JPS63254150A - 電極用導電性プラスチツク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 この発明は例えば亜鉛−臭素二次電池の電極板に使用す
る電極用導電性プラスチック、特にその電気抵抗のバラ
ツキ防止及び耐食性の向上に関するものである。

Ｂ１発明の概要 この発明は、電気抵抗のバラツキが小さくかつ耐食性が
高い電極用導電性プラスチックであり、ポリフッ化ビニ
リデン　１００重量部に、粒径２０〜１００μｍの導電
性カーボンを５０〜９０重量部の範囲で混練してなるも
のである。

Ｃ９従来の技術 二次電池において電極の重量はかなりの割合を占めてい
るので、二次電池の軽量化、低コスト化の要請から、電
極材料についても軽量化、加工性の向上環が求められて
いる。

二次電池の電極材料としては金属や導電性プラスチック
が使用されている。二次電池の電極として金属材料を使
用する場合は、金属自身の特質から軽量化等の要請に応
えることは困難である。プラスチックに導電性を付与し
た導電性プラスチックはプラスチックをベースとしてい
るので、軽量で加工性に優れており、軽量化等の要請に
応える可能を有している。

プラスチックに導電性を付与した導電性プラスデックと
しては、プラスチックに金属ファイバーを添加したもの
、プラスチックにカーボン粉末を添加したもの等が知ら
れている。

前者の導電性プラスチックは、添加した金属ファイバー
の表面が空気中の酸素によって徐々に酸化し、この酸化
によって生成した酸化物によって複合体の電気抵抗が徐
々に上昇し、電極として使用できなくなってしまう。

後者の導電性プラスチックにはかかる問題はない。この
ため、最近はプラスチックに導電性カーボン粉末を添加
した導電性プラスチックか二次電池の電極用として使用
されている。

Ｄ、発明が解決しようとする問題点 上記のような従来の電極用導電性プラスチックは、添加
される導電性カーボン粉末が微粉であることから、その
添加量のわずかな変動か電気抵抗を大きく変化させ、こ
の導電性プラスチックを電極として使用した二次電池の
特性を大きく変動させるという問題点があった。

更に、上記のような従来の電極用導電性プラスチックは
、二次電池の電解液として腐食性の酸溶液（硫酸、リン
酸、臭素溶液・・・）が使用される場合は、その耐食性
が充分てないという問題点かあった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、電気抵抗の変動が小さく、耐食性にも優れた電極
用導電性プラスチックを得ることを目的とするものであ
る。

Ｅ　問題点を解決するための手段 この発明に係る電極用導電性プラスチックは、ポリフッ
化ビニリデン　１００重量部に対し、粒径２０〜１００
μｍの導電性カーボンを、５０〜９０重量部の範囲で混
線してなることにより上記問題点を解決したものである
。

ここて、導電性カーボンの粒径を２０〜１００μｍとし
たのは、粒径が２０μｍ未満ては添加できる量が少ない
という不都合を生し、１００μｍを越えると耐臭素性か
悪いという不都合を生じるが、２０〜１００μｍの範囲
ではかかる不都合を生じないからである。

また、導電性カーボンの混練比率を、ポリフッ化ビニリ
デン　１００重量部に対して５０〜９０重量部の範囲と
したのは、導電性カーボンか５０重量部未満ては抵抗が
高いという不都合を生じ、９０重量部を越えると耐臭素
性が悪いという不都合を生じるが、５０〜９０重量部の
範囲ではかかる不都合を生じないからである。

なお、上記混練温度は１９０〜２３０℃の範囲が好まし
い。混練温度か　１９０〜２３０℃の範囲の場合はポリ
フッ化ビニリデンが分解しないという点て良いからであ
る。混練時間は１０〜１５分の範囲が好ましい。混線時
間か１０〜１５分の範囲の場合は抵抗が低いという点て
良いからである。

Ｆ、実施例 実施例−１ 第１図はこの実施例−１で使用する混練装置の説明図で
あり、図において（２）は混練容器、（４）はこの混練
容器内の混練物、（６）は混練容器（２）内の混練スク
リュー、（８）は混練容器（２）内の混練物（４）を上
方から加圧する加圧部材である。

この実施例−１ては、ポリフッ化ビニリデン；９００ｇ
と導電性カーボン、５００ｇとを次の条件で混練して混
練物を得た。

［混線条件］ 温度；２００℃ 時間；１５分 ポリフッ化ビニリデンは呉羽化学工業■製；ＫＦポリマ
ーを、導電性カーボンは光和精鉱■製；キッシュグラ７
フイト（Ｋｉｓｈ　Ｇｒａｐｈｉｔｅ）　：ＫＮＣ−５
を使用した。キッシュグラファイトは、固定炭素分、　
９９．５％以上、粒度、５０〜７０μｍであった。

この混練物の室温の電気抵抗σを直流四端針法で測定し
たところ、電気抵抗σ＝２５Ωｃｍであった。

実施例−２ 導電性カーボンを３５〜５０ｗｔ％の間で変化させ、そ
の他の条件は実施例−１と同様で、混練物を得、その電
気抵抗σを測定したところ、第２図に示す通りとなった
。

混練物の電気抵抗０はキッシュグラファイトの量（ｗｔ
Ｕ　によって変化するが、そのバラツキは比較的小さい
のて、二次電池の電極材料として使用することができる
。

実施例−３ 第３図は実施例−２で得られた混練物の耐食性を調べる
測定装置の説明図であり、図において（１０）は略Ｕ字
状の容器本体、（１２）はこの容器本体を２つの溶液室
（１４）、（１６）に区画する板状の混練物、（１８）
、（２０）は溶液室（１４）、（１６）の上部開口を閉
塞する栓である。

この装置は板状の混練物（１２）を介して形成された２
つの溶液室（１４）、（１６）に臭素濃度の異なる電解
液を入れ、高臭素濃度の電解液（３ｍｏｌ／ｕ　ＺｎＢ
ｒ＋３ｍｏｌ／ｕ　Ｂｒ２）を入れた溶液室（１４）か
ら低臭素濃度の電解液（３ｍｏｌ／Ｊ２　ＺｎＢｒ）を
入れた溶液室（１６）への臭素の透過量を測定すること
により、混練物（１２）の耐食性を調べるものである。

この装置を用いて実施例−２で得られた混練物の臭素の
時間当りの透過量（ｍｏｌ／β）を調べたところ、第４
図に示す通りとなった。

この図において■は従来品、■はポリフッ化ビニリデン
と導電性カーボンの比率が１００：９０、■はポリフッ
化ビニリデンと導電性カーボンの比率が１００＋８０、
■はポリフッ化ビニリデンと導電性カーボンの比率が１
００ニア０、■はポリフッ化ビニリデンと導電性カーボ
ンの比率が１００：６０、■はポリフッ化ビニリデンと
導電性カーボンの比率が１００：５０の混練物のデータ
である。

添加したキッシュグラファイトの量（ｗｔ９６）か少な
い方が臭素透過量（ｍｏ１７１　）は少なく、耐蝕性が
良好と言える。

実施例−４ 実施例−２で得られた混練物の密度を調べたところ、第
１表のようになった。

第１表 組成　；　　ＰＶＤＦ／グラファイト 混練物の密度は、金属材料の密度と比較するとかなり小
さい。従って、この混練物を二次電池の電極に使用する
と、その二次電池の軽量化に寄与すると考えられる。

実施例−５ 実施例−２で得られた混線物を押出し成形機にかけ、温
度２５０℃、線圧３００ｋｇ／ｃｍで成形したところ、
その成形が可能であった。これは混線物か熱可塑性のポ
リマーをヘースとしているためと考えられる。

Ｇ１発明の効果 この発明はポリフッ化ビニリデン　１００重量部に、粒
径２０〜１００μｍの導電性カーボンを５０〜９０重量
部の範囲で混練してなるので、その密度が極め低く、酸
性電解液中で長期間使用でき、射出成形、押し出し成形
等により大量生産かできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は混練装置の説明図、第２図はグラファイトの量
と電気抵抗との関係を示すグラフ、第３図は混練物の耐
食性を調べる測定装置の説明図、第４図は臭素の時間当
りの透過量を示すグラフである。 図において、（２）は混練容器、（４）は混錬物、（６
）は混練スクリュー、（８）は加圧部材、（１０）は容
器本体、（１２）は混練物、（１４）、（１６）は溶液
室、（１８）、（２０）は栓である。 代理人　弁理士　佐　藤　正　年 第２図 グラフアイト（ｗｔ％）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリフッ化ビニリデン１００重量部に、粒径２０
   〜１００μｍの導電性カーボンを５０〜９０重量部の範
   囲で混練してなることを特徴とする電極用導電性プラス
   チック。
2. （２）前記導電性カーボンがキッシュグラファイト（Ｋ
   ｉｓｈＧｒａｐｈｉｔｅ）であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の電極用導電性プラスチック。