Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4580139B2 - Battery current collector and battery using the same - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4580139B2 - Battery current collector and battery using the same - Google Patents

Battery current collector and battery using the same Download PDF

Info

Publication number
JP4580139B2
JP4580139B2 JP2002286550A JP2002286550A JP4580139B2 JP 4580139 B2 JP4580139 B2 JP 4580139B2 JP 2002286550 A JP2002286550 A JP 2002286550A JP 2002286550 A JP2002286550 A JP 2002286550A JP 4580139 B2 JP4580139 B2 JP 4580139B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
plating
porous
battery
current collector
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 - Fee Related
Application number
JP2002286550A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004127567A (en
Inventor
和哉 佐藤
寧 西堀
政尚 田中
達郎 中村
宏一 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Vilene Co Ltd
Original Assignee
Japan Vilene Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Vilene Co Ltd filed Critical Japan Vilene Co Ltd
Priority to JP2002286550A priority Critical patent/JP4580139B2/en
Publication of JP2004127567A publication Critical patent/JP2004127567A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4580139B2 publication Critical patent/JP4580139B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電池用集電材及びこれを用いた電池に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電池、特にアルカリニ次電池は、高信頼性でかつ小型軽量化が可能であるため、ポータブル機器から産業用大型設備までの各種装置の電源として多用されている。このアルカリニ次電池には、ほとんどの場合正極として、水酸化ニッケル電極が使用される。水酸化ニッケル電極は、集電機能を分担する集電材に、電池反応を生起させるための正極活物質を担持させた構造からなる。その場合の集電材としては、従来からニッケル粉末を焼結した焼結ニッケル板やパンチングニッケル板などが広く用いられてきた。電池の容量はこのようなニッケル板の空隙中に充填させる活物質の量によって決定され、当該活物質の充填量はニッケル板の空隙率によって決定されるため、ニッケル板の空隙率をできるだけ大きくすることが望ましい。
【0003】
ところが焼結ニッケル板はパンチングニッケル板を基材としており、この基材は空隙率が75〜80%と低い上、硝酸塩溶液中のニッケル含有量が少ないため、活物質を所定量充填するためには含浸及び中和の充填サイクルを数回以上繰り返す必要があり、充填サイクルを繰り返すに従って硝酸塩溶液のニッケル板内部への浸透が悪化するため、活物質を高密度に充填することが困難であった。そこで、最近では、電池の小型化、高容量化の要請に伴い、集電材の活物質の充填密度を高めるために、空隙率が大きく、活物質の充填密度を高めることができる三次元網状構造体からなる集電材が採用されている。
【0004】
この三次元網状構造の集電材として、例えば、「繊維からなりウエブに水流絡合処理を施した後に無電解ニッケルメッキを施したニッケルメッキ不織布電極」が提案されている(特開平5−290838号)。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−290838号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報に開示されているニッケルメッキ不織布電極は集電性が悪いため、活物質の利用率が低く、ハイレート放電できないものであった。特に、高容量化するために厚さを厚くすると集電性の悪いものであった。
【0007】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、集電性に優れる電池用集電材及び電池、特には高容量かつ集電性に優れる電池用集電材及び電池を提供することを目的とする。
【0008】
請求項1に係る発明は、「少なくとも表面が熱可塑性樹脂を主としてなる繊維の表面にメッキ層を有するメッキ繊維のみから構成されているメッキ不織布からなる電池用集電材であり、前記メッキ繊維として、繊維表面10000μm あたり10〜55000個の細孔を有する表面多孔メッキ繊維を含んでおり、前記表面多孔メッキ繊維はその表面のみに、前記細孔の開孔部の形状が略円形又は略多角形であり、前記開孔部の平均径が0.5〜15μmであり、かつ平均深さが0.1〜15μmである細孔が形成されていることを特徴とする電池用集電材。」である。このように表面のみに細孔が形成されており、かつ表面にメッキ層を有する表面多孔メッキ繊維は、表面積が広いばかりでなく、活物質との密着性に優れているため、この表面多孔メッキ繊維を含む電池用集電材(以下、単に「集電材」ということがある)は集電性に優れている。また、前記細孔がこのような形状及び大きさ、そして深さであることによって、活物質と表面多孔メッキ繊維との密着性に特に優れているため、結果として集電性に優れ、高容量の電池をより製造しやすい。更に、多くの細孔が存在していることによって、活物質と表面多孔メッキ繊維との密着点も多くなるため、集電性に優れ、高容量の電池をより製造しやすい。このように表面多孔メッキ繊維は集電性に優れているため、集電材を構成する繊維量を減らすことが可能となり、集電材の空隙率を高めることができ、結果として活物質の充填量を多くすることができるため、高容量の電池を製造することができる。なお、特開平5−290838号に開示されているような従来の表面に空隙をもつ繊維は、表面のみに細孔が形成されたものではなく、内部にも細孔が形成されたもので、表面積は広いものの、活物質の繊維との密着性が低いため、十分な集電性能を得られないものである。
【0012】
請求項に係る発明は、「前記メッキ不織布の単位体積当たりにおける繊維総表面積が500cm/cm以上であることを特徴とする、請求項1に記載の電池用集電材。」である。このように、繊維総表面積が広いため、活物質と表面多孔メッキ繊維との接触点が多くなるため、集電性に優れ、高容量の電池をより製造しやすい。
【0013】
請求項に係る発明は、「請求項1又は請求項2記載の電池用集電材を用いている電池。」である。このように、上記集電材を用いた電池であるため、集電性能に優れ、高容量の電池であることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の集電材は、表面のみに細孔が形成されており、かつ表面にメッキ層を有する表面多孔メッキ繊維を含んでおり、表面積が広いばかりでなく、活物質との密着性に優れているため、集電性に優れている。また、表面多孔メッキ繊維は集電性に優れているため、集電材を構成する繊維量を減らすことが可能となり、集電材の空隙率を高めることができ、結果として活物質の充填量を多くすることができるため、高容量の電池を製造することができる。
【0015】
このような本発明の集電材は、例えば、次のようにして製造することができる。
【0016】
まず、非多孔質繊維を用意する。この非多孔質繊維は少なくとも表面が熱可塑性樹脂を主としてなる、繊維表面に細孔のない繊維であり、繊維表面に、加熱(例えば、温度50℃以上の加熱、好ましくは温度80℃以上の加熱)により溶融する熱可塑性樹脂を備えた繊維であれば良い。
【0017】
このような非多孔質繊維としては、例えば、従来の繊維の製法である溶融紡糸法により得られる合成繊維、従来の不織布の製法であるスパンボンド法、メルトブロー法、若しくはフラッシュ紡糸法などによって得られる繊維、又は、芯部分が天然繊維若しくは無機繊維からなり鞘部分が熱可塑性樹脂からなる繊維、などを挙げることができる。
【0018】
前記合成繊維としては、例えば、熱可塑性樹脂(例えば、ポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維、又はポリアミド系繊維など)からなる合成繊維を挙げることができ、前記合成繊維は、1種類の熱可塑性樹脂からなる合成繊維であっても、異なる2種類以上の熱可塑性樹脂が複合又は混合された複合繊維であっても良い。後者の複合繊維としては、融点の異なる2種類以上の熱可塑性樹脂が複合された複合繊維を挙げることができ、例えば、共重合ポリエステル/ポリエステル、共重合ポリプロピレン/ポリプロピレン、ポリプロピレン/ポリアミド、ポリエチレン/ポリプロピレン、ポリプロピレン/ポリエステル、又はポリエチレン/ポリエステルなどの樹脂の組み合わせからなる複合繊維を挙げることができる。なお、芯に高融点樹脂を有し、鞘に低融点樹脂を有する芯鞘型複合繊維であると、繊維の収縮や糸切れを生じることなく表面多孔繊維(表面多孔メッキ繊維のメッキ層を備えていない繊維、以下同様)を製造することができるため好適である。
【0019】
また、非多孔質繊維は繊維全体が繊維形成性の熱可塑性樹脂のみからなるのが好ましいが、芯部分が融点を有せずに分解温度を有するような繊維、例えば、レーヨン繊維、アセテート繊維、羊毛繊維、又は炭素繊維などの繊維からなり、鞘部分が熱可塑性樹脂からなる繊維も用いることができる。また、非多孔質繊維は芯部分が、例えば、ガラス繊維、セラミック繊維、又は金属繊維などの無機繊維からなり、鞘部分が熱可塑性樹脂からなる繊維も用いることができる。これら繊維の鞘成分は、例えば、コーティングなどにより塗布して得ることができる。
【0020】
この「少なくとも表面が熱可塑性樹脂を主としてなる」非多孔質繊維は、熱可塑性樹脂の繊維表面に占める面積が、繊維表面積の50%以上(好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上、特に好ましくは90%以上、最も好ましくは100%)であることを意味する。
【0021】
なお、非多孔質繊維の断面形状は円形である必要はなく、非円形(例えば、三角形などの多角形、長円、楕円、T状などアルファベット形状など)でも良い。
また、外力によってフィブリル状に分割された状態にあっても良い。
【0022】
この非多孔質繊維の平均径及び長さは特に限定されるものではないが、繊維の平均径は1μm以上であるのが好ましく、より好ましくは30μm〜55μmである。ここで、繊維の「平均径」とは、繊維の断面形状が円以外の場合には、繊維の断面積と同じ面積の円の直径とし、繊維の任意の500箇所以上からのサンプリングによる数平均繊維径とする。なお、市販されている繊維の場合、カタログや仕様書に数平均繊維径が明示されている場合は、その値を繊維の平均径としてもよいし、カタログや仕様書に繊度が明示されている場合には、繊度から換算した値を平均径としてもよい。
【0023】
次いで、上述のような非多孔質繊維の表面に固体粒子を固着させて固体粒子固着繊維を形成する。
【0024】
この固体粒子は、前記非多孔質繊維の表面を構成する熱可塑性樹脂の融点より高い融点又は分解温度を有し、かつ固着後に除去することができる固体粒子である限り、無機質又は有機質のいずれであることもできる。このような固体粒子としては、例えば、非多孔質繊維の表面を構成する熱可塑性樹脂を実質的に溶解しない溶媒(例えば、水、水溶液、酸、アルカリ性水溶液など)に対して溶解する固体粒子(例えば、水溶性無機物、金属塩、水溶性樹脂、金属など)がある。このような固体粒子は前記溶媒を用いて抽出除去することができる。また、抽出除去以外に、振動、超音波洗浄、繊維の収縮、若しくは繊維表面の剥離性向上加工などによって、除去できる固体粒子であっても良い。より具体的には、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、炭酸カルシウム、その他各種金属塩、水溶性樹脂、金属粒子、セラミックス、ゼオライト、その他各種無機物など、を挙げることができる。
【0025】
前記固体粒子の融点又は分解温度は、加熱した固体粒子の熱によって非多孔質繊維の表面が溶けて又は変形して、固体粒子が繊維表面に固着されるように、非多孔質繊維表面を構成する熱可塑性樹脂の中で、最も低い融点を有する樹脂の融点よりも高いことが必要である。
【0026】
前記固体粒子の平均粒子径は特に限定するものではないが、活物質との密着性に優れる細孔を形成できるように、固体粒子の平均粒子径は0.1〜20μmであるのが好ましく、5〜15μmであるのがより好ましい。この固体粒子の平均粒子径は、固体粒子の数平均粒子径をいう。なお、この「数平均粒子径」は、固体粒子を走査型電子顕微鏡等で拡大して撮影し、任意の500個以上の固体粒子の粒子径を測定し、測定した個数で除することにより得られる値をいう。この際に固体粒子が球形でない場合には、撮影した固体粒子の映像で確認しうる個々の固体粒子の外接円の直径を個々の粒子の粒子径とする。なお、市販されている固体粒子の場合、カタログや仕様書に数平均粒子径が明示されている場合はその値を固体粒子の平均粒子径としてもよい。
【0027】
非多孔質繊維の表面に固体粒子を固着させて固体粒子固着繊維を形成するが、固体粒子を固着させる方法としては、例えば、前述のような固体粒子を、非多孔質繊維の表面を構成する熱可塑性樹脂の融点以上、固体粒子の融点又は分解温度未満の温度までの、固体としての形状を保持する範囲の温度で加熱した固体粒子を非多孔質繊維と接触させて、非多孔質繊維表面の融着又は変形により固着させる方法がある。また、非多孔質繊維表面を前記熱可塑性樹脂の融点以上の高い温度に加熱した状態で、前記のような固体粒子を接触させることにより、非多孔質繊維表面の融着又は変形により固着させる方法でも良い。前者の方法によると、固体粒子が埋没してしまうことがなく、確実に細孔を形成できるためより好適である。
【0028】
この非多孔質繊維への固体粒子の接触方法は、非多孔質繊維に固体粒子を固着させることができる限り、特に限定されるものではないが、例えば、(1)加熱した固体粒子を含有する気流を非多孔質繊維に吹き付ける方法、(2)加熱した固体粒子を非多孔質繊維に対して自然落下させる方法、(3)加熱した固体粒子と非多孔質繊維とを装入した容器を振盪する方法、(4)加熱した固体粒子の中に非多孔質繊維を浸漬する方法、あるいは(5)加熱した固体粒子の流動層中に非多孔質繊維を曝す方法、などを挙げることができる。
【0029】
このように形成した固体粒子固着繊維の固体粒子を除去して、表面多孔繊維を得ることができる。
【0030】
この固体粒子固着繊維の固体粒子を除去する方法は、固体粒子固着繊維の固体粒子を除去することができる限り特に限定されず、例えば、非多孔質繊維表面を構成する熱可塑性樹脂を実質的に溶解しない溶媒で溶解する固体粒子を、前記溶媒を用いて固体粒子を除去する方法がある。例えば、固体粒子として、水溶性無機物、金属塩、水溶性樹脂、金属などを用い、溶媒として、例えば、水、水溶液、酸、アルカリ性水溶液などを用いて固体粒子を除去できる。特に、固体粒子として金属塩又は水溶性樹脂を用い、水で除去する方法は、生産コストの負担が少なく好適である。このような金属塩としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどがある。また、このような水溶性樹脂として、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸などがある。
【0031】
固体粒子固着繊維の固体粒子を除去する他の方法として、例えば、固体粒子固着繊維を振動させて固体粒子を剥離させる方法、固体粒子固着繊維を超音波洗浄によって固体粒子を剥離させる方法、或いは固体粒子固着繊維の繊維を伸長又は収縮させて、固体粒子を剥離させる方法などを挙げることができる。
【0032】
このような製造方法により表面多孔繊維を製造すると、非多孔質繊維が本来有する繊維強度などの諸物性を保持したまま、繊維表面のみに細孔を形成することができる。また、固体粒子の形状及び大きさに応じた細孔を形成できるため、固体粒子として電極に使用する活物質の形状及び大きさに相当するものを使用することにより、活物質との密着性に優れる表面多孔繊維を製造することができる。
【0033】
次いで、このようにして得た表面多孔繊維を用いて、不織布を形成する。なお、表面多孔繊維だけではなく、表面多孔繊維以外に、表面以外にも細孔を有する繊維や細孔を全く備えていない非多孔質繊維などを併用して不織布を形成しても良い。
【0034】
この不織布を製造する方法としては、まず、カード法やエアレイ法のような乾式法、或いは湿式法により繊維ウエブを形成する。特に、湿式法により得られた繊維ウエブは目付及び厚さのばらつきが小さいので、均一な集電材を得ることができる。その結果、この集電材を使用すると厚さが均一な電極を形成することができ、その電極を巻回すると密着性に優れた極群が形成できるため、充放電特性に優れた電池を得ることができる。
【0035】
次いで、繊維ウエブをそのまま不織布として使用してもよいが、交絡処理や熱処理を行って強度特性を高めて不織布とするのが好ましい。交絡処理としては、例えば、水流交絡処理やニードルパンチによる交絡処理などを採用することができる。交絡処理を施すと、繊維が互いに絡み合って繊維同士の接触点数が増加して強度特性が向上し、また空隙率を適正な値に調整することができる。
【0036】
熱処理は、繊維ウエブ構成繊維の互いの接触点を融着させて、全体の強度特性を高めることができる。熱処理の温度は表面多孔繊維の細孔を塞がないように適宜調整する必要がある。この熱処理温度は実験的に適宜決定することができる。
【0037】
この交絡処理と熱処理はどちらか一方だけでも良いが、交絡処理を行った後に熱処理を行うと、得られる不織布の強度特性を著しく向上させることができるため好適である。
【0038】
次いで、この不織布にメッキ処理を施して、表面多孔メッキ繊維を含むメッキ不織布、つまり集電材を形成しても良いが、メッキ処理を施す前に、不織布を親水化処理することによって、メッキ液の浸透性を向上させ、強固に金属イオンと結合させることにより、導電性の向上と繊維表面に形成される金属メッキとの密着性を向上させるのが好ましい。
【0039】
このような親水化処理としては、例えば、スルホン化処理、フッ素ガス処理、ビニルモノマーのグラフト重合、界面活性化剤処理、或いは親水性樹脂付与処理などを挙げることができる。特に、スルホン化処理、フッ素ガス処理、又はビニルモノマーのグラフト処理は、長期間におけるメッキ膜の脱落が生じにくく、表面抵抗が上昇しにくいため好適である。
【0040】
より具体的には、スルホン化処理は、発煙硫酸、硫酸、三酸化イオウ、クロロ硫酸、又は塩化スルフリルなどの溶液中に不織布を浸漬して実施することができる。これらの中でも発煙硫酸によるスルホン化処理は、反応性が高く、比較的容易にスルホン化できるため好適である。
【0041】
フッ素ガス処理は、例えば、不活性ガス(例えば窒素ガス、アルゴンガス等)で希釈したフッ素ガスと、酸素ガス、二酸化炭素ガス、及び二酸化イオウガスなどの中から選ばれる少なくとも一種類のガスとの混合ガスと、不織布を接触させて実施することができる。なお、不織布に二酸化イオウガスを予め付着させた後に、フッ素ガスと接触させる方法は、効率的で恒久的な親水化処理方法である。
【0042】
ビニルモノマーのグラフト処理は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ビニルピリジン、或いはスチレンの中から選んだ少なくとも1種類のグラフト重合液を不織布に含侵し、紫外線を照射する処理を挙げることができる。これらの中でも、アクリル酸は長時間におけるメッキ膜の脱落や表面抵抗の上昇がないため好適である
次いで、不織布又は親水化処理を施した不織布に対してメッキ処理を行い、表面多孔繊維の表面にメッキ層を形成して表面多孔メッキ繊維を形成すると同時にメッキ不織布、つまり集電材を製造することができる。
【0043】
このメッキ方法は特に限定するものではないが、無電解メッキ法によりニッケルメッキするのが好ましい。必要に応じて、無電解メッキ法により形成された無電解メッキ膜の上に更に電解メッキ法により電解メッキ膜を形成するのが好ましい。
【0044】
より具体的には、「無電解メッキ法」は触媒付与化工程と無電解メッキ工程とからなる。触媒付与化工程は、塩化第一錫の塩酸水溶液で処理した後に塩化パラジウムの塩酸水溶液で触媒化する方法と、硬化剤のアミノ基を含む塩化バラジウムの塩酸溶液のみで固定化する方法などがあるが、前者による方法によると、メッキ膜厚の均一性に優れるので好ましい。
【0045】
無電解メッキ工程は、一般的に硝酸ニッケル、塩化ニッケル、硫酸ニッケル等のニッケル塩を含有する水溶液中でニッケルを還元剤により還元する方法であり、必要に応じて錯化剤、pH調整剤、緩衝剤、安定化剤等が投入される。特に純度の高いニッケル皮膜を得るために、還元剤として水和ヒドラジン、硫酸ヒドラジン、酸化ヒドラジン等のヒドラジン誘導体を使用するのが好ましい。
【0046】
「電解メッキ法」はメッキ浴を用いて行われる。メッキ浴としては、ワット浴、塩化浴、スルファミン酸浴を用いることができる。これら浴中に、pH緩衝剤、界面緩衝剤等の添加剤が使用する場合もある。この浴に無電解メッキした不織布を陰極に接続し、ニッケル対極板を陽極に接続した後、直流或いはパルス断続電流を通電させることにより、無電解メッキ層の上に、更に電解メッキ層を形成することができる。
【0047】
例えばこのようにして製造される本発明の表面多孔メッキ繊維は、表面のみに細孔が形成されており、しかも表面にメッキ層が形成されている。本発明の表面多孔メッキ繊維について、表面多孔メッキ繊維の断面映像模式図である図1(a)、(b)をもとに説明すると、表面多孔メッキ繊維10の表面12のみに、細孔11が形成されている。ここで、「繊維の表面のみ」とは、実質的に、表面から見える(例えば、走査型電子顕微鏡で繊維の表面を撮影した映像で見える)細孔のみが、表面多孔メッキ繊維の表面に形成されていることを意味する。この細孔11は図1(a)、(b)から明らかなように、繊維表面側から細孔を観察した際に、細孔の繊維の厚さ方向における最深部を、細孔の開孔部から確認できる状態にある。別の見方をすると、細孔は繊維表面が陥没した、又は繊維表面の一部をくりぬいたような形状にある。例えば、繊維形成性熱可塑性樹脂に、ある溶媒で抽出可能な粒子状物質を混入させて紡糸した繊維から、粒子状物質を抽出除去し、メッキ層を形成した場合には、繊維表面に開孔を有しているものの、繊維表面から細孔の繊維の厚さ方向における最深部を観察することができないため、本発明の表面多孔メッキ繊維には相当しない。このような繊維は表面積が広いものの、活物質との密着性が不十分で、十分な集電性能を得ることが困難である。
【0048】
本発明の表面多孔メッキ繊維の細孔の形状は、細孔の概念から外れない限り(細孔の概念から外れるものとしては、例えば、筋状、線状、帯状、山脈状、溝状、又は皺状などがある)、特に限定されるものではなく、半円球状であるのが好ましい。この「半円球状」とは、略半円球、略半楕円球、又は半多面体である形状を含み、更に略半円球、略半楕円球、又は半多面体を形成する面に凹凸を有する形状も含む。また、前述のような製造方法で使用した固体粒子の体積の1割〜9割、好ましくは3割〜7割が非多孔質繊維の表面に固着した固体粒子が非多孔質繊維の表面から抜けたときに形成されるような窪み又は細孔の形状も含む。
【0049】
本発明の表面多孔メッキ繊維の細孔の繊維表面における開孔部の形状は、略円形又は略多角形であることが好ましい。細孔がこのような形状であると、活物質との密着性に優れており、結果として集電性に優れ、高容量の電池をより製造しやすいためである。ここで、開孔部13とは、図1(a)、(b)に示すように、表面多孔メッキ繊維の表面12に形成されている細孔11の開孔によって形成される輪郭をいう。
【0050】
また、前記開孔部の平均径は0.5〜15μmであることが好ましく、1〜15μmであることがより好ましく、5〜15μmであることがより好ましい。前記開孔部の平均径が0.5〜15μmであることによって、活物質との密着性が更に高まるためである。ここで、「開孔部の平均径」とは、繊維の側面を走査型電子顕微鏡等で拡大して撮影し、その繊維の映像で確認しうる開孔部の外接円の直径について、繊維側面の任意の500箇所以上からのサンプリングによる数平均開孔部径をいう。
【0051】
また、活物質の密着性に優れているように、前記開孔部の長径は短径の5倍以下であるのが好ましく、3倍以下であるのがより好ましく、2倍以下であるのが更に好ましい。なお、「開孔部の長径」とは、繊維側面の走査型電子顕微鏡等による映像上に現れる細孔において、開孔部の輪郭上の任意の2点間を結ぶ直線のうち最も長い直線の長さを指し、「開孔部の短径」とは、前記開孔部の長径に直交する直線と開孔部の輪郭とが交わる2点を結ぶ任意の直線のうち最も長い直線の長さを指す。なお、前記開孔部の長径に直交する1つの直線に対して、開孔部の輪郭とが交わる点が3点以上存在する場合は、それらの点のうち任意の2点を結ぶ直線のうち最も長い直線を前記2点を結ぶ直線とする。また、前記開孔部の長径と短径との比較値は、任意の500箇所以上の細孔からのサンプリングによる数平均比較値とする。
【0052】
前記細孔の深さは、繊維の表面のみに細孔が形成されている限り特に限定されるものではないが、活物質との密着性が優れているように、前記細孔の平均深さは0.1〜15μmであるのが好ましく、3〜10μmであるのがより好ましく、5〜10μmであるのが更に好ましい。ここで、「細孔の平均深さ」は、表面多孔メッキ繊維の断面をレーザー顕微鏡等で拡大して撮影し、その表面多孔メッキ繊維の映像で確認しうる各細孔の最も深い部分の深さについて、繊維断面の任意の500箇所以上の細孔からのサンプリングによる数平均細孔深さをいう。ここで、「細孔の最も深い部分の深さ」とは、図1(a)、(b)に示すように、繊維断面の映像上に現れる繊維表面を表す直線12に対して垂線を引いた時に、この垂線と細孔の内壁が交わる交点と、この垂線と繊維表面を表す直線12とが交わる交点とを結ぶ直線のうち最も長い直線の長さ(図1(a)、(b)におけるbの長さ)を指す。
【0053】
なお、繊維軸方向の繊維断面の走査型電子顕微鏡等による映像上に現れる細孔において、活物質との密着性が優れているように、細孔の長さは開孔巾の0.6〜3倍であるのが好ましく、0.7〜2倍であるのがより好ましい。この「細孔の長さ」とは、図1(c)、(d)に示すように、開孔部の輪郭を表す両端の点(図1(c)、(d)におけるA、B)の一方の点から、細孔の内壁を表す線に沿って、もう一方の点へ至るまでの道のりの長さの半分を指し、「開孔巾」は前記開孔部の輪郭を表す両端の点を結ぶ直線の長さ(図1(c)、(d)におけるa)を指す。なお、開孔の長さと開孔巾との比較値は、任意の500箇所以上の細孔からのサンプリングによる数平均比較値とする。
【0054】
また、前記細孔の個数は繊維の表面10000μmあたり10〜55000個であることが好ましく、10〜1000個であることがより好ましく、50〜1000個であることが更に好ましい。前記細孔の個数が、繊維の表面10000μmあたり10個以上であることによって、活物質との密着箇所を多くできるため、集電性に優れ、高容量の電池をより製造しやすい。また、繊維の表面10000μmあたり55000個以下であることによって、細孔の形状や大きさが均一であることができ、活物質との密着性に優れている。
【0055】
本発明のメッキ不織布は上述のような表面多孔メッキ繊維を含むものであるが、その量は特に限定されるものではない。しかしながら、メッキ不織布の単位体積当たりにおける繊維総表面積が500cm/cm以上であるように、表面多孔メッキ繊維を含んでいるのが好ましい。このように単位体積当たりにおける繊維総表面積が広いと、活物質と繊維(特に表面多孔メッキ繊維)との接触箇所が多いため、結果として集電性に優れ、高容量の電池をより製造しやすいためである。この単位体積当たりにおける繊維総表面積が広ければ広いほど、前記効果に優れているため、600cm/cm以上であるのがより好ましい。
【0056】
なお、この「単位体積当たりにおける繊維総表面積」は、次のようにして得られる値をいう。
(1)BET法によりメッキ不織布の比表面積A(m/g)を測定する。
(2)この比表面積Aをもとに、単位目付あたりにおける表面積Suを算出する。
Su=A×W
ここで、Suは単位目付あたりにおける表面積(m/m)、Aは比表面積(m/g)、Wは目付(g/m)を示す。
(3)この単位目付あたりにおける表面積Suをもとに、単位体積当たりにおける繊維総表面積Svを算出する。
Sv=Su/t
ここで、Svは単位体積当たりにおける繊維総表面積(cm/cm)、Suは単位目付あたりにおける表面積(cm/cm)、tはメッキ不織布の厚さ(cm)をそれぞれ示す。
【0057】
本発明の集電材を構成するメッキ不織布は、上述のような表面多孔メッキ繊維を含む、表面にメッキ層を有するメッキ繊維のみから構成されている。表面多孔メッキ繊維以外のメッキ繊維として、例えば、表面以外にも細孔を有し、かつ表面にメッキ層を有する繊維や、細孔を全く備えておらず、かつ表面にメッキ層を有する繊維などを含んでいることができる。
【0058】
なお、メッキ不織布を構成するメッキ繊維は繊維表面全体にメッキ層を備えている必要はないが、集電性に優れるように、メッキ層を備えていない表面が露出していない状態にあるのが好ましい。例えば、メッキ不織布を構成するメッキ繊維同士の接点の表面にはメッキ層を備えていなくても、その接点の表面は露出していないため、メッキ不織布(集電材)の集電性能に影響をほとんど与えない。
このように接点の表面にメッキ層を備えていないメッキ繊維は、不織布を形成した後にメッキ処理を施した場合に形成されやすい。
【0059】
本発明のメッキ不織布は空隙率が70%以上であることが好ましい。この「空隙率」はメッキ不織布全体の容積に対する空孔の百分率をいう。空隙率が70%以上であれば、活物質合成ペーストの充填密度を高くすることができ、結果として高容量電池の電極用集電材としての性能向上に寄与できるためである。他方、空隙率があまりにも高いと、大幅な強度の低下が引き起こされるので、空隙率は80〜98%であるのが好ましい。
【0060】
なお、メッキ不織布には一方の表面から他方の表面に貫通する複数の細孔が散在しているのが好ましい。メッキ不織布に複数の細孔が散在していると、これらの細孔にも活物質が充填され、活物質の充填量が増大して電池の高容量化を図ることができるためである。このような細孔はメッキ前の不織布を打ち抜くことにより形成するパンチ加工、熱やレーザー加工等により局部的に溶解又は消失させて形成できる。
【0061】
以上は、非多孔質繊維から表面多孔繊維を形成した後に、不織布の形成、場合により親水化処理、及びメッキ処理を順に実施するメッキ不織布、つまり集電材の製造方法であるが、本発明の集電材はこの製造方法に限定されず、例えば、順に(1)非多孔質繊維から表面多孔繊維の形成−親水化処理−不織布の形成−メッキ処理、(2)非多孔質繊維から表面多孔繊維の形成−親水化処理−メッキ処理−不織布の形成、(3)非多孔質繊維を用いた不織布の形成−非多孔質繊維から表面多孔繊維の形成−親水化処理−メッキ処理、(4)非多孔質繊維を用いた不織布の形成−親水化処理−非多孔質繊維から表面多孔繊維の形成−メッキ処理、(5)非多孔質繊維を用いた不織布の形成−親水化処理−メッキ処理−非多孔質繊維から表面多孔繊維の形成、(6)非多孔質繊維の親水化処理−非多孔質繊維から表面多孔繊維の形成−不織布の形成−メッキ処理、(7)非多孔質繊維の親水化処理−非多孔質繊維から表面多孔繊維の形成−メッキ処理−不織布の形成、(8)非多孔質繊維の親水化処理−不織布の形成−非多孔質繊維から表面多孔繊維の形成−メッキ処理、(9)非多孔質繊維の親水化処理−不織布の形成−メッキ処理−非多孔質繊維から表面多孔繊維の形成、(10)非多孔質繊維の親水化処理−メッキ処理−非多孔質繊維から表面多孔繊維の形成−不織布の形成、(11)非多孔質繊維の親水化処理−メッキ処理−不織布の形成−非多孔質繊維から表面多孔繊維の形成、などを挙げることができる。これらの中でも、(1)〜(4)又は(6)〜(8)のように、非多孔質繊維から表面多孔繊維を形成した後にメッキ処理を施す方法であると、表面多孔繊維の表面における細孔とメッキ層とがアンカー効果によって強固に接着し、メッキ層の表面多孔メッキ繊維からの剥離を抑制することができ、内部抵抗の低い電池を製造することができるため、好適な製造方法である。
【0062】
次に、本発明による集電材を用いた電池の例として、アルカリ二次電池を図2及び図3に基いて説明する。
【0063】
図2に示すように、電池101は、表面多孔メッキ繊維を含むメッキ不織布からなる集電材を用いたアルカリニ次電池であり、この集電材からなる帯状の正極102と帯状の負極103を備える。そして正極102と負極103との間には第1セパレータ104aが介装されており、正極102の内側に第2セパレータ104bが介装されたロール状発電体106を備えている(図2)。そしてこの電池101は発電体106を収容し負極を兼ねる導電性の電池ケース107と、この電池ケース107を封止し正極を兼ねる封入板108を備えている。
【0064】
正極102は、上述した集電材10を帯状に形成し、端子を取り付ける箇所を押しつぶした後、集電材全体の空隙部に正極活物質を含む正極ペーストを充填し、その後乾燥及び圧延する。そして押しつぶした箇所に集電用外部端子としてのニッケル片102aをスポット溶接することにより作られる。また、負極103は上述の集電材を帯状に形成し、端子を取り付ける箇所を押しつぶした後、集電材全体の空隙部に負極活物質を含む負極ペーストを充填し、その後乾燥及び圧延する。そしてその押しつぶした箇所に集電用外部端子としてのニッケル片(図示せず)をスポット溶接することにより作られる。一方、セパレータ104は多孔質シートにより帯状に形成され、上記正極102及び負極103間に介装された第1セパレータ104aと、正極102の内面に積層された第2セパレータ104bとを有する。第1及び第2セパレータ104a、104bは正極102及び負極103の短絡を防止し、かつ電解液を保持するように構成される。
【0065】
導電性の電池ケース107は缶底107aを有する筒状に形成され、封入板108はこの電池ケース107の上端の開口部を塞ぐように構成される。電池ケース107はその内周面に負極103が接触するように発電体106が収容可能に構成される。また、封入板108の中央には電池の正極端子を形成する突起108aが形成される。また、缶底107aと発電体106との間にはロア絶縁体109aが介装される。発電体106はロア絶縁体109aが挿入された電池ケース107に挿入され、発電体106の上端にはアッパ絶縁体109bが配置される。
【0066】
ロア絶縁体109aには負極103にスポット溶接されたニッケル片が挿通可能なスリットが形成され、アッパ絶縁体109bには正極102にスポット溶接されたニッケル片102aが挿通可能なスリットが形成される。負極103にスポット溶接されたニッケル片はロア絶縁体109aに形成されたスリットを挿通して缶底107a側に突出し、正極102にスポット溶接されたニッケル片102aはアッパ絶縁体109bに形成されたスリットを挿通して封入板108側に突出するように構成される。ロア絶縁体109aのスリットから突出したニッケル片は缶底107aに接続され、アッパ絶縁体109bのスリットから突出したニッケル片102aは封入板108に接続される。
【0067】
アッパ絶縁体109bが電池ケース107に挿入された状態で、電池ケース107の開口部近傍の上部にリング状のくびれ部107bが形成され、次いで電解液が注入される。その後、正極102のニッケル片102aが接続された封入板108がそのくびれ部107bにリング状の絶縁用パッキン111を介して配置される。その後電池ケース107の上端縁を折返して封入板108の外周縁に絶縁用パッキン111とともに被せることにより封入板108が電池ケース107と電気的に絶縁され、電池ケースはその封入板108により封止される。
【0068】
このように構成された電池101では、第2セパレータ104b、正極102、第1セパレータ104a、負極103の順に積層する。このように積層された状態で、負極103が外側となるようにロール状に巻回することにより発電体106は製造されるが、表面多孔メッキ繊維を含む集電材は、従来のニッケルからなる網状骨格からなる集電材に比較して比較的柔軟であるため、この集電材を用いた正極102及び負極103も比較的柔軟なものになり、ロール状に巻回することが比較的容易であり、電池101自体の組み立てが容易になる。
【0069】
また、表面多孔メッキ繊維を含む集電材は集電性に優れているため、集電材を構成する繊維量を減らすことが可能となり、集電材の空隙率を高めることができ、結果として活物質の充填量を多くすることができるため、高容量の電池を製造することができる。
【0070】
なお、上述した実施の形態では円筒状の電池ケース107にロール状に巻かれた発電体106が挿入された電池を説明したが、電池ケースは角筒状のものであっても良く、発電体は図4に示すように正極102及び負極103を渦巻き角状に巻回したもの、又は図5に示すように蛇腹状に屈曲積層したものであっても良い。
【0071】
以下、本発明の集電材の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0072】
【実施例】
(実施例1)
芯成分がポリプロピレンからなり、鞘成分が高密度ポリエチレン(融点:135℃)からなる、繊度が11dtex(繊維径:39μm)で繊維長が5mmの芯鞘型複合繊維(繊維表面全部を鞘成分が占める、横断面形状:円形)100重量%を分散させたスラリーを、湿式抄造法により繊維ウエブを形成した。この繊維ウエブを温度135℃に設定されたドライヤーにより熱処理し、芯鞘型複合繊維の鞘成分を融着させて、目付が120g/cmで厚さが1.5mmの不織布を製造した。
【0073】
次いで、この不織布を温度80℃の発煙硫酸に浸漬することによりスルホン化処理を行い、スルホン化度が2.0×10−3のスルホン化不織布を製造した。
【0074】
次に、塩化ナトリウム(和光純薬製)を粉砕機にかけて粉砕して、一次粒子の平均粒子径が8.0μmである塩化ナトリウム微粒子を得た。
【0075】
次いで、この塩化ナトリウム微粒子100gを直径15cmのシャーレに入れ、蓋をした状態で温度140℃に設定されたドライヤ中で30分以上加熱し、ドライヤからシャーレを取り出した直後に、上記スルホン化不織布(10cm角)をシャーレに入れ、そのまま素早くシャーレを30秒間振動させ、塩化ナトリウム微粒子をスルホン化不織布全体に固着させ、塩化ナトリウム微粒子固着スルホン化不織布を製造した。その後、塩化ナトリウム微粒子固着スルホン化不織布を水洗することにより塩化ナトリウム微粒子を除去して、表面のみに細孔が形成された表面多孔繊維からなるスルホン化不織布を製造した。
【0076】
次いで、精錬剤が注液されたビーカーへ表面多孔繊維からなるスルホン化不織布を投入し、スルホン化不織布を前記精錬剤が透過するようにスターラーにより撹拌した後、スルホン化不織布を水洗いした。
【0077】
次いで、塩化第一スズ10g/L、塩酸20mL/Lを含む水溶液が注液されたビーカーへ前記スルホン化不織布を投入し、スルホン化不織布を前記水溶液が透過するようにスターラーにより撹拌した後、スルホン化不織布を水洗いした。
その後、塩化パラジウム1g/L、塩酸20mL/Lを含む水溶液が注液されたビーカーへ前記スルホン化不織布を投入し、スルホン化不織布を前記水溶液が透過するようにスターラーにより撹拌して、スルホン化不織布の触媒化を行った。
【0078】
そして、触媒化したスルホン化不織布を水洗した後、硫酸ニッケル18g/L、クエン酸ナトリウム10g/L、水和ヒドラジン50mL/L、25%アンモニア水100mL/Lに各濃度となる無電解ニッケルメッキ液を注液したビーカーへ投入し、温度80℃に加熱しながら、前記触媒化したスルホン化不織布を前記メッキ液が透過するようにスターラーにより1時間撹拌して、無電解メッキを実施した。
【0079】
その後、メッキ工程を経たスルホン化不織布を取り出し、水洗し、更に乾燥して、メッキ比率が50%のメッキ不織布、つまり集電材(目付:240g/m、厚さ:1.5mm、空隙率:91%、メッキ不織布の単位体積当たりにおける繊維総表面積:600cm/cm、半円球状、開孔部の形状:略多角形、開孔部の平均径:5.0μm、開孔部の長径/開孔部の短径=1.2、細孔の平均深さ:3.0μm、細孔長さ:開孔巾の1.4倍、細孔の個数:500個/10000μm)を得た。なお、メッキ比率(R)は次の式により得られる値である。
R={(Wa−Wb)/Wa}×100
ここで、Rはメッキ比率(%)を意味し、Waはメッキ後の重量、つまり集電材の目付(g/m)を意味し、Wbはメッキ前の重量、つまり表面多孔繊維からなるスルホン化不織布の目付(g/m)を意味する。
【0080】
(比較例1)
実施例1と同様にして製造したスルホン化不織布を、芯鞘型複合繊維の表面多孔化処理を行うことなくメッキ処理を施して、メッキ比率が50%のメッキ不織布、つまり集電材(目付:240g/m、厚さ:1.5mm、空隙率:90%、メッキ不織布の単位体積当たりにおける繊維総表面積:400cm/cm)を得た。
【0081】
(実施例2)
シャーレ中における振動時間を5秒としたこと以外は、実施例1と全く同様にして、表面多孔繊維からなるスルホン化不織布を製造した。
【0082】
次いで、この表面多孔繊維からなるスルホン化不織布に実施例1と全く同様にしてメッキ処理を施して、メッキ比率が50%のメッキ不織布、つまり集電材(目付:240g/m、厚さ:1.5mm、空隙率:91%、メッキ不織布の単位体積当たりにおける繊維総表面積:500cm/cm、半円球状、開孔部の形状:略多角形、開孔部の平均径:5.0μm、開孔部の長径/開孔部の短径=1.2、細孔の平均深さ:3.0μm、細孔長さ:開孔巾の1.4倍、細孔の個数:400個/10000μm)を得た。
【0083】
(比較例2)
芯成分がポリプロピレンからなり、鞘成分が高密度ポリエチレン(融点:135℃)からなる、繊度が6.6dtex(繊維径:30μm)で繊維長が5mmの芯鞘型複合繊維(繊維表面全部を鞘成分が占める、横断面形状:円形)100重量%を分散させたスラリーを、湿式抄造法により繊維ウエブを形成した。この繊維ウエブを温度135℃に設定されたドライヤーにより熱処理し、芯鞘型複合繊維の鞘成分を融着させて、目付が120g/cmで厚さが1mmの不織布を製造した。
【0084】
次いで、この不織布を温度80℃の発煙硫酸に浸漬することによりスルホン化処理を行い、スルホン化度が2.0×10−3のスルホン化不織布を製造した。
【0085】
次いで、このスルホン化不織布を、芯鞘型複合繊維の表面多孔化処理を行うことなく実施例1と同様にメッキ処理を行い、メッキ比率が50%のメッキ不織布、つまり集電材(目付:240g/m、厚さ:1mm、空隙率:83%、メッキ不織布の単位体積当たりにおける繊維総表面積:600cm/cm)を得た。
【0086】
(比較例3)
固体粒子を混合して繊維を紡糸した後に、前記固体粒子を抽出除去して製造した、繊維表面及び繊維内部に細孔を有する全体多孔繊維(繊度:11dtex、繊維長:5mm)を用意した。
【0087】
次いで、前記全体多孔繊維80mass%と、芯成分がポリプロピレンからなり、鞘成分が高密度ポリエチレン(融点:135℃)からなる、芯鞘型複合繊維(繊度:2.2dtex、繊維長:10mm)20mass%とを分散させたスラリーを、湿式抄造法により繊維ウエブを形成した。この繊維ウエブを温度135℃に設定されたドライヤーにより熱処理し、芯鞘型複合繊維の鞘成分を融着させて、目付が120g/cmで厚さが1.2mmの不織布を製造した。
【0088】
次いで、この不織布を実施例1と同様にスルホン化処理及びメッキ処理を行い、メッキ比率が50%のメッキ不織布、つまり集電材(目付:240g/m、厚さ:1.2mm、空隙率:85%、メッキ不織布の単位体積当たりにおける繊維総表面積:500cm/cm、スポンジ状、開孔部の形状:略円形、開孔部の平均径:1μm、開孔部の長径/開孔部の短径=1.1、細孔の平均深さ:15μm超、細孔長さ:開孔巾の3倍超、細孔の個数:8000個/10000μm)を得た。
【0089】
(剥離試験)
各集電材に粘着テープ(日東電工(株)社製、ニットー31B)を貼り付け、指で強く押し付けた後に、粘着テープの一端を引張り、粘着テープを集電材から引き離した後に、集電材におけるニッケルメッキの剥離の有無を観察した。この結果は表1に示す通りであった。
【0090】
(利用率の測定)
正極に実施例および比較例の集電材をそれぞれ使用し、負極に発泡ニッケルを使用して、AA(単三)型電池(実施例1〜3及び比較例1の電池の理論容量:1200mAh、比較例2の電池の理論容量:950mAh、比較例3の電池の理論容量:1000mAh)をそれぞれ作製した。
【0091】
次いで、温度20℃、0.1C(120mAh)での充放電により電池をそれぞれ活性化させた後、更に0.1Cで5サイクル充放電させ、5サイクルの放電容量の平均から、0.1C利用率を計算した。
【0092】
次に、試験電流を4.0C(4800mAh)として5サイクル充放電させ、5サイクルの放電容量の平均から4.0C利用率を計算した。なお、利用率(U、単位:%)は次の式により算出した。
U=(C/Ct)×100
ここで、Uは利用率(%)を表し、Cは5サイクルの放電容量の平均(mAh)を表し、Ctは理論容量(mAh)を表す。
【0093】
【表1】

Figure 0004580139
【0094】
この表1の電池理論容量の結果から明らかなように、本発明の表面多孔メッキ繊維を含む集電材は高容量化が可能で、しかも集電性能に優れるものであった。
また、4.0C利用率の結果から明らかなように、本発明の集電材はハイレート放電での集電性能に優れるものであった。
【0095】
【発明の効果】
本発明の集電材は集電性に優れている。また、高容量の電池を製造できるものである。
【0096】
本発明の電池は集電性能に優れ、高容量の電池であることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a) 本発明の表面多孔メッキ繊維の断面映像模式図
(b) 本発明の別の表面多孔メッキ繊維の断面映像模式図
(c) 本発明の表面多孔メッキ繊維の繊維軸方向における断面映像模式図
(d) 本発明の別の表面多孔メッキ繊維の繊維軸方向における断面映像模式図
【図2】本発明のアルカリ二次電池の一部を切り欠いた斜視図
【図3】集電体が渦巻き円状に巻回された図2のA−A線断面図
【図4】集電体が渦巻き角状に巻回された図3に対応する断面図
【図5】集電体が蛇腹状に屈曲積層された図3に対応する断面図
【符号の説明】
10 表面多孔メッキ繊維
11 細孔
12 繊維表面
13 開孔部
101 電池
102 正極
102a ニッケル片
103 負極
104 セパレータ
104a 第1セパレータ
104b 第2セパレータ
106 発電体
107 電池ケース
107a 缶底
107b くびれ部
108 封入板
108a 突起
109a ロア絶縁体
109b アッパ絶縁体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery current collector and a battery using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, batteries, particularly alkaline secondary batteries, are highly reliable and can be reduced in size and weight, and thus are frequently used as power sources for various devices ranging from portable devices to large industrial facilities. In most of the alkaline secondary batteries, a nickel hydroxide electrode is used as a positive electrode. The nickel hydroxide electrode has a structure in which a positive electrode active material for causing a battery reaction is supported on a current collector that shares a current collecting function. As the current collector in that case, a sintered nickel plate or a punched nickel plate obtained by sintering nickel powder has been widely used. The capacity of the battery is determined by the amount of the active material to be filled in the voids of the nickel plate, and the filling amount of the active material is determined by the porosity of the nickel plate, so that the porosity of the nickel plate is made as large as possible. It is desirable.
[0003]
However, the sintered nickel plate uses a punched nickel plate as a base material, and this base material has a low porosity of 75 to 80% and has a low nickel content in the nitrate solution. It was necessary to repeat the impregnation and neutralization filling cycles several times or more, and as the filling cycle was repeated, the penetration of the nitrate solution into the nickel plate deteriorated, making it difficult to fill the active material with high density. . Therefore, recently, in response to demands for battery downsizing and higher capacity, a three-dimensional network structure that has a large porosity and can increase the packing density of the active material in order to increase the packing density of the active material of the current collector. A current collector made of body is used.
[0004]
As the current collector of this three-dimensional network structure, for example, “a nickel-plated non-woven electrode made of fibers and subjected to water-entanglement treatment on the web and then electroless nickel-plated” has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 5-290838). ).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-5-290838
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the nickel-plated nonwoven fabric electrode disclosed in the above publication has poor current collecting properties, the utilization factor of the active material is low and high-rate discharge cannot be performed. In particular, when the thickness is increased in order to increase the capacity, the current collecting property is poor.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a battery current collector and a battery excellent in current collection, and particularly a battery current collector and battery having a high capacity and excellent current collection. And
[0008]
The invention according to claim 1It is a current collector for a battery made of a plated non-woven fabric composed of only a plated fiber having a plating layer on the surface of a fiber mainly comprising a thermoplastic resin, and the surface of the fiber is 10,000 μm as the plated fiber. 2 The surface perforated plating fiber having 10 to 55000 pores per hole, the surface perforated plating fiber is only on the surface, and the shape of the opening portion of the pore is substantially circular or substantially polygonal, A battery current collector, wherein pores having an average diameter of an aperture of 0.5 to 15 μm and an average depth of 0.1 to 15 μm are formed.Is. As described above, the surface porous plating fiber having pores formed only on the surface and having a plating layer on the surface has not only a large surface area but also excellent adhesion to the active material. Battery current collectors containing fibers (hereinafter sometimes simply referred to as “current collectors”) are excellent in current collection.Moreover, since the pores have such a shape, size, and depth, the adhesion between the active material and the surface porous plating fiber is particularly excellent. As a result, the current collection is excellent and the capacity is high. The battery is easier to manufacture. Furthermore, since many pores are present, the number of contact points between the active material and the surface porous plating fiber also increases, so that it is easy to manufacture a battery with excellent current collection and high capacity.Thus, since the surface porous plating fiber is excellent in current collecting property, the amount of fibers constituting the current collecting material can be reduced, the porosity of the current collecting material can be increased, and as a result, the filling amount of the active material can be reduced. Since it can be increased, a high-capacity battery can be manufactured. In addition, the conventional fiber having voids on the surface as disclosed in JP-A-5-290838 does not have pores formed only on the surface, but also has pores formed inside, Although the surface area is large, the adhesiveness to the active material fibers is low, and therefore sufficient current collecting performance cannot be obtained.
[0012]
Claim2According to the invention, “the total surface area of the fibers per unit volume of the plated nonwoven fabric is 500 cm.2/ Cm3It is the above,Claim 1Current collector for batteries. Is. As described above, since the total fiber surface area is large, the number of contact points between the active material and the surface porous plating fiber is increased. Therefore, it is easy to manufacture a battery having excellent current collecting property and high capacity.
[0013]
Claim3The invention related to "Claim 1 or claim 2A battery using the battery current collector described above. Is. Thus, since it is a battery using the said current collection material, it can be excellent in current collection performance and can be a high capacity | capacitance battery.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The current collector of the present invention has pores formed only on the surface and includes a surface porous plating fiber having a plating layer on the surface, and not only has a large surface area, but also has excellent adhesion to the active material. Therefore, the current collecting property is excellent. Moreover, since the surface porous plating fiber is excellent in current collecting property, the amount of fibers constituting the current collecting material can be reduced, the porosity of the current collecting material can be increased, and as a result, the filling amount of the active material is increased. Therefore, a high capacity battery can be manufactured.
[0015]
Such a current collector of the present invention can be produced, for example, as follows.
[0016]
First, a non-porous fiber is prepared. This non-porous fiber is a fiber having at least a surface mainly composed of a thermoplastic resin and having no pores on the fiber surface, and heating (for example, heating at a temperature of 50 ° C. or higher, preferably heating at a temperature of 80 ° C. or higher) It is sufficient if the fiber is provided with a thermoplastic resin that melts by the following method.
[0017]
Such non-porous fibers can be obtained, for example, by synthetic fibers obtained by a melt spinning method, which is a conventional fiber manufacturing method, by a spunbond method, a melt blow method, or a flash spinning method, which is a conventional nonwoven fabric manufacturing method. Examples thereof include fibers or fibers in which the core portion is made of natural fibers or inorganic fibers and the sheath portion is made of a thermoplastic resin.
[0018]
Examples of the synthetic fiber include a synthetic fiber made of a thermoplastic resin (for example, a polyolefin fiber, a polyester fiber, or a polyamide fiber). The synthetic fiber is made of one kind of thermoplastic resin. Or a composite fiber in which two or more different thermoplastic resins are combined or mixed. Examples of the latter composite fiber include composite fibers in which two or more types of thermoplastic resins having different melting points are combined. Examples thereof include copolymer polyester / polyester, copolymer polypropylene / polypropylene, polypropylene / polyamide, and polyethylene / polypropylene. And composite fibers made of a combination of resins such as polypropylene / polyester or polyethylene / polyester. If the core-sheath type composite fiber has a high melting point resin in the core and a low melting point resin in the sheath, the surface porous fiber (including the surface porous plating fiber plating layer is provided without causing fiber shrinkage or thread breakage). Fiber, the same applies hereinafter), which is preferable.
[0019]
In addition, the non-porous fiber is preferably composed of only a fiber-forming thermoplastic resin as a whole, but a fiber whose core portion does not have a melting point and has a decomposition temperature, such as rayon fiber, acetate fiber, A fiber made of a fiber such as wool fiber or carbon fiber, and a sheath part made of a thermoplastic resin can also be used. In addition, the non-porous fiber may be a fiber whose core portion is made of an inorganic fiber such as glass fiber, ceramic fiber, or metal fiber, and whose sheath portion is made of a thermoplastic resin. The sheath component of these fibers can be obtained, for example, by coating.
[0020]
The non-porous fiber “at least the surface is mainly composed of a thermoplastic resin” has an area occupied on the fiber surface of the thermoplastic resin of 50% or more (preferably 60% or more, more preferably 70% or more, particularly, Preferably 90% or more, most preferably 100%).
[0021]
The cross-sectional shape of the non-porous fiber does not need to be circular, and may be non-circular (for example, a polygon such as a triangle, an ellipse, an ellipse, an alphabet such as a T shape, etc.).
Moreover, you may be in the state divided | segmented into the fibril form by external force.
[0022]
The average diameter and length of the non-porous fibers are not particularly limited, but the average diameter of the fibers is preferably 1 μm or more, and more preferably 30 μm to 55 μm. Here, the “average diameter” of the fiber is the diameter of a circle having the same area as the cross-sectional area of the fiber when the cross-sectional shape of the fiber is other than a circle, and the number average by sampling from any 500 or more positions of the fiber The fiber diameter. In the case of commercially available fibers, if the number average fiber diameter is specified in the catalog or specification, the value may be used as the average diameter of the fiber, or the fineness is specified in the catalog or specification. In this case, a value converted from the fineness may be used as the average diameter.
[0023]
Next, solid particles are fixed to the surface of the non-porous fiber as described above to form solid particle fixed fibers.
[0024]
The solid particles are either inorganic or organic as long as they have a melting point or decomposition temperature higher than the melting point of the thermoplastic resin constituting the surface of the non-porous fibers and can be removed after fixing. There can also be. Examples of such solid particles include solid particles that dissolve in a solvent (for example, water, aqueous solution, acid, alkaline aqueous solution, etc.) that does not substantially dissolve the thermoplastic resin that forms the surface of the non-porous fiber. For example, there are water-soluble inorganic materials, metal salts, water-soluble resins, metals, and the like. Such solid particles can be extracted and removed using the solvent. In addition to extraction and removal, solid particles that can be removed by vibration, ultrasonic cleaning, fiber shrinkage, fiber surface peelability improving processing, or the like may be used. More specifically, sodium chloride, calcium chloride, calcium carbonate, other various metal salts, water-soluble resins, metal particles, ceramics, zeolite, and other various inorganic materials can be exemplified.
[0025]
The melting point or decomposition temperature of the solid particles is such that the surface of the nonporous fiber is melted or deformed by the heat of the heated solid particles so that the solid particles are fixed to the fiber surface. Among the thermoplastic resins to be used, it is necessary to be higher than the melting point of the resin having the lowest melting point.
[0026]
The average particle size of the solid particles is not particularly limited, but the average particle size of the solid particles is preferably 0.1 to 20 μm so that pores excellent in adhesion with the active material can be formed. More preferably, it is 5-15 micrometers. The average particle diameter of the solid particles refers to the number average particle diameter of the solid particles. The “number average particle size” is obtained by enlarging and photographing solid particles with a scanning electron microscope or the like, measuring the particle size of any 500 or more solid particles, and dividing by the measured number. Value. At this time, if the solid particles are not spherical, the diameter of the circumscribed circle of each solid particle that can be confirmed in the captured image of the solid particle is set as the particle diameter of each particle. In the case of commercially available solid particles, when the number average particle diameter is clearly shown in catalogs or specifications, the value may be used as the average particle diameter of the solid particles.
[0027]
Solid particles are fixed to the surface of the non-porous fiber to form solid particle-fixed fibers. As a method for fixing the solid particles, for example, the solid particles as described above are used to form the surface of the non-porous fiber. The surface of the non-porous fiber is brought into contact with the non-porous fiber by contacting the solid particle heated at a temperature within the range of maintaining the shape as a solid, up to the melting point of the thermoplastic resin or lower than the melting point of the solid particle or the decomposition temperature. There is a method of fixing by fusing or deformation. Also, a method of fixing the surface of the non-porous fiber by fusing or deformation by bringing the solid particles into contact with the surface of the non-porous fiber heated to a temperature higher than the melting point of the thermoplastic resin. But it ’s okay. The former method is more preferable because solid particles are not buried and pores can be reliably formed.
[0028]
The method of contacting the solid particles with the non-porous fibers is not particularly limited as long as the solid particles can be fixed to the non-porous fibers. For example, (1) containing heated solid particles A method of spraying an air flow on non-porous fibers, (2) a method of allowing heated solid particles to spontaneously fall on non-porous fibers, and (3) shaking a container charged with heated solid particles and non-porous fibers. (4) a method of immersing non-porous fibers in heated solid particles, or (5) a method of exposing non-porous fibers to a fluidized bed of heated solid particles.
[0029]
The solid porous particles can be obtained by removing the solid particles of the solid-particle-fixed fibers thus formed.
[0030]
The method for removing the solid particles of the solid particle-fixed fiber is not particularly limited as long as the solid particles of the solid particle-fixed fiber can be removed. For example, the thermoplastic resin constituting the surface of the non-porous fiber is substantially removed. There is a method in which solid particles dissolved in a solvent that does not dissolve are removed using the solvent. For example, the solid particles can be removed using a water-soluble inorganic substance, metal salt, water-soluble resin, metal, or the like as the solid particles, and water, an aqueous solution, an acid, an alkaline aqueous solution, or the like as the solvent. In particular, a method of using a metal salt or a water-soluble resin as the solid particles and removing it with water is preferable because the production cost is low. Examples of such metal salts include sodium chloride, calcium chloride, ammonium chloride, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, and the like. Examples of such water-soluble resins include polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, and polyacrylic acid.
[0031]
Other methods for removing the solid particles of the solid particle fixed fiber include, for example, a method in which the solid particle fixed fiber is vibrated to separate the solid particle, a method in which the solid particle fixed fiber is separated by ultrasonic cleaning, or a solid The method of extending | stretching or shrink | contracting the fiber of particle | grain fixed fiber and peeling a solid particle etc. can be mentioned.
[0032]
When the surface porous fiber is produced by such a production method, pores can be formed only on the fiber surface while maintaining various physical properties such as fiber strength inherent to the nonporous fiber. In addition, since pores can be formed according to the shape and size of the solid particles, by using a solid particle corresponding to the shape and size of the active material used for the electrode, adhesion to the active material can be improved. Excellent surface porous fibers can be produced.
[0033]
Next, a nonwoven fabric is formed using the surface porous fibers thus obtained. In addition to the surface porous fiber, the nonwoven fabric may be formed by using not only the surface porous fiber but also a fiber having pores other than the surface or a non-porous fiber having no pores at all.
[0034]
As a method for producing this nonwoven fabric, first, a fiber web is formed by a dry method such as a card method or an air lay method, or a wet method. In particular, since the fiber web obtained by the wet method has small variations in basis weight and thickness, a uniform current collector can be obtained. As a result, an electrode having a uniform thickness can be formed by using this current collector, and an electrode group having excellent adhesion can be formed by winding the electrode, so that a battery having excellent charge / discharge characteristics can be obtained. Can do.
[0035]
Next, the fiber web may be used as a nonwoven fabric as it is, but it is preferable to perform a entanglement treatment or a heat treatment to enhance the strength characteristics to obtain a nonwoven fabric. As the entanglement process, for example, water entanglement process or entanglement process by needle punch can be employed. When the entanglement treatment is performed, the fibers are entangled with each other, the number of contact points between the fibers is increased, the strength characteristics are improved, and the porosity can be adjusted to an appropriate value.
[0036]
The heat treatment can fuse the contact points of the fiber web constituent fibers with each other to improve the overall strength characteristics. The temperature of the heat treatment needs to be adjusted as appropriate so as not to block the pores of the surface porous fiber. This heat treatment temperature can be appropriately determined experimentally.
[0037]
Although only one of the entanglement treatment and the heat treatment may be performed, it is preferable to perform the heat treatment after the entanglement treatment because the strength characteristics of the obtained nonwoven fabric can be remarkably improved.
[0038]
Next, the non-woven fabric may be plated to form a plated non-woven fabric containing surface porous plated fibers, that is, a current collector. It is preferable to improve the electrical conductivity and the adhesion between the metal plating formed on the fiber surface by improving the permeability and firmly bonding with metal ions.
[0039]
Examples of such hydrophilic treatment include sulfonation treatment, fluorine gas treatment, vinyl monomer graft polymerization, surfactant treatment, or hydrophilic resin application treatment. In particular, sulfonation treatment, fluorine gas treatment, or vinyl monomer grafting treatment is preferable because the plating film hardly falls off for a long period of time and the surface resistance is hardly raised.
[0040]
More specifically, the sulfonation treatment can be performed by immersing the nonwoven fabric in a solution such as fuming sulfuric acid, sulfuric acid, sulfur trioxide, chlorosulfuric acid, or sulfuryl chloride. Among these, the sulfonation treatment with fuming sulfuric acid is preferable because of its high reactivity and relatively easy sulfonation.
[0041]
In the fluorine gas treatment, for example, a mixture of fluorine gas diluted with an inert gas (for example, nitrogen gas, argon gas, etc.) and at least one gas selected from oxygen gas, carbon dioxide gas, sulfur dioxide gas and the like is used. It can be carried out by bringing the gas into contact with the nonwoven fabric. In addition, after making sulfur dioxide gas adhere beforehand to a nonwoven fabric, the method of making it contact with fluorine gas is an efficient and permanent hydrophilic treatment method.
[0042]
In the grafting process of vinyl monomer, for example, at least one type of graft polymerization solution selected from acrylic acid, methacrylic acid, acrylic ester, methacrylic ester, vinyl pyridine, or styrene is impregnated into the nonwoven fabric and irradiated with ultraviolet rays. Processing can be mentioned. Among these, acrylic acid is suitable because it does not drop the plating film or increase the surface resistance for a long time.
Next, the non-woven fabric or the non-woven fabric subjected to the hydrophilization treatment is subjected to a plating treatment, and a plated layer is formed on the surface of the surface porous fiber to form the surface porous plated fiber. it can.
[0043]
This plating method is not particularly limited, but nickel plating is preferably performed by an electroless plating method. If necessary, it is preferable to further form an electrolytic plating film on the electroless plating film formed by the electroless plating method by an electrolytic plating method.
[0044]
More specifically, the “electroless plating method” includes a catalyst imparting step and an electroless plating step. The catalyst-imparting step includes a method of treating with a hydrochloric acid aqueous solution of stannous chloride and then catalyzing with an aqueous hydrochloric acid solution of palladium chloride, and a method of immobilizing only with a hydrochloric acid solution of barium chloride containing an amino group of a curing agent. However, the former method is preferable because the uniformity of the plating film thickness is excellent.
[0045]
The electroless plating process is a method of reducing nickel with a reducing agent in an aqueous solution generally containing nickel salts such as nickel nitrate, nickel chloride, nickel sulfate, etc., if necessary, complexing agent, pH adjusting agent, Buffers, stabilizers, etc. are added. In order to obtain a nickel film having particularly high purity, it is preferable to use hydrazine derivatives such as hydrated hydrazine, hydrazine sulfate, and hydrazine oxide as a reducing agent.
[0046]
The “electrolytic plating method” is performed using a plating bath. As the plating bath, a watt bath, a chloride bath, or a sulfamic acid bath can be used. In these baths, additives such as pH buffering agents and interfacial buffering agents may be used. After the electroless plated non-woven fabric is connected to the cathode and the nickel counter electrode is connected to the anode, a direct current or intermittent pulse current is applied to form a further electroplated layer on the electroless plated layer. be able to.
[0047]
For example, the surface porous plating fiber of the present invention produced in this way has pores formed only on the surface, and a plating layer is formed on the surface. The surface porous plated fiber of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A and 1B which are schematic cross-sectional images of the surface porous plated fiber. Is formed. Here, “only the surface of the fiber” means that only the pores that are substantially visible from the surface (for example, the image of the surface of the fiber taken with a scanning electron microscope) are formed on the surface of the surface porous plating fiber. Means that As is apparent from FIGS. 1 (a) and 1 (b), when the pores are observed from the fiber surface side, the deepest portion of the pores in the fiber thickness direction is the pore opening. It can be confirmed from the department. From another viewpoint, the pores are shaped such that the fiber surface is depressed or a part of the fiber surface is hollowed out. For example, if a particulate layer is extracted and removed from a fiber that has been spun by mixing a fiber-forming thermoplastic resin with a particulate material that can be extracted with a certain solvent, and a plated layer is formed, the surface of the fiber will be open. However, since the deepest part in the fiber thickness direction of the pores cannot be observed from the fiber surface, it does not correspond to the surface porous plating fiber of the present invention. Although such a fiber has a large surface area, it has insufficient adhesion to the active material, and it is difficult to obtain sufficient current collecting performance.
[0048]
As long as the shape of the pores of the surface porous plating fiber of the present invention does not deviate from the concept of pores (as deviating from the concept of pores, for example, streaks, lines, strips, mountains, grooves, or The shape is not particularly limited, and is preferably a semi-spherical shape. The “semi-spherical sphere” includes a shape that is a substantially semi-spherical, a substantially semi-elliptical sphere, or a semi-polyhedron, and has a surface that forms a substantially semi-spherical, a substantially semi-elliptical sphere, or a semi-polyhedron. Including shape. Further, 10% to 90%, preferably 30% to 70% of the volume of the solid particles used in the production method as described above is detached from the surface of the nonporous fibers. It also includes the shape of a depression or pore as formed when
[0049]
It is preferable that the shape of the opening part in the fiber surface of the pore of the surface porous plating fiber of this invention is a substantially circular shape or a substantially polygonal shape. This is because, when the pores have such a shape, the adhesiveness to the active material is excellent, and as a result, the current collecting property is excellent and it is easier to manufacture a high-capacity battery. Here, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the opening portion 13 refers to a contour formed by opening the pores 11 formed on the surface 12 of the surface porous plating fiber.
[0050]
Moreover, it is preferable that the average diameter of the said opening part is 0.5-15 micrometers, It is more preferable that it is 1-15 micrometers, It is more preferable that it is 5-15 micrometers. This is because when the average diameter of the aperture is 0.5 to 15 μm, the adhesion with the active material is further enhanced. Here, the “average diameter of the aperture” means that the diameter of the circumscribed circle of the aperture that can be confirmed by magnifying and photographing the side surface of the fiber with a scanning electron microscope or the like The number average aperture diameter by sampling from 500 or more arbitrary positions is said.
[0051]
Further, the long diameter of the aperture is preferably 5 times or less of the short diameter, more preferably 3 times or less, and more preferably 2 times or less so that the adhesion of the active material is excellent. Further preferred. The “long diameter of the aperture” means the longest straight line among the straight lines connecting any two points on the outline of the aperture in the pores appearing on the image of the fiber side surface by a scanning electron microscope or the like. The length refers to the length of the longest straight line of any straight line connecting two points where the straight line orthogonal to the long diameter of the open part and the outline of the open part intersect. Point to. In addition, when there are three or more points where the outline of the aperture intersects with respect to one straight line perpendicular to the major axis of the aperture, the straight line connecting any two of these points The longest straight line is defined as a straight line connecting the two points. Further, the comparison value between the major axis and the minor axis of the aperture is a number average comparison value obtained by sampling from arbitrary 500 or more pores.
[0052]
The depth of the pores is not particularly limited as long as the pores are formed only on the surface of the fiber, but the average depth of the pores is excellent so that the adhesion with the active material is excellent. Is preferably 0.1 to 15 μm, more preferably 3 to 10 μm, and still more preferably 5 to 10 μm. Here, the “average depth of the pores” is the depth of the deepest part of each pore that can be confirmed by observing the image of the surface porous plating fiber by magnifying a cross section of the surface porous plating fiber with a laser microscope or the like. About the thickness, it means the number average pore depth by sampling from arbitrary 500 or more pores of the fiber cross section. Here, the “depth of the deepest part of the pore” means that a perpendicular line is drawn with respect to the straight line 12 representing the fiber surface appearing on the image of the fiber cross section, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). The length of the longest straight line (FIGS. 1 (a) and (b)) connecting the intersection of the perpendicular and the inner wall of the pore and the intersection of the perpendicular and the straight line 12 representing the fiber surface. B).
[0053]
In addition, in the pores appearing on the image by a scanning electron microscope or the like of the fiber cross section in the fiber axis direction, the length of the pores is 0.6 to the opening width so that the adhesion with the active material is excellent. It is preferably 3 times, and more preferably 0.7 to 2 times. As shown in FIGS. 1 (c) and 1 (d), this “pore length” refers to points at both ends representing the outline of the aperture (A and B in FIGS. 1 (c) and 1 (d)). Refers to half the length of the path from one point to the other point along the line representing the inner wall of the pore, and the “opening width” is the distance between the two ends representing the contour of the opening. It refers to the length of a straight line connecting points (a in FIGS. 1C and 1D). In addition, the comparison value of the length of an opening and an opening width is taken as the number average comparison value by the sampling from arbitrary 500 or more pores.
[0054]
The number of the pores is 10000 μm on the fiber surface.2The number is preferably 10 to 55000, more preferably 10 to 1000, and still more preferably 50 to 1000. The number of the pores is 10000 μm on the fiber surface.2When the number is 10 or more, it is possible to increase the number of portions that are in close contact with the active material. Also, the fiber surface is 10000 μm2When the number is 55000 or less, the shape and size of the pores can be uniform, and the adhesiveness to the active material is excellent.
[0055]
The plated nonwoven fabric of the present invention includes the surface porous plated fiber as described above, but the amount is not particularly limited. However, the total fiber surface area per unit volume of the plated nonwoven fabric is 500 cm.2/ Cm3As described above, it is preferable that the surface porous plating fiber is included. In this way, when the total fiber surface area per unit volume is large, there are many contact points between the active material and the fibers (particularly the surface porous plating fibers), and as a result, the current collection is excellent and it is easier to manufacture a high capacity battery. Because. The larger the total fiber surface area per unit volume, the better the effect.2/ Cm3The above is more preferable.
[0056]
The “total fiber surface area per unit volume” is a value obtained as follows.
(1) Specific surface area A (m of plated nonwoven fabric by BET method2/ G) is measured.
(2) Based on this specific surface area A, the surface area Su per unit basis weight is calculated.
Su = A × W
Here, Su is the surface area per unit weight (m2/ M2), A is the specific surface area (m2/ G), W is a basis weight (g / m2).
(3) Based on the surface area Su per unit basis weight, the total fiber surface area Sv per unit volume is calculated.
Sv = Su / t
Here, Sv is the total fiber surface area per unit volume (cm2/ Cm3), Su is the surface area per unit weight (cm2/ Cm2) And t indicate the thickness (cm) of the plated nonwoven fabric.
[0057]
The plated nonwoven fabric constituting the current collector of the present invention is composed only of plated fibers having a plated layer on the surface, including the surface porous plated fibers as described above. As plating fibers other than the surface porous plating fiber, for example, fibers having pores other than the surface and having a plating layer on the surface, fibers having no pores at all and having a plating layer on the surface, etc. Can be included.
[0058]
In addition, although the plating fiber which comprises a plating nonwoven fabric does not need to be equipped with the plating layer on the whole fiber surface, it is in the state which the surface which does not have a plating layer is not exposed so that it may be excellent in current collection. preferable. For example, even if the surface of the contact between the plated fibers that make up the plated nonwoven fabric is not provided with a plating layer, the contact surface is not exposed, so the current collection performance of the plated nonwoven fabric (current collector) is hardly affected. Don't give.
Thus, the plating fiber which is not provided with the plating layer on the surface of a contact is easy to be formed when a plating process is performed after forming a nonwoven fabric.
[0059]
The plated nonwoven fabric of the present invention preferably has a porosity of 70% or more. This “porosity” refers to the percentage of pores with respect to the total volume of the plated nonwoven fabric. This is because if the porosity is 70% or more, the packing density of the active material synthetic paste can be increased, and as a result, it can contribute to the performance improvement as a current collector for electrodes of high capacity batteries. On the other hand, if the porosity is too high, a significant decrease in strength is caused, so the porosity is preferably 80 to 98%.
[0060]
The plated nonwoven fabric is preferably interspersed with a plurality of pores penetrating from one surface to the other surface. This is because, if a plurality of pores are scattered in the plated nonwoven fabric, these pores are filled with the active material, and the amount of the active material filled increases, so that the capacity of the battery can be increased. Such pores can be formed by locally dissolving or disappearing by punching formed by punching a non-plated nonwoven fabric, heat, laser processing, or the like.
[0061]
The above is a method for producing a plated nonwoven fabric, that is, a current collector, in which a surface porous fiber is formed from non-porous fibers, and then a nonwoven fabric is formed, and in some cases, a hydrophilic treatment and a plating treatment are sequentially performed. The electric material is not limited to this manufacturing method. For example, in order, (1) formation of surface porous fiber from nonporous fiber-hydrophilic treatment-formation of nonwoven fabric-plating treatment, (2) nonporous fiber to surface porous fiber Formation-Hydrophilization treatment-Plating treatment-Formation of non-woven fabric, (3) Formation of non-woven fabric using non-porous fiber-Formation of surface porous fiber from non-porous fiber-Hydrophilization treatment-Plating treatment, (4) Non-porous Formation of non-woven fabric using porous fibers-Hydrophilization treatment-Formation of surface porous fibers from non-porous fibers-Plating treatment, (5) Formation of non-woven fabric using non-porous fibers-Hydrophilization treatment-Plating treatment-Non-porous Surface fiber to porous fiber (6) Hydrophilization treatment of non-porous fibers-Formation of surface porous fibers from non-porous fibers-Formation of non-woven fabric-Plating treatment, (7) Hydrophilization treatment of non-porous fibers-From non-porous fibers Formation of surface porous fiber-plating treatment-formation of non-woven fabric, (8) hydrophilic treatment of non-porous fiber-formation of non-woven fabric-formation of surface porous fiber from non-porous fiber-plating treatment, (9) non-porous fiber Hydrophilization treatment-Formation of nonwoven fabric-Plating treatment-Formation of surface porous fiber from nonporous fiber, (10) Hydrophilization treatment of nonporous fiber-Plating treatment-Formation of surface porous fiber from nonporous fiber-Nonwoven fabric (11) Hydrophilization treatment of non-porous fibers-plating treatment-formation of nonwoven fabric-formation of surface porous fibers from non-porous fibers, and the like. Among these, when it is a method of performing a plating process after forming a surface porous fiber from a nonporous fiber like (1)-(4) or (6)-(8), in the surface of a surface porous fiber Since the pores and the plating layer are firmly bonded by the anchor effect, peeling of the plating layer from the surface porous plating fiber can be suppressed, and a battery with low internal resistance can be manufactured. is there.
[0062]
Next, as an example of a battery using the current collector according to the present invention, an alkaline secondary battery will be described with reference to FIGS.
[0063]
As shown in FIG. 2, the battery 101 is an alkaline secondary battery using a current collector made of a plated non-woven fabric including a surface porous plated fiber, and includes a belt-like positive electrode 102 and a belt-like negative electrode 103 made of the current collector. A first separator 104a is interposed between the positive electrode 102 and the negative electrode 103, and a roll-shaped power generator 106 in which a second separator 104b is interposed inside the positive electrode 102 is provided (FIG. 2). The battery 101 includes a conductive battery case 107 that houses a power generator 106 and also serves as a negative electrode, and an encapsulating plate 108 that seals the battery case 107 and also serves as a positive electrode.
[0064]
The positive electrode 102 is formed by forming the above-described current collector 10 in a strip shape, crushing a portion to which a terminal is attached, filling a positive electrode paste containing a positive electrode active material in the voids of the entire current collector, and then drying and rolling. And it is made by spot welding the nickel piece 102a as an external terminal for current collection in the crushed location. Further, the negative electrode 103 is formed by forming the above-described current collector into a strip shape, crushing a portion to which a terminal is attached, filling a gap portion of the entire current collector with a negative electrode paste containing a negative electrode active material, and then drying and rolling. And it is made by spot-welding a nickel piece (not shown) as a current collecting external terminal to the crushed portion. On the other hand, the separator 104 is formed in a band shape by a porous sheet, and includes a first separator 104 a interposed between the positive electrode 102 and the negative electrode 103, and a second separator 104 b stacked on the inner surface of the positive electrode 102. The first and second separators 104a and 104b are configured to prevent a short circuit between the positive electrode 102 and the negative electrode 103 and hold the electrolyte.
[0065]
The conductive battery case 107 is formed in a cylindrical shape having a can bottom 107 a, and the enclosing plate 108 is configured to close the opening at the upper end of the battery case 107. The battery case 107 is configured such that the power generation body 106 can be accommodated so that the negative electrode 103 contacts the inner peripheral surface thereof. In addition, a protrusion 108a that forms the positive terminal of the battery is formed at the center of the encapsulating plate 108. Further, a lower insulator 109a is interposed between the can bottom 107a and the power generator 106. The power generator 106 is inserted into a battery case 107 in which a lower insulator 109 a is inserted, and an upper insulator 109 b is disposed at the upper end of the power generator 106.
[0066]
The lower insulator 109 a is formed with a slit through which the nickel piece spot welded to the negative electrode 103 can be inserted, and the upper insulator 109 b is formed with a slit through which the nickel piece 102 a spot welded to the positive electrode 102 can be inserted. The nickel piece spot-welded to the negative electrode 103 is inserted through the slit formed in the lower insulator 109a and protrudes toward the can bottom 107a, and the nickel piece 102a spot-welded to the positive electrode 102 is the slit formed in the upper insulator 109b. Is inserted and protruded toward the enclosing plate 108 side. The nickel piece protruding from the slit of the lower insulator 109a is connected to the can bottom 107a, and the nickel piece 102a protruding from the slit of the upper insulator 109b is connected to the encapsulating plate 108.
[0067]
In a state where the upper insulator 109b is inserted into the battery case 107, a ring-shaped constricted portion 107b is formed in the upper part in the vicinity of the opening of the battery case 107, and then an electrolytic solution is injected. After that, the encapsulating plate 108 to which the nickel piece 102a of the positive electrode 102 is connected is disposed on the constricted portion 107b via the ring-shaped insulating packing 111. Thereafter, the upper edge of the battery case 107 is folded back and the outer peripheral edge of the encapsulating plate 108 is covered with the insulating packing 111, whereby the encapsulating plate 108 is electrically insulated from the battery case 107, and the battery case is sealed by the encapsulating plate 108. The
[0068]
In the battery 101 configured as described above, the second separator 104b, the positive electrode 102, the first separator 104a, and the negative electrode 103 are stacked in this order. In such a laminated state, the power generator 106 is manufactured by winding in a roll shape so that the negative electrode 103 is on the outside, but the current collector including the surface porous plating fiber is a net-like structure made of conventional nickel. Since it is relatively flexible compared to a current collector made of a skeleton, the positive electrode 102 and the negative electrode 103 using this current collector are also relatively flexible, and it is relatively easy to wind in a roll shape. The battery 101 itself can be easily assembled.
[0069]
In addition, since the current collecting material including the surface porous plating fiber is excellent in current collecting property, the amount of fibers constituting the current collecting material can be reduced, and the porosity of the current collecting material can be increased. Since the filling amount can be increased, a high-capacity battery can be manufactured.
[0070]
In the above-described embodiment, the battery in which the power generator 106 wound in a roll shape is inserted into the cylindrical battery case 107 has been described. However, the battery case may be a rectangular tube, 4 may be one in which the positive electrode 102 and the negative electrode 103 are wound in a spiral shape as shown in FIG. 4, or one that is bent and laminated in a bellows shape as shown in FIG.
[0071]
Examples of the current collector of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.
[0072]
【Example】
Example 1
A core-sheath type composite fiber having a core component made of polypropylene, a sheath component made of high-density polyethylene (melting point: 135 ° C.), a fineness of 11 dtex (fiber diameter: 39 μm) and a fiber length of 5 mm A fiber web was formed from the slurry in which 100% by weight of the cross-sectional shape (circular) occupied was dispersed by a wet papermaking method. This fiber web was heat-treated with a dryer set at a temperature of 135 ° C., and the sheath component of the core-sheath composite fiber was fused, and the basis weight was 120 g / cm.2A non-woven fabric having a thickness of 1.5 mm was manufactured.
[0073]
Next, the nonwoven fabric is immersed in fuming sulfuric acid at a temperature of 80 ° C. to perform sulfonation treatment, and the sulfonation degree is 2.0 × 10 6.-3A sulfonated nonwoven fabric was produced.
[0074]
Next, sodium chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was pulverized by using a pulverizer to obtain sodium chloride fine particles having an average primary particle size of 8.0 μm.
[0075]
Next, 100 g of this sodium chloride fine particle was placed in a petri dish having a diameter of 15 cm, heated in a dryer set at a temperature of 140 ° C. for 30 minutes or more with the lid on, and immediately after the petri dish was taken out of the dryer, the sulfonated nonwoven fabric ( 10 cm square) was put in a petri dish, and the petri dish was quickly vibrated for 30 seconds as it was to fix sodium chloride fine particles to the entire sulfonated non-woven fabric to produce a sodium chloride fine particle fixed sulfonated non-woven fabric. Thereafter, the sodium chloride fine particle-fixed sulfonated nonwoven fabric was washed with water to remove sodium chloride fine particles, and a sulfonated nonwoven fabric composed of surface porous fibers having pores formed only on the surface was produced.
[0076]
Subsequently, the sulfonated nonwoven fabric made of surface porous fibers was put into a beaker into which the refining agent was poured, and the sulfonated nonwoven fabric was washed with water after stirring the sulfonated nonwoven fabric with a stirrer so that the refining agent could permeate.
[0077]
Next, the sulfonated nonwoven fabric is put into a beaker into which an aqueous solution containing 10 g / L of stannous chloride and 20 mL / L of hydrochloric acid is poured, and the sulfonated nonwoven fabric is stirred with a stirrer so that the aqueous solution can pass through. The non-woven fabric was washed with water.
Thereafter, the sulfonated nonwoven fabric is poured into a beaker into which an aqueous solution containing 1 g / L of palladium chloride and 20 mL / L of hydrochloric acid has been poured, and the sulfonated nonwoven fabric is stirred with a stirrer so that the aqueous solution can pass through. Was catalyzed.
[0078]
Then, after washing the catalyzed sulfonated non-woven fabric with water, electroless nickel plating solution having concentrations of nickel sulfate 18 g / L, sodium citrate 10 g / L, hydrated hydrazine 50 mL / L, and 25% aqueous ammonia 100 mL / L. Into the beaker into which the solution was injected, the catalyst-sulfonated non-woven fabric was stirred with a stirrer for 1 hour so that the plating solution permeated while heating to 80 ° C., and electroless plating was performed.
[0079]
Thereafter, the sulfonated non-woven fabric that has undergone the plating process is taken out, washed with water, and further dried to produce a plated non-woven fabric with a plating ratio of 50%, that is, a current collector (weight per unit: 240 g / m).2, Thickness: 1.5 mm, porosity: 91%, total fiber surface area per unit volume of plated nonwoven fabric: 600 cm2/ Cm3, Semi-spherical shape, shape of the aperture: substantially polygonal, average diameter of the aperture: 5.0 μm, major axis of the aperture / minor axis of the aperture = 1.2, average depth of the pores: 3.0 μm, pore length: 1.4 times the pore width, number of pores: 500/10000 μm2) The plating ratio (R) is a value obtained by the following formula.
R = {(Wa−Wb) / Wa} × 100
Here, R means the plating ratio (%), Wa is the weight after plating, that is, the basis weight of the current collector (g / m2Wb is the weight before plating, that is, the basis weight (g / m) of the sulfonated nonwoven fabric composed of surface porous fibers.2).
[0080]
(Comparative Example 1)
The sulfonated nonwoven fabric produced in the same manner as in Example 1 was subjected to a plating treatment without subjecting the core-sheath type composite fiber to the surface porosity treatment, and a plated nonwoven fabric having a plating ratio of 50%, that is, a current collector (weight per unit: 240 g) / M2, Thickness: 1.5 mm, porosity: 90%, total fiber surface area per unit volume of plated nonwoven fabric: 400 cm2/ Cm3)
[0081]
(Example 2)
Except that the vibration time in the petri dish was set to 5 seconds, a sulfonated nonwoven fabric made of surface porous fibers was produced in exactly the same manner as in Example 1.
[0082]
Next, the sulfonated nonwoven fabric composed of the surface porous fibers was plated in the same manner as in Example 1, and a plated nonwoven fabric having a plating ratio of 50%, that is, a current collector (weight per unit: 240 g / m).2, Thickness: 1.5 mm, porosity: 91%, total fiber surface area per unit volume of plated nonwoven fabric: 500 cm2/ Cm3, Semi-spherical shape, shape of the aperture: substantially polygonal, average diameter of the aperture: 5.0 μm, major axis of the aperture / minor axis of the aperture = 1.2, average depth of the pores: 3.0 μm, pore length: 1.4 times the opening width, number of pores: 400/10000 μm2)
[0083]
(Comparative Example 2)
A core-sheath type composite fiber having a core component made of polypropylene, a sheath component made of high-density polyethylene (melting point: 135 ° C.), a fineness of 6.6 dtex (fiber diameter: 30 μm) and a fiber length of 5 mm (the entire fiber surface is sheathed) A fiber web was formed from a slurry in which 100% by weight of the cross-sectional shape occupied by the component was dispersed by a wet papermaking method. This fiber web was heat-treated with a dryer set at a temperature of 135 ° C., and the sheath component of the core-sheath composite fiber was fused, and the basis weight was 120 g / cm.2A nonwoven fabric having a thickness of 1 mm was manufactured.
[0084]
Next, the nonwoven fabric is immersed in fuming sulfuric acid at a temperature of 80 ° C. to perform sulfonation treatment, and the sulfonation degree is 2.0 × 10.-3A sulfonated nonwoven fabric was produced.
[0085]
Next, this sulfonated nonwoven fabric was subjected to a plating treatment in the same manner as in Example 1 without subjecting the core-sheath type composite fiber to a surface porosity treatment, and a plated nonwoven fabric having a plating ratio of 50%, that is, a current collector (weight per unit: 240 g / m2, Thickness: 1 mm, porosity: 83%, total fiber surface area per unit volume of plated nonwoven fabric: 600 cm2/ Cm3)
[0086]
(Comparative Example 3)
After mixing the solid particles and spinning the fiber, an entire porous fiber (fineness: 11 dtex, fiber length: 5 mm) having pores on the fiber surface and inside the fiber was prepared by extracting and removing the solid particles.
[0087]
Next, 80 mass% of the whole porous fiber, the core component is made of polypropylene, and the sheath component is made of high-density polyethylene (melting point: 135 ° C.), the core-sheath type composite fiber (fineness: 2.2 dtex, fiber length: 10 mm) 20 mass %, A fiber web was formed by a wet papermaking method. This fiber web was heat-treated with a dryer set at a temperature of 135 ° C., and the sheath component of the core-sheath composite fiber was fused, and the basis weight was 120 g / cm.2A non-woven fabric having a thickness of 1.2 mm was manufactured.
[0088]
Next, the nonwoven fabric was subjected to sulfonation treatment and plating treatment in the same manner as in Example 1, and a plated nonwoven fabric having a plating ratio of 50%, that is, a current collector (weight per unit: 240 g / m).2, Thickness: 1.2 mm, porosity: 85%, total fiber surface area per unit volume of plated nonwoven fabric: 500 cm2/ Cm3Sponge, shape of the aperture: substantially circular, average diameter of the aperture: 1 μm, long diameter of the aperture / short diameter of the aperture = 1.1, average depth of the pore: more than 15 μm, fine Pore length: more than 3 times the opening width, number of pores: 8000/10000 μm2)
[0089]
(Peel test)
Adhesive tape (Nitto Denko Co., Ltd., Nitto 31B) was applied to each current collector, and after pressing strongly with a finger, one end of the adhesive tape was pulled and the adhesive tape was pulled away from the current collector, then nickel in the current collector The presence or absence of plating peeling was observed. The results are shown in Table 1.
[0090]
(Measurement of utilization rate)
Using the current collectors of Examples and Comparative Examples for the positive electrode and nickel foam for the negative electrode, AA (AA) type batteries (the theoretical capacity of the batteries of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1: 1200 mAh, comparison The theoretical capacity of the battery of Example 2 was 950 mAh, and the theoretical capacity of the battery of Comparative Example 3 was 1000 mAh.
[0091]
Next, after each battery was activated by charging / discharging at a temperature of 20 ° C. and 0.1 C (120 mAh), it was further charged and discharged for 5 cycles at 0.1 C, and from the average of the discharge capacity of 5 cycles, 0.1 C was used. The rate was calculated.
[0092]
Next, charge and discharge was performed for 5 cycles with a test current of 4.0 C (4800 mAh), and a 4.0 C utilization factor was calculated from an average of the discharge capacities for 5 cycles. The utilization rate (U, unit:%) was calculated by the following formula.
U = (C5/ Ct) × 100
Here, U represents the utilization rate (%), and C5Represents the average (mAh) of the discharge capacity of 5 cycles, and Ct represents the theoretical capacity (mAh).
[0093]
[Table 1]
Figure 0004580139
[0094]
As is apparent from the results of the theoretical battery capacity shown in Table 1, the current collecting material including the surface porous plating fiber of the present invention can be increased in capacity and has excellent current collecting performance.
Further, as is apparent from the result of 4.0C utilization rate, the current collector of the present invention was excellent in current collection performance in high rate discharge.
[0095]
【The invention's effect】
The current collector of the present invention is excellent in current collection. Moreover, a high capacity | capacitance battery can be manufactured.
[0096]
The battery of the present invention is excellent in current collecting performance and can be a high capacity battery.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic cross-sectional image of a surface porous plating fiber of the present invention.
(B) Schematic cross-sectional image of another surface porous plating fiber of the present invention
(C) Cross-sectional image schematic diagram in the fiber axis direction of the surface porous plating fiber of the present invention
(D) Cross-sectional image schematic diagram in the fiber axis direction of another surface porous plating fiber of the present invention
FIG. 2 is a perspective view in which a part of the alkaline secondary battery of the present invention is cut away.
3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2 in which the current collector is wound in a spiral shape.
4 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3 in which the current collector is wound in a spiral shape.
FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3 in which the current collector is bent and stacked in a bellows shape.
[Explanation of symbols]
10 Surface porous plating fiber
11 pores
12 Fiber surface
13 Opening
101 battery
102 positive electrode
102a Nickel piece
103 negative electrode
104 separator
104a First separator
104b Second separator
106 Power generator
107 Battery case
107a can bottom
107b Constriction
108 Encapsulation plate
108a protrusion
109a Lower insulator
109b Upper insulator

Claims (3)

少なくとも表面が熱可塑性樹脂を主としてなる繊維の表面にメッキ層を有するメッキ繊維のみから構成されているメッキ不織布からなる電池用集電材であり、前記メッキ繊維として、繊維表面10000μmIt is a current collector for a battery comprising a plated non-woven fabric composed only of a plated fiber having a plated layer on the surface of a fiber mainly comprising a thermoplastic resin, and the surface of the fiber is 10,000 μm as the plated fiber. 2 あたり10〜55000個の細孔を有する表面多孔メッキ繊維を含んでおり、前記表面多孔メッキ繊維はその表面のみに、前記細孔の開孔部の形状が略円形又は略多角形であり、前記開孔部の平均径が0.5〜15μmであり、かつ平均深さが0.1〜15μmである細孔が形成されていることを特徴とする電池用集電材。The surface perforated plating fiber having 10 to 55000 pores per hole, and the surface perforated plating fiber is formed only in the surface thereof, and the shape of the opening portion of the pore is substantially circular or substantially polygonal, A battery current collector, wherein pores having an average diameter of an aperture of 0.5 to 15 μm and an average depth of 0.1 to 15 μm are formed. 前記メッキ不織布の単位体積当たりにおける繊維総表面積が500cm/cm以上であることを特徴とする、請求項1に記載の電池用集電材。 2. The battery current collector according to claim 1, wherein a total fiber surface area per unit volume of the plated nonwoven fabric is 500 cm 2 / cm 3 or more. 請求項1又は請求項2記載の電池用集電材を用いている電池。A battery using the battery current collector according to claim 1 .
JP2002286550A 2002-09-30 2002-09-30 Battery current collector and battery using the same Expired - Fee Related JP4580139B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002286550A JP4580139B2 (en) 2002-09-30 2002-09-30 Battery current collector and battery using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002286550A JP4580139B2 (en) 2002-09-30 2002-09-30 Battery current collector and battery using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004127567A JP2004127567A (en) 2004-04-22
JP4580139B2 true JP4580139B2 (en) 2010-11-10

Family

ID=32279575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002286550A Expired - Fee Related JP4580139B2 (en) 2002-09-30 2002-09-30 Battery current collector and battery using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4580139B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4914059B2 (en) * 2005-01-14 2012-04-11 住友電気工業株式会社 Current collector, battery electrode substrate, and manufacturing method thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5530180A (en) * 1978-08-25 1980-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacturing method of battery electrode
JPH04349355A (en) * 1991-05-28 1992-12-03 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd Electrode base for alkali storage battery
JP3246787B2 (en) * 1993-03-10 2002-01-15 宇部日東化成株式会社 Nonwoven fabric using porous fiber and method for producing the same
JP3512549B2 (en) * 1995-01-25 2004-03-29 株式会社リコー Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery using the negative electrode
JPH08222227A (en) * 1995-02-13 1996-08-30 Katayama Tokushu Kogyo Kk Nonwoven fabric for porous metal material
JPH08321303A (en) * 1995-05-26 1996-12-03 Furukawa Battery Co Ltd:The Electrode for alkaline secondary battery
JP4399880B2 (en) * 1998-12-02 2010-01-20 パナソニック株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2001273922A (en) * 2000-03-28 2001-10-05 Toshiba Battery Co Ltd Alkaline secondary battery

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004127567A (en) 2004-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001313038A (en) Current collector for alkaline secondary battery, method for producing the same, and alkaline secondary battery using the same
JP4903959B2 (en) Battery current collector and battery using the same
CN100435404C (en) Alkaline battery, current collector, electrode, and method for manufacturing electrode
JP4800527B2 (en) Non-woven fabric, battery using the non-woven fabric, and capacitor using the non-woven fabric
JP4580139B2 (en) Battery current collector and battery using the same
JP4776876B2 (en) Battery separator and battery equipped with the same
JP2002319410A (en) Electrode for alkaline secondary battery and alkaline secondary battery using the same
JP3917873B2 (en) Nonwoven fabric and battery using the same
JP6440474B2 (en) Battery separator and battery equipped with the same
JP4220718B2 (en) Battery current collector and battery using the same
JP4979201B2 (en) Battery separator and battery
JP3654634B2 (en) Alkaline secondary battery separator, alkaline secondary battery using the same, and method for producing the same
JP4450518B2 (en) Battery separator and battery
JP4868761B2 (en) Current collector with terminal and electrochemical device using the same
JP4711485B2 (en) Alkaline battery separator
JP4728497B2 (en) Battery separator and battery
JP4369656B2 (en) Electric double layer capacitor separator and electric double layer capacitor
JP2000215873A (en) Alkaline storage battery and method of manufacturing the same
JP3784496B2 (en) Alkaline battery separator
JP2003282066A (en) Current collector for battery and battery using the same
JP4065637B2 (en) Battery separator and method for producing the same
JP2002198026A (en) Battery separator and manufacturing method thereof
JP2011054544A (en) Separator for power storage device
JP2004164877A (en) Alkaline battery separator and alkaline battery using the same
JPH0132633B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050711

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090421

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090617

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100824

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100827

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130903

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130903

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130903

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees