JPH02139864A - アルカリ蓄電池用焼結基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、アルカリ蓄電池の電極に用いられる焼結基板
及びその製造方法に関する。

（ロ）従来の技術 アルカリ蓄電池等に用いられる電極は、一般に焼結式ｔ
Ｌ極とペースト式電極の２種類の電極がよく用いられて
いる。

焼結式電極はたとえばニッケル粉末を主成分とするスラ
リーを、多孔性の導電芯体の表面に塗着した後、焼結し
て多孔性焼結基板を得、該基板を活物質保持体としてそ
の細孔にニッケル塩溶液やカドミウム塩溶液などの金属
塩溶液を含浸し、次いでアルカリによって前記金属塩を
水酸化物に変化させる化学含浸操作により、活物質を基
板の細孔内に充填して製造される。

このような焼結基板の活物質充填量は、焼結基板の多孔
度によって決定される。そこで、多孔度を向トさせるべ
くスラリー中に有機中空球体を添／ＩＯ（特開昭６１−
１８５８６５号公報参照）したり、スラリー中にポリス
チレン微粉末を添加（特開昭５９−１７５５６５号公報
参Ｆ！＠）することが提案されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 ヒ述のような造化剤として有機中空球体を用いた場伶に
は、焼結の際に造孔剤が熱膨張現象を生じ、発泡のバラ
つきが生じる。その結果、焼結基板において多孔度のバ
ラつきが観察され、活物質の充填量を均一にするのが難
しくなり、品質の安定した電極が得られないという問題
がある。

また一方、造化剤としてポリスチレン等の有機高分子樹
脂粉末を用いた場合には、前述のような焼結基板におけ
る多孔度のバラつきは観察されないが、焼結時に、前記
有機高分子Ｆｉｌ脂の分解生成物が焼結基板中に残渣と
して残存する。その結果、この残１ｋが電極特性に悪影
響を与えるという問題を生じる。

そしてこれら造化剤の使用は、焼結基板製造コストを上
昇させるものである。

そこで本発明はかかる点に鑑みてなされたものであって
、造化剤を用いない場合であってら高多孔度を得、更に
はニッケル粒子間及び、ニッケル粒子−と導電芯体との
密着性に優れ、機械的強度大なる焼結基板を得ようとす
るものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明のアルカリ蓄電池用焼結基板は、平均粒径２．２
〜２．８μｍのカーボニルニッケル粉末と、嘔均粒径３
．０〜４．０μｍのカーボニルニッケル粉末との混練物
を焼結させて得たことを特徴とするものである。

又、本発明のアルカリＭ電池用焼結基板の製造方法は、
平均粒径２．２〜２　、８　ＩＩｍのカーボニルニッケ
ル粉末と、平均粒径３．０〜４．０μｍのカーボニルニ
ッケル粉末と、増粘剤と、分散媒とを混練してスラリー
を得、該スラリーを導電芯体に塗着して乾燥した後、還
元雰囲気中で焼結することを特徴とするものである。

前記平均粒径２，２〜２．８μｍのカーボニルニッケル
粉末と、前記平均粒径３０〜４　、０　ｚｍのカーボニ
ルニッケル粉末の割合としては重量比で、１：ｌとする
のが好ましい。

（ホ）作　用 本発明者は、焼結基板の多孔度及び機械的強度、史には
電極を構成したときの捲回のし易さが、カーボニルニッ
ケル粉末の粒径に依存することを見い出し、本発明を完
成するに至ったものである。

即ち、焼結基板の多孔度として８５％以上を得ようとす
る際に、平均粒径２，２〜２　、８　μｍのカーボニル
ニッケル粉末だけであれば、焼結体の幹が細く１強度的
にも脆い焼結基板しか得られない。

これはカーボニルニッケル粉末の平均粒径２．２〜２　
、８　ａｍのカーボニルニッケル粉末の範囲であると、
幹が細いので焼結時収縮が進行しやすく、多孔度の低下
を招く傾向が大きいからである。

一方、平均粒径３，０〜４．０μｍのカーボニルニッケ
ル粉末だけであれば、焼結体の幹が太く焼結時に収縮し
にくい傾向を示し、強度的に優れた焼結基板が得られる
。しかしながら、電極として用いて持回構成した場合、
フレキシブル性が低下して活物質の脱落を生じる。その
結果、電極とした場合高多孔度でかつ機械的強度に優れ
るという特徴を５ε揮し難くなる。

史に、有機中空球体等の造孔剤を添加しないという点に
着目した場合には、ニッケル粉末同志間の結合点の数は
多く、かつ太く強固なものとなる。そしてニッケル粉末
と導電芯体との密着性、更にはＪ＃電性が向上するので
、その結果、焼結基板の高多孔度化が図れ、かかる焼結
基板を用いることにより、強度大なる品質の安定した電
極が得られる。

（へ）実施例 以下に、本発明の実施例と比較例の対比に言及し、詳述
する。

（実施例１） ｆ　均？ｆｆ径２．２〜２．８μｍのカーボニルニッケ
ル粉末５０爪量部と、平均粒径３．０〜４　、０　ｔＩ
ｍのカーボニルニンケル粉末５０爪量部と、水１００屯
量部と、増粘剤としてのメチルセルロース（ＭＣ）　　
３　、ｌｉ　ｔｊ１部とを混練してスラリーを得、１３
０℃で乾燥を行った。

次にこれを還元雰囲気中８８０℃で焼結を行い、多孔度
８６％の焼結基板を得た。そして、この焼結基板を本発
明焼結基板Ａとした。

この焼結基板Ａを用いて化学含浸法によりニッケル活物
質を充填し、ニッケル電極を得、本発明を極ａとした。

（比較例１） 前記実施例１において、平均粒径２．２〜２．８Ｒｍの
カーボニルニッケル粉末（ＩＮＣＯ社製ＴＹＰＥ２５５
）を用い７８０℃で焼結を行った以外は同様にして、多
孔度８６％の焼結基板を得た。

これを比較焼結基板Ｂとし、前記同様にして比較基板す
を作製した。

（比較例２） 前記実施例１において、平均粒径２．２〜２．８μｍの
カーボニルニッケル粉末を用い更に造孔剤としての有機
値（脂製中空球体を４重量部添加し９５０℃で焼結を行
った以外は同様にして、多孔度８６％の焼結基板を得た
。これを比較焼結基板Ｃとし、前記同様にして比較電極
Ｃを作製した。

（比較例３） 前記実施例１において、平均粒径２．２〜２．８μｍの
カーボニルニッケル粉末を用い７００℃で焼結を行った
以外は同様にして、多孔度８１％の焼結基板をｉ！）た
。これを比較焼結基板りとし、前記同様にして比較電極
ｄを作製した。

そして本発明焼結基板Ａ及び比較焼結基板Ｂ。

Ｃ，Ｄを用い、焼結基板の強度を比較した。この比較は
三点強度試験法を用いて行い、焼結基板にクランクが入
るときの、即ち破壊時の曲げ応力を、にめた。この結果
を、第１表に示す。

以下余白 第　　１　　表 第　　２　　表 尚、曲げ応力は次式に基づき算出した。

これにより本発明焼結基板Ａは、曲げ応力が大きく、機
械的強度において優れたものであることがわかる。

次に本発明電極ａ及び比較電極す、ｃ、ｄを用い、活物
質の充填量及び巻取りくずれ率を比較した。この結果を
、第２表に示す。

以下余白 尚、巻取りくずれ率はローラ径５φの加圧ローラで巻取
り渦巻電極体を構成した時の、巻取り前後のＴＬ極の重
量差に対する巻取り前の電極重量の比である。

第２表より、本発明電極ａは、同じ多孔度を有する比較
電極す、ｃと同程度の高い活物質充填量が得られること
がわかる。また、本発明電極ａは、機械的強度に優れた
ものであり、且つフレキシブルであるので、巻取りくず
れ率が極めて小さいものであることが理解される。

尚、造化剤を用いた比較電極Ｃは焼結体の空孔のバラつ
きが大きく、活物質充填量も十分に得られない場合が生
じると共に、巻取りくずれ率の点においても十分である
とはいい難い。

尚、本発明においてカーボニルニッケル粉末の゛［均粒
径は、マイクロトラック測定装置を用いて測定したもの
である。

（ト）発明の効果 本発明のアルカリ蓄電池用焼結基板及びその製造方法に
よれば、焼結基板の多孔度を高いままに維持して基板の
機械的強度を向上させることができると共に、フレキシ
ブルな基板が得られる。また、かかる焼結基板を用いた
電極の強度を増大させることが可能となり活物質の脱落
を抑制でき、そのＴ業的価値は極めて大きい。

出頼人　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　西野卓嗣（外１名）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）平均粒径２．２〜２．８μｍのカーボニルニッケ
   ル粉末と、平均粒径３．０〜４．０μｍのカーボニルニ
   ッケル粉末との混練物を焼結させて得たことを特徴とす
   るアルカリ蓄電池用焼結基板。
2. （２）前記平均粒径２．２〜２．８μｍのカーボニルニ
   ッケル粉末と、前記平均粒径３．０〜４．０μｍのカー
   ボニルニッケル粉末の割合が重量比で、１：１であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のアルカリ蓄電池用焼結基
   板。
3. （３）平均粒径２．２〜２．８μｍのカーボニルニッケ
   ル粉末と、平均粒径３．０〜４．０μｍのカーボニルニ
   ッケル粉末と、増粘剤と、分散媒とを混練してスラリー
   を得、該スラリーを導電芯体に塗着して乾燥した後、還
   元雰囲気中で焼結することを特徴とするアルカリ蓄電池
   用焼結基板の製造方法。
4. （４）前記平均粒径２．２〜２．８μｍのカーボニルニ
   ッケル粉末と、前記平均粒径３．０〜４．０μｍのカー
   ボニルニッケル粉末のとの割合が重量比で、１：１であ
   ることを特徴とするアルカリ蓄電池用焼結基板の製造方
   法。