JPH01163965A - 電池用電極の製造方法 - Google Patents
電池用電極の製造方法Info
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- JPH01163965A JPH01163965A JP62322544A JP32254487A JPH01163965A JP H01163965 A JPH01163965 A JP H01163965A JP 62322544 A JP62322544 A JP 62322544A JP 32254487 A JP32254487 A JP 32254487A JP H01163965 A JPH01163965 A JP H01163965A
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- H01M4/00—Electrodes
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- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
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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】
げ】 産業上の利用分野
本発明はアルカリ蓄電池等に使用さｎ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ものである。
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ものである。
−従来の技術
密閉式フルカｙ蓄電鳩等に用いらｎる電極の製法として
、近年、焼結式に代、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ｎる非焼結式製法
が研究さｎている。この製法は、製造工程が簡略化さｎ
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から、コスト低減、性能向上
に有効な裂地とみなさｎている。
、近年、焼結式に代、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ｎる非焼結式製法
が研究さｎている。この製法は、製造工程が簡略化さｎ
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から、コスト低減、性能向上
に有効な裂地とみなさｎている。
この代表的な製法は、具体的には次の様な工程によるも
のである。ニッケル繊維のフェルト状焼結体（以下ニッ
ケルマットと称する。＃Ｒ維径径２０μ平均孔径５０μ
、多孔度９３９６の物性を有するもの）を基体として用
い、こｎに平均粒径２０ ′μの水酸化ニッケル粉末を
主体とする活物質粉末と糊料液とを混合して調製したス
ラリーを光填し、乾燥後、７１ａＥＥ圧縮して完成電極
とするものである。
のである。ニッケル繊維のフェルト状焼結体（以下ニッ
ケルマットと称する。＃Ｒ維径径２０μ平均孔径５０μ
、多孔度９３９６の物性を有するもの）を基体として用
い、こｎに平均粒径２０ ′μの水酸化ニッケル粉末を
主体とする活物質粉末と糊料液とを混合して調製したス
ラリーを光填し、乾燥後、７１ａＥＥ圧縮して完成電極
とするものである。
この実温と従来の焼結式実温との大きな相違点は前者叡
、活物質スラリーを別途製造し基体内部へ充填するのに
対し、後者は活物質原料塩溶液を基体内部に含浸させ１
次いで化学的％電気化学的。
、活物質スラリーを別途製造し基体内部へ充填するのに
対し、後者は活物質原料塩溶液を基体内部に含浸させ１
次いで化学的％電気化学的。
あるいは熱的方法で、この原料塩を活物質に転化させる
ことにある。後者＃：ｌ：％活物質密度と塩溶液密度と
の差が大きいためｉｌｌの充填操作で所定量の充填が行
えないため、数次にわたって充填操作を操り返す必要が
ある。前者は充填密度の低さを補う九め、後工程でプレ
スする必要はあるが％１回の操作で充填を完了できると
いう利点がある。
ことにある。後者＃：ｌ：％活物質密度と塩溶液密度と
の差が大きいためｉｌｌの充填操作で所定量の充填が行
えないため、数次にわたって充填操作を操り返す必要が
ある。前者は充填密度の低さを補う九め、後工程でプレ
スする必要はあるが％１回の操作で充填を完了できると
いう利点がある。
ところで、との持直は焼結式−！Ｊ！！法沢光填量充填
次計量し精度良く所定値に合わせることができるが、一
方非焼結式裂法は、充填操作が１回のみであるため所定
値に合わせるのが雌しいという問題点がある。三次元金
４多孔体への活物質充填法は、種々提案さｎているが、
（念とえば特開昭５３−１０３３３号公報参照）いずｎ
も、上記問題に対しては何ら示唆するところがない。
次計量し精度良く所定値に合わせることができるが、一
方非焼結式裂法は、充填操作が１回のみであるため所定
値に合わせるのが雌しいという問題点がある。三次元金
４多孔体への活物質充填法は、種々提案さｎているが、
（念とえば特開昭５３−１０３３３号公報参照）いずｎ
も、上記問題に対しては何ら示唆するところがない。
（／９ 発明が解決しようとする問題点本発明はｎ記問
題点に鑑みなさｎ念ものであって、金属多孔体に対し、
活物質スラリーの充填量を精度良く設定量に合わせるこ
とを主眼とし。
題点に鑑みなさｎ念ものであって、金属多孔体に対し、
活物質スラリーの充填量を精度良く設定量に合わせるこ
とを主眼とし。
かかる製造方法により得らｎた電池用電極の品質の安定
性、電極特性の向上を計るものである。
性、電極特性の向上を計るものである。
に）問題点を解決する友めの手段
本発明の電池用電極の製造方法は、三次元連続空孔を有
する金属多孔体に、活物質スラリーを充填し、次いでｌ
ｌｆｆ把活物質スラリー中に一部没するよりに設置し九
ローラーにより、前記金属多孔体を所定厚み迄圧縮し、
さらにブレードをかけることを特徴とするものである。
する金属多孔体に、活物質スラリーを充填し、次いでｌ
ｌｆｆ把活物質スラリー中に一部没するよりに設置し九
ローラーにより、前記金属多孔体を所定厚み迄圧縮し、
さらにブレードをかけることを特徴とするものである。
（ホ）作 用
本発明者らは、三次元連続空孔を有する金属多孔体（基
体ンへの均一な充填を行うための条件として、基体上で
スラリーの＃成体である粉体と分散媒（たとえば糊料〕
の分離が起こらないことが必要であフ、基体へのスラリ
ー状活物質を充填する場合、充填量の設定値はスラリー
密度、基体の多孔度、厚さとに基づくものであることを
見い出した。即ち、設定値の活物質量に対し、スラリー
組成エク所要スラリー量（体積）が決定でき、さらにこ
れと基体の寸法（ｋｌ・横ン、多孔度とから、基体の必
要厚さが決めらｎる。従って、理論的には、基体単位重
量厚さ、スラリー組成が均一になっていれば、設定値と
合致し九均−な充填量が得らｎる。しかし現実には基体
厚さや重量は、成る幅で変動するし、充填され九スラリ
ー中に気泡が混入することもある定め、充填量を均等に
するのは困難である。このため充填前にローラーを通し
、基体厚さを一定にする方法もあるが、十分な効果は得
らｎない。
体ンへの均一な充填を行うための条件として、基体上で
スラリーの＃成体である粉体と分散媒（たとえば糊料〕
の分離が起こらないことが必要であフ、基体へのスラリ
ー状活物質を充填する場合、充填量の設定値はスラリー
密度、基体の多孔度、厚さとに基づくものであることを
見い出した。即ち、設定値の活物質量に対し、スラリー
組成エク所要スラリー量（体積）が決定でき、さらにこ
れと基体の寸法（ｋｌ・横ン、多孔度とから、基体の必
要厚さが決めらｎる。従って、理論的には、基体単位重
量厚さ、スラリー組成が均一になっていれば、設定値と
合致し九均−な充填量が得らｎる。しかし現実には基体
厚さや重量は、成る幅で変動するし、充填され九スラリ
ー中に気泡が混入することもある定め、充填量を均等に
するのは困難である。このため充填前にローラーを通し
、基体厚さを一定にする方法もあるが、十分な効果は得
らｎない。
こｎに対し発明者は厚さの調整を充填後行うことを試み
その効果が大きいことを知得し本発明を完成するに至っ
た。この方法は、基体を所定の厚さより幾分厚く作り、
こ−ｙｖｃ＠物質スラリーを充填し、しかる後ローラー
を通して所定の厚さまで基体を圧縮するとともに、剰余
の活物質スラリーを排出させさらに基体表面に付層して
いるスラリー全ブレードでかき落としｔ後、乾燥するも
のである。
その効果が大きいことを知得し本発明を完成するに至っ
た。この方法は、基体を所定の厚さより幾分厚く作り、
こ−ｙｖｃ＠物質スラリーを充填し、しかる後ローラー
を通して所定の厚さまで基体を圧縮するとともに、剰余
の活物質スラリーを排出させさらに基体表面に付層して
いるスラリー全ブレードでかき落としｔ後、乾燥するも
のである。
一層スラリーを過剰に充填し、次いでローラーを通すこ
とが大きな効果をもたらす理由ば、充填時混入した空気
がローラーで圧縮する際に排出さｎ、充填率のバラツキ
が縮小する几めでにないかと推測さｎる。
とが大きな効果をもたらす理由ば、充填時混入した空気
がローラーで圧縮する際に排出さｎ、充填率のバラツキ
が縮小する几めでにないかと推測さｎる。
以下に上述内容に関するテスト結果を示す。
活物質スラリーは、水酸化ニッケルを主成分とし、ヘキ
チメタリン酸ナトリクムＱ、 ｌ ｗ ｔ％、 ヒドロ
キシプロピルセルロース（［（ＰＣ）０．１ｗｔ９６、
水３ＱＩｆｔ％を加え、調製した粘度３０００ＣＰのも
の、基体は、平均孔径２５０μ、厚さｌ、Ｑ＋ｍのスポ
ンジ状ニッケ屓金属多孔体）、充填法は。
チメタリン酸ナトリクムＱ、 ｌ ｗ ｔ％、 ヒドロ
キシプロピルセルロース（［（ＰＣ）０．１ｗｔ９６、
水３ＱＩｆｔ％を加え、調製した粘度３０００ＣＰのも
の、基体は、平均孔径２５０μ、厚さｌ、Ｑ＋ｍのスポ
ンジ状ニッケ屓金属多孔体）、充填法は。
内部に充填ロールを設置し、活物質スラ９−を満念し九
充填槽中に、フープ状基体ｔＳ人するものである。第１
表は、基体をスラリー充填前もしくは後に厚み調整を行
い充填率の比較を行った結果である。
充填槽中に、フープ状基体ｔＳ人するものである。第１
表は、基体をスラリー充填前もしくは後に厚み調整を行
い充填率の比較を行った結果である。
第１表
第１表より、充填後調整を行ったものは、バラツキ（６
が小さく、充填率も高いものであることがわかる。一方
、実験の中で厚さ調整用ローラーは一層充填し之スラリ
ーを基体から絞り出すが、連続稼動する場合、この絞り
出さｎたスラリーの固形分がローラー表面に固着する場
合がありこ；ｎ、を防止する必要があること、またロー
ラー位置により上記充填量バラツキが変動することが判
、た。
が小さく、充填率も高いものであることがわかる。一方
、実験の中で厚さ調整用ローラーは一層充填し之スラリ
ーを基体から絞り出すが、連続稼動する場合、この絞り
出さｎたスラリーの固形分がローラー表面に固着する場
合がありこ；ｎ、を防止する必要があること、またロー
ラー位置により上記充填量バラツキが変動することが判
、た。
こｎに関し実験を行い、ローラー位Ｉｔは少くともロー
ラーの一部がスラリー液面に接していること、望ましく
ばローラーの基体腑圧部までスラリー中に没しているこ
と（第２表参照〕％また圧Ｍ１量は０．１−を越えない
のが望ましい（第３表参照）ことが判、た。
ラーの一部がスラリー液面に接していること、望ましく
ばローラーの基体腑圧部までスラリー中に没しているこ
と（第２表参照〕％また圧Ｍ１量は０．１−を越えない
のが望ましい（第３表参照）ことが判、た。
以下この実験４釆を処２表累３表に示す。尚。
スラリー組戚、＆淳は、前述のものと同一である。
村
３８２表において、Ｏトローラ−表面４＃が全く無△
い伏−であり、０は漁かに付着物があるがローラーの４
続稼Ｃ町なものであり、△は短時間のみローラーの確動
がｇＴ能なことを示す。ｒｎａ表においてローラー位置
はスラリー内Ｖｃ１／没している状麿としてめる。
続稼Ｃ町なものであり、△は短時間のみローラーの確動
がｇＴ能なことを示す。ｒｎａ表においてローラー位置
はスラリー内Ｖｃ１／没している状麿としてめる。
賜２表
第３表
ローラーがスラリー内にある方が、良好な理由は、ロー
ラー表面の濡ｎ状態が一定になり、基体から絞り出さｆ
’したスラリーの固形分量割合（スラリーの含水率〕が
、槽中スラリーのそれと同一であり、向−液分離が起こ
らないためである。またローラーがスラリー中に完全に
没している場合。
ラー表面の濡ｎ状態が一定になり、基体から絞り出さｆ
’したスラリーの固形分量割合（スラリーの含水率〕が
、槽中スラリーのそれと同一であり、向−液分離が起こ
らないためである。またローラーがスラリー中に完全に
没している場合。
周囲に多量のスラリーがあるとそｎが再充填さｎるため
である。したがうてローラー位置は、槽中スラリーに少
くとも一部は接していること、さらにでき得ｎばｌ／２
まで、既ち基体を加圧する部分まで没する工う設置する
のが好ましい。
である。したがうてローラー位置は、槽中スラリーに少
くとも一部は接していること、さらにでき得ｎばｌ／２
まで、既ち基体を加圧する部分まで没する工う設置する
のが好ましい。
さらに厚みの調整幅については０．１０閣を越える圧縮
では基体厚みの精度が低下するとともに、ローラー表面
への粉末付着が始まるので避ける必要がある。圧縮量１
．０■以上で充填率が向上するのｒｃ（第３表参照ン、
充填さｎたスラリーから水分が優先的に絞）出され含水
率が低下するためである。
では基体厚みの精度が低下するとともに、ローラー表面
への粉末付着が始まるので避ける必要がある。圧縮量１
．０■以上で充填率が向上するのｒｃ（第３表参照ン、
充填さｎたスラリーから水分が優先的に絞）出され含水
率が低下するためである。
この様な条件で充填を行っても、基体表面にスラリーの
薄膜ができてしまうがこの膜厚は、均等にならない。従
つて、最終段階乾燥前にブレードをかけ、この膜を除去
することにより充填量バラツキはさらＩｃＪ少できる。
薄膜ができてしまうがこの膜厚は、均等にならない。従
つて、最終段階乾燥前にブレードをかけ、この膜を除去
することにより充填量バラツキはさらＩｃＪ少できる。
（へ）実施例
本発明を実施する装置の代表的な構成を模式因として図
に示す。口中１は充填槽、２は活物質スラリー、３は基
体、４．６は案内ローラー、５は充填ローラー、７はブ
レード、８は本発明の特徴である基体厚を＊Ｕするため
、活物質スラリー中ＶＣ”／ 没するよう設置しｔｖ
ｌ厚ローラーである。
に示す。口中１は充填槽、２は活物質スラリー、３は基
体、４．６は案内ローラー、５は充填ローラー、７はブ
レード、８は本発明の特徴である基体厚を＊Ｕするため
、活物質スラリー中ＶＣ”／ 没するよう設置しｔｖ
ｌ厚ローラーである。
（実施例１〕
水酸化ニッケルを主成分とする粉末１００部、ＨＰＣＱ
、１部、ヘキナメタリン酸力トリウム０．１部、水３０
部からなる粘度４００００Ｐのスラリーを、厚さ１．０
閣のスポンジ状ニッケルに図に示す装置に：り充填し几
。この時の元順後の圧縮量は０．０３ｍである。
、１部、ヘキナメタリン酸力トリウム０．１部、水３０
部からなる粘度４００００Ｐのスラリーを、厚さ１．０
閣のスポンジ状ニッケルに図に示す装置に：り充填し几
。この時の元順後の圧縮量は０．０３ｍである。
〔実施例２〕
水酸化ニッケルを主取分とする粉末１００部、Ｆ（ＰＣ
ｏ、４部、水５５部からなる粘度２００ ｏｃｐのスラ
リーを、厚さｌ、３５ｍのスポンジ状ニッケルに、実施
例１と同一条件で充填した。
ｏ、４部、水５５部からなる粘度２００ ｏｃｐのスラ
リーを、厚さｌ、３５ｍのスポンジ状ニッケルに、実施
例１と同一条件で充填した。
（比較例１〕
実施例１で用いたのと同じ基体をあらかじめＱ、９７ｍ
に圧縮した後、充填後の圧縮工程を省略し九他は実施例
１と同一条件で充填した。
に圧縮した後、充填後の圧縮工程を省略し九他は実施例
１と同一条件で充填した。
（比較例２）
実施例１と同じ基体を用い、充填後の圧縮工程を省略し
た他は実施例と同一条件で充填した。
た他は実施例と同一条件で充填した。
こｎらの極板を、全て活物質スラリー充填後向−４件で
ブレードをかけ、乾燥し、次いでカレンダーローラーで
圧延した。
ブレードをかけ、乾燥し、次いでカレンダーローラーで
圧延した。
前記実施例の蓮根の充填率及び、カレンダーローラーで
圧延した後の極板伸び等について、第４表に示す。
圧延した後の極板伸び等について、第４表に示す。
第４表
以上のように本発明にかかるイ憧板は充填量バラツキが
少いだけでなく、こｎが次工程での品質バラツキを抑制
するという特徴を有する。
少いだけでなく、こｎが次工程での品質バラツキを抑制
するという特徴を有する。
また実施例２にも示したｚ５ｉ’ｃ、本発明の効果は流
動性があり、固液分離の起こりにくいスラリーであｎば
同様Ｖｃ４らｎ１幅広く応用可能である。
動性があり、固液分離の起こりにくいスラリーであｎば
同様Ｖｃ４らｎ１幅広く応用可能である。
さらＩｃ実施例では水酸化ニッケルを活物質とするニッ
ケル陽極についてのみ述べたが、本発明は三次元金属多
孔体にスラリー化し友粉末伏活物質を直接充填する方式
の製法であｎばこｎに限らず応用できる。そして三次元
金属多孔体としては。
ケル陽極についてのみ述べたが、本発明は三次元金属多
孔体にスラリー化し友粉末伏活物質を直接充填する方式
の製法であｎばこｎに限らず応用できる。そして三次元
金属多孔体としては。
実施例で示したスポンジ状ニッケル以外に、ニッケルマ
ット等も使用できることば言うまでもない。
ット等も使用できることば言うまでもない。
（ト〕発明の効果
本発明の電池用電極の製造方法に工ｎば、金属多孔体へ
の活物質が均一かつ精度良く充填できるので、かかる金
属多孔体を用い念！極の電極特性を安定させることが可
能となり、その工業的価値はきわめて大きい。
の活物質が均一かつ精度良く充填できるので、かかる金
属多孔体を用い念！極の電極特性を安定させることが可
能となり、その工業的価値はきわめて大きい。
【図面の簡単な説明】
図は本発明を模式的に示す光磯方法の概念図である。
１・・・元項槽、２・・・活物質スラリー、３・・・基
体（金属多孔体）、４．６・・・案内ローラー、５・・
・充填ローラー、７・・・ブレードｓ８・・・調厚ロー
ラー。
体（金属多孔体）、４．６・・・案内ローラー、５・・
・充填ローラー、７・・・ブレードｓ８・・・調厚ロー
ラー。
Claims (3)
- （１）三次元連続空孔を有する金属多孔体に、活物質ス
ラリーを充填し、次いで前記活物質スラリー中に一部没
するように設置したローラーにより、前記金属多孔体を
所定厚み迄圧縮し、更にブレードをかけることを特徴と
する電池用電極の製造方法。 - （２）前記スラリー状活物質は、固−液分離を起こさな
い流動性を有するものであること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。 - （３）前記金属多孔体を圧縮するローラは、前記金属多
孔体圧縮部まで活物質スラリー中に没するように設置し
たものであ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。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322544A JPH0773049B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 電池用電極の製造方法 |
| US07/225,696 US4887349A (en) | 1987-07-30 | 1988-07-29 | Method and apparatus for manufacturing electrode for battery |
| DE3826153A DE3826153A1 (de) | 1987-07-30 | 1988-08-01 | Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer elektrode fuer eine batterie |
| FR8810377A FR2618949B1 (fr) | 1987-07-30 | 1988-08-01 | Procede et dispositif pour fabriquer une electrode de batterie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322544A JPH0773049B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 電池用電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01163965A true JPH01163965A (ja) | 1989-06-28 |
| JPH0773049B2 JPH0773049B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=18144854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62322544A Expired - Lifetime JPH0773049B2 (ja) | 1987-07-30 | 1987-12-18 | 電池用電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0773049B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05299080A (ja) * | 1992-04-24 | 1993-11-12 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 電池極板基材へのペースト無気泡塗工方法 |
| US7846574B2 (en) | 2004-08-27 | 2010-12-07 | Panosonic Corporation | Positive electrode plate for alkaline storage battery and method for producing the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61203560A (ja) * | 1985-03-05 | 1986-09-09 | Yuasa Battery Co Ltd | 電池用活物質の充填方法 |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP62322544A patent/JPH0773049B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61203560A (ja) * | 1985-03-05 | 1986-09-09 | Yuasa Battery Co Ltd | 電池用活物質の充填方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05299080A (ja) * | 1992-04-24 | 1993-11-12 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 電池極板基材へのペースト無気泡塗工方法 |
| US7846574B2 (en) | 2004-08-27 | 2010-12-07 | Panosonic Corporation | Positive electrode plate for alkaline storage battery and method for producing the same |
| US7909068B2 (en) | 2004-08-27 | 2011-03-22 | Panasonic Corporation | Method for producing positive electrode plate for alkaline storage battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0773049B2 (ja) | 1995-08-02 |
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