JPH05217584A - アルカリ電池用焼結基板の製造方法 - Google Patents

アルカリ電池用焼結基板の製造方法

Info

Publication number
JPH05217584A
JPH05217584A JP4017022A JP1702292A JPH05217584A JP H05217584 A JPH05217584 A JP H05217584A JP 4017022 A JP4017022 A JP 4017022A JP 1702292 A JP1702292 A JP 1702292A JP H05217584 A JPH05217584 A JP H05217584A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sintered
substrate
layer
nickel hydroxide
electrode plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4017022A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Mori
亨 毛利
Etsuya Fujisaka
悦也 藤阪
Kazuaki Ozaki
和昭 尾崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP4017022A priority Critical patent/JPH05217584A/ja
Publication of JPH05217584A publication Critical patent/JPH05217584A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルカリ蓄電池の活物質保持体である焼結基
板において、ニッケル焼結体と導電芯体との密着強度を
向上させることを目的とする。 【構成】 焼結基板作製において、導電性芯体に水酸化
ニッケル粉末を主体とするスラリーを塗布後、該スラリ
ーを焼結して第一の焼結層を生成し、次にニッケル粉末
を主体とするスラリーを前記第一層に塗布後該スラリー
を焼結して第二の焼結層を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ蓄電池の活物
質保持体である焼結基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、ニッケル−カドミウム電池等
のアルカリ蓄電池の極板基体として用いられている焼結
基板の製造方法には、ニッケル粉末、増粘剤および水を
混合してスラリーを作成し、このペーストを導電性芯体
に塗着した後、乾燥、焼結するという方法がある。
【0003】ところで、近年、電池の高容量化の要求に
対して、活物質充填量を増加させる、または焼結体の多
孔度を増加させるといった試みがなされている。しかし
ながら、活物質はそれ自体が固いので、充填量を増加さ
せると極板の柔軟性が下がり、この結果電池作製の際に
極板を折り曲げると破損を生じる。一方、多孔度を増加
させると、芯体と焼結基板との接触面積が減少し、密着
強度が低下する。このため、活物質充填量や焼結体の多
孔度の増加を達成するためには、活物質保持体である焼
結体の強度、特に導電性芯体と焼結体との密着強度を向
上させることが必要となる。
【0004】ところが、前記従来の方法では、ニッケル
粉末の粒度が比較的大きいために、導電芯体表面とニッ
ケル焼結体の間の接触面積が小さくなり、両者間で充分
な密着性が得られない。従って、その焼結基板に所定の
活物質を充填して極板を作製し、この極板を用いて蓄電
池を組み立てた場合には、ニッケル焼結体が導電性芯体
表面から剥離する。この結果、電池内で短絡を生じた
り、或いは充放電により極板の膨化等が起こり電池特性
が著しく劣化するという問題があった。
【0005】そこで、特公昭60−41426号公報に
開示されるように、導電性芯体に平均粒径0.1μm以
下の焼結用金属粉を含むスラリーを塗着した後、これを
乾燥,焼結し、次いで、この焼結層の表面に平均粒径
1.5〜4.5μmの焼結用金属粉を含むスラリーを塗
着した後、これを乾燥,焼結するという製造方法が提案
されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の製造
方法において、導電性芯体と焼結体との密着強度を充分
に向上させるためには、相当量の微小ニッケル粉末の添
加が必要となる。しかしながら、このような粒径の小さ
いニッケル粉末を還元性雰囲気下において焼結させる
と、粒径の大きなニッケル粉末に対して収縮度が大きく
なる。この結果、芯体付近に低多孔度の焼結体層がで
き、基板全体としての多孔度が低下するため、電池の高
容量化を達成することができないという課題を有してい
る。
【0007】本発明は、上記問題点に鑑み、多孔度を低
下させることなく導電性芯体と焼結体との密着強度を向
上させることにより、電池特性を低下させることなく電
池の高容量化を図ることができるアルカリ電池用焼結基
板の製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、導電性芯体の表面に、水酸化ニッケル粉末
を主体とする第1の層を形成する第1ステップと、ニッ
ケル粉末を主体とするスラリーを前記第1の層の表面に
塗布した後、該スラリーを焼結して第2の層を形成する
第2ステップとを有することを特徴とする。
【0009】
【作用】電池用の焼結基板において、焼結体と導電性芯
体との間の密着性ならびに焼結体同士の密着性を向上さ
せるためには、それぞれが接触する面積を増大させるこ
とが必要となる。この場合、上記の手段に示す如く、第
1の層を水酸化ニッケル粉末が主成分となるようにすれ
ば、芯体と第一層ならびに第一層と第二層の間の結着性
が強固なものとなる。これは、水酸化ニッケルは、比表
面積が数10m2/g以上とニッケル粉末(比表面積1
2 /g以下)と比較して極めて大きいということ、及
び還元性雰囲気での焼結過程において水酸化ニッケルを
ニッケルに転換してもその形状は変化しないということ
に起因するものである。
【0010】また、上記手段によれば、以下に示す理由
により多孔度を向上させることが可能となる。即ち、上
述の如く第1の層として導電性芯体表面に塗着された水
酸化ニッケルを、還元性雰囲気下での焼結工程において
ニッケルに転換されるとき、真密度が大きくなるように
変化するので、空孔が形成されるという理由による。具
体的には、水酸化ニッケルの真密度は4.2g/ccで
あるのに対して、ニッケルの真密度は8.9g/ccで
あるため、ニッケルへの転換時に53%〔(8.9−
4.2)/8.9×100〕の空孔ができる。
【0011】加えて、従来の如く第1の層として10μ
m以下の平均粒子径を有する焼結用金属粉末等を用いれ
ば、第1の層と第2の層との界面において第1の層の粒
子が第2の層の焼結体中に一部取り込まれることにな
る。これは、ニッケル粉末を主体とする第2の層は、そ
の孔径が10μm程度となるからである。これに対し
て、上記手段に示す如く、第1の層として水酸化ニッケ
ルを用いれば、この水酸化ニッケルの平均粒径は10μ
m以上であるため、第1の層の粒子が第2の層の焼結体
中に取り込まれるようなこともない。したがって、この
ような理由によっても、空孔率が低下するのを抑制する
ことが可能となる。
【0012】
【実施例】
〔実施例1〕先ず、水100部に対し10μm以上の平
均粒径を有する水酸化ニッケル粉末25部およびメチル
セルロース4部を加えた混合物を攪拌することでスラリ
ーを作成した。次いで、ニッケルメッキが施された厚み
60μmの金属芯体の表面に、片面の厚みが50μmと
なるように上記スラリーを塗着した。この後、このスラ
リーを乾燥後、還元性雰囲気下で焼結を行うことによ
り、第1の焼結層を作製した。尚、この焼結層の多孔度
を測定したところ、86.0%であった。
【0013】次に、水100部に対しニッケル粉末80
部およびメチルセルロース4部を加えた混合物を真空攪
拌することによって、スラリーを作成した。次いで、前
記のようにして得られた焼結層を有する金属芯体に、片
面の厚みが400μmとなるように上記スラリーを塗着
した。この後、このスラリーを乾燥後、還元性雰囲気下
で焼結を行うことにより、第2の焼結層を作製した。
尚、この焼結時において、焼結温度やラインスピード等
の焼結条件を調整することにより、焼結体の収縮率の制
御を行い、多孔度85.0%の焼結基板を作製した。
【0014】このようにして作製した焼結基板を、以下
(A1 )基板と称する。 〔実施例2〕第2の焼結層の作製の際、焼結温度、ライ
ンスピード等の焼結条件を調整することにより、焼結体
の収縮率の制御を行い、焼結基板の多孔度を87.2%
とする他は、上記実施例1と同様にして焼結基板を作製
した。
【0015】このようにして作製した焼結基板を、以下
(A2 )基板と称する。 〔比較例1、2〕水酸化ニッケル粉末による第1の層を
形成しない(即ち、第2の焼結層のみ形成する)他は、
上記実施例1と同様にして焼結基板を作製した。尚、こ
の際、導電芯体に塗着するスラリーの厚みは450μm
とし、且つ焼結条件を調整することにより焼結体の収縮
率の制御を行い、焼結基板の多孔度がそれぞれ85.1
%、87.1%となるようにした。
【0016】このようにして作製した焼結基板を、以下
それぞれ(X1 )基板,(X2 )基板と称する。 〔実験1〕本発明の(A1 )基板,(A2 )基板及び比
較例の(X1 )基板,(X2 )基板を用いて密着強度を
測定したので、その結果を表1に示す。
【0017】ここで、密着強度の測定は、図1に示す装
置を用いて測定した。具体的には、アルミ製プルスタッ
ト1およびバッキングプレート2を熱硬化製樹脂で貼り
付けた焼結基板3からアルミ製プルスタット1を矢印方
向に引き離し、焼結基板3が破壊した時点の単位面積当
たりの荷重を測定した。
【0018】
【表1】
【0019】表1から明らかな様に、本発明の(A1
基板と比較例の(X1 )基板、及び本発明の(A2 )基
板と(X2 )基板とは、それぞれ同等の多孔度を有して
いるにも関わらず、密着強度が向上していることが認め
られる。特に、(A2 )基板は、87.2%という高い
多孔度を有しているにも関わらず、これより多孔度が低
い(X1 )基板より高い密着強度を有しているのがわか
る。 〔実験2〕本発明の(A1 )基板,(A2 )基板及び比
較例の(X1 )基板,(X2 )基板を用いて極板を作製
し、その極板容量を測定することにより極板利用率を調
べたので、以下にその結果を述べる。
【0020】尚、極板容量測定時の充放電条件は、水酸
化カリウム溶液中で対極としてニッケル板を用い、0.
15Cの電流で16時間充電した後、1/3Cの電流で
放電を行なうという条件である。また、極板利用率は、
極板容量の実測値と、充填活物質量より算出される理論
容量とを用いて、以下の式より算出した。極板利用率=
(実測値/理論容量)×100更に、上記極板作製は、
各基板を硝酸ニッケル水溶液に浸漬した後、アルカリ処
理を行なうことにより水酸化ニッケルに転化させるよう
な化学含浸法を用いて、各基板に水酸化ニッケルを充填
するという方法を用いた。尚、下記においては、例え
ば、(A1 )基板より作製される極板を(a1 )極板と
いうようにして表している。
【0021】測定の結果、(a1 )極板,(a2 )極
板,(x1 )極板については極板利用率に差異は認めら
れなかったが、(x2 )極板は他の極板に比べて10%
の利用率が低下していることが認められた。 〔実験3〕上記本発明の基板を用いた(a1 )極板,
(a2 )極板及び比較例の基板を用いた(x1 )極板,
(x2 )極板を過充電し、この場合の極板状態と極板厚
みとを調べたので、以下にそれらの結果を示す。尚、過
充電の条件は、2Cの電流で3時間充電するという条件
である。
【0022】それぞれの極板の極板状態は、(a1 )極
板は極めて良好であり、(a2 )極板と(x1 )極板と
は同程度に良好であった。しかし、(x2 )極板では、
ブリスターの発生、ならびに芯体から焼結体が脱落して
いるのが観測された。また極板の膨化による厚みの増加
は、(a1 )極板では0〜1/100mm、(a2 )極
板と(x1 )極板では1/100〜2/100mmであ
るが、(x2)極板では6/100〜8/100mmと
いう結果となった。したがって、本発明の製造方法であ
れば、極板の膨化を抑制することも可能である。
【0023】尚、第1の層の作製方法としては、上記実
施例に示す方法に限定するものではなく、例えば水、水
酸化ニッケル、及びメチルセルロースからなるスラリー
中に熱硬化性樹脂を加えて分散させ、これを芯体に塗着
した後、200℃程度の熱を加えて樹脂を硬化させると
いうような方法であっても良い。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、第1の層
の主成分として、比表面積の大きい水酸化ニッケルを用
いることにより、導電芯体と焼結板の密着面積を増大さ
せることができ、密着強度を向上させることができる。
加えて、水酸化ニッケルの粒径は大きいので、第1の層
の粒子が第2の層の焼結体中に取り込まれるのを防止す
ることができる等の理由により、多孔度を向上させるこ
とができる。
【0025】これらのことから、電池特性を低下させる
ことなく電池の高容量化を図ることができるといった優
れた効果を奏する。
【0026】
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】焼結体と導電芯体との密着強度を測定する装置
の概略図である。
【0028】
【符号の説明】
1 アルミ製プルスタット 2 バッキングプレート 3 焼結基板

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性芯体の表面に、水酸化ニッケル粉
    末を主体とする第1の層を形成する第1ステップと、 ニッケル粉末を主体とするスラリーを前記第1の層の表
    面に塗布した後、該スラリーを焼結して第2の層を形成
    する第2ステップと、 を有することを特徴とするアルカリ電池用焼結板の製造
    方法。
JP4017022A 1992-01-31 1992-01-31 アルカリ電池用焼結基板の製造方法 Pending JPH05217584A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4017022A JPH05217584A (ja) 1992-01-31 1992-01-31 アルカリ電池用焼結基板の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4017022A JPH05217584A (ja) 1992-01-31 1992-01-31 アルカリ電池用焼結基板の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05217584A true JPH05217584A (ja) 1993-08-27

Family

ID=11932374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4017022A Pending JPH05217584A (ja) 1992-01-31 1992-01-31 アルカリ電池用焼結基板の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05217584A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100399778B1 (ko) * 1996-05-14 2003-12-24 삼성에스디아이 주식회사 전지의집전체및그제조방법
KR100445416B1 (ko) * 1997-07-28 2004-10-14 삼성에스디아이 주식회사 전지 집전체 및 그의 제조 방법
KR20160068642A (ko) 2014-12-05 2016-06-15 다이요 유덴 가부시키가이샤 적층 세라믹 전자 부품

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100399778B1 (ko) * 1996-05-14 2003-12-24 삼성에스디아이 주식회사 전지의집전체및그제조방법
KR100445416B1 (ko) * 1997-07-28 2004-10-14 삼성에스디아이 주식회사 전지 집전체 및 그의 제조 방법
KR20160068642A (ko) 2014-12-05 2016-06-15 다이요 유덴 가부시키가이샤 적층 세라믹 전자 부품

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101951637B1 (ko) 이차전지용 음극, 이의 제조방법 및 이를 사용하여 제조된 리튬이차전지
JP2001185153A (ja) 電極及び非水電解液二次電池
JPH10284076A (ja) アルカリ蓄電池及びその電極の製造方法
US6099991A (en) Electrode for alkaline storage batteries and process for producing the same
JPH05217584A (ja) アルカリ電池用焼結基板の製造方法
JP3953278B2 (ja) アルカリ蓄電池用焼結式ニッケル極及びその製造方法並びにアルカリ蓄電池
JPH10154508A (ja) アルカリ蓄電池とそのニッケル極及びその製造法
JP2797554B2 (ja) ニッケルカドミウム蓄電池
JPH0837001A (ja) 鉛蓄電池用正極板及びその製造方法
JPH0388270A (ja) ニッケル・カドミウム蓄電池用電極
JP2615869B2 (ja) アルカリ蓄電池用カドミウム負極
JP2810460B2 (ja) アルカリ蓄電池用正極板
JPH05174831A (ja) アルカリ蓄電池用焼結式電極
JP4458749B2 (ja) アルカリ蓄電池
JP3432865B2 (ja) アルカリ蓄電池用焼結基板の製造方法
JPH0251874A (ja) アルカリ亜鉛蓄電池
JPH0412455A (ja) アルカリ蓄電池用電極
JP3145392B2 (ja) ペースト式ニッケル正極
JPH0636768A (ja) アルカリ蓄電池用電極基体及びその製造方法並びに該基体を用いたアルカリ蓄電池用電極
JP2754800B2 (ja) ニッケルカドミウム蓄電池
JPH0410181B2 (ja)
JP2926233B2 (ja) アルカリ二次電池の製造方法
JP2004111131A (ja) ペースト式ニッケル電極およびその製造方法
JPH05205736A (ja) アルカリ蓄電池用ペースト式極板の製造方法
JPS5990357A (ja) アルカリ電池用正極板