JPH03129671A - アルカリ電池用焼結式ニッケル基板の製造方法 - Google Patents
アルカリ電池用焼結式ニッケル基板の製造方法Info
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- JPH03129671A JPH03129671A JP2069262A JP6926290A JPH03129671A JP H03129671 A JPH03129671 A JP H03129671A JP 2069262 A JP2069262 A JP 2069262A JP 6926290 A JP6926290 A JP 6926290A JP H03129671 A JPH03129671 A JP H03129671A
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルカリ電池用焼結式ニッケル基板の製造方法
に関するもので、ニッケル基板の高多孔度化を目的とす
る。
に関するもので、ニッケル基板の高多孔度化を目的とす
る。
アルカリ電池用ｔ ｍの製造方法には大別して、焼結式
、ペースト式、ボゲット式の３方式がある。
、ペースト式、ボゲット式の３方式がある。
現在、小型密閉式のニッケル・カドミウム蓄電池に広く
用いられている方式は、高価ではあっても高容量化、長
寿命化が図れる焼結式が主体である。焼結式電極の活物
質の支持体および集電体として用いられる焼結式ニッケ
ル基板は主として次の方法によって製造されている。そ
の１つは黒船のような耐熱性の型内にカーボニルニッケ
ルを散布し、次いでニッケル網のような芯金を置き、さ
らにカーボニルニッケル粉末をニッケル網の両面に散布
したのち、余剰の粉末を除去して粉末散布表面を平面化
し、非酸化性雰囲気中で焼結するルースシンター法であ
る。もう１つはカーボニルニッケル粉末、水などの溶媒
、カルボキシメチルセルロースやメチルセルロースなど
の結着剤および増粘剤を混合して成る高粘性のニッケル
スラリーをニッケル網あるいはニッケルメッキ穿孔鋼板
などの芯体に塗着したのち乾燥し、ついで焼結するスラ
リー法である。
用いられている方式は、高価ではあっても高容量化、長
寿命化が図れる焼結式が主体である。焼結式電極の活物
質の支持体および集電体として用いられる焼結式ニッケ
ル基板は主として次の方法によって製造されている。そ
の１つは黒船のような耐熱性の型内にカーボニルニッケ
ルを散布し、次いでニッケル網のような芯金を置き、さ
らにカーボニルニッケル粉末をニッケル網の両面に散布
したのち、余剰の粉末を除去して粉末散布表面を平面化
し、非酸化性雰囲気中で焼結するルースシンター法であ
る。もう１つはカーボニルニッケル粉末、水などの溶媒
、カルボキシメチルセルロースやメチルセルロースなど
の結着剤および増粘剤を混合して成る高粘性のニッケル
スラリーをニッケル網あるいはニッケルメッキ穿孔鋼板
などの芯体に塗着したのち乾燥し、ついで焼結するスラ
リー法である。
ルースタンター法による焼結式ニッケル基板の製造にお
いては耐熱性の型内にカーボニルニッケル粉末を散布し
た状態、すなわちカーボニルニッケル粉末のかさ比重に
近い状態から焼結が開始される。一般に工業的に用いら
れるかさ比重の大きなニッケル粉末はインコ社製カーボ
ニルニッケルｒＴ’／１１１３２５５ 、であり、その
かさ比重は０．５〜０．６５であり、この状態の多孔度
はニッケルの真密度を８．８５ｇ ／ｃｌＩ”とすると
９４．４〜９２．７％に相当する。
いては耐熱性の型内にカーボニルニッケル粉末を散布し
た状態、すなわちカーボニルニッケル粉末のかさ比重に
近い状態から焼結が開始される。一般に工業的に用いら
れるかさ比重の大きなニッケル粉末はインコ社製カーボ
ニルニッケルｒＴ’／１１１３２５５ 、であり、その
かさ比重は０．５〜０．６５であり、この状態の多孔度
はニッケルの真密度を８．８５ｇ ／ｃｌＩ”とすると
９４．４〜９２．７％に相当する。
この状態から焼結によって多孔度は低下するため、ルー
スタンター法による焼結式ニッケル基板の多孔度の最大
値は従来的９０％であった。
スタンター法による焼結式ニッケル基板の多孔度の最大
値は従来的９０％であった。
一方、スラリー法による焼結式ニッケル基板の製造にお
いては、ニッケルスラリー練金時に三次元的に細く伸び
た形態で小さいかさ比重を保持しているカーボニルニッ
ケル粉末が機械的に破壊され、かさ比重の大きいニッケ
ル粉末になるために、焼結式ニッケル基板の多孔度の最
大値は従来的８５２であった。
いては、ニッケルスラリー練金時に三次元的に細く伸び
た形態で小さいかさ比重を保持しているカーボニルニッ
ケル粉末が機械的に破壊され、かさ比重の大きいニッケ
ル粉末になるために、焼結式ニッケル基板の多孔度の最
大値は従来的８５２であった。
このようにルースタンター法あるいはスラリー法で製造
される焼結式ニッケル基板の多孔度は従来より■焼結温
度、■焼結時間、■原料ニッケル粉末の形態とかさ比重
を考慮することによって制御されていた。
される焼結式ニッケル基板の多孔度は従来より■焼結温
度、■焼結時間、■原料ニッケル粉末の形態とかさ比重
を考慮することによって制御されていた。
高い容量密度の焼結式ｔ［！を製造するためには、高多
孔度の焼結式ニッケル基板を用いる必要があり、高多孔
度の焼結式ニッケル基板を製造するためには、前述した
ようにスラリー法に比較してルースタンター法の方が有
利であるが、工業的には作業性の点から主にスラリー法
によって焼結式ニッケル基板が製造されている。
孔度の焼結式ニッケル基板を用いる必要があり、高多孔
度の焼結式ニッケル基板を製造するためには、前述した
ようにスラリー法に比較してルースタンター法の方が有
利であるが、工業的には作業性の点から主にスラリー法
によって焼結式ニッケル基板が製造されている。
本発明は焼結式ニッケル基板の多孔度を制御する方法と
して、前記の■焼結温度、■焼結時間。
して、前記の■焼結温度、■焼結時間。
■原料ニッケル粉末の形態とかさ密度以外にスラリー法
におけるニッケルスラリー中のニッケル量に関して検討
した結果、焼結条件を選定すれば従来得られなかった９
０〜９５％程度の高多孔度の基板を製造することができ
ることを見い出したことに基づくものである。
におけるニッケルスラリー中のニッケル量に関して検討
した結果、焼結条件を選定すれば従来得られなかった９
０〜９５％程度の高多孔度の基板を製造することができ
ることを見い出したことに基づくものである。
本発明によるスラリー中のニッケル量に関する検討の結
果を第１図に示す、第１図はかさ比重０゜５０のカーボ
ニルニッケル粉末を用いた場合の焼結式ニッケル基板の
多孔度に及ぼすニッケルスラリー中のニッケル量と焼結
条件の影響を示したものである。焼結はｈ雰囲気で行な
った１図中のＡは塗着物、Ｂは乾燥体、Ｃ〜Ｅは焼結体
（Ｃ・・・８００℃で５分間、Ｄ・・・９００℃で３分
間、Ｅ・・・１０００℃で１分間）の多孔度を表わして
いる。
果を第１図に示す、第１図はかさ比重０゜５０のカーボ
ニルニッケル粉末を用いた場合の焼結式ニッケル基板の
多孔度に及ぼすニッケルスラリー中のニッケル量と焼結
条件の影響を示したものである。焼結はｈ雰囲気で行な
った１図中のＡは塗着物、Ｂは乾燥体、Ｃ〜Ｅは焼結体
（Ｃ・・・８００℃で５分間、Ｄ・・・９００℃で３分
間、Ｅ・・・１０００℃で１分間）の多孔度を表わして
いる。
ニッケルスラリーを穿孔鋼板などの芯体に塗着したのち
、乾燥、焼結を行なうスラリー法による焼結式ニッケル
基板の製造において、乾燥による水な、どの溶媒の蒸発
および焼結によるニッケル粒子間距離の収縮によってス
ラリーの塗着物の多孔度は低下していく。
、乾燥、焼結を行なうスラリー法による焼結式ニッケル
基板の製造において、乾燥による水な、どの溶媒の蒸発
および焼結によるニッケル粒子間距離の収縮によってス
ラリーの塗着物の多孔度は低下していく。
ルースタンター法において型内にカーボニルニッケル粉
末を散布した状態は、スラリー法におけるニッケルスラ
リーの塗着物の乾燥した状態（第１図のＢ）に相当し、
ルースタンター法のこの状態の多孔度はニッケル粉末の
かさ比重に相当するもの以上にはできないが、スラリー
法のこの状態の多孔度は、カルボキシメチルセルロース
やメチルセルロースなどの結着剤の肋きによって重力の
影響を少なくできるためにかさ比重に相当するもの以上
にできる。
末を散布した状態は、スラリー法におけるニッケルスラ
リーの塗着物の乾燥した状態（第１図のＢ）に相当し、
ルースタンター法のこの状態の多孔度はニッケル粉末の
かさ比重に相当するもの以上にはできないが、スラリー
法のこの状態の多孔度は、カルボキシメチルセルロース
やメチルセルロースなどの結着剤の肋きによって重力の
影響を少なくできるためにかさ比重に相当するもの以上
にできる。
本発明によると、このような理由から、従来はルースタ
ンター法によっても製造できなかった９０Ｘ以上の高多
孔度の焼結式ニッケル基板を工業的に有用なスラリー法
によって製造できる。
ンター法によっても製造できなかった９０Ｘ以上の高多
孔度の焼結式ニッケル基板を工業的に有用なスラリー法
によって製造できる。
図から明らかなようにニッケルスラリー中のカーボニル
ニッケル粉末の体積が２〜６％のものを８００〜９５０
℃の温度で焼結すると、９０〜９５％の多孔度の焼結体
を得ることができる。スラリー中のカーボニルニッケル
粉末の体積が２％未満の場合には、乾燥体は一応得るこ
とができるが、焼結工程中に結着剤の分解によって乾燥
体が崩壊してしまい焼結体は得られなかった。また、焼
結温度が１ｏｏｏ℃以上になると（第１図のＥ）、焼結
によるニッケル粒子間結合の成長が８００℃（第１図Ｃ
）や９００℃（第１図Ｄ）に比べると早くなり、ニツゲ
ルスラリー中のカーボニルニッケル粉末の体積が小さい
領域では、ニッケル粒子間距離の収縮に対する抵抗も小
さくなるために、焼結による収縮は著しく大きくなって
、９０％以上の多孔度をもった焼結体は得られなかった
。
ニッケル粉末の体積が２〜６％のものを８００〜９５０
℃の温度で焼結すると、９０〜９５％の多孔度の焼結体
を得ることができる。スラリー中のカーボニルニッケル
粉末の体積が２％未満の場合には、乾燥体は一応得るこ
とができるが、焼結工程中に結着剤の分解によって乾燥
体が崩壊してしまい焼結体は得られなかった。また、焼
結温度が１ｏｏｏ℃以上になると（第１図のＥ）、焼結
によるニッケル粒子間結合の成長が８００℃（第１図Ｃ
）や９００℃（第１図Ｄ）に比べると早くなり、ニツゲ
ルスラリー中のカーボニルニッケル粉末の体積が小さい
領域では、ニッケル粒子間距離の収縮に対する抵抗も小
さくなるために、焼結による収縮は著しく大きくなって
、９０％以上の多孔度をもった焼結体は得られなかった
。
インコ社製のカーボニルニッケル粉末、 Ｔｙｐｅ２５
５のかさ比重は０．５０〜０．６５であり、第１図はか
さ比重０．５０のカーボニルニッケル粉末を用いた場合
についてのものであるが、かさ比重０．６５のカーボニ
ルニッケル粉末を用いた場合にも第１図と同じような関
係が得られる。
５のかさ比重は０．５０〜０．６５であり、第１図はか
さ比重０．５０のカーボニルニッケル粉末を用いた場合
についてのものであるが、かさ比重０．６５のカーボニ
ルニッケル粉末を用いた場合にも第１図と同じような関
係が得られる。
以上のように本発明によると、スラリー法によってニッ
ケルスラリー中のカーボニルニッケル粉末の体積が２〜
６％のものを、非酸化性雰囲気中で８００〜９５０℃の
温度で焼結することによって９０〜９５％の高多孔度の
焼結式ニッケル基板を製造することができる。
ケルスラリー中のカーボニルニッケル粉末の体積が２〜
６％のものを、非酸化性雰囲気中で８００〜９５０℃の
温度で焼結することによって９０〜９５％の高多孔度の
焼結式ニッケル基板を製造することができる。
次に、本発明によるアルカリ電池用焼結式ニッケル基板
の製造を実施例に基づき説明する。
の製造を実施例に基づき説明する。
［実施例１］
インコ社製カーボニルニッケル粉末Ｔｙｐｅ２５５（か
さ比重０．５０ ） ３１１Ｊをカルボキシメチルセル
ロースの３％の水溶１１０ｆ！でスラリー状にする。
さ比重０．５０ ） ３１１Ｊをカルボキシメチルセル
ロースの３％の水溶１１０ｆ！でスラリー状にする。
そのスラリーをニッケルメッキした穿孔鋼板を芯材とし
て、塗着乾燥後、■２雰囲気中で８００℃で約５分間焼
結し、多孔度約９４″ｇの基板を得た（第１図参照）。
て、塗着乾燥後、■２雰囲気中で８００℃で約５分間焼
結し、多孔度約９４″ｇの基板を得た（第１図参照）。
［実施例２］
インコ社製カーボニルニッケル粉末Ｔｙｐｅ２５５（か
さ比ｉ１！０．５０ ） ５Ｋ（］をカルボキシメチル
セルロースの３％の水溶液１０Ｉｊでスラリー状にする
。
さ比ｉ１！０．５０ ） ５Ｋ（］をカルボキシメチル
セルロースの３％の水溶液１０Ｉｊでスラリー状にする
。
そのスラリーをニッケルメッキした穿孔鋼板を芯材とし
て、塗着乾燥後、ｈ雰囲気中で９００℃で約３分間焼結
し、多孔度約９０％の基板を得た（第１図参＠）。
て、塗着乾燥後、ｈ雰囲気中で９００℃で約３分間焼結
し、多孔度約９０％の基板を得た（第１図参＠）。
本発明の代表的な焼結式ニッケル基板の製造方法の工程
フロー図を第２図に示す。
フロー図を第２図に示す。
発明の効果
以上のように、本発明の方法によると、スラリー法によ
る焼結式ニラゲル基板の製造において、ニッケルスラリ
ー中のカーボニルニッケル粉末の体積が２〜６％のもの
を非酸化雰囲気中で８００〜９５０℃の温度で焼結して
９０〜９５％の高多孔度の基板を得ることができる。そ
してこの高多孔度体を用いて、活物質を充填すれば高容
量密度のアルカリ電池用電極を得ることが可能になり、
その工業的価値は大なるものがある。
る焼結式ニラゲル基板の製造において、ニッケルスラリ
ー中のカーボニルニッケル粉末の体積が２〜６％のもの
を非酸化雰囲気中で８００〜９５０℃の温度で焼結して
９０〜９５％の高多孔度の基板を得ることができる。そ
してこの高多孔度体を用いて、活物質を充填すれば高容
量密度のアルカリ電池用電極を得ることが可能になり、
その工業的価値は大なるものがある。
第１図は本発明による焼結式ニッケル基板の多孔度に及
ぼすニッケルスラリー中のニッケル量と焼結条件の影響
を示した図、第２図は本発明に基づく焼結式ニッケル基
板の製造工程のフロー図である。 何 巨
ぼすニッケルスラリー中のニッケル量と焼結条件の影響
を示した図、第２図は本発明に基づく焼結式ニッケル基
板の製造工程のフロー図である。 何 巨
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、カーボニルニッケル粉末とカルボキシメチルセルロ
ース或いはメチルセルロースなどの有機高分子水溶液と
の混合物からなるニッケルのスラリーを多孔性金属芯体
の両面に塗着して乾燥した後、非酸化性雰囲気で焼結す
るアルカリ電池用焼結式ニッケル基板の製造工程におい
て、スラリー中のカーボニルニッケル粉末の体積が２〜
６％であることを特徴とするアルカリ電池用焼結式ニッ
ケル基板の製造方法。 ２、前記スラリーの焼結を８００〜９５０℃の温度で行
なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアル
カリ電池用焼結式ニッケル基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2069262A JPH07120530B2 (ja) | 1984-02-13 | 1990-03-19 | アルカリ電池用焼結式ニッケル基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59025395A JPS60170167A (ja) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | アルカリ電池用電極の製造方法 |
| JP2069262A JPH07120530B2 (ja) | 1984-02-13 | 1990-03-19 | アルカリ電池用焼結式ニッケル基板の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59025395A Division JPS60170167A (ja) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | アルカリ電池用電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03129671A true JPH03129671A (ja) | 1991-06-03 |
| JPH07120530B2 JPH07120530B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=26362990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2069262A Expired - Fee Related JPH07120530B2 (ja) | 1984-02-13 | 1990-03-19 | アルカリ電池用焼結式ニッケル基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120530B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60170167A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-09-03 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ電池用電極の製造方法 |
-
1990
- 1990-03-19 JP JP2069262A patent/JPH07120530B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60170167A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-09-03 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ電池用電極の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07120530B2 (ja) | 1995-12-20 |
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