JPS62271346A - アルカリ蓄電池用正極の製造法 - 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】 ６、　発明の詳細な説明 （イ）　産業上の利用分野 本発明はアルカリ蓄電池用正極の製造法に関するもので
ある。

（口１　従来の技術 アルカリ蓄電池用のニッケル正極は従来より一般的には
焼結式製法により得られている。この焼結式製法により
得られたニッケル正極はサイクル特性、高率放電特性な
どの面では、優れているが製造工程が複雑であり製造コ
ストが高くつくなどの欠点を有する為、近年非焼結式製
法が研究されている。非焼結式製法には、活物質粉末を
平面状の導電性？１！極基体にペースト状にして塗着す
るもの、スポンジ状あるいはフェルト状の三次元導電性
基体いわゆる発泡ニッケル、焼結ニッケル繊維基体の内
部に活物質粉末を充填するもの、あるいは微孔を穿った
金属板で作ったポケット状の電極基体中に活物質粉末を
充填するもの、圧結した活物質を金属網集重体で覆った
ものなどがある。前２者は、一般的に円筒型密閉式１！
池に用いられている事が多い。これらの非焼結式製法（
こおいては活物質粉末粒径が電極基体の孔径より微細で
ある為充放電により活物質粉末が脱落するおそれがある
。従って、従来は結着剤としてポリスチレンやポリエチ
レンで活物質を結着、保持し完成電極としたものや、特
開昭５０−１２８１３７号に開示された如く、ポリテト
ラフルオロエチレンのネットワークで活物質を包み込ん
で保持し完成電極とする製法が一般的に用いられてきた
。しかしながら前者は結着剤被膜が活物質粒子表面を覆
うため放電特性が低下するなどの問題があり、また後者
は製造工程Ｉこポリテトラフルオロエチレンを繊維化さ
せる工程が必要であって、一旦ポリテトラフルオロエチ
レンが’ｆＪＡ　Ｉｎ化されてしまうとペーストがゴム
状態となり多孔性電極基体への塗着が困難となる。また
ポリテトラフルオロエチレン特有（Ｄ撥水性（こより極
板の電解液の吸液性が低下するということがある。一方
特開昭５２−９５０３７）こ開示された製法では、結着
剤とともにペースト化した活物質をあらかじめ基体に塗
着し、次いで酸を作用させて活物質を一旦溶解し、さら
にアルカリ溶液を作用させて再度活物質化することｆこ
よって結着強度を向上させることを提案している。この
方法においては活物質を一旦溶解し、析出させているの
で充填初期の活物質粒子径よりも溶解後の粒子径が小さ
くなっていると考えられる為活物質粒子間の結合力が弱
く、また製造工程上においても、アルカリ処理及びそれ
に関連する水洗などの工程が必要となるなどの問題があ
る。またこれらの例では結着力を上げる為に結着剤の添
加量を大きくすると電極の抵抗の増加が大きくなり、多
量に用いることは出来ず、十分に滴定した電極は得られ
なかった。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は、アルカリ蓄電池用非焼結式正極の製造法にお
いて、製造工程の複雑化や電極性能の低下をきたすこと
なく、活物質の脱落の無い強度大なる正極を得んとする
ものである。

（−１−１問題を解決するだめの手段 本発明は、集電基体に正極活物質粉末を直接充填あるい
は正極活物質粉末と生体とするペーストを塗着するもの
において、正極活物質粉末にリン酸塩若しくは縮合リン
酸塩を添加した後、乾燥処理を施すものである。前記リ
ン酸塩若しくは縮合リン酸塩の添加量は正極活物質（こ
対し０，５〜５重量％の範囲が好ましい。

（ホ）作　用 ＭＸＰＯ４で表わされるリン酸塩若しくはその縮合体は
、添加後、乾燥処理を行うと、結着作用を示し極板の結
着強度が向上し、利用率、サイクル特性においてきわめ
て優れたアルカリ蓄電池用正極が得られる。

（へ）実施例 種々の物質を活物質ペースト中１こ添加し結着効果を検
討し第１表に示した。

第１表 第１表中において＋＋は結着効果の非常に優れるもの、
＋は結着効果はあるものの＋＋より劣るもの、±０は結
着効果がないものを示す。

尚、添加物の添加口としては活物質重ｆｉｌこ対し５重
＠％とじ、分散媒には、活物質１００重量部に対し３０
重量部の水を使用してペースト化しニブケル繊維焼結基
体Ｉこ塗着、乾燥した。なお、添加物の添加方法として
はあらかじめ分散媒に溶解して用いた。ポリビニルアル
コールは代表的す結を 着剤の１種であるがリン酸ナトリウム、リン酸２八 ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウムはいずれもこ
れと同等の結着効果を示すことがわかった。

これらはいずれもＭｘＰ○４で表わされるリン酸の塩ま
たはその縮合体でありこれが優れた結着性の要因と考え
られる。なお、これらリン酸塩またはその縮合体は乾燥
することにより結着作用を示すものであり、単に添加す
るのみでは結着剤としての作用は得られない。

尚、特開昭５２−９５０３７に開示されたように活物質
を溶解する分散媒としてたとえば塩酸、硝酸などの酸類
及びアンモニアを用いた場合は、ペーストが強酸性ある
いは強アルカリ性となり、活物質の一部が溶解し小粒径
活物質となり充填密度が低下するという問題がある。し
かしながら本発明では巣がほとんど中性に保たれており
、前述したような問題はない。

第１図に第１表のＡのリン酸２す）　ＩＪウム、第２図
に第１表のＥの次亜リン酸す）　ＩＪウムを各々添加し
た正極要部の電子顕微鏡写真を示す。本発明にかかわる
第１図においては活物質同志がリン酸添加物の１セメン
ト効果′により結着しているのがわかる。しかしながら
ｖｇ２図に示される次亜リン酸ナトリウムは結着効果を
示さず、同様ζこ亜リン酸ナトリウムも結着作用を示さ
ないことが判った。

次にリン酸２ナトＩＪウムを用い添加量を変化させた時
の結着強度及び体積効率との関係を＠３図に示す。リン
酸２ナトＩＪウム添加量が活物質に対し０．５重針％で
十分な結着性が得られまた５重量％を超えるとリン酸の
画板内に占める体積が大きくなり電池容量に影響が現わ
れる。従って添加量は０５〜５重量％とするのが望まし
い。

実施例１ 水酸化ニッケル９５重量部、水酸化コバルト５重量部か
らなる活物質に、添加剤として５％のリン酸１す）　Ｉ
Ｊウム水溶液３０部を加え、ペースト化し厚さ１．０Ｈ
多孔度９４％のニッケル繊維焼結体に塗着、乾燥後１０
００＆９／ｄ加圧し完成極板とした。

実施例２ 添加剤として５％のリン酸２ナトリウム水溶液３０部を
用いた他は実施例１と同様にした。

実施例３ 添加剤として５多のへキサメタリン酸ナトリウム水溶液
３０部を用いた他は実施例１と同様にした。

比較例 ５％ポリビニルアルコール水溶液３０部を用いた他は実
施例１と同様にした。

上述の如く作成したニッケル極板を用いカドミウム極板
と組み合わせて円筒型密閉式ニッケルカドミウム電池を
得た。第２表にそれぞれの極板乾燥後組み立てまでの活
物質保持量を活物質結着性として表し、利用率ならびに
初期容量を１００％としたときの５００サイクル後の容
量を容量保持率として表した。

第　　　　２　　　　　表 ！ｇ２表より本発明に係る実施例１〜３は、活物質の結
着性において従来のものと何らかわることなく、利用率
の高い、容量保持率が優れたアルカリ蓄電池用正画が得
られることがわかる。

また工程上においても添加、乾燥処理するだけで効果が
得られ、ポリテトラフルオロエチレンヲ使用１．た時の
上うな繊維イピのための畑作なＩＪ♀カＳ不要であるの
ですぐれた製法である。

尚、実施例においては正極活物質粉末を主体とするペー
スト調整時にペースト中にリン酸塩を添加、乾燥させた
が、ニッケル繊維焼結体のような基体に正極活物質粉末
を直接充填した後、リン酸溶液中に浸漬し乾燥すること
によっても同様の効果が得られる。

上述した如く本発明（こよる電池用り極の製造法へ １こよれば、簡単な製造工程で活物質の脱落のない強度
穴なる正極を得ることができ、活物質の利用率の向上と
容量保持率の向上が計れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による正極要部の電子顕微鏡写真、第２
図は比較用正極要部の電子顕微鏡写真（いずれも倍率２
０００倍）であり、第３図はリン酸２す）　ＩＪウムの
添加量を変化させたときの結着強度と体積効率の関係を
示すものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）集電基体に、正極活物質粉末を直接充填あるいは
   正極活物質粉末を主体とするペーストを塗着するものに
   おいて、正極活物質粉末にリン酸塩若しくは縮合リン酸
   塩を添加した後、乾燥処理を施すことを特徴とするアル
   カリ蓄電池用正極の製造法。
2. （２）前記リン酸塩若しくは縮合リン酸塩の添加量が正
   極活物質に対し０．５〜５重量％であることを特徴とす
   るアルカリ蓄電池用正極の製造法。