JPS6238825B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6238825B2 JPS6238825B2 JP54075216A JP7521679A JPS6238825B2 JP S6238825 B2 JPS6238825 B2 JP S6238825B2 JP 54075216 A JP54075216 A JP 54075216A JP 7521679 A JP7521679 A JP 7521679A JP S6238825 B2 JPS6238825 B2 JP S6238825B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active material
- porous
- pressure
- porous body
- sponge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、活物質の保持体として、三次元的に
連続した構造を有するスポンジ状金属多孔体を用
いる電池用電極の製造法に関する。
連続した構造を有するスポンジ状金属多孔体を用
いる電池用電極の製造法に関する。
電池用電極の製造法には、ルクランシエ電池の
ように活物質合剤を缶の中に加圧充填する方法の
他に、一般にアルカリ電池や鉛電池では微孔を有
する金属容器の中に活物質を充てんするポケツト
式、ペースト状活物質を芯材としてのスクリーン
や孔あき板または格子などの両面に塗着するペー
スト式、同様の芯材の両側に活物質粉末を結着剤
とともに加圧一体化する方法、および金属の多孔
焼結基体中に活物質を充填する焼結式等の方法が
ある。各方法に長所、短所があるが、一般に焼結
式の電極は、集電能が大きいことから高率放電特
性が優れるとともに、強固な焼結基体を形成して
いるため、寿命も優れている。一方焼結基体を用
いない方法では、製造工程が簡単であり、高密度
に活物質を充填できる長所を有している。
ように活物質合剤を缶の中に加圧充填する方法の
他に、一般にアルカリ電池や鉛電池では微孔を有
する金属容器の中に活物質を充てんするポケツト
式、ペースト状活物質を芯材としてのスクリーン
や孔あき板または格子などの両面に塗着するペー
スト式、同様の芯材の両側に活物質粉末を結着剤
とともに加圧一体化する方法、および金属の多孔
焼結基体中に活物質を充填する焼結式等の方法が
ある。各方法に長所、短所があるが、一般に焼結
式の電極は、集電能が大きいことから高率放電特
性が優れるとともに、強固な焼結基体を形成して
いるため、寿命も優れている。一方焼結基体を用
いない方法では、製造工程が簡単であり、高密度
に活物質を充填できる長所を有している。
最近になつて三次元網状のスポンジ状金属多孔
体が製作されるようになり、電極特性は焼結式電
極に近く、製造方法等は非焼結式電極に近い電極
が提案されている。この方法は、焼結式が通常孔
が微細なことから活物質の塩を含浸し、これを活
物質に転化するものであるのに対し、高多孔度、
たとえば95％のスポンジ状金属多孔体に活物質粉
末を直接充填する方法で、高多孔度のため高密度
充填が容易である特徴を有する。また他の特徴
は、スポンジ状多孔体の選択により、任意の厚さ
の電極が得られ、非焼結式電極と比較するとはる
かに集電能が優れ、高率放電にも適している。
体が製作されるようになり、電極特性は焼結式電
極に近く、製造方法等は非焼結式電極に近い電極
が提案されている。この方法は、焼結式が通常孔
が微細なことから活物質の塩を含浸し、これを活
物質に転化するものであるのに対し、高多孔度、
たとえば95％のスポンジ状金属多孔体に活物質粉
末を直接充填する方法で、高多孔度のため高密度
充填が容易である特徴を有する。また他の特徴
は、スポンジ状多孔体の選択により、任意の厚さ
の電極が得られ、非焼結式電極と比較するとはる
かに集電能が優れ、高率放電にも適している。
本発明は、このスポンジ状金属多孔体を用いて
活物質を高密度に充填する方法の改良に関するも
のである。
活物質を高密度に充填する方法の改良に関するも
のである。
今まで提案されている充填方法は、高多孔度ス
ポンジ状金属多孔体に、活物質、例えば水酸化ニ
ツケルを主とする粉末のペースト状合剤を充填
し、多孔体表面に付着しているペーストを除去し
たのち、加圧成形を行なう方法があり、その加圧
成形の際、半乾燥状態で加圧して加圧時に活物質
の一部を移動させ、しかも空気を極板外へ逸散さ
せて、全体として充填密度を高めている。しか
し、大型極板、例えば400×300mm大の極板を加圧
したり、連続したフープ状のままで加圧する場合
には、それだけは不充分である。
ポンジ状金属多孔体に、活物質、例えば水酸化ニ
ツケルを主とする粉末のペースト状合剤を充填
し、多孔体表面に付着しているペーストを除去し
たのち、加圧成形を行なう方法があり、その加圧
成形の際、半乾燥状態で加圧して加圧時に活物質
の一部を移動させ、しかも空気を極板外へ逸散さ
せて、全体として充填密度を高めている。しか
し、大型極板、例えば400×300mm大の極板を加圧
したり、連続したフープ状のままで加圧する場合
には、それだけは不充分である。
すなわち、加圧時における極板の破壊を防止
し、活物質を高密度に充填するためには、加圧時
に極板中央部の空気あるいはペースト中の活物質
粉末の分散媒を加圧板に沿つて速やかに外部へ逸
散させる工夫が必要であることがわかつた。この
目的のためには、まず加圧速度を遅くする方法が
考えられるが、生産性が低下するだけでなく、極
板内部の空気等を逸散させるためには、これだけ
では不充分であつた。
し、活物質を高密度に充填するためには、加圧時
に極板中央部の空気あるいはペースト中の活物質
粉末の分散媒を加圧板に沿つて速やかに外部へ逸
散させる工夫が必要であることがわかつた。この
目的のためには、まず加圧速度を遅くする方法が
考えられるが、生産性が低下するだけでなく、極
板内部の空気等を逸散させるためには、これだけ
では不充分であつた。
本発明は、以上のような従来の不都合を除去
し、加圧時の極板の破壊がなく、容易に高密度に
活物質を充填する方法を提供するものである。
し、加圧時の極板の破壊がなく、容易に高密度に
活物質を充填する方法を提供するものである。
すなわち、本発明は、活物質を充填する前にス
ポンジ状金属多孔体の一部を加圧して複数の溝を
設け、この加圧部の多孔体の孔径を小さくして活
物質が殆んど充填されないようにするものであ
る。この方法によれば、活物質充填後の加圧成形
の際、活物質が充填されている電極内部の空気や
ペースト中の分散媒が容易に前記の溝部を通過し
て外部に逸散する。従つて、活物質充填密度が向
上するとともに電極が破壊することもない。
ポンジ状金属多孔体の一部を加圧して複数の溝を
設け、この加圧部の多孔体の孔径を小さくして活
物質が殆んど充填されないようにするものであ
る。この方法によれば、活物質充填後の加圧成形
の際、活物質が充填されている電極内部の空気や
ペースト中の分散媒が容易に前記の溝部を通過し
て外部に逸散する。従つて、活物質充填密度が向
上するとともに電極が破壊することもない。
スポンジ状金属多孔体に活物質を高密度にしか
も大面積を一度に、均一に加圧成形するには、た
んに平板状の型を用いて加圧するだけでは、高密
度均一充填が不充分であり、高密度にするために
圧力を高めると第１図の如く、内部の空気または
分散媒の圧力によつて多孔体基体１に２のような
亀裂を生じる。このため、スポンジ状金属高多孔
体を電極基体にし、高密度で均一に活物質を充填
して、大面積の加圧成形を一度に行なう場合に
は、内部の空気または分散媒を基体外へ容易に逃
がす必要がある。そのために加圧成形後において
も、すなわち加圧後多孔体の厚さが薄くなつて
も、空気または分散媒の逃散用の溝を適当に備え
ておくことが効果的である。
も大面積を一度に、均一に加圧成形するには、た
んに平板状の型を用いて加圧するだけでは、高密
度均一充填が不充分であり、高密度にするために
圧力を高めると第１図の如く、内部の空気または
分散媒の圧力によつて多孔体基体１に２のような
亀裂を生じる。このため、スポンジ状金属高多孔
体を電極基体にし、高密度で均一に活物質を充填
して、大面積の加圧成形を一度に行なう場合に
は、内部の空気または分散媒を基体外へ容易に逃
がす必要がある。そのために加圧成形後において
も、すなわち加圧後多孔体の厚さが薄くなつて
も、空気または分散媒の逃散用の溝を適当に備え
ておくことが効果的である。
この種電極に用いられるスポンジ状金属多孔体
１は、焼結体や、スクリーン、孔あき板、エキス
パンデツドメタルなどを芯材とするものと異な
り、第２図のように、その骨格３が平均線径30〜
60ミクロン、長さ約100ミクロンの長い細線から
できているので、電極製造時、特に機械的な力が
加わると、空気や分散媒の逸散する圧力で骨格が
切断されるのである。本発明は、スポンジ状金属
多孔体に、加圧によつて溝を設けることにより、
このような不都合を解消するものである。
１は、焼結体や、スクリーン、孔あき板、エキス
パンデツドメタルなどを芯材とするものと異な
り、第２図のように、その骨格３が平均線径30〜
60ミクロン、長さ約100ミクロンの長い細線から
できているので、電極製造時、特に機械的な力が
加わると、空気や分散媒の逸散する圧力で骨格が
切断されるのである。本発明は、スポンジ状金属
多孔体に、加圧によつて溝を設けることにより、
このような不都合を解消するものである。
以下本発明をその実施例により説明する。
第３図は活物質充填前のスポンジ状金属多孔体
を示すもので、フープ状の多孔体１にその長さ方
向と直角の方向に多数の溝４を加圧によつて形成
してある。この溝の間隔は、得ようとする電極の
大きさによつても異なるが30〜70mm程度以下が適
当である。すなわち、骨格が60ミクロン程度の太
い線径を有し、セル数が10個／cm程度の大きな孔
を有する多孔体では、溝間隔70mm程度まで高密度
に加圧成形することができ、骨格が40、ミクロン
の線径で30個／cmのセル数を有する小孔をもつた
多孔体では溝間隔30mm程度まで高密度に加圧成形
できた。
を示すもので、フープ状の多孔体１にその長さ方
向と直角の方向に多数の溝４を加圧によつて形成
してある。この溝の間隔は、得ようとする電極の
大きさによつても異なるが30〜70mm程度以下が適
当である。すなわち、骨格が60ミクロン程度の太
い線径を有し、セル数が10個／cm程度の大きな孔
を有する多孔体では、溝間隔70mm程度まで高密度
に加圧成形することができ、骨格が40、ミクロン
の線径で30個／cmのセル数を有する小孔をもつた
多孔体では溝間隔30mm程度まで高密度に加圧成形
できた。
溝の巾は余り小さいと効果がなく、少なくとも
0.5mmは必要である。この溝形成部の加圧部５は
活物質が充填されないので、溝巾を余り大きくす
るのは不利である。またこの溝は、加圧成形後に
も残るようなものであることが望ましく、溝を形
成するときの圧力は150Kg程度以上が適当であ
る。
0.5mmは必要である。この溝形成部の加圧部５は
活物質が充填されないので、溝巾を余り大きくす
るのは不利である。またこの溝は、加圧成形後に
も残るようなものであることが望ましく、溝を形
成するときの圧力は150Kg程度以上が適当であ
る。
溝４は、多孔体１の片面のみでなく、第５図の
ように、両面に設けてもよい。さらに溝の断面の
角は、第６図のように鈍角か丸みのあるものがよ
い。
ように、両面に設けてもよい。さらに溝の断面の
角は、第６図のように鈍角か丸みのあるものがよ
い。
このような形成された溝の少なくとも一端は、
加圧成形の際多孔体の端部に達していなければな
らない。
加圧成形の際多孔体の端部に達していなければな
らない。
実施例 １
多孔度95％、平均線径50ミクロン、孔の数22
個／cm、幅200mm、厚さ２mmの長尺スポンジ状ニ
ツケル多孔体に、長さ方向とほぼ直角に40mmの間
隔で幅１mmの溝を300Kg／cm2の圧力で片面から0.7
mm深さにつけたのち、その多孔体中に平均粒径50
ミクロン（最大140ミクロン）の水酸化ニツケル
とカルボキシメチルセルロースの３重量％水溶液
とのペースト状混合物（水酸化ニツケル含量70重
量％）を充填する。その後多孔体の溝部の活物質
粉末をブラシで除去し、半乾燥後約400Kg／cm2の
圧力で平板間で加圧を行なう。必要に応じて溝部
の活物質除去と加圧を繰り返す。得られた極板の
厚さは0.9mmで、深さ約0.2mmの溝が残つていた。
個／cm、幅200mm、厚さ２mmの長尺スポンジ状ニ
ツケル多孔体に、長さ方向とほぼ直角に40mmの間
隔で幅１mmの溝を300Kg／cm2の圧力で片面から0.7
mm深さにつけたのち、その多孔体中に平均粒径50
ミクロン（最大140ミクロン）の水酸化ニツケル
とカルボキシメチルセルロースの３重量％水溶液
とのペースト状混合物（水酸化ニツケル含量70重
量％）を充填する。その後多孔体の溝部の活物質
粉末をブラシで除去し、半乾燥後約400Kg／cm2の
圧力で平板間で加圧を行なう。必要に応じて溝部
の活物質除去と加圧を繰り返す。得られた極板の
厚さは0.9mmで、深さ約0.2mmの溝が残つていた。
実施例 ２
実施例１と同じ多孔体に、同様な溝を設け、平
均粒径数ミクロンの酸化カドミウム80重量％とカ
ーボニルニツケル19重量％、樹脂繊維0.3重量％
およびエチレングリコール0.7重量％の組成のペ
ースト状混合物を充填し、次に実施例１と同様に
加圧成形する。
均粒径数ミクロンの酸化カドミウム80重量％とカ
ーボニルニツケル19重量％、樹脂繊維0.3重量％
およびエチレングリコール0.7重量％の組成のペ
ースト状混合物を充填し、次に実施例１と同様に
加圧成形する。
第７図Ａに実施例１における加圧成形時のプレ
ス圧力と、活物質の充填密度との関係を示す。Ｂ
は溝４を設けない多孔体を用いた比較例における
同様の関係を示す。比較例ではプレス圧力350
Kg／cm2で亀裂を生じることがあつたが、本発明の
実施例では亀裂は生じなかつた。図から明らかな
ように、本発明によれば、活物質の充填密度を向
上することができ、しかも加圧成形時に多孔体が
破壊しないなどの効果が得られる。
ス圧力と、活物質の充填密度との関係を示す。Ｂ
は溝４を設けない多孔体を用いた比較例における
同様の関係を示す。比較例ではプレス圧力350
Kg／cm2で亀裂を生じることがあつたが、本発明の
実施例では亀裂は生じなかつた。図から明らかな
ように、本発明によれば、活物質の充填密度を向
上することができ、しかも加圧成形時に多孔体が
破壊しないなどの効果が得られる。
第１図は従来の方法により得た電極の要部を示
す斜視図、第２図はスポンジ状金属多孔体の拡大
断面図、第３図は本発明の実施例における活物質
充填前の多孔体の斜視図、第４図はその縦断面
図、第５図および第６図は他の実施例を示す多孔
体の縦断面図、第７図は加圧成形時のプレス圧力
と得られた電極の活物質充填密度との関係を比較
した図である。 １……多孔体、４……溝。
す斜視図、第２図はスポンジ状金属多孔体の拡大
断面図、第３図は本発明の実施例における活物質
充填前の多孔体の斜視図、第４図はその縦断面
図、第５図および第６図は他の実施例を示す多孔
体の縦断面図、第７図は加圧成形時のプレス圧力
と得られた電極の活物質充填密度との関係を比較
した図である。 １……多孔体、４……溝。
Claims (1)
- １ 三次元的に連続した構造を有するスポンジ状
金属多孔体を加圧して少なくともその片面に、一
端が多孔体の端部まで達した複数の溝を設ける工
程と、次に前記多孔体に活物質を充填する工程
と、前記溝部の活物質を除去する工程および半乾
燥後多孔体全体を加圧成形する工程を有すること
を特徴とする電池用電極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7521679A JPS55166865A (en) | 1979-06-14 | 1979-06-14 | Manufacture of cell electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7521679A JPS55166865A (en) | 1979-06-14 | 1979-06-14 | Manufacture of cell electrode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55166865A JPS55166865A (en) | 1980-12-26 |
| JPS6238825B2 true JPS6238825B2 (ja) | 1987-08-19 |
Family
ID=13569788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7521679A Granted JPS55166865A (en) | 1979-06-14 | 1979-06-14 | Manufacture of cell electrode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55166865A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69606349T2 (de) * | 1995-05-09 | 2000-10-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Batterieelektroden und Verfahren zur Herstellung |
| JP2976863B2 (ja) * | 1995-10-09 | 1999-11-10 | 松下電器産業株式会社 | 電池用電極の製造法 |
| US5981108A (en) * | 1995-10-09 | 1999-11-09 | Matsushita Electric Industrial Co, Ltd. | Electrodes for battery and method of fabricating the same |
| JP2011253804A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-12-15 | Nissan Motor Co Ltd | 電極構造体、その製造方法及び双極型電池 |
| JP6142665B2 (ja) * | 2013-05-15 | 2017-06-07 | 三菱マテリアル株式会社 | 電極シートの製造方法 |
-
1979
- 1979-06-14 JP JP7521679A patent/JPS55166865A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55166865A (en) | 1980-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6250524B2 (ja) | ||
| JPH01195675A (ja) | 銀−鉄電池 | |
| JPS6238825B2 (ja) | ||
| US4783384A (en) | Electrochemical cell | |
| CN102379052B (zh) | 压实材料的方法 | |
| JPH056763A (ja) | 極板用スポンジ状金属多孔体の製造方法 | |
| EP1215741B1 (en) | Method for manufacturing a positive electrode plate | |
| JP2546638B2 (ja) | 電池用極板の製造法 | |
| JP2765029B2 (ja) | 水酸化ニッケル電極の製造方法 | |
| JP6443725B2 (ja) | 多孔質アルミニウム焼結体およびその製造方法、ならびに、電極の製造方法 | |
| JPH0734366B2 (ja) | 電池用電極の製法 | |
| JP4634322B2 (ja) | 電池用電極 | |
| JPH056762A (ja) | 極板用スポンジ状金属多孔体の製造方法 | |
| JPS59207560A (ja) | 電池用電極の製造法 | |
| JPS6043629B2 (ja) | 電池用電極の成形法 | |
| JPH0218549B2 (ja) | ||
| JP3412437B2 (ja) | アルカリ蓄電池 | |
| JPH08148150A (ja) | 三次元基体を用いた電極及びその製造法 | |
| JPH1083819A (ja) | 電極用多孔質金属基材及びその製造方法 | |
| JP2902751B2 (ja) | アルカリ蓄電池用カドミウム負極の製造法 | |
| JPH08138680A (ja) | 電池用電極基板及びその製造方法 | |
| JPH10162835A (ja) | アルカリ蓄電池用電極及びその製造法 | |
| JPH05151964A (ja) | 電極の製造方法 | |
| JPS63124373A (ja) | 電池用電極 | |
| JPH0589877A (ja) | 水素吸蔵合金負極の製造方法 |