JPS63307665A - アルカリ蓄電池用極板の製造方法 - Google Patents
アルカリ蓄電池用極板の製造方法Info
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- JPS63307665A JPS63307665A JP62142970A JP14297087A JPS63307665A JP S63307665 A JPS63307665 A JP S63307665A JP 62142970 A JP62142970 A JP 62142970A JP 14297087 A JP14297087 A JP 14297087A JP S63307665 A JPS63307665 A JP S63307665A
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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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
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-
- 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)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (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】
主呈上皇且■分！
本発明は、ニッケルーカドミニウム、ニッケルー鉄、ニ
ッケルー亜鉛等のアルカリ蓄電池用極板に好適した極板
の製造方法に関する。
ッケルー亜鉛等のアルカリ蓄電池用極板に好適した極板
の製造方法に関する。
ｌ米坐肢歪
従来、アルカル蓄電池用極板の活物質保持体としては、
二次元構造のパンチングメタル、三次元構造のエキスパ
ンドメタル、金属メツシュ、発泡ニッケルあるいはニッ
ケルファイバーマット等が用いられている。
二次元構造のパンチングメタル、三次元構造のエキスパ
ンドメタル、金属メツシュ、発泡ニッケルあるいはニッ
ケルファイバーマット等が用いられている。
二次元構造のパンチングメタルの場合、その集電効率は
高く、又取り扱いも便利であるが、保持体の高多孔度化
を図ると金属支持体が二次元構造のため焼結基板の機械
的強度が極端に低下してしまうといった問題があった。
高く、又取り扱いも便利であるが、保持体の高多孔度化
を図ると金属支持体が二次元構造のため焼結基板の機械
的強度が極端に低下してしまうといった問題があった。
また、三次元構造の発泡ニッケル等の場合、活物質保持
体の素材としては高多孔度である点及び重量効率等の点
において優れている。しかし壱のままの状態では集電体
を接続することができず、そのため、充填した活物質の
一部を取り去ることが一般に行われていた。あるいは発
泡ニッケルの保持体に集電端子となるような部分を直接
形成するために発泡ニッケル保持体の所定箇所に金属粉
体を充填し焼結するといった方法も考えられていた。
体の素材としては高多孔度である点及び重量効率等の点
において優れている。しかし壱のままの状態では集電体
を接続することができず、そのため、充填した活物質の
一部を取り去ることが一般に行われていた。あるいは発
泡ニッケルの保持体に集電端子となるような部分を直接
形成するために発泡ニッケル保持体の所定箇所に金属粉
体を充填し焼結するといった方法も考えられていた。
（・ よ゛ るエ 占
ところが集電端子を溶接するために充填した活物質の一
部を取り去った場合、電流密度が不均一となり集電効率
の低下が生じ、極板利用率の低下が生じるといった問題
があった。しかも製造工程における取り扱いも不便であ
った。
部を取り去った場合、電流密度が不均一となり集電効率
の低下が生じ、極板利用率の低下が生じるといった問題
があった。しかも製造工程における取り扱いも不便であ
った。
また、保持体の所定箇所に金属粉体を充填するといった
方法では、金属粉体を内部まで十分に充填することは困
難であり、この部分における電導度の低下を招いていた
。電導度の低下は活物質の電気化学的反応が十分に行わ
れずに活物質の利用効率の低下を招く、あるいは充放電
特性が劣る等の性能上の重大な欠点の原因となっていた
。
方法では、金属粉体を内部まで十分に充填することは困
難であり、この部分における電導度の低下を招いていた
。電導度の低下は活物質の電気化学的反応が十分に行わ
れずに活物質の利用効率の低下を招く、あるいは充放電
特性が劣る等の性能上の重大な欠点の原因となっていた
。
エ 占 ゛ るための
本発明は上記したような問題点に鑑み発明されたもので
、二次元構造の金属支持体を用いた場合のごとく集電体
溶接部における集電効率がよく、しかも取り扱いにも便
利でありながらさらに焼結基板及び極板において三次元
構造的強度をも維持させたアルカリ蓄電池用極板を製造
することを目的とし、三次元構造を有する金属支持体に
ニッケル粉末のスラリーを塗布して乾燥させ、該金属支
持体を所定幅寸法毎に圧延した後還元雰囲気中で焼結さ
せて焼結基板となし、該焼結基板の前記圧延部分を集電
体の溶接部分となすとともに前記焼結基板に活物質を充
填してなることを特徴とするものである。
、二次元構造の金属支持体を用いた場合のごとく集電体
溶接部における集電効率がよく、しかも取り扱いにも便
利でありながらさらに焼結基板及び極板において三次元
構造的強度をも維持させたアルカリ蓄電池用極板を製造
することを目的とし、三次元構造を有する金属支持体に
ニッケル粉末のスラリーを塗布して乾燥させ、該金属支
持体を所定幅寸法毎に圧延した後還元雰囲気中で焼結さ
せて焼結基板となし、該焼結基板の前記圧延部分を集電
体の溶接部分となすとともに前記焼結基板に活物質を充
填してなることを特徴とするものである。
■−−一旦
上記した方法によれば・、焼結基板の圧延部分はニッケ
ルが高密度化された状態となり、ニッケル板と略同等と
みなせるようになる。従って、十分な集電体の溶接強度
が得られると共に集電体の溶接部分においても電流密度
が不均一となることはない、しかも極板としては三次元
構造の強度を維持していることが可能である。
ルが高密度化された状態となり、ニッケル板と略同等と
みなせるようになる。従って、十分な集電体の溶接強度
が得られると共に集電体の溶接部分においても電流密度
が不均一となることはない、しかも極板としては三次元
構造の強度を維持していることが可能である。
爽−隻一斑
次に、本発明に係る実施例を図面に基づいて説明する。
本実施例では金属支持体としてエキスパンドメタル（そ
の空孔の対角線長さが各々２鶴、５鶴のもの）を採用し
ている。
の空孔の対角線長さが各々２鶴、５鶴のもの）を採用し
ている。
まず水１１に対し、造孔剤として作用する有機中空球体
１００ｇを分散させる。これに有機糊料メチルセルロー
ス（Ｍｃ）２０ｇを混合した後ニッケルパウダー１ ｋ
ｇを混合してスラリーを作成する。
１００ｇを分散させる。これに有機糊料メチルセルロー
ス（Ｍｃ）２０ｇを混合した後ニッケルパウダー１ ｋ
ｇを混合してスラリーを作成する。
このスラリーをエキスパンドメタル１に厚さ１寵でコー
ティングし乾燥させる。
ティングし乾燥させる。
次に所定のセル寸法毎に３ｔｏｎ／−の圧力で幅１ ＋
ｕに圧延を行なう（圧延部分２を第１図及び第２図では
斜線で示す、）、ここで圧延のための圧力を３ｔｏｎ／
ｃｄに設定したのは、２ｔｏｎ／−以下の圧力による場
合、圧延不足のため得ようとする集電体の溶接部分とし
て不満足であり、換言すれば圧延部分２がニッケル金属
板状とならず、空孔が生じ、この空孔に後の工程で活物
質が充填されてしまい効果的な集電体の溶接部分となり
得ないからである。他方、５ｔｏｎ／−以上の圧力によ
る場合、圧力の過大によりエキスパンドメタル１に歪み
や亀裂を生じてしまうからである。
ｕに圧延を行なう（圧延部分２を第１図及び第２図では
斜線で示す、）、ここで圧延のための圧力を３ｔｏｎ／
ｃｄに設定したのは、２ｔｏｎ／−以下の圧力による場
合、圧延不足のため得ようとする集電体の溶接部分とし
て不満足であり、換言すれば圧延部分２がニッケル金属
板状とならず、空孔が生じ、この空孔に後の工程で活物
質が充填されてしまい効果的な集電体の溶接部分となり
得ないからである。他方、５ｔｏｎ／−以上の圧力によ
る場合、圧力の過大によりエキスパンドメタル１に歪み
や亀裂を生じてしまうからである。
次にこの圧延を施したエキスパンドメタル１を８００℃
の還元雰囲気中で焼結させて後空気中で熱処理を行なう
、その後、硝酸ニッケル水溶液に浸漬し、乾燥させてか
らアルカリ処理を行なう所謂化学含浸法により陽極の場
合はニッケル活物質を充填する。他方、陰極とした場合
にはカドミウム塩を含浸させる。次いで圧延部分２と通
常の厚さの活物質保持部分３との境界に沿ってエキスパ
ンドメタル１を切断し、第３図に示す如き掻板４を得る
。
の還元雰囲気中で焼結させて後空気中で熱処理を行なう
、その後、硝酸ニッケル水溶液に浸漬し、乾燥させてか
らアルカリ処理を行なう所謂化学含浸法により陽極の場
合はニッケル活物質を充填する。他方、陰極とした場合
にはカドミウム塩を含浸させる。次いで圧延部分２と通
常の厚さの活物質保持部分３との境界に沿ってエキスパ
ンドメタル１を切断し、第３図に示す如き掻板４を得る
。
陽極板５と陰極板６とをセパレータ７を介して第４図に
示すごとくに渦巻状に巻き取り、陽極板５には第５図に
示す陽極集電体８を電気スポット溶接等で取り付け、陰
極板６には第６図に示す陰極集電体９を同様に取り付け
る。これら陽極板５や陰極板６を外装缶１０に挿入、密
閉して完成された電池ができる。
示すごとくに渦巻状に巻き取り、陽極板５には第５図に
示す陽極集電体８を電気スポット溶接等で取り付け、陰
極板６には第６図に示す陰極集電体９を同様に取り付け
る。これら陽極板５や陰極板６を外装缶１０に挿入、密
閉して完成された電池ができる。
上述の如くして製造した本実施例に係るアルカリ蓄電池
と、エキスパンドメタルを活物質支持体としてニッケル
スラリーを１ｍｍの厚みにコーティングし、乾燥を行な
って後、８００℃還元雰囲気中で焼結して、空気中で熱
処理を行ない、上述の化学含浸法によりニッケル活物質
を充填し、集電体溶接部の活物質を取り覗き、集電端子
を溶接した後集電体を取り付けた従来のタブ集電方式の
アルカリ蓄電池ｌと、パンチングメタルを用い、該パン
チングメタルに集電体溶接部に相当する部分をニッケル
スラリーの未コーティング部とし、その他の部分にはニ
ッケルスラリーを１ｍｍの厚みにコーティングして活物
質を保持させるところを形成し、以後は上記アルカリ蓄
電池ｌと同様の方法で極板を作成し集電体を取り付けた
アルカリ蓄電池２との８０における放電特性を調べ、そ
の結果を第７図に示した０図において、破線は本発明に
より製造された極板を用いてなるアルカリ蓄電池、一点
鎖線はアルカリ蓄電池１、実線はアルカリ蓄電池２を各
々示す、 同図から、本発明により製造された極板を使
用してなるアルカリ蓄電池の放電電圧は、タブ集電方式
のエキスパンドメタルを使用したアルカリ蓄電池ｌより
も優れ、パンチングメタルを使用したアルカリ蓄電池２
と同程度であることがわかる。 また、本発明により製
造された極板を使用してなるアルカリ蓄電池と従来のア
ルカリ蓄電池１のｌＣにおける容量を１００％とし、Ｉ
Ｃ〜ＩＯＣの各放電レートにおける電池容量〔％〕を測
定し、その結果を第８図に示した。
と、エキスパンドメタルを活物質支持体としてニッケル
スラリーを１ｍｍの厚みにコーティングし、乾燥を行な
って後、８００℃還元雰囲気中で焼結して、空気中で熱
処理を行ない、上述の化学含浸法によりニッケル活物質
を充填し、集電体溶接部の活物質を取り覗き、集電端子
を溶接した後集電体を取り付けた従来のタブ集電方式の
アルカリ蓄電池ｌと、パンチングメタルを用い、該パン
チングメタルに集電体溶接部に相当する部分をニッケル
スラリーの未コーティング部とし、その他の部分にはニ
ッケルスラリーを１ｍｍの厚みにコーティングして活物
質を保持させるところを形成し、以後は上記アルカリ蓄
電池ｌと同様の方法で極板を作成し集電体を取り付けた
アルカリ蓄電池２との８０における放電特性を調べ、そ
の結果を第７図に示した０図において、破線は本発明に
より製造された極板を用いてなるアルカリ蓄電池、一点
鎖線はアルカリ蓄電池１、実線はアルカリ蓄電池２を各
々示す、 同図から、本発明により製造された極板を使
用してなるアルカリ蓄電池の放電電圧は、タブ集電方式
のエキスパンドメタルを使用したアルカリ蓄電池ｌより
も優れ、パンチングメタルを使用したアルカリ蓄電池２
と同程度であることがわかる。 また、本発明により製
造された極板を使用してなるアルカリ蓄電池と従来のア
ルカリ蓄電池１のｌＣにおける容量を１００％とし、Ｉ
Ｃ〜ＩＯＣの各放電レートにおける電池容量〔％〕を測
定し、その結果を第８図に示した。
同図より、本実施例に係る蓄電池は従来のアルカリ蓄電
池ｌよりもハイレート放電特性が優れていることがわか
る。
池ｌよりもハイレート放電特性が優れていることがわか
る。
尚、上記実施例においては、三次元構造を有する金属製
の活物質保持体としてエキスパンドメタルを使用したも
のについて説明したが、これは発泡ニッケル、ニッケル
ファイバーマット若しくは金属網よりなるものであって
も差支えない。
の活物質保持体としてエキスパンドメタルを使用したも
のについて説明したが、これは発泡ニッケル、ニッケル
ファイバーマット若しくは金属網よりなるものであって
も差支えない。
１里Ω蓋果
以上の説明により明らかのごとく、本発明に係るアルカ
リ蓄電池用種板の製造方法によれば、焼結基板の圧延部
分はニッケルが高密度化された状態となりニッケル板と
略同等とみなせるようになる。従って集電体の溶接強度
が十分に得られこの集電体の溶接部分においても電流密
度が不均一となることがなく、極板の利用率は低下しな
い。故に三次元構造としての強度を有しながら二次元構
造の金属支持体を用いた極板のごとく集電体溶接部にお
ける集電効率に優れ、放電電圧特性やハイレート放電特
性にも優れた極板を製造することができる。
リ蓄電池用種板の製造方法によれば、焼結基板の圧延部
分はニッケルが高密度化された状態となりニッケル板と
略同等とみなせるようになる。従って集電体の溶接強度
が十分に得られこの集電体の溶接部分においても電流密
度が不均一となることがなく、極板の利用率は低下しな
い。故に三次元構造としての強度を有しながら二次元構
造の金属支持体を用いた極板のごとく集電体溶接部にお
ける集電効率に優れ、放電電圧特性やハイレート放電特
性にも優れた極板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る金属支持体に圧延部分を施した状
態を示す平面図、第２図は正面図、第３図は１枚の極板
として切断した状態を示す斜視図、第４図はアルカリ蓄
電池の全体を示す縦断面斜視図、第５図は陽極集電体の
斜視図、第６図は陰極集電体の斜視図、第７図は本発明
に係る製造方法により製造した極板を使用したアルカリ
蓄電池と従来のアルカリ蓄電池との放電電圧特性を示す
グラフ、第８図は放電レート特性を示すグラフである。 １・・・エキスパンドメタル（金属支持体、焼結基板）
、２・・・圧延部分、３・・・活物質保持部分。 特許出願人 ： 三洋電機株式会社 代理人 ： 弁理士 中島 司朗第１図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 放電時図 〔恋
態を示す平面図、第２図は正面図、第３図は１枚の極板
として切断した状態を示す斜視図、第４図はアルカリ蓄
電池の全体を示す縦断面斜視図、第５図は陽極集電体の
斜視図、第６図は陰極集電体の斜視図、第７図は本発明
に係る製造方法により製造した極板を使用したアルカリ
蓄電池と従来のアルカリ蓄電池との放電電圧特性を示す
グラフ、第８図は放電レート特性を示すグラフである。 １・・・エキスパンドメタル（金属支持体、焼結基板）
、２・・・圧延部分、３・・・活物質保持部分。 特許出願人 ： 三洋電機株式会社 代理人 ： 弁理士 中島 司朗第１図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 放電時図 〔恋
Claims (3)
- （１）三次元構造を有する金属支持体にニッケル粉末の
スラリーを塗布して乾燥させ、該金属支持体を所定幅寸
法毎に圧延した後還元雰囲気中で焼結させて焼結基板と
なし、該焼結基板の前記圧延部分を集電体の溶接部分と
なすとともに前記焼結基板に活物質を充填してなるアル
カリ蓄電池用極板の製造方法。 - （２）前記三次元構造を有する金属支持体がエキスパン
ドメタルである第１項記載のアルカリ蓄電池用極板の製
造方法。 - （３）前記三次元構造を有する金属支持体が金属メッシ
ュである第１項記載のアルカリ蓄電池用極板の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142970A JPS63307665A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | アルカリ蓄電池用極板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142970A JPS63307665A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | アルカリ蓄電池用極板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63307665A true JPS63307665A (ja) | 1988-12-15 |
Family
ID=15327895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62142970A Pending JPS63307665A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | アルカリ蓄電池用極板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63307665A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0657950A1 (en) * | 1993-12-10 | 1995-06-14 | Katayama Special Industries, Ltd. | Lead-provided porous metal sheet and method for manufacturing the sheet |
| EP0710995A3 (en) * | 1994-11-07 | 1996-05-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Electrode plate for battery and process for producing the same |
| WO2000057503A1 (de) * | 1999-03-23 | 2000-09-28 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur herstellung einer elektrode aus metallschaum |
| EP1128455A1 (en) * | 2000-02-22 | 2001-08-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of manufacturing electrode plates for batteries |
| JP2010129213A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Sanyo Electric Co Ltd | ニッケル焼結基板の製造方法 |
-
1987
- 1987-06-08 JP JP62142970A patent/JPS63307665A/ja active Pending
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| CN1090825C (zh) * | 1993-12-10 | 2002-09-11 | 片山特殊工业株式会社 | 能提供导线的多孔金属片材和制备该片材的方法 |
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