JPS5887764A - 電池用電極板の製造法 - Google Patents
電池用電極板の製造法Info
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- JPS5887764A JPS5887764A JP56184443A JP18444381A JPS5887764A JP S5887764 A JPS5887764 A JP S5887764A JP 56184443 A JP56184443 A JP 56184443A JP 18444381 A JP18444381 A JP 18444381A JP S5887764 A JPS5887764 A JP S5887764A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
スポンジ状金属多孔体の内部にイースト状にした活物質
を充填してなる電池用電極板の製造法に関する。その目
的とする青ころは、スポンジ状金属多孔体（以下多孔体
と略す）に活物質を充填してなる電極板の製造工程にお
いて、多孔体表面に付着した活物質を除去する工程を上
記多孔体にｏ一ストを充填・加圧した後、乾燥する前に
液体中でヘラ、ブラシ、液体の噴出力などを用いて、多
孔体内部の活物質はほとんど脱落させることなく表面の
付着物を除去する。そして、リード板取付が確実で、電
極からの脱落物の少ない安定した性能が得られる電池用
電極板を提供することにある。
を充填してなる電池用電極板の製造法に関する。その目
的とする青ころは、スポンジ状金属多孔体（以下多孔体
と略す）に活物質を充填してなる電極板の製造工程にお
いて、多孔体表面に付着した活物質を除去する工程を上
記多孔体にｏ一ストを充填・加圧した後、乾燥する前に
液体中でヘラ、ブラシ、液体の噴出力などを用いて、多
孔体内部の活物質はほとんど脱落させることなく表面の
付着物を除去する。そして、リード板取付が確実で、電
極からの脱落物の少ない安定した性能が得られる電池用
電極板を提供することにある。
従来、電池用電極板としては、鉛蓄電池の場合は多孔性
筒体あるいは格子に活物質を主とする粉末を充填するか
、あるいはペースト状にして塗着する方法が採用されて
いる。一方、アルカリ電池のニッケルーカドミウム蓄電
池の場合は、上記と類似の方法や焼結体に活物質の塩溶
液を含浸し、これを電解、加熱分解、化学処理等により
活物質に転化する方法が採用されてきた。このような方
法において、焼結体に活物質を保持させる場合は、塩溶
液の含浸、転化を数−回から１０数回くり返す必要があ
り、工程７；煩雑であった。一方、格子にイーストを塗
着する方法の場合は、焼結体に保持させる場合に′比較
して製造方法は簡単であって、支持体としてスクリーン
、エキスノｅンデッドメタル、孔あき板などを用いると
連続的な製造方法も可能である。しかし、支持体と活物
質との接触点は焼結体の場合よシも少なく、結合力も十
分でなく、放電性能、寿命などの電池特性の面で焼結体
におよばない。なお、支持体に焼結体を用いて塗着法が
採用できると、両者の長所を生かすことができるが、従
来の焼結体では、その孔径は数μ〜数十μと小さく、一
方、活物質は数μ〜数百μの大きさであって、多孔体の
内部に直接、均一に充填することは不可能であった。
筒体あるいは格子に活物質を主とする粉末を充填するか
、あるいはペースト状にして塗着する方法が採用されて
いる。一方、アルカリ電池のニッケルーカドミウム蓄電
池の場合は、上記と類似の方法や焼結体に活物質の塩溶
液を含浸し、これを電解、加熱分解、化学処理等により
活物質に転化する方法が採用されてきた。このような方
法において、焼結体に活物質を保持させる場合は、塩溶
液の含浸、転化を数−回から１０数回くり返す必要があ
り、工程７；煩雑であった。一方、格子にイーストを塗
着する方法の場合は、焼結体に保持させる場合に′比較
して製造方法は簡単であって、支持体としてスクリーン
、エキスノｅンデッドメタル、孔あき板などを用いると
連続的な製造方法も可能である。しかし、支持体と活物
質との接触点は焼結体の場合よシも少なく、結合力も十
分でなく、放電性能、寿命などの電池特性の面で焼結体
におよばない。なお、支持体に焼結体を用いて塗着法が
採用できると、両者の長所を生かすことができるが、従
来の焼結体では、その孔径は数μ〜数十μと小さく、一
方、活物質は数μ〜数百μの大きさであって、多孔体の
内部に直接、均一に充填することは不可能であった。
ところが、最近製品化されたスポンジ状金属多孔体は球
状の空孔部が三次元に連なった多孔体であって、孔径は
数十μから数咽の範囲において任意のものが選択できる
。したがって、充填する活物質の粒子径の分布に適合す
る孔径のスポンジ状金属多孔体を支持体とすれば塗着法
の採用は可能である。すなわち、スポンジ状金属多孔体
の内部に活物質、導電材、添加物の混合物を４−スト状
にして充填すれば、活物質のかたちで直接充填している
ので塩の形で添加した場合とは異なり転化処理を必要と
せず製造工程の簡易化ができる。この方法の一適用例と
してアルカリ蓄電池用のニッケル正極を提案してきた。
状の空孔部が三次元に連なった多孔体であって、孔径は
数十μから数咽の範囲において任意のものが選択できる
。したがって、充填する活物質の粒子径の分布に適合す
る孔径のスポンジ状金属多孔体を支持体とすれば塗着法
の採用は可能である。すなわち、スポンジ状金属多孔体
の内部に活物質、導電材、添加物の混合物を４−スト状
にして充填すれば、活物質のかたちで直接充填している
ので塩の形で添加した場合とは異なり転化処理を必要と
せず製造工程の簡易化ができる。この方法の一適用例と
してアルカリ蓄電池用のニッケル正極を提案してきた。
ニッケル正極の場合、活物質の水酸化ニッケルは数μ〜
２００μに分布した粉末を用い、ニッケル粉末コ・ぐル
ト粉末と混合し、ペースト状にして、孔径が数十μ〜数
百ｌｔに分布したスポンジ状金属多孔体の内部に充填し
た後、乾燥、結着剤の添加、加圧の処理を施こして電極
板としている。この正極とカドミウム−負極とで構成し
たニッケルーカドミウム蓄電池は焼結体を支持体とした
、従来の二、ケル極で構成した電池と同等あるいは高容
量の性能が得られる。スポンジ状金属多孔体を活物質の
支持体とする電池用電極板において、活物質は多孔体の
内部のみに充填され、電極板の表面やリード取付部に付
着しないことが安定した性能の電池を得るために望まし
い。なぜならば、多孔体表面に付着した活物質は加圧す
ることで多孔体に密着するが結着力は十分ではなく、電
池に構成して充放電をくシ返すと早い時期に表面付着物
は脱落して電池容量の低下や内部短絡の原因となる。ま
た、リード取付部の付着物はリード取付不良の原因とな
る。従来の電極板製造法における付着物の除去は、まず
被−スト充填後に多孔体表面に付着したイーストをゴム
製のヘラ、およびワイヤ製の回転ブラシで行うが、Ｒ−
ストがヘラに蓄積したり、ブラシが目づまシして十分に
除去できない。その後も乾燥工程の後に回転ブラシを用
いて除去する。しかし、活物質充填多孔体は未加圧で乾
燥していることから活物質が比較的脱落し易い状態にあ
って、ブラシの接触度合が強い場合、多孔体内部のもの
まで除去される′ことから、電極板の活物質充填量がば
らつく原因の一つになっておシその改善を望まれていた
。
２００μに分布した粉末を用い、ニッケル粉末コ・ぐル
ト粉末と混合し、ペースト状にして、孔径が数十μ〜数
百ｌｔに分布したスポンジ状金属多孔体の内部に充填し
た後、乾燥、結着剤の添加、加圧の処理を施こして電極
板としている。この正極とカドミウム−負極とで構成し
たニッケルーカドミウム蓄電池は焼結体を支持体とした
、従来の二、ケル極で構成した電池と同等あるいは高容
量の性能が得られる。スポンジ状金属多孔体を活物質の
支持体とする電池用電極板において、活物質は多孔体の
内部のみに充填され、電極板の表面やリード取付部に付
着しないことが安定した性能の電池を得るために望まし
い。なぜならば、多孔体表面に付着した活物質は加圧す
ることで多孔体に密着するが結着力は十分ではなく、電
池に構成して充放電をくシ返すと早い時期に表面付着物
は脱落して電池容量の低下や内部短絡の原因となる。ま
た、リード取付部の付着物はリード取付不良の原因とな
る。従来の電極板製造法における付着物の除去は、まず
被−スト充填後に多孔体表面に付着したイーストをゴム
製のヘラ、およびワイヤ製の回転ブラシで行うが、Ｒ−
ストがヘラに蓄積したり、ブラシが目づまシして十分に
除去できない。その後も乾燥工程の後に回転ブラシを用
いて除去する。しかし、活物質充填多孔体は未加圧で乾
燥していることから活物質が比較的脱落し易い状態にあ
って、ブラシの接触度合が強い場合、多孔体内部のもの
まで除去される′ことから、電極板の活物質充填量がば
らつく原因の一つになっておシその改善を望まれていた
。
本発明は、活物質を充填した多孔体を液体に浸漬させる
と、結着剤を添加していない場合は多孔体表面に付着し
た活物質は比較的容易に脱離するが、多孔体内部のもの
は脱落しにくいことに着目した。そこで、多孔体内部の
活物質は脱落させないで表面およびリード取付部に付着
したものを除去するには、多孔体は加圧して活物質の充
填密度を太き・くして、しかも含液状態で液体に浸漬し
てヘラやブラシなどで除去処理を行えばよいことを見い
出した。すなわち、Ｋ−ストに結着剤をほとんど含まず
、活物質の充填密度が小さい多孔体を・乾燥して液体に
浸漬すると、多孔体内に含唸れる空気と液体との置換で
生ずる泡に活物質が伴なって出るために脱落する量が多
く、加圧して充填密度を大きくすると減少できる。一方
、多孔体が７１１！った含液状態にあると、低い充填密
度でも多孔体内部からの活物質の脱落は比較的少なく、
加圧するとさらに減少でき、ブラシによる機械的な力を
加えた場合でも表面付着物は容易に除去できるが内部の
ものはほとんど脱落しないことがわかった。
と、結着剤を添加していない場合は多孔体表面に付着し
た活物質は比較的容易に脱離するが、多孔体内部のもの
は脱落しにくいことに着目した。そこで、多孔体内部の
活物質は脱落させないで表面およびリード取付部に付着
したものを除去するには、多孔体は加圧して活物質の充
填密度を太き・くして、しかも含液状態で液体に浸漬し
てヘラやブラシなどで除去処理を行えばよいことを見い
出した。すなわち、Ｋ−ストに結着剤をほとんど含まず
、活物質の充填密度が小さい多孔体を・乾燥して液体に
浸漬すると、多孔体内に含唸れる空気と液体との置換で
生ずる泡に活物質が伴なって出るために脱落する量が多
く、加圧して充填密度を大きくすると減少できる。一方
、多孔体が７１１！った含液状態にあると、低い充填密
度でも多孔体内部からの活物質の脱落は比較的少なく、
加圧するとさらに減少でき、ブラシによる機械的な力を
加えた場合でも表面付着物は容易に除去できるが内部の
ものはほとんど脱落しないことがわかった。
たとえばニッケル極の場合、加圧しないときの活物質充
填密度はおよそ３５０ ｍＡｈ／ｍ３であるが、加圧し
て４００ ｍＡｈ／ｃｎｊ３以上にすると加圧の効果が
得られ、そのとき℃加圧度合はおよそ１０％強である。
填密度はおよそ３５０ ｍＡｈ／ｍ３であるが、加圧し
て４００ ｍＡｈ／ｃｎｊ３以上にすると加圧の効果が
得られ、そのとき℃加圧度合はおよそ１０％強である。
また、液体中での多孔体表面の付着物を除去する手段に
ブラシの他、ヘラで撫でたりある因は多孔体表面に液体
を噴出させてもよいことを見い出した。
ブラシの他、ヘラで撫でたりある因は多孔体表面に液体
を噴出させてもよいことを見い出した。
以下、具体的な実施例を一例としてニッケル極について
述べる。
述べる。
実施例
活物質の支持体には材質がニッケルからなる、／１み２
０覇、空孔率９５チのスポンジ状多孔体を用いた。上記
多孔体に水酸化二、ケル粉末８５ｗｔ％、ニッケル粉末
１０ｗｔ％、コバルト粉末５ｗｔ％ノ混合物ヲｏ、５％
のシクロ、メチル、セルロース（ＣＭＣ）水溶液でペー
スト状にして均一に充填し、ゴム製のへうで多孔体表面
の被−ストを除去した。この場合、イーストは多孔体表
面に薄い層となって残シ、完全に除去することはできな
かった。まず、このペーストを充填した多孔体（２０Ｘ
５０ ａｍ ）を下記に示すそれぞれの方法を用いて
表面付着物の除去を行った。その結果は表−１に示す。
０覇、空孔率９５チのスポンジ状多孔体を用いた。上記
多孔体に水酸化二、ケル粉末８５ｗｔ％、ニッケル粉末
１０ｗｔ％、コバルト粉末５ｗｔ％ノ混合物ヲｏ、５％
のシクロ、メチル、セルロース（ＣＭＣ）水溶液でペー
スト状にして均一に充填し、ゴム製のへうで多孔体表面
の被−ストを除去した。この場合、イーストは多孔体表
面に薄い層となって残シ、完全に除去することはできな
かった。まず、このペーストを充填した多孔体（２０Ｘ
５０ ａｍ ）を下記に示すそれぞれの方法を用いて
表面付着物の除去を行った。その結果は表−１に示す。
（イ）本発明によシ加圧し、含水状態で水中で除去（第
１図（Ａ））、（ロ）加圧し、乾燥後水中で除去、（ハ
）加圧せずに含水状態で水中で除去、に）加圧せずに乾
燥後水中で除去、（ホ）従来の電極製造法による付着物
の除去（第１図（Ｂ））多孔体を浸漬させる液体は水を
用い、液体中での除去処理にはゴム製のヘラ、ナイロン
製のブラシおよび液体ポンプによる噴出水などの方法を
用いたが、いずれの場合も十分に付着物を除去すること
ができ効果を確認できた。また、リード取付部の付着物
は多孔体を液体に浸漬するのみで大部分を除去すること
ができた。
１図（Ａ））、（ロ）加圧し、乾燥後水中で除去、（ハ
）加圧せずに含水状態で水中で除去、に）加圧せずに乾
燥後水中で除去、（ホ）従来の電極製造法による付着物
の除去（第１図（Ｂ））多孔体を浸漬させる液体は水を
用い、液体中での除去処理にはゴム製のヘラ、ナイロン
製のブラシおよび液体ポンプによる噴出水などの方法を
用いたが、いずれの場合も十分に付着物を除去すること
ができ効果を確認できた。また、リード取付部の付着物
は多孔体を液体に浸漬するのみで大部分を除去すること
ができた。
表〜１
表＝１において・充填密度が十分に大きい場合（加圧度
合３０％）でも脱落量は２％前後あるが、これは多孔体
表面およびリード取付部からの脱落物も含むだめであっ
て、他の試験でその付着量を調べたところ１５〜２％で
あった。したがって、充填密度がもう少し低い場合にお
いても加圧した効果は得られていることがゎかシ、本発
明の方法（イ）の効果を確認できた。
合３０％）でも脱落量は２％前後あるが、これは多孔体
表面およびリード取付部からの脱落物も含むだめであっ
て、他の試験でその付着量を調べたところ１５〜２％で
あった。したがって、充填密度がもう少し低い場合にお
いても加圧した効果は得られていることがゎかシ、本発
明の方法（イ）の効果を確認できた。
ニッケル極の場合、安定した効果が得られる充填密度は
およそ４００ ｍＡｈ／ｃｒｎ３以上であるが、活物質
の種類によって値は変るが加圧による効果は同じである
。また、加圧はローラゾレス、平板ゾレースのいずれも
用いることができるが、ローラルスは容易に連続加圧を
することができるので量産に適している。
およそ４００ ｍＡｈ／ｃｒｎ３以上であるが、活物質
の種類によって値は変るが加圧による効果は同じである
。また、加圧はローラゾレス、平板ゾレースのいずれも
用いることができるが、ローラルスは容易に連続加圧を
することができるので量産に適している。
一方、従来方法で付着物を除去した場合は表＝１に示す
ように大幅にばらついた。この原因は多孔体表面への回
転ブラシの接触度合に強弱があったためである。さらに
、加圧し乾燥した多孔体に従来の方法を適用したところ
付着物を十分に除去することができなかった。それぞれ
の方法で表面付着物を除去した多孔体のうち、本発明の
製法で１５％の加圧を行なったものと、従来の製法のも
のについて、電極板の厚み１４論を目標に加圧し、結着
剤の添加の工程を経て、５×・６σの大きさの電極板を
それぞれ５０枚得た。これらの活物質充填量を調べたと
ころ本発明の製法によるものは】枚当り１９〜２．２
Ａｈの範囲に分布していたのに対し、従来の製法のもの
は１゜６〜２．３ Ａｈと広範囲にあり、厚みも１１〜
１６麟とバラツキ幅が大きかった。これらの電極板のう
ち充填容量が２ Ａｈ前後のものを選択して、ニッケル
極５枚と負極に電極６枚を用いて二、ケル−鉄電池をそ
れぞれ３セル構成して、１０時間率で１６０％充填、放
電５時間率の条件で充放電試１験をくり返した。
ように大幅にばらついた。この原因は多孔体表面への回
転ブラシの接触度合に強弱があったためである。さらに
、加圧し乾燥した多孔体に従来の方法を適用したところ
付着物を十分に除去することができなかった。それぞれ
の方法で表面付着物を除去した多孔体のうち、本発明の
製法で１５％の加圧を行なったものと、従来の製法のも
のについて、電極板の厚み１４論を目標に加圧し、結着
剤の添加の工程を経て、５×・６σの大きさの電極板を
それぞれ５０枚得た。これらの活物質充填量を調べたと
ころ本発明の製法によるものは】枚当り１９〜２．２
Ａｈの範囲に分布していたのに対し、従来の製法のもの
は１゜６〜２．３ Ａｈと広範囲にあり、厚みも１１〜
１６麟とバラツキ幅が大きかった。これらの電極板のう
ち充填容量が２ Ａｈ前後のものを選択して、ニッケル
極５枚と負極に電極６枚を用いて二、ケル−鉄電池をそ
れぞれ３セル構成して、１０時間率で１６０％充填、放
電５時間率の条件で充放電試１験をくり返した。
３０サイクルの時点で脱落物の量を調べたところ本発明
の製法による電極板を用いた電池（Ａ）は００５ｇと少
なかったが、従来の製法による電池（Ｂ）は０．３ Ｆ
と６倍も多かった。また、充放電のくり返しで放電容量
は第２図に示すように本発明による電池（Ａ）は７００
サイクルの時点においてもほとんど低下が認められない
が、従来の製法による電池（Ｂ）は４００サイクル以降
、劣化が認められ、脱落物の増加度合も大きい。
の製法による電極板を用いた電池（Ａ）は００５ｇと少
なかったが、従来の製法による電池（Ｂ）は０．３ Ｆ
と６倍も多かった。また、充放電のくり返しで放電容量
は第２図に示すように本発明による電池（Ａ）は７００
サイクルの時点においてもほとんど低下が認められない
が、従来の製法による電池（Ｂ）は４００サイクル以降
、劣化が認められ、脱落物の増加度合も大きい。
以上に述べたように、本発明の電極板製造方法は簡易な
方法で効率よく多孔体表面の付着物を除去することがで
きるので、安定した性能を有する電極板を提供できンそ
の工業的価値は大である。
方法で効率よく多孔体表面の付着物を除去することがで
きるので、安定した性能を有する電極板を提供できンそ
の工業的価値は大である。
第１図（Ａ）は本発明の一実施例を示す電極板の製造工
程の概略図、第１図（Ｂ）は従来の製造方法を示す電極
板の製造工程の概略図、第２図は、電池の充放電をく９
返しによる放電容量の変化を示す図である（（Ａ）は本
発明による電池、（Ｂ）は従来法による電池）。 第１図 （Ａ） ＋８１ → 第２図 ＡＬＫａ＠ｇ （す）
程の概略図、第１図（Ｂ）は従来の製造方法を示す電極
板の製造工程の概略図、第２図は、電池の充放電をく９
返しによる放電容量の変化を示す図である（（Ａ）は本
発明による電池、（Ｂ）は従来法による電池）。 第１図 （Ａ） ＋８１ → 第２図 ＡＬＫａ＠ｇ （す）
Claims (3)
- （１） スボンノ状金属多孔体を活物質の支持体とす
る電池用電極板において１．前記多孔体の内部に活物質
を４−スト状で充填し、加圧した後液体中で多孔体表面
の付着物を除去する工程を設けたことを特徴とする電池
用電極板の製造法。 - （２）前記加圧した多孔体は含液状態で液体に浸漬する
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の電池
用電極板の製造法。 - （３）前記多孔体表面の付着物を除去する手段は、ヘラ
、ブラシ、液体の噴出力のいずれかの手段、あるいは組
み合せであることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載の電池用電極板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56184443A JPS5887764A (ja) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | 電池用電極板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56184443A JPS5887764A (ja) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | 電池用電極板の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5887764A true JPS5887764A (ja) | 1983-05-25 |
Family
ID=16153231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56184443A Pending JPS5887764A (ja) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | 電池用電極板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5887764A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62206763A (ja) * | 1986-03-06 | 1987-09-11 | Yuasa Battery Co Ltd | アルカリ蓄電池用極板の製造法 |
| JPS6394558A (ja) * | 1986-10-07 | 1988-04-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池用電極の製造法 |
-
1981
- 1981-11-19 JP JP56184443A patent/JPS5887764A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62206763A (ja) * | 1986-03-06 | 1987-09-11 | Yuasa Battery Co Ltd | アルカリ蓄電池用極板の製造法 |
| JPS6394558A (ja) * | 1986-10-07 | 1988-04-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池用電極の製造法 |
| JPH0588508B2 (ja) * | 1986-10-07 | 1993-12-22 | Sanyo Electric Co |
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