JP2004071454A - アルカリ蓄電池用３次元発泡基板と電極の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】アルカリ蓄電池用３次元発泡基板を用いた電極において、従来にない薄型化極板を提供するとともに、巻回時の正極板クラックを防止する。
【解決手段】スポンジウレタンを発泡させる工程と、このスポンジウレタンをポリエチレンテレフタレートで被覆する工程と、スポンジウレタンにニッケルメッキを施す工程とスポンジウレタンを焼成・除去する工程とを備えたアルカリ蓄電池用３次元発泡基板の製造方法とした。
【選択図】 なし
【解決手段】スポンジウレタンを発泡させる工程と、このスポンジウレタンをポリエチレンテレフタレートで被覆する工程と、スポンジウレタンにニッケルメッキを施す工程とスポンジウレタンを焼成・除去する工程とを備えたアルカリ蓄電池用３次元発泡基板の製造方法とした。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルカリ蓄電池に使用する正極用発泡基板に関するものであり、特に基板厚みを薄くし、芯材占有体積を減少させることにより高容量化、及び同体積で極板対向面積を増加させることで出力性能が向上するとともに、基板薄型化により切断加工時のバリと極板群巻回時に発生するクラックを抑制するため、耐リーク性を向上するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、機器のポータブル化、コードレス化が急速に進む中、これらの電源として小型且つ、軽量で高エネルギー密度を有する二次電池への要望が高まりつつある。市場では、とくに高容量で、安価な二次電池が要望されている。このため、ニッケル−水素蓄電池やニッケル−カドミウム蓄電池などに代表されるアルカリ蓄電池のコストダウンと市場での信頼性向上が強く要望されている。
【０００３】
従来このようなアルカリ蓄電池は、水酸化ニッケルを主活物質とする正極板と負極板と、この両者間に介在して電気的に絶縁するセパレータとを渦巻状に巻回して構成した極板群を金属製電池ケースに収納し、この極板群にアルカリ電解液が所定量注入された後、電池ケース上部を正・負いずれか一方極の端子を兼ねた封口板で密閉して構成される。
【０００４】
ここでの正極板は、水酸化ニッケルを主とする活物質を水と水溶性の結着剤とともに混練して活物質ペーストを作製し、これをニッケルからなるスポンジ状基板に充填して乾燥した後、プレスして厚みを均一にするとともに活物質の充填密度を高め、小径のローラ間を通過して正極板の柔軟処理をしたものであるが、上記構成時にクラックを生じながら巻回されており電池の容量が大きくなるほどこの傾向は顕著になる。
【０００５】
電池を大電流放電させるためには、巻回時の正極板と負極板の対向する面積を増やす必要があり、これに伴い使用する芯材量も増加する。この正・負極板の巻回時に発生するクラックを抑制するために、従来の方法としては、ウレタンの発泡時に気泡が抜ける方向と極板群の巻回方向が垂直方向になるようにピーリングする方法が取られていた。（特開平３−２２６９６９号公報）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の材料を用いた正極板、特に容量レベルの高いものは、その柔軟度が十分ではないため、巻回時に巻回軸芯側である電極板の内周側は圧縮され、反対に外周側は伸長されるため、特に、外周側においてクラックが生じる。このクラックがセパレータを貫通して負極板と接触し、内部短絡を発生させるという問題があった。
【０００７】
また、正極発泡基板の基材であるスポンジウレタンはピーリング裁断機の能力により１ｍｍ以下の厚みにすることができないため、それ以下の厚みの芯材を得ることができない。そのため、それ以下の厚みの芯材を使用するには、２次元芯材（パンチングメタル等）を使用せざるを得なかった。
【０００８】
この２次元芯材を用いて単に活物質を塗布した場合には、活物質との導電網が十分に形成されないために電池特性を引き出すことが困難となる。また１ｍｍ以上の発泡基板をそれ以下に圧延すると骨格が破断したり、表面の空孔が塞がれ、活物質混練ペーストの浸透が悪くなったりすることがあった。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するとともに、特に芯材体積増加によるコストアップと電極中の芯材体積増加による活物質占有体積の減少、つまり電池容量が減少することのない、高容量、高出力アルカリ蓄電池用電極とそれを用いた電池を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のアルカリ蓄電池用３次元発泡基板の製造方法は、スポンジウレタンを発泡させる工程と、前記スポンジウレタンをポリエチレンテレフタレートで被覆する工程と、前記スポンジウレタンにニッケルメッキを施す工程と、前記スポンジウレタンを焼成して除去する工程とを備えた製造法とした。
【００１１】
別の本発明のアルカリ蓄電池用３次元発泡基板の製造方法は、グリセリン、ポリエーテルサルファン、およびオルガノポリシロキサンの少なくとも一種をスポンジウレタンに含有させる工程と、前記スポンジウレタンを発泡させる工程と、前記スポンジウレタンにニッケルメッキを施す工程と、前記スポンジウレタンを焼成して除去する工程とを備えた製造法とした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のアルカリ蓄電池用３次元発泡基板の製造方法は、スポンジウレタンを発泡させる工程と、前記スポンジウレタンをポリエチレンテレフタレートで被覆する工程と、前記スポンジウレタンにニッケルメッキを施す工程と、前記スポンジウレタンを焼成して除去する工程とを備えた製造法とした。
【００１３】
上記では、スポンジウレタンの骨格太さの５０〜１００％の厚みになるようにポリエチレンテレフタレートを被覆するのが好ましい。
【００１４】
また、上記アルカリ蓄電池用３次元発泡基板の厚みを０．２〜０．８ｍｍにすることが好ましい。
【００１５】
本発明のアルカリ蓄電池用電極の製造法は、スポンジウレタンを発泡させ、このスポンジウレタンをポリエチレンテレフタレートで被覆し、このスポンジウレタンにニッケルメッキを施し、ついでこのスポンジウレタンを焼成・除去し、アルカリ蓄電池用３次元発泡基板を作製し、この基板に水酸化ニッケルを主成分とした活物質を充填して乾燥する製造法である。
【００１６】
上記本発明の２つの製造法によって作製されたアルカリ蓄電池用３次元発泡基板は、従来の発泡基板に比べて極めて薄型の３次元多孔質基板を使用することができ、活物質混練ペースト充填時の長手方向に掛かるテンションに絶え得る従来のニッケル密度以下でも生産が可能となる。したがって、芯材体積を従来の４００ｇ／ｍ２から２００ｇ／ｍ２と半減することが可能となり、その分、極板長さを延長してもコストアップにならないという利点が生じる。また、この正極板を用いて負極板とセパレータとで渦巻状に巻回して極板群を構成しても、従来のように巻回時に正極板の主に外周側に発生するクラックや極板切断端部のバリがセパレータを貫通して負極板と接触し、内部短絡を引き起こすことを限りなく少なくすることができる。
【００１７】
上記のスポンジウレタンを用いた発泡基板にて製造した正極板は、特に高容量化、高出力化技術に寄与する。一般的に正極板と負極板が巻回方向に対向する面積が大きいほど出力特性は向上する。
【００１８】
【実施例】
以下に、本発明の具体例を説明する。
【００１９】
スポンジウレタン溶液に発泡剤を添加して発泡させ１インチ当たり５５個の連続気孔を有する厚さ１．６ｍｍの発泡ウレタンを得た。次に発泡ウレタンをポリエチレンテレフタレートの溶液に浸漬させると、この発泡ウレタンが、ポリエチレンテレフタレートで被覆され、その被覆の厚みがスポンジウレタンの骨格太さの７５％であった。この発泡ウレタンを塩化パラジウム溶液に浸漬し、更にニッケルメッキ溶液中で無電解メッキを行った。
【００２０】
次にこの発泡ウレタンを水素ガス中１０００℃で焼成し、ニッケル発泡基板を得た。
【００２１】
次に水酸化ニッケル１００重量部に対し、結着剤としてカルボキシメチルセルロース０．２重量部と、全ペーストの２５重量％となるように水を加え練合してペースト状活物質を作製した。
【００２２】
このペースト状活物質を上記ニッケル発泡基板に充填して乾燥した後、プレスして充填密度を高め、幅３５ｍｍ、厚み０．４ｍｍ、長さ３９０ｍｍの正極板１を作製した。
【００２３】
この正極板１と、水素吸蔵合金粉末をパンチングメタルからなる芯材に塗着し、幅３５ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ、長さ４９５ｍｍの負極板と、この両者間に介在して電気的に絶縁するセパレータとを渦巻状に巻回して構成した極板群を鉄にニッケルメッキした電池ケースに挿入し、アルカリ電解液を注入した後、電池ケースの上部を、正極端子を兼ねた封口板で密閉して、ＨＲ２６／４７サイズで公称容量３０００ｍＡｈの本発明の実施例におけるニッケル−水素蓄電池Ａを作製した。
【００２４】
スポンジウレタン溶液にポリエーテルサルファンの樹脂粒子をウレタンの体積１００に対して２０％添加して混合し、スポンジウレタンにポリエーテルサルファンを含有させ、ついでこの溶液に発泡剤を入れて発泡させ、１インチ当たり５５個の連続気孔を有する厚さ１．６ｍｍの発泡ウレタンを得た。次に、この発泡ウレタンを塩化パラジウム溶液に浸漬し、更にニッケルメッキ溶液中で無電解メッキを行った。次にこの発泡ウレタンを水素ガス中１０００℃で焼成して得たニッケル発泡基板に水酸化ニッケル１００重量部に対し、結着剤としてカルボキシメチルセルロース０．２重量部と、全ペーストの２５重量％となるように水を加え練合してペースト状活物質を充填して乾燥した後、プレスして充填密度を高め、幅３５ｍｍ、厚み０．４ｍｍ、長さ３９０ｍｍの正極板２を作製した。
【００２５】
この正極板２と、水素吸蔵合金粉末をパンチングメタルからなる芯材に塗着し、幅３５ｍｍ、厚さ０．４ｍｍ、長さ３３０ｍｍの負極板と、この両者間に介在して電気的に絶縁するセパレータとを渦巻状に巻回して構成した極板群を鉄にニッケルメッキした電池ケースに挿入し、アルカリ電解液を注入した後、電池ケースの上部を、正極端子を兼ねた封口板で密閉して、ＨＲ２６／４７サイズで公称容量３０００ｍＡｈの本発明の実施例におけるニッケル−水素蓄電池Ｂを作製した。
【００２６】
次に、１インチ当たり５５個の連続気孔を有する厚さ１．６ｍｍのウレタン発泡体を塩化パラジウム溶液に浸漬し、更にニッケルメッキ溶液中でメッキを行った。次にこの多孔体を水素ガス中１０００℃で焼成して得たニッケル発泡基板に水酸化ニッケル１００重量部に対し、結着剤としてカルボキシメチルセルロース０．２重量部と、全ペーストの２５重量％となるように水を加え練合してペースト状活物質を充填・乾燥した後、プレスして充填密度を高め、幅４３．７ｍｍ、厚み０．８ｍｍ、長さ７５ｍｍの従来の正極板３を作製した。
【００２７】
この正極板３と、水素吸蔵合金粉末をパンチングメタルからなる芯材に塗着した、幅４３．７ｍｍ、厚さ０．４ｍｍ、長さ１０７ｍｍの負極板と、この両者間に介在して電気的に絶縁するセパレータとを渦巻状に巻回して構成した極板群を鉄にニッケルメッキした電池ケースに挿入し、アルカリ電解液を注入した後、電池ケースの上部を、正極端子を兼ねた封口板で密閉して、ＡＡサイズで公称容量２０００ｍＡｈのニッケル−水素蓄電池Ｃを作製した。
【００２８】
上記の電池Ａ，Ｂ，Ｃをそれぞれ１００００個ずつ作製した。
【００２９】
なお、実施例の正極板と比較例の正極板の耐リーク性を見るために、電池Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれを初期の充放電を施した後に、端子電圧が１．２０〜１．３５Ｖの電池を良品の基準として、Ａ，Ｂ，Ｃの電池それぞれ１００００個ずつ電圧検査した。
【００３０】
実施例の電池Ａ，Ｂは１００００個全て１．２５〜１．２８Ｖの電圧の範囲であるのに対し、比較例の電池Ｃは、１．２０Ｖより低い電圧の電池が６個も発生し、特に０．００〜０．１０Ｖの電池電圧のものが１個あった。
【００３１】
この比較例の電池Ｃの電圧不良品を分解して調査すると、正極板３の外周側においてクラック又は端部のバリが発生しており、これがセパレータを突破り負極板と接触して内部短絡を引き起こしていた。
【００３２】
この比較例では、正極板を巻回する時に巻回軸芯の内側は圧縮され、反対に外周側は伸長される。このときに、正極板に十分な柔軟性がないために、正極板の外周側は、伸長されたときにクラックが発生したものである。また、端部の切断バリについては通常切断歯は厚み方向に入りにくいため、伸長しながら切断することとなる。特に発泡基板の場合は切断部にランダムな破断骨格が露出するため、厚みが方向に薄い極板程切断歯が均一に入り端部が平滑化する傾向となる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明のアルカリ蓄電池用電極は、本発明のアルカリ蓄電池用３次元発泡基板を使用しているため、巻回時の正極板クラックを防止することができ、且つ端部のバリ発生も抑制することができる。
【００３４】
また、この正極板を用いれば低コストで、更に高容量・高出力のアルカリ蓄電池を設計することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルカリ蓄電池に使用する正極用発泡基板に関するものであり、特に基板厚みを薄くし、芯材占有体積を減少させることにより高容量化、及び同体積で極板対向面積を増加させることで出力性能が向上するとともに、基板薄型化により切断加工時のバリと極板群巻回時に発生するクラックを抑制するため、耐リーク性を向上するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、機器のポータブル化、コードレス化が急速に進む中、これらの電源として小型且つ、軽量で高エネルギー密度を有する二次電池への要望が高まりつつある。市場では、とくに高容量で、安価な二次電池が要望されている。このため、ニッケル−水素蓄電池やニッケル−カドミウム蓄電池などに代表されるアルカリ蓄電池のコストダウンと市場での信頼性向上が強く要望されている。
【０００３】
従来このようなアルカリ蓄電池は、水酸化ニッケルを主活物質とする正極板と負極板と、この両者間に介在して電気的に絶縁するセパレータとを渦巻状に巻回して構成した極板群を金属製電池ケースに収納し、この極板群にアルカリ電解液が所定量注入された後、電池ケース上部を正・負いずれか一方極の端子を兼ねた封口板で密閉して構成される。
【０００４】
ここでの正極板は、水酸化ニッケルを主とする活物質を水と水溶性の結着剤とともに混練して活物質ペーストを作製し、これをニッケルからなるスポンジ状基板に充填して乾燥した後、プレスして厚みを均一にするとともに活物質の充填密度を高め、小径のローラ間を通過して正極板の柔軟処理をしたものであるが、上記構成時にクラックを生じながら巻回されており電池の容量が大きくなるほどこの傾向は顕著になる。
【０００５】
電池を大電流放電させるためには、巻回時の正極板と負極板の対向する面積を増やす必要があり、これに伴い使用する芯材量も増加する。この正・負極板の巻回時に発生するクラックを抑制するために、従来の方法としては、ウレタンの発泡時に気泡が抜ける方向と極板群の巻回方向が垂直方向になるようにピーリングする方法が取られていた。（特開平３−２２６９６９号公報）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の材料を用いた正極板、特に容量レベルの高いものは、その柔軟度が十分ではないため、巻回時に巻回軸芯側である電極板の内周側は圧縮され、反対に外周側は伸長されるため、特に、外周側においてクラックが生じる。このクラックがセパレータを貫通して負極板と接触し、内部短絡を発生させるという問題があった。
【０００７】
また、正極発泡基板の基材であるスポンジウレタンはピーリング裁断機の能力により１ｍｍ以下の厚みにすることができないため、それ以下の厚みの芯材を得ることができない。そのため、それ以下の厚みの芯材を使用するには、２次元芯材（パンチングメタル等）を使用せざるを得なかった。
【０００８】
この２次元芯材を用いて単に活物質を塗布した場合には、活物質との導電網が十分に形成されないために電池特性を引き出すことが困難となる。また１ｍｍ以上の発泡基板をそれ以下に圧延すると骨格が破断したり、表面の空孔が塞がれ、活物質混練ペーストの浸透が悪くなったりすることがあった。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するとともに、特に芯材体積増加によるコストアップと電極中の芯材体積増加による活物質占有体積の減少、つまり電池容量が減少することのない、高容量、高出力アルカリ蓄電池用電極とそれを用いた電池を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のアルカリ蓄電池用３次元発泡基板の製造方法は、スポンジウレタンを発泡させる工程と、前記スポンジウレタンをポリエチレンテレフタレートで被覆する工程と、前記スポンジウレタンにニッケルメッキを施す工程と、前記スポンジウレタンを焼成して除去する工程とを備えた製造法とした。
【００１１】
別の本発明のアルカリ蓄電池用３次元発泡基板の製造方法は、グリセリン、ポリエーテルサルファン、およびオルガノポリシロキサンの少なくとも一種をスポンジウレタンに含有させる工程と、前記スポンジウレタンを発泡させる工程と、前記スポンジウレタンにニッケルメッキを施す工程と、前記スポンジウレタンを焼成して除去する工程とを備えた製造法とした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のアルカリ蓄電池用３次元発泡基板の製造方法は、スポンジウレタンを発泡させる工程と、前記スポンジウレタンをポリエチレンテレフタレートで被覆する工程と、前記スポンジウレタンにニッケルメッキを施す工程と、前記スポンジウレタンを焼成して除去する工程とを備えた製造法とした。
【００１３】
上記では、スポンジウレタンの骨格太さの５０〜１００％の厚みになるようにポリエチレンテレフタレートを被覆するのが好ましい。
【００１４】
また、上記アルカリ蓄電池用３次元発泡基板の厚みを０．２〜０．８ｍｍにすることが好ましい。
【００１５】
本発明のアルカリ蓄電池用電極の製造法は、スポンジウレタンを発泡させ、このスポンジウレタンをポリエチレンテレフタレートで被覆し、このスポンジウレタンにニッケルメッキを施し、ついでこのスポンジウレタンを焼成・除去し、アルカリ蓄電池用３次元発泡基板を作製し、この基板に水酸化ニッケルを主成分とした活物質を充填して乾燥する製造法である。
【００１６】
上記本発明の２つの製造法によって作製されたアルカリ蓄電池用３次元発泡基板は、従来の発泡基板に比べて極めて薄型の３次元多孔質基板を使用することができ、活物質混練ペースト充填時の長手方向に掛かるテンションに絶え得る従来のニッケル密度以下でも生産が可能となる。したがって、芯材体積を従来の４００ｇ／ｍ２から２００ｇ／ｍ２と半減することが可能となり、その分、極板長さを延長してもコストアップにならないという利点が生じる。また、この正極板を用いて負極板とセパレータとで渦巻状に巻回して極板群を構成しても、従来のように巻回時に正極板の主に外周側に発生するクラックや極板切断端部のバリがセパレータを貫通して負極板と接触し、内部短絡を引き起こすことを限りなく少なくすることができる。
【００１７】
上記のスポンジウレタンを用いた発泡基板にて製造した正極板は、特に高容量化、高出力化技術に寄与する。一般的に正極板と負極板が巻回方向に対向する面積が大きいほど出力特性は向上する。
【００１８】
【実施例】
以下に、本発明の具体例を説明する。
【００１９】
スポンジウレタン溶液に発泡剤を添加して発泡させ１インチ当たり５５個の連続気孔を有する厚さ１．６ｍｍの発泡ウレタンを得た。次に発泡ウレタンをポリエチレンテレフタレートの溶液に浸漬させると、この発泡ウレタンが、ポリエチレンテレフタレートで被覆され、その被覆の厚みがスポンジウレタンの骨格太さの７５％であった。この発泡ウレタンを塩化パラジウム溶液に浸漬し、更にニッケルメッキ溶液中で無電解メッキを行った。
【００２０】
次にこの発泡ウレタンを水素ガス中１０００℃で焼成し、ニッケル発泡基板を得た。
【００２１】
次に水酸化ニッケル１００重量部に対し、結着剤としてカルボキシメチルセルロース０．２重量部と、全ペーストの２５重量％となるように水を加え練合してペースト状活物質を作製した。
【００２２】
このペースト状活物質を上記ニッケル発泡基板に充填して乾燥した後、プレスして充填密度を高め、幅３５ｍｍ、厚み０．４ｍｍ、長さ３９０ｍｍの正極板１を作製した。
【００２３】
この正極板１と、水素吸蔵合金粉末をパンチングメタルからなる芯材に塗着し、幅３５ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ、長さ４９５ｍｍの負極板と、この両者間に介在して電気的に絶縁するセパレータとを渦巻状に巻回して構成した極板群を鉄にニッケルメッキした電池ケースに挿入し、アルカリ電解液を注入した後、電池ケースの上部を、正極端子を兼ねた封口板で密閉して、ＨＲ２６／４７サイズで公称容量３０００ｍＡｈの本発明の実施例におけるニッケル−水素蓄電池Ａを作製した。
【００２４】
スポンジウレタン溶液にポリエーテルサルファンの樹脂粒子をウレタンの体積１００に対して２０％添加して混合し、スポンジウレタンにポリエーテルサルファンを含有させ、ついでこの溶液に発泡剤を入れて発泡させ、１インチ当たり５５個の連続気孔を有する厚さ１．６ｍｍの発泡ウレタンを得た。次に、この発泡ウレタンを塩化パラジウム溶液に浸漬し、更にニッケルメッキ溶液中で無電解メッキを行った。次にこの発泡ウレタンを水素ガス中１０００℃で焼成して得たニッケル発泡基板に水酸化ニッケル１００重量部に対し、結着剤としてカルボキシメチルセルロース０．２重量部と、全ペーストの２５重量％となるように水を加え練合してペースト状活物質を充填して乾燥した後、プレスして充填密度を高め、幅３５ｍｍ、厚み０．４ｍｍ、長さ３９０ｍｍの正極板２を作製した。
【００２５】
この正極板２と、水素吸蔵合金粉末をパンチングメタルからなる芯材に塗着し、幅３５ｍｍ、厚さ０．４ｍｍ、長さ３３０ｍｍの負極板と、この両者間に介在して電気的に絶縁するセパレータとを渦巻状に巻回して構成した極板群を鉄にニッケルメッキした電池ケースに挿入し、アルカリ電解液を注入した後、電池ケースの上部を、正極端子を兼ねた封口板で密閉して、ＨＲ２６／４７サイズで公称容量３０００ｍＡｈの本発明の実施例におけるニッケル−水素蓄電池Ｂを作製した。
【００２６】
次に、１インチ当たり５５個の連続気孔を有する厚さ１．６ｍｍのウレタン発泡体を塩化パラジウム溶液に浸漬し、更にニッケルメッキ溶液中でメッキを行った。次にこの多孔体を水素ガス中１０００℃で焼成して得たニッケル発泡基板に水酸化ニッケル１００重量部に対し、結着剤としてカルボキシメチルセルロース０．２重量部と、全ペーストの２５重量％となるように水を加え練合してペースト状活物質を充填・乾燥した後、プレスして充填密度を高め、幅４３．７ｍｍ、厚み０．８ｍｍ、長さ７５ｍｍの従来の正極板３を作製した。
【００２７】
この正極板３と、水素吸蔵合金粉末をパンチングメタルからなる芯材に塗着した、幅４３．７ｍｍ、厚さ０．４ｍｍ、長さ１０７ｍｍの負極板と、この両者間に介在して電気的に絶縁するセパレータとを渦巻状に巻回して構成した極板群を鉄にニッケルメッキした電池ケースに挿入し、アルカリ電解液を注入した後、電池ケースの上部を、正極端子を兼ねた封口板で密閉して、ＡＡサイズで公称容量２０００ｍＡｈのニッケル−水素蓄電池Ｃを作製した。
【００２８】
上記の電池Ａ，Ｂ，Ｃをそれぞれ１００００個ずつ作製した。
【００２９】
なお、実施例の正極板と比較例の正極板の耐リーク性を見るために、電池Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれを初期の充放電を施した後に、端子電圧が１．２０〜１．３５Ｖの電池を良品の基準として、Ａ，Ｂ，Ｃの電池それぞれ１００００個ずつ電圧検査した。
【００３０】
実施例の電池Ａ，Ｂは１００００個全て１．２５〜１．２８Ｖの電圧の範囲であるのに対し、比較例の電池Ｃは、１．２０Ｖより低い電圧の電池が６個も発生し、特に０．００〜０．１０Ｖの電池電圧のものが１個あった。
【００３１】
この比較例の電池Ｃの電圧不良品を分解して調査すると、正極板３の外周側においてクラック又は端部のバリが発生しており、これがセパレータを突破り負極板と接触して内部短絡を引き起こしていた。
【００３２】
この比較例では、正極板を巻回する時に巻回軸芯の内側は圧縮され、反対に外周側は伸長される。このときに、正極板に十分な柔軟性がないために、正極板の外周側は、伸長されたときにクラックが発生したものである。また、端部の切断バリについては通常切断歯は厚み方向に入りにくいため、伸長しながら切断することとなる。特に発泡基板の場合は切断部にランダムな破断骨格が露出するため、厚みが方向に薄い極板程切断歯が均一に入り端部が平滑化する傾向となる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明のアルカリ蓄電池用電極は、本発明のアルカリ蓄電池用３次元発泡基板を使用しているため、巻回時の正極板クラックを防止することができ、且つ端部のバリ発生も抑制することができる。
【００３４】
また、この正極板を用いれば低コストで、更に高容量・高出力のアルカリ蓄電池を設計することができる。
Claims (8)
- スポンジウレタンを発泡させる工程と、前記スポンジウレタンをポリエチレンテレフタレートで被覆する工程と、前記スポンジウレタンにニッケルメッキを施す工程と、前記スポンジウレタンを焼成して除去する工程とを備えたアルカリ蓄電池用３次元発泡基板の製造方法。
- スポンジウレタンの骨格太さの５０〜１００％の厚みになるようにポリエチレンテレフタレートを被覆する請求項１記載のアルカリ蓄電池用３次元発泡基板の製造方法。
- 上記アルカリ蓄電池用３次元発泡基板の厚みを０．２〜０．８ｍｍにする請求項１記載のアルカリ蓄電池用３次元発泡基板の製造方法。
- スポンジウレタンを発泡させ、前記スポンジウレタンをポリエチレンテレフタレートで被覆し、前記スポンジウレタンにニッケルメッキを施し、前記スポンジウレタンを焼成・除去し、アルカリ蓄電池用３次元発泡基板を作製する工程と、前記基板に水酸化ニッケルを主成分とした活物質を充填して乾燥する工程とを備えたアルカリ蓄電池用電極の製造方法。
- グリセリン、ポリエーテルサルファン、およびオルガノポリシロキサンの少なくとも一種をスポンジウレタンに含有させる工程と、前記スポンジウレタンを発泡させる工程と、前記スポンジウレタンにニッケルメッキを施す工程と、前記スポンジウレタンを焼成して除去する工程とを備えたアルカリ蓄電池用３次元発泡基板の製造方法。
- グリセリン、ポリエーテルサルファン、およびオルガノポリシロキサンの少なくとも一種をスポンジウレタンの体積１００に対して１０〜３０％含有させる請求項１記載のアルカリ蓄電池用３次元発泡基板の製造方法。
- 上記アルカリ蓄電池用３次元発泡基板の厚みを０．２〜０．８ｍｍにする請求項１記載のアルカリ蓄電池用３次元発泡基板の製造方法。
- グリセリン、ポリエーテルサルファン、およびオルガノポリシロキサンの少なくとも一種をスポンジウレタンに含有させ、前記スポンジウレタンを発泡させ、前記スポンジウレタンにニッケルメッキを施し、前記スポンジウレタンを焼成・除去し、アルカリ蓄電池用３次元発泡基板を作製する工程と、前記基板に水酸化ニッケルを主成分とした活物質を充填して乾燥する工程とを備えたアルカリ蓄電池用電極の製造方法。
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