CN1977408B - 碱性蓄电池用电极合剂糊剂的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的碱性蓄电池用电极合剂糊剂的制造方法具有第1混炼步骤和第2混炼步骤。其中在第1混炼步骤,将平均粒径为0.1μm~5μm的第1粉末与多糖类进行混炼。在第2混炼步骤,将第1混炼步骤得到的第1混炼物与平均粒径为8μm~35μm的第2粉末进行混炼。
Description
技术领域
本发明涉及碱性蓄电池用电极合剂糊剂的制造方法,更详细地说,涉及正极、负极的电极合剂的分散性提高技术,这项技术对于碱性蓄电池的特性改进是不可或缺的。
背景技术
近年来,伴随着信息设备的显著普及,人们要求开发具有高能密度的碱性蓄电池。接受这一要求,在镍镉蓄电池(以下称之为NiCd电池)领域,使用以前的烧结式镍正极的高容量化取得进展,并且正在开发使用发泡金属式镍正极、能量密度比其高30~60%的NiCd电池。再者,负极使用储氢合金、比NiCd电池容量更高的镍氢蓄电池(以下称之为Ni/MH电池)也正在开发之中。
在Ni/MH电池中,为了提高正极的能量密度,一般将发泡镍多孔体和镍纤维多孔体等具有高多孔度的3维金属多孔体作为电极支承体加以使用。在这样的电极支承体上,含有氢氧化镍和储氢合金等活性物质的电极合剂经高密度填充和轧制而构成的正极便可用于Ni/MH电池。
在这些正极和负极中,以利用率的提高和高温特性的提高等各种特性的改善为目的,可以添加各种添加剂。一般地说,添加剂的平均粒径比活性物质小,因此以高效率的分散为目的,提出了各种电极合剂糊剂的制造方法。例如特开平06-036767号公报公开了一种如下的方法,其在捏合中使搅拌的转数发生变化,从而提高添加剂的分散性,以致提高其利用率。另外,特开平10-106552号公报公开一种在活性物质与添加剂的混合物中通过加入碱液并进行混炼而提高添加效果的方法。此外,特开2001-167756号公报提出了一种将活性物质和添加剂混合并以固体捏合状态进行混炼而提高分散性的方法。这样,碱性蓄电池的电极合剂糊剂有必要提高粉末状活性物质和添加剂的分散性。
另一方面,为了抑制填充量的偏差,碱性蓄电池的电极合剂糊剂必须具有适度的粘性。因此,在电极合剂糊剂中一般使用增稠剂。作为这样的增稠剂,一般使用耐碱性以及电化学稳定性高的多糖类。但是,在将平均粒径不同的多种粉末与该多糖类一起进行混炼的情况下,则无论使用上述哪一种方法,其分散都是不均匀的,从而使活性物质的利用率降低。
发明内容
本发明涉及一种提供有效的碱性蓄电池用电极合剂糊剂的制造方法,其在电池使用环境下采用稳定的多糖类,且使为了提高电池特性而在电极中添加的各种添加剂的分散性得以提高。在本发明的碱性蓄电池用电极合剂糊剂的制造方法中,将平均粒径不同的2种粉末与多糖类进行混炼。第1粉末的平均粒径为0.1μm~5μm,第2种粉末的平均粒径为8μm~35μm。在第1混炼步骤,将第1粉末与多糖类相混炼。在第2混炼步骤,将第1混炼步骤得到的混炼物与第2粉末相混炼。根据本发明的制造方法,平均粒径不同的2种粉末的分散性得以提高。因此,如果粒径小的第1种粉末为添加剂,则其效果将飞跃性地提高。由此,可以得到以循环寿命特性为代表的电池诸特性优良的碱性蓄电池。
附图说明
图1表示本发明的实施方案的碱性蓄电池用电极合剂糊剂的制造方法。
图2表示与本发明的实施方案不同的碱性蓄电池用电极合剂糊剂的制造方法。
符号说明:
2第1粉末 2第2粉末
3多糖类 4分散剂
5颗粒状粘合剂
具体实施方式
图1表示本发明的实施方案的碱性蓄电池用电极合剂糊剂的制造方法。在第1混炼步骤S1(以下简称S1),将平均粒径为0.1μm~5μm的第1粉末1、适量的多糖类3以及水或极性溶剂等分散剂4事先进行混炼。接着在第2混炼步骤S2(以下简称S2),在S1得到的第1混炼物中加入平均粒径为8μm~35μm的第2粉末2,再根据需要添加适量的分散剂4进行混炼。这样在本实施方案中,将平均粒径小的第1粉末1与多糖类3事先进行混炼,再将该混炼物与平均粒径大的第2粉末2进行混炼。此外,当S1在多糖类3中含有分散剂的情况下,有时也可以不另添加分散剂4。无论在哪种情况下,S1都是在分散剂的存在下将第1粉末1与多糖类3进行混炼。
多糖类3具有包含以饱和6元环为主体的重复单元的链状结构,因此其增稠作用较大。但是,6元环为饱和键,故而位阻较大,而且链状结构无柔软性,不易弯曲。因此,如果将第1粉末1、第2粉末2和多糖类3同时投入进行混炼,则无柔软性的多糖类3仅选择吸附在颗粒大的第2粉末2上。特别在第2粉末2是具有平缓球面的活性物质的情况下,多糖类3更是产生选择吸附。因此,第1粉末1几乎不被兼作分散剂的多糖类3吸附,而在电极合剂糊剂中凝聚,从而使分散性降低。于是,通过将不容易被多糖类3吸附的第1粉末1事先与多糖类3混炼,提高了电极合剂糊剂内的第1粉末1的分散性,从而使电池特性得以提高。
在此,当第2粉末2为活性物质、而第1粉末1为添加剂时,作为添加剂的效果,合剂内的导电性和电池的高温充电效率等得以提高,因而是优选的。另外,当第1粉末1与第2粉末2均为活性物质时,电极合剂糊剂的涂布性和填充效率(单位体积的填充重量)得以提高,而且可以使电池实现高容量化,因此是优选的。
此外,第2粉末2的平均粒径必须为8μm~35μm。在低于8μm的情况下,由于多糖类3的吸附性降低,因而是不优选的。在超过35μm的情况下,电极合剂糊剂的涂布和填充效率显著降低,故而是不优选的。
另外,第1粉末1的平均粒径必须为0.1μm~5μm。在低于0.1μm的情况下,即使适用上述的制造方法也使多糖类3的吸附性降低,因而是不优选的。在超过5μm的情况下,作为添加剂的功能和电极合剂糊剂的涂布和填充效率显著降低,故而是不优选的。
此外,如图1所示,从提高电极合剂糊剂内材料彼此之间的附着力的角度考虑,优选的是设置第3混炼步骤S3,即在S2得到的第2混炼物中添加颗粒状的粘合剂5再进行混炼。
作为粘合剂5,可以列举出苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶(以下称之为SBR)或其改性体、聚四氟乙烯(以下称之为PTFE)、含有丙烯腈单元的改性橡胶等。粘合剂5在其自身的表面、或吸附于表面的界面活性剂上,具有含氧原子的官能团。该官能团与多糖类3中存在的羟基和醚部位具有较高的亲和力。因此,从提高电极合剂糊剂内材料彼此之间的附着力的角度考虑,在使用上述粘合剂5的情况下,优选的是将与多糖类3的化学亲和力不高的第1粉末1、第2粉末2以及多糖类3事先进行混炼,然后添加粘合剂5进行混炼。
在以上的制造方法适用于碱性蓄电池的正极的情况下,作为第2粉末2使用氢氧化镍,作为第1粉末1使用钴、钴化合物以及稀土类元素化合物之中的至少1种。添加由钴以及钴化合物构成的第1粉末1的目的,是为了使其在不具有导电性的第2粉末2即正极活性物质氢氧化镍中形成导电网络。另外,添加稀土类元素化合物的目的,主要是为了提高高温充电效率。通过采用上述的制造方法制作由上述材料构成的正极合剂糊剂,可提高碱性蓄电池的电池诸特性。此外,作为钴化合物的一个实例,可以列举出CoO、Co(OH)2、以及CoOOH。作为稀土类元素化合物的一个实例,可以列举出Y2O3、Yb2O3、Lu2O3、Tm2O3以及Er2O3。
在此情况下,作为多糖类3,优选使用黄原酸胶(xanthan gum)。黄原酸胶包括由葡萄糖的键合形成的主链部分和由甘露糖等构成的侧链部分。黄原酸胶比羧甲基纤维素(以下称之为CMC)具有更大的增稠效果。CMC为通常的多糖类3,只由主链部分构成。因此,能够抑制钴、钴化合物、以及稀土类元素化合物等大比重的添加剂的沉降。
另外,在上述的制造方法适用于Ni/MH电池的负极的情况下,作为第2粉末2使用储氢合金,作为第1粉末1使用稀土类元素化合物。添加稀土类元素化合物的目的,是为了提高Ni/MH电池的高温充电效率和储氢合金对碱性电解液的耐蚀性。通过采用上述方法制作由这种材料构成的负极合剂糊剂,可提高Ni/MH电池的电池诸特性。此外,作为稀土类元素化合物的一个实例,可以列举出与上述正极中的添加物同样的物质。再者,为了提高导电性,优选添加例如由科琴碳黑、碳黑等硬质碳构成的碳素材料。碳素材料的二次粒子粒径虽然随凝聚状态的不同而发生变动,但在表面物性上与分散剂4的亲和力较低,所以在S1优选与第1粉末1一起进行混炼。
在此情况下,多糖类3优选为CMC或其改性体。如上所述,像黄原酸胶那样具有侧链部分的多糖类3的增稠效果较好,但在第2粉末2为储氢合金的情况下,作为多糖类3,优选的是选择CMC或者其改性体。也可以将它们混合后使用。一般认为其原因在于:储氢合金的形状呈碎石状,不像氢氧化镍那样呈球形,所以具有柔软性比较高的结构的多糖类3容易吸附在储氢合金上。此外,作为CMC的改性体,可以列举出使醚化部分成为钠盐以及铵盐的物质。
如上所述,作为第2粉末2使用活性物质,作为第1粉末1使用添加剂,除此以外,作为第1粉末1,也可以使用平均粒径与第2粉末2的平均粒径不同的氢氧化镍。在此情况下,可以提高电极合剂糊剂的涂布性和填充效率,因此能够实现电池的高容量化。在此情况下,如果事先用钴、钴化合物以及稀土类元素化合物包覆氢氧化镍的表面,则除了提高涂布性和填充效率以外,还能赋予添加剂的效果,因而是更优选的。
下面用具体的实施例更详细地说明本实施方案。首先,就作为第1粉末1使用添加剂的情况进行说明。
在此,就样品E11的电池的制造方法进行叙述。按照图1,将第1粉末1即金属钴粉末、CoOOH粉末、Yb2O3粉末(平均粒径均为4μm)和多糖类3即黄原酸胶粉末与分散剂4即适量的纯水一起,在行星式搅拌机中以50rpm的旋转速度进行30分钟的混炼(S1)。在该糊剂中加入第2粉末2即平均粒径为10μm的氢氧化镍粉末,在行星式搅拌机中以10rpm的旋转速度进行20分钟捏合搅拌(混炼)(S2)。然后再加入粘合剂5即PTFE的水性分散液,在行星式搅拌机中以20rpm的旋转速度进行3分钟混炼(S3),便制作出总重量为350kg的正极合剂糊剂。在此,相对于100重量份的氢氧化镍,以各自固体成分比计,分别添加了金属钴5重量份、CoOOH 5重量份、Yb2O34重量份、黄原酸胶0.15重量份、PTFE0.1重量份。将这样调配的正极合剂糊剂填充到电极支承体即发泡状镍多孔体中,经干燥、加压后,裁切成宽度为35mm、长度为220mm、厚度为0.6mm的尺寸,便制作出具有2800mAh的理论容量的正极。
另一方面,按照图1,将第1粉末1即平均粒径为4μm的Y2O3粉末、碳素材料即科琴碳黑粉末、多糖类3即CMC与适量的纯水一起,在行星式搅拌机中以40rpm的旋转速度进行20分钟混炼(S1)。在该糊剂中加入经过热碱浸渍处理的第2粉末2即平均粒径为27μm的储氢合金粉末,在行星式搅拌机中以10rpm的旋转速度进行15分钟捏合搅拌(混炼)(S2)。然后再加入粘合剂5即SBR的水性分散液,便调配出总重量为580kg的负极合剂糊剂(S3)。在此,相对于100重量份储氢合金,以各自固体成分比计,分别添加了Y2O30.7重量份、科琴碳黑0.3重量份、CMC0.15重量份。将这样调配的负极合剂糊剂涂布于二维多孔体即冲孔金属上,经干燥、加压后,裁切成宽度为35mm、长度为310mm、厚度为0.30mm的尺寸,便制作出具有4200mAh的理论容量的负极。
将以上的正极、负极、以及对它们进行电隔离的磺化聚丙烯制隔膜卷绕成螺旋状而制作电极组。将该电极组插入兼作负极端子的金属制壳体中。然后,注入含有氢氧化钾、氢氧化钠、以及氢氧化锂且比重为1.27的碱性电解液4.7cm3。最后,将带有安全阀和正极端子的封口板与正极连接后,用该封口板对壳体开口部进行封口。这样,便制作出圆筒状的密闭型Ni/MH电池。
对于样品E12、E13的制作,将样品E11的制作方法中的正极侧的第2粉末2即氢氧化镍的平均粒径分别设定为15μm和8μm。除此以外,与样品E11同样地制作样品E12、E13的Ni/MH电池。
对于样品14的制作,将样品E11的制作方法中的正极侧的第1粉末1即金属钴粉末、CoOOH粉末、以及Yb2O3粉末的平均粒径均设定为5μm。同样,对于样品E15、E16的制作,将样品E11的制作方法中的正极侧的第1粉末1的平均粒径分别设定为2μm和0.1μm。除此以外,与样品E11同样地制作样品E14~E16的Ni/MH电池。
对于样品E17、E18的制作,将样品E11的制作方法中的负极侧的第2粉末2即储氢合金粉末的平均粒径分别设定为20μm和35μm。除此以外,与样品E11同样地制作样品E17、E18的Ni/MH电池。
对于样品E19、E110、E111的制作,将样品E11的制作方法中的负极侧的第1粉末1即Y2O3粉末的平均粒径分别设定为5μm、2μm、0.1μm。除此以外,与样品E11同样地制作样品E19、E110、E111的Ni/MH电池。
为了与样品E11~E111相比较而制作以下的样品。即如图2所示,将正极侧的第1粉末1即金属钴粉末、CoOOH粉末、以及Yb2O3粉末(平均粒径均为4μm)、多糖类3即黄原酸胶粉末、以及平均粒径为10μm的氢氧化镍粉末与分散剂4即适量的纯水一起,在行星式搅拌机中以10rpm的旋转速度,在30分钟的条件下一并进行混炼(S11)。然后与样品E11的S3一样,加入粘合剂5即PTFE的水性分散液,便调配出负极合剂糊剂(S12)。除此以外,与样品E11同样地制作样品C11的Ni/MH电池。这样在样品C11中,正极侧没有适用本实施方案的电极糊剂的制造方法。
在样品C12的制作中,按照图2,将负极侧的第1粉末1即Y2O3粉末和科琴碳黑粉末(平均粒径均为4μm)、多糖类3即CMC、以及经过热碱浸渍处理的负极侧的第2粉末2即平均粒径为27μm的储氢合金粉末与分散剂4即适量的纯水一起,在行星式搅拌机中以10rpm的旋转速度,在20分钟的条件下一并进行混炼(S11)。然后与样品E11的S3一样,加入粘合剂5即SBR的水性分散液,便调配出负极合剂糊剂(S12)。除此以外,与样品E11同样地制作样品C12的Ni/MH电池。这样在样品C12中,负极侧没有适用本实施方案的电极糊剂的制造方法。
对于样品C13的制作,将样品E11的制作方法中的正极侧的第2粉末2即氢氧化镍的平均粒径设定为7μm。除此以外,与样品E11同样地制作样品C13的Ni/MH电池。
对于样品C14的制作,将样品E11的制作方法中的正极侧的第1粉末1即金属钴粉末、CoOOH粉末、以及Yb2O3粉末的平均粒径均设定为6μm。同样对于样品C15的制作,将样品E11的制作方法中的正极侧的第1粉末1的平均粒径均设定为0.05μm。除此以外,与样品E11同样地制作样品C14、和C15的Ni/MH电池。
对于样品C16的制作,将样品E11的制作方法中的负极侧的第2粉末2即储氢合金粉末的平均粒径设定为36μm。除此以外,与样品E11同样地制作样品C16的Ni/MH电池。
对于样品C17、C18的制作,将样品E11的制作方法中的负极侧的第1粉末1即Y2O3粉末的平均粒径分别设定为7μm、0.05μm。除此以外,与样品E11同样地制作样品C17、C18的Ni/MH电池。
将以上制作的各样品的Ni/MH电池放置24小时后,在25℃的气氛下进行以下所示的初次充放电。初次充放电是以280mA充电15小时后放置1小时,再以900mA放电至电压达到1.0V。然后,评价以下所示的诸特性。
常温充放电试验是在25℃的气氛下,以280mA充电16小时,放置1小时后,以560mA放电至电压达到1.0V。此时的放电容量设定为常温放电容量。
高温充放电试验是在50℃的气氛下,以280mA充电15小时,在25℃的气氛下放置3小时后,于25℃的气氛下以900mA放电至电压达到1.0V。此时的放电容量设定为高温充电容量。
间歇充电保存试验是在25℃的气氛下以280mA进行10小时的充电,然后进行休止和辅助充电的循环,其中休止是于65℃的气氛下放置22小时,辅助充电是以280mA进行2小时充电。该休止-辅助充电的循环每反复进行1个月,就在与上述常温充放电试验同样的条件下测定放电容量。而且计算出试验后的放电容量相对于间歇充电保存试验前的放电容量的比率。该比率以下称之为容量恢复率。而且反复进行由休止-辅助充电循环和放电容量测定组成的间歇充电保存试验,直至容量恢复率低于80%为止。测定反复进行该间歇充电保存试验的月数,它们的评价结果和各样品的规格如表1所示。
表1
比较样品E11的评价结果和与正极合剂糊剂的制造方法不同的样品C11的评价结果,可知样品E11的常温放电容量与高温充电容量较大。样品C11采用图2所示的一并混炼法调配了正极合剂糊剂。另一方面,样品E11采用图1所示的制造方法调配了正极合剂糊剂。由此,第1粉末1即金属钴、CoOOH可以高效地分散,其结果使导电网络得以充实。作为其效果,常温充放电特性得以提高。另外,第1粉末1即Yb2O3也高效地分散,作为Yb2O3的效果,高温充电特性得以提高。
但是,像样品C13那样,在第2粉末2即氢氧化镍的平均粒径过小的情况下,多糖类3即黄原酸胶不容易吸附在氢氧化镍自身上。因此,主要因Yb2O3的分散效率降低而使高温充电特性下降。与此相对照,像样品E11~E13那样,在氢氧化镍的平均粒径为8μm以上的情况下,常温充放电特性、高温充电特性均良好。
另外,像样品C14那样,在第1粉末1即添加剂的平均粒径过大的情况下,作为添加剂的功能显著下降,从而使常温充放电特性、高温充电特性降低。另一方面,像样品C15那样,第1粉末1即添加剂的平均粒径过小的情况下,即使适用本发明的实施方案的制造方法,多糖类3的吸附性也下降,常温充放电特性、高温充电特性仍然降低。与此相对照,像样品E11、E14~E16那样,在添加剂的平均粒径为0.1μm~5μm的情况下,常温充放电特性、高温充电特性均良好。
其次,比较样品E11的评价结果和与负极合剂糊剂的制造方法不同的样品C12的评价结果,可知样品E11的容量恢复率能够维持80%的月数较多。样品C12采用图2所示的一并混炼法调配负极合剂糊剂。另一方面,样品E11采用图1所示的制造方法调配负极合剂糊剂。由此,第1粉末1即Y2O3可以高效地分散,其结果,储氢合金粉末对碱性电解液的耐腐蚀性得以提高。作为其效果,间歇充电保存特性得以提高。
但是,像样品C16那样,在第2粉末2即储氢合金的平均粒径过大的情况下,负极合剂糊剂的涂布性和填充效率显著降低。其结果,间歇充电保存特性处于低水平。与此相对照,像样品E11、E17、E18那样,在氢氧化镍的平均粒径为35μm以下的情况下,间歇充电保存特性良好。
另外,像样品C17那样,在第1粉末1即添加剂的平均粒径过大的情况下,作为添加剂的功能显著下降。另一方面,像C18那样,在负极侧的第1粉末1即Y2O3的平均粒径过小的情况下,即使适用本实施方案的制造方法,多糖类3的吸附性也下降。因此,无论在哪一种情况下,间歇充电保存特性都处于低水平。与此相对照,像样品E11、样品E19、E110、E111那样,在添加剂的平均粒径为0.1μm~5μm的情况下,间歇充电保存特性良好。
由上可知,在使用添加剂作为第1粉末1制作含有平均粒径不同的第1粉末1和第2粉末2以及多糖类3的碱性蓄电池用电极合剂糊剂的情况下,分为S1和S2进行混炼是必要的。而且第1粉末1的平均粒径必须为0.1μm~5μm,第2粉末2的平均粒径必须为8μm~35μm。
在上述的说明中,作为第1粉末,就金属钴、CoOOH、Yb2O3、Y2O3示出了其有效的作用。但是,作为添加剂的第1粉末1的种类并不局限于这些。即使在作为钴化合物添加CoO、Co(OH)2的情况下、作为稀土类元素化合物添加含有Y、Er、Tm、Yb、Lu之中的至少1种以上的元素的氧化物、氢氧化物以及氟化物的情况下,也可以得到同样的效果。
在上述的说明中,就使用活性物质作为第2粉末2、使用添加剂作为第1粉末1的情况进行了说明。除此以外,为了提高填充性,即使在使用只是平均粒径不同的2种相同组成的活性物质的情况下,也能够得到同样的效果。下面就这种情况进行说明。即就使用与第2粉末2同样的活性物质作为第1粉末1的情况进行说明。
首先,就样品E21的制作方法进行说明。按照图1,将第1粉末1即表面被Co(OH)2包覆的平均粒径为4μm的氢氧化镍、和多糖类3即黄原酸胶粉末与分散剂4即适量的纯水一起,在行星式搅拌机中以50rpm的旋转速度进行30分钟混炼(S1)。在该糊剂中加入第2粉末2即表面被Co(OH)2包覆的平均粒径为10μm的氢氧化镍,然后在行星式搅拌机中以10rpm的旋转速度进行20分钟混炼(S2)。最后,加入粘合剂5即PTFE粘合剂的分散液,便调配出正极合剂糊剂。此外,相对于100重量份的氢氧化镍,所包覆的Co(OH)2的量相对于100重量份的氢氧化镍为7重量份,第1粉末1的氢氧化镍与第2粉末2的氢氧化镍的配比以重量比计为1∶1。使用该正极合剂糊剂,与样品E11同样制作厚度为0.6mm的正极。使用该正极以及与样品E11同样的负极,与样品E11同样地制作样品E21的Ni/MH电池。
对于样品E22、E23的制作,将样品E21的制作方法中的第2粉末2的平均粒径分别设定为15μm、8μm。除此以外,与样品E21同样地制作样品E22、E23的Ni/MH电池。
对于样品E24~E26的制作,将样品E21的制作方法中的第1粉末1的平均粒径分别设定为5μm、2μm、0.1μm。除此以外,与样品E21同样地制作样品E24~E26的Ni/MH电池。
为了与这些样品E24~E26相比较而制作以下的样品。即如图2所示,将与样品E21同样的材料与适量的纯水一起,在行星式搅拌机中以10rpm的旋转速度,在30分钟的条件下一并进行混炼,便制作出正极合剂糊剂。除此以外,与样品E21同样地制作样品C21的Ni/MH电池。
对于样品C22的制作,将样品E21的制作方法中的第2粉末2的平均粒径设定为7μm。除此以外,与样品E21同样地制作样品C22的Ni/MH电池。
对于样品C23、C24的制作,将样品E21的制作方法中的第1粉末1的平均粒径分别设定为6μm、0.05μm。除此以外,与样品E21同样地制作样品C23、C24的Ni/MH电池。
对以上的各样品电池进行上述的同样的放置和初次充放电后,进行常温充放电试验。评价结果和各样品的规格如表2所示。
表2
比较样品E21的评价结果和与正极合剂糊剂的制造方法不同的样品C21的评价结果,可知样品E21的常温放电容量较大。样品C21采用图2所示的一并混炼法调配正极合剂糊剂。另一方面,样品E21采用图1所示的制造方法调配正极合剂糊剂。因此,第1粉末1相对于第2粉末2可以高效地分散。其结果,样品E21的常温充放电特性比样品E11可以得到进一步的提高。可以认为其原因在于:由于填充效率比样品E11得到进一步的提高,因而单位体积的正极活性物质重量增加。这样,即使在将具有同一组成的粉末彼此之间进行混合的情况下,通过适用本实施方案的制造方法,也能实现电池的高容量化。
但是,像样品C22那样,当第2粉末2的平均粒径过小时,多糖类3即黄原酸胶不容易附吸在第2粉末2自身上。因此,第2粉末2的分散性降低,从而填充效率下降。与此相对照,像样品E21~E23那样,在氢氧化镍的平均粒径为8μm以上的情况下,则常温充放电特性优良。
另外,像样品C23那样,当第1粉末1的平均粒径过大时,第2粉末2与第1粉末1的粒径之差实质上不复存在。因此,第1粉末过分分散,填充效率反而下降。另一方面,像样品C24那样,当第1粉末1的平均粒径过小时,即使适用本实施方案的制造方法,多糖类3在第1粉末1上的吸附也降低。所以,第1粉末1的分散性降低,从而填充效率下降。这样,无论在哪一种情况下,常温充放电效率都处于低水平。与此相对照,像样品E21、E24~E26那样,在第1粉末1的平均粒径为0.1μm~5μm的情况下,则常温充放电特性优良。
通过适用根据本发明的制造方法,可以提高碱性蓄电池用电极所使用的添加物的效果,或者提高活性物质的填充性而使电池实现高容量化。因此,本发明的制造方法可以广泛地应用于作为各种设备电源的碱性蓄电池,并可以取得良好的效果。
Claims (7)
1.一种碱性蓄电池用电极合剂糊剂的制造方法,其具有:将平均粒径为0.1μm~5μm的第1粉末与具有包含以饱和6元环为主体的重复单元的链状结构的多糖类进行混炼的第1混炼步骤;以及将所述第1混炼步骤得到的第1混炼物与平均粒径为8μm~35μm的第2粉末进行混炼的第2混炼步骤。
2.根据权利要求1所述的碱性蓄电池用电极合剂糊剂的制造方法,其中进一步具有将所述第2混炼步骤得到的第2混炼物与颗粒状粘合剂进行混炼的第3混炼步骤。
3.根据权利要求1所述的碱性蓄电池用电极合剂糊剂的制造方法,其中所述电极合剂糊剂为正极合剂糊剂,所述第2粉末为氢氧化镍,所述第1粉末为钴、钴化合物、稀土类元素化合物之中的至少1种。
4.根据权利要求3所述的碱性蓄电池用电极合剂糊剂的制造方法,其中所述多糖类为黄原酸胶。
5.根据权利要求1所述的碱性蓄电池用电极合剂糊剂的制造方法,其中所述电极合剂糊剂为负极合剂糊剂,所述第2粉末为储氢合金,所述第1粉末为稀土类元素化合物。
6.根据权利要求5所述的碱性蓄电池用电极合剂糊剂的制造方法,其中所述多糖类为羧甲基纤维素和羧甲基纤维素的改性体之中的任一种。
7.根据权利要求1所述的碱性蓄电池用电极合剂糊剂的制造方法,其中所述电极合剂糊剂为正极合剂糊剂,所述第1粉末和所述第2粉末均含有氢氧化镍。
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