JPH043067B2 - - Google Patents
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- JPH043067B2 JPH043067B2 JP57062288A JP6228882A JPH043067B2 JP H043067 B2 JPH043067 B2 JP H043067B2 JP 57062288 A JP57062288 A JP 57062288A JP 6228882 A JP6228882 A JP 6228882A JP H043067 B2 JPH043067 B2 JP H043067B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、バツテリおよび蓄電池、すなわち
一次電池および二次電池のような電気化学的装置
または電池のための薄膜電極の製造方法と、その
電極のための集電部を製造する方法に関する。よ
り特定的には、この発明は薄膜ガス電極の製造方
法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a method for manufacturing a thin film electrode for electrochemical devices or batteries such as batteries and storage batteries, that is, primary batteries and secondary batteries, and a current collector for the electrode. Relating to a method of manufacturing. More specifically, the invention relates to a method of manufacturing thin film gas electrodes.
この発明の目的とするところは、所望の形状の
薄膜電極を得るための電極製造方法にある。 An object of the present invention is to provide an electrode manufacturing method for obtaining a thin film electrode of a desired shape.
今日、4ふつ化エチレン樹脂(PTFE;ポリテ
トラフルオルエチレン)を含むペーストから電気
化学的装置のための平坦な形状の薄膜電極を製造
することは公知である。 BACKGROUND OF THE INVENTION Today, it is known to produce flat-shaped thin film electrodes for electrochemical devices from pastes containing tetrafluoroethylene resins (PTFE; polytetrafluoroethylene).
たとえば、エルモア(Elmore)およびターナ
(Tanner)のアメリカ合衆国特許第3419900号は、
金属の電気触媒粉末および好ましくは4ふつ化エ
チレン樹脂のコロイド分散液により形成される防
水物質を含むペースト状の混合物を調整し、かつ
このベースト状混合物を、たとえば銀またはプラ
チナから作られる格子に付着させ、次にこのペー
スト状混合物でコーテイングされた格子を乾燥
し、石鹸のような分散剤を除去するために加熱す
ることにより得られる、燃料電池のための平坦な
薄膜ガス電極を開示している。 For example, Elmore and Tanner U.S. Pat. No. 3,419,900
preparing a paste-like mixture comprising a metal electrocatalyst powder and a waterproofing substance formed by a colloidal dispersion of preferably a tetrafluoroethylene resin, and depositing this paste-like mixture on a grid made of, for example, silver or platinum; discloses flat thin film gas electrodes for fuel cells obtained by drying and then heating a grid coated with this pasty mixture to remove the soap-like dispersant. .
また、アメリカンシアンアミド株式会社
(American Cyanamid社)のフランス国特許第
1522224号が公知であり、これは、水溶液の形態
の金属触媒、たとえば4ふつ化エチレン樹脂のラ
テツクスにより形成される防水物質、および必要
ならば鉱油のような潤滑油ならびにシリカのよう
な分散媒または粒状もしくはコロイド状のアルミ
ナを含むペースト状混合物から、燃料電池のため
のガス電極を形成することを開示している。この
フランス国特許第1522224号によれば、前記混合
物を金属の格子に付着し、次に、プラスチツク材
料の箔で各側面がコーテイングされかつ覆われた
この格子を、回転ローラの間でカレンダーにか
け、あるいは薄片にし、このカレンダーがけおよ
び薄化操作を数回繰返し、次にこのようにして得
られた薄膜平坦電極を溶媒で洗浄し、そこから潤
滑油および混合物が分散媒を含むならば分散媒を
除去する。 In addition, American Cyanamid's French patent No.
No. 1,522,224 is known, which comprises a metal catalyst in the form of an aqueous solution, a waterproof material formed by a latex of, for example, a tetrafluoroethylene resin, and if necessary a lubricating oil such as mineral oil and a dispersion medium such as silica or The formation of gas electrodes for fuel cells from pasty mixtures containing granular or colloidal alumina is disclosed. According to this French patent No. 1522224, the mixture is applied to a metal grid, and this grid, coated and covered on each side with a foil of plastic material, is then calendered between rotating rollers. Alternatively, cut into thin sections, repeat this calendering and thinning operation several times, then wash the thin film flat electrode thus obtained with a solvent and remove the dispersion medium from it if the lubricating oil and mixture contain it. Remove.
最後に、ゼネラル電気株式会社
(CompagnieGenerale d′Electricite)のフランス
国特許第2143593号は、平坦な多層電極を製造す
るための方法を開示しており、そこでは、導電性
材料および4ふつ化エチレン樹脂のような防水物
質のガムまたはラテツクスからなる混合物を準備
し、より特定的には、格子もしくは膨張された金
属のような媒体、またはたとえば4ふつ化エチレ
ン樹脂から作られる多孔性シートに付着させる混
合物を乾燥し、かつ薄化し、このようにして層を
得、いくつかの層をともに重ねて、このようにし
て形成された積層を平坦な多層電極を得るために
圧縮する。 Finally, Compagnie Generale d'Electricite's French Patent No. 2143593 discloses a method for manufacturing flat multilayer electrodes, in which conductive materials and tetrafluoroethylene resin preparing a mixture consisting of a gum or latex of a waterproofing substance such as, more particularly, a mixture which is applied to a medium such as a grid or expanded metal, or to a porous sheet made, for example, from a tetrafluoroethylene resin; is dried and thinned, thus obtaining a layer, several layers are stacked together and the stack thus formed is compressed to obtain a flat multilayer electrode.
これらの公知の技術では、電気触媒試薬および
(特に4ふつ化エチレン樹脂のような)防水剤を
含む平坦な薄膜電極が得られる。 These known techniques result in flat thin film electrodes containing an electrocatalytic reagent and a waterproofing agent (such as a tetrafluoroethylene resin in particular).
この発明は、所望の形状に形作られる電極を与
える。 The invention provides electrodes that can be shaped into desired shapes.
この発明の方法は、一方では、エマルジヨン形
態の4ふつ化エチレン樹脂の凝固により得られ、
かつ小さな繊維から粒子に形成された形態を有し
ており、この粒子は潤滑剤がペースト状混合物を
形成するように添加されている乾燥混合物を形成
するために平均で0.5mmの大きさを有するもので
あるが、このようなPTFEによりこの発明の第1
の特徴に形成された防水物質を、たぶん電気伝導
性を与える材料により伴われる電気触媒特性を有
する材料と混合するものであり、他方では、この
ペースト状混合物を薄化あるいはカレンダーがけ
しないが、この発明の第2の特徴により、圧縮、
射出またはトランスフア成形のような公知の成形
方法により所望の形状をそれに与える。 The method of the invention is obtained, on the one hand, by coagulation of a tetrafluoroethylene resin in the form of an emulsion;
and has a morphology formed from small fibers into particles, which particles have an average size of 0.5 mm to form a dry mixture in which the lubricant is added to form a pasty mixture. However, the first aspect of this invention is achieved by using such PTFE.
on the other hand, this paste-like mixture is not thinned or calendered, but this According to a second feature of the invention, compression;
It is given the desired shape by known molding methods such as injection or transfer molding.
この発明によれば、防水物質として、PTFEエ
マルジヨンの凝固により得られる平均0.5mmの大
きさの繊維形態のPTFEを用いて、活性生産物、
潤滑油および特定のPTFEを含むペースト状混合
物が、より特定的には、圧縮、射出またはトラン
スフア成形により、所望の形状に形作られる。 According to the invention, active products,
A pasty mixture comprising a lubricating oil and a specific PTFE is shaped into the desired shape, more particularly by compression, injection or transfer molding.
このように、電極はたとえば中空のシリンダ形
状、中空の円錐台、手袋の指状、中空プリズム状
のような所望の形状を有するように作られるが、
これらの列挙された形状は限定的なものではな
い。出願人は、もし他の形式のPTFE、特に、上
述されたアメリカ合衆国特許第3419900号により
唱えられたコロイド状分散系のPTFE、または上
述されたフランス国特許第1522224号もしくは台
2143593号に記載されたPTFEのラテツクスまた
はガムを用いるならば、潤滑剤が存在したとして
も、このようにして得られた電極は製造の間ある
いは用いられた際に直ちに裂けるために、平坦で
ない薄膜電極を得ることは不可能であり、圧縮、
射出またはトランスフア成形において工業的に用
いられ得ないものであることを発見した。 In this way, the electrode can be made to have a desired shape, such as a hollow cylinder shape, a hollow truncated cone, a glove finger, a hollow prism, etc.
These listed shapes are not limiting. Applicant may wish to use other forms of PTFE, especially colloidal dispersion PTFE as advocated by the above-mentioned US Pat. No. 3,419,900, or the above-mentioned French Patent No.
If a PTFE latex or gum as described in US Pat. It is impossible to obtain an electrode, compression,
It has been discovered that it cannot be used industrially in injection or transfer molding.
そこで、複雑な形状、特に、電極および電極を
含む電池を特定の用途に適合させるために、特別
の形状のケースに電極を収納し得るように、電気
的な活性なガス状化合物標本の所望の濃度勾配を
達成するために、あるいは電池の容器の必須の部
分を電極が構成するよう望まれているケース内で
電池の構造を単純化するために、複雑な形状を有
する電気化学的電池のための平坦でない薄膜電
極、特に薄膜ガス電極を構成することは極めて興
味深い。 Therefore, complex geometries, in particular the desired shape of the electrically active gaseous compound specimen, can be used to accommodate the electrodes in specially shaped cases in order to adapt the electrodes and batteries containing the electrodes to specific applications. For electrochemical cells with complex geometries, in order to achieve concentration gradients or to simplify the structure of the cell in a case where it is desired that the electrodes constitute an essential part of the cell's container. It is of great interest to construct non-flat thin film electrodes, especially thin film gas electrodes.
次に、出願人は、上述したように、ペースト状
混合物が活性材料に加えて、商業的に入手可能で
あり、かつ湿潤剤が添加される役60%の乾燥
PTFEを含む水溶性懸濁液の形態のPTFEを含む
ように構成されるならば、電気化学的電池におい
て薄い平坦でない電極を使用可能に形成すること
は不可能であることを、発見した。活性材料およ
びその懸濁液の混合物の乾燥および蒸溜の後に、
たとえ潤滑油を添加したとしても、平坦でない形
状にすることが不可能なペーストが得られる。な
ぜならば、平坦な電極の製造に関する上述された
先行特許において述べられたように、カレンダー
がけまたは薄化以外により得られた電極は、壊れ
やすくかつ工業的用途に必要な機械的強度を欠い
ているからである。 Applicants then discovered that, as mentioned above, pasty mixtures are commercially available, and in addition to the active materials, a wetting agent is added to dry 60%.
It has been discovered that it is not possible to usably form thin uneven electrodes in electrochemical cells if constructed to include PTFE in the form of an aqueous suspension containing PTFE. After drying and distillation of the mixture of active materials and their suspensions,
Even with the addition of lubricating oil, a paste is obtained that cannot be shaped into uneven shapes. This is because, as stated in the above-mentioned prior patents relating to the manufacture of flat electrodes, electrodes obtained by other than calendering or thinning are brittle and lack the mechanical strength necessary for industrial applications. It is from.
この発明は、第1に、電極、特に平坦でない任
意の形状の薄膜ガス電極を製造する方法を提供す
ることを目的とし、この方法は、均一な混合物
を、電気触媒活性を有する少なくとも一種の化合
物およびたぶん電気伝導性を有する少なくとも一
種の化合物により形成される活性化合物の乾燥粒
子なびに4ふつ化エチレン樹脂の乾燥繊維から調
製し、潤滑油を加え、の潤滑油との混合物の粒子
をコーテイングするために界面活性材を加え、循
環された混合物粒子を形作る、ことを特徴とす
る。 The first object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electrode, in particular a thin film gas electrode of any shape that is not flat, which method comprises the steps of: preparing a homogeneous mixture of at least one compound having electrocatalytic activity; and possibly from at least one compound having electrical conductivity and dry fibers of a tetrafluoroethylene resin, adding a lubricating oil and coating the particles in a mixture with the lubricating oil. The mixture is characterized in that a surfactant is added thereto to form circulated mixture particles.
触媒活性化合物は、銀、二酸化マンガン、フタ
ロシアニンにより触媒化された炭素により形成さ
れる。 Catalytically active compounds are formed by carbon catalyzed by silver, manganese dioxide, and phthalocyanine.
一般的には既に存在する電気伝導性化合物は、
カーボンブラツクあるいはグラフアイトにより形
成される。 Generally, the electrically conductive compounds that already exist are
Made of carbon black or graphite.
使用されるべき4ふつ化エチレン樹脂は、乾燥
繊維から形成され、かつ平均0.5mmの大きさを有
し、PTFEエマルジヨンの凝固により得られる。
たとえば、次に列挙するものの1つとして商業的
に入手可能である。 The tetrafluoroethylene resin to be used is formed from dry fibers and has an average size of 0.5 mm and is obtained by coagulation of a PTFE emulsion.
For example, it is commercially available as one of the following:
デユポン社シリーズ6
インペリアルケミカルインダストリー社
(ICI),シリーズCD
ヘキスト社、シリーズ2000
プロデユツツチミツゲスウギネクールマン
(PGUK),シリーズ6
モントデイソン社,シリーズDPTA
潤滑油は、少なくとも一種の液体の炭化水素
(テンベンチル代用品、灯油、ナフサ)または少
なくとも一種のオイル(リセラオイル)により形
成し得る。 Dupont, Series 6 Imperial Chemical Industries, Inc. (ICI), Series CD Hoechst, Series 2000 Producer DuPont, Series 6 Mont d'Aison, Series DPTA tenventyl substitute, kerosene, naphtha) or at least one oil (recera oil).
潤滑油の表面張力が大きすぎるために活性化合
物およびPTFEの混合物粒子に良好な潤滑性を与
えることができないならば、その表面張力を下げ
るためにアルコールまたはケトンのような界面活
性材をそれに加えることが勧められる。 If the surface tension of lubricating oil is too large to give good lubricity to the active compound and PTFE mixture particles, adding surfactants like alcohol or ketones to it to lower its surface tension. is recommended.
乾燥混合物は、より有利には、高速で回転され
る攪拌器内で形成し得る。 The dry mixture may more advantageously be formed in a stirrer that is rotated at high speed.
成形操作に関する限り、第1に、潤滑剤および
おそらく界面活性材の添加の前後に、この成形動
作が均一な混合物の圧縮により実施されることが
注意されるべきである。 As far as the shaping operation is concerned, it should first be noted that this shaping operation is carried out by compaction of a homogeneous mixture, before and after the addition of lubricants and possibly surfactants.
また、成形操作および潤滑された混合物の成形
操作への搬送は、好ましくは、PTFE繊維の配向
を維持するように潤滑された混合物の流れの方向
を変化させることなく実施しなければならず、そ
れによつてこれらの繊維は相互に平行に保たれ、
したがつて得られる電極の強度の増大することが
発見された。 Additionally, the forming operation and the transport of the lubricated mixture to the forming operation should preferably be carried out without changing the direction of flow of the lubricated mixture so as to maintain the orientation of the PTFE fibers, and These fibers are therefore kept parallel to each other,
It has therefore been found that the strength of the resulting electrode is increased.
最後に、成形操作は、圧縮、射出、およびトラ
ンスフア成形により達成される。 Finally, molding operations are accomplished by compression, injection, and transfer molding.
この発明は、特に、排他的ではないが、電気化
学的電池(一次電池または二次電池)のための正
極を製造するのにも利用される。 The invention is particularly, but not exclusively, utilized for producing positive electrodes for electrochemical cells (primary or secondary cells).
また、この発明は、(バツテリおよび蓄電池す
なわち一次電池または二次電池)のような電気化
学的装置あるいは電池のための集電部の製造に関
し、より正確には単一の電極−集電部アセンブリ
にも関する。 The invention also relates to the manufacture of current collectors for electrochemical devices or batteries (batteries and accumulators, i.e. primary or secondary batteries), more precisely single electrode-current collector assemblies. It also relates to
電気化学的装置のための集電部の製造方法は、
電極から分離することができない(電極に傷を与
えるという欠点を有する)薄い導電性フイルムの
形態の電極にコレクタを配置することを含む。こ
のフイルムは、より特定的には、電極の表面に付
着する多孔性金属フイルムである。このフイルム
は、電極の形状がどのような形状であつても、そ
の正確な形状に適合する。 A method of manufacturing a current collector for an electrochemical device includes:
It involves placing the collector on the electrode in the form of a thin conductive film that cannot be separated from the electrode (which has the disadvantage of damaging the electrode). This film is more particularly a porous metal film that adheres to the surface of the electrode. This film conforms to the exact shape of the electrode, whatever its shape.
また、この発明は、電極の表面の少なくとも一
部に電極に付着する薄い多孔性金属フイルムが付
着されていることを特徴とする、電気化学的装置
の電極のための集電部を製造する方法を提供する
ことをも目的とする。 The present invention also provides a method for manufacturing a current collector for an electrode of an electrochemical device, characterized in that a thin porous metal film is attached to at least a portion of the surface of the electrode. The purpose is also to provide.
この付着は、より有利には、電鍍により実施さ
れる。この付着物は好ましくはニツケルであり、
また銅、銀、金、白金、モネル(商標)合金、チ
タン、鉄であつてもよい。 This attachment is more advantageously carried out by electroplating. This deposit is preferably nickel;
It may also be copper, silver, gold, platinum, Monel alloy, titanium, or iron.
この厚みは、一般的には0.01mmおよび5mmの間
であり、好ましくは、0.05mmである。 This thickness is generally between 0.01 mm and 5 mm, preferably 0.05 mm.
付着物の孔の径は、0.5mm以下であり、その透
過性は100cm/h以上である。 The pore diameter of the deposit is 0.5 mm or less, and its permeability is 100 cm/h or more.
さらに、この発明は、上述された方法により得
られる単一の電極−集電部アセンブリを提供する
ことを目的としており、この集電部は、電極上に
付着された薄い接着性の多孔性金属フイルムによ
り形成される。 Furthermore, the present invention aims to provide a single electrode-current collector assembly obtainable by the method described above, the current collector comprising a thin adhesive porous metal deposited on the electrode. Formed by film.
この発明では、集電部は、任意の形状を有する
電極上に付着されており、この集電部は、たとえ
電極の形状がいかなる形状であつても、また非常
に複雑であつても、電極の表面の形状に正確にか
つ極めて忠実に適合する。電極に強固に結合され
るけれども、極めて薄いフイルムが形成され得
る。このように、極めて軽量の集電部が、形成さ
れ、この集電部は電極−集電部アセンブリの重量
および集電部を含む(バツテリまたは蓄電池のよ
うな)電気化学的電池の重量を小さくし得る。 In this invention, the current collector is attached on the electrode having an arbitrary shape, and even if the shape of the electrode is very complicated, the current collector can be attached to the electrode. conforms precisely and extremely faithfully to the shape of the surface. Although strongly bonded to the electrode, a very thin film can be formed. In this way, an extremely lightweight current collector is formed, which reduces the weight of the electrode-current collector assembly and the weight of the electrochemical cell (such as a battery or accumulator) containing the current collector. It is possible.
次に、この発明では、多孔性の軽量の電極−集
電部アセンブリの形成が可能となるので、集電部
は電極に対して強固に付着され得る。 Second, the present invention allows for the formation of porous, lightweight electrode-current collector assemblies so that the current collector can be firmly attached to the electrode.
この発明による平坦でない薄膜電極の製造方法
は、この発明の方法の限定的ではない例としての
以下のいくつかの実施例により明らかとなるであ
ろう。これらの実施例では、部は重量部で表わさ
れる。 The method of manufacturing uneven thin film electrodes according to the invention will be clarified by the following several examples, which serve as non-limiting examples of the method of the invention. In these examples, parts are expressed in parts by weight.
実施例 1
30部の銀で触媒化された炭素(電気的触媒化合
物)と、60部のグラフアイト(電気伝導性化合
物)と、4部のカーボンブラツク(電気伝導性物
質)と、60部の「ソレフロン(Soreflon、商品
名)6−20タイプ」からなるPTFEとを、50部の
リセラオイル(Rissela oil、潤滑剤)と充分に
攪拌する。この混合物は、回転攪拌器、すなわち
周辺速度20m/分で水平軸まわりに回転するポツ
ト内で30分間操作することにより得られる。Example 1 30 parts of silver catalyzed carbon (electrocatalytic compound), 60 parts of graphite (electroconductive compound), 4 parts of carbon black (electroconductive material), and 60 parts of carbon black (electroconductive material). PTFE consisting of "Soreflon (trade name) 6-20 type" is thoroughly stirred with 50 parts of Rissela oil (lubricant). This mixture is obtained by operating for 30 minutes in a rotary stirrer, ie a pot rotating around a horizontal axis at a peripheral speed of 20 m/min.
このように、均一な散在により無定形の形で得
られる、あるいはペーストをケーキに予備圧縮し
た後にプレフオームとして得られたペーストが、
電極に付与することが望まれている形状に相当す
る形状を有し、かつ予め50℃にまで加熱されてい
るモールドに供給される。 In this way, the paste obtained in an amorphous form by homogeneous scattering or as a preform after precompressing the paste into a cake,
It is fed into a mold having a shape corresponding to the shape desired to be imparted to the electrode and which has been previously heated to 50°C.
成形は、モールドと協動するピストンにより
(固定モールドおよび可動ピストン、可動モール
ドおよび可動ピストンまたは最終的に固定された
ピストンおよび可動モールドのような)モールド
とピストンとの間の相対的な運動を与えることに
より、モールド内のペーストを圧縮することによ
り達成され、この圧縮圧力は、たとえば1平方cm
あたり1トンの大きさであるが、もちろん、圧縮
を受ける混合物の可塑性に依存する。この圧縮
は、固定量で実施され、ノズル孔または漏れ口が
モールドからの過剰のペーストの除去を可能にす
る。 The molding provides relative motion between the mold and the piston (such as a fixed mold and a moving piston, a moving mold and a moving piston, or finally a fixed piston and a moving mold) by means of a piston cooperating with the mold. This is achieved by compressing the paste in the mold, and this compression pressure is e.g.
per ton, but of course depends on the plasticity of the mixture undergoing compression. This compaction is carried out in a fixed amount, with nozzle holes or leaks allowing removal of excess paste from the mold.
形成された電極は、モールドから取出され、か
つたとえば溶媒で洗浄することにより、潤滑剤が
除去される。 The formed electrode is removed from the mold and the lubricant is removed, for example by washing with a solvent.
この電極には、従来の方法により、あるいは好
ましくはこの後に述べられるように、集電部が設
けられ得る。 This electrode may be provided with a current collector in a conventional manner or preferably as described hereinafter.
実施例 2
55部の二酸化マンガンにより触媒化された炭素
と、45部のICI社のシリーズCDタイプのPTFEと
が、50部の灯油(潤滑剤)と充分に混合する。Example 2 55 parts of manganese dioxide catalyzed carbon and 45 parts of ICI series CD type PTFE are thoroughly mixed with 50 parts of kerosene (lubricant).
この混合は、コンクリートミキサーのような形
式の攪拌器内で実施される。このようにして得ら
れたペースト状混合物は、原材料供給ホツパを介
して、射出成形金型内に供給される。油圧ピスト
ンが、円滑な運動により、均一なペーストを約50
℃に維持された射出チヤンパまたはポツトに押圧
し、次にペーストが貫通ノズルを介して50℃に加
熱されたモールドに貫通ノズルを介して供給され
る。このモールドは電極に付与することが望まれ
ている形状に相当する形状を有している。ペース
トは電極について望まれている形状となる。モー
ルドは、次に、開放され、電極が取出される。 This mixing is carried out in an agitator of the type of a concrete mixer. The paste mixture thus obtained is fed into an injection mold via a raw material feed hopper. Hydraulic piston creates a uniform paste with smooth movement
Pressed into an injection chamber or pot maintained at 50°C, the paste is then fed through a through nozzle into a mold heated to 50°C. This mold has a shape corresponding to the shape desired to be imparted to the electrode. The paste assumes the desired shape for the electrode. The mold is then opened and the electrodes removed.
このようにして得られた電極には、実施例1で
示されたような集電部が設けられており、潤滑剤
がたとえば蒸発により除去される。 The electrode thus obtained is provided with a current collector as shown in Example 1, and the lubricant is removed, for example, by evaporation.
実施例 3
この方法は、攪拌生産物および攪拌操作に関す
る限り実施例2と同様である。Example 3 The method is similar to Example 2 as far as the stirred product and stirring operation are concerned.
このようにして得られたペースト状混合物は、
ペーストのための中空チユーブを与える適当なノ
ズルを介して連続流で射出される。溶媒がこのチ
ユーブを通過することにより、圧迫または吸引の
いずれかによる一致した操作で除去される。 The paste mixture thus obtained is
It is injected in a continuous stream through a suitable nozzle which provides a hollow tube for the paste. By passing the solvent through this tube, it is removed in concert with either compression or suction.
このチユーブは、電極を形成するのに必要な長
さの部分に切断され、この電極には先に示された
ように集電部が設けられている。 The tube is cut to the length necessary to form the electrode, which is provided with a current collector as previously shown.
実施例4および実施例5
第1に、ペースト状混合物は、(実施例4では)
実施例1の場合と同一の組成を有するように準備
されかつ実施例1の方法と同一の方法で得られ、
(実施例5では)実施例2の方法と同一の組成を
有するように準備されかつ同一の方法で得られ
る。Examples 4 and 5 First, the pasty mixture (in Example 4)
prepared to have the same composition as in Example 1 and obtained in the same manner as in Example 1;
(In Example 5) It is prepared with the same composition and obtained in the same way as in Example 2.
このようにして得られたペーストは、20ないし
80Kg/cm2の圧力でかつ5ないし10cm/分の速度
で、好ましくは真空状態で、予備圧縮により、ト
ランスフア成形機のポツトに供給されるケーキま
たはプレフオームに予備成形される。ケーキに圧
力を加えることによつて、このペーストがトラン
スフアポツトからトランスフア成形機の予備圧縮
チヤンバまで通過され、油圧ピストンが、ペース
トの任意の量を、予備圧縮チヤンバから電極に付
与することが望まれる形状に対応する形状を有す
るモールドまで移動させる。ケーキに加えられる
圧力は、所望の還元率に依存し、これは、たとえ
ば還元率20の場合には100ないし200Kg/cm2であ
り、還元率180では600ないし800Kg/cm2である。
ポツト、予備圧縮チヤンバおよびモールドは、約
50℃の温度に維持されている。 The paste thus obtained is 20 or
It is preformed by precompression, at a pressure of 80 kg/cm 2 and at a speed of 5 to 10 cm/min, preferably under vacuum, into a cake or preform that is fed into the pot of a transfer molding machine. By applying pressure to the cake, this paste is passed from the transfer pot to the precompression chamber of the transfer molding machine, and a hydraulic piston can apply any amount of paste from the precompression chamber to the electrodes. Move to a mold with a shape corresponding to the desired shape. The pressure applied to the cake depends on the desired reduction rate, which for example is 100 to 200 Kg/cm 2 for a reduction rate of 20 and 600 to 800 Kg/cm 2 for a reduction rate of 180.
The pot, pre-compression chamber and mold are approximately
The temperature is maintained at 50℃.
トランスフア成形機について上述された様々な
部分は、ペーストの方向を変化させない経路を与
えるように構成されており、そのためPTFE繊維
は相互に平行に維持される。 The various parts described above for the transfer molding machine are configured to provide a path that does not change the direction of the paste, so that the PTFE fibers remain parallel to each other.
実施例1ないし実施例3におけるように、コレ
クタが設けられており、かつ潤滑剤が、電極のモ
ールドからの取出の後に、モールドに圧縮するこ
とにより得られた電極から除去される。 As in Examples 1 to 3, a collector is provided and the lubricant is removed from the resulting electrode by pressing it into the mold after removal of the electrode from the mold.
添付の第1図ないし第9図において、この発明
により得られる電極のいくつかの形状が示されて
おり、もちろんこれは非限定的な例である。 In the accompanying FIGS. 1 to 9, several shapes of electrodes obtainable according to the invention are shown, which are, of course, by way of non-limiting example.
添付の第1図ないし第9図は、任意の所望の形
状を有する電極を得ることが可能であることを示
す。事実、この発明の組成を有するペーストを、
所望の形状を有するダイのノズルを経由して通過
させ、したがつて所望の電極部分を得ることが常
に可能である。 The accompanying figures 1 to 9 show that it is possible to obtain electrodes with any desired shape. In fact, a paste having the composition of this invention,
It is always possible to pass through the nozzle of a die with the desired shape and thus obtain the desired electrode section.
もちろん、電極の厚みおよび形状は、機械的強
度、ガスの拡散の容易さ、電気的活性、密封性の
ような要求される特性に適合するようにされてい
る。 Of course, the thickness and shape of the electrodes are adapted to suit the required properties such as mechanical strength, ease of gas diffusion, electrical activity, and hermeticity.
一般的には、電極の厚みは、約0.05mmおよび約
5mmの間であり、好ましくは0.5mmの近傍である。
第8図において例示的に示されているように、電
極は一定でない厚みを有していてもよいことが理
解されるであろう。 Generally, the electrode thickness is between about 0.05 mm and about 5 mm, preferably around 0.5 mm.
It will be appreciated that the electrodes may have a non-uniform thickness, as exemplarily shown in FIG.
残りの孔の平均の径は10ミクロンを越えず、透
過性は約100cm/hの大きさである。 The average diameter of the remaining pores does not exceed 10 microns and the permeability is approximately 100 cm/h.
ある場合には、ノズルは、中心コアおよび環状
開口を含むように用いられてもよく、ペーストは
チユーブの形態で吸引されてもよい。 In some cases, a nozzle may be used to include a central core and an annular opening, and the paste may be aspirated in the form of a tube.
このように、管状の電極が、両端部で開かれて
(第1図、第5図、第6図、第8図)、もしくは一
方端部で開かれてかつ他方端部で閉じられた状態
で、すなわち手袋の指の形状(第2図)で得ら
れ、または両端部で閉じられた形態で得られる。
これらの厚みは、変化し得るものであつてもよい
(第8図を参照されたい)。円錐台形状(第3図お
よび第4図を参照されたい)が、たとえば圧縮、
射出あるいは円錐形状を有するモールド内での押
出成形のようないくつかの方法により得られる。
円錐台形状にされた表面は、両端部で開かれてい
るか(第3図参照)、あるいは一方端部で開かれ
て他方端部で閉じられた状態(第4図を参照され
たい)であり、さもなくば両端部で閉じられた状
態にされていてもよい。これらの表面は回転面か
ら構成されてもよく、あるいは回転面でなくとも
よく、かつ均一な厚みを有していてもよく、また
不均一な厚みを有していてもよい。 Thus, the tubular electrode can be open at both ends (FIGS. 1, 5, 6, 8) or open at one end and closed at the other end. ie in the shape of a glove finger (FIG. 2) or closed at both ends.
These thicknesses may vary (see Figure 8). The frustoconical shape (see Figures 3 and 4) may be compressed, for example.
It can be obtained by several methods such as injection or extrusion in a mold with a conical shape.
The frustoconically shaped surface may be open at both ends (see Figure 3) or open at one end and closed at the other end (see Figure 4). , or otherwise closed at both ends. These surfaces may or may not be surfaces of revolution, and may have uniform or non-uniform thickness.
円錐状または円柱状電極が一方端部で閉じられ
ているときには(第2図および第5図の手袋の指
の形状のものを参照されたい)、これらの電極は
円柱状または円錐状表面に連続する形状を有する
球面により閉じられていてもよい。 When conical or cylindrical electrodes are closed at one end (see the glove finger-shaped ones in Figures 2 and 5), these electrodes are continuous with the cylindrical or conical surface. It may be closed by a spherical surface having a shape of .
集電部に関する限り、集電部は、実施例6ない
し実施例14および添付図面の第10図ないし第1
5図を参照して述べられるような方法で位置決め
され、さもなければ挿入コアのような従来の方法
により位置決めされる。従来の方法では、集電部
は、金属格子、拡張された金属シート、テープま
たはフイラメント、カプセルより構成され得る。
挿入コアは、モールド内で好ましくは壁面に対向
して位置決めされ、この挿入は好ましくはたとえ
ば嵌め込みにより、ペーストかモールド内で圧力
下に供給される前にモールドを固定されており、
前記ペーストはその塊中に集電部を一体化する間
に集電部を取囲んでいる。 As far as the current collector is concerned, the current collector is shown in Examples 6 to 14 and Figures 10 to 1 of the attached drawings.
5, or otherwise by conventional methods such as an insert core. In conventional methods, the current collector may consist of a metal grid, an expanded metal sheet, a tape or filament, a capsule.
an insert core is preferably positioned in the mold opposite the wall, the insert is preferably secured to the mold, e.g. by inset, before the paste is fed under pressure in the mold;
The paste surrounds the current collector while integrating it into the mass.
添付の第1図ないし第9図のいくつかにおいて
は、集電部は電極内に位置決めされて示されてい
る。 In some of the accompanying Figures 1-9, the current collector is shown positioned within the electrode.
実施例 6
45重量部の4ふつ化エチレン樹脂、より詳しく
は、乾燥繊維から得られかつ0.5mmの平均的な大
きさを有し、かつ4ふつ化エチレン樹脂エマルジ
ヨンの凝固により得られる4ふつ化エチレン樹脂
と、55重量部の銀で触媒化された炭素とを、50重
量部の灯油のような潤滑剤と充分に混合して、ペ
ーストを得る。Example 6 45 parts by weight of a tetrafluoroethylene resin, more particularly a tetrafluoroethylene resin obtained from dry fibers and having an average size of 0.5 mm, and obtained by coagulation of a tetrafluoroethylene resin emulsion. The ethylene resin and 55 parts by weight of silver catalyzed carbon are thoroughly mixed with 50 parts by weight of a lubricant such as kerosene to obtain a paste.
このペーストは、0.5mmの厚みのストリツプを
得るために、50℃まで加熱されたローラの間で延
ばされる。 This paste is rolled out between rollers heated to 50°C to obtain a 0.5 mm thick strip.
第10図から明らかなように、このストリツプ
のロールAは、軸31に取付けられている。巻回
されていないストリツプBは、方向変換ローラ3
3を通過し、次に電着タンク35内に配置された
伝導ローラ34を通過し、可溶性ニツケル塩の溶
液を含む電解液槽に浸漬される。たとえばニツケ
ルボール37により形成される可溶性ニツケル陽
極は、電解液槽36内に配置されている。圧縮ロ
ーラ38は、伝達ローラ34に対してストリツプ
Bを押し付け、電気分解のための電圧が、導線4
0ににより伝達ローラ34のシヤフト39に接続
された、およびボール37と接触する導電プレー
ト42および導電線41を介して、ボール37に
より形成された可溶性陽極に接続された、端子a
および端子bの間に印加される。 As can be seen from FIG. 10, the roll A of this strip is mounted on a shaft 31. The unwound strip B is attached to the direction changing roller 3.
3 and then a conductive roller 34 located in an electrodeposition tank 35 and immersed in an electrolyte bath containing a solution of soluble nickel salts. A soluble nickel anode, for example formed by a nickel ball 37, is placed in the electrolyte bath 36. The compression roller 38 presses the strip B against the transmission roller 34 and the voltage for electrolysis is applied to the conductor 4.
a terminal a connected to the shaft 39 of the transmission roller 34 by 0 and connected to the soluble anode formed by the ball 37 via a conductive plate 42 and a conductive wire 41 in contact with the ball 37;
and terminal b.
例示によれば、この電解液タンクは、溶液1lあ
たり、硫酸ニツケルの形態で80gのニツケルを含
み、かつ30gのホウ酸を含む。電着電流の密度
は、浸漬された電極の1cm2あたり100アンペアで
あり、ストリツプBの走行密度は、各電極部分が
30秒および数分の間の時間の間電解液槽に残存
し、所望のニツケル付着物の厚みに依存するよう
にされている。この付着物は、集電部を形成する
ために存在する。集電部を形成するニツケル付着
物を受入れる伝達ローラ34に接触する面と反対
にストリツプBの面43が存在する。 By way of example, this electrolyte tank contains 80 g of nickel in the form of nickel sulfate and 30 g of boric acid per liter of solution. The density of the electrodeposition current is 100 amperes per cm 2 of the immersed electrode, and the running density of strip B is such that each electrode section
It remains in the electrolyte bath for a time between 30 seconds and several minutes, depending on the desired nickel deposit thickness. This deposit exists to form a current collector. There is a face 43 of the strip B opposite the face contacting the transfer roller 34 which receives the nickel deposit forming the current collector.
集電部を形成するであろうニツケル付着物をそ
の表面43に含むストリツプは、方向変換ローラ
44を通過した後に、プーリ47のまわりを通過
する間タンク46内に配置される洗浄液槽45を
通過する。洗浄液槽を通過すると、洗浄されたス
トリツプDは、方向変換ローラ48を通過した後
に、乾燥オーブン49内に到達し、乾燥オーブン
内で乾燥され、最終的に乾燥された電極Eが方向
変換ローラ51を通過した後でドラム50に巻回
される。 After passing the deflection roller 44, the strip, which contains on its surface 43 a nickel deposit which will form a current collector, passes through a wash liquid reservoir 45 which is placed in a tank 46 while passing around a pulley 47. do. After passing through the cleaning liquid tank, the cleaned strip D passes through a direction change roller 48 and then reaches a drying oven 49 where it is dried, and finally the dried electrode E is passed through a direction change roller 51. After passing through, it is wound around the drum 50.
このように、ニツケル集電部で一方面がコーテ
イングされた電極材料により形成されたストリツ
プがドラム50上に得られる。 In this way, a strip formed of electrode material coated on one side with a nickel current collector is obtained on the drum 50.
次に、このストリツプは、所望の形状および大
きさの小片に切断される。この小片を、たとえ
ば、圧縮成形、射出成形もしくはトランスフア成
形により所望の形状に加工することが可能とな
る。 This strip is then cut into pieces of the desired shape and size. This small piece can be processed into a desired shape, for example, by compression molding, injection molding or transfer molding.
実施例 7
60重量部の実施例6と同じ品質の4ふつ化エチ
レン樹脂、30重量部の二酸化マンガンにより触媒
化された炭素、6重量部のフラフアイトおよび4
重量部の導電性カーボンブラツクを、45重量部の
灯油と充分に攪拌してペーストを得る。Example 7 60 parts by weight of a tetrafluorinated ethylene resin of the same quality as in Example 6, 30 parts by weight of carbon catalyzed by manganese dioxide, 6 parts by weight of fluffite and 4
Parts by weight of conductive carbon black are thoroughly stirred with 45 parts by weight of kerosene to obtain a paste.
このペーストは、約50℃まで加熱されたモール
ド内に注入され、次に所望の形状でそこから取出
される。たとえば、モールドから、円錐台形状に
された手袋の指の形をした電極(円錐台の下部が
球面のキヤツプにより閉じられている)が除去さ
れる。このような電極は第11図においてFで表
わされている。 This paste is poured into a mold heated to about 50° C. and then removed from it in the desired shape. For example, a truncated cone-shaped glove finger-shaped electrode (the lower part of the truncated cone is closed by a spherical cap) is removed from the mold. Such an electrode is designated F in FIG.
この電極Fが、第11図において示されている
ように、実施例6で示された電解液槽と同じ組成
を有しかつ槽54内に配置された電解液槽53内
で突出している軸52上に置かれている。 As shown in FIG. 11, this electrode F has an axis protruding within an electrolyte bath 53 having the same composition as the electrolyte bath shown in Example 6 and disposed within a bath 54. It is placed on 52.
軸52および電極Fからなるアセンブリは、電
極担体56のリブ55に載置しており、この電極
担体56の周辺部57には、電解液がそこを通過
し得るように孔57aが貫通して形成されてい
る。リブ55の目的は、軸52に対して電極Fを
付着させることであり、そのため電気的に接続さ
れているこの軸と電極との間の電気的接触を改善
する。これは、第11図のX−Xに沿う断面
図である第12図においてより一層明らかに示さ
れている。 The assembly consisting of the shaft 52 and the electrode F rests on a rib 55 of an electrode carrier 56, the periphery 57 of which is provided with a hole 57a through which the electrolyte can pass. It is formed. The purpose of the ribs 55 is to attach the electrode F to the shaft 52, thus improving the electrical contact between this shaft and the electrode to which it is electrically connected. This is shown even more clearly in FIG. 12, which is a cross-sectional view along line XX in FIG. 11.
ニツケルボール58が、槽54および電極担体
56の間の空間に配置されており、これらのボー
ルは電解液槽53内に配置されており、かつたと
えばチタンからなる電気的接続部59と電気的に
接触しており、導電部60により、電流供給端子
aの1つに接続されており、その他方の端子bは
導電部61を介して軸52に接続されている。 Nickel balls 58 are arranged in the space between the bath 54 and the electrode carrier 56, these balls being arranged in the electrolyte bath 53 and electrically connected to an electrical connection 59 made of titanium, for example. It is connected to one of the current supply terminals a through a conductive part 60, and the other terminal b is connected to the shaft 52 through a conductive part 61.
加えられる電流密度は、付着された電極1dm2
あたり100アンペアである。電源がオンにされ、
付着物が30秒および2分の間の一定の時間加えら
れる。電着されたニツケル層がコーテイングされ
た電極は、次に乾燥され、潤滑油がたとえば蒸発
により除去される。 The applied current density is 1dm 2 of the attached electrode
100 amps per. Powered on,
The deposit is applied for a period of time between 30 seconds and 2 minutes. The electrode coated with the electrodeposited nickel layer is then dried and the lubricating oil is removed, for example by evaporation.
このように調整された電極は、陽極塊およびセ
パレータを組合わせることにより(バツテリすな
わち蓄電池のような)電気化学的電池の陰極を形
成するのみ極めて都合よく用いられ得る。たとえ
ば、同一出願人により同日付で出願された「薄膜
ガス電極を含む電気化学的電池」と題される他の
特許出願において開示された形式の電池を構成す
るのに用いられ得る。 An electrode prepared in this way can be used very conveniently only to form the cathode of an electrochemical cell (such as a battery) by combining an anode mass and a separator. For example, it may be used to construct cells of the type disclosed in another patent application entitled "Electrochemical Cells Including Thin Film Gas Electrodes," filed on the same date by the same applicant.
実施例8、実施例9および実施例10
この発明によれば、金属付着物はコーテイング
されるべき電極表面全体にわたり不均一な厚みを
有するように形成されてもよい。このように、集
電部が一定でない厚みを有するように形成されて
もよい。Examples 8, 9 and 10 According to the invention, the metal deposit may be formed to have a non-uniform thickness over the electrode surface to be coated. In this way, the current collector may be formed to have a non-uniform thickness.
したがつて、金属付着物および集電部は、(そ
の中で突出リブ63がケーソン64を規定するた
めに正しい角度で交差している第13図において
部分的に示されている集電部62のような)ハニ
コム構造、(突出リブ66を備える極面が与えら
れた集電部65の一部を表わす第14図に示され
るような)リブが設けられた構造、(ダイヤモン
ドの結晶に似た形状の突出部68を備える電極6
7を表わす第15図において示されるような)フ
レーム状構造、あるいは格子または舌片が形成さ
れた構造であつてもよい。これらの構造は、得ら
れる電極−集電部アセンブリが、1以上の任意の
方向の機械的応力に耐えるように、あるいは1以
上の方向に導電性を引起こすようにより一層適合
することを可能とし、他方たとえばリブの間また
はダイヤモンドの間の付着物の主要部分における
付着物の還元された厚みに基づく電極の一般的な
透過性を妨害しない。 Therefore, the metal deposits and the current collector (partially shown in FIG. ), ribbed structures (as shown in FIG. 14 representing a portion of a current collector 65 provided with a polar face with protruding ribs 66 ), ribbed structures (resembling a diamond crystal); The electrode 6 is provided with a protrusion 68 having a similar shape.
It may be a frame-like structure (as shown in FIG. 15 representing 7) or a structure formed with a lattice or tongue. These structures enable the resulting electrode-current collector assembly to be better suited to withstand mechanical stress in one or more arbitrary directions or to induce electrical conductivity in one or more directions. , on the other hand does not interfere with the general permeability of the electrode due to the reduced thickness of the deposit in the main part of the deposit, for example between the ribs or between the diamonds.
変形例においては、均一な付着物が、第1に形
成され、次に付着物は第1の均一な付着物上に重
ねられた特別の構造を有する。 In a variant, a uniform deposit is first formed and then the deposit has a special structure superimposed on the first uniform deposit.
不均一な付着物、特に実施例8(第13図)、実
施例9(第14図)および実施例10(第15図)に
おいて述べられた不均一な付着物は、電着の間電
極に付着されるマスクにより得られてもよく、こ
れらのマスクはたとえば第11図および第12図
に示されたリブ55に類似するものであつてもよ
い。 Non-uniform deposits, particularly those described in Example 8 (FIG. 13), Example 9 (FIG. 14) and Example 10 (FIG. 15), occur on the electrode during electrodeposition. This may be achieved by applied masks, these masks being similar to the ribs 55 shown in FIGS. 11 and 12, for example.
実施例11および実施例12
これらの実施例においては、実施例6および実
施例7について示された電解液槽が、次の槽すな
わち220g/lの硫酸銅および30g/lの硫酸を有
する槽により置換えられており、可溶性の陽極は
ニツケルボールの代りに、電解質銅プレートによ
り形成される。用いられた電流密度は、このとき
には数10アンペアdm2である。Example 11 and Example 12 In these examples, the electrolyte baths shown for Examples 6 and 7 were replaced by the following cells: 220 g/l copper sulfate and 30 g/l sulfuric acid. The soluble anode is replaced by an electrolyte copper plate instead of a nickel ball. The current density used is several tens of amperes dm 2 in this case.
実施例13および実施例14
実施例6および実施例7の電解液槽が、30g/
lのシアン化銀、70g/lのシアン化ナトリウム
および40g/lの炭酸ナトリウムからなる電解液
槽により置換えられており、可溶性陽極はニツケ
ルボールの代りに銀箔により形成されており、用
いられた電流密度は数10アンペア/dm2である。Example 13 and Example 14 The electrolyte baths of Example 6 and Example 7 were
1 of silver cyanide, 70 g/l of sodium cyanide and 40 g/l of sodium carbonate, the soluble anode was formed by silver foil instead of a nickel ball, and the current used was The density is several tens of amperes/dm 2 .
この発明の範囲内で、付着物もまた、金、白
金、モネル合金、チタンまたは鉄(もつとも、こ
の鉄がより安価である)からも形成され得る。 Within the scope of this invention, the deposit may also be formed from gold, platinum, monel alloy, titanium or iron (although iron is cheaper).
この発明の方法は、極めて単純であるため非常
に有効であり、いかなる形状の電極に対しても集
電部を装着することができ、付着される金属の量
は任意に調整することができかつ容易に自動化し
得る。 The method of this invention is extremely simple and therefore very effective; the current collector can be attached to any shape of electrode, and the amount of metal deposited can be adjusted arbitrarily. Can be easily automated.
集電部は、いかなる形状の電極であつても、電
極上に付着された金属フイルムにより形成される
この方法により得られ、このフイルムは多孔性で
あり、電極がいかなる形状であつても電極に完全
に付着し、かつ所望の伝導度および所望の機械的
強度を完全に調整し得る。 The current collector is obtained by this method by a metal film deposited on the electrode, which is porous and does not adhere to the electrode, no matter what shape it is. It adheres perfectly and can be completely adjusted to the desired conductivity and the desired mechanical strength.
また、この発明の方法は、格子または箔の購入
もしくは貯蔵を予め必要とすることはなく、これ
らはこの出願の前文で述べられた従来技術の方法
の場合にのみ必要である。 Also, the method of the invention does not require the prior purchase or storage of grids or foils, which are only necessary in the case of the prior art methods mentioned in the preamble of this application.
ここまでに説明された内容から明らかでありか
つより一層理解され得るように、この発明は、特
別に考慮された用途および実施例のモードに限ら
れるものでは決してなく、むしろそのすべての変
形を含むものである。 As will be clear and better understood from what has been described above, this invention is in no way limited to the specifically contemplated modes of application and embodiments, but rather includes all variations thereof. It is something that
第1図は、中空の円柱形状のチユーブの両端で
開かれた形状の電極の斜視図を示す。第2図は、
一方端部では開かれており、他方端部で球面によ
り閉じられている中空の円筒状の電極の斜視図で
ある。第3図は、両端部で開かれた中空の円錐台
の形態の電極の斜視図である。第4図は、一方端
部が開かれており他方端部が球面が閉じられてい
る円錐台形作られた手袋の指の形状の電極を斜視
図で示す。第5図は、断面が円形でない管状電極
を斜視図で表わす。第6図は、両端部で開かれた
中空プリズムの形態の電極を斜視図で示す。第7
図は、断面W字の形状を有する電極の斜視図であ
る。第8図は、厚みが一定でない環状電極の斜視
図である。第9図は、テーブル上表面と多数の長
手方向のリブを有する電極を斜視図で表わす。第
10図は、この発明の方法を実施するための装置
の第1の実施例を略図的に断面図で示す。第11
図は、この発明の方法を実施するための装置の一
実施例の断面図である。第12図は、第11図の
線X−Xに沿う断面図である。第13図、第
14図および第15図は、この発明の方法により
得られる3種の集電部の構造を示す、平面図およ
び斜視図である。
図において、1,4,7,10,13,16,
19,22は電極を示す。
FIG. 1 shows a perspective view of an electrode in the form of a hollow cylindrical tube open at both ends. Figure 2 shows
1 is a perspective view of a hollow cylindrical electrode that is open at one end and closed by a spherical surface at the other end; FIG. FIG. 3 is a perspective view of an electrode in the form of a hollow truncated cone open at both ends. FIG. 4 shows in a perspective view a truncated cone-shaped glove finger-shaped electrode which is open at one end and spherically closed at the other end. FIG. 5 shows a perspective view of a tubular electrode whose cross section is not circular. FIG. 6 shows in a perspective view an electrode in the form of a hollow prism open at both ends. 7th
The figure is a perspective view of an electrode having a W-shaped cross section. FIG. 8 is a perspective view of an annular electrode having a non-uniform thickness. FIG. 9 represents in a perspective view an electrode with a table top surface and a number of longitudinal ribs. FIG. 10 schematically shows, in cross-section, a first embodiment of a device for carrying out the method of the invention. 11th
The figure is a sectional view of an embodiment of a device for carrying out the method of the invention. FIG. 12 is a sectional view taken along line XX in FIG. 11. FIG. 13, FIG. 14, and FIG. 15 are a plan view and a perspective view showing the structures of three types of current collectors obtained by the method of the present invention. In the figure, 1, 4, 7, 10, 13, 16,
19 and 22 indicate electrodes.
Claims (1)
ガス電極の製造方法であつて、均一な混合物を活
性化合物の乾燥粒子および4ふつ化エチレン樹脂
の乾燥繊維から調整し、前記活性化合物は、少な
くとも一種の電気触媒活性を有する化合物および
少なくとも一種の電気伝導性を示す化合物により
形成されるものであり、潤滑油および必要ならば
界面活性材を加え、それによつて前記混合物の粒
子を前記潤滑油でコーテイングし、潤滑された前
記混合物粒子を電極を形成するように形作る、電
極の製造方法。 2 前記4ふつ化エチレン樹脂は、乾燥繊維から
形成された粒子により構成されており、PTFEエ
マルジヨンの凝固により得られた平均0.5mmの大
きさを有する、特許請求の範囲第1項に記載の電
極の製造方法。 3 潤滑された混合物の成形操作および成形操作
への搬送は、PTFEの繊維が相互に平行となるよ
うにPTFEの配向を維持するように、前記潤滑さ
れた混合物の流れの方向を変化させることなく実
施される、特許請求の範囲第1項または第2項に
記載の電極の製造方法。 4 得られた電極が、0.05mmないし5mmの大きさ
の厚み、好ましくは0.5mmの厚みを有する、特許
請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載
の電極の製造方法。 5 触媒活性を有する化合物は、触媒化された炭
素により構成される、特許請求の範囲第1項ない
し第4項のいずれかに記載の電極の製造方法。 6 前記電気伝導性化合物は、カーボンブラツク
またはグラフアイトにより構成される、特許請求
の範囲第1項ないし第5項のいずれかに記載の電
極の製造方法。 7 前記潤滑油は、少なくとも一種の液体炭化水
素により構成される、特許請求の範囲第1項ない
し第6項のいずれかに記載の電極の製造方法。 8 前記潤滑油は、少なくともオイルにより構成
される、特許請求の範囲第1項ないし第6項のい
ずれかに記載の電極の製造方法。 9 前記混合物は、高速度で回転される攪拌器内
で形成される、特許請求の範囲第1項ないし第8
項のいずれかに記載の電極の製造方法。 10 前記潤滑油および必要ならば界面活性材の
添加の前にまたは後に、前記均一な混合物の圧縮
が前記成形操作に先立ち実施される、特許請求の
範囲第1項ないし第9項のいずれかに記載の電極
の製造方法。 11 前記成形操作は、圧縮、射出またはトラン
スフアにより達成される、特許請求の範囲第1項
ないし第10項のいずれかに記載の電極の製造方
法。 12 電極のための集電部を製造する方法であつ
て、 均一な混合物を活性化合物の乾燥粒子および4
ふつ化エチレン樹脂の乾燥繊維から調整し、前記
活性化合物は、少なくとも一種の電気触媒活性を
有する化合物および少なくとも一種の電気伝導性
を示す化合物により形成されるものであり、潤滑
油および必要ならば界面活性材を加え、それによ
つて前記混合物の粒子を前記潤滑油でコーテイン
グし、潤滑された前記混合物粒子を電極を形成す
るように形作り、 その電極の少なくとも一部の表面に薄い多孔性
金属フイルムを付着し、この付着は、前記電極に
電鍍することにより実施されることを特徴とす
る、電極のための集電部を製造する方法。 13 前記付着物はニツケルから構成される、特
許請求の範囲第12項に記載の電極のための集電
部を製造する方法。 14 前記付着物は、銅から構成される、特許請
求の範囲第12項に記載の電極のための集電部を
製造する方法。 15 付着物の厚みが0.01mmおよび5mmの間であ
り、好ましくは0.05mmの大きさであるとき、前記
付着が停止される、特許請求の範囲第12項ない
し第14項のいずれかに記載の電極のための集電
部を製造する方法。Claims: 1. A method for manufacturing an electrode, in particular a thin film gas electrode shaped into a non-flat shape, comprising: preparing a homogeneous mixture from dry particles of an active compound and dry fibers of a tetrafluoroethylene resin; The active compound is formed by at least one electrocatalytically active compound and at least one electroconductive compound, with the addition of a lubricating oil and, if necessary, a surfactant, whereby the particles of said mixture are A method of manufacturing an electrode, comprising coating the mixture with the lubricating oil and shaping the lubricated particles of the mixture to form an electrode. 2. The electrode according to claim 1, wherein the tetrafluoroethylene resin is composed of particles formed from dry fibers and has an average size of 0.5 mm obtained by coagulation of a PTFE emulsion. manufacturing method. 3. The molding operation and the transport of the lubricated mixture to the molding operation are carried out without changing the direction of flow of said lubricated mixture so as to maintain the orientation of the PTFE such that the PTFE fibers are parallel to each other. A method for manufacturing an electrode according to claim 1 or 2, which is carried out. 4. A method for producing an electrode according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrode obtained has a thickness in the order of 0.05 mm to 5 mm, preferably 0.5 mm. 5. The method for producing an electrode according to any one of claims 1 to 4, wherein the compound having catalytic activity is composed of catalyzed carbon. 6. The method for manufacturing an electrode according to any one of claims 1 to 5, wherein the electrically conductive compound is composed of carbon black or graphite. 7. The method for manufacturing an electrode according to any one of claims 1 to 6, wherein the lubricating oil is composed of at least one type of liquid hydrocarbon. 8. The method for manufacturing an electrode according to any one of claims 1 to 6, wherein the lubricating oil is composed of at least oil. 9. Claims 1 to 8, wherein the mixture is formed in a stirrer that is rotated at high speed.
A method for manufacturing an electrode according to any one of paragraphs. 10. According to any of claims 1 to 9, compression of the homogeneous mixture is carried out prior to the molding operation, before or after the addition of the lubricating oil and optionally a surfactant. Method of manufacturing the described electrode. 11. The method for manufacturing an electrode according to any one of claims 1 to 10, wherein the molding operation is accomplished by compression, injection, or transfer. 12. A method for manufacturing a current collector for an electrode, comprising: preparing a homogeneous mixture of dry particles of an active compound and 4
Prepared from dry fibers of fluorinated ethylene resin, the active compound is formed by at least one compound having electrocatalytic activity and at least one compound exhibiting electrical conductivity, and the active compound is formed by a lubricating oil and, if necessary, an interfacial compound. adding an active material, thereby coating the particles of the mixture with the lubricating oil, shaping the lubricated particles of the mixture to form an electrode, and applying a thin porous metal film to the surface of at least a portion of the electrode. A method for manufacturing a current collector for an electrode, characterized in that the deposition is carried out by electroplating the electrode. 13. A method of manufacturing a current collector for an electrode according to claim 12, wherein the deposit is composed of nickel. 14. The method of manufacturing a current collector for an electrode according to claim 12, wherein the deposit is comprised of copper. 15. The method according to any one of claims 12 to 14, wherein the deposition is stopped when the thickness of the deposit is between 0.01 mm and 5 mm, preferably of a size of 0.05 mm. A method of manufacturing a current collector for an electrode.
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Publications (2)
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Country Status (2)
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1981
- 1981-04-13 FR FR8107407A patent/FR2503937A1/en active Granted
-
1982
- 1982-04-13 JP JP57062288A patent/JPS57182974A/en active Granted
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| Publication number | Publication date |
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| FR2503937B1 (en) | 1983-11-04 |
| JPS57182974A (en) | 1982-11-11 |
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