JPH0714576A - 非焼結式電極の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属多孔体に活物質を充填してなる非焼結式
電極において、電極表面及び電極裁断端部活物質の脱落
を防止し、短絡のない非焼結式電極を提供するものであ
る。 【構成】 ２次元または３次元金属多孔体に活物質を充
填してなる非焼結式電極において、所望の寸法に裁断
後、裁断部付近の電極表面部にフッ素樹脂の懸濁液を塗
布し、さらに塗布部を１３０℃以上で熱処理することを
特徴とする非焼結式電極の製造法とすることにより上記
目的を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属多孔体に活物質を
充填してなる非焼結式電極の製造法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】非焼結式電極は、繊維状、網目状、発泡
状、エキスパンドメタル状、パンチングメタル状等の２
次元または３次元金属多孔体に活物質を充填し、成形、
必要に応じて裁断することで製造される。活物質の充填
は、活物質粉末をペースト状にして金属多孔体をペース
ト中に浸漬したり、ペーストを塗布することにより行
う。あるいは活物質粉末を適当なバインダーでシート状
に成形し、それを金属多孔体に圧着することなどにより
行うことができる。

【０００３】この方法で製造された電極は、焼結式電極
に較べ、工程が簡略化されているため生産性が高く、高
温を必要としないことなどからコストがかからず、かつ
活物質充填量のバラツキの少ない高品質の電極である。
このような利点があるため、従来の焼結式電極に替わり
主流になりつつある。しかし、一方で、活物質粒子の脱
落が起こり易く、かつ裁断部から金属多孔体の端部が露
出し易いために短絡し易い欠点があった。

【０００４】例えばニッケル繊維基板を用いたペースト
式ニッケル電極を例にあげると、この電極の基板には、
従来電極に用いられてきた焼結式ニッケル基板（ニッケ
ルプラーク）に替えて、めっきや切削により繊維状化し
たニッケル基板を用いる。そして、活物質である水酸化
ニッケル粉末を従来の化学含浸法に替えて、増粘剤を含
む水溶液でペースト状にして、直後この多孔性繊維状基
板に充填する方式をとっている。これにより化学含浸法
の非常に繁雑で生産性の低い、かつ廃液等の問題もある
工程から、ペースト状の活物質を単に充填して乾燥、プ
レスするという非常に単純で生産性が高く、かつ環境問
題を起こしにくい工程で行うことが可能になる。また、
この方法によれば、水酸化ニッケル粉末を直接充填する
ために、水酸化ニッケル粉末の改質も別工程で可能であ
り、化学含浸法では不可能な高密度な粒子を適用できる
ためにさらにエネルギー密度を向上させることができ
る。

【０００５】しかしながら、化学含浸法の如き、硝酸ニ
ッケル溶液を含浸し、アルカリ溶液で水酸化ニッケルに
変える焼結式電極に較べ、ペースト方式で作製される電
極は、ペースト状の活物質を基板に充填して乾燥、プレ
ス成形して作製されているため、活物質の脱落を完全に
防止することはできず、電池組立工程において、電極表
面部、また裁断端部からの活物質脱落がある程度生じる
ことは避けられない。従って、上記、非焼結式ニッケル
電極に通常の方法で得られたカドミウム極をセパレータ
ーを用いて渦巻き状に捲回して電槽挿入時に、電極表面
より活物質粒子脱落による短絡不良、また、電極裁断端
部からの脱落により金属多孔体のエッジ部が露出し、こ
れがセパレーターを貫通し対極と短絡する。

【０００６】そこで、このような問題点を解決するため
に、たとえば、テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の
懸濁液をペースト式電極表面に噴霧後、乾燥し、電極表
面にＰＴＦＥ層を形成するなどの表面をコーティングす
ることで活物質脱落を防止する方法等が提案されている
が、これだけでは電極表面とコーティング層の結着が弱
く容易に剥離してしまう。また、電極裁断端部脱落によ
る金属多孔体の端部が露出し易く、渦巻き状に捲回して
電槽挿入時の短絡を防止するには不十分であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点に
鑑みなされたものであって、金属多孔体に活物質を充填
してなる非焼結式電極において、電極表面及び電極裁断
端部活物質の脱落を防止し、短絡のない非焼結式電極を
提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、活物質をペー
スト状にして繊維状、網目状、発泡状、エキスパンドメ
タル状、パンチングメタル状等の２次元または３次元金
属多孔体をペースト中に浸漬したり、ペーストを塗布す
ることにより活物質を充填してなる非焼結式電極におい
て、所望の寸法に裁断後、裁断部付近の電極表面部にテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフッ素樹脂
の懸濁液を塗布し、さらに塗布部を該懸濁液が未乾燥の
状態で、１３０℃以上で熱処理することを特徴とする非
焼結式電極の製造法である。

【０００９】

【作用】非焼結式電極表面部に、フッ素樹脂の懸濁液を
塗布し、濡れた状態で、１３０℃以上で熱処理を行うこ
とで、水分が急沸した際、懸濁液が内部までふん霧状に
拡散し、容易に剥離しないフッ素樹脂層を形成できる。
この層により、活物質の脱落、裁断部から金属多孔体の
端部の露出を防止することができる。このため、この本
発明方法で製造した非焼結式電極は、電池内での短絡を
防止できる。

【００１０】

【実施例】以下、この本発明の一実施例を具体的に説明
する。水酸化ニッケル粉末に少量の一酸化コバルト粉末
を混合し、カルボキシメチルセルロースで増粘した水溶
液を加えてペースト状と成して、ニッケル繊維多孔体基
板に一定量を充填し、これを乾燥、プレス成形した。つ
ぎにこれを所定の寸法に裁断後、裁断部付近の電極表面
部にＰＴＦＥの懸濁液を塗布し、さらに塗布部を該懸濁
液が未乾燥の状態で、１３０℃以上で水分を急沸させて
非焼結式ニッケル電極を作製した。この非焼結式ニッケ
ル電極をａとする。比較のためにＰＴＦＥの懸濁液を塗
布した後、水分を急沸させず穏やかに熱処理した電極を
ｂ、ＰＴＦＥの懸濁液を塗布しないで作製した非焼結式
ニッケル電極をｃとした。上記、非焼結式ニッケル電極
に通常の方法で得られたカドミウム極をセパレーターを
用いて渦巻き状に捲回して電槽に挿入して、適量の電解
液を加え、密閉型ニッケルカドミウム電池を構成した。
電池はＡＡサイズである。作製した電池の短絡による不
良発生数を調査した。次に、作製した電池について、振
動試験を行い短絡による不良発生数を調査した。振動試
験による評価は、ＭＩＬ−ＳＴＤ−２０１Ａに基づいて
行った。

【００１１】上記試験の結果を表１に示す。この結果か
らも明らかなように裁断部付近の電極表面部にＰＴＦＥ
の懸濁液を塗布し、さらに塗布部を該懸濁液が未乾燥の
状態で水分を急沸させて、容易に剥離しないフッ素樹脂
層を形成した非焼結式ニッケル電極ａが短絡による不良
発生数を少なくできる。

【００１２】

【００１３】

【発明の効果】上述の如く本発明は、非焼結式電極にお
いて所望の寸法に裁断後、裁断部付近の電極表面部にフ
ッ素樹脂の懸濁液を塗布し、濡れた状態で熱処理を行
い、容易に剥離しないフッ素樹脂層を形成することで、
活物質の脱落、裁断部から金属多孔体の端部の露出を防
止し、捲回時の短絡不良を防止することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 押谷 政彦 大阪府高槻市城西町６番６号 株式会社ユ アサコーポレーション内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元または３次元金属多孔体に活物質
   を充填してなる非焼結式電極において、所望の寸法に裁
   断後、裁断部付近の電極表面部にフッ素樹脂の懸濁液を
   塗布し、さらに塗布部を１３０℃以上で熱処理すること
   を特徴とする非焼結式電極の製造法。
2. 【請求項２】 熱処理を該懸濁液が未乾燥の状態で、水
   分を急沸させることを特徴とする請求項１記載の非焼結
   式電極の製造法。