JP3100138B2 - アルカリ蓄電池用電極の製造方法 - Google Patents
アルカリ蓄電池用電極の製造方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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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、アルカリ蓄電池用電極の製造法に関し、特
にペースト状物が充填された基板のプレス工程を改良し
たアルカリ蓄電池用電極の製造法に係わる。
にペースト状物が充填された基板のプレス工程を改良し
たアルカリ蓄電池用電極の製造法に係わる。
［従来の技術及び課題］ ニッケル−カドミウム蓄電池に代表されるアルカリ蓄
電池の電極の製造においては、寿命が長く、かつ高効率
放電性能が優れた焼結式が主に採用されてきた。
電池の電極の製造においては、寿命が長く、かつ高効率
放電性能が優れた焼結式が主に採用されてきた。
しかしながら、前記焼結式電極の製造方法では煩雑で
時間がかかるために、該焼結式に代わる方法として三次
元構造を有する導電性多孔質基板を使用する方法が開発
されている。この方法は、前記多孔質基板に活物質を含
むペースト状物を直接充填できる利点があり、製造工程
を簡略化できる。かかるペースト状物としては、活物質
（ニッケル極では水酸化ニッケル、カドミウム極では酸
化カドミウム）に各種添加剤、増粘剤、結着剤を加え、
ペースト状としたものが用いられるが、充填後の充填密
度が低いため、通常、充填後に所定密度を確保するため
にプレスを行っている。このプレス方法としては、ロ
ーラプレス法、静圧プレス法が一般的に知られている
が、後者の方法では大掛かりな装置を必要とするため量
産性の観点から連続プレスが可能な前者のローラプレス
法が有利である。このローラプレス法は、前記ペースト
状物が充填された基板（ペースト状物充填基板）を数台
並べた２段ローラにより多段回に別けて徐々に所定厚さ
までプレスする方法である。
時間がかかるために、該焼結式に代わる方法として三次
元構造を有する導電性多孔質基板を使用する方法が開発
されている。この方法は、前記多孔質基板に活物質を含
むペースト状物を直接充填できる利点があり、製造工程
を簡略化できる。かかるペースト状物としては、活物質
（ニッケル極では水酸化ニッケル、カドミウム極では酸
化カドミウム）に各種添加剤、増粘剤、結着剤を加え、
ペースト状としたものが用いられるが、充填後の充填密
度が低いため、通常、充填後に所定密度を確保するため
にプレスを行っている。このプレス方法としては、ロ
ーラプレス法、静圧プレス法が一般的に知られている
が、後者の方法では大掛かりな装置を必要とするため量
産性の観点から連続プレスが可能な前者のローラプレス
法が有利である。このローラプレス法は、前記ペースト
状物が充填された基板（ペースト状物充填基板）を数台
並べた２段ローラにより多段回に別けて徐々に所定厚さ
までプレスする方法である。
しかしながら、前記ローラプレス法ではペースト状物
充填基板の延伸により蛇行が生じるため、基板中へのペ
ースト状物の充填量の制御が難しくなり、しかも基板が
引張破断強度の限界を越えて破断するという問題があっ
た。このようなことから、ローラプレスに際して余り延
伸しない領域でのプレスに止めることが考えられるが、
充填密度の大幅な向上が望めなくなる。
充填基板の延伸により蛇行が生じるため、基板中へのペ
ースト状物の充填量の制御が難しくなり、しかも基板が
引張破断強度の限界を越えて破断するという問題があっ
た。このようなことから、ローラプレスに際して余り延
伸しない領域でのプレスに止めることが考えられるが、
充填密度の大幅な向上が望めなくなる。
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされた
もので、活物質含有物充填基板のローラプレスに際して
延伸が少なく蛇行発生を防止した信頼が高く、かつ所定
の活物質含有物が充填されたアルカリ蓄電池用電極の製
造方法を提供しようとするものである。
もので、活物質含有物充填基板のローラプレスに際して
延伸が少なく蛇行発生を防止した信頼が高く、かつ所定
の活物質含有物が充填されたアルカリ蓄電池用電極の製
造方法を提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明に係わるアルカリ蓄電池用電極の製造方法は、
三次元構造を有する導電性繊維基板に活物質を含むペー
スト状物を充填した後、乾燥して完全乾燥状態にする工
程と、 前記完全乾燥状態の活物質含有物充填基板を直径200m
m以上で表面が平滑なローラにより多段回に別けてプレ
スすると共に１回目の前記ローラによるプレスにより少
なくとも目標圧縮率の60％以上に圧縮する工程と を具備したことを特徴とするものである。
三次元構造を有する導電性繊維基板に活物質を含むペー
スト状物を充填した後、乾燥して完全乾燥状態にする工
程と、 前記完全乾燥状態の活物質含有物充填基板を直径200m
m以上で表面が平滑なローラにより多段回に別けてプレ
スすると共に１回目の前記ローラによるプレスにより少
なくとも目標圧縮率の60％以上に圧縮する工程と を具備したことを特徴とするものである。
上記三次元構造を有する導電性繊維基板としては、例
えばニッケル焼結繊維基板、金属メッキ繊維基板等を挙
げることができる。
えばニッケル焼結繊維基板、金属メッキ繊維基板等を挙
げることができる。
上記活物質含有物としては、例えば水酸化ニッケル
などの正極活物質とカルボニルメチルセルロース（CM
C）、メチルセルロース、ポリアクリル酸ソーダ、ポリ
テトラフルオロエチレンなどの増粘剤と水などの溶媒と
の組成からなる正極用活物質含有物、酸化カドミウム
などの負極活物質とポリビニルアルコールなどの増粘剤
とエチレングリコールなどの溶媒との組成からなる負極
用活物質含有物を挙げることができる。なお、前記正極
用活物質含有物には必要に応じてβ−Co（OH）２を添加
してもよい。
などの正極活物質とカルボニルメチルセルロース（CM
C）、メチルセルロース、ポリアクリル酸ソーダ、ポリ
テトラフルオロエチレンなどの増粘剤と水などの溶媒と
の組成からなる正極用活物質含有物、酸化カドミウム
などの負極活物質とポリビニルアルコールなどの増粘剤
とエチレングリコールなどの溶媒との組成からなる負極
用活物質含有物を挙げることができる。なお、前記正極
用活物質含有物には必要に応じてβ−Co（OH）２を添加
してもよい。
上記ローラの直径を200mm以上に限定した理由は、そ
の直径を200mm未満にすると延伸の抑制効果を充分に発
揮できないばかりか、前記圧縮率との関係で活物質含有
物充填基板を噛み込めずにローラが停止したり、空回り
したりするからである。より好ましいローラの直径は、
200〜500mmの範囲である。
の直径を200mm未満にすると延伸の抑制効果を充分に発
揮できないばかりか、前記圧縮率との関係で活物質含有
物充填基板を噛み込めずにローラが停止したり、空回り
したりするからである。より好ましいローラの直径は、
200〜500mmの範囲である。
上記ローラによるプレスに際して１回目のプレスを目
標圧縮率の60％以上とした理由は、その圧縮率を60％未
満にすると延伸を効果的に抑制できず、結果的には活物
質含有物充填基板の破断や蛇行を生じるからである。
標圧縮率の60％以上とした理由は、その圧縮率を60％未
満にすると延伸を効果的に抑制できず、結果的には活物
質含有物充填基板の破断や蛇行を生じるからである。
［作 用］ 本発明によれば、活物質含有物充填基板の１回目のロ
ーラプレスによる圧縮率を60％以上と大きくすることに
よって、前記基板内の活物質含有物はずれを生じること
なく最密充填状態に移行するため延伸を最小限に抑える
ことができる。これに対し、徐々にプレスを行った場
合、基板内の活物質含有物はずれが大きくなり伸びる方
向に作用する要因が支配的になるため、延伸が大きくな
ってしまう。
ーラプレスによる圧縮率を60％以上と大きくすることに
よって、前記基板内の活物質含有物はずれを生じること
なく最密充填状態に移行するため延伸を最小限に抑える
ことができる。これに対し、徐々にプレスを行った場
合、基板内の活物質含有物はずれが大きくなり伸びる方
向に作用する要因が支配的になるため、延伸が大きくな
ってしまう。
また、ローラの直径を90mm以上とすることによって活
物質含有物充填基板とローラとの接触面積が大きくなる
ため、部分的に静圧プレスと同様な効果が働き延伸を抑
えることができる。しかも、前記１回目の圧縮率を大き
くした場合、ローラの直径が小さきと噛み込みを行えず
ローラが停止したり、空回りしたりするが、ローラ直径
を90mm以上と大きくすることによって前記ローラ停止、
ローラの空回りを解消できる。
物質含有物充填基板とローラとの接触面積が大きくなる
ため、部分的に静圧プレスと同様な効果が働き延伸を抑
えることができる。しかも、前記１回目の圧縮率を大き
くした場合、ローラの直径が小さきと噛み込みを行えず
ローラが停止したり、空回りしたりするが、ローラ直径
を90mm以上と大きくすることによって前記ローラ停止、
ローラの空回りを解消できる。
従って、活物質含有物充填基板のローラプレスに際し
て延伸が少なく蛇行発生を防止でき、ひいては所定の活
物質含有物が充填された高信頼性のアルカリ蓄電池用電
極を得ることができる。
て延伸が少なく蛇行発生を防止でき、ひいては所定の活
物質含有物が充填された高信頼性のアルカリ蓄電池用電
極を得ることができる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
（比較例１） まず、水酸化ニッケルを活物質とし、これに導電材と
してニッケル粉、増粘剤としてのカルボキシメチルセル
ロースをそれぞれ所定量添加し、純水を加えて混合し、
ペースト状物を調製した。つづいて、このペースト状物
を60mmm×300mm×1.5mmの寸法ニッケル焼結繊維基板に
充填した後、乾燥した。次いで、直径が90mmのローラを
有する２段ローラプレスを２台並べたローラプレス装置
を使用し、前記ペースト状物充填基板を１回目で目標の
20％、40％、60％、80％までそれぞれプレスした後、２
回目のプレスを行って目標の厚さまで圧縮して４種のニ
ッケル極を製造した。
してニッケル粉、増粘剤としてのカルボキシメチルセル
ロースをそれぞれ所定量添加し、純水を加えて混合し、
ペースト状物を調製した。つづいて、このペースト状物
を60mmm×300mm×1.5mmの寸法ニッケル焼結繊維基板に
充填した後、乾燥した。次いで、直径が90mmのローラを
有する２段ローラプレスを２台並べたローラプレス装置
を使用し、前記ペースト状物充填基板を１回目で目標の
20％、40％、60％、80％までそれぞれプレスした後、２
回目のプレスを行って目標の厚さまで圧縮して４種のニ
ッケル極を製造した。
（比較例２） 直径が100mmのローラを有する２段ローラプレスを２
台並べたローラプレス装置を使用した以外、比較例１と
同様な方法により４種のニッケル極を製造した。
台並べたローラプレス装置を使用した以外、比較例１と
同様な方法により４種のニッケル極を製造した。
（実施例１） 直径が200mmのローラを有する２段ローラプレスを２
台並べたローラプレス装置を使用した以外、比較例１と
同様な方法により４種のニッケル極を製造した。
台並べたローラプレス装置を使用した以外、比較例１と
同様な方法により４種のニッケル極を製造した。
（実施例２） 直径が300mmのローラを有する２段ローラプレスを２
台並べたローラプレス装置を使用した以外、比較例１と
同様な方法により４種のニッケル極を製造した。
台並べたローラプレス装置を使用した以外、比較例１と
同様な方法により４種のニッケル極を製造した。
（参照例） 直径が70mmのローラを有する２段ローラプレスを２台
並べたローラプレス装置を使用した以外、比較例１と同
様な方法により４種のニッケル極を製造した。
並べたローラプレス装置を使用した以外、比較例１と同
様な方法により４種のニッケル極を製造した。
しかして、本実施例1,2、比較例1,2および参照例の各
ニッケル極について最終厚さに圧縮した後のペースト状
物の充填容量密度と伸び率を測定したところ、第１図及
び第２図に示す結果を得た。
ニッケル極について最終厚さに圧縮した後のペースト状
物の充填容量密度と伸び率を測定したところ、第１図及
び第２図に示す結果を得た。
第１図から明らかなように直径200mm以上のローラを
用いて１回目の圧縮率を60％以上とした実施例1,2によ
れば充填容量密度が約600mAh/ccを越え、直径が70mm,90
mm,100mmのローラを用いた参照例および比較例1,2に比
べて高容量化を容易に実現できることがかわる。
用いて１回目の圧縮率を60％以上とした実施例1,2によ
れば充填容量密度が約600mAh/ccを越え、直径が70mm,90
mm,100mmのローラを用いた参照例および比較例1,2に比
べて高容量化を容易に実現できることがかわる。
また、第２図から明らかなように直径200mm以上のロ
ーラを用いて１回目の圧縮率を60％以上とした実施例1,
2によれば伸び率をいずれも110％未満に抑えることがで
きることがわかる。これに対し、直径が70mm,90mm,100m
mのローラを用いた参照例および比較例1,2では１回目の
圧縮率が60％の場合においても伸び率は110％を越え、
蛇行が生じる恐れがあった。
ーラを用いて１回目の圧縮率を60％以上とした実施例1,
2によれば伸び率をいずれも110％未満に抑えることがで
きることがわかる。これに対し、直径が70mm,90mm,100m
mのローラを用いた参照例および比較例1,2では１回目の
圧縮率が60％の場合においても伸び率は110％を越え、
蛇行が生じる恐れがあった。
以上の結果から、ローラプレス工程において直径200m
m以上のローラを用い、一回目の圧縮率を最終的な圧縮
率の60％以上にすることによって、伸び率を低く抑えて
蛇行を抑制でき、更に三次元構造を有する導電性繊維基
板へのペースト状物の充填容量密度を著しく向上でき
る。
m以上のローラを用い、一回目の圧縮率を最終的な圧縮
率の60％以上にすることによって、伸び率を低く抑えて
蛇行を抑制でき、更に三次元構造を有する導電性繊維基
板へのペースト状物の充填容量密度を著しく向上でき
る。
［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば、活物質含有物充
填基板のローラプレスに際して延伸が少なく蛇行発生を
防止でき、ひいては所定のペースト状物が高密度で充填
された高信頼性のアルカリ蓄電池用電極を製造し得る方
法を提供できる。
填基板のローラプレスに際して延伸が少なく蛇行発生を
防止でき、ひいては所定のペースト状物が高密度で充填
された高信頼性のアルカリ蓄電池用電極を製造し得る方
法を提供できる。
第１図は本実施例１〜４及び比較例の各ニッケル極につ
いて１回目の圧縮率と最終厚さに圧縮した後の活物質含
有物の充填容量密度との関係を示す特性図、第２図は本
実施例１〜４及び比較例の各ニッケル極について１回目
の圧縮率と最終厚さに圧縮した後の活物質含有物の伸び
率との関係を示す特性図である。
いて１回目の圧縮率と最終厚さに圧縮した後の活物質含
有物の充填容量密度との関係を示す特性図、第２図は本
実施例１〜４及び比較例の各ニッケル極について１回目
の圧縮率と最終厚さに圧縮した後の活物質含有物の伸び
率との関係を示す特性図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秦 勝幸 東京都品川区南品川３丁目４番10号 東 芝電池株式会社内 (72)発明者 長谷部 裕之 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 佐々木 邦彦 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−97268（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/24 - 4/26
Claims (1)
- 【請求項１】三次元構造を有する導電性繊維基板に活物
質を含むペースト状物を充填した後、乾燥して完全乾燥
状態にする工程と、 前記完全乾燥状態の活物質含有物充填基板を直径200mm
以上で表面が平滑なローラにより多段回に別けてプレス
すると共に１回目の前記ローラによるプレスにより少な
くとも目標圧縮率の60％以上に圧縮する工程と を具備したことを特徴とするアルカリ蓄電池用電極の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01162360A JP3100138B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | アルカリ蓄電池用電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01162360A JP3100138B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | アルカリ蓄電池用電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0329269A JPH0329269A (ja) | 1991-02-07 |
| JP3100138B2 true JP3100138B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=15753089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01162360A Expired - Fee Related JP3100138B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | アルカリ蓄電池用電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3100138B2 (ja) |
-
1989
- 1989-06-23 JP JP01162360A patent/JP3100138B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0329269A (ja) | 1991-02-07 |
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