JPS60216452A - アルカリ蓄電池用ペ−スト式正極板 - Google Patents
アルカリ蓄電池用ペ−スト式正極板Info
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- JPS60216452A JPS60216452A JP59071606A JP7160684A JPS60216452A JP S60216452 A JPS60216452 A JP S60216452A JP 59071606 A JP59071606 A JP 59071606A JP 7160684 A JP7160684 A JP 7160684A JP S60216452 A JPS60216452 A JP S60216452A
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Classifications
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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
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/32—Nickel oxide or hydroxide electrodes
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- H—ELECTRICITY
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- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】
本発明はアルカリ蓄電池用正極板、特にペースト式ニッ
ケル板に係り、高性能で低価格かつ生産性の高いニッケ
ル正極板を提供することを目的とする〇 従来アルカリ蓄電池用ニッケル正極板としては１ニツケ
ル粉末を穿孔鋼板あるいはニッケルネット等に焼結させ
た多孔体基板に１活物質を充填させた焼結式極板がよく
知られている。
ケル板に係り、高性能で低価格かつ生産性の高いニッケ
ル正極板を提供することを目的とする〇 従来アルカリ蓄電池用ニッケル正極板としては１ニツケ
ル粉末を穿孔鋼板あるいはニッケルネット等に焼結させ
た多孔体基板に１活物質を充填させた焼結式極板がよく
知られている。
この多孔体基板は、ニッケル粉末を単に穿孔鋼板あるい
は、ニッケルネット等に焼結させたものであり、ニッケ
ル粉末粒子間の結合が弱く、高多孔度にすると脱落が生
じるために、実用上多孔度８０−程炭が限界である。
は、ニッケルネット等に焼結させたものであり、ニッケ
ル粉末粒子間の結合が弱く、高多孔度にすると脱落が生
じるために、実用上多孔度８０−程炭が限界である。
又、これらの多孔体基板はニッケル粉末粒子間結合が弱
いため、常に穿孔鋼板、ニッケルネット等の芯金な必要
とし、単位体積あたりの活物質充填電が芯金体積分だけ
少なくなる欠点を有している。
いため、常に穿孔鋼板、ニッケルネット等の芯金な必要
とし、単位体積あたりの活物質充填電が芯金体積分だけ
少なくなる欠点を有している。
さらに多孔体細孔が１０μ以下と小さいために、充填方
法は繁雑な工程を繰返す溶液含浸法に限定されている。
法は繁雑な工程を繰返す溶液含浸法に限定されている。
これらの欠点を改良する試みとして、例えば芯金なもた
ないニッケルメッキ鉄繊維焼結体、ニッケル繊維焼結体
等に直接固体活物質を充填させる、いわゆるペースト式
充填方法等が行なわれている。その他、ＴｔＪ′接固体
活物質を充填させたものには、ポケット式極板があるが
、このものは穿孔銅板を加工し、ポケット部を作り、そ
の中に活物質を充填する構造のため、ポケット部の穿孔
鋼板の占める体積が大きく、単位体積あたりの充填密度
はかなり低いものである。
ないニッケルメッキ鉄繊維焼結体、ニッケル繊維焼結体
等に直接固体活物質を充填させる、いわゆるペースト式
充填方法等が行なわれている。その他、ＴｔＪ′接固体
活物質を充填させたものには、ポケット式極板があるが
、このものは穿孔銅板を加工し、ポケット部を作り、そ
の中に活物質を充填する構造のため、ポケット部の穿孔
鋼板の占める体積が大きく、単位体積あたりの充填密度
はかなり低いものである。
これまで金属繊維の製造方法として、安価なものとして
切削加工法あるいは金践粉末を繊維状に加工焼結させた
もの等がある。
切削加工法あるいは金践粉末を繊維状に加工焼結させた
もの等がある。
切削加工法には固定されたバイト上を線径数鱈の金ｌｊ
４線を移動させることによって繊維な切削する場合と、
旋削加工における自励振動を利用する、いわゆるびびり
振動切削加工による２種類がある。金属繊維の径は４μ
程度より製造可能であり、繊維径が細ければ細い程、表
面積が増大するので活物質利用率は向上する。一方。
４線を移動させることによって繊維な切削する場合と、
旋削加工における自励振動を利用する、いわゆるびびり
振動切削加工による２種類がある。金属繊維の径は４μ
程度より製造可能であり、繊維径が細ければ細い程、表
面積が増大するので活物質利用率は向上する。一方。
繊維径が太くなれば表面積が減少し、確実に活物質利用
率が低下するために、５０μ以上の繊維はメリットが少
ない。実用上の活物質の充填しやすい基板の細孔分布、
引張強度、活物質利用率を考慮した場合、４〜５０μ程
度が望ましい。この繊維をエアーレード方法やその他の
方法によって均一分布させた後、約１０００℃前後の高
温還元雰囲気下で焼結すると、多孔体基板が得られる。
率が低下するために、５０μ以上の繊維はメリットが少
ない。実用上の活物質の充填しやすい基板の細孔分布、
引張強度、活物質利用率を考慮した場合、４〜５０μ程
度が望ましい。この繊維をエアーレード方法やその他の
方法によって均一分布させた後、約１０００℃前後の高
温還元雰囲気下で焼結すると、多孔体基板が得られる。
多孔体基板は、繊維量、焼結温度、時間等をコン）ｏ−
ルすることによって、多孔度８５〜９８襲程度の東用強
度を満足するものが得られる。なおこの多孔体基板が鉄
繊維である場合、アルカリ電解液中での腐蝕を防止する
ために１０〜２０％のニッケルメッキを必要とする。
ルすることによって、多孔度８５〜９８襲程度の東用強
度を満足するものが得られる。なおこの多孔体基板が鉄
繊維である場合、アルカリ電解液中での腐蝕を防止する
ために１０〜２０％のニッケルメッキを必要とする。
従来これらの多孔体基板に水酸化工ｙケルな主成分とす
る活物質を充填した場合、例えば焼結式極板に比べ活物
質利用率が低くなる欠点を有した。本発明はこの点を改
良するべくなされたもので、多孔体基板にあらかじめコ
バルトメッキを施す事により活物質料、用率を向上させ
得る事に着目したものである。本発明によればまず多孔
体基板に１〜２μ程度のコバルトメッキを施こし、この
コバルトメッキされた多孔体基板に１水酸化ニツケルを
主成分とし、少量の水酸化カド之つム、するいは、水酸
化コバルトを共晶状態で含有する活物質を水等溶剤でス
ラリー状として充填後乾燥し、厚味調節して正極板とす
る。以下本発明の一寮施例について詳述する。
る活物質を充填した場合、例えば焼結式極板に比べ活物
質利用率が低くなる欠点を有した。本発明はこの点を改
良するべくなされたもので、多孔体基板にあらかじめコ
バルトメッキを施す事により活物質料、用率を向上させ
得る事に着目したものである。本発明によればまず多孔
体基板に１〜２μ程度のコバルトメッキを施こし、この
コバルトメッキされた多孔体基板に１水酸化ニツケルを
主成分とし、少量の水酸化カド之つム、するいは、水酸
化コバルトを共晶状態で含有する活物質を水等溶剤でス
ラリー状として充填後乾燥し、厚味調節して正極板とす
る。以下本発明の一寮施例について詳述する。
びびり振動切削加工法によって得たニッケル繊維をエア
ーレード法で分布した後、還元性雰囲気下１０５０℃で
約３０分間焼結させ、厚み２ｎ１多孔度９５％の多孔体
基板を得た。しかる後、ａ酸コバルトアンモニウム、酢
酸アン１モニウム、酢酸、ホルマリン、硫ｍカドミウム
等か５− らなるメッキ浴で１〜２μのコバルトメッキをほどこし
た。 。
ーレード法で分布した後、還元性雰囲気下１０５０℃で
約３０分間焼結させ、厚み２ｎ１多孔度９５％の多孔体
基板を得た。しかる後、ａ酸コバルトアンモニウム、酢
酸アン１モニウム、酢酸、ホルマリン、硫ｍカドミウム
等か５− らなるメッキ浴で１〜２μのコバルトメッキをほどこし
た。 。
このコバルトメッキされた多孔体に、水酸化ニッケル９
４モル％、水酸化コバルト５モル％、水酸化カドミウム
１モル％からなる共晶物質に約１０重量％のニッケル粉
末を加えてよく混合し、さらに約４０重量％の水および
約２重量％のカルボキシメチルセルルーズを加えてスラ
リー状にしたものを充填した後、乾燥１厚味１９ｔｆ１
して０．７ｎの正極板とした。活物質の充填密度は約１
．８９／ｃｃ工ある。この正極板を４ Ｘ ４ ｃｍに
切断し、水酸化カリウム電解液中で充放電し、エネルギ
ー密度ｔ ＜ ”ｈ／ｃｃ）を測定した。なお比較のた
めに同一寸法のコバルトメッキをしていない正極板のエ
ネルギー密度（ｍＡｈ７−）をもとめた。
４モル％、水酸化コバルト５モル％、水酸化カドミウム
１モル％からなる共晶物質に約１０重量％のニッケル粉
末を加えてよく混合し、さらに約４０重量％の水および
約２重量％のカルボキシメチルセルルーズを加えてスラ
リー状にしたものを充填した後、乾燥１厚味１９ｔｆ１
して０．７ｎの正極板とした。活物質の充填密度は約１
．８９／ｃｃ工ある。この正極板を４ Ｘ ４ ｃｍに
切断し、水酸化カリウム電解液中で充放電し、エネルギ
ー密度ｔ ＜ ”ｈ／ｃｃ）を測定した。なお比較のた
めに同一寸法のコバルトメッキをしていない正極板のエ
ネルギー密度（ｍＡｈ７−）をもとめた。
表Ｉは比重１．２４の水酸化カリ、ウム電解液中にて０
．１．０１１流で１５時間充填した後、０．２０電流で
ＯＶ ＶＳ 、 ”９／Ｈｐ□まで放電させた時の千ネ
ルギー密度（ｍＡｈ／ｃｃ）の比較を示した。
．１．０１１流で１５時間充填した後、０．２０電流で
ＯＶ ＶＳ 、 ”９／Ｈｐ□まで放電させた時の千ネ
ルギー密度（ｍＡｈ／ｃｃ）の比較を示した。
６−
表 １
表１より繊維多孔体表面をコパルＦメッキすることによ
って活物質利用率が向上している。
って活物質利用率が向上している。
なおどの種類の繊維多孔体をもちいても同様の傾向が認
められた。このことからおそらく繊維多孔体と活物質と
の接触面が活物質利用率の向上に対し重要な働きをもっ
ているものと推定される。すなわち、コバルトはアルカ
リ電解液中アノード方向でＣｏ−＋ＨＯＯＯ，→００２
０ｓと一度溶解して沈澱する性質を有するため、集電体
表面と活物質を完全に接続する作用をもつために活物質
利用率が向上するものと推定される。本発明の金属繊維
正極板は、従来のニッケル粉末焼結極板に比べてエネル
ギー密度が約４０％も向上している。この原因は、芯金
な必要とせずかつ高多孔度基板の使用可能によって活物
質の高密度充填が可能になったこと及び、従来の金属繊
維正極板より高い活物質利用率が夾現できたからである
。
められた。このことからおそらく繊維多孔体と活物質と
の接触面が活物質利用率の向上に対し重要な働きをもっ
ているものと推定される。すなわち、コバルトはアルカ
リ電解液中アノード方向でＣｏ−＋ＨＯＯＯ，→００２
０ｓと一度溶解して沈澱する性質を有するため、集電体
表面と活物質を完全に接続する作用をもつために活物質
利用率が向上するものと推定される。本発明の金属繊維
正極板は、従来のニッケル粉末焼結極板に比べてエネル
ギー密度が約４０％も向上している。この原因は、芯金
な必要とせずかつ高多孔度基板の使用可能によって活物
質の高密度充填が可能になったこと及び、従来の金属繊
維正極板より高い活物質利用率が夾現できたからである
。
電池のコンパクト化が要求される今日１本発明によって
高エネルギー密度でしかも低コストのニッケル正極板の
製造が可能になり、その工業的価値はきわめて大なるも
のである。
高エネルギー密度でしかも低コストのニッケル正極板の
製造が可能になり、その工業的価値はきわめて大なるも
のである。
出願人 湯浅電池株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）耐アルカリ性金属繊維を焼結してなる多孔体基板に
コバルトメッキ処理し、水酸化ニッケルを主成物とする
正極活物質を充填することを特徴とするアルカリ蓄電池
用ペースト式２）耐アルカリ性金属繊維が畝線の切削に
よる繊維である特許請求の範囲第１項記載のアルカリ蓄
電池用ペースト式極板。 ３）耐アルカリ性金Ｉ１４ＩＩｍ維が鉄インゴットのび
びり振動切削による繊維である特許請求の範囲第１項記
載のアルカリ蓄電旭川ベースＦ式４） 耐アルカリ性金
属繊維がニッケルインボッ）のびびり振動切削による繊
維である特許請求の範囲第１項記載のアルカリ蓄電池用
ペースト式正極板。 ５）耐アルカリ性金属繊維がニッケル粉末あるいは酸化
二ｙケル粉末を繊維加工した特許請求の範囲第１項記載
のアルカリ蓄電池用ペースト式正極板０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59071606A JPS60216452A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | アルカリ蓄電池用ペ−スト式正極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59071606A JPS60216452A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | アルカリ蓄電池用ペ−スト式正極板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60216452A true JPS60216452A (ja) | 1985-10-29 |
| JPH0517661B2 JPH0517661B2 (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=13465475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59071606A Granted JPS60216452A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | アルカリ蓄電池用ペ−スト式正極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60216452A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6290864A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-25 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池用水酸化ニツケル電極の製造方法 |
| JPS62128448A (ja) * | 1985-11-28 | 1987-06-10 | Yuasa Battery Co Ltd | 密閉形ニツケル・亜鉛蓄電池 |
| EP0757396A1 (en) * | 1995-07-31 | 1997-02-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Porous, nickel coated, sintered iron substrate for electrodes in alkaline secondary batteries |
| EP0878858A1 (en) * | 1997-05-15 | 1998-11-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrode for alkaline storage battery and method for manufacturing the same |
-
1984
- 1984-04-09 JP JP59071606A patent/JPS60216452A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6290864A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-25 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池用水酸化ニツケル電極の製造方法 |
| JPS62128448A (ja) * | 1985-11-28 | 1987-06-10 | Yuasa Battery Co Ltd | 密閉形ニツケル・亜鉛蓄電池 |
| EP0757396A1 (en) * | 1995-07-31 | 1997-02-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Porous, nickel coated, sintered iron substrate for electrodes in alkaline secondary batteries |
| US5681673A (en) * | 1995-07-31 | 1997-10-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alkaline secondary battery |
| EP0878858A1 (en) * | 1997-05-15 | 1998-11-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrode for alkaline storage battery and method for manufacturing the same |
| US6120937A (en) * | 1997-05-15 | 2000-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrode for alkaline storage battery and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0517661B2 (ja) | 1993-03-09 |
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