JPH05121091A - 複極仕切板および複極式積層電池 - Google Patents
複極仕切板および複極式積層電池Info
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- JPH05121091A JPH05121091A JP3279833A JP27983391A JPH05121091A JP H05121091 A JPH05121091 A JP H05121091A JP 3279833 A JP3279833 A JP 3279833A JP 27983391 A JP27983391 A JP 27983391A JP H05121091 A JPH05121091 A JP H05121091A
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- resin plate
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
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- H—ELECTRICITY
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- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/029—Bipolar electrodes
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】極板基材として樹脂板を用いても電流密度のば
らつきに対応することができ、電圧効率の低下を防止で
きる複極仕切板および複極式積層電池を提供する。 【構成】樹脂板２および該樹脂板を貫通してその両側に
突出する導電性繊維集合体１を有する複極仕切板１０に
おいて、上記樹脂板の一方から他方側に貫通した後、再
び樹脂板を貫通して元の側に戻る構造を有し、かつ、樹
脂板の一方側に露出した長さが２０mm以下である導電性
繊維集合体を、連続的および／または断続的に有するこ
とを特徴とする複極仕切板およびこの複極仕切板の両側
に電池活物質を担持または流通させてなる極板を隔膜を
介して複数枚積層したことを特徴とする複極式積層電
池。
らつきに対応することができ、電圧効率の低下を防止で
きる複極仕切板および複極式積層電池を提供する。 【構成】樹脂板２および該樹脂板を貫通してその両側に
突出する導電性繊維集合体１を有する複極仕切板１０に
おいて、上記樹脂板の一方から他方側に貫通した後、再
び樹脂板を貫通して元の側に戻る構造を有し、かつ、樹
脂板の一方側に露出した長さが２０mm以下である導電性
繊維集合体を、連続的および／または断続的に有するこ
とを特徴とする複極仕切板およびこの複極仕切板の両側
に電池活物質を担持または流通させてなる極板を隔膜を
介して複数枚積層したことを特徴とする複極式積層電
池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複極仕切板および複極式
積層電池に関し、さらに詳しくは樹脂板を基材とする極
板において均一な電流密度が得られる複極仕切板および
これを用いた複極式積層電池に関する。
積層電池に関し、さらに詳しくは樹脂板を基材とする極
板において均一な電流密度が得られる複極仕切板および
これを用いた複極式積層電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、複極仕切板としては、鉛電池の場
合、(1) 鉛合金板、(2) 導電性繊維を単に樹脂板に入れ
たもの（特開昭５６−１４９７７６号公報）、(3) 耐蝕
性のプレート上に導電性のＳｎＯ2 をコーティングした
ものなどが用いられている。(3) の耐蝕性のプレートと
しては、電池活物質の酸化性が大きくない電池系では各
種の炭素系プレートが、アルカリ電池系では鉛板の他、
各種の金属板が使用される。
合、(1) 鉛合金板、(2) 導電性繊維を単に樹脂板に入れ
たもの（特開昭５６−１４９７７６号公報）、(3) 耐蝕
性のプレート上に導電性のＳｎＯ2 をコーティングした
ものなどが用いられている。(3) の耐蝕性のプレートと
しては、電池活物質の酸化性が大きくない電池系では各
種の炭素系プレートが、アルカリ電池系では鉛板の他、
各種の金属板が使用される。
【０００３】複極仕切板と電極とを一体化して電池の構
成要素を減らすとともに、電池の軽量化を図るために
は、(2) の複極仕切板を用いるのが好ましい。この複極
仕切板を図５に示したが、この複極仕切板１０は、導電
性繊維１が単に樹脂板２内を分散して通過し、該繊維の
両端が樹脂外に突出する構造であるため、極板の両側の
電流密度の分布のばらつきに対応することができず、導
電性の点で問題があった。
成要素を減らすとともに、電池の軽量化を図るために
は、(2) の複極仕切板を用いるのが好ましい。この複極
仕切板を図５に示したが、この複極仕切板１０は、導電
性繊維１が単に樹脂板２内を分散して通過し、該繊維の
両端が樹脂外に突出する構造であるため、極板の両側の
電流密度の分布のばらつきに対応することができず、導
電性の点で問題があった。
【０００４】すなわち、電池反応における極板での反応
は、通常、均一に起こることはなく、反応性に差が生じ
るため、電流密度の分布にも差が生じる。導電性の良好
な極板を用いた場合は、極板のたて方向にも電流が流れ
るため、電流密度分布が均一となるが、図５のような複
極仕切板では、極板のたて方向には殆ど導電性を持たな
いため、電流密度のばらつきに対応できず、その結果、
電池反応が低下し、電圧効率が低下する。
は、通常、均一に起こることはなく、反応性に差が生じ
るため、電流密度の分布にも差が生じる。導電性の良好
な極板を用いた場合は、極板のたて方向にも電流が流れ
るため、電流密度分布が均一となるが、図５のような複
極仕切板では、極板のたて方向には殆ど導電性を持たな
いため、電流密度のばらつきに対応できず、その結果、
電池反応が低下し、電圧効率が低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題点を解決し、極板基材として樹脂板を用
いても電流密度のばらつきに対応することができ、電圧
効率の低下を防止できる複極仕切板および複極式積層電
池を提供することにある。
従来技術の問題点を解決し、極板基材として樹脂板を用
いても電流密度のばらつきに対応することができ、電圧
効率の低下を防止できる複極仕切板および複極式積層電
池を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、樹脂板および
該樹脂板を貫通してその両側に突出する導電性繊維集合
体を有する複極仕切板において、上記樹脂板の一方から
他方側に貫通した後、再び樹脂板を貫通して元の側に戻
る構造を有し、かつ、樹脂板の一方側に露出した長さが
２０mm以下である導電性繊維集合体を、連続的および／
または断続的に有することを特徴とする複極仕切板およ
びこの複極仕切板の両側に電池活物質を担持または流通
させてなる極板を隔膜を介して複数枚積層したことを特
徴とする複極式積層電池に関する。
該樹脂板を貫通してその両側に突出する導電性繊維集合
体を有する複極仕切板において、上記樹脂板の一方から
他方側に貫通した後、再び樹脂板を貫通して元の側に戻
る構造を有し、かつ、樹脂板の一方側に露出した長さが
２０mm以下である導電性繊維集合体を、連続的および／
または断続的に有することを特徴とする複極仕切板およ
びこの複極仕切板の両側に電池活物質を担持または流通
させてなる極板を隔膜を介して複数枚積層したことを特
徴とする複極式積層電池に関する。
【０００７】以下、本発明を図面により説明する。図１
は、本発明の一実施例を示す複極仕切板の拡大断面図で
ある。図において、複極仕切板１０は、樹脂板２と、該
樹脂板２の一方から他方側に貫通し、再び樹脂板２を貫
通して元の側に戻る構造（一単位）を連続的および／ま
たは断続的に繰り返して樹脂板２を貫通する導電性繊維
集合体１とからなる。
は、本発明の一実施例を示す複極仕切板の拡大断面図で
ある。図において、複極仕切板１０は、樹脂板２と、該
樹脂板２の一方から他方側に貫通し、再び樹脂板２を貫
通して元の側に戻る構造（一単位）を連続的および／ま
たは断続的に繰り返して樹脂板２を貫通する導電性繊維
集合体１とからなる。
【０００８】樹脂板２としては、フェノール樹脂やエポ
キシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリエチレンやポリプロ
ピレンなどの熱可塑性樹脂等からなるプラスチックシー
トが用いられる。樹脂板の厚みは、通常０．１〜５mm程
度とされる。導電性繊維集合体１としては、炭素繊維、
各種金属繊維などの導電性繊維を複数本より合わせてよ
り糸とし、これをひも状、クロス状またはフェルト状と
した集合体（例えば、カーボンフェルト、カーボンクロ
スなど）が好ましく用いられる。電極の導電性向上の点
から、使用するより糸の長さは長いほどよく、また繊維
集合体が樹脂板２を貫通する回数が多いほどよい。
キシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリエチレンやポリプロ
ピレンなどの熱可塑性樹脂等からなるプラスチックシー
トが用いられる。樹脂板の厚みは、通常０．１〜５mm程
度とされる。導電性繊維集合体１としては、炭素繊維、
各種金属繊維などの導電性繊維を複数本より合わせてよ
り糸とし、これをひも状、クロス状またはフェルト状と
した集合体（例えば、カーボンフェルト、カーボンクロ
スなど）が好ましく用いられる。電極の導電性向上の点
から、使用するより糸の長さは長いほどよく、また繊維
集合体が樹脂板２を貫通する回数が多いほどよい。
【０００９】本発明において、一方側に露出する一単位
の導電性繊維集合体の長さは、２０mm以内、好ましくは
１５mm以内である。露出する一単位の導電性繊維集合体
の長さが２０mmを超えると導電性繊維集合体自身の電気
抵抗による電圧降下のため、電池内部の抵抗が上昇す
る。本発明になる複極仕切板１０は、基材となる樹脂板
２を貫通する導電性繊維１が、互いに電気的接触を一次
元的（線）および二次元的（面）に良好な導電性部分を
形成することができるため、極板での反応性の差による
電流密度のバラツキに対応することができるとともに、
基板から露出する導電性繊維の長さを２０mm以内とする
ことにより内部抵抗の小さい電池を構成することができ
る。
の導電性繊維集合体の長さは、２０mm以内、好ましくは
１５mm以内である。露出する一単位の導電性繊維集合体
の長さが２０mmを超えると導電性繊維集合体自身の電気
抵抗による電圧降下のため、電池内部の抵抗が上昇す
る。本発明になる複極仕切板１０は、基材となる樹脂板
２を貫通する導電性繊維１が、互いに電気的接触を一次
元的（線）および二次元的（面）に良好な導電性部分を
形成することができるため、極板での反応性の差による
電流密度のバラツキに対応することができるとともに、
基板から露出する導電性繊維の長さを２０mm以内とする
ことにより内部抵抗の小さい電池を構成することができ
る。
【００１０】図２は、本発明の複極仕切板を用いた複極
式積層電池の説明図である。図において、複極式積層電
池７は、樹脂板２および該樹脂板２を二次元的に貫通し
た導電性繊維集合体１を備えた複数の複極仕切板１０
と、上記樹脂板２の一方側に露出した導電性繊維集合体
１に担持した正極活物質４および他方側に露出した導電
性繊維集合体１に担持した負極活物質５と、正極と負極
の電池内での短絡を防止するための複極仕切板１０の間
に設置される隔膜６とから主として構成される。このよ
うな電池は、複極仕切板と電極を一体化できるため、構
造が簡単であり、また電池の軽量化を図ることができ、
鉛蓄電池、アルカリ電池、リチウム電池、海水電池など
の一次電池または二次電池として用いることができる。
式積層電池の説明図である。図において、複極式積層電
池７は、樹脂板２および該樹脂板２を二次元的に貫通し
た導電性繊維集合体１を備えた複数の複極仕切板１０
と、上記樹脂板２の一方側に露出した導電性繊維集合体
１に担持した正極活物質４および他方側に露出した導電
性繊維集合体１に担持した負極活物質５と、正極と負極
の電池内での短絡を防止するための複極仕切板１０の間
に設置される隔膜６とから主として構成される。このよ
うな電池は、複極仕切板と電極を一体化できるため、構
造が簡単であり、また電池の軽量化を図ることができ、
鉛蓄電池、アルカリ電池、リチウム電池、海水電池など
の一次電池または二次電池として用いることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳しく説明す
る。 実施例１、２および比較例１ 炭素繊維からなるより糸を、エポキシ樹脂板に形成した
複数のスリットに貫通させ、その後該スリット部をエポ
キシ樹脂で完全に埋めて液の浸透を防止した。このとき
の一単位の繊維の露出長さをそれぞれ１０mm、２０mmお
よび３０mmとして作製した。得られたシート（複極仕切
板）の斜視図を図３（ａ）に示し、そのＢ−Ｂ線矢視断
面を図３（ｂ）に示した。このシートをそれぞれ３枚作
製し、うち１枚は両面に活物質として一酸化鉛を担持さ
せ、他の２枚は片面のみに一酸化鉛を担持し、他の側に
銅集電板を置いた。これを銅板／シート（活物質）／隔
膜（Ｈ2 ＳＯ4 ）／（活物質）シート（活物質）／隔膜
（Ｈ2 ＳＯ4 ）／（活物質）シート／銅板の順で構成
し、２セル積層電池とした。この鉛蓄電池を用いて充放
電試験を行い、その結果を表１に示した。
る。 実施例１、２および比較例１ 炭素繊維からなるより糸を、エポキシ樹脂板に形成した
複数のスリットに貫通させ、その後該スリット部をエポ
キシ樹脂で完全に埋めて液の浸透を防止した。このとき
の一単位の繊維の露出長さをそれぞれ１０mm、２０mmお
よび３０mmとして作製した。得られたシート（複極仕切
板）の斜視図を図３（ａ）に示し、そのＢ−Ｂ線矢視断
面を図３（ｂ）に示した。このシートをそれぞれ３枚作
製し、うち１枚は両面に活物質として一酸化鉛を担持さ
せ、他の２枚は片面のみに一酸化鉛を担持し、他の側に
銅集電板を置いた。これを銅板／シート（活物質）／隔
膜（Ｈ2 ＳＯ4 ）／（活物質）シート（活物質）／隔膜
（Ｈ2 ＳＯ4 ）／（活物質）シート／銅板の順で構成
し、２セル積層電池とした。この鉛蓄電池を用いて充放
電試験を行い、その結果を表１に示した。
【００１２】
【表１】 表１から、本発明の複極仕切板を用いることにより、電
圧効率が高く、またガス発生のない優れた鉛蓄電池が得
られることがわかった。
圧効率が高く、またガス発生のない優れた鉛蓄電池が得
られることがわかった。
【００１３】実施例３、４および比較例２ 図５（ａ）〜（ｃ）に示す工程で複極仕切板を作製し
た。まずカーボンフェルト１に樹脂層８を１０mm、２０
mm、３０mm間隔でそれぞれ挟着し〔工程（ａ）〕、次い
で相隣接する樹脂層８を交互に対峙させて接着し〔工程
（ｂ）、（ｃ）〕、シート（複極仕切板）１０を得た。
た。まずカーボンフェルト１に樹脂層８を１０mm、２０
mm、３０mm間隔でそれぞれ挟着し〔工程（ａ）〕、次い
で相隣接する樹脂層８を交互に対峙させて接着し〔工程
（ｂ）、（ｃ）〕、シート（複極仕切板）１０を得た。
【００１４】得られた複極仕切板１０を用いて銅板／シ
ート／イオン交換膜／シート／イオン交換膜／シート／
銅板の順に構成し、バナジウム（２価／３価−４価／５
価）系のレドックス・フロー型二次電池とした。この電
池を用いて充放電試験を行い、その結果を表２に示し
た。
ート／イオン交換膜／シート／イオン交換膜／シート／
銅板の順に構成し、バナジウム（２価／３価−４価／５
価）系のレドックス・フロー型二次電池とした。この電
池を用いて充放電試験を行い、その結果を表２に示し
た。
【００１５】
【表２】 表２から、本発明の複極仕切板を用いることにより、電
圧効率が高く、またクーロン効率の低下のない優れたレ
ドックス・フロー型二次電池が得られることがわかっ
た。
圧効率が高く、またクーロン効率の低下のない優れたレ
ドックス・フロー型二次電池が得られることがわかっ
た。
【００１６】
【発明の効果】本発明の複極仕切板は、基板としての樹
脂板に二次元的に導電性部を有し、極板の電流密度のば
らつきに対応することができるため、これを用いて内部
抵抗の少ない電圧効率に優れた複極式積層電池を得るこ
とができる。この電池は構造が簡単で軽量であるため、
特に中・大電力貯蔵用分野に有用である。
脂板に二次元的に導電性部を有し、極板の電流密度のば
らつきに対応することができるため、これを用いて内部
抵抗の少ない電圧効率に優れた複極式積層電池を得るこ
とができる。この電池は構造が簡単で軽量であるため、
特に中・大電力貯蔵用分野に有用である。
【図１】図１は、本発明の一実施例を示す複極仕切板の
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図２】図２は、本発明の複極仕切板を用いた複極式積
層電池の説明図である。
層電池の説明図である。
【図３】図３の（ａ）は、実施例１で用いた複極仕切板
の斜視図で、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図であ
る。
の斜視図で、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図であ
る。
【図４】図４の（ａ）〜（ｃ）は、実施例３で用いた複
極仕切板の製造工程の説明図である。
極仕切板の製造工程の説明図である。
【図５】図５は、従来技術による複極仕切板の拡大断面
図である。
図である。
１…導電性繊維集合体、２…樹脂、４…正極活物質、５
…負極活物質、６…隔膜、７…複極式積層電池、８…樹
脂層、１０…複極仕切板。
…負極活物質、６…隔膜、７…複極式積層電池、８…樹
脂層、１０…複極仕切板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有元 義人 千葉県市原市八幡海岸通１番地 三井造船 株式会社千葉事業所内 (72)発明者 渡辺 敬一 千葉県市原市八幡海岸通１番地 三井造船 株式会社千葉事業所内
Claims (2)
- 【請求項１】 樹脂板および該樹脂板を貫通してその両
側に突出する導電性繊維集合体を有する複極仕切板にお
いて、上記樹脂板の一方から他方側に貫通した後、再び
樹脂板を貫通して元の側に戻る構造を有し、かつ樹脂板
の一方側に露出する長さが２０mm以下である導電性繊維
集合体を、連続的および／または断続的に有することを
特徴とする複極仕切板。 - 【請求項２】 請求項１記載の複極仕切板の両側に電池
活物質を担持または流通させてなる極板を隔膜を介して
複数枚積層したことを特徴とする複極式積層電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3279833A JPH05121091A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 複極仕切板および複極式積層電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3279833A JPH05121091A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 複極仕切板および複極式積層電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05121091A true JPH05121091A (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=17616559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3279833A Withdrawn JPH05121091A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 複極仕切板および複極式積層電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05121091A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2780204A1 (fr) * | 1998-06-19 | 1999-12-24 | Sorapec | Plaques collectrices pour electrodes bipolaires de batteries pb-pbo2 |
| FR2819638A1 (fr) * | 2001-01-17 | 2002-07-19 | Sorapec | Procede de realisation d'une liaison electrique entre une electrode d'accumulateur et un collecteur bipolaire |
| JP2010218764A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Nissan Motor Co Ltd | 双極型リチウムイオン二次電池用集電体 |
| JP2010257712A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Nissan Motor Co Ltd | 双極型電池用集電体 |
| JP2011054325A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Nissan Motor Co Ltd | 双極型二次電池用集電体 |
| CN117484993A (zh) * | 2023-09-19 | 2024-02-02 | 深圳市联壹胜实业有限公司 | 膨化聚四氟乙烯导电密封板及其制作方法 |
-
1991
- 1991-10-25 JP JP3279833A patent/JPH05121091A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2780204A1 (fr) * | 1998-06-19 | 1999-12-24 | Sorapec | Plaques collectrices pour electrodes bipolaires de batteries pb-pbo2 |
| WO1999067832A1 (fr) * | 1998-06-19 | 1999-12-29 | Sorapec | Plaques collectrices pour electrodes bipolaires de batteries au plomb |
| FR2819638A1 (fr) * | 2001-01-17 | 2002-07-19 | Sorapec | Procede de realisation d'une liaison electrique entre une electrode d'accumulateur et un collecteur bipolaire |
| WO2002058173A3 (fr) * | 2001-01-17 | 2008-01-03 | Sorapec | Dispositif pour realiser la liaison electrique entre une electrode d'accumulateur et un collecteur bipolaire |
| JP2010218764A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Nissan Motor Co Ltd | 双極型リチウムイオン二次電池用集電体 |
| JP2010257712A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Nissan Motor Co Ltd | 双極型電池用集電体 |
| JP2011054325A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Nissan Motor Co Ltd | 双極型二次電池用集電体 |
| CN117484993A (zh) * | 2023-09-19 | 2024-02-02 | 深圳市联壹胜实业有限公司 | 膨化聚四氟乙烯导电密封板及其制作方法 |
| CN117484993B (zh) * | 2023-09-19 | 2025-08-12 | 深圳市联壹胜实业有限公司 | 膨化聚四氟乙烯导电密封板及其制作方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |