JP4399662B2

JP4399662B2 - 電極及びそれを用いた電池

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Publication number: JP4399662B2
Application number: JP2003115732A
Authority: JP
Inventors: 哲男境; 浩福永; 光浩岸見; 俊樹田中
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; GS Yuasa Corp; Hitachi Maxell Energy Ltd
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; GS Yuasa Corp; Hitachi Maxell Energy Ltd
Priority date: 2003-04-21
Filing date: 2003-04-21
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2023-04-21
Also published as: JP2004327064A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極及び電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
キャパシタや電池などの電気化学素子においては、高出力化、高容量化、長寿命のための種々の検討が続けられている。例えば、水酸化ニッケルを正極活物質とするアルカリ蓄電池では、活物質の充填密度を向上させるために、従来の焼結式正極に代えて、活物質である水酸化ニッケル粉末をバインダ、増粘剤等とともに溶剤中に分散させてペースト状とし、これをニッケル発泡体に充填し乾燥させて得られる正極、いわゆるペースト式正極が広く用いられている。この様な電極では、従来より、ポリテトラフルオロエチレン、スチレンブタジエンゴム等をバインダとして用い、これに、ポリビニルアルコールや、ポリエチレンオキサイド、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の増粘剤を加えたバインダ組成物を用いて活物質を導電性基材に担持させている。
しかしながら、これらの増粘剤、バインダ等は、電池内の電解液によって分解して電解液中に溶解する場合があり、更に、電位的に不安定であるために酸化還元分解を生じ易い。このため、これらの成分を用いて形成される正極では、電池使用中に活物質の脱落や電極の膨潤が生じ易く、サイクル特性等が劣化するという問題がある。
また、廉価な金属板や穿孔金属板、金属網等の２次元的基材を用いる場合には、活物質を保持するためにバインダが必須であり、その特性としては、電気化学的な安定性に優れ、電池反応を阻害しないこと等に加えて、接着力が高いことが要求される。
上記した成分の内で、ポリテトラフルオロエチレンは、比較的安定性に優れたバインダであるが、接着性がないため、上記した２次元的基材を用いる場合には、活物質を充分に保持できない。
【０００３】
また、ポリオレフィンは比較的電気化学的に安定な物質であり、これをバンダとして用いる試みもなされている（下記特許文献１参照）。また、下記特許文献２では、棒状小片の平均直径が２０ミクロン以下、平均長さが５０ミクロン以下のポリオレフェンの形状を規定して、電極に添加する方法が提案されている。しかしながら、ポリオレフィンは接着性に乏しく、接着性を向上させるための工夫が必要となる。
【０００４】
例えば、ポリオレフィンを軟化点以上の温度に加熱して造膜する方法が考えられるが、この場合には、形成される電極の柔軟性が不足したり、電極反応が阻害されるという問題がある。また、造膜性の向上を目的として粒径１００μｍ以下の微粒子状のポリオレフィンを用いる場合には、水等の溶媒中に分散させると不安定ですぐに凝集を生じるため、安定なペーストを形成できない。このため、ポリオレフィンをバインダとする場合にも、電極の強度や電池特性の点で満足のいくものとはならない。
【０００５】
接着性の改善として、下記特許文献３ではアクリル系ホモポリマーを電極に含有させることが提案されている。この方法では、ポリマーの一部に接着性を有するアクリル基を導入することで活物質表面に接着することが可能となる。しかしながら、アクリル基は電気化学的に不安定な物質であるため、電池内で分解しやすい。その結果、置換基であるアクリル基が分解することで、本体の高分子状のポリマーも分断され、サイクル中に電極が膨潤して劣化の原因となる。
【０００６】
また、結着性の向上を目的として増粘剤やバインダの添加量を増大させることも考えられるが、この場合には、容量の低下や電池反応の阻害などが生じ易くなる。このため、電極の高出力化、高容量化のためには、バインダ、増粘剤等の使用量を低減する必要がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２９１５０８号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平１０−１４４３０８号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開平８−２９８１２０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来技術の現状に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、２次元的基材を用いる場合にも、比較的少ないバインダの使用量で活物質を保持するための十分な結着力を発揮でき、しかも、電気化学的に安定で、電極反応を阻害することがない新規な電気化学素子である電極を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記した目的を達成すべく鋭意研究を重ねてきた。その結果、バインダとしてポリオレフィンとアクリル樹脂と界面活性剤を用い、電極用活物質とともに導電性基材に塗布して電極を形成することによって、上記した目的を達成できることを見出した。更に、上記バインダにポリテトラフルオロエチレンを加えることにより、より信頼性の高い電極となることを見出し、ここに本発明を完成するに至った。
【００１２】
即ち、本発明は、下記の電極及び電池を提供するものである。
１．導電性基材及び電池用活物質を構成要素として含む電極であって、該電極用活物質１００重量部に対してポリオレフィンを０．０３〜１０重量部含有し、更に、該ポリオレフィン１００重量部に対してアクリル樹脂１〜５０重量部及び界面活性剤０．１〜２０重量部を含有することを特徴とする電極。
２．導電性基材及び電池用活物質を構成要素として含む電極であって、該電極用活物質１００重量部に対してポリオレフィンを０．０３〜１０重量部とポリテトラフルオロエチレンを０．０３〜５重量部含有し、更に、該ポリオレフィン１００重量部に対してアクリル樹脂１〜５０重量部及び界面活性剤０．１〜２０重量部を含有することを特徴とする電極。
３．前記ポリオレフィンがエチレン及びプロピレンから選ばれた少なくとも一種のオレフィンをモノマー成分とする重合体であることを特徴とする上記項１又は２に記載の電極。
４．前記ポリオレフィンの平均粒径が１０μｍ以下であり、軟化点が８０〜１２０℃であることを特徴とする上記項１〜３のいずれかに記載の電極。
５．電極用活物質が水酸化ニッケルであることを特徴とする上記項１〜４のいずれかに記載の電極。
６．導電性基材が金属板、穿孔金属板又は金属網である上記項１〜５のいずれかに記載の電極。
７．上記項１〜６のいずれかに記載の電極、その対極、及び電解液を構成要素として含む電池。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の電極は、導電性基材及び電極用活物質を構成要素として含む電極であって、バインダーとしてポリオレフィン、アクリル樹脂及び界面活性剤を用いるものである。
【００１４】
電極用活物質としては、特に限定的ではなく、各種電気化学素子の電極用活物質を使用できる。この様な電極用活物質としては、レドックス（酸化還元）反応による電気容量を示すもの、及びアニオン、カチオンの吸脱着による静電容量を示すものがあり、これらの内の１つ以上の性質を有するものを本発明において電極用活物質として用いることができる。具体的には、アルカリ蓄電池、リチウム電池、リチウム二次電池などの各種電池の正極用活物質及び負極用活物質の他、キャパシタ、燃料電池、センサー、コンデンサー等の各種の電気化学素子の電極用活物質を用いることができる。
【００１５】
特に、本発明電極を水酸化ニッケルを活物質とするアルカリ蓄電池の正極とする場合には、高容量、高出力化が可能である点で、表面をコバルト化合物で被覆した水酸化ニッケル粉末を用いることが好ましい。このような水酸化ニッケル粉末は、表面が活性で増粘剤、結着剤などを酸化分解させ易く、特に、良好なコバルト酸化物の形成を目的として、水酸化ニッケル粉末に対してマイクロ波などによるアルカリ性雰囲気下での加温処理を行った場合は、表面電位が高くなるため、従来のバインダ、増粘剤等では分解が促進されて、接着性を維持することが困難であった。本発明の電極であれば、バインダ成分であるポリオレフィンがこの様な酸化分解反応を生じ難く、表面をコバルト化合物で被覆した水酸化ニッケル粉末を用いたる場合にも長期に亘る接着力を維持することができ、高容量、高出力を有し、且つサイクル特性に優れたアルカリ蓄電池用正極を得ることが可能となる。
【００１６】
ポリオレフィンとしては、エチレン及びプロピレンから選ばれた少なくとも一種の成分をモノマー成分として含む重合体が好ましい。該重合体としては、これらのモノマー成分を含む単独重合体又は共重合体を用いることができる。単独重合体の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。これらの内で、ポリプロピレンとしては、特にアタクチック構造のものが好ましい。共重合体については、ランダム共重合体及びブロック共重合体のいずれでも良いが、プロピレン単位の結合様式はアタクチック構造であることが好ましい。
【００１７】
本発明の電極を形成する際に、ポリオレフィンは、固体としてそのまま用いても良く、或いはアルコールなどを有機溶媒や水などの溶媒中に分散させた状態で用いても良い。
【００１８】
該ポリオレフィンの軟化点は８０〜１２０℃程度であることが好ましい。この範囲の軟化点のポリオレフィンを用いる場合には、電極作製に際し、ポリオレフィンの軟化点を上回る温度で乾燥させることによって、増膜性を向上させ、電極強度を向上させることができる。軟化点が高すぎる場合には、軟化点を上回る温度で乾燥すると活物質が分解するおそれがあり、一方、軟化点が低すぎる場合には、電池使用の際、放充電時の発熱によってポリオレフィンが溶出し、電極反応を阻害するおそれがあるので好ましくない。
【００１９】
該ポリオレフィンは、平均粒径１０μｍ程度以下の微粒子状であることが好ましい。この様な微粒子状であることによって増膜性が向上し、十分な接着強度を得ることができる。
【００２０】
ポリオレフィンは、一種単独で用いても良く、或いは二種以上混合して用いても良い。
【００２１】
ポリオレフィンの使用量は、電極用活物質１００重量部に対して、通常、０．０３〜１０重量部程度とすれば良く、０．５〜５重量部程度とすることが好ましい。ポリオレフィンの使用量が上記範囲にあることによって、良好な接着強度を発揮し、且つ活物質の充填を高密度にすることができる。例えば、電池用の電極を形成する場合には、電池反応が阻害されることなく、良好な電池特性を有するものとなる。これに対してポリオレフィンの使用量が少なすぎる場合には、接着強度が低下しやすく、一方使用量が多すぎると電極反応が阻害される場合があるので好ましくない。
【００２２】
本発明の電極では、バインダとして上記したポリオレフィンを用いることによって電気化学的に安定な皮膜を形成できるが、更に、アクリル樹脂を加えることによって、ポリオレフィンの接着力を補強して、十分な接着強度を与えることが可能となる。更に、アクリル樹脂を用いることによって、電極を形成するためのペースト状態において、乳化物の安定性を増大させることができ、長期保存した場合にも安定した品質を維持することが可能となり、活物質や添加剤、増粘剤、バインダの電荷や相互作用による凝集を生じることがなく、安定したペーストとなる。
【００２３】
アクリル樹脂としてはポリスチレンアクリル酸エチル、ポリスチレン−２−スチルヘキシルアクリレートが好ましく、数平均分子量は１０，０００〜１０，０００，０００の範囲で、特に５０，０００〜５，０００，０００が好ましい。
【００２４】
アクリル樹脂の使用量は、ポリオレフィン１００重量部に対して１〜５０重量部程度とすることが好ましく、１〜１０重量部程度とすることがより好ましい。アクリル樹脂の使用量が少なすぎる場合には、十分な添加効果を得ることができない。一方、添加量が多すぎると、例えば、電気の電極形成用とする場合には、電池内での安定性が劣ることから、電池特性に悪影響を与えるので好ましくない。
【００２５】
本発明の電極では、更に、ペースト中に界面活性剤を加える。界面活性剤を加えることによって、電極を形成するためのペーストの状態において、溶媒中でバインダが凝集することを防ぎ、安定なペーストとなる。
【００２６】
界面活性剤としては、ポリビニルアルコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等のノニオン系の界面活性剤を用いることが好ましい。
【００２７】
界面活性剤の使用量は、ポリオレフィン１００重量部に対して０．１〜２０重量部程度とすることが好ましく、０．２〜１０重量部程度とすることがより好ましい。
【００２８】
本発明の電極は、上記した電極用活物質、ポリオレフィン、アクリル樹脂及び界面活性剤を含有するものである。この様な電極を形成する際には、通常、上記した成分を溶媒中に分散させてペーストとして用いる。ペースト状にするための溶媒については、別個に加えても良いが、バインダ成分や後述する増粘剤が溶媒中に分散された状態として用いられる場合には、その他の成分をこの溶媒中に分散させて、ペースト状としても良い。
【００２９】
溶媒としては、水の他に、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコールなどの有機溶媒も用いることができる。これらの溶媒は一種単独で用いる他、二種以上を混合して用いても良い。
【００３０】
本発明電極を形成するためのペーストにおける有効成分の濃度については特に限定的ではなく、導電性基材に塗布するために適した適度な粘度を有するペーストとなる濃度であればよい。例えば、水を溶媒とする場合には、ペースト中の水分含有率が２〜７０重量％程度であることが好ましく、５〜５０重量％程度であることがより好ましく、１０〜４０重量％程度であることが更に好ましい。
【００３１】
本発明の電極を形成するためのペースト中には、必要に応じて、上記した成分以外に、従来から用いられているバインダや増粘剤を添加しても良い。一例として、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体などのフッ素樹脂；スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体などのスチレンユニットを有する共重合体；メチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース類；ポリエチレン、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、ポリアクリル酸などが挙げられる。これらのバインダ、増粘剤等は一種単独又は二種以上混合して用いることができる。特に、バインダとしてポリテトラフルオロエチレンを添加する場合には、その耐食性の高さから電極強度を長期に亘って保つことができ、さらに、その展性から電極切断時には切断面の活物質脱落を防ぐことができ、電池用の電極とする場合にその信頼性を向上させることができる。
【００３２】
ポリテトラフルオロエチレンの使用量は、電極用活物質１００重量部に対して、通常、０．０３〜５重量部程度とすれば良く、０．５〜３重量部程度とすることが好ましい。ポリテトラフルオロエチレンの使用量が上記範囲にあることによって、良好な接着強度を発揮し、且つ活物質の充填を高密度にすることができる。ポリオレフェンと同様に、例えば、電池用の電極を形成する場合には、電池反応が阻害されることなく、良好な電池特性を有するものとなる。これに対してポリテトラフルオロエチレンの使用量が少なすぎる場合には、接着強度が低下しやすく、一方使用量が多すぎると電極反応が阻害される場合があるので好ましくない。
【００３３】
これらのバインダ、増粘剤等は、前述した問題の発生や活物質の充填率を考えると、電極用活物質１００重量部に対して、２０重量部程度以下とすることが好ましく、０．０１〜７重量部程度とすることがより好ましい。尚、ポリオレフィン以外のバインダ成分を用いる場合には、このバインダとポリオレフィンの合計量が、前述したポリオレフィンの使用量、即ち、電極用活物質１００重量部対して、０．０３〜１０重量部程度の範囲となるようにすることが好ましい。
【００３４】
更に、本発明の電極を形成するためのペーストには、電極性能を向上させるために従来から用いられている導電剤を配合してもよい。このような導電剤としては、ニッケル、コバルト、銅などの金属粉末、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、ファーネスブラック、黒鉛、炭素繊維、カーボンナノチューブ類などの炭素粉末、酸化スズ、酸化チタン、酸化コバルト、水酸化コバルトなどの化合物を用いることができる。特に、アルカリ電解液と組み合わせて用いる場合には、導電性化合物のネットワークを形成可能なコバルト化合物を用いることが好ましい。また、導電性を高めて活物質の利用率を向上させる目的から、導電剤としては一般には微粒子状態のものが用いられる。
【００３５】
本発明の電極を形成するには、導電性基材に上記したペーストを塗布し、乾燥した後、必要に応じて加圧成形を行い、所定の形状に切断すればよい。例えばアルカリ蓄電池の正極では塗布後、５０〜２００℃好ましくは７０〜１２０℃で乾燥すれば良い。加圧成型では充填密度が、例えば、２００〜１０００ｍＡｈ／ｃｍ³、好ましくは４００〜７００ｍＡｈ／ｃｍ³になるようにプレスすればよい。
【００３６】
導電性基材としては、特に限定的ではなく、電極の適用対象に応じて、従来からのペースト式電極を形成する際に用いられている公知の導電性基材を用いることができる。
【００３７】
例えば、アルカリ蓄電池の正極を形成する場合には、ニッケル発泡体などの発泡メタルや、ニッケル箔、ニッケルめっき鋼板などの金属板、パンチングメタル等の穿孔金属板、あるいはエキスパンドメタルなどの金属網を用いることができる。これらの内で、金属板、穿孔金属板、金属網等の２次元的基材を用いる場合には、従来のバインダでは活物質を含む皮膜の膨潤が進行しやすいため、発泡メタルを用いた場合に比べてサイクル特性が劣化するが、本発明の組成物を用いる場合には、長期に亘って良好な接着効果が発揮されて活物質層の膨潤が抑制され、サイクル特性が向上する。
【００３８】
このようにして得られる電極は、その用途に応じて常法に従って使用される。例えば、電池用の電極として用いる場合には、上記電極をセパレータを介して対極と共に積層し、そのままか、あるいは必要に応じて捲回体とし、電解液と共に金属缶などの密閉容器に封入して電池とされる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の電極は、バインダ成分の使用量が比較的少ない場合であっても、導電性基材に対して高い接合強度を発揮でき、しかも使用するバインダ成分は電気化学的に安定である。このため、本発明電極を形成することにより、電極反応が阻害されることがなく、活物質の脱落、電極の膨潤などが防止され、良好なペースト式電極を得ることができる。
【００４０】
従って、廉価な金属板、穿孔金属板、金属網等の２次元的基材を用いて本発明の電極を形成する場合であっても、活物質の脱落、電極の膨潤などを防止でき、しかも電池反応が阻害されることがなく、高出力でサイクル寿命に優れた電池を得ることができる。
【００４１】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
【００４２】
実施例１
表面をコバルト化合物で被覆した水酸化ニッケル粉末（コバルト化合物中のコバルトが水酸化ニッケル１００重量部に対し４重量部であり、水酸化ニッケル中に亜鉛を４．５重量％とコバルトを１重量％固溶させたもの）１００重量部と、水酸化コバルト５重量部とを乾式混合し、更に４重量％の濃度のカルボキシメチルセルロースの水溶液５重量部を混合した後、ポリプロピレン濃度５０重量％のポリプロピレン分散液（成瀬化学製）を４重量部加えて、均一に混合して正極形成用ペーストを調製した。該ポリプロピレン分散液は、平均粒径１μｍのポリプロピレンを濃度５０重量％となるように水中に分散させ、更に、ポリプロピレン１００重量部に対してアクリル樹脂を５重量部とポリビニルアルコールを５重量部加えたものである。
【００４３】
次に、厚さ０．０２５mm、幅９０mmのニッケルメッキ鋼板をエンボス、打ち抜きバリ加工して、総厚み０．４４ｍｍにした導電性基材上に、４ｍｍの幅の未塗部を形成しながら上記ペーストを塗布し、９５℃で乾燥したのち、総厚が約０．２４ｍｍとなるように加圧成型して、シート状物とした。このシート状物を裁断し、幅３６mm、長さ８０ｍｍで幅方向の端部に２．５ｍｍのペースト未塗布部を有するペースト式水酸化ニッケル正極を作製した。
【００４４】
実施例２
実施例１で用いたポリプロピレン濃度５０重量％の分散液（成瀬化学製）に代えて、ポリエチレン濃度５０重量％の分散液（成瀬化学製）を用い、それ以外は実施例１と同様にしてペースト式水酸化ニッケル正極を作製した。該ポリエチレン分散液は平均粒径１μｍのポリエチレンを濃度５０重量％となるように水中に分散させ、更に、ポリエチレン１００重量部に対してアクリル樹脂を５重量部とポリビニルアルコールを５重量部加えたものである。
【００４５】
実施例３
実施例１で用いた正極形成用ペーストに、更に、ポリテトラフルオロエチレンを６０重量％の濃度で水中に分散させた分散液を３．３重量部添加して、正極形成用ペーストを作製した。このペーストを用いること以外は、実施例１と同様にしてペースト式水酸化ニッケル正極を作製した。
【００４６】
比較例１
実施例１で用いたポリプロピレン濃度５０重量％の分散液（成瀬化学製）に代えて、スチレンブタジエンゴム濃度５０重量％の分散液を用い、それ以外は実施例１と同様にしてペースト式水酸化ニッケル正極を作製した。
【００４７】
比較例２
実施例１で用いたポリプロピレン濃度５０重量％の分散液（成瀬化学製）に代えて、ポリテトラフルオロエチレン濃度６０重量％の分散液３．３重量部を用い、それ以外は実施例１と同様にしてペースト式水酸化ニッケル正極を作製した。
【００４８】
比較例３
実施例１で用いたポリプロピレン濃度５０重量％の分散液（成瀬化学製）からアクリル樹脂成分を除去した分散液を用い、それ以外は実施例１と同様にしてペースト式水酸化ニッケル正極を作製した。
【００４９】
比較例４
実施例１で用いたポリプロピレン１００重量部に対してアクリル樹脂を５重量部とポリビニルアルコールを５重量部含有するポリプロピレン濃度５０重量％の分散液（成瀬化学製）に代えて、ポリプロピレン１００重量部に対してアクリル樹脂を５５重量部とポリビニルアルコールを１５重量部含有するポリプロピレン濃度５０重量％の分散液を用い、それ以外は実施例１と同様にしてペースト式水酸化ニッケル正極を作製した。
電池特性試験
実施例１〜３及び比較例１〜４で得た各ペースト式水酸化ニッケル正極を用いて以下の方法でニッケル−水素畜電池を作製し、電池特性試験を行った。
【００５０】
まず、ＭｍＮｉ_4.0Ｃｏ_0.65Ｍｎ_0.3Ａｌ_0.28（ＭｍはＬａを８０重量％含有するミッシュメタル）の組成で平均粒径が２０μｍの水素吸蔵合金粉末１００重量部に、ヒドロキシプロピルメチルセルロース粉末０．２３重量部と、５０％スチレンブタジエンゴム分散液１．６重量部を加えてよく混合して負極合剤ペーストとし、これを厚み３５μｍのパンチングメタルに塗布して乾燥させ、加圧成型後に所定サイズに裁断して負極とした。
次いで、実施例１〜３および比較例１〜４で作製した各正極を負極とともに、表面を親水化処理したポリプロピレン不織布製のセパレータを介して捲回し、単４サイズの電池缶に挿入し、これにアルカリ電解液（１７ｇ／ｌのＬｉＯＨを含む２９．５重量％のＫＯＨ水溶液）を注入した後、密封してニッケル−水素蓄電池とした。
作製した電池を６０℃で７時間保存した後、１００ｍＡの電流値で５時間充電し、８０ｍＡで電池電圧が１Ｖに低下するまで放電する充放電サイクルを放電容量が一定になるまで繰り返し、さらに１００ｍＡで７．５時間充電し、１時間休止後に８０ｍＡで電池電圧が１Ｖとなるまで放電して標準容量を求めた。
【００５１】
その後、４５℃雰囲気中に放置し、４００ｍＡで充電し（−△Ｖ＝１０mVで終止）、１５分休止した後、４００ｍＡで放電（終止電圧：１Ｖ）を行う充放電サイクルを繰り返し、放電容量がサイクル初期の８０％に低下するまでのサイクル数を求めた。この結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】

【００５３】
以上の結果から明らかなように、実施例１〜３で得た正極を用いた電池については、電池反応が阻害されず、しかも電極の膨潤が抑制されたため、放電容量が初期の８０％に低下するまでのサイクル数が約４００サイクルとなり、良好なサイクル特性が得られた。特に実施例３で得た正極を用いた場合には、ＰＴＦＥの添加効果により、電極の膨潤が抑制されたため、さらにサイクル数が上昇した。
【００５４】
これに対して、比較例１で得た正極では、スチレンブタジエンゴムが酸化分解するため、電池反応に悪影響を及ぼし、サイクル数は３分の１まで減少した。比較例２で得た正極では、電極成形時に合剤層が剥離し、電池容量が減少しただけでなく、充放電時に剥離が進行し、サイクル数が激減した。比較例３で得た正極については、接着性が減少して、活物質の脱落が生じ、微少短絡が発生したため、容量、サイクルともに減少した。比較例４では、必要以上のアクリル樹脂、界面活性剤を使用したため、電池反応に悪影響を生じ、サイクル数が半減した。

Claims

導電性基材、及び表面をコバルトで被覆した水酸化ニッケル粉末からなる電池用活物質を構成要素として含む電極であって、該電極用活物質１００重量部に対してポリオレフィンを０．０３〜１０重量部含有し、更に、該ポリオレフィン１００重量部に対してアクリル樹脂１〜５０重量部及び界面活性剤０．１〜２０重量部を含有することを特徴とする電極。
導電性基材、及び表面をコバルトで被覆した水酸化ニッケル粉末からなる電池用活物質を構成要素として含む電極であって、該電極用活物質１００重量部に対してポリオレフィンを０．０３〜１０重量部とポリテトラフルオロエチレンを０．０３〜５重量部含有し、更に、該ポリオレフィン１００重量部に対してアクリル樹脂１〜５０重量部及び界面活性剤０．１〜２０重量部を含有することを特徴とする電極。
前記ポリオレフィンがエチレン及びプロピレンから選ばれた少なくとも一種のオレフィンをモノマー成分とする重合体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電極。
前記ポリオレフィンの平均粒径が１０μｍ以下であり、軟化点が８０〜１２０℃であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電極。
導電性基材が金属板、穿孔金属板又は金属網である請求項１〜４のいずれかに記載の電極。
請求項１〜５のいずれかに記載の電極、その対極、及び電解液を構成要素として含むアルカリ蓄電池。