JP2564210B2 - 電池用極板の製造方法 - Google Patents

電池用極板の製造方法

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JP2564210B2
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electrode plate
sponge
battery
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organic porous
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浩一 西山
佐々木  秀樹
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Japan Storage Battery Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電池用極板に関するも
のであり、特に電池の容量に対して比較的大きな電流で
充電または放電される電池に用いる極板に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】スポンジ状金属多孔体は、孔径を数10
0ミクロンから数ミリ程度と自由に変えることができ
る。そのため、水酸化ニッケル粉末、酸化カドミウム粉
末または水素貯蔵合金粉末などの様々な電極活物質に対
してそれぞれの活物質の特性に合わせた最適な孔径を選
んで電極とすることができ、また活物質の保持性もよい
ため、電池用極板の基板としてその使用が広く検討され
ている(例えば、実公昭57−34678号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、大電流で充放電
されるような電池の用途が増えているため、スポンジ状
金属多孔体を用いた電極でも、より大電流で充放電でき
る電極が求められている。本発明は、スポンジ状金属多
孔体を用いた極板の大電流での充放電時の特性を改善す
ることを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、スポンジ状の
有機多孔体に一定方向テンションをかけ、該有機多孔
体をテンション方向に変位させながらメッキ処理をおこ
ない、次いで空気中で焙焼して該有機多孔体を除去した
後、焼結して金属多孔体を作製し、次いで該金属多孔体
に活物質を充填してなる長方形の電池用極板の製造方法
であって、該金属多孔体の前記メッキ処理時のテンショ
ン方向が、極板の長辺方向となるようにする。
【0005】
【作用】スポンジ状金属多孔体は一般に、ポリウレタン
等のスポンジ状有機多孔体にメッキ前処理を施し、その
後電解槽中てメッキをおこない、つぎに空気中で焙焼し
有機多孔体を除去した後、焼結して製作される。こ
のメッキ工程において、ポリウレタンの該有機多孔体
一定方向適当なテンションをかけ、該有機多孔体をテ
ンション方向に変位させながらメッキを行なえば、該有
機多孔体が一定方向に引き延ばされた形の金属多孔体が
作製できる。このような構造のスポンジ状金属多孔体
は、引き延ばされたのと平行な方向の方が垂直な方向よ
りも電気抵抗が小さいという特徴を有する。
【0006】スポンジ状有機多孔体にテンションをかけ
ずにスポンジ状金属多孔体を製作し、適当な等距離の2
点間の電気抵抗を測定するとどの部分でもほぼ同じ値を
示す。ところが、一定方向のテンションをかけ、スポン
ジ状有機多孔体をテンション方向に変位させながら製作
すると、スポンジ状有機多孔体は実質上1方向に引き延
ばされた形になるため、引き延ばされる前に等距離であ
った2点間は、引き延ばされたのと平行な方向では離
れ、引き延ばされたのと垂直な方向では近き、この結
果、等距離間の電気抵抗が方向によって異なってくる。
等距離間の電気抵抗は、引き延ばされたのと平行な方
向、即ち、空孔の長径方向では最小となり、引き延ばさ
れたのと垂直な方向、即ち、空孔の短径方向では最大と
なる。
【0007】一方、電池用極板はそのほとんどが長方形
である。例えば、円筒型の小形電池であっても長方形の
極板を巻いて製作している。そして、この長方形の1部
に集電のためのリードを取り付けて使用されている。こ
の時、長方形の極板の長辺方向と引き延ばされた方向と
が平行になるよう製作すれば、リード取り付け位置から
遠くなる極板の長辺方向により電流が流れ易くなり、結
果的に電流分布が均一になる。このことから、本発明に
よる極板は、特に大電流での充放電特性が優れたものと
なる。また、本発明は、電流分布が電池の寿命に大きく
影響するニッケル−亜鉛電池や銀−亜鉛電池等に適用す
れば、これらの寿命を大きく向上させるという効果もあ
る。
【0008】なお、引き延ばす量を適宜変えることによ
って、各電池の極板の形状(長辺と短辺の長さの比)や
使用条件に合わせて、常に最適な電流分布を持つ極板を
製作することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の詳細を好適な実施例を用いて
説明する。本発明は、形状が長方形で、かつスポンジ状
金属多孔体を用いている極板であれば、活物質の種類に
よらず適用できるが、ここでは、スポンジ状金属多孔体
を用いている極板の中で最も一般的である水酸化ニッケ
ル極板に本発明を適用した場合について説明する。
【0010】まず、水酸化ニッケル粉末90重量部と金
属コバルト粉末5重量部と金属ニッケル粉末5重量部を
よく混合し、ここに、CMC水溶液を加え活物質ペース
トとした。このペーストを、一定方向に120%引き延
されて製作され、引き伸ばされた方向と長辺方向がほぼ
平行である寸法50mm×125mmのスポンジ状ニッ
ケル多孔体に充填し、乾燥,プレスの後、厚さ0.8m
mの本発明による水酸化ニッケル正極板を得た。この正
極板6枚と、厚さ0.5mmで同寸法のカドミウム負極
板7枚とをナイロンの不織布を介して組合せ、電解液を
注液し、公称容量10Ahの電池Aを製作した。なお、
このとき使用したスポンジ状ニッケル多孔体の電気抵抗
は、長辺方向で巾1cmのとき2.2mΩ/cmであ
り、短辺方向で巾1cmのとき3.1mΩ/cmとなっ
ている一方、引き延ばさずに製作したスポンジ状ニッケ
ル多孔体を用いること以外は実施例と同じ方法で比較の
ための電池Bを製作した。
【0011】以上のようにして製作した電池Aおよび電
池Bを3サイクルの化成充放電の後、0.1Cの電流で
16時間充電し、2Cの電流で0.7Vまで放電した。
この時の放電電圧特性を図1に示す。同図から、本発明
による電極を用いた電池Aは比較のための電池Bに比較
し、放電電圧、容量とも優れていることがが明らかであ
る。
【0012】
【発明の効果】以上述べたように本発明により、スポン
ジ状金属多孔体を用いた電極の充放電特性を改善するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による極板を用いて製作した電池Aおよ
び比較用の電池Bの放電電圧特性を示した図である。
【符号の説明】
A 実施例 B 比較例

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スポンジ状の有機多孔体に一定方向テン
    ションをかけ、該有機多孔体をテンション方向に変位さ
    ながらメッキ処理をおこない、次いで空気中で焙焼し
    該有機多孔体を除去した後、焼結して金属多孔体を作
    製し、次いで該金属多孔体に活物質を充填してなる長方
    形の電池用極板の製造方法であって、 該金属多孔体の前記メッキ処理時のテンション方向が、
    極板の長辺方向となるようにしたことを特徴とする電池
    用極板の製造方法。
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JP4566303B2 (ja) * 1999-07-22 2010-10-20 本田技研工業株式会社 ニッケル水素電池用正極板

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