JPH0642377B2 - 新型電池 - Google Patents
新型電池Info
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- JPH0642377B2 JPH0642377B2 JP60012117A JP1211785A JPH0642377B2 JP H0642377 B2 JPH0642377 B2 JP H0642377B2 JP 60012117 A JP60012117 A JP 60012117A JP 1211785 A JP1211785 A JP 1211785A JP H0642377 B2 JPH0642377 B2 JP H0642377B2
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- Japan
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- positive electrode
- secondary battery
- substance
- battery according
- storage battery
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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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
- H01M10/365—Zinc-halogen accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
- H01M50/497—Ionic conductivity
-
- 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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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ヨウ化亜鉛,ヨウ化カドミウム等の金属ヨウ化物(MIn
で表わす)を電解質に用いて,二次電池すなわち蓄電池
(以下蓄電池と言う)を作製することができる(特開昭
57-15369,特開昭57-197759,Inorg.Chim.Acta,86,L47(1
984),現代化学,165,48(1984年12月号),Chem.Abstr.,7
3,P20869a等参照)。この蓄電池の充電時には,正負両
極において各々下式の反応が起こる。
で表わす)を電解質に用いて,二次電池すなわち蓄電池
(以下蓄電池と言う)を作製することができる(特開昭
57-15369,特開昭57-197759,Inorg.Chim.Acta,86,L47(1
984),現代化学,165,48(1984年12月号),Chem.Abstr.,7
3,P20869a等参照)。この蓄電池の充電時には,正負両
極において各々下式の反応が起こる。
正極 負極 Mn++ne−→M(2) 放電時には上記の反応と逆の反応が起こる。
ところで,充電時に式(1)の反応により正極側に生成し
たI2の一部は残存するI-イオンと反応してI3 -のような
ポリヨウ化物イオンとなる。そして,このポリヨウ化物
イオンと負極活物質である金属Mが反応して(例えばZn
+I3 -→ZnI2+I-)しまうと自己放電が起こり性能の良
い蓄電池とはならなくなる。そこで,このような自己放
電を抑制するために,前述の蓄電池では正極と負極の間
に陽イオン交換膜を置き正極室と負極室を分離しポリヨ
ウ化物イオンが負極に到達するのを妨げている(現代化
学,165,48(1984年12月号)等参照)。このようにすれ
ば,充電によって正極側に生成したI2はポリヨウ化物イ
オンとなって負極側に移ってしまうことがなく,一方正
極室に存在するZn +2のような金属陽イオン(Mn+)は陽イ
オン交換膜を通って負極室へ移ることができ充電反応に
参加することができる。放電時には(2)式の逆反応によ
り負極室中に生成したMn+は陽イオン交換膜を通って負
極室から正極室に移り,(1)式の逆反応により正極室中
に生成したI-と共に正極室中でMInの溶液を与える。従
って,このような型の蓄電池においては,正極室中に存
在するMInのMn+及びI-が実質的に充放電反応に関与し
ており,蓄電池の容量は主として正極室中のMInの存在
量によって決定される。このような理由により,この型
式の蓄電池においては,正極室中に多量のMInを有効に
存在させる工夫が重要となる。このような工夫の一つは
電解質溶液中のMInの濃度を上げることであるが,その
他に多孔室物質を正極剤として用いてこれにMInを溶か
し込んだ溶液をしみ込ませることにより有効に多量のM
Inを正極室中に存在せしめる等の工夫が考えられる。し
かし,このような工夫を行なう場合においても,蓄電池
の内部抵抗を下げてより効率の高い蓄電池を得るために
は,正極がある程度以上の電気伝導度を有することが望
しい。本発明はこれらの観点から成されたものであり導
電性多孔質物質を正極材料として用いれば,原理からも
明らかなように,本発明によって解離した金属ヨウ化物
を電解質として用いる性能のよい蓄電池が得られる。電
気伝導性を有する多孔性物質を得る有力な方法としては
微粉状物質と炭素粉の混合物を成型する方法がある。本
発明においてこのような方法を用いる場合には,炭素粉
と共に成型させる微粒状物質は、たとえばポリアミドな
どの高分子化合物、粘土、アルミナなどの原則としては
有効に多孔質物質を形成させるものであればよい。しか
し,できればポリアミドのようにヨウ素を保持する能力
を有する物質(前出文献参照)であることが望しく,又
得られた多孔質物質の機械的強度の観点からすればその
多孔質物質は加圧あるいは焼結等の成型法によって成型
されており十分な機械的強度を持ったものであることが
望しい。たとえば,炭素粉との混合物の状態で焼結でき
るナイロン−6等のポリアミド(スペイシーケミカル
(株)(東京都八王子市)パンフレット参照)はその代
表的なものであり,又粘土と炭素粉の混合物を不活性ガ
ス下あるいは真空下で焼けば性能のよい導電性多孔質物
質が得られるものと期待される。本発明で用いられる電
解質としてはヨウ化亜鉛やヨウ化カドミウム等の金属ヨ
ウ化物が適当であり,負極活物質としては金属ヨウ化物
中の金属イオンに対応する金属を用いる。
たI2の一部は残存するI-イオンと反応してI3 -のような
ポリヨウ化物イオンとなる。そして,このポリヨウ化物
イオンと負極活物質である金属Mが反応して(例えばZn
+I3 -→ZnI2+I-)しまうと自己放電が起こり性能の良
い蓄電池とはならなくなる。そこで,このような自己放
電を抑制するために,前述の蓄電池では正極と負極の間
に陽イオン交換膜を置き正極室と負極室を分離しポリヨ
ウ化物イオンが負極に到達するのを妨げている(現代化
学,165,48(1984年12月号)等参照)。このようにすれ
ば,充電によって正極側に生成したI2はポリヨウ化物イ
オンとなって負極側に移ってしまうことがなく,一方正
極室に存在するZn +2のような金属陽イオン(Mn+)は陽イ
オン交換膜を通って負極室へ移ることができ充電反応に
参加することができる。放電時には(2)式の逆反応によ
り負極室中に生成したMn+は陽イオン交換膜を通って負
極室から正極室に移り,(1)式の逆反応により正極室中
に生成したI-と共に正極室中でMInの溶液を与える。従
って,このような型の蓄電池においては,正極室中に存
在するMInのMn+及びI-が実質的に充放電反応に関与し
ており,蓄電池の容量は主として正極室中のMInの存在
量によって決定される。このような理由により,この型
式の蓄電池においては,正極室中に多量のMInを有効に
存在させる工夫が重要となる。このような工夫の一つは
電解質溶液中のMInの濃度を上げることであるが,その
他に多孔室物質を正極剤として用いてこれにMInを溶か
し込んだ溶液をしみ込ませることにより有効に多量のM
Inを正極室中に存在せしめる等の工夫が考えられる。し
かし,このような工夫を行なう場合においても,蓄電池
の内部抵抗を下げてより効率の高い蓄電池を得るために
は,正極がある程度以上の電気伝導度を有することが望
しい。本発明はこれらの観点から成されたものであり導
電性多孔質物質を正極材料として用いれば,原理からも
明らかなように,本発明によって解離した金属ヨウ化物
を電解質として用いる性能のよい蓄電池が得られる。電
気伝導性を有する多孔性物質を得る有力な方法としては
微粉状物質と炭素粉の混合物を成型する方法がある。本
発明においてこのような方法を用いる場合には,炭素粉
と共に成型させる微粒状物質は、たとえばポリアミドな
どの高分子化合物、粘土、アルミナなどの原則としては
有効に多孔質物質を形成させるものであればよい。しか
し,できればポリアミドのようにヨウ素を保持する能力
を有する物質(前出文献参照)であることが望しく,又
得られた多孔質物質の機械的強度の観点からすればその
多孔質物質は加圧あるいは焼結等の成型法によって成型
されており十分な機械的強度を持ったものであることが
望しい。たとえば,炭素粉との混合物の状態で焼結でき
るナイロン−6等のポリアミド(スペイシーケミカル
(株)(東京都八王子市)パンフレット参照)はその代
表的なものであり,又粘土と炭素粉の混合物を不活性ガ
ス下あるいは真空下で焼けば性能のよい導電性多孔質物
質が得られるものと期待される。本発明で用いられる電
解質としてはヨウ化亜鉛やヨウ化カドミウム等の金属ヨ
ウ化物が適当であり,負極活物質としては金属ヨウ化物
中の金属イオンに対応する金属を用いる。
実施例1. 粉状ナイロン−6と炭素粉(ケッチェンブラック)を
4:1の重量比で混合し,スペイシーケミカル(株)で
焼結法により成型した円筒状多孔質物質(高さ約29mm,
直径約20mm)を切出し面積約0.70cm2厚さ0.2mmの平板状
小片(重量約1.1g)を得た。上記多孔質物質の電気伝
導度は室温で約3×10-2Scm-1であり,見かけの比重は
約0.8であった。このようにして得た平板状小片を,3.2
gのZnI2を10mlの水に溶かした溶液に浸すと,0.20gの
溶液を吸収した。このようにして得たZnI2をしみ込ませ
た多孔質物質を用いて図1の蓄電池を作製した。本実施
例では,図1の3及び6のガラス繊維製紙としては東洋
紙(株)製GA-100(面積0.70cm2)を用いこれに各々82
μの前述のZnI2水溶液をしみ込ませた。又,図1の5
の陽イオン交換膜としては旭ガラス(株)製セレミオン
CMV(厚さ約0.13mm)を用いた。この蓄電池を北斗電工
(株)製ポテンショスタット/ガルバノスタットHA-301
を用いて2mAの定電流で充電すると図2の(1)の充電曲
線が得られた。そして,充電電圧が1.5Vになった時点
で充電を止め,ついで2mAの定電流で放電を行なうと図
2の(2)の放電曲線が得られ放電電圧が1.0Vに低下する
までに約210分の放電を行なうことができた。この放電
時間はナイロン−6と炭素粉の混合物を炭素繊維製板に
塗布することによって得た同様の蓄電池(前出の文献参
照)にくらべて−ZnI2濃度の違いを考慮に入れても−大
巾に長くなっており,多孔質物質を正極の電極材料に用
いる効果がはっきりと認められる。このような充放電を
くり返し行なうことができた。
4:1の重量比で混合し,スペイシーケミカル(株)で
焼結法により成型した円筒状多孔質物質(高さ約29mm,
直径約20mm)を切出し面積約0.70cm2厚さ0.2mmの平板状
小片(重量約1.1g)を得た。上記多孔質物質の電気伝
導度は室温で約3×10-2Scm-1であり,見かけの比重は
約0.8であった。このようにして得た平板状小片を,3.2
gのZnI2を10mlの水に溶かした溶液に浸すと,0.20gの
溶液を吸収した。このようにして得たZnI2をしみ込ませ
た多孔質物質を用いて図1の蓄電池を作製した。本実施
例では,図1の3及び6のガラス繊維製紙としては東洋
紙(株)製GA-100(面積0.70cm2)を用いこれに各々82
μの前述のZnI2水溶液をしみ込ませた。又,図1の5
の陽イオン交換膜としては旭ガラス(株)製セレミオン
CMV(厚さ約0.13mm)を用いた。この蓄電池を北斗電工
(株)製ポテンショスタット/ガルバノスタットHA-301
を用いて2mAの定電流で充電すると図2の(1)の充電曲
線が得られた。そして,充電電圧が1.5Vになった時点
で充電を止め,ついで2mAの定電流で放電を行なうと図
2の(2)の放電曲線が得られ放電電圧が1.0Vに低下する
までに約210分の放電を行なうことができた。この放電
時間はナイロン−6と炭素粉の混合物を炭素繊維製板に
塗布することによって得た同様の蓄電池(前出の文献参
照)にくらべて−ZnI2濃度の違いを考慮に入れても−大
巾に長くなっており,多孔質物質を正極の電極材料に用
いる効果がはっきりと認められる。このような充放電を
くり返し行なうことができた。
実施例2. 和光純薬(株)販売のアルミナ(カラムクロマト用,30
0メッシュ)62mgと7mgのナイロン−6粉(スペイシー
ケミカル(株)製)及び12mgの炭素粉(Lion-Akzo社販売
のケッチェンブラック)をメノウ製乳鉢中にとり,ここ
に少量のギ酸を加えて全体をすりつぶす。すりつぶして
いる間に大部分のギ酸は蒸発によって失なわれ粉状の混
合物が得られる。自然蒸発法によりギ酸を除いた後にこ
の粉状混合物を約400kg/cm2の加圧下で室温にて成型し
直径約1.3cmの円板状物質を得た。この円板状物質を実
施例1.で調製したZnI2の水溶液に浸すと約0.1gの溶
液を吸収した。このようにして得たZnI2をしみ込ませた
多孔質物質を用い図1の蓄電池を作製した。本実施例で
は,図1の3及びガラス繊維製紙としては東洋紙
(株)製GA-100(直径1.3cm弱)を用いこれに各々110μ
の前述のZnI2水溶液をしみ込ませた。又,図1の陽イ
オン交換膜は実施例1の場合と同じものを用いた。この
ようにして得た蓄電池を実施例1と同様にして2mAの定
電流により充電及び放電を行なうと260分間の放電時間
を得ることができた。このような充放電をくり返し行な
うことができた。本実施例で得た上記円板状物質の電気
伝導度は室温で約2×10-3Scm-1であった。
0メッシュ)62mgと7mgのナイロン−6粉(スペイシー
ケミカル(株)製)及び12mgの炭素粉(Lion-Akzo社販売
のケッチェンブラック)をメノウ製乳鉢中にとり,ここ
に少量のギ酸を加えて全体をすりつぶす。すりつぶして
いる間に大部分のギ酸は蒸発によって失なわれ粉状の混
合物が得られる。自然蒸発法によりギ酸を除いた後にこ
の粉状混合物を約400kg/cm2の加圧下で室温にて成型し
直径約1.3cmの円板状物質を得た。この円板状物質を実
施例1.で調製したZnI2の水溶液に浸すと約0.1gの溶
液を吸収した。このようにして得たZnI2をしみ込ませた
多孔質物質を用い図1の蓄電池を作製した。本実施例で
は,図1の3及びガラス繊維製紙としては東洋紙
(株)製GA-100(直径1.3cm弱)を用いこれに各々110μ
の前述のZnI2水溶液をしみ込ませた。又,図1の陽イ
オン交換膜は実施例1の場合と同じものを用いた。この
ようにして得た蓄電池を実施例1と同様にして2mAの定
電流により充電及び放電を行なうと260分間の放電時間
を得ることができた。このような充放電をくり返し行な
うことができた。本実施例で得た上記円板状物質の電気
伝導度は室温で約2×10-3Scm-1であった。
第1図は蓄電池の装置図。1及び10は止め板,2は亜鉛
板,3及び6はZnI2水溶液を含むガラス繊維製紙,4及
び7は切込穴のある板,5は陽イオン交換膜,8はヨウ
化亜鉛溶液をしみ込ませた多孔質物質,9は集電用白金
板を表わす。3,6は各々4,7の切込穴におさまるよ
うにしてあり,図では矩形で示してあるが8の多孔質物
質の形状によりその形を変える。これら1-10を重ね合せ
ビスとナットで止めることにより蓄電池をつくる(発明
の詳細な説明の欄中の水献参照)。 第2図は蓄電池の充放電図。(1)は充電曲線,(2)は放電
曲線を示す。
板,3及び6はZnI2水溶液を含むガラス繊維製紙,4及
び7は切込穴のある板,5は陽イオン交換膜,8はヨウ
化亜鉛溶液をしみ込ませた多孔質物質,9は集電用白金
板を表わす。3,6は各々4,7の切込穴におさまるよ
うにしてあり,図では矩形で示してあるが8の多孔質物
質の形状によりその形を変える。これら1-10を重ね合せ
ビスとナットで止めることにより蓄電池をつくる(発明
の詳細な説明の欄中の水献参照)。 第2図は蓄電池の充放電図。(1)は充電曲線,(2)は放電
曲線を示す。
Claims (7)
- 【請求項1】微粒子状物質と炭素粉の混合物を成型して
得られた1×10-4Scm-1以上の電気伝導度を有する多
孔質物質を正極の電極材料として用い、解離した金属ヨ
ウ化物を電解質として用いることを特徴とする二次電
池。 - 【請求項2】加圧することにより成型して得られる多孔
質物質を正極の電極材料として用いる特許請求の範囲第
1項に記載の二次電池。 - 【請求項3】微粒子状物質を焼結させることにより微粒
子物質と炭素粉の混合物を成型せしめて得られる多孔質
物質を正極の電極材料として用いる特許請求の範囲第1
項に記載の二次電池。 - 【請求項4】微粒子状物質として高分子化合物を用いて
得られる特許請求の範囲第1項から第3項までのいずれ
かに記載の二次電池。 - 【請求項5】微粒子状物質としてヨウ素保持力を有する
高分子化合物を用いて得られる特許請求の範囲第1項か
ら第3項までのいずれかに記載の二次電池。 - 【請求項6】高分子化合物としてポリアミドを用いて得
られる特許請求の範囲第4項又は第5項のいずれかに記
載の二次電池。 - 【請求項7】微粒子状物質として粘土又はアルミナを用
いて得られる特許請求の範囲第1項から第3項までのい
ずれかに記載の二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60012117A JPH0642377B2 (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 新型電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60012117A JPH0642377B2 (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 新型電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61171071A JPS61171071A (ja) | 1986-08-01 |
| JPH0642377B2 true JPH0642377B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=11796607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60012117A Expired - Lifetime JPH0642377B2 (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 新型電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642377B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6327754A (ja) * | 1986-07-21 | 1988-02-05 | Electric Power Dev Co Ltd | 大径管内検査装置 |
| WO2018016591A1 (ja) * | 2016-07-21 | 2018-01-25 | 日立化成株式会社 | 二次電池、二次電池システム、正極電解液及び発電システム |
| EP4271513A4 (en) * | 2020-12-29 | 2025-01-15 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | CERAMIC ARTICLES AND METHODS FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| CN116247311B (zh) * | 2021-12-08 | 2026-04-14 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种基于多电子转移的水系碘基电池 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59198666A (ja) * | 1983-04-25 | 1984-11-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池 |
-
1985
- 1985-01-24 JP JP60012117A patent/JPH0642377B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61171071A (ja) | 1986-08-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |