TW516252B - Collector for alkaline secondary battery, method for making the same, and alkaline secondary battery using the same - Google Patents

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alkaline secondary
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plating
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Hiroyuki Imai
Kaori Yoshida
Toshiaki Takase
Kazuya Satou
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Japan Vilene Co Ltd
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Description

516252 A7 B7 五、發明説明(1 ) 發明之範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明關於一種鹼性二次電池用集電器,其包括經電 鍍的無紡纖物,關於彼之製法及使用彼之鹼性二次電池。 相關技藝之說明 鹼性二次電池,其係高度可靠的並且適用於減輕重量 ’當作粉末來源廣泛地用於不同的裝置及設備,涵括可攜 帶式裝置到工業用大型設備。在大部份鹼性二次電池中, 鎳電極係用作正極。鎳電極具有一種結構其包括集合電力 用集電器及支撐於集電器上引發電池反應之正極活性材料 。關於此例中之集電器,燒結鎳粉而成之燒結鎳板及衝孔 鎳板已經廣爲使用。電容由此一鎳板之孔洞中塡充之活性 材料體積決定,而活性材料塡充之體積端視鎳板之孔隙度 而定。由此,鎳板之孔隙度宜越大越好。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 無論如何,在燒結鎳板及衝孔鎳板中,孔隙度低到 75 %至80%。再者,硝酸溶液中的鎳含量係低的。由此,注 入及中和之塡充周期必須反覆數次以塡充預定量之活性材 料。因爲塡充周期重覆時硝酸溶液滲透到鎳板內部會受損 ,因此活性材料之高密度塡充才得以達成。最近,已使用 具有三維網狀結構之集電器以增強活性材料塡入集電器之 密度而符合電池更高電容之需求,因爲此結構具有大的孔 隙度因此才具有該活性材料之高塡充密度。 具有三維網狀結構之集電器通常製造如下。也就是說 ,多孔的網狀結構,例如聚胺基甲酸酯發泡板或有機無紡 本I氏張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 7^1 ~ 516252 A7 B7 五、發明説明(2 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 纖物藉由習知的方法鍍上鎳,並且在減壓之下燃燒熱解聚 胺基甲酸酯板子或纖維物以保持電鑛鎳網狀骨架。得到的 集電器中,將外部端點用之位置弄平,孔隙塡以活性材料 糊,一小片鎳塊當作外部端點係點焊至弄平了的位置上。 因爲得到的集電器具有大的孔隙而且孔隙度大到90至98% 之大,糊上去的氫氧化鎳可以高塡充密度直接塡入孔隙中 。這種集電器致使鹼性二次電池之容量增加。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 無論如何,該集電器用之三維網狀結構沒有強度要求 而且太剛硬。由此,使用該集電器製造電極並且將電極裝 到電池中造成以下的問題。當具有高黏度之活性材料糊塡 入集電器中時,該活性材料糊在預定的壓力下由表面注入 集電器之內部孔隙。等塡入之活性材料乾燥以後,該集電 器係滾轉以增加密度並且充分運用電極厚度,並且切成預 定尺寸大小的小塊。當施於糊狀物之壓力增加以改良糊狀 物之塡充密度時,集電器之鎳網骨架可能會扭曲變形或缺 角。由此,對活性材料糊之壓力必須降低以避免這樣的扭 曲變形或缺角。無論如何,理想的糊狀物塡充密度在低壓 下無法達成。 因爲組成網狀骨架的鎳本身係剛硬的,在圓筒狀蓄電 池組合中摺彎配有隔離板之集電器期間,許多例子中因爲 網狀骨架的缺角,在使用此集電器時網狀骨架在電極之外 圍上將會有裂縫及投影例如磨損。這些投影增加電極之電 阻並且損害集電器的功能及電池的充電/放電特性。在使用 這種集電器之棱柱形蓄電池中,在某些例子中該集電器因 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) :5 - 516252 A7 B7 五、發明説明(3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲活性材料的體積在充電/放電循環期間會膨脹。因此,集 電器及活性材料之間或活性材料中可能會發生分離,由於 集電器本身之惡化將造成充電/放電特性之惡化。 除此之外,這種具有三維網狀結構之集電器係藉由許 多低生產力及高成本之複雜步驟製造而成。再者,金屬, 亦即,鎳,其係集電器唯一的組成,妨礙了集電器厚度或 重量之減少。因此,這種金屬集電器不足以符合重量及尺 寸大小減輕的需求。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲了克服這個問題,尙未審查之日本專利公開公報8-3 29956揭示一種具有三維網狀結構之集電器。在這種集電 器中,聚胺基甲酸酯發泡板或聚烯烴無紡纖物係鍍上鎳以 便單單只賦與板子或無紡纖物表面以傳導度而不會熱解板 子或無紡纖物。這種集電器可以藉由較簡單步驟製成,與 上述具有三維網狀結構之熱解集電器比起來,可以彎曲, 並且具有較高強度。在這種基材與隔離板一起使用組成圓 筒或稜柱形電池時,摺彎電極期間不會形成裂縫或投影例 如磨損。這種集電器具有改良的充電/放電特性並且可以符 合減輕重量及尺寸大小之需求。 無論如何,在這種集電器中,聚胺基甲酸發泡板或聚 烯烴無紡纖物與電鍍鎳之間沒有足夠的黏附力。當這種集 電器係用作鎳電極或鎳氫電池時,該集電器與氫氧化鎳活 性材料合在一起時無法展現出適合的功能。由此,便難以 組成高容量電池。 未審查的日本專利公開公報5-290838揭示一種製造無 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -6 - 516252 A7 B7 五、發明説明(4 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 紡纖物電極之方法其中該無紡纖物在鍍鎳前先經電暈處理 。經電暈處理之無紡纖物比起未經處理的無紡纖物對於電 鑛層具有更高的鍵結強度。 無論如何,在此方法中,基材及鍍層之間的鍵結強度 事實上仍然不足。當這種集電器在鎳-氫電池中係用作鎳電 極時,鍍層在組裝電池以及電池反覆的放電/充電循環期間 將進行質的改變或部分調整 >。得到的電池在高溫時將展現 短暫的放電/充電周期,造成電容突然增加。 發明總結 因此,本發明的目的在於提供鹼性二次電池用集電器 ,其對於鍍鎳具有改良的黏附力及製造彼之方法。 本發明的另一個目的在於提供一種鹼性二次電池其可 以輕易地組裝並且具有高放電速率以及改良的充電/放電周 期特性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據本發明之第一個觀點,鹼性二次電池用集電器包 含由磺酸化、氣態氟處理或乙烯基單體接枝而親水化之無 紡纖物,以及形成於無紡纖物上之鍍鎳薄膜。 藉由以上處理而親水化之無紡纖物有均勻的微弱的負 電荷遍佈整個區域。在這種集電器中’鍍鎳薄膜係緊緊地 鍵結至無紡纖物上,其改良了傳導度。再者,在重量20-3 5 %氫氧化鉀溶液中使用時鍍鎳薄膜不會脫落’其係通常用 於鹼性二次電池中的一種電解,經過長時間,防止表面電 阻增加。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29?公釐) 516252 A7 一_ B7 _ 五、發明説明(5 ) 較佳地,在這種鹼性二次電池中,無紡纖物具有許多 由彼之一表面延伸至其他表面之微孔。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 木量之活性材料係藉以塡入眾多微孔中,以致鹼性二 次電池具有高容量。 較佳地,微孔的直徑在〇. 1至5.0毫米之範圍內,而且 無紡纖物中微孔密度(單位面積之微孔數目)係介於1至30/ 平方公分之間。當直徑小於0.1毫米或微孔密度小於1/平方 公分時,將無法塡充需求的活性材料量。當直徑超過5.0毫 米或微孔密度超過30/平方公分時,無紡纖物將無法保持想 要的機械強度。 較佳地,無紡纖物包括起摺的纖維。 因爲該起摺的纖維係龐大的,該無紡纖物含有增加的 孔隙體積,其可以塡充增量的活性材料。 較佳地,該無紡纖物係藉由溼式法製成。 , 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由溼式法之無紡纖物單位重量及厚度係均勻的,生產 出均均的電極。由此,具有均勻厚度之電極可以使用此集 電器製成。當此電極係包起來時,將生成具有高黏附力之 電極組,而使用該包緊電極之電池將顯現優越的充電/放電 特性。 根據本發明的第二個觀點,製造鹼性二次電池用集電 器之方法包含聚烴儲纖維及聚醯胺纖維其中一種以上之無 紡纖物之親水化步驟,以及將鍍鎳施於親水性無紡纖物之 電鍍步驟。 在這個方法中,親水性聚烯烴或聚醯胺纖維’其妨礙 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 516252 A7 _ B7 五、發明説明(6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 電鍍溶液之滲透及鎳鍍,係轉成親水性的。由此,在鎳鑛 處理中鎳離子係穩固地固著於無紡纖物之表面,鍍鎳層緊 緊地鍵結至無紡纖物。得到的集電器具有高傳導度。 在此方法中,親水化步驟宜包括選自磺酸化、氣態氟 處理或乙烯基單體接枝者。 無紡纖物藉由以上處理親水化之無紡纖物具有均勻及 微細的負電荷佈滿整個區域。在這種集電器中,鍍鎳薄膜 係緊緊地鍵結至無紡纖物,改善了傳導度。再者,鍍鎳薄 膜在使用重量20-35 %氫氧化鉀水溶液時不會脫落,其係通 常用於鹼性二次電池中之電解物,經過一段長時間後,防 止表面阻抗增加。 較佳地,在此方法中,無紡纖物含有許多從一表面延 伸至彼其他表面之微孔。 因爲活性材料也塡入這許多微孔中,大量活性材料係 塡充以致鹼性二次電池具有高容量。 在這個方法中,鎳鍍宜爲無電極電鍍。 無電極電鍍使得鍍鎳薄膜形成於非傳導性的無紡纖物 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上。. 較佳地,該方法還包含藉由電鍍方法形成電鍍薄膜之 步驟接著藉由無電極電鍍形成無電極電鍍薄膜。 因爲預定厚度之鍍鎳薄膜係緊緊地鍵結至無紡纖物, 得到的集電器將具有理想的傳導度。 根據本發明之第三個觀點,鹼性二次電池包含根據本 發明第一個觀點之集電器或根據本發明第二個觀點之方法 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X297公釐) 7〇1 ·— 516252 A7 _____ B7 _____ 五、發明説明(7 ) 製造之集電器。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 鹼性二次電池可以用根據第一個觀點之集電器或根據 第二個觀點製造之集電器輕易地組裝,而且由於集電器對 鍍鎳層之高黏附力將具有高放電速率及改良的充電/放電循 環特性。 圖形之簡單說明 圖1係內含無紡纖物及根據本發明電鍍薄膜之集電器 之局部放大圖視; 圖2係根據本發明鹼性二次電池之等倍部份切除圖視 ’ 圖3係取自圖2中線A-A之截面圖,其展示出一個螺旋 狀包起來的集電器; 圖4係矩形螺旋狀集電器之截面圖;以及 圖5係摺疊式積層集電器之截面圖。 符號說明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10 集電器 11 無紡纖物 11a 連結點 12 鍍鎳薄膜 12a 電鍍薄膜 12b 無電極電鍍 101 鹼性二次電池 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) _ 1〇 _ A7 ____ _ B7 102 條狀正極 102a 小塊鎳片 103 條狀負極 104 條狀隔離板 1 04a 第一層隔離板 104 b 第二層隔離板 106 電力產生組件 107 傳導箱 107a 底部 107b 環狀壓縮 108 密封盤 108a 投影 109a 下部絕緣體 109b 上部絕緣體 111 環狀絕緣包裝 516252 五、發明説明(8 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} ^佳體系之詳jEB靈_明 本發明之較佳體系將參照圖形加以說明。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 參照圖1 ,本發明之集電器10包括由聚烯烴纖維或聚 醯胺纖維其中一種以上組成之無紡纖物11 ,及無紡纖物 1 1表面上之鍍鎳薄膜1 2。聚烯烴纖維之樹脂成分實施例包 括聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、乙烯-丙烯共聚合物、乙 烯-丁烯-丙烯共聚合物,及乙烯-乙烯基醇共聚合物。較佳 地,這些樹脂成分係合倂使用。聚醯胺纖維之樹脂成分實 本紙張尺度適用中國國家標準(CNs ) A4規格(210X 297公釐〉 -11 - 516252 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(9 ) 施例包括耐龍-6、耐龍-66、耐龍-12及耐龍-6與耐龍-12之 共聚合物。較佳者,這些樹脂成分係合倂使用。 集電器1 0係藉著使無紡纖物11親水化並且鍍鎳於親 水性無紡纖物Π上而形成。已經有人將聚烯烴纖維或聚醯 胺纖維用作電池之隔離板。這些纖維係耐鹼並且不會溶於 重量20-35 %氫氧化鉀水溶液中。再者,這些纖維可以低成 本取得。 在聚烯烴纖維當中,由於高耐鹼性及耐酸性聚乙烯樹 脂及聚丙烯樹脂係適宜的。聚乙烯樹脂及聚丙烯樹脂可以 單獨或合倂使用。尤其,聚丙烯芯及聚乙烯皮之皮芯型複 合纖維同時符合耐鹼性及高強度係適合使用的。除了聚烯 烴纖維及聚醯胺纖維以外的任何纖維都可以用作本發明無 紡纖物之組成成分。 較佳地,該無紡纖物包括起摺的纖維。包含起摺的纖 維在內之無紡纖物係龐大的並且含有大孔隙體積其係有利 於活性材料之塡充及電容。再者,活性材料之塡充由增大 的平均孔隙直徑促使而成。在摺皺纖維中,摺皺密度宜爲 3/英吋或更大而5/英吋或更大者更適宜。爲了保持適當的 孔隙度,無紡纖物包含摺皺纖維量宜在重量5 %以上,更佳 者在重量20%以上,而最佳者在重量50%以上。該纖維可能 係機械地或加熱地摺皺。可加熱摺皺的纖維係並排纖維及 偏心皮芯纖維其由兩種不同收縮溫度之樹脂組成。 該無紡纖物可以藉由(1)卡片或氣流成網工藝,(2)乾式 法,例如熔噴或紡粘法,其涉及薄片由紡絲階段連續形成 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X;297公釐) 12- 516252 A7 B7 五、發明説明(10 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ’或(3)淫式法,其將纖維分散於水中並且由分散物製成無 紡纖物而製造。尤其,由溼式法製造之無紡纖物比起乾式 法製造之無紡纖物具有較高的密度及厚度之均勻度。由此 ’使用淫式法無紡纖物之集電器具有均勻厚度之電極,而 摺彎後之電極則具有高黏度之電極組。得到的電池具有優 良的充電/放電特性。 無紡纖物之孔隙度宜爲70%或更大。在此,孔隙度代 表孔隙對無紡纖物總體積之比例。少於70%之孔隙度將造 成減降的活性材料糊塡充密度而得到的集電器1 〇不適用於 高容量電池,無關無紡纖物1 1之高機械強度。極高的孔隙 度將造成機械強度的顯著下降。尤其,孔隙度介於80至 9 8 %之範圍內時。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 無紡纖物11 ,其由以上方法製造而成者,可以依其形 式使用。較佳地,無紡纖物11係糾結並且在使用前熱處理 以增強機械強度。糾結處理之實施例係流動糾結,其中超 細高壓噴射流係衝擊應用,以及針織孔糾結。如圖1中所 示’糾結的無紡纖物在各單纖維間有許多連結點1 1 a並且具 有改良的機械強度。再者,糾結的無紡纖物具有較小的厚 度及理想的孔隙度。執行熱處理以局部熔融並且於連結點 1 1 a黏結單纖維以便增強整個機械強度。無論如何,熱處理 溫度必須低於.纖維之熱解溫度以防纖維熱解。 熱處理係於纖維之軟化溫度及熱解溫度之間執行。以 介於以上範圍內之較低溫度,得到的無紡纖物由於熱熔不 足而具有低的機械強度,塡充活性材料糊時將造成重大的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) _ 13 - 516252 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(11 ) 損害。在較高溫度時,由於纖維之熔融孔隙度將下降,造 成活性材料糊之塡充密度下降。使用上述皮芯型複合纖維 時,熱處理溫度宜介於1 20 °C至1 40 °C之間。糾結處理及熱 處理可以單獨執行。較佳地,無紡纖物係糾結然後加熱以 顯著地改良彼之機械強度。 本發明之特徵爲使無紡纖物之表面親水化。因爲聚烯 烴材料例如聚丙烯係非極性的,其妨礙了電鑛溶液之滲透 而且具有差的黏附力。以上的親水化處理改良了電鍍溶液 之穿透性。因爲鎳離子係堅固地固著於無紡纖物,無紡纖 物具有高傳導度而鍍鎳層則緊緊地鍵結至無紡纖物之表面 。無紡纖物可以藉由磺酸化、氣態氟處理、乙烯基單體接 枝、表面活性劑處理或親水性樹脂塗覆而親水化。在這些 之中,磺酸化、氣態氟處理或乙烯基單體接枝係適宜的, 因爲這些處理在重量20-35 %氫氧化鉀水溶液,其係於電池 中用作電解溶液,中長時間使用時不會造成鍍金薄膜之脫 落以及表面阻抗之增加。 磺酸化可以藉著浸漬處理執行,其使用,舉例來說, 發煙硫酸、硫酸、三氧化硫、氯化硫酸或氯化硫。在這些 當中,由於高反應性故使用發煙硫酸係適宜的。任何氟態 氟處理在本發明中都可能係有效的。舉例來說,無紡纖物 可以暴露於氣態氟用鈍氣稀釋之混合氣體下’例如勸氣或 氬氣,以及一種以上選自氧氣、一氧化碳及二氧化硫之氣 體。當無紡纖物係暴露於氣態二氧化硫下然後氣態氟底下 時,無紡纖物係有效地並且永久地親水化。任何乙烯基單 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -14 _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 516252 A7 _ B7 _ 五、發明説明(12 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 體接枝處理都可以用於本發明。舉例來說,無紡纖物係浸 入內含一種以上選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、甲 基丙烯酸酯、乙烯基吡啶及苯乙烯之接枝溶液中,然後用 紫外線照射。在這些單體當中,丙烯酸係適宜的因爲這種 單體在20-35 %氫氧化鉀水溶液,其係用作電解溶液,中長 時間使用時不會造成鍍金薄膜之脫落以及表面阻抗之增加 〇 得到的親水性無紡纖物係施以鎳電鍍。較佳地,鎳電 鍍係無電極電鑛。參照圖1,電鑛層12b可能澱積於由無電 極電鍍生成之無電極電鍍薄膜1 2a上,如果需要的話。無紡 纖物11之表面藉以由鍍鎳薄膜12覆蓋。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 更明確地說,無電極電鍍法包括催化步驟及無電極電 鑛步驟。在催化步驟中,無紡纖物係利用氯化錫(II)-氫氯 酸水溶液處理然後以氯化鈀水溶液催化。相對地,無紡纖 物則直接用含胺基硬化劑之鈀溶液催化。前面的方法係適 宜的因爲得到的電鍍薄膜具有非常均勻的厚度。無電極電 鍍通常藉由鎳離子之還原而進行,其使用溶於含鎳鹽,例 如硝酸鎳或硫酸鎳,之水溶液中的還原劑。電鍍溶液可能 包含錯合劑、酸鹼度改質劑、緩衝劑及安定劑,如果需要 的話。爲了形成高純度的鎳膜,宜使用聯氨衍生物,例如 水合肼、硫酸肼或氧化肼,當作還原劑。在無電極電鍍中 ,舉例來說,長無紡纖條狀物連續地浸入催化槽接著電鍍 槽並且收起來。相對地,纏繞的無紡纖條狀物係於筒子紗 染色機中藉由強迫循環電鑛溶液電鍍。纏繞的條狀物可能 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) .15- " 一 516252 A 7 __ B7 五、發明説明(13 ) 只施以催化步驟或無電極電鍍步驟,或者該二步驟。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者,有必要的話,用電鍍浴,形成電鍍薄膜12b。 習知電鍍浴之實施例係Watts浴、氯化物浴及胺基磺酸浴。 電鍍浴可能包含其他添加物,例如,酸鹼度緩衝劑及表面 活性劑。直流電或脈衝間歇性單向電流應用於經過無電極 電鍍後之無紡纖物當作陰極及鎳相反電極當作陽極之浴槽 內以致電鍍薄膜12b係澱積於無電極電鍍薄膜12a上。 得到鹼性二次電池用集電器用無紡纖物1 1形成,其係 由聚烯烴纖維/或聚醯胺纖維組成。已經有人將這些纖維用 於電池隔離板並且係可靠的。因爲該無紡纖物1 1係藉由處 理(尤其,藉由磺酸化、氣態氟處理或乙烯基單體接枝)而親 水化,該無紡纖物1 1具有均勻及微細的負電佈滿整個區域 。再者,鎳離子在鍍鎳期間堅固地固著於無紡纖物11。由 此,在集電器1 0中,鍍鎳薄膜緊緊地鍵結至無紡纖物11, 改善了傳導度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 較佳地,無紡纖物含有眾多由彼之一表面延伸至另一 表面之微孔。這些微孔也保有活性材料。因爲活性材料塡 入無紡纖物的用量增加故,得到的鹼性二次電池將具有高 容量。換言之,該微孔可以藉由熱或雷射之局部熔融或無 紡纖物之消融而形成。 本發明之鹼性二次電池現在將參照圖形加以說明。 如圖2所示,本發明之鹼性二次電池1 0 1包括上述之 集電器,其係藉由一種處理(尤其,藉由磺酸化、氣態氟處 理或乙烯基單體接枝)而親水化。該電池101還包括條狀正 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X:297公釐) .16 - ~ 516252 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(14 ) 極102及條狀負極103其由這種集電器組成者。該正極102 及負極1 03係藉由條狀隔離板1 〇4加以分隔。這些係纏繞成 捲形成電力產生組件106。該電池101具有一個傳導箱107 其亦擔任外部負極的功能。電力產生組件1 06係置於箱子 107中。箱子107用密封盤108密封其還擔任外部正極之功 tb 。 正極102如以下形成。條狀集電器之一個位置係弄平 以提供端點,而孔隙則塡以含正電性活性材料之正極糊。 當作外部端點之小塊鎳片l〇2a係點焊至弄平的位置。負極 103如以下般形成。另一個條狀集電器係於一位置上弄平以 提供端點,而孔隙則塡以含負電性活性材料之負極糊。當 作外部端點之小塊鎳片(圖中未展示)係點焊至弄平的位置。 隔離板104包括安裝於正極102及負極103之間的第一層隔 離板104a及安裝於負極103外表面上之第二層隔離板。第 一及第二層隔離板l〇4a及104b,個別地,防止短路在正極 1 0 2及負極1 0 3之間以及保留於電解溶液中。 箱子107係一個有底部107a之圓柱體,而密封盤1〇8 則把箱子1 07頂端之開口密封起來。將電力產生組件1 06置 於箱子107中以致負極103與箱子107之內表面相接觸。密 封盤1 0 8擁有一個像電池之正極端的投影1 〇 8 a。底部1 0 7 a 及電力產生組件106彼此由下部絕緣體l〇9a分隔開。再者 ,上部絕緣體109b係置於箱子中電力產生組件106上。下 部絕緣體1 09a有一個隙縫用於嵌入點焊至負極1〇3之鎳片 ,而上部絕緣體1 09b則有一個隙縫用於嵌入點焊至正極 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇'〆297公釐) T17 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 516252 A7 __ B7 _ 五、發明説明(15 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 102之鎳片102a。點焊至負極103之鎳片末端穿過下部絕緣 體109a連至底部107a,而點焊至正極102之鎳片102a末端 則穿過上部絕緣體109b之隙縫連至密封盤108。 等上部絕緣體109b嵌入箱子107之後,在箱子107鄰 近箱子107的上面部份形成一個環狀壓縮107b。連至正極 —102鎳片102a之密封盤108使用彼間之環狀絕緣包裝111裝 配於環狀壓縮107b上。箱子107的上緣用絕緣包裝111向 上摺在一起以致密封盤108對箱子107絕緣而且箱子107以 密封盤108密封著。 在此電池101中,第一層隔離板104a係積疊於正極102 之外表面上,接著負極103及第二層隔離板104b積疊於第 一層隔離板1 04a之外表面上。疊層物纏繞成捲。電力產生 組件1 06藉以製成。由鍍鎳之親水性無紡纖物組成之集電 器比起傳統含鎳製網狀結構骨架的集電器係可撓曲的。由 此,由該可撓曲集電器組成之正極102及負極103能輕易地 纏繞成捲,促成電池101之組合。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本發明之集電器中,鍍鎳將堅固地黏附於親水性無 紡纖物。鎳鍍層在電池組裝及電池反覆充電/放電循環期間 不會發生品質變化或部份脫落。得到的電池比起傳統的電 池具有高放電速率及改良的充電/放電循環特性。 在以上體系中,電池係圓柱形的,也就是說,捲起來 的電力產生組件106係包含於圓柱形箱子107中。本發明中 該電池箱子可能係棱柱形的。電力產生組件可能如圖4中 所示由正極102及負極103之矩形螺旋捲成物組成,或者可 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 516252 A7 _ B7 _ 五、發明説明(16 ) 能如圖5中所示由摺疊的疊層物組成物。 實施例 本發明將利用以下的實施例及比較實施例更詳細地加 以說明。 實施例1 纖維布以傳統溼式法用含聚丙烯芯及聚乙烯皮之皮芯 型複合纖維,其具有1.2分特細度及5毫米長度,及溶劑之 泥漿製成。該纖維布用乾燥器加熱至1 3 5 °C以熔解皮芯型 複合纖維之皮成分。得到的無紡纖物具有65克/平方米之面 密度,0.5毫米之厚度及86%之孔隙度。 無紡纖物係浸入80 °C發煙硫酸中使無紡纖物藉由磺酸 化而親水化。得到的親水性無紡纖物係施以鍍鎳處理。在 鍍鎳處理時,親水性無紡纖物係纏繞於筒子紗染色機之載 體上,使搓洗劑循環。親水性無紡纖物用水淸洗後,含10 克/公升氯化錫(II)及20毫升/公升氫氯酸之水溶液係循環, 接著用水淸洗無紡纖物。接著,含1克/公升氯化鈀及20毫 升/公升氫氯酸之水溶液係循環催化無紡纖物之表面。 用水淸洗該無紡纖物,無電鎳溶液在80 °C時循環其中 電鍍溶液內含.18克/公升之,硫酸鎳、10克/公升之檸檬酸鈉 、50毫米/公升之水合肼及100毫米/公升之25 %氨水而且溶 液之體積係預定以便相對於鍍鍍處理後之集電器總重量內 含55%重量之鎳。1小時後當電鍍溶液幾乎變得澄淸時,循 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) _ 19: " ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
516252 A7 B7 五、發明説明(17 ) 便完成,而無紡則用水淸洗並且乾燥製成集電器。由無 紡纖物重量差計算得集電器之鍍鎳量以重量計係5〇%。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 實施例2 如實施例1般製備無紡纖物。該無紡纖物係置於入塡 滿氟(3%體積)、氧(5%體積)、二氧化硫(5%體積)及氮(87%體 積)氣態混合物之容器中120秒使無紡纖物親水化。親水性 無紡纖物係施以如實施例1中之鍍鎳。集電器之鍍鎳量以 重量計係5 0 %。 實施例3 如實施例1般製備無紡纖物。該無紡纖物係施以衝壓 以致無紡纖物具有眾多由一表面延伸至另一表面之微孔而 且具有丨毫米之直徑,其中微孔之間的間距係8毫米而彼之 數目大約1.5/平方公分。該無紡纖物如實施例2般親水化。 該親水性無紡纖物係施以如實施例1中之鍍鎳。集電器之 鍍鎳量以重量計係50% 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實施例4 製備接枝聚合溶液。該接枝聚合溶液包含30%重量之 丙烯酸單體、.0.1 %重量之苯曱酮、0.4 %重量之硫酸鐵、 〇. 1 %重量之非離子型表面活性劑及6 9.4 %重量之水。 如實施例1般製備無紡纖物。該無紡纖物係浸入接枝 聚合溶液中以致該單體溶液之0.8個重量百分比係保留於無 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) :20 : 516252 A7 _____ B7 _ 五、發明説明(18 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 紡纖物中。無紡纖物的兩個表面用兩支金屬鹵化物水銀燈 裝在兩個表面上以3 65奈米極大波長及強度180毫瓦/平方 公分之紫外光照射20秒完成接枝聚合。得到的無紡纖物用 水淸洗並且乾燥。丙烯酸接枝的無紡纖物以此方法製成。 親水性無紡纖物係施以如實施例1中之鍍鎳。集電器之鍍 鎳量以重量計係50%。 比較實施例1 如實施例1般製備無紡纖物。該無紡纖物係置於交流 電電暈放電機(由Kasuga Electric Works有限公司製造;電 極:鋁3型)中並且以電極距離2毫米處理1分鐘,放電周 期120次/分,頻率10千赫,能量1.5千瓦。經電暈處理之 無紡纖物如實施例1般親水化。該親水性無紡纖物係施以 如實施例1中之鍍鎳。集電器之鑛鎳量以重量計係50%。 比較實施例2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如實施例1般製備無紡纖物。該無紡纖物如實施例1般 施以鑛鎳而不親水化。集電器之鍍鎳量以重量計係50%。 試驗1 對於實施例1至4及比較實施例1及2之集電器,表面 阻抗用含距離5毫米之4腳探針表面電阻計(LORESTA AP, 由Mitsubishi石化有限公司製造)測量。還有,集電器之表 面阻抗,其係於60 °C時浸入密度1 · 3之氫氧化鉀水溶液中 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 21: 516252 A7 B7 五、發明説明(19 ) 1 〇天,淸洗並且乾燥,用相同之設備測量。 鍍鎳對無紡纖物之黏附力以膠帶剝離試驗測量。膠帶 (Nm〇 31B ,由Nhto Denko有限公司製造)係黏在集電器表 面上,用手指大力重量。拉伸膠帶之一端以自集電器表面 剝離該膠帶。觀察自無紡纖物之鍍鎳分層。 集電器之拉伸強度用50毫米寬集電器試片以拉伸機 (Tensilone UCT-500,由東方科技有限公司製造)測量。集電 器以一對夾頭牢牢固定以100毫米之間隔,以300毫米/分 之速率拉伸。拉伸強度以集電器斷裂前最大負載決定。結 果顯不於表1中。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 516252 A7 B7 五、發明説明(20 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表1 親水性處理 拉伸強度 阻抗(Ω ) 黏附力 (公斤/5公分) 初始 浸入 (鍍鎳之分層) 實施例1 磺酸化 16 2 X ΙΟ'2 2.3 X 10-2 未觀察到 .實施例2 氟化 16 2 X 10'2 4.2 X 10'2 未觀察到 實施例3 氟化 15 2 X ΙΟ'2 4.2 X 10'2 未觀察到 實施例4 丙烯酸接枝 16 2 X ΙΟ'2 4.4 X ΙΟ'2 未觀察到 比較實施例1 電暈 16 2 X 10'2 8 X ΙΟ4 有觀察到 比較實施例2 未處理 14 2 X 10·2 1.2 有觀察到 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 516252 A7 B7 五、發明説明(21 ) 評等1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 展示於表1中之結果證明本發明之親水性處理(實施例 1至4)後集電器之黏附力係優於電暈處理(比較實施例1及 2)後之集電器者,雖然所有樣品之拉伸強度及初始阻抗大 體上位於相同水平上。在本發明之親水性無紡纖物中,以 無電極電鍍形成連續鎳薄膜而且鑛鎳係堅固地固著於無紡 纖物表面上。相對地,電暈處理之表面改質並不足夠。 雖然含眾多微孔(實施例3)之樣品拉伸強度些微劣於不 含微孔(實施例2)之樣品,實施例3中之拉伸強度大於1 3公 斤/5公分寬,其係集電器之最低要求。因此,在實施例1 至4中之集電器都適合於實際使用上。 現在將說明本發明之鹼性二次電池之實施例。 實施例5 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如實施例1般製備許多集電器。每個集電器之間隙部 份都塡以正極糊或負極糊。每個集電器都乾燥、捲取並且 切成預定的大小。當作外部端點之鎳片係點焊至每個切割 集電器以製備正極或負極。在此,正極糊內含90個重量百 分比粉末狀氫氧化鎳、8個重量百分比之粉末狀碳醯鎳當 作傳導助劑、2個重量百分比之粉末狀一氧化銘、竣甲基 纖維素當增稠劑及聚四氟乙烯當作膠黏劑。負極糊內含粉 末狀氫吸留合金當作基材’羧甲基纖維素當作增稠劑’而 聚四氟乙烯當作膠黏劑。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -24 - 516252 A7 _ B7 _______— 五、發明説明(22 ) 實施例6 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 眾多集電器如實施例2般製備。每個集電器之間隙部 份都塡以正極糊或負極糊,其與實施例5中相同。每個集 電器都乾燥、捲取,並且切成預定之大小。當作外部端點 之鎳片係點焊至每個切割的集電器以製備正極及負極。 實施例7 眾多集電器如實施例4般製備。每個集電器之間隙部 份都塡以正極糊或負極糊,其與實施例5中相同。每個集 電器係乾燥、捲取,並且切成預定之大小。當作外部端點 之鎳片係點焊至每個切割的集電器以製備正極及負極。 比較實施例3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 含多孔狀網狀結構骨架之聚胺基甲酸酯發泡板係施以 習知的鎳電鍍,而且在還原氣氛中燃燒以熱解聚胺基甲酸 酯同時保留鍍鎳網狀骨架。許多具有三維網狀結構之集電 器以相同之方法製備。每個集電器之間隙部份都塡以正極 糊或負極糊,其與實施例5中相同。每個集電器係乾燥、 捲取,並且切成預定之大小。當作外部端點之鎳片係點焊 至每個切割的集電器以製備正極及負極。 比較實施例4 許多含相同於比較實施例2結構之集電器如比較實施 例2般製備。每個集電器之間隙部份都塡以正極糊或負極 -25- 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 516252 A7 B7 五、發明説明(23 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 糊,其與實施例5中相同。每個集電器係乾燥、捲取,並 且切成預定之大小。當作外部端點之鎳片係點焊至每個切 割的集電器以製備正極及負極。 比較實施例5 許多含相同於比較實施例1結構之集電器如比較實施 例1般製備。也就是說’無紡纖物係施以鎳電鍍而不施以 親水性處理。每個集電器之間隙部份都塡以正極糊或負極 糊,其與實施例5中相同。每個集電器係乾燥、捲取,並 且切成預定之大小。當作外部端點之鎳片係點焊至每個切 割的集電器以製備正極及負極。 . 試驗2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 許多具有次C大小之圓柱狀電池箱子及許多外部尺寸 爲6.1毫米乘17.0毫米乘67.0毫米之稜柱形電池箱子係製 備。由聚丙烯芯及聚乙烯皮組成之皮芯型複合纖維之熔融 型無紡纖物隔離板係製備。實施例5及比較實施例3及4中 任一正極及任一負極係選用並且彼間以隔離板積疊形成疊 層物。疊層物纏繞成圖3中所示螺旋捲,圖4中所示之矩形 螺旋捲及圖5中所示之摺疊疊層物構成電力產生組件。每 種電力產生組件係嵌入圓柱形或稜柱形電池箱中。負極外 部端點係焊至電池箱底部,其擔任負極之功能。等電池箱 頸縮後,置入預定量的鹼性電解液。箱子頂端用密盤密封 ,其還擔任正極的功能,完成鹼性二次電池。二十七個具 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) _ 26 _ 516252 A7 B7 五、發明説明(24 ) 有額定容量爲2,500毫安培小時或1,300毫安培小時之鹼性 二次電池係以此方法製造。測量每個電池之內電阻。表2 展示二十七個鹼性二次電池中每個的正極及負極及彼合倂 之容量,電力產生組件之外形及重量能量密度,電池箱之 型式,及觀察到的內電阻。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) _ 27 - 516252
7 B 五、發明説明(25 ) 表2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電池 正極 負極 電力產生糸j 讲 內電阻 (m Ω ) 型式 容量 (mAh) 型式 容量 (mAh) 外形 能量密度 (Wh/kg) 箱子外形 1 實施5 2,452 實施5 3,457 螺旋狀 134 圓柱狀 15.3 2 1,1248 1,843 RS (*1) 128 稜柱形 14.6 3 1,347 1,887 摺疊形 137 稜柱形 14.8 4 實施5 2,537 比較實 施例3 3,561 螺旋狀 106 圓柱狀 16.1 5 . 1,260 1,801 RS(*1) 103 稜柱形 ISC (*2) 6 1,3〇8 1,857 摺疊形 102 稜柱形 ISC (*2) 7 實施5 2,538 比較實 施例4 3,576 螺旋狀 118 圓柱狀 23.6 8 1,248 1,769 rs(*i) 124 稜柱形 25.3 9 1,339 1,882 摺疊形 120 稜柱形 24.9 10 比較實 施例3 2,553 實施5 3,599 螺旋狀 110 圓柱狀 16.4 11 1,3〇9 1,846 RS(*1) 104 稜柱形 ISC (*2) 12 1,314 1,853 摺疊形 108 稜柱形 ISC (*2) 13 比較實 施例4 2,439 實施5 3,485 螺旋狀 120 圓柱狀 37.6 14 1,276 1,848 RS (*1) 118 稜柱形, 38.2 15 1,293 1,901 摺疊形 121 稜柱形 36.9 16 比較實 施例3 2,452 比較實 施例3 3,457 螺旋狀 94 圓柱狀 15.1 17 1,262 1,779 RS⑼ 93 稜柱形 ISC (*2) 18 1,3〇5 1,844 摺疊形 95 稜柱形 ISC (*2) 19 比較實 施例3 2,537 比較貫 施例4 3,654 螺旋狀 105 圓柱狀 23.8 20 1,356 1,954 RS (*1) 109 稜柱形 ISC (*2) 21 1,3〇8 1,839 摺疊形 108 稜柱形 ISC (*2) 22 比較實 施例4 2,538 比較貫 施例3 3,564 螺旋狀 103 圓柱狀 37.9 23 1,360 1,918 RS (*1) 110 稜柱形 ISC (*2) 24 1,337 1,880 摺疊形 103 稜柱形 ISC (*2) 25 比較實 施例4 2,553 比較實 施例4 3,625 螺旋狀 118 圓柱狀 42.8 26 1,275 1,838 RS (*1) 125 稜柱形 43.1 27 1,264 1,770 摺疊形 126 稜柱形 44.0 *1 :矩形螺旋形;*2內部短路 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 11 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 二熟一 516252 A7 _ B7 五、發明説明(26 ) 試驗3 製備S式驗2中使用之電池1、4、7、10、13、16、 19、22及25。每個電池以充電速率C/5充電6小時其中〔 係電池之容量,而且靜置1小時。接著,該電池係以1 〇 C之 放電速率放電直到電壓變成0.8伏特時測量放電容量C 1 。 高速放電特性R 1以比率C/C 1表示者係藉以測得。 再者,每個電池係以充電速率C/5充電6小時並且靜置 1小時。該電池係以400毫安培小時放電直到電壓變成0.S 伏特爲止。這個充電/放電操作係重覆5 0 0次以測定高速放 電特性R2,其以Cwo/Cmax代表,其中C5 0 0係於第500個周 期之放電容量而Cmax係500個周期當中最大的放電容量。 表3展示R 1及R2之高速放電特性。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表3 電池 正 極 負 極 R1 R2 1 實 施 例5 實 施 例5 87 91 4 實 施 例5 實 施 例3 86 90 7 實 施 例5 實 施 例4 49 10 10 實 施 例3 實 施 例5 88 92 13 實 施 例4 實 施 例5 50 12 16 實 施 例3 實 施 例3 88 89 19 實 施 例3 實 施 例4 48 13 22 實 施 例4 實 施 例3 49 14 25 實 施 例4 實 施 例4 20 未放電 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 516252 A7 B7 五、發明説明(27 ) 試驗4 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 製備許多次C大小尺寸的圓柱形電池箱。由聚丙烯芯 及聚乙燔皮組成皮芯型複合纖維之熔融型無紡纖物隔離板 係製備以形成實施例5、6及7及比較實施例4及5中之正 極及比較實施例3中之負極。正極及負極中每者之間都用 隔離板積疊,每個疊層物都如圖3中所示般捲取形成電力 產生組件。電力產生組件係嵌入圓柱形電池箱中。負極外 部端點係焊至電池箱底部,其擔任負極之功能。等電池箱 頸縮之後,置入預定量的鹼性電解液製備五個鹼性二次電 池(電池28至32)。 每個電池於充電速率C/5下充電6小時而且靜置1小時 ,其中C係電池容量。該電池係以400毫安培小時放電直到 電天變成0.9伏特爲止。這個充電/放電循環操作反覆500次 。在500個放電容量當中當放電容量降至極大放電容量Cmax 之8 0 %的重覆循環數目定爲電池的循環壽命。表4展示循環 壽命測得時之循環壽命及內電阻。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表4 電池 正極 負極 循環壽命 內電阻 (毫歐姆) 28 實施例5 比較實施例3 > 500次循環 16.1 29 實施例6 比較實施例3 > 500次循環 18.8 30 實施例7 比較實施例3 > 500次循環 19.5 31 比較實施例4 比較實施例3 270 35.5 3 2 比較實施例5 比較實施例3 230 3 7.9 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 30- 516252 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___ B7五、發明説明(28 ) 評等2 表2展示所有電池其包括由實施例3中之正極或負極構 成之矩形螺旋形電力產生組件或摺疊式電力產生組件者都 內部短電了。這個現象的原因係假設如下。構成網狀結構 骨架之鎳本身在比較實施例3的電極中較不可撓◦當疊層 物其包括這種電極者係纏繞或摺疊時,集電器之網狀結構 骨架將會破裂。結果,使用這種集電器時由於電極集電器 之破碎使得網狀結構骨架有龜裂及投影例如在電極外表上 的磨損。這些投影破裂通過隔離板並且造成短路。 表3展示電池其包括比較實施例4中之正極或負極者具 有高速放電特性及循環特性其在其他電池中係差的。比較 實施例4中之正極或負極之電池25在500次循環完成以前 無法放電。 這個現象的原因假設如下。因爲在比較實施例中之電 極中無紡纖物係電鍍鎳而未加以親水性處理,電鍍鎳對於 無紡纖物之黏附力不足。該電鍍鎳在組裝電池及電池反覆 充電/放電循.環期間會產生品質的改變或部份脫落。 相對地,表2展示所有電池其包括由實施例5中之正極 或負極構成並且沒有造成內部短路之電力產生組件者所有 電池外形中比起其他電池具有低的內電阻及適當的集電功 能。再者,表3展示所有電池其包括由實施例5中之正極或 負極構成並且沒有造成內部短路之電力產生組件者比起其 他電池係優於高速放電特性及循環特性。原因假設如下。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -31 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣·
、1T -麟- 516252 A7 B7 五、發明説明(29 ) 本發明之集電器比起比較實施例3中的更可撓並且電鍍鎳 及無紡纖物之間比起比較實施例4中的具有適當的黏附力 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 表4展示電池其包括由比較實施例4及5中之正極或負 極構成並且沒有造成內部短路之電力產生組件者具有比其 他電池差的循環特性。如試驗1中看到的,這些結果假設 係由於電鍍薄膜被電池中的鹼性電解液分層或者由於集電 器表面阻抗增加而造成提高的內電阻。 根據本發明,如上所說明的,無紡纖物其包含聚烯烴 纖維或聚醯胺纖維其中一種以上者係親水化,並且該親水 性無紡纖物利用鎳電鍍。由此,該親水性無紡纖物由於改 良電鍍液之穿透力故將具有均勻的及細緻的負電佈滿整個 .區域。由此,在鎳電鍍處理中鎳離子係堅固地固著於無紡 纖物之表面,電鍍鎳層緊緊地鍵結至無紡纖物。得到的集 電器具有局傳導度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因爲該無紡纖物具有許多從彼之一表面延伸至彼其他 表面之微孔,大量的活性材料係塡入眾多的微孔當中,所 以使用此集電器之鹼性二次電池將具有高容量。 因爲無紡纖物其包括摺皺纖維者係巨大的,其可以塡 充更大量的活性材料,導致鹼性二次電池容量之增加。再 者,平均孔隙體積增加;因此,可以塡充愈加大量之活性 材料。因爲以溼式法製備之無紡纖物面積重及厚度係均勻 的,因此可獲得均勻的電池。由此可以用這種集電器組成 具有均勻厚度的電極。當電池纏繞時,將形成具有高黏附 -32- I紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) A4規格(210X297公釐) 516252 A7 B7 五、發明説明(30 ) 力之電極組,而且用該纏繞電極之電池將具有優良的充電/ 放電特性。 因爲無紡纖物的表面係藉由磺酸化、氣態氟處理或乙 烯基單體接枝而親水化,得到的集電器之品質係穩定的。 當鎳電鍍係無電極電鍍時,該無電極電鍍將促成非傳導性 無紡纖物上形成安定的鎳薄膜。當電鍍薄膜係藉由無電極 電鑛之無電極電鍍薄膜形成後接著以電鍍法形成時,該具 有預定厚度之鍍鎳薄膜係緊緊地鍵結至無紡纖物,而得到 的集電器將具有理想的傳導度。 除此之外,鹼性二次電池可以輕易地使用上述的集電 器裝配,而且由於集電器對於鍍鎳層之高黏附力而具有高 放電速率及改良的充電/放電特性。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ·,!»衣· 、11 —麟· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

  1. 516252 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 附件1(A): (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第90 1 03944號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國91年9月17日修正 1 · 一種鹼性二次電池用集電器,其包含: 一種藉由磺酸化、氣態氟處理或乙烯基單體接枝而親 水化之無紡纖物;以及 一層鍍在無紡纖物上之鎳薄膜。 2 ·如申請專利範圍第1項之鹼性二次電池用集電器 ,其中該無紡纖物具有眾多由彼之一表面延伸至另一表面 之微孔。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之鹼性二次電池用集 電器,其中該無紡纖物包括摺皺的纖維。 4 ·如申請專利範圍第1或2項之鹼性二次電池用集· 電器,其中該無紡纖物係藉由溼式法製成。 5 · —種製造鹼性二次電池用集電器之方法,其包含 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 含聚烯烴纖維及聚醯胺纖維其中一種以上之無紡纖物 之親水化步驟;以及 將鎳鍍到親水性無紡纖物之電鍍步驟。 6 ·如申請專利範圍第5項之製造鹼性二次電池用集 電器之方法,其中該親水化步驟包括一種處理,其係選自 磺酸化、氣態氟處理或乙烯基單體接枝。 7 ·如申請專利範圍第5或6項之製造鹼性二次電池 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 516252 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 用集電器之方法,其中該無紡纖物具有眾多由彼之一表面 延伸至另一表面之微孔。 8 ·如申請專利範圍第5或6項之製造鹼性二次電池 用集電器之方法,其中該鎳電鍍係無電極電鍍。 9 ·如申請專利範圍第8項之製造鹼性二次電池用集 電器之方法’其還包含一個步驟,其藉著在無電極電鍍形 成無電極電鍍薄膜之後接著以電鍍法形成電鍍薄膜。 1 0 ·如申請專利範圍第1項之集電器,其係包含於 一種鹼性二次電池中。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -2 -
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