JPS5912564A - 電池用電極の製造法 - Google Patents
電池用電極の製造法Info
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- JPS5912564A JPS5912564A JP57122330A JP12233082A JPS5912564A JP S5912564 A JPS5912564 A JP S5912564A JP 57122330 A JP57122330 A JP 57122330A JP 12233082 A JP12233082 A JP 12233082A JP S5912564 A JPS5912564 A JP S5912564A
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- Dispersion Chemistry (AREA)
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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
本発明は、電池用電極、主にアルカリ蓄電池用ニッケル
電極の製造法に関するもので、ペースト状ないしスラリ
ー状にした活物質を二次元的構造の多孔性芯材に充填し
て電極を得る方法の改良に関する。
電極の製造法に関するもので、ペースト状ないしスラリ
ー状にした活物質を二次元的構造の多孔性芯材に充填し
て電極を得る方法の改良に関する。
従来例の構成とその問題点
現在、ニッケル電極としては、ボケント式、焼結弐が主
に採用されており、とくにアルカリ蓄電池で最も広く普
及している密閉形ニッケルーカー・ミウム電池では焼結
式が主流である。これは良く知られているように、焼結
体の細孔のなかに活物質が充填されているので、放電特
性、寿命ともにすぐれていることによる。どころか、こ
の焼結式電極は、製法が複雑で、用いる材料も高価であ
り、まだ再生も困難である。
に採用されており、とくにアルカリ蓄電池で最も広く普
及している密閉形ニッケルーカー・ミウム電池では焼結
式が主流である。これは良く知られているように、焼結
体の細孔のなかに活物質が充填されているので、放電特
性、寿命ともにすぐれていることによる。どころか、こ
の焼結式電極は、製法が複雑で、用いる材料も高価であ
り、まだ再生も困難である。
そこで、これに代わる安価で特性のよいニッケル極が望
捷れている。その一つが、いわゆる非焼結式といわれる
もので、これはニッケル極活物質である水酸化ニッケル
に導電材と結着剤を添加し、スクリーン、孔あき板、エ
キスバンドメタルなどの安価な導電性の芯材に、ペース
ト状、スラリーハ 状、あるいは乾燥状態で塗着、加圧などにより電極とす
るものである。しかし、水酸化ニッケルは充電状態、放
電状態いずれにおいても導電性がなく、また、結着能力
もないので、導電材と結着剤が必要であり、芯材からの
剥離や活物質層の強度の低下を防止するためには、結着
剤を多く加えた方がよいが、それでは性能、利用率とも
に低下して、焼結弐屯極と性能、寿命とも比較できるよ
うな電極にはならず、現状では広く実用化されている例
はない。
捷れている。その一つが、いわゆる非焼結式といわれる
もので、これはニッケル極活物質である水酸化ニッケル
に導電材と結着剤を添加し、スクリーン、孔あき板、エ
キスバンドメタルなどの安価な導電性の芯材に、ペース
ト状、スラリーハ 状、あるいは乾燥状態で塗着、加圧などにより電極とす
るものである。しかし、水酸化ニッケルは充電状態、放
電状態いずれにおいても導電性がなく、また、結着能力
もないので、導電材と結着剤が必要であり、芯材からの
剥離や活物質層の強度の低下を防止するためには、結着
剤を多く加えた方がよいが、それでは性能、利用率とも
に低下して、焼結弐屯極と性能、寿命とも比較できるよ
うな電極にはならず、現状では広く実用化されている例
はない。
このようなスクリーン、孔あき板、エキスパッドメタル
のような安価ではあるが、二次元的な構造の芯材に対し
て、電導性の低下を少なくして活物質の結着力をあげる
方法としては、繊維状の物質を活物質材料中に加えるこ
とと、極端な加圧を行うことが、単に樹脂結着剤を増す
ような方法に比べてすぐれていることがわかり、実用に
一歩近ついた。
のような安価ではあるが、二次元的な構造の芯材に対し
て、電導性の低下を少なくして活物質の結着力をあげる
方法としては、繊維状の物質を活物質材料中に加えるこ
とと、極端な加圧を行うことが、単に樹脂結着剤を増す
ような方法に比べてすぐれていることがわかり、実用に
一歩近ついた。
しかし、従来の一般的な方法によって活物質を芯材に塗
着する方法を採った場合は、結着性をあけるだめに加え
た繊維の効果を十分発揮できないことがわかった。
着する方法を採った場合は、結着性をあけるだめに加え
た繊維の効果を十分発揮できないことがわかった。
ん
すなわち、二次的な芯材を用いる場合には、特別な操作
を行わなくとも活物質を均一に塗着することができるの
で、芯材を単にペースト中を通して芯材に活物質を付着
させ、次いでスリットを通して付着した活物質を平滑化
するのが最も普通の方法であった。寸だ、加圧するにし
ても通常は芯材の両面から加圧塗着するのが従来の方法
てあった。
を行わなくとも活物質を均一に塗着することができるの
で、芯材を単にペースト中を通して芯材に活物質を付着
させ、次いでスリットを通して付着した活物質を平滑化
するのが最も普通の方法であった。寸だ、加圧するにし
ても通常は芯材の両面から加圧塗着するのが従来の方法
てあった。
このような方法では、繊維添加による結着性をあげる効
果を十分発揮できないのである。これを図によって説明
すると、第１図が、従来の方法による活物質の塗着状態
を示すものであり、芯材１に対して、活物質層２は均一
に充填されているが芯材の孔中には繊維３は十分充填さ
れていない。
果を十分発揮できないのである。これを図によって説明
すると、第１図が、従来の方法による活物質の塗着状態
を示すものであり、芯材１に対して、活物質層２は均一
に充填されているが芯材の孔中には繊維３は十分充填さ
れていない。
したがって、繊維は、芯材に対してそれぞれ一方の而の
活物質層の強度向上には役立っているが、両面間の層の
強度の向上には効果が小さく、しだがって活物質が剥離
しゃすく４、長寿命の電極を得ることができない。
活物質層の強度向上には役立っているが、両面間の層の
強度の向上には効果が小さく、しだがって活物質が剥離
しゃすく４、長寿命の電極を得ることができない。
発明の目的
本発明は、以上のような従来法・による欠点を解消し、
繊維による結着効果を十分に発揮する長寿命の電極を得
る方法を提供することを目的とする。
繊維による結着効果を十分に発揮する長寿命の電極を得
る方法を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明（は、繊維を含むペースト状ないしスラリー状の
活物質を、二次元的構造の多孔性芯材にその一方の面か
ら他方の面にはみ出すように押し込み充填する工程と、
次に充填された活物質層を平滑化し、加圧する工程を有
することを特徴とする。
活物質を、二次元的構造の多孔性芯材にその一方の面か
ら他方の面にはみ出すように押し込み充填する工程と、
次に充填された活物質層を平滑化し、加圧する工程を有
することを特徴とする。
本発明の方法によれば、活物質は芯材の一方の面から他
方の面へはみ出すように充填される結果、活物質に添加
された繊維は、芯材の孔中において芯材両面の活物質を
連結する機能をも有することとなり、電極の長寿命に寄
与するのである。
方の面へはみ出すように充填される結果、活物質に添加
された繊維は、芯材の孔中において芯材両面の活物質を
連結する機能をも有することとなり、電極の長寿命に寄
与するのである。
第２図は、本発明による押し込み充填後の状態を示すも
ので、これをスリットを通すなどにより平滑化すると第
３図のようになり、繊維は芯材の孔中にも存在するよう
になる。
ので、これをスリットを通すなどにより平滑化すると第
３図のようになり、繊維は芯材の孔中にも存在するよう
になる。
ここに用いる繊維としては、通常、ポリアミド。
塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、ポリエチレン
、ポリ塩化ビニルなど耐薬品性の合成樹脂でよく、繊維
の長さは２〜６聰程度、ペーストへの添加量は、１〜５
重量重量度でよい。寸だ、こ汎らに金属メッキをしても
よく、さらに金属繊維でもよい。捷だ、この場合に導電
材としての効果も期待する場合には、その添加量を１０
重量係程度まで増してもよいが、一般には金属繊維は高
価であるので、多量に用いることは好ましくない。
、ポリ塩化ビニルなど耐薬品性の合成樹脂でよく、繊維
の長さは２〜６聰程度、ペーストへの添加量は、１〜５
重量重量度でよい。寸だ、こ汎らに金属メッキをしても
よく、さらに金属繊維でもよい。捷だ、この場合に導電
材としての効果も期待する場合には、その添加量を１０
重量係程度まで増してもよいが、一般には金属繊維は高
価であるので、多量に用いることは好ましくない。
本発明の方法は、ニッケル電極に最も有効であるが、他
の電極、例えば鉛電極にも適用することができる。
の電極、例えば鉛電極にも適用することができる。
実施例の説明
第４図は本発明による電極の製造工程の一例を示す。４
は連続する帯状の多孔性芯材である。５はペースト状の
活物質６を収容したホノ、Ｓ−で、図矢印方向に移動す
る芯材４の上面に活物質を供給するものである。７は芯
材上の活物質を加圧して芯材に充填する加圧治具であり
、ここで芯材上の活物質は芯材に押し込まれ、第２図の
ように、芯材の下面にまではみ出すようになる。８は芯
材の両面に位置するペースト状の活物質を＝Ｆ”滑止す
るだめのスリットであり、このスリットを通過すると、
第３図のような状態になる。９は乾燥炉であり、ここで
ペースト状の活物質は乾燥される。
は連続する帯状の多孔性芯材である。５はペースト状の
活物質６を収容したホノ、Ｓ−で、図矢印方向に移動す
る芯材４の上面に活物質を供給するものである。７は芯
材上の活物質を加圧して芯材に充填する加圧治具であり
、ここで芯材上の活物質は芯材に押し込まれ、第２図の
ように、芯材の下面にまではみ出すようになる。８は芯
材の両面に位置するペースト状の活物質を＝Ｆ”滑止す
るだめのスリットであり、このスリットを通過すると、
第３図のような状態になる。９は乾燥炉であり、ここで
ペースト状の活物質は乾燥される。
第５図は他の製造工程の例を示す。帯状の芯材４は縦形
にして矢印方向に移動させ、その片面に配したホッパー
５′、５′よりペースト状の活物質６を供給するように
なっている。そしてホッパーの下端開口部で活物質は強
制的に芯材に押し込まれ、スリット８をＪ７ｆｉ過する
際に平滑化される。なお、芯材のホッパー６′と対向す
る面の反対側の面を減圧するようにすれば活物質の充填
がよりよくなる。
にして矢印方向に移動させ、その片面に配したホッパー
５′、５′よりペースト状の活物質６を供給するように
なっている。そしてホッパーの下端開口部で活物質は強
制的に芯材に押し込まれ、スリット８をＪ７ｆｉ過する
際に平滑化される。なお、芯材のホッパー６′と対向す
る面の反対側の面を減圧するようにすれば活物質の充填
がよりよくなる。
上記のような活物質充填工程の後に、従来のように芯ｆ
λの両面に活物質を塗着する工程を加えて、芯材の両面
への塗着量を均一にすることは好ましい。
λの両面に活物質を塗着する工程を加えて、芯材の両面
への塗着量を均一にすることは好ましい。
また、平滑化する工程ではスリットを用いずに両面から
ローラで加圧する方法を採ってもよい。
ローラで加圧する方法を採ってもよい。
次に、ニッケル電極に適用した例を説明する。
芯材として、径２駒の孔を２．６胴のピッチで設けた厚
さ０．１２１７１のニッケルメッキ鉄製孔めき板を用い
た。一方、水酸化ニッケル１Ｋｇに、ニッケル粉末ｓｏ
ｙ、コバルト粉末６０ノ、黒鉛６０ｙ。
さ０．１２１７１のニッケルメッキ鉄製孔めき板を用い
た。一方、水酸化ニッケル１Ｋｇに、ニッケル粉末ｓｏ
ｙ、コバルト粉末６０ノ、黒鉛６０ｙ。
ポリエチレン粉末１ＱＱｙ及び線径０．２ｍｍ、長さ３
〜５卿の塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体の繊維
３０ｙを加え、さらにカルホキ／メチルセルロースの水
溶液を加えてスラリー状にした。
〜５卿の塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体の繊維
３０ｙを加え、さらにカルホキ／メチルセルロースの水
溶液を加えてスラリー状にした。
このスラリー状活物混合物を前記芯材の一方の面から圧
力を加えながら充填し１間隔１．１ｍ＋＋のスリットを
通して平滑化した。次に１００’Ｃで１時間乾燥した後
、１４０’Ｃで３０分間加熱してポリエチレン粉末を溶
融させ、冷却した。さらにローラにより加圧して厚さ約
０．７陥の電極を得た。
力を加えながら充填し１間隔１．１ｍ＋＋のスリットを
通して平滑化した。次に１００’Ｃで１時間乾燥した後
、１４０’Ｃで３０分間加熱してポリエチレン粉末を溶
融させ、冷却した。さらにローラにより加圧して厚さ約
０．７陥の電極を得た。
なお、ローラによる加圧によって、芯材は６％延伸され
た。このような強い加圧は、芯款の延伸割合が１〜１５
％となる範囲が適当である。
た。このような強い加圧は、芯款の延伸割合が１〜１５
％となる範囲が適当である。
上記の電極をａとし、芯材をスラリー状活物質中を通過
させることにより芯材の両面に活物質を塗着し、後は同
様の工程で得た電極をす、−１だ、活物質を芯材の両面
から同時に加圧しながら塗着し、後は同様の工程で得た
電極をＣとする。
させることにより芯材の両面に活物質を塗着し、後は同
様の工程で得た電極をす、−１だ、活物質を芯材の両面
から同時に加圧しながら塗着し、後は同様の工程で得た
電極をＣとする。
これらのニッケル電極ａ 、 ｂ 、 Ｃを用いてそｈ
ぞｈ単２形の密閉形ニッケルーカドミウム蓄電池Ａ、Ｂ
、Ｃを構成し、２５±３°Ｃの温度において４００ｍＡ
の電流で７．６時間充電し、１Ａの電流で端子電圧が１
ｖになるまで放電する充放電主項試験をした。
ぞｈ単２形の密閉形ニッケルーカドミウム蓄電池Ａ、Ｂ
、Ｃを構成し、２５±３°Ｃの温度において４００ｍＡ
の電流で７．６時間充電し、１Ａの電流で端子電圧が１
ｖになるまで放電する充放電主項試験をした。
このときの初期の放電容量はいずれも２．３±ｏ 、
２ＡＩの範囲にあった。第６図は２５０サイクルでの各
電池の放電曲線の比較を示す。また、２５０ 、５００
７５０サイクルでの放電容量の初期値に対する維持率を
次表に示す。
２ＡＩの範囲にあった。第６図は２５０サイクルでの各
電池の放電曲線の比較を示す。また、２５０ 、５００
７５０サイクルでの放電容量の初期値に対する維持率を
次表に示す。
発明の効果
本発明によれば、長寿命のペースト式電極を得ることか
できる。
できる。
第１図は従来の方法によりペーストを充填した状態を示
す断面図、第２図は本発明によりペーストを充填ｌ〜だ
状態を示す断面図、第３図は平滑化した後の状態を示す
断面図、第４図及び第５図は本発明による電極の製造工
程の例を示す略図、第６図は各種の製法によるニッケル
電極を用いたニッケルーカドミウム蓄電池の２５０ザイ
クルでの放電曲線を示す。 ４ 芯材、５，５′・・・−ホッパー、６ ペース
ト、７ ・・加圧冶具、８ スリット、９・乾燥炉。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名苑１
図 ３ ？ 第２図 第３図 ２ 第４図 鷹「量 ／Ａｈノ
す断面図、第２図は本発明によりペーストを充填ｌ〜だ
状態を示す断面図、第３図は平滑化した後の状態を示す
断面図、第４図及び第５図は本発明による電極の製造工
程の例を示す略図、第６図は各種の製法によるニッケル
電極を用いたニッケルーカドミウム蓄電池の２５０ザイ
クルでの放電曲線を示す。 ４ 芯材、５，５′・・・−ホッパー、６ ペース
ト、７ ・・加圧冶具、８ スリット、９・乾燥炉。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名苑１
図 ３ ？ 第２図 第３図 ２ 第４図 鷹「量 ／Ａｈノ
Claims (2)
- （１）繊維を含むペースト状ないしスラリー状の活物質
を、二次元的構造の導電性の多孔性芯材にその一方の面
から他方へ面にはみ出すように押し込み充填する工程と
、次に充填された活物質層を平滑化し、加圧する工程を
有する電池用電極の製造法。 - （２）前記加圧工程が、前記芯材が１〜１５％延伸する
加圧力で加圧することからなる特許請求の範囲第１項記
載の電池用電極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57122330A JPS5912564A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 電池用電極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57122330A JPS5912564A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 電池用電極の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5912564A true JPS5912564A (ja) | 1984-01-23 |
Family
ID=14833294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57122330A Pending JPS5912564A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 電池用電極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5912564A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100876277B1 (ko) | 2007-07-31 | 2008-12-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 |
-
1982
- 1982-07-13 JP JP57122330A patent/JPS5912564A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100876277B1 (ko) | 2007-07-31 | 2008-12-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 |
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