JPH06231762A - 水素吸蔵合金粉末の分散液 - Google Patents

水素吸蔵合金粉末の分散液

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JPH06231762A
JPH06231762A JP5014530A JP1453093A JPH06231762A JP H06231762 A JPH06231762 A JP H06231762A JP 5014530 A JP5014530 A JP 5014530A JP 1453093 A JP1453093 A JP 1453093A JP H06231762 A JPH06231762 A JP H06231762A
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JP
Japan
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hydrogen storage
storage alloy
parts
weight
slurry
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Pending
Application number
JP5014530A
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English (en)
Inventor
Atsushi Furukawa
淳 古川
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Furukawa Battery Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Battery Co Ltd
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Publication date
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    • 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

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  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 導電シートに塗布したときに、付着スラリー
層の厚みのばらつきが小さくなる水素吸蔵合金粉末の分
散液を提供する。 【構成】 この分散液は、イオン交換水とメチルセルロ
ースとポリエチレンオキシドの混合溶液であり、具体的
には、イオン交換水100重量部に対し、メチルセルロ
ース0.5〜3重量部,ポリエチレンオキシド0.5〜1.5
重量部を溶解させたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水素吸蔵合金粉末の分散
液に関し、更に詳しくは、ニッケル−水素二次電池の負
極である水素吸蔵合金電極を製造する際に用いる水素吸
蔵合金粉末の分散液に関する。
【0002】
【従来の技術】水素吸蔵合金を負極とし、水酸化ニッケ
ルを正極活物質として担持する電極を正極とし、アルカ
リ電解液を電解液とするニッケル−水素二次電池は、高
容量電池として最近注目を集めている。この電池で使用
する水素吸蔵合金電極としては、例えば、水素吸蔵合金
粉末をポリテトラフルオロエチレンやポリプロピレンの
ような結着剤で結着したシート,導電性の網状シートや
所望開孔率のパンチングメタルシートに水素吸蔵合金粉
末層を担持させたシートなどが知られている。
【0003】これらのうち、パンチングメタルシートに
水素吸蔵合金粉末を担持させて成る水素吸蔵合金電極
は、概ね、次のようにして製造されている。まず所定粒
径の水素吸蔵合金粉末の所定量をイオン交換水や蒸留水
などに分散させて所定濃度の合金粉末スラリーを調製す
る。ついで、図1に示したように、合金粉末スラリーに
パンチングメタルシート2を浸漬し、そのパンチンメタ
ルシート2を矢印pのように上方に連続的に引き上げ、
途中に一対のドクターブレート3a,3bを配置してそ
こを通過させることにより、パンチングメタルシート2
の両面に付着したスラリーの厚みを均一な付着スラリー
層1a,1bにする。
【0004】ここで、パンチンメタルシートとしては、
通常、厚みが50〜90μm程度のニッケルシートに1.
4〜1.7mm程度の小孔を千鳥模様に打ち抜くことにより
開孔率を30〜50%程度にしたものが用いられ、ま
た、付着スラリー層の厚みは片面で0.3〜0.5mmとなる
ように調整されている。そして通常は1枚のパンチング
メタルシートから複数枚の水素吸蔵合金電極が製造され
ている。そのため、図2で示したように、ドクターブレ
ード3a,3bの先端にパンチングメタルシート2の表
面にまで至る長さの複数個の掻き取りブレード4を所定
の間隔で突設し、これらの掻き取りブレード4で付着ス
ラリー1を掻き取ることにより長手方向に延びる複数条
の溝4aを形成して、複数枚(図では3枚)の水素吸蔵
合金電極の前駆体が製造される。
【0005】パンチングメタルシートの両面に付着スラ
リー層が形成されている電極の前駆体には、つぎに、乾
燥処理が施されたのち、全体を所定の圧力で圧延してパ
ンチングメタルシートの両面に形成されている水素吸蔵
合金粉末の層を所定の厚みにまで加圧・成形したのち、
図2で示した溝4aから切断して複数枚の水素吸蔵合金
電極の短冊シートにする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した製
造過程においては、スラリーから引き上げられるパンチ
ングメタルシートの表面に当該スラリーが強固に付着し
て層を形成することが必要になる。そのため、水素吸蔵
合金粉末の分散液である水に増粘剤を溶解させることに
より、スラリーの粘性,付着性を高めることが行われて
いる。
【0007】例えば、メチルセルロース粉末,カルボキ
シメチルセルロース粉末,ポリビニルアルコール粉末,
ポリエチレンオキシド粉末,架橋でんぷん粉末などの所
定量を水に溶解し、そこに合金粉末を分散させてスラリ
ーにすることがある。これら増粘剤は、通常、水100
重量部に対し、0.2〜5重量部程度溶解されている。し
かしながら、上記した増粘剤を含むスラリーを用いて、
図2で示したような電極の前駆体を製造すると、ドクタ
ーブレート3a,3bを通過したのちの付着スラリー層
1a,1bの表面は凹凸になりやすく、しかも、付着ス
ラリー層1a,1bにおいては、図3で示したように、
掻き取りブレード4の両脇における部分の厚みが中央部
分の厚みよりも厚くなることが多くなる。これは、掻き
取りブレード4で掻き取られた付着スラリーがそのブレ
ードの両脇方向、すなわち、パンチングメタルシート2
の幅方向に押しやられるからである。
【0008】このような厚みのばらつきが付着スラリー
層1a,1bに発生すると次のような不都合が引き起こ
される。すなわち、これを乾燥後に圧延したときに、こ
の付着スラリー層の厚い両側部は、中央部分に比べて強
く圧下されることになるので、両側部の方が高密度にな
る。すなわち、均一な密度で水素吸蔵合金が担持されて
いる電極の製造が困難になり、その結果、その電極が組
み込まれている電池の特性における安定性に難点が生ず
る。
【0009】また同時に、付着スラリー層の厚みのばら
つきに基づく圧延時における圧下状態のばらつきは、基
材であるパンチングメタルシートの伸びにおけるばらつ
きも引き起こす。そして、このパンチングメタルシート
の伸びのばらつきは、圧延後のシートの変形を引き起こ
す場合がある。本発明は、増粘剤を含む合金粉末スラリ
ーを用いて水素吸蔵合金電極を製造するときにおける上
記した問題を解決することができ、掻き取りブレードで
付着スラリーを掻き取っても、電極の前駆体である付着
スラリー層における厚みのばらつきを抑制するに有効な
水素吸蔵合金粉末スラリーを調製することができる分散
液の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、イオン交換水とメチルセル
ロースとポリエチレンオキシドの混合溶液であることを
特徴とする水素吸蔵合金粉末の分散液が提供され、具体
的には、イオン交換水と100重量部に対し、メチルセ
ルロース0.5〜3重量部,ポリエチレンオキシド0.5〜
1.5重量部を溶解させて成る水素吸蔵合金の分散液が提
供される。
【0011】本発明の分散液は、イオン交換水に、メチ
ルセルロース粉末とポリエチレンオキシド粉末を同時に
溶解させて成る混合溶液である。理由は明らかではない
が、メチルセルロースまたはポリエチレンオキシドのそ
れぞれ単独では効果は発揮されず、両者が後述する割合
で一緒に溶解していてはじめて、付着スラリー層の厚み
のばらつきを抑制する効果を発揮する。
【0012】イオン交換水が本発明分散液のベースであ
る。ここで、イオン交換水を用いる理由は、陽イオン,
陰イオンはいずれもメチルセルロースやポリエチレンオ
キシドの粘度低下を引き起こすためである。メチルセル
ロースの溶解量は、上記イオン交換水100重量部に対
し、0.15〜3重量部に設定される。この溶解量が0.5
重量部より少ない場合は、粘度が低くなりすぎて、スラ
リーの安定性が悪くなって不都合であり、また3重量部
より多い場合は、スラリーの粘度上昇と起泡性が増し消
泡が困難になるからである。
【0013】ポリエチレンオキシドの溶解量は、上記イ
オン交換水100重量部に対し、0.5〜1.5重量部に設
定される。この溶解量が0.5重量部より少ない場合は、
充分な効果が得られずまた1.5重量部より多い場合は、
それ以上配合量を増量しても効果は飽和に達してしまう
からである。なお、メチルセルロースとポリエチレンオ
キシドとの相互の比率は格別限定されるものではない
が、一般に、メチルセルロースとポリエチレンオキシド
が2:1である場合には、付着スラリー層における厚み
のばらつきを抑制する点では有効である。
【0014】付着スラリー層の形成時における合金粉末
スラリーを調製する場合には、上記した分散液に、所定
粒径の水素吸蔵合金粉末の所定量を投入して均一分散さ
せればよい。合金粉末の投入量は、目的とする付着スラ
リー層との関係で適宜に決められるが、通常、分散液1
00重量部に対し、合金粉末300〜800重量部であ
ることが好ましい。
【0015】なお、合金粉末の投入時やスラリーとして
の使用時に起泡すると、形成した付着スラリー層に組織
欠陥の発生することがあるので、例えば、消泡剤として
界面活性剤を添加することが好ましい。消泡剤の添加量
は、通常、イオン交換水100重量部に対し0.1〜1.5
重量部であることが好ましい。
【0016】
【発明の実施例】
実施例1〜5,比較例1〜4 表1で示した割合(重量部)で表示の成分から成る分散
液を調製した。一方、アーク溶解法で、組成:MmNi
3.3 Co1.0 Mn0.4 Al0.3 で示される水素吸蔵合金
を溶製し、そのインゴットを粉砕して150メッシュ以
下(タイラー篩)の合金粉末を用意した。
【0017】上記した各分散液100重量部に対し、上
記合金粉末400重量部を投入して分散させてスラリー
を調製した。これらのスラリー中に開孔率38%で直径
1.5mmの小孔が千鳥模様で穿設され、厚みが90μm,
幅320mmのパンチングニッケルシートを浸漬し、1m
/minの速度で連続的に引き上げた。途中に、掻き取
りブレードを備えているドクターブレードを配置し、シ
ートの両面に、幅45mm,厚みが0.8mmの付着スラリー
層が6本形成されるように設定した。
【0018】このようにして形成された付着スラリー層
をそのまま100℃で15分間加熱して乾燥したのち、
両側部から中央部分にかけての厚みを5点に亘って測定
した。いずれも、両側部の厚みの方が中央部分の厚みよ
りも厚くなっていた。各場合につき、両側部の厚み(t
1 )と中央部分の厚み(t2 )から(t1 −t2 )/t
2 ×100を計算し、厚みのばらつきの割合(%)とし
た。この値が大きいほど、両側部の厚みは厚くなってい
て圧延時に密度が不均一の水素吸蔵合金電極になること
を表す。以上の結果を一括して表1に示した。
【0019】
【表1】 *1:メトロースSM−400(商品名)、信越化学工
業(株)製 *2:WSR−205(商品名)、ユニオンカーバイド
社製 *3:SupronicB75(商品名)、ABMケミ
カルズ(株)製
【0020】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
分散液を用いた水素吸蔵合金粉末のスラリーは、それを
パンチングメタルシートに塗布しても付着スラリー層に
おける厚みのばらつきが大幅に抑制される。したがっ
て、乾燥後に圧延処理を施しても、厚み,密度が均一な
水素吸蔵合金層にすることができ、信頼性の高い特性を
備えた水素吸蔵合金電極を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】パンチングメタルシートに水素吸蔵合金粉末の
スラリーを塗布する方法を示す概略図である。
【図2】掻き取りブレードで付着スラリーを掻き取る状
態を示す切欠斜視図である。
【図3】付着スラリーの掻き取り後における付着スラリ
ー層の断面を示す断面図である。
【符号の説明】
1 水素吸蔵合金粉末のスラリー 1a,1b 付着スラリー層 2 パンチングメタルシート 3a,3b ドクターブレード 4 掻き取りブレード 4a 溝

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イオン交換水とメチルセルロースとポリ
    エチレンオキシドの混合溶液であることを特徴とする水
    素吸蔵合金粉末の分散液。
  2. 【請求項2】 イオン交換水100重量部に対し、メチ
    ルセルロース0.5〜3重量部,ポリエチレンオキシド0.
    5〜1.5重量部を溶解させて成る請求項1の水素吸蔵合
    金の分散液。
JP5014530A 1993-02-01 1993-02-01 水素吸蔵合金粉末の分散液 Pending JPH06231762A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5014530A JPH06231762A (ja) 1993-02-01 1993-02-01 水素吸蔵合金粉末の分散液

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JP5014530A JPH06231762A (ja) 1993-02-01 1993-02-01 水素吸蔵合金粉末の分散液

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030052738A (ko) * 2001-12-21 2003-06-27 현대자동차주식회사 고출력 니켈-수소전지용 페이스트식 음극 및 그 제조방법
JP2014175153A (ja) * 2013-03-08 2014-09-22 Toyota Industries Corp 電極及び蓄電装置
WO2023085608A1 (ko) * 2021-11-12 2023-05-19 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 코팅 장치 및 전극 코팅 방법

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