JPS62123661A - 蓄電池用極板の製造方法 - Google Patents
蓄電池用極板の製造方法Info
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- JPS62123661A JPS62123661A JP60262675A JP26267585A JPS62123661A JP S62123661 A JPS62123661 A JP S62123661A JP 60262675 A JP60262675 A JP 60262675A JP 26267585 A JP26267585 A JP 26267585A JP S62123661 A JPS62123661 A JP S62123661A
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、三次元網状構造を有するスポンジ状金属多孔
体基板の内部に活物質を充填してなる蓄電池用極板の改
良された製造方法に関するものである。
体基板の内部に活物質を充填してなる蓄電池用極板の改
良された製造方法に関するものである。
（従来の技術）
Ｎｉ−Ｃｄ蓄電池に代表されるアルカリ蓄電池は、寿命
や高率放電などの特性において優れた性能を発揮するた
め各種電気機器や防災用電源などに広く利用されており
、特に密閉化された電池は高信頼性の点から宇宙開発用
電池としても多くの実績を有している。
や高率放電などの特性において優れた性能を発揮するた
め各種電気機器や防災用電源などに広く利用されており
、特に密閉化された電池は高信頼性の点から宇宙開発用
電池としても多くの実績を有している。
アルカリ蓄電池として最も重要な評価特性は、寿命特性
及びエネルギー密度であるが、Ｎｉ−Ｃｄ電池では、こ
のエネルギー密度の値は他のアルカリ電池のそれよりや
や低いため、ニッケル正極の改良による高容量化が開発
の大きな目的になっている。
及びエネルギー密度であるが、Ｎｉ−Ｃｄ電池では、こ
のエネルギー密度の値は他のアルカリ電池のそれよりや
や低いため、ニッケル正極の改良による高容量化が開発
の大きな目的になっている。
従来、一般に、アルカリ蓄電池用ニッケル正極は、ニッ
ケル粉末の焼結によって得られた焼結基板に活物質を含
浸充填して製造されており、例えば、電池用極板の活物
質保持体にスポンジ状金属体基板を適用した電極におい
てはスポンジ状金属の空隙内に粉末状の活物質混合体と
増粘剤との混練活物質を機械的に充填した後、加圧する
方法が提案されている。
ケル粉末の焼結によって得られた焼結基板に活物質を含
浸充填して製造されており、例えば、電池用極板の活物
質保持体にスポンジ状金属体基板を適用した電極におい
てはスポンジ状金属の空隙内に粉末状の活物質混合体と
増粘剤との混練活物質を機械的に充填した後、加圧する
方法が提案されている。
（発明が解決しようとする問題点）
ところが前記混練活物質を充填する方法におけるスポン
ジ状金属多孔体基板の多孔質空隙部の平均孔径は、常法
で使用されているスポンジ状金属多孔体基板の平均孔径
の１０倍以上の大きさであるため、蓄電池として用いら
れる際に、充放電時において発生するガスによって、活
物質が前記スポンジ状金属多孔体基板電極から著しく脱
落する現象が生じる。
ジ状金属多孔体基板の多孔質空隙部の平均孔径は、常法
で使用されているスポンジ状金属多孔体基板の平均孔径
の１０倍以上の大きさであるため、蓄電池として用いら
れる際に、充放電時において発生するガスによって、活
物質が前記スポンジ状金属多孔体基板電極から著しく脱
落する現象が生じる。
このような欠点を解消するために、活物質の充填された
スポンジ状金属多孔体基板電極体の表面層の活物質を除
去して、スポンジ金属面を露出し、これに加圧を施して
所望の電極とする提案がなされているが、この方法では
一旦充填された活物質の一部を除去しなければならない
という余分の工程に加えて、除去された活物質のロスが
直接製造コストのアップをもたらすという不利な点があ
る。
スポンジ状金属多孔体基板電極体の表面層の活物質を除
去して、スポンジ金属面を露出し、これに加圧を施して
所望の電極とする提案がなされているが、この方法では
一旦充填された活物質の一部を除去しなければならない
という余分の工程に加えて、除去された活物質のロスが
直接製造コストのアップをもたらすという不利な点があ
る。
さらに他の重要な問題点として、従来技術においては、
電池として充放電サイクルを繰り返しているうちに電極
体内部に充填されている活物質が膨張して表面へ伸び出
し、結果的には電極表面からの活物質の脱落を招くとい
うことがある。
電池として充放電サイクルを繰り返しているうちに電極
体内部に充填されている活物質が膨張して表面へ伸び出
し、結果的には電極表面からの活物質の脱落を招くとい
うことがある。
（問題点を解決するための手段） ゛本発明は以上
の問題点にに鑑みてなされたもので、その要点は、厚み
が最終所望型極厚よりも厚く、平均孔径が一様なスポン
ジ状金属多孔体基板に対して、活物質を充填する前に、
予め所望の電極板の厚さにまて軽くスキンパス圧延を施
すことにより、前記スポンジ状金属多孔体基板の表面層
の金属骨格の重なり合いを密にして、表面層の平均孔径
を小さくすることと、このようにして得られたスポンジ
状金属多孔体基板をその後、非酸化性の雰囲気中で、そ
の金属の融点よりも低い温度で加熱処理を施して、前記
金属骨格の重なり合いの部分を相互拡散により接合して
機械的強度を高め、そしてその後、該加熱処理されたス
ポンジ状金属多孔体基板に活物質を充填して蓄電池用電
極とすることである。
の問題点にに鑑みてなされたもので、その要点は、厚み
が最終所望型極厚よりも厚く、平均孔径が一様なスポン
ジ状金属多孔体基板に対して、活物質を充填する前に、
予め所望の電極板の厚さにまて軽くスキンパス圧延を施
すことにより、前記スポンジ状金属多孔体基板の表面層
の金属骨格の重なり合いを密にして、表面層の平均孔径
を小さくすることと、このようにして得られたスポンジ
状金属多孔体基板をその後、非酸化性の雰囲気中で、そ
の金属の融点よりも低い温度で加熱処理を施して、前記
金属骨格の重なり合いの部分を相互拡散により接合して
機械的強度を高め、そしてその後、該加熱処理されたス
ポンジ状金属多孔体基板に活物質を充填して蓄電池用電
極とすることである。
すなわち本発明は、三次元網状構造のスポンジ状金属多
孔体基板を電極基板とする蓄電池用極板の製造方法にお
いて、まず前記スポンジ状金属多孔体基板にスキンパス
圧延を施した後、非酸化性雰囲気中で、加熱処理を施し
、しかる後該スポンジ状金属多孔体基板に活物質を充填
することを特徴とする蓄電池用極板の製造方法である。
孔体基板を電極基板とする蓄電池用極板の製造方法にお
いて、まず前記スポンジ状金属多孔体基板にスキンパス
圧延を施した後、非酸化性雰囲気中で、加熱処理を施し
、しかる後該スポンジ状金属多孔体基板に活物質を充填
することを特徴とする蓄電池用極板の製造方法である。
スキンパス圧延は、焼なまし後の冷延鋼板の歪み模様を
除去したり、硬度を高める等のために、０．５〜２％の
軽圧力をかける冷間圧延であるが、本発明方法では該技
術を電極用スポンジ状金属多孔体基板へ巧みに適用して
、表面層のみの多孔質孔径を縮小し、そして加熱による
拡散接合を施して機械的に強固な表面層とし、もって内
部に充填された活物質の電極表面からの脱落防止を計っ
たのである。
除去したり、硬度を高める等のために、０．５〜２％の
軽圧力をかける冷間圧延であるが、本発明方法では該技
術を電極用スポンジ状金属多孔体基板へ巧みに適用して
、表面層のみの多孔質孔径を縮小し、そして加熱による
拡散接合を施して機械的に強固な表面層とし、もって内
部に充填された活物質の電極表面からの脱落防止を計っ
たのである。
なお、スキンパス圧延を施した後、加熱処理をしない場
合は、電極表面からの活物質の脱落防止が十分に達成さ
れず、優良なものでないことが実験により確認された。
合は、電極表面からの活物質の脱落防止が十分に達成さ
れず、優良なものでないことが実験により確認された。
（実施例）
以下本発明の実施例について詳述する。
実施例１：
材質がニッケルである厚さ１．３Ｉ、平均孔径が約１３
０μ川のスポンジ状多孔シートを電極体の基板として準
備した。まず１．３ｍｍ＋厚のスポンジ状多孔シートに
ついて、これにスキンパス圧延を施して厚さ０．９ｍｍ
の多孔体を製作した。その後、この０．９ｍｍの多孔体
を９００℃の還元雰囲気中で加熱して、熱処理済のスポ
ンジ状多孔シートを得、これに水酸化ニッケル、ニッケ
ル粉、ＣＭＣ及び水からなるペースト状の活物質を機械
的に加圧充填して、ニッケル極板とした。
０μ川のスポンジ状多孔シートを電極体の基板として準
備した。まず１．３ｍｍ＋厚のスポンジ状多孔シートに
ついて、これにスキンパス圧延を施して厚さ０．９ｍｍ
の多孔体を製作した。その後、この０．９ｍｍの多孔体
を９００℃の還元雰囲気中で加熱して、熱処理済のスポ
ンジ状多孔シートを得、これに水酸化ニッケル、ニッケ
ル粉、ＣＭＣ及び水からなるペースト状の活物質を機械
的に加圧充填して、ニッケル極板とした。
このニッケル極板を正極とし、正極の理論容量の１５０
％相当の容量を有するカドミウム負極と組み合わせて、
Ｃタイプの円筒状密閉電池をつくり、充放電サイクル寿
命試験を行なった。
％相当の容量を有するカドミウム負極と組み合わせて、
Ｃタイプの円筒状密閉電池をつくり、充放電サイクル寿
命試験を行なった。
第１図に、充放電サイクル数と放電容量の関係を示す。
図中の曲線Ａは上記本発明実施例のニッケル極板を使用
した電池、曲線Ｂは従来のニッケル極板、すなわちスポ
ンジ状金属多孔体基板にペースト状活物質を充填後、表
面層の活物質を除去して、スポンジを形成している骨格
金属を露出し、これを加圧して得たニッケル極板を用い
た電池、曲線Ｃは、比較のためのもので、元厚１．３ｍ
＋ｎのスポンジ状ニッケル多孔体をスキンパス圧延して
０．９ｍＭとした後、熱処理は加えず、これに前記ペー
スト活物質を充填したものである。
した電池、曲線Ｂは従来のニッケル極板、すなわちスポ
ンジ状金属多孔体基板にペースト状活物質を充填後、表
面層の活物質を除去して、スポンジを形成している骨格
金属を露出し、これを加圧して得たニッケル極板を用い
た電池、曲線Ｃは、比較のためのもので、元厚１．３ｍ
＋ｎのスポンジ状ニッケル多孔体をスキンパス圧延して
０．９ｍＭとした後、熱処理は加えず、これに前記ペー
スト活物質を充填したものである。
実施例２：
材質がニッケルである厚さ１．２ｍｍ、平均孔径が約１
００μｍのスポンジ状多孔シートを電極体の基板として
用意した。
００μｍのスポンジ状多孔シートを電極体の基板として
用意した。
まず１．２＋ｎ＋ｎ厚のスポンジ状多孔シートについて
、これにスキンパス圧延を施して厚さ０゜８ｍｍの多孔
体を製作した。その後、この０．８ｍｍの多孔体を８５
０℃の還元雰囲気中で加熱して、熱処理済のスポンジ状
多孔シーＩ・とじな。
、これにスキンパス圧延を施して厚さ０゜８ｍｍの多孔
体を製作した。その後、この０．８ｍｍの多孔体を８５
０℃の還元雰囲気中で加熱して、熱処理済のスポンジ状
多孔シーＩ・とじな。
この熱処理済スポンジ状シートを陰極として、ｐＨ約２
．５の硝酸ニッケル水溶液中において、陽極に金属ニッ
ケル板を用いて３０ ｍＡ ／ ０ｍ２の電流密度で電
解した。電解時間は５時間である。
．５の硝酸ニッケル水溶液中において、陽極に金属ニッ
ケル板を用いて３０ ｍＡ ／ ０ｍ２の電流密度で電
解した。電解時間は５時間である。
このようにして得られたニッケル極板を正極とし、正極
の理論容量の１６０％の容量を有するカドミウム負極と
組み合わせて、Ｃタイプの円筒状密閉電池をつくり、充
放電サイクル試験を行った。
の理論容量の１６０％の容量を有するカドミウム負極と
組み合わせて、Ｃタイプの円筒状密閉電池をつくり、充
放電サイクル試験を行った。
第２図に、充放電サイクル数と放電容量の関係を示ず。
図中の曲線Ａ′は本発明実施例のニッケル様板を使用し
た電池、曲線りは従来のニッケル横板、すなわち厚さ１
．２ｍｍのスポンジ状ニッケル多孔体シートを厚さ０．
８ｍｍにまでスフ− キンパス圧延した後加熱処理をせず、そのまま活物質の
電析充填を行ったものである。
た電池、曲線りは従来のニッケル横板、すなわち厚さ１
．２ｍｍのスポンジ状ニッケル多孔体シートを厚さ０．
８ｍｍにまでスフ− キンパス圧延した後加熱処理をせず、そのまま活物質の
電析充填を行ったものである。
この図から、本発明の電池の充放電サイクル試験におけ
る容量低下が従来の電池に比べて小さく、したがって本
発明の電池はエネルギー密度が大きく、しかも寿命特性
に優れていることがわかる。
る容量低下が従来の電池に比べて小さく、したがって本
発明の電池はエネルギー密度が大きく、しかも寿命特性
に優れていることがわかる。
（発明の効果）
本発明は、三次元網状構造のスポンジ状金属多孔体基板
を電極基板とする蓄電池用極板の製造方法において、ま
ず前記スポンジ状金属多孔体基板にスキンパス圧延を施
した後、非酸化性雰囲気中で、加熱処理を施し、しがる
後該スポンジ状金属多孔体基板に活物質を充填するもの
であるため、本発明方法によって製造された電極基板を
用いた蓄電池においては、活物質が電極表面から脱落す
ることは抑えられ、したがって電池のエネルギー密度が
向上し、製品電池の寿命が延びるという優れた効果を発
揮する。
を電極基板とする蓄電池用極板の製造方法において、ま
ず前記スポンジ状金属多孔体基板にスキンパス圧延を施
した後、非酸化性雰囲気中で、加熱処理を施し、しがる
後該スポンジ状金属多孔体基板に活物質を充填するもの
であるため、本発明方法によって製造された電極基板を
用いた蓄電池においては、活物質が電極表面から脱落す
ることは抑えられ、したがって電池のエネルギー密度が
向上し、製品電池の寿命が延びるという優れた効果を発
揮する。
一８＝
第１図は、実施例１：における本発明によるスポンジ状
ニッケル電極を用いた蓄電池及び従来のスポンジ状ニッ
ケル極板を用いた蓄電池の充放電サイクル数と放電容量
の関係を示すグラフ、第２図は、実施例２：における本
発明による電極を用いたアルカリ蓄電池、従来のスポン
ジ状ニッケル電極を用いたアルカリ蓄電池、及び本発明
実施例の比較例電極を用いたアルカリ蓄電池の各電池の
充放電サイクル数と放電容量の関係を示すグラフである
。
ニッケル電極を用いた蓄電池及び従来のスポンジ状ニッ
ケル極板を用いた蓄電池の充放電サイクル数と放電容量
の関係を示すグラフ、第２図は、実施例２：における本
発明による電極を用いたアルカリ蓄電池、従来のスポン
ジ状ニッケル電極を用いたアルカリ蓄電池、及び本発明
実施例の比較例電極を用いたアルカリ蓄電池の各電池の
充放電サイクル数と放電容量の関係を示すグラフである
。
Claims (3)
- （１）三次元網状構造のスポンジ状金属多孔体基板を電
極基板とする蓄電池用極板の製造方法において、まず前
記スポンジ状金属多孔体基板にスキンパス圧延を施した
後、非酸化性雰囲気中で、加熱処理を施し、しかる後該
スポンジ状金属多孔体基板に活物質を充填することを特
徴とする蓄電池用極板の製造方法。 - （２）活物質の充填が、ペースト状活物質を機械的にス
ポンジ状金属多孔体基板へ押入れることにより行なわれ
る特許請求の範囲第１項記載の蓄電池用極板の製造方法
。 - （３）活物質の充填が、ニッケル塩電解液中で電析によ
り行なわれる特許請求の範囲第１項記載の蓄電池用極板
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60262675A JPS62123661A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 蓄電池用極板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60262675A JPS62123661A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 蓄電池用極板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62123661A true JPS62123661A (ja) | 1987-06-04 |
| JPH0555986B2 JPH0555986B2 (ja) | 1993-08-18 |
Family
ID=17379029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60262675A Granted JPS62123661A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 蓄電池用極板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62123661A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01292754A (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-27 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池用電極及びその製造方法 |
-
1985
- 1985-11-25 JP JP60262675A patent/JPS62123661A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01292754A (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-27 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池用電極及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0555986B2 (ja) | 1993-08-18 |
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