JPH0562687A - 酸素透過性複合膜およびその複合膜を有する電池 - Google Patents
酸素透過性複合膜およびその複合膜を有する電池Info
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- JPH0562687A JPH0562687A JP3225513A JP22551391A JPH0562687A JP H0562687 A JPH0562687 A JP H0562687A JP 3225513 A JP3225513 A JP 3225513A JP 22551391 A JP22551391 A JP 22551391A JP H0562687 A JPH0562687 A JP H0562687A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸素ガスはよく透過し、水蒸気や炭酸ガスの
透過を抑制する酸素透過性複合膜およびその複合膜によ
り放電性能のよい空気または燃料電池を提供する。 【構成】 通気性の微細多孔体に溶媒に可溶なフッ素樹
脂を塗布して形成したフッ素樹脂膜を複合した複合膜１
１を、空気取り入れ孔３を有する電池容器の内面とガス
拡散を行う酸素極（空気極）１との間に介在させた電
池。
透過を抑制する酸素透過性複合膜およびその複合膜によ
り放電性能のよい空気または燃料電池を提供する。 【構成】 通気性の微細多孔体に溶媒に可溶なフッ素樹
脂を塗布して形成したフッ素樹脂膜を複合した複合膜１
１を、空気取り入れ孔３を有する電池容器の内面とガス
拡散を行う酸素極（空気極）１との間に介在させた電
池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸素透過性膜およびそ
の酸素透過性膜によって捕集される酸素を活物質に用い
るガス拡散電極を備える電池に関するものである。
の酸素透過性膜によって捕集される酸素を活物質に用い
るガス拡散電極を備える電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガス拡散電極を備え、酸素を活物質とす
る電池としては、空気電池，燃料電池などがある。そし
てその電解質には、アルカリ性，中性，酸性の液体かま
たは固体の電解質が使用される。
る電池としては、空気電池，燃料電池などがある。そし
てその電解質には、アルカリ性，中性，酸性の液体かま
たは固体の電解質が使用される。
【０００３】とくに、液体を電解質として使用する電池
においては、ガス拡散電極（酸素極）より、内部の電解
液の蒸気圧に応じて水蒸気の出入りがあり、電池内電解
液の濃度変化，体積変化が起こり、これが電池諸特性に
影響を与えていた。ボタン形電池を例にとり、図２を参
照して以下にその状況を説明する。
においては、ガス拡散電極（酸素極）より、内部の電解
液の蒸気圧に応じて水蒸気の出入りがあり、電池内電解
液の濃度変化，体積変化が起こり、これが電池諸特性に
影響を与えていた。ボタン形電池を例にとり、図２を参
照して以下にその状況を説明する。
【０００４】図２において、１は酸素極（空気極）、２
はガスは透過し拡散性はあるが、液体の透過は阻止する
ポリテトラフルオロエチレン製多孔質の撥水膜、３は外
部からの空気取り入れ孔、４は酸素極１の支持と空気の
拡散を行う多孔膜、５，６は共にセパレータで水酸化カ
リウム水溶液と汞化亜鉛粉末との混合体からなる負極７
と酸性極１との間に介在されるものである。８は負極容
器、９は絶縁ガスケット、１０は前記空気取入れ孔３を
設けた正極容器である。そして一般にアルカリ電解液に
は水酸化カリウム水溶液を使用し、その濃度は３０乃至
３５％である。このため、相対湿度が４７乃至５９％よ
り高いと、外部の湿気を取り込み電解液濃度の低下と体
積膨脹とが起こり、放電性能の低下、電解液の漏液を生
じていた。一方、相対湿度が４７乃至５９％より低い場
合には電解液の蒸発が起こり、内部抵抗の増大や放電性
能の低下をもたらしていた。したがって、環境雰囲気に
よって著しい影響を受けやすいため長期保存後の特性に
問題があり、空気電池や燃料電池はある特定の分野に使
用されるにとどまり、汎用化には問題があった。
はガスは透過し拡散性はあるが、液体の透過は阻止する
ポリテトラフルオロエチレン製多孔質の撥水膜、３は外
部からの空気取り入れ孔、４は酸素極１の支持と空気の
拡散を行う多孔膜、５，６は共にセパレータで水酸化カ
リウム水溶液と汞化亜鉛粉末との混合体からなる負極７
と酸性極１との間に介在されるものである。８は負極容
器、９は絶縁ガスケット、１０は前記空気取入れ孔３を
設けた正極容器である。そして一般にアルカリ電解液に
は水酸化カリウム水溶液を使用し、その濃度は３０乃至
３５％である。このため、相対湿度が４７乃至５９％よ
り高いと、外部の湿気を取り込み電解液濃度の低下と体
積膨脹とが起こり、放電性能の低下、電解液の漏液を生
じていた。一方、相対湿度が４７乃至５９％より低い場
合には電解液の蒸発が起こり、内部抵抗の増大や放電性
能の低下をもたらしていた。したがって、環境雰囲気に
よって著しい影響を受けやすいため長期保存後の特性に
問題があり、空気電池や燃料電池はある特定の分野に使
用されるにとどまり、汎用化には問題があった。
【０００５】この課題を解決するために、従来例えば、
空気孔周辺の一部に電解液と反応する物質を挿入し、電
池外部への電解液漏出を防止したり、あるいは紙または
不織布などの電解液吸収材を設けて、電池外部への電解
液漏出を防止すること、さらには空気孔を極端に小さく
して酸素の供給量を制限してまでも、水蒸気や炭酸ガス
の電池内部への侵入を防止するなどの提案がなされてい
る。しかし、いづれの手段も漏液防止や放電性能、とく
に長期間での性能に大きな課題を残していた。これらの
主要原因は空気中の水蒸気の電池内への侵入による電解
液の希釈と体積膨脹、および炭酸ガスの侵入による炭酸
塩の生成に基づく放電反応の阻害と空気流通経路の閉塞
によるもので、外気が低湿の場合には逆に電解液中の水
分の蒸発が性能低下の原因となっていた。この原因を取
り除くため、水蒸気や炭酸ガスの透過を抑制し、選択的
に酸素を優先して透過する膜、例えばポリシロキサン系
の無孔性の均質な薄膜や金属酸化物、あるいは金属原子
を含有する有機化合物の薄膜と適宜な多孔質膜とを一体
化させた膜を介して空気を酸素極に供給する手段が提案
されていた。しかしながら、上記目的に沿って、充分に
有効な酸素ガスを透過し、水蒸気，炭酸ガスの透過を阻
止することが充分な膜がないことから、結局このような
膜を使用した電池では、満足な放電性能が得られず、長
期の使用や貯蔵に耐えられないという問題点があった。
空気孔周辺の一部に電解液と反応する物質を挿入し、電
池外部への電解液漏出を防止したり、あるいは紙または
不織布などの電解液吸収材を設けて、電池外部への電解
液漏出を防止すること、さらには空気孔を極端に小さく
して酸素の供給量を制限してまでも、水蒸気や炭酸ガス
の電池内部への侵入を防止するなどの提案がなされてい
る。しかし、いづれの手段も漏液防止や放電性能、とく
に長期間での性能に大きな課題を残していた。これらの
主要原因は空気中の水蒸気の電池内への侵入による電解
液の希釈と体積膨脹、および炭酸ガスの侵入による炭酸
塩の生成に基づく放電反応の阻害と空気流通経路の閉塞
によるもので、外気が低湿の場合には逆に電解液中の水
分の蒸発が性能低下の原因となっていた。この原因を取
り除くため、水蒸気や炭酸ガスの透過を抑制し、選択的
に酸素を優先して透過する膜、例えばポリシロキサン系
の無孔性の均質な薄膜や金属酸化物、あるいは金属原子
を含有する有機化合物の薄膜と適宜な多孔質膜とを一体
化させた膜を介して空気を酸素極に供給する手段が提案
されていた。しかしながら、上記目的に沿って、充分に
有効な酸素ガスを透過し、水蒸気，炭酸ガスの透過を阻
止することが充分な膜がないことから、結局このような
膜を使用した電池では、満足な放電性能が得られず、長
期の使用や貯蔵に耐えられないという問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来には、大気中の水蒸気や炭酸ガスの透
過を抑制し、かつ酸素ガスはよく透過する機能をもった
酸素透過性膜が提供できなかったという点である。
する課題は、従来には、大気中の水蒸気や炭酸ガスの透
過を抑制し、かつ酸素ガスはよく透過する機能をもった
酸素透過性膜が提供できなかったという点である。
【０００７】従って、酸素透過性膜を使用しようとする
電池では貯蔵性、長期使用における性能が充分でなく、
低負荷から高負荷に至る放電条件で満足な放電性能が得
られなかったという点である。
電池では貯蔵性、長期使用における性能が充分でなく、
低負荷から高負荷に至る放電条件で満足な放電性能が得
られなかったという点である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、大気中の水蒸
気や炭酸ガスの透過を抑制し、大気中の酸素ガスはよく
透過する機能をもつ酸素透過性膜を提供するために、通
気性の微細多孔体に、溶剤に可溶なフッ素樹脂膜を複合
したものである。そしてこの酸素透過性複合膜を、電池
容器に設けた空気取り入れ孔の内面と、電池内部のガス
拡散電極との間に介在させることにより、優れた電池を
提供したものである。
気や炭酸ガスの透過を抑制し、大気中の酸素ガスはよく
透過する機能をもつ酸素透過性膜を提供するために、通
気性の微細多孔体に、溶剤に可溶なフッ素樹脂膜を複合
したものである。そしてこの酸素透過性複合膜を、電池
容器に設けた空気取り入れ孔の内面と、電池内部のガス
拡散電極との間に介在させることにより、優れた電池を
提供したものである。
【０００９】
【作用】一般にフッ素系高分子は酸素との親和性および
撥水性に富み、しかも一般の高分子物質のなかでも耐ア
ルカリ性に優れている。しかしながら、フッ素系高分子
は化学的に安定なため溶剤に不溶で、塗布法やスピンコ
ータ法などの薄膜形成には用いられていなかった。近
年、フッ素系溶剤に可溶で、しかも薄膜形成の容易なフ
ッ素樹脂が得られるようになった。上述のように本発明
は、フッ素樹脂の溶剤に可溶なことと、フッ素樹脂の酸
素親和性、撥水性、耐アルカリ性に優れていることに着
目し、通気性の多孔体例えば多孔性高分子物質膜に塗布
によりフッ素樹脂を複合させたものである。従って良好
な酸素透過速度と、水蒸気や炭酸ガスを大気から遮断す
る効果をともに満足すべき状態に保ち、電池に使用した
場合実用的な電池に要求される高負荷放電性能と、高湿
度や低湿度の雰囲気下で長時間放電した場合の性質もと
もに満足することとなる。
撥水性に富み、しかも一般の高分子物質のなかでも耐ア
ルカリ性に優れている。しかしながら、フッ素系高分子
は化学的に安定なため溶剤に不溶で、塗布法やスピンコ
ータ法などの薄膜形成には用いられていなかった。近
年、フッ素系溶剤に可溶で、しかも薄膜形成の容易なフ
ッ素樹脂が得られるようになった。上述のように本発明
は、フッ素樹脂の溶剤に可溶なことと、フッ素樹脂の酸
素親和性、撥水性、耐アルカリ性に優れていることに着
目し、通気性の多孔体例えば多孔性高分子物質膜に塗布
によりフッ素樹脂を複合させたものである。従って良好
な酸素透過速度と、水蒸気や炭酸ガスを大気から遮断す
る効果をともに満足すべき状態に保ち、電池に使用した
場合実用的な電池に要求される高負荷放電性能と、高湿
度や低湿度の雰囲気下で長時間放電した場合の性質もと
もに満足することとなる。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例を示す。
【００１１】フッソ樹脂系多孔質膜に溶剤可溶型フッ素
樹脂〔商品名：サイトップ、旭硝子（株）製、５ｗｔ％
溶液（溶媒の沸点１００℃）〕のパーフルオロ溶液を塗
布し、乾燥させた膜を実施例１とする。
樹脂〔商品名：サイトップ、旭硝子（株）製、５ｗｔ％
溶液（溶媒の沸点１００℃）〕のパーフルオロ溶液を塗
布し、乾燥させた膜を実施例１とする。
【００１２】上記実施例において溶剤可溶型フッ素樹脂
のパーフルオロ溶液をパーフルオロ溶媒で２分の１に希
釈した溶液を塗布したものを実施例２、希釈を３分の１
としたものを実施例３、４分の１としたものを実施例
４、５分の１としたものを実施例５及び６分の１とした
ものを実施例６とする。
のパーフルオロ溶液をパーフルオロ溶媒で２分の１に希
釈した溶液を塗布したものを実施例２、希釈を３分の１
としたものを実施例３、４分の１としたものを実施例
４、５分の１としたものを実施例５及び６分の１とした
ものを実施例６とする。
【００１３】比較例１ フッ素樹脂系多孔質膜のみを用いたものを比較例１とす
る。
る。
【００１４】以上の実施例１〜６までの３種類の複合膜
と比較例１の膜の酸素透過速度を差圧式ガス透過率測定
装置〔柳本製作所（株）製、ＧＴＲ−１０ＸＤ〕を用い
て測定し、水蒸気の透過速度をＪＩＳ−Ｚ０２０８に準
じたカップ法により測定した。
と比較例１の膜の酸素透過速度を差圧式ガス透過率測定
装置〔柳本製作所（株）製、ＧＴＲ−１０ＸＤ〕を用い
て測定し、水蒸気の透過速度をＪＩＳ−Ｚ０２０８に準
じたカップ法により測定した。
【００１５】以上の結果を（表１）に示した。なお、表
中の酸素透過速度は膜の酸素透過性を示し、分離比
〔（酸素の透過速度）／（水蒸気の透過速度）〕は水蒸
気に対する酸素の選択透過性を示すものである。
中の酸素透過速度は膜の酸素透過性を示し、分離比
〔（酸素の透過速度）／（水蒸気の透過速度）〕は水蒸
気に対する酸素の選択透過性を示すものである。
【００１６】
【表１】
【００１７】以上のように本発明の実施例によれば、溶
剤に可溶なフッ素樹脂を多孔性高分子膜に塗布した複合
膜を作製することにより、電池用としての酸素透過性能
と同時に、水蒸気を大気から遮断する効果もともに有す
る膜を得ることができる。なお、実施例ではフッ素樹脂
系多孔質膜を用いた場合について示したが、ポリオレフ
ィン系多孔質膜またはポリエーテルスルホン系多孔質膜
を用いた場合でも本発明の効果は変わらないことを確認
した。さらに、乾燥温度として常温からパーフルオロ溶
媒の沸点（１００℃）までであればいずれの温度であっ
ても同一の効果が得られた。
剤に可溶なフッ素樹脂を多孔性高分子膜に塗布した複合
膜を作製することにより、電池用としての酸素透過性能
と同時に、水蒸気を大気から遮断する効果もともに有す
る膜を得ることができる。なお、実施例ではフッ素樹脂
系多孔質膜を用いた場合について示したが、ポリオレフ
ィン系多孔質膜またはポリエーテルスルホン系多孔質膜
を用いた場合でも本発明の効果は変わらないことを確認
した。さらに、乾燥温度として常温からパーフルオロ溶
媒の沸点（１００℃）までであればいずれの温度であっ
ても同一の効果が得られた。
【００１８】また、本発明の効果を確認するために、実
施例１〜６で作製した複合膜を使用した電池と、複合膜
を使用していない電池（比較例１）を試作し、評価、検
討した。実施例においては試験の便宜上、ボタン形電池
を構成した。まず、複合膜を使用していない比較例１の
場合は前記した図２と全く同一に構成した。本発明の実
施例である複合膜を使用した電池も図２とほぼ同様であ
り、図１に示すようにポリテトラフルオロエチレン製多
孔膜２と酸素の拡散を行う多孔膜４との間にそれぞれの
実施例の複合膜１１が介在した構成としたものである。
試作した電池の寸法は直径１１.6mm、総高５.4mmであ
り、比較的高負荷（７５Ω）で２０℃、常湿（６０％Ｒ
Ｈ）での連続放電により電池内への空気中の酸素の取り
込み速度の充足性を評価し、比較的低負荷（３ｋΩ）で
２０℃、高湿度（９０％ＲＨ）、および低湿度（２０％
ＲＨ）での長期間連続放電により、長期の放電期間中に
おける雰囲気からの水蒸気の電池内への取り込みや電池
内の水分の蒸発、及び炭酸ガスの取り込みなど電池性能
への影響度を評価した。（表２）に試作電池の内訳を示
す。
施例１〜６で作製した複合膜を使用した電池と、複合膜
を使用していない電池（比較例１）を試作し、評価、検
討した。実施例においては試験の便宜上、ボタン形電池
を構成した。まず、複合膜を使用していない比較例１の
場合は前記した図２と全く同一に構成した。本発明の実
施例である複合膜を使用した電池も図２とほぼ同様であ
り、図１に示すようにポリテトラフルオロエチレン製多
孔膜２と酸素の拡散を行う多孔膜４との間にそれぞれの
実施例の複合膜１１が介在した構成としたものである。
試作した電池の寸法は直径１１.6mm、総高５.4mmであ
り、比較的高負荷（７５Ω）で２０℃、常湿（６０％Ｒ
Ｈ）での連続放電により電池内への空気中の酸素の取り
込み速度の充足性を評価し、比較的低負荷（３ｋΩ）で
２０℃、高湿度（９０％ＲＨ）、および低湿度（２０％
ＲＨ）での長期間連続放電により、長期の放電期間中に
おける雰囲気からの水蒸気の電池内への取り込みや電池
内の水分の蒸発、及び炭酸ガスの取り込みなど電池性能
への影響度を評価した。（表２）に試作電池の内訳を示
す。
【００１９】
【表２】
【００２０】（表２）において放電終止電圧はいずれも
０.9Ｖであり、重量変化は放電試験前後の増減を示して
おり、主として放電中の水分の取り込み、あるいは蒸発
の多少を示唆する数値である。これらの電池の特性を複
合膜を使用していない比較例１と対比すると最も端的に
本発明の効果が優れていることがわかる。まず２０℃、
常温での高負荷試験では放電期間が短く、水分の取り込
みや蒸発の影響や炭酸ガスの影響が少ないので、電池の
性能は酸素の供給速度が十分であれば水分や炭酸ガスの
透過阻止はあまり考慮する必要がない。したがって、こ
のような条件では比較例１でも本発明の実施例と変らぬ
特性が得られる。
０.9Ｖであり、重量変化は放電試験前後の増減を示して
おり、主として放電中の水分の取り込み、あるいは蒸発
の多少を示唆する数値である。これらの電池の特性を複
合膜を使用していない比較例１と対比すると最も端的に
本発明の効果が優れていることがわかる。まず２０℃、
常温での高負荷試験では放電期間が短く、水分の取り込
みや蒸発の影響や炭酸ガスの影響が少ないので、電池の
性能は酸素の供給速度が十分であれば水分や炭酸ガスの
透過阻止はあまり考慮する必要がない。したがって、こ
のような条件では比較例１でも本発明の実施例と変らぬ
特性が得られる。
【００２１】しかし低負荷放電の場合は放電期間が長
く、しかも外気が高湿度あるいは低湿度の場合には酸素
の供給速度よりも水分や炭酸ガス、特に水分の透過防止
が優れた電池特性を得るために重要となり、水分や炭酸
ガスの透過阻止機能をもたない比較例１の電池は水分の
枯渇、あるいは水分の過剰取り入れによる漏液による空
気孔の閉塞などにより、放電途中で電圧が低下し、高負
荷試験で得られた放電容量の一部分に相当する容量が得
られるに過ぎない。また、放電途中での漏液は実用面で
致命的な問題であることはいうまでもない。これに対
し、実施例１〜６はきわめて優れた性能を示し、これら
は高負荷試験の放電容量とほぼ等しい容量が得られてい
る。これらの傾向は試験雰囲気が高湿度、低湿度、いず
れの場合とも同様である。このことは、実施例の場合、
複合膜の水分の透過阻止効果が十分に発揮されているこ
とを示している。
く、しかも外気が高湿度あるいは低湿度の場合には酸素
の供給速度よりも水分や炭酸ガス、特に水分の透過防止
が優れた電池特性を得るために重要となり、水分や炭酸
ガスの透過阻止機能をもたない比較例１の電池は水分の
枯渇、あるいは水分の過剰取り入れによる漏液による空
気孔の閉塞などにより、放電途中で電圧が低下し、高負
荷試験で得られた放電容量の一部分に相当する容量が得
られるに過ぎない。また、放電途中での漏液は実用面で
致命的な問題であることはいうまでもない。これに対
し、実施例１〜６はきわめて優れた性能を示し、これら
は高負荷試験の放電容量とほぼ等しい容量が得られてい
る。これらの傾向は試験雰囲気が高湿度、低湿度、いず
れの場合とも同様である。このことは、実施例の場合、
複合膜の水分の透過阻止効果が十分に発揮されているこ
とを示している。
【００２２】以上を総合して、多孔性高分子膜に溶剤に
可溶なフッ素樹脂を塗布した酸素透過性複合膜を用いた
試作電池は、高負荷特性、低負荷特性とも優れ、外部雰
囲気の変化に対しても良好であり、優れた電池を提供で
きることが結論できる。なお、実施例では複合膜が空気
取り入れ孔側に当接された場合について示したが、逆に
ガス拡散電極側に当接させた場合でもまたその両者を兼
ねた場合でもほぼ同一の結果となることを確認してい
る。また、本発明の複合膜を上記実施例では電池容器と
の間に空気拡散用の多孔膜４を介して設置したが、本発
明の複合膜の機械的強度が十分な場合は、前記空気拡散
用の多孔膜４を除いても電池特性の差異はない。さら
に、上記実施例では本発明の複合膜を酸素極との間に酸
素極を支持する多孔膜を介して設置したが、酸素極の強
度が十分であれば前記支持用多孔膜は不要にでき、その
場合にも電池特性は変わらない。また、塩化アンモニウ
ム、塩化亜鉛などの中性塩水溶液を電解液に用いた空気
亜鉛電池に対しても、実施例で示したアルカリ性の電解
液に用いた電池と同様の効果があることも確認してお
り、実施例と同様の理由で本発明の作用を説明できる。
可溶なフッ素樹脂を塗布した酸素透過性複合膜を用いた
試作電池は、高負荷特性、低負荷特性とも優れ、外部雰
囲気の変化に対しても良好であり、優れた電池を提供で
きることが結論できる。なお、実施例では複合膜が空気
取り入れ孔側に当接された場合について示したが、逆に
ガス拡散電極側に当接させた場合でもまたその両者を兼
ねた場合でもほぼ同一の結果となることを確認してい
る。また、本発明の複合膜を上記実施例では電池容器と
の間に空気拡散用の多孔膜４を介して設置したが、本発
明の複合膜の機械的強度が十分な場合は、前記空気拡散
用の多孔膜４を除いても電池特性の差異はない。さら
に、上記実施例では本発明の複合膜を酸素極との間に酸
素極を支持する多孔膜を介して設置したが、酸素極の強
度が十分であれば前記支持用多孔膜は不要にでき、その
場合にも電池特性は変わらない。また、塩化アンモニウ
ム、塩化亜鉛などの中性塩水溶液を電解液に用いた空気
亜鉛電池に対しても、実施例で示したアルカリ性の電解
液に用いた電池と同様の効果があることも確認してお
り、実施例と同様の理由で本発明の作用を説明できる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明は、通気性の多孔体
例えば多孔性高分子膜に可溶なフッ素樹脂を塗布するこ
とにより、電池用としての酸素透過能と同時に、水蒸気
を大気から遮断する効果もともに有する優れた酸素透過
性複合膜を実現できるものである。以上の説明で明らか
なように、本発明による酸素透過性複合膜によれば、中
性もしくはアルカリ性の水溶液を電解液とする電池の高
負荷から低負荷にわたる広い範囲で優れた実用性能と、
優れた耐漏液性、長期貯蔵性を具備させることができる
という効果が得られる。
例えば多孔性高分子膜に可溶なフッ素樹脂を塗布するこ
とにより、電池用としての酸素透過能と同時に、水蒸気
を大気から遮断する効果もともに有する優れた酸素透過
性複合膜を実現できるものである。以上の説明で明らか
なように、本発明による酸素透過性複合膜によれば、中
性もしくはアルカリ性の水溶液を電解液とする電池の高
負荷から低負荷にわたる広い範囲で優れた実用性能と、
優れた耐漏液性、長期貯蔵性を具備させることができる
という効果が得られる。
【図１】本発明の実施例の検討に用いたボタン形空気亜
鉛電池の半截側断面図
鉛電池の半截側断面図
【図２】複合膜を使用していない従来のボタン形空気亜
鉛電池の半截側断面図
鉛電池の半截側断面図
【符号の説明】 １ 酸素極（空気極） ２ 撥水膜 ３ 空気取り入れ孔 ４ 多孔膜 ５，６ セパレータ ７ 負極 ８ 負極容器 ９ 絶縁ガスケット １０ 正極容器 １１ 複合膜
Claims (7)
- 【請求項１】通気性の微細多孔体に、溶剤に可溶なフッ
素樹脂膜を複合した酸素透過性複合膜。 - 【請求項２】通気性の微細多孔体が、フッ素樹脂系多孔
体、ポリオレフィン系多孔体、ポリエーテルスルホン系
多孔体からなる群から選ばれた微細多孔体のうちの１つ
を主体とする請求項１記載の酸素透過性複合膜。 - 【請求項３】酸素を活物質とするガス拡散電極と、外気
に通じる空気取り入れ孔を有する電池容器を備え、前記
ガス拡散電極の空気取り入れ側と前記電池容器の内面と
の間に、通気性の微細多孔体に、溶剤に可溶なフッ素樹
脂膜を複合した酸素透過性複合膜を介在させた電池。 - 【請求項４】酸素透過性複合膜を、空気取り入れ孔を有
する電池容器の内面に当接し、前記酸素透過性複合膜の
通気性の微細多孔体側を、直接ガス拡散電極に接触した
請求項３記載の電池。 - 【請求項５】酸素透過性複合膜を、空気取り入れ孔を有
する電池容器の内面に当接し、前記酸素透過性複合膜の
溶剤に可溶なフッ素樹脂膜側を、直接ガス拡散電極に接
触した請求項３記載の電池。 - 【請求項６】酸素透過性複合膜を、通気性の微細多孔体
の両面に溶剤に可溶なフッ素樹脂膜を複合して構成した
請求項３記載の電池。 - 【請求項７】通気性の微細多孔体が、フッ素樹脂系多孔
体、ポリオレフィン系多孔体、ポリエーテルスルホン系
多孔体からなる群から選ばれた微細多孔体のうちの１つ
を主体とする請求項３、４、５または６記載の電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3225513A JPH0562687A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 酸素透過性複合膜およびその複合膜を有する電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3225513A JPH0562687A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 酸素透過性複合膜およびその複合膜を有する電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0562687A true JPH0562687A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16830497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3225513A Pending JPH0562687A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 酸素透過性複合膜およびその複合膜を有する電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0562687A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998058418A1 (en) * | 1997-06-17 | 1998-12-23 | Aer Energy Resources, Inc. | Membrane for selective transport of oxygen over water vapor and metal-air electrochemical cell including said membrane |
| WO2000044060A1 (fr) * | 1999-01-25 | 2000-07-27 | Asahi Glass Company, Limited | Pile a combustible de type polymere solide et procede de production de cette derniere |
| JP2008300215A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
| US9059483B2 (en) | 2011-07-06 | 2015-06-16 | Ngk Insulators, Ltd. | Selective oxygen-permeable substrate, positive electrode for metal-air battery, metal-air battery, and selective oxygen-permeable membrane |
| US9362581B2 (en) | 2011-10-28 | 2016-06-07 | Ngk Insulators, Ltd. | Metal-air battery system including CO2 selective absorber and operating method therefor |
| JP2020021671A (ja) * | 2018-08-02 | 2020-02-06 | 三井化学株式会社 | 燃料電池用電極、燃料電池および燃料電池用電極の製造方法 |
-
1991
- 1991-09-05 JP JP3225513A patent/JPH0562687A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998058418A1 (en) * | 1997-06-17 | 1998-12-23 | Aer Energy Resources, Inc. | Membrane for selective transport of oxygen over water vapor and metal-air electrochemical cell including said membrane |
| US5985475A (en) * | 1997-06-17 | 1999-11-16 | Aer Energy Resources, Inc. | Membrane for selective transport of oxygen over water vapor and metal-air electrochemical cell including said membrane |
| JP2002503151A (ja) * | 1997-06-17 | 2002-01-29 | エア エナジー リソースィズ インコーポレイテッド | 水蒸気に優先して酸素を選択的に輸送するための膜及び前記膜を備えた金属空気電気化学電池 |
| WO2000044060A1 (fr) * | 1999-01-25 | 2000-07-27 | Asahi Glass Company, Limited | Pile a combustible de type polymere solide et procede de production de cette derniere |
| US6933071B1 (en) | 1999-01-25 | 2005-08-23 | Asahi Glass Company, Limited | Solid polymer type fuel cell and production method thereof |
| JP2008300215A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Toyota Motor Corp | 燃料電池 |
| US9059483B2 (en) | 2011-07-06 | 2015-06-16 | Ngk Insulators, Ltd. | Selective oxygen-permeable substrate, positive electrode for metal-air battery, metal-air battery, and selective oxygen-permeable membrane |
| US9362581B2 (en) | 2011-10-28 | 2016-06-07 | Ngk Insulators, Ltd. | Metal-air battery system including CO2 selective absorber and operating method therefor |
| JP2020021671A (ja) * | 2018-08-02 | 2020-02-06 | 三井化学株式会社 | 燃料電池用電極、燃料電池および燃料電池用電極の製造方法 |
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