JPH0622130B2 - アルカリ電池用の酸化鉄をベ−スとする電極及び該電極の製法 - Google Patents

アルカリ電池用の酸化鉄をベ−スとする電極及び該電極の製法

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JPH0622130B2 JP61175475A JP17547586A JPH0622130B2 JP H0622130 B2 JPH0622130 B2 JP H0622130B2 JP 61175475 A JP61175475 A JP 61175475A JP 17547586 A JP17547586 A JP 17547586A JP H0622130 B2 JPH0622130 B2 JP H0622130B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルカリ電池用の酸化鉄ベースとする電極に係
わる。
この種のアルカリ蓄電池で通常使用される電極は酸化鉄
と銅とをベースとする焼結電極である。
特定の用途では製造コスト上の理由から、所謂活物質と
結合剤とを含む活性ペーストを金属製サポートに付着さ
せたものからなる電極が使用されている。前記結合剤は
活物質をその損失を伴わずに工業的に取り扱うことがで
きるようにする役割を果たす。この結合剤はまた、電解
液中で完全な安定性を示さなければならない。実際、鉄
の場合にはアルカリ性電解液中に分解生成物が存在して
はならない。この電極の機能は電解液中の有機分子の存
在に大きく作用される。ポリアルコール、セルロース、
テルファンのごとき分子の痕跡による汚染が鉄電極の放
電反応を阻止することは良く知られている。
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を結合剤として少量
（当該混合物の１重量％から３重量％）含む鉄ベースの
負極は既に知られている。このプラストマーは電池のア
ルカリ性電解液に対して極めて良好な化学的中性を示
す。しかしながら、この種の電極は機械的耐性が余り高
くない。
本発明の目的は前述の欠点を解消し、アルカリ性電解液
中で安定性を示し且つ電極の機械的耐性を著しく向上さ
せるような結合剤を酸化鉄ベースの電極の活性体中に使
用することにある。
そこで本発明は、活性体がスチレン−ブタジエンのカル
ボキシル化コポリマーを架橋状態で１重量％から2.5重
量％含むことを特徴とする酸化鉄ベースの電極を提供す
る。
改良点の１つとして、前述の電極の活性ペーストは更に
0.2重量％−２重量％（乾燥抽出物状態で）の少量のポ
リテトラフルオロエチレンも含む。この添加処理は前記
ペーストに一種の疎水性を与え、電極形成時における該
ペーストの付着現象を制限する。
本発明はまた、金属サポート上に酸化鉄ベースの電気化
学的活性体を配置したものからなるアルカリ電池用電極
の製法にも係わる。この製法の特徴は、 −所謂活物質とスチレン−ブダジエンのカルボキシル化
コポリマーのミセル（微胞）の水中懸濁液とを混合して
活性ペーストを調製し、 −前記ペーストをカレンダリング又は上塗り（コーティ
ング）により前記金属サポート上に配置（塗布）し、 −このアセンブリ全体を乾燥させ且つ120℃から150℃の
温度で数分加熱して前記コポリマーを架橋（網目）状態
にすることにある。
改良点の１つとして、前記混合物には活性ペーストの調
製時に少量のポリテトラフルオロエチレンを前述の割合
で添加する。
本発明の他の特徴及び利点は以下の非限定的実施例の説
明から明らかにされよう。
鉄をベースとする負極を下記の方法で製造する。
先ず、下記の混合物を形成する： 活物質：マグネタイトFe3O4：95％−97％ PTFE ：0.2％−２％ 添加物 （例えば硫化ニッケル、水）：2.5％−３％ この混合物を水とラテックス状結合剤、即ちカルボキシ
ル化スチレン−ブタジエンコポリマーのミセルの水中懸
濁液との存在下で混和する。前記ポリマーの量は完成電
極に要求される堅固さ（耐久性）に応じて１％から2.5
％（乾燥抽出物状態で）の間で変化し得る。
ポリテトラフルオロエチレンは前記ラテックスの混和操
作の後にエマルジョン形態で導入し得る。
前記ペーストの粘性は水の添加によって変化させ得る。
この粘性は例えば約３ｘ106センチポアズであってよ
い。
電極の形成はカレンダリングにより金属製集電体（コレ
クタ）の両面に前記湿潤ペーストを配置することによっ
て実施する。前記集電体は焼きなましした又はしていな
いエキスパンデッド鋼（acier dploy）又は穿孔し
た鋼のストリップであってよい。あるいは、40％以上の
穿孔率を有するように処理した任意のサポートであって
もよい。活物質は両面にデポジットした厚み約0.7mm−
0.9mmの２つの層をサポートの孔を介してリベット締め
することにより確実に付着させる。
このようにして得た帯を完全に乾燥させ、120℃から150
℃の温度で１分から５分間熱処理する。この処理で前記
ポリマーは確実に架橋する。
このようにして形成した電極は機械的耐性、即ち衝撃耐
性及び風化耐性が大きいという特徴を有する。従ってこ
の種の電極は汚染性を示さない。即ち活物質を構成する
細かく分割された金属酸化物が電極取り扱い時に脱落す
ることはない。
別の実施態様ではこれら電極を上塗りによって形成す
る。
下記の成分を水中で混合する。
−活物質：マグネタイトFe3O4 95％−97％ −添加物 2.5％−３％ −ゲル化剤 0.3％−３％ 添加物は例えば硫化ニッケルであってよい。
ゲル化剤はカルボキシメチルセルロース、メトセル、エ
チルメチルセルロースであり得る。このアセンブリを例
えば遊星連動式練り機タイプの装置で混合し良く練り混
ぜる。これにスチレン−ブタジエンのカルボキシル化コ
ポリマーを１％から2.5％の割合で添加する。得られる
ペーストの粘性は105から25.105センチポアズである。
電極のサポートとしては、カレンダリング操作を使用す
る場合と同様のものを使用する。
活性体は前記ペーストの入った槽にこのサポートを通す
ことにより両面にデポジットさせる。得られたデポジッ
トの凹凸を、相互間隔の調整された複数のリップを備え
る装置によってならす。
その後の操作（乾燥及び熱処理）はカレンダリング操作
後の操作と同じである。
剪断で測定した粘着力はポリテトラフルオロエチレンし
か含まない活性ペーストに比べて約３倍に増加する。
また、分解生成物がアルカリ性電解液中に存在すること
もない。
本発明は勿論前述の実施例には限定されず、その範囲内
で総ての手段を他の等価手段に換えることができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】活性体が架橋状態のスチレン−ブタジエン
    のカルボキシル化コポリマーを１重量％から２．５重量
    ％の割合で含むことを特徴とする酸化鉄ベースのアルカ
    リ電池用電極。
  2. 【請求項２】活性体が更にポリテトラフルオロエチレン
    を初期乾燥状態の活性体の０．２重量％から２重量％の
    割合で含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
    載の電極。
  3. 【請求項３】活性体が架橋状態のスチレン−ブタジエン
    のカルボキシル化コポリマーを１重量％から２．５重量
    ％の割合で含み、または更にポリテトラフルオロエチレ
    ンを初期乾燥状態の活性体の０．２重量％から２重量％
    の割合で含む酸化鉄ベースのアルカリ電池用電極の製法
    であって、前記活性体をペースト状態に形成し、このペ
    ーストをカレンダリング又は上塗りによって金属製電流
    コレクタの上に配置し、これを乾燥させ、前記ポリマー
    を架橋させるべくこのアセンブリを１２０℃から１５０
    ℃の温度で数分加熱することを特徴とする方法。
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