JPH03165461A - アルカリ電池用ニッケル極の製造法 - Google Patents
アルカリ電池用ニッケル極の製造法Info
- Publication number
- JPH03165461A JPH03165461A JP1305457A JP30545789A JPH03165461A JP H03165461 A JPH03165461 A JP H03165461A JP 1305457 A JP1305457 A JP 1305457A JP 30545789 A JP30545789 A JP 30545789A JP H03165461 A JPH03165461 A JP H03165461A
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- JP
- Japan
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- electrode
- binder
- nickel
- soluble resin
- styrene
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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
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/32—Nickel oxide or hydroxide electrodes
-
- 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
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- 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】
産業上の利用分野
本発明はニッケルーカドミウム電池 ニッケルー亜鉛電
池 ニッケルー水素電池などのニッケル四の製造法に関
すム 従来の技術 各種の電源として使われる蓄電池として鉛電池とアルカ
リ電池があム このうちアルカリ蓄電池は高信頼性が期
待でき、小形軽量化も可能などの理由で小型電池は各種
ポータプル機器月番へ 大型は産業として広く使われて
き九 このアルカリ蓄電池において、負極としてはカドミウム
の他に亜緑 鉄、水素などが対象となっていも しかし
正極としては一部空気極や酸化お極なども取り上げられ
ているがほとんどの場合ニッケル極である。ポケット式
から焼結式に代わって特性が向上し さらに密閉化が可
能になるとともに用途も広がっ九 しかし焼結式では基板の多孔度を８５％以上にすると強
度が大幅に低下するので活物質の充填に限界があり、し
たがって高容量化に限界があり、９０％以上のような一
層高多孔度の基板として焼結基板に代えて発泡状基板や
繊維状基板が取り上げられ一部実用化されていも 焼結
式のもう一方の課題は低廉化でありこれの達成のために
水酸化ニッケルに導電剤と結着剤を加えてシート状に加
工して得られる非焼結式が広く研究され多くの製法上の
提案がされていも 発明が解決しようとする課題 ニッケル極の活物質である水酸化ニッケルは充電 放電
いずれの状態でも電子伝導性がほとんどないことと充放
電の繰り返しで電極が膨潤する傾向があるので充分特性
が優れ長寿命の非焼結式ニッケル極は出現していない。
池 ニッケルー水素電池などのニッケル四の製造法に関
すム 従来の技術 各種の電源として使われる蓄電池として鉛電池とアルカ
リ電池があム このうちアルカリ蓄電池は高信頼性が期
待でき、小形軽量化も可能などの理由で小型電池は各種
ポータプル機器月番へ 大型は産業として広く使われて
き九 このアルカリ蓄電池において、負極としてはカドミウム
の他に亜緑 鉄、水素などが対象となっていも しかし
正極としては一部空気極や酸化お極なども取り上げられ
ているがほとんどの場合ニッケル極である。ポケット式
から焼結式に代わって特性が向上し さらに密閉化が可
能になるとともに用途も広がっ九 しかし焼結式では基板の多孔度を８５％以上にすると強
度が大幅に低下するので活物質の充填に限界があり、し
たがって高容量化に限界があり、９０％以上のような一
層高多孔度の基板として焼結基板に代えて発泡状基板や
繊維状基板が取り上げられ一部実用化されていも 焼結
式のもう一方の課題は低廉化でありこれの達成のために
水酸化ニッケルに導電剤と結着剤を加えてシート状に加
工して得られる非焼結式が広く研究され多くの製法上の
提案がされていも 発明が解決しようとする課題 ニッケル極の活物質である水酸化ニッケルは充電 放電
いずれの状態でも電子伝導性がほとんどないことと充放
電の繰り返しで電極が膨潤する傾向があるので充分特性
が優れ長寿命の非焼結式ニッケル極は出現していない。
すなわち導電性を高め活物質の利用率を向上するために
他の電子伝導性に優れた導電剤を多量に加えると活物質
の絶対量が減ってしま（＼ また膨潤や活物質の脱落を
抑えるために有効な結着剤の量を増すと電極の電子伝導
が低下して電圧低下や容量が減少す４課題を解決するた
めの手段 水酸化ニッケルに導電剤と結着剤を加えてシート状に加
工して得られる電極として、結着剤としてスチレン−ブ
タジエン樹脂あるいはスチレン−イソプレン樹脂などス
チレン系ゴム懸濁液と水溶性樹脂溶液を用いる。シート
を製造後加熱下で加圧することが充填容量密度と強度向
上のための好ましい手段であム なおこの場合導電剤と
して少なくともコバルトと炭素粉末を含むことが好まし
く′Ｑ また水溶性樹脂としてカルボキシメチルセルロ
ース、エチルセルロー人 メチルセルロー入ポリビニル
アルコールなどから選びその水溶液を用いるのが最も普
通であム 作用 非焼結式ニッケル極に結着剤としてスチレン−ブタジエ
ン系樹脂を用いると少ない添加量でシートの強度や可撓
性に優れていて取扱が容易であり、また熱可塑性である
ので加熱下で加圧する強度が向上する。しかも樹脂の添
加量が少なくてもよいので活物質の利用率の低下も少な
（− しかし −層の利用率の向上のために親電解液性を高め
ることが有効であり、スチレン系ゴム懸濁液と水溶性の
樹脂を併用することが強度と利用率向上のむしろ相反す
るファクター達成に有効であム 実施例 市販の水酸化ニッケル粉末７５訊 コバルト粉末６部そ
れに導電体としてリン状黒鉛１２％ ニッケル粉末３
眠 これにスチレン−エチレン−ブチレン共重合体の５
（重量）％のエマルジョン溶液をこの樹脂が水酸化ニッ
ケルに対して３．５部とカルボキシメチルセルロースの
２ （重量）％で樹脂が水酸化ニッケルに対して２部に
なるように加えてペーストとする。このペーストを厚さ
０゜１７ｍｍ、 孔径１．８ｍｍ、 開口度５３％
の鉄製でニッケルメッキを施したパンチングメタル板に
塗着し０．６ｍｍのスリ・ントを通して平滑化したその
後１２０℃で１時間乾燥した 得られた電極はエンボス
加工を施したローラプレス機を３回通して厚さ０．５ｍ
ｒｎに調整し九 このようにして得られたペースト式ニ
ッケル極を幅３９ｍｍ５ 長さ３ｉ０ｒｎｍに裁断し
リード板をスポット溶接により取り付は島 相手極とし
て公知の焼結式カドミウム服 ポリアミド不織布セパレ
ータを用いて密閉形ニッケルーカドミウム電池を構成し
ｔも電解液として比重１．２２の苛性カリ水溶液に１５
ｇ／ｌの水酸化リチウムを溶解して用い九 電池は単２
型とし九 この電池をＡとする。
他の電子伝導性に優れた導電剤を多量に加えると活物質
の絶対量が減ってしま（＼ また膨潤や活物質の脱落を
抑えるために有効な結着剤の量を増すと電極の電子伝導
が低下して電圧低下や容量が減少す４課題を解決するた
めの手段 水酸化ニッケルに導電剤と結着剤を加えてシート状に加
工して得られる電極として、結着剤としてスチレン−ブ
タジエン樹脂あるいはスチレン−イソプレン樹脂などス
チレン系ゴム懸濁液と水溶性樹脂溶液を用いる。シート
を製造後加熱下で加圧することが充填容量密度と強度向
上のための好ましい手段であム なおこの場合導電剤と
して少なくともコバルトと炭素粉末を含むことが好まし
く′Ｑ また水溶性樹脂としてカルボキシメチルセルロ
ース、エチルセルロー人 メチルセルロー入ポリビニル
アルコールなどから選びその水溶液を用いるのが最も普
通であム 作用 非焼結式ニッケル極に結着剤としてスチレン−ブタジエ
ン系樹脂を用いると少ない添加量でシートの強度や可撓
性に優れていて取扱が容易であり、また熱可塑性である
ので加熱下で加圧する強度が向上する。しかも樹脂の添
加量が少なくてもよいので活物質の利用率の低下も少な
（− しかし −層の利用率の向上のために親電解液性を高め
ることが有効であり、スチレン系ゴム懸濁液と水溶性の
樹脂を併用することが強度と利用率向上のむしろ相反す
るファクター達成に有効であム 実施例 市販の水酸化ニッケル粉末７５訊 コバルト粉末６部そ
れに導電体としてリン状黒鉛１２％ ニッケル粉末３
眠 これにスチレン−エチレン−ブチレン共重合体の５
（重量）％のエマルジョン溶液をこの樹脂が水酸化ニッ
ケルに対して３．５部とカルボキシメチルセルロースの
２ （重量）％で樹脂が水酸化ニッケルに対して２部に
なるように加えてペーストとする。このペーストを厚さ
０゜１７ｍｍ、 孔径１．８ｍｍ、 開口度５３％
の鉄製でニッケルメッキを施したパンチングメタル板に
塗着し０．６ｍｍのスリ・ントを通して平滑化したその
後１２０℃で１時間乾燥した 得られた電極はエンボス
加工を施したローラプレス機を３回通して厚さ０．５ｍ
ｒｎに調整し九 このようにして得られたペースト式ニ
ッケル極を幅３９ｍｍ５ 長さ３ｉ０ｒｎｍに裁断し
リード板をスポット溶接により取り付は島 相手極とし
て公知の焼結式カドミウム服 ポリアミド不織布セパレ
ータを用いて密閉形ニッケルーカドミウム電池を構成し
ｔも電解液として比重１．２２の苛性カリ水溶液に１５
ｇ／ｌの水酸化リチウムを溶解して用い九 電池は単２
型とし九 この電池をＡとする。
比較のために結着剤をポリ塩化ビニル系樹脂とした電池
をＢとして加え九 まず初期の放電電圧と容量を比較し
た ５時間率で容量の１３０％定電流充電−１，ＯＡで
０．９Ｖまでの定電流放電を行なったとこ＆ Ａ、
Ｂとも平均電圧は１．２２Ｖであった力丈 放電容量
はＡが２．８Ａｈであり、 Ｂは２．５Ａｈであっに 両電池それぞれ１０セル用ｔへ この充放電の条件で寿
命特性を比較し九 その結果 放電容量が初期の６０％
にまで劣化するサイクル数力＜、Ａでは７５０〜８２０
サイクルであったのに対して、Ｂでは５００〜５６０サ
イクルであっ九 この結果から明らかなようにＡが長寿
命であっ九発明の効果 非焼結式ニッケル極に結着剤としてスチレン系ゴム懸濁
液と水溶性樹脂溶液を用いると少ない添加量で強度や可
撓性に優れ加圧下で加圧すると強度が向上し 活物質の
利用率の低下が少なく長寿命が達成できる。
をＢとして加え九 まず初期の放電電圧と容量を比較し
た ５時間率で容量の１３０％定電流充電−１，ＯＡで
０．９Ｖまでの定電流放電を行なったとこ＆ Ａ、
Ｂとも平均電圧は１．２２Ｖであった力丈 放電容量
はＡが２．８Ａｈであり、 Ｂは２．５Ａｈであっに 両電池それぞれ１０セル用ｔへ この充放電の条件で寿
命特性を比較し九 その結果 放電容量が初期の６０％
にまで劣化するサイクル数力＜、Ａでは７５０〜８２０
サイクルであったのに対して、Ｂでは５００〜５６０サ
イクルであっ九 この結果から明らかなようにＡが長寿
命であっ九発明の効果 非焼結式ニッケル極に結着剤としてスチレン系ゴム懸濁
液と水溶性樹脂溶液を用いると少ない添加量で強度や可
撓性に優れ加圧下で加圧すると強度が向上し 活物質の
利用率の低下が少なく長寿命が達成できる。
Claims (5)
- （１）水酸化ニッケルに導電剤と結着剤を加えてシート
状に加工して得られる電極として、結着剤としてスチレ
ン系ゴムと水溶性樹脂溶液を用い、加熱下で加圧して得
られることを特徴とするアルカリ電池用ニッケル極の製
造法。 - （２）水酸化ニッケルに導電剤と結着剤を加えてシート
状に加工して得られる電極として、結着剤としてスチレ
ン−ブタジエン系樹脂懸濁液と水溶性樹脂溶液を用いる
ことを特徴とする請求項１記載のアルカリ電池用ニッケ
ル極の製造法。 - （３）水酸化ニッケルに導電剤と結着剤を加えてシート
状に加工して得られる電極として、結着剤としてスチレ
ン−イソプレン系樹脂懸濁液と水溶性樹脂溶液を用いる
ことを特徴とする請求項１記載のアルカリ電池用ニッケ
ル極の製造法。 - （４）導電剤が少なくともコバルトと炭素粉末を含むこ
とを特徴とする請求項１、２または３記載のアルカリ電
池用ニッケル極の製造法。 - （５）水溶性樹脂がカルボキシメチルセルロースエチル
セルロース、メチルセルロース、ポリビニルアルコール
などから選ばれた水溶液であることを特徴とする請求項
１、２、３または４記載のアルカリ電池用ニッケル極の
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1305457A JPH03165461A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | アルカリ電池用ニッケル極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1305457A JPH03165461A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | アルカリ電池用ニッケル極の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03165461A true JPH03165461A (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=17945377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1305457A Pending JPH03165461A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | アルカリ電池用ニッケル極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03165461A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003026046A1 (en) | 2001-09-17 | 2003-03-27 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Active material for cell and its manufacturing method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61240579A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ蓄電池用カドミウム負極板の製造法 |
| JPH01248472A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ電池用ニッケル電極 |
-
1989
- 1989-11-24 JP JP1305457A patent/JPH03165461A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61240579A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ蓄電池用カドミウム負極板の製造法 |
| JPH01248472A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ電池用ニッケル電極 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003026046A1 (en) | 2001-09-17 | 2003-03-27 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Active material for cell and its manufacturing method |
| EP1434290A4 (en) * | 2001-09-17 | 2007-04-18 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ACTIVE MATERIAL FOR CELLS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
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