专利名称：碱蓄电池用发泡金属基板和电极的制造方法
技术领域：
本发明涉及碱蓄电池的制造方法，特别涉及优良的正极用发泡金属基板的制造方法。
按照制造工序的顺序说明现有碱蓄电池。首先，由以氢氧化镍作为主要活性物质的正极板和负极板层压电绝缘性隔板制成层压体，将该层压体卷成螺旋状，制成极板组。接着，将该极板放置在金属制的电池外壳中，注入给定量的碱电解液。最后，用兼作正极或者负极任意一极端子的封口板密封电池外壳的上部。
接着，按照制造工序的顺序说明现有的正极板。将以氢氧化镍为主的活性物质与水和水溶性粘接剂一起混练，制成活性物质糊状物。将该活性物质糊状物填充到镍制的海绵状状基板中并干燥。干燥后，在小直径的辊之间通过进行压制，由此，使厚度均一并且提高活性物质的填充密度。这样制作的现有正极板，无法避免在卷绕时产生裂缝。特别是，电池容量越大，该倾向越明显。
为了使电池能进行大电流发电，必须增加卷绕时正极板和负极板相对向的面积。其结果，使用的芯材量也增加。在特开平3-226969号公报中，为了抑制正极板和负极板卷绕时产生的裂缝，有人提出剥离以使聚氨酯发泡时抽出气泡的方向与极板组卷绕方向成垂直方向的方法。
使用现有材料的正极板被压缩在卷绕时作为卷绕轴心侧的电极板的内周侧，相反在外周侧伸长，因此，特别是在外周侧产生裂缝。特别是电容量越高，其柔软度越不足，因此，越容易产生大量的裂缝。这样产生的裂缝，贯通隔板并与负极板接触，存在发生内部短路的问题。
作为正极发泡金属基板制造的基材的海绵状聚氨酯，由于切割机和剥离裁断机的能力，无法制成1mm以下厚度的芯材。因此，使用该厚度以下的芯材时，不能使用冲孔金属板等二元芯材。
如果形成使用这种二元芯材涂覆活性物质的构造，不能充分形成与活性物质的导电网，因此，难易发挥电池特性。
如果将1mm以上的发泡金属基板轧制到1mm以下，骨架就会断裂，或者表面的空穴堵塞，用于活性物质制造的混练糊状物的浸透变差。
为了达到上述目的，本发明的碱蓄电池用电极的制造方法具有发泡金属基板的制造工序，在发泡金属基板制造工序中，具有在发泡海绵状聚氨酯中混合聚氨酯之外的有机物，或者，在对海绵状聚氨酯进行电镀的工序之前，用聚对苯二甲酸乙二醇酯涂覆海绵状聚氨酯的工序。
本发明的碱蓄电池用发泡金属基板的其它制造方法包括对海绵状聚氨酯进行研磨加工的工序或者用加热了至少上下任意一个辊的辊压制机轧制海绵状聚氨酯的工序。
在经过上述工序制造的发泡金属基板中填充以氢氧化镍为主要成份的活性物质和水的混合糊状物，并进行干燥，由此制造本发明的碱蓄电池用电极。
图2是比较实施例、现有例电池的放电特性的图。
图3是表示现有碱蓄电池用发泡金属基板的制造方法的示意图。
优选涂覆聚对苯二甲酸乙二醇酯，以使厚度为海绵状聚氨酯骨架粗细的50～100％。这里所谓骨架是指，聚氨酯树脂包围海绵状聚氨酯气泡部分的聚氨酯树脂部分，所谓骨架粗细是指，与海绵状聚氨酯厚度方向垂直的界面上聚氨酯树脂部分的截面积。因此，在骨架粗时，聚氨酯树脂部分的截面积大，另一方面，气泡部分的截面积小。换言之，海绵状聚氨酯的骨架粗是指聚氨酯树脂部分的截面积比例大。
实施方案1中制造的发泡金属基板是海绵状状，并且具有多孔质镍的矩阵，各空穴彼此三维连接。发泡金属基板的厚度优选为0.2～0.8mm。
实施方案1的发泡金属基板的其它制造方法包括在海绵状聚氨酯中包含甘油、聚醚硫烷和有机聚硅氧烷中的至少一种的工序。这时，海绵状聚氨酯的骨架变粗，因此，聚氨酯树脂部分的体积比增大。
实施方案1的碱蓄电池用电极的制造方法是，在上述方法制造的镍制发泡基板上，填充以氢氧化镍为主要成份的活性物质后，将其干燥。
通过实施方案1的制造方法制造的发泡金属基板可以使用与现有发泡金属基板相比极薄的多孔质基板。因此，即使在现有的镍密度以下，也可以生产。即，可以将芯材体积从现有的400g/m2减半至200g/m2，结果，即使极板长度比现有的长，也不增加成本。
使用实施方案1的正极板，用隔板与负极板卷绕成螺旋状，构成极板组，由此可以抑制(1)卷绕时正极板的主要是外周侧产生裂缝，进一步(2)极板切断端部的毛刺贯通隔板并与负极板接触，引起内部短路。
本发明的由发泡金属基板构成的正极板赋予了碱蓄电池高容量化和高输出化技术。正极板和负极板相对于卷绕方向的面积越大，输出特性越高。
下面，使用实施例具体说明本发明的实施方案1。
(实施例1)在聚氨酯原料组合物的溶液中加入发泡剂，制成海绵状聚氨酯。制成的海绵状聚氨酯是每1平方英寸有55个连续气孔的、厚度为1.6mm的发泡聚氨酯片。
接着将制造的海绵状聚氨酯浸渍在聚对苯二甲酸乙二醇酯溶液中，用聚对苯二甲酸乙二醇酯覆盖包括该海绵状聚氨酯的气泡内的整个表面。这时，控制对苯二甲酸乙二醇酯覆盖的厚度，使之为海绵状聚氨酯骨骼粗细的75％。
将该海绵状聚氨酯浸渍在氯化钯溶液中进行前处理，接着，在镍镀溶液中进行无电解电镀。
接着将该海绵状聚氨酯在氢气中在1000℃下进行烧成，分解除去有机物，制成镍发泡极板。
另一方面，加入相对于氢氧化镍100重量份为0.2重量份的作为粘接剂的羧甲基纤维素，然后，加入整个糊状物的25重量％的水，将其混练，制造糊状活性物质。
将该糊状活性物质填充到上述镍发泡基板中，并进行干燥，然后进行压制，提高填充密度，制造宽度35mm、厚度0.4mm、长度390mm的正极板11。
将该正极板11和宽度35mm、厚度为0.2mm、长度为495mm的负极板与插入两者之间并电绝缘的隔板一起卷绕成螺旋状，制成电极板组。这里，负极板是在由冲孔金属板构成的芯材上涂覆吸氢合金粉末制成的板。将制成的电极板组放置在对铁进行镍镀的电池外壳中，注入碱电解液后，用兼作正极端子的封口板密封电池外壳的上部，制造镍-氢蓄电池110。制造的蓄电池110在HR26/47尺寸时公称容量为3000mAh。
(实施例2)在聚氨酯原料溶液中加入相对于聚氨酯体积100份为20份的聚醚硫烷的树脂颗粒，制成混合溶液。接着，在该混合溶液中加入发泡剂进行发泡，制成每1平方英寸有55个连续气孔的、厚度为1.6mm的发泡聚氨酯片。接着，将该海绵状聚氨酯浸渍在氯化钯溶液中进行前处理，进而，在镍镀溶液中进行无电解电镀。将镍镀后的海绵状聚氨酯在氢气中在1000℃下烧成，制成镍发泡基板。
另一方面，加入相对于氢氧化镍100重量份为0.2重量份的作为粘接剂的羧甲基纤维素，然后，加入整个糊状物的25重量％的水，将其混练，制造糊状活性物质。将该糊状活性物质填充到上述镍发泡基板中，并进行干燥后，进行压制，提高填充密度，制造宽度35mm、厚度0.4mm、长度390mm的正极板12。
将该正极板12和宽度35mm、厚度为0.4mm、长度为330mm的负极板与插入两者之间并电绝缘的隔板一起卷绕成螺旋状，制成电极板组。这里，负极板是在由冲孔金属板构成的芯材上涂覆吸氢合金粉末制成的板。将制成的电极板组放置在对铁进行镍镀的电池外壳中，注入碱电解液后，用兼作正极端子的封口板密封电池外壳的上部，制造镍-氢蓄电池120。制造的蓄电池120在HR26/47尺寸时公称容量为3000mAh。
(比较例1)接着，将每1平方英寸有55个连续气孔的、厚度为1.6mm的发泡聚氨酯浸渍在氯化钯溶液中进行前处理，进而在镍镀溶液中进行电镀。然后将电镀的海绵状聚氨酯在氢气中在1000℃下烧成，制成镍发泡基板。
另一方面，加入相对于氢氧化镍100重量份为0.2重量份的作为粘接剂的羧甲基纤维素，然后，加入整个糊状物的25重量％的水，将其混练，制造糊状活性物质。将该糊状活性物质填充到上述镍发泡基板中，并进行干燥后，进行压制，提高填充密度，制造宽度43.7mm、厚度0.8mm、长度75mm的现有正极板13。
将该正极板13和宽度43.7mm、厚度为0.4mm、长度为107mm的负极板与插入两者之间并电绝缘的隔板一起卷绕成螺旋状，制成电极板组。这里，负极板是在由冲孔金属板构成的芯材上涂覆吸氢合金粉末制成的板。将制成的电极板组放置在对铁进行镍镀的电池外壳中，注入碱电解液后，用兼作正极端子的封口板密封电池外壳的上部，制造镍-氢蓄电池130。制造的蓄电池130在HR26/47尺寸时公称容量为32000mAh。
制造上述电池110、120、130各10000个。
为了研究实施例的正极板和比较例的正极板的耐泄漏性，对每个电池110、120、130，在施以初期充放电后，进行电压检查。电压检查的基准为端子电压为1.20～1.35V的电池为优质产品。
本实施方案1的电池110、120为10000个全都在1.25～1.28V的电压范围，具有稳定的特性。与此不同，比较例1的电池130，产生6个电压低于1.20V的电池，0.00～0.10V电池电压的为1个。
如果分解该比较例1的电池130的电压不良产品进行研究，在正极板13的外周侧，产生裂缝或者端部的毛刺，其突破隔板，与负极板接触，引起内部短路。
在该比较例1中，卷绕正极板时，卷绕轴心内侧被压缩，相反，外周侧伸长。这时，正极板不具有足够的柔软性，因此，正极板的外周侧伸长时产生裂缝。另一方面，还一个原因是，端部的切断毛刺由于通常切断齿难以在厚度方向切入，因此在伸长的同时切断。特别是由于发泡金属基板在切断部分露出无规则的断裂骨架，因此，越厚越容易产生毛刺。因此，如本实施方案1所示，如果使极板变薄，切断齿均一切入，端部平滑化，结果，不易产生毛刺。
(实施方案2)采用
图1说明实施方案2的发泡金属基板的制造方法的主要工序。
本发明发泡金属基板的制造方法具有(a)对聚氨酯原料组合物进行发泡而制造海绵状聚氨酯的工序P01，(b)剥离海绵状聚氨酯的工序P02，(c)对海绵状聚氨酯施以镍镀的工序P03，(d)研磨加工海绵状聚氨酯的工序P04，(e)烧成并除去海绵状聚氨酯的工序P05。
进一步通过(f)在上述方法制造的镍制发泡基板上填充混合以氢氧化镍为主要成份的活性物质和水的混练糊状物并进行干燥，制成实施方案2的碱蓄电池用电极。
在上述剥离工序中，海绵状聚氨酯的厚度为1.4～2.0mm，在研磨加工工序，海绵状聚氨酯的厚度为0.5～1.0mm，发泡金属基板的厚度优选为0.2～0.8mm。
在对聚氨酯发泡的工序之前，如果不使聚氨酯交联而进行固化，则海绵状聚氨酯的玻璃和研磨加工变得容易。作为对该海绵状聚氨酯进行固化的方法，优选例如以重量比计相对于聚氨酯原料组合物15重量份混合环氧树脂2～4份形成足够的固化度。
电镀工序P03和研磨工序P04可以在任意一个工序之前进行。
对海绵状聚氨酯进行镍镀的工序P03是通过将海绵状聚氨酯浸渍在金属催化剂溶液中之后在镍溶液中通入电流来进行。
剥离海绵状聚氨酯的工序P02是在保持使上述海绵状聚氨酯发泡的状态，用作为聚氨酯成形加工机的切割机进行剥离。
该发明与现有发泡金属基板相比具有以下优点。
(1)可以制造极薄的多孔质质基板。
(2)能够承受活性物质混练糊状物填充时在纵向产生的张力。
(3)即使在现有的镍密度以下也能够生产。
因此，可以将芯材体积从现有的400g/m2减半至200g/m2，另外，即使延长极板的长度，也存在不增加成本的优点。
通过将本实施方案2的方法制造的碱蓄电池用电极作为正极板，与使用现有制造方法制造的正极板相比，(1)能够减少卷绕时在正极板的主要是外周侧产生的裂缝的发生，而且(2)能够减少在正极板的切断端部产生毛刺。由于这些效果，正极的裂缝和毛刺贯通隔板，与负极接触，引起内部短路的现象能够显著减少。
通常，正极板和负极板在卷绕方向上相对的面积越大，输出特性越高。因此，使用采用了上述海绵状聚氨酯的发泡金属基板制造的正极板赋予了特别是高容量化和高输出化技术。
下面具体说明本发明的实施方案2。
(实施例3)用研磨机一式研磨机将每1平方英寸具有55个连续气孔的、厚度为1.6mm的海绵状聚氨酯研磨到厚度为0.8mm。将研磨的海绵状聚氨酯浸渍在氯化钯溶液中进行前处理，然后在镍镀溶液中进行电镀。相对于海绵状聚氨酯的电镀重量为200g/m2进行镍镀。然后在该电镀后将海绵状聚氨酯在氢气中在1000℃下烧成，制成镍发泡基板201。
另一方面，加入相对于氢氧化镍100重量份为0.2重量份的作为粘接剂的羧甲基纤维素，然后，加入整个糊状物的25重量％的水，将其混练，制造糊状活性物质。
将该糊状活性物质填充到上述镍发泡基板201中，并进行干燥后，进行压制，提高填充密度，制造宽度43.7mm、厚度0.2mm、长度143mm的本发明实施例中的正极板21。
将该正极板21和宽度43.7mm、厚度为0.2mm、长度为204mm的负极板与插入两者之间并电绝缘的隔板一起卷绕成螺旋状，制成电极板组。这里，负极板是在由冲孔金属板构成的芯材上涂覆吸氢合金粉末制成的板。将制成的电极板组放置在对铁进行镍镀的电池外壳中，注入碱电解液后，用兼作正极端子的封口板密封电池外壳的上部，制造镍-氢蓄电池210。制造的蓄电池210在AA尺寸中公称容量为2000mAh。
(实施例4)将每1平方英寸具有55个连续气孔的、厚度为1.6mm的海绵状聚氨酯浸渍在氯化钯溶液中进行前处理，然后在镍镀溶液中进行电镀。进行镍镀，使电镀重量为600g/m2。然后将该电镀的海绵状聚氨酯用研磨机一式研磨机研磨成厚度0.8mm、密度300g/m2。研磨后，在氢气中在1000℃下烧成，制成镍发泡基板202。
另一方面，加入相对于氢氧化镍100重量份为0.2重量份的作为粘接剂的羧甲基纤维素，然后，加入整个糊状物的25重量％的水，将其混练，制造糊状活性物质。
将该糊状活性物质填充到上述镍发泡基板202中，并进行干燥后，进行压制，提高填充密度，制造宽度43.7mm、厚度0.3mm、长度113mm的正极板22。
将该正极板22和宽度43.7mm、厚度为0.2mm、长度为204mm的负极板与插入两者之间并电绝缘的隔板一起卷绕成螺旋状，制成电极板组。这里，负极板是在由冲孔金属板构成的芯材上涂覆吸氢合金粉末制成的板。将制成的电极板组放置在对铁进行镍镀的电池外壳中，注入碱电解液后，用兼作正极端子的封口板密封电池外壳的上部，制造镍-氢蓄电池220。制造的蓄电池220在AA尺寸中公称容量为2000mAh。
(比较例2)在比较例2中，说明图3所示的现有发泡金属基板的制造方法。
比较例按照由对聚氨酯进行发泡制造海绵状聚氨酯的工序P31，剥离海绵状聚氨酯的工序P32，对海绵状聚氨酯施以镍镀的工序P33，烧成并除去海绵状聚氨酯的工序P34构成。
按照上述工序，将每1平方英寸具有55个连续气孔的、厚度为1.6mm的海绵状聚氨酯浸渍在氯化钯溶液中进行前处理，然后在镍镀溶液中进行电镀。然后，在氢气中在1000℃下烧成该海绵状聚氨酯，制成镍发泡基板。
另一方面，加入相对于氢氧化镍100重量份为0.2重量份的作为粘接剂的羧甲基纤维素，然后，加入整个糊状物的25重量％的水，将其混练，制造糊状活性物质。
将该糊状活性物质填充到上述镍发泡基板203中，并进行干燥后，进行压制，提高填充密度，制造宽度43.7mm、厚度0.8mm、长度75mm的现有正极板23。
将该正极板23和宽度43.7mm、厚度为0.4mm、长度为107mm的负极板与插入两者之间并电绝缘的隔板一起卷绕成螺旋状，制成电极板组。这里，负极板是在由冲孔金属板构成的芯材上涂覆吸氢合金粉末制成的板。将制成的电极板组放置在对铁进行镍镀的电池外壳中，注入碱电解液后，用兼作正极端子的封口板密封电池外壳的上部，制造镍-氢蓄电池230。制造的蓄电池230在AA尺寸下公称容量为2000mAh。
制造上述电池210、220、230各10000个。
检查实施例正极板21、22和现有例正极板23的正负极之间的内部短路。
对电池210、220、230分别进行初期充放电，在20℃下放置24小时后，对电池210、220、230各10000个进行电压检查。这时，电压检查的基准为端子电压为1.20～1.35V的电池为优质产品。本实施方案2的电池210、220全部为10000个，电压为1.25～1.28V的范围。与此不同，比较例2的电池230，产生5个低于基准电压1.20V的电池。其特征在于电池电压为0.10V的1个。
分解比较例2的电池230中包括的电压不良制品进行研究。结果发现，在正极板23的外周侧产生裂缝或者端部毛刺，其突破隔板与负极接触，引起内部短路。
在该比较例2中，在卷绕正极板23时，卷绕轴心内侧被压缩，相反，外周侧伸长。这时，正极板23不具有足够的柔软性，因此，正极板23的外周侧伸长时产生裂缝。另一方面还因为端部的切断毛刺由于通常切断齿难以在厚度方向切入，在伸长的同时切断。特别是由于发泡金属基板在切断部分露出无规则的断裂骨架，因此，越厚越容易产生毛刺。因此，如本实施方案2所示，如果使电极板变薄，切断齿均匀切入，端部平滑化，结果，不易产生毛刺。
电池210、220、230的放电特性在图2表示。
在图2中，横轴表示放电电流(安培A)，纵轴表示放电率(％)。以放电电流为0.2A时的放电率为100％，测定电流值到10A的放电率。结果在图2表示。由图2可见，实施例3制造的蓄电池210和实施例4制造的蓄电池220相对于比较例2制造的蓄电池230，电流量大时，放电率的降低都得到了显著改善。即，正极板和负极板的相对向面积越大，大电流放电特性越好。
另外，即使减小相对面积，如果增大发泡金属基板中单位面积镍镀的重量，放电率特性能够维持基本等同。
实施例3中说明的电池210减小了充电时内部压力的上升。这从与现有技术相比除去电池外壳内电极板组还富余的部分体积可以看出。因此，例如，可以容纳比现有蓄电池具有更多活性物质的正极板，并进一步使电池210高容量化。
(实施方案3)实施方案3的发泡金属基板的制造方法具有(a)剥离发了泡的海绵状聚氨酯的工序，(b)用加热了上下至少一个辊的一对辊压制机轧制海绵状聚氨酯的工序，(c)对海绵状聚氨酯施以镍镀的工序，(d)烧成并除去海绵状聚氨酯的工序，(b)轧制工序和(c)电镀工序的顺序可以替换。
在上述剥离工序中，优选海绵状聚氨酯的厚度为1.4～2.0mm，在使用辊压制机轧制海绵状聚氨酯的工序中，优选海绵状聚氨酯的厚度为0.5～1.0mm。
上述镍制发泡基板的厚度优选为0.2mm～0.8mm。
通过使辊压制机上下辊的加热温度都在200～400℃的范围内，可以制造没有发泡金属基板的空穴粗密的均匀的基板。
使辊压制机上下辊的只任意一个的加热温度为200～400℃。如果在该条件下压制，发泡金属基板与加热辊接触的一面空穴变密，另一方面，与未被加热的辊接触的另一面空穴相对变疏。在这样处理的基板上填充活性物质，制造电极。所制造的基板，如果以骨架致密的面为外侧，以螺旋状卷绕所制造的电极，与现有例相比，卷绕时不易在电极上产生裂缝。这里所谓空穴密是指由镍构成的发泡基板的空隙率低，另一方面，空穴粗是指空隙率高。
实施方案3的碱蓄电池用电极的制造方法具有制造上述发泡金属基板的工序和在上述极板上填充以氢氧化镍为主要成份的活性物质和水的混合糊状物并进行干燥的工序。
实施方案3中说明的碱蓄电池用电极的特征在于保持了海绵状聚氨酯的发泡状态的骨架，用加热的辊压制机将海绵状聚氨酯加热轧制成任意厚度，进行薄加工。
通过上述方法，与现有的发泡金属基板相比，可以使用极薄的多孔质基板。结果，在填充活性物质的混练糊状物时，除了能够耐受在纵向上产生的张力之外，即使在现有的镍密度以下也能生产。
因此，可以将芯材体积从现有的400g/m2减半至200g/m2，另外，即使延长极板的长度，也存在不增加成本的优点。使用该正极板与负极板和隔板组合，卷绕成螺旋状，构成极板组。这时，由于可以抑制卷绕时在正极板的主要是外周侧产生的裂缝和极板切断端部的毛刺，因此，可以抑制正极贯通隔板与负极接触引起内部短路。
通常，正极板和负极板在卷绕方向上相对的面积越大，输出特性越高。因此，使用采用了上述海绵状聚氨酯的发泡金属基板制造的正极板赋予了特别是高容量化和高输出化技术。
下面用实施例具体说明本发明。
(实施例5)将由上下一对辊构成的辊压制机的上下辊加热到250℃的温度。将每1平方英寸具有55个连续气孔的、厚度为1.6mm的海绵状聚氨酯夹持在上下辊中，轧制成厚度0.8mm。将轧制的海绵状聚氨酯浸渍在氯化钯溶液中进行前处理，然后在镍镀溶液中进行电镀。电镀量为200g/m2。然后将该电镀后的海绵状聚氨酯在氢气中在1000℃下烧成，分解除去有机物成分，制成镍发泡基板301。
另一方面，加入相对于氢氧化镍100重量份为0.2重量份的作为粘接剂的羧甲基纤维素，然后，加入整个糊状物的25重量％的水，将其混练，制造糊状活性物质。
将该糊状活性物质填充到上述镍发泡基板301中，并进行干燥后，进行压制，提高填充密度，制造宽度43.7mm、厚度0.2mm、长度143mm的正极板31。
将该正极板31和宽度43.7mm、厚度为0.2mm、长度为204mm的负极板与插入两者之间并电绝缘的隔板一起卷绕成螺旋状，制成电极板组。这里，负极板是在由冲孔金属板构成的芯材上涂覆吸氢合金粉末制成的板。将制成的电极板组放置在对铁进行镍镀的电池外壳中，注入碱电解液后，用兼作正极端子的封口板密封电池外壳的上部，制造镍-氢蓄电池310。制造的蓄电池310在AA尺寸下公称容量为2000mAh。
(实施例6)将由上下一对辊构成的辊压制机的上下辊加热到350℃的温度。将每1平方英寸具有55个连续气孔的、厚度为1.6mm的海绵状聚氨酯浸渍在氯化钯溶液中进行前处理，然后在镍镀溶液中进行电镀。电镀量为600g/m2。
将电镀的海绵状聚氨酯夹持在辊压制机的上下辊之间，轧制层厚度为0.8mm、密度300g/m2后，在氢气中在1000℃下烧成，制成镍发泡基板302。
另一方面，加入相对于氢氧化镍100重量份为0.2重量份的作为粘接剂的羧甲基纤维素，然后，加入整个糊状物的25重量％的水，将其混练，制造糊状活性物质。
将该糊状活性物质填充到上述镍发泡基板302中，并进行干燥后，进行压制，提高填充密度，制造宽度43.7mm、厚度0.3mm、长度113mm的正极板32。
将该正极板32和宽度43.7mm、厚度为0.2mm、长度为204mm的负极板与插入两者之间并电绝缘的隔板一起卷绕成螺旋状，制成电极板组。这里，负极板是在由冲孔金属板构成的芯材上涂覆吸氢合金粉末制成的板。将制成的电极板组放置在对铁进行镍镀的电池外壳中，注入碱电解液后，用兼作正极端子的封口板密封电池外壳的上部，制造镍-氢蓄电池320。制造的蓄电池320在AA尺寸下公称容量为2000mAh。
(比较例3)将每1平方英寸具有55个连续气孔的、厚度为1.6mm的海绵状聚氨酯浸渍在氯化钯溶液中进行前处理，然后在镍镀溶液中进行电镀。然后将该电镀后的海绵状聚氨酯在氢气中在1000℃下烧成，制成镍发泡基板303。
另一方面，加入相对于氢氧化镍100重量份为0.2重量份的作为粘接剂的羧甲基纤维素，然后，加入整个糊状物的25重量％的水，将其混练，填充糊状物，进行干燥后，压制，提高填充密度，制造宽度43.7mm、厚度0.8mm、长度75mm的现有正极板33。
将该正极板33和宽度43.7mm、厚度为0.4mm、长度为107mm的负极板与插入两者之间并电绝缘的隔板一起卷绕成螺旋状，制成电极板组。这里，负极板是在由冲孔金属板构成的芯材上涂覆吸氢合金粉末制成的板。将制成的电极板组放置在对铁施以镍镀的电池外壳中，注入碱电解液后，用兼作正极端子的封口板密封电池外壳的上部，制造镍-氢蓄电池330。制造的蓄电池330在AA尺寸下公称容量为2000mAh。
制造上述电池310、320、330各10000个。
检查实施例5、6的电池310、320和比较例3的电池330的耐泄漏性。对电池310、320、330分别进行初期充放电后，对电池310、320、330各10000个进行电压检查。这时，以端子电压为1.20～1.35V的电池作为优质产品的基准进行检查。
实施例的电池310、320的10000电压全部为1.25～1.28V。与此不同，比较例的电池330，产生6个低于基准电压1.20V的电池。其特征在于电池电压为0.00～0.10V的为1个。
分解比较例3的电池330的电压不良制品进行研究。结果发现，在正极板33的外周侧产生裂缝或者端部毛刺，其突破隔板与负极接触，引起内部短路。
这种质量上的差异具有与实施方案2中说明的相同的理由。
如上述，本发明碱蓄电池用电极使用通过本发明方法制造的碱蓄电池用发泡金属基板，因此，可以防止卷绕时正极板的裂缝，并且还可以抑制端部毛刺的产生。
另外，通过使用本发明的发泡金属基板作为正极板，可以以低成本设计高容量、高输出的碱蓄电池。
权利要求
1.一种包括发泡金属基板的制造工序的碱蓄电池用电极的制造方法，其特征在于，上述发泡金属基板的制造工序具有对聚氨酯的树脂组合物发泡而制造海绵状聚氨酯的工序，降低上述海绵状聚氨酯空隙率的处理工序，对上述海绵状聚氨酯施以镍镀的工序，烧成并除去上述海绵状聚氨酯的工序。
2.根据权利要求1记载的碱蓄电池用电极的制造方法，其特征在于降低上述空隙率的处理是用聚对苯二甲酸乙二醇酯覆盖上述海绵状聚氨酯的工序。
3.根据权利要求2记载的碱蓄电池用电极的制造方法，其特征在于降低上述空隙率的处理是，在相对于上述海绵状聚氨酯的厚度方向的垂直面的截面上，使上述聚对苯二甲酸乙二醇酯以截面积比例为50～100％覆盖聚氨酯树脂部分的周围。
4.根据权利要求2记载的碱蓄电池用电极的制造方法，其特征在于上述发泡金属基板的厚度为0.2～0.8mm。
5.根据权利要求2记载的碱蓄电池用电极的制造方法，其特征在于在上述发泡金属基板的制造工序之后，具有在上述发泡金属基板上填充以氢氧化镍为主要成份的活性物质并进行干燥的工序。
6.根据权利要求1记载的碱蓄电池用电极的制造方法，其特征在于降低上述空隙率的处理是在发泡前的聚氨酯树脂组合物中混合甘油、聚醚硫烷和有机聚硅氧烷的至少一种有机物的工序。
7.根据权利要求6记载的碱蓄电池用电极的制造方法，其特征在于降低上述空隙率的处理是含有相对于聚氨酯树脂以体积比例计为1/10～3/10的混合的上述有机物。
8.根据权利要求6记载的碱蓄电池用电极的制造方法，其特征在于上述发泡金属极板的厚度为0.2～0.8mm。
9.根据权利要求6记载的碱蓄电池用电极的制造方法，其特征在于上述发泡金属基板的制造工序之后，具有在上述发泡金属基板上填充以氢氧化镍为主要成份的活性物质并进行干燥的工序。
10.一种包括发泡金属基板的制造工序的碱蓄电池用电极的制造方法，其特征在于上述发泡金属基板的制造工序具有对聚氨酯的原料组合物发泡而制造海绵状聚氨酯的工序，剥离上述海绵状聚氨酯的工序，对上述海绵状聚氨酯施以镍镀的工序，烧成并除去上述海绵状聚氨酯的工序，进一步具有使上述海绵状聚氨酯薄层化的处理。
11.根据权利要求10记载的碱蓄电池用电极的制造工序，其特征在于上述薄层化处理是研磨上述海绵状聚氨酯的工序。
12.根据权利要求11记载的碱蓄电池用电极的制造工序，其特征在于上述剥离工序中使海绵状聚氨酯的厚度为1.4～2.0mm。
13.根据权利要求11记载的碱蓄电池用电极的制造工序，其特征在于上述研磨工序中使海绵状聚氨酯的厚度为0.5mm～1.0mm。
14.根据权利要求11记载的碱蓄电池用电极的制造工序，其特征在于使上述发泡金属基板的厚度为0.2mm～0.8mm。
15.根据权利要求11记载的碱蓄电池用电极的制造工序，其特征在于上述发泡金属基板的制造工序之后，具有在上述发泡金属基板上填充以氢氧化镍为主要成份的活性物质并进行干燥的工序。
16.根据权利要求10记载的碱蓄电池用电极的制造工序，其特征在于上述薄层化处理是用辊压制机对海绵状聚氨酯进行轧制的工序，至少上下任意一个辊被加热。
17.根据权利要求16记载的碱蓄电池用电极的制造工序，其特征在于上述剥离工序中使海绵状聚氨酯的厚度为1.4～2.0mm。
18.根据权利要求16记载的碱蓄电池用电极的制造工序，其特征在于上述轧制工序中使海绵状聚氨酯的厚度为0.5mm～1.0mm。
19.根据权利要求16记载的碱蓄电池用电极的制造工序，其特征在于使上述发泡金属基板的厚度为0.2mm～0.8mm。
20.根据权利要求16记载的碱蓄电池用电极的制造工序，其特征在于至少上下任意一个辊的加热温度为200～400℃。
21.根据权利要求16记载的碱蓄电池用电极的制造工序，其特征在于上述发泡金属基板的制造工序之后，具有在上述发泡金属基板上填充以氢氧化镍为主要成份的活性物质并进行干燥的工序。
全文摘要
提供一种碱蓄电池用发泡金属基板和电极的制造方法。本发明的包括发泡金属基板制造工序的碱蓄电池用电极的制造方法，是在发泡金属基板的制造工序中，在海绵状聚氨酯中加入特性的有机物，或者，进一步具有用聚对苯二甲酸覆盖发泡的海绵状聚氨酯的工序，或者进一步具有研磨加工海绵状聚氨酯的工序，或者进一步具有用辊压制机轧制海绵状聚氨酯的工序。
文档编号H01M4/80GK1476116SQ03143650
公开日2004年2月18日 申请日期2003年7月29日 优先权日2002年8月1日
发明者浅野刚太, 三栗谷仁, 渡边清人, 人, 仁 申请人:松下电器产业株式会社