JP3460509B2 - アルカリ蓄電池とその電極の製造法 - Google Patents
アルカリ蓄電池とその電極の製造法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアルカリ蓄電池とそ
の電極の製造法に関するものである。
の電極の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アルカリ蓄電池はその利用機器である通
信機、パーソナルコンピュータなどの携帯化が進むにつ
れて市場規模を拡大してきた。これらの分野においては
最近では軽量かつ高容量な電池への需要が急激に伸びて
いる。また、電動工具、補助動力など大電流での充放電
が必要とされる用途においても、アルカリ蓄電池の需要
は高まっている。
信機、パーソナルコンピュータなどの携帯化が進むにつ
れて市場規模を拡大してきた。これらの分野においては
最近では軽量かつ高容量な電池への需要が急激に伸びて
いる。また、電動工具、補助動力など大電流での充放電
が必要とされる用途においても、アルカリ蓄電池の需要
は高まっている。
【０００３】アルカリ蓄電池用電極の製造法は大別し
て、パンチングメタルなどの導電性芯材にニッケル粉末
と増粘剤とを混練したペーストを塗着し、これを焼結し
た基板に活物質を含浸することによって得られる焼結式
と、発泡メタル、ニッケル不織布などの金属多孔体ある
いはパンチングメタル、エキスパンドメタルなどの導電
性芯材に、活物質を含むペーストを充填または塗着して
得られるペースト式とがある。
て、パンチングメタルなどの導電性芯材にニッケル粉末
と増粘剤とを混練したペーストを塗着し、これを焼結し
た基板に活物質を含浸することによって得られる焼結式
と、発泡メタル、ニッケル不織布などの金属多孔体ある
いはパンチングメタル、エキスパンドメタルなどの導電
性芯材に、活物質を含むペーストを充填または塗着して
得られるペースト式とがある。
【０００４】本発明の電極に類似したものとして、特開
昭６１−２９３６１８号公報においては、ステンレス鋼
網に繊維状ニッケルを植毛し、これを圧延して焼結した
基板が提案されている。これは、上述したような焼結式
極板において焼結されたニッケル板の亀裂発生や、板厚
の制御は不可能となる不都合を解決しようとするもので
ある。
昭６１−２９３６１８号公報においては、ステンレス鋼
網に繊維状ニッケルを植毛し、これを圧延して焼結した
基板が提案されている。これは、上述したような焼結式
極板において焼結されたニッケル板の亀裂発生や、板厚
の制御は不可能となる不都合を解決しようとするもので
ある。
【０００５】また、特開平８−１４４１５３号公報で
は、炭素繊維を含む糸状基布層とこの基布層より起毛し
た植毛部からなる炭素繊維パイル布帛が提案されてい
る。これは、一部の二次電池、特にナトリウム−硫黄電
池の電極導電性（基板）として使用するものであり、ア
ルカリ蓄電池用電極基板としては、適性がなかった。
は、炭素繊維を含む糸状基布層とこの基布層より起毛し
た植毛部からなる炭素繊維パイル布帛が提案されてい
る。これは、一部の二次電池、特にナトリウム−硫黄電
池の電極導電性（基板）として使用するものであり、ア
ルカリ蓄電池用電極基板としては、適性がなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ペースト式電極の基板
としては、活物質の導電性が低いニッケル極では発泡メ
タルやニッケル不織布などの金属多孔体が使用されてい
る。これらの基板は、基板中央部に導電性芯材が通って
いる焼結式基板と比較して、活物質から電流出入口とし
ての電極端子までの集電経路が長いため大電流での充放
電特性が劣る。また、焼結式基板と比較して総じて基板
の空孔径が大きいため基板強度や活物質の保持力も劣
る。ニッケル極においては充放電を繰り返すと活物質の
体積が大きく変化し、電解液を吸収して極板が膨潤す
る。その際、活物質の保持力が低いと、基板と活物質粒
子との接触性が低下しやすく集電能力の劣化が大きい。
としては、活物質の導電性が低いニッケル極では発泡メ
タルやニッケル不織布などの金属多孔体が使用されてい
る。これらの基板は、基板中央部に導電性芯材が通って
いる焼結式基板と比較して、活物質から電流出入口とし
ての電極端子までの集電経路が長いため大電流での充放
電特性が劣る。また、焼結式基板と比較して総じて基板
の空孔径が大きいため基板強度や活物質の保持力も劣
る。ニッケル極においては充放電を繰り返すと活物質の
体積が大きく変化し、電解液を吸収して極板が膨潤す
る。その際、活物質の保持力が低いと、基板と活物質粒
子との接触性が低下しやすく集電能力の劣化が大きい。
【０００７】一方、活物質の導電性が比較的高いカドミ
ウム極、水素吸蔵合金極では基板としてパンチングメタ
ルなどの二次元の導電性芯材を使用し、さらに導電性を
補うためにカーボン粉末あるいはその繊維などの導電
材、活物質保持力を補うための結着剤などを添加した電
極が普及している。しかし、導電材の添加によっても大
電流で充放電する場合には集電能力がなお不足してい
た。
ウム極、水素吸蔵合金極では基板としてパンチングメタ
ルなどの二次元の導電性芯材を使用し、さらに導電性を
補うためにカーボン粉末あるいはその繊維などの導電
材、活物質保持力を補うための結着剤などを添加した電
極が普及している。しかし、導電材の添加によっても大
電流で充放電する場合には集電能力がなお不足してい
た。
【０００８】なお、ニッケル極についても電極製造コス
トの低廉化のため、パンチングメタルなどの二次元の導
電性芯材を使用した電極の検討が従来からなされている
が、適当な導電材、結着剤が得られていないため、充放
電特性、充放電の繰り返し寿命特性が劣るため、まだ実
用化されていない。
トの低廉化のため、パンチングメタルなどの二次元の導
電性芯材を使用した電極の検討が従来からなされている
が、適当な導電材、結着剤が得られていないため、充放
電特性、充放電の繰り返し寿命特性が劣るため、まだ実
用化されていない。
【０００９】焼結式電極は大電流での充放電特性はペー
スト式より優れているが、ペースト式で用いられている
基板と比べてその空孔率が低く、また多孔体の厚みを厚
くすることが困難であるため単位体積当たりの電池容量
はペースト式より低い。さらに焼結式基板の空孔径はペ
ースト式のそれより小さいため、必要量の活物質を充填
するためには溶液の含浸を数回くり返す必要があるなど
製法が繁雑であるという課題もある。
スト式より優れているが、ペースト式で用いられている
基板と比べてその空孔率が低く、また多孔体の厚みを厚
くすることが困難であるため単位体積当たりの電池容量
はペースト式より低い。さらに焼結式基板の空孔径はペ
ースト式のそれより小さいため、必要量の活物質を充填
するためには溶液の含浸を数回くり返す必要があるなど
製法が繁雑であるという課題もある。
【００１０】本発明は、このような課題を解決するもの
で、アルカリ蓄電池において従来のペースト式電極と同
等の電池容量を維持するとともに、活物質保持力、集電
機能が改善された、優れた充放電特性をもった電極を提
供するものである。
で、アルカリ蓄電池において従来のペースト式電極と同
等の電池容量を維持するとともに、活物質保持力、集電
機能が改善された、優れた充放電特性をもった電極を提
供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では金属板またはネット等の多孔性素材から
なる導電性芯材と、この芯材の両表面より起毛している
ニッケル繊維とが一体化していて、かつニッケル繊維は
炭素繊維よりなる芯部とその表面を覆ったニッケル層と
から構成されている基板を用いた電極とこれを用いたア
ルカリ蓄電池を提供するものである。
に、本発明では金属板またはネット等の多孔性素材から
なる導電性芯材と、この芯材の両表面より起毛している
ニッケル繊維とが一体化していて、かつニッケル繊維は
炭素繊維よりなる芯部とその表面を覆ったニッケル層と
から構成されている基板を用いた電極とこれを用いたア
ルカリ蓄電池を提供するものである。
【００１２】また、この電極の製造法は、導電性芯材の
両面に接着剤を塗布してから樹脂繊維を静電植毛工法な
どにより植毛する工程と、導電性芯材および樹脂繊維の
表面に例えば無電解メッキや電気メッキによって所望の
厚みまでニッケルを被覆する工程と、これを非酸化性雰
囲気下で加熱処理して、樹脂繊維を炭素繊維化するとと
もに導電性芯材の表面および樹脂繊維表面を被覆してい
るニッケルと芯材とを焼結する工程から得られた基板に
活物質を充填する工程とからなるものである。
両面に接着剤を塗布してから樹脂繊維を静電植毛工法な
どにより植毛する工程と、導電性芯材および樹脂繊維の
表面に例えば無電解メッキや電気メッキによって所望の
厚みまでニッケルを被覆する工程と、これを非酸化性雰
囲気下で加熱処理して、樹脂繊維を炭素繊維化するとと
もに導電性芯材の表面および樹脂繊維表面を被覆してい
るニッケルと芯材とを焼結する工程から得られた基板に
活物質を充填する工程とからなるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、アルカ
リ蓄電池について規定したものであり、正極と負極とセ
パレータとアルカリ電解液とからなるアルカリ蓄電池で
あって、正・負極のうちの少なくとも一方の電極は、導
電性芯材と、この導電性芯材の両表面より起毛している
ニッケル繊維とが一体化していて、かつニッケル繊維は
炭素繊維よりなる芯部とその表面を覆ったニッケル層と
から構成されている基板に活物質が充填されているもの
である。
リ蓄電池について規定したものであり、正極と負極とセ
パレータとアルカリ電解液とからなるアルカリ蓄電池で
あって、正・負極のうちの少なくとも一方の電極は、導
電性芯材と、この導電性芯材の両表面より起毛している
ニッケル繊維とが一体化していて、かつニッケル繊維は
炭素繊維よりなる芯部とその表面を覆ったニッケル層と
から構成されている基板に活物質が充填されているもの
である。
【００１４】請求項２，３は、ニッケル繊維の形態を規
定したものである。
定したものである。
【００１５】また、請求項４に記載の発明は、この電極
の製造法について規定したものである。
の製造法について規定したものである。
【００１６】樹脂繊維は静電気を利用した静電植毛工法
によって、接着剤が塗布されているパンチングメタルな
どの導電性芯材表面に、ほぼ当間隔をおいて直立した構
造に植毛される。その間隔は繊維の長さ、直径によって
規制され、繊維長さが短くなるほど、直径が細くなるほ
ど狭くなる。この植毛間隔が狭くなるにともないニッケ
ル被覆後に形成されるニッケル繊維の密度も高まって活
物質から基板までの集電経路が短くなるため、電極とし
ての充放電特性が向上する。
によって、接着剤が塗布されているパンチングメタルな
どの導電性芯材表面に、ほぼ当間隔をおいて直立した構
造に植毛される。その間隔は繊維の長さ、直径によって
規制され、繊維長さが短くなるほど、直径が細くなるほ
ど狭くなる。この植毛間隔が狭くなるにともないニッケ
ル被覆後に形成されるニッケル繊維の密度も高まって活
物質から基板までの集電経路が短くなるため、電極とし
ての充放電特性が向上する。
【００１７】しかし、このようなニッケル繊維が直立し
た植毛構造では機械的強度が低いため、電極としての活
物質保持力が不足する。そこで、静電植毛後に、樹脂繊
維表面をニッケルで被覆した後、非酸化性雰囲気下で加
熱処理して樹脂繊維を炭素繊維化するとともに、導電性
芯材の表面および被覆しているニッケルと芯材とを焼結
することで、植毛部分の機械的強度を高くして、電極の
活物質保持力を向上させることができる。これにより電
極として充放電を繰り返したときの活物質の膨潤の影響
も抑制できる。また、活物質と基板との接触性も向上し
て集電機能が向上するため充放電特性も改善される。
た植毛構造では機械的強度が低いため、電極としての活
物質保持力が不足する。そこで、静電植毛後に、樹脂繊
維表面をニッケルで被覆した後、非酸化性雰囲気下で加
熱処理して樹脂繊維を炭素繊維化するとともに、導電性
芯材の表面および被覆しているニッケルと芯材とを焼結
することで、植毛部分の機械的強度を高くして、電極の
活物質保持力を向上させることができる。これにより電
極として充放電を繰り返したときの活物質の膨潤の影響
も抑制できる。また、活物質と基板との接触性も向上し
て集電機能が向上するため充放電特性も改善される。
【００１８】
（実施例）厚さ６０μｍ、パンチング孔径１ｍｍ、開孔
率４２％のニッケルメッキした鉄製パンチングメタルの
両面にポリビニルブチラール系接着剤（固形分２０％）
を塗布量が５０ｇ／ｍ2になるようにスプレー塗布し
た。続いて、この接着剤が乾燥する前に、直径３０μ
ｍ、長さ２ｍｍのレーヨン繊維を電極を備えたふるいか
ら振り落としつつ、ふるい内の電極とパンチングメタル
との間に７０ｋＶの電圧を印加してレーヨン繊維を帯電
させて、パンチングメタル側に静電吸引する静電植毛を
行った。
率４２％のニッケルメッキした鉄製パンチングメタルの
両面にポリビニルブチラール系接着剤（固形分２０％）
を塗布量が５０ｇ／ｍ2になるようにスプレー塗布し
た。続いて、この接着剤が乾燥する前に、直径３０μ
ｍ、長さ２ｍｍのレーヨン繊維を電極を備えたふるいか
ら振り落としつつ、ふるい内の電極とパンチングメタル
との間に７０ｋＶの電圧を印加してレーヨン繊維を帯電
させて、パンチングメタル側に静電吸引する静電植毛を
行った。
【００１９】次いで接着剤を硬化させるため１２０℃で
１０分間乾燥させた後、無電解メッキによりレーヨン繊
維およびパンチングメタルの表面に厚さ０．５μｍのニ
ッケル−リン合金を被覆した。その後、電気メッキ用ワ
ット浴を用いて電流密度１０Ａ／ｄｍ2でニッケルメッ
キ重量が３００ｇ／ｍ2になるように電気ニッケルメッ
キを施した。
１０分間乾燥させた後、無電解メッキによりレーヨン繊
維およびパンチングメタルの表面に厚さ０．５μｍのニ
ッケル−リン合金を被覆した。その後、電気メッキ用ワ
ット浴を用いて電流密度１０Ａ／ｄｍ2でニッケルメッ
キ重量が３００ｇ／ｍ2になるように電気ニッケルメッ
キを施した。
【００２０】この後、ポリビニルブチラール系接着剤と
ニッケルで被覆したレーヨン繊維と導電芯材を窒素−水
素気流中において１０００℃で加熱処理し、パンチング
メタルとニッケルの繊維の焼結と同時に、樹脂繊維を炭
素繊維化し、本発明による基板ａを作製した。得られた
基板ａの厚みは約４ｍｍであった。
ニッケルで被覆したレーヨン繊維と導電芯材を窒素−水
素気流中において１０００℃で加熱処理し、パンチング
メタルとニッケルの繊維の焼結と同時に、樹脂繊維を炭
素繊維化し、本発明による基板ａを作製した。得られた
基板ａの厚みは約４ｍｍであった。
【００２１】尚、ポリビニルブチラール系接着剤は、加
熱処理により分解した。
熱処理により分解した。
【００２２】図１はこの基板ａの拡大模式図である。図
中１はニッケルメッキした鉄製パンチングメタルであ
り、２は炭素繊維化したコアとしてのレーヨン繊維を示
し、３は被覆されているニッケル層を示している。なお
ニッケルメッキの処理過程で、ニッケルメッキの一部に
ピンホール等が存在すると、この部分には炭素繊維が露
呈するが、少量であれば活物質と接触してカバーされる
ので何ら支障なく使える。
中１はニッケルメッキした鉄製パンチングメタルであ
り、２は炭素繊維化したコアとしてのレーヨン繊維を示
し、３は被覆されているニッケル層を示している。なお
ニッケルメッキの処理過程で、ニッケルメッキの一部に
ピンホール等が存在すると、この部分には炭素繊維が露
呈するが、少量であれば活物質と接触してカバーされる
ので何ら支障なく使える。
【００２３】次に得られた基板ａを加圧して厚さ１．４
ｍｍに調整した後、所定の位置に５ｍｍ四方の金型で厚
さ約０．２ｍｍまで圧縮して活物質が充填されないリー
ド取付部分を形成した。
ｍｍに調整した後、所定の位置に５ｍｍ四方の金型で厚
さ約０．２ｍｍまで圧縮して活物質が充填されないリー
ド取付部分を形成した。
【００２４】続いて市販の水酸化ニッケル９０部と水酸
化コバルト１０部にペースト中の水分率が３０％となる
量の水を加えて混練したペーストを基板ａに充填し、９
０℃で３０分間乾燥した後、加圧して厚さ０．７ｍｍに
調整した。このようにして得られたニッケル電極を幅３
５ｍｍ、長さ１１０ｍｍに裁断した。このニッケル電極
の容量は約１６００ｍＡｈである。そして活物質が充填
されていない所定の位置にニッケルリード板をスポット
溶接してニッケル極４とした。
化コバルト１０部にペースト中の水分率が３０％となる
量の水を加えて混練したペーストを基板ａに充填し、９
０℃で３０分間乾燥した後、加圧して厚さ０．７ｍｍに
調整した。このようにして得られたニッケル電極を幅３
５ｍｍ、長さ１１０ｍｍに裁断した。このニッケル電極
の容量は約１６００ｍＡｈである。そして活物質が充填
されていない所定の位置にニッケルリード板をスポット
溶接してニッケル極４とした。
【００２５】負極には水素吸蔵合金極を用いた。これは
ＭｍＮｉ3.55Ｍｎ0.4Ａｌ0.3Ｃｏ0. 75からなる組成の水
素吸蔵合金を粉砕して５０μｍ以下の粉末を用意し、こ
れを８０℃の３１％ＫＯＨ水溶液に１時間入れて、合金
粉末表面の酸化被膜を取り除く活性化処理を行った。こ
の粉末に１．５ｗｔ％カルボキシメチルセルロース水溶
液を加えたペーストを発泡状ニッケル板に充填し、９０
℃で３０分間乾燥した後、加圧して厚さ０．４ｍｍに調
整した。その後５ｗｔ％のフッ素樹脂ディスパージョン
でコーティングし、乾燥した後、幅３５ｍｍ、長さ１４
５ｍｍに裁断して水素吸蔵合金極５とした。
ＭｍＮｉ3.55Ｍｎ0.4Ａｌ0.3Ｃｏ0. 75からなる組成の水
素吸蔵合金を粉砕して５０μｍ以下の粉末を用意し、こ
れを８０℃の３１％ＫＯＨ水溶液に１時間入れて、合金
粉末表面の酸化被膜を取り除く活性化処理を行った。こ
の粉末に１．５ｗｔ％カルボキシメチルセルロース水溶
液を加えたペーストを発泡状ニッケル板に充填し、９０
℃で３０分間乾燥した後、加圧して厚さ０．４ｍｍに調
整した。その後５ｗｔ％のフッ素樹脂ディスパージョン
でコーティングし、乾燥した後、幅３５ｍｍ、長さ１４
５ｍｍに裁断して水素吸蔵合金極５とした。
【００２６】このニッケル極４と水素吸蔵合金５との間
にスルホン化処理したポリプロピレン不織布製セパレー
タレータ６を介在させて渦巻状に捲回し、４／５Ａサイ
ズの電池ケース７に収納した。その後、比重１．３０の
水酸化カリウム水溶液に３０ｇ／ｌの水酸化リチウムを
溶解した電解液を所定量注入し、正極端子を固定した封
口板８でケース開口部を封口して図２に示すような密閉
型ニッケル−水素蓄電池を構成した。このようにして本
発明の電池Ａを作製した。
にスルホン化処理したポリプロピレン不織布製セパレー
タレータ６を介在させて渦巻状に捲回し、４／５Ａサイ
ズの電池ケース７に収納した。その後、比重１．３０の
水酸化カリウム水溶液に３０ｇ／ｌの水酸化リチウムを
溶解した電解液を所定量注入し、正極端子を固定した封
口板８でケース開口部を封口して図２に示すような密閉
型ニッケル−水素蓄電池を構成した。このようにして本
発明の電池Ａを作製した。
【００２７】（比較例１）厚さ６０μｍ、パンチング孔
径１ｍｍ、開孔率４２％のニッケルメッキした鉄製パン
チングメタルの両面にフェノール系接着剤（固形分２０
％）を塗布量が５０ｇ／ｍ2になるようにスプレー塗布
した。続いて、接着剤が乾燥する前に、直径３０μｍ、
長さ２ｍｍのレーヨン繊維を電極を備えたふるいから振
り落としつつ、ふるい内の電極とパンチングメタルとの
間に７０ｋＶの電圧を印加してレーヨン繊維を帯電させ
て静電植毛を行った。
径１ｍｍ、開孔率４２％のニッケルメッキした鉄製パン
チングメタルの両面にフェノール系接着剤（固形分２０
％）を塗布量が５０ｇ／ｍ2になるようにスプレー塗布
した。続いて、接着剤が乾燥する前に、直径３０μｍ、
長さ２ｍｍのレーヨン繊維を電極を備えたふるいから振
り落としつつ、ふるい内の電極とパンチングメタルとの
間に７０ｋＶの電圧を印加してレーヨン繊維を帯電させ
て静電植毛を行った。
【００２８】次いで接着剤を硬化させるため１２０℃で
１０分間乾燥させた後、無電解メッキによりレーヨン繊
維およびパンチングメタル表面に厚さ０．５μｍのニッ
ケル−リン合金を被覆した。その後、電気メッキ用ワッ
ト浴を用いて電流密度１０Ａ／ｄｍ2でニッケルメッキ
重量が３００ｇ／ｍ2になるように電気ニッケルメッキ
を施した。
１０分間乾燥させた後、無電解メッキによりレーヨン繊
維およびパンチングメタル表面に厚さ０．５μｍのニッ
ケル−リン合金を被覆した。その後、電気メッキ用ワッ
ト浴を用いて電流密度１０Ａ／ｄｍ2でニッケルメッキ
重量が３００ｇ／ｍ2になるように電気ニッケルメッキ
を施した。
【００２９】この後、植毛時のフェノール系接着剤とレ
ーヨン繊維とを除去するために大気中で７００℃で５分
間焼成をおこなった。続いて、窒素−水素気流中におい
て１０００℃でパンチングメタルとニッケル繊維との焼
結を行い、比較のための基板ｂを作製した。これを用い
て実施例と同様な方法により電池Ｂを作製した。
ーヨン繊維とを除去するために大気中で７００℃で５分
間焼成をおこなった。続いて、窒素−水素気流中におい
て１０００℃でパンチングメタルとニッケル繊維との焼
結を行い、比較のための基板ｂを作製した。これを用い
て実施例と同様な方法により電池Ｂを作製した。
【００３０】
【表１】
【００３１】（表１）の結果に示すように、実施例の電
池Ａは比較例の電池Ｂ，Ｃと比較して放電容量、放電平
均電圧ともに向上した。これはニッケル繊維部分での集
電性、活物質保持力が高まったことによる。
池Ａは比較例の電池Ｂ，Ｃと比較して放電容量、放電平
均電圧ともに向上した。これはニッケル繊維部分での集
電性、活物質保持力が高まったことによる。
【００３２】次に、電池Ａ，Ｂの各３セルについて、２
０℃で０．５ＣｍＡで３時間充電し、１ＣｍＡで０．９
Ｖまで放電するサイクル寿命試験を行い、放電容量が初
期容量の６０％まで低下したときのサイクル数を（表
２）に示す。
０℃で０．５ＣｍＡで３時間充電し、１ＣｍＡで０．９
Ｖまで放電するサイクル寿命試験を行い、放電容量が初
期容量の６０％まで低下したときのサイクル数を（表
２）に示す。
【００３３】
【表２】
【００３４】（表２）の結果に示すように実施例の電池
Ａは電池Ｂに比較して、充放電サイクル寿命特性が向上
した。
Ａは電池Ｂに比較して、充放電サイクル寿命特性が向上
した。
【００３５】なお、実施例では導電性芯材にパンチング
メタルを使用したが、開孔部のない金属板や金網、エキ
スパンドメタルなどを使用しても同様な効果が得られ
る。また、実施例では植毛型基板をニッケル極に使用し
た場合についても同様な効果が得られる。
メタルを使用したが、開孔部のない金属板や金網、エキ
スパンドメタルなどを使用しても同様な効果が得られ
る。また、実施例では植毛型基板をニッケル極に使用し
た場合についても同様な効果が得られる。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、アルカリ蓄電池および
その電極において、基板の集電性が改善され充放電特性
が向上し、電極としての活物質保持力も改善されるため
充放電サイクル寿命特性も向上する。
その電極において、基板の集電性が改善され充放電特性
が向上し、電極としての活物質保持力も改善されるため
充放電サイクル寿命特性も向上する。
【図１】本発明の実施例における基板の拡大模式図
【図２】同実施例における電池の断面概略図
１ ニッケルメッキした鉄製パンチングメタル
２ 炭素繊維
３ ニッケル被覆層
４ ニッケル極
５ 水素吸蔵合金
６ セパレータ
７ 電池ケース
８ 封口板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 岡本 克博
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 4/32
H01M 4/80
H01M 10/24
Claims (4)
- 【請求項１】正極と負極とセパレータとアルカリ電解液
とからなり、正・負極のうちの少なくとも一方の電極
は、金属板または金網等の多孔体よりなる導電性芯材と
前記導電性芯材の両表面から起毛しているニッケル繊維
とが一体化した基板に活物質を充填したものであって、
前記ニッケル繊維は炭素繊維よりなる芯部とその表面を
覆ったニッケル層とから構成されているアルカリ蓄電
池。 - 【請求項２】ニッケル繊維は、ニッケルの表面層の一部
に炭素繊維を露呈させている請求項１記載のアルカリ蓄
電池。 - 【請求項３】ニッケル繊維は、その直径に大小の変化を
もち、および／または繊維表面層に凹凸の変化をもった
ものである請求項１記載のアルカリ蓄電池。 - 【請求項４】正極と負極とセパレータとアルカリ電解液
とからなり、正・負極のうちの少なくとも一方の電極
は、金属板または金網等の多孔体よりなる導電性芯材と
前記導電性芯材の両表面から垂直方向に起毛しているニ
ッケル繊維とが一体化した基板に活物質を充填したもの
であり、前記ニッケル繊維は炭素繊維よりなる芯部とそ
の表面を覆ったニッケル層とから構成したものであっ
て、この電極は導電性芯材の両面に接着剤を塗布してか
ら樹脂繊維を植毛する工程と、 この導電性芯材の両表面から起毛している樹脂繊維の上
から接着剤をスプレー塗布する工程と、 無電解めっきにより前記導電性芯材および樹脂繊維の表
面にニッケルを被覆する工程と、 ニッケル被覆層の表面に、さらに電気めっきによりニッ
ケルを被覆する工程と、これを非酸化性雰囲気下で加熱
処理して樹脂繊維を炭素繊維化するとともに、この炭素
繊維および芯材の表面を被覆しているニッケルと芯材と
を焼結する工程と、 上記の工程で得られた基板に活物質を充填するものであ
るアルカリ蓄電池用電極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14196897A JP3460509B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | アルカリ蓄電池とその電極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14196897A JP3460509B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | アルカリ蓄電池とその電極の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10334899A JPH10334899A (ja) | 1998-12-18 |
| JP3460509B2 true JP3460509B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=15304323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14196897A Expired - Fee Related JP3460509B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | アルカリ蓄電池とその電極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3460509B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4140222B2 (ja) | 2001-04-09 | 2008-08-27 | ソニー株式会社 | 負極、非水電解質二次電池及び負極の製造方法 |
| CN102217122A (zh) * | 2008-11-19 | 2011-10-12 | 独立行政法人产业技术综合研究所 | 纤维电池用镍正极 |
| JP5487384B2 (ja) * | 2009-01-06 | 2014-05-07 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | ファイバー電池用合金負極 |
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-
1997
- 1997-05-30 JP JP14196897A patent/JP3460509B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10334899A (ja) | 1998-12-18 |
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