JPH048899B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明はアルカリ水溶液を電解質とする電池の
製造法に関するものである。

＜発明の背景＞ 従来、アルカリ水溶液を電解質とする電池の製
造は次のように行なわれる。たとえば、コイン型
と呼ばれる電池においては正極活物質となる材料
を含んだ正極合剤を電極基板に充填または含浸
し、これを円盤状に切断する。セパレータと呼ば
れる電解液支持体は、繊維状高分子またはフイル
ム状高分子からなり、これを円盤状に切断する。
負極活物質となる材料を含んだ負極合剤も正極合
剤と同様に電極基板に充填または含浸し、これを
円盤状に切断する。これらを順次重ね合わせ、容
器に入れ電解液であるアルカリ水溶液を供給し、
容器を封口する。従つて、製造工程が複雑とな
り、安価で電池を提供できない。

＜発明の目的＞ 本発明は上記製造工程を簡略化し、安価な電池
を供給することに存する。

＜発明の内容＞ 即ち、本発明は正極合剤、セパレータおよび負
極合剤の全てが粉末であつて、順次金型内に充填
して加圧成形し、得られた層状タブレツトを電池
容器に入れてアルカリ電解液を含浸させた後、封
口することを特徴とする電池の製造法を提供す
る。

本発明において正極合剤は正極活物質、導電剤
および結着剤を含む。正極活物質としては二酸化
マンガン、酸化ニツケル（）、三酸化タングス
テン、二酸化鉛、三酸化モリブデン等の酸化剤が
挙げられる。好ましくは、二酸化マンガンおよび
酸化ニツケル（）である。導電剤としては導電
性を確保するために加えられる導電性物質であ
り、例えば、アセチレンブラツク、黒鉛、グラフ
アイト、ニツケル粉末等が挙げられる。好ましく
はアセチレンブラツクである。結着剤は上記二種
の粉体の結着性を高めるために配合され、カルボ
キシメチルセルロース、ポリテトラフルオロエチ
レン、カルボキシメチルセルロース塩等が列挙さ
れる。導電性および結着剤は正極合剤中にそれぞ
れ３〜20wt％配合される。

セパレータは電解液支持体、および結着剤を含
有する。電解液支持体は本発明では粉末状のもの
が用いられ、耐アルカリ性と絶縁性を有するもの
であればよい。電解液支持体の例としては二酸化
ケイ素とアルミナ等が例示される。結着剤は正極
合剤に用いたものがそのまま用いられる。結着剤
は電解液支持体100重量部に対し３〜20重量部配
合される。

負極合剤は負極活物質を正極活物質の代わりに
用いる以外は前記正極合剤と変わらない。負極活
物質は水素が吸蔵された水素吸蔵合金であり、水
素吸蔵合金としては、たとえば、TiNi、
TiNiB₀.₀₁、TiNiMm₀.₀₁、LaNi₅、TiFe等が挙
げられる。配合量も正極合剤とかわりがない。

本発明では上記正極合剤、セパレータおよび負
極合剤を一体に加圧成形して三層状のタブレツト
を得、これを容器に入れて電池を得る。

以下、製造方法を図面に沿つて説明する。

第１図において、１は成型用金型、２は金型内
に入れた粉体を加圧して成形する押棒、３は成型
用金型１の受皿である。この受皿３は成型用金型
の深さを調整するために上下に可変である。この
ような状態に設定された成型用金型１に、まず、
４で示す正極合剤粉末を投入する。その後、押棒
２で軽く加圧し、正極合剤４を整地し、次に電解
液支持体である粉末を成型用金型１に投入する。
第２図にその状態を示す。第２図において５が電
解液支持体である。

次に上述の操作と同様に押棒２で軽く加圧し、
電解液支持体５を整地し、その上に負極合剤であ
る粉末６を成型用金型１に投入する。第３図にそ
の状態を示す。投入する順序は上述の逆でもよ
い。ついで、押棒２によつて加圧し、正極合剤
４、電解液支持体５、負極合剤６を一体成形す
る。第４図にその状態を示す。

この場合、電解液支持体５が、絶縁体であり、
正極、負極間の還元、酸化反応を進行させるイオ
ン種が存在しないため、一体化成形時に正極活物
質および負極活物質が消費され、容量の低下を生
ずることがない。また電解液支持体５は上述のよ
うな製造方法を実現できる粉末であればいずれで
もよく、粉体間の空隙または粉末表面での電解液
の支持で本目的は達成される。このようにして一
体化成形された正極合剤４、電解液支持体５、負
極合剤６を成型金型より取り出し、電池容器へ入
れる。第５図において、７は電池容器、８は集電
体、９はシール材である。正極合剤４、電解液支
持体５、負極合剤６からなる電池内容物にアルカ
リ水溶液１０の一定量を供給し、含浸させる。ア
ルカリ水溶液１０の供給はあらかじめ電池容器７
に供給されていてもよい。つぎに電池容器の蓋１
１を取り付け、電池容器７とその蓋１１をかしめ
て封口する（第６図）。

＜発明の効果＞ 本発明のような製造法によれば、電池内容物を
予めタブレツト状に成形するので、内容物のみを
大量に生産でき、電池製造工程が簡略化される。

＜実施例＞ 本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例 １ 正極合剤としては、γ−二酸化マンガン10重量
部と導電剤であるアセチレンブラツク２重量部お
よび結着剤であるカルボキシメチルセルロースを
１重量部ずつ混合する。この200mgをとり、内径
15mmの成型金型に入れ、上から押棒で軽く押さえ
る。電解液支持体としては、二酸化ケイ素粉末20
重量部に結着剤であるカルボキシメチルセルロー
ス１重量部を混合する。この200mgとり、成型金
型内におかれた正極合剤の上に入れ、上から押棒
で軽く押さえる。負極合剤としては、水素吸蔵合
金であるTiNiMm₀.₀₁の粉末を水素化したもの10
重量部と導電剤であるるアセチレンブラツクおよ
び結着剤であるカルボキシメチルセルロースを共
に１重量部ずつ混合する。この200mgとり、成型
金型内におかれた正極合剤および電解液支持体の
上へ入れ、上から押棒で200Kgｗ／cm²の圧力で加
圧する。こうして得た電池内容物を成型金型より
取り出し、電池容器に入れ、これに30wt％の水
酸化カリウム水溶液を100μl加え、その後、電池
容器を封口する。このように作製した電池の25℃
における充放電挙動を第７図に示す。

実施例 ２ 正極合剤としては、水酸化ニツケル（）10重
量部と導電剤であるアセチレンブラツク２重量部
およびテフロン粉末0.5重量部ずつ混合したもの
をニツケル基板へ取り付け、水酸化カリウム水溶
液中で充電した後、ニツケル基板よりとりはず
し、乾燥粉砕する。これを正極合剤とする。この
200mgをとり、内径15mmの成型金型に入れ、上か
ら押棒で軽く押さえる。電解液支持体としては、
α−アルミナ粉末20重量部に結着剤であるカルボ
キシメチルセルロースを１重量部ずつ混合する。
この200mgとり、成型金型内におかれた正極合剤
の上へ入れ、上から押棒で軽く押さえる。負極合
剤としては、実施例１と同様にして調製したもの
を用い、この負極合剤を200mgとり、成型金型内
におかれた正極合剤および電解液支持体の上に入
れ、上から押棒で200Kgｗ／cm²の圧力で加圧する。
こうして得た電池内容物を成型金型より取り出
し、電池容器に入れ、これに30wt％の水酸化カ
リウム水溶液を100μl加え、その後電池容器を封
口する。このようにして作製した電池の25℃にお
ける充放電挙動を第８図に示す。

以上のように、電解液支持体として、耐アルカ
リ性を有する絶縁性物質を用いることによつて、
正極、電解液支持体、負極が成型金型で一体成形
可能となり、製造プロセスの簡単な安価なアルカ
リ電池が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の製造法を連続的に説
明するプロセス概略図である。第７図および第８
図は、本発明の実施例に係る電池の充放電特性図
である。図中の番号は以下の通りである。 １……成型用金型、２……押棒、３……受皿、
４……正極合剤、５……電解液支持体、６……負
極合剤、７……電池容器、８……集電体、９……
シール材、１０……アルカリ水溶液、１１……
蓋。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 正極合剤、セパレータおよび負極合剤の全て
   が粉末であつて、順次金型内に充填して加圧成形
   し、得られた層状タブレツトを電池容器に入れて
   アルカリ電解液を含浸させた後、封口することを
   特徴とする電池の製造法。 ２ 正極合剤が正極活物質、導電剤および結着剤
   を含有する第１項記載の製造法。 ３ 正極活物質が二酸化マンガンまたは酸化ニツ
   ケル（）である第２項記載の製造法。 ４ 負極合剤が負極活物質、導電剤および結着剤
   を含有する第１項記載の製造法。 ５ 負極活物質が水素を吸蔵した水素吸蔵合金で
   ある第４項記載の製造法。 ６ セパレータが電解液支持体および結着剤を含
   有する第１項記載の製造法。 ７ 電解液支持体が二酸化ケイ素またはアルミナ
   である第６項記載の製造法。