JP2007305396A - 二次電池用電極およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の二次電池用電極は、三次元金属多孔体の空隙に活物質を充填したものであって、厚み方向の表層部を除く箇所に、三次元金属多孔体の金属密度が他の箇所より大きい金属リッチ層を設けたことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
填したものであって、厚み方向の表層部を除く箇所に、三次元金属多孔体の金属密度が他の箇所より大きい金属リッチ層を設けたことを特徴とする。
5m/分で走行させた三次元金属多孔体1(厚み2.0mm、目付が700g/cm3)の双方の面に一対のペースト吐出ノズル4を配置し、活物質2である水酸化ニッケル粉末(平均粒径10μm)100重量部に対し水酸化コバルト10重量部、PTFE0.5重量部、CMC0.3重量部および適量の水を加えたペースト5(固形分比70%)を、ポンプで一定の圧力をかけながら吐出し、三次元金属多孔体1の表層からそれぞれ0.5mmの深さまで充填した。この電極前駆体6を乾燥した後で厚みが0.68mmとなるように圧延し、厚み方向の中心部に金属密度が大きい金属リッチ層3(厚み0.10mm、電極の厚みに対する厚みの比率15%)を形成した。これを縦35mm、横250mmに
加工して、リード板を取り付け、正極とした。これを実施例1とする。
実施例1に対し、三次元金属多孔体1の厚みを1.2mmとし、電極前駆体6を乾燥した後で厚みが0.61mmとなるように圧延し、金属リッチ層3の厚みを0.03mm(電極の厚みに対する厚みの比率5%)としたこと以外は、実施例1と同様の正極を作製した。これを実施例2とする。
実施例1に対し、一対のペースト吐出ノズル4から吐出するペースト5の総量は三次元金属多孔体1の厚み方向で1.0mm一定にしつつ、一方のペースト吐出ノズル4と他方のペースト吐出ノズル4からのペースト5の吐出量を、三次元金属多孔体1が10mm走行するたびに表層からの深さが0.30〜0.70mmの範囲で周期的に変動させるようにした。このこと以外は実施例1と同様に作製した正極を実施例2とする。なお電極の厚みに対する金属リッチ層3の厚みの比率は実施例1と同様15%であった。
実施例1に対し、三次元金属多孔体1の厚みを3.5mmとし、電極前駆体6を乾燥した後で厚みが0.73mmとなるように圧延し、金属リッチ層3の厚みを0.15mm(電極の厚みに対する厚みの比率20%)としたこと以外は、実施例1と同様の正極を作製した。これを実施例4とする。
実施例1に対し、三次元金属多孔体1の厚みを1.1mmとし、電極前駆体6を乾燥した後で厚みが0.60mmとなるように圧延し、金属リッチ層3の厚みを0.02mm(電極の厚みに対する厚みの比率3%)としたこと以外は、実施例1と同様の正極を作製した。これを実施例5とする。
実施例1に対し、三次元金属多孔体1の厚みを1.0mmとし、電極前駆体6を乾燥した後で厚みが0.58mmとなるように圧延し、金属リッチ層3を形成させなかったこと以外は、実施例1と同様の正極を作製した。これを比較例1とする。
実施例2に対し、片方のペースト吐出ノズル4のみからペースト5を吐出し、三次元金属多孔体1の表層から1.0mmの深さまで充填して電極前駆体6を得て、これを乾燥した後で厚みが0.61mmとなるように圧延し、一方の表層部のみに金属リッチ層3(厚み0.03mm、電極の厚みに対する厚みの比率5%)を形成した。このこと以外は実施例2と同様に作製した正極を比較例2とする。
、理論容量が3000mAhの円筒型ニッケル水素蓄電池を得た。この電池に対して、1時間率(1It)の電流で充放電を行い、放電容量の平均値と平均放電電圧の代表値(値が5番目に大きいもの)を求めた。これらの結果をすべて(表1)に示す。
しており、その利用可能性は極めて高い。
2 活物質
3 金属リッチ層
4 ペースト吐出ノズル
5 ペースト
6 電極前駆体
Claims (5)
- 三次元金属多孔体の空隙に活物質を充填してなる二次電池用電極であって、
厚み方向の表層部を除く箇所に、前記三次元金属多孔体の金属密度が他の箇所より大きい金属リッチ層を設けたことを特徴とする二次電池用電極。 - 電極の厚みに対する前記金属リッチ層の厚みの比率を5〜15%としたことを特徴とする請求項1記載の二次電池用電極
- 前記金属リッチ層の位置を、電極の厚み方向において周期的に変化させたことを特徴とする請求項1記載の二次電池用電極。
- 帯状の三次元金属多孔体を走行させながら、その空隙に活物質を主体としたペーストを充填する二次電池用電極の製造方法であって、
前記三次元金属多孔体の内部に未充填箇所が残るように、前記三次元金属多孔体の双方の面に配置した一対のペースト吐出ノズルから前記ペーストを吐出して電極前駆体を作製する第1の工程と、
前記電極前駆体を乾燥する第2の工程と、
前記電極前駆体を圧延する第3の工程と、
を含むことを特徴とする二次電池用電極の製造方法。 - 前記第1の工程において、前記一対のペースト吐出ノズルから吐出する前記ペーストの総量を略一定にしつつ、一方のペースト吐出ノズルと他方のペースト吐出ノズルとの吐出量を周期的に変動させるようにしたことを特徴とする、請求項4記載の二次電池用電極の製造方法。
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