JPH0195466A - 金属ハロゲン電池用セパレータ - Google Patents
金属ハロゲン電池用セパレータInfo
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- JPH0195466A JPH0195466A JP62251566A JP25156687A JPH0195466A JP H0195466 A JPH0195466 A JP H0195466A JP 62251566 A JP62251566 A JP 62251566A JP 25156687 A JP25156687 A JP 25156687A JP H0195466 A JPH0195466 A JP H0195466A
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- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 title abstract 2
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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
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
-
- 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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
この発明は、金属ハロゲン電池において正極電解液と負
極電解液を隔離するために使用するセパレークに関する
ものである。
極電解液を隔離するために使用するセパレークに関する
ものである。
Ｂ０発明の概要
この発明は、ポリエチレン繊維とガラス繊維を用いて、
抄紙状微細多孔質膜とすることことによって、膜の電気
抵抗が低く、且つ、臭素バリアー性の高い金属ハロゲン
電池用セパレータを提供するものである。
抄紙状微細多孔質膜とすることことによって、膜の電気
抵抗が低く、且つ、臭素バリアー性の高い金属ハロゲン
電池用セパレータを提供するものである。
Ｃ０従来の技術
金属ハロゲン電池の一例として、例えば、亜鉛臭素電池
においては、充電時に正極において臭素が発生し、この
臭素が負極に析出した亜鉛と反応すると自己放電を引き
起こすため、正極電解液と負極電解液を隔離する臭素バ
リアー性の高いセパレータが必要不可欠である。
においては、充電時に正極において臭素が発生し、この
臭素が負極に析出した亜鉛と反応すると自己放電を引き
起こすため、正極電解液と負極電解液を隔離する臭素バ
リアー性の高いセパレータが必要不可欠である。
また、このセパレータは臭素バリアー性に優れるととも
に、セパレータ自体の電気抵抗が低いことが望まれるも
のである。
に、セパレータ自体の電気抵抗が低いことが望まれるも
のである。
従来、このような亜鉛臭素電池のセパレータとしては、
各種の微細多孔質膜から適宜選択して用いられているが
、これらの微細多孔質膜は、素材となるｖＩ４ＩＩ＆粉
体に、各種無機微粉体および有機液状体を加えて、混合
、成形し、しかる後に空孔形成成分である有Ｐｌｉ？ｒ
ｌ状体を抽出することによって作られている。
各種の微細多孔質膜から適宜選択して用いられているが
、これらの微細多孔質膜は、素材となるｖＩ４ＩＩ＆粉
体に、各種無機微粉体および有機液状体を加えて、混合
、成形し、しかる後に空孔形成成分である有Ｐｌｉ？ｒ
ｌ状体を抽出することによって作られている。
Ｄ０発明が解決しようとする問題点
上記のような従来のセパレータにおいては、例えば、絶
縁物である素材樹脂の相対的な割合を低下させると膜の
電気抵抗は減少するが、臭素バリアー性は低下してしま
うというように膜の電気抵抗と臭素バリアー性とは相反
する性質のものであった０ すなわち、従来のセパレータにおいては、膜の電気抵抗
と臭素バリアー性は、膜の電気抵抗が比較的低ければ臭
素バリアー性が劣り、逆に臭素バリアー性に優れていれ
ば膜の電気抵抗が高くなるというように、反比例的な相
関があり、求められる２つの特性の両立が困難であると
いう問題点があった。
縁物である素材樹脂の相対的な割合を低下させると膜の
電気抵抗は減少するが、臭素バリアー性は低下してしま
うというように膜の電気抵抗と臭素バリアー性とは相反
する性質のものであった０ すなわち、従来のセパレータにおいては、膜の電気抵抗
と臭素バリアー性は、膜の電気抵抗が比較的低ければ臭
素バリアー性が劣り、逆に臭素バリアー性に優れていれ
ば膜の電気抵抗が高くなるというように、反比例的な相
関があり、求められる２つの特性の両立が困難であると
いう問題点があった。
この発明は、係る問題点を解決し、電気抵抗が低く、且
つ、臭素バリアー性に優れた金属ハロゲン電池用セパレ
ータを提供することを目的とするものである。
つ、臭素バリアー性に優れた金属ハロゲン電池用セパレ
ータを提供することを目的とするものである。
Ｅ０問題点を解決するための手段
この発明においては、ポリエチレン繊維を素材とし、ガ
ラス繊維を分散させて、抄紙状の微細多孔質膜とするこ
とにより、臭素バリアー性を低下させることなく、膜の
電気抵抗を引き下げて、上記の問題を解決したものであ
る。
ラス繊維を分散させて、抄紙状の微細多孔質膜とするこ
とにより、臭素バリアー性を低下させることなく、膜の
電気抵抗を引き下げて、上記の問題を解決したものであ
る。
Ｆ０作用
この発明において、ガラスｍ維は、その添加により、膜
の電気抵抗を引下げるとともに、素材であるポリエチレ
ンｍ維の間隙を充たして、適当な′ 微細孔を形成する
ことにより、臭素バリアー性を高める点においても有利
に働くものである。
の電気抵抗を引下げるとともに、素材であるポリエチレ
ンｍ維の間隙を充たして、適当な′ 微細孔を形成する
ことにより、臭素バリアー性を高める点においても有利
に働くものである。
また、このガラス繊維は添加量が同じであれば、その直
径が小さいほうがより膜が緻密になり、臭素バリアー性
がさらに向上する。
径が小さいほうがより膜が緻密になり、臭素バリアー性
がさらに向上する。
Ｇ、実施例
以下、実施例によってこの考案をより詳細に説明する。
実施例１：
直径約１０〜１５μｍ１長さ約ｌｌ１１１Ｉのポリエチ
レン繊維と直径約ｌＯμ■のガラス繊維を用いて、ポリ
エチレン繊維とガラス繊維の重量比を変化させ、５種類
の抄紙状微細多孔質（Ａ−Ｅ）を作製した。
レン繊維と直径約ｌＯμ■のガラス繊維を用いて、ポリ
エチレン繊維とガラス繊維の重量比を変化させ、５種類
の抄紙状微細多孔質（Ａ−Ｅ）を作製した。
この内、膜Ａは、ポリエチレン繊維のみからなる比較サ
ンプルである。
ンプルである。
また、抄紙状とする方法は、各ｍ維を所定の割合に混合
したものを、水に分散させ、この分散液を抄紙機に入れ
て、紙層ミ説水、乾燥の工程を経て抄紙とするというも
のであるが、各繊維の結合を強固なものにする上で、脱
水後、抄紙を加熱加圧することが望ましい。
したものを、水に分散させ、この分散液を抄紙機に入れ
て、紙層ミ説水、乾燥の工程を経て抄紙とするというも
のであるが、各繊維の結合を強固なものにする上で、脱
水後、抄紙を加熱加圧することが望ましい。
この実施例においては、成形する際に、１２０°Ｃに昇
温した２本ロールに通してヒートプレスすることによっ
て、ポリエチレン樹脂の密着を向上させた。
温した２本ロールに通してヒートプレスすることによっ
て、ポリエチレン樹脂の密着を向上させた。
以上のようにして作製した膜サンプルＡ−Ｅについて、
膜の電気抵抗の測定と臭素バリアー性試験を行った。
膜の電気抵抗の測定と臭素バリアー性試験を行った。
膜の電気抵抗の測定はＪＩＳ Ｃ−２３１３に従って
行い、その結果は、第１表および第１図に示されるよう
であった。
行い、その結果は、第１表および第１図に示されるよう
であった。
第１図から明らかなように、ポリエチレン繊維のみから
なろ膜Ａに比べて、ガラス繊維を添加した膜（Ｂ−Ｅ）
は、いずれも膜の電気抵抗が著しく低下している。
なろ膜Ａに比べて、ガラス繊維を添加した膜（Ｂ−Ｅ）
は、いずれも膜の電気抵抗が著しく低下している。
ここで、ガラス繊維の添加量が多い程、膜の電気抵抗は
低くなっているが、添加量が一定量に達すると、それ以
上添加量を増しても、膜の電気抵抗の低下が少なくなる
のは、膜がある程度の緻密さに達するとそれ以上は膜の
電気抵抗が低下しにくくなるためと考えられる。
低くなっているが、添加量が一定量に達すると、それ以
上添加量を増しても、膜の電気抵抗の低下が少なくなる
のは、膜がある程度の緻密さに達するとそれ以上は膜の
電気抵抗が低下しにくくなるためと考えられる。
また、臭素バリアー性試験については、第４図に示され
るようなＵ字管２を用いて行い、微細多孔質膜１を介し
て一方には３ｍｏｌ／ｌ臭化亜鉛水溶液、他方に３ｍｏ
Ｉ ／ ｌ臭化亜鉛水溶液と０．３ｍｏｌ／ｌ臭素の
混合液を入れ、４時間後の臭素透過量を測定した。
るようなＵ字管２を用いて行い、微細多孔質膜１を介し
て一方には３ｍｏｌ／ｌ臭化亜鉛水溶液、他方に３ｍｏ
Ｉ ／ ｌ臭化亜鉛水溶液と０．３ｍｏｌ／ｌ臭素の
混合液を入れ、４時間後の臭素透過量を測定した。
第１表及び第２図は臭素バリアー性試験の結果を示すも
のであるが、ポリエチレン繊維のみからなる膜Ａに比較
して、ガラス繊維を添加した膜Ｂ〜Ｅはいずれも臭素の
透過量が大きく減少しており、ガラス繊維の添加量の多
いもの程、臭素バリアー性の向上が著しい。
のであるが、ポリエチレン繊維のみからなる膜Ａに比較
して、ガラス繊維を添加した膜Ｂ〜Ｅはいずれも臭素の
透過量が大きく減少しており、ガラス繊維の添加量の多
いもの程、臭素バリアー性の向上が著しい。
以上の結果は、ポリエチレン繊維にガラス繊維を添加し
て、抄紙状の微細多孔質膜とすることが膜の電気抵抗を
低下させる上でも、臭素バリアー性を向上させる上でも
、非常に有効であることを示している。
て、抄紙状の微細多孔質膜とすることが膜の電気抵抗を
低下させる上でも、臭素バリアー性を向上させる上でも
、非常に有効であることを示している。
第１表
実施例： ２
実施例１で最も好ましい結果を得た膜サンプルＥと同じ
組成比で、ガラス繊維の直径を変化させて、抄紙状微細
多孔質膜（Ｅ−１，Ｅ−２，Ｅ−３，Ｅ−４）を作製し
、実施例１と同様に膜の電気抵抗を測定し、臭素バリア
ー性試験を行った。
組成比で、ガラス繊維の直径を変化させて、抄紙状微細
多孔質膜（Ｅ−１，Ｅ−２，Ｅ−３，Ｅ−４）を作製し
、実施例１と同様に膜の電気抵抗を測定し、臭素バリア
ー性試験を行った。
膜の電気抵抗については、第２表に示されるるように、
ガラスｔａ雑の直径によって大差はなく、いずれも０．
０００２Ω−一／枚前後であった。
ガラスｔａ雑の直径によって大差はなく、いずれも０．
０００２Ω−一／枚前後であった。
しかし、従来この種のセパレータとして用いられている
微細多孔質膜の膜抵抗は、例えばポリオレフィン系のも
ので約０．００５Ω−ｄ／枚程度であるから、この発明
に係るセパレータの電気抵抗は従来のものの約２０分の
１以下と、極めて低いものである。
微細多孔質膜の膜抵抗は、例えばポリオレフィン系のも
ので約０．００５Ω−ｄ／枚程度であるから、この発明
に係るセパレータの電気抵抗は従来のものの約２０分の
１以下と、極めて低いものである。
また、臭素バリアー性については、第２表および第３図
に示されろように、Ｅ−１＞ Ｅ−２＞ Ｅ−３＞ Ｅ
−４とガラス繊維の直径が順に小さくなる程、臭素透過
量が少な（、臭素バリアー性が向上していることが明確
である。
に示されろように、Ｅ−１＞ Ｅ−２＞ Ｅ−３＞ Ｅ
−４とガラス繊維の直径が順に小さくなる程、臭素透過
量が少な（、臭素バリアー性が向上していることが明確
である。
これは、ガラス繊維の直径が小さ（なることにより、よ
り膜の緻密化が図られているためと考えられる。
り膜の緻密化が図られているためと考えられる。
第２表
膜厚： Ａ−Ｅ ０．３ｍ
組成比（ｗｔに）： ポリエチレン繊維 ＝ｆＪラス繊
維＝６０ ・ ４０１１、発明の効果 この発明は、以上説明したとおり、ポリエチレン系繊維
を素材として、ガラス繊維を分散させて、抄紙状微細多
孔質膜とすることにより、膜の臭素バリアー性を向上さ
せつつ、且つ、膜の電気抵抗も著しく低下させるという
効果を有するものである。
維＝６０ ・ ４０１１、発明の効果 この発明は、以上説明したとおり、ポリエチレン系繊維
を素材として、ガラス繊維を分散させて、抄紙状微細多
孔質膜とすることにより、膜の臭素バリアー性を向上さ
せつつ、且つ、膜の電気抵抗も著しく低下させるという
効果を有するものである。
係る特性を兼ね備えたセパレータは、金属ハロゲン電池
のセパレータとして、極めて優れたものである。
のセパレータとして、極めて優れたものである。
第１図は実施例における膜の電気抵抗を示すグラフ、第
２図は第１図と同じ実施例おける膜の臭素バリアー性試
験の結果を示すグラフ、第３図は別の実施例における膜
の臭素バリアー性試験の結果を示すグラフ、第４図は臭
素バリアー性試験に用いた装置の模式図である。 １・・・微細多孔質膜、２・・・０字管、３・・３ｍｏ
ｌ／Ｉ臭化亜鉛水溶液、４・・・３ａ＋ｏｌ／ｌ臭化亜
鉛水溶液と０．３畠ｏ１／１臭素の混合液。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 ザンアルＮｏ。 ・第 ４ 図 腰 凭 腰 蒼
２図は第１図と同じ実施例おける膜の臭素バリアー性試
験の結果を示すグラフ、第３図は別の実施例における膜
の臭素バリアー性試験の結果を示すグラフ、第４図は臭
素バリアー性試験に用いた装置の模式図である。 １・・・微細多孔質膜、２・・・０字管、３・・３ｍｏ
ｌ／Ｉ臭化亜鉛水溶液、４・・・３ａ＋ｏｌ／ｌ臭化亜
鉛水溶液と０．３畠ｏ１／１臭素の混合液。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 ザンアルＮｏ。 ・第 ４ 図 腰 凭 腰 蒼
Claims (2)
- （１）ポリエチレン繊維を素材にし、ガラス繊維を分散
させて、抄紙状微細多孔質膜としたことを特徴とする金
属ハロゲン電池用セパレータ。 - （２）前記ガラス繊維の含有量が２０〜５０ｗｔ％であ
り、且つ、ガラス繊維の直径が５〜０．５μｍである特
許請求の範囲第１項記載の金属ハロゲン電池用セパレー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62251566A JPH0195466A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | 金属ハロゲン電池用セパレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62251566A JPH0195466A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | 金属ハロゲン電池用セパレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0195466A true JPH0195466A (ja) | 1989-04-13 |
| JPH0526303B2 JPH0526303B2 (ja) | 1993-04-15 |
Family
ID=17224721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62251566A Granted JPH0195466A (ja) | 1987-10-07 | 1987-10-07 | 金属ハロゲン電池用セパレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0195466A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5549868A (en) * | 1978-10-02 | 1980-04-10 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Metal-halogen thin type battery |
| JPS58155651A (ja) * | 1982-02-02 | 1983-09-16 | エムハート インダストリーズ インコーポレーテッド | 電池用セパレ−タ |
-
1987
- 1987-10-07 JP JP62251566A patent/JPH0195466A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5549868A (en) * | 1978-10-02 | 1980-04-10 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Metal-halogen thin type battery |
| JPS58155651A (ja) * | 1982-02-02 | 1983-09-16 | エムハート インダストリーズ インコーポレーテッド | 電池用セパレ−タ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0526303B2 (ja) | 1993-04-15 |
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