JPH0131665B2 - - Google Patents
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- JPH0131665B2 JPH0131665B2 JP57077445A JP7744582A JPH0131665B2 JP H0131665 B2 JPH0131665 B2 JP H0131665B2 JP 57077445 A JP57077445 A JP 57077445A JP 7744582 A JP7744582 A JP 7744582A JP H0131665 B2 JPH0131665 B2 JP H0131665B2
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- electrode
- insulating frame
- frame member
- electrode plate
- framed
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
- H01M8/0273—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes with sealing or supporting means in the form of a frame
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- 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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- 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
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- Y02E60/50—Fuel cells
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ 産業上の利用分野
本発明は、金属（例えばZn）−ハロゲン（例え
ばBr）電池等の電解液循環型の電池に用いられ
る枠付電極に関するものである。
ばBr）電池等の電解液循環型の電池に用いられ
る枠付電極に関するものである。
Ｂ：発明の概要
本発明は、導電性プラスチツク電極板の周囲を
絶縁枠部材で囲んで電極板面上に電池反応室を形
成した枠付電極において、絶縁枠部材とほぼ同様
な枠形状のグラスウール材を電極板表面と接する
ように前記電極板と絶縁枠部材との間に挟んで一
体化した枠付電極である。
絶縁枠部材で囲んで電極板面上に電池反応室を形
成した枠付電極において、絶縁枠部材とほぼ同様
な枠形状のグラスウール材を電極板表面と接する
ように前記電極板と絶縁枠部材との間に挟んで一
体化した枠付電極である。
Ｃ 従来の技術
第１図は、電解液循環型電池の原理説明図であ
る。この電池は、セパレータ５を挟んで両側に電
極１，３を配置して単位セルを構成している。な
お、第１図では電極１が負極を、電極３が正極を
示している。そして、電極１（負極）とセパレー
タ５との間の電池反応室（負極室）２に負極液貯
蔵槽６から負極液を供給、循環し、一方、電極３
（正極）とセパレータ５との間の電池反応室（正
極室）４に正極液貯蔵槽７から正極液を供給、循
環するように構成している。なお、９ａ，９ｂは
液循環用のポンプ、１０ａ，１０ｂはバルブであ
る。
る。この電池は、セパレータ５を挟んで両側に電
極１，３を配置して単位セルを構成している。な
お、第１図では電極１が負極を、電極３が正極を
示している。そして、電極１（負極）とセパレー
タ５との間の電池反応室（負極室）２に負極液貯
蔵槽６から負極液を供給、循環し、一方、電極３
（正極）とセパレータ５との間の電池反応室（正
極室）４に正極液貯蔵槽７から正極液を供給、循
環するように構成している。なお、９ａ，９ｂは
液循環用のポンプ、１０ａ，１０ｂはバルブであ
る。
第２図は、第１図のような電極とセパレータと
からなる単位セルを多数積層して所要の電解液循
環型の電池を構成した場合の分解斜視図である。
からなる単位セルを多数積層して所要の電解液循
環型の電池を構成した場合の分解斜視図である。
この図において、１１はアルミニウム製の締付
端板、１２は樹脂締付端板、１３はバツキン、１
４は電極端板、１５は金網等で構成した端子であ
る。
端板、１２は樹脂締付端板、１３はバツキン、１
４は電極端板、１５は金網等で構成した端子であ
る。
そして電池は、電極１とセパレータ５とを交互
に重ね合せて積層し、積層方向両側に締付端板１
１を配置し、ボルト１６、ナツト１７によつて全
体を締め付けて構成している。
に重ね合せて積層し、積層方向両側に締付端板１
１を配置し、ボルト１６、ナツト１７によつて全
体を締め付けて構成している。
この種の電極１は、電極板周囲に絶縁枠部材を
一体に具備しており、電極板の両面に電池反応室
（正極室、負極室）を形成するように絶縁枠部材
の厚み方向の中間部に電極板を設けて、いわゆる
枠付電極を構成している。
一体に具備しており、電極板の両面に電池反応室
（正極室、負極室）を形成するように絶縁枠部材
の厚み方向の中間部に電極板を設けて、いわゆる
枠付電極を構成している。
また、この絶縁枠部材には電解液を通流するマ
ニホールド１８、このマニホールド１８と電池反
応室との間を連通する流通路２０が設けてある。
この流通路２０はチヤンネル１９ａとマイクロチ
ヤンネル１９ｂとで形成している。
ニホールド１８、このマニホールド１８と電池反
応室との間を連通する流通路２０が設けてある。
この流通路２０はチヤンネル１９ａとマイクロチ
ヤンネル１９ｂとで形成している。
ところで、電極の絶縁枠部材には絶縁性及び耐
薬品性が要求されることから、この枠は、ポリオ
レフイン系の合成樹脂（例えばポリエチレン）で
形成している。
薬品性が要求されることから、この枠は、ポリオ
レフイン系の合成樹脂（例えばポリエチレン）で
形成している。
一方、電極板は、ポリオレフイン系樹脂（例え
ばポリエチレン）をベースポリマーとた導電性樹
脂（例えばカーボンプラスチツク）で形成してい
る。
ばポリエチレン）をベースポリマーとた導電性樹
脂（例えばカーボンプラスチツク）で形成してい
る。
このような電極板と絶縁枠部材との一体化は、
矩形状の電極板の両面に額縁状に形成した枠部材
を配置すると共に両者を重ね合せて金型内に装入
し、金型内で加熱加圧成形するヒードブレス方式
によつて行なわれている。
矩形状の電極板の両面に額縁状に形成した枠部材
を配置すると共に両者を重ね合せて金型内に装入
し、金型内で加熱加圧成形するヒードブレス方式
によつて行なわれている。
一方、電解液（例えば正極液）は、締付端板１
１、電極１の絶縁枠部、セパレータ５の枠部を積
層方向に貫通するマニホールド１８を通流し、各
電極１の枠部の一方の面側に設けた流通路２０の
チヤンネル１９ａから各電池反応室（正極室）内
に導かれ、更に絶縁枠部の一方の側辺部のマイク
ロチヤンネル１９ｂにて整流されて電極板前面に
沿つて通流する。
１、電極１の絶縁枠部、セパレータ５の枠部を積
層方向に貫通するマニホールド１８を通流し、各
電極１の枠部の一方の面側に設けた流通路２０の
チヤンネル１９ａから各電池反応室（正極室）内
に導かれ、更に絶縁枠部の一方の側辺部のマイク
ロチヤンネル１９ｂにて整流されて電極板前面に
沿つて通流する。
各電極の電池反応室にて電極板に沿つて流れた
電解液は、電極の絶縁枠の他方の側辺部に形成し
てある流通路（マイクロチヤンネルおよびチヤン
ネル、図示省略）を介して他のマニホールドに導
かれ、正極電解液槽（第１図符号７参照）に還流
する。
電解液は、電極の絶縁枠の他方の側辺部に形成し
てある流通路（マイクロチヤンネルおよびチヤン
ネル、図示省略）を介して他のマニホールドに導
かれ、正極電解液槽（第１図符号７参照）に還流
する。
尚、負極液は、正極液とは異なつた流路ルート
にて各電極の電極板の他方の面側に形成してある
電池反応室に通流するものであるが、流路の構成
は正極液の場合と同様なものであるから、その説
明は省略する。
にて各電極の電極板の他方の面側に形成してある
電池反応室に通流するものであるが、流路の構成
は正極液の場合と同様なものであるから、その説
明は省略する。
Ｄ：発明が解決しようとする課題
さて、前記のようにして構成される従来の枠付
電極において、電極板とともに一体成型される絶
縁枠部材は、電極板に比較して線膨張率が倍近く
大きく、そのため、一体成型後に若干の反りが必
然的に残つてしまうといつた問題点があつた。
電極において、電極板とともに一体成型される絶
縁枠部材は、電極板に比較して線膨張率が倍近く
大きく、そのため、一体成型後に若干の反りが必
然的に残つてしまうといつた問題点があつた。
第３図は、このような問題点を解決するために
試みられた枠付電極の構成部材を示す説明図であ
る。この枠付電極は、導電性プラスチツク電極板
（例えばカーボンプラスチツク）１と共に一体成
型する絶縁枠部材２１，２２の間に、絶縁枠部材
と同一形状の成形フイラー（例えばタルク、ガラ
スウール等）30を挟んで、これらを同時に加圧し
て一体成型することによつて枠内にフイラー混入
層を一体形成させるようにしたものである。これ
によつて絶縁枠２ａ，２ｂの線膨張率を電極板１
の線膨張率に近づけ、成型後の反りをなくするよ
うにしている。
試みられた枠付電極の構成部材を示す説明図であ
る。この枠付電極は、導電性プラスチツク電極板
（例えばカーボンプラスチツク）１と共に一体成
型する絶縁枠部材２１，２２の間に、絶縁枠部材
と同一形状の成形フイラー（例えばタルク、ガラ
スウール等）30を挟んで、これらを同時に加圧し
て一体成型することによつて枠内にフイラー混入
層を一体形成させるようにしたものである。これ
によつて絶縁枠２ａ，２ｂの線膨張率を電極板１
の線膨張率に近づけ、成型後の反りをなくするよ
うにしている。
しかしながら、このような構成においては、成
型品の反りは解消されるが、成型品枠部分の表面
平坦性が著しく損われるという問題点が新たに発
生し、成型後にアニーリング等の後処理を必要と
する欠点があつた。
型品の反りは解消されるが、成型品枠部分の表面
平坦性が著しく損われるという問題点が新たに発
生し、成型後にアニーリング等の後処理を必要と
する欠点があつた。
Ｅ：課題を解決するための手段
本発明では、前述の目的を達成するために、矩
形状の導電性プラスチツク電極板と、その表面の
合成樹脂製絶縁枠部材との間に、絶縁枠部材とほ
ぼ同様な枠形状のグラスウール材を直接前記電極
板表面に接するように挟んでこれら三者を一体化
してなるものである。
形状の導電性プラスチツク電極板と、その表面の
合成樹脂製絶縁枠部材との間に、絶縁枠部材とほ
ぼ同様な枠形状のグラスウール材を直接前記電極
板表面に接するように挟んでこれら三者を一体化
してなるものである。
この場合、好ましくは電極板の厚さとグラスウ
ール材の厚さをほぼ等しくするとともに、このグ
ラスウール材上に重ね合される絶縁枠部材の厚さ
をグラスウール材の厚さに対して1.2〜2.0、特に
好ましくは、1.6±0.1の範囲に選定する。また絶
縁枠部材に予じめフイラーを充填したものを用い
ることも望ましいことであり、さらにはグラスウ
ール材の各辺の巾は絶縁枠部材の対応する各辺の
巾よりやや狭くするのがよい。
ール材の厚さをほぼ等しくするとともに、このグ
ラスウール材上に重ね合される絶縁枠部材の厚さ
をグラスウール材の厚さに対して1.2〜2.0、特に
好ましくは、1.6±0.1の範囲に選定する。また絶
縁枠部材に予じめフイラーを充填したものを用い
ることも望ましいことであり、さらにはグラスウ
ール材の各辺の巾は絶縁枠部材の対応する各辺の
巾よりやや狭くするのがよい。
Ｆ：作 用
この発明の枠付電極では、グラスウール材を電
極板表面に接した状態にして電極板と絶縁枠部材
との間に挟んで一体化したから、グラスウール材
が絶縁枠部材の熱変形を抑制して反りを防止し、
絶縁枠部分の外表面側は絶縁枠部材の樹脂が充分
な厚さで存在するので、絶縁枠部分の表面の平坦
性も良好に確保される。
極板表面に接した状態にして電極板と絶縁枠部材
との間に挟んで一体化したから、グラスウール材
が絶縁枠部材の熱変形を抑制して反りを防止し、
絶縁枠部分の外表面側は絶縁枠部材の樹脂が充分
な厚さで存在するので、絶縁枠部分の表面の平坦
性も良好に確保される。
Ｇ：実施例
本発明の実施例を図面と共に説明すれば以下の
通りである。
通りである。
第４図は、本発明に係る枠付電極の構成分解図
である。図において、１は導電性プラスチツク電
極板で、例えばカーボンプラスチツクで構成され
る。２１はマイクロチヤンネル成型用の絶縁枠部
材、２２は中間絶縁枠部材で、これらは共に熱可
塑性絶縁樹脂からなる。なお、これらの絶縁枠部
材内に、予じめタルク等のフイラーを充填しても
よい。
である。図において、１は導電性プラスチツク電
極板で、例えばカーボンプラスチツクで構成され
る。２１はマイクロチヤンネル成型用の絶縁枠部
材、２２は中間絶縁枠部材で、これらは共に熱可
塑性絶縁樹脂からなる。なお、これらの絶縁枠部
材内に、予じめタルク等のフイラーを充填しても
よい。
４０は電極板１上に直接的に重ね合せられるグ
ラスウール材で、絶縁枠部材２１，２２とほぼ同
様の枠形状をしている。即ち、このグラスウール
材４０には、その中央部に電極面が露出するよう
に打抜き部４１が形成され、周縁の枠部の巾d40
は、絶縁枠部材２２の対応部分の巾d22に比べて
等しいか又は狭く構成されている。このグラスウ
ール材４０の厚さh40と、絶縁枠部材２１と２２
の厚さの合計（h21＋h22）との比h40／（h21＋
h22）は、１／1.2〜１／2.0の範囲にするのが望ま
しく、最適値は１／1.6±0.1程度であつた。
ラスウール材で、絶縁枠部材２１，２２とほぼ同
様の枠形状をしている。即ち、このグラスウール
材４０には、その中央部に電極面が露出するよう
に打抜き部４１が形成され、周縁の枠部の巾d40
は、絶縁枠部材２２の対応部分の巾d22に比べて
等しいか又は狭く構成されている。このグラスウ
ール材４０の厚さh40と、絶縁枠部材２１と２２
の厚さの合計（h21＋h22）との比h40／（h21＋
h22）は、１／1.2〜１／2.0の範囲にするのが望ま
しく、最適値は１／1.6±0.1程度であつた。
このような各部材を、電極板１を中心にして第
４図に示すように両面で対称的に積層したうえで
両面から熱圧着し、電極板１の表裏面にそれぞれ
絶縁枠２ａ，２ｂを一体成型して枠付電極とす
る。得られた枠付電極は、成型品の反りが完全に
解消されているとともに、絶縁枠表面の平坦性も
充分なものであつた。
４図に示すように両面で対称的に積層したうえで
両面から熱圧着し、電極板１の表裏面にそれぞれ
絶縁枠２ａ，２ｂを一体成型して枠付電極とす
る。得られた枠付電極は、成型品の反りが完全に
解消されているとともに、絶縁枠表面の平坦性も
充分なものであつた。
なお、上記の実施例において、グラスウール材
４０の厚さを、絶縁枠部材２１と２２の合計の厚
さに対して前記したような範囲内に選定するのが
好ましい理由は、グラスウール材の厚さがあまり
薄いと成型品の反りが増大したりし、逆にあまり
厚いと絶縁枠部分の表面に凹凸を生じたりするか
らであり、あるいは絶縁枠部材をあまり厚くする
と余剰樹脂が有効電極面に流出して絶縁被膜を形
成し、有効電極面積を狭める等の影響が出ること
もあるからである。
４０の厚さを、絶縁枠部材２１と２２の合計の厚
さに対して前記したような範囲内に選定するのが
好ましい理由は、グラスウール材の厚さがあまり
薄いと成型品の反りが増大したりし、逆にあまり
厚いと絶縁枠部分の表面に凹凸を生じたりするか
らであり、あるいは絶縁枠部材をあまり厚くする
と余剰樹脂が有効電極面に流出して絶縁被膜を形
成し、有効電極面積を狭める等の影響が出ること
もあるからである。
Ｈ：発明の効果
以上に述べたように、本発明によれば、各部材
の積層加圧による一体成形により、反りのない、
しかも絶縁枠部分の表面平坦性の良好な一定品質
の枠付電極が得られるので、アニーリング等の後
処理の必要なしに電解液循環型電池の組立に供す
ることができるようになる。
の積層加圧による一体成形により、反りのない、
しかも絶縁枠部分の表面平坦性の良好な一定品質
の枠付電極が得られるので、アニーリング等の後
処理の必要なしに電解液循環型電池の組立に供す
ることができるようになる。
第１図は電解液循環型電池の原理説明図、第２
図は単位セルを多数積層した従来の電解液循環型
積層電池の分解斜視図、第３図は試作した枠付電
極の各構成部材を示す説明図、第４図は本発明に
係る枠付電極の各構成部材の重ね合せ状態を示す
説明図である。 １……導電性プラスチツク電極板、２１……マ
イクロチヤンネル成型用絶縁枠部材、２２……中
間絶縁枠部材、２ａ，２ｂ……絶縁枠、４０……
グラスウール材。
図は単位セルを多数積層した従来の電解液循環型
積層電池の分解斜視図、第３図は試作した枠付電
極の各構成部材を示す説明図、第４図は本発明に
係る枠付電極の各構成部材の重ね合せ状態を示す
説明図である。 １……導電性プラスチツク電極板、２１……マ
イクロチヤンネル成型用絶縁枠部材、２２……中
間絶縁枠部材、２ａ，２ｂ……絶縁枠、４０……
グラスウール材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 矩形状の導電性プラスチツク電極板の少なく
とも一方の表面の周囲に合成樹脂からなる絶縁枠
部材を前記電極板と一体に設けて枠付電極を構成
し、該枠付電極を重ね合せることにより前記電極
板および前記絶縁枠部材で囲まれた電池反応室を
形成し、前記絶縁枠部材を介して前記電池反応室
に電解液を流入・流出させるように構成した枠付
電極において、 前記電極板と絶縁枠部材との間に、前記絶縁枠
部材とほぼ同様な枠形状のグラスウール材が直接
前記電極板表面に接した状態で挟まれて一体化さ
れていることを特徴とする枠付電極。 ２ 電極板の厚さとグラスウール材の厚さがほぼ
等しく、絶縁枠部材の厚さがグラスウール材の厚
さの1.2〜2.0倍であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の枠付電極。 ３ 絶縁枠部材にフイラーが充填されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の枠付
電極。 ４ グラスウール材の枠形の各辺の巾寸法が前記
絶縁枠部材の対応する各辺の巾寸法より狭いこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の枠付電
極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57077445A JPS58197671A (ja) | 1982-05-11 | 1982-05-11 | 枠付電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57077445A JPS58197671A (ja) | 1982-05-11 | 1982-05-11 | 枠付電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58197671A JPS58197671A (ja) | 1983-11-17 |
| JPH0131665B2 true JPH0131665B2 (ja) | 1989-06-27 |
Family
ID=13634212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57077445A Granted JPS58197671A (ja) | 1982-05-11 | 1982-05-11 | 枠付電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58197671A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022190887A1 (ja) | 2021-03-11 | 2022-09-15 | 三菱重工業株式会社 | クリアランスセンサ |
-
1982
- 1982-05-11 JP JP57077445A patent/JPS58197671A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022190887A1 (ja) | 2021-03-11 | 2022-09-15 | 三菱重工業株式会社 | クリアランスセンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58197671A (ja) | 1983-11-17 |
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