JPS588555B2 - アルカリ電池用極板の製造法 - Google Patents
アルカリ電池用極板の製造法Info
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- JPS588555B2 JPS588555B2 JP52075762A JP7576277A JPS588555B2 JP S588555 B2 JPS588555 B2 JP S588555B2 JP 52075762 A JP52075762 A JP 52075762A JP 7576277 A JP7576277 A JP 7576277A JP S588555 B2 JPS588555 B2 JP S588555B2
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- Japan
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- porous
- sponge
- powder
- electrode plates
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アルカル電池、特にアルカリ蓄電池に用いる
極板の製造法に関するもので、さらに詳しくは、スポン
ジ状金属多孔体に活物質を充填した極板の改良に関する
。
極板の製造法に関するもので、さらに詳しくは、スポン
ジ状金属多孔体に活物質を充填した極板の改良に関する
。
アルカリ蓄電池の極板としては、焼結多孔体に活物質の
塩溶液を含浸し、これを電解、加熱分解、化学処理など
を繰り返すことにより活物質に転化する焼結式電極と、
導電性多孔体に活物質ペーストを塗着するペースト式電
極が最もよく用いられている。
塩溶液を含浸し、これを電解、加熱分解、化学処理など
を繰り返すことにより活物質に転化する焼結式電極と、
導電性多孔体に活物質ペーストを塗着するペースト式電
極が最もよく用いられている。
ペースト式は、焼結式に比べて製法が簡単であり、導電
性多孔体としてスクリーン、エクスパンデッドメタル、
孔あき板などを用いると連続的な製造も可能となる利点
を有する。
性多孔体としてスクリーン、エクスパンデッドメタル、
孔あき板などを用いると連続的な製造も可能となる利点
を有する。
しかし、特性面からみると、焼結体に充填した場合は、
活物質と導電体との接触が多く、また充放電中での活物
質の脱落も少なく長寿命であるのに対し、ペースト式は
、活物質は結着剤により導電体と結合しており、導電体
との接触も焼結体に比べてはるかに少ないので、電圧、
寿命いずれの点においても焼結式には及ばない。
活物質と導電体との接触が多く、また充放電中での活物
質の脱落も少なく長寿命であるのに対し、ペースト式は
、活物質は結着剤により導電体と結合しており、導電体
との接触も焼結体に比べてはるかに少ないので、電圧、
寿命いずれの点においても焼結式には及ばない。
焼結体を用いて上述の塗着法が採用できると、両者の長
所のみを生かすことができるが、従来の焼結体では孔が
小さく活物質粉末を内部まで均一に充填することは非常
に困難である。
所のみを生かすことができるが、従来の焼結体では孔が
小さく活物質粉末を内部まで均一に充填することは非常
に困難である。
そこで、三次元的に連続した構造を有するスポンジ状金
属多孔体を活物質の支持体に用いることが提案されてい
る。
属多孔体を活物質の支持体に用いることが提案されてい
る。
このスポンジ状多孔体は、その多孔度が９０％以上であ
り、孔径は活物質の粒径より大きくすることが可能であ
るので、活物質粉末と導電性粉末と結着剤とをペースト
状にして充填することができる。
り、孔径は活物質の粒径より大きくすることが可能であ
るので、活物質粉末と導電性粉末と結着剤とをペースト
状にして充填することができる。
従って、活物質と導電体との接触は良好となり、電圧特
性はスクリーン、エクスパンデッドメタル等の二次元的
なものを用いる場合に比べ著しく改善され、さらに焼結
体への活物質充填のような複雑な工程を必要とせず連続
工程として量産化が可能となる利点がある。
性はスクリーン、エクスパンデッドメタル等の二次元的
なものを用いる場合に比べ著しく改善され、さらに焼結
体への活物質充填のような複雑な工程を必要とせず連続
工程として量産化が可能となる利点がある。
しかし、このスポンジ状金属多孔体に活物質を充填した
電極は、充放電の繰り返しによって多孔体表面の開口部
より活物質の脱落が生じるため、寿命が焼結式に比べて
やや短かくなる傾向がある。
電極は、充放電の繰り返しによって多孔体表面の開口部
より活物質の脱落が生じるため、寿命が焼結式に比べて
やや短かくなる傾向がある。
本発明の目的は、スポンジ状金属多孔体に充填した活物
質の脱落を防止して、長寿命の極板を得る方法を提供す
ることである。
質の脱落を防止して、長寿命の極板を得る方法を提供す
ることである。
本発明は、スポンジ状金属多孔体に活物質を充填したの
ち、この多孔体の表面を耐電解液性の熱可塑性樹脂粉末
および繊維状物の混合物により被覆し、前記樹脂の融点
近傍の温度で熱処理して前記粉末および繊維状物を多孔
体の表面に融着することを特徴とする。
ち、この多孔体の表面を耐電解液性の熱可塑性樹脂粉末
および繊維状物の混合物により被覆し、前記樹脂の融点
近傍の温度で熱処理して前記粉末および繊維状物を多孔
体の表面に融着することを特徴とする。
ここに用いる熱可塑性樹脂の粉末は、ポリエチレン、ポ
リスチレン、ポリプロピレン、ポリアククロニトリルの
粉末などであり、繊維状物としては、ポリアクリロニト
リル、ポリアミド、ビニロン、ポリスチレンなどの樹脂
繊維や炭素、耐電解液性の金属繊維などが用いられる。
リスチレン、ポリプロピレン、ポリアククロニトリルの
粉末などであり、繊維状物としては、ポリアクリロニト
リル、ポリアミド、ビニロン、ポリスチレンなどの樹脂
繊維や炭素、耐電解液性の金属繊維などが用いられる。
本発明によれば、絨維状物が熱可塑性樹脂粉末（よって
電極表面に融着された多孔性被膜を形成するとともに、
多孔体の露出する金属骨格間を部分的に橋かけすること
となり、単に活物質にのみ樹脂が融着する場合に比べて
、活物質の脱落防止効果が大きい。
電極表面に融着された多孔性被膜を形成するとともに、
多孔体の露出する金属骨格間を部分的に橋かけすること
となり、単に活物質にのみ樹脂が融着する場合に比べて
、活物質の脱落防止効果が大きい。
特に上述の処理を行う前に、極板を加圧してある程度開
口部を潰し、さらに表面を研磨するなどによりスポンジ
状金属多孔体の表面を露出させておけば、熱可塑性樹脂
と多孔体表面の金属との結着性が向上し、活物質脱落防
止の効果は一層向上する。
口部を潰し、さらに表面を研磨するなどによりスポンジ
状金属多孔体の表面を露出させておけば、熱可塑性樹脂
と多孔体表面の金属との結着性が向上し、活物質脱落防
止の効果は一層向上する。
また、繊維物質として例えば炭素繊維のような導電性を
有するものを用いると、電極表面の導電性が増し集電効
率が向上するので、電池に用いた場合に電圧特性、とく
に高率放電時の性能向上に大いに貢献する。
有するものを用いると、電極表面の導電性が増し集電効
率が向上するので、電池に用いた場合に電圧特性、とく
に高率放電時の性能向上に大いに貢献する。
以下本発明の実施例を説明する。
実施例 １
多孔度９７％、平均孔径０．２ｍｍ、厚さ２ｍｍのスポ
ンジ状ニッケル多孔体を用いる。
ンジ状ニッケル多孔体を用いる。
一方活物質混合物として粒径１５０μ以下の水酸化ニッ
ケル９０重量部と導電材のニッケル微粉末１０重量部の
混合物を用い、これにカルボキシメチルセルロースの１
重量％水溶液を加えてペースト状とする。
ケル９０重量部と導電材のニッケル微粉末１０重量部の
混合物を用い、これにカルボキシメチルセルロースの１
重量％水溶液を加えてペースト状とする。
このペースト状活物質混合物を前記の多孔体に軽く加圧
して充填し、ついで２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で加圧し
ながら乾燥する。
して充填し、ついで２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で加圧し
ながら乾燥する。
乾燥後、電極表面を研磨し、その表面にポリエチレン粉
末（２００メッシュ通過）と、ポリアクリロニトリル繊
維（線径０．０２ｍｍ、長さ３ｍｍ）との混合物を均一
に塗布し、空気中において１３０℃で２０分間加熱処理
した。
末（２００メッシュ通過）と、ポリアクリロニトリル繊
維（線径０．０２ｍｍ、長さ３ｍｍ）との混合物を均一
に塗布し、空気中において１３０℃で２０分間加熱処理
した。
実施例 ２
実施例１と同様にして活物質を充填した電極の表面にポ
リエチレン粉末（２００メッシュ通過）と、炭素繊維（
線径０． ０２ｍｍ，長さ３ｍｍ）との混合物を均一に
塗布し、空気中において１３０℃で２０分間加熱処理し
た。
リエチレン粉末（２００メッシュ通過）と、炭素繊維（
線径０． ０２ｍｍ，長さ３ｍｍ）との混合物を均一に
塗布し、空気中において１３０℃で２０分間加熱処理し
た。
第１図は実施例２により得た電極の断面を模式的に示す
。
。
１はニッケル多孔体の骨格、２はポリエチレン粉末、３
は炭素繊維、４は活物質を表す。
は炭素繊維、４は活物質を表す。
実施例ｌで得た厚さ１．６ｍ，大きさ４８×５０ｍｍの
ニッケル極５枚と公知のカドミウム極４枚とをセパレー
タを介して重ね合わせた極板群を用いた公称容量８Ａｈ
の電池をＡ，同様に実施例２で得たニッケル極を用いた
電池をＢとし、比較例として実施例１，２のような表面
処理をしないニッケル極を用いた電池をＣとする。
ニッケル極５枚と公知のカドミウム極４枚とをセパレー
タを介して重ね合わせた極板群を用いた公称容量８Ａｈ
の電池をＡ，同様に実施例２で得たニッケル極を用いた
電池をＢとし、比較例として実施例１，２のような表面
処理をしないニッケル極を用いた電池をＣとする。
これらの電池を１Ａの電流で１２時間充電し、１．６Ａ
で１．０Ｖまで放電する充放電を繰り返したときの放電
容量の変化を第２図に、また、各種放電率における放電
電圧を第３図に示す。
で１．０Ｖまで放電する充放電を繰り返したときの放電
容量の変化を第２図に、また、各種放電率における放電
電圧を第３図に示す。
第２図より明らかなように、電池Ｃは約３００サイクル
で活物質の脱落が著しく、容量低下が生じているのに比
し、電池Ａ，Ｂは脱落量も少なく、容量低下が殆んどな
いことがわかる。
で活物質の脱落が著しく、容量低下が生じているのに比
し、電池Ａ，Ｂは脱落量も少なく、容量低下が殆んどな
いことがわかる。
まだ、第３図より高率放電特性においては、電池Ｃでは
電圧低下がやや大きく、電池Ａはそれに比べて電圧低下
がやや少ないが、電池Ｂではこれらに比べてさらにすぐ
れた特性を示している。
電圧低下がやや大きく、電池Ａはそれに比べて電圧低下
がやや少ないが、電池Ｂではこれらに比べてさらにすぐ
れた特性を示している。
以上のように、本発明によれば、スポンジ状金属多孔体
に活物質を充填した電極の寿命を向上することができる
。
に活物質を充填した電極の寿命を向上することができる
。
第１図は本発明の実施例により得た電極の断面を示す模
式図、第２図は各種ニッケル電極を用いたアルカリ電池
の充放電に伴う容量の変化を示す図、第３図は放電率と
放電電圧との関係を示す。 １・・・スポンジ状ニッケル多孔体の骨格、２・・・ポ
リエチレン粉末、３・・・炭素繊維、４・・・活物質。
式図、第２図は各種ニッケル電極を用いたアルカリ電池
の充放電に伴う容量の変化を示す図、第３図は放電率と
放電電圧との関係を示す。 １・・・スポンジ状ニッケル多孔体の骨格、２・・・ポ
リエチレン粉末、３・・・炭素繊維、４・・・活物質。
Claims (1)
- １ 活物質を充填したスポンジ状金属多孔体の表面を耐
電解液性の熱可塑性樹脂粉末および繊維状物の混合物に
より被覆したのち、上記熱可塑性樹脂の融点近傍で熱処
理して前記粉末および繊維状物を融着することを特徴と
するアルカリ電池用極板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52075762A JPS588555B2 (ja) | 1977-06-24 | 1977-06-24 | アルカリ電池用極板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52075762A JPS588555B2 (ja) | 1977-06-24 | 1977-06-24 | アルカリ電池用極板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS549743A JPS549743A (en) | 1979-01-24 |
| JPS588555B2 true JPS588555B2 (ja) | 1983-02-16 |
Family
ID=13585551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52075762A Expired JPS588555B2 (ja) | 1977-06-24 | 1977-06-24 | アルカリ電池用極板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS588555B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6250041U (ja) * | 1985-09-18 | 1987-03-27 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0459025A (ja) * | 1990-06-22 | 1992-02-25 | Akiyoshi Kajiyama | 排気ガス浄化装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5510100B2 (ja) * | 1974-04-11 | 1980-03-13 | ||
| JPS5332048B2 (ja) * | 1974-05-11 | 1978-09-06 |
-
1977
- 1977-06-24 JP JP52075762A patent/JPS588555B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6250041U (ja) * | 1985-09-18 | 1987-03-27 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS549743A (en) | 1979-01-24 |
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