JPS6321903Y2 - - Google Patents
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- JPS6321903Y2 JPS6321903Y2 JP1981158394U JP15839481U JPS6321903Y2 JP S6321903 Y2 JPS6321903 Y2 JP S6321903Y2 JP 1981158394 U JP1981158394 U JP 1981158394U JP 15839481 U JP15839481 U JP 15839481U JP S6321903 Y2 JPS6321903 Y2 JP S6321903Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
Ａ 産業上の利用分野
この考案は、電解液循環型積層亜鉛−臭素２次
電池の電極板に関するものである。[Detailed Description of the Invention] A. Field of Industrial Application This invention relates to an electrode plate for an electrolyte circulating type laminated zinc-bromine secondary battery.
Ｂ 考案の概要
この考案は、充電時における亜鉛などの脱落を
防止し、この脱落に起因する電池の性能劣化を防
止するようにした電解液循環型積層亜鉛−臭素２
次電池の電極板に関するものである。B. Summary of the invention This invention is an electrolyte circulating type laminated zinc-bromine 2 battery that prevents zinc and other substances from falling off during charging and prevents deterioration in battery performance caused by this falling off.
This invention relates to electrode plates for secondary batteries.
Ｃ 従来の技術
電解液循環型積層２次電池として知られている
亜鉛−臭素電池の原理は、第４図に示したような
ものである。C. Prior Art The principle of a zinc-bromine battery known as an electrolyte circulation type stacked secondary battery is as shown in FIG.
すなわち、この電池の原理的構成図によれば、
セパレータ４によつて仕切られた電解槽１のうち
一方の側２には正極電解液（ZnBr2＋Br2）を、
また、他方の側３には負極電解液（ZnBr2）を循
環させている。 That is, according to the basic configuration diagram of this battery,
A positive electrode electrolyte (ZnBr 2 +Br 2 ) is placed on one side 2 of the electrolytic cell 1 partitioned by a separator 4.
Further, a negative electrode electrolyte (ZnBr 2 ) is circulated on the other side 3.
正極電解液が循環している正極室２には、正極
電極５が、また、他方の負極電解液が循環してい
る負極室３には、負極電極６がそれぞれ配設され
ている。 A positive electrode 5 is disposed in the positive electrode chamber 2 in which the positive electrolyte circulates, and a negative electrode 6 is disposed in the negative electrode chamber 3 in which the other negative electrode electrolyte circulates.
上述の電解液のうち、正極電解液はポンプ７に
よつて貯蔵槽８から供給され、一方の負極電解液
はポンプ９によつて貯蔵槽１０から供給されるよ
うになつている。 Among the electrolytes described above, the positive electrode electrolyte is supplied from a storage tank 8 by a pump 7, and the negative electrode electrolyte is supplied from a storage tank 10 by a pump 9.
第５図は、第４図の原理に基づいて形成してい
る電解液循環型積層亜鉛−臭素２次電池（バイポ
ーラ）の一例を示した分解斜視図であり、第４図
と対応する部分には同一符号が付されている。 FIG. 5 is an exploded perspective view showing an example of an electrolyte circulating type laminated zinc-bromine secondary battery (bipolar) formed based on the principle of FIG. are given the same reference numerals.
正極電極５および負極電極６は、電極枠１１と
電極板１２とにより構成されており、この電極枠
１１には正極マニホールド１３、負極マニホール
ド１４、正極液チヤネル１５、負極液チヤネル１
６および締付用のボルト貫通孔１７が設けられて
いる。 The positive electrode 5 and the negative electrode 6 are composed of an electrode frame 11 and an electrode plate 12, and the electrode frame 11 includes a positive electrode manifold 13, a negative electrode manifold 14, a positive electrode liquid channel 15, and a negative electrode liquid channel 1.
6 and a bolt through hole 17 for tightening are provided.
符号１８はセパレータ枠であり、これには正極
マニホールド１３、負極マニホールド１４および
ボルト貫通孔１７が設けられている。 A separator frame 18 is provided with a positive electrode manifold 13, a negative electrode manifold 14, and bolt through holes 17.
１９は保護体であり、保護体枠２０および保護
網２１により構成され、また、保護体枠２０に
は、正極マニホールド１３、負極マニホールド１
４およびボルト貫通孔１７が穿設されている。 19 is a protector, which is composed of a protector frame 20 and a protector net 21, and the protector frame 20 includes a positive electrode manifold 13 and a negative electrode manifold 1.
4 and a bolt through hole 17 are bored.
上記のような電解液循環型積層亜鉛−臭素２次
電池では、電極板１２の材料としてカーボンプラ
スチツクを用いるのが普通である。 In the electrolyte circulating type laminated zinc-bromine secondary battery as described above, carbon plastic is usually used as the material for the electrode plate 12.
Ｄ 考案が解決しようとする問題点
ここで使用しているカーボンプラスチツクは、
電気化学特性（過電圧が小さい）および耐腐食性
に優れ、かつ、軽量であるなどの点では長所があ
るが、充電時に発生する金属（亜鉛）との密着性
に問題がある。D The problem that the invention aims to solve The carbon plastic used here is
Although it has advantages in terms of electrochemical properties (low overvoltage), excellent corrosion resistance, and light weight, it has a problem in adhesion to metal (zinc) generated during charging.
より具体的に説明すると、充電初期（充電開始
30〜60分まで）では見掛上、上述の密着性の問題
は生じないが、充電時間が３〜８時間と長くなつ
て析出亜鉛の厚さが厚くなると、電解液の流れ
（第６図および第７図においてＳおよび矢印で示
した方向の流れ）や電着した金属自体の重さによ
つて、電極板１２から金属（亜鉛）２２が第７図
のように剥がれはじめたりあるいは剥がれはじめ
たものが脱落したりすることがある。 To be more specific, the initial stage of charging (starting charging)
However, as the charging time becomes longer (3 to 8 hours) and the thickness of the deposited zinc becomes thicker, the electrolyte flow (Fig. 6) will not occur. 7) and the weight of the electrodeposited metal itself, the metal (zinc) 22 may begin to peel off or peel off from the electrode plate 12 as shown in FIG. Items may fall off.
この脱落などに起因して電池のクーロン効率が
低下し、電池の性能が劣化するという欠点があつ
た。 Due to this falling off, the Coulombic efficiency of the battery decreases, resulting in a disadvantage that the performance of the battery deteriorates.
この考案は、上記の欠点を除去し、電極板から
の金属の剥離または脱落するのを防止し、ないし
は抑制した電解液循環型積層亜鉛−臭素２次電池
の電極板を提供することを目的としているもので
ある。 The purpose of this invention is to provide an electrode plate for an electrolyte circulation type laminated zinc-bromine secondary battery that eliminates the above-mentioned drawbacks and prevents or suppresses peeling or falling of metal from the electrode plate. It is something that exists.
Ｅ 問題点を解決するための手段
この考案は、前述の目的を達成するために検討
を加えた結果到達したものであり、カーボンプラ
スチツク層２６と、このカーボンプラスチツク層
２６の一側面に粘結剤で硬化されたカーボンブラ
ツク層２７を一体に設けたことにより構成され、
かつ前記カーボンプラスチツク層２６はポリエチ
レン50〜80wt％、カーボンブラツクが50〜20wt
％からなり、また前記カーボンブラツク層２７に
は10wt％以下の粘結剤を含有させていることを
特徴とする電解液循環型積層亜鉛−臭素２次電池
の電極板、である。E. Means for Solving the Problems This idea was arrived at as a result of studies to achieve the above-mentioned purpose, and includes a carbon plastic layer 26 and a binder on one side of the carbon plastic layer 26. It is constructed by integrally providing a carbon black layer 27 hardened with
The carbon plastic layer 26 is made of 50 to 80 wt% polyethylene and 50 to 20 wt% carbon black.
%, and the carbon black layer 27 contains 10 wt % or less of a binder.
Ｆ 作用
この考案によれば、電極板の表面が多孔質のカ
ーボンブラツク層によつて構成されているので、
電極表面での活性度が高く、析出金属が電着を行
なう時に金属がカーボンプラスチツクの多孔部分
に入り込む形を取ることから金属との密着性が良
好となる。F Effect According to this invention, since the surface of the electrode plate is composed of a porous carbon black layer,
The activity on the electrode surface is high, and when the precipitated metal is electrodeposited, the metal enters the pores of the carbon plastic, resulting in good adhesion to the metal.
従つて、この考案の電極板を用いると、従来の
ように電解液の流れによつて電着金属（亜鉛）が
剥離したり、脱落したりするおそれがなくなり、
また、この考案の電極板では、カーボンブラツク
層が形成されていることから、電極板と電解液界
面での電気抵抗が小さく、過電圧が小さくなるた
めエネルギー損失が少ない。 Therefore, when using the electrode plate of this invention, there is no fear that the electrodeposited metal (zinc) will peel off or fall off due to the flow of electrolyte, unlike in the conventional case.
Furthermore, since the electrode plate of this invention has a carbon black layer formed thereon, the electric resistance at the interface between the electrode plate and the electrolyte is small, and overvoltage is reduced, resulting in less energy loss.
因みに、従来の電極板の材料であるカーボンプ
ラスチツクの抵抗10-2Ω・cmに比し、この考案に
より形成した電極板のカーボンブラツク層の電気
抵抗は1/4〜1/6である。 Incidentally, compared to the resistance of carbon plastic, which is the material for conventional electrode plates, of 10 -2 Ω·cm, the electrical resistance of the carbon black layer of the electrode plate formed using this invention is 1/4 to 1/6.
Ｇ 実施例
以下、この考案の一実施例を第１図および第２
図について詳細に説明する。G Example Hereinafter, an example of this invention will be shown in Figures 1 and 2.
The figure will be explained in detail.
先ず、この考案による電極板の製造方法につい
て第１図を使用しながら説明する。 First, a method for manufacturing an electrode plate according to this invention will be explained with reference to FIG.
この第１図は、ヒートプレス機の先端部分を示
したものであり、このようなヒートプレス機は、
周知のようにプレス型２３、台２４および外壁２
５により構成されていて、プレス型２３と台２４
との間にはカーボンプラスチツク２６ａおよび粘
結剤で硬化されたカーボンブラツク２７ａが介在
されている。 This Figure 1 shows the tip of the heat press machine, and such a heat press machine is
As is well known, the press mold 23, the stand 24 and the outer wall 2
5, a press die 23 and a stand 24
A carbon plastic 26a and a carbon black 27a hardened with a binder are interposed between the two.
カーボンプラスチツク２６ａは、例えば、ポリ
エチレンとカーボンブラツクを混練し加熱・加圧
して成形したものであつて、この時のカーボンブ
ラツクの含有率は、およそ20〜50wt％で、カー
ボンプラスチツク２６ａとしては、0.6〜1.5mm厚
のものである。 The carbon plastic 26a is, for example, formed by kneading polyethylene and carbon black, heating and pressurizing the mixture, and the carbon black content at this time is approximately 20 to 50 wt%, and the carbon plastic 26a has a content of 0.6%. ~1.5mm thick.
一方のカーボンブラツク２７ａは、カーボンブ
ラツクに10wt％程度以下の粘結剤を混合したも
のであり、この粘結剤によつてカーボンブラツク
の粉末が板状体を維持するように硬化されている
ものである。 On the other hand, carbon black 27a is made by mixing carbon black with a binder of about 10 wt% or less, and the carbon black powder is hardened by this binder so as to maintain a plate-like shape. It is.
このように形成されるカーボンブラツク２７ａ
は、圧着されるカーボンプラスチツク２６ａより
もおよそ0.1〜0.3mmほど薄くし、0.3〜1.4mm厚の
ものとする。 Carbon black 27a formed in this way
is approximately 0.1 to 0.3 mm thinner than the carbon plastic 26a to be crimped and 0.3 to 1.4 mm thick.
前述のようなヒートプレス機により、カーボン
プラスチツク２６ａとカーボンブラツク２７ａと
を加熱・加圧して圧着させるのであるが、このと
きの圧力は50〜30Kg／cm2、温度はカーボンプラス
チツク２６ａが溶ける110〜300℃程度、圧着時間
は１〜10分が適当である。 The carbon plastic 26a and the carbon black 27a are heated and pressed together using a heat press machine as described above. Approximately 300°C and crimping time of 1 to 10 minutes is appropriate.
圧縮成形する際の圧力、温度または時間などの
条件が前述の値よりも大きくなると、カーボンブ
ラツク２７ａの割れる可能性があり、また、小さ
いとカーボンブラツク２７ａとカーボンプラスチ
ツク２６ａとが密着しない傾向が現われやすくな
る。 If the conditions such as pressure, temperature, or time during compression molding are larger than the above-mentioned values, there is a possibility that the carbon black 27a will crack, and if the conditions are smaller than the above-mentioned values, there will be a tendency for the carbon black 27a and the carbon plastic 26a to not come into close contact with each other. It becomes easier.
第２図は、上記ヒートプレス機により形成した
カーボンブラツク層２７とカーボンプラスチツク
層２６とが密着構造となつている電極板２８の断
面を示しているものである。 FIG. 2 shows a cross section of an electrode plate 28 in which a carbon black layer 27 and a carbon plastic layer 26 formed by the heat press machine are in close contact with each other.
ヒートプレス機によつて圧着したとき、カーボ
ンプラスチツク２６ａが軟化してカーボンブラツ
ク２７ａがここに圧入され、このカーボンブラツ
ク２７ａの多孔質中にカーボンプラスチツク２６
ａが結合されるので、この結合力は極めて大とな
るのである。 When the carbon plastic 26a is pressed by a heat press machine, the carbon plastic 26a is softened and the carbon black 27a is press-fitted, and the carbon plastic 26 is inserted into the porosity of the carbon black 27a.
Since a is bonded, this bonding force becomes extremely large.
この考案の一実施例として形成した電極板につ
いて、第２図を用いて説明すると、この時に形成
した電極板２８におけるカーボンブラツク層２７
の寸法は、0.3〜1.4mm厚で400×300mmであり、ま
たカーボンプラスチツク層２６の寸法は0.4〜0.6
mm厚、450×350mmのものを形成させた。 The electrode plate formed as an embodiment of this invention will be explained using FIG. 2. The carbon black layer 27 on the electrode plate 28 formed at this time
The dimensions of the carbon plastic layer 26 are 400 x 300 mm with a thickness of 0.3 to 1.4 mm, and the dimensions of the carbon plastic layer 26 are 0.4 to 0.6 mm.
A piece with a thickness of 450 mm and 350 mm was formed.
第３図は、以上のようにして形成した電極板２
８を使用して、定電流（−40ｍＡ／cm2）での電極
電位経時変化を示したものであり、このときの電
解液としては、3mol／ ZnBr2＋4mol／
KC1を用い、また、電解液の温度は16℃である。 FIG. 3 shows the electrode plate 2 formed as described above.
8 is used to show the change in electrode potential over time at a constant current (-40 mA/cm 2 ), and the electrolyte at this time is 3 mol/ZnBr 2 +4 mol/
KC1 was used, and the temperature of the electrolyte was 16°C.
図中、ａは白金を電極板とした場合であり、ｂ
はこの考案の電極板２８を、またｃ，ｄ，ｅはそ
れぞれ種類の異なる従来のカーボンプラスチツク
よりなる電極板１２を用いた場合を示している。 In the figure, a is the case where platinum is used as an electrode plate, and b
1 shows the case where the electrode plate 28 of this invention is used, and c, d, and e each use the electrode plate 12 made of different types of conventional carbon plastics.
上記カーボンプラスチツクを用いた場合ｃ，
ｄ，ｅに比して、この考案の電極板２８を用いた
場合ｂには、過電圧が小さく、白金の場合ａに近
い事が示されている。 When using the above carbon plastic c,
Compared to cases d and e, when the electrode plate 28 of this invention is used, the overvoltage in case b is small, and in the case of platinum, it is close to that in case a.
Ｇ 考案の効果
上記したこの考案の電極板をバイポーラ型の亜
鉛−臭素２次電池に使用することにより、カーボ
ンブラツク層側に対する亜鉛の密着性も良くな
り、また、反対側のカーボンプラスチツク層側に
はBr2が析出する。G Effect of the invention By using the electrode plate of this invention described above in a bipolar type zinc-bromine secondary battery, the adhesion of zinc to the carbon black layer side is improved, and the adhesion of zinc to the opposite carbon plastic layer side is improved. Br 2 precipitates.
この臭素に対する耐食性が極めてよく、したが
つて、この考案の電極板は、バイポーラ型の亜鉛
−臭素２次電池に適したものであるということが
できる。 This corrosion resistance against bromine is extremely good, and therefore, the electrode plate of this invention can be said to be suitable for bipolar type zinc-bromine secondary batteries.
第１図はこの考案電極板の製造過程を説明する
構成図、第２図はこの考案の一実施例を示す縦断
側面図、第３図はこの考案を従来例と比較して示
した電位の経時変化を示すグラフ、第４図は原理
を説明するための構成図、第５図は分解斜視図、
第６図は要部の正面図、第７図は第６図のＡ−Ａ
線縦断側面図、である。
２６……カーボンプラスチツク層、２７……カ
ーボンブラツク層、２８……電極板。
Fig. 1 is a block diagram explaining the manufacturing process of this devised electrode plate, Fig. 2 is a longitudinal cross-sectional side view showing an embodiment of this devised device, and Fig. 3 is a diagram showing the potential of this devised device in comparison with a conventional example. A graph showing changes over time, Figure 4 is a configuration diagram to explain the principle, Figure 5 is an exploded perspective view,
Figure 6 is a front view of the main parts, Figure 7 is A-A of Figure 6.
It is a line longitudinal cross-sectional side view. 26... Carbon plastic layer, 27... Carbon black layer, 28... Electrode plate.
Claims (1)
２８において、 カーボンプラスチツク層２６と、このカーボン
プラスチツク層２６の一側面に粘結剤で硬化され
たカーボンブラツク層２７を一体に設けたことに
より構成され、 かつ、前記カーボンプラスチツク層２６はポリ
エチレン50〜80wt％、カーボンブラツク層50〜
20wt％からなり、また前記カーボンブラツク層
２７には10wt％以下の粘結剤を含有させている
ことを特徴とする電解液循環型積層亜鉛−臭素２
次電池の電極板。[Claims for Utility Model Registration] The electrode plate 28 of the electrolyte circulation type laminated zinc-bromine secondary battery includes a carbon plastic layer 26 and a carbon black layer hardened with a binder on one side of the carbon plastic layer 26. 27, and the carbon plastic layer 26 is composed of 50 to 80 wt% polyethylene and 50 to 80 wt% carbon black layer.
Electrolyte circulation type laminated zinc-bromine 2 characterized in that the carbon black layer 27 contains 10 wt% or less of a binder.
Electrode plate for secondary batteries.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981158394U JPS5864075U (en) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | Electrode plate for electrolyte circulation type laminated zinc-bromine secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981158394U JPS5864075U (en) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | Electrode plate for electrolyte circulation type laminated zinc-bromine secondary battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864075U JPS5864075U (en) | 1983-04-30 |
| JPS6321903Y2 true JPS6321903Y2 (en) | 1988-06-16 |
Family
ID=29950893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1981158394U Granted JPS5864075U (en) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | Electrode plate for electrolyte circulation type laminated zinc-bromine secondary battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864075U (en) |
-
1981
- 1981-10-26 JP JP1981158394U patent/JPS5864075U/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5864075U (en) | 1983-04-30 |
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