JP2538322B2 - アルカリ蓄電池用極板の製造方法 - Google Patents
アルカリ蓄電池用極板の製造方法Info
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、極板芯体上に活物質層を形成した後、この
活物質層を乾燥状態にて少なくとも一回圧延し、この後
アルカリ電解液中で少なくとも１回充放電を行なうアル
カリ蓄電池用極板の製造方法に関する。
活物質層を乾燥状態にて少なくとも一回圧延し、この後
アルカリ電解液中で少なくとも１回充放電を行なうアル
カリ蓄電池用極板の製造方法に関する。
従来の技術 近年、電極活物質粉末を結着剤及び粘性剤を用いてペ
ースト状とし、このペースト状電極活物質を極板芯体上
に塗着、乾燥して極板を形成する、所謂ペースト式電極
の製造方法が広く用いられるようになった。この製造方
法では、製造工程の簡略化が可能なことや、活物質重量
の管理が容易であるということから生産面におけるメリ
ットが多い。しかしながら、上記製造方法によって作製
された極板は、焼結式製造方法による極板と比較して導
電性に劣るという課題を有していた。
ースト状とし、このペースト状電極活物質を極板芯体上
に塗着、乾燥して極板を形成する、所謂ペースト式電極
の製造方法が広く用いられるようになった。この製造方
法では、製造工程の簡略化が可能なことや、活物質重量
の管理が容易であるということから生産面におけるメリ
ットが多い。しかしながら、上記製造方法によって作製
された極板は、焼結式製造方法による極板と比較して導
電性に劣るという課題を有していた。
このような課題を考慮して、特開昭61−264671号公
報、特開昭61−264672号公報、特開昭61−264668号公
報、或いは特開昭61−264669号公報等に示すように、負
極の表面に導電薄膜を形成したり、或いは、導電剤の添
加方法に改良が施こされたものが提案されている。しか
し、このような方法だけでは十分な導電性を得ることが
できず、且つ、電池が陰極支配となるのを防止するため
の陰極における放電リザーブの確保も困難になるという
課題がある。
報、特開昭61−264672号公報、特開昭61−264668号公
報、或いは特開昭61−264669号公報等に示すように、負
極の表面に導電薄膜を形成したり、或いは、導電剤の添
加方法に改良が施こされたものが提案されている。しか
し、このような方法だけでは十分な導電性を得ることが
できず、且つ、電池が陰極支配となるのを防止するため
の陰極における放電リザーブの確保も困難になるという
課題がある。
そこで、極板の導電性を改善すると共に、近年要求の
高い電池の高エネルギー密度化を図るべく、極板を乾燥
状態で圧延したのち、アルカリ電解液中で化成を行なっ
てアルカリ蓄電池用極板を製造する方法が考えられる。
このような製造方法で製造された極板では、極板の導電
性を改善することができ、且つ極板体積は維持したまま
でその容量を増大することが可能である。
高い電池の高エネルギー密度化を図るべく、極板を乾燥
状態で圧延したのち、アルカリ電解液中で化成を行なっ
てアルカリ蓄電池用極板を製造する方法が考えられる。
このような製造方法で製造された極板では、極板の導電
性を改善することができ、且つ極板体積は維持したまま
でその容量を増大することが可能である。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記の製造方法で作製した負極では、
圧延によって活物質が高密度化しているため、化成時に
極板が不均一に膨張したり、或いはブリスターが生じる
等の新たな課題を有することになる。
圧延によって活物質が高密度化しているため、化成時に
極板が不均一に膨張したり、或いはブリスターが生じる
等の新たな課題を有することになる。
ここで、極板が不均一に膨張するのは、極板をアルカ
リ電解液中に浸漬した際に、極板に電解液が浸透して電
極活物質の結着性が減少することによるものと考えられ
る。
リ電解液中に浸漬した際に、極板に電解液が浸透して電
極活物質の結着性が減少することによるものと考えられ
る。
また、負極に特有の理由としては、以下に示す理由が
考えられる。
考えられる。
（１）酸化カドミウムが水和によって水酸化カドミウム
に変化するため、活物質の体積が増加すること。
に変化するため、活物質の体積が増加すること。
（２）水和時に水酸化カドミウムに変化することなく極
板中に残存した酸化カドミウムが、充放電過程を経て水
酸化カドミウムに変化し、活物質の体積が増加するこ
と。
板中に残存した酸化カドミウムが、充放電過程を経て水
酸化カドミウムに変化し、活物質の体積が増加するこ
と。
（３）過充電時に極板内部で発生する水素ガスが拡散す
るため、通過経路となる空孔部を押し広げ、この結果活
物質を極板表面側に移動させること。等が考えられる。
るため、通過経路となる空孔部を押し広げ、この結果活
物質を極板表面側に移動させること。等が考えられる。
一方、ブリスターの発生原因としては、活物質の高密
度化に伴って極板空孔部が極端に減少するため、種々の
原因により水素ガス発生が起きた場合に、水素ガスを速
やかに外部へ導く経路が失われて水素ガスが極板内部に
滞るためと考えられる。
度化に伴って極板空孔部が極端に減少するため、種々の
原因により水素ガス発生が起きた場合に、水素ガスを速
やかに外部へ導く経路が失われて水素ガスが極板内部に
滞るためと考えられる。
本発明は上記従来の課題を考慮して、圧延により電池
活物質が高密度化された極板の化成工程において、極板
の不均一な膨張を抑制すると共に、ブリスターの発生を
防止することにより、高性能のアルカリ蓄電池用極板の
製造方法を提供することを目的とする。
活物質が高密度化された極板の化成工程において、極板
の不均一な膨張を抑制すると共に、ブリスターの発生を
防止することにより、高性能のアルカリ蓄電池用極板の
製造方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は上記の目的を達成するために、極板芯体上に
活物質層を形成する第１ステップと、上記活物質層を乾
燥状態にて少なくとも一回圧延する第２ステップと、上
記圧延後の極板をセパレータを介して加圧しつつアルカ
リ電解液中で充放電を行なう第３ステップとを有するこ
とを特徴とする。
活物質層を形成する第１ステップと、上記活物質層を乾
燥状態にて少なくとも一回圧延する第２ステップと、上
記圧延後の極板をセパレータを介して加圧しつつアルカ
リ電解液中で充放電を行なう第３ステップとを有するこ
とを特徴とする。
作用 上記製造方法であれば、極板に圧力をかけながら化成
を行うので、活物質の体積が増加した場合であっても、
その増加分は極板内部の空孔が小さくなることによりあ
る程度まで吸収することができる。したがって、外観上
の極板の体積増加を抑制することができる。また、水素
ガスが発生した場合であっても、極板に圧力をかけなが
ら化成を行うことにより、水素ガスの気泡の成長を抑制
することができる。したがって、極板の幅広い範囲にわ
たって水素ガスが放出されるため、水素ガスの通過経路
を分散することが可能となり、ブリスターの発生を抑制
することができる。
を行うので、活物質の体積が増加した場合であっても、
その増加分は極板内部の空孔が小さくなることによりあ
る程度まで吸収することができる。したがって、外観上
の極板の体積増加を抑制することができる。また、水素
ガスが発生した場合であっても、極板に圧力をかけなが
ら化成を行うことにより、水素ガスの気泡の成長を抑制
することができる。したがって、極板の幅広い範囲にわ
たって水素ガスが放出されるため、水素ガスの通過経路
を分散することが可能となり、ブリスターの発生を抑制
することができる。
実施例 本発明の一実施例を、第１図に基づいて、以下に説明
する。
する。
酸化カドミウムに水と糊料としてのメチルセルロース
を加えてペースト状とし、これを穿孔金属板表面に厚さ
0.62mmとなるように塗着した後、ペーストを乾燥させ
る。次に、この極板を0.42mm〜0.52mmの設定値まで圧延
する。次いで、第１図に示す化成装置６を用いて化成を
行う。
を加えてペースト状とし、これを穿孔金属板表面に厚さ
0.62mmとなるように塗着した後、ペーストを乾燥させ
る。次に、この極板を0.42mm〜0.52mmの設定値まで圧延
する。次いで、第１図に示す化成装置６を用いて化成を
行う。
ここで、上記化成装置６は、略コ字状を成し一方の側
壁に支持部８が形成された装置本体6aと、この装置本体
6aの他方の側壁に挿通され装置本体6aに対して慴動自在
な押圧部材6bとを有している。この押圧部材6bの先端と
上記支持部８との間には、樹脂プレート５・５を介して
容器７が配設されている。この容器７内には水酸化カリ
ウム水溶液２が満たされており、この水酸化カリウム水
溶液２には外側から順にニッケル対極３・３と絶縁セパ
レータ４・４とが配置されている。
壁に支持部８が形成された装置本体6aと、この装置本体
6aの他方の側壁に挿通され装置本体6aに対して慴動自在
な押圧部材6bとを有している。この押圧部材6bの先端と
上記支持部８との間には、樹脂プレート５・５を介して
容器７が配設されている。この容器７内には水酸化カリ
ウム水溶液２が満たされており、この水酸化カリウム水
溶液２には外側から順にニッケル対極３・３と絶縁セパ
レータ４・４とが配置されている。
そして、化成を行う際には、絶縁セパレータ４・４間
に前記圧縮極板１を介在させた後、押圧部材6bを作動さ
せて絶縁セパレータ４・４を介して圧縮極板１を1kg/cm
2の力で加圧する。次いで、圧縮極板１を満充電とした
後完全放電させ、しかる後、圧縮極板１を水洗、乾燥さ
せて化成極板を作製した。
に前記圧縮極板１を介在させた後、押圧部材6bを作動さ
せて絶縁セパレータ４・４を介して圧縮極板１を1kg/cm
2の力で加圧する。次いで、圧縮極板１を満充電とした
後完全放電させ、しかる後、圧縮極板１を水洗、乾燥さ
せて化成極板を作製した。
このようにして作製した極板を以下（ａ）極板と称す
る。
る。
極板に圧力をかけることなく、水酸化カリウム水溶液
中で満充電とした後、完全放電させた以外は上記実施例
１と同様にして化成極板を作製した。
中で満充電とした後、完全放電させた以外は上記実施例
１と同様にして化成極板を作製した。
このようにして作製した極板を以下（ｂ）極板と称す
る。
る。
上記実施例Ｉで得られた（ａ）極板と、比較例で得ら
れた（ｂ）極板との化成前後の極板厚味及びブリスター
発生度合を調べたので、その結果をそれぞれ下記第１表
及び第２表に示す。
れた（ｂ）極板との化成前後の極板厚味及びブリスター
発生度合を調べたので、その結果をそれぞれ下記第１表
及び第２表に示す。
上記第２表より明らかなように、圧力を加えることな
く化成処理した（ｂ）極板では、化成後の極板は化成前
の極板厚みに比べて0.02〜0.06mm膨張していることが認
められる。また、極板表面にはブリスターが点在してい
るのが認められ、これが化成後の極板厚みが不均一（極
板厚みのばらつき:0.06〜0.09mm）となる原因になって
いる。
く化成処理した（ｂ）極板では、化成後の極板は化成前
の極板厚みに比べて0.02〜0.06mm膨張していることが認
められる。また、極板表面にはブリスターが点在してい
るのが認められ、これが化成後の極板厚みが不均一（極
板厚みのばらつき:0.06〜0.09mm）となる原因になって
いる。
これに対して、圧力を加えつつ化成処理した（ａ）極
板では、第１表より明らかなように、化成後の極板は化
成前の極板厚みに比べて0.01〜0.04mmしか膨張していな
いことが認められる。また、極板表面にはブリスターが
発生していないことが認められ、これによって化成後の
極板厚みが均一化（極板厚みのばらつき:0.01〜0.03m
m）していることがわかる。
板では、第１表より明らかなように、化成後の極板は化
成前の極板厚みに比べて0.01〜0.04mmしか膨張していな
いことが認められる。また、極板表面にはブリスターが
発生していないことが認められ、これによって化成後の
極板厚みが均一化（極板厚みのばらつき:0.01〜0.03m
m）していることがわかる。
実施例Ｉと同様にして作製した厚さ0.62mmの極板を0.
46mmまで圧延し、0.5〜10kg/cm2の設定値で極板に圧力
を加えつつ水酸化カリウム水溶液中で満充電とした後、
完全放電させる。次いで、この極板を水洗、乾燥して化
成極板を作製した。
46mmまで圧延し、0.5〜10kg/cm2の設定値で極板に圧力
を加えつつ水酸化カリウム水溶液中で満充電とした後、
完全放電させる。次いで、この極板を水洗、乾燥して化
成極板を作製した。
〔実験II〕 上記実施例IIで得られた極板の化成前後の極板厚み及
びブリスター発生度合を調べたので、その結果をそれぞ
れ下記第３表に示す。
びブリスター発生度合を調べたので、その結果をそれぞ
れ下記第３表に示す。
上記第３表より明らかなように、押圧力を若干（0.5k
g/cm2）でも加えた場合には、化成後の極板厚みは化成
前の極板厚みに比べて0.01〜0.03mmしか膨張していない
ことが認められる。また、極板表面には0.5kg/cm2の設
定値で極板に圧力を加えた場合に微少量だけブリスター
が発生している他は全く発生していないことが認めら
れ、これによって化成後の極板厚みが均一化（厚みのば
らつき:0.02〜0.03mm）していることがわかる。
g/cm2）でも加えた場合には、化成後の極板厚みは化成
前の極板厚みに比べて0.01〜0.03mmしか膨張していない
ことが認められる。また、極板表面には0.5kg/cm2の設
定値で極板に圧力を加えた場合に微少量だけブリスター
が発生している他は全く発生していないことが認めら
れ、これによって化成後の極板厚みが均一化（厚みのば
らつき:0.02〜0.03mm）していることがわかる。
尚、上記実施例においては負極について述べたが、こ
れに限定するものではなく、電解液の浸透による結着性
の減少や、過充電時等において極板内部で発生する酸素
ガスの影響が予想される正極の場合であっても上記と同
様の効果を有することは勿論である。
れに限定するものではなく、電解液の浸透による結着性
の減少や、過充電時等において極板内部で発生する酸素
ガスの影響が予想される正極の場合であっても上記と同
様の効果を有することは勿論である。
発明の効果 以上のように本発明によれば、極板の体積増加を抑制
することができると共に、ガスが発生した場合であって
もブリスターが生じるのを抑制することができる。この
結果、本発明の方法により作製された極板を用いたアル
カリ蓄電池の性能を飛躍的に向上させることができると
いう効果を奏する。
することができると共に、ガスが発生した場合であって
もブリスターが生じるのを抑制することができる。この
結果、本発明の方法により作製された極板を用いたアル
カリ蓄電池の性能を飛躍的に向上させることができると
いう効果を奏する。
第１図は本発明のアルカリ蓄電池用極板の製造方法に用
いる化成装置の説明図である。 １…圧縮極板、３…ニッケル対極、４…絶縁セパレー
タ、6a…装置本体、6b…押圧部材。
いる化成装置の説明図である。 １…圧縮極板、３…ニッケル対極、４…絶縁セパレー
タ、6a…装置本体、6b…押圧部材。
Claims (1)
- 【請求項１】極板芯体の表面に活物質層を形成する第１
ステップと、 上記活物質層を乾燥状態にて少なくとも一回圧延する第
２ステップと、 上記圧延後の極板をセパレータを介して加圧しつつアル
カリ電解液中で充放電を行なう第３ステップと、 を有することを特徴とするアルカリ蓄電池用極板の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63201649A JP2538322B2 (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | アルカリ蓄電池用極板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63201649A JP2538322B2 (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | アルカリ蓄電池用極板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0251859A JPH0251859A (ja) | 1990-02-21 |
| JP2538322B2 true JP2538322B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=16444586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63201649A Expired - Lifetime JP2538322B2 (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | アルカリ蓄電池用極板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2538322B2 (ja) |
-
1988
- 1988-08-11 JP JP63201649A patent/JP2538322B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0251859A (ja) | 1990-02-21 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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