JPH01137562A - 電池用電極の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ば〕　産業上の利用分野 本発明はアルカリ蓄電池等に使用される、三次元的な連
通孔を有する金属多孔体を基体として用いる電池用電極
の製造方法に関する。

（ロ）従来の技術 密閉式アルカリ蓄電池等に用いられる電極の製造方法と
して、近年、焼結式に代って、三次元的な連通孔を有す
る金属多孔体に活物質粉末を充填して作られる非焼結製
法か研究、開発されている。

この製法は、製造工程が簡略化されるとともに製造所要
時間も短縮でき、更に電極の高エネルギー密度化も容易
なこと力）ら、コスト低減、性能向上に有効な製造方法
とみなされている。

たとえば、その−例として特開昭５３−４０８３７号公
報には、三次元的な連通孔を有するスポンジ状金属多孔
体中に活物質粉末を主とするペースト状物質を充填した
後加圧成形し、次いで、この加圧成形体にフッ素樹脂デ
ィスバージョンを含浸するものが記載されている。この
方法ではディスバージョンを含浸させる時に、活物質を
充填した基体から、活物質が脱落しやすい。これは保持
力が弱い基体表面に対し、液体でフッ素樹脂が含浸され
ることに起因する。また、フッ素樹脂ディスバージ３ン
含浸工程の前段階における活物質を充填した基体表面の
状態が不均一であると、フッ素樹脂の添加ｍｔこバラツ
キが生じるという問題があった。

一方、活物質のペースト中へフッ素樹脂等の結着剤を添
加する方法も提案されているが、結着性は向上するもの
の、電極の内部抵抗を増大させるという問題が生じる。

Ｐｊ　　発明が解決しようとする問題点本発明は前記問
題点に鑑みなされたものであって、結着剤としてのフッ
素樹脂の効果的な添加方法を提案し、製造工程上におい
て基体表面からの活物質の脱落を抑え、品質の安定した
電池用電極の製造方法を提供するものである。

に）問題点を解決するための手段 本発明の電池用電極の製造方法は、三次元的に連続する
空孔を有する金属多孔体を基体とし、該基体に活物質を
充填した後、フッ素樹脂ディスバージョンの泡を付着さ
せ、該基体表面にフッ素樹脂の層を形成することを特徴
とするものである。

（ホ）作用 フッ素樹脂の微粉末を含む懸濁液、すなわちフッ素樹脂
ディスバージ１ンに、空気を送り込み、泡を発生させる
ことにより、フッ素樹脂を含んだ泡が発生する。そして
この泡を発生させたところに活物質を充填した基体を通
過させると、基体の表面に前記泡が付着し、この泡を消
泡することでフッ素樹脂の層が形成される。その結果、
フッ素樹脂を電極表面に選択的に添加することが可能と
なる。

また、フッ素樹脂の添加を泡として行っているので、フ
ッ素樹脂のディスバージうンを液体として直接含浸する
もの等に比較して、液体による基体表面からの活物質の
脱落も少なく、フッ素樹脂添加−の調整が容易となる。

このフッ素樹脂の添加量の調整は、工程のスピードに合
わせて、フッ素樹脂ディスバージ１ンの濃度、もしくは
泡を形成するときの空気圧（這）をコントロールするこ
とにより可能である。

（へ）実施例 以下に本発明と比較例との対比に言及し、詳述する。

（実施例１） 活物質である平均粒径６〜７μｍの水酸化ニッケル粉末
と、メチルセルロース（ＭＣ）水溶液とを混合し、活物
質スラリーを得る。次に基体として多孔度９６％の発泡
ニッケルを用い、ここに前記スラリーを充填し、乾燥を
打った。この乾燥を行った基体を、フッ素樹脂ディスバ
ージョンの泡を発生させたところを通過させ、前記泡を
付着し消泡させて前記基体表面にフッ素樹脂の層を形成
した。このときのようすを、第１図に示す。第１図は、
本発明の電極製造方法における、フッ素樹脂形成の説明
図である。図中（１）は、活物質が充填された基体であ
って、駆動装置（図示せず）により矢印（２）方向に駆
動される。（３）はエアーバルブであって、フッ素樹脂
のディスバージョンが入った容器（４）へ、空気（５）
を送り込む虚を調整するものである。また容器（４）の
、基体（１）表面と接する近傍に素樹脂の層を形成する
ようになっている。その結果、基体（１）の表面にはフ
ッ素樹脂層が連続的に形成されていく。この時の条件と
しては、４％のフッ素樹脂ディスバージ１ン（テフロン
３０−Ｊ：三片・デュポンフロロケミカル社製）を用い
、このディスバージ１ン中に２ｅ／ｍｉｎの空気を送り
込み泡（７）を発生させ、基体（１）を３０　ａｍ　／
ｍ　ｉ　ｎのスピードで駆動させるというものであった
。またフッ素樹脂の添加量は、活物質に対し１ｗｔ％と
した。

そしてこのフッ素樹脂層を形成し丑た基板（８）を、１
２０℃で５分間乾燥させ、所定厚み迄プレスを。

行″ノた。このようにして得た極板を所定寸法に切断し
１本発明電極Ａを得た。

（比較例１） 前記同様にして活物質スラリーを充填し、乾燥を行った
基体を用い、所定厚み迄プレスを行い、４％のフッ素樹
脂ディスバージョン中に、３０秒間浸漬し、フッ素樹脂
を含浸させた。この時のフｙ１ｇ樹脂の含浸虹は前記同
様、活物質に対し１ｗｔ％とした。そして含浸の後、乾
燥を行い、比較電極Ｂを得た。

（比較例２） 前記同様にして活物質スラリーを充填し、乾燥を行った
基体を用い、フッ素樹脂を添加せずに所定厚み迄プレス
を行い、電極を得、比較電極Ｃを得た。これらの電極Ａ
、Ｂを用い、フッ素樹脂を添加する前と、添加した後で
の活物質の脱落の程度を検討した。この結果、比較電極
Ｂは活物質の脱落が３％程度観察された。これに対し、
本発明電極Ａにおいては、活物質の脱落がほとんど観察
されなかった。これより泡によりフッ素樹脂を添加する
本発明方法が、効果的に活物質の脱落をおさえているこ
とが理解される。

次に、これら電極Ａ、Ｂ、Ｃを用い、それぞれ公知のカ
ドミウム電極と組み合せ、電池を作製した。これらの電
池を用い充放電サイクルを行い、電極の利用率の推移を
調べた。この結果を、第２図に示す。第２図はサイクル
数の進行に伴う、本発明電極Ａ、比較電極Ｂ、比較電極
Ｃの利用率の推移を示す図である。このときのサイクル
条件は、０．１０の電流で１６時間充電した後、１Ｃの
電流で電池電圧が０．８Ｖになる迄放電するというもの
である。これより、比較電極Ｃに２いては充放電サイク
ル数の進行に伴い、活物質の脱落が発生し、電極の利用
率が低下していくのがわかる、これは活物質を保持する
ためのフッ素樹脂が存在しないためである。しかし、フ
ッ素樹脂の含浸により活物質を保持させている比較電極
Ｂの利用率の低下は少ない。但し、比較電極Ｂは、本発
明電極Ａに対して、活物質の脱落の程度が大きいという
問題点があった。

以上より本発明電極Ａは活物質の脱落の程度も小さく、
つまり電極強度大なるものであって、利用率がサイクル
劣化しにくい、サイクル特性に優れたものであることが
理解される。

実施例においてフッ素樹脂層を形成した後、所定寸法迄
プレスを行っているが、フッ素樹脂層の形成は、所定寸
法迄プレスした後に行っても良い。

また、基体として前記実施例では発泡ニッケルを用いた
が、金属多孔体としてニッケル繊維焼結体を用いても良
い。ここで、フッ素樹脂ディスバージシン中に界面活性
剤が存在すると泡立ちが容易になり、フッ素樹脂の微量
の添装置を調節することが可能となる。

実施例において活物質の充填をスラリーとして行ってい
るが、ペースト状であっても何ら問題を生じない。

（ト）発明の効果 本発明の電光用電極の製造方法によれば、泡としてフッ
素樹脂を添加しているので、工程上活物質の脱落を効果
的に防止することができ、強度大なる、サイクル特性に
優れた電池用電極を提供しつるものであり、その工業的
価値はきわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工程説明図、第２図は電極のサイクル
特性図である。 （１）・・・活物質が充填された基体、（３）・・・エ
アーバルブ、（４）・・・容器、（６）・・・開口、（
７）・・・泡、Ａ・・・本発明電極、Ｂ、Ｃ・・・比較
電極。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　三次元的に連続する空孔を有する金属多孔体を
   基体とし、該基体に活物質を充填した後、フツ素樹脂デ
   ィスパージョンの泡を付着させ、該基体表面にフッ素樹
   脂の層を形成することを特徴とする電池用電極の製造方
   法。
2. （２）　前記フッ素樹脂ディスパージョン中に界面活性
   剤が存在することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の電池用電極の製造方法。