JPH1131512A - フッ素樹脂分散液およびその製造方法ならびにこの分散液を用いた水素吸蔵合金電極の製造方法 - Google Patents
フッ素樹脂分散液およびその製造方法ならびにこの分散液を用いた水素吸蔵合金電極の製造方法Info
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- JPH1131512A JPH1131512A JP9182856A JP18285697A JPH1131512A JP H1131512 A JPH1131512 A JP H1131512A JP 9182856 A JP9182856 A JP 9182856A JP 18285697 A JP18285697 A JP 18285697A JP H1131512 A JPH1131512 A JP H1131512A
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Abstract
に分布させることができる分散液を得るとともに、この
分散液を用いてフッ素樹脂を水素吸蔵合金電極の表面に
均一に分布させるようにする。 【解決手段】 有機溶剤中にフッ素樹脂粉末を分散させ
る工程と、フッ素樹脂粉末を分散させた有機溶剤を水溶
液に分散させる工程とを備え、フッ素樹脂粉末を水溶液
に均一に分散させてフッ素樹脂分散液とする。このよう
に分散液を製造すると、有機溶剤中にフッ素樹脂が分散
しているため、フッ素樹脂に凝集が生じることが防止で
きるようになるとともに、水中油滴型分散液となるた
め、水溶性結着剤との親和性が向上する。そのため、水
素吸蔵合金粉末と均一に混合できるようになるととも
に、水素吸蔵合金電極に均一に塗布することが可能とな
る。
Description
およびその製造方法ならびにこのフッ素樹脂分散液を用
いた水素吸蔵合金電極の製造方法に係り、特に、水素吸
蔵合金電極に撥水性を付与するために添加するフッ素樹
脂分散液およびその製造方法ならびにこの製造方法によ
り得られたフッ素樹脂分散液を水素吸蔵合金電極に添加
して同水素吸蔵合金電極に撥水性を付与する水素吸蔵合
金電極の製造方法に関するものである。
及により従来に増して高性能な蓄電池が要請されてい
る。このような背景にあって、従来のニッケル−カドミ
ウム蓄電池、鉛蓄電池より軽量かつ高容量で高エネルギ
ー密度が得られ、しかもクリーンな蓄電池となることか
ら負極に水素吸蔵合金を用いたニッケル−水素蓄電池が
注目されるようになった。
は、正極側で容量が規制されるようになされているの
で、電池を充電すると、まず容量の小さい正極が満充電
となり、さらに充電を続けると過充電状態となって、正
極から酸素ガスが発生する。正極より発生した酸素ガス
は負極で消費されて水(H2O)が生成される。この生
成された水は負極表面が親水性であると、負極表面が濡
れた状態となって、酸素ガスの負極表面への拡散が阻害
され、酸素ガスの負極での消費速度が遅くなる。このた
め、電池内圧が上昇し、安全弁が作動して電池内のガス
を放出するとともに、電解液も電池外へ漏出する。その
結果、セパレータ中の電解液が枯渇し、電池のサイクル
特性が低下するという問題があった。
撥水性を付与するフッ素樹脂を混合したり、フッ素樹脂
を水素吸蔵合金電極に塗布して撥水処理を施すことが提
案されるようになった。この撥水処理により、酸素ガ
ス、電解液および水素吸蔵合金表面の、いわゆる気相、
液相、固相の3相界面が形成され、酸素ガスの消費反応
が円滑に行われるようになる。
ッ素樹脂を分散させる必要がある。例えば、フッ素樹脂
を有機溶剤に分散させて有機フッ素樹脂分散液とした
り、フッ素樹脂を水中に分散させて水溶性フッ素樹脂分
散液とし、このようなフッ素樹脂分散液と水素吸蔵合金
粉末と水溶性結着剤とを混合して水素吸蔵合金電極とし
たり、あるいは水素吸蔵合金電極の表面にこのようなフ
ッ素樹脂分散液を塗布するようにしている。
に、水素吸蔵合金粉末は水溶性結着剤とともに用いられ
るので、有機フッ素樹脂分散液を用いる場合、有機フッ
素樹脂分散液は水溶性結着剤と均一に混合することが難
しく、また有機フッ素樹脂分散液を水素吸蔵合金電極の
表面に均一に塗布することが難しいため、水素吸蔵合金
電極に不均一な撥水相が形成されて、充分な酸素ガス消
費反応が行われないという問題を生じるとともに、有機
溶剤のみで水素吸蔵合金電極を作製することは製造設備
が複雑になって、水素吸蔵合金電極の製造コストが上昇
するという問題も生じた。
と、フッ素樹脂は疎水性であるため、水中に均一に分散
させることが難しく、また水溶性フッ素樹脂分散液は凝
集を起こしやすいために、水素吸蔵合金電極の表面に均
一に塗布することが難しく、撥水性が不均一となって充
分に酸素ガス消費反応が行われないという問題も生じ
た。
性剤によって水中に分散させたフッ素樹脂の水性ディス
パージョンと有機溶剤との混合溶液に水素吸蔵合金負極
を浸漬もしはこの混合溶液を水素吸蔵合金負極表面に塗
着するようにしたものが特開平8−88003号公報に
おいて提案された。
提案された方法においては、界面活性剤によって水中に
分散させたフッ素樹脂の水性ディスパージョンに有機溶
剤を混合させると、均一に分散しているフッ素樹脂同士
を凝集させることができる。このため、水素吸蔵合金粒
子間の隙間にフッ素樹脂が入り込みにくくなって電極表
面の水素吸蔵合金粒子上に付着し、電極内部に混合溶液
が浸透しにくくなる。したがって、電極表面に確実に撥
水性を付与でき、電極の空孔をフッ素樹脂が閉塞せず、
均一な充放電反応が進行するようになるというものであ
る。
号公報において提案された方法においても、フッ素樹脂
が水中に分散し、この水中に分散したフッ素樹脂が有機
溶剤に分散しているため、フッ素樹脂は水素吸蔵合金電
極の表面に不均一に分布することとなって充分な酸素ガ
ス消費反応が行われないという問題を生じた。
れたものであり、フッ素樹脂を水素吸蔵合金電極の表面
に均一に分布させることができる分散液を得るととも
に、この分散液を用いてフッ素樹脂を水素吸蔵合金電極
の表面に均一に分布させるようにすることにある。
発明は、水素吸蔵合金電極に撥水性を付与するために添
加するフッ素樹脂分散液であって、上記課題を解決する
ために、請求項1に記載の発明においては、有機溶剤中
に均一に分散させたフッ素樹脂粉末と、このフッ素樹脂
粉末が均一に分散した有機溶剤を均一に分散させた水溶
液とを含有するようにしている。
樹脂が分散しているため、フッ素樹脂の凝集が生じるこ
とがなく、かつ水中油滴型分散液となっていることから
水溶性結着剤との親和性がよくなり、均一に水素吸蔵合
金粉末と混合できるようになるとともに、均一に水素吸
蔵合金電極に塗布することが可能となって、このような
水素吸蔵合金粉末を用いた電極の酸素ガス吸収能力が格
段に向上する。また、水中油滴型分散液は水溶液として
取り扱うことができるため、その取り扱いが簡単になっ
て、この種の水素吸蔵合金電極の製造が容易となる。
水溶液は界面活性剤を含有するようにしている。界面活
性剤は水中油滴型分散剤となるため、水溶液に界面活性
剤を含有させることにより、フッ素樹脂を均一に分散さ
せた有機溶剤(有機溶剤油滴)は水溶液に均一に分散す
ることとなって、有機溶剤油滴の凝集が起こりにくいた
め、より均一に水素吸蔵合金粉末と混合できるようにな
るとともに、より均一に水素吸蔵合金電極に塗布するこ
とが可能となって、このような水素吸蔵合金粉末を用い
た電極の酸素ガス吸収能力が一層向上する。
水溶液は水溶性結着剤を含有するようにしている。水溶
性結着剤に水溶液を含有させると水溶液の粘度が増大す
るため、これを水素吸蔵合金電極に塗布しても電極の内
部まで浸透し過ぎることが抑制されるので、このような
水素吸蔵合金粉末を用いた電極の酸素ガス吸収能力がさ
らに向上する。
性を付与するために添加するフッ素樹脂分散液の製造方
法であって、上記課題を解決するために、請求項4に記
載の発明においては、有機溶剤中にフッ素樹脂粉末を分
散させる工程と、このフッ素樹脂粉末を分散させた有機
溶剤を水溶液に分散させる工程とを備え、フッ素樹脂粉
末を水溶液に均一に分散させてフッ素樹脂分散液とする
ようにしている。
中にフッ素樹脂が分散しているため、フッ素樹脂に凝集
が生じることが防止できるようになるとともに、水中油
滴型分散液となるため、水溶性結着剤との親和性が向上
する。そのため、水素吸蔵合金粉末と均一に混合できる
ようになるとともに、水素吸蔵合金電極に均一に塗布す
ることが可能となるので、酸素ガス吸収能力が格段に向
上した水素吸蔵合金粉末を用いた電極を製造することが
可能になる。また、水中油滴型分散液は水溶液として取
り扱うことができるため、その取り扱いが簡単になっ
て、この種の水素吸蔵合金電極の製造が容易となる。
水溶液に界面活性剤を添加するようにしている。界面活
性剤は水中油滴型分散剤となるため、水溶液に界面活性
剤を含有させることにより、フッ素樹脂を均一に分散さ
せた有機溶剤(有機溶剤油滴)は水溶液に均一に分散す
ることとなって、有機溶剤油滴の凝集が起こりにくいた
め、より均一に水素吸蔵合金粉末と混合できるようにな
るとともに、より均一に水素吸蔵合金電極に塗布するこ
とが可能となって、このような水素吸蔵合金粉末を用い
た電極の酸素ガス吸収能力が一層向上する。
水溶液に水溶性結着剤を添加するようにしている。水溶
液に水溶性結着剤を含有させると水溶液の粘度が増大す
るため、これを水素吸蔵合金電極に塗布しても電極の内
部まで浸透し過ぎることが抑制されるので、このような
水素吸蔵合金粉末を用いた電極の酸素ガス吸収能力がさ
らに向上する。
素吸蔵合金粉末に混合して水素吸蔵合金電極に撥水性を
付与する水素吸蔵合金電極の製造方法であって、上記課
題を解決するために、請求項7に記載の発明において
は、フッ素樹脂粉末を均一に分散させた有機溶剤を水溶
液に均一に分散させてフッ素樹脂分散液とする分散工程
と、この分散工程により得られたフッ素樹脂分散液と水
素吸蔵合金粉末と水溶性結着剤とを混練してスラリーと
するスラリー工程と、このスラリー工程により得られた
スラリーを集電体に塗着する塗着工程と、この塗着工程
により集電体に塗着されたスラリーを乾燥する乾燥工程
と、この乾燥工程により乾燥された水素吸蔵電極を圧延
する圧延工程とを備えるようにしている。
液と水素吸蔵合金粉末と水溶性結着剤とを混練してスラ
リーとすると、有機溶剤中にフッ素樹脂が分散している
ため、フッ素樹脂に凝集が生じることなく水素吸蔵合金
粉末に均一に分散するようになる。また、この分散液は
水中油滴型分散液となるため、水溶性結着剤との親和性
も向上する。このため、フッ素樹脂と水素吸蔵合金粉末
と水溶性結着剤とが均一に混合できるようになるので、
酸素ガス吸収能力が格段に向上した水素吸蔵合金電極を
製造することが可能になる。また、水中油滴型分散液は
水溶液として取り扱うことができるため、その取り扱い
が簡単になって、この種の水素吸蔵合金電極の製造が容
易になる。
吸蔵合金電極に塗布して同水素吸蔵合金電極に撥水性を
付与する水素吸蔵合金電極の製造方法であって、上記課
題を解決するために、請求項8に記載の発明において
は、フッ素樹脂粉末を均一に分散させた有機溶剤を水溶
液に均一に分散させてフッ素樹脂分散液とする分散工程
と、水素吸蔵合金粉末と水溶性結着剤とを混練してスラ
リーとするスラリー工程と、このスラリー工程により得
られたスラリーを集電体に塗着する塗着工程と、この塗
着工程により集電体に塗着されたスラリー上に先の分散
工程により得られたフッ素樹脂分散液を塗着する分散液
塗着工程と、スラリーおよび同スラリー上に塗着された
フッ素樹脂分散液を乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程
により乾燥された水素吸蔵電極を圧延する圧延工程とを
備えるようにしている。
により得られたスラリーを集電体に塗着した後、このス
ラリー上にフッ素樹脂分散液を塗着すると、フッ素樹脂
は有機溶剤中に均一分散しているのでフッ素樹脂に凝集
が生じることなくスラリー上に均一に塗布されることと
なる。そのため、水素吸蔵合金電極上に均一にフッ素樹
脂が分布することとなって、酸素ガス吸収能力が格段に
向上した水素吸蔵合金電極を製造することが可能にな
る。
フッ素樹脂分散液にガス吸収触媒を添加するようにして
いる。フッ素樹脂が分散液に均一に分散していると、こ
の分散液にガス吸収触媒を添加して混合すると、フッ素
樹脂と水素吸蔵合金とガス吸収触媒とが互いに接触する
接触面積が増大するようになるため、この水素吸蔵合金
電極の酸素ガスの吸収能力が格段に向上するようにな
る。
テトラフルオロエチレン(PTFE)を15重量%分散
させた有機中分散液を作製する。この有機中分散液70
重量%をホモジナイザー(機械的攪拌、超音波照射など
により2液相を混合分散してエマルジョンとする装置)
を用いて30重量%の水中に分散させてフッ素樹脂分散
液を作製する。このようにして作製されたフッ素樹脂分
散液を実施例1のフッ素樹脂分散液Aとする。
ロエチレン(PTFE)を15重量%分散させた有機中
分散液を作製する。この有機中分散液70重量%をホモ
ジナイザー(機械的攪拌、超音波照射などにより2液相
を混合分散してエマルジョンとする装置)を用いて、4
重量%の界面活性剤(ポリオキシエチレンソルビタンモ
ノラウラート(キシダ化学製,商品名:Tween2
0))を含有する30重量%の水中に分散させてフッ素
樹脂分散液を作製する。このようにして作製されたフッ
素樹脂分散液を実施例2のフッ素樹脂分散液Bとする。
(ガス吸収触媒)を混合したものを実施例3のフッ素樹
脂分散液Cとする。
(ガス吸収触媒)を混合したものを実施例4のフッ素樹
脂分散液Dとする。
(ガス吸収触媒)と5重量%のニッケル粉末(ガス吸収
触媒)を混合したものを実施例5のフッ素樹脂分散液E
とする。
(ガス吸収触媒)を混合したものを実施例6のフッ素樹
脂分散液Fとする。
(ガス吸収触媒)を混合したものを実施例7のフッ素樹
脂分散液Gとする。
(ガス吸収触媒)と5重量%のニッケル粉末(ガス吸収
触媒)を混合したものを実施例8のフッ素樹脂分散液H
とする。
ロエチレン(PTFE)を15重量%分散させたものを
比較例1のフッ素樹脂分散液Iとする。
タンモノラウラート(キシダ化学製,商品名:Twee
n20))とフッ素樹脂、例えばポリテトラフルオロエ
チレン(PTFE)を15重量%分散させたものを比較
例2のフッ素樹脂分散液Jとする。
タンモノラウラート(キシダ化学製,商品名:Twee
n20))とフッ素樹脂、例えばポリテトラフルオロエ
チレン(PTFE)を15重量%分散させて水中分散液
を作製する。この水中分散液50重量%とシクロヘキサ
ン50重量%を混合したものを比較例3のフッ素樹脂分
散液Kとする。
ル、コバルト、アルミニウム、およびマンガンを元素比
で1:3.2:1.0:0.2:0.6の比率で混合
し、この混合物をアルゴンガス雰囲気の高周波誘導炉で
誘導加熱して合金溶湯となす。この合金溶湯を公知の方
法で冷却し、組成式Mm1.0Ni3.2Co1.0Al0.2Mn
0.6で表される水素吸蔵合金のインゴットを作製する。
この水素吸蔵合金インゴットを機械的に粉砕し、平均粒
子径が約100μmの水素吸蔵合金粉末となし、この水
素吸蔵合金粉末に水溶性結着剤、例えばポリエチレンオ
キサイド(PEO)1重量%と、上述のフッ素樹脂分散
液A(水素吸蔵合金に対してフッ素樹脂固形分が1重量
%となる)と、適量の水を加えて混練して水素吸蔵合金
スラリーを作製する。このスラリーをパンチングメタル
に塗布し、乾燥した後、厚み0.4mmに圧延して実施
例1の水素吸蔵合金負極を作製する。
着剤、例えばポリエチレンオキサイド(PEO)1重量
%と、上述のフッ素樹脂分散液B(水素吸蔵合金に対し
てフッ素樹脂固形分が1重量%となる)と、適量の水を
加えて混練して水素吸蔵合金スラリーを作製する。この
スラリーをパンチングメタルに塗布し、乾燥した後、厚
み0.4mmに圧延して実施例2の水素吸蔵合金負極を
作製する。
着剤、例えばポリエチレンオキサイド(PEO)1重量
%と、上述のフッ素樹脂分散液C(水素吸蔵合金に対し
てフッ素樹脂固形分が1重量%となる)と、適量の水を
加えて混練して水素吸蔵合金スラリーを作製する。この
スラリーをパンチングメタルに塗布し、乾燥した後、厚
み0.4mmに圧延して実施例3の水素吸蔵合金負極を
作製する。
着剤、例えばポリエチレンオキサイド(PEO)1重量
%と、上述のフッ素樹脂分散液D(水素吸蔵合金に対し
てフッ素樹脂固形分が1重量%となる)と、適量の水を
加えて混練して水素吸蔵合金スラリーを作製する。この
スラリーをパンチングメタルに塗布し、乾燥した後、厚
み0.4mmに圧延して実施例4の水素吸蔵合金負極を
作製する。
着剤、例えばポリエチレンオキサイド(PEO)1重量
%と、上述のフッ素樹脂分散液E(水素吸蔵合金に対し
てフッ素樹脂固形分が1重量%となる)と、適量の水を
加えて混練して水素吸蔵合金スラリーを作製する。この
スラリーをパンチングメタルに塗布し、乾燥した後、厚
み0.4mmに圧延して実施例5の水素吸蔵合金負極を
作製する。
着剤、例えばポリエチレンオキサイド(PEO)1重量
%と、上述のフッ素樹脂分散液F(水素吸蔵合金に対し
てフッ素樹脂固形分が1重量%となる)と、適量の水を
加えて混練して水素吸蔵合金スラリーを作製する。この
スラリーをパンチングメタルに塗布し、乾燥した後、厚
み0.4mmに圧延して実施例6の水素吸蔵合金負極を
作製する。
着剤、例えばポリエチレンオキサイド(PEO)1重量
%と、上述のフッ素樹脂分散液G(水素吸蔵合金に対し
てフッ素樹脂固形分が1重量%となる)と、適量の水を
加えて混練して水素吸蔵合金スラリーを作製する。この
スラリーをパンチングメタルに塗布し、乾燥した後、厚
み0.4mmに圧延して実施例7の水素吸蔵合金負極を
作製する。
着剤、例えばポリエチレンオキサイド(PEO)1重量
%と、上述のフッ素樹脂分散液H(水素吸蔵合金に対し
てフッ素樹脂固形分が1重量%となる)と、適量の水を
加えて混練して水素吸蔵合金スラリーを作製する。この
スラリーをパンチングメタルに塗布し、乾燥した後、厚
み0.4mmに圧延して実施例8の水素吸蔵合金負極を
作製する。
着剤、例えばポリエチレンオキサイド(PEO)0.5
%重量と、適量の水を加えて混練して水素吸蔵合金スラ
リーを作製する。このスラリーをパンチングメタルに塗
布し、乾燥した後、厚み0.4mmに圧延して水素吸蔵
合金負極を作製する。このようにして作製した水素吸蔵
合金負極の表面に上述のフッ素樹脂分散液A(水素吸蔵
合金に対してフッ素樹脂固形分が1重量%となる)にポ
リエチレンオキサイド(PEO)0.5%重量を混合し
たスラリーを塗布し、乾燥して実施例9の水素吸蔵合金
負極とする。
着剤、例えばポリエチレンオキサイド(PEO)0.5
重量%と、適量の水を加えて混練して水素吸蔵合金スラ
リーを作製する。このスラリーをパンチングメタルに塗
布し、乾燥した後、厚み0.4mmに圧延して水素吸蔵
合金負極を作製する。このようにして作製した水素吸蔵
合金負極の表面に上述のフッ素樹脂分散液B(水素吸蔵
合金に対してフッ素樹脂固形分が1重量%となる)にポ
リエチレンオキサイド(PEO)0.5%重量を混合し
たスラリーを塗布し、乾燥して実施例10の水素吸蔵合
金負極とする。
着剤、例えばポリエチレンオキサイド(PEO)1重量
%と、適量の水を加えて混練して水素吸蔵合金スラリー
を作製する。このスラリーをパンチングメタルに塗布
し、乾燥した後、厚み0.4mmに圧延して水素吸蔵合
金負極を作製する。このようにして作製した水素吸蔵合
金負極の表面に上述のフッ素樹脂分散液C(水素吸蔵合
金に対してフッ素樹脂固形分が1重量%となる)にポリ
エチレンオキサイド(PEO)0.5%重量を混合した
スラリーを塗布し、乾燥して実施例11の水素吸蔵合金
負極とする。
着剤、例えばポリエチレンオキサイド(PEO)1重量
%と、適量の水を加えて混練して水素吸蔵合金スラリー
を作製する。このスラリーをパンチングメタルに塗布
し、乾燥した後、厚み0.4mmに圧延して水素吸蔵合
金負極を作製する。このようにして作製した水素吸蔵合
金負極の表面に上述のフッ素樹脂分散液D(水素吸蔵合
金に対してフッ素樹脂固形分が1重量%となる)にポリ
エチレンオキサイド(PEO)0.5%重量を混合した
スラリーを塗布し、乾燥して実施例12の水素吸蔵合金
負極とする。
着剤、例えばポリエチレンオキサイド(PEO)1重量
%と、適量の水を加えて混練して水素吸蔵合金スラリー
を作製する。このスラリーをパンチングメタルに塗布
し、乾燥した後、厚み0.4mmに圧延して水素吸蔵合
金負極を作製する。このようにして作製した水素吸蔵合
金負極の表面に上述のフッ素樹脂分散液E(水素吸蔵合
金に対してフッ素樹脂固形分が1重量%となる)にポリ
エチレンオキサイド(PEO)0.5%重量を混合した
スラリーを塗布し、乾燥して実施例13の水素吸蔵合金
負極とする。
着剤、例えばポリエチレンオキサイド(PEO)1重量
%と、適量の水を加えて混練して水素吸蔵合金スラリー
を作製する。このスラリーをパンチングメタルに塗布
し、乾燥した後、厚み0.4mmに圧延して水素吸蔵合
金負極を作製する。このようにして作製した水素吸蔵合
金負極の表面に上述のフッ素樹脂分散液F(水素吸蔵合
金に対してフッ素樹脂固形分が1重量%となる)にポリ
エチレンオキサイド(PEO)0.5%重量を混合した
スラリーを塗布し、乾燥して実施例14の水素吸蔵合金
負極とする。
着剤、例えばポリエチレンオキサイド(PEO)1重量
%と、適量の水を加えて混練して水素吸蔵合金スラリー
を作製する。このスラリーをパンチングメタルに塗布
し、乾燥した後、厚み0.4mmに圧延して水素吸蔵合
金負極を作製する。このようにして作製した水素吸蔵合
金負極の表面に上述のフッ素樹脂分散液G(水素吸蔵合
金に対してフッ素樹脂固形分が1重量%となる)にポリ
エチレンオキサイド(PEO)0.5%重量を混合した
スラリーを塗布し、乾燥して実施例15の水素吸蔵合金
負極とする。
着剤、例えばポリエチレンオキサイド(PEO)1重量
%と、適量の水を加えて混練して水素吸蔵合金スラリー
を作製する。このスラリーをパンチングメタルに塗布
し、乾燥した後、厚み0.4mmに圧延して水素吸蔵合
金負極を作製する。このようにして作製した水素吸蔵合
金負極の表面に上述のフッ素樹脂分散液H(水素吸蔵合
金に対してフッ素樹脂固形分が1重量%となる)にポリ
エチレンオキサイド(PEO)0.5%重量を混合した
スラリーを塗布し、乾燥して実施例16の水素吸蔵合金
負極とする。
着剤、例えばポリエチレンオキサイド(PEO)1重量
%と、適量の水を加えて混練して水素吸蔵合金スラリー
を作製する。このスラリーをパンチングメタルに塗布
し、乾燥した後、厚み0.4mmに圧延して水素吸蔵合
金負極を作製する。上述のフッ素樹脂分散液B(水素吸
蔵合金に対してフッ素樹脂固形分が1重量%となる)を
塗布し、乾燥して実施例17の水素吸蔵合金負極とす
る。
レンオキサイド(PEO)1重量%と、上述のフッ素樹
脂分散液I(水素吸蔵合金に対してフッ素樹脂固形分が
1重量%となる)と、適量の水を加えて混練して水素吸
蔵合金スラリーを作製する。このスラリーをパンチング
メタルに塗布し、乾燥した後、厚み0.4mmに圧延し
て比較例1の水素吸蔵合金負極を作製する。
レンオキサイド(PEO)1重量%と、上述のフッ素樹
脂分散液J(水素吸蔵合金に対してフッ素樹脂固形分が
1重量%となる)と、適量の水を加えて混練して水素吸
蔵合金スラリーを作製する。このスラリーをパンチング
メタルに塗布し、乾燥した後、厚み0.4mmに圧延し
て比較例2の水素吸蔵合金負極を作製する。
レンオキサイド(PEO)1重量%と、上述のフッ素樹
脂分散液K(水素吸蔵合金に対してフッ素樹脂固形分が
1重量%となる)と、適量の水を加えて混練して水素吸
蔵合金スラリーを作製する。このスラリーをパンチング
メタルに塗布し、乾燥した後、厚み0.4mmに圧延し
て比較例3の水素吸蔵合金負極を作製する。
レンオキサイド(PEO)1重量%と、1重量%のフッ
素樹脂粉末(L)と、適量の水を加えて混練して水素吸
蔵合金スラリーを作製する。このスラリーをパンチング
メタルに塗布し、乾燥した後、厚み0.4mmに圧延し
て比較例4の水素吸蔵合金負極を作製する。
レンオキサイド(PEO)0.5重量%と、適量の水を
加えて混練して水素吸蔵合金スラリーを作製する。この
スラリーをパンチングメタルに塗布し、乾燥した後、厚
み0.4mmに圧延して水素吸蔵合金負極を作製する。
このようにして作製した水素吸蔵合金負極の表面に上述
のフッ素樹脂分散液I(水素吸蔵合金に対してフッ素樹
脂固形分が1重量%となる)にポリエチレンオキサイド
(PEO)0.5%重量を混合したスラリーを塗布し、
乾燥して比較例5の水素吸蔵合金負極とする。
レンオキサイド(PEO)0.5重量%と、適量の水を
加えて混練して水素吸蔵合金スラリーを作製する。この
スラリーをパンチングメタルに塗布し、乾燥した後、厚
み0.4mmに圧延して水素吸蔵合金負極を作製する。
このようにして作製した水素吸蔵合金負極の表面に上述
のフッ素樹脂分散液J(水素吸蔵合金に対してフッ素樹
脂固形分が1重量%となる)にポリエチレンオキサイド
(PEO)0.5%重量を混合したスラリーを塗布し、
乾燥して比較例6の水素吸蔵合金負極とする。
レンオキサイド(PEO)0.5重量%と、適量の水を
加えて混練して水素吸蔵合金スラリーを作製する。この
スラリーをパンチングメタルに塗布し、乾燥した後、厚
み0.4mmに圧延して水素吸蔵合金負極を作製する。
このようにして作製した水素吸蔵合金負極の表面に上述
のフッ素樹脂粉末K(水素吸蔵合金に対してフッ素樹脂
固形分が1重量%となる)にポリエチレンオキサイド
(PEO)0.5%重量を混合したスラリーを塗布し、
乾燥して比較例7の水素吸蔵合金負極とする。
レンオキサイド(PEO)0.5重量%と、適量の水を
加えて混練して水素吸蔵合金スラリーを作製する。この
スラリーをパンチングメタルに塗布し、乾燥した後、厚
み0.4mmに圧延して水素吸蔵合金負極を作製する。
このようにして作製した水素吸蔵合金負極の表面に1重
量%のフッ素樹脂粉末を塗布し、乾燥して比較例8の水
素吸蔵合金負極とする。
レンオキサイド(PEO)1重量%と、1重量%のフッ
素樹脂粉末と、適量の水を加えて混練して水素吸蔵合金
スラリーを作製する。このスラリーをパンチングメタル
に塗布し、乾燥した後、厚み0.4mmに圧延して比較
例9の水素吸蔵合金負極を作製する。
95%で、厚み1.6mmの発泡ニッケルからなる基板
に充填し、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)水
溶液に浸漬した後、乾燥を行う。乾燥後、厚み0.60
mmとなるように圧延を行い非焼結式ニッケル正極を作
製した。
9の水素吸蔵合金負極と非焼結式ニッケル正極とをポリ
プロピレン製不織布のセパレータを介して卷回して、渦
巻状の電極群を作製した後、この電極群を外装缶に挿入
する。その後、外装缶内に電解液として30重量%の水
酸化カリウム水溶液を注入し、更に外装缶を封口して、
ニッケル−水素蓄電池を組み立てる。このようにして作
製した電池の理論容量は1000mAHとなる。なお、
実施例1〜17の水素吸蔵合金負極を用いたニッケル−
水素蓄電池をそれぞれ1〜17の電池とし、比較例1〜
9の水素吸蔵合金負極を用いたニッケル−水素蓄電池を
それぞれ18〜26の電池とする。
を室温で0.1Cの充電電流で16時間充電した後、
0.2Cの放電電流で電池電圧が1.0Vになるまで放
電させた後、1時間休止するサイクルを3サイクル繰り
返してニッケル−水素蓄電池を活性化する。
蓄電池を1000mAで充電電流で1.5時間充電した
後の電池内圧を測定すると以下の表1に示すような結果
となった。
た。即ち、フッ素樹脂が無添加の負極を用いた電池26
より、フッ素樹脂を極板の内部あるいは表面に添加した
電池18〜25の内圧は低下するが、それほど内圧低下
の効果は大きくない。その理由は次のように考えること
ができる。比較例18と22(分散液Iを用いたもの)
の問題点は、フッ素樹脂が有機溶剤中に分散しているた
め、有機溶剤は水溶性糊料(PEO)と混合したときに
均一に混合できないため、フッ素樹脂の混合または塗布
が不均一となり、内圧低減効果が十分でない。また、比
較例19と23(分散液Jを用いたもの)の問題点は、
フッ素樹脂の分散が十分でないことによる。フッ素樹脂
は疎水性のため、水中に分散しにくく、凝集を起こしや
すい。そのために分散剤(界面活性剤)を用いている
が、疎水性の有機溶剤に分散させた方が良好である。
いたもの)の問題点は、フッ素樹脂が水中に分散してい
ること、およびこの水中に分散したフッ素樹脂を有機溶
剤に混合していることから、スラリー混合時、あるいは
負極表面への塗着時にフッ素樹脂が不均一に分布するこ
とにより、内圧低減効果が十分ではない。また、比較例
21と25(フッ素樹脂粉末Lを用いたもの)の問題点
は、フッ素樹脂を粉末状態で混合したり、あるいはフッ
素樹脂粉末を負極表面へ塗着するため、フッ素樹脂が不
均一に分布することにより、内圧低減効果が十分ではな
い。
を用いた電池1〜17の内圧低減効果は大きい。まず、
実施例1と9は、有機溶剤中にフッ素樹脂が分散してい
るため、フッ素樹脂の凝集が起こらず、水中油滴型分散
液となっているために水溶性結着剤(PEO)との親和
性が良く、均一に混合、塗布することができるためと考
えることができる。そして、水中油滴型分散液は水溶液
として取り扱うことができるため、取り扱いが容易とな
る。
大きい。これは水中油滴型分散剤(界面活性剤)により
有機溶剤油滴の凝集が起こりにくいため、より均一に混
合、塗布することができるためと考えることができる。
実施例3〜8と11〜16は、ガス吸収触媒(カーボン
あるいはニッケル)を混合しているために、さらに内圧
低減効果は大きい。これはフッ素樹脂が均一に分散して
いるため、水素吸蔵合金とフッ素樹脂と触媒の接触面積
が増加するためと考えることができる。
かるように、水溶性結着剤(PEO)を添加すると、内
圧低減効果が大きくなるということができる。これは、
フッ素樹脂分散液に水溶性結着剤(PEO)を添加する
と、フッ素樹脂分散液の粘度が増大し、フッ素樹脂が負
極内部まで浸透しすぎることが抑制されるためと考える
ことができる。
溶剤としてシクロヘキサンを用いる例について説明した
が、有機溶剤としては、これ以外にシクロヘプタン、ヘ
プタン、トルエン、ヘキサン等を用いるようにしてもよ
い。
Claims (9)
- 【請求項1】 水素吸蔵合金電極に撥水性を付与するた
めに添加するフッ素樹脂分散液であって、 有機溶剤中に均一に分散させたフッ素樹脂粉末と、 前記フッ素樹脂粉末が均一に分散した前記有機溶剤を均
一に分散させた水溶液とを含有することを特徴とするフ
ッ素樹脂分散液。 - 【請求項2】 前記水溶液は界面活性剤を含有すること
を特徴とする請求項1に記載のフッ素樹脂分散液。 - 【請求項3】 前記水溶液は水溶性結着剤を含有するこ
とを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフッ素
樹脂分散液。 - 【請求項4】 水素吸蔵合金電極に撥水性を付与するた
めに添加するフッ素樹脂分散液の製造方法であって、 有機溶剤中にフッ素樹脂粉末を分散させる工程と、 前記フッ素樹脂粉末を分散させた有機溶剤を水溶液に分
散させる工程とを備え、前記フッ素樹脂粉末を前記水溶
液に均一に分散させてフッ素樹脂分散液とすることを特
徴とするフッ素樹脂分散液の製造方法。 - 【請求項5】 前記水溶液に界面活性剤を添加したこと
を特徴とする請求項4に記載のフッ素樹脂分散液の製造
方法。 - 【請求項6】 前記水溶液に水溶性結着剤を添加したこ
とを特徴とする請求項4または請求項5に記載のフッ素
樹脂分散液の製造方法。 - 【請求項7】 フッ素樹脂分散液を水素吸蔵合金粉末に
混合して水素吸蔵合金電極に撥水性を付与する水素吸蔵
合金電極の製造方法であって、 フッ素樹脂粉末を均一に分散させた有機溶剤を水溶液に
均一に分散させてフッ素樹脂分散液とする分散工程と、 前記分散工程により得られたフッ素樹脂分散液と水素吸
蔵合金粉末と水溶性結着剤とを混練してスラリーとする
スラリー工程と、 前記スラリー工程により得られたスラリーを集電体に塗
着する塗着工程と、 前記塗着工程により集電体に塗着されたスラリーを乾燥
する乾燥工程と、 前記乾燥工程により乾燥された水素吸蔵電極を圧延する
圧延工程とを備えたことを特徴とする水素吸蔵合金電極
の製造方法。 - 【請求項8】 フッ素樹脂分散液を水素吸蔵合金電極に
塗布して同水素吸蔵合金電極に撥水性を付与する水素吸
蔵合金電極の製造方法であって、 フッ素樹脂粉末を均一に分散させた有機溶剤を水溶液に
均一に分散させてフッ素樹脂分散液とする分散工程と、 水素吸蔵合金粉末と水溶性結着剤とを混練してスラリー
とするスラリー工程と、 前記スラリー工程により得られたスラリーを集電体に塗
着する塗着工程と、 前記塗着工程により集電体に塗着されたスラリー上に前
記分散工程により得られたフッ素樹脂分散液を塗着する
分散液塗着工程と、 前記スラリーおよび同スラリー上に塗着された前記フッ
素樹脂分散液を乾燥する乾燥工程と、 前記乾燥工程により乾燥された水素吸蔵電極を圧延する
圧延工程とを備えたことを特徴とする水素吸蔵合金電極
の製造方法。 - 【請求項9】 前記フッ素樹脂分散液にガス吸収触媒を
添加したことを特徴とする請求項7または請求項8に記
載の水素吸蔵合金電極の製造方法。
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- 1997-07-08 JP JP18285697A patent/JP4179648B2/ja not_active Expired - Fee Related
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