JP2001162149A - バインダー含有粉末混合物の製造方法 - Google Patents
バインダー含有粉末混合物の製造方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】バインダーを含有する粉末の混合物の充填密度
を高かくすることが出来る混合方法を提供する。 【解決手段】粉末及びバインダーの混合物の製造におい
て、粉末及びバインダーの一部を攪拌混合する第１の工
程と、この混合物を加圧する第２の工程と、この加圧物
にバインダーの一部を添加し、攪拌混合する第３の工程
とを行う。
を高かくすることが出来る混合方法を提供する。 【解決手段】粉末及びバインダーの混合物の製造におい
て、粉末及びバインダーの一部を攪拌混合する第１の工
程と、この混合物を加圧する第２の工程と、この加圧物
にバインダーの一部を添加し、攪拌混合する第３の工程
とを行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばニッケル−
水素二次電池用電極における水素吸蔵合金の充填密度を
増大させる為に行うバインダーを含む粉末層の混合方法
とこの方法で作製された電極とに関する。
水素二次電池用電極における水素吸蔵合金の充填密度を
増大させる為に行うバインダーを含む粉末層の混合方法
とこの方法で作製された電極とに関する。
【０００２】また、例えば非水電解質電池用電極におけ
る電極活物質の充填密度を高める為に行うバインダを含
む電極活物質粉末層の混合方法とこの方法で作製された
電極とに関する。
る電極活物質の充填密度を高める為に行うバインダを含
む電極活物質粉末層の混合方法とこの方法で作製された
電極とに関する。
【０００３】また、種々の粉末の充填密度化が高くした
方が有利な製品に関する。
方が有利な製品に関する。
【０００４】
【従来の技術】例えば、ニッケル−水素二次電池は、規
格により体積が決まっているため、電池の充放電容量は
水素吸蔵合金が同じであれば、電極の単位体積当たりの
水素吸蔵合金の充填量、即ち、充填密度に依存する。
格により体積が決まっているため、電池の充放電容量は
水素吸蔵合金が同じであれば、電極の単位体積当たりの
水素吸蔵合金の充填量、即ち、充填密度に依存する。
【０００５】その他の用途でも、やはり水素吸蔵合金の
充填密度が高くなると、製品又は装置の小型化及び高性
能化が可能となり有利である。
充填密度が高くなると、製品又は装置の小型化及び高性
能化が可能となり有利である。
【０００６】その為、水素吸蔵合金の充填密度を高める
技術開発も種々行われている。
技術開発も種々行われている。
【０００７】現在、水素ガス貯蔵体は、水素吸蔵合金の
粉末をバインダーを用いて成形することにより製造され
る。このバインダーを用いた成形が主流となっている。
粉末をバインダーを用いて成形することにより製造され
る。このバインダーを用いた成形が主流となっている。
【０００８】ニッケル−水素二次電池の電極は、集電体
として機能する金属製の板状担体に、水素吸蔵合金粉末
とバインダーと溶媒を含むペースト状混合物を塗布し、
乾燥して溶媒を除去した後、担体に付着したバインダー
を含有する水素吸蔵合金粉末層をロールプレス等により
圧縮成形し、高密度化する。次いで所定寸法に裁断する
ことにより形成されている。
として機能する金属製の板状担体に、水素吸蔵合金粉末
とバインダーと溶媒を含むペースト状混合物を塗布し、
乾燥して溶媒を除去した後、担体に付着したバインダー
を含有する水素吸蔵合金粉末層をロールプレス等により
圧縮成形し、高密度化する。次いで所定寸法に裁断する
ことにより形成されている。
【０００９】この圧延技術に関して、特開平１１−１４
４７１７号公報には、被圧延素材の割れなどを引き起こ
さずにバインダーを含む粉末層を高密度化することを目
的として、複層のロールまたは、高弾性材料からなるシ
ートにより被圧延素材をはさんで使用することを提案し
ているが、バインダーを含む粉末混合物自体の密度を上
げる方法は開示されていない。
４７１７号公報には、被圧延素材の割れなどを引き起こ
さずにバインダーを含む粉末層を高密度化することを目
的として、複層のロールまたは、高弾性材料からなるシ
ートにより被圧延素材をはさんで使用することを提案し
ているが、バインダーを含む粉末混合物自体の密度を上
げる方法は開示されていない。
【００１０】例えば、リチウムイオン二次電池の電極
は、アルミニウム及び銅箔の電極集電体の両面に電極活
物質、バインダーを含む塗料を塗布し乾燥して電極活物
質層を形成し、ロールプレス等により所定の厚みに圧縮
成形し、高密度化する。このように電極活物質が両面に
形成された電極集電体は、その後所定の寸法に切断され
て電極として使用される。
は、アルミニウム及び銅箔の電極集電体の両面に電極活
物質、バインダーを含む塗料を塗布し乾燥して電極活物
質層を形成し、ロールプレス等により所定の厚みに圧縮
成形し、高密度化する。このように電極活物質が両面に
形成された電極集電体は、その後所定の寸法に切断され
て電極として使用される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ニッケ
ル−水素二次電池の水素吸蔵合金やリチウムイオン二次
電池の電極活物質の充填密度を高めようとしてロールプ
レスの圧力を高くすると金属製の板状担体やアルミニウ
ム箔の電極集電体が変形したり、粉末層が割れたりし
て、充填密度を単純に大きくすることが出来ない。
ル−水素二次電池の水素吸蔵合金やリチウムイオン二次
電池の電極活物質の充填密度を高めようとしてロールプ
レスの圧力を高くすると金属製の板状担体やアルミニウ
ム箔の電極集電体が変形したり、粉末層が割れたりし
て、充填密度を単純に大きくすることが出来ない。
【００１２】本発明は、前述した従来の問題を解決した
もので、バインダーを含有する粉末の混合物の充填密度
を高かくすることが出来る混合物の混合方法を開発する
ことを課題とする。
もので、バインダーを含有する粉末の混合物の充填密度
を高かくすることが出来る混合物の混合方法を開発する
ことを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく、バインダーを含有する粉末の混合物の高密
度化について検討した。その結果、バインダーと粉末の
混合物を混合する際にまず始めにバインダーの一部と粉
末を混合する。途中で、混合物に圧力を加え再びバイン
ダーの一部を加え混合することが有効であることが判明
し、本発明に達した。
解決すべく、バインダーを含有する粉末の混合物の高密
度化について検討した。その結果、バインダーと粉末の
混合物を混合する際にまず始めにバインダーの一部と粉
末を混合する。途中で、混合物に圧力を加え再びバイン
ダーの一部を加え混合することが有効であることが判明
し、本発明に達した。
【００１４】ここで，加圧工程は、混合物に適度な圧力
を与えて高密度化を図ればよく、プレス加工、圧延加工
等を採用することが出来る。
を与えて高密度化を図ればよく、プレス加工、圧延加工
等を採用することが出来る。
【００１５】粉末とバインダーを混合するためには，高
性能流動式混合機，高速せん断混合機等の各種固定型混
合機，又はＶ形ブレンダー等の容器回転型混合機、更に
は、万能混合機、スクリュー式混練機、ニーダー、バン
バリー等各種混合機を用いることが出来る。
性能流動式混合機，高速せん断混合機等の各種固定型混
合機，又はＶ形ブレンダー等の容器回転型混合機、更に
は、万能混合機、スクリュー式混練機、ニーダー、バン
バリー等各種混合機を用いることが出来る。
【００１６】又、本発明は、工程を３工程に分けて示し
たが、使用する混合機によっては、粉末とバインダーを
攪拌混合する第１の工程と，この混合物を加圧する第２
の工程の２つの工程を，を１つの機械で、１つの工程と
して行なえるため、第３の工程を第２の工程とすること
が出来る。
たが、使用する混合機によっては、粉末とバインダーを
攪拌混合する第１の工程と，この混合物を加圧する第２
の工程の２つの工程を，を１つの機械で、１つの工程と
して行なえるため、第３の工程を第２の工程とすること
が出来る。
【００１７】本発明は板状担体に塗布するバインダー含
有粉末塗料からなる水素吸蔵合金粉末層を形成する電池
用電極の製造方法において、水素吸蔵合金粉末とバイン
ダーを混練りする工程。この混和物を加圧する工程。更
にバインダーを加え、溶媒を添加し混練りする工程。こ
れらによって作製した水素吸蔵合金粉末層用塗料を使用
するような構成とした。
有粉末塗料からなる水素吸蔵合金粉末層を形成する電池
用電極の製造方法において、水素吸蔵合金粉末とバイン
ダーを混練りする工程。この混和物を加圧する工程。更
にバインダーを加え、溶媒を添加し混練りする工程。こ
れらによって作製した水素吸蔵合金粉末層用塗料を使用
するような構成とした。
【００１８】このような本発明では、水素吸蔵合金粉末
層中の水素吸蔵合金の充填密度が高くなっており、電池
の高容量化に有効である。
層中の水素吸蔵合金の充填密度が高くなっており、電池
の高容量化に有効である。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明は、バインダーを含む粉末
混合物の充填密度を高くする混合方法に関する。
混合物の充填密度を高くする混合方法に関する。
【００２１】例えば、ニッケル−水素二次電池の電極の
製造方法において集電体となる金属板（例ニッケル製ま
たはニッケルメッキ製の有孔板）に塗布する水素吸蔵合
金粉末塗料の作製について行われている。
製造方法において集電体となる金属板（例ニッケル製ま
たはニッケルメッキ製の有孔板）に塗布する水素吸蔵合
金粉末塗料の作製について行われている。
【００２２】本発明はもちろんこの場合の混合物の混合
に適用しうるが、適用例はこれに限られるものではな
い。
に適用しうるが、適用例はこれに限られるものではな
い。
【００２３】従って、板状担体の種類とこれに付着させ
た粉末の種類は、いずれも特に制限されるものではな
く、いずれも任意の材料から構成することが出来る。
た粉末の種類は、いずれも特に制限されるものではな
く、いずれも任意の材料から構成することが出来る。
【００２４】粉末層は、バインダー含有液中に粉末を分
散させた塗料を板状担体に塗布することにより形成する
のが一般的であるが、粉末層の形成方法も特に制限され
るものではなく、板状担体に付着したバインダー含有粉
末層を形成できる方法であれば他の方法も採用できる。
散させた塗料を板状担体に塗布することにより形成する
のが一般的であるが、粉末層の形成方法も特に制限され
るものではなく、板状担体に付着したバインダー含有粉
末層を形成できる方法であれば他の方法も採用できる。
【００２５】
【実施例】ＭｍＮｉ３．５５Ｃｏ０．７５Ｍｎ０．４Ａ
ｌ０．３の組成を持つ水素吸蔵合金のガスアトマイズ球
形粉末（平均粒子径３０μｍ）に合金粉末の重量に基づ
いて、バインダーのメチルセルロースを１重量％添加し
て混合した。この混合物をプレスロールを通すことによ
り加圧した。再びメチルセルロースを１重量％添加し、
さらに水を１０重量％添加してスラリーを調整した。
ｌ０．３の組成を持つ水素吸蔵合金のガスアトマイズ球
形粉末（平均粒子径３０μｍ）に合金粉末の重量に基づ
いて、バインダーのメチルセルロースを１重量％添加し
て混合した。この混合物をプレスロールを通すことによ
り加圧した。再びメチルセルロースを１重量％添加し、
さらに水を１０重量％添加してスラリーを調整した。
【００２６】板状担体として厚さ０．１ｍｍ、幅４００
ｍｍ、孔径５ｍｍの帯状のパンチングプレートを用意し
この担体の両面に、片面当たりの塗布厚みが０．３ｍｍ
になるように上記スラリーを塗布し、１２０℃で乾燥し
て、担体両面にバインダを含有する粉末層が形成された
被圧延素材を作成した。
ｍｍ、孔径５ｍｍの帯状のパンチングプレートを用意し
この担体の両面に、片面当たりの塗布厚みが０．３ｍｍ
になるように上記スラリーを塗布し、１２０℃で乾燥し
て、担体両面にバインダを含有する粉末層が形成された
被圧延素材を作成した。
【００２７】この素材を、プレスロールにより圧延し
た。圧延は全体の粉末層の厚み（両面の合計０．６ｍ
ｍ）が０．４５ｍｍになるようにロールの間隔を調整し
て行った。
た。圧延は全体の粉末層の厚み（両面の合計０．６ｍ
ｍ）が０．４５ｍｍになるようにロールの間隔を調整し
て行った。
【００２８】この水素吸蔵合金が担持された金属担体を
負極とし、負極容量規制のニッケル−水素二次電池を作
製した。負極は活物質（水素吸蔵合金）の担持量が３ｇ
となるように面積調整し、正極には容量１２００ｍＡｈ
の水酸化ニッケルを使用し、電解質は３０ｗｔ％水酸化
カリウム水溶液、セパレータはポリプロピレン不織布を
使用した。
負極とし、負極容量規制のニッケル−水素二次電池を作
製した。負極は活物質（水素吸蔵合金）の担持量が３ｇ
となるように面積調整し、正極には容量１２００ｍＡｈ
の水酸化ニッケルを使用し、電解質は３０ｗｔ％水酸化
カリウム水溶液、セパレータはポリプロピレン不織布を
使用した。
【００２９】この二次電池を室温（２０℃）で、充放電
を行い放電容量を求めた。充電は２００ｍＡｈで１．３
５Ｖまで充電し、放電は２００ｍＡｈにて０．８５Ｖま
で放電を行った。充放電１０サイクル目の放電容量を表
１に示す。
を行い放電容量を求めた。充電は２００ｍＡｈで１．３
５Ｖまで充電し、放電は２００ｍＡｈにて０．８５Ｖま
で放電を行った。充放電１０サイクル目の放電容量を表
１に示す。
【００３０】
【比較例】実施例と同様な比率のバインダーを含む水素
吸蔵合金粉末のスラリーを１回の混合撹拌することだけ
で調整し、実施例と同様な方法で負極を作製し、ニッケ
ル−水素二次電池を作製した。実施例と同様に放電容量
を求めた。
吸蔵合金粉末のスラリーを１回の混合撹拌することだけ
で調整し、実施例と同様な方法で負極を作製し、ニッケ
ル−水素二次電池を作製した。実施例と同様に放電容量
を求めた。
【００３１】
【発明の効果】本発明の混合方法によれば、バインダー
を含有する粉末の混合物の充填密度を高めることができ
る。
を含有する粉末の混合物の充填密度を高めることができ
る。
【００３２】その結果、例えばこの混合方法で、作製さ
れた水素吸蔵合金粉末層である場合には、得られたニッ
ケル−水素２次電池は、高容量の電池とすることが出
来、高性能の製品が得られる。
れた水素吸蔵合金粉末層である場合には、得られたニッ
ケル−水素２次電池は、高容量の電池とすることが出
来、高性能の製品が得られる。
【００３３】また、この材料を水素貯蔵体として他の用
途に使用する場合にも、高性能の製品が得られる。
途に使用する場合にも、高性能の製品が得られる。
【００３４】また、例えば、非水電解質電池用電極を作
製する際に使用する場合にも、高性能の製品が得られ
る。
製する際に使用する場合にも、高性能の製品が得られ
る。
【表１】
Claims (4)
- 【請求項１】バインダー含有粉末混合物の製造方法にお
いて、粉末とバインダーを攪拌混合する第１の工程と、
この混合物を加圧する第２の工程と、この加圧物を攪拌
混合する第３の工程とを有することを特徴とする混合物
の製造方法。 - 【請求項２】請求項１において、前記第１の工程では前
記バインダーの使用量の一部を添加し、前記第３の工程
で前記バインダーの残りを添加することを特徴とする混
合物の製造方法。 - 【請求項３】バインダーを含有してもかまわない粉末の
混合物の製造方法において、粉末とバインダーを攪拌混
合する第１の工程と、この混合物を加圧する第２の工程
と、この加圧物を攪拌混合する第３の工程とを有するこ
とを特徴とする混合物の製造方法。 - 【請求項４】請求項３において、前記第１の工程では前
記バインダーの使用量の一部を添加し、前記第３の工程
で前記バインダーの残りを添加することを特徴とする混
合物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37645899A JP2001162149A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | バインダー含有粉末混合物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37645899A JP2001162149A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | バインダー含有粉末混合物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001162149A true JP2001162149A (ja) | 2001-06-19 |
Family
ID=18507169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37645899A Pending JP2001162149A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | バインダー含有粉末混合物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001162149A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102742048A (zh) * | 2010-02-09 | 2012-10-17 | 三菱重工业株式会社 | 电极材料制造装置 |
-
1999
- 1999-12-10 JP JP37645899A patent/JP2001162149A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102742048A (zh) * | 2010-02-09 | 2012-10-17 | 三菱重工业株式会社 | 电极材料制造装置 |
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