カーボンフォーム電流コレクタを備えるバッテリ

カーボンフォーム電流コレクタを備えるバッテリ
【背景】
通常の鉛蓄電池は電気のコレクタとして、陽極、陰極とも、鉛でできている。
鉛のコレクタにペーストがコーティングされ、そこで起こる化学反応で電流が流れる。
通常の鉛電極では、陽極が酸化され、腐食され、体積膨張が起き、破損に至る。
この対策として過去に単純なカーボン電極は提唱され、多様な特許が出願されている。
【概要】
この特許は、表面積が大きいフォーム状のカーボンを電極に使用し、そこにペーストを塗
布することを特徴とする。
【請求項】
・カーボンフォーム電極コレクタ
・気孔内に入る化学活性ペースト
・ペーストには、鉛酸化物を含む
・カーボンフォーム電極を含む電池の構造
・カーボンフォーム電極の製造方法
【背景技術】
・通常の鉛蓄電池は、陽極、陰極とも鉛で構成される。
・電解液は、硫酸と蒸留水である。
・鉛電極にペーストされた物質で、放電・充電が可能となる。
・鉛電極の腐食により、寿命が決まる。
・硫酸との反応により、二酸化鉛が形成され、体積が膨張する。
・その結果電池が物理的に破損する。
・腐食を防ぐために、これまでにカーボン（グラファイト）の電極は提唱されてきた。
・グラファイト電極は、延命効果があり、導電性も高い。
・しかし、グラファイトの問題点は、密度が大きく表面積が小さい。
・つまり、放電・充電速度が遅く、電池としての基本性能が劣る。
・さらに、物理的に脆弱で、振動・衝撃に弱い。
【課題を解決するための手段】
・電極が気孔網を有するカーボンフォームで構成され、化学活性ペーストが気孔内に入り
込むよう塗布されている。
【発明を実施するための最良の形態】
・表面積は鉛蓄電池の 2000 倍。
・気孔率は 60%以上。
・密度は０．６ｇ／ｃｍ３以下。つまり軽量。
・ペーストは酸化鉛等。他の酸化物でも良い。
・ペーストはその他に増量剤、硫酸、水等が含まれる。
・乾燥工程により、ペースト内で硫酸鉛の結晶が生成する。
【効果】
・電極の腐食が無いため、使用寿命が著しく延びる。
・表面積が大きく、放電・充電時間が早い。
・放電・充電効率が高い。ロスが少ない。
・規格以上の高電圧に耐える。
・EV のブレーキの回生エネルギーのような、高速・大電流の蓄電に適す。
・カーボンフォームは柔軟であるため、振動・衝撃に強い。
・電極が低密度であり、重量が軽い。

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