JPH0536415A - アルカリ蓄電池用ペースト式陽極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用ペースト式陽極Info
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- JPH0536415A JPH0536415A JP3190011A JP19001191A JPH0536415A JP H0536415 A JPH0536415 A JP H0536415A JP 3190011 A JP3190011 A JP 3190011A JP 19001191 A JP19001191 A JP 19001191A JP H0536415 A JPH0536415 A JP H0536415A
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- 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
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 焼結体層と活物質層との間の導電性を高め
て、活物質の利用率を高める。 【構成】 電極芯材１上に焼結体層３が形成された電極
基体に活物質ペーストを塗着して活物質層４を形成す
る。ニッケルとコバルトとを主たる焼結金属とする焼結
体層３を、電極芯材１の表面に複数の露出部２を分散さ
せるようにして形成する。
て、活物質の利用率を高める。 【構成】 電極芯材１上に焼結体層３が形成された電極
基体に活物質ペーストを塗着して活物質層４を形成す
る。ニッケルとコバルトとを主たる焼結金属とする焼結
体層３を、電極芯材１の表面に複数の露出部２を分散さ
せるようにして形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性電極芯材上に焼
結体層が形成された電極基体に活物質ペーストを塗着し
て活物質層を形成してなるアルカリ蓄電池用ペースト式
陽極に関するものである。
結体層が形成された電極基体に活物質ペーストを塗着し
て活物質層を形成してなるアルカリ蓄電池用ペースト式
陽極に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ニッケル・カドミウム蓄電池を代表とす
るアルカリ蓄電池の電極としては、いわゆるペースト式
のアルカリ蓄電池用電極（以下ペースト式電極と云
う。）と焼結式のアルカリ蓄電池用電極（以下焼結式電
極と云う。）とがある。最近は、両方式の電極ともに、
パンチングメタル等からなる導電性電極芯材（以下単に
電極芯材とも云う。）を用いている。ペースト式電極
は、焼結式電極と比べて、電極芯材と活物質層との密着
性が悪く、活物質層の厚み方向の導電性が悪いという欠
点はあるものの、活物質の充填密度が高く、しかも製造
コストが安いという利点があるため広く用いられてい
る。
るアルカリ蓄電池の電極としては、いわゆるペースト式
のアルカリ蓄電池用電極（以下ペースト式電極と云
う。）と焼結式のアルカリ蓄電池用電極（以下焼結式電
極と云う。）とがある。最近は、両方式の電極ともに、
パンチングメタル等からなる導電性電極芯材（以下単に
電極芯材とも云う。）を用いている。ペースト式電極
は、焼結式電極と比べて、電極芯材と活物質層との密着
性が悪く、活物質層の厚み方向の導電性が悪いという欠
点はあるものの、活物質の充填密度が高く、しかも製造
コストが安いという利点があるため広く用いられてい
る。
【０００３】そこでペースト式電極の欠点である電極芯
材と活物質層との密着性を改善するために、電極芯材の
表面に薄い焼結体層を形成して電極芯材の表面を粗面と
した電極基体を用いることにより、電極芯材と活物質層
との密着性を向上させる技術が提案されている（特開平
１−２４８４７３号公報）。
材と活物質層との密着性を改善するために、電極芯材の
表面に薄い焼結体層を形成して電極芯材の表面を粗面と
した電極基体を用いることにより、電極芯材と活物質層
との密着性を向上させる技術が提案されている（特開平
１−２４８４７３号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら電極芯材
の上に焼結体層を設けた電極基体を用いる従来のペース
ト式電極では、電極芯材と活物質層との密着性を向上さ
せることはできるものの、電極芯材と活物質層との間の
導電性は改善できないため、活物質の活性化スピードを
速めたり、活物質の利用率を向上させることには限界が
あった。
の上に焼結体層を設けた電極基体を用いる従来のペース
ト式電極では、電極芯材と活物質層との密着性を向上さ
せることはできるものの、電極芯材と活物質層との間の
導電性は改善できないため、活物質の活性化スピードを
速めたり、活物質の利用率を向上させることには限界が
あった。
【０００５】本発明の目的は、焼結体層と活物質層との
間の導電性を高めて、活物質の利用率を高めたアルカリ
蓄電池用ペースト式陽極を提供することにある。
間の導電性を高めて、活物質の利用率を高めたアルカリ
蓄電池用ペースト式陽極を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、導電性電極芯
材上に焼結体層が形成された電極基体に活物質ペースト
が塗着されて活物質層が形成されてなるアルカリ蓄電池
用ペースト式陽極を改良の対象とする。
材上に焼結体層が形成された電極基体に活物質ペースト
が塗着されて活物質層が形成されてなるアルカリ蓄電池
用ペースト式陽極を改良の対象とする。
【０００７】請求項１の発明では、焼結体層の少なくと
も表面部にコバルトまたはコバルト化合物を含ませる。
も表面部にコバルトまたはコバルト化合物を含ませる。
【０００８】請求項２の発明では、焼結体層をニッケル
とコバルトとを主たる焼結金属として形成する。
とコバルトとを主たる焼結金属として形成する。
【０００９】請求項３の発明では、焼結体層の表面部に
コバルトを焼結金属として形成した外側焼結体層を形成
する。
コバルトを焼結金属として形成した外側焼結体層を形成
する。
【００１０】請求項４の発明では、焼結体層を導電性電
極芯材の表面に複数の露出部を分散させるように形成す
る。
極芯材の表面に複数の露出部を分散させるように形成す
る。
【００１１】
【作用】焼結体層の少なくとも表面部に位置するコバル
トまたはコバルト化合物は、電極に初充電電流が流され
たときに、アルカリ性電解液と下記式（１）のように反
応して、コバルトが一度ＨＣｏＯＯ- としてアルカリ性
電解液中に溶け出した後、オキシ水酸化コバルトにな
る。 Ｃｏ→（ＨＣｏＯＯ- ）→ＣｏＯＯＨ …（１） この溶解析出反応によってオキシ水酸化コバルトは焼結
体層から活物質層中に潜り込む。その結果、焼結体層と
活物質層との間の導電性が向上して、最初の充放電の効
率が高くなるため、活性化スピードが速くなる。またオ
キシ水酸化コバルトは放電されにくいため、２回目以降
の充放電においても焼結体層と活物質層との間の導電性
を向上させる機能は発揮される。よって活物質の利用率
を向上させることができる。焼結体層をニッケルとコバ
ルトとを主たる焼結金属として形成すると、焼結体層を
形成する際に、コバルトを焼結体層の表面部に配置する
ことができるので、コバルトを焼結体層に簡単に固定す
ることができる。焼結体層の表面部にコバルトを焼結金
属として形成した外側焼結体層を形成すると、効率よく
オキシ水酸化コバルトを焼結体層から活物質層中に潜り
込ませることができる。焼結体層を導電性芯材の表面に
複数の露出部を分散させるように形成すると、活物質層
は露出部と焼結体層との間の凹凸及び焼結体層表面の凹
凸をアンカとして結合されるため、電極基体と活物質層
との間の密着強度を高めることができる。また焼結体層
の凸部が活物質層の内部に食い込んでいくため、活物質
層の厚み方向の導電性が向上して、活物質の利用率が高
くなる。
トまたはコバルト化合物は、電極に初充電電流が流され
たときに、アルカリ性電解液と下記式（１）のように反
応して、コバルトが一度ＨＣｏＯＯ- としてアルカリ性
電解液中に溶け出した後、オキシ水酸化コバルトにな
る。 Ｃｏ→（ＨＣｏＯＯ- ）→ＣｏＯＯＨ …（１） この溶解析出反応によってオキシ水酸化コバルトは焼結
体層から活物質層中に潜り込む。その結果、焼結体層と
活物質層との間の導電性が向上して、最初の充放電の効
率が高くなるため、活性化スピードが速くなる。またオ
キシ水酸化コバルトは放電されにくいため、２回目以降
の充放電においても焼結体層と活物質層との間の導電性
を向上させる機能は発揮される。よって活物質の利用率
を向上させることができる。焼結体層をニッケルとコバ
ルトとを主たる焼結金属として形成すると、焼結体層を
形成する際に、コバルトを焼結体層の表面部に配置する
ことができるので、コバルトを焼結体層に簡単に固定す
ることができる。焼結体層の表面部にコバルトを焼結金
属として形成した外側焼結体層を形成すると、効率よく
オキシ水酸化コバルトを焼結体層から活物質層中に潜り
込ませることができる。焼結体層を導電性芯材の表面に
複数の露出部を分散させるように形成すると、活物質層
は露出部と焼結体層との間の凹凸及び焼結体層表面の凹
凸をアンカとして結合されるため、電極基体と活物質層
との間の密着強度を高めることができる。また焼結体層
の凸部が活物質層の内部に食い込んでいくため、活物質
層の厚み方向の導電性が向上して、活物質の利用率が高
くなる。
【００１２】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は本発明をニッケルカドミウム蓄電池の
陽極に適用した場合の陽極の拡大概略断面図を示してい
る。同図において、１はニッケルメッキを施したパンチ
ングメタルからなる電極芯材であり、この電極芯材１の
両面上に露出部２…を分散させるようにして焼結体層３
が形成されている。露出部２…が分散配置されているた
め、露出部２…の周囲にはクレータ状の凸部が形成され
る。露出部２…の周囲の焼結部は外に向かって広がる形
状を有している。４はペースト式の活物質層である。
説明する。図１は本発明をニッケルカドミウム蓄電池の
陽極に適用した場合の陽極の拡大概略断面図を示してい
る。同図において、１はニッケルメッキを施したパンチ
ングメタルからなる電極芯材であり、この電極芯材１の
両面上に露出部２…を分散させるようにして焼結体層３
が形成されている。露出部２…が分散配置されているた
め、露出部２…の周囲にはクレータ状の凸部が形成され
る。露出部２…の周囲の焼結部は外に向かって広がる形
状を有している。４はペースト式の活物質層である。
【００１３】次に電極基体の製造方法の一例について説
明する。まずパンチングメタルからなる電極芯材１の表
面にドクタブレード法を用いてスラリー層を形成する。
このスラリー層は、ニッケル粉末及びコバルト粉末と、
ニッケル粉末の粒子径寸法よりも十分大きな寸法を有し
且つニッケル粉末よりも量が多い加熱消失性材料と、粘
結剤と分散媒とからなるスラリーを塗布して形成する。
スラリーの厚みは、後述する加熱工程で加熱消失性材料
と粘結剤とを消失させた際に電極芯材１の表面に複数の
露出部２…が分散した状態で形成される厚みである。次
にこのスラリー層を乾燥した後に酸化性雰囲気中で加熱
して加熱消失性材料と粘結剤とを消失させて被焼結体層
を形成する。そしてこの被焼結体層を非酸化性雰囲気中
で加熱してニッケル粉末とコバルト粉末とを焼結させ
る。尚図１において、符号ｎ及びｃは、模式的にニッケ
ル粒子の焼結体及びコバルト粒子の焼結体を示してい
る。
明する。まずパンチングメタルからなる電極芯材１の表
面にドクタブレード法を用いてスラリー層を形成する。
このスラリー層は、ニッケル粉末及びコバルト粉末と、
ニッケル粉末の粒子径寸法よりも十分大きな寸法を有し
且つニッケル粉末よりも量が多い加熱消失性材料と、粘
結剤と分散媒とからなるスラリーを塗布して形成する。
スラリーの厚みは、後述する加熱工程で加熱消失性材料
と粘結剤とを消失させた際に電極芯材１の表面に複数の
露出部２…が分散した状態で形成される厚みである。次
にこのスラリー層を乾燥した後に酸化性雰囲気中で加熱
して加熱消失性材料と粘結剤とを消失させて被焼結体層
を形成する。そしてこの被焼結体層を非酸化性雰囲気中
で加熱してニッケル粉末とコバルト粉末とを焼結させ
る。尚図１において、符号ｎ及びｃは、模式的にニッケ
ル粒子の焼結体及びコバルト粒子の焼結体を示してい
る。
【００１４】次に具体的な実施例について説明する。ま
ず焼結金属として用いるニッケル粉末としてはＩｎｃｏ
Ｌｔｄ．の平均粒径４μｍの粉末を用い、コバルト粉
末としては住友金属株式会社製の平均粒径１．５μｍの
粉末を用いた。試験試料ではニッケル粉末とコバルト粉
末の配合割り合いを変えている。また加熱消失性材料と
して完全ケン化ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）粉末
（粒径７０〜１５０μｍ）を、粘結剤としてメチルセル
ロースを、そして分散媒として水を用い、これらを室温
下で撹拌混合してスラリーを作製した。このスラリーを
厚み０．０８mmのニッケルメッキした鉄穿孔板（パンチ
ングメタル）の両面にドクタブレード法により塗着し、
乾燥した後、空気中で５００℃に加熱し、次いで水素気
流中９００℃で焼成して電極基体を作製した。この電極
基体に活物質ペーストを塗着し、これを乾燥した後加圧
成形して基体と活物質層とを一体化して、アルカリ蓄電
池用ペースト式陽極を作成した。活物質ペーストは、水
酸化ニッケル粉末（粒径１０〜２０μｍ）とコバルト粉
末（平均粒径１．５μｍ）とを混ぜ、これにポリテトラ
フロロエチレンの水性懸濁液を結着剤として加え、水と
共に混練して得た。試験試料の電極の寸法は７０mm×４
０mm、厚さ０．６mmであった。尚比較のために、焼結金
属中にコバルト粉末を含まない比較用の電極基体を作成
し、これを用いて比較用の陽極も作成した。ニッケル粉
末とコバルト粉末とＰＶＡ粉末との配合比、スラリー塗
着のときのブレード間隔を変えることにより、種々の比
較用電極芯材を作製して比較用の陽極を作成した。
ず焼結金属として用いるニッケル粉末としてはＩｎｃｏ
Ｌｔｄ．の平均粒径４μｍの粉末を用い、コバルト粉
末としては住友金属株式会社製の平均粒径１．５μｍの
粉末を用いた。試験試料ではニッケル粉末とコバルト粉
末の配合割り合いを変えている。また加熱消失性材料と
して完全ケン化ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）粉末
（粒径７０〜１５０μｍ）を、粘結剤としてメチルセル
ロースを、そして分散媒として水を用い、これらを室温
下で撹拌混合してスラリーを作製した。このスラリーを
厚み０．０８mmのニッケルメッキした鉄穿孔板（パンチ
ングメタル）の両面にドクタブレード法により塗着し、
乾燥した後、空気中で５００℃に加熱し、次いで水素気
流中９００℃で焼成して電極基体を作製した。この電極
基体に活物質ペーストを塗着し、これを乾燥した後加圧
成形して基体と活物質層とを一体化して、アルカリ蓄電
池用ペースト式陽極を作成した。活物質ペーストは、水
酸化ニッケル粉末（粒径１０〜２０μｍ）とコバルト粉
末（平均粒径１．５μｍ）とを混ぜ、これにポリテトラ
フロロエチレンの水性懸濁液を結着剤として加え、水と
共に混練して得た。試験試料の電極の寸法は７０mm×４
０mm、厚さ０．６mmであった。尚比較のために、焼結金
属中にコバルト粉末を含まない比較用の電極基体を作成
し、これを用いて比較用の陽極も作成した。ニッケル粉
末とコバルト粉末とＰＶＡ粉末との配合比、スラリー塗
着のときのブレード間隔を変えることにより、種々の比
較用電極芯材を作製して比較用の陽極を作成した。
【００１５】この様にして作った陽極を３０重量％水酸
化カリウム水溶液中で２７０ｍＡで５時間で充電した
後、１８０ｍＡで放電する充放電サイクルを繰り返し
た。そして焼結体層中のコバルトとニッケルの配合割合
［Ｃｏ／（Ｎｉ＋Ｃｏ）％］を０％から６０まで変えた
７種類の陽極についての活物質利用率を測定してその結
果を図２に示した。この図から判るように、コバルト
（Ｃｏ）の量が多くなると活物質利用率が増加するのが
判る。これは初充電時においてコバルトがオキシ水酸化
コバルトに変化し、焼結体層と活物質層との界面の導電
性が向上するためである。なおコバルトの量が３０％を
越えると、焼結体層それ自体の抵抗値が影響を受けて利
用率は低下し始めるが、それでもコバルトを用いない場
合と比べて利用率は高い。また図３には、充放電サイク
ルと活物質利用率との関係を示した。図３において曲線
Ａ1 は本発明の実施例の陽極の充放電サイクル数に対す
る活物質利用率の変化を示しており、曲線Ｂ1 は比較の
ために製作した従来の陽極の充放電サイクル数に対する
活物質利用率の変化を示している。この両曲線の比較か
ら判るように、本発明の実施例の陽極では充電初期から
活物質利用率が高くなって充放電６回目で利用率が最高
値となるのに対して、従来の陽極では充放電２８回目で
最高値を示している。このように本発明を適用すると活
性化スピードが速くなる。
化カリウム水溶液中で２７０ｍＡで５時間で充電した
後、１８０ｍＡで放電する充放電サイクルを繰り返し
た。そして焼結体層中のコバルトとニッケルの配合割合
［Ｃｏ／（Ｎｉ＋Ｃｏ）％］を０％から６０まで変えた
７種類の陽極についての活物質利用率を測定してその結
果を図２に示した。この図から判るように、コバルト
（Ｃｏ）の量が多くなると活物質利用率が増加するのが
判る。これは初充電時においてコバルトがオキシ水酸化
コバルトに変化し、焼結体層と活物質層との界面の導電
性が向上するためである。なおコバルトの量が３０％を
越えると、焼結体層それ自体の抵抗値が影響を受けて利
用率は低下し始めるが、それでもコバルトを用いない場
合と比べて利用率は高い。また図３には、充放電サイク
ルと活物質利用率との関係を示した。図３において曲線
Ａ1 は本発明の実施例の陽極の充放電サイクル数に対す
る活物質利用率の変化を示しており、曲線Ｂ1 は比較の
ために製作した従来の陽極の充放電サイクル数に対する
活物質利用率の変化を示している。この両曲線の比較か
ら判るように、本発明の実施例の陽極では充電初期から
活物質利用率が高くなって充放電６回目で利用率が最高
値となるのに対して、従来の陽極では充放電２８回目で
最高値を示している。このように本発明を適用すると活
性化スピードが速くなる。
【００１６】次に焼結体層の表面部にコバルトを固定す
る場合にコーティングを用いる実施例について説明す
る。図４はこの実施例の極板の概略構造を示している。
まず上記実施例と同様にして内側焼結体層３´を電極芯
材１の上に形成する。その際に内側焼結体層３´を形成
するためのスラリーにはコバルトを添加しても添加しな
くてもよい。例としては内側焼結体層中にコバルトを全
く含まない電極基体ｃと内側焼結体層中にコバルトを２
０％含む電極基体ｄとを用意した。そしてこの電極基体
を比重１．１〜１．６の硝酸コバルト溶液（２０℃）に
５分間浸漬した後、これを乾燥し、更にもう一度内側焼
結体層３´を形成した時と同じ焼結条件で焼結作業を行
って、内側焼結体層３´の上にコバルトを焼結金属とす
る外側焼結体層またはコーティング層５を形成した。そ
してこの電極基体の上に前の実施例で用いたものと同じ
活物質ペーストを用いて活物質層４を形成して、内側焼
結体層中にコバルトを全く含まない陽極Ｃと内側焼結体
層中にコバルトを２０％含む陽極Ｄとを製作した。なお
コーティング層５の効果を確認するために、コーティン
グ層５中のコバルトの量を変えた５種類の陽極を用意し
た。また比較のために、コーティング層５の無い陽極も
それぞれの電極基体ｃ及びｄを用いて用意した。
る場合にコーティングを用いる実施例について説明す
る。図４はこの実施例の極板の概略構造を示している。
まず上記実施例と同様にして内側焼結体層３´を電極芯
材１の上に形成する。その際に内側焼結体層３´を形成
するためのスラリーにはコバルトを添加しても添加しな
くてもよい。例としては内側焼結体層中にコバルトを全
く含まない電極基体ｃと内側焼結体層中にコバルトを２
０％含む電極基体ｄとを用意した。そしてこの電極基体
を比重１．１〜１．６の硝酸コバルト溶液（２０℃）に
５分間浸漬した後、これを乾燥し、更にもう一度内側焼
結体層３´を形成した時と同じ焼結条件で焼結作業を行
って、内側焼結体層３´の上にコバルトを焼結金属とす
る外側焼結体層またはコーティング層５を形成した。そ
してこの電極基体の上に前の実施例で用いたものと同じ
活物質ペーストを用いて活物質層４を形成して、内側焼
結体層中にコバルトを全く含まない陽極Ｃと内側焼結体
層中にコバルトを２０％含む陽極Ｄとを製作した。なお
コーティング層５の効果を確認するために、コーティン
グ層５中のコバルトの量を変えた５種類の陽極を用意し
た。また比較のために、コーティング層５の無い陽極も
それぞれの電極基体ｃ及びｄを用いて用意した。
【００１７】これらの陽極について３０重量％水酸化カ
リウム水溶液中で２７０ｍＡで５時間で充電した後、１
８０ｍＡで放電する充放電サイクルを繰り返した。図５
はコーティング層５中のコバルトの量を変えた場合の活
物質利用率の変化を測定した結果を示している。この結
果から、内側焼結体層中にコバルトを含まない陽極Ｃに
対して所定量以上のコバルトを含むコーティング層５を
形成することにより、内側焼結体層中にコバルトを含め
た陽極Ｄと同じ程度の活物質利用率を得ることができる
ことが判った。また図２の測定結果と比較すると、内側
焼結体層中にコバルトを含めた上で更にコーテイング層
５を設けると、焼結体層にコバルトを固定した場合だけ
よりも更に活物質利用率を向上させることができるのが
判る。図６は、充放電サイクルと活物質利用率との関係
を示しており、図６において曲線Ａ2 は本発明の実施例
の陽極の充放電サイクル数に対する活物質利用率の変化
を示しており、曲線Ｂ2 は比較のために製作した従来の
陽極の充放電サイクル数に対する活物質利用率の変化を
示している。この両曲線の比較から、この実施例では活
物質の利用率と初期の充放電サイクル特性が更に向上す
ることが判る。
リウム水溶液中で２７０ｍＡで５時間で充電した後、１
８０ｍＡで放電する充放電サイクルを繰り返した。図５
はコーティング層５中のコバルトの量を変えた場合の活
物質利用率の変化を測定した結果を示している。この結
果から、内側焼結体層中にコバルトを含まない陽極Ｃに
対して所定量以上のコバルトを含むコーティング層５を
形成することにより、内側焼結体層中にコバルトを含め
た陽極Ｄと同じ程度の活物質利用率を得ることができる
ことが判った。また図２の測定結果と比較すると、内側
焼結体層中にコバルトを含めた上で更にコーテイング層
５を設けると、焼結体層にコバルトを固定した場合だけ
よりも更に活物質利用率を向上させることができるのが
判る。図６は、充放電サイクルと活物質利用率との関係
を示しており、図６において曲線Ａ2 は本発明の実施例
の陽極の充放電サイクル数に対する活物質利用率の変化
を示しており、曲線Ｂ2 は比較のために製作した従来の
陽極の充放電サイクル数に対する活物質利用率の変化を
示している。この両曲線の比較から、この実施例では活
物質の利用率と初期の充放電サイクル特性が更に向上す
ることが判る。
【００１８】上記二つの実施例では、電極芯材１の上に
露出部２…を分散させるように焼結体層を形成している
が、この焼結体層３，３´の効果を確認するために、焼
結体層の重量を変えて活物質の充填容量密度を測定し
た。図７はその結果を示している。この図から焼結体層
の重量を適切に選べば、充填容量を大幅に増大させるこ
とができるのが判る。
露出部２…を分散させるように焼結体層を形成している
が、この焼結体層３，３´の効果を確認するために、焼
結体層の重量を変えて活物質の充填容量密度を測定し
た。図７はその結果を示している。この図から焼結体層
の重量を適切に選べば、充填容量を大幅に増大させるこ
とができるのが判る。
【００１９】なお導電性芯材１としては、平板状の鋼
板、ニッケルメッキを施した穿孔鋼板（パンチングメタ
ル）、金網、エキスパンデッドシート等を用いることが
できる。また焼結体層３，３´を形成する際に用いるニ
ッケル粉末は、２μｍ〜７μｍの粒径（空気透過法）の
カーボニルニッケル粉末が好適であるが、他の粒径のニ
ッケル粉末を用いることができるのは勿論である。加熱
消失性材料は、合成高分子、天然高分子、炭素材料等、
焼結体層または内側焼結体層を形成する際に用いるニッ
ケル粉末が焼結される８００℃までの温度で焼失するも
のなら何れでも良いが、分散媒に不溶かまたは極めて低
い溶解度を持つものに限られる。この加熱消失性材料の
形状は露出部２…の形や大きさを決めるものであるが、
スラリーの流動性を確保するためには、粉末状あるいは
短繊維状が望ましい。加熱消失性材料の大きさは、露出
部の中まで活物質粒子が充填されるようにするために、
活物質粒子の寸法よりも大きなものを選ぶ必要があり、
特に充填を容易にするためには活物質粒径の３〜１５倍
の大きさのものが好適である。
板、ニッケルメッキを施した穿孔鋼板（パンチングメタ
ル）、金網、エキスパンデッドシート等を用いることが
できる。また焼結体層３，３´を形成する際に用いるニ
ッケル粉末は、２μｍ〜７μｍの粒径（空気透過法）の
カーボニルニッケル粉末が好適であるが、他の粒径のニ
ッケル粉末を用いることができるのは勿論である。加熱
消失性材料は、合成高分子、天然高分子、炭素材料等、
焼結体層または内側焼結体層を形成する際に用いるニッ
ケル粉末が焼結される８００℃までの温度で焼失するも
のなら何れでも良いが、分散媒に不溶かまたは極めて低
い溶解度を持つものに限られる。この加熱消失性材料の
形状は露出部２…の形や大きさを決めるものであるが、
スラリーの流動性を確保するためには、粉末状あるいは
短繊維状が望ましい。加熱消失性材料の大きさは、露出
部の中まで活物質粒子が充填されるようにするために、
活物質粒子の寸法よりも大きなものを選ぶ必要があり、
特に充填を容易にするためには活物質粒径の３〜１５倍
の大きさのものが好適である。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、焼結体層と活物質層と
の間の導電性が向上して、最初の充放電の効率が高くな
るため、活性化スピードが速くなる上、活物質の利用率
を向上させることができる。また焼結体層をニッケルと
コバルトとを主たる焼結金属として形成すると、焼結体
層を形成する際に、コバルトを焼結体層の表面部に配置
することができるので、コバルトを焼結体層に簡単に固
定することができる利点がある。更に焼結体層の表面部
にコバルトを焼結金属として形成した外側焼結体層を形
成すると、効率よくオキシ水酸化コバルトを焼結体層か
ら活物質層中に潜り込ませることができる利点がある。
また焼結体層を導電性芯材の表面に複数の露出部を分散
させるように形成すると、活物質層は露出部と焼結体層
との間の凹凸及び焼結体層表面の凹凸をアンカとして結
合されるため、電極基体と活物質層との間の密着強度を
高めることができ、また焼結体層の凸部が活物質層の内
部に食い込んでいくため、活物質層の厚み方向の導電性
が向上して、活物質の利用率が高くなる利点がある。
の間の導電性が向上して、最初の充放電の効率が高くな
るため、活性化スピードが速くなる上、活物質の利用率
を向上させることができる。また焼結体層をニッケルと
コバルトとを主たる焼結金属として形成すると、焼結体
層を形成する際に、コバルトを焼結体層の表面部に配置
することができるので、コバルトを焼結体層に簡単に固
定することができる利点がある。更に焼結体層の表面部
にコバルトを焼結金属として形成した外側焼結体層を形
成すると、効率よくオキシ水酸化コバルトを焼結体層か
ら活物質層中に潜り込ませることができる利点がある。
また焼結体層を導電性芯材の表面に複数の露出部を分散
させるように形成すると、活物質層は露出部と焼結体層
との間の凹凸及び焼結体層表面の凹凸をアンカとして結
合されるため、電極基体と活物質層との間の密着強度を
高めることができ、また焼結体層の凸部が活物質層の内
部に食い込んでいくため、活物質層の厚み方向の導電性
が向上して、活物質の利用率が高くなる利点がある。
【図１】本発明をニッケルカドミウム蓄電池の陽極に適
用した場合の陽極の拡大概略断面図を示している。
用した場合の陽極の拡大概略断面図を示している。
【図２】焼結体層中のコバルトとニッケルの配合割合を
変えた陽極についての活物質利用率を示す図である。
変えた陽極についての活物質利用率を示す図である。
【図３】第１の実施例の充放電サイクルと活物質利用率
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図４】コバルトを含むコーティング層を有する陽極の
拡大概略断面図を示している。
拡大概略断面図を示している。
【図５】コバルトのコーティング量を変えた陽極につい
ての活物質利用率を示す図である。
ての活物質利用率を示す図である。
【図６】第２の実施例の充放電サイクルと活物質利用率
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図７】焼結体層の重量と充填容量密度の関係を示す図
である。
である。
１…電極芯材、２…露出部、３…焼結体層、４…活物質
層、５…コーティング層（外側焼結体層）。
層、５…コーティング層（外側焼結体層）。
Claims (4)
- 【請求項１】 導電性電極芯材上に焼結体層が形成され
た電極基体に活物質ペーストが塗着されて活物質層が形
成されてなるアルカリ蓄電池用ペースト式陽極であっ
て、 前記焼結体層は少なくとも表面部にコバルトまたはコバ
ルト化合物を含んでいることを特徴とするアルカリ蓄電
池用ペースト式陽極。 - 【請求項２】 前記焼結体層はニッケルとコバルトとを
主たる焼結金属として形成されている請求項１に記載の
アルカリ蓄電池用ペースト式陽極。 - 【請求項３】 前記焼結体層の表面部にはコバルトを焼
結金属として形成した外側焼結体層が形成されている請
求項１または２に記載のアルカリ蓄電池用ペースト式陽
極。 - 【請求項４】 前記焼結体層は前記導電性電極芯材の表
面に複数の露出部を分散させるように形成されている請
求項１，２または３に記載のアルカリ蓄電池用ペースト
式陽極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3190011A JPH0536415A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | アルカリ蓄電池用ペースト式陽極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3190011A JPH0536415A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | アルカリ蓄電池用ペースト式陽極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0536415A true JPH0536415A (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=16250892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3190011A Pending JPH0536415A (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | アルカリ蓄電池用ペースト式陽極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0536415A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01248473A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用電極の製造方法 |
| JPH01302668A (ja) * | 1988-05-30 | 1989-12-06 | Hitachi Chem Co Ltd | アルカリ蓄電池用電極 |
| JPH0377271A (ja) * | 1989-08-17 | 1991-04-02 | Yuasa Battery Co Ltd | アルカリ蓄電池用ニッケル電極 |
-
1991
- 1991-07-30 JP JP3190011A patent/JPH0536415A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01248473A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用電極の製造方法 |
| JPH01302668A (ja) * | 1988-05-30 | 1989-12-06 | Hitachi Chem Co Ltd | アルカリ蓄電池用電極 |
| JPH0377271A (ja) * | 1989-08-17 | 1991-04-02 | Yuasa Battery Co Ltd | アルカリ蓄電池用ニッケル電極 |
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