JPS62274569A - 充電可能な電気化学装置 - Google Patents
充電可能な電気化学装置Info
- Publication number
- JPS62274569A JPS62274569A JP61117866A JP11786686A JPS62274569A JP S62274569 A JPS62274569 A JP S62274569A JP 61117866 A JP61117866 A JP 61117866A JP 11786686 A JP11786686 A JP 11786686A JP S62274569 A JPS62274569 A JP S62274569A
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- JP
- Japan
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- carbon
- activated carbon
- high voltage
- case
- electrochemical device
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- Pending
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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
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/663—Selection of materials containing carbon or carbonaceous materials as conductive part, e.g. graphite, carbon fibres
-
- 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
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/117—Inorganic material
- H01M50/119—Metals
-
- 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
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
- H01M50/1243—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure characterised by the internal coating on the casing
-
- 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
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
産業上の利用分野
本発明は、移動用直流電源、バックアップ用電源として
使用される充電可能な電気化学装置に関する。
使用される充電可能な電気化学装置に関する。
従来の技術
活性炭を分極性電極として用いる充電可能な電気化学装
置は、一般的には正負極共同じ活性炭種から構成され、
電解液として過塩素酸リチウム。
置は、一般的には正負極共同じ活性炭種から構成され、
電解液として過塩素酸リチウム。
過塩素アンモニウム、テトラエチルアンモニウムクロラ
イドなどを溶解した有機液体を用い、セパレータとして
耐酸化性にすぐれる多孔性樹脂布やガラス繊維布が用い
られている。
イドなどを溶解した有機液体を用い、セパレータとして
耐酸化性にすぐれる多孔性樹脂布やガラス繊維布が用い
られている。
この種の電気化学装置は、主に活性炭表面の電気二重層
における電荷チャージを充放電に利用するものである。
における電荷チャージを充放電に利用するものである。
したがって、電気二重層を形成する活性炭やの有効表面
積や導電性、さらには集電体及び活性炭の収納ケースと
の接触抵抗などが問題となる。
積や導電性、さらには集電体及び活性炭の収納ケースと
の接触抵抗などが問題となる。
この集電体の効果をさらに向上させるために、集電体を
ケースに溶接させているのが一般的である。その方法と
しては、活性炭繊維布にアルミニウム金属を溶射して活
性炭の片面にアルミニウム層を設け、それをケースにス
ポット溶接したもの、アルミニウムのラス板を内蔵する
活性炭成型体の活性炭の一部を削りとってラス板を一部
露出させ、その露出部をケースにスポット溶接したもの
などある。
ケースに溶接させているのが一般的である。その方法と
しては、活性炭繊維布にアルミニウム金属を溶射して活
性炭の片面にアルミニウム層を設け、それをケースにス
ポット溶接したもの、アルミニウムのラス板を内蔵する
活性炭成型体の活性炭の一部を削りとってラス板を一部
露出させ、その露出部をケースにスポット溶接したもの
などある。
発明が解決しようとする問題点
前者のアルミニウムを溶射した場合は導電性にすぐれる
が、高価であるとともにケースに溶接した場合の溶接強
度が必ずしも強くなく、ケースより活性炭層が剥れ易い
という弱点がある。また、後者の活性炭の一部を削りと
ってスポット溶接した場合は、ケースとの溶接強度は強
くなるが、活性炭の一部を欠損するため電気容量が小さ
くなるという欠点を有する。さらにこれらの共通の欠点
として、集電体が金属の場合、高電圧を印加すると金属
集電体が表面酸化を受け、電気絶縁性となって活性炭と
の電気接触性が悪くなり、その結果、電気化学装置の内
部抵抗が増大し易くなるという現象があった。
が、高価であるとともにケースに溶接した場合の溶接強
度が必ずしも強くなく、ケースより活性炭層が剥れ易い
という弱点がある。また、後者の活性炭の一部を削りと
ってスポット溶接した場合は、ケースとの溶接強度は強
くなるが、活性炭の一部を欠損するため電気容量が小さ
くなるという欠点を有する。さらにこれらの共通の欠点
として、集電体が金属の場合、高電圧を印加すると金属
集電体が表面酸化を受け、電気絶縁性となって活性炭と
の電気接触性が悪くなり、その結果、電気化学装置の内
部抵抗が増大し易くなるという現象があった。
本発明は、活性炭を分極性電極として用いる充電可能な
電気化学装置において、活性炭と当接するケース内面と
の電気接触を良好に保ちつつ、高電圧を印加した場合に
も安定した電気接触を維持するよう改善しようとするも
のである。
電気化学装置において、活性炭と当接するケース内面と
の電気接触を良好に保ちつつ、高電圧を印加した場合に
も安定した電気接触を維持するよう改善しようとするも
のである。
問題点を解決するだめの手段
本発明は上記の問題点を解決するため、ケース内面にカ
ーボンペーストを塗布し、活性炭とカーボン塗布層とを
接触させたものである。
ーボンペーストを塗布し、活性炭とカーボン塗布層とを
接触させたものである。
作用
集電体として前記したアルミニウムやチタンなどの金属
を用いた場合、金属自身が高電圧によって表面層が酸化
され、絶縁性となるが、本発明のようにカーボン塗布層
を集電体とした場合、カーボン自信は非常に高耐圧であ
り、表面層が酸化されることはない。したがって、高電
圧を印加した場合にも、安定した電気接触性を保つこと
ができる。
を用いた場合、金属自身が高電圧によって表面層が酸化
され、絶縁性となるが、本発明のようにカーボン塗布層
を集電体とした場合、カーボン自信は非常に高耐圧であ
り、表面層が酸化されることはない。したがって、高電
圧を印加した場合にも、安定した電気接触性を保つこと
ができる。
また、このとき用いる活性炭電極としては、活性炭繊維
布を所望の大きさに打ち抜いたものや、フッ素樹脂、Ｓ
ＢＨなどの結着剤で成型した活性炭粉末成型体を用いる
ことができる。
布を所望の大きさに打ち抜いたものや、フッ素樹脂、Ｓ
ＢＨなどの結着剤で成型した活性炭粉末成型体を用いる
ことができる。
実施例
以下、本発明の実施例を第１図から第２図を参照して説
明する。
明する。
（実施例１）
第１図は正極に活性炭、負極に活性炭及び非水出液から
なる電解液を用いた充電可能な電気化学装置を示す。図
中１は正極端子を兼ねたケース、２はケースと同じ材料
を打抜き加工した負極端子をなす封口板、３はケースと
封口板とを絶縁するポリプロピレン製ガスケット、４は
正極であり、これは活性炭粉末８０重量部、バインダー
である７ノ素樹脂粉末２０重量部を混練し、直径１４．
Ｏｒｒｔｍ、厚さ０．７ｍｍの大きさのペレットに成型
したものである。５はカーボンペーストの塗布層であり
、ポリビニールアルコール液でカーボン粉末’ａ：ヘ−
）状とし、これをケース２の内面に塗着した後乾燥した
ものであり、活性炭電極４と密接している。
なる電解液を用いた充電可能な電気化学装置を示す。図
中１は正極端子を兼ねたケース、２はケースと同じ材料
を打抜き加工した負極端子をなす封口板、３はケースと
封口板とを絶縁するポリプロピレン製ガスケット、４は
正極であり、これは活性炭粉末８０重量部、バインダー
である７ノ素樹脂粉末２０重量部を混練し、直径１４．
Ｏｒｒｔｍ、厚さ０．７ｍｍの大きさのペレットに成型
したものである。５はカーボンペーストの塗布層であり
、ポリビニールアルコール液でカーボン粉末’ａ：ヘ−
）状とし、これをケース２の内面に塗着した後乾燥した
ものであり、活性炭電極４と密接している。
６は活性炭電極４とまったく同じ組成、大きさからなる
活性炭電極、７は６とまったく同じカーボン塗布層であ
る。８はポリプロピレン製不織布からなるセパレータで
ある。電解液には溶媒をｒ−ブチロラクトン（以下ｒ−
ＢＬと呼ぶ）と１７、とれにＬｉＢＦ４を１モル／ｌ溶
解したものを用いた。
活性炭電極、７は６とまったく同じカーボン塗布層であ
る。８はポリプロピレン製不織布からなるセパレータで
ある。電解液には溶媒をｒ−ブチロラクトン（以下ｒ−
ＢＬと呼ぶ）と１７、とれにＬｉＢＦ４を１モル／ｌ溶
解したものを用いた。
この電気化学装置を人とする。
従来品として、活性炭電極として、活性炭粉末とフッ素
樹脂のディスパージョンを混練シ、チタンラスに塗着し
てシート状に成型し、真空乾燥後円形に打ち抜き厚さ０
，７瓢、直径１４龍のペレットを得、ペレット中央部の
一部の活性炭を剥離させ、露出したチタンラスをケース
にスポット溶接した。正、負極とも上記の構成をとり、
他はすべて実施例１とまったく同じとした。これをＢと
する。
樹脂のディスパージョンを混練シ、チタンラスに塗着し
てシート状に成型し、真空乾燥後円形に打ち抜き厚さ０
，７瓢、直径１４龍のペレットを得、ペレット中央部の
一部の活性炭を剥離させ、露出したチタンラスをケース
にスポット溶接した。正、負極とも上記の構成をとり、
他はすべて実施例１とまったく同じとした。これをＢと
する。
（実施例２）
実施例１の４．６の活性炭電極として、厚さ０．７馴の
活性炭繊維布を直径１４Ｍに打ち抜いたペレットを用い
、他はすべて実施例１と同じ構成とした。これをＣとす
る。
活性炭繊維布を直径１４Ｍに打ち抜いたペレットを用い
、他はすべて実施例１と同じ構成とした。これをＣとす
る。
これらの各装置を用い、装置組立て後の内部抵抗及び装
置に第２図の如く回路にて、４５℃の環境下で２．０Ｖ
、２、ＳＶの直流電圧を連続印加し、５００時間後の内
部抵抗を比較した。従来装置Ｂの組立て後の内部抵抗を
１００とした場合の比較値を第１表に示した。
置に第２図の如く回路にて、４５℃の環境下で２．０Ｖ
、２、ＳＶの直流電圧を連続印加し、５００時間後の内
部抵抗を比較した。従来装置Ｂの組立て後の内部抵抗を
１００とした場合の比較値を第１表に示した。
第１表 各装置の内部抵抗変化
第１表から明らかなように、従来装置Ｂは電圧が高くな
るにつれ、内部抵抗が大きく上昇するが、本発明装置Ａ
、Ｃは上昇がゆるやかであり安定である。これはやはり
前記したように、金属集電体を用いずカーボン塗布層を
用いたためと考えられる。
るにつれ、内部抵抗が大きく上昇するが、本発明装置Ａ
、Ｃは上昇がゆるやかであり安定である。これはやはり
前記したように、金属集電体を用いずカーボン塗布層を
用いたためと考えられる。
また、ＡとＣではＣの方が若干内部抵抗が小さいが、こ
れは、人では活性炭粒子で絶縁性のバインダーを用いて
いるため、若干内部抵抗が高く、Ｃでは活性炭繊維布な
ので、バインダーが必要なく、そのＩ４電性が高いため
と考えられる。
れは、人では活性炭粒子で絶縁性のバインダーを用いて
いるため、若干内部抵抗が高く、Ｃでは活性炭繊維布な
ので、バインダーが必要なく、そのＩ４電性が高いため
と考えられる。
なお、実施例ではカーボンペーストのペースト剤として
ポリビニールアルコール液を用いたが、これは電気特性
的には必要がないものなので、増粘性があって、乾燥時
に分解又は逸散してしまう。
ポリビニールアルコール液を用いたが、これは電気特性
的には必要がないものなので、増粘性があって、乾燥時
に分解又は逸散してしまう。
たとえば水ガラスなどあればさらによい。
また、ペースト剤を用いずにカーボンを塗着するのもよ
い。
い。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明は活性炭を分極
性電極として用いる充電可能な電気化学装置において、
高電圧印加時における内部抵抗の安定化を図り、高電圧
耐圧特性にすぐれた効果を発揮するものである。
性電極として用いる充電可能な電気化学装置において、
高電圧印加時における内部抵抗の安定化を図り、高電圧
耐圧特性にすぐれた効果を発揮するものである。
第１図は本発明の実施例における充電可能な電１・・・
・・・ケース、２・・・・・・封口板、３・・・・・・
ガスケット、４・・・・・・活性炭正極、５・・・・・
・カーボン塗布層、６・・・・・活性炭負極、７・・・
・・・カーボン塗布層、８・・・・・・セパレータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
Ｚ Ｒｃ−充電砲坑尺０
・・・ケース、２・・・・・・封口板、３・・・・・・
ガスケット、４・・・・・・活性炭正極、５・・・・・
・カーボン塗布層、６・・・・・活性炭負極、７・・・
・・・カーボン塗布層、８・・・・・・セパレータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
Ｚ Ｒｃ−充電砲坑尺０
Claims (3)
- （１）活性炭を分極性電極として用いる電気化学装置で
あって、活性炭の収納ケースの内面にカーボンペースト
が塗着され、前記活性炭がこのカーボン塗着面に載置さ
れていることを特徴とした充電可能な電気化学装置。 - （２）活性炭が活性炭繊維布である特許請求の範囲第１
項記載の充電可能な電気化学装置。 - （３）活性炭が粒子状であって、結着剤によって成型さ
れたものである特許請求の範囲第１項記載の充電可能な
電気化学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61117866A JPS62274569A (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | 充電可能な電気化学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61117866A JPS62274569A (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | 充電可能な電気化学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62274569A true JPS62274569A (ja) | 1987-11-28 |
Family
ID=14722228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61117866A Pending JPS62274569A (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | 充電可能な電気化学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62274569A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62285371A (ja) * | 1986-06-04 | 1987-12-11 | Toshiba Battery Co Ltd | 非水溶媒二次電池 |
| WO2001080621A3 (en) * | 2000-04-25 | 2002-05-02 | Ray O Vac Corp | Extended temperature operating range electrochemical cells |
| WO2007032064A1 (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-22 | Kitagawa Seiki Kabushiki Kaisha | 電気二重層コンデンサ用電極及びその製造方法 |
-
1986
- 1986-05-22 JP JP61117866A patent/JPS62274569A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62285371A (ja) * | 1986-06-04 | 1987-12-11 | Toshiba Battery Co Ltd | 非水溶媒二次電池 |
| WO2001080621A3 (en) * | 2000-04-25 | 2002-05-02 | Ray O Vac Corp | Extended temperature operating range electrochemical cells |
| US6653016B2 (en) * | 2000-04-25 | 2003-11-25 | Rayovac Corporation | Extended temperature operating range electrochemical cells |
| WO2007032064A1 (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-22 | Kitagawa Seiki Kabushiki Kaisha | 電気二重層コンデンサ用電極及びその製造方法 |
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