JPH02152162A - 蓄電池用焼結式電極の製造法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アルカリ蓄電池などの蓄電池用焼結式電極の
製造法に関する。

〔従来の技術〕

従来、例えば、水素吸蔵合金から成る蓄電池用焼結式電
極は、活物質となる粉粒を粘性剤と共に混練してスラリ
ー状物とし、これを多孔性芯材に塗着後、Ｈ，ガス雰囲
気中で焼結して製造されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の焼結式電極は、その製造における焼結工程に
おいて体積が収縮し、その焼結体の表面にひび割れ、亀
裂などを生じるため、空間部分が生じ、表面の導電性が
低下する。従って、この電極を用いて電池を組み立てる
と、電池特性が悪い０例えば、その電極の表面の電気抵
抗が増大し、又活物質の脱落が増大する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、かする焼結工程でのひび割れ、亀裂による悪
影響を防止し、電池特性の向上をもたらす蓄電池用焼結
式電極の製造法を提供するもので、電極材料粉粒を粘着
剤と共に混練して成るスラリー状物の成形体を焼結した
後、その焼結体の表面に導電性物質を一体に塗着するこ
とを特徴とする。

〔作　用〕

上記本発明の製造法によれば、焼結工程で焼結板の表面
にひび割れや亀裂を生じても、次の工程でその表面に導
電性物質を塗着されるので、表面の電気抵抗が小さくな
り、又活物質の脱落が防止される。

この場合、電極材料粉粒として水素化物の生成熱が正で
ある導電性粒子と負である導電性粒子を使用し、その混
合物のスラリーの成形体を非酸化性カス雰囲気、又は真
空雰囲気下で焼結するときは、水素吸蔵合金から成る焼
結式電極が得られる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例につき説明する。

電極材料粉粒として、水素化物の生成熱が正である導電
性粒子、例えば、鉄、ニッケル、銅クローム、コバルト
、モリブデンなどの金属粒子を、負である導電性粒子、
例えば、チタン、ジルコニウム、ランタン、セリウム、
タンタル、バナジウムなどの金属粒子を原子比で所定の
割合配合し、ＰＶＣ，ＭＣ、カルボキシメチルセルロー
ス、ポリテトラフロロエチレンなどの粘性剤と共に混練
し、そのスラリー状物を所定のシート成形用鋳型に充填
成形し、或いは二次元又は三次元構造の鋼材、ニッケル
などの金属性多孔性芯材、例えば、多孔基板、発泡型基
板などに塗着し成形し、その成形体を焼結炉に入れ、水
素カス又は不活性ガスの非酸化性雰囲気下、或いは真空
雰囲気下で加熱し焼結する。然るときは、前記の２種の
金属粒子は結着し合金化し、水素吸蔵合金から成る焼結
電極体が得られる。

この場合、その金属粒子の焼結により、体積が収縮する
ことが一般であるが、このとき、同時に焼結体の表面に
ひびやクラックか生ずることがしばしばである０本発明
は、が・る焼結体の製造後、更にその表面に導電性物質
、導電性塗料などを散布や塗布などによりその全面に均
一に或いはそのクラックなどを生じた個所に重点的に塗
布着し、加熱乾燥することにより、本発明の水素吸蔵合
金から成る焼結式電極の製造を終了する。

次に、更に詳細な実施例につき説明する。

水素化チタンとカーボニルニラゲルを原子比１対１で混
合し、水に溶かしな増粘材を加え練り、スラリー状物質
となし、これを金属製多孔シートに均一の厚さに充填塗
着する。乾燥後、焼結炉にいれ、水素雰囲気下で８５０
〜９００℃の範囲で２時間焼結し、従来の焼結式ｔ　’
ｆｌ板Ａを得る。

別に、このように作製した焼結電極板に導電性塗料をそ
の表面全面に均一に散布する。該導電性塗料としては、
アクリル系バインダーに訓導電性フィラーを溶剤を用い
て均一に混入させて成るものを使用した。この導電性塗
料を均一に散布された焼結板は、２５℃で５時間放電後
、５０℃で３０分乾燥した。かくして、本発明の焼結式
電極板Ｂを得る。

この両型極板Ａ及びＢにつき、表面の電気抵抗を測定し
た。その測定は、一定電流をこれらの各電極板に流した
ときの電圧を測定し、オームの法則から抵抗を求めた。

又、これらの両型極板Ａ及びＢにつき脱落率を検べるた
め、その各電極板をニッケル焼結板と共にセパレータを
介して巻き込み、その後再び巻き解し元に戻しを行った
。而して、その各電極の巻き込み前の重量と巻き込み後
の重層とを測定してその脱落率を求めた。その結果を下
記表１に示す。

表１ 上記表１、より明らかなように、本発明により製造した
焼結電極Ｂは、表面処理を施さない焼結電極Ａより導電
性と焼結粒子の結着性において著しく向上している６ 次に、上記両型＆Ａ及びＢの夫々を負極とし、焼結ニッ
ケルを正極とし、セパレータを介して＠極板群を組み立
て、その夫々のＫＲ−３Ｃタイプのアルカリ電池を製造
し、急速放電特性を検べた。試験条件は、充電を０，２
Ｃで１５０％、放電を０．２０、ＩＣ１３Ｃで電池電圧
ＩＶまで行い、温度は２０℃とした。０．２ＣＩｎＡで
の容量を１００％とし、ＩＣ１ｌＡ、３ＣｒａＡでの容
量から低下率を求めた。その結果を第１図に示す。この
図において、Ｂ′は本発明電極を使用した場合の放電特
性、Ｎは従来電極を使用した場合の放電特性を示す。Ｉ
ＣｎＡレベルでは、両者ともほぼ同じ容量低下率を示し
たが、３Ｃｒｇ八と更に電流を大きくするとイ著に差が
見られ、表面の導電性の高い本発明電極Ｂを使用した電
池の容量低下は従来の電極Ａを使用した電池のそれより
著しく小さく、急放電に著しく優れていることが認めら
れる。

次に、画電極Ａ及びＢを夫々使用した上記と同じタイプ
の電池で、急速充電での内圧特性を検べた。試験条件は
、ＩＣで３００％充電させた内圧の測定は、専用の内圧
容器にセンサーを取り付けて行った。温度は２０℃雰囲
気とした。その結果は、第２図示すの通りであった。同
図で、Ｎは従来の電＆Ａを使用した電池の内圧特性、Ｂ
２は本発明の電極Ｂを使用した電池の内圧特性を示す。

これから明らかなように、過充電にはいってから従来の
電極を便用しｆ、−電池の内圧が徐々に上昇するに対し
、本発明の電極を使用した電池の内圧は極めて安定して
いる。このことは、過充電領域でのニッケル極から出る
酸素ガスを負極で吸収するシステムが働き、その反応は
、電極表面での電気化学反応で処理され、電極表面の導
電性が悪いと、ガス吸収は起こりにくく、逆に、電極表
面の導電性が良いと、カス吸収性が向上するからである
ことを示している。

〔発明の効果〕

このように本発明によるときは、焼結体の表面を＠電性
物質を付着させることにより、電気抵抗の低下、活物質
の脱落の防止、電池内のガス吸収性の向上をもたらし、
従来の焼結式電極に比し、電池に使用し、急放電特性、
充電特性など電池特性の著しい向上をもならず。

【図面の簡単な説明】

第１図は。本発明電極を使用した電池と従来電極を使用
した電池の放電特性の比較図、第２図は、同じ両型池の
内圧特性の比較図を示す。 特許出願人　　　　　古河電池株式会社第１図 ０．２Ｃ １Ｃ３Ｃ 放も／７ん　ＣｍＡ 第２図 充つ量　６／。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電極材料粉粒を粘着剤と共に混練して成るスラリー
   状物の成形体を焼結した後、その焼結体の表面に導電性
   物質を一体に塗着することを特徴とする蓄電池用焼結式
   電極の製造法。 ２、水素化物の生成熱が正である導電性粒子と負である
   導電性粒子とを粘着剤と共に混練して成るスラリー状物
   を成形し、或いは二次元又は三次元構造を有する金属製
   芯材に塗着して成る成形体を、非酸化性雰囲気或いは真
   空雰囲気下で焼結し、その焼結体の表面に導電性物質を
   塗着することを特徴とする請求項１に記載の水素吸蔵合
   金から成る蓄電池用焼結式電極の製造法。