JPH0518221B2 - - Google Patents
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- JPH0518221B2 JPH0518221B2 JP60096786A JP9678685A JPH0518221B2 JP H0518221 B2 JPH0518221 B2 JP H0518221B2 JP 60096786 A JP60096786 A JP 60096786A JP 9678685 A JP9678685 A JP 9678685A JP H0518221 B2 JPH0518221 B2 JP H0518221B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
- H01M8/0273—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes with sealing or supporting means in the form of a frame
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- H—ELECTRICITY
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/08—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of a fuel-cell type and a half-cell of the secondary-cell type
- H01M12/085—Zinc-halogen cells or 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
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Cell Separators (AREA)
Description
Ａ 産業上の利用分野
本発明は、金属ハロゲン（例Zn−Br2）電解液
循環型積層二次電池における電池構成部材の寸法
精度の改善に関するものである。 Ｂ 発明の概要 本発明においては、金属ハロゲン電解液循環型
積層二次電池の電池構成部材のうち、少くともを
枠付電極、枠付セパレータの枠体材料としてポリ
オレフイン系樹脂に、無機フイラーとしてガラス
フアイバーを適量混合、混練したものを用いるも
のであり、、また上記組成に、更にエチレン−プ
ロピレンゴムを適量混合、混練したものを用いた
り、マトリツクスのMI値を適度とすることによ
り、枠体の成型時に発生する材料収縮率を大巾に
改善するものである。 Ｃ 従来の技術 一般に、金属ハロゲン電解液循環型積層二次電
池においては、従来より電極として活物質のハロ
ゲンに耐性を有するポリエチレン、ポリプロピレ
ン等のポリオレフイン系樹脂をマトリツクスと
し、これに導電性物質例えばカーボン等を混合、
混練したいわゆるカーボンプラスチツク電極
（CP電極）が用いられている。又、セパレータ
（隔膜）の材料には同様活物質のハロゲンに耐性
を有するポリエチレン等のポリオレフイン系樹脂
を用い、これに臭素等のハロゲン透過性を良好な
らしめるため、多孔質とした隔膜素材が用いられ
ている。 また一方、これらの電極、セパレータ等を積層
電池へ組込む場合は、通常、それぞれの周縁部に
インジエクシヨンモールド法等によつて枠体が一
体成型され、これら枠付電極、枠付セパレータを
積層し、枠部に設けたボルト通孔にボルトを挿入
し、これを締付けることによつて電池本体が一体
に形成される。この枠体材料としては上述の電極
及びセボレータの材料とされているポリオレフイ
ン系樹脂と、ほぼ同一のポリオレフイン系樹脂に
無機フイラーを混ぜないものか、混ぜても僅かの
量しか混ぜないものが用いられていた。 Ｄ 発明が解決しようとする問題点 ところが、従来インズエクシヨンモールド法で
枠付成型を行つた後の成型収縮率は、1.5〜3.0％
と大きいため、その枠体の中央位置にインサート
されるCP電極およびセパレータは、枠体の収縮
のため大きな擦みを生じ、特にCP電極の場合は、
剛性の高いことに起因するクラツクの発生が避け
られなかつた。 本発明では、上記の問題を解決するための枠体
材料を開発することを目的としている。 Ｅ 問題点を解決するための手段 即ち、本発明においては、積層二次電池の構成
部材のうち、少くとも枠付電極、枠付セパレータ
の枠体を形成する材料としてポリオレフイン系樹
脂に、無機フイラーのガラスフアイバーを適量
（好ましくは20〜50重量％）混合、混練したもの
を用いるものであり、また上記組成に、更にエチ
レン−プロピレンゴムを適量（好ましくは５〜20
重量％）混合、混練したものを用いるものであ
る。 なお、マトリツクスとして用いるポリオレフイ
ン系樹脂には、従来のCP電極等に用いられてい
たもの（好ましくはポリエチレン密度0.94ｇ／cm2
以上、ポリプロピレン密度0.90ｇ／cm2以上、MI
値８ｇ／10min以上）を利用することができる
し、またエチレン−プロピレンゴムとしては、分
子内に二重結合を持たないものを用いることが、
耐臭素性上好ましい。 Ｆ 作用 以上の如くしたことにより、本発明において
は、枠付電極、枠付セパレータの枠体の成型時の
材料収縮率が大巾に改善される。 Ｇ 発明の実施例 次に、本発明の実施例を挙げる。 (i) 枠材マトリツクス：ポリエチレン密度0.94ｇ／cm2
以上 ポリプロピレン密度0.90ｇ／cm2以上 MI値８ｇ／10min以上 (ii) フイラーのガラス フアイバー：直径３〜50μｍ、長さ３〜５mmのガラ スフアイバーを予め上記マトリツクスに 混合、混練した後５mm程度のペレツトと した後インジエクシヨン成形する。 (iii) 使用可能なCP電極マトリツクスの組成は上記枠
材のものと 同一、これにカーボンブラツク及びグラ フアイト10〜60（重量）％と、金属 酸化物（TiO2，Al2O3，SiO2等）を 少量混合、混練したものを成形する。 (iv) 使用可能セパレータ：ポリオレフイン系微細多孔
質膜、スチレ ン−ジビニルベンゼン系イオン交換膜そ の他ミクロフイルター等の多孔膜。 (v) エチレン−プロピレン ゴム：分子内に二重結合を特に持たないものが 耐臭素性を有する。よう素価０、配合比 率が20重量％を超えると機械的強度が 小さくなる。 上記(i)の枠材マトリツクスに(ii)のガラス単繊維
（φ13mm×長さ３mm）を20〜50（重量）％混合、混
練してペレツトとしたものを素材とし、一部に
EPラバー（エチレン−プロピレンコポリマーか
らなるよう素価０、分子内二重結合を持たないも
の）を添加して枠材に弾性を付与したものも実施
例に加えた。これらの各組成からなるペレツトを
枠体形成用素材とし、インサートとして上記(iii)の
CP電極、(iv)のセパレータを装着した周囲に金型
温度70℃、射出樹脂温度270℃、金型加圧350〜
600ton／cm2、射出圧力960Kgｆ／cm2、保持圧640Kg
ｆ／cm2という条件でインジエクシヨンモールデイ
グにより枠付加工を行つた。その各収縮率を以下
の式によつて求め、次表に示す。 金型寸法（設計寸法）−成形品寸法／金型寸法（設計
寸法）×100＝収縮率（％）。 但しEPラバーは日本合成ゴム、EP02Pであつ
た。
循環型積層二次電池における電池構成部材の寸法
精度の改善に関するものである。 Ｂ 発明の概要 本発明においては、金属ハロゲン電解液循環型
積層二次電池の電池構成部材のうち、少くともを
枠付電極、枠付セパレータの枠体材料としてポリ
オレフイン系樹脂に、無機フイラーとしてガラス
フアイバーを適量混合、混練したものを用いるも
のであり、、また上記組成に、更にエチレン−プ
ロピレンゴムを適量混合、混練したものを用いた
り、マトリツクスのMI値を適度とすることによ
り、枠体の成型時に発生する材料収縮率を大巾に
改善するものである。 Ｃ 従来の技術 一般に、金属ハロゲン電解液循環型積層二次電
池においては、従来より電極として活物質のハロ
ゲンに耐性を有するポリエチレン、ポリプロピレ
ン等のポリオレフイン系樹脂をマトリツクスと
し、これに導電性物質例えばカーボン等を混合、
混練したいわゆるカーボンプラスチツク電極
（CP電極）が用いられている。又、セパレータ
（隔膜）の材料には同様活物質のハロゲンに耐性
を有するポリエチレン等のポリオレフイン系樹脂
を用い、これに臭素等のハロゲン透過性を良好な
らしめるため、多孔質とした隔膜素材が用いられ
ている。 また一方、これらの電極、セパレータ等を積層
電池へ組込む場合は、通常、それぞれの周縁部に
インジエクシヨンモールド法等によつて枠体が一
体成型され、これら枠付電極、枠付セパレータを
積層し、枠部に設けたボルト通孔にボルトを挿入
し、これを締付けることによつて電池本体が一体
に形成される。この枠体材料としては上述の電極
及びセボレータの材料とされているポリオレフイ
ン系樹脂と、ほぼ同一のポリオレフイン系樹脂に
無機フイラーを混ぜないものか、混ぜても僅かの
量しか混ぜないものが用いられていた。 Ｄ 発明が解決しようとする問題点 ところが、従来インズエクシヨンモールド法で
枠付成型を行つた後の成型収縮率は、1.5〜3.0％
と大きいため、その枠体の中央位置にインサート
されるCP電極およびセパレータは、枠体の収縮
のため大きな擦みを生じ、特にCP電極の場合は、
剛性の高いことに起因するクラツクの発生が避け
られなかつた。 本発明では、上記の問題を解決するための枠体
材料を開発することを目的としている。 Ｅ 問題点を解決するための手段 即ち、本発明においては、積層二次電池の構成
部材のうち、少くとも枠付電極、枠付セパレータ
の枠体を形成する材料としてポリオレフイン系樹
脂に、無機フイラーのガラスフアイバーを適量
（好ましくは20〜50重量％）混合、混練したもの
を用いるものであり、また上記組成に、更にエチ
レン−プロピレンゴムを適量（好ましくは５〜20
重量％）混合、混練したものを用いるものであ
る。 なお、マトリツクスとして用いるポリオレフイ
ン系樹脂には、従来のCP電極等に用いられてい
たもの（好ましくはポリエチレン密度0.94ｇ／cm2
以上、ポリプロピレン密度0.90ｇ／cm2以上、MI
値８ｇ／10min以上）を利用することができる
し、またエチレン−プロピレンゴムとしては、分
子内に二重結合を持たないものを用いることが、
耐臭素性上好ましい。 Ｆ 作用 以上の如くしたことにより、本発明において
は、枠付電極、枠付セパレータの枠体の成型時の
材料収縮率が大巾に改善される。 Ｇ 発明の実施例 次に、本発明の実施例を挙げる。 (i) 枠材マトリツクス：ポリエチレン密度0.94ｇ／cm2
以上 ポリプロピレン密度0.90ｇ／cm2以上 MI値８ｇ／10min以上 (ii) フイラーのガラス フアイバー：直径３〜50μｍ、長さ３〜５mmのガラ スフアイバーを予め上記マトリツクスに 混合、混練した後５mm程度のペレツトと した後インジエクシヨン成形する。 (iii) 使用可能なCP電極マトリツクスの組成は上記枠
材のものと 同一、これにカーボンブラツク及びグラ フアイト10〜60（重量）％と、金属 酸化物（TiO2，Al2O3，SiO2等）を 少量混合、混練したものを成形する。 (iv) 使用可能セパレータ：ポリオレフイン系微細多孔
質膜、スチレ ン−ジビニルベンゼン系イオン交換膜そ の他ミクロフイルター等の多孔膜。 (v) エチレン−プロピレン ゴム：分子内に二重結合を特に持たないものが 耐臭素性を有する。よう素価０、配合比 率が20重量％を超えると機械的強度が 小さくなる。 上記(i)の枠材マトリツクスに(ii)のガラス単繊維
（φ13mm×長さ３mm）を20〜50（重量）％混合、混
練してペレツトとしたものを素材とし、一部に
EPラバー（エチレン−プロピレンコポリマーか
らなるよう素価０、分子内二重結合を持たないも
の）を添加して枠材に弾性を付与したものも実施
例に加えた。これらの各組成からなるペレツトを
枠体形成用素材とし、インサートとして上記(iii)の
CP電極、(iv)のセパレータを装着した周囲に金型
温度70℃、射出樹脂温度270℃、金型加圧350〜
600ton／cm2、射出圧力960Kgｆ／cm2、保持圧640Kg
ｆ／cm2という条件でインジエクシヨンモールデイ
グにより枠付加工を行つた。その各収縮率を以下
の式によつて求め、次表に示す。 金型寸法（設計寸法）−成形品寸法／金型寸法（設計
寸法）×100＝収縮率（％）。 但しEPラバーは日本合成ゴム、EP02Pであつ
た。
【表】
Ｈ 発明の効果
以上の説明で理解されるように、ポリオレフイ
ン系樹脂の種類によらずガラスフアイバーの添加
量によつて収縮率が変動する。また、配合率40
（重量）％で収縮率が一定となり、50（重量）％で
もその値は変らない。 このことから、枠体として用いるマトリツクス
のポリオレフイン系樹脂に、ガラスフアイバーを
20〜50（重量）％、望ましくは30〜50（重量）％添
加することが本発明の目的上好ましく、これによ
り平らな反りのない枠付電極、枠付セパレータを
得ることが可能となり、次の効果を奏することが
できた。 (イ) 枠体の収縮が小さく、電極、セパレータ等の
成形品の寸法安定性が向上した。 (ロ) 平坦な電極膜が得られたことにより、積層電
池の積層部の寸法も安定した。 (ハ) 積層電池からの液洩れが防止された。 (ニ) 積層電池を組立てる際のボルト締めにより電
極、セパレータの枠部の割れ事故が防止され
た。
ン系樹脂の種類によらずガラスフアイバーの添加
量によつて収縮率が変動する。また、配合率40
（重量）％で収縮率が一定となり、50（重量）％で
もその値は変らない。 このことから、枠体として用いるマトリツクス
のポリオレフイン系樹脂に、ガラスフアイバーを
20〜50（重量）％、望ましくは30〜50（重量）％添
加することが本発明の目的上好ましく、これによ
り平らな反りのない枠付電極、枠付セパレータを
得ることが可能となり、次の効果を奏することが
できた。 (イ) 枠体の収縮が小さく、電極、セパレータ等の
成形品の寸法安定性が向上した。 (ロ) 平坦な電極膜が得られたことにより、積層電
池の積層部の寸法も安定した。 (ハ) 積層電池からの液洩れが防止された。 (ニ) 積層電池を組立てる際のボルト締めにより電
極、セパレータの枠部の割れ事故が防止され
た。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電極周縁部に枠体を一体成型してなる枠付電
極と、セパレータ周縁部に枠体を一体成型してな
る枠付セパレータとを積層し、積層された枠体部
を締付けることによつて一体に形成される枠付電
極およびセパレータを有する積層電池において、 前記枠体は、ポリオレフイン系樹脂に、ガラス
フアイバーを20〜50（重量）％混合した材料から
なることを特徴とする枠付電極およびセパレータ
を有する積層電池。 ２ 前記枠体は、ポリオレフイン系樹脂に、エチ
レン−プロピレンゴムを５〜20（重量）％とガラ
スフアイバーを20〜50（重量）％とを混合した材
料からなることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の枠付電極およびセパレータを有する積層
電池。 ３ 前記ポリオレフイン系樹脂のメルトインデツ
クス（MI値）を８以上としたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項又は第２項記載の枠付電極
およびセパレータを有する積層電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60096786A JPS61256560A (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 枠付電極およびセパレ−タを有する積層電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60096786A JPS61256560A (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 枠付電極およびセパレ−タを有する積層電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61256560A JPS61256560A (ja) | 1986-11-14 |
| JPH0518221B2 true JPH0518221B2 (ja) | 1993-03-11 |
Family
ID=14174319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60096786A Granted JPS61256560A (ja) | 1985-05-09 | 1985-05-09 | 枠付電極およびセパレ−タを有する積層電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61256560A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016076047A1 (ja) * | 2014-11-13 | 2016-05-19 | 日本碍子株式会社 | 亜鉛二次電池に用いられるセパレータ構造体 |
| CN113258210B (zh) * | 2021-04-26 | 2023-05-26 | 东华理工大学 | 一种锂离子电池蚀刻隔膜材料及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5145191Y2 (ja) * | 1974-08-03 | 1976-11-01 | ||
| JPS5244410A (en) * | 1975-10-03 | 1977-04-07 | Sekisui Koji Kk | Tank bottom plates |
-
1985
- 1985-05-09 JP JP60096786A patent/JPS61256560A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61256560A (ja) | 1986-11-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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