JPS5983346A - 電池用電極の製造法 - Google Patents
電池用電極の製造法Info
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- JPS5983346A JPS5983346A JP57193009A JP19300982A JPS5983346A JP S5983346 A JPS5983346 A JP S5983346A JP 57193009 A JP57193009 A JP 57193009A JP 19300982 A JP19300982 A JP 19300982A JP S5983346 A JPS5983346 A JP S5983346A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0402—Methods of deposition of the material
- H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、電池用電極の製造法、特に発泡状金属多孔体
に活物質粉末を主体としたペースト状混練物の吹き付は
充填方法に関するものである。
に活物質粉末を主体としたペースト状混練物の吹き付は
充填方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
現在、工業的に採用されている電池用電極において、電
極特性、特に活物質利用率、高率放電特性の向上をはか
る場合、又充放電をくり返した際にも物理的特性が要求
される二次電池用電極に使用される場合などには、一般
的に三次元的床がりを有し、電子型導度の高い焼結基板
、格子、微孔性の金属袋を支持体として用いている。こ
の中でも１．上記電極特性と堅牢さにおいて、一般に最
も優れている電極は、焼結基板を支持体に用いた焼結電
極である。その反面、この電極は孔径が微細なことから
活物質の充填に比較的複雑な工程を要し、やや高価であ
る。
極特性、特に活物質利用率、高率放電特性の向上をはか
る場合、又充放電をくり返した際にも物理的特性が要求
される二次電池用電極に使用される場合などには、一般
的に三次元的床がりを有し、電子型導度の高い焼結基板
、格子、微孔性の金属袋を支持体として用いている。こ
の中でも１．上記電極特性と堅牢さにおいて、一般に最
も優れている電極は、焼結基板を支持体に用いた焼結電
極である。その反面、この電極は孔径が微細なことから
活物質の充填に比較的複雑な工程を要し、やや高価であ
る。
これらの支持体以外に最近になって、極めて高多孔度（
約９６％以上）で孔径も大きく、かつ任意に孔径を選択
できる発泡状金属多孔体を支持体に用いる電極が提案さ
れた。これは三次元網状構造を有するので、電極全体の
電子型導度が優れ、焼結式電極に極めて近い特性を有す
る。又孔径を適当に選択することにより、活物質粉末を
直接充填することも可能で焼結式電極よりはるかに簡単
な工程で製作出来るという特徴を有している。この発泡
状金属多孔体を用いる電極の活物質充填法には活物質粉
末を主体としたペースト状の混練物を振動、摺動、吸引
および吹き付は等の手段で充填する方法がある。この中
で装置の耐久性、保守の簡易性等を考慮すると、吹き付
は法がやや侵れている。しかし、その反面吹き付は法は
空気を故意に混入させているため基板全体又は基板空間
の深部に効率良くかつ均一にペースＩ・を充填すること
に難点を有し、単にペーストに流速を与えて吹付けただ
けでは効率の良い充填が電離であると共に充填バラツキ
か太きいという欠点を有していた。
約９６％以上）で孔径も大きく、かつ任意に孔径を選択
できる発泡状金属多孔体を支持体に用いる電極が提案さ
れた。これは三次元網状構造を有するので、電極全体の
電子型導度が優れ、焼結式電極に極めて近い特性を有す
る。又孔径を適当に選択することにより、活物質粉末を
直接充填することも可能で焼結式電極よりはるかに簡単
な工程で製作出来るという特徴を有している。この発泡
状金属多孔体を用いる電極の活物質充填法には活物質粉
末を主体としたペースト状の混練物を振動、摺動、吸引
および吹き付は等の手段で充填する方法がある。この中
で装置の耐久性、保守の簡易性等を考慮すると、吹き付
は法がやや侵れている。しかし、その反面吹き付は法は
空気を故意に混入させているため基板全体又は基板空間
の深部に効率良くかつ均一にペースＩ・を充填すること
に難点を有し、単にペーストに流速を与えて吹付けただ
けでは効率の良い充填が電離であると共に充填バラツキ
か太きいという欠点を有していた。
発明の目的
本発明は、発泡状金属多孔体に吹き付は法により、活物
質粉末を主体としたペーストを充填する方法に関し、前
記ペーストの性状規制（管理）を行なうことにより、充
填効率が高く、かつまた充填バラツキの小さい電極を提
供することを目的とする。
質粉末を主体としたペーストを充填する方法に関し、前
記ペーストの性状規制（管理）を行なうことにより、充
填効率が高く、かつまた充填バラツキの小さい電極を提
供することを目的とする。
発明の構成
前述した吹き付は充填法の場合、発泡状金属多孔体に対
する活物質の充填度合と、ペースト性状とは極めて密接
な関係にある。本発明者らはこの注に関し種々の実験を
行なった。その結果、ペーストを吹きつける際は可及的
に空気の混入を抑制してペースト組成をそのままほぼ再
現するよう充填する方法が良く、更に充填性に最も影響
する要因が、ペーストの流動性（粘性）と、ノズルから
のペースト流速であることを見い出し、これを特定した
ことを特徴とするものである。第１図にペーストの流動
性と基板に対する充填度との関係を、第２図にペースト
のノズルよりの流速と充填度との関係を示す。この場合
、零填度は基板の空間部をすべてペーストで満たした時
を１００％とした。
する活物質の充填度合と、ペースト性状とは極めて密接
な関係にある。本発明者らはこの注に関し種々の実験を
行なった。その結果、ペーストを吹きつける際は可及的
に空気の混入を抑制してペースト組成をそのままほぼ再
現するよう充填する方法が良く、更に充填性に最も影響
する要因が、ペーストの流動性（粘性）と、ノズルから
のペースト流速であることを見い出し、これを特定した
ことを特徴とするものである。第１図にペーストの流動
性と基板に対する充填度との関係を、第２図にペースト
のノズルよりの流速と充填度との関係を示す。この場合
、零填度は基板の空間部をすべてペーストで満たした時
を１００％とした。
なお、流動性は口径６Ｍの孔を１ｏｏｃｃのペーストが
高さ２０〜１０Ｃｆｎの範囲内で垂直方向に通過する所
虫時間で示し、流速はペーストが吹き付はノズル先端を
通過する速度である。
高さ２０〜１０Ｃｆｎの範囲内で垂直方向に通過する所
虫時間で示し、流速はペーストが吹き付はノズル先端を
通過する速度である。
これらの結果から明らかなように作動性は５〜４０秒７
１００ＣＣ，流速１ｍ／秒以上のとき高充填度を示して
いる。流動性５秒／１００ＣＣ；以下で充填度が低下し
ているのは流動性が極度に良過ぎるだめ基板に一度充填
されたペーストが基板空間に確実に保持されなく、一部
流わ落ちるためと考えられる。又流速が１０ｍ／和・以
上では発泡状金属多孔体に変形を生じるとよもに吹き付
けられるペーストが基板表面ではじかれたり、先に充填
された活物質が後から吹き付けられるペーストで押し出
される。なお、流動体性を代表する特性の一つに粘度が
あるが、この粘度は測定条件により変動し易いことから
、実用上あまシ意味がない。ペーストの流動性測定につ
いては、前記の方法が比較的再現性も良く管理がし易す
いことが判明した。
１００ＣＣ，流速１ｍ／秒以上のとき高充填度を示して
いる。流動性５秒／１００ＣＣ；以下で充填度が低下し
ているのは流動性が極度に良過ぎるだめ基板に一度充填
されたペーストが基板空間に確実に保持されなく、一部
流わ落ちるためと考えられる。又流速が１０ｍ／和・以
上では発泡状金属多孔体に変形を生じるとよもに吹き付
けられるペーストが基板表面ではじかれたり、先に充填
された活物質が後から吹き付けられるペーストで押し出
される。なお、流動体性を代表する特性の一つに粘度が
あるが、この粘度は測定条件により変動し易いことから
、実用上あまシ意味がない。ペーストの流動性測定につ
いては、前記の方法が比較的再現性も良く管理がし易す
いことが判明した。
第３図はペーストの含水率と流動性との関係を示してい
る。
る。
これらの結果をまとめると、流動性は５〜４０秒７１０
０ｃＧ、含水率３０〜４２重量係のペーストを流速１〜
１０ｍ／秒でノズルから吹き出して基板に充填すれば充
填バラツキが小さく、かつ高いレベルの充填度を有する
電極が得られる。
０ｃＧ、含水率３０〜４２重量係のペーストを流速１〜
１０ｍ／秒でノズルから吹き出して基板に充填すれば充
填バラツキが小さく、かつ高いレベルの充填度を有する
電極が得られる。
実施例の説明
以下、活物質粉末の一例として水酸化ニッケルを上げて
具体的な吹き付は充填法を説明する。
具体的な吹き付は充填法を説明する。
壕ず粒径１５０μｍ以下の水酸化ニッケルを主体とし、
これにニッケル粉末およびコバルｌ末を加えて粉体混合
し、これにペーストとしての含水ｆ？：、。なおこのペ
ーストの流動性は１ｏ秒／１００ＣＣ（口碩５脳の孔を
１００ＣＧのペーストが高さ１０〜２０ｔｍの範囲内で
落下する速度）であった〇このようにし７て得たペース
トを平均球状空間径４５０ ｐ ｍ 、多孔度９５％の
ニッケルからなる発泡状多孔体（寸法５０ｍＸ６０陥Ｘ
２ ｍｍ ）に気密性に富むモーノポンプを使用して
、ノズルからの流速３ ｍ ７秒で連続して吹き付は充
填を行ない、乾燥、加圧して電池用極板を製作した。
これにニッケル粉末およびコバルｌ末を加えて粉体混合
し、これにペーストとしての含水ｆ？：、。なおこのペ
ーストの流動性は１ｏ秒／１００ＣＣ（口碩５脳の孔を
１００ＣＧのペーストが高さ１０〜２０ｔｍの範囲内で
落下する速度）であった〇このようにし７て得たペース
トを平均球状空間径４５０ ｐ ｍ 、多孔度９５％の
ニッケルからなる発泡状多孔体（寸法５０ｍＸ６０陥Ｘ
２ ｍｍ ）に気密性に富むモーノポンプを使用して
、ノズルからの流速３ ｍ ７秒で連続して吹き付は充
填を行ない、乾燥、加圧して電池用極板を製作した。
この実施例によれば、充填度（発泡ニッケルの空間部へ
のペースト充填度）が９７±２％という非常にバラツキ
の小さい電極が得られた。
のペースト充填度）が９７±２％という非常にバラツキ
の小さい電極が得られた。
発明の効果
このように本発明は、ペースト条件の範囲設定により充
填性に優れ、かつ充填バラツキの非常に小さい電極を得
ることができるものである。また水酸化ニッケルにかえ
て電池活物質として酸化カドミウム粉末や亜鉛粉末など
を使って充填試験を行ったが、結果は同様であった。
填性に優れ、かつ充填バラツキの非常に小さい電極を得
ることができるものである。また水酸化ニッケルにかえ
て電池活物質として酸化カドミウム粉末や亜鉛粉末など
を使って充填試験を行ったが、結果は同様であった。
第１図はペーストの流動性と充填度との関係を示す図、
第２図はペーストの流速と充填度との関係を示す図、第
３図はペーストの含水率と流動性との関係を示す図であ
る。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 へ゛−７Ｆ匂札ψカナ生〈均Ｖ７１．。ジ第２図 ノス°ルｂ多の列”−３ｔ（％θ 箇３図 へ・−ヌトウ捨永車（兜量淘
第２図はペーストの流速と充填度との関係を示す図、第
３図はペーストの含水率と流動性との関係を示す図であ
る。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 へ゛−７Ｆ匂札ψカナ生〈均Ｖ７１．。ジ第２図 ノス°ルｂ多の列”−３ｔ（％θ 箇３図 へ・−ヌトウ捨永車（兜量淘
Claims (1)
- 発泡状金属多孔体に、活物質粉末を主体としたペースト
状混練物をノズルより吹き付は充填して電極を形成する
方法であって、前記ペースト状混練物の含水率を３０〜
４ｏ重量係とし、かつその流動性を５循の口径の孔を通
過する速度で６〜４０秒７１００ＣＧの範囲とし、ノズ
ル先端からの吹き出し流速を１〜１０ｍ／秒として前記
発泡状金属多孔体に吹き伺は充填する電池用電極の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57193009A JPS5983346A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 電池用電極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57193009A JPS5983346A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 電池用電極の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5983346A true JPS5983346A (ja) | 1984-05-14 |
| JPH0118544B2 JPH0118544B2 (ja) | 1989-04-06 |
Family
ID=16300675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57193009A Granted JPS5983346A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 電池用電極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5983346A (ja) |
-
1982
- 1982-11-02 JP JP57193009A patent/JPS5983346A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0118544B2 (ja) | 1989-04-06 |
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