JPH11176429A - 電池用電極の製造方法 - Google Patents
電池用電極の製造方法Info
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- JPH11176429A JPH11176429A JP9336832A JP33683297A JPH11176429A JP H11176429 A JPH11176429 A JP H11176429A JP 9336832 A JP9336832 A JP 9336832A JP 33683297 A JP33683297 A JP 33683297A JP H11176429 A JPH11176429 A JP H11176429A
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- nickel
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 水酸化物を活物質とする電池系においてより
大きい出力電流を可能とする電極の製造方法を提供す。 【解決手段】 水酸化物を含有する活物質と熱分解性結
着剤と溶媒とを有するペーストを集電体に塗着、乾燥す
ることにより塗着極板を作製し、これを加熱することに
より前記熱分解性結着剤の一部あるいは全部を前記塗着
極板から除去することにより作製する。
大きい出力電流を可能とする電極の製造方法を提供す。 【解決手段】 水酸化物を含有する活物質と熱分解性結
着剤と溶媒とを有するペーストを集電体に塗着、乾燥す
ることにより塗着極板を作製し、これを加熱することに
より前記熱分解性結着剤の一部あるいは全部を前記塗着
極板から除去することにより作製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニカド蓄電池やニ
ッケル水素二次電池等の構成要素である電池用電極の製
造方法に関する。
ッケル水素二次電池等の構成要素である電池用電極の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境性の観点から無公害車への要
望が高まり、電気自動車や、モーターとガソリンエンジ
ンを併用したハイブリッド車が注目を集めている。これ
らの電源としてニッケル水素蓄電池やニカド電池等のア
ルカリ二次電池系が有力視されている。その理由は、容
量、サイクル性、放電特性、コスト、及び信頼性の点か
ら総合的に判断されたものであるが、一方、大電流特性
の向上と低コスト化へのさらなる要求も強い。
望が高まり、電気自動車や、モーターとガソリンエンジ
ンを併用したハイブリッド車が注目を集めている。これ
らの電源としてニッケル水素蓄電池やニカド電池等のア
ルカリ二次電池系が有力視されている。その理由は、容
量、サイクル性、放電特性、コスト、及び信頼性の点か
ら総合的に判断されたものであるが、一方、大電流特性
の向上と低コスト化へのさらなる要求も強い。
【０００３】従来、このようなアルカリ二次電池の正極
には焼結式のニッケル芯材中に硫酸ニッケルを浸漬し、
ＫＯＨと反応させることで水酸化ニッケルを形成する焼
結式正極あるいは発泡式ニッケル芯材に正極活物質ペー
ストを充填した発泡ニッケル正極が主に用いられてき
た。
には焼結式のニッケル芯材中に硫酸ニッケルを浸漬し、
ＫＯＨと反応させることで水酸化ニッケルを形成する焼
結式正極あるいは発泡式ニッケル芯材に正極活物質ペー
ストを充填した発泡ニッケル正極が主に用いられてき
た。
【０００４】低コスト化に向けては、ニッケル水素蓄電
池の負極では水素吸蔵合金中のＣｏ量の低減およびパン
チングメタル芯材上にペーストを両側から塗る塗着電極
等が検討されている（特開昭６３−２６６７２７号公
報）。
池の負極では水素吸蔵合金中のＣｏ量の低減およびパン
チングメタル芯材上にペーストを両側から塗る塗着電極
等が検討されている（特開昭６３−２６６７２７号公
報）。
【０００５】一方、高率放電特性に関しては、集電体か
らの取り出しリード部の改善および正極の導電性を増す
ため水酸化ニッケル表面あるいは内部にＣｏおよびＣｏ
化合物を添加する方法等の取り組みがなされている。
らの取り出しリード部の改善および正極の導電性を増す
ため水酸化ニッケル表面あるいは内部にＣｏおよびＣｏ
化合物を添加する方法等の取り組みがなされている。
【０００６】正極の低コスト化への要望に対しては、負
極と同様に塗着電極の検討もされてきた。
極と同様に塗着電極の検討もされてきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のアルカリ二次電
池に用いられている正極の塗着電極は、導電性のない水
酸化ニッケルにＳＢＲなどのゴム系高分子やＰＶＤＦな
どの非導電性の結着材、ＣＭＣ(カルホ゛キシメチルセルロース)のよう
な非導電性の増粘剤、ケッチェンブラックのような導電
性を付与するための導電材で主に構成される。
池に用いられている正極の塗着電極は、導電性のない水
酸化ニッケルにＳＢＲなどのゴム系高分子やＰＶＤＦな
どの非導電性の結着材、ＣＭＣ(カルホ゛キシメチルセルロース)のよう
な非導電性の増粘剤、ケッチェンブラックのような導電
性を付与するための導電材で主に構成される。
【０００８】しかし、導電材の添加量を多くすると活物
質量が相対的に減り、電池容量が低下する。導電材の量
が多くできないため集電性が悪く、塗着式正極では低コ
ストとなるが、高率放電特性が悪くなる課題を有してい
る。
質量が相対的に減り、電池容量が低下する。導電材の量
が多くできないため集電性が悪く、塗着式正極では低コ
ストとなるが、高率放電特性が悪くなる課題を有してい
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の課題解決のため鋭
意検討した結果、水酸化物を含有する活物質と熱分解性
結着剤と溶媒とを有するペーストを集電体に塗着、乾燥
することによる塗着極板を作製し、これを加熱すること
により前記熱分解性結着剤の一部あるいは全部を前記塗
着極板から除去したものが優れた特性を有することを見
出した。
意検討した結果、水酸化物を含有する活物質と熱分解性
結着剤と溶媒とを有するペーストを集電体に塗着、乾燥
することによる塗着極板を作製し、これを加熱すること
により前記熱分解性結着剤の一部あるいは全部を前記塗
着極板から除去したものが優れた特性を有することを見
出した。
【００１０】この方法は特に加熱することで特性劣化を
引き起こす水酸化ニッケル等の水酸化物を活物質とする
電池用電極で有効であった。
引き起こす水酸化ニッケル等の水酸化物を活物質とする
電池用電極で有効であった。
【００１１】また、本願発明の製造方法を水酸化ニッケ
ルを活物資とするニカド蓄電池やニッケル水素二次電池
に適応するとき、水酸化ニッケルを含有する活物質と熱
分解性結着剤と溶媒とを有するペーストを集電体に塗
着、乾燥することによる塗着極板を作製した後、電解メ
ッキ法あるいは無電解メッキ法を用いて塗着極板中の活
物質の表面にニッケル層を形成し、その後これを加熱す
ることで熱分解性結着剤の一部あるいは全部を除去し、
これを加圧することで作製したものがいっそう優れた特
性を有することを見出した。
ルを活物資とするニカド蓄電池やニッケル水素二次電池
に適応するとき、水酸化ニッケルを含有する活物質と熱
分解性結着剤と溶媒とを有するペーストを集電体に塗
着、乾燥することによる塗着極板を作製した後、電解メ
ッキ法あるいは無電解メッキ法を用いて塗着極板中の活
物質の表面にニッケル層を形成し、その後これを加熱す
ることで熱分解性結着剤の一部あるいは全部を除去し、
これを加圧することで作製したものがいっそう優れた特
性を有することを見出した。
【００１２】また、塗着極板を作製した後、これを加熱
することにより熱分解性結着剤の一部を除去した後、電
解メッキ法あるいは無電解メッキ法を用いて塗着極板中
の活物質の表面にニッケル層を形成し、その後、これを
加熱することで熱分解性結着剤の一部あるいは全部を除
去し、これを加圧することで作製したものも優れた特性
を有することを見出した。
することにより熱分解性結着剤の一部を除去した後、電
解メッキ法あるいは無電解メッキ法を用いて塗着極板中
の活物質の表面にニッケル層を形成し、その後、これを
加熱することで熱分解性結着剤の一部あるいは全部を除
去し、これを加圧することで作製したものも優れた特性
を有することを見出した。
【００１３】また、ニッケル層を形成した塗着極板を加
熱することで熱分解性結着剤の一部あるいは全部を除去
した後、再び電解メッキ法により塗着極板中の活物質の
表面にニッケル層を形成し、その後、前記塗着極板を水
洗、乾燥、加圧すると更に優れた特性を示す。
熱することで熱分解性結着剤の一部あるいは全部を除去
した後、再び電解メッキ法により塗着極板中の活物質の
表面にニッケル層を形成し、その後、前記塗着極板を水
洗、乾燥、加圧すると更に優れた特性を示す。
【００１４】このとき、電解メッキあるいは無電解メッ
キ時に、メッキ液を塗着極板内部に真空含浸するとより
効果的である。
キ時に、メッキ液を塗着極板内部に真空含浸するとより
効果的である。
【００１５】また、熱分解性結着剤の真空中半減温度が
３５０℃以下であるとより効果的である。
３５０℃以下であるとより効果的である。
【００１６】そして、塗着極板の加熱は、真空中あるい
は不活性ガス中で水酸化ニッケルの熱分解温度以下で行
うとより効果的である。
は不活性ガス中で水酸化ニッケルの熱分解温度以下で行
うとより効果的である。
【００１７】
【発明の実施の形態】本願発明の製造方法を、ニカド蓄
電池やニッケル水素二次電池の正極に適応した例を以下
説明する。
電池やニッケル水素二次電池の正極に適応した例を以下
説明する。
【００１８】本願発明の製造方法は、以下に記載した形
態である。 １.水酸化ニッケルを主成分とする正極活物質と熱分解
性結着材および導電材からなるペーストを集電体に塗
着、乾燥し塗着極板を形成する。その後、電解あるいは
無電解メッキでニッケルを塗着極板の表面に形成する。
次に、水酸化ニッケルの熱分解温度以下の温度で加熱す
ることで熱分解性結着材の一部あるいは全部を除去した
後、プレスし正極とする。
態である。 １.水酸化ニッケルを主成分とする正極活物質と熱分解
性結着材および導電材からなるペーストを集電体に塗
着、乾燥し塗着極板を形成する。その後、電解あるいは
無電解メッキでニッケルを塗着極板の表面に形成する。
次に、水酸化ニッケルの熱分解温度以下の温度で加熱す
ることで熱分解性結着材の一部あるいは全部を除去した
後、プレスし正極とする。
【００１９】２.水酸化ニッケルを主成分とする正極活
物質と熱分解性結着材および導電材からなるペーストを
集電体に塗着、乾燥し塗着極板を形成する。その後、加
熱し熱分解性結着材の一部を除去した後、電解あるいは
無電解メッキでニッケルを塗着極板の表面に形成、水
洗、乾燥、プレスし正極とする。
物質と熱分解性結着材および導電材からなるペーストを
集電体に塗着、乾燥し塗着極板を形成する。その後、加
熱し熱分解性結着材の一部を除去した後、電解あるいは
無電解メッキでニッケルを塗着極板の表面に形成、水
洗、乾燥、プレスし正極とする。
【００２０】３.上記１において熱分解性結着材を加熱
することで一部除去した後、再び電解メッキあるいは無
電解メッキでニッケルをペースト式極板の表面に形成、
その後水洗、乾燥、プレスし正極とする。
することで一部除去した後、再び電解メッキあるいは無
電解メッキでニッケルをペースト式極板の表面に形成、
その後水洗、乾燥、プレスし正極とする。
【００２１】以上の製造方法において、芯材に水酸化ニ
ッケル（正極活物質）を塗着するには、樹脂成分を結着
材とする必要がある。しかし、樹脂成分は絶縁体である
ため集電性がない。このため、ケッチェンブラックのよ
うな導電材を樹脂に混合することで集電性の改善がされ
てきたが、これだけでは高率放電特性が悪くなる。そこ
で、塗着までを水酸化ニッケル、低熱分解温度の樹脂、
導電材からなるペーストで行い、その後途中段階でこの
樹脂成分を熱分解で大幅に除去（７割程度）することで
集電性を大幅に改善するものである。
ッケル（正極活物質）を塗着するには、樹脂成分を結着
材とする必要がある。しかし、樹脂成分は絶縁体である
ため集電性がない。このため、ケッチェンブラックのよ
うな導電材を樹脂に混合することで集電性の改善がされ
てきたが、これだけでは高率放電特性が悪くなる。そこ
で、塗着までを水酸化ニッケル、低熱分解温度の樹脂、
導電材からなるペーストで行い、その後途中段階でこの
樹脂成分を熱分解で大幅に除去（７割程度）することで
集電性を大幅に改善するものである。
【００２２】熱分解性結着材の真空中半減温度（Ｔｈ）
としては３５０℃以下で、加熱分解条件としては真空中
あるいは不活性ガス中で水酸化ニッケルの熱分解温度以
下（好ましくは１８０℃以下）であることが望ましい。
Ｔｈとは真空中で３０分間加熱した時、樹脂の重量が半
分になる温度である。樹脂の重合度を通常のものより、
下げることで熱分解はし易くなり、重合度の低い樹脂が
本願発明では有効である。
としては３５０℃以下で、加熱分解条件としては真空中
あるいは不活性ガス中で水酸化ニッケルの熱分解温度以
下（好ましくは１８０℃以下）であることが望ましい。
Ｔｈとは真空中で３０分間加熱した時、樹脂の重量が半
分になる温度である。樹脂の重合度を通常のものより、
下げることで熱分解はし易くなり、重合度の低い樹脂が
本願発明では有効である。
【００２３】また、樹脂層を介して２種類の金属層が存
在する場合に、中間の樹脂層を熱分解し除去した時、上
下２種類の金属層の電気的接続が十分取れることが判明
した。さらに、樹脂層が若干残っていても（数μｍ程
度）、所々で金属間に電気的接続が存在することもわか
った。
在する場合に、中間の樹脂層を熱分解し除去した時、上
下２種類の金属層の電気的接続が十分取れることが判明
した。さらに、樹脂層が若干残っていても（数μｍ程
度）、所々で金属間に電気的接続が存在することもわか
った。
【００２４】なお、集電体としてはニッケル製のパンチ
ングメタル板あるいは多孔性のニッケル構造体がサイク
ル特性、高率放電特性の点で良好であった。また、導電
材としては粒状あるいは繊維状のカーボン、グラファイ
ト、コバルトあるいはニッケルが有効であった。
ングメタル板あるいは多孔性のニッケル構造体がサイク
ル特性、高率放電特性の点で良好であった。また、導電
材としては粒状あるいは繊維状のカーボン、グラファイ
ト、コバルトあるいはニッケルが有効であった。
【００２５】樹脂層を介してニッケルと水酸化ニッケル
がある場合、樹脂の熱分解温度以上に昇温し、樹脂層の
一部あるいは全部を除去した時、ニッケルと水酸化ニッ
ケル間に良好な導電性が得られることがわかった。合金
粒子表面に残存する樹脂層の膜厚としては０.５μｍ以
下が導電性（インピーダンス）の点から望ましい。
がある場合、樹脂の熱分解温度以上に昇温し、樹脂層の
一部あるいは全部を除去した時、ニッケルと水酸化ニッ
ケル間に良好な導電性が得られることがわかった。合金
粒子表面に残存する樹脂層の膜厚としては０.５μｍ以
下が導電性（インピーダンス）の点から望ましい。
【００２６】一方、水酸化ニッケルは空気中で２００℃
を越すような温度では、酸化され酸化ニッケルに変化し
てしまう。そこで真空中あるいはアルゴンのような不活
性ガス中で水酸化ニッケルの熱分解温度以下で樹脂層を
除去する必要がある。
を越すような温度では、酸化され酸化ニッケルに変化し
てしまう。そこで真空中あるいはアルゴンのような不活
性ガス中で水酸化ニッケルの熱分解温度以下で樹脂層を
除去する必要がある。
【００２７】大部分の樹脂は真空中で長時間加熱すれ
ば、その一部がモノマーとなり飛散し、重量減少する。
しかし、のように水酸化ニッケルの熱分解温度以下で樹
脂成分のかなりの部分を除去するには、熱分解温度の非
常に低い樹脂でないと実時間での除去が困難となる。水
酸化ニッケルは酸素雰囲気では酸化反応を起こしやす
く、１７０℃程度でも分解して行く。鋭意検討した結
果、Ｔｈが３５０℃以下の樹脂でないと除去が十分行え
ないことがわかった。具体的には、ポリアクリル酸メチ
ル、ポリメタクリル酸メチル、ポリイソブチレン、ポリ
イソプレン、ポリプロピレンオキサイド、ポリ-α-メチ
ルスチレン、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコー
ル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセテート、ニトロセ
ルロースなどの樹脂が有効であった。これらの樹脂は１
８０℃程度で数時間〜数日真空中あるいは不活性ガス中
で加熱処理することで、樹脂のかなりの部分が除去され
る。
ば、その一部がモノマーとなり飛散し、重量減少する。
しかし、のように水酸化ニッケルの熱分解温度以下で樹
脂成分のかなりの部分を除去するには、熱分解温度の非
常に低い樹脂でないと実時間での除去が困難となる。水
酸化ニッケルは酸素雰囲気では酸化反応を起こしやす
く、１７０℃程度でも分解して行く。鋭意検討した結
果、Ｔｈが３５０℃以下の樹脂でないと除去が十分行え
ないことがわかった。具体的には、ポリアクリル酸メチ
ル、ポリメタクリル酸メチル、ポリイソブチレン、ポリ
イソプレン、ポリプロピレンオキサイド、ポリ-α-メチ
ルスチレン、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコー
ル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセテート、ニトロセ
ルロースなどの樹脂が有効であった。これらの樹脂は１
８０℃程度で数時間〜数日真空中あるいは不活性ガス中
で加熱処理することで、樹脂のかなりの部分が除去され
る。
【００２８】以下にの実施例を詳しく説明する。 （実施例１）本実施例での工程図を図１に示す。球状の
水酸化ニッケル（田中化学製）９５重量部、結着材とし
て重合度が２００程度のポリビニールアルコール水溶液
（５ｗｔ％）４重量部、導電材としてケッチェンブラッ
ク２重量部、さらに水８重量部を加え自動乳鉢で十分混
合し、正極ペーストを作製した。次に、このペーストを
ニッケル製パンチングメタル（３×４ｃｍ、厚さ６０μ
ｍ）上に両側から全厚０．６ｍｍ程度塗着した。７０℃
で乾燥させた後、無光沢ニッケル浴を用いてニッケルを
１５ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で正極塗着電極表面に２時
間電解メッキを行った（陽極はニッケル板）。水洗、乾
燥後、真空中１８０℃で６時間加熱を行い、樹脂成分の
約９０％を除去した。この後プレスを行い、ニッケル正
極を作製した。
水酸化ニッケル（田中化学製）９５重量部、結着材とし
て重合度が２００程度のポリビニールアルコール水溶液
（５ｗｔ％）４重量部、導電材としてケッチェンブラッ
ク２重量部、さらに水８重量部を加え自動乳鉢で十分混
合し、正極ペーストを作製した。次に、このペーストを
ニッケル製パンチングメタル（３×４ｃｍ、厚さ６０μ
ｍ）上に両側から全厚０．６ｍｍ程度塗着した。７０℃
で乾燥させた後、無光沢ニッケル浴を用いてニッケルを
１５ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で正極塗着電極表面に２時
間電解メッキを行った（陽極はニッケル板）。水洗、乾
燥後、真空中１８０℃で６時間加熱を行い、樹脂成分の
約９０％を除去した。この後プレスを行い、ニッケル正
極を作製した。
【００２９】このようにして作製した正極板にリード線
を溶接した後、両側からセパレータを介して２枚の過剰
容量の負極板で挟持した構造の液リッチ正極規制電池を
作製し、放電特性を測定した。
を溶接した後、両側からセパレータを介して２枚の過剰
容量の負極板で挟持した構造の液リッチ正極規制電池を
作製し、放電特性を測定した。
【００３０】また、比較例１として発泡ニッケル芯材中
に水酸化ニッケルペーストを充填、プレスした電極（Ｓ
ＭＥ電極）および比較例２として本実施例で２時間電解
メッキをしただけの未焼成電極も同様に作製した。
に水酸化ニッケルペーストを充填、プレスした電極（Ｓ
ＭＥ電極）および比較例２として本実施例で２時間電解
メッキをしただけの未焼成電極も同様に作製した。
【００３１】表１に高率放電特性（０．１Ｃ放電容量に
対する１Ｃおよび４Ｃでの放電容量比率）を示す。ここ
で１Ｃは１時間率放電時の電流を表す。ＳＭＥ電極や未
焼成電極に比べて、本実施例のニッケル正極は高率放電
特性が改善された。
対する１Ｃおよび４Ｃでの放電容量比率）を示す。ここ
で１Ｃは１時間率放電時の電流を表す。ＳＭＥ電極や未
焼成電極に比べて、本実施例のニッケル正極は高率放電
特性が改善された。
【００３２】
【表１】
【００３３】（実施例２）本実施例での工程図を図２に
示す。実施例１と同様に球状の水酸化ニッケル（田中化
学製）９５重量部、結着材として重合度が２００程度の
ポリビニールアルコール水溶液（５ｗｔ％）４重量部、
導電材としてケッチェンブラック２重量部、さらに水８
重量部を加え自動乳鉢で十分混合し、正極ペーストを作
製した。次に、このペーストをニッケル製パンチングメ
タル（３×４ｃｍ、厚さ６０μｍ）上に両側から全厚
０．６ｍｍ程度塗着した。７０℃で乾燥させた後、アル
ゴン１７０℃で８時間加熱を行うことで、樹脂成分の約
９０％が除去できた。しかし樹脂成分がまだ残っている
ため、水酸化ニッケルの脱落は認められなかった。この
後、塩化ニッケル２６ｇ／ｌ、酢酸ナトリウム２６ｇ／
ｌ、クエン酸ナトリウム１５ｇ／ｌ、次亜燐酸ナトリウ
ム１６ｇ／ｌからなる酸性タイプのニッケル無電解液
（９０℃）中に１時間電極を浸漬して、樹脂層表面にニ
ッケル層を無電解メッキで形成した。水洗、乾燥、プレ
スを行い正極板を作製した。
示す。実施例１と同様に球状の水酸化ニッケル（田中化
学製）９５重量部、結着材として重合度が２００程度の
ポリビニールアルコール水溶液（５ｗｔ％）４重量部、
導電材としてケッチェンブラック２重量部、さらに水８
重量部を加え自動乳鉢で十分混合し、正極ペーストを作
製した。次に、このペーストをニッケル製パンチングメ
タル（３×４ｃｍ、厚さ６０μｍ）上に両側から全厚
０．６ｍｍ程度塗着した。７０℃で乾燥させた後、アル
ゴン１７０℃で８時間加熱を行うことで、樹脂成分の約
９０％が除去できた。しかし樹脂成分がまだ残っている
ため、水酸化ニッケルの脱落は認められなかった。この
後、塩化ニッケル２６ｇ／ｌ、酢酸ナトリウム２６ｇ／
ｌ、クエン酸ナトリウム１５ｇ／ｌ、次亜燐酸ナトリウ
ム１６ｇ／ｌからなる酸性タイプのニッケル無電解液
（９０℃）中に１時間電極を浸漬して、樹脂層表面にニ
ッケル層を無電解メッキで形成した。水洗、乾燥、プレ
スを行い正極板を作製した。
【００３４】実施例１と同様、この正極板の両側からセ
パレータを介して２枚の過剰容量の負極板で挟持した構
造の液リッチ正極規制電池を作製し、放電特性を測定し
た。表１に電極特性の値を示したが、実施例１よりは低
いが従来のものより優れた放電特性となった。
パレータを介して２枚の過剰容量の負極板で挟持した構
造の液リッチ正極規制電池を作製し、放電特性を測定し
た。表１に電極特性の値を示したが、実施例１よりは低
いが従来のものより優れた放電特性となった。
【００３５】（実施例３）本実施例での工程図を図３に
示す。表面にＣｏ表面処理をした球状の水酸化ニッケル
（田中化学製）９５重量部、結着材として重合度が１０
０程度のポリ塩化ビニール３重量部（メチルエチルケト
ンＭＥＫの５ｗｔ％溶液使用）、導電材としてグラファ
イト（日本黒鉛ＳＰ−１０）２重量部、さらにＭＥＫ１
０重量部を加え自動乳鉢で十分混合し（揮発を防ぐため
ラップをかぶせた）、正極ペーストを作製した。次に、
このペーストをニッケル製パンチングメタル（３×４ｃ
ｍ、厚さ６０μｍ）上に両側から全厚０．６ｍｍ程度塗
着した。５０℃で乾燥させた後、塩化ニッケル２６ｇ／
ｌ、酢酸ナトリウム２６ｇ／ｌ、クエン酸ナトリウム１
５ｇ／ｌ、次亜燐酸ナトリウム１６ｇ／ｌからなる酸性
タイプのニッケル無電解液（９０℃）中に１時間電極を
浸漬して、樹脂層表面にニッケル層を無電解メッキで形
成した。次に、この極板を真空中１６０℃で１０時間加
熱を行った。熱処理することで樹脂成分の約７５％が除
去できた。熱処理後さらに、２回目の無電解メッキを１
回目と同じ条件で３０分間行った。水洗、乾燥、プレス
を行い正極板を作製した後、実施例１と同様の方法で液
リッチ正極規制電池を作製し、放電特性を測定した。
示す。表面にＣｏ表面処理をした球状の水酸化ニッケル
（田中化学製）９５重量部、結着材として重合度が１０
０程度のポリ塩化ビニール３重量部（メチルエチルケト
ンＭＥＫの５ｗｔ％溶液使用）、導電材としてグラファ
イト（日本黒鉛ＳＰ−１０）２重量部、さらにＭＥＫ１
０重量部を加え自動乳鉢で十分混合し（揮発を防ぐため
ラップをかぶせた）、正極ペーストを作製した。次に、
このペーストをニッケル製パンチングメタル（３×４ｃ
ｍ、厚さ６０μｍ）上に両側から全厚０．６ｍｍ程度塗
着した。５０℃で乾燥させた後、塩化ニッケル２６ｇ／
ｌ、酢酸ナトリウム２６ｇ／ｌ、クエン酸ナトリウム１
５ｇ／ｌ、次亜燐酸ナトリウム１６ｇ／ｌからなる酸性
タイプのニッケル無電解液（９０℃）中に１時間電極を
浸漬して、樹脂層表面にニッケル層を無電解メッキで形
成した。次に、この極板を真空中１６０℃で１０時間加
熱を行った。熱処理することで樹脂成分の約７５％が除
去できた。熱処理後さらに、２回目の無電解メッキを１
回目と同じ条件で３０分間行った。水洗、乾燥、プレス
を行い正極板を作製した後、実施例１と同様の方法で液
リッチ正極規制電池を作製し、放電特性を測定した。
【００３６】表１に結果を示したが、本実施例電極は実
施例１よりも高率放電特性が大幅に改善された。
施例１よりも高率放電特性が大幅に改善された。
【００３７】（実施例４）実施例１と同様に、球状の水
酸化ニッケル（田中化学製）９５重量部、結着材として
重合度が２００程度のポリエチレンオキサイド３重量部
（５ｗｔ％水溶液使用）、導電材としてコバルト粉末
（粒径数μｍ）２重量部、さらに水１０重量部加えを自
動乳鉢で十分混合し、正極ペーストを作製した。次に、
このペーストを発泡ニッケル芯材（３×４ｃｍ、厚さ
１.５ｍｍ）に両側から充填していった。５０℃で乾燥
させた後、真空中１８０℃で１２時間加熱し、樹脂成分
を約９０％除去した。次に、無光沢ニッケル浴を用いて
ニッケルを１５ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で正極塗着電極
表面に１時間電解メッキした後（陽極はニッケル板）、
水洗、乾燥、プレスを行い正極板を作製した。
酸化ニッケル（田中化学製）９５重量部、結着材として
重合度が２００程度のポリエチレンオキサイド３重量部
（５ｗｔ％水溶液使用）、導電材としてコバルト粉末
（粒径数μｍ）２重量部、さらに水１０重量部加えを自
動乳鉢で十分混合し、正極ペーストを作製した。次に、
このペーストを発泡ニッケル芯材（３×４ｃｍ、厚さ
１.５ｍｍ）に両側から充填していった。５０℃で乾燥
させた後、真空中１８０℃で１２時間加熱し、樹脂成分
を約９０％除去した。次に、無光沢ニッケル浴を用いて
ニッケルを１５ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で正極塗着電極
表面に１時間電解メッキした後（陽極はニッケル板）、
水洗、乾燥、プレスを行い正極板を作製した。
【００３８】実施例１と同様の方法で液リッチ正極規制
電池を作製し、放電特性を測定した。
電池を作製し、放電特性を測定した。
【００３９】表１に結果を示したが、本実施例電極では
高率放電特性が大幅に改善された。（実施例５）実施例
１と同様に、シーターコンポーザー（徳寿製作所製）で
表面にケッチェンブラックを被覆した球状の水酸化ニッ
ケル（田中化学製）９３重量部、結着材として重合度１
００程度のニトロセルロース４重量部（エチルエーテル
２容＋エタノール１容の５ｗｔ％水溶液使用）、導電材
として炭素繊維（繊維系１０μｍ、繊維長０．５ｍｍ）
３重量部、さらにエタノール６重量部を加え自動乳鉢で
十分混合し、正極ペーストを作製した。次に、このペー
ストをニッケル製パンチングメタル（３×４ｃｍ、厚さ
６０μｍ）上に両側から全厚０．６ｍｍ程度塗着した。
５０℃で乾燥させた後、無光沢ニッケル浴を用いてニッ
ケルを１５ｍＡ／ｃｍ2の電流密度でこの塗着電極表面
に２時間電解メッキした（陽極はニッケル板）。この
際、塗着電極をメッキ液に浸漬後、一度真空含浸を行
い、塗着電極内部の小さな空孔内部までメッキ液を充填
させた。水洗、乾燥後、窒素ガス中１２０℃で６時間加
熱し、樹脂成分を約９９％除去、その後プレスを行い正
極板を作製した。
高率放電特性が大幅に改善された。（実施例５）実施例
１と同様に、シーターコンポーザー（徳寿製作所製）で
表面にケッチェンブラックを被覆した球状の水酸化ニッ
ケル（田中化学製）９３重量部、結着材として重合度１
００程度のニトロセルロース４重量部（エチルエーテル
２容＋エタノール１容の５ｗｔ％水溶液使用）、導電材
として炭素繊維（繊維系１０μｍ、繊維長０．５ｍｍ）
３重量部、さらにエタノール６重量部を加え自動乳鉢で
十分混合し、正極ペーストを作製した。次に、このペー
ストをニッケル製パンチングメタル（３×４ｃｍ、厚さ
６０μｍ）上に両側から全厚０．６ｍｍ程度塗着した。
５０℃で乾燥させた後、無光沢ニッケル浴を用いてニッ
ケルを１５ｍＡ／ｃｍ2の電流密度でこの塗着電極表面
に２時間電解メッキした（陽極はニッケル板）。この
際、塗着電極をメッキ液に浸漬後、一度真空含浸を行
い、塗着電極内部の小さな空孔内部までメッキ液を充填
させた。水洗、乾燥後、窒素ガス中１２０℃で６時間加
熱し、樹脂成分を約９９％除去、その後プレスを行い正
極板を作製した。
【００４０】実施例１と同様の方法で液リッチ正極規制
電池を作製し、放電特性を測定した。表１に結果を示し
たが、本実施例電極では高率放電特性が大幅に改善され
た。
電池を作製し、放電特性を測定した。表１に結果を示し
たが、本実施例電極では高率放電特性が大幅に改善され
た。
【００４１】以上のようには塗着式電極であるにもかか
わらず、高率放電特性に優れた特徴を有している。
わらず、高率放電特性に優れた特徴を有している。
【００４２】熱分解によって飛散させる樹脂量として
は、７割以上除去しなければ大幅な集電性の改善が見ら
れなかった。焼成温度としては水酸化ニッケルの熱分解
温度以下でなければならない。１８０℃程度、１日程度
の加熱条件で樹脂成分の７割程度が飛散する樹脂として
は、真空中での半減温度が３５０℃以下の樹脂が有効で
あった。また導電材としてはニッケル粉末も有効であっ
た。
は、７割以上除去しなければ大幅な集電性の改善が見ら
れなかった。焼成温度としては水酸化ニッケルの熱分解
温度以下でなければならない。１８０℃程度、１日程度
の加熱条件で樹脂成分の７割程度が飛散する樹脂として
は、真空中での半減温度が３５０℃以下の樹脂が有効で
あった。また導電材としてはニッケル粉末も有効であっ
た。
【００４３】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、本願発
明の製造方法により高率放電特性に優れた電池を提供す
ることが出来た。
明の製造方法により高率放電特性に優れた電池を提供す
ることが出来た。
【図１】本願発明における実施例１の工程図
【図２】本願発明における実施例２の工程図
【図３】本願発明における実施例３の工程図
Claims (8)
- 【請求項１】 水酸化物を含有する活物質と熱分解性結
着剤と溶媒とを有するペーストを集電体に塗着、乾燥す
ることにより塗着極板を作製する工程と、前記塗着極板
を加熱することにより前記熱分解性結着剤を前記塗着極
板から除去する工程とを有することを特徴とする電池用
電極の製造方法。 - 【請求項２】 水酸化物は水酸化ニッケルであることを
特徴とする請求項１記載の電池用電極の製造方法。 - 【請求項３】 電解メッキ法あるいは無電解メッキ法を
用いて塗着極板中の活物質の表面にニッケル層を形成す
る工程と、ニッケル層を形成した前記塗着極板を加熱す
ることで熱分解性結着剤の一部あるいは全部を除去した
後、前記塗着極板を加圧する工程とを有することを特徴
とする請求項２記載の電池用電極の製造方法。 - 【請求項４】 塗着極板を加熱することにより熱分解性
結着剤の一部を前記塗着極板から除去した後、電解メッ
キ法あるいは無電解メッキ法を用いて前記塗着極板中の
活物質の表面にニッケル層を形成する工程と、ニッケル
層を形成した前記塗着極板を加熱することで前記熱分解
性結着剤の一部あるいは全部を除去した後、前記塗着極
板を加圧する工程とを有することを特徴とする請求項２
記載の電池用電極の製造方法。 - 【請求項５】 ニッケル層を形成した塗着極板を加熱す
ることで熱分解性結着剤の一部あるいは全部を除去した
後、再び電解メッキ法により塗着極板の表面にニッケル
層を形成し、その後、前記塗着極板を水洗、乾燥、加圧
することを特徴とする請求項３または４記載の電池用電
極の製造方法。 - 【請求項６】 電解メッキあるいは無電解メッキ時に、
メッキ液を塗着極板内部に真空含浸することを特徴とす
る請求項３、４または５記載の電池用電極の製造方法。 - 【請求項７】 熱分解性結着剤の真空中半減温度が３５
０℃以下であることを特徴とする請求項３、４、５また
は６記載の電池用電極の製造方法。 - 【請求項８】 塗着極板の加熱は、真空中あるいは不活
性ガス中で水酸化ニッケルの熱分解温度以下で行うこと
を特徴とする請求項３、４、５、６または７電池用電極
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9336832A JPH11176429A (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 電池用電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9336832A JPH11176429A (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 電池用電極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176429A true JPH11176429A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18303080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9336832A Pending JPH11176429A (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 電池用電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11176429A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005347019A (ja) * | 2004-06-01 | 2005-12-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池およびその電極板の製造方法 |
-
1997
- 1997-12-08 JP JP9336832A patent/JPH11176429A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005347019A (ja) * | 2004-06-01 | 2005-12-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池およびその電極板の製造方法 |
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