JP3093801B2 - Battery manufacturing method and battery - Google Patents

Battery manufacturing method and battery

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JP3093801B2
JP3093801B2 JP03001764A JP176491A JP3093801B2 JP 3093801 B2 JP3093801 B2 JP 3093801B2 JP 03001764 A JP03001764 A JP 03001764A JP 176491 A JP176491 A JP 176491A JP 3093801 B2 JP3093801 B2 JP 3093801B2
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電池用セパレータ材
を備える電池の製造方法及び電池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery separator material.
The present invention relates to a battery manufacturing method and a battery including:

【0002】[0002]

【従来の技術】電池用セパレータには、ガラス繊維から
なるフェルトやセルロース系の紙、ポリプロピレン製の
不織布等の材料が用いられている。これらの材料はもと
もと多孔性を有し、かつ通液性、通気性、保液性といっ
たセパレータ特有の性質を有しており、電池形状に合わ
せて切断されて電池のセパレータとして用いられる。
2. Description of the Related Art Materials such as felt made of glass fiber, cellulose-based paper, and nonwoven fabric made of polypropylene are used for battery separators. These materials are originally porous and have properties unique to a separator, such as liquid permeability, gas permeability, and liquid retention, and are cut to fit the shape of the battery and used as a battery separator.

【0003】また、例えば密閉型鉛蓄電池においてはセ
パレータの強度を向上させた、マット状セパレータなる
ものが使用され、電池の設置方向の自由化、保液性の確
保およびセパレータの強度の維持に効果を発揮してい
る。これは、ガラス繊維フェルトの内部にアルミナ等の
無機物の粒子を坦持させた構造をしている。
For example, in a sealed lead-acid battery, a mat-shaped separator having an improved separator strength is used, which is effective in liberating the installation direction of the battery, ensuring liquid retention, and maintaining the strength of the separator. Has been demonstrated. This has a structure in which particles of an inorganic substance such as alumina are carried inside a glass fiber felt.

【0004】さらに、シート状に成型されたセパレータ
材を用いてスパイラル形状を有した電極巻きとり法で電
池を作製する場合には、電極を巻きとる際のセパレータ
の圧縮変形や破れの発生、電極の充放電に伴う膨張によ
るセパレータの圧縮変形や破れの発生と、これに伴う保
液量の減少による内部抵抗の上昇や内部短絡の発生を防
ぐ為に、例えば、特開平2−213047に記載されて
いるような不織布等からなるセパレータ基材に特定の一
次粒子径、結晶形態及び比表面積を有する酸化チタンを
含有させた電解液保持能力が高いセパレータ材を用るこ
とが考えられている。
Further, when a battery is manufactured by a spiral electrode winding method using a sheet-shaped separator material, compression deformation and tearing of the separator when winding the electrode, generation of the electrode, In order to prevent the occurrence of compression deformation or tearing of the separator due to expansion due to charge and discharge of the separator, and to prevent an increase in internal resistance and an occurrence of an internal short circuit due to a decrease in the amount of retained liquid accompanying the separator, for example, a method described in JP-A-2-213047 is disclosed. It has been considered to use a separator material having a high electrolytic solution holding capacity in which a titanium oxide having a specific primary particle diameter, crystal form and specific surface area is contained in a separator base made of a nonwoven fabric or the like as described above.

【0005】一方、水素吸蔵合金を負極に用いた二次電
池では、充放電サイクルに伴って負極水素吸蔵合金の体
積変動による水素吸蔵合金の微粉化が発生するが、これ
により水素吸蔵合金の電極からの脱落や集電不良が発生
して電池の特性の劣化を招いていた。この問題を解決す
る方法として、熱融着性樹脂シートに水素吸蔵合金より
なる負極を熱融着し、この2層構造の負極の水素吸蔵合
金側を上記セパレータに対面させて電池を構成する方法
や、水素吸蔵合金と熱融着性樹脂を混合して負極とし、
上記セパレータを用いて電池を構成する方法がある。
On the other hand, in a secondary battery in which a hydrogen storage alloy is used for a negative electrode, the hydrogen storage alloy is pulverized due to a change in volume of the negative electrode hydrogen storage alloy during a charge / discharge cycle. From the battery and poor current collection, leading to deterioration of battery characteristics. As a method of solving this problem, a method of forming a battery by heat-sealing a negative electrode made of a hydrogen storage alloy to a heat-fusible resin sheet and facing the hydrogen storage alloy side of the two-layer structure negative electrode to the separator. Alternatively, a hydrogen storage alloy and a heat-fusible resin are mixed to form a negative electrode,
There is a method for forming a battery using the separator.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のセパレータ用材
料には親電解液性の乏しいものがあり、特にガラス繊維
からなるフェルトやポリプロピレン製の不織布を用いる
場合には、これらは電解液と馴染みにくく、電池をうま
く動作させるためには、電解液中での煮沸等の処理や界
面活性剤による処理によって親電解液性を付与した後、
セパレータとして用いなければならなかった。このた
め、親電解液性付与のための余分な工程が必要となり、
さらにはこの工程を経る必要から、電極とセパレータと
を電解液の介在する状態で組み立てねばならず、組み立
ての各工程ラインが湿式となり電解液にさらされるとい
う不都合があった。また、上記セパレータを用いた電池
は充放電を繰り返すうちに、親電解液性付与処理の効果
が薄れることによって電池容量が減少するという問題が
あった。
Some conventional separator materials have poor electrophilicity. Especially when a felt made of glass fiber or a nonwoven fabric made of polypropylene is used, these materials are hardly compatible with the electrolyte. In order to make the battery operate well, it is necessary to give the lyophilic property by a treatment such as boiling in the electrolyte or a treatment with a surfactant.
Had to be used as a separator. For this reason, an extra step for imparting electrolyte affinity is required,
Furthermore, since this step needs to be performed, the electrodes and the separator must be assembled in a state where the electrolytic solution is interposed, and there is a disadvantage that each process line of the assembly is wet and exposed to the electrolytic solution. In addition, a battery using the separator has a problem in that the effect of the treatment for imparting electrolyte affinity is weakened during repeated charging and discharging, thereby reducing the battery capacity.

【0007】また、従来の水素吸蔵合金を用いた電池の
場合、熱融着性シートを用いた負極では、容器と電極間
の電気的接触をとるのが難しく、熱融着性樹脂と混合し
て作製される負極では、体積あたりの容量密度が低下す
るという問題があり、水素吸蔵合金の微粉化に伴う特性
劣化を防ぐための新たな構造が望まれていた。
Further, in the case of a conventional battery using a hydrogen storage alloy, it is difficult to make electrical contact between the container and the electrode in a negative electrode using a heat-fusible sheet. The negative electrode manufactured by the method has a problem that the capacity density per volume is reduced, and a new structure for preventing the characteristic deterioration due to the pulverization of the hydrogen storage alloy has been desired.

【0008】[0008]

【0009】 また、本発明は圧縮応力に対する厚さ方向
の変形が少ないセパレータ材を備える電池を提供するこ
とを目的とする。
The present invention also aims to provide a cell with a less deformation separator material in the thickness direction with respect to compressive stresses.

【0010】さらに、本発明は充放電を繰り返してもセ
パレータの親電解液性が低下して電池容量の減少を起こ
さない電池を提供することを目的とする。
It is a further object of the present invention to provide a battery which does not cause a decrease in battery capacity due to a decrease in electrolyte affinity of the separator even after repeated charging and discharging.

【0011】また、本発明は水素吸蔵合金を負極に用い
た電池において、水素吸蔵合金の微粉化による特性劣化
がなく、容量密度の大きい電池を提供することを目的と
する。
Another object of the present invention is to provide a battery using a hydrogen storage alloy for a negative electrode, which has a large capacity density without deterioration in characteristics due to pulverization of the hydrogen storage alloy.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の電池の製造方法
は上記課題を解決するものであり、所定の電解液に対し
て非溶解性を有する高分子材料と、前記電解液に対して
可溶性を有する可溶性材料との混合物、前記電解質に
溶解しない無機質の粉体を分散してなるセパレータ材に
おいて、電池容器内に、正極、負極、上記セパレータ材
を配設した状態で、上記電解液を供給することにより、
該電池容器内で該セパレータ材から上記可溶性材料を該
電解液中に溶出させることを特徴とする電池の製造方法
である。また、前記前記無機質の粉体の粒径が10乃至
100μmであることを特徴とするものである。
A method for manufacturing a battery according to the present invention solves the above-mentioned problems, and comprises a polymer material which is insoluble in a predetermined electrolytic solution and a polymer material which is insoluble in the electrolytic solution. to a mixture of soluble material having, in the electrolyte
In a separator material obtained by dispersing an inorganic powder that does not dissolve , in a battery container, a positive electrode, a negative electrode, and in a state where the separator material is provided, by supplying the electrolytic solution,
A method for producing a battery, characterized in that the soluble material is eluted from the separator material into the electrolytic solution in the battery container. Further, the inorganic powder has a particle diameter of 10 to 100 μm.

【0013】また、上記電池の製造方法において、上記
高分子材料は、極性基を有することを特徴とする。
[0013] In the above method for producing a battery,
The polymer material has a polar group.

【0014】また、上記電池の製造方法において、上記
負極を水素吸蔵合金から構成するとともに、該水素吸蔵
合金と上記セパレータ材とを結着させた状態で、上記電
解液を供給することを特徴とする。
Further , in the above method for producing a battery,
The negative electrode is made of a hydrogen storage alloy, and
With the alloy and the separator material bonded together,
It is characterized by supplying a lysate.

【0015】また、本発明に係る電池は、上記電池の製
造方法によって製造することを特徴とする。
A battery according to the present invention is a battery manufactured by
It is manufactured by a manufacturing method.

【0016】本願発明のセパレータ材は、例えば、非溶
解性高分子材料と可溶性材料と無機質の粉体とを所定の
割合で混合し、非溶解性高分子材料を骨格として成型体
を形成することにより製造される。成型体とするには、
高周波熱融着法、レーザー加熱融着法、超音波融着法、
圧接法等、またはスピンキャスト法、スプレーキャスト
法等を用いることができる。例えば熱融着性の非溶解性
高分子材料の粉末と可溶性材料の粉末とを混合し、これ
に熱を加えながら成型すると、非溶解性の高分子材料の
粉末が互いに融着して、非溶解性高分子材料の粉末の3
次元結合体を骨格とする、セパレータ材が形成される。
The separator material of the present invention is formed, for example, by mixing a non-soluble polymer material, a soluble material, and an inorganic powder at a predetermined ratio to form a molded body using the non-soluble polymer material as a skeleton. It is manufactured by To make a molded body,
High frequency heat fusion, laser heat fusion, ultrasonic fusion,
A pressure welding method or the like, a spin casting method, a spray casting method, or the like can be used. For example, a powder of a heat-fusible non-soluble polymer material and a powder of a soluble material are mixed, and molded while applying heat thereto. 3 of soluble polymer material powder
A separator material having the dimensional combination as a skeleton is formed.

【0017】成型には、図14の概略構成図に示す成型
用金型装置や図15の概略構成図に示すロール成型装置
を用いることができる。図14の成型用金型装置は成型
用金型11と上杵13、下杵14とからなり、成型用金
型11内にはヒーター12が仕込まれている。尚、この
仕込まれたヒーター12による加熱の代わりに、ホット
プレート等で加熱してもよい。図15のロール成型装置
は2本のロール17、18からなり、このロール17、
18間の僅かな隙間に混合された材料16が投入され、
圧延の要領で膜状に成型される。このとき、ロール1
7、18の少なくとも一方を加熱することで、熱融着性
の非溶解性高分子材料の粉末が融着される。なお、非溶
解性高分子材料の粉末が圧着性であれば、加熱しなくと
も成型できる。
For molding, a molding die device shown in the schematic configuration diagram of FIG. 14 or a roll molding device shown in a schematic configuration diagram of FIG. 15 can be used. The molding die apparatus of FIG. 14 includes a molding die 11, an upper punch 13, and a lower punch 14, and a heater 12 is charged in the molding die 11. It should be noted that instead of the heating by the charged heater 12, heating by a hot plate or the like may be performed. The roll forming apparatus shown in FIG. 15 includes two rolls 17 and 18.
The mixed material 16 is introduced into the slight gap between the 18 and
It is formed into a film by rolling. At this time, roll 1
By heating at least one of 7 and 18, the heat-fusible insoluble polymer material powder is fused. If the powder of the insoluble polymer material is press-bondable, it can be molded without heating.

【0018】また、図16の概略構成図に示す超音波融
着装置を用いても同様に融着により成型できる。本装置
は、超音波による振動で粉体の粒子同士が違いに摩擦し
合うことによって互いに熱融着する現象を利用してい
る。図16の超音波融着装置は、振動子19、ブースタ
ー・ホーン20、ホーン21、台座22からなり、ホー
ン21による超音波振動がブースター・ホーン20で増
幅される。この超音波振動が上から振動子19で押さえ
た状態にある台座22上の混合物に伝わり、熱融着性を
有する非溶解性高分子材料の粉末が融着され、セパレー
タ材が形成される。
[0018] In addition, it is possible to similarly form by fusion using an ultrasonic fusion device shown in the schematic configuration diagram of FIG. The present apparatus utilizes a phenomenon in which particles of powder are thermally fused to each other due to friction between the particles of the powder due to vibration by ultrasonic waves. The ultrasonic welding apparatus shown in FIG. 16 includes a vibrator 19, a booster horn 20, a horn 21, and a pedestal 22, and the ultrasonic vibration by the horn 21 is amplified by the booster horn 20. This ultrasonic vibration is transmitted from above to the mixture on the pedestal 22 pressed by the vibrator 19, and the powder of the insoluble polymer material having heat-fusibility is fused to form a separator material.

【0019】また、非溶解性高分子材料あるいは可溶性
材料の少なくとも一方を特定の溶媒に溶解し、無機質の
粉体を分散させ、図17の説明図に示すスピンキャスト
法、図18の説明図に示すスプレーキャスト法を用いて
膜状に成型することができる。この場合、少なくとも非
溶解性高分子材料を溶解するのが好ましい。本方法で
は、溶媒を蒸発させることで、膜状の非溶解性高分子材
料の骨格よりなる膜状成型体が形成される。尚、図17
のスピンキャスト法では、24はスピンコーター、23
は給液装置であり、中に非溶解性高分子材料と可溶性材
料との混合溶液または分散溶液に無機質の粉体を分散さ
せた溶液27が充填される。図18のスプレーキャスト
法では、25はタンクで上記と同じ溶液27が入れら
れ、26は撹拌棒、28は給液ポンプ、29はノズル、
31は展開台であり、30は本装置で得られる成型膜を
示す。
Further, at least one of the insoluble polymer material and the soluble material is dissolved in a specific solvent to disperse the inorganic powder, and the spin casting method shown in FIG. 17 and the spin casting method shown in FIG. It can be formed into a film using the spray casting method shown below. In this case, it is preferable to dissolve at least the insoluble polymer material. In this method, the solvent is evaporated to form a film-like molded body composed of a film-like insoluble polymer material skeleton. Note that FIG.
In the spin casting method of the above, 24 is a spin coater, 23
Is a liquid supply device in which a solution 27 in which an inorganic powder is dispersed in a mixed solution or a dispersion solution of a non-soluble polymer material and a soluble material is filled. In the spray casting method of FIG. 18, 25 is a tank in which the same solution 27 is put, 26 is a stirring rod, 28 is a liquid supply pump, 29 is a nozzle,
Reference numeral 31 denotes a developing table, and reference numeral 30 denotes a molded film obtained by the present apparatus.

【0020】本願発明のセパレータ材に用いられる材料
の例には、次のようなものがある。非溶解性高分子材料
としては、熱融着性のポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリテトラフルオロエチレン及びそれらの各種置換体等
が用いられ、このうち、極性基を導入したポリエチレ
ン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンコポリマー
や、アイオノマーなどの変性ポリオレフィンおよび、ポ
リテトラフルオロエチレン等が非溶解性高分子材料間及
び無機質の粉体との接着性良好に付き好ましく、特に、
無水マレイン酸を置換基とする変性ポリオレフィン類
が、接着強度大であることから好ましい。一方、溶解さ
せて溶液やペースト状等にできる非溶解性高分子材料と
しては、水系電解液で用いる場合、非水溶媒に溶解し水
溶液に溶解しない、ニトロセルロース、アクリロニトリ
ル、スチレン系樹脂等があり、また非水系電解液で用い
る場合、この逆のポリエチレングリコール、ポリビニル
アルコール、セルロース誘導体等がある。
Examples of materials used for the separator material of the present invention include the following. Insoluble polymer materials include heat-fusible polyethylene, polypropylene,
Polytetrafluoroethylene and various substituted products thereof are used. Of these, modified polyolefins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymers and ionomers having polar groups introduced, and polytetrafluoroethylene and the like have high insolubility. Preferably with good adhesion between molecular materials and with inorganic powder, especially,
Modified polyolefins having maleic anhydride as a substituent are preferred because of their high adhesive strength. On the other hand, examples of insoluble polymer materials that can be dissolved into a solution or a paste form include nitrocellulose, acrylonitrile, and styrene-based resins that dissolve in a non-aqueous solvent and do not dissolve in an aqueous solution when used in an aqueous electrolyte solution. When used in a non-aqueous electrolyte, there are polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, cellulose derivatives, and the like in reverse.

【0021】可溶性の材料としては、例えば高分子では
カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロ
ースナトリウム、メチルセルロース等のセルロース誘導
体や、寒天、澱粉、ポリビニルアルコール等があり、そ
の他の有機物では、アジピン酸、ステアリン酸、グルタ
ミン酸等やその塩類等がある。無機物としては、水系電
解液の場合はLi2 O、Na2 O、K2 O等の塩基性酸
化物やLiOH、NaOH、KOH等の塩基性水酸化物
等を用い、非水系電解液の場合は、LiClO 4 、Li
BF 4 等を用いる。
Examples of the soluble material include polymers such as carboxymethylcellulose, sodium carboxymethylcellulose, and cellulose derivatives such as methylcellulose, agar, starch, and polyvinyl alcohol. Other organic substances include adipic acid, stearic acid, and glutamic acid. And its salts. As the inorganic substance, in the case of an aqueous electrolyte, a basic oxide such as Li 2 O, Na 2 O, or K 2 O or a basic hydroxide such as LiOH, NaOH, or KOH is used. In the case of a non-aqueous electrolyte, Is LiClO 4 , Li
BF 4 And so on.

【0022】非溶解性高分子材料と可溶性材料との混合
比率は前者が10〜90%、後者が90〜10%までの
範囲で変化させ得るが、好ましくはそれぞれ20〜60
%、80〜40%とするのが良い。この比率は形成され
るセパレータの性質に大きく影響を与え、また、それぞ
れに用いられる材料、特に前者の性質により、その適値
が大きく変化する。
The mixing ratio between the insoluble polymer material and the soluble material can be changed within the range of 10 to 90% for the former and 90 to 10% for the latter, but is preferably 20 to 60%, respectively.
%, And 80 to 40%. This ratio greatly affects the properties of the separator to be formed, and the appropriate value greatly changes depending on the material used for each, particularly the former.

【0023】無機質の粉体としては、ガラスビーズ・ア
ルミナビーズ・シリカビーズなどの無機質ビーズや研磨
剤に用いられるホワイトアルミナ・カーボランダムなど
が用いられる。これらの無機質の粉体の使用に当たって
は、分散・坦持させる非溶解性高分子材料と可溶性材料
との混合物よりなるベースポリマーが、一般に薄いシー
ト状に成形されるため、これらの粉体中、特に、粒径が
10〜100μmのものを用いるのが好ましい。また、
混入に当たっては、同一粒径のものを用いるよりも前記
粒径の範囲内で粒径の分布を持つものを用いる方が、ベ
ースポリマーの接着強度の維持にとって好ましく、無機
質の粉体をより大量に混入させることが可能となり、ベ
ースポリマーよりなるセパレータの圧縮応力に対する耐
性を高め、多孔度の維持による保液量の確保がより確実
となる。この無機質の粉体の混入量は、ベースポリマー
中の非溶解性高分子材料100重量部に対して10〜4
0重量部が好ましい。これは混入量が前記範囲より少な
くなると、セパレータの圧縮応力に対する耐性が著しく
小さくなり、また前記範囲より多くなると、電解液によ
り可溶性材料が溶解し、後に残った非溶解性高分子材料
からなるセパレータの機械的強度が低下するからであ
る。
Examples of the inorganic powder include inorganic beads such as glass beads, alumina beads, and silica beads, and white alumina and carborundum used for abrasives. In the use of these inorganic powders, a base polymer composed of a mixture of a non-soluble polymer material and a soluble material to be dispersed and supported is generally formed into a thin sheet. In particular, it is preferable to use one having a particle size of 10 to 100 μm. Also,
When mixing, it is preferable to use a material having a particle size distribution within the range of the particle size rather than using the same particle size for maintaining the adhesive strength of the base polymer, and to use a larger amount of inorganic powder. It is possible to mix them, thereby increasing the resistance of the separator made of the base polymer to the compressive stress, and ensuring the liquid retention amount by maintaining the porosity. The amount of the inorganic powder mixed is 10 to 4 with respect to 100 parts by weight of the insoluble polymer material in the base polymer.
0 parts by weight is preferred. This is because if the mixing amount is less than the above range, the resistance to the compressive stress of the separator is significantly reduced, and if the mixing amount is more than the above range, the soluble material is dissolved by the electrolytic solution, and the remaining separator made of the insoluble polymer material is left. This is because the mechanical strength of the rubber composition decreases.

【0024】また、粉体としては、無機質ビーズを用い
るのが好ましい。無機質ビーズは、ほぼ真球に近い形状
であって、ベースポリマー中への分散がよく、例えば厚
さ30μm程度の薄いフィルム状のセパレータ材に成形
した場合でも、無機質ビーズは均一に分散しており、非
溶解性高分子材料の粉体間の接着力の局所的な低下を招
くことが少ないからである。
It is preferable to use inorganic beads as the powder. The inorganic beads have a shape close to a perfect sphere and are well dispersed in the base polymer.For example, even when formed into a thin film-like separator material having a thickness of about 30 μm, the inorganic beads are uniformly dispersed. This is because the adhesive force between the powders of the insoluble polymer material is less likely to be locally reduced.

【0025】[0025]

【作用】本願発明に用いるセパレータ材が、所定の電解
液に浸されると、可溶性を有する材料がこの電解液中に
溶出し、非溶解性の高分子材料の骨格からなる多孔体と
なって、電池用セパレータに適した構造となる。この多
孔体の多孔度は、非溶解性高分子材料と可溶性材料との
混合比により容易に制御される。また同時に、可溶性材
料の働きにより、得られた多孔体の表面には、親電解液
性が付与される。従って、本発明の電池用セパレータ材
を、組み立てる電池の電解液に適した材料で構成すれ
ば、このセパレータ材を通常のセパレータと同様に用い
て電池を組み立てることができ、工程中の電解液供給過
程において、可溶性材料が溶出し、通常のセパレータと
して働くようになる。そして、電池容器内に、電極、セ
パレータ材等の構成要素を全て組み込んだ後、最終工程
で初めて電解夜を注入すれば、組立工程を乾式で行うこ
とができる
When the separator material used in the present invention is immersed in a predetermined electrolytic solution, a soluble material is eluted in the electrolytic solution to form a porous body composed of a non-soluble polymer skeleton. Thus, the structure is suitable for a battery separator. The porosity of this porous body is easily controlled by the mixing ratio between the insoluble polymer material and the soluble material. At the same time, by the action of the soluble material, the surface of the obtained porous body is given an electrophilicity. Therefore, if the battery separator material of the present invention is made of a material suitable for the electrolyte solution of the battery to be assembled, the battery can be assembled using this separator material in the same manner as a normal separator, and the electrolyte supply during the process can be performed. In the process, the soluble material elutes and acts as a normal separator. Then, after all the components such as the electrodes and the separator material have been incorporated into the battery container, if the electrolysis night is injected for the first time in the final process, the assembly process can be performed in a dry manner .

【0026】また、本発明の電池用セパレータ材から得
られる多孔体に付与される親電解液性は、電池としての
使用中に失われることはなく、さらに、可溶性材料を適
当な高分子または無機物(例えばアルカリ2次電池の場
合のLiOH)とすることで、電池の充放電サイクル寿
命や電極活物質の利用率を向上することができる。さら
に、電解液の電解質に相当する成分を可溶性材料に用い
ることも有効である。従って、本発明のセパレータ材か
ら得られるセパレータを有する電池は、サイクル特性や
容量密度等の電池特性に優れた電池となる。
The lyophilic property imparted to the porous body obtained from the battery separator material of the present invention is not lost during use as a battery, and the soluble material is replaced with a suitable polymer or inorganic material. By using (for example, LiOH in the case of an alkaline secondary battery), the charge / discharge cycle life of the battery and the utilization rate of the electrode active material can be improved. Further
In addition, a component corresponding to the electrolyte of the electrolytic solution is used for the soluble material.
Is also effective. Therefore, a battery having a separator obtained from the separator material of the present invention has excellent battery characteristics such as cycle characteristics and capacity density.

【0027】さらに、セパレータ材に無機質粉体を分散
することにより、セパレータの圧縮応力による厚さ方向
の変形に対する耐性を高めることができる。従って、多
孔度の維持によって保液量が確保でき、内部抵抗の上昇
を抑制できる。一方、圧縮応力に対する耐性が向上する
ことによって、セパレータの絶縁破壊による内部短絡、
ひいては急速異常放電による電池の発熱及び発火を防ぐ
ことができる。
Further, by dispersing the inorganic powder in the separator material, resistance to deformation in the thickness direction due to compressive stress of the separator can be increased. Therefore, the liquid retention amount can be secured by maintaining the porosity, and an increase in internal resistance can be suppressed. On the other hand, by improving the resistance to compressive stress, internal short circuit due to dielectric breakdown of the separator,
As a result, heat and ignition of the battery due to rapid abnormal discharge can be prevented.

【0028】また、負極活物質となる水素吸蔵合金が本
発明のセパレータ材より得られるセパレータに結着した
電池は、セパレータが負極活物質と結着することで、充
放電による微粉化を防止し、負極の崩壊・脱落による内
部短縮を防いで、充放電サイクル特性を向上させる。本
願発明の電池の製造方法は、上記セパレータ材に融着、
圧着等の手法により、負極が一体化された後、正極と組
み合わされて組み立てられ、組み立て工程中の電解液供
給過程を径てセパレータ材の可溶性材料が電解液中に溶
出し、負極と多孔体のセパレータとが結着して一体化さ
れた構造の電池となる。尚、負極とセパレータ材との一
体化は、セパレータ材の成型時に同時に行っても良い
し、成型後に行っても良く、セパレータ材の成型の場合
と同様の手法を用いることができる。
In a battery in which a hydrogen storage alloy serving as a negative electrode active material is bound to a separator obtained from the separator material of the present invention, the separator is bound to the negative electrode active material to prevent pulverization due to charge and discharge. In addition, the internal shortening due to the collapse and falling off of the negative electrode is prevented, and the charge / discharge cycle characteristics are improved. The method for manufacturing a battery according to the present invention is performed by fusing to the separator material,
After the negative electrode is integrated by a method such as pressure bonding, it is assembled in combination with the positive electrode, and the soluble material of the separator material elutes into the electrolytic solution due to the electrolyte supply process during the assembly process, and the negative electrode and the porous body And a battery having a structure integrated with the separator. The integration of the negative electrode and the separator material may be performed at the same time as the molding of the separator material or may be performed after the molding, and the same method as in the molding of the separator material can be used.

【0029】[0029]

【実施例】【Example】

実施例1 以下本発明の実施例について、図面を用いて説明する。
図1は本発明の電池の組み立て工程を説明する図であ
り、1は電解液、2は負極、3はセパレータ材、3’は
セパレータ、4は正極缶、5は電池容器を密封するため
のガスケット、6は正極、7A,7Bは集電体、8は負
極蓋、9は空孔である。
Embodiment 1 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view for explaining a process of assembling a battery of the present invention, wherein 1 is an electrolytic solution, 2 is a negative electrode, 3 is a separator material, 3 ′ is a separator, 4 is a positive electrode can, and 5 is a battery for sealing a battery container. A gasket, 6 is a positive electrode, 7A and 7B are current collectors, 8 is a negative electrode cover, and 9 is a hole.

【0030】まず、本発明のセパレータ材の材料であ
る、熱融着性ポリエチレン10重量部とカルボキシメチ
ルセルロースナトリウム5重量部とを混合する。次に、
前記混合したセパレータ材の材料を60mg分取した
後、図14に示した成型用金型装置の成型用金型11内
に投入し、120℃、100kgw/cm2 で約30秒
間プレスし、本発明によるセパレータ材を準備した。
尚、この時、成型用金型11としては内径20mmのも
のを用いた。
First, 10 parts by weight of heat-fusible polyethylene, which is a material of the separator material of the present invention, and 5 parts by weight of sodium carboxymethylcellulose are mixed. next,
After dispensing 60 mg of the mixed separator material, it is put into the molding die 11 of the molding die apparatus shown in FIG. 14 and pressed at 120 ° C. and 100 kgw / cm 2 for about 30 seconds. A separator material according to the invention was prepared.
At this time, a molding die 11 having an inner diameter of 20 mm was used.

【0031】次に、負極の材料であるTiNiを耐圧容
器(図示せず)に投入し、300℃に昇温した後、10
気圧のガス状の水素を吸収、放出させ、0.1Torr
に脱気した状態で25℃に徐々に冷却した。その後、2
5℃、1気圧の条件下でガス状の水素を一晩貯蔵させ、
この水素吸蔵合金であるTiNi2gを図1の成型用
金型11(内径18mm)に投入し、続いて、18mm
の外径に打ち抜いた線径0.1mm、100meshの
Ni金網を投入し、上から700kgw/cm2 でプレ
ス成型して取り出し、負極を準備した。この時の負極容
量は150mAhであった。次に、水酸化カリウム水溶
液等のアルカリ水溶液中で電気化学的に化成処理を行
い、所定の大きさに切りとった容量100mAhの焼結
式ニッケル電極(外径18mm)を作製し、これに充電
して正極を準備した。
Next, TiNi, which is the material of the negative electrode, is charged into a pressure-resistant container (not shown), and the temperature is raised to 300 ° C.
Absorb and release gaseous hydrogen at atmospheric pressure, 0.1 Torr
The mixture was gradually cooled to 25 ° C. while being degassed. Then 2
Store gaseous hydrogen overnight at 5 ° C. and 1 atmosphere,
The TiNi2g a hydrogen-absorbing alloy was placed in mold 11 of Figure 1 4 (inner diameter 18 mm), followed by, 18 mm
A Ni wire net having a wire diameter of 0.1 mm and a mesh of 100 mesh punched into an outer diameter of 100 mm was charged, and press-molded at 700 kgw / cm 2 from above to be taken out to prepare a negative electrode. At this time, the negative electrode capacity was 150 mAh. Next, a chemical conversion treatment is performed electrochemically in an alkaline aqueous solution such as an aqueous potassium hydroxide solution to produce a sintered nickel electrode (18 mm in outer diameter) having a capacity of 100 mAh and cut into a predetermined size. To prepare a positive electrode.

【0032】以上のように作製した負極2と正極6とで
セパレータ材3をサンドイッチする形で組み合わせ、集
電体7Aを敷いた正極缶4内に載置し、電解液1を供給
する(図1(a))。電解液は30wt%の水酸化カリ
ウム水溶液を300μl用いた。この後、集電体7B、
負極蓋8を載せて、かしめて封口する(図1(b))。
なお、集電体7A,7Bは、それぞれ正極缶4、負極蓋
8にともに溶接されていても良いし、どちらか一方が溶
接されていても良い。また、これら集電体7A,7Bを
用いずに、正・負極を直接容器に溶接しても良い。
The negative electrode 2 and the positive electrode 6 manufactured as described above are combined with each other in such a manner that the separator material 3 is sandwiched, placed in the positive electrode can 4 covered with the current collector 7A, and supplied with the electrolytic solution 1. 1 (a)). The electrolytic solution used was 300 μl of a 30 wt% aqueous solution of potassium hydroxide. After this, the current collector 7B,
The negative electrode lid 8 is placed, swaged and sealed (FIG. 1B).
The current collectors 7A and 7B may be welded to the positive electrode can 4 and the negative electrode lid 8, respectively, or either one of them may be welded. Further, the positive and negative electrodes may be directly welded to the container without using the current collectors 7A and 7B.

【0033】こうして組み立てられた電池は、その内部
でセパレータ材3中のカルボキシメチルセルロースナト
リウムが膨潤し、その一部は電解液に溶解して空孔9を
形成し、セパレータ材3が熱融着性ポリエチレンを主体
とする、3次元多孔体からなるセパレータ3'となって、
電解液透過性に優れ、イオン電導性に優れたセパレータ
を有する電池となる(図1(c))。本実施例で得られ
た電池のサイクルに伴う放電曲線を図2に示す。
In the battery thus assembled, sodium carboxymethylcellulose in the separator material 3 swells inside, and a part thereof is dissolved in the electrolytic solution to form pores 9, and the separator material 3 becomes heat-sealing. It becomes a separator 3 'consisting mainly of polyethylene and consisting of a three-dimensional porous body,
A battery having a separator having excellent electrolyte permeability and excellent ion conductivity is obtained (FIG. 1C). FIG. 2 shows a discharge curve associated with the cycle of the battery obtained in this example.

【0034】 実施例2 セパレータ材の材料として、熱融着性ポリエチレン10
重量部とカルボキシメチルセルロースナトリウム5重量
部と無機質の粉体成分ホワイトアルミナ(WA−#50
0,平均粒径34.0μm)2重量部とを使用し、この
セパレータ材の材料を混合して60mg分取した後、図
14に示した成型用金型装置の成型用金型11内に投入
し、120℃、100kgw/cm2 で約30秒間プレ
スして成型することにより、セパレータ材を作製した以
外は実施例1と同様にして電池を作製した。
Example 2 As a material for a separator material, heat-fusible polyethylene 10
Parts by weight, 5 parts by weight of sodium carboxymethylcellulose, and an inorganic powder component white alumina (WA- # 50)
0, an average particle diameter of 34.0 μm), 2 parts by weight of the material for the separator, 60 mg of the material was mixed and placed in the molding die 11 of the molding die apparatus shown in FIG. A battery was fabricated in the same manner as in Example 1 except that a separator material was fabricated by charging, pressing and molding at 120 ° C. and 100 kgw / cm 2 for about 30 seconds.

【0035】こうして組み立てられた電池は、その内部
でセパレータ材中のカルボキシメチルセルロースナトリ
ウムが膨潤し、その一部は電解液に溶解して、セパレー
タ材がホワイトアルミナの分散された熱融着性ポリエチ
レンを主体とする、3次元多孔体からなるセパレータと
なって、電解液透過性に優れ、イオン電導性に優れたセ
パレータを有する電池となる。また、ホワイトアルミナ
を分散させることによって、かしめ工程時の圧縮応力に
よる、セパレータ材の厚さ減少にともなう保液性の減少
や、多孔度の減少による電池の特性劣化が起こりにくく
なる。
In the battery thus assembled, sodium carboxymethylcellulose in the separator material swells inside, and a part of the battery is dissolved in the electrolytic solution, and the separator material is made of heat-fusible polyethylene in which white alumina is dispersed. The separator is mainly composed of a three-dimensional porous body, and is a battery having a separator having excellent electrolyte permeability and excellent ion conductivity. In addition, by dispersing the white alumina, the liquid retaining property due to the decrease in the thickness of the separator material due to the compressive stress in the caulking step and the deterioration of the battery characteristics due to the decrease in the porosity are less likely to occur.

【0036】本実施例の電池のサイクルに伴う放電曲線
を図3に示す。本実施例の電池と実施例1の電池と比べ
ると、本実施例の電池の方が各サイクル毎の放電容量が
大きく、電極の利用率が高くなっていることがわかる。
FIG. 3 shows a discharge curve accompanying the cycle of the battery of this embodiment. Compared with the battery of this example and the battery of Example 1, it can be seen that the battery of this example has a larger discharge capacity for each cycle and a higher electrode utilization.

【0037】 比較例1 外径が20mmとなるように円形に打ち抜き加工したポ
リプロピレン製不織布をアルカリ煮沸処理を施して、親
電解液性を付与したセパレータとして用いた以外は実施
例1及び2と同様にして電池を作製した。即ち、本実施
例で作製した電池は、セパレータ部以外は前記実施例1
と同様の構造を有している。本比較例の電池のサイクル
に伴う放電曲線を図4に示す。実施例1及び実施例2の
電池と本比較例の電池とを比べると、実施例1及び実施
例2の電池の方が各サイクル毎の放電容量が大きく、電
極の利用率が高くなっていることがわかる。
Comparative Example 1 Same as Examples 1 and 2 except that a polypropylene nonwoven fabric punched into a circular shape so as to have an outer diameter of 20 mm was subjected to an alkaline boiling treatment and used as a separator provided with electrophilicity. To produce a battery. That is, the battery manufactured in the present embodiment is the same as that in the first embodiment except for the separator.
It has the same structure as. FIG. 4 shows a discharge curve associated with the cycle of the battery of this comparative example. Comparing the batteries of Example 1 and Example 2 with the battery of this comparative example, the batteries of Example 1 and Example 2 have a larger discharge capacity for each cycle and a higher electrode utilization rate. You can see that.

【0038】 実施例3 本発明のセパレータの材料である、熱融着性ポリエチレ
ン10重量部とカルボキシメチルセルロースナトリウム
5重量部とを混合する。次に、前記混合したセパレータ
材の材料を60mg分取した後、図14に示した成型用
金型装置の成型用金型11内に投入し、120℃、20
kgw/cm2 で30秒間プレスすることにより仮成型
する。この時、成型用金型11としては内径20mmの
ものを用いた。
Example 3 10 parts by weight of heat-fusible polyethylene, which is a material of the separator of the present invention, and 5 parts by weight of sodium carboxymethylcellulose are mixed. Next, after 60 mg of the mixed separator material was dispensed, it was put into the molding die 11 of the molding die apparatus shown in FIG.
Temporary molding is performed by pressing at 30 kgs / cm 2 for 30 seconds. At this time, a molding die 11 having an inner diameter of 20 mm was used.

【0039】次に、負極の材料であるTiNiを耐圧容
器(図示せず)に投入し、300℃に昇温した後、10
気圧のガス状の水素を吸収、放出させ、0.1Torr
に脱気した状態で25℃に徐々に冷却した。その後、2
5℃、1気圧の条件下で一晩貯蔵させ、水素吸蔵合金を
作製した。この水素吸蔵合金となったTiNi2gを上
述の仮成型した本発明によるセパレータ材の入った成型
用金型11に投入し、上から700kgw/cm2 でプ
レス成型し取り出して冷却した。こうして、セパレータ
材と負極とが結着して一体化したセパレータ材を準備し
た。この負極の容量は150mAhであった。
Next, TiNi, which is the material of the negative electrode, was charged into a pressure-resistant container (not shown), and the temperature was raised to 300 ° C.
Absorb and release gaseous hydrogen at atmospheric pressure, 0.1 Torr
The mixture was gradually cooled to 25 ° C. while being degassed. Then 2
It was stored overnight at 5 ° C. and 1 atm to produce a hydrogen storage alloy. 2 g of this TiNi as the hydrogen storage alloy was put into the molding die 11 containing the temporarily molded separator material according to the present invention, press-molded from above at 700 kgw / cm 2 , taken out and cooled. Thus, a separator material was prepared in which the separator material and the negative electrode were bonded and integrated. The capacity of this negative electrode was 150 mAh.

【0040】さらに、この一体化したセパレータ材を、
実施例1で用いたのと同様の正極と組み合わせて、実施
例1と同様に電池を作製した。この電池は実施例1のも
のと比べると、負極とセパレータ材が結着している点
と、負極内にNi金網が含まれていない点で異なる。
Further, this integrated separator material is
A battery was fabricated in the same manner as in Example 1 by combining the same positive electrode as that used in Example 1. This battery is different from the battery of Example 1 in that the negative electrode and the separator material are bonded and that the negative electrode does not include a Ni wire mesh.

【0041】本実施例の電池のサイクルに伴う放電曲線
を図5に示す。
FIG. 5 shows a discharge curve accompanying the cycle of the battery of this embodiment.

【0042】本実施例の電池は、実施例1の電池と比べ
て初期の放電容量は同じであるが、サイクルに伴う容量
の減少が少なくなっている。これは、充放電サイクルに
伴う負極水素吸蔵合金の体積変動による水素吸蔵合金の
電極からの脱落や、微粉化による集電不良の発生が、セ
パレータ材と負極とが結着することにより押さえられて
いるためである。さらに、本実施例3の電池では、実施
例1の電池と比較して、負極の水素吸蔵合金を保持する
ためのNi金網を必要としないので、負極の体積容量密
度を大きくすることができる。
The battery of the present embodiment has the same initial discharge capacity as the battery of Embodiment 1, but has a smaller decrease in capacity with cycling. This fall off or from the electrode of the hydrogen storage alloy due to volume variation of the negative electrode hydrogen absorbing alloy caused by charging and discharging cycles, the occurrence of the current collector failure due micronization, Se
This is because the parator material and the negative electrode are pressed by binding . Furthermore, the battery of Example 3 does not require a Ni wire mesh for holding the hydrogen storage alloy of the negative electrode as compared with the battery of Example 1, so that the volume capacity density of the negative electrode can be increased.

【0043】 実施例4 セパレータの材料として、熱融着性ポリエチレン10重
量部とカルボキシメチルセルロースナトリウム5重量部
及びホワイトアルミナ(WA−#500,平均粒径3
4.0μm)2重量部とを使用し、このセパレータ材の
材料を混合して60mg分取した後、図14に示した成
型用金型装置の成型用金型11内に投入し、120℃、
20kgw/cm2 で約30秒間プレスして成型するこ
とにより、セパレータ材を仮成型した以外は実施例3と
同様にして電池を作製した。
Example 4 As materials for a separator, 10 parts by weight of heat-fusible polyethylene, 5 parts by weight of sodium carboxymethylcellulose, and white alumina (WA- # 500, average particle size 3)
4.0 μm), 2 parts by weight of the separator material, 60 mg of the material for the separator were mixed, and the mixture was put into the molding die 11 of the molding die apparatus shown in FIG. ,
A battery was fabricated in the same manner as in Example 3, except that the separator material was temporarily molded by pressing at 20 kgw / cm 2 for about 30 seconds and molding.

【0044】本実施例の電池のサイクルに伴う放電曲線
を図6に示す。
FIG. 6 shows a discharge curve associated with the cycle of the battery of this embodiment.

【0045】実施例3の電池と本実施例の電池とを比べ
ると、本実施例の電池の方が各サイクル毎の放電容量が
大きく、電極の利用率が高くなっていることがわかる。
また、実施例3の電池と比べ、本実施例の電池の方は、
容量が大きく、サイクルに伴う容量の減少が少ない電池
となっている。
Comparing the battery of Example 3 with the battery of this example, it can be seen that the battery of this example has a larger discharge capacity in each cycle and a higher electrode utilization.
In addition, compared to the battery of Example 3, the battery of this example is
The battery has a large capacity and a small decrease in capacity due to cycling.

【0046】また、本実施例の電池は実施例2の電池と
比べると、負極とセパレータ材が決着している点と、負
極内にNi金網が含まれていない点で異なる。本実施例
の電池は実施例2の電池に比べて初期の放電容量は同じ
であるが、サイクルに伴う容量の減少が少なくなってい
る。また、本実施例の電池は負極の水素吸蔵合金を保持
するためのNi金網を必要としないので、負極の容量密
度を大きくすることができる。
The battery of this embodiment is different from the battery of Embodiment 2 in that the negative electrode and the separator material are settled and that the negative electrode does not include a Ni wire mesh. The battery of this example has the same initial discharge capacity as the battery of Example 2, but has a smaller decrease in capacity due to cycling. Further, since the battery of the present example does not require a Ni wire mesh for holding the hydrogen storage alloy of the negative electrode, the capacity density of the negative electrode can be increased.

【0047】 実施例5 セパレータ材の材料である、熱融着性ポリテトラフルオ
ロエチレン10重量部とポリビニルアルコール4重量部
とを混合する。次に、この混合したセパレータ材料を図
15のロール成型装置の260℃に加熱した熱圧延成型
ロール17、18間に投入し、シート状のセパレータ材
を作製する。本実施例では20cm幅の熱圧延成型ロー
ルを用いて、最大20cm幅のセパレータ材を連続的に
作製した。
Example 5 10 parts by weight of heat-fusible polytetrafluoroethylene and 4 parts by weight of polyvinyl alcohol, which are materials of a separator material, are mixed. Next, the mixed separator material is put between the hot-rolling forming rolls 17 and 18 heated to 260 ° C. in the roll forming apparatus in FIG. 15 to produce a sheet-like separator material. In the present example, a separator material having a maximum width of 20 cm was continuously produced using a hot-rolled forming roll having a width of 20 cm.

【0048】次に、負極の材料であるTiNiを耐圧容
器(図示せず)内に投入し、300℃に昇温した後、1
0気圧のガス状の水素を吸収、放出させ、同温度、0.
1Torrの条件下で、一晩脱気処理して水素吸蔵合金
を作製した。この水素吸蔵合金であるTiNiを上記図
15に示したロール成型装置にて、線径0.1mm、1
00meshのNi金網と一体化したシート状に加工
し、負極を準備する。
Next, TiNi, which is the material of the negative electrode, is charged into a pressure-resistant container (not shown), and the temperature is raised to 300 ° C.
Absorbs and releases gaseous hydrogen at 0 atm, at the same temperature, 0.
Under a condition of 1 Torr, a degassing treatment was performed overnight to prepare a hydrogen storage alloy. The TiNi, which is a hydrogen storage alloy, was rolled by a roll forming apparatus shown in FIG.
A negative electrode is prepared by processing into a sheet shape integrated with a 00 mesh Ni wire mesh.

【0049】さらに、正極として、水酸化カリウム水溶
液等のアルカリ水溶液中で電気化学的に化成処理を行
い、放電状態にしたシート状の焼結式ニッケル電極を準
備する。なお、正極の容量は500mAh、負極の容量
は800mAhとした。
Further, as a positive electrode, a sheet-form sintered nickel electrode which is electrochemically subjected to a chemical conversion treatment in an alkaline aqueous solution such as a potassium hydroxide aqueous solution to be discharged is prepared. The capacity of the positive electrode was 500 mAh, and the capacity of the negative electrode was 800 mAh.

【0050】以上の負極、セパレータ材、正極をこの順
に重ね、渦巻き状に巻き上げて電池容器内に装着し、電
解液である30wt%水酸化カリウム水溶液を供給し、
封口して単3型ニッケル水素電池を組み立てた。
The above-described negative electrode, separator material and positive electrode are stacked in this order, spirally wound and mounted in a battery container, and a 30 wt% aqueous solution of potassium hydroxide as an electrolytic solution is supplied.
The container was sealed and an AA nickel-metal hydride battery was assembled.

【0051】本実施例の電池の内部では、セパレータ材
中のポリビニルアルコールが膨潤し、その一部は電解液
(水酸化カリウム水溶液)中に溶解・溶出し、熱融着性
ポリテトラフルオロエチレンを主体とする、3次元多孔
体からなるセパレータとなる。普通、ポリテトラフルオ
ロエチレンは電解液等との馴染みが悪いが、本発明のセ
パレータ材の場合はその傾向が小さく、認められなかっ
た。また、このセパレータは、電解液透過性に優れ、イ
オン電導性に優れたセパレータを有する電池となった。
In the battery of this embodiment, the polyvinyl alcohol in the separator material swells, and a part of the polyvinyl alcohol dissolves and elutes in the electrolytic solution (aqueous potassium hydroxide solution) to remove the heat-fusible polytetrafluoroethylene. The separator is mainly composed of a three-dimensional porous body. Ordinarily, polytetrafluoroethylene is poorly compatible with an electrolytic solution or the like, but the tendency was small in the case of the separator material of the present invention, and was not recognized. Further, this separator was a battery having a separator excellent in electrolyte permeability and excellent ion conductivity.

【0052】本実施例の放電曲線を図7に示す。FIG. 7 shows a discharge curve of this embodiment.

【0053】本実施例の電池は、さらに余分に100個
作製し、サイクル不良の発生率を試験した。表1の実施
例5の欄に、本実施例の電池の100サイクル毎の不良
の発生数を示す。ここでいう不良とは、開路電圧異常、
放電電圧異常、充電電圧異常、放電容量が初期容量に比
べて50%以下に低下した場合を指す。
An extra 100 batteries were manufactured in this example, and the occurrence rate of cycle failure was tested. The column of Example 5 in Table 1 shows the number of defective occurrences of the battery of this example every 100 cycles. Here failure The mentioned, open-circuit photoelectric 圧異 normal,
Abnormal discharge voltage, abnormal charge voltage, and a case where the discharge capacity is reduced to 50% or less of the initial capacity.

【0054】 実施例6 セパレータ材の材料として、熱融着性ポリテトラフルオ
ロエチレン10重量部とポリビニルアルコール4重量部
及びガラスビーズ(平均粒径24μm、粒径範囲15〜
40μm)2重量部とを使用し、このセパレータ材の材
料を混合した後、図15のロール成型装置の260℃に
加熱した20cm幅の熱圧延成型ロール17、18間に
投入し、最大20cm幅のシート状のセパレータ材を作
製した以外は実施例5と同様の方法で電池を作製した。
Example 6 As a material for a separator material, 10 parts by weight of heat-fusible polytetrafluoroethylene, 4 parts by weight of polyvinyl alcohol, and glass beads (average particle size 24 μm, particle size range 15 to
After mixing the material of this separator material using 2 parts by weight of 40 μm), the mixture was put between hot-rolling forming rolls 17 and 18 of 20 cm width heated to 260 ° C. in the roll forming apparatus of FIG. A battery was manufactured in the same manner as in Example 5, except that the sheet-shaped separator material was manufactured.

【0055】本実施例の電池は実施例5の電池と同様
に、電池の内部では、セパレータ材中のポリビニルアル
コールが膨潤し、その一部は電解液(水酸化カリウム水
溶液)中に溶解・溶出し、ガラスビーズの分散された熱
融着性ポリテトラフルオロエチレンを主体とする、3次
元多孔体からなるセパレータとなる。また、本実施例の
電池のセパレータ材は実施例5の電池と同様に、親電解
液性、電解液透過性に優れ、イオン電導性に優れたセパ
レータを有する電池となった。
In the battery of this embodiment, similarly to the battery of Embodiment 5, the polyvinyl alcohol in the separator swells inside the battery, and a part of the polyvinyl alcohol is dissolved and eluted in an electrolytic solution (aqueous potassium hydroxide solution). Then, a separator composed of a three-dimensional porous body mainly composed of heat-fusible polytetrafluoroethylene in which glass beads are dispersed is obtained. Further, the separator material of the battery of this example was a battery having a separator excellent in electrolyte affinity, electrolyte permeability, and ion conductivity, similarly to the battery of Example 5.

【0056】本実施例の電池のサイクルに伴う放電曲線
を図8に示す。
FIG. 8 shows a discharge curve associated with the cycle of the battery of this embodiment.

【0057】また、実施例5と同様、余分に電池を10
0個作製し、サイクル不良の発生率を試験した。結果を
表1の実施例6の欄に示す。
As in the case of the fifth embodiment, an extra 10
Zero devices were manufactured and the occurrence rate of cycle failure was tested. The results are shown in the column of Example 6 in Table 1.

【0058】放電曲線により、実施例5の電池と本実施
例の電池とを比べると、本実施例の電池の方が各サイク
ル毎の放電容量が大きく、電極の利用率が高くなってい
ることがわかる。また表1より、不良の発生率が実施例
5の電池よりも本実施例の電池の方が低くなっているこ
とがわかる。これは、本実施例の電池が実施例5の電池
よりも電極巻き上げ工程時の圧縮応力や、充放電反応に
伴う電極の厚さ変化による、セパレータの厚さの増加・
減少による保液力の低下や、多孔度の減少による電池の
特性劣化が少ないためである。
According to the discharge curves, comparing the battery of Example 5 with the battery of this example, the battery of this example has a larger discharge capacity in each cycle and a higher electrode utilization. I understand. Also, from Table 1, it can be seen that the occurrence rate of defects is lower in the battery of the present embodiment than in the battery of Example 5. This is because the battery of the present embodiment has a larger separator thickness than the battery of the fifth embodiment due to the compressive stress during the electrode winding process and the change in the electrode thickness due to the charge / discharge reaction.
This is because there is little deterioration in the liquid retention ability due to the decrease and little deterioration in battery characteristics due to the decrease in the porosity.

【0059】 比較例2 実施例5のセパレータの代わりに、アルカリ煮沸処理を
施して、親電解液性を付与した幅40mmのポリプロピ
レン製不織布をセパレータとして用いた単3型ニッケル
−水素電池を作製した。この電池は、セパレータ部以外
は前記実施例5と同じ構造を有している。
Comparative Example 2 Instead of the separator of Example 5, an AA nickel-hydrogen battery was produced using a nonwoven fabric made of polypropylene with a width of 40 mm to which an electrophilic property was imparted by performing an alkali boiling treatment as a separator. . This battery has the same structure as that of the fifth embodiment except for the separator.

【0060】本比較例2の電池の放電曲線を図9に示
す。
FIG. 9 shows a discharge curve of the battery of Comparative Example 2.

【0061】また、本比較例の電池は100個余分に作
製し、実施例5と同様の方法でサイクル不良の発生率を
試験した。結果を表1の比較例2の欄に示す。
Further, 100 extra batteries of this comparative example were manufactured, and the occurrence rate of cycle failure was tested in the same manner as in Example 5. The results are shown in the column of Comparative Example 2 in Table 1.

【0062】放電曲線により、実施例5及び実施例6の
電池と本比較例の電池とを比べると、実施例5及び実施
例6の電池の方が各サイクル毎の放電容量が大きく、電
極の利用率が高くなっていることがわかる。また、表1
より、実施例5及び実施例6の電池の方が本比較例の電
池よりも不良の発生率が低くなっていることがわかる。
From the discharge curves, comparing the batteries of Examples 5 and 6 with the battery of this comparative example, the batteries of Examples 5 and 6 have a larger discharge capacity for each cycle, and It can be seen that the usage rate is high. Table 1
Thus, it can be seen that the batteries of Example 5 and Example 6 had a lower failure rate than the battery of this comparative example.

【0063】 実施例7 実施例5で用いたセパレータ材を、図15に示したロー
ル型成型装置の260℃に加熱した熱圧延成型ロール1
7、18間に通し、実施例5と同様の処理を施したTi
Niをシート状に成型されたセパレータ材上に均一に散
布し、これをさらに、260℃に加熱したもう1台の熱
圧延成型ロール間に投入し、セパレータ材とTiNiと
からなるシート状の、負極が結着したセパレータ材シー
トを作製した。これを用いて、実施例5と同様の単3型
ニッケル−水素電池を作製した。本実施例の電池は実施
例5の電池と比べると、負極とセパレータが結着してい
る点と、負極にNi金網が含まれていない点で異なる。
Example 7 A hot roll forming roll 1 was prepared by heating the separator material used in Example 5 to 260 ° C. in a roll forming apparatus shown in FIG.
7 and 18 passed through the same treatment as in Example 5
Ni is evenly spread on a separator material molded into a sheet shape, and further poured into another hot-rolling molding roll heated to 260 ° C. to form a sheet material composed of the separator material and TiNi. A separator material sheet to which the negative electrode was bound was produced. Using this, an AA nickel-metal hydride battery similar to that of Example 5 was produced. The battery of this example is different from the battery of Example 5 in that the negative electrode and the separator are bonded and that the negative electrode does not include a Ni wire mesh.

【0064】本実施例の電池の放電曲線を図10に示
す。
FIG. 10 shows a discharge curve of the battery of this example.

【0065】また、本実施例の電池は、さらに余分に1
00個作製し、実施例5と同様にしてサイクル不良の発
生率を試験した。結果を表1の実施例7の欄に示す。放
電曲線により本実施例の電池と実施例5の電池とを比較
すると、初期の放電容量は同じであるが本実施例の電池
の方がサイクルに伴う容量の減少が少なくなっている。
また、表1より、本実施例の電池の方が実施例5の電池
よりも不良の発生率が低いことがわかる。
Further, the battery of this embodiment has an extra 1
00 pieces were manufactured, and the occurrence rate of cycle failure was tested in the same manner as in Example 5. The results are shown in the column of Example 7 in Table 1. Comparing the battery of the present example with the battery of Example 5 based on the discharge curve, the initial discharge capacity is the same, but the capacity of the battery of the present example decreases with cycling less.
Table 1 also shows that the battery of the present example has a lower failure rate than the battery of Example 5.

【0066】また、本実施例は、負極の水素吸蔵合金を
保持するためのNi金網を必要としないので、負極の体
積容量密度を大きくすることができる。
In this embodiment, the volume capacity density of the negative electrode can be increased since a Ni wire mesh for holding the hydrogen storage alloy of the negative electrode is not required.

【0067】 実施例8 実施例6で用いたセパレータ材を、図15に示したロー
ル型成型装置の260℃に加熱した熱圧延成型ロール1
7、18間に通し、実施例6と同様の処理を施したTi
Niをシート状に成型されたセパレータ材上に均一に散
布し、これをさらに、260℃に加熱したもう1台の熱
圧延成型ロール間に投入し、セパレータ材とTiNiと
からなるシート状の、負極が結着したセパレータ材シー
トを作製した。これを用いて、実施例6と同様の単3型
ニッケル−水素電池を作製した。本実施例の電池の放電
曲線を図11に示す。
Example 8 A hot roll forming roll 1 was prepared by heating the separator material used in Example 6 to 260 ° C. in a roll forming apparatus shown in FIG.
7 and 18 passed through the same treatment as in Example 6
Ni is evenly spread on a separator material molded into a sheet shape, and further poured into another hot-rolling molding roll heated to 260 ° C. to form a sheet material composed of the separator material and TiNi. A separator material sheet to which the negative electrode was bound was produced. Using this, an AA nickel-metal hydride battery similar to that of Example 6 was produced. FIG. 11 shows a discharge curve of the battery of this example.

【0068】また、本実施例の電池Jを余分に100個
作製し、実施例5と同様にサイクル毎の不良の発生件数
を試験した。その結果を表1の実施例8の欄に示す。
Further, an extra 100 batteries J of this embodiment were manufactured, and the number of occurrences of defects in each cycle was tested in the same manner as in the fifth embodiment. The results are shown in the column of Example 8 in Table 1.

【0069】放電曲線により、実施例7の電池と本実施
例の電池とを比べると、本実施例の電池の方が各サイク
ル毎の放電容量が大きく、電極の利用率が高くなってい
ることがわかる。また表1により本実施例の電池と実施
例8の電池を比較すると、本実施例の電池のほうが、不
良の発生率が低くなっていることがわかる。
According to the discharge curves, comparing the battery of Example 7 with the battery of this example, the battery of this example has a larger discharge capacity for each cycle and a higher electrode utilization. I understand. Table 1 also shows that the battery of this example and the battery of Example 8 have a lower failure rate than the battery of Example 8.

【0070】さらに、本実施例の電池は実施例6の電池
と比べると、負極とセパレータが結着している点と、負
極にNi金網が含まれていない点で異なるが、放電曲線
により比較すると、初期の放電容量は同じであるが、サ
イクルに伴う容量の減少が本実施例の方が少なくなって
いる。また、本実施例の電池は負極の水素吸蔵合金を保
持するためのNi金網を必要としないので、負極の体積
容量密度を大きくすることができる。
Further, the battery of this embodiment is different from the battery of Embodiment 6 in that the negative electrode and the separator are bonded and that the negative electrode does not include a Ni wire mesh. Then, although the initial discharge capacity is the same, the decrease in the capacity due to the cycle is smaller in the present embodiment. Further, since the battery of the present embodiment does not require a Ni wire mesh for holding the hydrogen storage alloy of the negative electrode, the volume capacity density of the negative electrode can be increased.

【0071】 実施例9 本発明のセパレータ材の材料である、無水マレイン酸を
置換基として有する変性ポリプロピレン10重量部とポ
リビニルアルコール3重量部とを混合した後、この混合
したセパレータ材の材料を図15に示したロール成型装
置の180℃に加熱した熱圧延成型ロール17、18間
に投入し、シート状のセパレータ材を作製した。本実施
例では20cm幅のロールを用いて、最大20cm幅の
セパレータ材を連続的に作製した。
Example 9 After mixing 10 parts by weight of a modified polypropylene having maleic anhydride as a substituent and 3 parts by weight of polyvinyl alcohol, which are the materials of the separator material of the present invention, the material of the mixed separator material is shown in FIG. The sheet-like separator material was prepared by putting the material between the hot-rolling forming rolls 17 and 18 heated to 180 ° C. in the roll forming apparatus shown in FIG. In this example, a separator material having a maximum width of 20 cm was continuously produced using a roll having a width of 20 cm.

【0072】次に、負極の材料であるTiNiを耐圧容
器(図示せず)に投入し、300℃に昇温した後、10
気圧のガス状の水素を吸収、放出させ、同温度、0.1
Torrの条件下で、一晩脱気処理して水素吸蔵合金を
作製した。この水素吸蔵合金であるTiNiを圧延ロー
ルにて、線径0.1mm、100meshのNi金網と
一体化したシート状に加工し、負極を準備した。
Next, TiNi, which is the material of the negative electrode, was charged into a pressure-resistant container (not shown), and the temperature was raised to 300 ° C.
Absorb and release gaseous hydrogen at atmospheric pressure, at the same temperature, 0.1
Under a Torr condition, a degassing treatment was performed overnight to produce a hydrogen storage alloy. This hydrogen-absorbing alloy, TiNi, was processed by a rolling roll into a sheet integrated with a Ni mesh having a wire diameter of 0.1 mm and 100 mesh to prepare a negative electrode.

【0073】さらに、正極として、水酸化カリウム水溶
液等のアルカリ水溶液中で電気化学的に化成処理を行
い、放電状態にしたシート状の焼結式ニッケル電極を準
備した。なお、正極の容量は500mAh、負極の容量
は800mAhであった。
Further, as a positive electrode, a sheet-form sintered nickel electrode which was electrochemically converted in an alkaline aqueous solution such as a potassium hydroxide aqueous solution and discharged was prepared. The capacity of the positive electrode was 500 mAh, and the capacity of the negative electrode was 800 mAh.

【0074】以上の負極、セパレータ材、正極をこの順
に重ね、渦巻き状に巻き上げて電池容器内に装着し、電
解液である30wt%水酸化カリウム水溶液を供給し、
封口して単3型ニッケル水素電池を組み立てた。
The above-described negative electrode, separator material and positive electrode are stacked in this order, spirally wound and mounted in a battery container, and a 30 wt% aqueous potassium hydroxide solution as an electrolytic solution is supplied.
The container was sealed and an AA nickel-metal hydride battery was assembled.

【0075】本電池の内部では実施例5と同様に、セパ
レータ材中のポリビニルアルコールが膨潤し、その一部
は電解液(水酸化カリウム水溶液)中に溶解・溶出し、
変性ポリプロピレンを主体とする、3次元多孔体からな
るセパレータとなる。本実施例によれば、親電解液性が
高く、電解液透過性に優れ、イオン電導性に優れたセパ
レータを有する電池となる。
As in Example 5, the polyvinyl alcohol in the separator swells inside the battery, and a part of the polyvinyl alcohol dissolves and elutes in the electrolyte (aqueous potassium hydroxide solution).
The separator is a three-dimensional porous body mainly composed of modified polypropylene. According to the present embodiment, a battery having a separator having high electrolyte affinity, excellent electrolyte permeability, and excellent ion conductivity is obtained.

【0076】本実施例の電池の放電曲線を図12に示
す。
FIG. 12 shows a discharge curve of the battery of this example.

【0077】また、この電池を、さらに余分に100個
作製し、実施例5と同様の方法でサイクル不良の発生率
を試験した。結果を表1の実施例9の欄に示す。
Further, an extra 100 batteries were manufactured, and the occurrence rate of cycle failure was tested in the same manner as in Example 5. The results are shown in the column of Example 9 in Table 1.

【0078】本実施例は実施例5と比較して、非溶解性
高分子材料にポリテトラフルオロエチレンの代わりに無
水マレイン酸を置換基として有する変性ポリプロピレン
を使用した点で異なるが、放電曲線により本実施例と実
施例6を比較すると、本実施例の方が各サイクルの容量
が大きく、電極の利用率が高くなっていることがわか
る。また、表1により本実施例と実施例5を比較すると
本実施例の方が不良の発生率が低くなっていることがわ
かる。
This example is different from Example 5 in that modified polypropylene having maleic anhydride as a substituent was used instead of polytetrafluoroethylene as the insoluble polymer material. Comparing the present embodiment with the sixth embodiment, it can be seen that the present embodiment has a larger capacity in each cycle and a higher electrode utilization. In addition, Table 1 shows that the present embodiment and the fifth embodiment are compared with each other, and that the present embodiment has a lower failure rate.

【0079】 実施例10 セパレータ材の材料として、無水マレイン酸を置換基と
して有する変性ポリプロピレン10重量部とポリビニル
アルコール3重量部及びガラスビーズ(平均粒径24μ
m、粒径範囲15〜40μm)2重量部とを混合した
後、この混合したセパレータ材の材料を図15に示した
ロール成型装置の180℃に加熱した幅20cmの熱圧
延成型ロール17、18間に投入し、最大幅20cmの
シート状のセパレータ材を作製した以外は実施例9と同
様にして、電池を作製した。本実施例の電池の放電曲線
を図13に示す。
Example 10 As a material for a separator material, 10 parts by weight of a modified polypropylene having maleic anhydride as a substituent, 3 parts by weight of polyvinyl alcohol, and glass beads (average particle diameter of 24 μm) were used.
m, a particle size range of 15 to 40 μm) and 2 parts by weight, and the mixed separator material was heated to 180 ° C. in a roll forming apparatus shown in FIG. A battery was manufactured in the same manner as in Example 9 except that the separator was put into the gap and a sheet-shaped separator material having a maximum width of 20 cm was manufactured. FIG. 13 shows a discharge curve of the battery of this example.

【0080】また、この電池を更に、100個余分に作
製し、実施例5と同様の方法でサイクル不良の発生率を
試験した。結果を表1の実施例10の欄に示す。
Further, one hundred extra batteries were manufactured, and the occurrence rate of cycle failure was tested in the same manner as in Example 5. The results are shown in the column of Example 10 in Table 1.

【0081】放電曲線により実施例9の電池と本実施例
の電池とを比べると、本実施例の電池の方が各サイクル
毎の放電容量が大きく、電極の利用率が高くなっている
ことがわかる。また、表1より本発明と実施例9とを比
べると本発明の方が不良の発生率が低くなっていること
がわかる。
Comparing the battery of Embodiment 9 with the battery of this embodiment based on the discharge curves, the battery of this embodiment has a larger discharge capacity for each cycle and a higher electrode utilization. Recognize. Table 1 also shows that the present invention has a lower occurrence rate of defects when the present invention and Example 9 are compared.

【0082】また、本実施例のセパレータ材は、実施例
9の電池のセパレータ材に比べて、電極巻き上げ工程時
の圧縮応力や、充放電反応に伴う電極の厚さ変化によ
る、セパレータの厚さの増加・減少による保液力の低下
や、多孔度の減少による電池の特性劣化が少ない、優れ
た電池を作製することができた。
[0082] The separator material of the present embodiment, as compared with the separator material of the batteries of Example 9, the compressive stress of or during the electrode winding up process, due to the thickness variation of the electrode due to the charge and discharge reactions, the separator thickness An excellent battery was produced, in which the liquid retention ability was reduced due to the increase / decrease in the porosity and the characteristics of the battery were not significantly deteriorated due to the reduced porosity.

【0083】以上示したように、本実施例及び比較例の
電池では、セパレータ材の成型及び負極とセパレータ材
との結着に熱融着を用いたが、ニトロセルロース、ポリ
エチレンオキサイド等を用いて、スピンキャスト等の方
法で成型と同時に結着、一体化することも可能である。
尚、溶液とはペースト状のものを含む。
As described above, in the batteries of the present example and the comparative example, the heat sealing was used for molding the separator material and for bonding the negative electrode and the separator material. However, nitrocellulose, polyethylene oxide and the like were used. It is also possible to combine and integrate with molding by a method such as spin casting or the like.
The solution includes a paste-like solution.

【0084】 本実施例及び比較例の電池では、負極活物
質にTiNiを用いたものしか示さなかったが、これ以
外の水素吸蔵合金、例えば、希土類系合金の一種である
LaNi5やMmNi5(Mm:メッシュメタルといい、
数種のランタノイドの混合物)及び、そのNiやLa,
Mmを各種遷移元素で置換したもの(一例を挙げるとL
aNi3.5Co0.7Al0.8やMmNi2.0Co2.2
0.8)、ZrV系合金、TiCo等を用いることも可
能である。
In the batteries of this example and the comparative example, only those using TiNi as the negative electrode active material were shown. However, other hydrogen storage alloys, for example, LaNi 5 or MmNi 5 (a kind of rare earth alloy) were used. Mm: Mesh metal
A mixture of several lanthanoids) and their Ni, La,
Mm substituted with various transition elements (for example, L
aNi 3.5 Co 0.7 Al 0.8 or MmNi 2.0 Co 2.2 A
l 0.8 ), a ZrV-based alloy, TiCo or the like can also be used.

【0085】また、一般に、正極の主成分である正極合
剤は、正極活物質、導電剤及び結着剤を含む。場合によ
っては、鉄板にニッケルメッキを施したパンチングメタ
ルやニッケル金網を内部導電体として含ませることもあ
る。上記正極活物質としては、例えば二酸化マンガン、
酸化ニッケル、三酸化タングステン、二酸化鉛、三酸化
モリブデン等の酸化剤が挙げられるが、二酸化マンガン
及び本実施例で使用した酸化ニッケルが好適である。ま
た、上記導電剤とは、合剤中の電子導電性を確保するた
めに加えられる電子導電性物質である。この例として
は、アセチレンブラック、人造黒鉛、グラファイト、カ
ーボンブラック、ニッケル粉末等が挙げられるが、グラ
ファイト、ニッケル粉末が好適である。さらに、上記結
着剤とは、前記二種の粉末の結着性・成型性を高めるた
めに加えられる物質である。この例としては、カルボキ
シメチルセルロース、ポリテトラフルオロエチレン、カ
ルボキメチルセルロースの塩、ポリビニルアルコール、
ポリエチレン、寒天、メチルセルロース等が挙げられ
る。前記導電剤及び結着剤は正極合剤中に3〜20重量
%ずつ配合される。
In general, the positive electrode mixture which is a main component of the positive electrode contains a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder. In some cases, a punching metal or a nickel wire mesh obtained by plating a nickel plate on an iron plate may be included as an internal conductor. As the positive electrode active material, for example, manganese dioxide,
Examples of the oxidizing agent include nickel oxide, tungsten trioxide, lead dioxide, and molybdenum trioxide. Of these, manganese dioxide and nickel oxide used in this example are preferable. The conductive agent is an electronic conductive substance added to ensure electronic conductivity in the mixture. Examples of this include acetylene black, artificial graphite, graphite, carbon black, nickel powder, etc., but graphite and nickel powder are preferred. Further, the above-mentioned binder is a substance added to enhance the binding properties and moldability of the two kinds of powders. Examples of this include carboxymethylcellulose, polytetrafluoroethylene, salts of carboxymethylcellulose, polyvinyl alcohol,
Examples include polyethylene, agar, and methylcellulose. The conductive agent and the binder are mixed in the positive electrode mixture in an amount of 3 to 20% by weight.

【0086】[0086]

【表1】 [Table 1]

【0087】[0087]

【発明の効果】本発明の電池の製造方法は上記のように
構成するために、組立工程前でのセパレート材への親電
解液性処理が不必要になり、さらに、電池容器へ正極、
負極、セパレータ材の組立工程を乾式で行うことが可能
となるため、組立工程で電解液が工程中へ漏れる恐れが
少なくなり、電池の組立が容易となる。さらに、電池容
器内に正極、負極、セパレータ材を配設した状態で電解
液を供給することにより、電池へのセパレータ材の配設
後にセパレータ材に加わる圧縮応力を、セパレータ材か
らの可溶性材料の溶出により吸収緩和できるため、電池
の組立後のセパレータ材の強度を確保できる。また、セ
パレータ材中に無機質の粉体を分散させた場合には、セ
パレータ材をシート状に形成した場合にもセパレータの
圧縮応力に対する耐性が向上し、多孔度が維持される。
それによって保液量が確保され、内部抵抗の上昇が抑制
される。また、圧縮応力に対する耐性が向上することに
より、セパレータの厚みの減少、さらにこれに伴う絶縁
破壊による内部短絡や急速異常放電による発熱・発火が
防止できる、また、機械的強度に優れているため、容易
に大面積のセパレータを作製することができる。また、
上記無機質の粉体として10乃至100μmである場合
に特に上記効果を奏することができる。
According to the method for producing a battery of the present invention as described above, it becomes unnecessary to treat the separate material with an electrophilic solution before the assembling step.
Since the process of assembling the negative electrode and the separator material can be performed in a dry manner, the possibility that the electrolyte solution leaks into the process in the assembling process is reduced, and the battery is easily assembled. Further, by supplying the electrolytic solution in a state where the positive electrode, the negative electrode, and the separator material are provided in the battery container, the compressive stress applied to the separator material after the placement of the separator material in the battery reduces the soluble stress of the soluble material from the separator material. Since the absorption can be reduced by the elution, the strength of the separator material after the battery is assembled can be secured. Also,
When inorganic powder is dispersed in the parator material,
Even when the parator material is formed into a sheet,
The resistance to compressive stress is improved and the porosity is maintained.
As a result, the liquid retention amount is secured and the rise in internal resistance is suppressed.
Is done. In addition, improved resistance to compressive stress
Reduced separator thickness, resulting in insulation
Heat generation and ignition due to internal short circuit due to destruction and rapid abnormal discharge
Can be prevented and has excellent mechanical strength.
Thus, a large-area separator can be manufactured. Also,
When the inorganic powder is 10 to 100 μm
In particular, the above effects can be obtained.

【0088】また、上記高分子材料が極性基を有するた
め、高分子材料間及び無機材質粉体との接着性がよく、
さらに、電解質との親和性も向上する。
Further , the polymer material has a polar group.
Good adhesion between polymer materials and inorganic powders,
Further, the affinity with the electrolyte is also improved.

【0089】本発明によれば、水素吸蔵合金の微粉化に
伴う電池特性の変化を防ぐことが可能であり、負極容器
への電気的接続も容易になり、負極の容量密度も大きく
することができ、優れた電池を作製できる。さらに、大
面積の電極も容易に作製でき、大容量の電池の作製も簡
単である。
According to the present invention, the hydrogen storage alloy is finely pulverized.
It is possible to prevent the battery characteristics from
Connection to the anode is easy and the capacity density of the negative electrode is large.
And an excellent battery can be manufactured. Furthermore, large
Electrodes with a large area can be easily manufactured, and large-capacity batteries can be easily manufactured.
It is simply.

【0090】本発明によれば、上記のように電池の組立
てを行うことにより、セパレータ材への圧縮応力が加わ
りにくい電池を提供できる。
According to the present invention, as described above,
The compression stress applied to the separator material.
It is possible to provide batteries that are difficult to use.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1に係る電池の組み立て工程を説明する
図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an assembly process of a battery according to Example 1.

【図2】実施例1に係る電池の放電曲線を示す図であ
る。
FIG. 2 is a view showing a discharge curve of the battery according to Example 1.

【図3】実施例2に係る電池の放電曲線を示す図であ
る。
FIG. 3 is a view showing a discharge curve of a battery according to Example 2.

【図4】比較例1に係る電池の放電曲線を示す図であ
る。
FIG. 4 is a view showing a discharge curve of the battery according to Comparative Example 1.

【図5】実施例3に係る電池の放電曲線を示す図であ
る。
FIG. 5 is a view showing a discharge curve of the battery according to Example 3.

【図6】実施例4に係る電池の放電曲線を示す図であ
る。
FIG. 6 is a view showing a discharge curve of the battery according to Example 4.

【図7】実施例5に係る電池の放電曲線を示す図であ
る。
FIG. 7 is a view showing a discharge curve of the battery according to Example 5.

【図8】実施例6に係る電池の放電曲線を示す図であ
る。
FIG. 8 is a view showing a discharge curve of the battery according to Example 6.

【図9】比較例2に係る電池の放電曲線を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing a discharge curve of a battery according to Comparative Example 2.

【図10】実施例7に係る電池の放電曲線を示す図であ
る。
FIG. 10 is a view showing a discharge curve of the battery according to Example 7.

【図11】実施例8に係る電池の放電曲線を示す図であ
る。
FIG. 11 is a view showing a discharge curve of the battery according to Example 8.

【図12】実施例9に係る電池の放電曲線を示す図であ
る。
FIG. 12 is a view showing a discharge curve of the battery according to Example 9.

【図13】実施例10に係る電池の放電曲線を示す図で
ある。
FIG. 13 is a view showing a discharge curve of the battery according to Example 10.

【図14】本願発明のセパレータ材を成型するための成
型用金型装置の概略構成図である。
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a molding die apparatus for molding a separator material of the present invention.

【図15】本願発明のセパレータ材を成型するためのロ
ール成型装置の概略構成図である。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a roll forming apparatus for forming a separator material of the present invention.

【図16】本願発明のセパレータ材を成型するための超
音波融着装置の概略構成図である。
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of an ultrasonic welding device for molding a separator material of the present invention.

【図17】本願発明のセパレータ材を成型するためのス
ピンキャスト法を説明するための説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining a spin casting method for molding the separator material of the present invention.

【図18】本願発明のセパレータ材を成型するためのス
プレーキャスト法を説明するための説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining a spray casting method for molding the separator material of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電解液 2 負極 3 セパレータ材 3’セパレータ 4 正極 6 正極 1 electrolytic solution 2 negative electrode 3 separator material 3 'separator 4 positive can 6 positive

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所定の電解液に対して非溶解性を有する
高分子材料と、前記電解液に対して可溶性を有する可溶
性材料との混合物、前記電解質に溶解しない無機質の
粉体を分散してなるセパレータ材において、 電池容器内に、正極、負極、上記セパレータ材を配設し
た状態で、上記電解液を供給することにより、該電池容
器内で該セパレータ材から上記可溶性材料を該電解液中
に溶出させることを特徴とする電池の製造方法。
And 1. A polymeric material having a non-soluble in the predetermined electrolyte, a mixture of a soluble material having a solubility to the electrolyte solution, dispersing the powder of inorganic which does not dissolve in the electrolyte By supplying the electrolytic solution in a state where the positive electrode, the negative electrode, and the separator material are provided in the battery container, the soluble material is separated from the separator material in the battery container by the electrolytic solution. A method for producing a battery, characterized in that the battery is eluted therein.
【請求項2】 前記無機質の粉体の粒径が10乃至10
0μmであることを特徴とする請求項1に記載の電池の
製造方法。
2. The inorganic powder having a particle size of 10 to 10
The method for producing a battery according to claim 1, wherein the thickness is 0 μm.
【請求項3】 上記高分子材料は、極性基を有すること
を特徴とする請求項1に記載の電池の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the polymer material has a polar group.
【請求項4】 上記負極を水素吸蔵合金から構成すると
ともに、該水素吸蔵合金と上記セパレータ材とを結着さ
せた状態で、上記電解液を供給することを特徴とする請
求項1に記載の電池の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the negative electrode is made of a hydrogen storage alloy, and the electrolyte is supplied in a state where the hydrogen storage alloy and the separator material are bound. Battery manufacturing method.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の電池
の製造方法によって製造することを特徴とする電池。
5. A battery manufactured by the method for manufacturing a battery according to claim 1.
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