JPH027144B2 - - Google Patents
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- JPH027144B2 JPH027144B2 JP56005088A JP508881A JPH027144B2 JP H027144 B2 JPH027144 B2 JP H027144B2 JP 56005088 A JP56005088 A JP 56005088A JP 508881 A JP508881 A JP 508881A JP H027144 B2 JPH027144 B2 JP H027144B2
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
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- H01M4/96—Carbon-based electrodes
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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
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、金属−臭素二次電池に用いられる平
板状の枠付き電極に関するものである。 第１図は、本発明の電極が適用される金属−臭
素電池の一例を示す構成図である。ここでは充電
時の状態を示す。電解槽１は、その中央にこの電
解槽１を仕切るイオン交換膜４を有しており、一
方の側に正極５が、他方の側に負極６がそれぞれ
配置されている。正極５の周囲には正極液貯蔵槽
９からポンプ１１によつて正極電解液（MBr2＋
Br2）２が供給され、また負極６の周囲には、負
極液貯蔵槽１０からポンプ１２によつて負極電解
液（MBr2）３が提供されている。 このような構成の金属−臭素電池の電極として
は、従来は正極材料として臭素の腐食性の面から
耐食性の高い金属材料を中心に使用されており、
Pt電極やRuO2電極が主となつていた。しかしな
がら、これらの金属材料が高価なために、安価な
エネルギー貯蔵手段を提供することを目的とする
本電池系の電極には不適当である。 一方、これらの電極材料に代り、安価なカーボ
ン電極も提案されているが、機械的強度に難点が
あると同時に消耗するため長寿命電池の電極とし
ては不適当である。これらの問題点を改善し、さ
らに軽量で量産性に優れている等の点からポリオ
レフイン系プラスチツクにカーボンブラツク等の
導電性物質を添加混練し成形したカーボンプラス
チツク電極が使用されている。 ところで、金属−臭素二次電池は、電極とセパ
レータを交互に重ね合せてボルトで締付ける等し
て一体化した積層電池として実用されている。こ
の場合にも電極としてカーボンプラスチツク電極
が用いられ、電極は、電極部分の周囲に、絶縁性
の枠部分をヒートプレスあるいはインジエクシヨ
ンモールド法等により形成されて成る。しかし、
電極部分が不均一に熱収縮し、電極全体にそりを
生じたり、電極部分と枠部分の接合部に割れを生
じたりするという問題があつた。このようなそり
のある電極を用いて積層電池を構成すると、そり
の部分に締付のための応力が加わつてひび割れが
生じたり、そのために十分な締付け力が加えられ
ないということが起こり、電解液を循環させた際
に電解液が外部に漏れてしまうという問題が生じ
ていた。 この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので
あり、そりやたわみがなく、かつ電気抵抗や機械
強度についても実用に適した特性を有する平板状
の枠付きカーボンプラスチツク電極を提供するこ
とを目的とするものである。 本発明においては、ポリエチレン、ポリプロピ
レン及びエチレン−プロピレン共重合体の１種か
ら成るポリオレフイン系プラスチツク35〜77wt
％、カーボンブラツク20〜45wt％及び酸化珪素、
アルミナから選ばれた少なくとも１つの金属酸化
物粉末３〜20wt％を、加熱加圧下で混練成形し
てなる平板状の電極部分と、該電極部分の全周に
形成された前記ポリオレフイン系プラスチツクと
同一のプラスチツクからなる枠部分とを備えた電
極によつて、上記の目的を達成している。 ここで、本発明において用いるカーボンブラツ
クは、アセチレンブラツク等の電気抵抗の低いカ
ーボンブラツクが望ましく、具体的には
Conductexsc（商品名：コロンビヤ・カーボンブ
ラツク社製）、Vulcan XC−72（商品名：キヤボ
ツト社製）、電化ブラツク（商品名：電気化学工
業(株)製）等が好適である。 また、本発明で用いられる金属酸化物は、添加
によつて本来電極として必要な機械強度や電気抵
抗等の特性に悪影響を与えず、かつ電解液に対す
る耐食性にも優れているものが選択される。この
金属酸化物を添加することにより、電極部分の熱
膨張率が低下し、電極部分の周囲に枠部分を形成
する際の加熱工程における電極の変形を防止する
ことができる。具体的には、SiO2、Al2O3等の金
属酸化物が挙げられる。 次に、上記の素材を用いて電極としてのシート
を製造する方法を説明する。先づ、ベースとなる
プラスチツク粉体とカーボンブラツク及び金属酸
化物粉末の所定量を秤量し、ニーダにて加熱混練
する。この場合のニーダは通常の加圧ニーダが最
適であるが、混練前に混合機により充分混合させ
ることが加圧ニーダによる加熱、混練時間を短時
間に抑え併も均一に混練するために好ましい。こ
こで、混練時間を短時間にすることは、ベースと
なつているプラスチツクの変質を防止するために
も有効な手段である。 本発明における電極部分の抵抗値は、基本的に
はポリオレフイン系プラスチツクへのカーボンブ
ラツクの添加量に依存する。第４図に示されるよ
うに、添加量を増加するにつれて電気抵抗が減少
し、45（重量）％では0.1Ω・cmと低い値になる。
しかし、45（重量）％を越えて添加しても減少割
合は緩慢になり、添加量を増した割には抵抗値が
低下せず、むしろ機械的強度が低下して、プラス
チツク本来の特質が消失してしまう。また混練時
間も長くなり均一な組成の電極を作製することが
難しいために、カーボンブラツク粒子とプラスチ
ツクの界面を通しても電気液が電極内に浸透する
危険がある。また、20％（重量）％未満では、第
４図に示されるように、電気抵抗抵抗が急激に上
昇してしまう。 以上の観点から本発明ではカーボンブラツクの
添加量は電極部分を構成する混練物全体の20〜45
（重量）％としている（詳細後述）。 又、本発明における金属酸化物の添加量は電極
として求められる機械的強度及び電気抵抗（基本
的にはカーボンブラツクの添加量で決るが、カー
ボンブラツク量がほぼ同じであつても金属酸化物
の添加によつて抵抗値は上昇する）の確保と熱変
形防止の両面から電極部分を構成する混練物全体
の３〜20（重量）％としている（詳細後述）。 以下に、本発明を実施例によつて更に詳細に説
明する。 高密度ポリエチレン74.1重量％、カーボンブラ
ツク22.2重量％（高密度ポリエチレン100ｇに対
して30ｇ）、SiO23.7重量％（高密度ポリエチレン
100ｇに対して５ｇ）を秤量し、混合機で約10分
間混合した後、あらかじめ180〜200℃に加熱した
加圧ニーダで約５分間混練し、高密度ポリエチレ
ン中にカーボンブラツク及びSiO2とが均一に混
練された状態の塊を得、次で上記の塊をヒートロ
ーラーのロールのギヤツプを調整することにより
任意の厚みのシート状の電極部分を製造した。さ
らに、このシート状電極と金属ネツトを重ね、ヒ
ートローラーに通すことにより層中間に金属ネツ
ト層を持つシート状の電極部分を作製しても良
い。この際のヒートローラの温度は上記混練物の
場合170〜180℃の範囲が適当であつた。 第１表は上記実施例と同様の方法によつて組成
を変えて製造した電極部分のカーボンブラツク及
び金属酸化物の配合量を示したものであり、第２
表は作製したシート状の電極部分の特性を示すも
のである。なお、第１表における配合量はプラス
チツク100ｇに対する重量（ｇ）であり、厚みは
すべて１mmである。
板状の枠付き電極に関するものである。 第１図は、本発明の電極が適用される金属−臭
素電池の一例を示す構成図である。ここでは充電
時の状態を示す。電解槽１は、その中央にこの電
解槽１を仕切るイオン交換膜４を有しており、一
方の側に正極５が、他方の側に負極６がそれぞれ
配置されている。正極５の周囲には正極液貯蔵槽
９からポンプ１１によつて正極電解液（MBr2＋
Br2）２が供給され、また負極６の周囲には、負
極液貯蔵槽１０からポンプ１２によつて負極電解
液（MBr2）３が提供されている。 このような構成の金属−臭素電池の電極として
は、従来は正極材料として臭素の腐食性の面から
耐食性の高い金属材料を中心に使用されており、
Pt電極やRuO2電極が主となつていた。しかしな
がら、これらの金属材料が高価なために、安価な
エネルギー貯蔵手段を提供することを目的とする
本電池系の電極には不適当である。 一方、これらの電極材料に代り、安価なカーボ
ン電極も提案されているが、機械的強度に難点が
あると同時に消耗するため長寿命電池の電極とし
ては不適当である。これらの問題点を改善し、さ
らに軽量で量産性に優れている等の点からポリオ
レフイン系プラスチツクにカーボンブラツク等の
導電性物質を添加混練し成形したカーボンプラス
チツク電極が使用されている。 ところで、金属−臭素二次電池は、電極とセパ
レータを交互に重ね合せてボルトで締付ける等し
て一体化した積層電池として実用されている。こ
の場合にも電極としてカーボンプラスチツク電極
が用いられ、電極は、電極部分の周囲に、絶縁性
の枠部分をヒートプレスあるいはインジエクシヨ
ンモールド法等により形成されて成る。しかし、
電極部分が不均一に熱収縮し、電極全体にそりを
生じたり、電極部分と枠部分の接合部に割れを生
じたりするという問題があつた。このようなそり
のある電極を用いて積層電池を構成すると、そり
の部分に締付のための応力が加わつてひび割れが
生じたり、そのために十分な締付け力が加えられ
ないということが起こり、電解液を循環させた際
に電解液が外部に漏れてしまうという問題が生じ
ていた。 この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので
あり、そりやたわみがなく、かつ電気抵抗や機械
強度についても実用に適した特性を有する平板状
の枠付きカーボンプラスチツク電極を提供するこ
とを目的とするものである。 本発明においては、ポリエチレン、ポリプロピ
レン及びエチレン−プロピレン共重合体の１種か
ら成るポリオレフイン系プラスチツク35〜77wt
％、カーボンブラツク20〜45wt％及び酸化珪素、
アルミナから選ばれた少なくとも１つの金属酸化
物粉末３〜20wt％を、加熱加圧下で混練成形し
てなる平板状の電極部分と、該電極部分の全周に
形成された前記ポリオレフイン系プラスチツクと
同一のプラスチツクからなる枠部分とを備えた電
極によつて、上記の目的を達成している。 ここで、本発明において用いるカーボンブラツ
クは、アセチレンブラツク等の電気抵抗の低いカ
ーボンブラツクが望ましく、具体的には
Conductexsc（商品名：コロンビヤ・カーボンブ
ラツク社製）、Vulcan XC−72（商品名：キヤボ
ツト社製）、電化ブラツク（商品名：電気化学工
業(株)製）等が好適である。 また、本発明で用いられる金属酸化物は、添加
によつて本来電極として必要な機械強度や電気抵
抗等の特性に悪影響を与えず、かつ電解液に対す
る耐食性にも優れているものが選択される。この
金属酸化物を添加することにより、電極部分の熱
膨張率が低下し、電極部分の周囲に枠部分を形成
する際の加熱工程における電極の変形を防止する
ことができる。具体的には、SiO2、Al2O3等の金
属酸化物が挙げられる。 次に、上記の素材を用いて電極としてのシート
を製造する方法を説明する。先づ、ベースとなる
プラスチツク粉体とカーボンブラツク及び金属酸
化物粉末の所定量を秤量し、ニーダにて加熱混練
する。この場合のニーダは通常の加圧ニーダが最
適であるが、混練前に混合機により充分混合させ
ることが加圧ニーダによる加熱、混練時間を短時
間に抑え併も均一に混練するために好ましい。こ
こで、混練時間を短時間にすることは、ベースと
なつているプラスチツクの変質を防止するために
も有効な手段である。 本発明における電極部分の抵抗値は、基本的に
はポリオレフイン系プラスチツクへのカーボンブ
ラツクの添加量に依存する。第４図に示されるよ
うに、添加量を増加するにつれて電気抵抗が減少
し、45（重量）％では0.1Ω・cmと低い値になる。
しかし、45（重量）％を越えて添加しても減少割
合は緩慢になり、添加量を増した割には抵抗値が
低下せず、むしろ機械的強度が低下して、プラス
チツク本来の特質が消失してしまう。また混練時
間も長くなり均一な組成の電極を作製することが
難しいために、カーボンブラツク粒子とプラスチ
ツクの界面を通しても電気液が電極内に浸透する
危険がある。また、20％（重量）％未満では、第
４図に示されるように、電気抵抗抵抗が急激に上
昇してしまう。 以上の観点から本発明ではカーボンブラツクの
添加量は電極部分を構成する混練物全体の20〜45
（重量）％としている（詳細後述）。 又、本発明における金属酸化物の添加量は電極
として求められる機械的強度及び電気抵抗（基本
的にはカーボンブラツクの添加量で決るが、カー
ボンブラツク量がほぼ同じであつても金属酸化物
の添加によつて抵抗値は上昇する）の確保と熱変
形防止の両面から電極部分を構成する混練物全体
の３〜20（重量）％としている（詳細後述）。 以下に、本発明を実施例によつて更に詳細に説
明する。 高密度ポリエチレン74.1重量％、カーボンブラ
ツク22.2重量％（高密度ポリエチレン100ｇに対
して30ｇ）、SiO23.7重量％（高密度ポリエチレン
100ｇに対して５ｇ）を秤量し、混合機で約10分
間混合した後、あらかじめ180〜200℃に加熱した
加圧ニーダで約５分間混練し、高密度ポリエチレ
ン中にカーボンブラツク及びSiO2とが均一に混
練された状態の塊を得、次で上記の塊をヒートロ
ーラーのロールのギヤツプを調整することにより
任意の厚みのシート状の電極部分を製造した。さ
らに、このシート状電極と金属ネツトを重ね、ヒ
ートローラーに通すことにより層中間に金属ネツ
ト層を持つシート状の電極部分を作製しても良
い。この際のヒートローラの温度は上記混練物の
場合170〜180℃の範囲が適当であつた。 第１表は上記実施例と同様の方法によつて組成
を変えて製造した電極部分のカーボンブラツク及
び金属酸化物の配合量を示したものであり、第２
表は作製したシート状の電極部分の特性を示すも
のである。なお、第１表における配合量はプラス
チツク100ｇに対する重量（ｇ）であり、厚みは
すべて１mmである。
【表】
【表】
【表】
第１表に示された配合量を重量％に換算すると
電極Ａ〜Ｋの組成は以下のようになる。 電極Ａ プラスチツク 75.2重量％ カーボンブラツク 24.8重量％ 電極Ｂ、Ｄ、Ｆ プラスチツク 72.5重量％ カーボンブラツク 23.9重量％ 金属酸化物粉末 3.6重量％ 電極Ｃ、Ｅ、Ｇ プラスチツク 69.9重量％ カーボンブラツク 23.1重量％ 金属酸化物粉末 7.0重量％ 電極Ｈ プラスチツク 78.7重量％ カーボンブラツク 17.3重量％ 金属酸化物粉末 4.0重量％ 電極Ｉ プラスチツク 75.8重量％ カーボンブラツク 16.7重量％ 金属酸化物粉末 7.5重量％ 電極Ｊ プラスチツク 48.8重量％ カーボンブラツク 48.8重量％ 金属酸化物粉末 2.4重量％ 電極Ｋ プラスチツク 47.6重量％ カーボンブラツク 47.6重量％ 金属酸化物粉末 4.8重量％ 第６図は、第１表、第２表をグラフ化したもの
で、金属酸化物の添加量（重量％）と電極の電気
抵抗（Ω・cm）および引張強度（Kg／cm2）の関係
を示したものである。図中、、はそれぞれ金
属酸化物を添加しない場合の引張強度と電気抵抗
を、、はそれぞ金属酸化物としてSiO2を添
加した場合の引張強度と電気抵抗を、、はそ
れぞれ金属酸化物としてAl2O3を添加した場合の
引張強度と電気抵抗を、、はカーボンブラツ
クを20wt％未満としてSiO2を添加した場合の引
張強度と電気抵抗を、、はカーボンブラツク
を45wt％以上としてSiO2を添加した場合の引張
強度と電気抵抗を示すものである。 また、第５図は金属酸化物の添加量と熱膨張低
下率％（金属酸化物を添加しない場合を基準とし
た熱膨張率の低下の割合）の関係を示したグラフ
である。 第６図に示されるように、カーボンブラツクの
添加量が20wt％未満では、引張強度は20wt％以
上のものに比べて同程度か若干高いものの（と
、を比較）、電気抵抗値は金属酸化物の添加
量が僅かであつても20wt％以上のものに比べて
かなり高くなつてしまう。（と、を比較）。 一方、カーボンブラツクを45wt％を越えて添
加すると、電気抵抗値は低くなるものの（と
、を比較）、引張強度は金属酸化物をほとん
ど添加しなくとも45wt％以下の場合に比べて大
幅に低下してしまう（と、を比較）。 これらのことから、電気抵抗値と機械強度の両
方の点で実用に適した電極とするには、カーボン
ブラツクの添加量を20〜45wt％とすべきことが
明らかである。 また、金属酸化物の添加量については、第５図
及び第６図のグラフから明らかなように、添加量
が３重量％未満では引張強度が高く電気抵抗も低
いが（カーボンブラツクは20〜45wt％の場合）、
電極部分の熱膨張率の低下は僅かである。即ち、
３重量％未満の添加では枠部分を形成する際の熱
変形を効果的に防止することができない。 一方、金属酸化物を20重量％を越えて添加する
と、電極部分の熱膨張率は大きく低下するが、引
張強度が減少し電気抵抗も上昇してしまう。引張
強度が低下すると、積層電池を構成するために積
層した電極とセパレータをボルト締めする際に電
極が破損してしまい、電極としての機能と果たし
えなくなる。 以上のことから、本発明では金属酸化物の添加
量を３〜20重量％としている。 即ち、カーボンブラツクの添加量を20〜45wt
％、金属酸化物の添加量を３〜20重量％とするこ
とによつて、電極として実用に適する機械強度と
電気抵抗を確保しながら、第５図に示されるよう
に熱膨張率を５〜20％低下させることができる。 次に、上述したシート状の電極部分Ａ（比較
例：プラスチツク75.2重量％、カーボンブラツク
24.8重量％、金属酸化物添加せず）及びＢ（実施
例：プラスチツク72.5重量％、カーボンブラツク
23.9重量％、金属酸化物粉末3.6重量％）を各10
枚ずつ作製してそれぞれ周囲に枠部分を形成し、
定盤上に枠付き電極を載置してそりの高さｈを測
定した。この結果を第３表に示す。なお、積層電
池を構成する場合、電極とセパレータの距離が例
えば1.6mmであるとすると、電極のそりの許容範
囲は0.6mm未満（セパレータまでの距離のほぼ40
％未満）である。
電極Ａ〜Ｋの組成は以下のようになる。 電極Ａ プラスチツク 75.2重量％ カーボンブラツク 24.8重量％ 電極Ｂ、Ｄ、Ｆ プラスチツク 72.5重量％ カーボンブラツク 23.9重量％ 金属酸化物粉末 3.6重量％ 電極Ｃ、Ｅ、Ｇ プラスチツク 69.9重量％ カーボンブラツク 23.1重量％ 金属酸化物粉末 7.0重量％ 電極Ｈ プラスチツク 78.7重量％ カーボンブラツク 17.3重量％ 金属酸化物粉末 4.0重量％ 電極Ｉ プラスチツク 75.8重量％ カーボンブラツク 16.7重量％ 金属酸化物粉末 7.5重量％ 電極Ｊ プラスチツク 48.8重量％ カーボンブラツク 48.8重量％ 金属酸化物粉末 2.4重量％ 電極Ｋ プラスチツク 47.6重量％ カーボンブラツク 47.6重量％ 金属酸化物粉末 4.8重量％ 第６図は、第１表、第２表をグラフ化したもの
で、金属酸化物の添加量（重量％）と電極の電気
抵抗（Ω・cm）および引張強度（Kg／cm2）の関係
を示したものである。図中、、はそれぞれ金
属酸化物を添加しない場合の引張強度と電気抵抗
を、、はそれぞ金属酸化物としてSiO2を添
加した場合の引張強度と電気抵抗を、、はそ
れぞれ金属酸化物としてAl2O3を添加した場合の
引張強度と電気抵抗を、、はカーボンブラツ
クを20wt％未満としてSiO2を添加した場合の引
張強度と電気抵抗を、、はカーボンブラツク
を45wt％以上としてSiO2を添加した場合の引張
強度と電気抵抗を示すものである。 また、第５図は金属酸化物の添加量と熱膨張低
下率％（金属酸化物を添加しない場合を基準とし
た熱膨張率の低下の割合）の関係を示したグラフ
である。 第６図に示されるように、カーボンブラツクの
添加量が20wt％未満では、引張強度は20wt％以
上のものに比べて同程度か若干高いものの（と
、を比較）、電気抵抗値は金属酸化物の添加
量が僅かであつても20wt％以上のものに比べて
かなり高くなつてしまう。（と、を比較）。 一方、カーボンブラツクを45wt％を越えて添
加すると、電気抵抗値は低くなるものの（と
、を比較）、引張強度は金属酸化物をほとん
ど添加しなくとも45wt％以下の場合に比べて大
幅に低下してしまう（と、を比較）。 これらのことから、電気抵抗値と機械強度の両
方の点で実用に適した電極とするには、カーボン
ブラツクの添加量を20〜45wt％とすべきことが
明らかである。 また、金属酸化物の添加量については、第５図
及び第６図のグラフから明らかなように、添加量
が３重量％未満では引張強度が高く電気抵抗も低
いが（カーボンブラツクは20〜45wt％の場合）、
電極部分の熱膨張率の低下は僅かである。即ち、
３重量％未満の添加では枠部分を形成する際の熱
変形を効果的に防止することができない。 一方、金属酸化物を20重量％を越えて添加する
と、電極部分の熱膨張率は大きく低下するが、引
張強度が減少し電気抵抗も上昇してしまう。引張
強度が低下すると、積層電池を構成するために積
層した電極とセパレータをボルト締めする際に電
極が破損してしまい、電極としての機能と果たし
えなくなる。 以上のことから、本発明では金属酸化物の添加
量を３〜20重量％としている。 即ち、カーボンブラツクの添加量を20〜45wt
％、金属酸化物の添加量を３〜20重量％とするこ
とによつて、電極として実用に適する機械強度と
電気抵抗を確保しながら、第５図に示されるよう
に熱膨張率を５〜20％低下させることができる。 次に、上述したシート状の電極部分Ａ（比較
例：プラスチツク75.2重量％、カーボンブラツク
24.8重量％、金属酸化物添加せず）及びＢ（実施
例：プラスチツク72.5重量％、カーボンブラツク
23.9重量％、金属酸化物粉末3.6重量％）を各10
枚ずつ作製してそれぞれ周囲に枠部分を形成し、
定盤上に枠付き電極を載置してそりの高さｈを測
定した。この結果を第３表に示す。なお、積層電
池を構成する場合、電極とセパレータの距離が例
えば1.6mmであるとすると、電極のそりの許容範
囲は0.6mm未満（セパレータまでの距離のほぼ40
％未満）である。
【表】
第３表に示された測定結果から明らかなよう
に、本発明による電極は枠形成のための加熱工程
における変形が大幅に改善されている。 次に、亜鉛−臭素二次電池で使用されるZnBr2
に4mol／ｌのKClを添加した溶液で第１表に示
す各電極の分極特性を測定した結果を第２図、第
３図に示す。第２図は電極の負極分極曲線であ
り、第３図は電極の正極分極曲線である。 第２図および第３図の結果から、本発明の電極
は高電流密度領域まで電圧が平坦であることが分
り、本電池系においてZn過電圧、臭素過電圧の
面からも十分有利な特性である。 以上のように本発明においては、電極部分に金
属酸化物粉末を添加して組成を特性のものとした
ことにより、電極として実用に適する電気抵抗や
機械強度を確保しながら電極部分の熱膨張率を低
下させている。このため、電極部分の周囲に枠部
分を形成する際の加熱工程において電極全体にそ
りやたわみが生じたり、電極部分と枠部分の接合
部に割れが発生したりするのを防止することがで
きる。 従つて、本発明による電極を用いれば、電極を
積層して枠部分と電極部分で電解槽を形成する場
合に、電解槽を気密に保つことができ、電解液が
漏れるのを防止することができる。 また、電極とセパレータを交互に重ね合せ、ボ
ルトなどで締付けて一体化して積層電池を構成す
る場合、電極にそり等の変形が生じていないの
で、締付け圧によつて電極にひび割れが生じたり
積層電池が変形したりすることがない。
に、本発明による電極は枠形成のための加熱工程
における変形が大幅に改善されている。 次に、亜鉛−臭素二次電池で使用されるZnBr2
に4mol／ｌのKClを添加した溶液で第１表に示
す各電極の分極特性を測定した結果を第２図、第
３図に示す。第２図は電極の負極分極曲線であ
り、第３図は電極の正極分極曲線である。 第２図および第３図の結果から、本発明の電極
は高電流密度領域まで電圧が平坦であることが分
り、本電池系においてZn過電圧、臭素過電圧の
面からも十分有利な特性である。 以上のように本発明においては、電極部分に金
属酸化物粉末を添加して組成を特性のものとした
ことにより、電極として実用に適する電気抵抗や
機械強度を確保しながら電極部分の熱膨張率を低
下させている。このため、電極部分の周囲に枠部
分を形成する際の加熱工程において電極全体にそ
りやたわみが生じたり、電極部分と枠部分の接合
部に割れが発生したりするのを防止することがで
きる。 従つて、本発明による電極を用いれば、電極を
積層して枠部分と電極部分で電解槽を形成する場
合に、電解槽を気密に保つことができ、電解液が
漏れるのを防止することができる。 また、電極とセパレータを交互に重ね合せ、ボ
ルトなどで締付けて一体化して積層電池を構成す
る場合、電極にそり等の変形が生じていないの
で、締付け圧によつて電極にひび割れが生じたり
積層電池が変形したりすることがない。
第１図は金属−臭素二次電池の構成図であり、
第２図及び第３図は本発明の実施例の電極の分極
特性を示すグラフであつて、第２図は負極分極曲
線、第３図は正極分極曲線を示す。また、第４図
はカーボンブラツクの添加量と電気抵抗の関係を
示すグラフ、第５図は金属酸化物の添加量と熱膨
張低下率の関係を示すグラフ、第６図は金属酸化
物の添加量と電気抵抗及び引張強度の関係を示す
グラフである。
第２図及び第３図は本発明の実施例の電極の分極
特性を示すグラフであつて、第２図は負極分極曲
線、第３図は正極分極曲線を示す。また、第４図
はカーボンブラツクの添加量と電気抵抗の関係を
示すグラフ、第５図は金属酸化物の添加量と熱膨
張低下率の関係を示すグラフ、第６図は金属酸化
物の添加量と電気抵抗及び引張強度の関係を示す
グラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電極部分と絶縁性の枠部分とが一体に形成さ
れてなる金属−臭素電池の電極において、 ポリエチレン、ポリプロピレン及びエチレン−
プロピレン共重合体の１種から成るポリオレフイ
ン系プラスチツク35〜77wt％、カーボンブラツ
ク20〜45wt％、および酸化珪素、アルミナから
選ばれた少なくとも１つの金属酸化物粉末３〜
20wt％を、加熱加圧下で混練成形してなる平板
状の電極部分と、 該電極部分の全周に一体に形成された前記ポリ
オレフイン系プラスチツクと同一のプラスチツク
からなる枠部分とを備えたことを特徴とする金属
−臭素電池の電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56005088A JPS57119462A (en) | 1981-01-19 | 1981-01-19 | Electrode for metal-bromine battery and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56005088A JPS57119462A (en) | 1981-01-19 | 1981-01-19 | Electrode for metal-bromine battery and its manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57119462A JPS57119462A (en) | 1982-07-24 |
| JPH027144B2 true JPH027144B2 (ja) | 1990-02-15 |
Family
ID=11601633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56005088A Granted JPS57119462A (en) | 1981-01-19 | 1981-01-19 | Electrode for metal-bromine battery and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57119462A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5996663A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-04 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 臭素―亜鉛電池用導電性プラスチック電極の製造方法 |
| JPS59215670A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-05 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 亜鉛−臭素電池の電極 |
| JPS59215667A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-05 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 亜鉛−臭素電池の電極 |
-
1981
- 1981-01-19 JP JP56005088A patent/JPS57119462A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57119462A (en) | 1982-07-24 |
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