JPH04196060A

JPH04196060A - 非焼結式極板

Info

Publication number: JPH04196060A
Application number: JP2327979A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kanbayashi; 誠神林; Masayuki Terasaka; 雅行寺坂; Takeo Hamamatsu; 浜松　太計男; Takuya Tamagawa; 卓也玉川; Shigekazu Yasuoka; 茂和安岡
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1992-07-15

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】（イ）産業上の利用分野本発明は、三次元的に連続した構造を有するスポンジ状
金属多孔体を基板とし、その多孔部に活物質を充填した
アルカリ蓄電池用非焼結式極板に関するものである。

（ロ）従来の技術従来、密閉型ニッケルーカドミウム電池などのニッケル
極板には、一般に焼結式の極板が広く用いられてきた。

この焼結式極板はニッケル粉末を還元雰囲気中で焼結し
て得た多孔度７５〜８５％の基板を用いる。そして、こ
の基板をニッケル塩水溶液に浸漬した後、アルカリ水溶
液で処理することによりニッケル塩を活物質化して焼結
式極板を得る乙のであった。この方法で得られた焼結式
極板は、機械的強度が強く、がっ、導電性に優れている
ため高率放電特性に優れ、長寿命であるという特徴を持
っている。

しかし、焼結式極板は多孔部の孔径が小さいため、所定
菫の活物質を充填する場合、含浸回数を多くしなければ
ならない。

したがって、製造工程が煩雑となりコストが高くなると
いう欠点があった。

このような欠点を解決するために、連続的に三次元構造
を有するスポンジ状金属多孔体を基板に用いる方法が提
案されている。

このスポンジ状金属多孔体は、焼結基板と比較して孔径
が大きいため活物質をペースト状にして直接充填するこ
とができ、工程が簡易化できる。

また、多孔度も９０〜９５％と焼結式極板に比して高い
ため、活物質を多量に充填でき高容量化をはかることが
できる。

しかし、−１−記スポンジ状金属多孔体に活物質を充填
して得られる極板は、高多孔度である反面骨格が細く強
度が弱いため、特に製造段階において、フープ状で取り
扱う場合にはローラー間を屈曲しながら走行するため、
極板に亀裂が入ったり、破断したりすることがある。

（ハ）発明が解決しようとする課題本発明は］−述の如き問題点を解決し、極板製造段階に
おいて、フープ状に供給される基板を亀裂や破断などを
起こすことなく連続的に処理できるスポンジ状金属多孔
体を提供するものである。

（ニ）課題を解決するための手段本発明は、三次元的に連続した構造を有するスポンジ状
金属多孔体を基板として用いると共に該基板をフープ状
で供給し、かつ該基板の多孔部に活物質を充填してなる
非焼結式極板において、前記基板の孔の断面形状が円形
状もしくは楕円形状であり、該基板の孔の断面形状の孔
径比が［フープの長手方向径］／′［フープの幅方向径
］で表せる指数として０．８〜１．５の範囲である基板
を用いたことを特徴とする非焼結式極板にある。

尚、スポンジ状金属多孔体の金属がニッケルであり、そ
の金属密度が０．２７５ｇ／ｃｍ’以上であることが好
ましい。

（ホ）作用スポンジ状金属多孔体に活物質を充填する製造段階にお
いて、フープ状でローラー間を走行するような場合には
、ローラー間を屈曲して走行するため、極板に亀裂や破
断を生じる。

しかし、孔径比（［長手方向径］／［幅方向径］）が０
．８〜１．５の間の本発明による基板を用いると、破断
伸び、降伏強度が安定しており、ローラー間を走行中で
も極板に亀裂や破断が生じ難く、連続的に製造すること
ができる。

また、孔径比は、電子顕微鏡で観察される数十の孔につ
いて、個、々に長手方向径及び幅方向径を測定し、算術
平均したものである。

（へ）実施例種々のスポンジ状ニッケルについて引張り試験を行い、
その降伏強度、破断伸び及び破断強度を測定した。その
際、孔径比に着目し、引張り方向（長手方向）と引張り
に対する直角方向（幅方向）で孔径比に対する降伏強度
と破断伸びの関係を調べ、その結果を第１図に示す。

第１図より、降伏強度は、孔径比（［長手方向径］／［
幅方向径］）が０．８を越えると約１ｋｇ／Ｃ１ｎ幅以
−ヒであるが、０．８以下では、０　、５　ｋｇ／ｃｍ
幅以下になる。

一方、破断伸びは、孔径比が０．５〜０．８の間で大き
く低下し、０．８〜１．５の間は７〜９％で比較的安定
し、１５を越えると再び大きく低下−，１− し、２％前後になる。

次に、これらの孔径比の違う基板を、実際に一直線状に
並行に並べた５本のローラーの間をつづら折りになるよ
うに通して、その後の状態を調べた。用いたローラーの
径はφｔｏｏｍｍであり、また、ローラー間を通すため
に要する張力は最小となるように調整した結果、０　、
５　ｋｇ／Ｃｍ幅であった。

その結果、基板の孔径比が１５以訃゛のものは、亀裂も
入らずテスト前と外観上は何ら変化は認められなかった
。しかし、２．０以」−の試料は、小さな亀裂が確認さ
れた。また、降伏強度が０　、５　ｋｇ／ｃｍ幅に満た
なかった孔径比０．５と０．７のものは、テスト後、長
手方向寸法が、１〜２％伸びていた。

以上の点から、フープ状のスポンジニッケルを外観に何
ら変化を及ぼすことなく連続的な製造工程に導入するた
めには、その孔径比が（［長手方向径］／［幅方向径］
）で表される値で、０．８から１５の間に入るような値
を有しているものでなければならない。

さらに検討をすると、第１図に表された各曲線は、ある
特定の金属密度（０、’　３００　ｇ／ａｍ３）のスポ
ンジニッケルについてのものであり、当然、金属密度が
変われば強度などの特性が変化するため、その要因につ
いて検討し、第１表にその結果を示した。尚、このテス
トに用いた基板の孔径比は１．０５である。

第　　１　　表第１表より、降伏強度に関しては、金属密度が低下して
も比較的高い水準を維持しているが、破断伸びは密度を
０．２５０ｇ／ａｍ”にまで下げると４％に低下し、第
１図に示した曲線とローラーによる走行テストの結果と
から、これ以下の金属密度では、孔径比が変化した場合
、亀裂が発生すると推測される。

この結果より、金属密度は０．２７５ｇ／Ｃｍ３以上に
設定する必要がある。

次に孔径比１．１．金属密度０．３００ｇ／ｃｍ”、平
均孔径２００μのフープ状スポンジニッケルを用い、第
２図に示す連続充填装置により、水酸比重・ノケルを主
活物質として連続的に充填し、乾燥、圧延後、所定寸法
に切断し、本発明極板Ａを作製した。

比較として、孔径比を０．６とする以外は、本発明極板
Ａと同一条件で比較極板Ｂを作製した。

また、孔径比を２，０とする以外は、本発明極板Ａと同
一条件で比較極板Ｃを作製した。

−］二記３種類の極板について、充填量と極板強度を調
べ、第２表にその結果を示した。

（以　下　余　白） −７＝第　　２　　表比較極板Ｂは充填工程を走行する間に、張力により変形
（伸び）が発生し、充填量のバラツキが大きくなった。

また、比較極板Ｃは、亀裂が入った部分があるため、充
填後の強度が本発明極板Ａ及び比較極板Ｂに比して、著
しく低下した。

また、充填後、本発明極板Ａ及び比較極板Ｂの強度が上
がっているのは、加］−硬化によるものと考えられる。

以上より、本発明極板Ａは、比較極板Ｂ及びＣに比して
安定した品質の極板であることが判る。

尚、ローラー径をφ１００〜φ３００まで、ローラー本
数を２０本までの条件において、実験を行った結果、本
発明の基板を用いる限り、同様な効果が得られる。

（ト）発明の効果本発明は、上述したように製造段階において、連続化を
図る上で有効であり、その工業的価値は極めて大である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明基板の破断伸び及び降伏強度と孔径比
の関係を示す図であり、第２図は、本発明基板を用いた
連続充填装置の一実施例を示した概略図である。１・・・巻出し機、２・・・フープ状スポンジニッケル、３・・・充填槽、　　４・・・乾燥機、５・・・巻取り
機。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）三次元的に連続した構造を有するスポンジ状金属
多孔体を基板として用いると共に該基板をフープ状で供
給し、かつ該基板の多孔部に活物質を充填してなる非焼
結式極板において、前記基板の孔の断面形状が円形状もしくは楕円形状であ
り、該基板の孔の断面形状の孔径比が［フープの長手方
向径］／［フープの幅方向径］で表せる指数として０．
８〜１．５の範囲であることを特徴とする非焼結式極板
。
（２）前記スポンジ状金属多孔体の金属がニッケルであ
り、その金属密度が０．２７５ｇ／ｃｍ＾３以上である
ことを特徴とする請求項（１）記載の非焼結式極板。