JPH0773873A - ニッケル水素二次電池用ペースト式負極の製造方法 - Google Patents

ニッケル水素二次電池用ペースト式負極の製造方法

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JPH0773873A
JPH0773873A JP5220936A JP22093693A JPH0773873A JP H0773873 A JPH0773873 A JP H0773873A JP 5220936 A JP5220936 A JP 5220936A JP 22093693 A JP22093693 A JP 22093693A JP H0773873 A JPH0773873 A JP H0773873A
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JP
Japan
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paste
negative electrode
hot air
secondary battery
infrared rays
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JP5220936A
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English (en)
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Takeshi KOMIYAMA
健 小見山
Hirohito Teraoka
浩仁 寺岡
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FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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    • 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】乾燥時間を短縮することができ、水素吸蔵合金
の酸化を防止すると共に結着剤の劣化を防止することが
可能なニッケル水素二次電池用ペースト式負極の製造方
法を提供することを目的とする。 【構成】水素吸蔵合金、結着剤、導電剤及び水を含む活
物質ペーストを調製し、前記ペーストを導電性基板に塗
布する工程と、前記ペーストが塗布された導電性基板を
50℃〜350℃の熱風下で1μm〜25μmの放射線
波長域にピークを有する赤外線を照射して乾燥する工程
を具備したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はペーストが塗布された導
電性基板を乾燥する工程を改良したニッケル水素二次電
池用ペースト式負極の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ニッケル水素二次電池は、ニッケル水酸
化物を活物質として含む正極と、水素吸蔵合金を含むペ
ースト式負極と、前記正極と前記負極との間に介装され
るセパレータと、アルカリ電解液とを備える。前記負極
は次のような方法により製造される。まず、前記水素吸
蔵合金粉末を高分子結着剤、導電剤、及び水を混練して
ペーストとし、前記ペーストをパンチドメタル基板や三
次元多孔体基板等の導電性基板に塗布する。これを50
℃〜350℃の乾燥雰囲気中で1時間以上放置して乾燥
させた後、プレスによる加圧成形処理を施すことにより
負極を製造する。
【0003】前述した製造方法において前記乾燥は、前
記ペーストを前記基板に良好な状態で保持させ、かつ均
一に加圧成形する観点から、前記ペースト中の水分含有
量が1%以下になるまで行う必要がある。しかしなが
ら、前記乾燥雰囲気中に放置する方法は前記ペーストの
表面付近を加熱することにより前記ペースト中の水分を
蒸発させるため、前記水分量が1%以下になるまで1時
間以上という長時間を要する。このため、前記負極の製
造時間が長くなり、生産性が劣るという問題点があっ
た。
【0004】また、前記乾燥を前記範囲の温度で長時間
に亘って行うと、前記ペースト中の水素吸蔵合金が酸化
される。ニッケル水素二次電池は、充放電サイクルが進
行すると前記正極から酸素ガスが発生するため、前記ガ
スを前記負極に吸着させることにより内圧が上昇するの
を防止している。前記水素吸蔵合金の酸化が生じると前
記負極は前記ガスを吸着することが困難になるため、充
放電サイクルの進行に伴い前記二次電池の内圧が上昇す
るという問題点があった。更に、前記合金の酸化と同時
に前記ペースト中の結着剤も劣化されるため、前記負極
の強度が低下するという問題点もあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の問題を
解決するためになされたもので、乾燥時間を短縮するこ
とができ、水素吸蔵合金の酸化を防止すると共に結着剤
の劣化を防止することが可能なニッケル水素二次電池用
ペースト式負極の製造方法を提供しようとするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、水素吸蔵合
金、結着剤、導電剤及び水を含む活物質ペーストを調製
し、前記ペーストを導電性基板に塗布する工程と、前記
ペーストが塗布された導電性基板を50℃〜350℃の
熱風下で1μm〜25μmの放射線波長域にピークを有
する赤外線を照射して乾燥する工程を具備したことを特
徴とするニッケル水素二次電池用ペースト式負極の製造
方法である。
【0007】前記熱風の温度を前記範囲に限定したのは
次のような理由によるものである。前記温度が50℃未
満になると、前記導電性基板に塗布されたペーストの乾
燥効率が低下する。前記温度が350℃を越えると、前
記水素吸蔵合金が酸化され、かつ前記結着剤が劣化す
る。特に、前記導電性基板に塗布されたペーストの乾燥
効率を向上する観点から、前記熱風の温度は100℃〜
300℃の範囲にすることが望ましい。
【0008】前記熱風の風速は、0.5m/sec〜
5.0m/secの範囲にすることが望ましい。前記風
速が0.5m/sec未満になると、前記ペーストから
放出された水蒸気が滞留して前記ペーストの表面付近の
相対湿度が高くなって乾燥効率が低下する恐れがある。
一方、前記風速が5.0m/secを越えると熱効率が
低下する恐れがある。特に、前記導電性基板に塗布され
たペーストの乾燥効率を向上する観点から、前記熱風の
風速は1m/sec〜4m/secの範囲にすることが
より望ましい。
【0009】前記赤外線のピークを前記範囲の放射線波
長域に限定したのは次のような理由によるものである。
前記ペースト中に含まれる水の赤外線吸収スペクトルの
伸縮運動の波長域が2.6μm〜2.8μmで、変角運
動の波長域が6.3μmであり、また前記ペースト中の
導電剤の赤外線吸収の波長域が1μm〜25μmである
ため、前記範囲の波長にピークを有する赤外線は前記導
電性基板上に塗布されたペーストの内部まで効率良く加
熱することができる。一方、前記範囲から外れた放射線
波長域にピークを有する赤外線は前記導電性基板上に塗
布されたペーストを加熱することが困難である。
【0010】
【作用】本発明によれば、水素吸蔵合金、導電剤、結着
剤及び水を含むペーストが塗布された導電性基板を50
℃〜350℃の熱風下で1μm〜25μmの放射線波長
域にピークを有する赤外線を照射することによって、従
来の前記範囲の温度の乾燥雰囲気中に放置する方法に比
べて乾燥時間を短縮することができるため、前記水素吸
蔵合金の酸化を防止することができると共に前記結着剤
の劣化を防止することができる。
【0011】すなわち、前記水の赤外線吸収スペクトル
が、伸縮運動によって2.6μm〜2.8μmの波長領
域に、変角運動によって6.3μmの波長領域にそれぞ
れ吸収を持ち、また前記ペースト中の導電剤の赤外線吸
収が1μm〜25μmの波長域で特に大きいため、前記
範囲の放射線波長域にピークを有する赤外線を前記ペー
ストに照射すると前記水及び導電剤が前記赤外線を効率
良く吸収する。その結果、前記水及び導電剤は分子運動
が活発になるため、前記ペーストの内部まで効率良く加
熱することができる。また、前記範囲の温度の熱風を前
記ペーストが塗布された導電性基板に照射することによ
り前記ペースト表面付近から放出された水蒸気を効率良
く除去でき、前記ペースト表面付近の相対湿度を低減し
て、前記ペースト表面付近の水分を効率良く除去でき
る。
【0012】従って、前記負極の表面付近での乾燥と前
記内部から前記表面付近への水分子の移動が継続的に行
われるため、従来法よりも効率良く短時間で乾燥するこ
とができる。その結果、前記水素吸蔵合金の酸化を防止
して充放電サイクルの進行に伴い二次電池の内圧が上昇
するのを防止することができると共に前記結着剤の劣化
を防止して前記負極の強度を向上することができる。ま
た、前記負極の製造時間を短縮することができるため、
生産性を向上することが可能になる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1及び図2を参照
して詳細に説明する。図1は実施例で用いる乾燥炉を示
す断面図である。電気乾燥炉1の内壁には後述する赤外
線ランプからの赤外線の照射及び乱反射による均一加熱
を効果的に行う目的で図示しないアルミニウム研磨板が
張られている。前記炉1の搬入口付近には2つのローラ
2a,2bが上下に並んで配置され、これらローラ2
a,2bにはそれぞれ図示しないモータの駆動軸3a,
3bが軸着されている。また、前記炉1の搬出口には2
つのローラ4a,4bが上下に並んで配置され、これら
ローラ4a,4bにはそれぞれ図示しないモータの駆動
軸5a,5bが軸着されている。前記モータを駆動する
と前記4つのローラ2a,2b,4a,4bは回転して
後述するペーストが塗布された帯状の基板の先端が前記
2つのローラ2a,2bで挟まれ、水平な状態を保ちな
がら前記搬入口から前記炉1内,前記搬出口,及び前記
ローラ4a,4b間へ移動させる。なお、前記4つのロ
ーラ2a,2b,4a,4bの回転速度は前記搬入口に
位置する基板が移動して前記搬出口に到達したときに前
記基板のペースト中の水分量が1%以下になるように設
定されている。前記炉1の上壁と下部にはそれぞれ2本
の支持棒6a,6b,7a,7bが取り付けられてい
る。前記2本の支持棒6a,6b及び前記2本の支持棒
7a,7bにはそれぞれヒーター取付け台8、9が支持
されている。前記取付け台8、9にはそれぞれ赤外線ヒ
ーター10、11が取付けられている。前記ヒーター1
0、11は電圧可変器12に接続されている。前記電圧
可変器12は、前記ヒーター10、11から1μm〜2
5μmの波長域にピークを有する赤外線を照射するよう
に前記ヒーター10,11への入力電圧を調整する機能
を有する。前記炉1の下端部側壁には熱風導入管13
が、上端には熱風排出管14がそれぞれ設けられてい
る。前記熱風排出管14は前記基板から排出される水分
を含んだ熱風を外部に排出する。前記炉1の側壁に設け
られた熱電対15は、前記負極の表面付近の温度を測定
する。プレス切断機16は前記搬出口付近に配置された
2つのローラ4a,4bの後段側に配置され、乾燥済の
基板を所定の大きさに打ち抜く。 実施例1 まず、LmNi4.0 Co0.4 Mn0.3 Al0.3 (Lm;
ランタン富化したミッシュメタル)で表される水素吸蔵
合金粉末に、結着剤としてポリアクリル酸ソーダ0.5
重量%、カルボキシメチルセルロース0.125重量%
及びポリテトラフルオロエチレン0.25重量%、導電
剤であるカーボンブラック1重量%、及び純水60重量
%を添加し、この混合物をせん断力を加えながら混練し
てペーストを調整した。前記ペーストを帯状のパンチド
メタル基板に塗布した。
【0014】次いで、前記ペーストが塗布された帯状の
基板17の先端を前記2つのローラ2a,2bとで挟
み、前記モータを駆動して前記4つのローラ2a,2
b,4a,4bを回転させて前記基板17を前記炉1内
に移動させた。この時、前記熱風導入管13から100
℃の熱風を前記炉1内での風速が1m/secになるよ
うに送り込むと同時に、前記電圧可変器12により前記
赤外線ヒーター10、11から照射される赤外線のピー
クを1μm〜25μmの波長域に設定し、前記赤外線を
前記炉1内を移動する前記基板17の両面に照射するこ
とにより前記基板17の乾燥を行った。なお、前記熱電
対15により前記基板の表面温度を測定し、その検出信
号を図示しない制御手段を介して熱風供給手段(図示せ
ず)及び前記電圧可変器12にフィードバックさせるこ
とにより前記基板17の表面付近の温度が150℃前後
になるように調節した。前記炉1内を通過した基板17
は前記プレス切断機16で所定の大きさに打ち抜かれて
負極が製造された。 比較例1 赤外線を照射せずに100℃の熱風を前記炉1内での風
速が1m/secになるように送り込んでペーストが塗
布された基板を乾燥した以外、実施例1と同様な方法に
より負極を製造した。 比較例2 0.75μm以上、かつ1.0μm未満の波長域にピー
クを有する赤外線を照射すると共に100℃の熱風を前
記炉1内での風速が1m/secになるように送り込ん
でペーストが塗布された基板を乾燥した以外、実施例1
と同様な方法により負極を製造した。 比較例3 30μm〜100μmの波長域にピークを有する赤外線
を照射すると共に100℃の熱風を前記炉1内での風速
が1m/secになるように送り込んでペーストが塗布
された基板を乾燥した以外、実施例1と同様な方法によ
り負極を製造した。
【0015】実施例1及び比較例1〜3において、前記
ペーストが塗布された帯状の基板1m当りの乾燥時間を
測定したところ、下記表1に示すような結果が得られ
た。 表1から明らかなように50℃〜350℃の熱風下で1
μm〜25μmの放射線波長域にピークを有する赤外線
を照射することにより乾燥の行われた実施例1の乾燥方
法は、乾燥時間が20分と著しく短縮されたことがわか
る。これに対し、比較例1の乾燥方法(赤外線を照射せ
ずに50℃〜350℃の熱風を吹き付ける)、比較例2
の乾燥方法(50℃〜350℃の熱風下で0.75μm
以上、かつ1.0μm未満の波長域にピークを有する赤
外線を照射する)、及び比較例3の乾燥方法(50℃〜
350℃の熱風下で30μm〜100μmの波長域にピ
ークを有する赤外線を照射する)は、乾燥時間が極めて
長いことがわかる。
【0016】次いで、実施例1及び比較例1の方法で製
造された2種類の負極と酸化コバルトを含むペースト式
ニッケル正極との間にセパレータを介装して渦巻状に捲
回し電極群を作製した。この電極群を圧力センサが設け
られ、単3サイズと同一形状のアクリル樹脂製容器に収
納した後、適量の電解液を注入し密閉してニッケル水素
二次電池を組み立てた。
【0017】得られた2種類の二次電池について、0.
3Cの充電電流で150%充電した後、1Cの放電電流
で0.8Vまで放電する充放電サイクルを繰り返し、そ
の時の電池内圧の変化を前記圧力センサにより測定し、
その結果を図2に示す。
【0018】図2より明らかなように、実施例1の方法
(50℃〜350℃の熱風下で1μm〜25μmの放射
線波長域にピークを有する赤外線を照射することにより
乾燥する)により製造された負極を組み込んだ二次電池
は、充放電サイクルが進行しても電池内圧は低いままで
あることがわかる。これに対し、比較例1の方法(赤外
線を照射せずに50℃〜350℃の熱風を吹き付けるこ
とにより乾燥する)により製造された負極を組み込んだ
二次電池は、充放電サイクルの進行に伴って電池内圧が
上昇することがわかる。
【0019】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、乾
燥時間を短縮して水素吸蔵合金の酸化を防止すると共に
結着剤の劣化を防止することができ、かつ生産性を向上
することが可能なニッケル水素二次電池用ペースト式負
極の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例で用いられる電気乾燥炉を示す
断面図。
【図2】充放電サイクルの変化に伴う電池内圧の変化を
示す線図。
【符号の説明】
1…電気乾燥炉、10…赤外線ヒーター、11…赤外線
ヒーター、13…熱風導入管、14…熱風排出管、16
…プレス切断機。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水素吸蔵合金、結着剤、導電剤及び水を
    含む活物質ペーストを調製し、前記ペーストを導電性基
    板に塗布する工程と、前記ペーストが塗布された導電性
    基板を50℃〜350℃の熱風下で1μm〜25μmの
    放射線波長域にピークを有する赤外線を照射して乾燥す
    る工程を具備したことを特徴とするニッケル水素二次電
    池用ペースト式負極の製造方法。
JP5220936A 1993-09-06 1993-09-06 ニッケル水素二次電池用ペースト式負極の製造方法 Pending JPH0773873A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001176502A (ja) * 1999-10-06 2001-06-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池用電極の製造方法
KR20020055869A (ko) * 2000-12-29 2002-07-10 한동훈 이차 전지용 전극판의 제조 방법 및 장치
JP2002324548A (ja) * 2001-04-25 2002-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウムイオン二次電池用負極の製造方法
KR100440486B1 (ko) * 2001-12-10 2004-07-14 주식회사 엘지화학 전지용 전극의 제조 방법
KR101286003B1 (ko) * 2006-03-09 2013-07-15 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지의 전극 슬러리 건조 방법 및 장치
JP2015011964A (ja) * 2013-07-02 2015-01-19 トヨタ自動車株式会社 電池用電極板,電池用電極板の製造装置及び電池用電極板の製造方法
CN112640166A (zh) * 2018-08-10 2021-04-09 株式会社丰田自动织机 负极和负极的制造方法以及电极用粘结剂

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001176502A (ja) * 1999-10-06 2001-06-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池用電極の製造方法
KR20020055869A (ko) * 2000-12-29 2002-07-10 한동훈 이차 전지용 전극판의 제조 방법 및 장치
JP2002324548A (ja) * 2001-04-25 2002-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウムイオン二次電池用負極の製造方法
KR100440486B1 (ko) * 2001-12-10 2004-07-14 주식회사 엘지화학 전지용 전극의 제조 방법
KR101286003B1 (ko) * 2006-03-09 2013-07-15 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지의 전극 슬러리 건조 방법 및 장치
JP2015011964A (ja) * 2013-07-02 2015-01-19 トヨタ自動車株式会社 電池用電極板,電池用電極板の製造装置及び電池用電極板の製造方法
CN112640166A (zh) * 2018-08-10 2021-04-09 株式会社丰田自动织机 负极和负极的制造方法以及电极用粘结剂
CN112640166B (zh) * 2018-08-10 2023-10-27 株式会社丰田自动织机 负极和负极的制造方法以及电极用粘结剂

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