JP3367528B2 - アルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛極板の製造方法とその装置 - Google Patents
アルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛極板の製造方法とその装置Info
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-
- 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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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アルカリ亜鉛蓄電池
の亜鉛極板の製造方法とその装置に関するものである。
の亜鉛極板の製造方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のニッケル亜鉛蓄電池の亜鉛極板の
製造方法は、図４に示すようなテフロン（ポリテトラフ
ルオロエチレンの商品名、以下同じ）を結着剤としたシ
ート方式が主流であった。この方法は、結着剤を混合し
た亜鉛極活物質１０を２本のロール１１により厚みを規
制し、これを繰り返すことによりシート状にし、このシ
ート状亜鉛極活物質１２を、集電体１４の両面からロー
ル１３により圧着して貼り合わせて亜鉛極板１５を得る
ものである。しかしながら、このシート方式は生産性が
悪く、生産性の高いペースト方式が望ましいとされてい
る。
製造方法は、図４に示すようなテフロン（ポリテトラフ
ルオロエチレンの商品名、以下同じ）を結着剤としたシ
ート方式が主流であった。この方法は、結着剤を混合し
た亜鉛極活物質１０を２本のロール１１により厚みを規
制し、これを繰り返すことによりシート状にし、このシ
ート状亜鉛極活物質１２を、集電体１４の両面からロー
ル１３により圧着して貼り合わせて亜鉛極板１５を得る
ものである。しかしながら、このシート方式は生産性が
悪く、生産性の高いペースト方式が望ましいとされてい
る。
【０００３】ペースト方式の極板の製造方法としては、
従来、結着剤にＣＭＣ等を用いて図５のような塗布方式
を用いていた。即ち、亜鉛極活物質とＣＭＣ等の結着剤
と溶剤とからなるペースト１６に、透孔部を有する集電
体４を連続的に通して、スリッター１７から引き上げ
て、集電体の両面にペースト１６を塗着させるものであ
る。しかしながらアルカリ亜鉛蓄電池、特に亜鉛極にお
いて、ＣＭＣ等の結着剤は電解液粘度を上げ放電特性が
劣化するといった欠点があった。
従来、結着剤にＣＭＣ等を用いて図５のような塗布方式
を用いていた。即ち、亜鉛極活物質とＣＭＣ等の結着剤
と溶剤とからなるペースト１６に、透孔部を有する集電
体４を連続的に通して、スリッター１７から引き上げ
て、集電体の両面にペースト１６を塗着させるものであ
る。しかしながらアルカリ亜鉛蓄電池、特に亜鉛極にお
いて、ＣＭＣ等の結着剤は電解液粘度を上げ放電特性が
劣化するといった欠点があった。
【０００４】又、このペースト方式では繊維化された耐
アルカリ性樹脂を結着剤として用いて塗布する場合、繊
維化した耐アルカリ性樹脂がペーストの均一流動性を保
持せず不均一に塗布されてしまう欠点があった。
アルカリ性樹脂を結着剤として用いて塗布する場合、繊
維化した耐アルカリ性樹脂がペーストの均一流動性を保
持せず不均一に塗布されてしまう欠点があった。
【０００５】この欠点を解決するために、図６のような
ペーストを保持する紙を用いて片面ずつ塗布する方式が
提案されてきた。まず、２本のロール１８間にペースト
保持紙１９と透孔部を有する集電体４と、更にこのペー
スト保持紙１８と集電体４の間にペースト１６を供給し
て、集電体４の片面及び透孔部内部にペースト１６を塗
布形成し、次いで、ロール２０間で同様にペースト保持
紙２１と集電体４の間にペースト１６を供給し、集電体
４のもう一方の面にペースト１６を塗布形成する。その
後、両側のペースト保持紙１９，２１は巻き取られ、亜
鉛極板が得られる。しかし、このペースト保持紙を使用
する方法においても、ペーストの厚みがバラついたり、
塗布した活物質が剥離しやすいといった重大な欠点があ
った。
ペーストを保持する紙を用いて片面ずつ塗布する方式が
提案されてきた。まず、２本のロール１８間にペースト
保持紙１９と透孔部を有する集電体４と、更にこのペー
スト保持紙１８と集電体４の間にペースト１６を供給し
て、集電体４の片面及び透孔部内部にペースト１６を塗
布形成し、次いで、ロール２０間で同様にペースト保持
紙２１と集電体４の間にペースト１６を供給し、集電体
４のもう一方の面にペースト１６を塗布形成する。その
後、両側のペースト保持紙１９，２１は巻き取られ、亜
鉛極板が得られる。しかし、このペースト保持紙を使用
する方法においても、ペーストの厚みがバラついたり、
塗布した活物質が剥離しやすいといった重大な欠点があ
った。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のアルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛極板のペースト式製造法
は、得られた電池の放電性能が悪く、或は、ペーストが
均一塗布しにくく剥離し易いといった欠点がある。そこ
で本発明は、簡単な工程により集電体の両面にペースト
を均一にかつ剥離が生じないように塗布形成することが
できるアルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛極板の製造方法とその
装置を提供することを課題とする。
のアルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛極板のペースト式製造法
は、得られた電池の放電性能が悪く、或は、ペーストが
均一塗布しにくく剥離し易いといった欠点がある。そこ
で本発明は、簡単な工程により集電体の両面にペースト
を均一にかつ剥離が生じないように塗布形成することが
できるアルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛極板の製造方法とその
装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、亜鉛極の結着剤として繊維化された耐ア
ルカリ性樹脂を用い、溶媒を吸収可能なペーストガイド
を用いることによって繊維化された耐アルカリ性樹脂を
用いたペーストを均一塗布可能にせしめたことを特徴と
するものである。
め、本発明は、亜鉛極の結着剤として繊維化された耐ア
ルカリ性樹脂を用い、溶媒を吸収可能なペーストガイド
を用いることによって繊維化された耐アルカリ性樹脂を
用いたペーストを均一塗布可能にせしめたことを特徴と
するものである。
【０００８】即ち、酸化亜鉛及び金属亜鉛を主成分とす
る亜鉛負極活物質と結着剤として繊維状の耐アルカリ性
樹脂とに溶媒を加えたペーストを、透孔を持つ集電体を
挟むように配置された２つの溶媒を吸収するペーストガ
イドを用いて保持し、該ペーストを前記集電体の両面か
ら塗布するようにしたアルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛極板の
製造方法とその装置である。尚、本発明に用いるペース
ト中の結着剤の割合としては、亜鉛負極活物質１００重
量部に対して１重量部以上が望ましい。
る亜鉛負極活物質と結着剤として繊維状の耐アルカリ性
樹脂とに溶媒を加えたペーストを、透孔を持つ集電体を
挟むように配置された２つの溶媒を吸収するペーストガ
イドを用いて保持し、該ペーストを前記集電体の両面か
ら塗布するようにしたアルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛極板の
製造方法とその装置である。尚、本発明に用いるペース
ト中の結着剤の割合としては、亜鉛負極活物質１００重
量部に対して１重量部以上が望ましい。
【０００９】
【作用】酸化亜鉛と金属亜鉛を主成分とし結着剤として
繊維化された耐アルカリ性樹脂を用いた本ペーストの流
動性は溶媒の量によって大きく変化する。即ち、溶媒の
量が多いと流動性が高く、逆に少ないと流動性が低くな
る。
繊維化された耐アルカリ性樹脂を用いた本ペーストの流
動性は溶媒の量によって大きく変化する。即ち、溶媒の
量が多いと流動性が高く、逆に少ないと流動性が低くな
る。
【００１０】このペーストを図１に示すように透孔せし
めた集電体４を中心として両面に配置し、ペースト３は
ペーストガイド２に保持させる。この時、ペーストガイ
ド２が溶媒を吸収するために、ペーストガイド２に接触
した面のペースト３ａは溶媒を吸収され流動性を大幅に
失う。
めた集電体４を中心として両面に配置し、ペースト３は
ペーストガイド２に保持させる。この時、ペーストガイ
ド２が溶媒を吸収するために、ペーストガイド２に接触
した面のペースト３ａは溶媒を吸収され流動性を大幅に
失う。
【００１１】流動性を失ったペースト３ａは透孔を有す
る集電体４に塗り付けられる。この時、集電体近傍のペ
ースト３は溶媒をペーストガイド２に吸収されることな
く、流動性を保持している。この流動性を保持したペー
スト３はロール１で厚み規制されたときに集電体４の透
孔部５を通して両面のペースト３が接触する。
る集電体４に塗り付けられる。この時、集電体近傍のペ
ースト３は溶媒をペーストガイド２に吸収されることな
く、流動性を保持している。この流動性を保持したペー
スト３はロール１で厚み規制されたときに集電体４の透
孔部５を通して両面のペースト３が接触する。
【００１２】ペースト３中に配置した繊維化された耐ア
ルカリ性樹脂６はこの時集電体４の透孔部５を通して図
２のようにお互いに入り込み、集電体４に塗布された両
面の活物質を絡み合わすことになり保持せしめることが
できる。
ルカリ性樹脂６はこの時集電体４の透孔部５を通して図
２のようにお互いに入り込み、集電体４に塗布された両
面の活物質を絡み合わすことになり保持せしめることが
できる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面の図３又
は図１に基づいて説明する。
は図１に基づいて説明する。
【００１４】金属亜鉛と酸化亜鉛とからなる活物質に繊
維化された耐アルカリ性樹脂としてテフロンを結着剤と
して混合し、溶媒としてエタノールを用いて混練し繊維
化する。
維化された耐アルカリ性樹脂としてテフロンを結着剤と
して混合し、溶媒としてエタノールを用いて混練し繊維
化する。
【００１５】この時、溶媒はエタノール以外にもテフロ
ンとなじみがよいアルコール等の有機溶媒を用いること
ができる。又、テフロン等のポリテトラフルオロエチレ
ンの代わりに繊維化されたポリプロピレン繊維等を用い
てもこの手法であれば塗布可能である。
ンとなじみがよいアルコール等の有機溶媒を用いること
ができる。又、テフロン等のポリテトラフルオロエチレ
ンの代わりに繊維化されたポリプロピレン繊維等を用い
てもこの手法であれば塗布可能である。
【００１６】このペースト３を、図３に示すように、厚
み調整作用を持つ２本のロール１に各々別々に保持され
た溶媒の吸収が可能な２つのペーストガイド２上に配置
する。
み調整作用を持つ２本のロール１に各々別々に保持され
た溶媒の吸収が可能な２つのペーストガイド２上に配置
する。
【００１７】ペーストガイド２は連続使用をするためベ
ルト状に成形する。実施した材質は木綿であるが、溶媒
に溶けず、溶媒を吸収可能な材質であれば何でもよい。
ルト状に成形する。実施した材質は木綿であるが、溶媒
に溶けず、溶媒を吸収可能な材質であれば何でもよい。
【００１８】ロール１を図１に示すように回転させる
と、上述した機構で流動性を失ったペースト３は集電体
４に供給され塗布される。更に、この時ロール１は厚み
を規制し、ペースト３をペーストガイド２とともに抑え
る作用があるため、余剰の溶媒は絞り出され、ロール１
に沿って排出される。この後、ヒーター７により若干の
乾燥を行い、ペーストガイド２と流動性を大幅に失った
ペースト３が剥がれ易くする。ペーストガイド２は完全
乾燥し、付着活物質をブラシ８により掻き取り連続使用
する。
と、上述した機構で流動性を失ったペースト３は集電体
４に供給され塗布される。更に、この時ロール１は厚み
を規制し、ペースト３をペーストガイド２とともに抑え
る作用があるため、余剰の溶媒は絞り出され、ロール１
に沿って排出される。この後、ヒーター７により若干の
乾燥を行い、ペーストガイド２と流動性を大幅に失った
ペースト３が剥がれ易くする。ペーストガイド２は完全
乾燥し、付着活物質をブラシ８により掻き取り連続使用
する。
【００１９】ペースト３の塗布が完了した集電体４は、
更に必要であればヒーター９を用いた完全乾燥装置を経
てから厚み調整が行なわれ、アルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛
極板として用いられる。
更に必要であればヒーター９を用いた完全乾燥装置を経
てから厚み調整が行なわれ、アルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛
極板として用いられる。
【００２０】
【発明の効果】上述した如く、本発明の製造方法を用い
ることによって、集電体に塗布される活物質結着剤とし
て繊維状の耐アルカリ性樹脂を用いたペーストの外層部
分が流動性を失っており、又、ペーストの内部は流動性
を有して集電体の透孔へ入り込んでいるので、製造工程
を簡略化しつつ、ペーストの均一塗布が可能となり、更
に、活物質の剥離が生じることがないアルカリ亜鉛蓄電
池用亜鉛極板を製造することができる。
ることによって、集電体に塗布される活物質結着剤とし
て繊維状の耐アルカリ性樹脂を用いたペーストの外層部
分が流動性を失っており、又、ペーストの内部は流動性
を有して集電体の透孔へ入り込んでいるので、製造工程
を簡略化しつつ、ペーストの均一塗布が可能となり、更
に、活物質の剥離が生じることがないアルカリ亜鉛蓄電
池用亜鉛極板を製造することができる。
【図１】本発明の両面塗布方式においてペーストガイド
が分散溶媒を吸収した流動性の低くなったペーストと流
動性のあるペーストの位置関係を示した図である。
が分散溶媒を吸収した流動性の低くなったペーストと流
動性のあるペーストの位置関係を示した図である。
【図２】集電体に塗布されたペースト中の繊維化された
耐アルカリ性樹脂の位置関係を示した図である。
耐アルカリ性樹脂の位置関係を示した図である。
【図３】実施例に係るアルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛極板製
造工程の概略を示した図である。
造工程の概略を示した図である。
【図４】従来のシート方式のアルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛
極板の製造法を示した図である。
極板の製造法を示した図である。
【図５】従来のＣＭＣ等を活物質結着剤とした用いたア
ルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛極板の製造法を示した図であ
る。
ルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛極板の製造法を示した図であ
る。
【図６】従来の片面塗布方式を用いたアルカリ亜鉛蓄電
池用亜鉛極板の製造法を示した図である。
池用亜鉛極板の製造法を示した図である。
１ ロール
２ ペーストガイド
３，３ａ 亜鉛極活物質ペースト
４ 透孔部を有する集電体
５ 透孔
６ 耐アルカリ性樹脂
７，９ ヒーター
８ 活物質掻き取りブラシ
１０ 亜鉛極活物質
１１，１３，１８，２０ ロール
１２ シート状亜鉛極活物質
１４ 集電体
１５ シート状亜鉛極板
１６ ペースト
１７ スリッター
１９，２１ ペーストを保持する紙
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 石井 武男
大阪府高槻市城西町６番６号 株式会社
ユアサ コーポレーション内
(56)参考文献 特開 平３−64859（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−267862（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−244556（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−77872（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−169066（ＪＰ，Ａ)
特公 昭60−7347（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 4/00 - 4/04
H01M 4/14 - 4/34
Claims (2)
- 【請求項１】 アルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛極板の製造方
法において、酸化亜鉛及び金属亜鉛を主成分とする亜鉛
負極活物質１００重量部と結着剤として繊維状の耐アル
カリ性樹脂１重量部以上に溶媒を加えたペーストを透孔
を持つ集電体に塗布形成する際に、該集電体を挟んで配
置された２つの溶媒を吸収するペーストガイドによって
ペーストを保持し、このペーストを前記集電体の両面か
ら塗布することを特徴とするアルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛
極板の製造方法。 - 【請求項２】 アルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛極板の製造装
置において、溶媒を吸収する２つのペーストガイドと、
このペーストガイド間へ溶媒を含んだペースト及び集電
体を供給する機構とを備え、前記ペーストガイドの挟み
込みにより集電体の両面にペーストを塗布形成できるよ
うにしたことを特徴とするアルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛極
板の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35683592A JP3367528B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | アルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛極板の製造方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35683592A JP3367528B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | アルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛極板の製造方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06196160A JPH06196160A (ja) | 1994-07-15 |
| JP3367528B2 true JP3367528B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=18451011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35683592A Expired - Fee Related JP3367528B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | アルカリ亜鉛蓄電池用亜鉛極板の製造方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3367528B2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP35683592A patent/JP3367528B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06196160A (ja) | 1994-07-15 |
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