JPH08162107A - アルカリ二次電池用ニッケル電極の基板 - Google Patents

アルカリ二次電池用ニッケル電極の基板

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JPH08162107A
JPH08162107A JP6331288A JP33128894A JPH08162107A JP H08162107 A JPH08162107 A JP H08162107A JP 6331288 A JP6331288 A JP 6331288A JP 33128894 A JP33128894 A JP 33128894A JP H08162107 A JPH08162107 A JP H08162107A
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nickel
substrate
secondary battery
alkaline secondary
metal fiber
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JP6331288A
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Tatsuo Kobayashi
竜夫 小林
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Bridgestone Metalpha Corp
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    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
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Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明はアルカリ二次電池用ニッケル電極の
基板の改善に関わる。 【構成】ペ−スト状活物質を充填してなるアルカリ二次
電池用ニッケル電極の基板において、該基板は直径が1
0μm以上であり、繊維の長さが少なくとも10mmで
ある金属繊維を不織布状に形成し、かつ前記金属繊維よ
りも太い直径を有するニッケル線によって前記不織布の
骨格を形成し、前記の金属繊維及びニッケル線は燒結さ
れて多孔体とされたアルカリ二次電池用ニッケル電極の
基板。 1‥‥ニッケル繊維不織布、2‥‥ニッケル線。 【効果】本発明のアルカリ二次電池用電極の基板は、圧
縮剛性が大きくなり活物質の充填性が向上し、又電気抵
抗を低減したので集電性も向上できるので、アルカリ二
次電池の性能向上に果たす工業的価値は大きい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、アルカリ二次電池用
ニッケル電極の基板の改善に関わる。
【0002】
【従来の技術】アルカリ二次電池用ニッケル電極に用い
られる基板としては、穿孔鋼板、エキスパンディドメタ
ル、金網等にニッケル粉末を燒結させた燒結式基板、連
続気泡の発泡樹脂骨格に導電処理を施した後金属めっき
をする基板、ニッケルめっきを施した金属繊維或いはニ
ッケル繊維による基板等が提案されている。そして、こ
れらの基板に活物質を充填してアルカリ二次電池用ニッ
ケル電極として用いられるが、エネルギ−密度を増加さ
せるためには基板の多孔度を高くする必要があり、特開
平2−216766号公報では、金属繊維の直径が20
〜150μm、多孔度が90〜97%である基板を用い
たニッケル−水素アルカリ電池が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】金属繊維を用いた基
板は多孔度を大きくすることができるのでエネルギ−密
度を増加することが可能であるが、金属繊維を用いた基
板の場合、その剛性は概して低いので、水酸化ニッケル
を主成分とするペ−スト状活物質を基板の内部にまで充
填することが困難であるという問題がある。又、金属繊
維多孔体による基板は、繊維相互の燒結接点での導電性
が低いために、活物質からの集電性が劣るという問題点
もある。本発明は金属繊維を用いた基板のかかる欠点を
改善することをその目的とするものである。
【0004】
【問題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため次の構成としたものである。即ち、ペ−スト
状活物質を充填してなるアルカリ二次電池用ニッケル電
極の基板において、該基板は直径が10μm以上であ
り、繊維の長さが少なくとも10mmである金属繊維を
不織布状に形成し、かつ前記金属繊維よりも太い直径を
有するニッケル線によって前記不織布の骨格を形成し、
前記の金属繊維及びニッケル線は燒結されて多孔体とさ
れたことを特徴とするアルカリ二次電池用ニッケル電極
の基板を提供するものである。。
【0005】そして、前記金属繊維はニッケルめっきが
施されている金属繊維であり、或いはニッケル金属繊維
そのものであるのがよい。一方、ニッケル線は連続して
多孔体の骨格を形成しているのがよく、場合によって
は、波形或いは螺旋形に線の長手方向に連続的に型付さ
れているものがよい。勿論、このニッケル線は集電リ−
ドの方向に配向しているのが望ましい。
【0006】
【作用】アルカリ二次電池用電極の基板とは、水酸化ニ
ッケルを主成分とするペ−スト活物質が充填される導電
芯体のことであり、導電性や機械的強度並びに活物質の
充填率が高いこと等が要求される。そこで本発明では機
械的強度を持たせるためには金属繊維を用い、活物質の
充填率を高めるために多孔体とするものである。この金
属繊維による多孔体は不織布状に加工して製造するが、
金属繊維は三次元的に絡ませて不織布とすることが活物
質充填の面から好ましい。
【0007】ここで用いられる金属繊維は耐アルカリ性
のものがよく、好ましくはニッケルめっきを施した金属
繊維である。こうすることによって腐食領域による基板
の強度低下や導電性の低下を防止することが可能とな
る。金属繊維として、基板の上記の問題点を防止するた
めにニッケル繊維とすることが特に好ましいことは言う
までもない。又、活物質充填時に金属繊維多孔体が圧縮
されて多孔度が低下することを防止するために、耐アル
カリ性の金属繊維の直径は10μm以上とし、重量増加
と繊維の不均一分布を防ぎ、繊維の表面積の減少による
活物質利用率の低下を抑制するために直径の上限を10
0μm以下としている。電極に加工するために、基板の
耐アルカリ性の金属繊維の長さは10mm以上としない
と基板の強度が不足して活物質の充填が満足に行えない
し、導電性も満足できないからである。
【0008】金属繊維を不織布状にした後燒結するの
は、不織布の機械的特性を改善するためと、金属繊維相
互の絡み合い接点での導電性を改善するためである。更
に、導電性と機械的特性とを改善するために、金属繊維
よりも太い直径を有するニッケル線を不織布中に存在さ
せるものである。ニッケル線を基板の長さ及び/又は幅
方向に連続的に存在させることによって基板の強度と導
電性が向上することとなる。又、多孔体の多孔度を改善
するためには、ニッケル線の本数とか配向方向を必要な
範囲内に留めるようにするべきである。尚、ニッケル線
を波形或いは螺旋状に型付けすることにより、金属繊維
不織布との絡まりが向上して圧縮剛性等の機械的特性や
導電性が更に改善されることとなる。
【0009】
【実施例】以下本発明を実施例及び比較例をもって更に
詳細に説明する。 (実施例1)直径0.30mmのニッケル線を螺旋直径
が1.8mm、螺旋のピッチが7mmとなるようにニッ
ケル線の長手方向に連続的に型付けを施し、この螺旋状
ニッケル線を5mm間隔で平行に引き揃え、その上下に
直径20μmのニッケル繊維で作成した不織布を積層し
て螺旋状ニッケル線で補強されたニッケル繊維不織布と
なし、次いで還元雰囲気下、温度1050℃で1時間燒
結し厚さ1.8mm、多孔度95%の基板1を得た。得
られた基板1を図1に示し、図2は螺旋状ニッケル線を
中心とした概念図である。図中、1はニッケル繊維不織
布を示し、2は螺旋状ニッケル線を示す。
【0010】(比較例)直径20μmのニッケル繊維で
作成した不織布を前記と同じ条件で燒結し、厚さ1.8
mm、多孔度95%の基板2を得た。
【0011】(評価)上記で得られた各基板の圧縮剛性
及び導電性について評価した結果、圧縮剛性については
基板1が697(g/mm)であるのに対し、基板2は
492(g/mm)であった。又、電気抵抗率は基板1
が5.17×10-4(Ω・cm)であるのに対し、基板
2は16.16×10-4(Ω・cm)であった。この結
果、本発明の基板1は圧縮剛性が大きく、しかも電気抵
抗率も低下したもので集電性も向上したものとなった。
【0012】ここで、圧縮剛性の測定については、定速
度変位型引張圧縮試験機を用いて一定面積の試料を圧縮
して得られた荷重−撓み曲線から50gf及び500g
f荷重時のそれぞれの撓み量δ1 、δ2 (mm)を求
め、(500−50)/(δ2−δ1 )と表現される式
から圧縮剛性を求めた。一方、電気抵抗率は、一定の長
さと幅となるように試料を作成し、その両端部に接触子
を固定して1mmA通電時の抵抗値を記録した。記録し
た抵抗値は試料の長さと断面積から、抵抗値×(断面積
/長さ)として電気抵抗率を求めた。
【0013】図3〜図5は上記した螺旋状ニッケル線2
の各種組み合わせにおける基板の例であり、図3は螺旋
状ニッケル線2を直角に交絡させたもの(実施例2)、
図4は螺旋状ニッケル線2を斜角に交絡させたもの(実
施例3)、図5は螺旋状ニッケル線2を短繊維状として
ニッケル繊維不織布1中にランダム配置させたもの(実
施例4)であり、いずれも前記例と同様にして燒結して
各基板を得たものである。
【0014】尚、前記ニッケル線2は螺旋状に型付けさ
れていないものも本発明に含まれることは勿論であり、
前記図1〜図5に準じて、ニッケル繊維不織布1中に一
方方向に配向したもの(実施例5)、直角に交絡したも
の(実施例6)、斜角に交絡したもの、ランダム配置し
たもの(実施例7)等が例示される。
【0015】
【発明の効果】この発明によるアルカリ二次電池用電極
の基板は、前述のような構造としたので圧縮剛性が大き
くなり活物質の充填性が向上し、又電気抵抗を低減した
ので集電性も向上できるので、アルカリ二次電池の性能
向上に果たす工業的価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は実施例1における基板の斜視図である。
【図2】図2は図1の基板にあって、螺旋状ニッケル線
を中心とした概念図である。
【図3】図3は実施例2における基板の斜視図である。
【図4】図4は実施例3における基板の斜視図である。
【図5】図5は実施例4における基板の斜視図である。
【符号の説明】
1‥‥ニッケル繊維不織布、 2‥‥ニッケル線。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ペ−スト状活物質を充填してなるアルカ
    リ二次電池用ニッケル電極の基板において、該基板は直
    径が10μm以上であり、繊維の長さが少なくとも10
    mmである金属繊維を不織布状に形成し、かつ前記金属
    繊維よりも太い直径を有するニッケル線によって前記不
    織布の骨格を形成し、前記の金属繊維及びニッケル線は
    燒結されて多孔体とされたことを特徴とするアルカリ二
    次電池用ニッケル電極の基板。
  2. 【請求項2】 金属繊維はニッケルめっきが施されてい
    る金属繊維である請求項第1項記載のアルカリ二次電池
    用ニッケル電極の基板。
  3. 【請求項3】 金属繊維はニッケル金属繊維である請求
    項第1項記載のアルカリ二次電池用ニッケル電極の基
    板。
  4. 【請求項4】 ニッケル線は連続して多孔体の骨格を形
    成している請求項第1項記載のアルカリ二次電池用ニッ
    ケル電極の基板。
  5. 【請求項5】 ニッケル線は波形或いは螺旋形に線の長
    手方向に連続的に型付されている請求項第1項記載のア
    ルカリ二次電池用ニッケル電極の基板。
  6. 【請求項6】 ニッケル線は集電リ−ドの方向に配向し
    ている請求項第3項記載のアルカリ二次電池用ニッケル
    電極の基板。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08213026A (ja) * 1994-11-28 1996-08-20 Katayama Tokushu Kogyo Kk 電池電極基板用金属多孔体、電池電極板およびその製造方法
EP0840387B1 (en) * 1996-10-21 2003-03-19 Japan Storage Battery Company Limited Method for manufacturing a battery electrode
US6200523B1 (en) * 1998-10-01 2001-03-13 Usf Filtration And Separations Group, Inc. Apparatus and method of sintering elements by infrared heating
US6291806B1 (en) 1998-10-01 2001-09-18 Usf Filtration And Separations Group, Inc. Process for bonding workpieces
ES2624741T3 (es) * 2004-12-10 2017-07-17 Hoppecke Batterie Systeme Gmbh Acumulador alcalino
KR101023677B1 (ko) 2005-04-27 2011-03-25 코오롱인더스트리 주식회사 납축전지용 극판 활물질 지지체
US8017273B2 (en) 2008-04-28 2011-09-13 Ut-Battelle Llc Lightweight, durable lead-acid batteries
JP6020413B2 (ja) * 2013-10-30 2016-11-02 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用のターミナルプレートと燃料電池
JP6064969B2 (ja) 2014-10-15 2017-01-25 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用集電板、および燃料電池スタック

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4623600A (en) * 1983-12-08 1986-11-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Low shear nickel electrode
JP3182757B2 (ja) * 1989-02-17 2001-07-03 松下電器産業株式会社 ニッケル―水素アルカリ蓄電池
US5487961A (en) * 1992-04-24 1996-01-30 Eveready Battery Company, Inc. Sintered metal electrode
JP2673078B2 (ja) * 1992-05-27 1997-11-05 東芝電池株式会社 アルカリ二次電池用のペースト式電極

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