JPH10334898A - アルカリ蓄電池とその電極およびその製造法 - Google Patents
アルカリ蓄電池とその電極およびその製造法Info
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- JPH10334898A JPH10334898A JP9141967A JP14196797A JPH10334898A JP H10334898 A JPH10334898 A JP H10334898A JP 9141967 A JP9141967 A JP 9141967A JP 14196797 A JP14196797 A JP 14196797A JP H10334898 A JPH10334898 A JP H10334898A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板の集電性および活物質保持力を改良し
て、充放電特性および充放電サイクル特性に優れたアル
カリ蓄電池を提供する。 【解決手段】 金属板またはこれに穿孔した導電性芯材
１と、その両表面より起毛しているニッケル繊維２とが
一体化している基板に活物質を充填した電極であり、基
板のニッケル繊維は、その先端あるいは大半部分が電極
内部において屈曲または湾曲している。
て、充放電特性および充放電サイクル特性に優れたアル
カリ蓄電池を提供する。 【解決手段】 金属板またはこれに穿孔した導電性芯材
１と、その両表面より起毛しているニッケル繊維２とが
一体化している基板に活物質を充填した電極であり、基
板のニッケル繊維は、その先端あるいは大半部分が電極
内部において屈曲または湾曲している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアルカリ蓄電池とそ
の電極の製造法に関するものである。
の電極の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アルカリ蓄電池はその利用機器である通
信機、パーソナルコンピュータなどの携帯化が進むにつ
れて市場規模を拡大してきた。これらの分野においては
最近では軽量かつ高容量な電池への需要が急激に伸びて
いる。また、電動工具、補助動力など大電流での充放電
が必要な用途においても、アルカリ蓄電池の需要は高ま
っている。
信機、パーソナルコンピュータなどの携帯化が進むにつ
れて市場規模を拡大してきた。これらの分野においては
最近では軽量かつ高容量な電池への需要が急激に伸びて
いる。また、電動工具、補助動力など大電流での充放電
が必要な用途においても、アルカリ蓄電池の需要は高ま
っている。
【０００３】アルカリ蓄電池用電極の製造法は大別し
て、パンチングメタルなどの導電性芯材にニッケル粉末
と増粘剤とを混練したペーストを塗着し、これを焼結し
た基板に活物質を含浸することによって得られる焼結式
と、発泡メタル、ニッケル不織布などの金属多孔体ある
いはパンチングメタルやエキスパンドメタルなどの導電
性芯材に、活物質を含むペーストを充填または塗着して
得られるペースト式とがある。
て、パンチングメタルなどの導電性芯材にニッケル粉末
と増粘剤とを混練したペーストを塗着し、これを焼結し
た基板に活物質を含浸することによって得られる焼結式
と、発泡メタル、ニッケル不織布などの金属多孔体ある
いはパンチングメタルやエキスパンドメタルなどの導電
性芯材に、活物質を含むペーストを充填または塗着して
得られるペースト式とがある。
【０００４】本発明に類似したものとして、先に公開さ
れた特開昭６１−２９３６１８号公報において、ステン
レス鋼網に繊維状ニッケルを植毛して、これを圧延して
焼結した基板が提案されている。これは、上述したよう
な焼結式極板において、焼結されたニッケル基板の亀裂
発生や、基板厚みの制御が不可能となるといった不都合
を解決するものである。
れた特開昭６１−２９３６１８号公報において、ステン
レス鋼網に繊維状ニッケルを植毛して、これを圧延して
焼結した基板が提案されている。これは、上述したよう
な焼結式極板において、焼結されたニッケル基板の亀裂
発生や、基板厚みの制御が不可能となるといった不都合
を解決するものである。
【０００５】また、特開平８−１４４１５３号公報で
は、炭素繊維を含む糸条からなる基布層と基布層より起
毛したした立毛部からなる炭素繊維パイル布帛が提案さ
れている。これは、二次電池、特にナトリウム−硫黄電
池の電極導電材（基板）として使用することをねらいと
したものであり、アルカリ蓄電池用基板としては不向き
なものであった。
は、炭素繊維を含む糸条からなる基布層と基布層より起
毛したした立毛部からなる炭素繊維パイル布帛が提案さ
れている。これは、二次電池、特にナトリウム−硫黄電
池の電極導電材（基板）として使用することをねらいと
したものであり、アルカリ蓄電池用基板としては不向き
なものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ペースト式電極の基板
としては、活物質の導電性が低いニッケル極では発泡メ
タルやニッケル不織布などの金属多孔体が使用されてい
る。これらの基板は、基板中央部に導電性芯材が通って
いる焼結式基板と比較して、活物質から電流の出入口と
しての電極端子までの集電経路が長いため大電流での充
放電特性が劣る。また、焼結式基板と比較して総じて基
板の空孔径が大きいため基板強度や活物質の保持力も劣
る。ニッケル極においては充放電を繰り返すと活物質の
体積が大きく変化し、電解液を吸収して極板が膨潤す
る。その際、活物質の保持力が低いと、基板と活物質粒
子との接触性が低下しやすく集電能力の劣化が大きい。
としては、活物質の導電性が低いニッケル極では発泡メ
タルやニッケル不織布などの金属多孔体が使用されてい
る。これらの基板は、基板中央部に導電性芯材が通って
いる焼結式基板と比較して、活物質から電流の出入口と
しての電極端子までの集電経路が長いため大電流での充
放電特性が劣る。また、焼結式基板と比較して総じて基
板の空孔径が大きいため基板強度や活物質の保持力も劣
る。ニッケル極においては充放電を繰り返すと活物質の
体積が大きく変化し、電解液を吸収して極板が膨潤す
る。その際、活物質の保持力が低いと、基板と活物質粒
子との接触性が低下しやすく集電能力の劣化が大きい。
【０００７】一方、活物質の導電性が比較的高いカドミ
ウム極、水素吸蔵合金極では基板としてパンチングメタ
ルなどの二次元の導電性芯材を使用し、さらに導電性を
補うためにカーボン粉末あるいはその繊維などの導電
材、活物質保持力を補うための結着剤などを添加した電
極が普及している。しかし、導電材の添加によっても大
電流で充放電する場合には集電能力がなお不足してい
た。
ウム極、水素吸蔵合金極では基板としてパンチングメタ
ルなどの二次元の導電性芯材を使用し、さらに導電性を
補うためにカーボン粉末あるいはその繊維などの導電
材、活物質保持力を補うための結着剤などを添加した電
極が普及している。しかし、導電材の添加によっても大
電流で充放電する場合には集電能力がなお不足してい
た。
【０００８】なお、ニッケル極についても電極製造コス
トの低廉化のため、パンチングメタルなどの二次元の導
電性芯材を使用した電極の検討が従来からなされている
が、適当な導電材、結着剤が得られていないため、充放
電特性、充放電サイクル寿命特性が劣るため、まだ実用
化されていない。
トの低廉化のため、パンチングメタルなどの二次元の導
電性芯材を使用した電極の検討が従来からなされている
が、適当な導電材、結着剤が得られていないため、充放
電特性、充放電サイクル寿命特性が劣るため、まだ実用
化されていない。
【０００９】焼結式電極は大電流での充放電特性はペー
スト式電極より優れているが、その基板はペースト式基
板と比べて空孔率が低く、また多孔体の厚みを厚くする
ことが困難であるため単位体積当たりの電池容量はペー
スト式よりも低い。さらに焼結式の空孔径はペースト式
のそれより小さいため、必要量の活物質を充填するため
には活物質塩溶液の含浸を数回くり返す必要があるなど
製法が繁雑であるという課題もある。
スト式電極より優れているが、その基板はペースト式基
板と比べて空孔率が低く、また多孔体の厚みを厚くする
ことが困難であるため単位体積当たりの電池容量はペー
スト式よりも低い。さらに焼結式の空孔径はペースト式
のそれより小さいため、必要量の活物質を充填するため
には活物質塩溶液の含浸を数回くり返す必要があるなど
製法が繁雑であるという課題もある。
【００１０】本発明は、このような課題を解決するもの
で、アルカリ蓄電池において従来のペースト式電極と同
等の電池容量を維持するとともに、活物質保持力、集電
性が改善された、優れた充放電特性とサイクル寿命特性
を持った電極を提供するものである。
で、アルカリ蓄電池において従来のペースト式電極と同
等の電池容量を維持するとともに、活物質保持力、集電
性が改善された、優れた充放電特性とサイクル寿命特性
を持った電極を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では正極と負極とセパレータとアルカリ電解
液とからなり、正・負極のうちの少なくとも一方の電極
は、金属板またはネット等の多孔性素材からなる導電性
芯材と、この芯材の両表面より起毛しているニッケル繊
維とが一体化した基板に活物質を充填したものであっ
て、基板のニッケル繊維は、その先端または大半部分が
電極内部において屈曲または湾曲しているものである。
に、本発明では正極と負極とセパレータとアルカリ電解
液とからなり、正・負極のうちの少なくとも一方の電極
は、金属板またはネット等の多孔性素材からなる導電性
芯材と、この芯材の両表面より起毛しているニッケル繊
維とが一体化した基板に活物質を充填したものであっ
て、基板のニッケル繊維は、その先端または大半部分が
電極内部において屈曲または湾曲しているものである。
【００１２】この電極内部においては基板のニッケル繊
維の単位面積当たりの存在量すなわち面密度は、電極中
央部よりも電極表面部分の方が高く、またニッケル繊維
相互間の間隔は電極中央部よりも電極表面部分の方が狭
くなっている。
維の単位面積当たりの存在量すなわち面密度は、電極中
央部よりも電極表面部分の方が高く、またニッケル繊維
相互間の間隔は電極中央部よりも電極表面部分の方が狭
くなっている。
【００１３】また、この電極の製造法は、導電性芯材の
両面に接着剤を塗布してから樹脂繊維を、例えば静電植
毛により一体化する工程と、導電性芯材および樹脂繊維
の表面に例えば無電解メッキや電気メッキによって所望
の厚みまでニッケルを被覆する工程と、樹脂繊維と接着
剤を熱分解除去し、導電性芯材の表面および樹脂繊維表
面を被覆しているニッケルとを焼結する工程とより得ら
れた基板をあらかじめプレスしてその厚みを調整する工
程と、活物質を充填する工程と、再びプレスして所望の
厚みに調整する工程とからなるものである。
両面に接着剤を塗布してから樹脂繊維を、例えば静電植
毛により一体化する工程と、導電性芯材および樹脂繊維
の表面に例えば無電解メッキや電気メッキによって所望
の厚みまでニッケルを被覆する工程と、樹脂繊維と接着
剤を熱分解除去し、導電性芯材の表面および樹脂繊維表
面を被覆しているニッケルとを焼結する工程とより得ら
れた基板をあらかじめプレスしてその厚みを調整する工
程と、活物質を充填する工程と、再びプレスして所望の
厚みに調整する工程とからなるものである。
【００１４】なお、基板に活物質を充填する方法として
は、活物質を主成分とするペーストを充填する方法（ペ
ースト式）による場合、電極にしたときの厚みの１．５
〜３倍に予備的にプレスしてから活物質ペーストを充填
すると、均一に活物質を充填することができる。
は、活物質を主成分とするペーストを充填する方法（ペ
ースト式）による場合、電極にしたときの厚みの１．５
〜３倍に予備的にプレスしてから活物質ペーストを充填
すると、均一に活物質を充填することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、アルカ
リ蓄電池について規定したものであり、正極と負極とセ
パレータとアルカリ電解液とからなるアルカリ蓄電池で
あって、正・負極のうちの少なくとも一方の電極は、金
属板またはネット等の多孔性素材からなる導電性芯材
と、この導電性芯材より起毛しているニッケル繊維とが
一体化している基板に活物質を充填したものであって、
ニッケル繊維はその先端または大半部分が電極内部で屈
曲または湾曲しているものである。
リ蓄電池について規定したものであり、正極と負極とセ
パレータとアルカリ電解液とからなるアルカリ蓄電池で
あって、正・負極のうちの少なくとも一方の電極は、金
属板またはネット等の多孔性素材からなる導電性芯材
と、この導電性芯材より起毛しているニッケル繊維とが
一体化している基板に活物質を充填したものであって、
ニッケル繊維はその先端または大半部分が電極内部で屈
曲または湾曲しているものである。
【００１６】請求項２に記載の発明は、アルカリ蓄電池
について規定したものであり、正・負極のうちの少なく
とも一方の電極は、金属板またはネット等の多孔性素材
からなる導電性芯材と前記導電性芯材の両表面より起毛
しているニッケル繊維とが一体化した基板に活物質を充
填したものであって、電極内部においてニッケル繊維の
面密度は電極中央部よりも電極表面部分の方が高いもの
である。
について規定したものであり、正・負極のうちの少なく
とも一方の電極は、金属板またはネット等の多孔性素材
からなる導電性芯材と前記導電性芯材の両表面より起毛
しているニッケル繊維とが一体化した基板に活物質を充
填したものであって、電極内部においてニッケル繊維の
面密度は電極中央部よりも電極表面部分の方が高いもの
である。
【００１７】請求項３に記載の発明も、アルカリ蓄電池
について規定したものであり、正・負極のうちの少なく
とも一方の電極は、金属板またはネット等の多孔性素材
からなる導電性芯材と、この導電性芯材の両表面より起
毛しているニッケル繊維とが一体化した基板に活物質を
充填したものであって、電極内部においてニッケル繊維
相互間の間隔が電極中央部よりも電極表面部分の方が狭
いものである。
について規定したものであり、正・負極のうちの少なく
とも一方の電極は、金属板またはネット等の多孔性素材
からなる導電性芯材と、この導電性芯材の両表面より起
毛しているニッケル繊維とが一体化した基板に活物質を
充填したものであって、電極内部においてニッケル繊維
相互間の間隔が電極中央部よりも電極表面部分の方が狭
いものである。
【００１８】また、請求項４に記載の発明は、電極の製
造法について規定したものである。導電性芯材とその両
表面より起毛しているニッケル繊維とが一体化した基板
では、基板中央の導電性芯材からニッケル繊維の先端に
向かうに従って基板抵抗が高くなる。電極内部において
も、ニッケル繊維の直立構造が維持されていると、電極
表面部分の基板抵抗が高くなり分極が大きくなる。そこ
で、電極内部でニッケル繊維の先端あるいは大半部分に
おいて屈曲または湾曲させることで、電極中央部より電
極表面層のニッケル繊維の面密度を高くし、かつニッケ
ル繊維相互間の間隔を狭くすると、電極表面層の基板抵
抗が低下して分極が小さくなり、充放電特性を改善でき
る。
造法について規定したものである。導電性芯材とその両
表面より起毛しているニッケル繊維とが一体化した基板
では、基板中央の導電性芯材からニッケル繊維の先端に
向かうに従って基板抵抗が高くなる。電極内部において
も、ニッケル繊維の直立構造が維持されていると、電極
表面部分の基板抵抗が高くなり分極が大きくなる。そこ
で、電極内部でニッケル繊維の先端あるいは大半部分に
おいて屈曲または湾曲させることで、電極中央部より電
極表面層のニッケル繊維の面密度を高くし、かつニッケ
ル繊維相互間の間隔を狭くすると、電極表面層の基板抵
抗が低下して分極が小さくなり、充放電特性を改善でき
る。
【００１９】また、電極表面層のニッケル繊維の面密度
が高く、かつニッケル繊維相互間の間隔を狭くすること
で、電極表面部分での活物質保持力が向上するため、充
放電サイクル特性も改善される。
が高く、かつニッケル繊維相互間の間隔を狭くすること
で、電極表面部分での活物質保持力が向上するため、充
放電サイクル特性も改善される。
【００２０】
（実施例）厚さ６０μｍ、パンチング孔径１ｍｍ、開孔
率４２％のニッケルメッキした鉄製パンチングメタルの
両面にフェノール系接着剤（固形分２０％）を、その塗
布量が５０ｇ／ｍ2になるようにスプレーで塗布した。
続いて、接着剤が乾燥する前に、直径３０μｍ、長さ２
ｍｍのレーヨン繊維を電極を備えたふるいから振り落と
しつつ、ふるい内の電極とパンチングメタルとの間に７
０ｋＶの電圧を印加してレーヨン繊維を帯電させて静電
植毛を行った。
率４２％のニッケルメッキした鉄製パンチングメタルの
両面にフェノール系接着剤（固形分２０％）を、その塗
布量が５０ｇ／ｍ2になるようにスプレーで塗布した。
続いて、接着剤が乾燥する前に、直径３０μｍ、長さ２
ｍｍのレーヨン繊維を電極を備えたふるいから振り落と
しつつ、ふるい内の電極とパンチングメタルとの間に７
０ｋＶの電圧を印加してレーヨン繊維を帯電させて静電
植毛を行った。
【００２１】次いで接着剤を硬化させるため１２０℃で
１０分間乾燥させた後、無電解メッキによりレーヨン繊
維およびパンチングメタルの表面に厚さ０．５μｍのニ
ッケル−リン合金を被覆した。その後、電気メッキ用ワ
ット浴中で電流密度１０Ａ／ｄｍ2でニッケルメッキ重
量が３００ｇ／ｍ2になるように電気ニッケルメッキを
施した。
１０分間乾燥させた後、無電解メッキによりレーヨン繊
維およびパンチングメタルの表面に厚さ０．５μｍのニ
ッケル−リン合金を被覆した。その後、電気メッキ用ワ
ット浴中で電流密度１０Ａ／ｄｍ2でニッケルメッキ重
量が３００ｇ／ｍ2になるように電気ニッケルメッキを
施した。
【００２２】この後、先のフェノール系接着剤とレーヨ
ン繊維とを熱分解して除去するために大気中で７００℃
で５分間の焼成をおこなった。続いて、窒素−水素気流
中において１０００℃でパンチングメタルとニッケル繊
維の焼結を行い、本発明による基板ａを作製した。得ら
れた基板ａの厚みは４ｍｍであった。
ン繊維とを熱分解して除去するために大気中で７００℃
で５分間の焼成をおこなった。続いて、窒素−水素気流
中において１０００℃でパンチングメタルとニッケル繊
維の焼結を行い、本発明による基板ａを作製した。得ら
れた基板ａの厚みは４ｍｍであった。
【００２３】図１はこの基板ａの拡大概略図である。図
中１はニッケルメッキした鉄製パンチングメタルであ
り、２はコアであるレーヨン繊維が熱分解して中空とな
ったニケル繊維を示している。
中１はニッケルメッキした鉄製パンチングメタルであ
り、２はコアであるレーヨン繊維が熱分解して中空とな
ったニケル繊維を示している。
【００２４】次に得られた基板ａを加圧して厚さ１．４
ｍｍに調整した後、所定の位置に５ｍｍ四方の金型で厚
さ約０．２ｍｍまで圧縮して活物質が充填されないリー
ド取付部分を形成した。
ｍｍに調整した後、所定の位置に５ｍｍ四方の金型で厚
さ約０．２ｍｍまで圧縮して活物質が充填されないリー
ド取付部分を形成した。
【００２５】続いて市販の水酸化ニッケル９０部と水酸
化コバルト１０部にペースト中の水分率が３０％となる
量の水を加えて混練したペーストを基板ａに充填し、９
０℃で３０分間乾燥した後、加圧して厚さ０．７ｍｍに
調整した。このようにして得られたニッケル電極を幅３
５ｍｍ、長さ１１０ｍｍに裁断した。このニッケル電極
の容量は約１６００ｍＡｈである。そして活物質が充填
されていない所定の位置にニッケルリード板をスポット
溶接してニッケル極３とした。
化コバルト１０部にペースト中の水分率が３０％となる
量の水を加えて混練したペーストを基板ａに充填し、９
０℃で３０分間乾燥した後、加圧して厚さ０．７ｍｍに
調整した。このようにして得られたニッケル電極を幅３
５ｍｍ、長さ１１０ｍｍに裁断した。このニッケル電極
の容量は約１６００ｍＡｈである。そして活物質が充填
されていない所定の位置にニッケルリード板をスポット
溶接してニッケル極３とした。
【００２６】負極には水素吸蔵合金極を用いた。これは
ＭｍＮｉ3.55Ｍｎ0.4Ａｌ0.3Ｃｏ0. 75からなる組成の水
素吸蔵合金を粉砕して５０μｍ以下の粉末を用意し、こ
れを８０℃の３１％ＫＯＨ水溶液に１時間入れて、合金
粉末表面の酸化被膜を取り除く活性化処理を行った。こ
の粉末に１．５ｗｔ％カルボキシメチルセルロース水溶
液を加えたペーストを発泡状ニッケル板に充填し、９０
℃で３０分間乾燥した後、加圧して厚さ０．４ｍｍに調
整した。その後５ｗｔ％のフッ素樹脂ディスパージョン
でコーティングし、乾燥した後、幅３５ｍｍ、長さ１４
５ｍｍに裁断して水素合金極４とした。
ＭｍＮｉ3.55Ｍｎ0.4Ａｌ0.3Ｃｏ0. 75からなる組成の水
素吸蔵合金を粉砕して５０μｍ以下の粉末を用意し、こ
れを８０℃の３１％ＫＯＨ水溶液に１時間入れて、合金
粉末表面の酸化被膜を取り除く活性化処理を行った。こ
の粉末に１．５ｗｔ％カルボキシメチルセルロース水溶
液を加えたペーストを発泡状ニッケル板に充填し、９０
℃で３０分間乾燥した後、加圧して厚さ０．４ｍｍに調
整した。その後５ｗｔ％のフッ素樹脂ディスパージョン
でコーティングし、乾燥した後、幅３５ｍｍ、長さ１４
５ｍｍに裁断して水素合金極４とした。
【００２７】このニッケル極３と水素吸蔵合金極４との
間にスルホン化処理したポリプロピレン製不織布セパレ
ータ５を介在させて渦巻状に捲回し、４／５Ａサイズの
電池ケース６に収納した。その後、比重１．３０の水酸
化カリウム水溶液に３０ｇ／ｌの水酸化リチウムを溶解
した電解液を所定量注入し、正極端子を固定した封口板
７でケース開口部を封口して図２に示すような密閉型ニ
ッケル−水素蓄電池を構成した。このようにして本発明
の電池Ａを作製した。
間にスルホン化処理したポリプロピレン製不織布セパレ
ータ５を介在させて渦巻状に捲回し、４／５Ａサイズの
電池ケース６に収納した。その後、比重１．３０の水酸
化カリウム水溶液に３０ｇ／ｌの水酸化リチウムを溶解
した電解液を所定量注入し、正極端子を固定した封口板
７でケース開口部を封口して図２に示すような密閉型ニ
ッケル−水素蓄電池を構成した。このようにして本発明
の電池Ａを作製した。
【００２８】（比較例）市販の水酸化ニッケル９０部と
水酸化コバルト１０部にペースト中の水分率が３０％と
なる量の水を加えて混練したペーストを、厚さ６０μ
ｍ、パンチング孔径１ｍｍ、開孔率４２％のニッケルメ
ッキした鉄製パンチングメタルの両面に、それぞれ０．
６ｍｍずつ塗着し、９０℃で３０分間乾燥した後、加圧
して厚さ０６５ｍｍに調整した。以下実施例と同様にし
て電池Ｂを作製した。
水酸化コバルト１０部にペースト中の水分率が３０％と
なる量の水を加えて混練したペーストを、厚さ６０μ
ｍ、パンチング孔径１ｍｍ、開孔率４２％のニッケルメ
ッキした鉄製パンチングメタルの両面に、それぞれ０．
６ｍｍずつ塗着し、９０℃で３０分間乾燥した後、加圧
して厚さ０６５ｍｍに調整した。以下実施例と同様にし
て電池Ｂを作製した。
【００２９】次に電池Ａ，Ｂの放電特性を評価した。１
ＣｍＡで７２分間充電した後、放電電流を０．２Ｃｍ
Ａ，１ＣｍＡ，３ＣｍＡとして１．０Ｖまで放電したと
きのそれぞれの電池の放電容量を（表１）に示す。
ＣｍＡで７２分間充電した後、放電電流を０．２Ｃｍ
Ａ，１ＣｍＡ，３ＣｍＡとして１．０Ｖまで放電したと
きのそれぞれの電池の放電容量を（表１）に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】（表１）の結果に示すように、実施例によ
る電池Ａは電池Ｂに比較して活物質の保持、集電性の向
上により放電容量、放電平均電圧ともに大幅に向上し
た。
る電池Ａは電池Ｂに比較して活物質の保持、集電性の向
上により放電容量、放電平均電圧ともに大幅に向上し
た。
【００３２】次に、電池Ａ，Ｂの各３セルについて、２
０℃で０．５ＣｍＡで３時間充電し１ＣｍＡで０．９Ｖ
まで放電するサイクル寿命試験を行い、放電容量が初期
容量の６０％まで低下したときのサイクル数を（表２）
に示す。
０℃で０．５ＣｍＡで３時間充電し１ＣｍＡで０．９Ｖ
まで放電するサイクル寿命試験を行い、放電容量が初期
容量の６０％まで低下したときのサイクル数を（表２）
に示す。
【００３３】
【表２】
【００３４】（表２）の結果に示すように実施例による
電池Ａは電池Ｂに比較して、充放電サイクル寿命特性が
大幅に向上した。これも基板の改良により活物質の保持
力と集電機能が良好になったことによる。
電池Ａは電池Ｂに比較して、充放電サイクル寿命特性が
大幅に向上した。これも基板の改良により活物質の保持
力と集電機能が良好になったことによる。
【００３５】なお、実施例では導電性芯材にパンチング
メタルを使用したが、開孔部のない金属板、金網、エキ
スパンドメタルなどを使用しても同様な効果が得られ
る。樹脂繊維についてもレーヨン繊維以外にアクリル、
ナイロンなどの樹脂繊維を使用してもよい。
メタルを使用したが、開孔部のない金属板、金網、エキ
スパンドメタルなどを使用しても同様な効果が得られ
る。樹脂繊維についてもレーヨン繊維以外にアクリル、
ナイロンなどの樹脂繊維を使用してもよい。
【００３６】また、実施例では植毛型基板をニッケル極
に使用した場合について述べたが、カドミウム極、水素
吸蔵合金極に使用した場合についても同様な効果が得ら
れる。
に使用した場合について述べたが、カドミウム極、水素
吸蔵合金極に使用した場合についても同様な効果が得ら
れる。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、アルカリ蓄電池および
その電極において、基板の集電性、電極としての活物質
保持力が改善されるため、充放電特性、充放電サイクル
寿命特性が向上する。
その電極において、基板の集電性、電極としての活物質
保持力が改善されるため、充放電特性、充放電サイクル
寿命特性が向上する。
【図１】本発明の実施例における基板の拡大模式図
【図２】同実施例における電池の断面概略図
１ ニッケルメッキした鉄製パンチングメタル ２ ニッケル繊維 ３ ニッケル極 ４ 水素吸蔵合金極 ５ セパレータ ６ 電池ケース ７ 封口板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 克博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】正極と負極とセパレータとアルカリ電解液
とからなり、正・負極のうちの少なくとも一方の電極
は、金属板またはネット等の多孔性素材からなる導電性
芯材と、この芯材の両表面より起毛しているニッケル繊
維とが一体化した基板に活物質を充填したものであっ
て、電極内において前記ニッケル繊維はその先端または
大半部分において屈曲または湾曲しているアルカリ蓄電
池。 - 【請求項２】正極と負極とセパレータとアルカリ電解液
とからなり、正・負極のうちの少なくとも一方の電極
は、金属板またはネット等の多孔性素材からなる導電性
芯材と、この芯材の両表面より起毛しているニッケル繊
維とが一体化した基板に活物質を充填したものであっ
て、電極内において前記ニッケル繊維の面密度は電極中
央部よりも電極表面部分の方が高く設けられているアル
カリ蓄電池。 - 【請求項３】正極と負極とセパレータとアルカリ電解液
とからなり、正・負極のうちの少なくとも一方の電極
は、金属板またはネット等の多孔性素材からなる導電性
芯材と、この芯材の両表面より起毛しているニッケル繊
維とが一体化した基板に活物質を充填したものであっ
て、電極内において前記ニッケル繊維相互間の間隔が電
極中央部よりも電極表面のほうが狭いアルカリ蓄電池。 - 【請求項４】正極と負極とセパレータとアルカリ電解液
とからなり、正・負極のうちの少なくとも一方の電極
は、金属板またはネット等の多孔性素材からなる導電性
芯材と、この芯材の両表面より起毛しているニッケル繊
維とが一体化した基板に活物質を充填したものであっ
て、この電極は前記導電性芯材の両面に接着剤を塗布し
てから樹脂繊維を植毛する工程と、次いで前記導電性芯
材および樹脂繊維表面にニッケルを被覆する工程と、前
記樹脂繊維と接着剤を熱分解除去し、前記導電性芯材お
よび樹脂繊維表面のニッケルを焼結して基板を作製する
工程と、得られた基板をプレスしてその厚みを調整する
工程と、厚みを調整した基板に活物質を充填した後、所
望とする厚みに再びプレスする工程を経て得られるアル
カリ蓄電池用電極の製造法。 - 【請求項５】基板をプレスするときの厚みは、得ようと
する電極の厚みの１．５〜３倍である請求項４記載のア
ルカリ蓄電池用電極の製造法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9141967A JPH10334898A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | アルカリ蓄電池とその電極およびその製造法 |
| US09/054,894 US6150056A (en) | 1997-05-30 | 1998-04-03 | Alkaline storage battery and method for producing an electrode used therefor |
| CN98106497A CN1095208C (zh) | 1997-05-30 | 1998-04-10 | 碱性蓄电池及其电极的制造方法 |
| EP98303072A EP0881699A1 (en) | 1997-05-30 | 1998-04-21 | Alkaline storage battery and method for producing an electrode used therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9141967A JPH10334898A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | アルカリ蓄電池とその電極およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10334898A true JPH10334898A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15304301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9141967A Pending JPH10334898A (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | アルカリ蓄電池とその電極およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10334898A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007109501A (ja) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Furukawa Battery Co Ltd:The | アルカリ蓄電池 |
| WO2023159634A1 (zh) * | 2022-02-28 | 2023-08-31 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 负极极片、电极组件、电池单体、电池、用电设备及负极极片的制造方法和设备 |
-
1997
- 1997-05-30 JP JP9141967A patent/JPH10334898A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007109501A (ja) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Furukawa Battery Co Ltd:The | アルカリ蓄電池 |
| WO2023159634A1 (zh) * | 2022-02-28 | 2023-08-31 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 负极极片、电极组件、电池单体、电池、用电设备及负极极片的制造方法和设备 |
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