JPH03165461A - アルカリ電池用ニッケル極の製造法 - Google Patents
アルカリ電池用ニッケル極の製造法Info
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- JPH03165461A JPH03165461A JP1305457A JP30545789A JPH03165461A JP H03165461 A JPH03165461 A JP H03165461A JP 1305457 A JP1305457 A JP 1305457A JP 30545789 A JP30545789 A JP 30545789A JP H03165461 A JPH03165461 A JP H03165461A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/32—Nickel oxide or hydroxide electrodes
-
- H—ELECTRICITY
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- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (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】
産業上の利用分野
本発明はニッケルーカドミウム電池 ニッケルー亜鉛電
池 ニッケルー水素電池などのニッケル四の製造法に関
すム 従来の技術 各種の電源として使われる蓄電池として鉛電池とアルカ
リ電池があム このうちアルカリ蓄電池は高信頼性が期
待でき、小形軽量化も可能などの理由で小型電池は各種
ポータプル機器月番へ 大型は産業として広く使われて
き九 このアルカリ蓄電池において、負極としてはカドミウム
の他に亜緑 鉄、水素などが対象となっていも しかし
正極としては一部空気極や酸化お極なども取り上げられ
ているがほとんどの場合ニッケル極である。ポケット式
から焼結式に代わって特性が向上し さらに密閉化が可
能になるとともに用途も広がっ九 しかし焼結式では基板の多孔度を85%以上にすると強
度が大幅に低下するので活物質の充填に限界があり、し
たがって高容量化に限界があり、90%以上のような一
層高多孔度の基板として焼結基板に代えて発泡状基板や
繊維状基板が取り上げられ一部実用化されていも 焼結
式のもう一方の課題は低廉化でありこれの達成のために
水酸化ニッケルに導電剤と結着剤を加えてシート状に加
工して得られる非焼結式が広く研究され多くの製法上の
提案がされていも 発明が解決しようとする課題 ニッケル極の活物質である水酸化ニッケルは充電 放電
いずれの状態でも電子伝導性がほとんどないことと充放
電の繰り返しで電極が膨潤する傾向があるので充分特性
が優れ長寿命の非焼結式ニッケル極は出現していない。
池 ニッケルー水素電池などのニッケル四の製造法に関
すム 従来の技術 各種の電源として使われる蓄電池として鉛電池とアルカ
リ電池があム このうちアルカリ蓄電池は高信頼性が期
待でき、小形軽量化も可能などの理由で小型電池は各種
ポータプル機器月番へ 大型は産業として広く使われて
き九 このアルカリ蓄電池において、負極としてはカドミウム
の他に亜緑 鉄、水素などが対象となっていも しかし
正極としては一部空気極や酸化お極なども取り上げられ
ているがほとんどの場合ニッケル極である。ポケット式
から焼結式に代わって特性が向上し さらに密閉化が可
能になるとともに用途も広がっ九 しかし焼結式では基板の多孔度を85%以上にすると強
度が大幅に低下するので活物質の充填に限界があり、し
たがって高容量化に限界があり、90%以上のような一
層高多孔度の基板として焼結基板に代えて発泡状基板や
繊維状基板が取り上げられ一部実用化されていも 焼結
式のもう一方の課題は低廉化でありこれの達成のために
水酸化ニッケルに導電剤と結着剤を加えてシート状に加
工して得られる非焼結式が広く研究され多くの製法上の
提案がされていも 発明が解決しようとする課題 ニッケル極の活物質である水酸化ニッケルは充電 放電
いずれの状態でも電子伝導性がほとんどないことと充放
電の繰り返しで電極が膨潤する傾向があるので充分特性
が優れ長寿命の非焼結式ニッケル極は出現していない。
すなわち導電性を高め活物質の利用率を向上するために
他の電子伝導性に優れた導電剤を多量に加えると活物質
の絶対量が減ってしま(\ また膨潤や活物質の脱落を
抑えるために有効な結着剤の量を増すと電極の電子伝導
が低下して電圧低下や容量が減少す4課題を解決するた
めの手段 水酸化ニッケルに導電剤と結着剤を加えてシート状に加
工して得られる電極として、結着剤としてスチレン−ブ
タジエン樹脂あるいはスチレン−イソプレン樹脂などス
チレン系ゴム懸濁液と水溶性樹脂溶液を用いる。シート
を製造後加熱下で加圧することが充填容量密度と強度向
上のための好ましい手段であム なおこの場合導電剤と
して少なくともコバルトと炭素粉末を含むことが好まし
く′Q また水溶性樹脂としてカルボキシメチルセルロ
ース、エチルセルロー人 メチルセルロー入ポリビニル
アルコールなどから選びその水溶液を用いるのが最も普
通であム 作用 非焼結式ニッケル極に結着剤としてスチレン−ブタジエ
ン系樹脂を用いると少ない添加量でシートの強度や可撓
性に優れていて取扱が容易であり、また熱可塑性である
ので加熱下で加圧する強度が向上する。しかも樹脂の添
加量が少なくてもよいので活物質の利用率の低下も少な
(− しかし −層の利用率の向上のために親電解液性を高め
ることが有効であり、スチレン系ゴム懸濁液と水溶性の
樹脂を併用することが強度と利用率向上のむしろ相反す
るファクター達成に有効であム 実施例 市販の水酸化ニッケル粉末75訊 コバルト粉末6部そ
れに導電体としてリン状黒鉛12% ニッケル粉末3
眠 これにスチレン−エチレン−ブチレン共重合体の5
(重量)%のエマルジョン溶液をこの樹脂が水酸化ニッ
ケルに対して3.5部とカルボキシメチルセルロースの
2 (重量)%で樹脂が水酸化ニッケルに対して2部に
なるように加えてペーストとする。このペーストを厚さ
0゜17mm、 孔径1.8mm、 開口度53%
の鉄製でニッケルメッキを施したパンチングメタル板に
塗着し0.6mmのスリ・ントを通して平滑化したその
後120℃で1時間乾燥した 得られた電極はエンボス
加工を施したローラプレス機を3回通して厚さ0.5m
rnに調整し九 このようにして得られたペースト式ニ
ッケル極を幅39mm5 長さ3i0rnmに裁断し
リード板をスポット溶接により取り付は島 相手極とし
て公知の焼結式カドミウム服 ポリアミド不織布セパレ
ータを用いて密閉形ニッケルーカドミウム電池を構成し
tも電解液として比重1.22の苛性カリ水溶液に15
g/lの水酸化リチウムを溶解して用い九 電池は単2
型とし九 この電池をAとする。
他の電子伝導性に優れた導電剤を多量に加えると活物質
の絶対量が減ってしま(\ また膨潤や活物質の脱落を
抑えるために有効な結着剤の量を増すと電極の電子伝導
が低下して電圧低下や容量が減少す4課題を解決するた
めの手段 水酸化ニッケルに導電剤と結着剤を加えてシート状に加
工して得られる電極として、結着剤としてスチレン−ブ
タジエン樹脂あるいはスチレン−イソプレン樹脂などス
チレン系ゴム懸濁液と水溶性樹脂溶液を用いる。シート
を製造後加熱下で加圧することが充填容量密度と強度向
上のための好ましい手段であム なおこの場合導電剤と
して少なくともコバルトと炭素粉末を含むことが好まし
く′Q また水溶性樹脂としてカルボキシメチルセルロ
ース、エチルセルロー人 メチルセルロー入ポリビニル
アルコールなどから選びその水溶液を用いるのが最も普
通であム 作用 非焼結式ニッケル極に結着剤としてスチレン−ブタジエ
ン系樹脂を用いると少ない添加量でシートの強度や可撓
性に優れていて取扱が容易であり、また熱可塑性である
ので加熱下で加圧する強度が向上する。しかも樹脂の添
加量が少なくてもよいので活物質の利用率の低下も少な
(− しかし −層の利用率の向上のために親電解液性を高め
ることが有効であり、スチレン系ゴム懸濁液と水溶性の
樹脂を併用することが強度と利用率向上のむしろ相反す
るファクター達成に有効であム 実施例 市販の水酸化ニッケル粉末75訊 コバルト粉末6部そ
れに導電体としてリン状黒鉛12% ニッケル粉末3
眠 これにスチレン−エチレン−ブチレン共重合体の5
(重量)%のエマルジョン溶液をこの樹脂が水酸化ニッ
ケルに対して3.5部とカルボキシメチルセルロースの
2 (重量)%で樹脂が水酸化ニッケルに対して2部に
なるように加えてペーストとする。このペーストを厚さ
0゜17mm、 孔径1.8mm、 開口度53%
の鉄製でニッケルメッキを施したパンチングメタル板に
塗着し0.6mmのスリ・ントを通して平滑化したその
後120℃で1時間乾燥した 得られた電極はエンボス
加工を施したローラプレス機を3回通して厚さ0.5m
rnに調整し九 このようにして得られたペースト式ニ
ッケル極を幅39mm5 長さ3i0rnmに裁断し
リード板をスポット溶接により取り付は島 相手極とし
て公知の焼結式カドミウム服 ポリアミド不織布セパレ
ータを用いて密閉形ニッケルーカドミウム電池を構成し
tも電解液として比重1.22の苛性カリ水溶液に15
g/lの水酸化リチウムを溶解して用い九 電池は単2
型とし九 この電池をAとする。
比較のために結着剤をポリ塩化ビニル系樹脂とした電池
をBとして加え九 まず初期の放電電圧と容量を比較し
た 5時間率で容量の130%定電流充電−1,OAで
0.9Vまでの定電流放電を行なったとこ& A、
Bとも平均電圧は1.22Vであった力丈 放電容量
はAが2.8Ahであり、 Bは2.5Ahであっに 両電池それぞれ10セル用tへ この充放電の条件で寿
命特性を比較し九 その結果 放電容量が初期の60%
にまで劣化するサイクル数力<、Aでは750〜820
サイクルであったのに対して、Bでは500〜560サ
イクルであっ九 この結果から明らかなようにAが長寿
命であっ九発明の効果 非焼結式ニッケル極に結着剤としてスチレン系ゴム懸濁
液と水溶性樹脂溶液を用いると少ない添加量で強度や可
撓性に優れ加圧下で加圧すると強度が向上し 活物質の
利用率の低下が少なく長寿命が達成できる。
をBとして加え九 まず初期の放電電圧と容量を比較し
た 5時間率で容量の130%定電流充電−1,OAで
0.9Vまでの定電流放電を行なったとこ& A、
Bとも平均電圧は1.22Vであった力丈 放電容量
はAが2.8Ahであり、 Bは2.5Ahであっに 両電池それぞれ10セル用tへ この充放電の条件で寿
命特性を比較し九 その結果 放電容量が初期の60%
にまで劣化するサイクル数力<、Aでは750〜820
サイクルであったのに対して、Bでは500〜560サ
イクルであっ九 この結果から明らかなようにAが長寿
命であっ九発明の効果 非焼結式ニッケル極に結着剤としてスチレン系ゴム懸濁
液と水溶性樹脂溶液を用いると少ない添加量で強度や可
撓性に優れ加圧下で加圧すると強度が向上し 活物質の
利用率の低下が少なく長寿命が達成できる。
Claims (5)
- (1)水酸化ニッケルに導電剤と結着剤を加えてシート
状に加工して得られる電極として、結着剤としてスチレ
ン系ゴムと水溶性樹脂溶液を用い、加熱下で加圧して得
られることを特徴とするアルカリ電池用ニッケル極の製
造法。 - (2)水酸化ニッケルに導電剤と結着剤を加えてシート
状に加工して得られる電極として、結着剤としてスチレ
ン−ブタジエン系樹脂懸濁液と水溶性樹脂溶液を用いる
ことを特徴とする請求項1記載のアルカリ電池用ニッケ
ル極の製造法。 - (3)水酸化ニッケルに導電剤と結着剤を加えてシート
状に加工して得られる電極として、結着剤としてスチレ
ン−イソプレン系樹脂懸濁液と水溶性樹脂溶液を用いる
ことを特徴とする請求項1記載のアルカリ電池用ニッケ
ル極の製造法。 - (4)導電剤が少なくともコバルトと炭素粉末を含むこ
とを特徴とする請求項1、2または3記載のアルカリ電
池用ニッケル極の製造法。 - (5)水溶性樹脂がカルボキシメチルセルロースエチル
セルロース、メチルセルロース、ポリビニルアルコール
などから選ばれた水溶液であることを特徴とする請求項
1、2、3または4記載のアルカリ電池用ニッケル極の
製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1305457A JPH03165461A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | アルカリ電池用ニッケル極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1305457A JPH03165461A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | アルカリ電池用ニッケル極の製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03165461A true JPH03165461A (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=17945377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1305457A Pending JPH03165461A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | アルカリ電池用ニッケル極の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03165461A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003026046A1 (fr) | 2001-09-17 | 2003-03-27 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Materiau actif pour cellule et procede de fabrication correspondant |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61240579A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ蓄電池用カドミウム負極板の製造法 |
JPH01248472A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ電池用ニッケル電極 |
-
1989
- 1989-11-24 JP JP1305457A patent/JPH03165461A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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EP1434290A1 (en) * | 2001-09-17 | 2004-06-30 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Active material for cell and its manufacturing method |
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