JPH0377622B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルカリ電池の焼結基板用スラリーの
製造方法に係り、特に孔径が均一で、多孔度が大
きく、多孔度のバラツキの少い基板を得ることを
目的としたものである。

一般にアルカリ電池用焼結基板はカーボニルニ
ツケル粉末をカルボキシメチルセルロースあるい
はメチルセルロースなどの粘度2000〜8000cpsの
高粘性の水溶液に分散し混練し粘度１万〜100万
cpsのスラリーを調製し、次いでスラリーを帯状
のニツケルメツキ穿孔鋼板等の多孔性芯材の両面
に塗着して所定スリツト間隙を通過させて塗着厚
みを調整し、赤外線ランプあるいは熱風発生器等
によつて80〜150℃に設定された雰囲気中で乾燥
して水分を除去した後、水素あるいはアンモニア
分解ガスの気流中で800〜1000℃で５〜20分間焼
結して焼結ニツケル基板を製造している。

ニツケル粉末としてカーボニルニツケル粉末を
用いる理由の１つは、見掛け密度の小さい粉末か
らは多孔度の大きな焼結基板を製造できるからで
ある。しかしカーボニル粉末は三次元的に細く伸
びた形状によつて小さい見掛け密度を保持してい
るため、スラリー調製時の混練によつて機械的に
容易に破壊され、大きい見掛け密度の粉末とな
り、焼結基板の多孔度は低下し、極板容量の小さ
な極板が製造されることになる。帯状の多孔性芯
材に塗着したスラリーは、乾燥されるまでの間に
たれることを防ぐために、スラリーの粘度は比較
的高い状態に調製する必要がある。

このためにカルボキシメチルセルロースあるい
はメチルセルロースなどの高粘性の水溶液にカー
ボニルニツケル粉末が投入され、混練される。投
入されたニツケル粉末は塊状になつており、塊の
中に存在する毛細管中を水溶液が浸透し、ニツケ
ル粉末の表面に吸着されている空気と水溶液とが
置換することによつてニツケル粉末は１次粒子に
ほぐされ、水溶液中に分散される。水溶液の粘度
が大きいと、毛細管中への水溶液の浸透は妨害さ
れ、ニツケル粉末の分散したスラリーを得るため
には、比較的速い回転速度で長時間の混練が必要
となる。しかし、比較的速い速度で長時間の混練
をおこなうと、カーボニルニツケル粉末は破壊さ
れ、焼結基板の多孔度は低下する。以上の混練時
には低く、塗着時には高いというスラリーの粘度
に対する相反する要望を満足することは上述のよ
うな従来の方法では困難である。

本発明は水などの溶媒、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増粘剤粉末及び
カーボニルニツケル粉末を混合してスラリーを調
製する工程において、溶媒としての水などに添加
し、混練しただけでは粘性を発現しない増粘剤粉
末、例えばグリオキザールのようなアルデヒドで
処理した有機高分子とカーボニルニツケル粉末と
が溶媒のPHを３〜６に保持して混練した後に分散
液のPHをNH₄OHやNaOHなどのアルカリ性を示
す物質やその水溶液によつて６以上にして、増粘
剤の粘性を発現させてニツケル粉末が分散したス
ラリーを得ることを特徴とするものである。

本発明によると水溶液の粘性の発現していない
状態でカーボニルニツケル粉末と増粘剤との混練
を行うため、混練用撹拌棒の回転速度と混練時間
を最小にすることができる。回転速度が最小のた
めに混練によつてスラリー中に巻き込まれる空気
によつて生じる気泡の量は最小になり、やむなく
生じた気泡も水溶液の粘性が発現していないため
に容易に脱泡される。これらのことから本発明に
よると、カーボニルニツケル粉末の破壊は最小に
なると共にスラリーの均一性も最良となるため
に、孔径が均一で、多孔度が大きく、多孔度のバ
ラツキの少ない焼結基板を得ることができる。

以下、本発明の実施例により詳述する。

実施例 スラリー混合容器内に20〜25℃の水５を入
れ、この容器内に増粘剤としてhi−メトローズ
（信越化学製、化学名はグリオキザール付加メチ
ルセルロースおよびグリオキザール付加ヒドロキ
シプロピルメチルセルロース）を100ｇ加えて回
転翼にて500rpmで10分間撹拌する。次いでhi−
メトローズの分散した水にカーボニルニツケル粉
末を５Kg投入する。hi−メトローズはグリオキザ
ールによる表面処理によつて１つ１つのメトロー
ズの微粉末の表面が難溶化している。しかし、分
散液にOH^-イオンを添加するとグリオキザール
は分子内Cannizzaro反応によつてグリコール酸
となり、メトローズの表面処理層は破壊され、メ
トローズが溶解して粘性を発現する。hi−メトロ
ーズの粘性が発現しないように、水、hi−メトロ
ーズおよびカーボニルニツケル粉末の混合物のPH
をHClやHNO₃などの酸によつて３〜６に保持し
て、hi−メトローズとカーボニルニツケル粉末が
分散するまで100rpmで30分間混練した後に、少
量のNH₄OHやNaOHなどのアルカリ性水溶液を
添加して分散液のPHを微アルカリ性（８〜10）に
し、hi−メトローズの粘性を発現させ、高粘性の
カーボニルニツケル粉末の分散したスラリーを得
る。次いでスラリーを帯状のニツケルメツキ穿孔
鋼板の両面に塗着して所定のスリツト間隙を通過
させて塗着厚みを調整し、赤外線ランプあるいは
熱風発生器等によつて130℃に設定された雰囲気
中で乾燥して水分を除去したあと、アンモニア分
解ガスの気流中で900℃で10分間焼結して焼結ニ
ツケル基板を製造する。製造した焼結ニツケル基
板を硝酸ニツケル水溶液等の可溶性ニツケル塩水
溶液に浸漬した後アルカリ水溶液中で多孔性ニツ
ケル空孔中に浸漬されたニツケル可溶性塩を水酸
化ニツケルとして沈澱されて水酸化ニツケル正極
を得る。

本実施例による混練では、カーボニルニツケル
粉末を増粘剤粉末による粘性の発現していない水
に分散させているため、混練によるカーボニルニ
ツケル粉末の破壊は最小となると共にスラリーの
均一性は最良となる。次いでカーボニルニツケル
粉末が分散した状態のものを微アルカリ性にして
増粘剤粉末による粘性を発現させるため、カーボ
ニル粉末が分散した状態のスラリーを帯状の多孔
性芯材に塗着できる。

本実施例によつて製造したニツケル焼結基板Ａ
と高粘性のhi−メトローズ水溶液にカーボニルニ
ツケル粉末を分散し混練した従来のニツケル焼結
基板Ｂの孔径分布を第１図に示す。第１図より本
発明によるニツケル焼結基板Ａは従来の方法によ
るニツケル焼結基板Ｂよりも均一な孔径分布を有
することがわかる。

本実施例によるニツケル焼結基板Ａと従来の方
法によるニツケル焼結基板Ｂの多孔度及び多孔度
のバラツキを第２図に示す。第２図より本発明に
よるニツケル焼結基板Ａは従来の方法によるニツ
ケル焼結基板Ｂよりも多孔度は大きく、多孔度の
バラツキは少ないことがわかる。

本実施例によるニツケル焼結基板より製造した
水酸化ニツケル正極Ａと従来の方法によるニツケ
ル焼結基板より製造したニツケル正極Ｂの活物質
充填回数と水酸化ニツケル正極容量密度の関係に
ついての比較を第３図に示す。第３図より本発明
による水酸化ニツケル正極Ａは従来の方法による
水酸化ニツケル正極Ｂよりも容量密度が大きいこ
とがわかる。

なお、従来のスラリー調製時にカーボニルニツ
ケル粉末とhi−メトローズとを粉末状態で混合
し、次いで水を加えて混合する方法があるが、こ
の方法では粉末状態での混合時にカーボニルニツ
ケル粉末の破壊が生じ、この方法によつて製造さ
れた焼結基板の多孔度は本発明によつて製造され
たものより小さくなつた。本発明の工程のフロー
図を第４図に示す。

以上のように本発明によるアルカリ電池用焼結
基板の製造方法によると従来の方法によるものに
比べて孔径が均一で、多孔度が大きく、多孔度の
バラツキの少ない焼結基板を提供することがで
き、その工業的価値は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるニツケル焼結基板Ａと従
来の方法によるニツケル焼結基板Ｂの孔径分布の
比較図、第２図は本発明によるニツケル焼結基板
Ａと従来の方法によるニツケル焼結基板Ｂの多孔
度の大きさ及びバラツキの比較図、第３図は本発
明によるニツケル焼結基板より製造した水酸化ニ
ツケル正極Ａと従来の方法によるニツケル焼結基
板より製造した水酸化ニツケル正極Ｂとの活物質
充填回数と水酸化ニツケル正極容量密度の関係に
ついての比較図である。第４図は本発明による極
板の製造工程のフロー図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水と酸とからなりPH３以上６未満の溶媒に、
   増粘剤粉末と、カーボニルニツケル粉末とを分散
   し、 次いで、アルカリ性を示す物質もしくはその水
   溶液を加えてPHを６以上に変化させて増粘剤に粘
   性を発現させた アルカリ電池の焼結基板用スラリーの製造方法。 ２ 増粘剤粉末は、グリオキザールのようなアル
   デヒドで処理した有機高分子である特許請求の範
   囲第１項記載のアルカリ電池の焼結基板用スラリ
   ーの製造方法。