JPS6235457A - 電極材 - Google Patents
電極材Info
- Publication number
- JPS6235457A JPS6235457A JP60174596A JP17459685A JPS6235457A JP S6235457 A JPS6235457 A JP S6235457A JP 60174596 A JP60174596 A JP 60174596A JP 17459685 A JP17459685 A JP 17459685A JP S6235457 A JPS6235457 A JP S6235457A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- whisker
- pores
- electrode material
- sintering
- metal
- 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
Links
Classifications
-
- 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)
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〕
この発明は、例えば二次電池などに用いられる電極材に
関するものである。
関するものである。
Ｃ従来の技術Ｊ
特開昭５９−２１９８５９号公報や特開昭５９−２１９
８６０号公報に記載された、例えばＮｉ−Ｃｄ電池やＮ
１〜Ｈ２電池に用いられる電極材は、湿式法、あるいは
乾式法により、Ｎ１基板上に塗布、あるいは堆積させた
Ｎ１粉末を焼結させた多孔性電極材であった。
８６０号公報に記載された、例えばＮｉ−Ｃｄ電池やＮ
１〜Ｈ２電池に用いられる電極材は、湿式法、あるいは
乾式法により、Ｎ１基板上に塗布、あるいは堆積させた
Ｎ１粉末を焼結させた多孔性電極材であった。
この多孔性電極材は、Ｉｇ当りおよそ１０ Ｕ ０ｃＩ
Ｉ程度の表面積を有しており、気孔率はおよそ８０％程
度である。ｔ＋、好適な気孔の大きさは１０ミクロン程
度である。
Ｉ程度の表面積を有しており、気孔率はおよそ８０％程
度である。ｔ＋、好適な気孔の大きさは１０ミクロン程
度である。
〔発明が解決しようとする問題点］
上記のような電極材をＮｉ−Ｃｄ電池やＮｉ−Ｈ２電池
に用いる場合、例えばａｔ（ｎｏ３）ｚ水溶液やＫＯＨ
水溶液を用い、化学浸法又は電気含浸法などの化成処理
によって、多孔性電極材中へＮｉ （ＯＨ） ２を含浸
させる。この時、多孔性電極材の気孔は、なるべくまっ
すぐに近い空洞が形成されている方がＮｉ（ＯＨ）２を
含浸させやすく、また密閉形気孔もない方がよい。とこ
ろが、Ｎ１粉木の焼結によって生じる気孔は、まっすぐ
にはならず、いくつかの気孔の連続体となるため、くび
れな形をしているのが常である。また焼結条件によって
は密閉形気孔も生じ、このような気孔は利用することが
できず、無意味であった。このように、気孔が不均一で
あると、充放電の際、Ｎ１（Ｏｆ（）２−ＮｉＯＯＨの
相変化のくり返しに伴なう体積変化により、電極材と相
変化物質との間に発生する歪が大きくなシ、電極材の寿
命が短くなる。
に用いる場合、例えばａｔ（ｎｏ３）ｚ水溶液やＫＯＨ
水溶液を用い、化学浸法又は電気含浸法などの化成処理
によって、多孔性電極材中へＮｉ （ＯＨ） ２を含浸
させる。この時、多孔性電極材の気孔は、なるべくまっ
すぐに近い空洞が形成されている方がＮｉ（ＯＨ）２を
含浸させやすく、また密閉形気孔もない方がよい。とこ
ろが、Ｎ１粉木の焼結によって生じる気孔は、まっすぐ
にはならず、いくつかの気孔の連続体となるため、くび
れな形をしているのが常である。また焼結条件によって
は密閉形気孔も生じ、このような気孔は利用することが
できず、無意味であった。このように、気孔が不均一で
あると、充放電の際、Ｎ１（Ｏｆ（）２−ＮｉＯＯＨの
相変化のくり返しに伴なう体積変化により、電極材と相
変化物質との間に発生する歪が大きくなシ、電極材の寿
命が短くなる。
また、気孔の大きさを制御するのはたいへん固唾である
などの問題点があった。
などの問題点があった。
この発明は、以上のような問題点を解消するためになさ
れたもので、まっすぐの気孔を持ち、気孔の大きさも任
意に制御できる電極材を得ようとするものである。
れたもので、まっすぐの気孔を持ち、気孔の大きさも任
意に制御できる電極材を得ようとするものである。
〔問題点を解決するための手段」
この発明に係る電極材は、金属基板に直径０．５〜１０
ミクロンのウィスカー金属を立設させ比ものである。
ミクロンのウィスカー金属を立設させ比ものである。
〔作用〕
この発明におけるウィスカー金属は、基板に立設されて
おり、ウィスカー金属間の空間が気孔になり、このため
、まっすぐで均一な気孔を構成できる。また、この間隔
を制御することにより、気孔の大きさを容易に制御でき
る。
おり、ウィスカー金属間の空間が気孔になり、このため
、まっすぐで均一な気孔を構成できる。また、この間隔
を制御することにより、気孔の大きさを容易に制御でき
る。
この発明の一実施例を図について説明する。第１図にお
いて、（１） ＃−を基板で、例えばＮ１薄板、（２）
はＮ１＃板（１）に立設するウィスカー金属で、直径０
．５〜１０ミクロンのＮ１ウィスカーである。Ｎ１ウィ
スカー（２）は、例えば長手軸方向に互いに並設され、
Ｎ１薄板（１）に垂直に立設しており、この場合ｒｉ直
直径５ククロン程のものを用いているｏ Ｎｉクィスカ
−（２）ｔ−１例えば乾式法でＮ１薄板（１）上にふり
まき、焼結する。この時の電気炉として、例えば外部か
ら垂直又は水平磁場が印加された焼結炉を用い、焼結開
始前から焼結完ｒ後まで磁場を印加すると、 Ｎｉクィ
スカ−（２）の長手軸方向とＮ１薄板（２）とのなす角
度や、Ｎ１クィスカ−（２）闇の間隔、即ち気孔の大き
さを任意に制御できる。この時の磁場の強さはＮｉクイ
スカ−（２）がその方向を維持できる程度に強ければよ
い。この発明による電極材では、基板（１）にＮ１クイ
スカ−（２〕が立設しているため、すべてまっすぐな気
孔が実現でき、Ｎｉ−Ｃｄ電池などに用いるなめに、
Ｎｔ（ｏｎ）ｚを含浸させる際、均一に容易に含浸させ
ることができる。また、気孔が均一に構成されるため、
歪が少ない。さらにＮ１（０Ｈ）２−ＮｉＯＯＨの相変
化のくり返しにおいて、この相変化の方向にＮ１クイス
カ−（２）の長手軸方向とＮ１薄板（１）とのなす角度
を一致させることにより、電極材と相変化物質との間に
発生する歪を小さくでき、電極の寿命と長くすることが
できる。ま友、Ｎｉ（ＯＨ）２の含浸量を凪りイスカー
（２）の長さから判断して、先端部に未含浸部分を残す
ようにすれば、Ｎ１（ｏｎ）ｚの膨張に伴なう充放電能
力の低下を防止できる。また、Ｎ１クイスカ−（２）の
長さを変えることにより、ｇ当りの表面積を制御できる
ため、電極材の充放電性能？変えることができる。さら
に、Ｎ１ウィスカー（２）間の間隔は、Ｎｉ薄＆（１）
にふりまくＮｉクイスカ−（２）の量と、磁場の強度？
変えることにより制御ｏｒ能である。
いて、（１） ＃−を基板で、例えばＮ１薄板、（２）
はＮ１＃板（１）に立設するウィスカー金属で、直径０
．５〜１０ミクロンのＮ１ウィスカーである。Ｎ１ウィ
スカー（２）は、例えば長手軸方向に互いに並設され、
Ｎ１薄板（１）に垂直に立設しており、この場合ｒｉ直
直径５ククロン程のものを用いているｏ Ｎｉクィスカ
−（２）ｔ−１例えば乾式法でＮ１薄板（１）上にふり
まき、焼結する。この時の電気炉として、例えば外部か
ら垂直又は水平磁場が印加された焼結炉を用い、焼結開
始前から焼結完ｒ後まで磁場を印加すると、 Ｎｉクィ
スカ−（２）の長手軸方向とＮ１薄板（２）とのなす角
度や、Ｎ１クィスカ−（２）闇の間隔、即ち気孔の大き
さを任意に制御できる。この時の磁場の強さはＮｉクイ
スカ−（２）がその方向を維持できる程度に強ければよ
い。この発明による電極材では、基板（１）にＮ１クイ
スカ−（２〕が立設しているため、すべてまっすぐな気
孔が実現でき、Ｎｉ−Ｃｄ電池などに用いるなめに、
Ｎｔ（ｏｎ）ｚを含浸させる際、均一に容易に含浸させ
ることができる。また、気孔が均一に構成されるため、
歪が少ない。さらにＮ１（０Ｈ）２−ＮｉＯＯＨの相変
化のくり返しにおいて、この相変化の方向にＮ１クイス
カ−（２）の長手軸方向とＮ１薄板（１）とのなす角度
を一致させることにより、電極材と相変化物質との間に
発生する歪を小さくでき、電極の寿命と長くすることが
できる。ま友、Ｎｉ（ＯＨ）２の含浸量を凪りイスカー
（２）の長さから判断して、先端部に未含浸部分を残す
ようにすれば、Ｎ１（ｏｎ）ｚの膨張に伴なう充放電能
力の低下を防止できる。また、Ｎ１クイスカ−（２）の
長さを変えることにより、ｇ当りの表面積を制御できる
ため、電極材の充放電性能？変えることができる。さら
に、Ｎ１ウィスカー（２）間の間隔は、Ｎｉ薄＆（１）
にふりまくＮｉクイスカ−（２）の量と、磁場の強度？
変えることにより制御ｏｒ能である。
磁場を印加した焼結は上巳実施例の方法に限るものでは
なく、焼結温度よりも高いキュリ一点を持つ磁性体のト
レイを用い、このトレイの上に直接、あるいは任意の空
間距離ｔおいて焼結する電極材を保持して、焼結しても
よい。あるいはまた、磁性体で容器をａＩｌｌｔシ、こ
の内部に電極材を収納して、焼結することもできる。
なく、焼結温度よりも高いキュリ一点を持つ磁性体のト
レイを用い、このトレイの上に直接、あるいは任意の空
間距離ｔおいて焼結する電極材を保持して、焼結しても
よい。あるいはまた、磁性体で容器をａＩｌｌｔシ、こ
の内部に電極材を収納して、焼結することもできる。
また、ウィスカー金属として、キュリ一点の高いコバル
トなどの添加したＮｉ−Ｃｏ合象ワイスカーなどのＮ１
基合金と用いると、更に幼果カニある。
トなどの添加したＮｉ−Ｃｏ合象ワイスカーなどのＮ１
基合金と用いると、更に幼果カニある。
また、他の実施例として、第２図に示すようにウィスカ
ー金属（２）と基＆（１）との密着性ｔよくするため、
めらかじめ基板（２）の表面部にうずく焼結粉末層、こ
の場合ｒｉＮｉ ａ−結粉末層（３）を作成しておき、
その上にウィスカー企属（２）？焼結すｔＬば、ウィス
カー金属（２）と基＆（Ｌ）とが融着しやすくなる。
ー金属（２）と基＆（１）との密着性ｔよくするため、
めらかじめ基板（２）の表面部にうずく焼結粉末層、こ
の場合ｒｉＮｉ ａ−結粉末層（３）を作成しておき、
その上にウィスカー企属（２）？焼結すｔＬば、ウィス
カー金属（２）と基＆（Ｌ）とが融着しやすくなる。
また、上記実施例では、直径０．５〜ｌ（＋Ｅクロンの
ウィスカー金属を用いているが、０．５ミクロン以下だ
と、扱うのが煩雑になり、電極材としての効果が弱く、
直径１０ミクロン以上だと、電極材１ｇ当りの表面積が
５００ｍ程度となり、従来のものより小さくなる。好ま
しくは５ミクロン前後のものが望ましい。
ウィスカー金属を用いているが、０．５ミクロン以下だ
と、扱うのが煩雑になり、電極材としての効果が弱く、
直径１０ミクロン以上だと、電極材１ｇ当りの表面積が
５００ｍ程度となり、従来のものより小さくなる。好ま
しくは５ミクロン前後のものが望ましい。
以上のように、この発明によれば、金属基板に直径０．
５〜１０ミクロンのウィスカー金属を立設させることに
より、まっすぐの気孔を持ち、気孔の大きさも任意に制
御できる電極材が得られる効果がある。
５〜１０ミクロンのウィスカー金属を立設させることに
より、まっすぐの気孔を持ち、気孔の大きさも任意に制
御できる電極材が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による電極材を示す側面図
、第２図はこの発明の他の実施例による電極材を示す側
面図である。 （１）・・・基板、（２）・・・ウィスカー金属。 なお、図中、同−符８は同一、又は相当部分を示す。
、第２図はこの発明の他の実施例による電極材を示す側
面図である。 （１）・・・基板、（２）・・・ウィスカー金属。 なお、図中、同−符８は同一、又は相当部分を示す。
Claims (4)
- （１）金属基板に直径０．５〜１０ミクロンのウィスカ
ー金属を立設させた電極材。 - （２）ウィスカー金属は、長手軸方向に互いに並設され
ている特許請求の範囲第１項記載の電極材。 - （３）ウィスカー金属は、ニッケル基合金である特許請
求の範囲第１項又は第２項記載の電極材。 - （４）金属基板は、その表面部に焼結粉末層が設けられ
ている特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
記載の電極材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60174596A JPS6235457A (ja) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | 電極材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60174596A JPS6235457A (ja) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | 電極材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6235457A true JPS6235457A (ja) | 1987-02-16 |
Family
ID=15981334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60174596A Pending JPS6235457A (ja) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | 電極材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6235457A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05239973A (ja) * | 1991-03-28 | 1993-09-17 | Etsuichi Matsuda | 吊車の走行制御装置 |
| EP0858853A4 (en) * | 1996-07-29 | 1999-06-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | METALLIC POROUS BODY AND PRODUCTION METHOD |
| JP2008103118A (ja) * | 2006-10-17 | 2008-05-01 | Nissan Motor Co Ltd | 電池用電極 |
| JP2009295331A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Sony Corp | 負極集電体およびその形成方法、ならびに負極および二次電池 |
-
1985
- 1985-08-06 JP JP60174596A patent/JPS6235457A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05239973A (ja) * | 1991-03-28 | 1993-09-17 | Etsuichi Matsuda | 吊車の走行制御装置 |
| EP0858853A4 (en) * | 1996-07-29 | 1999-06-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | METALLIC POROUS BODY AND PRODUCTION METHOD |
| US6197251B1 (en) | 1996-07-29 | 2001-03-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Porous metal material, and method for manufacturing same |
| JP2008103118A (ja) * | 2006-10-17 | 2008-05-01 | Nissan Motor Co Ltd | 電池用電極 |
| JP2009295331A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Sony Corp | 負極集電体およびその形成方法、ならびに負極および二次電池 |
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