JPH09283133A - アルカリ蓄電池用ニッケル電極及びその製造法 - Google Patents
アルカリ蓄電池用ニッケル電極及びその製造法Info
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- JPH09283133A JPH09283133A JP8096492A JP9649296A JPH09283133A JP H09283133 A JPH09283133 A JP H09283133A JP 8096492 A JP8096492 A JP 8096492A JP 9649296 A JP9649296 A JP 9649296A JP H09283133 A JPH09283133 A JP H09283133A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルカリ蓄電池用ニッケル極として複数の導
電性芯材と活物質層が交互に積層して一体化した極板を
使用することにより、活物質と芯材との厚み方向の導電
性を高め、活物質の利用率、放電電圧特性、充放電繰り
返し寿命を向上させることを目的とする。 【解決手段】 導電性芯材に活物質を塗着した複数枚の
単位電極を、前記導電性芯材と活物質層とが交互に位置
するように積層して一体化した構造であり、前記複数枚
の導電性芯材は互いにその一部で電気的、機械的に接続
されていて、かつ前記導電性芯材の厚みが５〜６０μｍ
であり、前記活物質層の厚みが２０〜２５０μｍであ
る。
電性芯材と活物質層が交互に積層して一体化した極板を
使用することにより、活物質と芯材との厚み方向の導電
性を高め、活物質の利用率、放電電圧特性、充放電繰り
返し寿命を向上させることを目的とする。 【解決手段】 導電性芯材に活物質を塗着した複数枚の
単位電極を、前記導電性芯材と活物質層とが交互に位置
するように積層して一体化した構造であり、前記複数枚
の導電性芯材は互いにその一部で電気的、機械的に接続
されていて、かつ前記導電性芯材の厚みが５〜６０μｍ
であり、前記活物質層の厚みが２０〜２５０μｍであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアルカリ蓄電池用ニ
ッケル電極とその製造法に関するものである。
ッケル電極とその製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の携帯機器の普及に伴い、アルカリ
蓄電池を始めとする二次電池の高容量化、高性能化、低
コスト化の要求が強まっている。そのためアルカリ蓄電
池のニッケル極においては、従来から一般的に使用され
ている焼結式に比較して容量密度が高い発泡メタル式電
極の普及が著しい。しかしこの発泡メタル式電極の欠点
は基体である発泡メタルが高価であること、発泡メタル
の構造上、容量密度を現状から大幅に向上させることは
困難であることがあげられる。そこで、発泡メタル式に
かわる電極として、導電性芯材として安価な二次元の多
孔体を使用し、これに活物質を塗着するペースト式電極
の開発が行われてきている。
蓄電池を始めとする二次電池の高容量化、高性能化、低
コスト化の要求が強まっている。そのためアルカリ蓄電
池のニッケル極においては、従来から一般的に使用され
ている焼結式に比較して容量密度が高い発泡メタル式電
極の普及が著しい。しかしこの発泡メタル式電極の欠点
は基体である発泡メタルが高価であること、発泡メタル
の構造上、容量密度を現状から大幅に向上させることは
困難であることがあげられる。そこで、発泡メタル式に
かわる電極として、導電性芯材として安価な二次元の多
孔体を使用し、これに活物質を塗着するペースト式電極
の開発が行われてきている。
【０００３】ペースト式電極で検討されてきた二次元の
導電性芯材は例えばエキスパンドメタル、スクリーン、
パンチングメタルなどである。また活物質の保持力を補
うために活物質ペースト中に添加する結着剤は、ポリビ
ニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリエ
チレン、ポリ塩化ビニル、スチレン−ブタジエン系ゴ
ム、フッ素樹脂などである。
導電性芯材は例えばエキスパンドメタル、スクリーン、
パンチングメタルなどである。また活物質の保持力を補
うために活物質ペースト中に添加する結着剤は、ポリビ
ニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリエ
チレン、ポリ塩化ビニル、スチレン−ブタジエン系ゴ
ム、フッ素樹脂などである。
【０００４】ペースト式電極の抱える問題点は、導電性
芯材が発泡メタル式のような三次元構造ではなく、二次
元の多孔体であるため、活物質と芯材との接触が不十分
になり、導電性が不足することである。そこで、導電性
向上のため活物質への黒鉛粉末、ニッケル粉末あるいは
これらの繊維などの添加が例えば特開昭５６−２２０４
９で提案され試みられている。しかし、このような導電
剤の添加量が発泡メタル式で得られる容量密度のレベル
を低下させない程度の量では、電極全体の導電性が不足
して、活物質の利用率、放電電圧特性が劣る。またこれ
らの導電剤は電池内での化学的な安定性が不足している
ため、電池内で発生する酸素ガス、あるいは電解液など
と反応することにより電池特性に悪影響を及ぼし、充放
電の繰り返し寿命が短くなる。
芯材が発泡メタル式のような三次元構造ではなく、二次
元の多孔体であるため、活物質と芯材との接触が不十分
になり、導電性が不足することである。そこで、導電性
向上のため活物質への黒鉛粉末、ニッケル粉末あるいは
これらの繊維などの添加が例えば特開昭５６−２２０４
９で提案され試みられている。しかし、このような導電
剤の添加量が発泡メタル式で得られる容量密度のレベル
を低下させない程度の量では、電極全体の導電性が不足
して、活物質の利用率、放電電圧特性が劣る。またこれ
らの導電剤は電池内での化学的な安定性が不足している
ため、電池内で発生する酸素ガス、あるいは電解液など
と反応することにより電池特性に悪影響を及ぼし、充放
電の繰り返し寿命が短くなる。
【０００５】また別の試みとして導電性芯材の形状の立
体化の提案、例えば特開平６−３１４５６７などもある
が、発泡メタルなどの三次元構造をもつ導電性芯材と比
べると活物質と芯材との接触が不十分であるため、黒鉛
粉末、ニッケル粉末などの導電剤を添加しなければ活物
質の利用率が低く、やはり放電電圧特性、充放電の繰り
返し寿命などの点で劣り、広く普及するには至っていな
いのが現状である。
体化の提案、例えば特開平６−３１４５６７などもある
が、発泡メタルなどの三次元構造をもつ導電性芯材と比
べると活物質と芯材との接触が不十分であるため、黒鉛
粉末、ニッケル粉末などの導電剤を添加しなければ活物
質の利用率が低く、やはり放電電圧特性、充放電の繰り
返し寿命などの点で劣り、広く普及するには至っていな
いのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述したようにペース
ト式では芯材が二次元であるため活物質と芯材との接触
が不十分である。とくに芯材に塗着する活物質層の厚み
が３００μｍ以上あるため、その厚さ方向での活物質と
芯材との導電性が不十分になることが、発泡メタル式と
比較して活物質の利用率、放電電圧特性が劣る要因であ
った。
ト式では芯材が二次元であるため活物質と芯材との接触
が不十分である。とくに芯材に塗着する活物質層の厚み
が３００μｍ以上あるため、その厚さ方向での活物質と
芯材との導電性が不十分になることが、発泡メタル式と
比較して活物質の利用率、放電電圧特性が劣る要因であ
った。
【０００７】このような導電性が不足している極板を用
いて充放電を繰り返すと、十分に放電できないため、次
のサイクルの充電時には過充電量が大きくなる。ニッケ
ル極の活物質である水酸化ニッケルは、過充電量が大き
くなると低密度のオキシ水酸化ニッケルの生成量が増大
して極板が膨潤するが、密閉型電池のようにガス吸収の
観点から電解液量を少なく規制している場合には、膨潤
の加速により充放電の繰り返しとともにニッケル極は必
要以上の電解液を吸収してしまい、セパレータの電解液
量不足により放電電圧、容量ともに低下する課題があっ
た。また極板の膨潤量が大きくなると、ペースト式では
芯材と活物質層と密着性が低下して芯材から活物質層が
剥離することも課題であった。
いて充放電を繰り返すと、十分に放電できないため、次
のサイクルの充電時には過充電量が大きくなる。ニッケ
ル極の活物質である水酸化ニッケルは、過充電量が大き
くなると低密度のオキシ水酸化ニッケルの生成量が増大
して極板が膨潤するが、密閉型電池のようにガス吸収の
観点から電解液量を少なく規制している場合には、膨潤
の加速により充放電の繰り返しとともにニッケル極は必
要以上の電解液を吸収してしまい、セパレータの電解液
量不足により放電電圧、容量ともに低下する課題があっ
た。また極板の膨潤量が大きくなると、ペースト式では
芯材と活物質層と密着性が低下して芯材から活物質層が
剥離することも課題であった。
【０００８】本発明は、上記のような従来の問題点を解
決するものであって、ペースト式ニッケル電極におい
て、活物質の利用率を向上させることにより、放電電圧
特性、充放電繰り返し寿命を向上させることを目的とす
る。
決するものであって、ペースト式ニッケル電極におい
て、活物質の利用率を向上させることにより、放電電圧
特性、充放電繰り返し寿命を向上させることを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のアルカリ蓄電池
のニッケル電極は、厚さ２０〜２５０μｍの活物質層
と、厚さ５〜６０ミクロンの導電性芯材が複数枚交互に
積層して一体化された構造であり、各導電性芯材はその
一部で電気的、機械的に接続されているものである。
のニッケル電極は、厚さ２０〜２５０μｍの活物質層
と、厚さ５〜６０ミクロンの導電性芯材が複数枚交互に
積層して一体化された構造であり、各導電性芯材はその
一部で電気的、機械的に接続されているものである。
【００１０】またこの電極は、導電性芯材の片面あるい
は両面に、活物質ペーストを塗着したものを乾燥する前
に複数枚積層して活物質層と導電性芯材とを一体化し、
その後加圧して導電性芯材と活物質層との密着性を向上
させるとともに、極板の厚みを調整して得られる。
は両面に、活物質ペーストを塗着したものを乾燥する前
に複数枚積層して活物質層と導電性芯材とを一体化し、
その後加圧して導電性芯材と活物質層との密着性を向上
させるとともに、極板の厚みを調整して得られる。
【００１１】各導電性芯材から均等に集電するためには
各導電性芯材の少なくとも一部分が互いに接続されてい
る必要がある。導電性芯材としてニッケル被覆した樹脂
フィルムを使用した場合、導電性芯材の中央に絶縁体で
ある樹脂フィルムが存在するため単純に積層すると内側
の導電性芯材から集電されなくなる。
各導電性芯材の少なくとも一部分が互いに接続されてい
る必要がある。導電性芯材としてニッケル被覆した樹脂
フィルムを使用した場合、導電性芯材の中央に絶縁体で
ある樹脂フィルムが存在するため単純に積層すると内側
の導電性芯材から集電されなくなる。
【００１２】そこで、同一幅の導電性芯材の一端に活物
質を塗着していない部分を設け、この非塗着部が重なら
ないように積層し、各導電性芯材の活物質で被覆されて
いない部分とニッケルリボンとを溶接して集電体とする
ことにより各導電性芯材から均一に集電できる。
質を塗着していない部分を設け、この非塗着部が重なら
ないように積層し、各導電性芯材の活物質で被覆されて
いない部分とニッケルリボンとを溶接して集電体とする
ことにより各導電性芯材から均一に集電できる。
【００１３】また、それぞれ幅の異なる導電性芯材の一
端に活物質を塗着していない部分を設け、かつ一定幅で
活物質を各導電性芯材にそれぞれ塗着した後、非塗着側
をそろえて積層し、各導電性芯材の非塗着部とニッケル
リボンとを溶接して集電体とすることによっても均一な
集電が可能である。
端に活物質を塗着していない部分を設け、かつ一定幅で
活物質を各導電性芯材にそれぞれ塗着した後、非塗着側
をそろえて積層し、各導電性芯材の非塗着部とニッケル
リボンとを溶接して集電体とすることによっても均一な
集電が可能である。
【００１４】ここで用いる導電性芯材の厚みは５μｍ未
満では芯材の強度が低く、活物質を塗着した後、圧着す
るときに導電性芯材が破断するため好ましくない。ま
た、６０μｍより厚いものでは占有体積が増加して電極
としての容量密度の向上は望めない。導電性芯材にニッ
ケルを被覆した合成樹脂フィルムを使用する場合のニッ
ケル層の厚みは、２〜５μｍが好ましく２μｍ未満では
十分な導電性を確保することができず、また５μｍより
厚いと容量密度が低下するため好ましくない。
満では芯材の強度が低く、活物質を塗着した後、圧着す
るときに導電性芯材が破断するため好ましくない。ま
た、６０μｍより厚いものでは占有体積が増加して電極
としての容量密度の向上は望めない。導電性芯材にニッ
ケルを被覆した合成樹脂フィルムを使用する場合のニッ
ケル層の厚みは、２〜５μｍが好ましく２μｍ未満では
十分な導電性を確保することができず、また５μｍより
厚いと容量密度が低下するため好ましくない。
【００１５】積層一体化した１枚の極板内に導電性芯材
が複数枚存在する構造をとる場合、極板内の電解液分布
が不均一になる懸念がある。そこで導電性芯材に孔径
０．１〜１ｍｍ、開孔率１０〜６０％で小孔を開けるこ
とにより、極板内に電解液が均一に分布することが可能
になる。しかし開孔率が６０％を超えると導電性芯材の
強度が低下するため、円筒型電池を構成する際に導電性
芯材が断裂する可能性が高くなる。
が複数枚存在する構造をとる場合、極板内の電解液分布
が不均一になる懸念がある。そこで導電性芯材に孔径
０．１〜１ｍｍ、開孔率１０〜６０％で小孔を開けるこ
とにより、極板内に電解液が均一に分布することが可能
になる。しかし開孔率が６０％を超えると導電性芯材の
強度が低下するため、円筒型電池を構成する際に導電性
芯材が断裂する可能性が高くなる。
【００１６】また導電性芯材にはニッケル箔、ニッケル
を被覆した合成樹脂フィルム、ニッケルめっき穿孔鋼板
のいずれも使用可能であり、合成樹脂フィルムとしては
ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、ポリテトラ
フルオロエチレン等のアルカリ水溶液中で安定な樹脂を
使用する必要がある。
を被覆した合成樹脂フィルム、ニッケルめっき穿孔鋼板
のいずれも使用可能であり、合成樹脂フィルムとしては
ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、ポリテトラ
フルオロエチレン等のアルカリ水溶液中で安定な樹脂を
使用する必要がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明はニッケル
電極を規定したものであり、厚さ２０〜２５０μｍの活
物質層と厚さ５〜６０ミクロンの導電性芯材とを交互に
積層させ一体化し、かつ複数枚の導電性芯材が互いにそ
の一部で電気的、機械的に接続した構造をもつアルカリ
蓄電池用ニッケル電極が得られる。また請求項５に記載
の発明はその製造法を規定したものである。
電極を規定したものであり、厚さ２０〜２５０μｍの活
物質層と厚さ５〜６０ミクロンの導電性芯材とを交互に
積層させ一体化し、かつ複数枚の導電性芯材が互いにそ
の一部で電気的、機械的に接続した構造をもつアルカリ
蓄電池用ニッケル電極が得られる。また請求項５に記載
の発明はその製造法を規定したものである。
【００１８】活物質層の厚さは、発泡メタル式電極のよ
うに活物質ペースト中に金属コバルト、酸化コバルトな
どの導電剤を添加している場合は、極板作製後の各活物
質層の厚みが２５０μｍ以下であれば導電性が確保でき
るため、従来のペースト式と比べて活物質の利用率、放
電電圧特性が向上する。
うに活物質ペースト中に金属コバルト、酸化コバルトな
どの導電剤を添加している場合は、極板作製後の各活物
質層の厚みが２５０μｍ以下であれば導電性が確保でき
るため、従来のペースト式と比べて活物質の利用率、放
電電圧特性が向上する。
【００１９】また他の導電性芯材よりも厚い導電性芯材
を１枚使用した場合には、極板の強度が向上するため円
筒型電池を構成することが容易になるだけでなく、導電
性芯材の電気抵抗が下がるため高率放電時の放電電圧が
上昇する。
を１枚使用した場合には、極板の強度が向上するため円
筒型電池を構成することが容易になるだけでなく、導電
性芯材の電気抵抗が下がるため高率放電時の放電電圧が
上昇する。
【００２０】同様に極板に直径０．１〜１ｍｍの微孔を
あけ、この部分に導電剤または導体を圧入することによ
って導電性芯材間を接続した場合においても、電気抵抗
が低下し高率放電時の放電電圧が上昇する。
あけ、この部分に導電剤または導体を圧入することによ
って導電性芯材間を接続した場合においても、電気抵抗
が低下し高率放電時の放電電圧が上昇する。
【００２１】このように放電特性が向上したため、充放
電を繰り返したときの過充電量が減少し活物質の膨潤は
抑制される。さらに各活物質層の厚みが従来のペースト
式より薄いため、活物質が膨潤の影響が小さく導電性芯
材からの剥離が抑制され、従来のペースト式電極と比較
して充放電繰り返し寿命が向上する。
電を繰り返したときの過充電量が減少し活物質の膨潤は
抑制される。さらに各活物質層の厚みが従来のペースト
式より薄いため、活物質が膨潤の影響が小さく導電性芯
材からの剥離が抑制され、従来のペースト式電極と比較
して充放電繰り返し寿命が向上する。
【００２２】
（実施例１）孔径０．５ｍｍ、開孔率２０％、厚さ１５
μｍ、幅３５．５、３６．０、３６．５、３７．０ｍｍ
のニッケル箔を導電性芯材として使用した。この導電性
芯材の両面に、重量比で市販の水酸化ニッケル粉末１０
０部、酸化コバルト粉末８部、カルボキシメチルセルロ
ース３重量％濃度の水溶液１５部、ポリテトラフルオロ
エチレンディスパージョン（固形分４８％）５部を混練
して作成した含水率２０％の活物質ペーストを厚さ２０
０μｍで塗着した。活物質ペースト１の塗着幅は３５ｍ
ｍであり、各導電性芯材２の一方の端に活物質で被覆さ
れていない部分を設けた。このようにして塗着したもの
を活物質が塗着されている側をそろえて積層した。これ
を９０℃で乾燥した後、厚さ０．７ｍｍになるように加
圧し各相を圧着した。その後、各層の導電性芯材の活物
質で被覆されていない部分に４ｍｍ幅のＮｉリボンを溶
接し集電体３とした。このようにして作成した極板を極
板ａとする。図１は本発明の実施例による極板ａの断面
図を示すものである。
μｍ、幅３５．５、３６．０、３６．５、３７．０ｍｍ
のニッケル箔を導電性芯材として使用した。この導電性
芯材の両面に、重量比で市販の水酸化ニッケル粉末１０
０部、酸化コバルト粉末８部、カルボキシメチルセルロ
ース３重量％濃度の水溶液１５部、ポリテトラフルオロ
エチレンディスパージョン（固形分４８％）５部を混練
して作成した含水率２０％の活物質ペーストを厚さ２０
０μｍで塗着した。活物質ペースト１の塗着幅は３５ｍ
ｍであり、各導電性芯材２の一方の端に活物質で被覆さ
れていない部分を設けた。このようにして塗着したもの
を活物質が塗着されている側をそろえて積層した。これ
を９０℃で乾燥した後、厚さ０．７ｍｍになるように加
圧し各相を圧着した。その後、各層の導電性芯材の活物
質で被覆されていない部分に４ｍｍ幅のＮｉリボンを溶
接し集電体３とした。このようにして作成した極板を極
板ａとする。図１は本発明の実施例による極板ａの断面
図を示すものである。
【００２３】（実施例２）孔径０．５ｍｍ、開孔率１５
％、厚さ１０μｍ、幅３５．５、３６．０、３６．５、
３７．０ｍｍのポリプロピレンフィルムの両面を、蒸着
により厚さ２．５μｍの金属ニッケルで被覆した導電性
芯材を作成した。以下、前記極板ａと同様に作製して極
板ｂとした。なお、この実施例ではポリプロピレンフィ
ルムを用いたが、ポリエチレン、ナイロン、ポリテトラ
フルオロエチレン等のアルカリ溶液中で安定な樹脂フィ
ルムであればいずれも使用可能である。なお合成樹脂フ
ィルムをニッケルで被覆する方法は、蒸着に替えて電気
メッキ、化学メッキを施すことによっても同様な導電性
芯材が得られる。
％、厚さ１０μｍ、幅３５．５、３６．０、３６．５、
３７．０ｍｍのポリプロピレンフィルムの両面を、蒸着
により厚さ２．５μｍの金属ニッケルで被覆した導電性
芯材を作成した。以下、前記極板ａと同様に作製して極
板ｂとした。なお、この実施例ではポリプロピレンフィ
ルムを用いたが、ポリエチレン、ナイロン、ポリテトラ
フルオロエチレン等のアルカリ溶液中で安定な樹脂フィ
ルムであればいずれも使用可能である。なお合成樹脂フ
ィルムをニッケルで被覆する方法は、蒸着に替えて電気
メッキ、化学メッキを施すことによっても同様な導電性
芯材が得られる。
【００２４】（実施例３及び４）極板ａあるいはｂの中
央にニッケルメッキしたパンチングメタルを挿入した形
になるように積層する。使用したニッケルメッキ処理パ
ンチングメタルは厚さ５０μｍ、孔径１ｍｍ、開孔率５
０％、幅３６．０ｍｍである。このようにして作製した
極板を極板ｃ及び極板ｄとする。
央にニッケルメッキしたパンチングメタルを挿入した形
になるように積層する。使用したニッケルメッキ処理パ
ンチングメタルは厚さ５０μｍ、孔径１ｍｍ、開孔率５
０％、幅３６．０ｍｍである。このようにして作製した
極板を極板ｃ及び極板ｄとする。
【００２５】（実施例５）極板ｂに開孔率１％で直径１
ｍｍの孔を開け、この部分にニッケル粉末７０部と１０
％カルボキシメチルセルロース水溶液３０部とを混練し
た導電性ペーストを圧入した極板ｅ作成した。
ｍｍの孔を開け、この部分にニッケル粉末７０部と１０
％カルボキシメチルセルロース水溶液３０部とを混練し
た導電性ペーストを圧入した極板ｅ作成した。
【００２６】次に実施例で得られた極板ｂ、極板ｄ、極
板ｅを用いて以下のように電池を作製し、その特性を調
べた。
板ｅを用いて以下のように電池を作製し、その特性を調
べた。
【００２７】各極板をそれぞれ長さ８５ｍｍに切断し、
正極４として使用した。また負極６としてＭｍＮｉ5 系
水素吸蔵合金のＭｍＮｉ3.7 Ｍｎ0.4 Ａｌ0.3 Ｃｏ0.6
を粉砕して１．５重量％カルボキシメチルセルロース水
溶液を加えてペーストとし、多孔度９５％、厚さ０．８
ｍｍの発泡状ニッケル板に充填し加圧して電極を作製
し、表面に５％フッ素樹脂ディスパージョンを添加し
た。このペースト式水素吸蔵合金極を幅３５ｍｍ、長さ
１２０ｍｍに切断し、リード板をスポット溶接により取
り付けた。この負極６と極板ｂ、極板ｄ、極板ｅを親水
処理ポリプロピレン不織布セパレータ５を介して渦巻状
に捲回し、ケース７に収容して、密閉形ニッケル・水素
蓄電池を構成し、比重１．３０の苛性カリ水溶液に３０
ｇ／ｌの水酸化リチウムを溶解した電解液を注入した。
このようにして実施例の極板ｂ、極板ｄ、極板ｅに対応
する４／５Ａ型電池Ｂ，Ｄ，Ｅを作製した。図２は構成
した電池Ｂの断面図を示すものである。
正極４として使用した。また負極６としてＭｍＮｉ5 系
水素吸蔵合金のＭｍＮｉ3.7 Ｍｎ0.4 Ａｌ0.3 Ｃｏ0.6
を粉砕して１．５重量％カルボキシメチルセルロース水
溶液を加えてペーストとし、多孔度９５％、厚さ０．８
ｍｍの発泡状ニッケル板に充填し加圧して電極を作製
し、表面に５％フッ素樹脂ディスパージョンを添加し
た。このペースト式水素吸蔵合金極を幅３５ｍｍ、長さ
１２０ｍｍに切断し、リード板をスポット溶接により取
り付けた。この負極６と極板ｂ、極板ｄ、極板ｅを親水
処理ポリプロピレン不織布セパレータ５を介して渦巻状
に捲回し、ケース７に収容して、密閉形ニッケル・水素
蓄電池を構成し、比重１．３０の苛性カリ水溶液に３０
ｇ／ｌの水酸化リチウムを溶解した電解液を注入した。
このようにして実施例の極板ｂ、極板ｄ、極板ｅに対応
する４／５Ａ型電池Ｂ，Ｄ，Ｅを作製した。図２は構成
した電池Ｂの断面図を示すものである。
【００２８】比較のために厚み７０μｍ、孔径２ｍｍ、
開孔率５０％のパンチングメタルを導電性芯材として使
用し、その両面に活物質を塗着し、厚さ０．７ｍｍに加
圧することによって作製したニッケル極を使用し、上記
実施例と同様な条件で電池Ｆを作製した。
開孔率５０％のパンチングメタルを導電性芯材として使
用し、その両面に活物質を塗着し、厚さ０．７ｍｍに加
圧することによって作製したニッケル極を使用し、上記
実施例と同様な条件で電池Ｆを作製した。
【００２９】電池Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆについて、公知の化成
を行った後、放電特性の評価を行った。０．２ＣｍＡで
６時間充電した後、０．２、１、３ＣｍＡで１．０Ｖま
で放電した結果を表１に示す。
を行った後、放電特性の評価を行った。０．２ＣｍＡで
６時間充電した後、０．２、１、３ＣｍＡで１．０Ｖま
で放電した結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】この結果から電池Ｂ，Ｄ，Ｅは比較例の電
池Ｆに対して利用率および放電電圧が向上した。特に電
池Ｄ，Ｅについては高率放電時の放電電圧が高くなっ
た。
池Ｆに対して利用率および放電電圧が向上した。特に電
池Ｄ，Ｅについては高率放電時の放電電圧が高くなっ
た。
【００３２】次に、電池Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆについて、室温
で０．５ＣｍＡで３時間充電し、１ＣｍＡで０．９Ｖま
で放電するサイクル寿命試験を行い、放電容量が初期容
量の６０％に達するまでのサイクル数を表２に示す。
で０．５ＣｍＡで３時間充電し、１ＣｍＡで０．９Ｖま
で放電するサイクル寿命試験を行い、放電容量が初期容
量の６０％に達するまでのサイクル数を表２に示す。
【００３３】
【表２】
【００３４】この結果から、電池Ｂ，Ｄ，Ｅは電池Ｆに
対して大幅にサイクル寿命が長くなった。
対して大幅にサイクル寿命が長くなった。
【００３５】なお、この実施例では負極に水素吸蔵合金
を用いた場合を示したが、負極にカドミウム極、鉄極、
亜鉛極などを用いても同様に電池特性が向上する。
を用いた場合を示したが、負極にカドミウム極、鉄極、
亜鉛極などを用いても同様に電池特性が向上する。
【００３６】
【発明の効果】上記のように本発明のアルカリ蓄電池の
ニッケル電極は、厚さ２０〜２５０μｍの活物質層と、
厚さ５〜６０ミクロンの導電性芯材が複数枚交互に積層
して一体化された構造であり、各導電性芯材はその一部
が電気的、機械的に接続されているので、活物質利用率
および放電電圧特性、充放電繰り返し特性に優れたペー
スト式ニッケル電極が得られる。
ニッケル電極は、厚さ２０〜２５０μｍの活物質層と、
厚さ５〜６０ミクロンの導電性芯材が複数枚交互に積層
して一体化された構造であり、各導電性芯材はその一部
が電気的、機械的に接続されているので、活物質利用率
および放電電圧特性、充放電繰り返し特性に優れたペー
スト式ニッケル電極が得られる。
【図１】本発明の実施例の極板ａの断面図
【図２】本発明の実施例の電池Ｂの断面図
１ 活物質層 ２ 導電性芯材 ３ ニッケルリボン ４ 正極 ５ 負極 ６ セパレータ ７ ケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 洋平 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 導電性芯材に活物質を塗着した複数枚の
単位電極を、導電性芯材と活物質層とが交互に位置する
ように積層して一体化した構造であり、前記複数枚の導
電性芯材は互いにその一部で電気的、機械的に接続され
ていて、かつ前記導電性芯材の厚みが５〜６０μｍであ
り、前記活物質層の厚みが２０〜２５０μｍであるアル
カリ蓄電池用ニッケル電極。 - 【請求項２】 前記複数枚の導電性芯材のうち少なくと
も１枚は、他の導電性芯材よりも厚みが厚い請求項１記
載のアルカリ蓄電池用ニッケル電極。 - 【請求項３】 前記導電性芯材は孔径０．１〜１ｍｍ、
開孔率１０〜６０％の開孔部分を備えたものである請求
項１記載のアルカリ蓄電池用ニッケル電極。 - 【請求項４】 前記導電性芯材は、両面を厚さ２〜５μ
ｍのニッケルで被覆された合成樹脂フィルム、ニッケル
箔、およびニッケルめっき穿孔鋼板のうちのいずれかで
ある請求項１記載のアルカリ蓄電池用ニッケル電極。 - 【請求項５】 導電性芯材に活物質を塗着した単位電極
を複数枚積層して一体化した構造のアルカリ蓄電池用ニ
ッケル電極の製造法であって、前記単位電極の一体化
は、前記導電性芯材の片面または両面に活物質ペースト
を塗着し、そのペーストが乾燥する以前に複数枚積層し
て圧着するものであるアルカリ蓄電池用ニッケル電極の
製造法。 - 【請求項６】 導電性芯材に活物質を塗着した単位電極
を複数枚積層して一体化し、その複数枚の導電性芯材は
互いにその一部で電気的、機械的に接続されたアルカリ
蓄電池用ニッケル電極の製造法であって、同一幅の導電
性芯材の一端に活物質で被覆していない部分を設けた状
態で活物質ペーストを塗着し、各導電性芯材の活物質で
被覆していない部分が相互に重ならないようにずらして
複数枚の前記単位電極を積層した後、各導電性芯材の非
被覆部とニッケル板とを溶接するアルカリ蓄電池用ニッ
ケル電極の製造法。 - 【請求項７】 導電性芯材に活物質を塗着した単位電極
を複数枚積層して一体化し、その複数枚の導電性芯材は
互いにその一部で電気的、機械的に接続されたアルカリ
蓄電池用ニッケル電極の製造法であって、幅がそれぞれ
異なる前記導電性芯材の一端に活物質で被覆していない
部分を設けた状態で、かつ一定幅で活物質ペーストを塗
着し、活物質で被覆した一端をそろえてこの複数枚の単
位電極を積層した後、各導電性芯材の非被覆部とニッケ
ル板とを溶接するアルカリ蓄電池用ニッケル電極の製造
法。 - 【請求項８】 導電性芯材に活物質を塗着した単位電極
を複数枚積層して一体化し、かつその複数枚の導電性芯
材は互いにその一部で電気的、機械的に接続されたアル
カリ蓄電池用ニッケル電極の製造法であって、前記複数
枚積層した単位電極に貫通する直径０．１〜１ｍｍの孔
をあけ、この部分に導電剤または導体を圧入することに
よって前記導電性芯材間を接続するアルカリ蓄電池用ニ
ッケル電極の製造法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09649296A JP3527586B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | アルカリ蓄電池用ニッケル電極の製造法 |
| US08/754,135 US5744263A (en) | 1996-04-18 | 1996-11-22 | Alkaline storage batteries and nickel electrodes having plurality of substrates |
| DE69612733T DE69612733T2 (de) | 1996-04-18 | 1996-11-28 | Alkalische Speicherbatterien und Verfahren zur Herstellung vond Nickelelektroden dafür |
| EP96119119A EP0801430B1 (en) | 1996-04-18 | 1996-11-28 | Alkaline storage batteries and method for making nickel electrodes thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09649296A JP3527586B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | アルカリ蓄電池用ニッケル電極の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09283133A true JPH09283133A (ja) | 1997-10-31 |
| JP3527586B2 JP3527586B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=14166590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09649296A Expired - Lifetime JP3527586B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | アルカリ蓄電池用ニッケル電極の製造法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5744263A (ja) |
| EP (1) | EP0801430B1 (ja) |
| JP (1) | JP3527586B2 (ja) |
| DE (1) | DE69612733T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001283901A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池 |
| JP2005038730A (ja) * | 2003-07-16 | 2005-02-10 | Yuasa Corp | 非焼結式ニッケル電極およびアルカリ蓄電池 |
| JP2006134891A (ja) * | 2004-09-09 | 2006-05-25 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 非水電解液二次電池用負極 |
| JP2012129477A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-05 | Ud Trucks Corp | 蓄電セル |
| JP2014107210A (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-09 | Kyocera Corp | 二次電池 |
| WO2023195233A1 (ja) * | 2022-04-07 | 2023-10-12 | エナジーウィズ株式会社 | 亜鉛電池用負極及び亜鉛電池 |
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|---|---|---|---|---|
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| US20020086100A1 (en) * | 2000-11-07 | 2002-07-04 | Masaru Watanabe | Method of producing electrodes for battery |
| JP6075638B2 (ja) * | 2013-09-30 | 2017-02-08 | 株式会社Ｇｓユアサ | 電池 |
| CN110729457A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-24 | 益阳科力远电池有限责任公司 | 镍电池正极片的制作方法 |
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| JPS6459770A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Hitachi Chemical Co Ltd | Secondary battery |
| JPH05205746A (ja) * | 1992-01-24 | 1993-08-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電極用集電体とその製造法、及びそれを用いた水素吸蔵電極とニッケル−水素蓄電池 |
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| JP2980328B2 (ja) * | 1989-09-29 | 1999-11-22 | 株式会社東芝 | 電池用水素吸蔵合金、その製造方法及びニッケル水素二次電池 |
| JPH0850893A (ja) * | 1994-08-04 | 1996-02-20 | Ricoh Co Ltd | 二次電池用電極 |
-
1996
- 1996-04-18 JP JP09649296A patent/JP3527586B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1996-11-22 US US08/754,135 patent/US5744263A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-11-28 EP EP96119119A patent/EP0801430B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-11-28 DE DE69612733T patent/DE69612733T2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69612733T2 (de) | 2002-04-25 |
| US5744263A (en) | 1998-04-28 |
| DE69612733D1 (de) | 2001-06-13 |
| EP0801430A1 (en) | 1997-10-15 |
| EP0801430B1 (en) | 2001-05-09 |
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