JPH0325899B2 - - Google Patents
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- JPH0325899B2 JPH0325899B2 JP60208365A JP20836585A JPH0325899B2 JP H0325899 B2 JPH0325899 B2 JP H0325899B2 JP 60208365 A JP60208365 A JP 60208365A JP 20836585 A JP20836585 A JP 20836585A JP H0325899 B2 JPH0325899 B2 JP H0325899B2
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- JP
- Japan
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- slurry
- perforated plate
- plate
- sintered
- holes
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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
- H01M4/26—Processes of manufacture
-
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は焼結式Ni−cdアルカリ電池の焼結基
板に係わり、Ni粉末と水、メチルセルロース等
を成分とするバインダとを混練して成るスラリー
を芯材に塗着する際の方法に関するものである。 従来の技術 従来周知の如く、焼結式Ni−cd電池の極板は
Ni粉末の焼結体から成る焼結基板に活物質（発
電物質）を含浸し、これを化成することにより造
られる。前記焼結基板は開孔率が50％程度の多孔
板にNi粉末とバインダとを混練して成るスラリ
ーを塗着し、これを乾燥炉にて乾燥した後、焼結
炉に於てH2等の還元性雰囲気中で900〜1000℃に
加熱、バインダを焼却すると共にNi粉末粒子間
に拡散を生じさせてこれを焼結し、前記多孔板上
に多孔度が80％程度の焼結体を形成せしめること
により製造される。第２図は上述した工程を示し
たもので、駆動ローラ１，１′により多孔板２を
スラリーバツト３内に送り込み、２本のガイドロ
ーラ１１，１２に沿つてこれを移動させ、スラリ
ーバツト３内に貯蔵されているスラリー４中に浸
漬、該多孔板表面にこれを付着させた後、スリツ
タ５の２枚のブレード６Ａ，６Ｂ間を通して所定
の厚さの付着層７，７′を形成する。この付着層
は乾燥炉８内を移動する間に乾燥され、次の焼結
炉９内でバインダが焼却されると同時にNi粉の
焼結がなされて、焼結基板１０が製造される。 さて、この様にして製造される焼結基板は前述
した如く芯材である多孔板２上のNi焼結体の見
掛上の体積のうちの約80％が穴すなわち気泡であ
るのだが、極板として十分な性能を発揮させるた
めには、この気泡は連続気泡であり、かつ適当な
寸法を有するものが均一に分布するということが
極めて重要である。この様な条件を満足させるた
めに、見掛密度をある範囲に限定したNi粉を使
用したり、バインダとNi粉との混練を減圧下で
行なう等、種々の方策を施している。 発明が解決しようとする課題 しかしながら製造されてくる焼結基板の断面を
詳細に観察してみると、上述した様な方策を講じ
ているにもかかわらず、第３図に示した様に大き
な気泡１３が所々に存在しており、好ましくない
状態になつている。この様な大きな気泡１３が存
在すると、この部分に含浸された活物質をとり囲
むNi焼結体１４が相対的に減少する結果となり、
この部分では活物質の利用率が低下する。それ
故、この様な大きな気泡１３が沢山存在するほ
ど、含浸は容易になるため活物質含浸量は確保さ
れるが、極板としての性能はそれに見合つただけ
発揮されないということになる。 さらにこの様に局部的に大きな気泡１３が存在
すると、その部分では焼結体が減少するため極板
の機械的強度も減少し、例えば極板群を構成する
ために陰、陽両極板を捲回する際に、活物質層が
多孔板より剥離、脱落するという不都合が生じる
ことにもなる。 ところで前述した如く適当な大きさの気泡が均
一に分布する様な焼結体が出来る様に種々の方策
を講じているにもかかわらず、大きな気泡１３が
混入するのか、その原因について詳細に調査した
ところ、多孔板２がスラリー４中に浸漬される時
点で主として多孔板２の孔１５にトラツプされた
空気が、多孔板２とともに移動してゆき、最終的
に塗着層内にとじ込められるために生じることが
解つた。第４図に示す如く上記空気のトラツプは
多孔板２の孔１５の所で生じ易く、第４図ａに示
す如く多孔板２が矢印の方向に移動しスラリー４
中に入つてゆくと、多孔板２の近傍のスラリー４
は多孔板２の孔１５をうめようとするが、粘度が
高いためにこれが十分に行なわれず、第４図ｂに
示す如く孔１５の周辺がスラリー４で囲まれてし
まつてこの部分に空気がとじ込められ気泡１６が
形成される。この状態のまま多孔板２はスラリー
４中を進行するわけであり、進行中に形成された
気泡１６は第４図ｃに示す如く孔１５から移動し
て多孔板２から離れるものもあれば、孔１５から
ぬけたものの多孔板２の表面近くに位置し、その
まま塗着層内にとじ込められるものもあり、最終
的に第３図１３で示した様な状態を呈することに
なるものと考えられる。 課題を解決するための手段 上述した様な気泡の形成過程を考えると、多孔
板をスラリー中に浸漬してゆく際に、相対的に見
て多孔板に接近してきたスラリーが、該多孔板の
孔を両面からふさぐ様な状況を生じることが問題
であり、この様な状況になることを避けるならば
問題となつている大きな気泡の存在はなくせるは
ずである。そしてそのための一手段は多孔板の孔
に該多孔板の片面側からスラリーが侵入する様に
することである。 この様な観点から採つた具体的な手段を第１図
に示す。すなわち従来より行なわれていた方法は
第２図に示した如く送り出された多孔板２はスラ
リー４の上面より上にあるガイドローラー１１に
ガイドされてスラリー４中に浸漬されて行くが、
本発明による方法では、これに代るものとして第
１図ａに示す様に、常にその一部がスラリー４中
に浸漬され、矢印方向に移動する多孔板２の動き
に同調しつつ回転するガイドローラ１７を設け
る。ガイドローラ１７が回転することにより、ス
ラリーバツト３のスラリー４がその表面に付着し
て上部へ運ばれ、これに多孔板２の下面（片面）
１８が接することになる。すなわち第１図ｂに示
した如く多孔板２の孔１５の部分ではスラリー４
が該孔１５の下側（片面）からそこに存在してい
た空気を追出す様なかたちで進入する。この様に
予め孔１５がスラリー４で埋められた多孔板２が
スラリーバツト中３のスラリー４中に浸漬される
様にすることで、従来多孔板２がスラリー４中に
浸漬される所で生じていた空気のトラツプがほと
んどなくなる。従つて第３図に示した大きな気泡
１３も著しく減少させることが可能となるわけで
ある。 実施例 ガイドローラ１１に直径40mmのAl製ローラを
使用し、これをスラリー４中に浸漬されない様に
配置した従来の方法と、ガイドローラ１７に直径
80mmの同じくAl製ローラを用い、これを常にス
ラリー４中に20mm浸漬させて多孔板２の孔１５に
予めスラリー４を充填させる本発明による方法に
より、同一組成、同一粘度のスラリー４を付着し
た焼結基板を製作した。なおスラリー４はNi粉
に対するバインダ（メチルセルロース）の重量比
が3.5％のもので、多孔板２の厚さは0.08mmその
開孔率は52％、また焼結は900℃で７分行ない、
出来た焼結基板の厚さは0.62mmである。なお、第
１図ａにおいて、Ｙ，Y′はブレード６Ａ，６Ｂ
間を通過前のスラリーの付着層である。 この様にして製作した２種類の焼結基板につい
て断面を顕微鏡観察し、問題とされている大きな
気泡の存在状態を調べた。なお対象とした気泡は
大きさが100μｍ以上のものである。また上記焼
結基板に活物質を含浸し陽極板を製作し、この極
板を用いて電池を試作し、0.2cmＡ放電時の活物
質利用率を調べた。また両方法で製作した焼結基
板を使用して製作した極板を捲回し各々300個の
極群を造つた後これを巻もどし、この際に生じる
活物質層の剥離状況をチエツクした。 上記調査結果を第１表に示す。第１表に於て大
きな気泡の存在状態については厚さ0.62mm、長さ
200mmの極板（焼結板）の断面中に存在した100μ
ｍ以上の気泡の数、活物質層剥離状況については
活物質剥離を生じた極板数を％表示している。 第１表から明らかな如く、本発明による塗着方
法により製作した焼結基板は明らかに大きな気泡
が減少しており、それに対応して活物質利用率、
極板強度の向上が認められる。
板に係わり、Ni粉末と水、メチルセルロース等
を成分とするバインダとを混練して成るスラリー
を芯材に塗着する際の方法に関するものである。 従来の技術 従来周知の如く、焼結式Ni−cd電池の極板は
Ni粉末の焼結体から成る焼結基板に活物質（発
電物質）を含浸し、これを化成することにより造
られる。前記焼結基板は開孔率が50％程度の多孔
板にNi粉末とバインダとを混練して成るスラリ
ーを塗着し、これを乾燥炉にて乾燥した後、焼結
炉に於てH2等の還元性雰囲気中で900〜1000℃に
加熱、バインダを焼却すると共にNi粉末粒子間
に拡散を生じさせてこれを焼結し、前記多孔板上
に多孔度が80％程度の焼結体を形成せしめること
により製造される。第２図は上述した工程を示し
たもので、駆動ローラ１，１′により多孔板２を
スラリーバツト３内に送り込み、２本のガイドロ
ーラ１１，１２に沿つてこれを移動させ、スラリ
ーバツト３内に貯蔵されているスラリー４中に浸
漬、該多孔板表面にこれを付着させた後、スリツ
タ５の２枚のブレード６Ａ，６Ｂ間を通して所定
の厚さの付着層７，７′を形成する。この付着層
は乾燥炉８内を移動する間に乾燥され、次の焼結
炉９内でバインダが焼却されると同時にNi粉の
焼結がなされて、焼結基板１０が製造される。 さて、この様にして製造される焼結基板は前述
した如く芯材である多孔板２上のNi焼結体の見
掛上の体積のうちの約80％が穴すなわち気泡であ
るのだが、極板として十分な性能を発揮させるた
めには、この気泡は連続気泡であり、かつ適当な
寸法を有するものが均一に分布するということが
極めて重要である。この様な条件を満足させるた
めに、見掛密度をある範囲に限定したNi粉を使
用したり、バインダとNi粉との混練を減圧下で
行なう等、種々の方策を施している。 発明が解決しようとする課題 しかしながら製造されてくる焼結基板の断面を
詳細に観察してみると、上述した様な方策を講じ
ているにもかかわらず、第３図に示した様に大き
な気泡１３が所々に存在しており、好ましくない
状態になつている。この様な大きな気泡１３が存
在すると、この部分に含浸された活物質をとり囲
むNi焼結体１４が相対的に減少する結果となり、
この部分では活物質の利用率が低下する。それ
故、この様な大きな気泡１３が沢山存在するほ
ど、含浸は容易になるため活物質含浸量は確保さ
れるが、極板としての性能はそれに見合つただけ
発揮されないということになる。 さらにこの様に局部的に大きな気泡１３が存在
すると、その部分では焼結体が減少するため極板
の機械的強度も減少し、例えば極板群を構成する
ために陰、陽両極板を捲回する際に、活物質層が
多孔板より剥離、脱落するという不都合が生じる
ことにもなる。 ところで前述した如く適当な大きさの気泡が均
一に分布する様な焼結体が出来る様に種々の方策
を講じているにもかかわらず、大きな気泡１３が
混入するのか、その原因について詳細に調査した
ところ、多孔板２がスラリー４中に浸漬される時
点で主として多孔板２の孔１５にトラツプされた
空気が、多孔板２とともに移動してゆき、最終的
に塗着層内にとじ込められるために生じることが
解つた。第４図に示す如く上記空気のトラツプは
多孔板２の孔１５の所で生じ易く、第４図ａに示
す如く多孔板２が矢印の方向に移動しスラリー４
中に入つてゆくと、多孔板２の近傍のスラリー４
は多孔板２の孔１５をうめようとするが、粘度が
高いためにこれが十分に行なわれず、第４図ｂに
示す如く孔１５の周辺がスラリー４で囲まれてし
まつてこの部分に空気がとじ込められ気泡１６が
形成される。この状態のまま多孔板２はスラリー
４中を進行するわけであり、進行中に形成された
気泡１６は第４図ｃに示す如く孔１５から移動し
て多孔板２から離れるものもあれば、孔１５から
ぬけたものの多孔板２の表面近くに位置し、その
まま塗着層内にとじ込められるものもあり、最終
的に第３図１３で示した様な状態を呈することに
なるものと考えられる。 課題を解決するための手段 上述した様な気泡の形成過程を考えると、多孔
板をスラリー中に浸漬してゆく際に、相対的に見
て多孔板に接近してきたスラリーが、該多孔板の
孔を両面からふさぐ様な状況を生じることが問題
であり、この様な状況になることを避けるならば
問題となつている大きな気泡の存在はなくせるは
ずである。そしてそのための一手段は多孔板の孔
に該多孔板の片面側からスラリーが侵入する様に
することである。 この様な観点から採つた具体的な手段を第１図
に示す。すなわち従来より行なわれていた方法は
第２図に示した如く送り出された多孔板２はスラ
リー４の上面より上にあるガイドローラー１１に
ガイドされてスラリー４中に浸漬されて行くが、
本発明による方法では、これに代るものとして第
１図ａに示す様に、常にその一部がスラリー４中
に浸漬され、矢印方向に移動する多孔板２の動き
に同調しつつ回転するガイドローラ１７を設け
る。ガイドローラ１７が回転することにより、ス
ラリーバツト３のスラリー４がその表面に付着し
て上部へ運ばれ、これに多孔板２の下面（片面）
１８が接することになる。すなわち第１図ｂに示
した如く多孔板２の孔１５の部分ではスラリー４
が該孔１５の下側（片面）からそこに存在してい
た空気を追出す様なかたちで進入する。この様に
予め孔１５がスラリー４で埋められた多孔板２が
スラリーバツト中３のスラリー４中に浸漬される
様にすることで、従来多孔板２がスラリー４中に
浸漬される所で生じていた空気のトラツプがほと
んどなくなる。従つて第３図に示した大きな気泡
１３も著しく減少させることが可能となるわけで
ある。 実施例 ガイドローラ１１に直径40mmのAl製ローラを
使用し、これをスラリー４中に浸漬されない様に
配置した従来の方法と、ガイドローラ１７に直径
80mmの同じくAl製ローラを用い、これを常にス
ラリー４中に20mm浸漬させて多孔板２の孔１５に
予めスラリー４を充填させる本発明による方法に
より、同一組成、同一粘度のスラリー４を付着し
た焼結基板を製作した。なおスラリー４はNi粉
に対するバインダ（メチルセルロース）の重量比
が3.5％のもので、多孔板２の厚さは0.08mmその
開孔率は52％、また焼結は900℃で７分行ない、
出来た焼結基板の厚さは0.62mmである。なお、第
１図ａにおいて、Ｙ，Y′はブレード６Ａ，６Ｂ
間を通過前のスラリーの付着層である。 この様にして製作した２種類の焼結基板につい
て断面を顕微鏡観察し、問題とされている大きな
気泡の存在状態を調べた。なお対象とした気泡は
大きさが100μｍ以上のものである。また上記焼
結基板に活物質を含浸し陽極板を製作し、この極
板を用いて電池を試作し、0.2cmＡ放電時の活物
質利用率を調べた。また両方法で製作した焼結基
板を使用して製作した極板を捲回し各々300個の
極群を造つた後これを巻もどし、この際に生じる
活物質層の剥離状況をチエツクした。 上記調査結果を第１表に示す。第１表に於て大
きな気泡の存在状態については厚さ0.62mm、長さ
200mmの極板（焼結板）の断面中に存在した100μ
ｍ以上の気泡の数、活物質層剥離状況については
活物質剥離を生じた極板数を％表示している。 第１表から明らかな如く、本発明による塗着方
法により製作した焼結基板は明らかに大きな気泡
が減少しており、それに対応して活物質利用率、
極板強度の向上が認められる。
【表】
発明の効果
上述のように本発明によれば電池性能、極板強
度両面において従来法によるものに比べより優れ
た極板を得ることが出来るため、高品質、高信頼
性のNi−cd電池の生産が可能になり、また利用
率の向上により原材料の節約が出来るため、製造
価格面でも利点は大きい等工業的価値甚だ大なる
ものである。
度両面において従来法によるものに比べより優れ
た極板を得ることが出来るため、高品質、高信頼
性のNi−cd電池の生産が可能になり、また利用
率の向上により原材料の節約が出来るため、製造
価格面でも利点は大きい等工業的価値甚だ大なる
ものである。
第１図は本発明の実施例で用いる付着方法にお
ける概略図、第２図は従来の付着方法の概略図、
第３図はNi焼結体中の大きな気泡の存在状況を
示す説明図、第４図は多孔板をスラリー中に浸漬
する際に生ずる大きな気泡の形成過程を示した説
明図である。 ２は多孔板、４はスラリー、Ｙ，Y′は付着層、
７，７′は所定厚さの付着層、１５は多孔板の孔、
１７はガイドローラ、１８は多孔板の下面（片
面）。
ける概略図、第２図は従来の付着方法の概略図、
第３図はNi焼結体中の大きな気泡の存在状況を
示す説明図、第４図は多孔板をスラリー中に浸漬
する際に生ずる大きな気泡の形成過程を示した説
明図である。 ２は多孔板、４はスラリー、Ｙ，Y′は付着層、
７，７′は所定厚さの付着層、１５は多孔板の孔、
１７はガイドローラ、１８は多孔板の下面（片
面）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ メチルセルロース等を主成分としたバンイダ
と、ニツケル粉末とを混練してなるスラリー４を
準備し、 次いで、スラリー４を多孔板２の片面から供給
して、多孔板２の孔１５に充填せしめ、 次いで、スラリー４中に浸漬せしめて多孔板２
の両面にスラリー４を付着Ｙ，Y′せしめ、 次いで、ブレード６Ａ，６Ｂ間を通過せしめ
て、多孔板２の両面の付着層Ｙ，Y′を所定の厚
さ７，７′とすることを特徴とする、 ニツケル・カドミウムアルカリ電池用焼結基板
の製造方法。 ２ スラリー４を多孔板２の孔１５に充填するの
に、ガイドローラ１７によつて行なうことを特徴
とする、 特許請求の範囲第１項に記載のニツケル・カド
ミウムアルカリ電池用焼結基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60208365A JPS6269464A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | ニツケル・カドミウムアルカリ電池用焼結基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60208365A JPS6269464A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | ニツケル・カドミウムアルカリ電池用焼結基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6269464A JPS6269464A (ja) | 1987-03-30 |
| JPH0325899B2 true JPH0325899B2 (ja) | 1991-04-09 |
Family
ID=16555084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60208365A Granted JPS6269464A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | ニツケル・カドミウムアルカリ電池用焼結基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6269464A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4887349A (en) * | 1987-07-30 | 1989-12-19 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method and apparatus for manufacturing electrode for battery |
| JPH0479210U (ja) * | 1990-10-17 | 1992-07-10 |
-
1985
- 1985-09-20 JP JP60208365A patent/JPS6269464A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6269464A (ja) | 1987-03-30 |
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