RU2001108578A - BIPOLAR ELECTRODE FOR ELECTROCHEMICAL REDOX-REDUCTION REACTIONS - Google Patents

BIPOLAR ELECTRODE FOR ELECTROCHEMICAL REDOX-REDUCTION REACTIONS

Info

Publication number
RU2001108578A
RU2001108578A RU2001108578/09A RU2001108578A RU2001108578A RU 2001108578 A RU2001108578 A RU 2001108578A RU 2001108578/09 A RU2001108578/09 A RU 2001108578/09A RU 2001108578 A RU2001108578 A RU 2001108578A RU 2001108578 A RU2001108578 A RU 2001108578A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon
fabric
fibers
fluid
electrically conductive
Prior art date
Application number
RU2001108578/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2214652C2 (en
Inventor
Андреа ЦОККИ
Альберто ПЕЛЛЕГРИ
Барри Майкл БРОУМАН
Original Assignee
Сквиррел Холдингз Лтд.
Filing date
Publication date
Application filed by Сквиррел Холдингз Лтд. filed Critical Сквиррел Холдингз Лтд.
Priority claimed from PCT/IT1999/000196 external-priority patent/WO2001003213A1/en
Publication of RU2001108578A publication Critical patent/RU2001108578A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2214652C2 publication Critical patent/RU2214652C2/en

Links

Claims (11)

1. Биполярный электрод на углеродной основе, предназначенный для электрохимических окислительно-восстановительных реакций в кислом электролите, в виде не проницаемой для текучих сред и электропроводящей перегородки, по меньшей мере, поверхность которой состоит, по меньшей мере частично, из проницаемого для текучих сред тканого или нетканого электродно активного материала из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон, отличающийся тем, что указанная электропроводящая, не проницаемая для текучих сред перегородка представляет собой композиционный материал из матричной ткани в виде плотно связанной или сотканной ткани из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон, поры которой гидравлически загерметизированы электропроводящим углеродсодержащим материалом, по меньше мере, частично заполняющим поры указанной матричной ткани.1. A carbon-based bipolar electrode intended for electrochemical redox reactions in an acidic electrolyte, in the form of a liquid impermeable and electrically conductive partition, at least the surface of which consists, at least partially, of a woven or permeable to fluid non-woven electrode-active material of carbon fibers or of yarn of carbon fibers, characterized in that the said electrically conductive, fluid-permeable partition is a a composite of a matrix fabric in the form of a tightly bound or woven fabric of carbon fibers or of yarns of carbon fibers the pores of which are hydraulically sealed by an electrically conductive carbon containing material at least partially filling the pores of said matrix fabric. 2. Биполярный электрод на углеродной основе по п. 1, в котором углеродсодержащий электропроводящий материал представляет собой стеклоуглерод, образованный на месте путем термической конверсии исходного материала, которым предварительно пропитана матричная ткань. 2. A carbon-based bipolar electrode according to claim 1, wherein the carbon-containing electrically conductive material is glassy carbon formed in situ by thermal conversion of the starting material, which is pre-impregnated with a matrix fabric. 3. Биполярный электрод на углеродной основе по п. 1, в котором углеродсодержащий электропроводящий материал представляет собой полимеризованную термореактивную смолу, наполненную частицами и/или волокнами из углерода и/или графита. 3. The carbon-based bipolar electrode according to claim 1, wherein the carbon-containing electrically conductive material is a polymerized thermosetting resin filled with particles and / or fibers of carbon and / or graphite. 4. Биполярный электрод на углеродной основе по п. 1, в котором углеродсодержащий электропроводящий материал представляет собой термически оплавленный наполнитель из термопластичной смолы и частиц и/или волокон из углерода и/или графита. 4. The carbon-based bipolar electrode according to claim 1, wherein the carbon-containing electrically conductive material is a thermally fused filler of a thermoplastic resin and particles and / or fibers of carbon and / or graphite. 5. Биполярный электрод на углеродной основе по п. 1, в котором проницаемая для текучих сред ткань присоединена с обеспечением электрической непрерывности к гидравлически герметизированному композиционному материалу с помощью углеродсодержащего электропроводящего материала. 5. The carbon-based bipolar electrode according to claim 1, wherein the fluid-permeable fabric is connected to provide electrical continuity to the hydraulically sealed composite material using a carbon-containing electrically conductive material. 6. Биполярный электрод на углеродной основе по п. 1, в котором проницаемая для текучих сред ткань на поверхности электрода представляет собой вспушенный стоячий ворс из элементарных углеродных волокон. 6. The carbon-based bipolar electrode according to claim 1, wherein the fluid-permeable fabric on the surface of the electrode is a fluffy standing pile of elementary carbon fibers. 7. Биполярный электрод на углеродной основе по п. 6, в котором элементарные волокна вспушенного стоячего ворса имеют диаметр, составляющий от 0,01 мм до 0,006 мм. 7. The carbon-based bipolar electrode according to claim 6, in which the elementary fibers of the fluffy standing pile have a diameter of from 0.01 mm to 0.006 mm 8. Биполярный электрод на углеродной основе по п. 6, в котором средняя плотность элементарных волокон вспушенного стоячего ворса на единицу площади, занимаемой вспушенным стоячим ворсом, составляет от 1 до 15 вспушенных стоячих элементарных волокон на квадратный миллиметр. 8. The carbon-based bipolar electrode according to claim 6, in which the average density of the elementary fibers of the fluffy standing pile per unit area occupied by the fluffy standing pile is from 1 to 15 fluffy standing elementary fibers per square millimeter. 9. Способ изготовления биполярного электрода на углеродной основе, предназначенного для электрохимических окислительно-восстановительных реакций в кислом электролите, включающий в себя следующие операции: а) обеспечение матричной ткани из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон; b) обеспечение проницаемой для текучих сред ткани из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон; c) получение текучей смеси, содержащей материал, принадлежащий к карбонизируемому предшественнику стеклоуглерода, способную к полимеризации, неполимеризованную или частично полимеризованную термоусадочную смолу, наполненную частицами и/или волокнами из графита или углерода; d) пропитывание матричной ткани указанной текучей смесью; e) размещение кусков проницаемой для текучих сред ткани из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон в контакте с противоположными поверхностями пропитанной матричной ткани; f) подвергание многослойной конструкции термообработке в условиях и в течение времени, достаточных для образования стеклоуглерода или для завершения полимеризации наполненной термоусадочной смолы внутри пор матричной ткани и на контактирующих углеродных волокнах указанных кусков проницаемых для текучих сред тканей, удерживаемых в контакте с противоположными поверхностями пропитанной матричной ткани, герметизацию пор матричной ткани гидравлически и приклеивание указанных двух кусков пористой ткани к герметизированной матричной ткани с помощью электропроводящего стеклоуглерода или наполнителя, состоящего из проводящих частиц и/или волокон и смолы. 9. A method of manufacturing a carbon-based bipolar electrode intended for electrochemical redox reactions in an acidic electrolyte, comprising the following operations: a) providing a matrix fabric of carbon fibers or of carbon fiber yarn; b) providing fluid-permeable carbon fiber fabric or carbon fiber yarn; c) obtaining a fluid mixture containing material belonging to a carbonizable glassy carbon precursor, capable of polymerization, unpolymerized or partially polymerized heat-shrinkable resin, filled with particles and / or fibers of graphite or carbon; d) impregnating the matrix fabric with said fluid mixture; e) placing pieces of fluid-permeable carbon fiber fabric or carbon fiber yarn in contact with opposite surfaces of the impregnated matrix fabric; f) subjecting the multilayer structure to heat treatment under conditions and for a time sufficient to form glassy carbon or to complete the polymerization of the filled heat-shrinkable resin inside the pores of the matrix fabric and on the contacting carbon fibers of said pieces of fluid-permeable fabrics held in contact with opposite surfaces of the impregnated matrix fabric sealing the pores of the matrix fabric hydraulically and gluing said two pieces of porous fabric to the sealed matrix t Ani via electrically conductive glassy carbon or a filler composed of conductive particles and / or fibers and resin. 10. Способ изготовления биполярного электрода на углеродной основе, предназначенного для электрохимических окислительно-восстановительных реакций в кислом электролите, включающий в себя следующие операции: a) обеспечение матричной ткани из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон; b) обеспечение проницаемой для текучих сред ткани из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон; c) получение тонкой пленки из электропроводящего наполнителя из термопластичной смолы и углеродных частиц и/или волокон; d) размещение кусков указанной электропроводящей тонкой пленки на противоположных поверхностях матричной ткани; e) размещение кусков проницаемой для текучих сред ткани из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон в контакте с противоположными поверхностями пропитанной матричной ткани; f) подвергание многослойной конструкции горячему прессованию в условиях и в течение времени, достаточных для оплавления проводящего наполнителя, герметизацию пор матричной ткани гидравлически и приклеивание указанных кусков пористой ткани к герметизированной матричной ткани с помощью повторно затвердевшего проводящего наполнителя. 10. A method of manufacturing a carbon-based bipolar electrode intended for electrochemical redox reactions in an acidic electrolyte, comprising the following operations: a) providing a matrix fabric of carbon fibers or of carbon fiber yarn; b) providing fluid-permeable carbon fiber fabric or carbon fiber yarn; c) obtaining a thin film of electrically conductive filler from a thermoplastic resin and carbon particles and / or fibers; d) placing pieces of said electrically conductive thin film on opposite surfaces of the matrix fabric; e) placing pieces of fluid-permeable carbon fiber fabric or carbon fiber yarn in contact with opposite surfaces of the impregnated matrix fabric; f) subjecting the multilayer structure to hot pressing under conditions and for a time sufficient to melt the conductive filler, sealing the pores of the matrix fabric hydraulically, and gluing said pieces of porous fabric to the sealed matrix fabric using re-hardened conductive filler. 11. Способ по п. 9 или 10, отличающийся тем, что многослойную конструкцию удерживают вместе с помощью открытой металлической решетчатой конструкции, прижимающей наружные куски проницаемой для текучих сред ткани из углеродных волокон или из пряжи из углеродных волокон для ввода этих кусков в тесный контакт с поверхностью пропитанной матричной ткани или с поверхностями расположенных между электропроводящих термопластичных тонких пленок во множестве точек прижима, равномерно и плотно распределенных по всем зонам контакта, не мешая выходу газов и паров из многослойной конструкции в процессе термообработки. 11. The method according to p. 9 or 10, characterized in that the multilayer structure is held together with an open metal lattice structure, pressing the outer pieces of fluid-permeable fabric of carbon fibers or carbon fiber yarn to bring these pieces into close contact with the surface of the impregnated matrix fabric or with the surfaces located between the electrically conductive thermoplastic thin films at the set of pressure points uniformly and densely distributed over all contact zones, without interfering with the exit of call and vapors from the multilayer structure during the heat treatment.
RU2001108578/09A 1999-07-01 1999-07-01 Bipolar electrode for electrochemical reduction-oxidation reactions RU2214652C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IT1999/000196 WO2001003213A1 (en) 1999-07-01 1999-07-01 Bipolar electrode for electrochemical redox reactions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001108578A true RU2001108578A (en) 2003-04-20
RU2214652C2 RU2214652C2 (en) 2003-10-20

Family

ID=11333105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001108578/09A RU2214652C2 (en) 1999-07-01 1999-07-01 Bipolar electrode for electrochemical reduction-oxidation reactions

Country Status (19)

Country Link
US (1) US6296746B1 (en)
EP (1) EP1114482B1 (en)
JP (1) JP2003504806A (en)
KR (1) KR20010106464A (en)
CN (1) CN1172390C (en)
AR (1) AR024609A1 (en)
AT (1) ATE241859T1 (en)
AU (1) AU776530B2 (en)
BR (1) BR9913289A (en)
CA (1) CA2341508A1 (en)
DE (1) DE69908386T2 (en)
DK (1) DK1114482T3 (en)
ES (1) ES2201732T3 (en)
IL (1) IL141731A (en)
NO (1) NO20011036D0 (en)
NZ (1) NZ509960A (en)
RU (1) RU2214652C2 (en)
TR (1) TR200100677T1 (en)
WO (1) WO2001003213A1 (en)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10219384A1 (en) * 2002-04-30 2003-11-20 Proton Motor Fuel Cell Gmbh Bipolar plate for fuel cell stacks and process for their manufacture
AU2002364240A1 (en) * 2002-06-28 2004-01-19 Foamex L.P. Gas diffusion layer for fuel cells
US20040001991A1 (en) * 2002-07-01 2004-01-01 Kinkelaar Mark R. Capillarity structures for water and/or fuel management in fuel cells
SE525367C2 (en) * 2002-11-08 2005-02-08 Nilar Int Ab An electrode and a method for manufacturing an electrode
US7033703B2 (en) * 2002-12-20 2006-04-25 Firefly Energy, Inc. Composite material and current collector for battery
US20040191605A1 (en) * 2002-12-27 2004-09-30 Foamex L.P. Gas diffusion layer containing inherently conductive polymer for fuel cells
US20050130023A1 (en) * 2003-05-09 2005-06-16 Lebowitz Jeffrey I. Gas diffusion layer having carbon particle mixture
US20050242471A1 (en) * 2004-04-30 2005-11-03 Bhatt Sanjiv M Methods for continuously producing shaped articles
US7147674B1 (en) * 2005-03-23 2006-12-12 Maxwell Technologies, Inc. Pretreated porous electrode and method for manufacturing same
FR2888048B1 (en) * 2005-06-29 2007-11-02 Peugeot Citroen Automobiles Sa METHOD FOR MANUFACTURING A BIPOLAR PLATE FOR A FUEL CELL AND A BIPOLAR PLATE OBTAINED
EP1870494A1 (en) * 2006-06-23 2007-12-26 ETH Zürich, ETH Transfer Electrochemical reactor
US8279580B2 (en) * 2006-10-17 2012-10-02 Maxwell Technologies, Inc. Electrode for energy storage device with microporous and mesoporous activated carbon particles
US8399134B2 (en) 2007-11-20 2013-03-19 Firefly Energy, Inc. Lead acid battery including a two-layer carbon foam current collector
DE102008036318A1 (en) * 2008-07-29 2010-02-04 Elringklinger Ag Method for producing a bipolar cell and bipolar cell for a bipolar battery
DE102008036320B4 (en) * 2008-07-29 2017-04-06 Elringklinger Ag Method for producing a bipolar plate and bipolar plate for a bipolar battery
JP5715630B2 (en) * 2009-08-27 2015-05-07 コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガナイゼーション Power storage device and electrode thereof
CN101740782A (en) * 2010-01-20 2010-06-16 襄樊大力电工有限公司 Collector plate for all-vanadium redox flow battery
CN103262319B (en) * 2010-12-31 2015-07-22 通用电气公司 Vacuum chamber method to form polymer coatings on porous support
IT1404292B1 (en) * 2011-02-28 2013-11-15 Cr Mobility Solution System S R L LEAD ELECTRODE, METHOD FOR ITS REALIZATION AND ACCUMULATOR INCLUDING THE ELECTRODE
SE537449C2 (en) * 2012-04-04 2015-05-05 Exeger Sweden Ab A dye-sensitized solar cell containing a porous insulating substrate and a method of producing the porous insulating substrate
DE102012017306A1 (en) * 2012-09-03 2014-03-06 Thyssenkrupp Uhde Gmbh Electrochemical cell of flow type
EP2926400B1 (en) 2012-11-30 2019-03-20 Hydraredox Technologies Holdings Ltd. Back plate-electrode-membrane assembly for a redox, flow energy storage electrochemical cell
CN104981933B (en) 2012-12-14 2017-10-03 海卓瑞道克斯技术控股有限公司 Redox flow battery system and the method for controlling it
WO2016077824A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Massachusetts Institute Of Technology Electrochemically responsive composites of redox polymers and conducting fibers
US10418647B2 (en) 2015-04-15 2019-09-17 Lockheed Martin Energy, Llc Mitigation of parasitic reactions within flow batteries
MX2018001347A (en) 2015-08-19 2018-06-15 Lockheed Martin Energy Llc Solids mitigation within flow batteries.
US10147957B2 (en) * 2016-04-07 2018-12-04 Lockheed Martin Energy, Llc Electrochemical cells having designed flow fields and methods for producing the same
US10381674B2 (en) 2016-04-07 2019-08-13 Lockheed Martin Energy, Llc High-throughput manufacturing processes for making electrochemical unit cells and electrochemical unit cells produced using the same
JP6346913B2 (en) * 2016-04-19 2018-06-20 株式会社ギャラキシー Vanadium air battery
US10109879B2 (en) 2016-05-27 2018-10-23 Lockheed Martin Energy, Llc Flow batteries having an electrode with a density gradient and methods for production and use thereof
US10403911B2 (en) 2016-10-07 2019-09-03 Lockheed Martin Energy, Llc Flow batteries having an interfacially bonded bipolar plate-electrode assembly and methods for production and use thereof
US10573899B2 (en) 2016-10-18 2020-02-25 Lockheed Martin Energy, Llc Flow batteries having an electrode with differing hydrophilicity on opposing faces and methods for production and use thereof
KR102365550B1 (en) * 2016-11-09 2022-02-23 다롄 룽커파워 씨오., 엘티디 Electrode structure of flow battery, flow battery stack, and sealing structure for flow battery stack
KR101808606B1 (en) * 2016-12-09 2017-12-13 주식회사 에이치투 Bipolar-Electrode Assembly using Thermoplastic Resin and a method thereof
US10581104B2 (en) 2017-03-24 2020-03-03 Lockheed Martin Energy, Llc Flow batteries having a pressure-balanced electrochemical cell stack and associated methods
KR102129484B1 (en) * 2018-07-03 2020-07-02 주식회사씨앤에프 Method of manufacturing electrode for thin redox flow battery
CN110739428B (en) * 2019-10-29 2022-04-08 肇庆市华师大光电产业研究院 Preparation method of functional diaphragm of lithium-sulfur battery
CN112687842B (en) * 2020-12-25 2022-06-07 合肥国轩高科动力能源有限公司 Bipolar electrode and battery
CN112993296B (en) * 2021-02-23 2022-07-19 四川东树新材料有限公司 Flow field plate for proton membrane fuel cell and preparation method thereof
WO2023219648A1 (en) 2022-05-09 2023-11-16 Lockheed Martin Energy, Llc Flow battery with a dynamic fluidic network

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4339322A (en) * 1980-04-21 1982-07-13 General Electric Company Carbon fiber reinforced fluorocarbon-graphite bipolar current collector-separator
CA1259101A (en) 1984-04-09 1989-09-05 Hiroyuki Fukuda Carbonaceous fuel cell electrode substrate incorporating three-layer separator, and process for preparation thereof
US5413738A (en) * 1985-10-22 1995-05-09 Ucar Carbon Technology Corporation Graphite electrodes and their production
JPS63140095A (en) * 1986-12-03 1988-06-11 Ebara Corp Bipolar plate for electrolytic cell
US5026402A (en) * 1989-11-03 1991-06-25 International Fuel Cells Corporation Method of making a final cell electrode assembly substrate
JPH06290796A (en) * 1993-03-30 1994-10-18 Shin Etsu Polymer Co Ltd Bipolar plate with reaction electrode layer for secondary battery
US5582937A (en) * 1994-10-12 1996-12-10 Bipolar Technologies, Inc. Bipolar battery cells, batteries and methods
US5656390A (en) * 1995-02-16 1997-08-12 Kashima-Kita Electric Power Corporation Redox battery
DE19544323A1 (en) * 1995-11-28 1997-06-05 Magnet Motor Gmbh Gas diffusion electrode for polymer electrolyte membrane fuel cells
DE19629154C2 (en) * 1996-07-19 2000-07-06 Dornier Gmbh Bipolar electrode-electrolyte unit
US6103413A (en) * 1998-05-21 2000-08-15 The Dow Chemical Company Bipolar plates for electrochemical cells

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2001108578A (en) BIPOLAR ELECTRODE FOR ELECTROCHEMICAL REDOX-REDUCTION REACTIONS
RU2214652C2 (en) Bipolar electrode for electrochemical reduction-oxidation reactions
CA1273993A (en) Electrode substrate for fuel cell
US6127059A (en) Gas diffusion layer for solid polymer electrolyte fuel cell
US5021284A (en) Electroconductive integrated substrate and process for producing the same
US6667127B2 (en) Fluid diffusion layers for fuel cells
EP0107397B1 (en) Edge seal for a porous gas distribution plate of a fuel cell
WO1996033520A1 (en) Graphitized composite article of carbon-fibre-reinforced carbon and method for manufacturing the same
KR102053791B1 (en) A method for preparing a composite separation plate for battery using spread tow carbon fiber fabric and a composite separation plate for battery prepared therefrom
US3265535A (en) Accumulator electrode sheath
EP0110517B1 (en) Integral gas seal for a fuel cell gas distribution plate and process for forming seal
JPH09167621A (en) Carbon electrode
TH19289C3 (en) Electrodes for electrochemical redox reactions
TH70545A3 (en) Electrodes for electrochemical redox reactions
JPH02226663A (en) Gas seal method for base material end for fuel cell
KR100203950B1 (en) Method sealing edge of electrode supporter fuel-supplying plate and air-supplying plate of phosphoric acid type fuel cell
RU2417485C2 (en) Unit of separating plate of fuel element (versions) and method of its manufacturing
CA1314927C (en) Composite substrate for fuel cell and process for producing the same
JPH0286066A (en) Conducting composite substrate
JPS62208561A (en) Manufacture of ribbed electrode plate for fuel cell
MXPA01002228A (en) Bipolar electrode for electrochemical redox reactions
RU1802917C (en) Process of manufacture of heating device
FI63133B (en) BATTERICELL FOER ALKALISKT STAPELBATTERI
JPS6086762A (en) Manufacture of electrode base board with rib of fuel cell
JPH0151026B2 (en)