JPS60100367A - 電池用非焼結式電極の製造法 - Google Patents
電池用非焼結式電極の製造法Info
- Publication number
- JPS60100367A JPS60100367A JP58207901A JP20790183A JPS60100367A JP S60100367 A JPS60100367 A JP S60100367A JP 58207901 A JP58207901 A JP 58207901A JP 20790183 A JP20790183 A JP 20790183A JP S60100367 A JPS60100367 A JP S60100367A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rollers
- hoop
- electrode
- manufacturing
- cutting
- Prior art date
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/26—Processes of manufacture
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- 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、非焼結式電極、とくにニッケルーカドミウム
蓄電池、二１．ケルー鉄蓄電池、ニッケルー亜鉛蓄電池
、ニッケルー水素蓄電池などに用いるニッケル電極の製
造法に関する。その他に同様の製法で高容量密度を目指
す非焼結式電極に本発明の製法は適するものである。
蓄電池、二１．ケルー鉄蓄電池、ニッケルー亜鉛蓄電池
、ニッケルー水素蓄電池などに用いるニッケル電極の製
造法に関する。その他に同様の製法で高容量密度を目指
す非焼結式電極に本発明の製法は適するものである。
従来例の構成とその問題点
アルカリ電池の正極として、二・ノケル電極は、利用率
が高く、放電電圧の平坦性にすぐれ、また、寿命も長い
ので、二次電池には最も広く用いられている。ニッケル
電極の構造としては、ポケット式がまず実用化され、最
近は焼結式が大半を占めている。
が高く、放電電圧の平坦性にすぐれ、また、寿命も長い
ので、二次電池には最も広く用いられている。ニッケル
電極の構造としては、ポケット式がまず実用化され、最
近は焼結式が大半を占めている。
ポケット式は、よく知られているように、大電流放電で
の分極や寿命の点で劣り、寸た最近用途上主流を占める
密閉形電池には、加工上で利用が困難であるなどの点で
欠点を有する。
の分極や寿命の点で劣り、寸た最近用途上主流を占める
密閉形電池には、加工上で利用が困難であるなどの点で
欠点を有する。
これに対して焼結式では、ポケット式にみられる欠点は
、はソ全面にわたって改良されている。
、はソ全面にわたって改良されている。
しかしながら、焼結体の製作、活物質の充てんなどその
製造工程が複雑であり、高価である点に問題がある。
製造工程が複雑であり、高価である点に問題がある。
そこで製法が簡単なペースト式や粉末光てん加圧式など
の非焼結式の製法が二・メタル電極についても試みられ
ている３、ペースト式では、芯材としてネット、孔あき
板、エキスバンドメタルなどの二次元的でｉｔあるが安
価な多孔板を用い、これにペースト状あるいはスラリー
状の活物質混合物を塗着し、これをスリットついでロー
ラー間を通して、平滑化とともに加圧する。このように
製法は簡易化されるが、広く実用化には至っていない。
の非焼結式の製法が二・メタル電極についても試みられ
ている３、ペースト式では、芯材としてネット、孔あき
板、エキスバンドメタルなどの二次元的でｉｔあるが安
価な多孔板を用い、これにペースト状あるいはスラリー
状の活物質混合物を塗着し、これをスリットついでロー
ラー間を通して、平滑化とともに加圧する。このように
製法は簡易化されるが、広く実用化には至っていない。
また、粉末を芯材とともに型内に充てんし、加圧成型す
る方式についても同様である。
る方式についても同様である。
その原因としては、水酸化ニッケルが充電状態放電状態
を問わずすぐれた導電体でないことと充放電１１．５に
比較的大きな体積変化をすることにある。
を問わずすぐれた導電体でないことと充放電１１．５に
比較的大きな体積変化をすることにある。
つまり、樽′心性を向上させるために他の導電剤を多く
加乏る必要があるが、それでは絶対容量が減少する。寸
だ体積変化を抑制するために多量の結潴剤を加えると容
量、電圧ともに低下するのである０ このような非焼結式電極における容易に製造ができる長
所をその丑＼残して、放電特性や寿命を焼結式に近づけ
る製法として、芯材が伸延するまで加圧する。また、表
面に凹凸を持つ面でローラー加圧する。これら加圧を複
数回くり返すなど加圧の改良により、充てん密度や寿命
の面で大きな効果があることを明らかにしてきた。しか
し、工業的に連続的かつ効率的に製造するためには、電
極の変形などが生ずるのでそのま＼導入できないことが
わかった。とくに、最近の用途の要望から高容量つまシ
充てん密度を大にするためには圧力をさらに加えるので
変形はさらに顕著になシ解決の必要が生じてきた。
加乏る必要があるが、それでは絶対容量が減少する。寸
だ体積変化を抑制するために多量の結潴剤を加えると容
量、電圧ともに低下するのである０ このような非焼結式電極における容易に製造ができる長
所をその丑＼残して、放電特性や寿命を焼結式に近づけ
る製法として、芯材が伸延するまで加圧する。また、表
面に凹凸を持つ面でローラー加圧する。これら加圧を複
数回くり返すなど加圧の改良により、充てん密度や寿命
の面で大きな効果があることを明らかにしてきた。しか
し、工業的に連続的かつ効率的に製造するためには、電
極の変形などが生ずるのでそのま＼導入できないことが
わかった。とくに、最近の用途の要望から高容量つまシ
充てん密度を大にするためには圧力をさらに加えるので
変形はさらに顕著になシ解決の必要が生じてきた。
発明の目的
本発明は、容量密度が大きく、苛酷な充放電での寿命が
改良された非焼結式電極とくにペースト式電極を簡単な
方法で連続的に得る製造法を提供することを目的とする
。
改良された非焼結式電極とくにペースト式電極を簡単な
方法で連続的に得る製造法を提供することを目的とする
。
発明の構成
本発明は、連続的につらなったフープ状の導電性芯材に
、活物質合剤を付着、充てんせしめ、そのま＼複数回ロ
ーラー間を通して連続的に加圧せしめ、最後にこのフー
プを裁断した後にさらにローラー間を通して加圧するこ
とを特徴とするものである。
、活物質合剤を付着、充てんせしめ、そのま＼複数回ロ
ーラー間を通して連続的に加圧せしめ、最後にこのフー
プを裁断した後にさらにローラー間を通して加圧するこ
とを特徴とするものである。
実施例の説明
性能比較の／こめの電池として密閉形のニッケルーカド
ミウム蓄電池゛をえらび、そのニッケル電極について詳
述する。なお、電池のサイズは単２形相鮨とした・また
、ニッケル電極は、最も大量生産が容易なペースト式を
例として取シ上げた。
ミウム蓄電池゛をえらび、そのニッケル電極について詳
述する。なお、電池のサイズは単２形相鮨とした・また
、ニッケル電極は、最も大量生産が容易なペースト式を
例として取シ上げた。
ニッケル正極を形成するためのペーストとしては、重Ｉ
け比で、２００メツシュ通過の水酸化二。
け比で、２００メツシュ通過の水酸化二。
ケル１０００＋カーボニルニツケル６Ｑ 、 リン状黒
鉛１００．コバルト粉末４０．直径０．１２期。
鉛１００．コバルト粉末４０．直径０．１２期。
長さ平均４哩のアクリロニ！・リルー塩化ビニル共重体
繊紹３０．ポリエチレン微粉末５Ｑ、それに２ ＭＩｔ
、、 ％のカルボキンメチルセルロース１００゜今用い
、これを全体でｓｏＫｇを入れた容量を準備した。
繊紹３０．ポリエチレン微粉末５Ｑ、それに２ ＭＩｔ
、、 ％のカルボキンメチルセルロース１００゜今用い
、これを全体でｓｏＫｇを入れた容量を準備した。
厚さＱ、１ａｚｚの鉄板に孔径２ｙｕｓ、中心間ピッチ
３期で開孔し、二１．ケルメッキを施したパンチングメ
タルを芯材とし、幅２０ｃ１ｎ、長さ１５２ｎのフープ
を用い、順次前記容器のペースト中を通過させて両面に
何着せしめ、ついでスリット間を通してはソ平滑にした
後乾燥させた。この状態での電極の厚さは約１．４期で
あった。その後にローラ間を５回通過させて、厚さを平
均で０．７２１ｍにした。
３期で開孔し、二１．ケルメッキを施したパンチングメ
タルを芯材とし、幅２０ｃ１ｎ、長さ１５２ｎのフープ
を用い、順次前記容器のペースト中を通過させて両面に
何着せしめ、ついでスリット間を通してはソ平滑にした
後乾燥させた。この状態での電極の厚さは約１．４期で
あった。その後にローラ間を５回通過させて、厚さを平
均で０．７２１ｍにした。
なお、このローラには表面に一辺が０ 、２ｍ 、高さ
が０．１５１１１１の立方形の凸部を１期間隔に設けた
いわゆるエンボス加工を施したものを用いた。これによ
って得られた電極の計算容量密度は、平均４１０ｍＡｈ
／ＣＣであった。また、この１．４間を０．７２助に加
圧する際に、電極は伸延し、その割合は６チ程度であっ
たので、フープが大きく変形するようなことはなく、連
続的に加圧することが可能であった。
が０．１５１１１１の立方形の凸部を１期間隔に設けた
いわゆるエンボス加工を施したものを用いた。これによ
って得られた電極の計算容量密度は、平均４１０ｍＡｈ
／ＣＣであった。また、この１．４間を０．７２助に加
圧する際に、電極は伸延し、その割合は６チ程度であっ
たので、フープが大きく変形するようなことはなく、連
続的に加圧することが可能であった。
ついで、この加圧後のフープを長さ２０ｏ７に裁断して
ゆき、裁断後にふたたびローラ間を３回通して平均で厚
さ０．６５１１１１になるまで加圧した。これで計算に
よる充てん密度は４６０ｍＡｈ ／Ｃ！、に向上した。
ゆき、裁断後にふたたびローラ間を３回通して平均で厚
さ０．６５１１１１になるまで加圧した。これで計算に
よる充てん密度は４６０ｍＡｈ ／Ｃ！、に向上した。
この場合には、さらに電極は伸延し、その割合ｄ、１０
％程度であり、したがって全体では約１６％伸延し、若
干の変形を生じだ。
％程度であり、したがって全体では約１６％伸延し、若
干の変形を生じだ。
裁断後の電極をさらに単２相当の大きさとして、長さ２
２ｃｍ、幅３．ＢＣｎにした。これを正極とし、公知の
カドミウム負極とボリアミド不織布セパレータを用いて
密閉形電池を構成し、電解液として比重１．２６の苛性
カリ水溶液に水酸化リチウムを３ｏｙ／Ｉｔ溶解した溶
液を６．７ＣＧ注入した。その後に飼ｏ Ｌ、て電池を
完成した。この電池をＡとする。比較のために、裁断後
のローラ間加圧を省略したニッケル極を用いた電池をＢ
、同じく最後までフープ状のま＼ローラ加圧してＡと同
じ厚さにまで加圧したニッケル極（約２０％伸延）を用
いた電池をＣとして加えた。
２ｃｍ、幅３．ＢＣｎにした。これを正極とし、公知の
カドミウム負極とボリアミド不織布セパレータを用いて
密閉形電池を構成し、電解液として比重１．２６の苛性
カリ水溶液に水酸化リチウムを３ｏｙ／Ｉｔ溶解した溶
液を６．７ＣＧ注入した。その後に飼ｏ Ｌ、て電池を
完成した。この電池をＡとする。比較のために、裁断後
のローラ間加圧を省略したニッケル極を用いた電池をＢ
、同じく最後までフープ状のま＼ローラ加圧してＡと同
じ厚さにまで加圧したニッケル極（約２０％伸延）を用
いた電池をＣとして加えた。
この電池を１０時間充電後に初期容量を調べだところ、
ＡがＯ−２Ｃ放電で２４２０ｍＡｈ、Ｂは同じ（２１６
０ｍＡｈ、Ｃは２３９０ｍＡｈであった。
ＡがＯ−２Ｃ放電で２４２０ｍＡｈ、Ｂは同じ（２１６
０ｍＡｈ、Ｃは２３９０ｍＡｈであった。
つぎに、この条件で２００ザイクルくり返して２０１ザ
イクルめの容量をめたところＡは２４１０ｍＡｈ 、
Ｂ ｉＪ’、 ２１５０ ｍ、八り、Ｃは２２８０ ｍ
Ａｈであり、さらにＳＯＯサイクル後では、Ａは２３７
０ｍＡｈ 、 Ｂは２１０６ ｍＡｈ 、 Ｃは２１０
０ ｍＡｈであった。また、初期容量の６０％までの容
量に低下したサイクルを寿命としたところ、１ｏセルの
平均でＡは８６５サイクル、Ｂは７９６サイクル。
イクルめの容量をめたところＡは２４１０ｍＡｈ 、
Ｂ ｉＪ’、 ２１５０ ｍ、八り、Ｃは２２８０ ｍ
Ａｈであり、さらにＳＯＯサイクル後では、Ａは２３７
０ｍＡｈ 、 Ｂは２１０６ ｍＡｈ 、 Ｃは２１０
０ ｍＡｈであった。また、初期容量の６０％までの容
量に低下したサイクルを寿命としたところ、１ｏセルの
平均でＡは８６５サイクル、Ｂは７９６サイクル。
ｃＦｉ６３４サイクルであった。すなわち、実施例のよ
うに、ローラ加圧をフヘプ状に行なった後に、裁断し、
これをさらに加圧することは、伸延の度合を少なくしつ
つ充てん容量を犬にし、強度、容量ともすぐれた電極を
得る極めてすぐれた製造法を提供するものである。なお
、伸延がほとんど認められないいわゆる上下方向への加
圧のみでは、実施タニハうな非焼結式電極の場合、その
充てん容量は３ｏ○〜３２０ ｍＡ ／ｃＧ程度であり
、実施例で示した単２形相当の電池での容量は約１９０
０ｍ Ａ ｈ 以下と極めて小さい値となり、本実施例
の方法よりも劣るものである。
うに、ローラ加圧をフヘプ状に行なった後に、裁断し、
これをさらに加圧することは、伸延の度合を少なくしつ
つ充てん容量を犬にし、強度、容量ともすぐれた電極を
得る極めてすぐれた製造法を提供するものである。なお
、伸延がほとんど認められないいわゆる上下方向への加
圧のみでは、実施タニハうな非焼結式電極の場合、その
充てん容量は３ｏ○〜３２０ ｍＡ ／ｃＧ程度であり
、実施例で示した単２形相当の電池での容量は約１９０
０ｍ Ａ ｈ 以下と極めて小さい値となり、本実施例
の方法よりも劣るものである。
発明の効果
以上詳述したごとく、本発明は非焼結式ニッケル極をフ
ープ状のま＼ローラ加圧し、裁断後さらにローラ加月−
＝することは、強度と充てん密度の向上に極めて有効な
製造法である。
ープ状のま＼ローラ加圧し、裁断後さらにローラ加月−
＝することは、強度と充てん密度の向上に極めて有効な
製造法である。
Claims (3)
- （１） フープ状に連続的につらなった導電性多孔体に
活物質混合物を付着光てんさせた後に、複数のローラー
間を通して連続的に加圧せしめた後に裁断してさらにロ
ーラー間を通して加圧することを特徴とする電池用非焼
結式電極の製造法。 - （２） ローラー表面に凹凸を有するローラーを用いる
ことを特徴とする特π１°請求の範囲第１項記載の電池
用非焼結式ｒＬ極の製造法。 - （３）加圧前の厚さの約凭にまで加圧することを特徴と
する特￥１°請求の範囲第１項記載の電池用非焼結式電
極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58207901A JPS60100367A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 電池用非焼結式電極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58207901A JPS60100367A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 電池用非焼結式電極の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60100367A true JPS60100367A (ja) | 1985-06-04 |
Family
ID=16547447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58207901A Pending JPS60100367A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 電池用非焼結式電極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60100367A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6481169A (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-27 | Sanyo Electric Co | Manufacture of hydrogen storage alloy electrode |
-
1983
- 1983-11-04 JP JP58207901A patent/JPS60100367A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6481169A (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-27 | Sanyo Electric Co | Manufacture of hydrogen storage alloy electrode |
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