JP3015455B2 - 電池用電極板 - Google Patents
電池用電極板Info
- Publication number
- JP3015455B2 JP3015455B2 JP2313483A JP31348390A JP3015455B2 JP 3015455 B2 JP3015455 B2 JP 3015455B2 JP 2313483 A JP2313483 A JP 2313483A JP 31348390 A JP31348390 A JP 31348390A JP 3015455 B2 JP3015455 B2 JP 3015455B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode plate
- battery
- nickel
- winding
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は、三次元的に連続した構造を有するスポンジ
状金属多孔体を基板とし、その多孔部に活物質を充填し
た電極板に関するものである。
状金属多孔体を基板とし、その多孔部に活物質を充填し
た電極板に関するものである。
（ロ） 従来の技術 従来、密閉型ニッケル−カドミウム電池などのニッケ
ル極板には、一般に焼結式の電極板が広く用いられてき
た。この焼結式電極板はニッケル粉末を還元雰囲気中で
焼結して得た多孔度75〜85％の基板を用いる。そして、
この基板をニッケル塩水溶液に浸漬した後、アルカリ水
溶液で処理することによりニッケル塩を活物質化して焼
結式電極板を得るものであった。この方法で得られた焼
結式電極板は、機械的強度が強く、かつ、導電性に優れ
ているため高率放電特性に優れ、長寿命であるという特
徴を持っている。
ル極板には、一般に焼結式の電極板が広く用いられてき
た。この焼結式電極板はニッケル粉末を還元雰囲気中で
焼結して得た多孔度75〜85％の基板を用いる。そして、
この基板をニッケル塩水溶液に浸漬した後、アルカリ水
溶液で処理することによりニッケル塩を活物質化して焼
結式電極板を得るものであった。この方法で得られた焼
結式電極板は、機械的強度が強く、かつ、導電性に優れ
ているため高率放電特性に優れ、長寿命であるという特
徴を持っている。
しかし、焼結式電極板は多孔部の孔径が小さいため、
所定量の活物質を充填する場合、含浸回数を多くしなけ
ればならない。
所定量の活物質を充填する場合、含浸回数を多くしなけ
ればならない。
したがって、製造工程が煩雑となりコストが高くなる
という欠点があった。
という欠点があった。
このような欠点を解決するために、連続的に三次元構
造を有するスポンジ状金属多孔体を基板に用いる方法が
提案されている。
造を有するスポンジ状金属多孔体を基板に用いる方法が
提案されている。
このスポンジ状金属多孔体は、焼結基板と比較して孔
径が大きいため活物質をペースト状にして直接充填する
ことができ、工程が簡易化できる。
径が大きいため活物質をペースト状にして直接充填する
ことができ、工程が簡易化できる。
また、多孔度も90〜95％と焼結式電極板に比して高い
ため、活物質を多量に充填でき高容量化をはかることが
できる。
ため、活物質を多量に充填でき高容量化をはかることが
できる。
しかし、上記スポンジ状金属多孔体に活物質を充填し
て得られる電極板は、高多孔度である反面骨格が細く強
度が弱いため、円筒形の密閉型ニッケル−カドミウム電
池のように渦巻き状に捲回する場合、捲回の初期では捲
回する半径が小さいために、しばしば、電極板が破断す
ることがある。
て得られる電極板は、高多孔度である反面骨格が細く強
度が弱いため、円筒形の密閉型ニッケル−カドミウム電
池のように渦巻き状に捲回する場合、捲回の初期では捲
回する半径が小さいために、しばしば、電極板が破断す
ることがある。
また、完全に破断しなくても金属骨格に深い亀裂が入
っている場合が多く、導電性が低下し、特に高率放電時
に劣化が大きくなる。
っている場合が多く、導電性が低下し、特に高率放電時
に劣化が大きくなる。
この欠点を解決するために、特開昭59−207560号公報
では、スポンジ状金属多孔体に活物質を充填した後、プ
レスによって電池構成時捲回する方向に対して直角な方
向に適当な間隔ですじ目を形成し、電極板の切断を防止
する方法が提案されている。
では、スポンジ状金属多孔体に活物質を充填した後、プ
レスによって電池構成時捲回する方向に対して直角な方
向に適当な間隔ですじ目を形成し、電極板の切断を防止
する方法が提案されている。
しかしながら、上記のようにプレスによりすじ目を形
成させる方法では、すじ目部分の溝の体積が活用されな
い。
成させる方法では、すじ目部分の溝の体積が活用されな
い。
したがって、電極板の体積エネルギー密度が低下して
しまい、また、工程設備的にも煩雑となる。
しまい、また、工程設備的にも煩雑となる。
さらに、捲回するときの最初の部分は、すじ目の間隔
を小さくしなければならなく、間隔の管理、調整が困難
となり生産上不都合が生じる。
を小さくしなければならなく、間隔の管理、調整が困難
となり生産上不都合が生じる。
また、特公昭63−55186号公報では、巻き始め部分に
相当する多孔体部分を加圧圧縮して他の部分より低多孔
度にし、活物質を充填する方法が提案されている。
相当する多孔体部分を加圧圧縮して他の部分より低多孔
度にし、活物質を充填する方法が提案されている。
しかしながら、この方法では、低多孔度にした部分の
活物質充填量が減少してしまい、電池容量が低下すると
いう欠点を生じる。
活物質充填量が減少してしまい、電池容量が低下すると
いう欠点を生じる。
（ハ） 発明が解決しようとする課題 本発明は、上述の如き問題点を解決し、電極板を捲回
するときに、捲回の初期に電極板が破断することを防止
するものである。
するときに、捲回の初期に電極板が破断することを防止
するものである。
（ニ） 課題を解決するための手段 本発明による電極板は、三次元的に連続した構造を有
するスポンジ状金属多孔体よりなる基板として、その金
属骨格が電極板捲回方向において、巻き始め部から巻き
終わり端側にかけて段階的に細くなっているスポンジ状
金属多孔体を用いることを特徴とする。
するスポンジ状金属多孔体よりなる基板として、その金
属骨格が電極板捲回方向において、巻き始め部から巻き
終わり端側にかけて段階的に細くなっているスポンジ状
金属多孔体を用いることを特徴とする。
（ホ） 作用 本発明の電極板によれば、電極板捲回時、捲回半径が
小さく、破断され易い捲回初期における基板の金属骨格
が太いため、電極板の強度が大であり、破断されにく
い。
小さく、破断され易い捲回初期における基板の金属骨格
が太いため、電極板の強度が大であり、破断されにく
い。
そして、捲回が進み、捲回半径が大きくなる部分で
は、基板の金属骨格が細く強度は弱いものの破断されに
くい。
は、基板の金属骨格が細く強度は弱いものの破断されに
くい。
ところで、金属骨格が太いと、電極板に対する基体の
占める体積が増大するために、活物質充填量が減少し、
エネルギー密度が低下する原因となり、金属骨格が細い
ほど、エネルギー密度の面では有利であるが、本発明の
電極板では、基板の金属骨格が太いのは、捲回初期部分
のみであり電極板に対する基板の占める体積もわずかに
増加するものの電池としては、電極板の破断及び亀裂な
どの発生による放電容量の低下がなくなるために、従来
法による電極板を用いた電池よりも放電容量はむしろ増
大する。
占める体積が増大するために、活物質充填量が減少し、
エネルギー密度が低下する原因となり、金属骨格が細い
ほど、エネルギー密度の面では有利であるが、本発明の
電極板では、基板の金属骨格が太いのは、捲回初期部分
のみであり電極板に対する基板の占める体積もわずかに
増加するものの電池としては、電極板の破断及び亀裂な
どの発生による放電容量の低下がなくなるために、従来
法による電極板を用いた電池よりも放電容量はむしろ増
大する。
（ヘ） 実施例 発泡ウレタン樹脂にグラファイト粉末を有機糊料に分
散させた導電塗料を塗着することにより発泡ウレタン樹
脂に導電性を与えた。
散させた導電塗料を塗着することにより発泡ウレタン樹
脂に導電性を与えた。
次に、この導電性を有する樹脂をニッケルメッキ浴を
用いて、金属ニッケル被膜を電着させた。
用いて、金属ニッケル被膜を電着させた。
この電着の際に、対極であるニッケル極と、樹脂との
距離を段階的に変化させて、金属ニッケル被膜の厚みを
８〜15μの間で段階的に変化させた。
距離を段階的に変化させて、金属ニッケル被膜の厚みを
８〜15μの間で段階的に変化させた。
上記のニッケルメッキ処理後、水洗、乾燥し、樹脂を
加熱し、分解除去した。
加熱し、分解除去した。
その後、還元雰囲気中で熱処理を行いスポンジ状ニッ
ケル多孔体ａを作製した。
ケル多孔体ａを作製した。
比較として、ニッケル被膜が10μの均一なメッキを上
記方法と同様にして行い、均一な金属骨格を有するスポ
ンジ状ニッケル多孔体ｂを作製した。
記方法と同様にして行い、均一な金属骨格を有するスポ
ンジ状ニッケル多孔体ｂを作製した。
次に、水酸化ニッケル粉末90重量部、金属コバルト粉
末10重量部を混合した活物質粉末に対して、50重量部の
４％テフロンディスパージョンを加えて、均一になるよ
うに撹拌調整し、ペースト状とした。
末10重量部を混合した活物質粉末に対して、50重量部の
４％テフロンディスパージョンを加えて、均一になるよ
うに撹拌調整し、ペースト状とした。
このペーストを上記スポンジ状ニッケル多孔体ａ、ｂ
各々に充填し乾燥後、ロールプレスにより圧延しニッケ
ル正極板ａ′、ｂ′を各々作製した。
各々に充填し乾燥後、ロールプレスにより圧延しニッケ
ル正極板ａ′、ｂ′を各々作製した。
次に、上記ニッケル正極板ａ′及びｂ′と、カドミウ
ム負極板と、ナイロン不織布セパレーターをそれぞれ組
み合わせ、公称容量650mAHの本発明電池Ａ及び比較電池
Ｂを作製した。
ム負極板と、ナイロン不織布セパレーターをそれぞれ組
み合わせ、公称容量650mAHの本発明電池Ａ及び比較電池
Ｂを作製した。
この時、ニッケル正極板ａ′を捲回するときは、ニッ
ケル正極板ａ′の巻き始め端部に金属骨格の太い方が位
置するように捲回した。
ケル正極板ａ′の巻き始め端部に金属骨格の太い方が位
置するように捲回した。
これらの本発明電池Ａ及び比較電池Ｂの内部抵抗を各
々500個測定して、ショート発生率の結果を第１表に示
す。
々500個測定して、ショート発生率の結果を第１表に示
す。
第１表より、本発明電池Ａは、比較電池Ｂに比して、
電極板捲回時の金属骨格の破断によるショート発生率が
低下していることが判る。
電極板捲回時の金属骨格の破断によるショート発生率が
低下していることが判る。
次に、本発明電池Ａ及び比較電池Ｂを0.1C（65mA）の
電流で充電し、0.2C（130mA）及び2C（1300mA）の電流
で放電したときの放電特性を図に示す。
電流で充電し、0.2C（130mA）及び2C（1300mA）の電流
で放電したときの放電特性を図に示す。
図より、本発明電池Ａは、比較電池Ｂに比して、高率
放電特性が優れていることが判る。
放電特性が優れていることが判る。
以上の結果より、本発明電池Ａでは、捲回半径が小さ
い時は、スポンジ状金属多孔体の金属骨格が太いために
破断されにくく、また、亀裂なども入りにくくなる。
い時は、スポンジ状金属多孔体の金属骨格が太いために
破断されにくく、また、亀裂なども入りにくくなる。
そのために、電極板の導電性も損なわれないので、高
率放電でも優れた特性を示している。
率放電でも優れた特性を示している。
（ト） 発明の効果 以上のように、本発明による電極板では、渦巻き状に
捲回する際の基板の破断及び亀裂などが抑制され、ショ
ート発生率が低下すると共に、高率放電にも優れるもの
であり、その工業的価値は極めて大である。
捲回する際の基板の破断及び亀裂などが抑制され、ショ
ート発生率が低下すると共に、高率放電にも優れるもの
であり、その工業的価値は極めて大である。
図面は、本発明電池Ａ及び比較電池Ｂの放電特性を示す
図である。 Ａ……本発明電池、 Ｂ……比較電池。
図である。 Ａ……本発明電池、 Ｂ……比較電池。
フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭56−50063（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/24,4/32,4/80 H01M 10/04,10/28
Claims (1)
- 【請求項１】三次元的に連続した構造を有するスポンジ
状金属多孔体を基板として、その多孔部に活物質を充填
した電極板において、 前記基板の金属骨格が電極板捲回方向において、巻き始
め部から巻き終わり端側にかけて段階的に細くなってい
ることを特徴とする電池用電極板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2313483A JP3015455B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 電池用電極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2313483A JP3015455B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 電池用電極板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04184866A JPH04184866A (ja) | 1992-07-01 |
| JP3015455B2 true JP3015455B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=18041854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2313483A Expired - Fee Related JP3015455B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 電池用電極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3015455B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007123244A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-05-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 円筒型アルカリ蓄電池 |
-
1990
- 1990-11-19 JP JP2313483A patent/JP3015455B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04184866A (ja) | 1992-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4251603A (en) | Battery electrode | |
| JP4514265B2 (ja) | 電極及び非水電解液二次電池 | |
| JPH10241697A (ja) | アルカリ蓄電池用電極及びその製造法 | |
| JP3015455B2 (ja) | 電池用電極板 | |
| JP2889669B2 (ja) | アルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル正極板 | |
| JPH0221098B2 (ja) | ||
| JPS6137733B2 (ja) | ||
| JP2615538B2 (ja) | アルカリ蓄電池用ニツケル正極 | |
| JP3781058B2 (ja) | 電池用電極基板及びその製造方法 | |
| JP3397216B2 (ja) | ニッケル極板とその製造方法およびこれを用いたアルカリ蓄電池 | |
| JP2000285922A (ja) | アルカリ蓄電池およびその電極の製造法 | |
| JP2001236959A (ja) | アルカリ蓄電池非焼結式正極 | |
| JPS6254235B2 (ja) | ||
| JPS6242448Y2 (ja) | ||
| JP3408047B2 (ja) | アルカリ蓄電池 | |
| JPH0773876A (ja) | 二次電池用Ｎｉ極とその製造方法 | |
| JPH10112326A (ja) | アルカリ二次電池用電極 | |
| JPH097591A (ja) | 水素吸蔵合金及びその製造方法並びにそれを用いた水素吸蔵合金電極 | |
| JP3369783B2 (ja) | アルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方法及びアルカリ蓄電池 | |
| JPH0482164A (ja) | 電池用電極板 | |
| JP3414184B2 (ja) | アルカリ蓄電池用正極板の製造方法 | |
| JP2000077067A (ja) | アルカリ蓄電池用正極 | |
| JP3540558B2 (ja) | アルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方法とこの製造方法で得られた水酸化ニッケル電極 | |
| JP2004179119A (ja) | アルカリ蓄電池用正極板の製造方法 | |
| JPH07335210A (ja) | アルカリ電池用電極 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |