JPH09231978A - 多孔質ニッケル電極基材 - Google Patents
多孔質ニッケル電極基材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高性能かつ低重量の、自動車バッテリー用電
極の提供。 【解決手段】 ２層の多孔質導電性材料、例えばニッケ
ル発泡材またはニッケルフェルト、の間に挟んだ中央の
高導電性コアを有する多孔質ニッケル電極。多孔質の導
電性材料はニッケルメッキし、次いで焼結させる。多孔
質材料上のニッケルメッキを選択的に制御することによ
り、基材に様々な導電性を持たせることができる。
極の提供。 【解決手段】 ２層の多孔質導電性材料、例えばニッケ
ル発泡材またはニッケルフェルト、の間に挟んだ中央の
高導電性コアを有する多孔質ニッケル電極。多孔質の導
電性材料はニッケルメッキし、次いで焼結させる。多孔
質材料上のニッケルメッキを選択的に制御することによ
り、基材に様々な導電性を持たせることができる。
Description
【０００１】技術分野 本発明は一般的にはバッテリー電極に関し、より詳しく
は、様々な導電性を有する軽量の多孔質ニッケル電極基
材に関するものである。
は、様々な導電性を有する軽量の多孔質ニッケル電極基
材に関するものである。
【０００２】背景技術 政治的および環境的な圧力が高まるにつれて、電気自動
車（ＥＶ）が自動車による汚染物質を低減させる手段と
して擁護されている。ＥＶの主な認識されている弱点
は、それらのバッテリー系統である。既存および有望な
バッテリー系統のエネルギー密度を引き上げ、重量を下
げるための研究が鋭意なされている。
車（ＥＶ）が自動車による汚染物質を低減させる手段と
して擁護されている。ＥＶの主な認識されている弱点
は、それらのバッテリー系統である。既存および有望な
バッテリー系統のエネルギー密度を引き上げ、重量を下
げるための研究が鋭意なされている。
【０００３】ＥＶバッテリーは、再充電から再充電まで
の間に十分に走行でき、保守の手間がかからず、十分な
加速性を有し、ユーザーが必要とする場合にも、回生制
動の際にも、安全に、迅速に再充電できる必要がある。
非汚染性のＥＶが消費者にとって魅力のある選択肢にな
るためには、自動車の寿命中に必要とされるバッテリー
またはいずれかの代替品のコストは十分に低い必要があ
る。
の間に十分に走行でき、保守の手間がかからず、十分な
加速性を有し、ユーザーが必要とする場合にも、回生制
動の際にも、安全に、迅速に再充電できる必要がある。
非汚染性のＥＶが消費者にとって魅力のある選択肢にな
るためには、自動車の寿命中に必要とされるバッテリー
またはいずれかの代替品のコストは十分に低い必要があ
る。
【０００４】例えば、１９９１年にUnited States Adva
nced Battery Consortium (USABC)が上記の基準を設定
することを試みている。 中期 長期 比エネルギー、Wh/kg ８０−１０００ ２００ 比出力、Wh/kg １５０−２００ ４００ サイクル寿命、80% DOD サイクル ６００ １０００ 到達価格、 $/Wh ＜＄１５０ ＜＄１００ 再充電時間 ＜６時間 ３−６時間 急速充電 ４０−８０％ＳＯＣ ４０−８０％ＳＯＣ ＜１５分 ＜１５分 運転環境 −３０〜６５℃ −４０〜８５℃
nced Battery Consortium (USABC)が上記の基準を設定
することを試みている。 中期 長期 比エネルギー、Wh/kg ８０−１０００ ２００ 比出力、Wh/kg １５０−２００ ４００ サイクル寿命、80% DOD サイクル ６００ １０００ 到達価格、 $/Wh ＜＄１５０ ＜＄１００ 再充電時間 ＜６時間 ３−６時間 急速充電 ４０−８０％ＳＯＣ ４０−８０％ＳＯＣ ＜１５分 ＜１５分 運転環境 −３０〜６５℃ −４０〜８５℃
【０００５】kWh のコストおよびサイクル寿命の個別基
準よりも優れた基準は、それらの組合せである。すなわ
ち、自動車の寿命全体にわたるバッテリーコストを距離
（マイルまたはキロメートル）で割った値である。これ
は究極的にはＥＶの経済性を決定する長いバッテリーの
寿命である。
準よりも優れた基準は、それらの組合せである。すなわ
ち、自動車の寿命全体にわたるバッテリーコストを距離
（マイルまたはキロメートル）で割った値である。これ
は究極的にはＥＶの経済性を決定する長いバッテリーの
寿命である。
【０００６】今日の多くのバッテリーは、上記の基準の
幾つかを満たしているか、または凌いでいるが、その他
の点では適合していないか、またはかろうじて満たして
いる程度である。例えば、鉛蓄電池は、kWh あたりのコ
ストでは優っているが、サイクル寿命基準はかろうじて
満たしている程度であり、走行範囲に影響するエネルギ
ー密度では不十分である。
幾つかを満たしているか、または凌いでいるが、その他
の点では適合していないか、またはかろうじて満たして
いる程度である。例えば、鉛蓄電池は、kWh あたりのコ
ストでは優っているが、サイクル寿命基準はかろうじて
満たしている程度であり、走行範囲に影響するエネルギ
ー密度では不十分である。
【０００７】ニッケルカドミウムおよびニッケル金属水
素化物バッテリーは妥当な、ないし良好なエネルギー密
度および他の性能特性を与えるが、それらの製造コスト
が高いために、kWh あたりのコスト基準には適合しな
い。主要材料のコストは法外に高い訳ではない。例え
ば、焼結ニッケル板正電極およびペースト処理された(p
asted)負電極を備えた伝統的な設計のＮｉＣｄバッテリ
ーは、通常、活性物質中に約４．５ポンド（２kg）およ
び電流配分板中に約５．５ポンド（２．５kg）のニッケ
ルを含む（容量のkWh あたり）。１０ポンド（４．５k
g）のニッケル金属は約＄４０/kWhに相当する。kWh あ
たり８ポンド（３．７kg）のカドミウムは＄１７/kWhに
相当するだけである。製造されたＮｉＣｄバッテリーの
価格は＄５００/kWhであるのに対し、対応する鉛蓄電池
の価格は＄１５０/kWhに過ぎない。
素化物バッテリーは妥当な、ないし良好なエネルギー密
度および他の性能特性を与えるが、それらの製造コスト
が高いために、kWh あたりのコスト基準には適合しな
い。主要材料のコストは法外に高い訳ではない。例え
ば、焼結ニッケル板正電極およびペースト処理された(p
asted)負電極を備えた伝統的な設計のＮｉＣｄバッテリ
ーは、通常、活性物質中に約４．５ポンド（２kg）およ
び電流配分板中に約５．５ポンド（２．５kg）のニッケ
ルを含む（容量のkWh あたり）。１０ポンド（４．５k
g）のニッケル金属は約＄４０/kWhに相当する。kWh あ
たり８ポンド（３．７kg）のカドミウムは＄１７/kWhに
相当するだけである。製造されたＮｉＣｄバッテリーの
価格は＄５００/kWhであるのに対し、対応する鉛蓄電池
の価格は＄１５０/kWhに過ぎない。
【０００８】これらのバッテリーのコストの差（＄３５
０/kWh）は、鉛蓄電池の簡単で迅速なグリッド製造およ
びペースト処理と比較して、焼結電極を取り入れたＮｉ
Ｃｄバッテリーを製造する複雑で労働力のかかる製法を
反映しているので、材料のコストの差よりもはるかに大
きい。
０/kWh）は、鉛蓄電池の簡単で迅速なグリッド製造およ
びペースト処理と比較して、焼結電極を取り入れたＮｉ
Ｃｄバッテリーを製造する複雑で労働力のかかる製法を
反映しているので、材料のコストの差よりもはるかに大
きい。
【０００９】ニッケルバッテリーの類似の高速ペースト
処理は、この特定目的のために開発され、コストを下げ
るために大量生産されるニッケル発泡材または類似の基
材を使用する場合に可能である。電極製造に必要な作業
の数を少なくすること、および／またはそれらの作業を
簡素化することにより、大幅なコスト節約を実現するこ
とができる。
処理は、この特定目的のために開発され、コストを下げ
るために大量生産されるニッケル発泡材または類似の基
材を使用する場合に可能である。電極製造に必要な作業
の数を少なくすること、および／またはそれらの作業を
簡素化することにより、大幅なコスト節約を実現するこ
とができる。
【００１０】ＮｉＣｄバッテリーのコストを引き上げる
もう一つの経費のかかる作業は、電極タブを溶接により
多孔質シートに取り付けることである。これは通常、電
極ストリップをペースト処理し、それを個々の電極に切
断することにより行なわれる。タブを多孔質シートに効
果的に溶接するには、溶接区域から活性物質を除去しな
ければならない。さらに、溶接接合部は弱点であり、自
動車を使用する際に不可避な振動により溶接部が破損し
て、電極が早期に壊れることがある。
もう一つの経費のかかる作業は、電極タブを溶接により
多孔質シートに取り付けることである。これは通常、電
極ストリップをペースト処理し、それを個々の電極に切
断することにより行なわれる。タブを多孔質シートに効
果的に溶接するには、溶接区域から活性物質を除去しな
ければならない。さらに、溶接接合部は弱点であり、自
動車を使用する際に不可避な振動により溶接部が破損し
て、電極が早期に壊れることがある。
【００１１】同様な好ましくない作業は、２極電極の製
造において多孔質シートを非多孔質の中央ホイルに溶接
する作業である。
造において多孔質シートを非多孔質の中央ホイルに溶接
する作業である。
【００１２】発明の概要 従って、特に自動車用バッテリープレートに適当な多孔
質ニッケル電極基材がここに提供される。この基材は、
中央の高導電性コアを含んでなり、その両側に、ニッケ
ル発泡材またはニッケルフェルトからなる多孔質層をラ
ミネートしてある。この設計により、メッキした多孔質
の中央シートで製造された従来の電極と比較して、性能
が強化され、同時に重量が低減される。
質ニッケル電極基材がここに提供される。この基材は、
中央の高導電性コアを含んでなり、その両側に、ニッケ
ル発泡材またはニッケルフェルトからなる多孔質層をラ
ミネートしてある。この設計により、メッキした多孔質
の中央シートで製造された従来の電極と比較して、性能
が強化され、同時に重量が低減される。
【００１３】発明を実施するための好ましい態様 本発明は、性能を強化し、重量を最小に抑えたＥＶバッ
テリープレート製造に適した、様々な導電性を有する多
孔質ニッケル基材に関するものである。
テリープレート製造に適した、様々な導電性を有する多
孔質ニッケル基材に関するものである。
【００１４】図１は、ニッケルメッキされた発泡材また
はニッケルメッキされたフェルトの様な多孔質導電性材
料１４が両側にラミネートされた高導電性コア１２から
なる多孔質電極基材１０を示す。
はニッケルメッキされたフェルトの様な多孔質導電性材
料１４が両側にラミネートされた高導電性コア１２から
なる多孔質電極基材１０を示す。
【００１５】中央コア１２は機械的強度および導電性を
与えるのに対し、２つの多孔質層１４は、その中に埋め
込む活性物質全体に電流を分布させる。
与えるのに対し、２つの多孔質層１４は、その中に埋め
込む活性物質全体に電流を分布させる。
【００１６】機械的強度と導電性を２つの分離された、
ただし関連する機能に分離することにより、電極の導電
性および強度を折衷することなく、ニッケル密度が低
い、低価格の中央コア１２を使用することができる。必
要な強度および導電性は、純粋なニッケルをメッキする
ことにより製造される従来の多孔質シートよりも経済的
に製造できる中央コア１２により与えられる。コア１２
は、網目状の展伸されたメッシュ１６、中実または穿孔
されたプレート１８（図３参照）、または導電性プラス
チック、例えばポリプロピレン／カーボンブラック複合
材料、のシートでよい。より詳しくは、導電性コア１２
は、ニッケルメッキされた鋼、ニッケルまたは銅から製
造できる。
ただし関連する機能に分離することにより、電極の導電
性および強度を折衷することなく、ニッケル密度が低
い、低価格の中央コア１２を使用することができる。必
要な強度および導電性は、純粋なニッケルをメッキする
ことにより製造される従来の多孔質シートよりも経済的
に製造できる中央コア１２により与えられる。コア１２
は、網目状の展伸されたメッシュ１６、中実または穿孔
されたプレート１８（図３参照）、または導電性プラス
チック、例えばポリプロピレン／カーボンブラック複合
材料、のシートでよい。より詳しくは、導電性コア１２
は、ニッケルメッキされた鋼、ニッケルまたは銅から製
造できる。
【００１７】中央コア１２は、電極を（横または縦方向
に）切断できる様にするための１個またはそれより多い
中実部分２０、およびそれらの部分２０から形成された
タブ２２を含むことができる。中央コア１２は、電極基
材１０の、電流の大部分を運ぶ上部に高導電性を与え、
非常に僅かな電流を運ぶ、高導電性を必要としない底部
で物質密度を下げ、導電性を変えることができる。
に）切断できる様にするための１個またはそれより多い
中実部分２０、およびそれらの部分２０から形成された
タブ２２を含むことができる。中央コア１２は、電極基
材１０の、電流の大部分を運ぶ上部に高導電性を与え、
非常に僅かな電流を運ぶ、高導電性を必要としない底部
で物質密度を下げ、導電性を変えることができる。
【００１８】複合材料基材１０は、中央の展伸された、
または穿孔されたストリップ１６の上に多孔質の有機材
料１４（ポリウレタン発泡材、ポリエステルフェルト、
およびその他）からなる２枚のシートをラミネートし、
続いてニッケルメッキし、メッキされた複合材料を焼結
させることにより製造することができる。その様な構造
を製造する別の方法では、２個の多孔質ニッケル構造を
最初に製造し、中央コア１２をそれらの構造で挟み、そ
の組合せを一緒に焼結させる。
または穿孔されたストリップ１６の上に多孔質の有機材
料１４（ポリウレタン発泡材、ポリエステルフェルト、
およびその他）からなる２枚のシートをラミネートし、
続いてニッケルメッキし、メッキされた複合材料を焼結
させることにより製造することができる。その様な構造
を製造する別の方法では、２個の多孔質ニッケル構造を
最初に製造し、中央コア１２をそれらの構造で挟み、そ
の組合せを一緒に焼結させる。
【００１９】多孔質材料１４の被覆には、電解メッキ
（例えば米国特許第４，９７８，４３１号、第５，０９
８，５４４号号および第５，３７４，４９１号各明細
書）、カルボニルメッキ（米国特許第４，９５７，５４
３号明細書）、または物理的蒸着（“ＰＶＤ”）メッキ
法を使用することができる。さらに、機械的接合方法、
例えば接着、抵抗溶接、およびその他、を使用して材料
１４を中央コア１２に接続することができる。
（例えば米国特許第４，９７８，４３１号、第５，０９
８，５４４号号および第５，３７４，４９１号各明細
書）、カルボニルメッキ（米国特許第４，９５７，５４
３号明細書）、または物理的蒸着（“ＰＶＤ”）メッキ
法を使用することができる。さらに、機械的接合方法、
例えば接着、抵抗溶接、およびその他、を使用して材料
１４を中央コア１２に接続することができる。
【００２０】本発明の目的は、何時でもペースト処理お
よび電池やバッテリーの組立てに使用できる完全な電極
基材にペースト処理および打ち抜きできる多孔質基材の
連続的なストリップを製造する効率的な方法である。
よび電池やバッテリーの組立てに使用できる完全な電極
基材にペースト処理および打ち抜きできる多孔質基材の
連続的なストリップを製造する効率的な方法である。
【００２１】電極の、底部よりもはるかに多い電流を運
ぶ必要がある上部に、単極電極を電流分散グリッドと共
に取り付けることもできる。負電極の場合、ハイドレー
ン（加速）または急速充電下の電極の導電性および性能
を強化するために、銅製コアを有する基材１０を使用す
ることができる。
ぶ必要がある上部に、単極電極を電流分散グリッドと共
に取り付けることもできる。負電極の場合、ハイドレー
ン（加速）または急速充電下の電極の導電性および性能
を強化するために、銅製コアを有する基材１０を使用す
ることができる。
【００２２】この方法は、中間に中実シートを有し、両
側に多孔質シート、例えばニッケル発泡材またはニッケ
ルフェルト、を備えた、つまり中実シートおよび多孔質
ニッケルフェルトまたは発泡材のサンドイッチ構造の、
２極電極の製造にも使用できる。
側に多孔質シート、例えばニッケル発泡材またはニッケ
ルフェルト、を備えた、つまり中実シートおよび多孔質
ニッケルフェルトまたは発泡材のサンドイッチ構造の、
２極電極の製造にも使用できる。
【００２３】連続的な中実部分２０に取り付けた、展伸
された金属グリッドのストリップから製造された中央コ
ア１２に多孔質基材層１４（例えばポリウレタン発泡材
または適当なフェルト）を接着し、続いてカルボニル法
を使用してメッキし、アニール処理することにより、ペ
ースト処理し、最終電極に切断できる一体化された構造
を製造できることが確認された。
された金属グリッドのストリップから製造された中央コ
ア１２に多孔質基材層１４（例えばポリウレタン発泡材
または適当なフェルト）を接着し、続いてカルボニル法
を使用してメッキし、アニール処理することにより、ペ
ースト処理し、最終電極に切断できる一体化された構造
を製造できることが確認された。
【００２４】同様に、中央コア１２の両側に重合体状発
泡材（または適当な重合体、カーボンまたは他のフェル
ト１４）のシートを接着することにより、メッキおよび
アニールの後、２極電極用の一体化された基材を製造す
ることができる。
泡材（または適当な重合体、カーボンまたは他のフェル
ト１４）のシートを接着することにより、メッキおよび
アニールの後、２極電極用の一体化された基材を製造す
ることができる。
【００２５】また、ある種の発泡材およびフェルトをコ
ア１２メッシュに、接着以外の方法、例えば縫合または
熱的接続、により接合することもできる。
ア１２メッシュに、接着以外の方法、例えば縫合または
熱的接続、により接合することもできる。
【００２６】基材１０を製造する別の方法では、別に製
造した多孔質ニッケル構造を、展伸された、または穿孔
された、金属または他の適当な材料からなる、必要に応
じて、最終電極を打ち抜いた後のタブ２２を形成するた
めの中実ストリップを取り付けた、中央シートと共に焼
結する。
造した多孔質ニッケル構造を、展伸された、または穿孔
された、金属または他の適当な材料からなる、必要に応
じて、最終電極を打ち抜いた後のタブ２２を形成するた
めの中実ストリップを取り付けた、中央シートと共に焼
結する。
【００２７】２極電極は、中実シートの両側に、焼結ま
たは他の方法により多孔質構造を取り付けることにより
製造することもできる。
たは他の方法により多孔質構造を取り付けることにより
製造することもできる。
【００２８】どちらの場合も、容易に焼結できる粉末
（例えばINCOR タイプT-110 ）の層を将来の界面に付け
ることにより、ラミネートされた構造の強度を改良する
ことができる。
（例えばINCOR タイプT-110 ）の層を将来の界面に付け
ることにより、ラミネートされた構造の強度を改良する
ことができる。
【００２９】カルボニルメッキ法を使用し、ニッケル発
泡材またはニッケルフェルトの密度を制御しながら変え
ることにより、特定の規格に合った電極構造を得ること
ができる。この方法では、ニッケル堆積は、多孔質基
材、例えばポリウレタン発泡材またはポリエステルフェ
ルト１４、上でテトラカルボニルニッケルを熱分解させ
ることにより達成される。堆積速度は温度の関数である
ので、基材１０がメッキ区域を通過する際に基材の温度
を制御しながら変化させ、それによってニッケル密度お
よび同時に導電性を制御しながら変化させる様にメッキ
工程をプログラム化することができる。制御された、変
化する導電性を有する電極は、基材の連続ストリップか
ら製造することができる。
泡材またはニッケルフェルトの密度を制御しながら変え
ることにより、特定の規格に合った電極構造を得ること
ができる。この方法では、ニッケル堆積は、多孔質基
材、例えばポリウレタン発泡材またはポリエステルフェ
ルト１４、上でテトラカルボニルニッケルを熱分解させ
ることにより達成される。堆積速度は温度の関数である
ので、基材１０がメッキ区域を通過する際に基材の温度
を制御しながら変化させ、それによってニッケル密度お
よび同時に導電性を制御しながら変化させる様にメッキ
工程をプログラム化することができる。制御された、変
化する導電性を有する電極は、基材の連続ストリップか
ら製造することができる。
【００３０】図２は、展伸されたメッシュ１６のコア１
２を包み込むサンドイッチ構造の焼結層１４を有する電
極基材１０の断面図である。図４は、図２の線４−４に
沿って見た図である。
２を包み込むサンドイッチ構造の焼結層１４を有する電
極基材１０の断面図である。図４は、図２の線４−４に
沿って見た図である。
【００３１】図３は、メッキおよび焼結の前の、多孔質
導電性層により包み込まれた中実ニッケル板１８から製
造されたコア１２を示すものである。
導電性層により包み込まれた中実ニッケル板１８から製
造されたコア１２を示すものである。
【００３２】本発明の教示により、多くの例を製造し
た。 １．Expanded Metal Corp.から得た、厚さ０．００６イ
ンチ（０．１５mm）、密度４９０ g/m2 のニッケルメッ
シュ、およびHalltechTM7191温度接着剤を使用してメッ
シュに接着された２層のポリウレタン発泡材（それぞれ
厚さ約１．７mm、１インチあたり８０個［１cmあたり３
１．５個］の細孔を有する）を使用し、発泡材−メッシ
ュサンドイッチ構造を製造した。この発泡材−メッシュ
複合材料をカルボニル法によりメッキし、次いで還元性
雰囲気中、１０００℃で焼結した。 ２．Delker Corp.から得た、中実金属部分（厚さ０．０
１０インチ［０．２５mm］、２５０ g/m）を有する、エ
キスパンデッドメタルホイルを使用して別の試料を製造
した。再度、ポリウレタン発泡材を両側に接着し、この
複合材料をニッケルメッキし、次いで１０００℃で焼結
した。 ３．カーボンピッチ繊維フェルトの層（厚さ１．７mm、
シート密度２ oz/yd2 ［６７．５ g/m2 ］）をExpanded
Metal Corp.のニッケルメッシュの両側に接着し、カル
ボニル法によりニッケルメッキし、１０００℃で焼結し
た。 ４．厚さ０．００５インチ（０．１２mm）のニッケルホ
イルを使用し、両側に１１０ ppiポリウレタン発泡材の
厚さ１．７mmのシートを接着し、ニッケルメッキし、１
０００℃で焼結して組成物基材を製造した。
た。 １．Expanded Metal Corp.から得た、厚さ０．００６イ
ンチ（０．１５mm）、密度４９０ g/m2 のニッケルメッ
シュ、およびHalltechTM7191温度接着剤を使用してメッ
シュに接着された２層のポリウレタン発泡材（それぞれ
厚さ約１．７mm、１インチあたり８０個［１cmあたり３
１．５個］の細孔を有する）を使用し、発泡材−メッシ
ュサンドイッチ構造を製造した。この発泡材−メッシュ
複合材料をカルボニル法によりメッキし、次いで還元性
雰囲気中、１０００℃で焼結した。 ２．Delker Corp.から得た、中実金属部分（厚さ０．０
１０インチ［０．２５mm］、２５０ g/m）を有する、エ
キスパンデッドメタルホイルを使用して別の試料を製造
した。再度、ポリウレタン発泡材を両側に接着し、この
複合材料をニッケルメッキし、次いで１０００℃で焼結
した。 ３．カーボンピッチ繊維フェルトの層（厚さ１．７mm、
シート密度２ oz/yd2 ［６７．５ g/m2 ］）をExpanded
Metal Corp.のニッケルメッシュの両側に接着し、カル
ボニル法によりニッケルメッキし、１０００℃で焼結し
た。 ４．厚さ０．００５インチ（０．１２mm）のニッケルホ
イルを使用し、両側に１１０ ppiポリウレタン発泡材の
厚さ１．７mmのシートを接着し、ニッケルメッキし、１
０００℃で焼結して組成物基材を製造した。
【００３３】法令の規定により本発明の特定の実施態様
を例示し、説明したが、当業者には明らかな様に、請求
項により規定される本発明の形態内で変形が可能であ
り、本発明のある特徴を、他の特徴を使用せずに使用で
きる。
を例示し、説明したが、当業者には明らかな様に、請求
項により規定される本発明の形態内で変形が可能であ
り、本発明のある特徴を、他の特徴を使用せずに使用で
きる。
【００３４】以下に本発明の好ましい態様を示す。 （１）中央の導電性コア、コアに取り付けられた多孔質
導電性材料、および多孔質導電性材料をコアに接続する
手段を含んでなることを特徴とする電極基材。 （２）多孔質導電性材料が、ニッケル発泡材およびニッ
ケルフェルトからなる群から選択される、（１）に記載
の基材。 （３）コアがエキスパンデッドメタルである、（１）に
記載の基材。 （４）コアがプレートである、（１）に記載の基材。 （５）コアが穿孔されている、（１）に記載の基材。 （６）コアにタブが接続されている、（１）に記載の基
材。 （７）コアの導電性が基材の上部から基材の底部かけて
変化する、（１）に記載の基材。 （８）コアが、鋼、ニッケルメッキされた鋼、ニッケ
ル、銅および導電性プラスチックからなる群から選択さ
れる、（１）に記載の基材。 （９）基材が焼結されている、（１）に記載の基材。 （１０）ニッケル粉末を含む、（１）に記載の基材。 （１１）多孔質材料がコアに接着されている、（１）に
記載の基材。 （１２）基材が、テトラカルボニルニッケルの分解によ
り多孔質材料上に堆積したニッケルを含む、（１）に記
載の基材。 （１３）下記１）〜４）を含んでなるバッテリー電極基
材の製造法。 １）対向する側部を有する導電性コアを用意すること、 ２）コアの各側部に少なくとも一つの多孔質層を固着さ
せること、 ３）多孔質層上にニッケルメッキすること、および ４）基材を焼結させること。 を含んでなることを特徴とする方法。 （１４）コアが、プレート、ホイル、メッシュおよびエ
キスパンデッドメタルからなる群から選択される、（１
３）に記載の方法。 （１５）多孔質層が、発泡材およびフェルトからなる群
から選択される、（１３）に記載の方法。 （１６）多孔質層が、コアに接着されている、（１３）
に記載の方法。 （１７）焼結の前にニッケル粉末を基材に加える、（１
３）に記載の方法。 （１８）タブがコアから形成されている、（１３）に記
載の方法。 （１９）ニッケルが、テトラカルボニルニッケルの分解
により多孔質層上に堆積している、（１３）に記載の方
法。 （２０）前記（１３）の３）のメッキ工程を調整し、基
材の導電性を制御しながら変化させる、（１３）に記載
の方法。 （２１）導電性コアを用意し、前記コアを多孔質層で包
み込み、前記多孔質層上にニッケルをカルボニルメッキ
し、基材を焼結させることにより製造される電極基材。 （２２）コアが、プレート、ホイル、メッシュおよびエ
キスパンデッドメタルからなる群から選択される、（２
１）に記載の基材。 （２３）多孔質層が、発泡材およびフェルトからなる群
から選択される、（２１）に記載の基材。 （２４）タブがコアから形成されている、（２１）に記
載の基材。
導電性材料、および多孔質導電性材料をコアに接続する
手段を含んでなることを特徴とする電極基材。 （２）多孔質導電性材料が、ニッケル発泡材およびニッ
ケルフェルトからなる群から選択される、（１）に記載
の基材。 （３）コアがエキスパンデッドメタルである、（１）に
記載の基材。 （４）コアがプレートである、（１）に記載の基材。 （５）コアが穿孔されている、（１）に記載の基材。 （６）コアにタブが接続されている、（１）に記載の基
材。 （７）コアの導電性が基材の上部から基材の底部かけて
変化する、（１）に記載の基材。 （８）コアが、鋼、ニッケルメッキされた鋼、ニッケ
ル、銅および導電性プラスチックからなる群から選択さ
れる、（１）に記載の基材。 （９）基材が焼結されている、（１）に記載の基材。 （１０）ニッケル粉末を含む、（１）に記載の基材。 （１１）多孔質材料がコアに接着されている、（１）に
記載の基材。 （１２）基材が、テトラカルボニルニッケルの分解によ
り多孔質材料上に堆積したニッケルを含む、（１）に記
載の基材。 （１３）下記１）〜４）を含んでなるバッテリー電極基
材の製造法。 １）対向する側部を有する導電性コアを用意すること、 ２）コアの各側部に少なくとも一つの多孔質層を固着さ
せること、 ３）多孔質層上にニッケルメッキすること、および ４）基材を焼結させること。 を含んでなることを特徴とする方法。 （１４）コアが、プレート、ホイル、メッシュおよびエ
キスパンデッドメタルからなる群から選択される、（１
３）に記載の方法。 （１５）多孔質層が、発泡材およびフェルトからなる群
から選択される、（１３）に記載の方法。 （１６）多孔質層が、コアに接着されている、（１３）
に記載の方法。 （１７）焼結の前にニッケル粉末を基材に加える、（１
３）に記載の方法。 （１８）タブがコアから形成されている、（１３）に記
載の方法。 （１９）ニッケルが、テトラカルボニルニッケルの分解
により多孔質層上に堆積している、（１３）に記載の方
法。 （２０）前記（１３）の３）のメッキ工程を調整し、基
材の導電性を制御しながら変化させる、（１３）に記載
の方法。 （２１）導電性コアを用意し、前記コアを多孔質層で包
み込み、前記多孔質層上にニッケルをカルボニルメッキ
し、基材を焼結させることにより製造される電極基材。 （２２）コアが、プレート、ホイル、メッシュおよびエ
キスパンデッドメタルからなる群から選択される、（２
１）に記載の基材。 （２３）多孔質層が、発泡材およびフェルトからなる群
から選択される、（２１）に記載の基材。 （２４）タブがコアから形成されている、（２１）に記
載の基材。
【図１】本発明の一実施態様を示す平面図。
【図２】本発明の一実施態様を示す側面図。
【図３】本発明の一実施態様を示す平面図。
【図４】図２の線４−４に沿って見た図。
１０ 複合材料基材 １２ 中央コア １４ 多孔質有機材料 １６ メッシュ １８ プレート ２０ 中実部分 ２２ タブ
フロントページの続き (72)発明者 ジョン、アンブロウズ カナダ国オンタリオ州、バーリントン、レ イクショアー、ロード、5280、アパートメ ント、705 (72)発明者 カート，ケイ．クッシュニー カナダ国オンタリオ州、バーリントン、ウ ォーカーズ、ライン、2055、ユニット、 101 (72)発明者 ジェイムズ、アレクサンダー イー．ベル カナダ国オンタリオ州、オウクビル、ショ アーライン、ドライブ、3217 (72)発明者 ブラディミーア、パサーリン カナダ国オンタリオ州、ミシソウガ、ソウ ミル、バレイ、ドライブ、4410 (72)発明者 ピーター、ジェイ．キャラル カナダ国オンタリオ州、ミシソウガ、セロ ード、コート、2537
Claims (14)
- 【請求項１】中央の導電性コア、コアに取り付けられた
多孔質導電性材料、および多孔質導電性材料をコアに接
続する手段を含んでなることを特徴とする電極基材。 - 【請求項２】多孔質導電性材料が、ニッケル発泡材およ
びニッケルフェルトからなる群から選択される、請求項
１に記載の基材。 - 【請求項３】コアがエキスパンデッドメタルである、請
求項１に記載の基材。 - 【請求項４】コアがプレートである、請求項１に記載の
基材。 - 【請求項５】コアが穿孔されている、請求項１に記載の
基材。 - 【請求項６】コアにタブが接続されている、請求項１に
記載の基材。 - 【請求項７】コアの導電性が基材の上部から基材の底部
かけて変化する、請求項１に記載の基材。 - 【請求項８】コアが、鋼、ニッケルメッキされた鋼、ニ
ッケル、銅および導電性プラスチックからなる群から選
択される、請求項１に記載の基材。 - 【請求項９】基材が焼結されている、請求項１に記載の
基材。 - 【請求項１０】ニッケル粉末を含む、請求項１に記載の
基材。 - 【請求項１１】多孔質材料がコアに接着されている、請
求項１に記載の基材。 - 【請求項１２】基材が、テトラカルボニルニッケルの分
解により多孔質材料上に堆積したニッケルを含む、請求
項１に記載の基材。 - 【請求項１３】下記１）〜４）を含んでなるバッテリー
電極基材の製造法。 １）対向する側部を有する導電性コアを用意すること、 ２）コアの各側部に少なくとも一つの多孔質層を固着さ
せること、 ３）多孔質層上にニッケルメッキすること、および ４）基材を焼結させること。 - 【請求項１４】導電性コアを用意し、前記コアを多孔質
層で包み込み、前記多孔質層上にニッケルをカルボニル
メッキし、基材を焼結させることにより製造される電極
基材。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/601738 | 1996-02-15 | ||
| US08/601,738 US5700363A (en) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | Porous nickel electrode substrate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09231978A true JPH09231978A (ja) | 1997-09-05 |
| JP3321011B2 JP3321011B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=24408580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03024197A Expired - Fee Related JP3321011B2 (ja) | 1996-02-15 | 1997-02-14 | 多孔質ニッケル電極基材 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5700363A (ja) |
| EP (1) | EP0790656B1 (ja) |
| JP (1) | JP3321011B2 (ja) |
| CA (1) | CA2189100C (ja) |
| DE (1) | DE69704892T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015531542A (ja) * | 2012-09-06 | 2015-11-02 | オプシストバ・ス・オルガニチノイ・アトベツトベンノスチュ（タバーリシストバ・エネルギチーチェスキフ・イ・エレクトロモビーリニフ・プロエクトフ）Ｏｂｓｃｈｅｓｔｖｏ Ｓｏｇｒａｎｉｃｈｅｎｎｏｙ Ｏｔｖｅｔｓｔｖｅｎｎｏｓｔｙｕ ‘Ｔｏｖａｒｉｓｃｈｅｓｔｖｏ Ｅｎｅｒｇｅｔｉｃｈｅｓｋｉｋｈ Ｉ Ｅｌｅｋｔｒｏｍｏｂｉｌｎｉｋｈ Ｐｒｏｅｋｔｏｖ’ | 高出力電気二重層キャパシタ |
| JP2022117960A (ja) * | 2021-02-01 | 2022-08-12 | 本田技研工業株式会社 | 電極および蓄電デバイス |
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| KR102886417B1 (ko) * | 2025-07-09 | 2025-11-14 | 주식회사 한울인터내셔널 | 도전 스펀지를 제조하기 위한 방법 및 이에 의하여 제조된 도전 스펀지 |
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|---|---|---|---|---|
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