JPS63254670A - 二次電池用電極 - Google Patents
二次電池用電極Info
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- JPS63254670A JPS63254670A JP62087148A JP8714887A JPS63254670A JP S63254670 A JPS63254670 A JP S63254670A JP 62087148 A JP62087148 A JP 62087148A JP 8714887 A JP8714887 A JP 8714887A JP S63254670 A JPS63254670 A JP S63254670A
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- carbon fibers
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- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 19
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- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 17
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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。
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、ａ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、特にその
正極の過電圧の低下に関するものである。
正極の過電圧の低下に関するものである。
Ｂ１発明の概要
この発明は正極の表面に活性炭繊維からなる活性層を積
層一体化させて過電圧を低下させるようにした二次電池
用電極に関するものであり、該活性炭繊維に形成されて
いる細孔の半径を１．５ｎｍ以下、該活性炭繊維の目付
量×Ｉ２吸着量を１×１×１０５ ｍｇ／ｍ’以上とし
て過電圧を低下させるようにしたものである。
層一体化させて過電圧を低下させるようにした二次電池
用電極に関するものであり、該活性炭繊維に形成されて
いる細孔の半径を１．５ｎｍ以下、該活性炭繊維の目付
量×Ｉ２吸着量を１×１×１０５ ｍｇ／ｍ’以上とし
て過電圧を低下させるようにしたものである。
Ｃ０従来の技術
電極の表面にクロス形態の活性炭繊維を熱圧着で一体に
被覆してこの電極の過電圧を低下させ、これによって二
次電池のエネルギー効率を高めることをこの出願に先立
って提案した。
被覆してこの電極の過電圧を低下させ、これによって二
次電池のエネルギー効率を高めることをこの出願に先立
って提案した。
この提案において使用したクロス形態の活性炭繊維は、
目付量１００ｇ／ｃｍ２以上、細孔径が１．５〜３．５
ｎｍの範囲に分布ピークを持ち、細孔径が１〜ｌｌｎｍ
部分の表面積が３０ｍ’／ｇ以上を有し、全空孔径範囲
の全表面積が１５００ｍ２／ｇ以上であり、且つ引っ張
り強度が３０ｋｇ／ｍｍ２以上のフェノールレジン系活
性炭素繊維である。
目付量１００ｇ／ｃｍ２以上、細孔径が１．５〜３．５
ｎｍの範囲に分布ピークを持ち、細孔径が１〜ｌｌｎｍ
部分の表面積が３０ｍ’／ｇ以上を有し、全空孔径範囲
の全表面積が１５００ｍ２／ｇ以上であり、且つ引っ張
り強度が３０ｋｇ／ｍｍ２以上のフェノールレジン系活
性炭素繊維である。
Ｄ３発明が解決しようとする問題点
上記のような従来の活性炭繊維では、亜鉛−臭素二次電
池の正極における化学反応を容易にするに必要な孔径１
〜ｌｏｎｍの空孔で占められる部分の面積がまだ十分形
成されておらず、高電流密度の条件、特に電流密度６０
ｍＡ／ｃｍ２以上では充放電ともに過電圧が著しく大き
くなるという問題点があつた。
池の正極における化学反応を容易にするに必要な孔径１
〜ｌｏｎｍの空孔で占められる部分の面積がまだ十分形
成されておらず、高電流密度の条件、特に電流密度６０
ｍＡ／ｃｍ２以上では充放電ともに過電圧が著しく大き
くなるという問題点があつた。
また、レーヨン系及びアクリル系の活性炭繊維は、機械
的強度が弱いため、熱圧着時の高温、高圧に耐えられず
、多くの繊維はその工程で破壊され、炭素粉となり、電
極表面から脱落し、性能低下を生じさせているという問
題点があった。
的強度が弱いため、熱圧着時の高温、高圧に耐えられず
、多くの繊維はその工程で破壊され、炭素粉となり、電
極表面から脱落し、性能低下を生じさせているという問
題点があった。
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、特に、過電圧を低下させた二次電池用電極を得る
ことを目的とするものである。
ので、特に、過電圧を低下させた二次電池用電極を得る
ことを目的とするものである。
Ｅ１問題点を解決するための手段
この発明に係る二次電池用電極は、電極本体の表面に活
性炭繊維からなる活性層を積層一体化してなる二次電池
用電極において、該活性炭繊ｉ、ＩＣに形成されている
細孔の半径を１．５ｎｍ以下、該活性炭繊維の目付量×
１２吸着量をｌｘ １０５ｍｇ／ｍ２以上としたことに
より上記問題点を解決したものである。
性炭繊維からなる活性層を積層一体化してなる二次電池
用電極において、該活性炭繊ｉ、ＩＣに形成されている
細孔の半径を１．５ｎｍ以下、該活性炭繊維の目付量×
１２吸着量をｌｘ １０５ｍｇ／ｍ２以上としたことに
より上記問題点を解決したものである。
ここで、活性炭繊維に形成されている細孔の半径を１．
５ｎｍ以下としたのは、細孔の半径が１．５ｎｍを越え
ると過電圧が上昇するという不都合を生じるが、細孔の
半径を１．５ｎｍ以下とすれば過電圧を低下させること
ができるという良い点があるからである。
５ｎｍ以下としたのは、細孔の半径が１．５ｎｍを越え
ると過電圧が上昇するという不都合を生じるが、細孔の
半径を１．５ｎｍ以下とすれば過電圧を低下させること
ができるという良い点があるからである。
また、該活性炭繊維の目付量×１２吸着量を １ｘ １
×１０５ ｍｇ／ｍ２以上としたのは、目付量ｘ１２吸
着量が１ｘ １０５ｍｇ／ｍ２未満では過電圧が高くな
るという不都合を生じるが、目付量×１２吸着量をｌｘ
１×１０５ ｍｇ／ｍ２以上とすれば過電圧を低下さ
せることができるという良い点があるからである。特に
、目付量×■２吸着量を１．５ ｘ １０５ｍｇ／ｍ２
以上とすれば過電圧を低下させるのに特に効果がある。
×１０５ ｍｇ／ｍ２以上としたのは、目付量ｘ１２吸
着量が１ｘ １０５ｍｇ／ｍ２未満では過電圧が高くな
るという不都合を生じるが、目付量×１２吸着量をｌｘ
１×１０５ ｍｇ／ｍ２以上とすれば過電圧を低下さ
せることができるという良い点があるからである。特に
、目付量×■２吸着量を１．５ ｘ １０５ｍｇ／ｍ２
以上とすれば過電圧を低下させるのに特に効果がある。
なお、前記活性炭繊維としてはフェノールレジン系活性
炭繊維を使用することができる。前記電極本体としては
導電性カーボンプラスチック（組成；ポリエチレン／カ
ーボンブラック／グラファイト）を使用することができ
る。また、前記活性層は炭素繊維を前記電極本体に熱圧
着で積層形成する。
炭繊維を使用することができる。前記電極本体としては
導電性カーボンプラスチック（組成；ポリエチレン／カ
ーボンブラック／グラファイト）を使用することができ
る。また、前記活性層は炭素繊維を前記電極本体に熱圧
着で積層形成する。
Ｆ、実施例
実施例１〜７
カーボンプラスチック（組成；ポリエチレン／カーボン
ブラック／グラファイト（重量％）；５０／１５／３５
）からなる電極本体に第１表にその物性を示す７種のフ
ェノールレジン系炭素繊維（Ｈ−１，２，３、Ａ−１，
２，３，４；日本カイノール■製）を熱圧着して電極を
製造し、これらの電極の放電々位を組成； ３ｍｏｌ
／ｕ ＺｎＢｒ２＋ ０．１〜１．０ ｍｏｌ／ｕ
Ｂｒ２液温；２５℃の電解液中で求めた。
ブラック／グラファイト（重量％）；５０／１５／３５
）からなる電極本体に第１表にその物性を示す７種のフ
ェノールレジン系炭素繊維（Ｈ−１，２，３、Ａ−１，
２，３，４；日本カイノール■製）を熱圧着して電極を
製造し、これらの電極の放電々位を組成； ３ｍｏｌ
／ｕ ＺｎＢｒ２＋ ０．１〜１．０ ｍｏｌ／ｕ
Ｂｒ２液温；２５℃の電解液中で求めた。
使用した炭素繊維は、実施例１ではＨ−１、実施例２で
はＨ−２、実施例３ではＨ−３、実施例４ではＡ−１、
実施例５ではＡ−２、実施例６ではＡ−３、実施例７で
はＡ−４である。
はＨ−２、実施例３ではＨ−３、実施例４ではＡ−１、
実施例５ではＡ−２、実施例６ではＡ−３、実施例７で
はＡ−４である。
第１表
比較例１．２
第２表にその物性を示す従来のフェノールレジン系活性
炭繊維（Ａ ｃｃ５０７−２０、Ａ ｃｃ５０７−１５
；日本カイノール■製）を被覆した電極についても、
同様にして放電４位を求めた。使用した活性炭繊維は、
比較例１ではＡ ｃｃ５０７−２０、比較例２ではＡｃ
ｃ５０７−１５である。
炭繊維（Ａ ｃｃ５０７−２０、Ａ ｃｃ５０７−１５
；日本カイノール■製）を被覆した電極についても、
同様にして放電４位を求めた。使用した活性炭繊維は、
比較例１ではＡ ｃｃ５０７−２０、比較例２ではＡｃ
ｃ５０７−１５である。
第２表
実施例１〜７及び比較例１．２の結果は第１図のグラフ
に示すようになった。図において、ライン■は実施例１
、ライン■は実施例２、ライン■は実施例３、ライン■
は実施例４、ライン■は実施例５、ライン■は実施例６
、ライン■は実施例７、ライン■は比較例１、ライン■
は比較例２の結果を示す。
に示すようになった。図において、ライン■は実施例１
、ライン■は実施例２、ライン■は実施例３、ライン■
は実施例４、ライン■は実施例５、ライン■は実施例６
、ライン■は実施例７、ライン■は比較例１、ライン■
は比較例２の結果を示す。
第１図のグラフより、実施例１〜７は比較例１．２より
も放電々流密度に対する電極電位、すなわち過電圧に関
する特性が優れていることがわかる。
も放電々流密度に対する電極電位、すなわち過電圧に関
する特性が優れていることがわかる。
また、第１表及び第１図から、細孔半径が小さいものほ
ど過電圧に関する特性が良くなることがわかる。
ど過電圧に関する特性が良くなることがわかる。
第２図は目付量×Ｉ２吸着量の値と、放電過電圧との関
係を示すグラフであり、このグラフ中において、■は放
電々流密度４０ｍＡ／ｃｍ２の場合、！■は放電々流密
度が８０ ｍＡ／ｃｍ２の場合を示す。このグラフから
、過電圧は目付量×■２吸着量がｌ０Ｘ１０４（ｍｇ／
ｍ２）以上（実施例１〜７）で比較例１．２より小さく
なることがわかる。
係を示すグラフであり、このグラフ中において、■は放
電々流密度４０ｍＡ／ｃｍ２の場合、！■は放電々流密
度が８０ ｍＡ／ｃｍ２の場合を示す。このグラフから
、過電圧は目付量×■２吸着量がｌ０Ｘ１０４（ｍｇ／
ｍ２）以上（実施例１〜７）で比較例１．２より小さく
なることがわかる。
また、過電圧は目付量ｘ１２吸着量が１５×１０ ’（
ｍｇ／ｍ２）以上でほぼ一定値を示すようになり、目付
量×１２吸着量が１０ｘｌＯ’以下で急激に増加し始め
る傾向がわかる。
ｍｇ／ｍ２）以上でほぼ一定値を示すようになり、目付
量×１２吸着量が１０ｘｌＯ’以下で急激に増加し始め
る傾向がわかる。
Ｇ１発明の効果
この発明は以上説明したとおり、細孔半径が小さく、目
付量×■２吸着量の値が大きいもの、特に、細孔半径が
１．５ｎｍ以下（直径３．Ｏｎｍ以下）の細孔を有し、
目付量×Ｉ２吸着量の値がｌ０Ｘ１０ ’ｍｇ／ｍ２以
上、とりわけ１５ｘ ＩＯ’ｍｇ／ｍ２以上の活性炭繊
維を使用したので、従来のものより正電極の過電圧を低
下させることができるという効果がある。
付量×■２吸着量の値が大きいもの、特に、細孔半径が
１．５ｎｍ以下（直径３．Ｏｎｍ以下）の細孔を有し、
目付量×Ｉ２吸着量の値がｌ０Ｘ１０ ’ｍｇ／ｍ２以
上、とりわけ１５ｘ ＩＯ’ｍｇ／ｍ２以上の活性炭繊
維を使用したので、従来のものより正電極の過電圧を低
下させることができるという効果がある。
第１図は放電々流密度と電極電位との関係を示すグラフ
、第２図は目付ｘＪ２吸着量と放電過電圧との関係を示
すグラフである。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第１図 族宅切渣烹度（ｍＡ／ｃｍ町 欽ｒ芭Ｃ王（ｍＶ ）
、第２図は目付ｘＪ２吸着量と放電過電圧との関係を示
すグラフである。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第１図 族宅切渣烹度（ｍＡ／ｃｍ町 欽ｒ芭Ｃ王（ｍＶ ）
Claims (5)
- （１）電極本体の表面に活性炭繊維からなる活性層を積
層一体化してなる二次電池用電極において、該活性炭繊
維に形成されている細孔の半径を１．５ｎｍ以下、該活
性炭繊維の目付量×Ｉ＿２吸着量を１×１０＾５ｍｇ／
ｍ＾２以上としたことを特徴とする二次電池用電極。 - （２）前記活性層が、目付量×Ｉ＿２吸着量を１．５×
１０＾５ｍｇ／ｍ＾２以上とする活性炭繊維からなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の二次電池
用電極。 - （３）前記活性炭繊維がフェノールレジン系活性炭繊維
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
項に記載の二次電池用電極。 - （４）前記電極本体が導電性カーボンプラスチックから
なることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の二
次電池用電極。 - （５）前記活性層が炭素繊維を前記電極本体に熱圧着で
積層形成してなるものであることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の二次電池用電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62087148A JPS63254670A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 二次電池用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62087148A JPS63254670A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 二次電池用電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63254670A true JPS63254670A (ja) | 1988-10-21 |
Family
ID=13906892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62087148A Pending JPS63254670A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 二次電池用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63254670A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6023963A (ja) * | 1984-06-20 | 1985-02-06 | Toyobo Co Ltd | 金属−ハロゲン二次電池 |
| JPS60117560A (ja) * | 1983-11-29 | 1985-06-25 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 金属―臭素二次電池 |
| JPS61270268A (ja) * | 1985-05-22 | 1986-11-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 複合炭素材及びその製造方法 |
-
1987
- 1987-04-10 JP JP62087148A patent/JPS63254670A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60117560A (ja) * | 1983-11-29 | 1985-06-25 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 金属―臭素二次電池 |
| JPS6023963A (ja) * | 1984-06-20 | 1985-02-06 | Toyobo Co Ltd | 金属−ハロゲン二次電池 |
| JPS61270268A (ja) * | 1985-05-22 | 1986-11-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 複合炭素材及びその製造方法 |
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