JPH039588B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルカリ電池用焼結基板に用いるスラ
リーの調整方法に係り、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
ためのスラリーを調整す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、見掛け密度の小さに粉末か
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の分散液のpHをカーボニル
ニツケル粉末によつて６以上にすることによつて
増粘剤の粘性を発現させて、カーボニルニツケル
粉末の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、混練用攬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。そし
てこのスラリーを用いれば孔径が均一で、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分間攬拌する。hi−メトロ
ーズはグリオキザールにより表面処理によつて１
つ１つのメトローズの微粉末の表面が難溶化して
いるため、この状態では水に溶解しないで、分散
し、粘性を発現していない。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−メトローズの分散した水にカーボニルニツ
ケル粉末を投入し、100rpmで20分間混練すると、
空気中の酸素と水分によつてカーボニルニツケル
粉末の表面に形成されていた微量の水酸化ニツケ
ルによつてhi−メトローズとカーボニルニツケル
粉末の分散した水のpHは微アルカリ性（7.5〜
8.5）になり、hi−メトローズの表面処理層は破
壊され粘性が発現して、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
て沈澱させて水酸化ニツケル正極を得る。その工
程フロー図を第４図に示す。

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。また、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。

以上のように本発明によりカーボニルニツケル
粉末の破壊が最小で、分布が均一なスラリーを調
整することができる。そしてこのスラリーを用い
れば、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と従来の方法によりニツケル焼結基
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図は本発明によるス
ラリーを用いた場合の基板の製造工程フロー図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水にグリオキザールで処理した有機高分子の
   増粘剤を加えて攬拌したのちカーボニルニツケル
   を投入し、分散液のPHが６以上になるまで混練
   して前記増粘剤の粘性を発現させることを特徴と
   するアルカリ電池用焼結基板に用いるスラリーの
   調整方法。