JPH0254868A

JPH0254868A - アルカリ蓄電池用電極の製造方法

Info

Publication number: JPH0254868A
Application number: JP63203187A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Terajima; 寺嶋　光弘
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-08-17
Filing date: 1988-08-17
Publication date: 1990-02-23

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の陽電極として、導電性基板の
表面に水酸化ニッケルの膜を析出して極板を形成する製
造方法に関するものである。

【従来の技術】

従来、アルカリ蓄電池の陽電極には焼結によって製造さ
れた境結極板が多用されている。この焼結極板は以下の
ようにして製造する６金網やパンチングメタル等の両面
にＮｉ微粉末を付着させ、約９００℃で焼結して多孔性
の基板を作る。その基板にＮ１ｆＮＯ３１ｉ等のニッケ
ル塩溶液を含浸させ、にＯＨ等のアルカリ電解液で電解
し、焼結体の孔内に水酸化ニッケルを析出させる。水洗
、乾燥後に再度Ｎｉ　（Ｎｏ−１−を含浸させてＫＯＨ
溶液中で電解する工程を５〜６回繰り返すと極板が得ら
れる。この方法は、アルカリ蓄電池の陽電極製造の主流
になっている。また電解槽を用いてメツキと同じ方法で
極板を製造する方法が特公昭３９−２９３３号公報に開
示されている。得られた極板は、電池としての活性を持たせるためにＫ
ＯＨＷＪ液液中通電して予備化成を行なった後、電池と
して組み立てられる。一般的な円、筒形の電池に用いる
場合は、ナイロン不織布等のセパレータを介して陰極板
と重ね、渦巻状に巻いて円筒容器に収容する。

【発明が解決しようとする課題】

この方法によれば、新規に調製した電解液から得た極板
と、ある程度使用した電解液（以下、老化した電解液と
呼ぶ）から得た極板とには種々の差異が生じている。１２に付１〜ｘｏＡｈ　（アンペア時）程度の通電が行
われた比較的新しい電解液を使用して得た極板と、同様
に４０〜５０Ａｈ／　Ｉ２の通電が行われた電解液を用
いて得た極板とでは、単位通電量（Ａｈ＋当りの析出量
が異なる。前者の電解液では６Ａｈの通電で６ｇの析出
物が得られたが、後者では４．５ｇである。これらの極板を電池に組み立てた場合、容量の異なる電
池ができる。容量が異なる電池を直列に使用した場合、
容量の小さい電池は容量が尽きた後に容量の大きな電池
によって逆充電され寿命が短くなってしまう、また電池
の陽極からＨ２、陰極から０２が発生し破裂の危険も生
じてくる。析出量は電解時間を調整すれば補正すること
も可能ではあるが、析出量と電解液の老化度には直線的
な相関関係がないため、実際の製造で調整することは難
しい。また析出した極板層の密着性は電解液の老化度、即ち通
電履歴によって異なる。新規な電解液から得た極板層は
密着性が良好であり、電池の組み立て工程で応力を受け
ても剥離することはない。この極板層は刃物を用いて剥
そうとしても基板上に薄く残り、完全に剥離することは
ない。ところが電解液が老化するに従って極板層の密着
性が低下してゆく０通電履歴が２０Ａｈ／　ｆｆ程度の
電解液から得た極板は、組立て作業の渦巻状に巻く時の
応力を受けて極板層が剥離することがある。通電履歴が
約５０Ａｈ／βになると、極板層はその一部が基板から
浮き上がったり、め（れた状態になる。この極板層は予
備化成の時に脱落したり、著しい場合には析出中に剥離
、脱落するため、極板として使用出来ない。この製造方法では一般のメツキ液と同様に、イオン濃度
やＰＨを略一定に保っているが、ＮＯ３−が電解還元さ
れたＮＨ，”の濃度は調整されていない。そのため、Ｎ
Ｈ４”Ｉ１１度が高くなると析出量が減少し、密着性が
低下すると考えられる。本発明は前記の不都合を解消し、均質なアルカ１１池を
得るために、析出量が一定で極板層の密着性が高く、電
解液を有効に使用出来るアルカＪ蓄電池用極板の製造方
法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段］前記の目的を達成するために本発明者は鋭意研究の結果
、脱落した極板層は基板との界面から剥離し、それ以外
の部分も刃物を用いると基板から完全に剥離することか
ら、基板の表面は平滑で極板層が密着しにくいが、極板
層の表面は粗く極板層を重ね易いことを見い出した。そ
れに基き、新しい電解液を用いて基板の表面に密着性の
高い極板層を形成しておけば、その上には老化した電解
液を用いても極板層を重ねられるという知見を得、本発
明の完成に至った。前記の知見に基いてなされた本発明のアルカリ蓄電池用
極板の製造方法を、実施例に対応する第１図を用いて説
明する。同図に示すように本発明の製造方法は、電解液
を調整する液調整槽６およびフィルタ７を介して連結し
た複数の電解槽２１・２□・・・・２□０に導電性基板
１が移動する順にニッケルイ・オンを含む電解液を流し
、各電解槽２、・２□・・・・２１゜の電解液に導電性
基板１を順次浸漬して析出を行ない極板層を重ねる。【作用】導電性基板ｌを電解槽２．・２２・・・・２１０の順に
移動して析出を行なうと、導電性基板１の表面に電解槽
２□の新しい電解液によって密着性の高い極板層が形成
され、その上に電解槽２□・２３・・・・２１０の電解
液によって極板層が重ねられてゆく、電解槽２１には常
時新しい電解液が供給され、電解槽２．・２□・・・２
１゜の順に夫々液調整槽６およびフィルタ７を通って流
れており、各電解槽２．・２２・・・・２１゜の電解液
は夫々が常に一定の組成に保たれている。そのため、基
板１には常に同一条件で極板層が析出し、析出量か−・
定な極板が得られる。

【実施例】

以下、本発明のアルカリ蓄電池用極板の製造方法の実施
例を説明する。第１図は本発明の製造方法に用いる製造
装置の概略平面図である。この装置は、長さ６００ＩＩｌｌｌ、容量１２βの電解
槽２．・２□・・・・２１゜を−列に１０槽配列したも
のである。電解槽２．・２□・・・２９には流出口４、電解槽２□
・２．・・・２、。には夫々流入口５が設けである。各
流出口４は電解液調整槽６およびフィルタ７を介して、
隣接する電解槽の流入口５と連通している。電解槽２１
の流入口８は電解液供給タンク（不図示）に連結し、末
端の電解槽２．。の流出口９は排出ポンプを介して電解
液再生工程（不図示）に連結している。第２図に示すように、電解槽２（２１・２□・・・・２
１゜）は夫々二枚の陽極板３を有している。陽極板３は
電解槽の配列方向と平行な内壁に互いに向い合って取り
付けられる。また電解槽２（２１・２□・・・・２．０
）の配列方向を横切る側壁にはスリットを有するバッキ
ング１１が嵌め込まれている。被析出体となる基板ｌは厚さ０．２５ｍｍの長尺な金網
である。基板１はバッキング１１のスリットに挟まれる
形で各電解槽２．・２□・・・・２１０を貫き、陽極板
３と平行に配置される。基板１には直情型１１ｆｆｌ１
２の陰極、陽極板３には陽極が接続している。各電解槽２．・２□・・・２１０には、水１℃に付、硫
酸ニッケル１９０ｇ、塩化ニッケル１８０ｇ、硝酸ニッ
ケル２５ｇ、硫酸コバルト１５ｇを溶解した電解液が入
っている。この装置は以下のように使用する。上記組成の電解液を流入口８から電解槽２．に供給する
。電解液は排出口４から流出し、電解液調整槽６および
フィルタ７を経て流入口５から電解槽２２に流入する。電解槽２□の電解液は電解液調整槽６およびフィルタ７
を経て電解槽２３に入る。電解槽２３の電解液は同様に
して順に電解槽２４・２５・２、を経て電解槽２１０に
至り、排出口９から電解液再生工程に送られる。同時に
基板１と陽極板３間に直流電圧を印加し、基鈑１を矢印
六方向に送ってゆく。基板１の表面には先ず第１の電解槽２．で極板層か形成
される。電解槽２１には常に新しい電解液が供給されて
いるため、得られた極板層の密着性は非常に高い。続い
て基板１は電解槽２□に送られ、電解槽２．で形成され
た極板層の表面に新たな極板層が重ねられる。′電解槽
２□中の電解液は電解槽２１から流入したもので、電解
液調整槽６を通過する際に減少した硝酸イオンやコバル
トイオンが補充され、ＰＨが調整されている。このよう
に基板ｌは順に電解槽２３２４・・２１ｏによって析出
される。ｊ下に相当する電解槽２９・２１゜等の電解液
は老化した液であるが、第１の電解槽２１における析出
によって極板層の密着性が確保されているため、極板層
が剥離、脱落することはない。また、この製造方法では第１の電解槽２１に常時新しい
電解液を供給して後段の電解槽に送っているために、電
解液の老化度は電解槽２．・２□・３３・・・・と進む
に従って大きくなるが、各電解槽２１・２□・・・２１
０の電解液は夫々が常に一定の組成に保たれているため
、製造された極板の単位面積当りの析出量は一定になる
。基板の送り速度を１００＋ｎｍ／分、各電解槽における
電解電流を３６Ａ、電解液の供給量を４２／時として極
板を製造したところ、剥離や脱落のない極板が得られた
。基板には長さ１００ｍｍに付３６Ａ×１００ｍｍ７６
００ｍｍ・６Ａの電解電流が流れる。基板は一つの電解
槽を６分（０，１時間）で通過するため、各電解槽にお
いて長さ１００ｍｍ当り６ＡＸ０．１時間＝０．６Ａｈ
の電解電流が流れ、全電解槽からは６Ａｈの通電を受け
ている。得られた極板を２時間毎にサン７リングし、長さｌｏｏ
ｉｍ当りの析出量と、その極板を用いて常法に従ってア
ルカリ蓄電池を組み立て、放電容量を測定した。放電容
量の測定は、蓄電池を０．２Ａで１０時間充電した後、
０．２Ａの放電を行なう充放電を繰り返し、５回目の放
電における放電容量を測定した。得られた極板の析出量
および容量を第１表に示す。（以下余白）第１表上記の実施例では、各電解槽の容量１ｉに対し毎時４Ｃ
の電解液を供給しているため、電解液は夫々の電解槽を
平均３時間で通過する。各電解槽では、電解液１２εに
対し３６Ａの電解電流が流れているので電解液ｌＩ２に
対する電解電流は３Ａとなる。電解槽１０槽を通過した
電解液は、ＩＣに付３ＡＸ　３０ｈ・９０Ａｈ通電使用
されており、従来の液寿命を大幅に上回って使用するこ
とが可能になっている。なお、この実施例では極板に金網を用いたが、金網以外
にも、例えば、パンチングメタル、金属板、多孔性焼結
体等の導電性材料を使用することができる。また、電解
槽は完全に独立しているが、電解液が一方向に流れる構
成であれば、長尺な槽を分割したものでも良い。

【発明の効果】

以上詳細に説明したように本発明のアルカリ蓄電池用電
極の製造方法は、単位面積当りの析出量が一定で均質な
極板を製造することが出来る。最初の析出に新しい電解
液を用いているため基板と極板層との密着性が高く、極
板層が剥離、脱落することはない、また最初の極板層で
密着性を確保してあり、極板層同士の析出は密着性が高
いため、それ以降の析出には老化した電解液も使用可能
である。そのため、電解液を従来の液寿命を大幅に上回
る迄有効に使用することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法に使用する製造装置の概略説
明図、第２図は製造装置の電解槽の斜視図である。 ■・・・基板２（２１・２□・・・・２．。）・・・電解槽３・・・
陽極　　　　　　４・９・・・流出口５・８・・・流入
口　　　６・・・電解液調整槽７・・・フィルタ１１・・・バッキング１２・・・直流電源第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

１、導電性基板を連続的に移動させ、ニッケルイオンを
含む電解液中に導電性基板を浸漬し、導電性基板を陰極
として通電によりその表面に水酸化ニッケルを析出させ
てアルカリ蓄電池用電極を製造する方法において、電解
液を調整する液調整槽およびフィルタを介して連結した
複数の電解槽に導電性基板が移動する順にニッケルイオ
ンを含む電解液を流し、各電解槽の電解液に前記導電性
基板を順次浸漬して析出を行ない極板層を重ねることを
特徴とするアルカリ蓄電池用電極の製造方法。