JPS5981868A - 電池用電極の製造法 - Google Patents
電池用電極の製造法Info
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- JPS5981868A JPS5981868A JP57192971A JP19297182A JPS5981868A JP S5981868 A JPS5981868 A JP S5981868A JP 57192971 A JP57192971 A JP 57192971A JP 19297182 A JP19297182 A JP 19297182A JP S5981868 A JPS5981868 A JP S5981868A
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (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】
産業上の利用分野
本発明は、電池用電極の製造法に関するものである。
さらに詳しくは、三次元的に連なシ空間を有する金属多
孔体に、その左右両側よりペースト状混練物を吹きつけ
て、金属多孔体の空間内に予め調整したペースト状混線
物を、再現性よく充填する方法に関する。
孔体に、その左右両側よりペースト状混練物を吹きつけ
て、金属多孔体の空間内に予め調整したペースト状混線
物を、再現性よく充填する方法に関する。
従来例の構成とその問題点
電池用電極は、大別して格子偉才たはネット等を活物質
支持体とし、これにペースト状活物質を充填したペース
ト式電極と、焼結式金属基板の微孔に活物質を充填した
焼結式電極と、微孔性を有したチューブあるいはポケッ
ト内に粉末状活物質を充填したポケット式電極とがある
。
支持体とし、これにペースト状活物質を充填したペース
ト式電極と、焼結式金属基板の微孔に活物質を充填した
焼結式電極と、微孔性を有したチューブあるいはポケッ
ト内に粉末状活物質を充填したポケット式電極とがある
。
ペースト式電極は、鉛蓄電池用電極として広く知られも
のであり、一部では二・ノケルーカドミウム蓄電池のカ
ドミウム電極にも用いられている。
のであり、一部では二・ノケルーカドミウム蓄電池のカ
ドミウム電極にも用いられている。
この電極は製造が比較的簡単である反面、ペースト状活
物質が脱落し易く、電極の堅牢さという点では十分に満
足が得られないものであった。またポケット式電極は、
一般にペースト式電極、焼結式電極に比べて活物質利用
率が低いという問題があった。
物質が脱落し易く、電極の堅牢さという点では十分に満
足が得られないものであった。またポケット式電極は、
一般にペースト式電極、焼結式電極に比べて活物質利用
率が低いという問題があった。
焼結式電極は、電極特性及び堅牢さにおいて他の三者よ
り優れている。しかし焼結式基板が材料的に高価である
とともに、基板の微孔中に必要量の活物質を充填するの
に、活物質溶液への浸漬及び熱分解を何回かくり返す必
要があったり、活物質溶液に基板を浸漬して電解析出を
施すことが必要であり、他に比べて複雑な工程をとるた
め、電極のコストは最も高いものであ−・だ。
り優れている。しかし焼結式基板が材料的に高価である
とともに、基板の微孔中に必要量の活物質を充填するの
に、活物質溶液への浸漬及び熱分解を何回かくり返す必
要があったり、活物質溶液に基板を浸漬して電解析出を
施すことが必要であり、他に比べて複雑な工程をとるた
め、電極のコストは最も高いものであ−・だ。
最近、この焼結式電極に近い発泡状金属多孔体（以下、
スポンジメタルという）を基体とし、これにペースト状
活物質を充填する電極が提案された３、スポンジメタル
は三次元網状構造をもち、多孔度が９５係程度と極めて
高いとともに孔径も大きく、さらに製造に当って孔径を
任意に選択することができる。従って孔径を適当に選択
することにより、ペースト状活物質あるいは活物質粉末
を直接充填することが可能であり、焼結式電極よりもは
るかに簡単な工程で電極を製造できるという特徴を有し
ている。
スポンジメタルという）を基体とし、これにペースト状
活物質を充填する電極が提案された３、スポンジメタル
は三次元網状構造をもち、多孔度が９５係程度と極めて
高いとともに孔径も大きく、さらに製造に当って孔径を
任意に選択することができる。従って孔径を適当に選択
することにより、ペースト状活物質あるいは活物質粉末
を直接充填することが可能であり、焼結式電極よりもは
るかに簡単な工程で電極を製造できるという特徴を有し
ている。
このスポンジメタルへの具体的な活物質充填方法には、
ペースト状活物質に振動を与えて充填する方法、ペース
ト状活物質を摺り込む方法、スポンジメタルの片面にペ
ースト状活物質質を接触させ、他面より吸引して充填す
る方法及びペースト状活物質をノズルより噴射してスポ
ンジメタルへ吹きつける方法がある。
ペースト状活物質に振動を与えて充填する方法、ペース
ト状活物質を摺り込む方法、スポンジメタルの片面にペ
ースト状活物質質を接触させ、他面より吸引して充填す
る方法及びペースト状活物質をノズルより噴射してスポ
ンジメタルへ吹きつける方法がある。
これらの方法のうち、活物質をスポンジメタルの孔中に
均一に充填するには、摺り込み法と吹きつけ法とが優れ
ている。さらにこの両方法を比較するに、充填に用いる
装置の耐久性及び簡易の容易さ等から、スポンジメタル
とノズルとが接触することのない吹きつけ法が摺り込み
法よりも優れている。
均一に充填するには、摺り込み法と吹きつけ法とが優れ
ている。さらにこの両方法を比較するに、充填に用いる
装置の耐久性及び簡易の容易さ等から、スポンジメタル
とノズルとが接触することのない吹きつけ法が摺り込み
法よりも優れている。
ペースト状活物質のスポンジメタルへの吹きつけ充填法
は、特公昭５６−２０６６４号公報に示されているが、
上記のように装置面での利点をもつ反面、スポンジメタ
ル全体に均一な組成状態でペースト状活物質を充填する
にはやや難点があ゛った。
は、特公昭５６−２０６６４号公報に示されているが、
上記のように装置面での利点をもつ反面、スポンジメタ
ル全体に均一な組成状態でペースト状活物質を充填する
にはやや難点があ゛った。
すなわち１、ペースト状活物質に単に流速を与えノズル
よυ吹きつけただけでは、ペースト中の粉末（固形分）
の分散不均一によりスポンジメタルの孔中へ充填された
ペースト組成が不均一になったり、ペースト中に多くの
空気が混入するとスポンジケーへ状となって実質的な活
物質充填が不可能であったり、著しく充填ばらグきが大
きくなるという問題があ−た。
よυ吹きつけただけでは、ペースト中の粉末（固形分）
の分散不均一によりスポンジメタルの孔中へ充填された
ペースト組成が不均一になったり、ペースト中に多くの
空気が混入するとスポンジケーへ状となって実質的な活
物質充填が不可能であったり、著しく充填ばらグきが大
きくなるという問題があ−た。
また単にスポンジメタルの片側に吹きつけノズルを位置
させ、これからペースト状活物質を吹きつけると、ノズ
ルに近いスポンジメタル表面には粉末分が比較的多く存
在するペーストが充填できるが、スポンジメタルの厚み
の中間部は粉末分が表面部よシも少ないペーストが入り
込み、ノズルより最も遠いスポンジメタル裏面側は、通
過性が粉末よりも優れた結着剤溶液が大半で粉末分の少
ないペーストしか充填できなかったり、あるいはペース
トの通過が阻害されて殆んど充填できないという問題が
あった。従って、予め調整されたペーストを再現性よく
スポンジメタル全体の孔中に充填する点では不十分なも
のであっ／こ。
させ、これからペースト状活物質を吹きつけると、ノズ
ルに近いスポンジメタル表面には粉末分が比較的多く存
在するペーストが充填できるが、スポンジメタルの厚み
の中間部は粉末分が表面部よシも少ないペーストが入り
込み、ノズルより最も遠いスポンジメタル裏面側は、通
過性が粉末よりも優れた結着剤溶液が大半で粉末分の少
ないペーストしか充填できなかったり、あるいはペース
トの通過が阻害されて殆んど充填できないという問題が
あった。従って、予め調整されたペーストを再現性よく
スポンジメタル全体の孔中に充填する点では不十分なも
のであっ／こ。
発明の目的
本発明は、ペースト状練合物中の空気混入量を抑制し、
かつ活物質粉末などの粉末物質を均一に分散させたペー
スト状活物質を、金属多孔体へその左右両側から吹きつ
けて、金属多孔体の空間−＼予め調整したペースト状活
物質を再現性よく充填することを目的としだものである
。
かつ活物質粉末などの粉末物質を均一に分散させたペー
スト状活物質を、金属多孔体へその左右両側から吹きつ
けて、金属多孔体の空間−＼予め調整したペースト状活
物質を再現性よく充填することを目的としだものである
。
さらに詳しくは、三次元的に連なり空間を有する金属多
孔体、例えば前述したスポンジメタルまたは金属繊維の
不織布多孔体を電極基体とし、予め調整したペースト状
混練物を撹拌して活物質粉末や導電相粉末等の粉末物質
を均一に分散させ、これを気密性に富むポンプと密閉輸
送系路によりノズルへ供給して左右の両側から電極基体
の空間にペースト状混線物を充填することを目的としだ
ものである。
孔体、例えば前述したスポンジメタルまたは金属繊維の
不織布多孔体を電極基体とし、予め調整したペースト状
混練物を撹拌して活物質粉末や導電相粉末等の粉末物質
を均一に分散させ、これを気密性に富むポンプと密閉輸
送系路によりノズルへ供給して左右の両側から電極基体
の空間にペースト状混線物を充填することを目的としだ
ものである。
発明の構成
前述した目的を達成するだめ、本発明では、予め調整し
た活物質粉末と導電相粉末と結着剤からなるペースト状
混練物を撹拌して粉末物質を均一に分散させるとともに
、このペースト状混練物を気密性に富むポンプ、例えば
モーノポンプ、ダイアフラムポンプと密閉輸送系路とに
よりノズルに供給してノズル先端におけるペースト混練
物の空気混入量を常圧下で１０容量チ以下に規制し、金
属多孔体からなる電極基体の空間に、その左右両側に配
した２個のノズルよりペースト状混線物ヲ吹きつけるこ
とを特徴としだものである。
た活物質粉末と導電相粉末と結着剤からなるペースト状
混練物を撹拌して粉末物質を均一に分散させるとともに
、このペースト状混練物を気密性に富むポンプ、例えば
モーノポンプ、ダイアフラムポンプと密閉輸送系路とに
よりノズルに供給してノズル先端におけるペースト混練
物の空気混入量を常圧下で１０容量チ以下に規制し、金
属多孔体からなる電極基体の空間に、その左右両側に配
した２個のノズルよりペースト状混線物ヲ吹きつけるこ
とを特徴としだものである。
本発明の方法を実施するだめの装置は、ペースト状混練
物を満たし、常時これが撹拌される槽と、このペースト
を吸い込み流速を旧与するポンプと、ポンプからノズル
までペーストを移動させる密１関した配管等の輸送系路
と、電極基体にその両０１１１力・らペーストを吹きつ
けて充填するノズルよりなる。
物を満たし、常時これが撹拌される槽と、このペースト
を吸い込み流速を旧与するポンプと、ポンプからノズル
までペーストを移動させる密１関した配管等の輸送系路
と、電極基体にその両０１１１力・らペーストを吹きつ
けて充填するノズルよりなる。
以下、この装置各部の構成と具体的なペーストの電極基
体への吹きつけ充埴法について、図に示す実施例によっ
て説明する。
体への吹きつけ充埴法について、図に示す実施例によっ
て説明する。
第１図は、帯状の電極基体である金属多孔体２をその幅
方向を上下に向けて水平方向へ移動させつつ、その左右
両側に向い合うよう位置させたノズル３，４よりペース
ト１を吹きつけて充填すＺ〕際の図である。図中５はノ
ズルにつながツタペースト輸送用の配管である。
方向を上下に向けて水平方向へ移動させつつ、その左右
両側に向い合うよう位置させたノズル３，４よりペース
ト１を吹きつけて充填すＺ〕際の図である。図中５はノ
ズルにつながツタペースト輸送用の配管である。
第２図は、電極基体である金属多孔体２を１−から上の
鉛直方向−移動させ、その左右両側に水＝ｌ’状態で向
い合うよう配置したノズル３．４かＩ：）ペースト１を
吹きつけて充填する状態を示す。
鉛直方向−移動させ、その左右両側に水＝ｌ’状態で向
い合うよう配置したノズル３．４かＩ：）ペースト１を
吹きつけて充填する状態を示す。
また第３図は、ペースト１を満たした槽６より、前述し
た気密性に富むポンプ了でペースト１を吸い込み、密閉
状態に保たれた配管５によりノズルへペースト１を輸送
する装置の概略構成を示す。
た気密性に富むポンプ了でペースト１を吸い込み、密閉
状態に保たれた配管５によりノズルへペースト１を輸送
する装置の概略構成を示す。
なお槽６内には予め調整したペースト１における粉末物
質の分散を均一化するため、ペースト１に埋もれた２枚
羽根よりなる撹拌翼８を２〜４ｒ、ｐ、ｍで回転させる
とよく、ペーストへの空気の不要な混入を除くだめ、槽
６上部をシールドすると都合がよい。
質の分散を均一化するため、ペースト１に埋もれた２枚
羽根よりなる撹拌翼８を２〜４ｒ、ｐ、ｍで回転させる
とよく、ペーストへの空気の不要な混入を除くだめ、槽
６上部をシールドすると都合がよい。
実施例の説明
（実施例１）
まず、電極基体である金属多孔体は、前述したスポンジ
メタルであっても金属繊維の不織布多孔体であっても、
三次元的に連なり空間を有していて多孔度や機械的強度
に差違はあるものの、本質的に同様な性質を有している
。従って、−一ツケル電極におけるスポンジニッケルで
代表して説明する。
メタルであっても金属繊維の不織布多孔体であっても、
三次元的に連なり空間を有していて多孔度や機械的強度
に差違はあるものの、本質的に同様な性質を有している
。従って、−一ツケル電極におけるスポンジニッケルで
代表して説明する。
多孔度約９５％、はぼ球状の平均空間径が約４５０μｍ
１厚さ約１．３ｍｍの帯状のスポンジニッケルを用意す
る。
１厚さ約１．３ｍｍの帯状のスポンジニッケルを用意す
る。
一方、ペースト１としては、平均粒通約６０μｍの水酸
化ニッケル粉末と、カーボニルニ・ンケル粉末ト、カー
ボニルコバルト粉末を重量比で８６：１０：５の割合で
混合し、この混合物に結着剤であるカルボキシメチルセ
ルロースの０．３重量％水溶液を、全ペーストの３６重
量係となる量だけ加えて混練する。
化ニッケル粉末と、カーボニルニ・ンケル粉末ト、カー
ボニルコバルト粉末を重量比で８６：１０：５の割合で
混合し、この混合物に結着剤であるカルボキシメチルセ
ルロースの０．３重量％水溶液を、全ペーストの３６重
量係となる量だけ加えて混練する。
このペースト１は、第３図に示す槽６内に収容し、撹拌
翼８で常時、例えば３ ｒ、ｐ、ｍで回転撹拌して粉末
物質の分散を均一化しておく。槽６上部のシールド効果
を良好に保てば、ペースト１中に混入する空気量は最大
でも６容量チ以下に規制でき、通常は２〜３容量チに留
めることができる。
翼８で常時、例えば３ ｒ、ｐ、ｍで回転撹拌して粉末
物質の分散を均一化しておく。槽６上部のシールド効果
を良好に保てば、ペースト１中に混入する空気量は最大
でも６容量チ以下に規制でき、通常は２〜３容量チに留
めることができる。
槽θ内のペースト１は気密性に富むポンプ７の吸引力で
配管５の入口から吸い込まれ、ポンプ７の回転力により
流速が付与されて配管６よりノズル３．４へと送られる
。
配管５の入口から吸い込まれ、ポンプ７の回転力により
流速が付与されて配管６よりノズル３．４へと送られる
。
今、ノズル先端からのペーストの吹き出し流速を３ｍ／
秒とし、スポンジニ・ノケルとその左右両側に第１図の
ように配置した２ｍｍ幅のスリット状の吹き出し口をも
つノズル３，４との距離を約２０ｍｍとしてペーストを
１５ｍｍ／秒の速度で移動するスポンジニッケルに吹き
つけた。
秒とし、スポンジニ・ノケルとその左右両側に第１図の
ように配置した２ｍｍ幅のスリット状の吹き出し口をも
つノズル３，４との距離を約２０ｍｍとしてペーストを
１５ｍｍ／秒の速度で移動するスポンジニッケルに吹き
つけた。
ついでスポンジニッケル表面に付着した余剰ペーストを
除去し、乾燥後加圧して厚さ０．７ ｍｍの電極とした
。この帯状電極は、その後所定寸法に切断し、フッ素樹
脂を固形分で１重量％含む水性懸濁液中に浸漬された後
、乾燥することで完成ニッケル電極となる。
除去し、乾燥後加圧して厚さ０．７ ｍｍの電極とした
。この帯状電極は、その後所定寸法に切断し、フッ素樹
脂を固形分で１重量％含む水性懸濁液中に浸漬された後
、乾燥することで完成ニッケル電極となる。
このニッケル電極の製造法における最も顕著な特徴は、
調整したペーストを粉末物質が均一に分散するよう撹拌
しつつ、気密性に富むポンプと密閉配管とによ−て空気
の混入量が少ない状態でノズルへ輸送供給し、電極基体
であるスポンジニッケルへその左右両側から吹きつける
ことで、予め調整したペーストの組成状態をほぼ再現す
る形でニッケルスポンジの空間にペーストを充填できる
ことである。
調整したペーストを粉末物質が均一に分散するよう撹拌
しつつ、気密性に富むポンプと密閉配管とによ−て空気
の混入量が少ない状態でノズルへ輸送供給し、電極基体
であるスポンジニッケルへその左右両側から吹きつける
ことで、予め調整したペーストの組成状態をほぼ再現す
る形でニッケルスポンジの空間にペーストを充填できる
ことである。
スポンジニッケルの空間にペーストを初期の調整状態を
ほぼ再現する状態で充填できる理由の第１は、ペースト
に対する空気混入量を少なく、すなわち本発明者らの検
討によれば１０容量チ以下に抑えることで気泡の混入に
よるペーストのスポンジケーキ化を抑止できることであ
る。また第２の理由は、スポンジニ・ンケルの左右両側
に位置し、向き合った状態のノズルよシスポンプニッケ
ルへペーストを吹きつけて、スポンジニッケルの厚み方
向における空間内のペーストを調整時に近い均整のとれ
たものにできることである。
ほぼ再現する状態で充填できる理由の第１は、ペースト
に対する空気混入量を少なく、すなわち本発明者らの検
討によれば１０容量チ以下に抑えることで気泡の混入に
よるペーストのスポンジケーキ化を抑止できることであ
る。また第２の理由は、スポンジニ・ンケルの左右両側
に位置し、向き合った状態のノズルよシスポンプニッケ
ルへペーストを吹きつけて、スポンジニッケルの厚み方
向における空間内のペーストを調整時に近い均整のとれ
たものにできることである。
すなわち、ペーストの空気混入量を少なくすることで、
スポンジニッケルの空間に対する活物質の実質充填量を
高く維持でき、気泡の状態で入り込む死空間を少なくで
きる。またスポンジニッケルに対し、その左右両側から
ペーストを吹きつけることで、一部のペーストはスポン
ジニッケル表面に当ってはね返されるが、大部分のペー
ストは三次元的に連なった空間に入り込み、スポンジニ
ッケルの厚みの中央部分で左右からぶつかり合って液分
を一部表面側へはね返すとともに、ノズルとは対向して
いない厚みの中央方向へ分流させるため、スポンジニッ
ケル中央部に入り込んだペーストは透過性のよい液分が
異常に多くなることはない。
スポンジニッケルの空間に対する活物質の実質充填量を
高く維持でき、気泡の状態で入り込む死空間を少なくで
きる。またスポンジニッケルに対し、その左右両側から
ペーストを吹きつけることで、一部のペーストはスポン
ジニッケル表面に当ってはね返されるが、大部分のペー
ストは三次元的に連なった空間に入り込み、スポンジニ
ッケルの厚みの中央部分で左右からぶつかり合って液分
を一部表面側へはね返すとともに、ノズルとは対向して
いない厚みの中央方向へ分流させるため、スポンジニッ
ケル中央部に入り込んだペーストは透過性のよい液分が
異常に多くなることはない。
その結果、スポンジニッケルの厚み方向全体にわたって
、初期に調整したペースト組成とわずかな差しかないペ
ースト組成で空間へ充填でき、再現性をよくできるもの
である。
、初期に調整したペースト組成とわずかな差しかないペ
ースト組成で空間へ充填でき、再現性をよくできるもの
である。
（実施例２）
実施例１におけると同じスポンジニッケルを電極基体と
し、ペーストも同じ処方、同じ撹拌操作で用意しポンプ
及び密閉配管を用いて第２図に示す配置の２個のノズル
に送り、この２個のノズルから鉛直方向に１５ｍｍ／秒
の速度で移動するスポンジニッケルに吹きつけた。
し、ペーストも同じ処方、同じ撹拌操作で用意しポンプ
及び密閉配管を用いて第２図に示す配置の２個のノズル
に送り、この２個のノズルから鉛直方向に１５ｍｍ／秒
の速度で移動するスポンジニッケルに吹きつけた。
（実施例３）
実施例１におけるペースト組成のうち、結着剤水溶液の
全ペーストに占める比率を３０重量％とし、その他は実
施例１と同じとしてスポンジニッケルに左右の両面から
ペーストを吹きつけだ。
全ペーストに占める比率を３０重量％とし、その他は実
施例１と同じとしてスポンジニッケルに左右の両面から
ペーストを吹きつけだ。
（実施例４）
実施例１におけるペーストを、水酸化ニッケル主体物よ
り酸化カドミウム主体物にかえて吹きつけた。すなわち
、平均粒径３μ【ｎの酸化カドミウム粉末とカーボニル
ニッケル粉末とを重量比で８０：２０の割合で混合し、
この粉末混合物に、カルボキシメチルセルロースの０．
３重量％ 水溶Ｍを全ペーストの３６重量％となるよう
加えて混練し、これをスポンジニッケルに両側から吹き
つけだ。ペースト以外の条件は実施例１と同じである。
り酸化カドミウム主体物にかえて吹きつけた。すなわち
、平均粒径３μ【ｎの酸化カドミウム粉末とカーボニル
ニッケル粉末とを重量比で８０：２０の割合で混合し、
この粉末混合物に、カルボキシメチルセルロースの０．
３重量％ 水溶Ｍを全ペーストの３６重量％となるよう
加えて混練し、これをスポンジニッケルに両側から吹き
つけだ。ペースト以外の条件は実施例１と同じである。
これらの実施例のペースト吹きつけ充填に当って、ポン
プ及び密閉輸送系路におけるペースト中への空気混入量
と、スポンジニッケルに対スルペーストの充填密度との
関係を調査した。
プ及び密閉輸送系路におけるペースト中への空気混入量
と、スポンジニッケルに対スルペーストの充填密度との
関係を調査した。
なお、ペーストにおける空気混入量は、第３図に示す槽
６とポンプ７との間を結ぶ配管６の一部人に弁を設けて
調整するものとし、ポンプ及び配管からの空気混入を考
慮してノズルの吹き出し口から吹き出される実際のペー
スト中の空気混入量をノズルに近い配管の一部Ｂで計測
して確認した。
６とポンプ７との間を結ぶ配管６の一部人に弁を設けて
調整するものとし、ポンプ及び配管からの空気混入を考
慮してノズルの吹き出し口から吹き出される実際のペー
スト中の空気混入量をノズルに近い配管の一部Ｂで計測
して確認した。
その結果は、第４図に示すように空気混入量がペースト
の１０容量係以下であれば、スポンジニ・ノケルの空間
に対し高いべ・−ストの充填密度が得られ、１０容量チ
を超すと急激に充填密度が低下した。なお、図中ａは実
施例１における水酸化ニッケル主体のペーストを用いた
場合であり、ｂは実施例４における酸化カドミウム主体
のペーストを用いた場合である。
の１０容量係以下であれば、スポンジニ・ノケルの空間
に対し高いべ・−ストの充填密度が得られ、１０容量チ
を超すと急激に充填密度が低下した。なお、図中ａは実
施例１における水酸化ニッケル主体のペーストを用いた
場合であり、ｂは実施例４における酸化カドミウム主体
のペーストを用いた場合である。
図から明らかなように、充填密度はペーストを構成する
粉末物質の粒径にはあ１り左右されることなく、ペース
トの空気混入量に大きく左右されている。
粉末物質の粒径にはあ１り左右されることなく、ペース
トの空気混入量に大きく左右されている。
マタ、スポンジニッケルとノズルの吹き出し口との距離
もペーストの充填密度に関係し、スポンジニッケルの左
右両側にノズルを配置し、両側からペーストを吹きつけ
る場合は、第５図Ｃに示すようにノズルとスポンジニッ
ケルとの距離が６０ｍｍ１では微かな充填密度の低下で
、スボン／・ニッケルの空間へ効率よ〈ベー・ストを充
填することができる。しかし、ノズルを１個としスボ・
・ジニッケルの片面から吹きつける場合ｄでは、ペース
トの充填量そのものが少ないだけでなく、ノズルに面し
た片面に偏在した状態でペーストが充填され、距離が離
れる程ペーストが飛散し、空気を抱き込む比率が多くな
ってペーストの充填密度は著しく低下する。
もペーストの充填密度に関係し、スポンジニッケルの左
右両側にノズルを配置し、両側からペーストを吹きつけ
る場合は、第５図Ｃに示すようにノズルとスポンジニッ
ケルとの距離が６０ｍｍ１では微かな充填密度の低下で
、スボン／・ニッケルの空間へ効率よ〈ベー・ストを充
填することができる。しかし、ノズルを１個としスボ・
・ジニッケルの片面から吹きつける場合ｄでは、ペース
トの充填量そのものが少ないだけでなく、ノズルに面し
た片面に偏在した状態でペーストが充填され、距離が離
れる程ペーストが飛散し、空気を抱き込む比率が多くな
ってペーストの充填密度は著しく低下する。
さらにまたペーストの充填密度は、ノズル吹き出し口に
おけるペーストの流速にも左右される。
おけるペーストの流速にも左右される。
第６図はノズル吹き出し口におけるペーストの流速ト、
スポンジニッケルにおけるペーストの充填密度との関係
を示す。図中ｄは前述の水酸化ニッケルを主体としたペ
ーストの場合、ｂは酸化カドミウムを主体としたペース
トの場合であって、いずれもノズル吹き出し口における
ペーストの流速が１ｍ７秒以下ではペーストがスポンジ
ニッケルの空間内に入り込む勢いが乏しく充填密度は低
い。
スポンジニッケルにおけるペーストの充填密度との関係
を示す。図中ｄは前述の水酸化ニッケルを主体としたペ
ーストの場合、ｂは酸化カドミウムを主体としたペース
トの場合であって、いずれもノズル吹き出し口における
ペーストの流速が１ｍ７秒以下ではペーストがスポンジ
ニッケルの空間内に入り込む勢いが乏しく充填密度は低
い。
（−かし流速が１ｍ／秒を超え１０ｍ／秒までは、スポ
ンジニッケルの空間にペーストが効率よく充填される。
ンジニッケルの空間にペーストが効率よく充填される。
ペーストの流速が１０ｍ／秒を超す高速ニなると、スポ
ンジニッケルの表面にペーストが打ち当ってはね返され
たり、表面部分に入如込“んだペースト中の粉末物質が
後から吹きつけられる別の粉末物質にはじき飛ばされる
比率が高くなって充填密度は悪化する。
ンジニッケルの表面にペーストが打ち当ってはね返され
たり、表面部分に入如込“んだペースト中の粉末物質が
後から吹きつけられる別の粉末物質にはじき飛ばされる
比率が高くなって充填密度は悪化する。
なお、第６図から明らかなようにペースト中の粉末物質
の粒径は小さいものの方が、大きいものよシも充填密度
的に高い値を示す傾向がある。これは微細な粉末物質が
スポンジニッケルの空間の奥部に入り込み易く、ペース
トを連続的に吹きつけだ場合でもスポンジニラクル外へ
流出する比率が少なくな）ていることによると思われる
。
の粒径は小さいものの方が、大きいものよシも充填密度
的に高い値を示す傾向がある。これは微細な粉末物質が
スポンジニッケルの空間の奥部に入り込み易く、ペース
トを連続的に吹きつけだ場合でもスポンジニラクル外へ
流出する比率が少なくな）ていることによると思われる
。
このような２イ固のノズルをスポンジニッケルの左右に
向き合う状態で配置し、ここからスポンジニッケルに向
けてペースＩ・を吹きつけて充填した電極を３９Ｘ５Ｂ
ｍｍに切断したもの１００枚について充填量のバラツキ
を調べたところ、次表の１に示す結果を得た。なお次表
の■は前述した従来の摺シ込み法によりペーストを充填
したもの、■はペーストに振動を加えて充填したもの、
■はスポンジニッケルの片面にペーストを接触させ他面
から吸引してスポンジニッケル内へペーストラ充填した
もの各１００枚のそれぞれ介填量バラツキを示す。
向き合う状態で配置し、ここからスポンジニッケルに向
けてペースＩ・を吹きつけて充填した電極を３９Ｘ５Ｂ
ｍｍに切断したもの１００枚について充填量のバラツキ
を調べたところ、次表の１に示す結果を得た。なお次表
の■は前述した従来の摺シ込み法によりペーストを充填
したもの、■はペーストに振動を加えて充填したもの、
■はスポンジニッケルの片面にペーストを接触させ他面
から吸引してスポンジニッケル内へペーストラ充填した
もの各１００枚のそれぞれ介填量バラツキを示す。
この表から明らかなように、Ｉの方法によれば充填量の
バラツキも少なく、スポンジニッケルに充填されたペー
ストの組成も初期に調整されたペーストに近いもので、
ペーストの再現性の点でも優れていた。一方、Ｉｆ、Ｉ
及び■の方法は充填量のバラツキが大きく、かつスポン
ジニッケル内に充填されたペーストも粉末物質に比べて
結着剤溶液分が少なく、初期のペーストの再現は不可能
であった。
バラツキも少なく、スポンジニッケルに充填されたペー
ストの組成も初期に調整されたペーストに近いもので、
ペーストの再現性の点でも優れていた。一方、Ｉｆ、Ｉ
及び■の方法は充填量のバラツキが大きく、かつスポン
ジニッケル内に充填されたペーストも粉末物質に比べて
結着剤溶液分が少なく、初期のペーストの再現は不可能
であった。
第７図は、実施例１で得だニンケル電極を幅３９ｍｍ、
長さ５８ｍｍ、厚さ０．７ｍｍで切断して用意１〜、こ
れに凡用のカドミウム電極（幅３５ｍｍ＋長さ８０ｍｍ
、厚さ０．５５ ｍｍ ）を組み合せてＫＲ−Ａム形ニ
ッケルーカドミウム蓄電池１０個を用意し、７０ ｍＡ
で１ｅ時間充填した後、２０℃下で１４ω己の電流値で
放電したときの平均放電曲線ｅを示す。
長さ５８ｍｍ、厚さ０．７ｍｍで切断して用意１〜、こ
れに凡用のカドミウム電極（幅３５ｍｍ＋長さ８０ｍｍ
、厚さ０．５５ ｍｍ ）を組み合せてＫＲ−Ａム形ニ
ッケルーカドミウム蓄電池１０個を用意し、７０ ｍＡ
で１ｅ時間充填した後、２０℃下で１４ω己の電流値で
放電したときの平均放電曲線ｅを示す。
比較のだめすを用の焼結式ニッケル電極を用いた以外は
前述の電池と同じとした電池の平均放電曲線はｆの通り
であった。
前述の電池と同じとした電池の平均放電曲線はｆの通り
であった。
これから本発明による電極を備えた電池は、放電容量、
放電電圧ともに優れていることがわかる。
放電電圧ともに優れていることがわかる。
発明の効果
以上述べたように、本発明の製造法によれば、スポンジ
メタルに代表される三次元的に連なる空間を有した金属
多孔体にペースト状混練物を効率よく、しかも初期に調
整したペーストの状態をほぼ再現して充填することがで
き、品質、性能面で優れた電極を得ることができる。さ
らに初期に調整するペースト混練物の組成に応じて充填
活物質量を容易に制御することができ、所望とする容量
をも−だ電極を量産性よく製造できるものである。
メタルに代表される三次元的に連なる空間を有した金属
多孔体にペースト状混練物を効率よく、しかも初期に調
整したペーストの状態をほぼ再現して充填することがで
き、品質、性能面で優れた電極を得ることができる。さ
らに初期に調整するペースト混練物の組成に応じて充填
活物質量を容易に制御することができ、所望とする容量
をも−だ電極を量産性よく製造できるものである。
第１図は本発明の実施例における電極基体である金属多
孔体にその左右両側からペーストを吹きつけるノズルの
配置状態を示す図、第２図はノズルの配置状態の他の例
を示す図、第３図は調整したペーストを収容する槽及び
ペーストをノズルに供給するだめの気密性に富むポンプ
と密閉輸送系路との関係を示す概略図、第４図はペース
ト中の空気混入量と電極基体に対する充填密度との関係
を示す図、第５図はノズルの吹き出し口と電極基体との
距離と、ペーストの充填密度との関係を示す図、第６図
はノズル吹き出し口におけるペーストの流速と、充填密
度との関係を示す図、第７図は本発明により得だ電極を
用いた電池の放電曲線を示す図である。 １・・・・・・ペースト状混練物、２・・・・・・金属
多孔体、３．４・・・・・・ノズル、６・・・・・・ペ
ースト輸送系路、６・・・・・・ペースト収容槽、７・
・・・・・気密性に富むポンプ、８・・・・・・撹拌翼
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 １３図 ノス゛ントへ 第４図 父矢遥入量（客１〃）
孔体にその左右両側からペーストを吹きつけるノズルの
配置状態を示す図、第２図はノズルの配置状態の他の例
を示す図、第３図は調整したペーストを収容する槽及び
ペーストをノズルに供給するだめの気密性に富むポンプ
と密閉輸送系路との関係を示す概略図、第４図はペース
ト中の空気混入量と電極基体に対する充填密度との関係
を示す図、第５図はノズルの吹き出し口と電極基体との
距離と、ペーストの充填密度との関係を示す図、第６図
はノズル吹き出し口におけるペーストの流速と、充填密
度との関係を示す図、第７図は本発明により得だ電極を
用いた電池の放電曲線を示す図である。 １・・・・・・ペースト状混練物、２・・・・・・金属
多孔体、３．４・・・・・・ノズル、６・・・・・・ペ
ースト輸送系路、６・・・・・・ペースト収容槽、７・
・・・・・気密性に富むポンプ、８・・・・・・撹拌翼
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 １３図 ノス゛ントへ 第４図 父矢遥入量（客１〃）
Claims (4)
- （１）三次元的に連なり空間を有する金属多孔体に、活
物質粉末と導電相粉末と結着剤からなるペースト状混練
物を、ノズルで吹きつけて前記金属多孔体の空間内に充
填する電池用電極の製造法であって、前記ペースト状混
線物を撹拌して粉末物質を均一に分散させる工程と、前
記ペースト状混練物を気密性に富むポンプと密閉輸送系
路によりノズル先端におけるペースト状混線物の空気混
入量を１０容量チ以下に規制してノズルに供給し、前記
金属多孔体の左右に配置した２個のノズルよりペースト
状混線物を金属多孔体両面に吹きつける工程とを有した
電池用電極の製造法。 - （２）金属多孔体と、その左右に配置したノズルとの距
離が６０ｍｍ以下である特許請求の範囲第１項記載の電
池用電極の製造法。 - （３）ノズルよシ金属多孔体に吹きつけるペースト状混
練物の流速が１〜１０ｍ／秒である特許請求の範囲第１
項記載の電池用電極の製造法。 - （４）ペースト状混練物を吸い込んでノズルへ送り出す
気密性に富むポンプが、モーノポンプまたはダイアフラ
ムポンプである特許請求の範囲第１項記載の電池用電極
の製造法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57192971A JPS5981868A (ja) | 1982-11-01 | 1982-11-01 | 電池用電極の製造法 |
| DE8383903409T DE3378290D1 (en) | 1982-11-01 | 1983-10-25 | Method of fabricating electrodes for battery |
| PCT/JP1983/000376 WO1984001858A1 (en) | 1982-11-01 | 1983-10-25 | Method of fabricating electrodes for battery |
| US06/626,839 US4582098A (en) | 1982-11-01 | 1983-10-25 | Method of fabricating electrodes for battery |
| EP83903409A EP0126160B1 (en) | 1982-11-01 | 1983-10-25 | Method of fabricating electrodes for battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57192971A JPS5981868A (ja) | 1982-11-01 | 1982-11-01 | 電池用電極の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5981868A true JPS5981868A (ja) | 1984-05-11 |
| JPH0118543B2 JPH0118543B2 (ja) | 1989-04-06 |
Family
ID=16300085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57192971A Granted JPS5981868A (ja) | 1982-11-01 | 1982-11-01 | 電池用電極の製造法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4582098A (ja) |
| EP (1) | EP0126160B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5981868A (ja) |
| DE (1) | DE3378290D1 (ja) |
| WO (1) | WO1984001858A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5462085A (en) * | 1993-01-25 | 1995-10-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | Four-way change-over valve for air-conditioner and service valve therewith |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3816232C1 (ja) * | 1988-05-11 | 1989-07-20 | Deutsche Automobilgesellschaft Mbh, 3000 Hannover, De | |
| US5141523A (en) * | 1989-07-20 | 1992-08-25 | Gates Energy Products, Inc. | Rechargeable nickel electrode containing electrochemical cell and method |
| JPH04137368A (ja) * | 1990-09-26 | 1992-05-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ニッケル／水素蓄電池とその製造法 |
| WO1994006163A1 (en) * | 1992-09-10 | 1994-03-17 | Pita Witehira | Electrode frame having structural members and additional web material |
| DE69606349T2 (de) * | 1995-05-09 | 2000-10-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Batterieelektroden und Verfahren zur Herstellung |
| JP2976863B2 (ja) * | 1995-10-09 | 1999-11-10 | 松下電器産業株式会社 | 電池用電極の製造法 |
| US5981108A (en) * | 1995-10-09 | 1999-11-09 | Matsushita Electric Industrial Co, Ltd. | Electrodes for battery and method of fabricating the same |
| US6436575B1 (en) | 1998-11-13 | 2002-08-20 | Moltech Power Systems, Inc. | Pasted positive electrode and process for its production |
| WO2006120907A1 (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 電極合剤ペーストの塗布方法および装置 |
| WO2016069441A1 (en) * | 2014-10-27 | 2016-05-06 | Dragonfly Energy, LLC | Processes for the manufacture of conductive particle films for lithium ion batteries and lithium ion batteries |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3472696A (en) * | 1968-07-29 | 1969-10-14 | Mark Shoeld | Storage battery having spiral electrodes with improved active material carrier |
| JPS5374245A (en) * | 1976-12-15 | 1978-07-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing electrode plate for battery |
| DE2952234A1 (de) * | 1979-12-22 | 1981-07-02 | Varta Batterie | Verfahren und vorrichtung zum dosieren von auf bandfoermiges material aufgebrachter paste |
-
1982
- 1982-11-01 JP JP57192971A patent/JPS5981868A/ja active Granted
-
1983
- 1983-10-25 DE DE8383903409T patent/DE3378290D1/de not_active Expired
- 1983-10-25 US US06/626,839 patent/US4582098A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-10-25 WO PCT/JP1983/000376 patent/WO1984001858A1/ja active IP Right Grant
- 1983-10-25 EP EP83903409A patent/EP0126160B1/en not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5462085A (en) * | 1993-01-25 | 1995-10-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | Four-way change-over valve for air-conditioner and service valve therewith |
| US5732739A (en) * | 1993-01-25 | 1998-03-31 | Pacific Engineering Co., Ltd. | Four-way change-over valve for air-conditioner and service valve therewith |
| US5787929A (en) * | 1993-01-25 | 1998-08-04 | Pacific Engineering Co., Ltd. | Four-way change-over valve for air conditioner and service valve therewith |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0126160A1 (en) | 1984-11-28 |
| US4582098A (en) | 1986-04-15 |
| EP0126160B1 (en) | 1988-10-19 |
| EP0126160A4 (en) | 1985-04-25 |
| WO1984001858A1 (en) | 1984-05-10 |
| JPH0118543B2 (ja) | 1989-04-06 |
| DE3378290D1 (en) | 1988-11-24 |
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