JPH01319257A - アルカリ蓄電池用電極の製造方法 - Google Patents
アルカリ蓄電池用電極の製造方法Info
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- JPH01319257A JPH01319257A JP63151753A JP15175388A JPH01319257A JP H01319257 A JPH01319257 A JP H01319257A JP 63151753 A JP63151753 A JP 63151753A JP 15175388 A JP15175388 A JP 15175388A JP H01319257 A JPH01319257 A JP H01319257A
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- Japan
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- pore diameter
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- average pore
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は発泡メタル等のスポンジ状金属ｔ１活物質の、
保持基体として用いる、アルカリ蓄電池用電極の製造方
法（−関するものである。
保持基体として用いる、アルカリ蓄電池用電極の製造方
法（−関するものである。
−従来の技術
ニツケルーカドミクム竜池Ｃ；代表されるアルカリ蓄１
！池用の電極としては、焼結式電極が従来使われてきた
が、近年、工程の簡略化、エネルギー維のマツ）状焼結
体を活物質の保持基体として用い、これに活物質粉末を
充填するいわゆる非焼結式製法が提案されている。
！池用の電極としては、焼結式電極が従来使われてきた
が、近年、工程の簡略化、エネルギー維のマツ）状焼結
体を活物質の保持基体として用い、これに活物質粉末を
充填するいわゆる非焼結式製法が提案されている。
この製法は孔径が数十〜数百μＰシート状三次元金属多
孔体（：、ペースト状（ニジた水酸化ニッケル粉末を主
成分とする活物質粉末を充填し、乾燥後加圧すること（
：より活物質密度を所定の値まで高め、最後（；切断し
、完成電極とするものである。
孔体（：、ペースト状（ニジた水酸化ニッケル粉末を主
成分とする活物質粉末を充填し、乾燥後加圧すること（
：より活物質密度を所定の値まで高め、最後（；切断し
、完成電極とするものである。
ところで、この製法では、代表的な基体として上述した
よう：：スポンジ状金金属金属繊維のマツパ立ちが多く
、これが電池構成後内部短絡を引き起こす原因となる九
め好ましくない。一方スポンジ状金属Ｃ二おいては、孔
ン形成する骨格は全てが連結している沈め、金属繊維焼
結体のようなケバ立ちは起こらない。しかし、一方では
孔径が大きい九め導電性が悪く、活物質利用率が低くな
るという欠点がある。
よう：：スポンジ状金金属金属繊維のマツパ立ちが多く
、これが電池構成後内部短絡を引き起こす原因となる九
め好ましくない。一方スポンジ状金属Ｃ二おいては、孔
ン形成する骨格は全てが連結している沈め、金属繊維焼
結体のようなケバ立ちは起こらない。しかし、一方では
孔径が大きい九め導電性が悪く、活物質利用率が低くな
るという欠点がある。
スポンジ状金属を用いる場合、上記欠点を改良する九め
、たとえば特開昭５４−１０２５３９号公報１：記載さ
れ九ように、使用せるスポンジ状金属の孔径な制限し友
り、一方特開昭６０−２５６８５７号公報等Ｃ；は二、
ケル粉等の導電材！加える等の対策が提案されている。
、たとえば特開昭５４−１０２５３９号公報１：記載さ
れ九ように、使用せるスポンジ状金属の孔径な制限し友
り、一方特開昭６０−２５６８５７号公報等Ｃ；は二、
ケル粉等の導電材！加える等の対策が提案されている。
しかし、このような単なる使用せる基体孔径の選択のみ
では十分な効果が得られず、一方導電材の添加は必然的
（−電極のエネルギー密度の低下χもたらす。
では十分な効果が得られず、一方導電材の添加は必然的
（−電極のエネルギー密度の低下χもたらす。
（ハ）発明が解決しようとする課題
本発明は前記問題点も；鑑みてなされたものであって、
スポンジ状金属を活物質の保持基体として用い九電玉の
、利用率の増大及び高エネルギー密度化を計ること１５
Ｌ：課題とするものである。
スポンジ状金属を活物質の保持基体として用い九電玉の
、利用率の増大及び高エネルギー密度化を計ること１５
Ｌ：課題とするものである。
に）課題を解決する九めの手段
本発明は、スポンジ状金属を活物質の保持基体として用
い、該保持基体ム活物質乞充填し九後、所定厚み迄圧縮
するアルカリ蓄電池用電極の製造方法であって、前記ス
ポンジ状金属が５００μｍ以下の平均孔径を有するもの
であり、前記所定厚み迄圧縮した後の前記保持基体の厚
さ方向の平均孔径な８０μｍ以下とすることを特徴とす
るものである。
い、該保持基体ム活物質乞充填し九後、所定厚み迄圧縮
するアルカリ蓄電池用電極の製造方法であって、前記ス
ポンジ状金属が５００μｍ以下の平均孔径を有するもの
であり、前記所定厚み迄圧縮した後の前記保持基体の厚
さ方向の平均孔径な８０μｍ以下とすることを特徴とす
るものである。
（ホ）作 用
本発明者が行った実験結果より、次の点が明らか（二な
った。すなわち活物質の利用率は、導電マトリクスと活
物質の距離、さらに詳しくいえば基体骨格宍面から最遠
点Ｃ：ある活物質までどの程度の距離があるか、が重要
なポイントとなる。その値が厚さ方向で最大４０μｍ１
望ましくは６０μｍ以下とすることで、電極の高利用率
が得られる。
った。すなわち活物質の利用率は、導電マトリクスと活
物質の距離、さらに詳しくいえば基体骨格宍面から最遠
点Ｃ：ある活物質までどの程度の距離があるか、が重要
なポイントとなる。その値が厚さ方向で最大４０μｍ１
望ましくは６０μｍ以下とすることで、電極の高利用率
が得られる。
この値は基体Ｃ；おいて厚さ方向の孔径が８０μｍ以下
、望ましくは６０μｍ以下であることを意味する。ま九
この時、平面方向孔径はあまり大きな意味を持念ず、活
物質粉末を充填するため（二十分であり、かつ−粗充填
された粉末が容易に抜は落ちない径、すなわち１５０〜
３００μｍ程度が適当であることも判明した。
、望ましくは６０μｍ以下であることを意味する。ま九
この時、平面方向孔径はあまり大きな意味を持念ず、活
物質粉末を充填するため（二十分であり、かつ−粗充填
された粉末が容易に抜は落ちない径、すなわち１５０〜
３００μｍ程度が適当であることも判明した。
活物質粉末の粒子径！はじめとする諸物性１；より利用
率は変わってくるが、いずれの粉末でも高利用率を得る
九めのこの導電マトリクスから最遠点活物質までの限界
距離は変わらない。ま九、導電材を添加すれば導電性は
向上し大孔径でも利用率は高くなるが、エネルギー密度
を考慮した場合導電材Ｉ：よる優位性は無くなってしま
うので添加しない方が好ましい。
率は変わってくるが、いずれの粉末でも高利用率を得る
九めのこの導電マトリクスから最遠点活物質までの限界
距離は変わらない。ま九、導電材を添加すれば導電性は
向上し大孔径でも利用率は高くなるが、エネルギー密度
を考慮した場合導電材Ｉ：よる優位性は無くなってしま
うので添加しない方が好ましい。
（へ）実施例
活物質の保持基体として平均孔径３００μｍ【表示値：
６ Ｑ ｐ ｐ ｉ （ｐｏｒｅｓ ｐｅｒ １
ｎｃｈ）、孔径範囲５００〜８０μｍ〕、平均孔径２０
０μｍ〔同８０ Ｐｐｉ、同６００〜５０μｍ〕、平均
孔径１７０μｍ〔同１００ ｐｐｉ、同２５０〜５０μ
ｍ〕で、厚み１． Ｑ〜２．２ ｍ ’Ｙ有する３穫類
のスポンジ状ニッケル（スポンジ状金属）を用意し念〇
次（：、水酸化ニッケル９５重量部、水酸化コバルト５
重量部からなる平均呑径１５μｍの活物質粉末を、糊料
液と混合し、ペースト状として前記スポンジ状ニッケル
に充填し友。尚充填量はいずれの場合も同一（；なるよ
う調整し友。
６ Ｑ ｐ ｐ ｉ （ｐｏｒｅｓ ｐｅｒ １
ｎｃｈ）、孔径範囲５００〜８０μｍ〕、平均孔径２０
０μｍ〔同８０ Ｐｐｉ、同６００〜５０μｍ〕、平均
孔径１７０μｍ〔同１００ ｐｐｉ、同２５０〜５０μ
ｍ〕で、厚み１． Ｑ〜２．２ ｍ ’Ｙ有する３穫類
のスポンジ状ニッケル（スポンジ状金属）を用意し念〇
次（：、水酸化ニッケル９５重量部、水酸化コバルト５
重量部からなる平均呑径１５μｍの活物質粉末を、糊料
液と混合し、ペースト状として前記スポンジ状ニッケル
に充填し友。尚充填量はいずれの場合も同一（；なるよ
う調整し友。
これらを用い乾燥後加圧し、厚さ０．４ｗ１ｌの完成電
極とした。
極とした。
まｔ導電材として、ニッケル粉末を添加し九場合につい
ても詳述する。
ても詳述する。
平均孔径２００μｍ （８０ｐＰ ’ Ｅ ％平均孔径
１７０μｍ（１ｏｏｐｐｉ、Ｌ厚さ’ＬＯＩＩＩのスボ
施例に準じ完成電極とした。
１７０μｍ（１ｏｏｐｐｉ、Ｌ厚さ’ＬＯＩＩＩのスボ
施例に準じ完成電極とした。
このよう（ｎして得九電極の厚さ方向の孔径は、第１表
の通シである０尚（）内の数値は、厚さ方向の孔径範囲
を示している。第１表（：おいて、初期厚み２．２露で
ありて初期平均孔径３００μｍのものを用い、０．６１
１１１の厚さ迄加圧した場合、厚さ方向の平均孔径は８
０μｍとなり、孔径範囲は２２〜１３６μｍである。
の通シである０尚（）内の数値は、厚さ方向の孔径範囲
を示している。第１表（：おいて、初期厚み２．２露で
ありて初期平均孔径３００μｍのものを用い、０．６１
１１１の厚さ迄加圧した場合、厚さ方向の平均孔径は８
０μｍとなり、孔径範囲は２２〜１３６μｍである。
第１表
カドミウム電極と組み合せ、ニッケルーカドミウム電池
を構成し、活物質の利用率を測定し次。この結果を図に
示す。
を構成し、活物質の利用率を測定し次。この結果を図に
示す。
図は圧縮後の平均孔径と、活物質の利用率との関係ン示
す図である。図中、Ｏは初期平均孔径１７０μｍ５Δは
初期平均孔径２００μｍ１口は初期平均孔径力００μｍ
１・は初期平均孔径１７Ｄμｍのスポンジ状ニッケルに
導電材としてのニッケル粉末２０重置部を添加し念もの
、ムは初期平均孔径２００μｍのスポンジ状ニッケル（
：導電材としてのニッケル粉末２０重！チン添加し九も
のである。
す図である。図中、Ｏは初期平均孔径１７０μｍ５Δは
初期平均孔径２００μｍ１口は初期平均孔径力００μｍ
１・は初期平均孔径１７Ｄμｍのスポンジ状ニッケルに
導電材としてのニッケル粉末２０重置部を添加し念もの
、ムは初期平均孔径２００μｍのスポンジ状ニッケル（
：導電材としてのニッケル粉末２０重！チン添加し九も
のである。
この結果より保持基体のスポンジニッケルの初期平均孔
径Ｉ：かかわらず、加圧圧縮後の厚さ方向径が８０μｍ
以下Ｃ：保たれていれば、９０チ以上の高利用率が得ら
れることが理解される０また導電材としてニッケル粉末
を添加した電極は５チ程度利用率が向上し九が、導電剤
を添加しないもの：；比べその利用率向上の程度は小さ
い。
径Ｉ：かかわらず、加圧圧縮後の厚さ方向径が８０μｍ
以下Ｃ：保たれていれば、９０チ以上の高利用率が得ら
れることが理解される０また導電材としてニッケル粉末
を添加した電極は５チ程度利用率が向上し九が、導電剤
を添加しないもの：；比べその利用率向上の程度は小さ
い。
また重量エネルギー密度の比較（第２表）１ユおいても
、ニッケル粉末を添加したものは重量効率が低い。した
がって本発明の製造方法は、導電材！（ト） 発明の
効果 本発明の製造方法番；よれば、電極の利用率が向上し、
高エネルギー密度化が可能となり、かかる電極ン用いた
電池の高容量化が計られるので、その工業的価値は極め
て大きい。
、ニッケル粉末を添加したものは重量効率が低い。した
がって本発明の製造方法は、導電材！（ト） 発明の
効果 本発明の製造方法番；よれば、電極の利用率が向上し、
高エネルギー密度化が可能となり、かかる電極ン用いた
電池の高容量化が計られるので、その工業的価値は極め
て大きい。
図はスポンジ状金属を用い電極とした時の、圧縮後厚さ
方向の平均孔得と活物質の利用率との関係！示す図でお
る。
方向の平均孔得と活物質の利用率との関係！示す図でお
る。
Claims (1)
- （１）スポンジ状金属を活物質の保持基体として用い、
該保持基体に活物質を充填した後、所定厚み迄圧縮する
製造方法であつて、 前記スポンジ状金属が３００μｍ以下の平均孔径を有す
るものであり、 前記所定厚み迄圧縮した後の前記保持基体の厚さ方向の
平均孔径を８０μｍ以下とすることを特徴とするアルカ
リ蓄電池用電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63151753A JP2680609B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | アルカリ蓄電池用電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63151753A JP2680609B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | アルカリ蓄電池用電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01319257A true JPH01319257A (ja) | 1989-12-25 |
| JP2680609B2 JP2680609B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=15525542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63151753A Expired - Lifetime JP2680609B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | アルカリ蓄電池用電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2680609B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0845826A1 (fr) * | 1996-12-02 | 1998-06-03 | Saft | Electrode à support tridimensionnel poreux |
| JP2007294217A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池用正極およびアルカリ蓄電池 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5539179A (en) * | 1978-09-13 | 1980-03-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacturing method of electrode for cell |
-
1988
- 1988-06-20 JP JP63151753A patent/JP2680609B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5539179A (en) * | 1978-09-13 | 1980-03-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacturing method of electrode for cell |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0845826A1 (fr) * | 1996-12-02 | 1998-06-03 | Saft | Electrode à support tridimensionnel poreux |
| FR2756668A1 (fr) * | 1996-12-02 | 1998-06-05 | Accumulateurs Fixes | Electrode a support tridimensionnel poreux |
| WO1998025315A1 (fr) * | 1996-12-02 | 1998-06-11 | Saft | Electrode a support tridimensionnel poreux |
| JP2007294217A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池用正極およびアルカリ蓄電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2680609B2 (ja) | 1997-11-19 |
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