(57)【要約】      （修正有）【課題】炭素材系フィルムを使用しながら、浸透性の問題を解消できる、レドックスフロータイプに好適な電極板を低コストで提供する。【解決手段】炭素乃至炭素質材料を主成分とした厚さが0.5mm〜0.2mm、電気抵抗値が1.0Ω〜0.5Ω／cm２以下の炭素質材料を含有するフィルム２によって、厚さが約0.2mm〜0.5mmであり外形を所望形状のレドックスフロー電池用の電極板形状に形成した合成樹脂シート１の全面を被覆する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素乃至炭素質材料を主成分とした厚さが0.5mm〜0.2mm、電気抵抗値が1.0Ω〜0.5Ω／cm２以下の炭素質材料を含有するフィルムによって、厚さが約0.2mm〜0.5mmであり外形を所望形状のレドックスフロー電池用の電極板形状に形成した合成樹脂シートの全面を被覆したことを特徴とするレドックスフロー電池の電極板。
【請求項２】
フィルムに含有させる炭素質材料は、天然黒鉛，人造黒鉛，炭素繊維，気相成長法炭素繊維，ピッチ系炭素質材料，ニードルコークス，石油コークス，ポリアクリルニトリル系炭素繊維，カーボンブラックの中から選ばれた少なくとも一つである請求項１のレドックスフロー電池の電極板。
【請求項３】
上記の炭素質材料を含むフィルムで全面被覆される合成樹脂シートは、レドックスフロー電池に用いられる正極液，負極液、すなわち電解液に冒されないか冒され難い耐酸性の高い合成樹脂を原料とした請求項１又は２のレドックスフロー電池の電極板。
【請求項４】
耐酸性の高い合成樹脂製で0.2mm〜0.5mmの厚さを有するベースシートを正方形に形成し、該ベースシートの表裏両面と全外周端面を被覆するため炭素質材料を含み厚さを0.2mm〜0.5mmに形成した一枚の炭素材系フィルムを、前記ベースシートの２倍の面積を有する正方形に形成し、前記ベースシートの表面に接着剤を塗布して当該ベースシートと炭素材系フィルムとの中心を合せると共に、前記シートとフィルムの中心を45度回転させた角度を以て重ね、ベースシートからはみ出した前記フィルムの三角形状部を当該ベースシートの内側に折畳み、前記ベースシートの全表面を炭素材系フィルムで被覆して接着することを特徴とするレドックスフロー電池用電極板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレドックスフロー電池の電極板に関する。
【背景技術】
【０００２】
レドックスフロー電池の電極板については、従来より特許文献１〜５などにより、多数の提案がなされている。
従来のレドックスフロー電池用の電極には、白金鍍金電極や炭素混練樹脂フィルムを使用したものがある。
しかし、白金鍍金電極は、低抵抗で耐酸性が高いため有用ではあるものの高価に付くという難点がある。一方、炭素混練樹脂製フィルムを用いた電極は、比較的安価に作製できるが、電気抵抗値が1.0Ω／cm２以上あるため、大電流が流れる大型電池では抵抗による発熱対策をとり易いが、小電流の小型電池では電流に対する内部抵抗が大きくなって小型のレドックスフロー電池用の電極としては実用性に乏しかった。
小電流の小型電池に用いる電極板としては、抵抗値が1.0Ω／cm２以下、好ましくは0.5Ω／cm２以下であることが必要と考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１６２４９６号公報
【特許文献２】特公平６−５６７６７号公報
【特許文献３】特開２００４−２６５８２１号公報
【特許文献４】特許第３９９６７６２号公報
【特許文献５】特許第３９７１４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明では、コスト的に有利な炭素材系フィルムを使用するが、電気抵抗値を低く抑えることができ、また、炭素材系のみで形成したフィルムには電解液の浸透性の問題がある点を解消できるレドックスフロータイプの小型電池に用いて好適な電極板を低コストで提供することを課題として完成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明電極板の構成は、炭素乃至炭素質材料を主成分とした厚さが0.5mm〜0.2mm、電気抵抗値が1.0Ω〜0.5Ω／cm２以下の炭素質材料を含有するフィルムによって、厚さが約0.2mm〜0.5mmであり外形を所望形状のレドックスフロー電池用の電極板形状に形成した合成樹脂シートの全面を被覆したことを特徴とするものである。
【０００６】
上記の本発明電極板において、ベースシートを被覆するフィルムに含有させる炭素質材料は、天然黒鉛，人造黒鉛，炭素繊維，気相成長法炭素繊維，ピッチ系炭素質材料，ニードルコークス，石油コークス，ポリアクリルニトリル系炭素繊維，カーボンブラックの中から選ばれた少なくとも一つであればよい。好ましくは、製造乃至は入手が容易かつ低価格のものが選択される。
【０００７】
また、上記の炭素質材料を含むフィルムで全面被覆される合成樹脂製ベースシートは、レドックスフロー電池に用いられる正極液，負極液、すなわち電解液、例えば硫酸バナジウムなどの酸性溶液に冒されないか冒され難い耐酸性の高い合成樹脂を原料としたものが好ましい。
【０００８】
上記の本発明電極板の製造方法の構成は、耐酸性の高い合成樹脂製で0.2mm〜0.5mmの厚さを有するベースシートを正方形に形成し、該ベースシートの表裏両面と全外周端面を被覆するため炭素質材料を含み厚さを0.2mm〜0.5mmに形成した一枚の炭素材系フィルムを、前記ベースシートの２倍の面積を有する正方形に形成し、前記ベースシートの表面に接着剤を塗布して当該ベースシートと炭素材系フィルムとの中心を合せると共に両シートとフィルムを45度の回転中心角を以て重ね、ベースシートからはみ出した前記フィルムの三角形状部を当該ベースシートの内側に折畳み、前記ベースシートの全表面を炭素材系フィルムで被覆して接着することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、炭素乃至炭素質材料を主成分とした厚さが0.5mm〜0.2mm、電気抵抗値が0.5Ω／cm２以下の炭素質材料を含有するフィルムにより、厚さが約0.2mm〜0.5mmであって外形を所望形状のレドックスフロー電池用の電極板形状に形成した合成樹脂シートの全面を被覆としてレドックスフロー電池用の電極板を構成したので、電極の厚さを0.4mm〜1.0mm程度の極く薄い仕様に形成でき、しかも、電気抵抗値は悠に1.0Ω／cm２以下を容易に実現することができ、従って、小型のレドックスフロー電池用の電極としてきわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明電極板の製造過程における構成部材の配置態様を示す正面図。
【図２】完成した本発明電極板の一例の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
まず、耐酸性が高く、好ましくは低価格で入手できる厚さ0.2mm〜0.5mm程度の合成樹脂板（又はシート）、例えば塩ビ系樹脂，アクリル系樹脂，フッ素樹脂，ポリカーボネイト，ポリプロピレン等の中から選んだ材料により形成した合成樹脂製のシート１を、製造されるレドックスフロー電池の電極板と同大の、ここでは正方形に形成する。以下、このシート１をベースシート１ともいう。
【００１２】
次に、前記ベースシート１に対し、炭素質材料として天然黒鉛，人造黒鉛，炭素繊維，気相成長法炭素繊維，ピッチ系炭素質材料，ニードルコークス，石油コークス，ポリアクリルニトリル系炭素繊維，カーボンブラックの中の少なくとも一つを含有して形成された炭素質材料を主成分とするフィルムであって、厚さが0.2mm〜0.5mm，電気抵抗値が1.0Ω／cm２以下、好ましくは0.5Ω／cm２の炭素材系フィルム２をベースシート１の２倍の面積を有する大きさの正方形に形成する。
【００１３】
電極板の外形に沿った形の正方形に形成されていると共に、全面に接着剤を塗布したベースシート１と、当該シート１の２倍の面積を有する正方形状に形成した炭素系フィルム２とは、図１に示す態様で配置される。即ち、正方形のベースシート１と２倍の面積を有する正方形の炭素系フィルム２は、正面から見て45度の回転中心角で重ね、ベースシート１の外周からはみ出た炭素系フィルム２の４つの三角形状部分2a〜2dを、図２に示すようにベースシート１の内側に折曲げることにより、ベースシート１の全周囲の端面も含む外面のすべて（これをベースシート１の全面という）が炭素系フィルム２によって完全に覆われ、かつ、当該フィルム２がベースシート１の全表面に接着される。この接着においては、ベースシート１と炭素系フィルム２との密着度を確保するため、圧着することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
炭素系フィルム２がベースシート１の全周端面を含む前後両面を被覆して形成された本発明電極板は、全体の厚さが0.4mm〜1.0mm程度と薄く、また、薄くても電解液の浸透は皆無であり、さらに、電気抵抗値も1.0Ω／cm２以下、好ましくは、0.5Ω／cm２程度であるから、３〜５kw程度の小型のレドックスフロー電池の電極板としてきわめて好適である。なお、本発明電極板は、50A程度までの電流を流しても問題ない。
【００１５】
しかも、本発明電極の構成は至ってシンプルであるから、低コストで容易に製造することができる利点がある。
【符号の説明】
【００１６】
１        ベースプレート
２        炭素系フィルム
2a〜2d    炭素系フィルム２の三角形状部分
【図１】
2010277810.tif 000003
【図２】
2010277810.tif 000004