JPS59217950A - アルカリ蓄電池用可撓性電極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用可撓性電極Info
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- JPS59217950A JPS59217950A JP58091595A JP9159583A JPS59217950A JP S59217950 A JPS59217950 A JP S59217950A JP 58091595 A JP58091595 A JP 58091595A JP 9159583 A JP9159583 A JP 9159583A JP S59217950 A JPS59217950 A JP S59217950A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active material
- fibers
- electrode
- storage battery
- alkaline storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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】
本発明は、含浸法により得られる＠鈑にして長寿命のア
ルカリ蓄電池用可撓性電極に関する。
ルカリ蓄電池用可撓性電極に関する。
従来、ニッケル・カドミウムアルカリ蓄′亀池などに使
用する′曲物は、カーボニルニック゛ル粉を金網又は多
孔性釜属薄板を芯材として焼結して。
用する′曲物は、カーボニルニック゛ル粉を金網又は多
孔性釜属薄板を芯材として焼結して。
焼結基板を得て、これに化学的又は電気的に活物質を含
浸充填して成る焼結式′に極が知られているが、これら
の電極でな、比較的肉厚となり又重量が増大して重量効
率（Ａｈ／ｋｆ）が劣るなどの欠点がある。
浸充填して成る焼結式′に極が知られているが、これら
の電極でな、比較的肉厚となり又重量が増大して重量効
率（Ａｈ／ｋｆ）が劣るなどの欠点がある。
特に焼結基板の多孔度を増加して、活物質を多量に充填
するなどの方法によって重量効率の改善が試みられてい
るが、構造的に柔弱となり電極寿命が短かくなる欠点が
ある。
するなどの方法によって重量効率の改善が試みられてい
るが、構造的に柔弱となり電極寿命が短かくなる欠点が
ある。
本発明ｔ／′ｉ、か＼る従来の欠点に徴し、比較的軽量
で且つ折り曲げに対し強靭な、肉薄の金属繊維シートを
使用し、化学的又は電気化学的含浸法を利用し、極めて
能率よく、活物質を含浸充填し、単位面積当りの重量効
率の艮いアルカリ蓄電池用肉薄極板を提供するもので、
線径が１０〜３０μｍ１密度約２５％以下、平均孔径２
０〜４０μｍから成る金属繊維肉薄可撓性７−トの微孔
中に化学的含浸法又は電解含浸法などにより活物質を含
浸充填して成り、圧縮プレスを施された又は施されてい
ない構成である。
で且つ折り曲げに対し強靭な、肉薄の金属繊維シートを
使用し、化学的又は電気化学的含浸法を利用し、極めて
能率よく、活物質を含浸充填し、単位面積当りの重量効
率の艮いアルカリ蓄電池用肉薄極板を提供するもので、
線径が１０〜３０μｍ１密度約２５％以下、平均孔径２
０〜４０μｍから成る金属繊維肉薄可撓性７−トの微孔
中に化学的含浸法又は電解含浸法などにより活物質を含
浸充填して成り、圧縮プレスを施された又は施されてい
ない構成である。
次に本発明の実施例につき説明する。
金属繊維肉薄可撓性シートとしては、金ＰＡ敵化物を原
料とし、これを少量のバインダーと共に練つ比重合物を
、微細なノズルより押し出し、連続した長さのヌードル
状物を乾燥したのち、還元して金属シートとなし、更に
プレスしてのち焼結して得られる肉薄の還元金属繊維シ
ートを用いるのが好ましい。これらの還元金Ｓ繊維シー
トｕ、ｔｓｏ°折曲げ試験１００回以上に耐える強靭で
可撓性に富んでおり、且つ軽量で肉薄に構成できる特徴
がある。このようにして得られた還元金属繊維シートに
おいて、金属繊維の線径が５〜４０μｍでＮｌｌｊ度が
８〜３５％、平均孔径が１０〜６０μｍ１厚さ０．６〜
２．５闘の各種のニッケル繊維肉薄可撓性シートを用い
、通常の化学的宮浸法、電気化学的含浸紙［より且つ同
じ条件で、活物質を含浸充填処理してニラクル陽極＆、
及びカドミウム陰極板等を得るが。
料とし、これを少量のバインダーと共に練つ比重合物を
、微細なノズルより押し出し、連続した長さのヌードル
状物を乾燥したのち、還元して金属シートとなし、更に
プレスしてのち焼結して得られる肉薄の還元金属繊維シ
ートを用いるのが好ましい。これらの還元金Ｓ繊維シー
トｕ、ｔｓｏ°折曲げ試験１００回以上に耐える強靭で
可撓性に富んでおり、且つ軽量で肉薄に構成できる特徴
がある。このようにして得られた還元金属繊維シートに
おいて、金属繊維の線径が５〜４０μｍでＮｌｌｊ度が
８〜３５％、平均孔径が１０〜６０μｍ１厚さ０．６〜
２．５闘の各種のニッケル繊維肉薄可撓性シートを用い
、通常の化学的宮浸法、電気化学的含浸紙［より且つ同
じ条件で、活物質を含浸充填処理してニラクル陽極＆、
及びカドミウム陰極板等を得るが。
シートの厚さ、４ａ［、繊維線径、孔径等により。
得られる電極板の性能が明らかに異なることが認められ
た。
た。
下記表１ｉＣボすこれら物性を異にした各種のニッケル
＃２維７−トを陰極とり、ニッケル板全相手極として、
下記の電解条件のＩＥ解含浸法＆Ｃ，１：す、電解含浸
処理した。その冨解合没条件は、電解液：硝酸ニッケル
液（４Ｍ Ｎ ｉ （ＮＯ３）２ ”６ＨｘＯ）電流
警度：５Ａ／血２ 温就：８０℃ 電解時間２２時間
電極寸法６Ｘ１７ｚである。
＃２維７−トを陰極とり、ニッケル板全相手極として、
下記の電解条件のＩＥ解含浸法＆Ｃ，１：す、電解含浸
処理した。その冨解合没条件は、電解液：硝酸ニッケル
液（４Ｍ Ｎ ｉ （ＮＯ３）２ ”６ＨｘＯ）電流
警度：５Ａ／血２ 温就：８０℃ 電解時間２２時間
電極寸法６Ｘ１７ｚである。
上記の電解含浸処理後、水洗、乾燥し、その後もう一度
上記の電解含浸処理ヶ行ない、水洗、乾燥し、下記表２
に示すｑ！ｒ釉の電極を得ｆｃ。
上記の電解含浸処理ヶ行ない、水洗、乾燥し、下記表２
に示すｑ！ｒ釉の電極を得ｆｃ。
表 １
次にこれらの電極の特性を調べるため、これらの電極よ
りも容量的ｉＣ過大なポケット式カドミウム電極と粗金
せて、充放電容址が安定したところで容量の約Ｃ１５放
電率で放電し、容量として電解金Ｖ景のｊ、！Ｊ！論容
量と比較しその利用率を測定１−だ。その結果を表２に
示す。
りも容量的ｉＣ過大なポケット式カドミウム電極と粗金
せて、充放電容址が安定したところで容量の約Ｃ１５放
電率で放電し、容量として電解金Ｖ景のｊ、！Ｊ！論容
量と比較しその利用率を測定１−だ。その結果を表２に
示す。
表１のＡ、Ｂシートを使用したものは、活物質の保持が
悪く化成中に脱落して容量が得られず不適轟であること
が判つｔ、シートは、利用率からみて実用に適さないこ
とが判った。
悪く化成中に脱落して容量が得られず不適轟であること
が判つｔ、シートは、利用率からみて実用に適さないこ
とが判った。
又、表１の０７−トを使用したものは、利用率からみて
、実用に適さないことが判つｔ０而して１表１のＤ乃至
Ｌシートを使用したものは。
、実用に適さないことが判つｔ０而して１表１のＤ乃至
Ｌシートを使用したものは。
表２に示すように、優れた緒特性を有する。多くの笑験
研究の結果、該繊維シートの線径ｌＯ〜３０μｍ１密度
約ｌＯ〜２５％、平均孔径２０〜４０μｍの範囲が優れ
て居り、密度は２６％以上でも性能はよいが、製造コス
ト、重量の面より１約２５％以下が実用的であるとの結
Ｍｌを得た。
研究の結果、該繊維シートの線径ｌＯ〜３０μｍ１密度
約ｌＯ〜２５％、平均孔径２０〜４０μｍの範囲が優れ
て居り、密度は２６％以上でも性能はよいが、製造コス
ト、重量の面より１約２５％以下が実用的であるとの結
Ｍｌを得た。
第１図μ、上記の該還元金属繊維シートの繊維の１部の
電子顕微鏡写真の模写図を示す。而して、これを使用し
て構成の電極の１例を第２図示に顕微鏡写真の模写図で
示す。
電子顕微鏡写真の模写図を示す。而して、これを使用し
て構成の電極の１例を第２図示に顕微鏡写真の模写図で
示す。
この金Ｍ酸化物を還元して焼結して成る金属繊維シート
における還元金属繊維（１）の表面は、還元された金属
ダレインによる無数の凹凸粗面（１ａ）により焼結に加
えて相互の絡み合い結着されて強固なシートが得られる
とともに、その繊維間で形成される微孔１２）に活物質
の水酸化ニッケル（３）が含浸沈析される。含浸さすＬ
る活物質の保持力は、金属繊維間で形成される細孔が細
かい程よく、活物質の利用率もよいという傾向を示す。
における還元金属繊維（１）の表面は、還元された金属
ダレインによる無数の凹凸粗面（１ａ）により焼結に加
えて相互の絡み合い結着されて強固なシートが得られる
とともに、その繊維間で形成される微孔１２）に活物質
の水酸化ニッケル（３）が含浸沈析される。含浸さすＬ
る活物質の保持力は、金属繊維間で形成される細孔が細
かい程よく、活物質の利用率もよいという傾向を示す。
恐らく金属繊維の線径が細かく、微孔が小濾いと電気伝
導性が向上するためと考えられる。
導性が向上するためと考えられる。
一般に市販焼結式ニッケル陽極＆は、重患効率（Ａｈ
／ｋｙ ）が６０〜７５ Ａｈ／ｋｆであり、谷状効率
（Ａｌｌ／ｃｃ）が０．２５〜０．２８ Ａｈ／ ｃｃ
であるのに対し本発明によるときは、重量効率で１００
Ａｈ／に９、容積効率で０．２９〜０．３７ Ａｈ／
ｅｃが得られて、従来品よりも軽量にして、コンノセク
トな電池が構成できる優れた特性をもち、７占物質利用
率も８０〜８６％と優れているものが得られる。
／ｋｙ ）が６０〜７５ Ａｈ／ｋｆであり、谷状効率
（Ａｌｌ／ｃｃ）が０．２５〜０．２８ Ａｈ／ ｃｃ
であるのに対し本発明によるときは、重量効率で１００
Ａｈ／に９、容積効率で０．２９〜０．３７ Ａｈ／
ｅｃが得られて、従来品よりも軽量にして、コンノセク
トな電池が構成できる優れた特性をもち、７占物質利用
率も８０〜８６％と優れているものが得られる。
尚、上記の本発明電極の製造において、′ｍ解含浸処理
後の極板にプレス処理を施せば、極板の厚さが更に薄く
なり、容積効率（Ａ ｈ ／ ｃ ｃ ）を更に増大で
き、活物質の結着性も増大する。尚この場合、繊維シー
トの平均孔径がプレス前は４ ｆ１μｍ以上であっても
、プレスすることによ’） ４０ ｐｒｎ以下にするこ
とが出来る。プレスによる効果＃′ｊ：、例えば、上記
表２の活物質を電解金没後のＨ電極を例えば２００ ｋ
ｆ／ｃｄの圧力でプレスすると更ｌＣ５〜６チ圧縮され
て厚さ約１、０２ ｔｑとなり１容積効率は、０．３３
Ａｈ／ｃｃが０．３６ Ａ ｈ／ ｃｃに向上した。
後の極板にプレス処理を施せば、極板の厚さが更に薄く
なり、容積効率（Ａ ｈ ／ ｃ ｃ ）を更に増大で
き、活物質の結着性も増大する。尚この場合、繊維シー
トの平均孔径がプレス前は４ ｆ１μｍ以上であっても
、プレスすることによ’） ４０ ｐｒｎ以下にするこ
とが出来る。プレスによる効果＃′ｊ：、例えば、上記
表２の活物質を電解金没後のＨ電極を例えば２００ ｋ
ｆ／ｃｄの圧力でプレスすると更ｌＣ５〜６チ圧縮され
て厚さ約１、０２ ｔｑとなり１容積効率は、０．３３
Ａｈ／ｃｃが０．３６ Ａ ｈ／ ｃｃに向上した。
尚、カドミウム陰極板について１表１のシートＨを用い
て、硝酸カドミウム飽和液を真空含浸し１次でアルカリ
状溶液で陰分極電解を行って、水洗、乾燥する操作を５
回繰り返して製造した所、含浸カドミウム活物質理論値
に対する利用率は９２チの効率を示し、陽極ニッケル電
極と同様の良好な極板が得られることが分った。
て、硝酸カドミウム飽和液を真空含浸し１次でアルカリ
状溶液で陰分極電解を行って、水洗、乾燥する操作を５
回繰り返して製造した所、含浸カドミウム活物質理論値
に対する利用率は９２チの効率を示し、陽極ニッケル電
極と同様の良好な極板が得られることが分った。
次に、このようにしてニッケル金属繊維シートＩＩを用
いて作成した本発明の陰極板３枚、陽極板 ４４枚を
組み合わせ１２Ａｂのニッケル・カドミウム蓄電池を製
作し、寿命試験５（）０す・イクルを行なつ几。その結
果を第３図に示す。
いて作成した本発明の陰極板３枚、陽極板 ４４枚を
組み合わせ１２Ａｂのニッケル・カドミウム蓄電池を製
作し、寿命試験５（）０す・イクルを行なつ几。その結
果を第３図に示す。
第３図から明らかなように、寿命維持率は著しく良好で
、信頼性の高い蓄電池（ｆ−構成できることが分る。
、信頼性の高い蓄電池（ｆ−構成できることが分る。
上記の実施例では、金属繊維シートの金属として、ニッ
ケルを使用したが、その他の金属、例えば、コバルト、
銅など、又必２３に応じこれらの金属に金属メッキを被
覆したもの、又Ｖま任意の合金等から成る任意の金属繊
維シートが使用できる。
ケルを使用したが、その他の金属、例えば、コバルト、
銅など、又必２３に応じこれらの金属に金属メッキを被
覆したもの、又Ｖま任意の合金等から成る任意の金属繊
維シートが使用できる。
このように本発明によるアルカリ畜電池用可撓性電極は
、線径ｌＯ〜３０μｍ１密度約２５９６以下、平均孔径
２０〜４０μｍから成る金属繊維肉薄可撓性シートの微
孔中に活物質を＠浸充填して成るので、軽量で且つ活物
質の利用率が著しく高く、且つ強靭可塑性の高信頼性の
肉？８！極を得ることができる効果を有する。
、線径ｌＯ〜３０μｍ１密度約２５９６以下、平均孔径
２０〜４０μｍから成る金属繊維肉薄可撓性シートの微
孔中に活物質を＠浸充填して成るので、軽量で且つ活物
質の利用率が著しく高く、且つ強靭可塑性の高信頼性の
肉？８！極を得ることができる効果を有する。
第１図は本発明で使用する金属繊維シートの１部の顕微
鏡寿真の模写図、第２図はその本発明電極の１例の１部
の仝様の模写図、第３図は本発明ｉｔ極全全使用た電池
のサイクル寿命特性を示す。 １１）・・・還元金属繊維 （ｌａ）・・・繊維の凹
凸粗面（２）・・・微孔 １３）・・・活物
質特許出願人 本多電機株式会社 代理人 北村欣− 外２名
鏡寿真の模写図、第２図はその本発明電極の１例の１部
の仝様の模写図、第３図は本発明ｉｔ極全全使用た電池
のサイクル寿命特性を示す。 １１）・・・還元金属繊維 （ｌａ）・・・繊維の凹
凸粗面（２）・・・微孔 １３）・・・活物
質特許出願人 本多電機株式会社 代理人 北村欣− 外２名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、線径がｌＯ〜３０μｒｎ、密屁約２５％以下、平均
孔径２０〜４０μｍ から成る金属繊維肉薄可撓性７−
トの微孔中に化学的含浸法又は電解含浸法などにより活
物質を含浸充填して成り％圧縮プレスを施された又は施
されていない構成であるアルカリ蓄電池用可撓性電極。 ２、＃金属繊維は、ダ元金属繊維である特許請求の範囲
１項の電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58091595A JPS59217950A (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | アルカリ蓄電池用可撓性電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58091595A JPS59217950A (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | アルカリ蓄電池用可撓性電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59217950A true JPS59217950A (ja) | 1984-12-08 |
Family
ID=14030902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58091595A Pending JPS59217950A (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | アルカリ蓄電池用可撓性電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59217950A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61198562A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-02 | Hitachi Maxell Ltd | アルカリ二次電池用電極 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50127135A (ja) * | 1974-03-27 | 1975-10-06 | ||
| JPS5598476A (en) * | 1979-01-20 | 1980-07-26 | Yuasa Battery Co Ltd | Manufacturing method of sintered substrate for alkaline storage battery |
-
1983
- 1983-05-26 JP JP58091595A patent/JPS59217950A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50127135A (ja) * | 1974-03-27 | 1975-10-06 | ||
| JPS5598476A (en) * | 1979-01-20 | 1980-07-26 | Yuasa Battery Co Ltd | Manufacturing method of sintered substrate for alkaline storage battery |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61198562A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-02 | Hitachi Maxell Ltd | アルカリ二次電池用電極 |
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