JPS587765A - アルカリ蓄電池の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルカリ蓄電池、特にニッケルーカドミウム二
次電池の製造法に関するものである。

ニッケルーカドミウム二次電池の製造方法とし温度以上
で水を加えるととなく溶融した後、公知のニッケル粉末
焼結体に真空含浸させる溶融塩含浸法、又は硝酸ニッケ
ルあるいは硝酸力ヒミウムに少量の水を加えた後溶解さ
せた溶液を真空含浸させる溶液含浸法とがあり、ざらに
含浸終了後、通常の乾燥、中和、水洗工程を行なう。そ
してこの一連の工程を数回くり返して完成極板とする。

しかるに、これら従来の方法にはいくつかの欠点があっ
た。たとえば真空含浸法は微細孔をもつ前記ニッケル粉
末焼結体中を真空にし、半ば強制的に活物質を充填させ
るために細孔空間にランダムに析出し、閉じられた細孔
が多数発生し、含浸から水洗にいたる一連の多くの工程
をくり返す必要があった。この一連の工程のくり返し数
は溶液含浸法よりも、溶融塩含浸法の方が少なくて済む
が、通常溶融塩含浸法は、硝酸塩の融点以上かつ粘性が
大きいので、溶液含浸法に比較し、かなりの高温で充填
される。そのため、ニッケル粉末焼結体の腐食が大きく
、特に高多孔度の強度の弱い焼結体は、これらの工程中
にはく離を生じる。あるいは真空含浸法を用いた極板は
前記述べたごとく；焼結体細孔内にランダムに、析出す
るために集電体であるニッケル粉末との接触が悪く、特
に高率充放電特性が良くなかった。又工程中に真空状態
の閉じられた系を必要とするために、製造上工程はバッ
チ形式にならざるを得ず、極板を連続的に製造すること
は困難であった。非真空状態下で活物質を充填させる思
想は、米国特許第３５４０９３０号、第６５４０９６１
号に述べられている。すなわち非真空状態下で硝酸塩と
有機浸透剤および水よりなる溶液を含浸させる方法であ
る。

この従来の方法は、焼結体の腐食、急速充放電特性等で
は、良好な特性を示すが、含浸回数が１０〜１５サイク
ルと従来の真空含浸法の２倍以上の時間、工程のくり返
しを必要とし、現実的には工業化が困難であった。

本発明はこれら従来の欠点を改良し、短時間で腐食生成
のない極板を作成することを目的とする。

即ち、硝酸ニッケルあるいは硝酸カドミウムを、水を加
えることなく溶融した後、沸点温度８０〜１５０℃を有
し且つ浸透性を有する有機溶媒によって低粘度溶液とな
し、これを真空含浸工程を用いることなく、焼結基板に
充填することを特徴とする。

有機溶媒系の浸透剤としては、メチルアルコール（沸点
６５℃）、エチルアルコール（４点７８℃）、イソプロ
ピルアルコール（沸点８１〜８３℃）、ノルマルプロピ
ルアルコール（４点９６〜９９℃）、エチレンゾ、リコ
ール（４点１９７℃）等があるが、硝酸カドミウムの融
点は６０℃であるので、この温度以上の沸点を有する浸
透剤が必。

要でありかつ活物質の充填をスムーズに行なうためには
、粘度を下げる必要から６０℃以上がこのましく、浸透
剤の蒸発による消費等をできるかぎり少なくするために
は６０℃よりもかなり高い沸点を有する必要がある。実
験的には８０℃以上が好ましい結果を得られた。一方含
浸終了後、浸透剤を除去する必要があり、この点におい
ては低い沸点を有するものが望ましい。かつ１５０℃以
上の高温においては負極活物質の水酸化カドミウムは影
響されないが、正極活物質の水酸化ニッケルが分解し、
不活性化するために１５０℃以下の沸点を有する浸透剤
でなければならない。

これらの点を考慮すると、浸透剤としてはイソプロピル
アルコールもしくはノルマルプロピルアルコールが選択
され、かつ除去等を考えた場合イソプロピルアルコール
が良い。米国特許第３５４０９５０号および第５５４０
９５１号に於（１ては、数十確実に低下し、かつそれに
続く浸透剤除去であるよって溶液とする必要がある。さ
ら（こ迅速ζこ活物質を充填させるためには硝酸塩含浸
、浸透剤１除去の乾燥等工程の次に行なわれるアルカ１
〕溶液中での中和工程において、極板に電気を通電する
ことによって活物質体積を収縮させるとよ０こと力（羽
１明した。通電はニッケル正極板中和書こおしＡで（よ
電源の陽極端子に接続し、カドミウム負極板中和（こつ
いて説明する。

ニスケル粉末を焼結させた多孔度８５９６の基板１、約
８０ｍを１ユニツトとして、含浸（Ｉｌ−乾燥１ｎ）−
中和（２）−湯洗浄（■→乾燥（Ｖ）の一連の工程を連
続的に行なうことを特徴とし、それぞれの条件は以下の
ごとくである。

含浸工程（Ｉ）は溶融硝酸カドミウム対イソプロピルア
ルコールが容積比にして５：１組成からなる温度６０℃
の含浸液２中を基板１か１０分間浸漬する速度になって
いる。

次の乾燥工程（１）は温度１．００℃の熱風乾燥機５に
て行なわれ、基板滞留時間は２０分間である。

そして乾燥終了後、中程工程（２）において８０°Ｃｌ
２Ｏ％水酸化ナトリウム溶液４中を通過するが、浸漬時
間は２０分間である。そのさいニスケル粉末５を陽極と
して基板１こ約０．２Ａ／ｃＪの電流を流す。

湯洗浄工程（ｌＶ）は、８５℃以との湯６をシャワー状
にて、基板１にふきつけアルカリ分を除去する。

しかる後、乾燥工程（Ｖ）において１００℃の乾燥機７
で水分を除去し、一連の工程を終了する。

第２図は活物質充填速度を示す曲線図であり、含浸サイ
クル数と活物質充填量の関係を示したもので、こむから
れかるように、本発明法［Ａ）は真空含浸法ｉＢ）およ
び従来の連続含浸法（Ｃ）にくらべて、はるかに迅速に
活物質か充填可能である。本発明による極板作成工程は
第１図に示す一連の工程を一単位としており、希望する
充填量を得るためにはこの一連の工程中を数回くり返し
て通してもよいし、あるいは数個を連続的に接続して使
用してもよい。この場合は入口のニッケル焼結体は、出
口で完全に所定の充填量を満たす極板として完成する。

できる。

表Ｉの腐食との関係に示されるごとく本発明におけるニ
ッケル基板の腐食量はまったくなく、他の方法にくらべ
て非常にすぐれている。本発明の方法を使用すれば、基
板の腐食がないため、強度の弱い８５％といった高多孔
度の使用が可能であり、かつ腐食がないために活物質と
の接触がきわめて良好であり、急速充電における受けい
れか、いた。

表−■ 以上のごとく、本発明法によると従来のような真空を必
要とじｔ≠いために連続的に極板の作成が可能となり、
繁雑な工程からまぬがれるので、きわめて均一な極板の
生産ができる。それのみならず、腐食が生じないために
、高多孔度基板の使用が可能となり、高価なニッケル粉
末を節約することができる。

以上のごとく、本発明は工業的価値きわめて高いもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は未発明−実施例の工程概略図、第２図は活物質
充填速度を示す曲線図である。 １・・・基　板　　２・・・含浸液　　ろ・・・熱風乾
燥機４・水酸化ナトＩＪウム溶液　５・・・二ノゲル板
６・・・湯　　　　　　７・・・乾燥機Ａ・・・本発明
法　　　Ｂ・・・真空含浸法Ｃ・・・従来の連続含浸法 出願人　湯浅電池株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 硝酸ニッケルあるいは硝酸カド゛ミウムを、水を加える
   ことな゛く溶融した後、沸点温度８０〜１５０℃を有し
   且つ浸透性を有する有機溶媒によって低粘度溶液となし
   、このものを含浸液として焼結基板に充填することを特
   徴とするアルカリ蓄電池の製造法。