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JPS59214173A - 亜鉛−臭素電池のセパレ−タ - Google Patents

亜鉛−臭素電池のセパレ−タ

Info

Publication number
JPS59214173A
JPS59214173A JP58087489A JP8748983A JPS59214173A JP S59214173 A JPS59214173 A JP S59214173A JP 58087489 A JP58087489 A JP 58087489A JP 8748983 A JP8748983 A JP 8748983A JP S59214173 A JPS59214173 A JP S59214173A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
separator
ion exchange
bromine
battery
zinc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58087489A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Ando
保雄 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP58087489A priority Critical patent/JPS59214173A/ja
Publication of JPS59214173A publication Critical patent/JPS59214173A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/417—Polyolefins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/426—Fluorocarbon polymers
    • 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
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
    • 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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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Hybrid Cells (AREA)

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】 本発明は’１　ｉＩ［ｉ鉛−臭：Ｊ　？ｊ″ｉ池におい
て陰極室と陽極室とを区画する／こめのセパレータにＩ
ＲＩ、、、更にδ１しくは電池のエネルギー多ＩＩ率’
；ｄ、’　４−％める微細多刊質ｐｙｌ製セパレータに
閂するものである。
亜（１）−臭素電池はエネルギー密度の高い観点から近
イ１！−こび）火Ｂ１化が極々研究されている。雷、解
機循ホ型のｌｌｊ鉛−臭素電池は第１［ネ１に示すよう
な基本＋Ｉｌ’ｊ成をなすものである。図中、１は単セ
ル、２シー」、陽（〔ν宇、３　ｉｒ、］−陰陰極室４
はセパレータ、５は陽極、６＆−１陰極、７Ｎ陽極電１
解液、８は陰極屯確液、９は陽極液貯蔵槽、１０は陰極
液貯蔵槽、１１および１２はポンプで夫々陽極陰極電解
液を循環可能とする様構成されている。
そして実用的には、電極をバイポーラ−型として、上記
単セル１を複数に積層した積層な池として用いられる。
これら亜鉛−臭素二次電池をでおいて１ζ１１充電時陰
極側電極６表面に　Ｚｎ＋＋＋２Ｃ→Ｚｎ　　により亜
鉛が析出し陽極側電極５では　２１３ｒ−→Ｂｒ２＋２
ｅの反応により臭素が発生する。尚臭素は電解煎中に溶
解するため市７池内を循環する。この際陰極佃と臭素の
接触が惹起すると析出した亜鉛が溶解し、臭素の消費に
よって、↑１１．池の７（ｊ、流動率の低下を生ずる。
このため陰極両極間をセパレータ（隔膜）で区画する必
要がある。、 従来上記セパレータとしては、ポリオレフィン系材料に
シリカ等を加えた多孔質膜、ま′ｋＩｔ、Ｊ、スルホン
酸基等を導入した陽イオン交換膜等が使用されてきたが
、前者は臭素の拡散を押えるとと―、出来ず、そのため
電流効率を高く維持することは困何（であり、後者（は
ｆＡ素のＷ、散が全く起らないが、電池の内部抵抗を高
める／こめ電圧効率の低］・を招く欠点をイ１する。址
た近年テフロン薄膜等にイオン交換基を放射線等でグラ
フト重合させたイオン交ｌｌチ性助膜等が出現してさノ
ζが、これらは、イオン交換性により、充電時に発生し
た臭素の陰極室への拡散を押え、しかも低抵抗であるた
め、電池の内部抵抗を低く保つ点に関して望才しい。
然しなから、電池運転時においては、液の循環系路等に
起因して、陰、陽極室の液圧に差を生ずることがあり、
この液圧差と起ｖ、」シて、イオン交換性薄膜を通して
の電解液の条例の移動を生じ、またこれに伴なって陰極
室内の液圧が低いときは！Ａ素も陰極内に、Ｉ８動し、
１１Ｊ記の様に貨１、流動量の低下を起し実相的ではな
かった。
本発明は上述の問題点を解決するためになされたもので
あり、本発明は電池本体を微乳１多孔質膜からなるセパ
レーターで１倉椋室お上び陽極室とに区画するだめの亜
鉛−臭素電池のセパレータでるって、該電池のエネルギ
ー効率を高める倣ＩＩ多孔質膜製セパレータを背供する
ことを１−１的とする。
本発明の卯旨は電池オ、体をヒバ１／−夕で：、キ侍室
および陽極室とに！′、！、画して構成さｉｔろｔｌ−
鉛一贋素電池において、前記セパｌノー夕が−２ｒ１ノ
ｌｌ１Ｆとイオン交換性を有する薄膜とで形成て＼れて
いる亜鉛−臭素電池のセパレータである。
本発明によるセパレータ４ｄ第２図に示す如く１０〜数
１０（μｍ）厚さのテフロン校たはポリオレフィンｆｊ
＝Ｗ薄膜に放！１′線等でイオン交換ノ、（例えば硫酸
スヂレンをグラフト重合させてイオン交換基化させた薄
膜４１とポリオレフィン系、テフロン系等の１００〜数
１００　ｔｔｍと比較的肉厚で機械的強度の大きい高分
子またはセラミック／１．Ｉ’ｌからなる多（（質膜を
重ね合わずのみか捷たｄヒートプレス等で密着させて形
成している。
尚不発明のセパレークを亜’Ｊｆ）　−ａ木型１池に用
いる場合多孔質膜とイオン交換イ１″薄膜のどｔ）らか
陰極何１Ｘ寸たは１窮極佃になっても１１℃池の効率的
には変化がない。
しかし実用的には陰叫極室内の静圧を生じさせることが
らｐＸ液圧の高い電極室仰１にイオン交換性薄膜を配ｆ
ｆ’？　Ｌ　／こ構成が多孔質膜との密着性から好結果
を得ている。
斯る構成の士パレータ１仕液＃動への抵抗が大となり、
陽極室間のセパレータを介しての液移動がなぐなシ、陰
極密の液圧が低圧である場合、陰極室へのセパレータを
介しての臭素の々動もなくなる。
丑だ本発明によるセパレータは従来の多孔質膜単独のも
のより、そのイオン交換性により臭素の拡１１々も減少
することができ、従って、電池のエネルギー効率の向上
が図れる有月４なものである。
次に実施例によって不発明ならびに従来セパレータ１で
よる’１ｌｉｌ　を丑効率、電流くノミ率、エネルギー
効率等を１し較する。
実施例 液循ｊコ型亜鉛−臭素電池に、多孔ｌノ↓膣Ａ（無化成
■製ポリエチ１／ン糸多孔賀膜、膜Ｊ’Ｊ、　０．２　
ｒｔｐ最犬狂犬孔径０μｍ１平均孔祥０．０５μ１ｆｌ
Ｌ　イオン交換性薄膜Ｂ　（米ｆｆ１ｌ　ＲＡＩ　（Ｒ
ａｄｉａｔｉｏｎ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ！ｎｄｕｓ
ｔｒｉｅｓ　ｃｏ、　Ｌｔｄ　）　製Ｐ　１０１０膜（
膓イオン交換膜）膜厚３５μｍ）　を用い、ヒートプレ
ス成形した本発明セパレータ（Ａ十Ｂ　）の商才１膜を
Ａ−Ｂ夫々単独ならびにセパレータなしで充′小時間６
時間′ｒ＠：流密度２０　ｍＡ／　ｃｒ／Ｉ　、充電深
度（Ｓ、ｅＣ）５０％によシエネルギー効率を求めた。
その他の測定条件としてＶゴ、 電解液：　３　ｍｏｔ／　　ＺｎＢｒｚ　水溶沿を 膜電極間距ＩＩ！：　：　陰’ＦＭ　１．６ｚ　　両＋
Ｗ　１　ｒｒｒｍ結果を次表に示す。
試験結果 上表に示す如く本発明によるセパレ〜り（ｔよ従来品に
比較して′重圧効率ｉｔ低いが電流効率において飛躍的
な向上を示し、その結果綜合エネルキー効泉 率ｌて従第の多孔質膜に比して約１０チ向上し優れた結
果となった。
【図面の簡単な説明】
第１図は亜鉛−臭鉗電池の基本構成を説明する説明図、
第２図は、多孔質膜とイオン交換性薄膜との配置の説明
図である。 １・・・単セル　２・・・陽極室　６・・・１衾極室　
４・・・セパレータ　４１・・・イオン交換性尚膜　４
２・・・多層質膜 代理人　弁に１１士　木　村　三朗

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ↑１１、池本体をセパレータで１會・侍室および陽極室
    とに区画して構成される亜鉛−臭素電池において、前記
    セパレーターが多孔り（膜とイオン交換性を有するン１
    ，９膜とで形成されていることを特徴とする亜くイ）−
    臭素電池のセパ１／−タ。
JP58087489A 1983-05-20 1983-05-20 亜鉛−臭素電池のセパレ−タ Pending JPS59214173A (ja)

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JP58087489A JPS59214173A (ja) 1983-05-20 1983-05-20 亜鉛−臭素電池のセパレ−タ

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JP58087489A Pending JPS59214173A (ja) 1983-05-20 1983-05-20 亜鉛−臭素電池のセパレ−タ

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