JPH0498763A - 金層ハロゲン電池の正極電極 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、金属ハロゲン電池の正極電極に関する。

Ｂ０発明の概要 本発明は、カーボンプラスチック基材と多孔性ガラス状
カーボン層とを用いた金属ハロゲン電池の正極電極にお
いて、アニオン交換繊維層を両者の間に介在させたこと
により、金属ハロゲン電池のハロゲン等の保持力を向上
して自己放電を抑制し、放電特性を向上した。

Ｃ０従来の技術 従来、金属ハロゲン電池、例えば亜鉛臭素電池等におい
ては、電極として、ポリエチレン等の樹脂に導電性のカ
ーボン等を添加混合線し、成型してなるカーボンプラス
チックが使用されている。

しかし電池の正極側はハロゲンと直接反応を行なうため
種々の表面活性化処理が必要であり、特に液静止型の電
池においては、充電により発生したハロゲンイオン又は
ハロゲンコンプレックスを電極表面に保持させる機能が
重要となる。

このため、電極の表面活性材として活性炭素繊維を用い
たり、又は特願平１−２１９３８０に提案されているよ
うに、多孔性カラス状カーボン層を用い、これを熱圧着
によりカーボンプラスチック基材へ張り付けて、正極電
極を構成することが検討されている。

これにより正極電極の活性度が高くなり、電圧効率が向
上している。

Ｄ０発明が解決しようとする課題 従来のカーボンプラスチック基材と多孔性ガラス状カー
ボン層との二層から構成される金属ハロゲン電池の正極
電極は、充電時のハロゲンやハロゲンコンプレックスの
保持を多孔性ガラス状カーボン層とカーボンプラスチッ
ク基材との接合状態及び空孔量、孔径の調整等により行
っていた。

しかし、上記の方法では充電中のハロゲンの拡散による
自己放電を十分に抑制することは非常に困難であり、こ
れらを十分抑制し得る正極電極を形成することが望まれ
ていた。

本発明はこのような背景の下になされたものであり、電
極表面のハロゲンやハロゲンコンプレックス等の保持力
の向上させ、自己放電を防止することを目的とする。

Ｅ９課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために、本発明はカーボンプラス
チック基材と、このカーボンプラスチック基材上に形成
された活性層とからなる金属ハロゲン電池用正極電極に
おいて、前記活性層を前記カーボンプラスチック基材上
に形成されたアニオン交換繊維層と、多孔性ガラス状カ
ーボン層とにより構成したことを特徴とする。

Ｆ１作用 本発明で使用するアニオン交換繊維は、基材部分は耐ハ
ロゲン性があるものであればよい。

また官能基としては４級アミンが好ましく、特に−［Ｎ
　”（Ｒ３）３Ｘ−］の構造のものが良い。（ＲはＣＨ
３等のアルキル基である） 本発明においてはアニオン交換繊維層をカーボンプラス
チック基材と多孔性ガラス状カーボン層との間に介在さ
せた。

このアニオン交換繊維層により、充電時に発生するハロ
ゲンの電解液室バルクへの移動が抑制されてクーロン効
率が高くなり、電極表面のハロゲンやハロゲンコンプレ
ックス等の保持力が向上している。

Ｇ、実施例 以下、本発明に係る金属ハロゲン電池の正極電極の一実
施例として亜鉛臭素電池の正極電極を用いて説明する。

本発明に係る亜鉛臭素電池の正極電極としては、第１図
に示されるように重量比５０：１５：３５のポリエチレ
ンとカーボンブラックとグラファイトとからなるカーボ
ンプラスチック基材１上に、四級アミン官能基をもつイ
オン交換繊維であるアニオン交換繊維層２（（株）ニチ
ビ製品番号ＩＥＦ−３Ａ）を形成し、更にこの上に多孔
性ガラス状カーボン層３（（株）昭和電工製商品名ポー
ラスカーボン５Ｇ−２００）を形成した構成となってい
る。

なお、アニオン交換繊維層は、取り扱いが簡単なメツシ
ュ状に形成されているものを使用した。

ここで正極に上記の正極電極、負極に亜鉛板、セパレー
タに微細多孔膜を用いて本発明に係る単セル（ａ）を構
成し、比較例として単セル（ａ）において正極電極のア
ニオン交換繊維層２を除いた構成である従来の単セル（
ｂ）を構成して、夫々の充放電特性を測定し、その結果
を夫々第２図のグラフ（１）　、（２）に示した。

この際の測定条件は、電流密度を２０ｍＡ／ｃｍ２とし
、電解液は３ｍｏｌ／ｌのＺｎＢｒ２溶液を用い、温度
を２５℃、充電時間を５時間として１■カツトオフとし
ている。

第２図のグラフ（２）により、従来例の単セル（ｂ）の
充放電特性は、充電時間の５時間を過ぎた後の約２時間
は比較的ゆっくりと起電力が低下し、その後急速に起電
力がおちて測定開始から８゜５時間余りで起電力か１■
を割ることが示される。

これに対し、本発明に係る単セル（ａ）の充放電特性は
、充電後約２．５時間は単セル（ｂ）の起電力値より高
い一定値を保ち、その後起電力が低下して約９．５時間
後に１■を割ることがグラフ（１）により示される。

上記の結果からアニオン交換繊維層２を用いたことによ
り本発明に係る金属ハロゲン電池の充放電特性が向上し
ていることが示される。

また、本実施例においては、カーボンプラスチック基材
１と、アニオン交換繊維メツシュ層２と、多孔性ガラス
状カーボン層３とを熱圧着により一体化する構造として
おり、この結果カーボンプラスチック基材１の融着性と
多孔性ガラス状カーボン層３の特性が共に維持され、三
層の特徴が十分に発揮されている。

Ｈ１発明の効果 本発明は金属ハロゲン電池の正極電極において、カーボ
ンプラスチック正極基材と多孔性ガラス状カーボン層と
の間にアニオン交換繊維層を形成した。

これにより、電極表面又は多孔性ガラス状カーボン層の
孔内で発生したハロゲン等の保持性が向上し、従ってハ
ロゲン等がセパレータを通過して負極側の金属と反応し
て生じる自己放電が抑制される。

その結果、金属ハロゲン電池の充放電特性が向上し、高
い電池効率が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る金属ハロゲン電池の正極電極の断
面図であり、第２図は本発明に係る正極電極を用いた単
セル（ａ）と従来の正極電極を用いた単セル（ｂ）の充
放電特性を示すグラフである。 １・・・カーボンプラスチック基材、 ２・・・アニオン交換繊維層、 ３・・・多孔性ガラス状カーボン層。 第１図 爪発明１こ保る正甚１冨柩の断（２）７第２図 １放２′竹件口 的間（ｈｒ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）カーボンプラスチック基材上に活性層を形成して
   なる金属ハロゲン電池用正極電極において、 前記活性層を、前記カーボンプラスチック基材上に形成
   されたアニオン交換繊維層と、多孔性ガラス状カーボン
   層とにより構成したことを特徴とする金属ハロゲン電池
   の正極電極。