JPH0570263B2 - - Google Patents
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- JPH0570263B2 JPH0570263B2 JP58243708A JP24370883A JPH0570263B2 JP H0570263 B2 JPH0570263 B2 JP H0570263B2 JP 58243708 A JP58243708 A JP 58243708A JP 24370883 A JP24370883 A JP 24370883A JP H0570263 B2 JPH0570263 B2 JP H0570263B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/34—Gastight accumulators
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Description
〔発明の技術分野〕
本発明は水素吸蔵合金電極を使用する密閉型二
次電池に係わり、さらに詳しくは水素吸蔵合金と
結着剤とからなるいわゆる結着方式の水素吸蔵合
金電極による負極を有する密閉型二次電池の改良
についてのものである。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 水素吸蔵合金は水素を吸蔵すると微粉化するた
め、これを水素電極として電池負極に応用するた
めには、あらかじめ粉末状にした合金と結着剤と
を混合してペースト状あるいはシート状混練体と
し、これを集電体に圧着一体化して、いわゆる結
着方式の電極体として使用することが多い。この
方法は、焼結体電極を作成するのに比較して簡便
である反面、いくつかの欠点もある。 その一つは、水素吸蔵合金電極を密閉型電池の
負極として使用する場合、充電未期に正極から発
生する酸素（O2）ガスの吸収速度がおそいとい
うことである。その理由は結着方式の負極は焼結
方式の負極に比較し、表面の多孔度がどうしても
小さくなり、O2と実質的に接触する表面積が小
さくなるためである。このことは電池内圧の上
昇、ひいては漏液の原因となる。 もう一つの欠点は、機械的はハク離の問題であ
る。これまでは集電体の両側からシート状混練体
を圧着し、一体化するが、これを渦巻状に捲回し
た場合、両側の混練体の曲率が異なるため、外側
の混練体はどうしても剥離しやすい。このことは
実質的に電極容量の低下をもたらし、電池特性を
悪くする原因となつていた。 〔発明の目的〕 本発明は上記の欠点を解決するものであり、い
わゆる結着方式の水素吸蔵合金電極による負極を
有する密閉型二次電池において、負極の酸素吸収
速度を上げることにより内圧の上昇ないしは漏液
を防止し、かつ電極のシート状混練体が剥離しな
いものを提供することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は、水素吸蔵合金粉末と結着剤からなる
シート状混練体の一枚を集電体の片側のみに圧着
した構造有した負極を有し、かつこの負極がセパ
レータを介し正極と渦巻状に捲回され、捲回の最
外周には集電体が被覆された面が露出した状態で
円筒形金属缶に収納されていることを特徴とする
ものである。このことにより混練体の剥離がなく
かつ酸素吸収速度の速い水素吸蔵合金電極を有す
る密閉型二次電池が得られる。 すなわち、従来の結着方式の負極は第１図に示
すように、集電体２の両側からシート状混練体１
が圧着されたものである。これに対して、本発明
の場合は第２図に示すように、集電体２の片側の
みにシート状混練体１を圧着するものである。な
お第３図は第２図イ部分の拡大斜視図を示す。こ
のとき集電体の材質としてはニツケルをはじめと
し、ニツケルメツキした鉄、銅、あるいは銀等、
通常のものが使える。また形状としてはネツト状
あるいはエクスバンド板でもよいし、穴あけ板で
もよく、その際、集電体がシート状混練体を被覆
する面積は全面積の1/2以下が好ましい。この構
造において、セパレータを介し正極と渦巻状に捲
回する際には集電体側が外側になるようにし、か
つその捲回の最外周にはこの集電体が被覆された
面が露出するように捲回する。このことによつて
まず、シート状混練体は機械的強度の強い集電体
金属により内側へつゝみ込まれるように捲回され
るので、シート状混練体が集電体から剥離するこ
とはない。また捲回終了後の最外周には、集電体
がシート状混練体に圧着されている部分に凹凸が
生まれ、また金属缶内面と直接接触する集電体と
の間に空間が生じることにより、それがO2の通
路となる。このことによりO2と接触する実質的
な負極の面積が増加し、O2吸収速度が上昇する
ものである。 〔発明の実施例〕 次に本発明を実施例にて説明する。負極に用い
る水素吸蔵合金にLaNi5の粉末を重量で90とり、
次に結着剤としてポリテトラフルオロエチレン
（PTFE）の分散液を選び、これが固形分のみで
10％になるように両者を混合・混練して厚さ0.8
mmのシート状混練体を作成した。次に集電体とし
て線径0.15mmで開口が40メツシユ、大きさ80mm×
40mmのニツケルネツトを用意する。これにシート
状混練体一枚を片側から着接し、プレス機で圧着
した。集電体のサイズより外へはみ出した混練体
を切りおとし、これにより厚さ0.65mmの80mm×40
mmサイズの電極体が形成された。この理論容量は
750ｍAhである。 次にニツケル酸化物正極（サイズは60mm×40mm
で厚さ0.65mm）、およびポリアミド不織布からな
るセパレータ（150mm×45mm×0.20mmｔ）を用意
し、先の負極をセパレータを介して正極と渦巻状
に捲回した。このとき最外周は負極が占めるよう
にし、かつその負極の集電体が外側になるように
捲回した。そしてこれを単３型の金属缶に入れ、
8N−KOHを注入後、封 して本発明に係わる電
池とした。なお、このときの電池としての容量は
450ｍAhであり、この値はニツケル正極の容量に
よつて規定されている。 比較例として、従来方法による負極、すなわち
第１図のように集電体の両側から実施例と同様に
作成したシート状混練体を着接一体化した負極を
もつ電池を作成した。このとき、集電体に着接す
る前のシート状混練体の厚さは0.4mmとし、集電
体の圧着後の厚さはやはり0.65mmとした。電池の
作成方法は実施例と全く同一である。 本発明の効果として、最初に剥離に対する効果
を説明する。負極をセパレータを介して正極と渦
巻状に捲回したとき、最外周においてそのシート
状混練体が剥離した電池の数を比べたものを第１
表に示す。
次電池に係わり、さらに詳しくは水素吸蔵合金と
結着剤とからなるいわゆる結着方式の水素吸蔵合
金電極による負極を有する密閉型二次電池の改良
についてのものである。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 水素吸蔵合金は水素を吸蔵すると微粉化するた
め、これを水素電極として電池負極に応用するた
めには、あらかじめ粉末状にした合金と結着剤と
を混合してペースト状あるいはシート状混練体と
し、これを集電体に圧着一体化して、いわゆる結
着方式の電極体として使用することが多い。この
方法は、焼結体電極を作成するのに比較して簡便
である反面、いくつかの欠点もある。 その一つは、水素吸蔵合金電極を密閉型電池の
負極として使用する場合、充電未期に正極から発
生する酸素（O2）ガスの吸収速度がおそいとい
うことである。その理由は結着方式の負極は焼結
方式の負極に比較し、表面の多孔度がどうしても
小さくなり、O2と実質的に接触する表面積が小
さくなるためである。このことは電池内圧の上
昇、ひいては漏液の原因となる。 もう一つの欠点は、機械的はハク離の問題であ
る。これまでは集電体の両側からシート状混練体
を圧着し、一体化するが、これを渦巻状に捲回し
た場合、両側の混練体の曲率が異なるため、外側
の混練体はどうしても剥離しやすい。このことは
実質的に電極容量の低下をもたらし、電池特性を
悪くする原因となつていた。 〔発明の目的〕 本発明は上記の欠点を解決するものであり、い
わゆる結着方式の水素吸蔵合金電極による負極を
有する密閉型二次電池において、負極の酸素吸収
速度を上げることにより内圧の上昇ないしは漏液
を防止し、かつ電極のシート状混練体が剥離しな
いものを提供することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は、水素吸蔵合金粉末と結着剤からなる
シート状混練体の一枚を集電体の片側のみに圧着
した構造有した負極を有し、かつこの負極がセパ
レータを介し正極と渦巻状に捲回され、捲回の最
外周には集電体が被覆された面が露出した状態で
円筒形金属缶に収納されていることを特徴とする
ものである。このことにより混練体の剥離がなく
かつ酸素吸収速度の速い水素吸蔵合金電極を有す
る密閉型二次電池が得られる。 すなわち、従来の結着方式の負極は第１図に示
すように、集電体２の両側からシート状混練体１
が圧着されたものである。これに対して、本発明
の場合は第２図に示すように、集電体２の片側の
みにシート状混練体１を圧着するものである。な
お第３図は第２図イ部分の拡大斜視図を示す。こ
のとき集電体の材質としてはニツケルをはじめと
し、ニツケルメツキした鉄、銅、あるいは銀等、
通常のものが使える。また形状としてはネツト状
あるいはエクスバンド板でもよいし、穴あけ板で
もよく、その際、集電体がシート状混練体を被覆
する面積は全面積の1/2以下が好ましい。この構
造において、セパレータを介し正極と渦巻状に捲
回する際には集電体側が外側になるようにし、か
つその捲回の最外周にはこの集電体が被覆された
面が露出するように捲回する。このことによつて
まず、シート状混練体は機械的強度の強い集電体
金属により内側へつゝみ込まれるように捲回され
るので、シート状混練体が集電体から剥離するこ
とはない。また捲回終了後の最外周には、集電体
がシート状混練体に圧着されている部分に凹凸が
生まれ、また金属缶内面と直接接触する集電体と
の間に空間が生じることにより、それがO2の通
路となる。このことによりO2と接触する実質的
な負極の面積が増加し、O2吸収速度が上昇する
ものである。 〔発明の実施例〕 次に本発明を実施例にて説明する。負極に用い
る水素吸蔵合金にLaNi5の粉末を重量で90とり、
次に結着剤としてポリテトラフルオロエチレン
（PTFE）の分散液を選び、これが固形分のみで
10％になるように両者を混合・混練して厚さ0.8
mmのシート状混練体を作成した。次に集電体とし
て線径0.15mmで開口が40メツシユ、大きさ80mm×
40mmのニツケルネツトを用意する。これにシート
状混練体一枚を片側から着接し、プレス機で圧着
した。集電体のサイズより外へはみ出した混練体
を切りおとし、これにより厚さ0.65mmの80mm×40
mmサイズの電極体が形成された。この理論容量は
750ｍAhである。 次にニツケル酸化物正極（サイズは60mm×40mm
で厚さ0.65mm）、およびポリアミド不織布からな
るセパレータ（150mm×45mm×0.20mmｔ）を用意
し、先の負極をセパレータを介して正極と渦巻状
に捲回した。このとき最外周は負極が占めるよう
にし、かつその負極の集電体が外側になるように
捲回した。そしてこれを単３型の金属缶に入れ、
8N−KOHを注入後、封 して本発明に係わる電
池とした。なお、このときの電池としての容量は
450ｍAhであり、この値はニツケル正極の容量に
よつて規定されている。 比較例として、従来方法による負極、すなわち
第１図のように集電体の両側から実施例と同様に
作成したシート状混練体を着接一体化した負極を
もつ電池を作成した。このとき、集電体に着接す
る前のシート状混練体の厚さは0.4mmとし、集電
体の圧着後の厚さはやはり0.65mmとした。電池の
作成方法は実施例と全く同一である。 本発明の効果として、最初に剥離に対する効果
を説明する。負極をセパレータを介して正極と渦
巻状に捲回したとき、最外周においてそのシート
状混練体が剥離した電池の数を比べたものを第１
表に示す。
以上述べたように、本発明によれば、電極の剥
離がなくかつO2吸収能力の大きい水素吸蔵合金
電極を負極とする密閉型二次電池が実現される。
本発明においては、水素吸蔵合金としてLaNi5を
実施例としたが、他の合金LaNi5-xDx（ＤはAl、
Cu、Cr、Mn等の元素、０＜ｘ≦１）でもよい
し、Laのかわりにミツシユメタルを使用したも
のでもよい。また他の二元ないしは三元の水素吸
蔵合金も使用できる。結着剤としてもPTFE以外
に、ポリビニルアルコールやポリエチレン等、耐
アルカリ性のものであれば使用できる。また正極
としてニツケル酸化物以外に銀酸化物であつても
よい。
離がなくかつO2吸収能力の大きい水素吸蔵合金
電極を負極とする密閉型二次電池が実現される。
本発明においては、水素吸蔵合金としてLaNi5を
実施例としたが、他の合金LaNi5-xDx（ＤはAl、
Cu、Cr、Mn等の元素、０＜ｘ≦１）でもよい
し、Laのかわりにミツシユメタルを使用したも
のでもよい。また他の二元ないしは三元の水素吸
蔵合金も使用できる。結着剤としてもPTFE以外
に、ポリビニルアルコールやポリエチレン等、耐
アルカリ性のものであれば使用できる。また正極
としてニツケル酸化物以外に銀酸化物であつても
よい。
第１図は従来の水素吸蔵合金電極による負極の
斜視図、第２図は本発明に用いる水素吸蔵合金電
極による負極の斜視図、第３図は第２図イ部分の
拡大斜視図、第４図は本発明に係る密閉型２次電
池の特性例を示す曲線図、 １……シート状混練体、２……集電体。
斜視図、第２図は本発明に用いる水素吸蔵合金電
極による負極の斜視図、第３図は第２図イ部分の
拡大斜視図、第４図は本発明に係る密閉型２次電
池の特性例を示す曲線図、 １……シート状混練体、２……集電体。
Claims (1)
- １ 水素吸蔵合金粉末と結着剤からなるシート状
混練体から形成される、いわゆる水素吸蔵合金電
極を負極に使用する密閉型二次電池において、前
記負極が、一枚のシート状混練体の片側のみにネ
ツトまたはエクスパンド板、あるいは穴あき板に
よる集電体を圧着した構造を有し、かつ該負極が
セパレータを介し正極と渦巻状に捲回され、捲回
の最外周には集電体が被覆された面が露出する状
態で円筒形金属缶に収納されていることを特徴と
する水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型二次電
池。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58243708A JPS60136162A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型二次電池 |
| US06/684,587 US4605603A (en) | 1983-12-26 | 1984-12-21 | Hermetically sealed metallic oxide-hydrogen battery using hydrogen storage alloy |
| EP84116352A EP0149846A1 (en) | 1983-12-26 | 1984-12-27 | Hermetically sealed metallic oxide-hydrogen battery using hydrogen storage alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58243708A JPS60136162A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60136162A JPS60136162A (ja) | 1985-07-19 |
| JPH0570263B2 true JPH0570263B2 (ja) | 1993-10-04 |
Family
ID=17107799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58243708A Granted JPS60136162A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60136162A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0636362B2 (ja) * | 1985-11-12 | 1994-05-11 | 三洋電機株式会社 | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
| JPH01107463A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 円筒型密閉二次電池 |
| JPH02239570A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-21 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 円筒型蓄電池の製造法 |
-
1983
- 1983-12-26 JP JP58243708A patent/JPS60136162A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60136162A (ja) | 1985-07-19 |
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