JPH10241697A - アルカリ蓄電池用電極及びその製造法 - Google Patents
アルカリ蓄電池用電極及びその製造法Info
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- JPH10241697A JPH10241697A JP9037576A JP3757697A JPH10241697A JP H10241697 A JPH10241697 A JP H10241697A JP 9037576 A JP9037576 A JP 9037576A JP 3757697 A JP3757697 A JP 3757697A JP H10241697 A JPH10241697 A JP H10241697A
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- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
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- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼結式基板を形成するニッケル多孔体と導電
性芯材との密着強度を高め、高率放電特性にすぐれた電
極を提供する。 【解決手段】 導電性芯材３とニッケル多孔体２との接
合界面から基板表面に行くにしたがって、ニッケル多孔
体を形成する骨格の直径が順次細くなっている焼結式基
板を用いる。骨格が他の部分より太くなっている領域１
は芯材の両表面を起点として、ここから外側に向けて基
板厚みの約１／５以内であることが望ましい。
性芯材との密着強度を高め、高率放電特性にすぐれた電
極を提供する。 【解決手段】 導電性芯材３とニッケル多孔体２との接
合界面から基板表面に行くにしたがって、ニッケル多孔
体を形成する骨格の直径が順次細くなっている焼結式基
板を用いる。骨格が他の部分より太くなっている領域１
は芯材の両表面を起点として、ここから外側に向けて基
板厚みの約１／５以内であることが望ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアルカリ蓄電池用電
極、特に焼結式電極とその製造法に関するものである。
極、特に焼結式電極とその製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アルカリ蓄電池は通信機、ＯＡ機器ある
いは電動工具などの携帯化が進むとともに市場規模を拡
大してきたが、さらなる高容量化、高性能化の要求が強
い。
いは電動工具などの携帯化が進むとともに市場規模を拡
大してきたが、さらなる高容量化、高性能化の要求が強
い。
【０００３】アルカリ蓄電池用電極の形態には、その製
造法によって二つに大別され、芯材にカルボニルニッケ
ル粉末と増粘剤とを混練したペーストを塗着し、これを
焼結した基板に活物質を電気的、化学的に含浸すること
によって得られる焼結式電極と、発泡メタル、ニッケル
不織布などの金属多孔体あるいはパンチングメタル、エ
キスパンドメタルなどの二次元芯材に活物質を含むペー
ストを充填または塗着して得られるペースト式電極があ
る。焼結式電極はペースト式電極と比較して、基板の空
孔率が低いため容量は小さいが、大電流での充放電特性
に優れているといった特徴がある。
造法によって二つに大別され、芯材にカルボニルニッケ
ル粉末と増粘剤とを混練したペーストを塗着し、これを
焼結した基板に活物質を電気的、化学的に含浸すること
によって得られる焼結式電極と、発泡メタル、ニッケル
不織布などの金属多孔体あるいはパンチングメタル、エ
キスパンドメタルなどの二次元芯材に活物質を含むペー
ストを充填または塗着して得られるペースト式電極があ
る。焼結式電極はペースト式電極と比較して、基板の空
孔率が低いため容量は小さいが、大電流での充放電特性
に優れているといった特徴がある。
【０００４】焼結式基板においても高容量化の要求に応
えるため、基板の多孔度を向上させる試みがなされてい
る。しかし、多孔度を増加させると、芯材と多孔体との
密着性が低下し、活物質含浸工程、化成工程など各工程
での基板の変形や、ニッケル多孔体及び含浸充填した活
物質の基板からの脱落が問題となる。
えるため、基板の多孔度を向上させる試みがなされてい
る。しかし、多孔度を増加させると、芯材と多孔体との
密着性が低下し、活物質含浸工程、化成工程など各工程
での基板の変形や、ニッケル多孔体及び含浸充填した活
物質の基板からの脱落が問題となる。
【０００５】そこで、芯材と多孔体との密着性を向上さ
せる試みとして、特開昭５１−５９３４８号公報には、
鉄板に５〜２０Ａ／ｄｍ2 の電流密度でニッケルメッキ
して鉄板表面に粗大なメッキ析出物を生成させた芯材に
粉末ニッケルを付着して焼結する方法が提案されてい
る。また、特公昭６０−４１４２６号公報には、芯材に
平均粒径０．１μｍ以下の焼結用金属粉と粘着剤とから
なるスラリーを塗布した後、これを乾燥、焼結し、次い
でこの焼結層の表面に平均粒径１．５〜４．５μｍの焼
結用金属粉と粘着剤とからなるスラリーを塗布した後、
これを乾燥、焼結する方法が提案されている。また特開
昭５５−９７４０３号公報には、芯材に線径２０μｍ以
下のニッケル繊維またはニッケルメッキした金属繊維を
あらかじめ焼結し、その上にニッケル粉末を焼結する方
法が提案されている。
せる試みとして、特開昭５１−５９３４８号公報には、
鉄板に５〜２０Ａ／ｄｍ2 の電流密度でニッケルメッキ
して鉄板表面に粗大なメッキ析出物を生成させた芯材に
粉末ニッケルを付着して焼結する方法が提案されてい
る。また、特公昭６０−４１４２６号公報には、芯材に
平均粒径０．１μｍ以下の焼結用金属粉と粘着剤とから
なるスラリーを塗布した後、これを乾燥、焼結し、次い
でこの焼結層の表面に平均粒径１．５〜４．５μｍの焼
結用金属粉と粘着剤とからなるスラリーを塗布した後、
これを乾燥、焼結する方法が提案されている。また特開
昭５５−９７４０３号公報には、芯材に線径２０μｍ以
下のニッケル繊維またはニッケルメッキした金属繊維を
あらかじめ焼結し、その上にニッケル粉末を焼結する方
法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した方法は、多孔
体と芯材との接触面積を増加させることで両者の密着性
の向上を図っているが、いずれも芯材と多孔体とは点接
触しているだけであり、密着性に大きな改善はみられな
い。
体と芯材との接触面積を増加させることで両者の密着性
の向上を図っているが、いずれも芯材と多孔体とは点接
触しているだけであり、密着性に大きな改善はみられな
い。
【０００７】本発明はこのような課題を解決するもの
で、芯材と多孔体との密着強度を向上して活物質含浸、
化成、電池群構成等の工程における極板の変形や、活物
質の基板からの脱落を抑制するとともに、電池としての
大電流での放電特性の向上を目的とする。
で、芯材と多孔体との密着強度を向上して活物質含浸、
化成、電池群構成等の工程における極板の変形や、活物
質の基板からの脱落を抑制するとともに、電池としての
大電流での放電特性の向上を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明ではニッケル多孔体を形成する骨格の直径
が、導電性芯材とニッケル多孔体との接合界面から基板
表面に行くに従って順次細くなっている焼結式基板を使
用するものである。さらに好ましくは、導電性芯材の両
表面を起点とし、ここから外側に向けて基板厚みの約１
／５以内の領域において、ニッケル多孔体の骨格の直径
が他の部分よりも太くなっている焼結式基板を使用する
ものである。この焼結式基板にはＰ，Ｂ，Ｓ，Ｉｎ，Ａ
ｓからなる群のうちの少なくとも１つの元素が添加され
ていて、その濃度分布は芯材表面から両外側方向に向け
て基板厚みの約１／５以内の領域において、芯材に近い
ほど順次増大している。
に、本発明ではニッケル多孔体を形成する骨格の直径
が、導電性芯材とニッケル多孔体との接合界面から基板
表面に行くに従って順次細くなっている焼結式基板を使
用するものである。さらに好ましくは、導電性芯材の両
表面を起点とし、ここから外側に向けて基板厚みの約１
／５以内の領域において、ニッケル多孔体の骨格の直径
が他の部分よりも太くなっている焼結式基板を使用する
ものである。この焼結式基板にはＰ，Ｂ，Ｓ，Ｉｎ，Ａ
ｓからなる群のうちの少なくとも１つの元素が添加され
ていて、その濃度分布は芯材表面から両外側方向に向け
て基板厚みの約１／５以内の領域において、芯材に近い
ほど順次増大している。
【０００９】金属ニッケルにＰ，Ｂ，Ｓ，Ｉｎ，Ａｓを
少量添加すると、その融点は金属ニッケル単独の融点１
４５２℃よりも大きく低下する。例として二元系でのニ
ッケル合金の融点を次に示す。Ｎｉ−Ｐ：８８０℃，Ｎ
ｉ−Ｂ：１１４０℃，Ｎｉ−Ｓ：６４５℃，Ｎｉ−Ｉ
ｎ：９０８℃，Ｎｉ−Ａｓ：８９８℃である。これらの
ニッケル合金の融点以上で基板を焼結すると、芯材表面
が溶融するため芯材とニッケル多孔体との接合界面は速
やかに焼結される。溶融したニッケル合金は、ニッケル
多孔体の細孔に毛細管力により芯材表面から基板表面に
向かって吸い込まれる。これにより焼結後に冷却されて
再び凝固すると、芯材表面から基板表面に向かって順次
ニッケル多孔体骨格の直径が細くなっていく形状を持っ
た基板が得られる。このニッケル合金の濃度は多孔体骨
格の直径が細くなるのに伴い減少する。
少量添加すると、その融点は金属ニッケル単独の融点１
４５２℃よりも大きく低下する。例として二元系でのニ
ッケル合金の融点を次に示す。Ｎｉ−Ｐ：８８０℃，Ｎ
ｉ−Ｂ：１１４０℃，Ｎｉ−Ｓ：６４５℃，Ｎｉ−Ｉ
ｎ：９０８℃，Ｎｉ−Ａｓ：８９８℃である。これらの
ニッケル合金の融点以上で基板を焼結すると、芯材表面
が溶融するため芯材とニッケル多孔体との接合界面は速
やかに焼結される。溶融したニッケル合金は、ニッケル
多孔体の細孔に毛細管力により芯材表面から基板表面に
向かって吸い込まれる。これにより焼結後に冷却されて
再び凝固すると、芯材表面から基板表面に向かって順次
ニッケル多孔体骨格の直径が細くなっていく形状を持っ
た基板が得られる。このニッケル合金の濃度は多孔体骨
格の直径が細くなるのに伴い減少する。
【００１０】溶融したニッケル合金とニッケル多孔体と
が焼結して形成した骨格近傍では、ニッケル多孔体の孔
径が大きくなるために電気的、化学的手法により活物質
を含浸しても、活物質を保持できなくなることがある。
基板への活物質の充填量を低下させないためには、この
ニッケル合金が存在する領域が芯材表面を起点とし、こ
こから両外側方向に極板厚みの１／５以内の範囲である
ことが望ましい。
が焼結して形成した骨格近傍では、ニッケル多孔体の孔
径が大きくなるために電気的、化学的手法により活物質
を含浸しても、活物質を保持できなくなることがある。
基板への活物質の充填量を低下させないためには、この
ニッケル合金が存在する領域が芯材表面を起点とし、こ
こから両外側方向に極板厚みの１／５以内の範囲である
ことが望ましい。
【００１１】また、このような形状を得るためには、
Ｐ，Ｂ，Ｓ，Ｉｎ，Ａｓからなる群のうちの少なくとも
１つの元素の添加量を、焼結式基板重量に対して０．０
５〜２．０ｗｔ％にするのが好ましい。添加量が０．０
５ｗｔ％以下では溶融する合金量が少ないため、ニッケ
ル多孔体と導電性芯材とが円滑に焼結されず、密着性改
善の効果が得られない。逆に添加量が２．０ｗｔ％以上
では溶融する合金量が多いため、芯材との接合界面が溶
け過ぎてニッケル多孔体の形状を維持することができ
ず、基板としての空孔率も低下して活物質充填量が減少
する。
Ｐ，Ｂ，Ｓ，Ｉｎ，Ａｓからなる群のうちの少なくとも
１つの元素の添加量を、焼結式基板重量に対して０．０
５〜２．０ｗｔ％にするのが好ましい。添加量が０．０
５ｗｔ％以下では溶融する合金量が少ないため、ニッケ
ル多孔体と導電性芯材とが円滑に焼結されず、密着性改
善の効果が得られない。逆に添加量が２．０ｗｔ％以上
では溶融する合金量が多いため、芯材との接合界面が溶
け過ぎてニッケル多孔体の形状を維持することができ
ず、基板としての空孔率も低下して活物質充填量が減少
する。
【００１２】なお、これまでの焼結式基板ではニッケル
多孔体が芯材から剥離するのを抑制するため、パンチン
グメタルなど開孔部を設けた芯材を使用していたが、本
発明によればニッケル多孔体と芯材との接合強度が大き
く向上するため、芯材として開孔部のない平板を使用す
ることができる。
多孔体が芯材から剥離するのを抑制するため、パンチン
グメタルなど開孔部を設けた芯材を使用していたが、本
発明によればニッケル多孔体と芯材との接合強度が大き
く向上するため、芯材として開孔部のない平板を使用す
ることができる。
【００１３】また、本発明の焼結式基板の製造法は次の
ようなものである。ニッケル板またはニッケル被覆した
鋼板の表面に、Ｐ，Ｂ，Ｓ，Ｉｎ，Ａｓからなる群のう
ちの少なくとも１つの元素とニッケルとの合金を電気メ
ッキにより被覆する。次に、この導電性芯材の両面にニ
ッケル粉末と増粘剤からなるスラリーを塗布し、ニッケ
ル合金の融点以上の温度で焼結することにより焼結式基
板が得られる。
ようなものである。ニッケル板またはニッケル被覆した
鋼板の表面に、Ｐ，Ｂ，Ｓ，Ｉｎ，Ａｓからなる群のう
ちの少なくとも１つの元素とニッケルとの合金を電気メ
ッキにより被覆する。次に、この導電性芯材の両面にニ
ッケル粉末と増粘剤からなるスラリーを塗布し、ニッケ
ル合金の融点以上の温度で焼結することにより焼結式基
板が得られる。
【００１４】また別の製造法としてニッケル板またはニ
ッケル被覆した鋼板の表面に、Ｐ，Ｂのいずれか、ある
いは両方とニッケルとの合金を無電解メッキによって被
覆する。その後この導電性芯材の両面にニッケル粉末と
増粘剤からなるスラリーを塗布し、ニッケル合金の融点
以上の温度で焼結することによっても焼結式基板が得ら
れる。
ッケル被覆した鋼板の表面に、Ｐ，Ｂのいずれか、ある
いは両方とニッケルとの合金を無電解メッキによって被
覆する。その後この導電性芯材の両面にニッケル粉末と
増粘剤からなるスラリーを塗布し、ニッケル合金の融点
以上の温度で焼結することによっても焼結式基板が得ら
れる。
【００１５】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明はアルカリ
蓄電池用電極について規定したものであり、ニッケル多
孔体を形成する骨格の直径は導電性芯材とニッケル多孔
体との接合界面から基板表面に行くに従って順次細くな
っている焼結式基板を用いたアルカリ蓄電池用電極が得
られる。
蓄電池用電極について規定したものであり、ニッケル多
孔体を形成する骨格の直径は導電性芯材とニッケル多孔
体との接合界面から基板表面に行くに従って順次細くな
っている焼結式基板を用いたアルカリ蓄電池用電極が得
られる。
【００１６】請求項３に記載の発明もアルカリ蓄電池用
電極について規定したものであり、導電性芯材表面を起
点とし、ここから両外側方向に基板厚みの約１／５以内
の領域において、ニッケル多孔体を形成する骨格の直径
を導電性芯材とニッケル多孔体との接合界面から基板表
面に行くに従って順次細くしたものである。
電極について規定したものであり、導電性芯材表面を起
点とし、ここから両外側方向に基板厚みの約１／５以内
の領域において、ニッケル多孔体を形成する骨格の直径
を導電性芯材とニッケル多孔体との接合界面から基板表
面に行くに従って順次細くしたものである。
【００１７】請求項５に記載の発明はアルカリ蓄電池用
電極について規定したものであり、基板中央部に配され
た導電性芯材とニッケル多孔体からなる焼結式基板に活
物質を充填した電極であって、導電性芯材表面から両外
側方向に向かって基板厚みの約１／５以内の領域におい
て、Ｐ，Ｂ，Ｓ，Ｉｎ，Ａｓからなる群のうちの少なく
とも１つの元素の含有量を導電性芯材に近いほど順次高
くしたものである。
電極について規定したものであり、基板中央部に配され
た導電性芯材とニッケル多孔体からなる焼結式基板に活
物質を充填した電極であって、導電性芯材表面から両外
側方向に向かって基板厚みの約１／５以内の領域におい
て、Ｐ，Ｂ，Ｓ，Ｉｎ，Ａｓからなる群のうちの少なく
とも１つの元素の含有量を導電性芯材に近いほど順次高
くしたものである。
【００１８】請求項８，９に記載の発明は、アルカリ蓄
電池用電極の製造法について規定したものである。
電池用電極の製造法について規定したものである。
【００１９】本発明のアルカリ蓄電池用電極において使
用する焼結式基板は、従来の焼結式基板と比較して、芯
材と多孔体との接触面積が大きく増加しているため、活
物質の含浸、化成、電池群構成時等での極板の変形や、
活物質の基板からの脱落が抑制されるとともに、高率放
電特性が向上する。
用する焼結式基板は、従来の焼結式基板と比較して、芯
材と多孔体との接触面積が大きく増加しているため、活
物質の含浸、化成、電池群構成時等での極板の変形や、
活物質の基板からの脱落が抑制されるとともに、高率放
電特性が向上する。
【００２０】
【実施例】導電性芯材として厚み６０μｍ、開孔径１ｍ
ｍ、開孔率１８％の穿孔鋼板の両面に厚さ３．０μｍの
ニッケルメッキを施し、さらに電解メッキによってこの
両面を厚さ１．０μｍのニッケル−リン合金で被覆した
芯材を用意した。
ｍ、開孔率１８％の穿孔鋼板の両面に厚さ３．０μｍの
ニッケルメッキを施し、さらに電解メッキによってこの
両面を厚さ１．０μｍのニッケル−リン合金で被覆した
芯材を用意した。
【００２１】ニッケル−リン合金メッキの条件は、浴組
成を硫酸ニッケル六水和物２００ｇ／ｌ、塩化ニッケル
六水和物３０ｇ／ｌ、ほう酸１０ｇ／ｌ、次亜りん酸ナ
トリウム一水和物５ｇ／ｌとし、浴温度は室温、電流密
度は０．５Ａ／ｄｍ2 として行った。
成を硫酸ニッケル六水和物２００ｇ／ｌ、塩化ニッケル
六水和物３０ｇ／ｌ、ほう酸１０ｇ／ｌ、次亜りん酸ナ
トリウム一水和物５ｇ／ｌとし、浴温度は室温、電流密
度は０．５Ａ／ｄｍ2 として行った。
【００２２】この芯材の両面に平均粒径２〜３μｍのＩ
ＮＣＯ社製カルボニルニッケル粉末（Ｔｙｐｅ２５５）
１００部と３ｗｔ％のメチルセルロース水溶液１００部
とを混練したスラリーを全体の厚みが１．３ｍｍになる
ように塗布し、１００℃で１０分間乾燥した。
ＮＣＯ社製カルボニルニッケル粉末（Ｔｙｐｅ２５５）
１００部と３ｗｔ％のメチルセルロース水溶液１００部
とを混練したスラリーを全体の厚みが１．３ｍｍになる
ように塗布し、１００℃で１０分間乾燥した。
【００２３】これを窒素−水素雰囲気において９００℃
で５分間焼結することで焼結式基板ａを作製した。
で５分間焼結することで焼結式基板ａを作製した。
【００２４】この基板の断面の拡大模式図を図１に示
す。図中１はニッケル−リン合金が溶融して焼結された
部分であり、２はニッケル多孔体、３は芯材をなす穿孔
鋼板である。
す。図中１はニッケル−リン合金が溶融して焼結された
部分であり、２はニッケル多孔体、３は芯材をなす穿孔
鋼板である。
【００２５】次に得られた基板ａを、硝酸ニッケルに対
して体積比で２％の硝酸コバルトを添加した硝酸ニッケ
ル／コバルト水溶液（ｐＨは２．０、液温度は８０℃）
に１０分間浸漬した後、１００℃で１０分間乾燥し、水
酸化ナトリウム水溶液（比重は１．２ｇ／ｃｃ、液温度
は８０℃）に２０分間浸漬するサイクルを８サイクル繰
り返して活物質である水酸化ニッケルを含浸した。この
ようにして得られたニッケル極を幅３５ｍｍ、長さ２０
０ｍｍに裁断し、一部にリード板をスポット溶接してニ
ッケル極４とした。このニッケル極４の理論的な容量は
１６００ｍＡｈである。
して体積比で２％の硝酸コバルトを添加した硝酸ニッケ
ル／コバルト水溶液（ｐＨは２．０、液温度は８０℃）
に１０分間浸漬した後、１００℃で１０分間乾燥し、水
酸化ナトリウム水溶液（比重は１．２ｇ／ｃｃ、液温度
は８０℃）に２０分間浸漬するサイクルを８サイクル繰
り返して活物質である水酸化ニッケルを含浸した。この
ようにして得られたニッケル極を幅３５ｍｍ、長さ２０
０ｍｍに裁断し、一部にリード板をスポット溶接してニ
ッケル極４とした。このニッケル極４の理論的な容量は
１６００ｍＡｈである。
【００２６】負極にはカドミウム極５を用い、ニッケル
極４とカドミウム極５との間にナイロン不織布セパレー
タ６を介在させて渦巻状に捲回し、ＳＣ型電池ケース７
に収納した。その後、比重１．３０の水酸化カリウムに
３０ｇ／ｌの水酸化リチウム一水和物を溶解したアルカ
リ電解液を所定量注入し、正極端子を固定した封口板８
でケース開口部を封口して、図２に示すような密閉型ニ
ッケル−カドミウム蓄電池Ａを構成した。
極４とカドミウム極５との間にナイロン不織布セパレー
タ６を介在させて渦巻状に捲回し、ＳＣ型電池ケース７
に収納した。その後、比重１．３０の水酸化カリウムに
３０ｇ／ｌの水酸化リチウム一水和物を溶解したアルカ
リ電解液を所定量注入し、正極端子を固定した封口板８
でケース開口部を封口して、図２に示すような密閉型ニ
ッケル−カドミウム蓄電池Ａを構成した。
【００２７】この実施例ではニッケルにリン（Ｐ）を添
加したときの作製方法を示したが、Ｐ以外のＢ，Ｓ，Ｉ
ｎ，Ａｓからなる群のうちの少なくとも１つの元素をニ
ッケルに添加したときについても、その合金の融点以上
で焼結すれば同様な基板が得られる。比較例として次の
ような基板および電池を作成した。導電性芯材として厚
み６０μｍ、開孔径１ｍｍ、開孔率１８％の穿孔鋼板の
表面に厚さ３．０μｍのニッケルメッキを施した芯材を
用意した。これを用いて、実施例と同様に導電性芯材の
両面にニッケルスラリーを塗布し、乾燥、焼結の各工程
を経て焼結式基板ｂを作製し、この基板ｂを用いて電池
Ｂを作製した。
加したときの作製方法を示したが、Ｐ以外のＢ，Ｓ，Ｉ
ｎ，Ａｓからなる群のうちの少なくとも１つの元素をニ
ッケルに添加したときについても、その合金の融点以上
で焼結すれば同様な基板が得られる。比較例として次の
ような基板および電池を作成した。導電性芯材として厚
み６０μｍ、開孔径１ｍｍ、開孔率１８％の穿孔鋼板の
表面に厚さ３．０μｍのニッケルメッキを施した芯材を
用意した。これを用いて、実施例と同様に導電性芯材の
両面にニッケルスラリーを塗布し、乾燥、焼結の各工程
を経て焼結式基板ｂを作製し、この基板ｂを用いて電池
Ｂを作製した。
【００２８】得られた基板ａ，ｂについて次のような試
験を行い、芯材とニッケル多孔体との密着強度を評価し
た。
験を行い、芯材とニッケル多孔体との密着強度を評価し
た。
【００２９】（試験１）基板ａ，ｂを１０×１００ｍｍ
に裁断し、この基板をそれぞれ直径２ｍｍの鉄線にずら
しながら巻きつけることを１０回繰り返した。試験前後
の重量減少率は、基板ａでは０．０５％、基板ｂでは１
０％であった。このことから基板ａは基板ｂと比較して
芯材とニッケル多孔体との密着強度が向上したことがわ
かる。
に裁断し、この基板をそれぞれ直径２ｍｍの鉄線にずら
しながら巻きつけることを１０回繰り返した。試験前後
の重量減少率は、基板ａでは０．０５％、基板ｂでは１
０％であった。このことから基板ａは基板ｂと比較して
芯材とニッケル多孔体との密着強度が向上したことがわ
かる。
【００３０】（試験２）碁盤目試験に準じて基板ａ，ｂ
を５０×５０ｍｍに裁断し、基板の片面のニッケル多孔
体に２ｍｍ幅の格子状の切れ目を入れた。この場合は基
板ａ，ｂともにニッケル多孔体の剥離は観察されなかっ
た。次に、これにガムテープを貼り付け、剥がすことを
３回繰り返した。このときの重量減少率は、基板ａでは
０．１％、基板ｂでは３０％であった。このことからも
基板ａは基板ｂと比較して芯材とニッケル多孔体との密
着強度が向上したことがわかる。
を５０×５０ｍｍに裁断し、基板の片面のニッケル多孔
体に２ｍｍ幅の格子状の切れ目を入れた。この場合は基
板ａ，ｂともにニッケル多孔体の剥離は観察されなかっ
た。次に、これにガムテープを貼り付け、剥がすことを
３回繰り返した。このときの重量減少率は、基板ａでは
０．１％、基板ｂでは３０％であった。このことからも
基板ａは基板ｂと比較して芯材とニッケル多孔体との密
着強度が向上したことがわかる。
【００３１】次に電池Ａ，Ｂの放電特性の評価を行っ
た。１ＣｍＡで７２分間充電した後、１０Ａで０．８Ｖ
まで放電したときの放電曲線を図３に示す。この結果よ
り電池Ａでは芯材とニッケル多孔体との密着性が改善さ
れたため、放電特性が向上したことがわかる。
た。１ＣｍＡで７２分間充電した後、１０Ａで０．８Ｖ
まで放電したときの放電曲線を図３に示す。この結果よ
り電池Ａでは芯材とニッケル多孔体との密着性が改善さ
れたため、放電特性が向上したことがわかる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、これまでの焼結式基板
と比較して導電性芯材とニッケル多孔体との密着性を改
善することで基板強度が向上し、極板作製時において芯
材からのニッケル多孔体の剥離が抑制されるとともに、
優れた高率放電特性を持つアルカリ蓄電池用電極が得ら
れる。
と比較して導電性芯材とニッケル多孔体との密着性を改
善することで基板強度が向上し、極板作製時において芯
材からのニッケル多孔体の剥離が抑制されるとともに、
優れた高率放電特性を持つアルカリ蓄電池用電極が得ら
れる。
【図１】本発明の実施例での電極基板の断面模式図
【図２】同電極基板を用いた電池の概略断面図
【図３】同電池の放電曲線図
１ ニッケル−リン合金が溶融して焼結された部分 ２ ニッケル多孔体 ３ 穿孔鋼板 ４ ニッケル極 ５ カドミウム極 ６ セパレータ ７ 電池ケース ８ 封口板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海谷 英男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】ニッケル多孔体と、その中央部に配された
導電性芯材とからなる焼結式基板に活物質を充填した電
極であって、前記ニッケル多孔体を形成する骨格の直径
が前記導電性芯材とニッケル多孔体との接合界面から基
板表面に行くに従って順次細くなっているアルカリ蓄電
池用電極。 - 【請求項２】前記導電性芯材は、金属ニッケル板あるい
は金属ニッケルで表面が被覆されている鉄製平板、また
はこれらに穿孔した部材のうちの１つである請求項１に
記載のアルカリ蓄電池用電極。 - 【請求項３】ニッケル多孔体と、その中央部に配された
導電性芯材とからなる焼結式基板に活物質を充填した電
極であって、前記導電性芯材の両表面を起点とし、ここ
から外側に向けて基板厚みの約１／５以内の領域におい
て、前記ニッケル多孔体を形成する骨格の直径が前記導
電性芯材とニッケル多孔体との接合界面から基板表面に
行くに従って順次細くなっているアルカリ蓄電池用電
極。 - 【請求項４】前記導電性芯材は、金属ニッケル板あるい
は金属ニッケルで表面が被覆されている鉄製平板、また
はこれらに穿孔した部材のうちの１つである請求項３に
記載のアルカリ蓄電池用電極。 - 【請求項５】ニッケル多孔体と、その中央部に配された
導電性芯材とからなる焼結式基板に活物質を充填した電
極であって、前記導電性芯材表面から両方向に基板厚み
の約１／５以内の領域において、前記ニッケル多孔体中
に含まれたＰ，Ｂ，Ｓ，Ｉｎ，Ａｓからなる群のうちの
少なくとも１つの元素の含有量が、前記導電性芯材とニ
ッケル多孔体との接合界面から基板表面に行くに従って
順次低下しているアルカリ蓄電池用電極。 - 【請求項６】Ｐ，Ｂ，Ｓ，Ｉｎ，Ａｓからなる群のうち
の少なくとも１つの元素の添加量は、焼結式基板重量に
対して０．０５〜２．０ｗｔ％である請求項５に記載の
アルカリ蓄電池用電極。 - 【請求項７】導電性芯材は、金属ニッケル板あるいは金
属ニッケルで表面が被覆されている鉄製平板、またはこ
れらに穿孔した部材のうちの１つである請求項５に記載
のアルカリ蓄電池用電極。 - 【請求項８】ニッケル多孔体と、その中央部に配された
導電性芯材とからなる焼結式基板に活物質を充填した電
極の製造法であって、前記焼結式基板は、導電性芯材の
表面を電気メッキによりＰ，Ｂ，Ｓ，Ｉｎ，Ａｓからな
る群のうちの少なくとも１つの元素とニッケルとの合金
で被覆する工程と、この合金被覆した導電性芯材の両面
にニッケル粉末と増粘剤とからなるスラリーを塗布する
工程と、前記合金の融点以上で焼結する工程とにより得
たものであるアルカリ蓄電池用電極の製造法。 - 【請求項９】ニッケル多孔体と、その中央部に配された
導電性芯材とからなる焼結式基板に活物質を充填した電
極の製造法であって、導電性芯材の表面を無電解メッキ
によりＰ，Ｂのいずれか、あるいは両方の元素とニッケ
ルとの合金で被覆する工程と、この導電性芯材の両面に
ニッケル粉末と増粘剤とからなるスラリーを塗布する工
程と、前記合金の融点以上で焼結する工程とにより得た
ものであるアルカリ蓄電池用電極の製造法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9037576A JPH10241697A (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | アルカリ蓄電池用電極及びその製造法 |
| US09/044,091 US6099991A (en) | 1997-02-21 | 1998-03-19 | Electrode for alkaline storage batteries and process for producing the same |
| EP98105555A EP0948068A1 (en) | 1997-02-21 | 1998-03-26 | Electrode for alkaline storage batteries and process for producing the same |
| CN98105915A CN1230795A (zh) | 1997-02-21 | 1998-03-30 | 碱性蓄电池的电极及其生产方法 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9037576A JPH10241697A (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | アルカリ蓄電池用電極及びその製造法 |
| US09/044,091 US6099991A (en) | 1997-02-21 | 1998-03-19 | Electrode for alkaline storage batteries and process for producing the same |
| EP98105555A EP0948068A1 (en) | 1997-02-21 | 1998-03-26 | Electrode for alkaline storage batteries and process for producing the same |
| CN98105915A CN1230795A (zh) | 1997-02-21 | 1998-03-30 | 碱性蓄电池的电极及其生产方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10241697A true JPH10241697A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=27430029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9037576A Pending JPH10241697A (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | アルカリ蓄電池用電極及びその製造法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6099991A (ja) |
| EP (1) | EP0948068A1 (ja) |
| JP (1) | JPH10241697A (ja) |
| CN (1) | CN1230795A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999054945A1 (en) * | 1998-04-20 | 1999-10-28 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Secondary battery electrode substrate core, secondary battery electrode substrate, methods of manufacturing them and electrode and battery using them |
| WO2001004971A2 (en) * | 1999-07-12 | 2001-01-18 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Core for electrode base of secondary cell, electrode base of secondary cell, method for producing them, electrode comprising them, and cell |
| JP2007265631A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池、それに用いる正極の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE10005415C1 (de) * | 2000-02-08 | 2001-11-08 | Deutsche Automobilgesellsch | Faserstrukturelektrodengerüstbahnstreifen, daraus hergestellte Elektrodenplatten, Verfahren zur Herstellung eines Faserstrukturelektrodengerüstbahnstreifens , Verfahren zur Herstellung eines porösen Faserstrukturelektrodengerüstes sowie Verwendung einer Elektrodenplatte |
| JP3685704B2 (ja) * | 2000-10-03 | 2005-08-24 | 三洋電機株式会社 | アルカリ蓄電池用ニッケル極の製造方法 |
| AT409973B (de) * | 2001-09-28 | 2002-12-27 | Funktionswerkstoffe Forschungs | Strom-leitschicht einer positiven elektrode |
| US6827834B2 (en) * | 2002-03-12 | 2004-12-07 | Ronald Stewart | Non-cyanide copper plating process for zinc and zinc alloys |
| JP4944279B2 (ja) * | 2010-02-15 | 2012-05-30 | 株式会社Ｎｅｏｍａｘマテリアル | リード用クラッド材およびリード用クラッド材の溶接方法 |
| CN112522734A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-03-19 | 广东省科学院新材料研究所 | 一种用于在液体环境中电解制气的多孔电极及其制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5159348A (ja) * | 1974-11-22 | 1976-05-24 | Toshiba Ray O Vac | |
| JPS5597403A (en) * | 1979-01-20 | 1980-07-24 | Yuasa Battery Co Ltd | Preparation of sintered base plate for alkali electric cell electrode |
| US4251603A (en) * | 1980-02-13 | 1981-02-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Battery electrode |
| JPS6041426A (ja) * | 1983-08-12 | 1985-03-05 | 三菱電機株式会社 | 散水装置の制御方法 |
| JPH07320742A (ja) * | 1994-05-20 | 1995-12-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アルカリ蓄電池用電極およびその製造方法 |
| US5563765A (en) * | 1994-08-29 | 1996-10-08 | Motorola, Inc. | Amorphous cobalt alloy electrodes for aqueous electrochemical devices |
| US5840444A (en) * | 1995-01-18 | 1998-11-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrode for storage battery and process for producing the same |
| US6245463B1 (en) * | 1995-11-02 | 2001-06-12 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Core body for electrode base of secondary cell, process for manufacturing the core body, electrode base of secondary cell, process for manufacturing the electrode base, and electrode and battery using them |
| EP0858853B1 (en) * | 1996-07-29 | 2002-03-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | method for manufacturing a metallic porous body |
-
1997
- 1997-02-21 JP JP9037576A patent/JPH10241697A/ja active Pending
-
1998
- 1998-03-19 US US09/044,091 patent/US6099991A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-26 EP EP98105555A patent/EP0948068A1/en not_active Withdrawn
- 1998-03-30 CN CN98105915A patent/CN1230795A/zh active Pending
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| WO1999054945A1 (en) * | 1998-04-20 | 1999-10-28 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Secondary battery electrode substrate core, secondary battery electrode substrate, methods of manufacturing them and electrode and battery using them |
| WO2001004971A2 (en) * | 1999-07-12 | 2001-01-18 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Core for electrode base of secondary cell, electrode base of secondary cell, method for producing them, electrode comprising them, and cell |
| WO2001004971A3 (en) * | 1999-07-12 | 2001-05-25 | Toyo Kohan Co Ltd | Core for electrode base of secondary cell, electrode base of secondary cell, method for producing them, electrode comprising them, and cell |
| JP2007265631A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池、それに用いる正極の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0948068A1 (en) | 1999-10-06 |
| CN1230795A (zh) | 1999-10-06 |
| US6099991A (en) | 2000-08-08 |
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