JPH0785871A - 電池電極用金属スラリーの充填方法および充填装置 - Google Patents

電池電極用金属スラリーの充填方法および充填装置

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JPH0785871A
JPH0785871A JP5230054A JP23005493A JPH0785871A JP H0785871 A JPH0785871 A JP H0785871A JP 5230054 A JP5230054 A JP 5230054A JP 23005493 A JP23005493 A JP 23005493A JP H0785871 A JPH0785871 A JP H0785871A
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JP
Japan
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porous sheet
alloy powder
slurry
conductive porous
powder slurry
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JP5230054A
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English (en)
Inventor
Atsushi Furukawa
淳 古川
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Furukawa Battery Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Battery Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多孔シートの幅方向における厚みのばらつき
が小さい電池電極用金属スラリーを多孔シートに充填す
る方法と充填装置を提供する。 【構成】 水素吸蔵合金粉末スラリー2の中を連続走行
する導電性多孔シート3を上方に引き上げたのち、一対
のドクターブレード4a,4bから成るスリット4を通
過させて、導電性多孔シート3に前記水素吸蔵合金粉末
スラリー2の層を形成する際に、前記スリット4の下方
に、導電性多孔シート3の表面と摺接する仕切り部材6
a,6bを導電性多孔シートの幅方向に複数枚配設す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電池電極用金属スラリー
の充填方法および充填装置に関し、更に詳しくは、例え
ばニッケル−水素二次電池の負極である水素吸蔵合金電
極の前駆体、すなわち、導電性多孔シートに水素吸蔵合
金粉末スラリーが層状に塗布充填されているものを製造
する際に、導電性多孔シートの幅方向における水素吸蔵
合金粉末スラリー層の厚みのばらつきを小さくすること
ができる、電池電極用金属スラリーの充填方法および充
填装置に関する。
【0002】
【従来の技術】高容量電池として注目を集めているニッ
ケル−水素二次電池に負極として組み込まれる水素吸蔵
合金電極は、概ね、次のようにして製造されている。ま
ず、所定粒径の水素吸蔵合金粉末の所定量を、カルボキ
シメチルセルロースのような増粘剤とともにイオン交換
水や蒸留水に分散させて所定濃度の合金粉末スラリーを
調製する。
【0003】この合金粉末スラリーはその比重が3.5〜
4g/cm3 程度とかなり重く、またチクソトロピックな性
状を備えている。ついで、図1に示したように、スラリ
ーボックス1に上記合金粉末スラリー2を入れ、この合
金粉末スラリー2の中に所定幅の導電性の多孔シート3
を矢印pのように連続走行させて上方に引き上げる。
【0004】ここで、導電性の多孔シートとしては、通
常、厚みが50〜90μm程度のニッケルシートに1.4
〜1.7mm程度の小孔を千鳥模様に打ち抜くことにより開
孔率を30〜50%程度にしたパンチングニッケルシー
トが多用されている。上記した引き上げの過程で、多孔
シート3の開孔で合金粉末スラリー2が担持されること
により、多孔シート3の両面を被覆する付着スラリー層
2aが形成される。
【0005】付着スラリー層2aが形成されている多孔
シート3は、更に上方に走行して、所定の間隔を置いて
対向配置されている一対のドクターブレード4a,4b
から成るスリット4を通過していく。この過程で、余分
な合金粉末スラリーが除去され、多孔シート3の両面に
はドクターブレード4a,4b間の間隔に対応した所定
厚みのスラリー層が塗着され、水素吸蔵合金電極の前駆
体5として整形される。
【0006】このとき、ドクターブレード4a,4bで
掻きとられた余分な合金粉末スラリー2bは、上昇しつ
つある合金粉末スラリー2aの表面を連続的に流れ落
ち、再びスラリーボックス1に還流する。その後、上記
した前駆体5は更に連続走行し、図示しない乾燥装置,
切断装置,圧延装置を経由して、目的とする水素吸蔵合
金電極に製造される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した合
金粉末スラリー層の形成方法においては、スリット4で
掻きとられた余分な合金粉末スラリーの流れ落ち方は、
多孔シート3の幅方向では図2で示したような形態にな
っている。すなわち、スリット4の直下付近では、多孔
シート3の幅と略等しい幅で流れ落ちるが、合金粉末ス
ラリー層2bが下降するにしたがい、その幅は漸次多孔
シート3の幅方向の中央部に収束していく帯状をなして
スラリー面2cまで流れ落ちていくということである。
【0008】そのとき、合金粉末スラリー2のスラリー
面2cとスリット4との間の距離によっても異なるが、
通常、スラリー2cの位置における合金粉末スラリー層
2bの幅は多孔シート3の全体の幅の1/3程度にな
る。そして、合金粉末スラリー層2bは流れ落ちていく
過程でその粘度が高くなり、しかも前記したようにスラ
リーの比重は高いので合金粉末スラリー層2bが収束し
ている近辺では、いまだ低粘度状態で上昇していく合金
粉末スラリー層2aを一緒にとり込んだ状態で下降して
いく。
【0009】したがって、製造された前駆体5の幅方向
においては、形成された合金粉末スラリー層の厚みは、
両側部分の厚みに比べて中央部付近が薄くなる。すなわ
ち、得られた前駆体において、形成された合金粉末スラ
リー層の厚みは幅方向で一様にならず、ばらつきを発生
するということである。そのため、このような前駆体か
ら水素吸蔵合金電極を製造するときの収率は低下し、ま
た製造した電極を負極として組み込んだ電池も、その電
池特性が不安定になっていしまう。
【0010】本発明は、従来の電池電極用の合金粉末ス
ラリー層の形成時における上記した問題を解決し、多孔
シートの幅方向における合金粉末スラリー層の厚みのば
らつきを著しく抑制することができる、電池電極用金属
スラリーの充填方法と充填装置の提供を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、電池電極用金属スラリーの
中を連続走行する導電性多孔シートを上方に引き上げた
のち、一対のドクターブレードから成るスリット内を通
過させて、前記導電性多孔シートに前記金属スラリーを
塗布充填する際に、前記スリットの下方において、前記
導電性多孔シートに付着した金属スラリーを前記導電性
多孔シートの幅方向に画分しながら前記導電性多孔シー
トに金属スラリーを塗布充填することを特徴とする電池
電極用金属スラリーの充填方法が提供され、また、電池
電極用の金属スラリーの中を連続走行する導電性多孔シ
ートを上方に引き上げたのち、一対のドクターブレード
から成るスリット内を通過させて、前記導電性多孔シー
トに前記金属スラリーを塗布充填する装置であって、前
記スリットの下方に、前記導電性多孔シートに付着した
金属スラリーを前記導電性多孔シートの幅方向に画分す
る仕切り部材が、前記スリット内を通過する前記導電性
多孔シートに近接または当接するように配設されている
ことを特徴とする電池電極用金属スラリーの充填装置が
提供される。
【0012】本発明を図3に基づいて説明する。図にお
いて、スラリーボックス1の中に供給される合金粉末ス
ラリー2を通って多孔シート3がp方向に引き上げら
れ、表面に付着した合金粉末スラリー層2aの余剰分が
ドクターブレード4a,4bから成るスリット4で掻き
とられ、前駆体5として連続走行していくことは、従来
のスラリー層形成の場合と変わらない。
【0013】本発明においては、スリット4と合金粉末
スラリー2のスラリー面2cとの間に、走行している多
孔シート3の幅方向にその表面に近接または当接するよ
うにして1枚以上(図では2枚)の仕切り部材6a,6
bを配設する。すなわち、図3の場合、走行する多孔シ
ート3の表面はその幅方向で3つの領域A1 ,A2 ,A
3 に画分される。
【0014】この状態で多孔シート3を走行させると、
多孔シート3に付着して上昇していく合金粉末スラリー
層2aのうち、スリット4で掻きとられた余分の合金粉
末スラリーは、その流れ落ちの初期に、仕切り部材6
a,6bで流れ落ちの幅が3分割され、それぞれが領域
1 ,A2 ,A3 をスラリー面2cまで流れ落ちる。そ
のとき、理由は明らかではないが、スラリー面2cの位
置における合金粉末スラリー層2bの幅は、領域A
1 (A2 ,A3 )の全体の幅の1/10程度になる。し
かも、その粘度はそれほど高くならない。
【0015】そのため、スラリー面2cの近辺では、流
れ落ちつつある合金粉末スラリー層2bが上昇しつつあ
る低粘度状態の合金粉末スラリー層2aを一緒にとり込
んでしまう傾向は減少する。すなわち、合金粉末スラリ
ー層2aの中央部において、流れ落ちる合金粉末スラリ
ー層2bで取り除かれてしまうスラリーが少なくなる。
その結果、各領域A 1 ,A2 ,A3 のそれぞれの幅方向
において、多孔シート3の表面に形成される合金粉末ス
ラリー層の厚みは均一化する。
【0016】なお、多孔シート3の表面のうち、仕切り
部材6a,6bが摺接している部分には、合金スラリー
2の付着は起こらないが、この摺接部分が狭幅であれば
スリット4を通過するときに、周囲からスラリーが補充
されることになり、その結果、前駆体5では多孔シート
3の全面は均質な厚みの合金粉末スラリー層で被覆され
る。また、前駆体5に無地部を形成する場合は、仕切り
部材をその位置に一致させるように配設する。更に、仕
切り部材の幅は目的とする無地部の幅とほぼ同じかまた
は若干狭くする。
【0017】
【発明の実施例】アーク溶解法で、組成:MmNi3.3
Co1.0 Mn0.4 Al0.3 (Mmはメッシュメタルを表
す)で示される水素吸蔵合金を製造したのち、これを粉
砕して150メッシュ以下(タイラー篩)の合金粉末と
した。イオン交換水100重量部に対し、上記合金粉末
400重量部,ニッケル粉60重量部,ポリフッ化ビニ
リデン粉末12重量部,カルボキシメチルセルロース1
重量部から成る合金粉末スラリーを調製した。このスラ
リーの比重は3.8g/cm 3 であった。
【0018】この合金粉末スラリー2を、図3で示した
ようにスラリーボックス1に供給し、更にスラリー面2
cから上方に400mm離れた位置に、1.8mmの間隔を置
いて対向する一対のドクターブレード4a,4bから成
るスリット4を配置し、ここに開孔率38%で直径1.5
mmの小孔が千鳥模様で穿設され、厚み70μm,幅30
0mmのパンチングニッケルシート3をp方向に0.75m
/分の速度で連続走行させた。
【0019】そのとき走行するパンチングニッケルシー
ト3の両面に、板厚1mmの仕切板6a,6bを、その端
面がパンチングニッケルシート3と軽く摺接するように
配置した。このとき、各仕切板6a,6bの間隔は10
0mmとし、パンチングニッケルシート3の幅方向では等
間隔の領域A1 ,A2 ,A3 が形成されるようにした。
【0020】この状態で合金粉末スラリー層を連続的に
形成し、得られた前駆体5につき、その幅方向における
6点の個所の厚みを測定した。その結果を図4に示し
た。比較のために仕切板6a,6bを配設せず、実施例
と同様の条件で合金粉末スラリー層を連続形成した。そ
の場合の前駆体についても、実施例と同様に厚みを測定
した。その結果を図5に示した。
【0021】図4と図5を比較すれば明らかなように、
本発明方法で形成した合金粉末スラリー層を有する前駆
体は、その幅方向における厚みのばらつきが非常に小さ
い。これに反し、従来方法によると、前駆体の幅方向に
おける中央部の厚みは両側近辺に比べて非常に薄くなっ
ており、その厚みのばらつきは大である。
【0022】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明方
法によれば、多孔シートの表面に形成された水素吸蔵合
金粉末スラリー層の厚みのばらつきは、多孔シートの幅
方向で非常に小さい。したがって、水素吸蔵合金電極の
製造時における収率は高くなり、また、その電極を負極
として組み込んだ電池の電池特性は安定化する。
【0023】このことは、合金粉末スラリー層の形成時
に、合金粉末スラリーとスリットとの間に、多孔シート
を幅方向に分割する板状体を配置したことがもたらす効
果である。なお、本発明方法と装置は、例えばニッケル
粉スラリーを充填して焼結基板を製造するときにも利用
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】多孔シートに合金粉末スラリー層を形成する従
来方法を示す概略図である。
【図2】図1の状態を図1の矢線q方向から見たときの
状態を示す概略図である。
【図3】本発明の方法例を示す一部切欠斜視図である。
【図4】本発明方法で製造した電極前駆体の厚みと幅方
向の位置との関係を示すグラフである。
【図5】従来方法で製造した電極前駆体の厚みと幅方向
の位置との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 スラリーボックス 2 水素吸蔵合金粉末スラリー 2a,2b 合金粉末スラリー層 2c スラリー面 3 多孔シート 4 スリット 4a,4b ドクターブレード 5 水素吸蔵合金電極の前駆体 6a,6b 仕切り部材 A1 ,A2 ,A3 仕切り部材6a,6bで画分された
領域 p 多孔シート3の走行方向

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池電極用金属スラリーの中を連続走行
    する導電性多孔シートを上方に引き上げたのち、一対の
    ドクターブレードから成るスリット内を通過させて、前
    記導電性多孔シートに前記金属スラリーを塗布充填する
    際に、前記スリットの下方において、前記導電性多孔シ
    ートに付着した金属スラリーを前記導電性多孔シートの
    幅方向に画分しながら前記導電性多孔シートに金属スラ
    リーを塗布充填することを特徴とする電池電極用金属ス
    ラリーの充填方法。
  2. 【請求項2】 電池電極用の金属スラリーの中を連続走
    行する導電性多孔シートを上方に引き上げたのち、一対
    のドクターブレードから成るスリット内を通過させて、
    前記導電性多孔シートに前記金属スラリーを塗布充填す
    る装置であって、前記スリットの下方に、前記導電性多
    孔シートに付着した金属スラリーを前記導電性多孔シー
    トの幅方向に画分する仕切り部材が、前記スリット内を
    通過する前記導電性多孔シートに近接または当接するよ
    うに配設されていることを特徴とする電池電極用金属ス
    ラリーの充填装置。
JP5230054A 1993-09-16 1993-09-16 電池電極用金属スラリーの充填方法および充填装置 Pending JPH0785871A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102411399B1 (ko) * 2021-02-19 2022-06-22 주식회사 인스텍 레이저 성형 장치용 파우더 공급 관리 장치

Cited By (3)

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KR102411399B1 (ko) * 2021-02-19 2022-06-22 주식회사 인스텍 레이저 성형 장치용 파우더 공급 관리 장치
WO2022177308A1 (ko) * 2021-02-19 2022-08-25 주식회사 인스텍 레이저 성형 장치용 파우더 공급 관리 장치
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