JPS5987759A - アルカリ電池用極板 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルカリ電池用極板に関するものである。

従来のペースト式基板はＮ１メッキをほどこした穿孔鋼
板又は鋼製ネットなどであり、又最近では９０数パーセ
ントの多孔度を有する発泡ニッケル等が用いられている
。しかしこれらは集電体としての効果、ペースト保持力
には疑問があり、集電能力を向上させる為に活物質量に
対し１０〜１５重量パーセントのニッケル粉を混入しな
目ればならないのが実状である。このようにして添加さ
れたニッケル粉は焼結されておらず、単なる混合状態で
ある為に集電体能力は焼結ニッケルよりははるかに低い
ものである。

又ペースト保持力を増すために、負極を例にとれば有機
高分子繊維の短繊維を混入させる等の方法もあるが、充
分ではなく２機械的強度か弱く、基板とペーストが剥離
しやすい為に組立て時あるいは化成時に脱落したりある
いは完成電池とした後でも脱落し易く、ショートを生じ
。

所定の公称容量が出ないあるいは寿命が短い等の欠点を
有している０又、負極における酸素消費反応は従来より
；　　２０ｄ＋Ｏ２−１−２Ｈ２０−→２　Ｃｄ（ＯＨ
）２の反応式で示される如きカドニウムと酸素の化学反
応とニッケル表面で生ずる。

２０２−ｔ−２Ｈ２０＋　４ｅ　→２０Ｈ＋２ＨＯ２１
１）ＨＯ，→２０Ｈ＋Ｏ□−（２） の反応式（１１（２）で示す如き電気化学的反応があり
。

ペースト式のガス吸収反応は焼結されたニッケル表面が
極板表面に露出した従来の焼結式極板に比較し、カドミ
ウムの化学的酸化反応のみて吸収するために急激な充電
条件には不利である。

近年のＶＴＲ用電池の如く高率充電・高率放電の要求が
著るしく高まる中では構造的に矛盾する性質を持った極
板がペースト式棒板である。

このようにカドミウム極板でさえ、活物質保持力、集電
能力に問題があると考えられるペースト式極板では、活
物質の保持力が更に要求され、利用率も百パーセントに
近くしかも放電生成物の電気伝導度が極めて低いニッケ
ル正極板への適用は困難であった。このような欠点を補
うために発泡ニッケルを用いニッケル正極板製造を行な
゛）方法も提案されているが１発泡ニッケルはそれ自体
もろく折れやすい。従って密閉円筒型電池でも小型にな
り巻込み半径が小になる程生産には不向きである。

ところで、従来のカーボニルニッケル粉を原料とし１ｇ
孔鋼板に焼結されたニッケル焼結体の平均孔径は第１図
の（Ａ）に示す如く、５〜７μ程度であり、活物質充填
法よしては化学含浸法又は電解含浸法にたよらざるを得
ないのが実状であり、はなはだ時間を費し、又、大規模
な設備が必要である。特に前者は連続生産の不可能な減
圧含浸ｒ、程を必要としており、しかも１回の含浸工程
で充填される量が少ない為に５〜９回の真空含浸→乾燥
−〉中和−〉乾燥の工程を経なければならず、又後者は
含浸量、設備。

運転コスト等の欠点を持っている。此等がニッケルーカ
ドミウム電池の製造価格引きＦげを妨げる要因となって
いた。

本発明は上記従来の欠点を除去するもＱ）で。

ニッケル鍍鋼製金属シート又はネット等の基体にカーボ
ニルニッケル粉を焼結して得た５０〜２［１０／ｊの孔
径を有する多孔体に酸化カドミウム。

水酸化ニッケル及びバインダーからなるーく−ストを塗
布したことを特徴とするものである。

発泡性マイクロバルーン・造孔剤等を用いれば第１図の
（Ｂ）の如く５０〜２００μ程度の孔径を持つ焼結体は
容易に、しかも孔の形状あるいは孔径は任意に設定でき
るようになり、その多孔度も９０〜９５％のものが生産
可能とな−）だ。

このような今迄の焼結体よりもはるかに大なる孔径を任
意に選択できることにより従来焼結体テハ不５ｆ能であ
ったペースティングによる充填がｉｉＪ能となった。

以下実施例に従って本発明を詳述する。

実施例１ 厚さ０．０６朋、孔径１．５Ｍ、穿孔率４９％の二ソケ
ルメッキを施した開孔鋼板にニンケル粉８５重量部及び
１５重量部の平均孔径８０μで中空度９５％のマイクロ
バルーンを約６％のカルボキシメチルセルローズと混練
し塗布する。このスラリー溶液を塗着した帯体を所定の
スリ・ノド間を通過させ、赤外線ランプ、熱風発生器等
の乾燥器の中を通過させ、スラリー溶液中の水分を乾燥
させた後、水素あるいはアンモニア分解ガスをその中に
供給することにより還元性雰囲気とした温度１０００〜
１１００°Ｃの焼結炉を通過させ大孔径ニツウル基板を
得る。このようにして製造された多孔性ニッケル基板は
約１００μの孔径を有し、多孔度９５％、全厚１．３朋
である。この多孔性ニッケル基体に酸化カドミウムをカ
ルボキシメチルセルローズ水溶液にて混練したペースト
を塗着後約１００°Ｃの熱風により１０分間乾燥せしめ
た後、ロールプレスによｌ：１９．６５鮎にプレスし、
比重１．２０のＫＯＨ中で３　ｊｒ＋Ａ７Ｃ，ｒにて容
量の１５０％の電気量を充電し、　６””／／ＣＪの放
電々流で０■まで放電した後に水洗を行ない、乾燥後所
定寸法に打抜いてカドミウム負極板とする。

実施例２ ペースト用基板の製法は実施例１と同じ処方により得る
が造化剤として用いるマ・ｒクロバルーンは粒径が５０
μ〜８０μのものを用い、８０〜１００μの孔径を有し
９３％稈度のポロシティ−をもつ基体を製造する。この
ベースＩ・基体に水酸化ニッケル９０重量部、水酸化カ
ドミウム５型取部、コバルト５重量部を混合し、３％の
カルボキシメチルセルロース水溶液にて混練後。

１２〜１．６間のニッケル焼結体に押しこんで充填し、
乾燥後ロールプレスにて０．６５ｍｍに加圧し、ニッケ
ル電極とする。次いで１．２０　ＫＯ，［（にて２””
／ｃ＋Ｊで容量の１５０％を充電い６ｒｒｒＡ、／ｌ、
、１の放電々流でＯｖまで放電し、水洗乾燥を行ない所
定寸法に打ち抜いて極板とする。

実施例１で製作したペースト電極及び従来の製造法で示
した極板の放電特性を第２図に示す。

第２図の（Ｂ）は本発明によるペースト極板であり。

第２図の（４）は従来極板を示す。本放電試験は１．２
゜ＫＯＨ中で２５°Ｃにて容ｆｆｉ＋７）１５０％を１
０時間率で充電し、Ｈり／Ｈ９ｏ電極を用いてｏｖ迄放
電を行なった場合の挙動である。

図より解る如くμＧ放電容量に於いては２５％の容量増
加を示し、又１ｃ放電においてもは寸２５％の容量増を
示しており、放電電圧の低下も見られず、ペースト法に
よる極板であっても極めて高率放電特性の良い事が解る
。此等の原因は従来のペースト極板の集電能力が低がっ
たのに対し９本発明によるペースト極板は個々のニッケ
ル粒子が焼結されており高い集電能づＪを有する為であ
ることは前述の通りである。

実施例２で製造したペースト極板及び従来の含浸法によ
り製造した極板の放電特性を第６図に示す。第６図の（
Ｂ）は本発明によるペースト正接板であり、（Ａ）は従
来極板である。本放電試験は１．２０　ＫＯＨ中テ２５
°ｃにて容量ノ１５０％を１０時間率で充電し、　Ｈｇ
／Ｈｇｏ電極を用いてｏＶ迄放電したものである。図ｊ
；す／ｌＩｌ’るηＩＩ　＜μＣ放電に於いては従来極
板より２０％の容量増加を示１７ており１Ｃ放電に於い
ても１５％とその容量の減少程度は非常に少なく急速放
電特性も非常に優れたベースト基体であることを示し°
Ｃいる０実施例１，２とも２０〜２５％の容量増加を示
し、高容量電池製造が可能であることを示しているが、
更に本発明の特徴はその製造方法が連続的な生産を１丁
能とするペースディンツバにより活物質を従来の焼結体
に充填可能としたごとにＪ：す、大ＩＩ］なコストダウ
ンが出来る点にある。

以上１本発明は製造面においてはペースト式の特徴を有
し、又性能面においては焼結囲板の特徴を有しており、
含浸工程あるいは電析工程をペースディアブ工程に置換
し得る事にＬす。

連続生産が可能となり大ｒｌｊな生産コストの削減をｎ
ｆ能とした。更に急速充放電用極板としても。

集電作用、ガス吸収作用の向上により最適であるだけで
なく、活物質の脱落防止により長寿命化が実現する等、
その工業的価値は、はなはだ大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来極板のニッケル焼結体の孔径分布及び本発
明によるペースティング基板の孔径分布を示しく支）が
従来基板、（Ｂ）が本発明による基板、第２図はカドミ
ウム負極板の放電特性を示し、（Ａ）が従来極板、（Ｂ
）が本発明によるペースト極板、第５図はニッケル正極
板の放電特性を示し、（Ａ）が従来の含浸極板、（Ｂ）
が本発明によるペースト極板である。 出願人　湯浅電池株式会社 第１図 細　　　孔　　　径　　（μ） １　　　　　　２　　　　　　８　　　　　　４　　　
　　　５　　　　　　６放電時間（ＩＩ） １．２　　　ｉ’ｌ　　　４　　５　　６放′１１Ｌ時
間（１１）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ニッケル鍍鋼製金属シート又はネット等の基体にカ
   ーボニルニッケル粉を焼結して得り５０〜２００μの孔
   径を有する多孔体に酸化カドミウム、水酸化ニッ、ケル
   及びバインクー力らなるペースＦを塗布したことを特徴
   とするアルカリ電池用極板。 ２）基体がカーボニルニッケル粉を焼結して得た基体で
   ある特許請求の範囲第１項記載のアルカリ電池用極板。 ３＞　　孔径ｓｏ〜２００μの＝ｙケル多多孔体力カー
   ボニルニッケル粉粒子又はフレーク状発泡剤又は発泡性
   マイクロバルーン及び造化剤として有機高分子粒子とか
   ら焼結して得られた特許請求の範囲第１項記載のアルカ
   リ電池用極板。 ４）塗布された酸化カドミウムあるいは水酸化ニッケル
   とバインダーからなるペーストがプレスされている特許
   請求の範囲第１項乃至第６項記載のアルカリ電池用極板
   。