本发明涉及三维电池，而本发明想要解决的课题，在与已有技术的关系上可以 分为下面所述的4个课题。
第1课题是提供能够作为三维电池的活性物质合适地使用的导电性优异的电池 用活性物质及其制造方法；第2课题是提供能够提高充填这样的活性物质的充电层 的松密度的电池用活性物质成型体及其制造方法；第3课题是提供能够提高这样的 活性物质的亲水性以提高电池性能的电池用活性物质及该活性物质的亲水化方法； 第4课题是提供在使用那样的活性物质的情况下，在电池组装后能够立即发挥高电 池性能的电池用活性物质及该活性物质的活化方法。下面依序将第1～第4课题与 已有技术进行比较并说明如下。
1.已有技术与第1课题
日本专利第3051401号公报揭示了活性物质做成粉末或颗粒构成的所谓三维电 池。又，国际公开号WO00/59062号的论文中揭示了层叠的三维电池。
又，作为可充电电池，已知例如有使用氢氧化镍作为正极活性物质、使用吸氢 合金作为负极活性物质的镍氢二次电池等。能够充电的电池中，作为负极活性物质 使用的吸氢合金等金属由于具有导电性，只将其充填就能够使用。但是，作为正极 活性物质使用的氢氧化镍没有导电性，因此如果就这样使用，则不能够导电，不能 够构成电池。
因此，找了赋予导电性于氢氧化镍那样的正极活性物质的各种办法，但是通常 是添加导电性材料使用。具体地说，把导电性材料赋予活性物质，充填于金属毛毡， 薄薄地压密，缩小活性物质与集电金属之间的距离，而且加强接触。例如，如下所 述实施。
在氢氧化镍中添加导电性的氢氧化钴、碳素颗粒等导电性材料，再添加PVA(聚 乙烯醇)等粘结剂，用水、碱性溶液使其形成糊浆状，为了进一步提高其导电性， 使其充填含浸于金属镍的多孔质毛毡中使用。又，为了确保活性物质与集电体的接 触，以二维的平面结构对应。充填的活性物质，在碱性液体中从镍多孔体剥离或脱 落下来，与多孔体的接触不够充分，为此做成与导体叠层的结构，或进行卷绕等加 工，形成密压状态，维持导电性和形状。
如上所述赋予导电性的正极活性物质，因为将薄的活性物质充填物与集电体叠 层，为了提高容量，有必要增加其面积，将大面积的材料叠层加工是困难的，因此 以单个电池实现等级的提高是困难的。因此，为了做成大型电池，通常是增加电池 的个数，因就提高了电池的价格。而且，如上所述制作的活性物质或发生剥离，或 不能够保持形状，因此不能够作为将颗粒状的活性物质充填于电极室内的方式的， 容易提高等级的三维电池用的活性物质使用。
如上所述，在镍氢电池中，没有导电性的正极物质通过添加碳素微粉末等导电 性填料并添加PVA(聚乙烯醇)作为粘接剂，使其充填含浸于多孔镍毛毡中，以得 到导电性。但是，即使是将添加导电性填料的活性物质利用PVA这样的通常的粘接 剂成型、固化，如果将其浸渍于溶解电解质的碱溶液中，则PVA将发生溶解、分解， 不能够保持其形状，活性物质的成型体就会被破坏，不能够维持导电性，因此作为 电池用的活性物质就存在问题。
又，不把将水溶性PVA作为粘接剂添加于氢氧化镍的混合物充填于多孔镍毛毡， 不使用多孔镍，使用不溶解于水的树脂只使活性物质成型的情况下，不具备导电性， 不能够充放电。
又，如同以往那样，使多孔镍毛毡中含浸用氢氧化镍、导电性介质及PVA等粘 接剂做成浆液的活性物质混合物，能够制作具有导电性的活性物质的薄片。但是， 如果要在多孔镍毛毡中以高充填密度充填活性物质混合物，则太厚的毛毡不能够充 填，例如对1.3mm的毛毡进行充填、加压，使其成为0.5mm左右的薄片，将活性物 质和导电性介质加压使其附着在多孔镍毛毡上。将该薄片切成小块，能够做成具有 导电性的颗粒状和小方垫状活性物质。
但是，如果将其作为活性物质充填于电极室，由于被切断的端部具有多孔镍金 属毛毡特有的尖锐的剖面，在构成电池时，有可能使电极间的隔离层受到破坏，使 正负极室相连接，导致短路。又，作为粘接剂使用的PVA由于是水溶性的材料，在 碱性电解质溶液中会发生溶解，活性物质会从镍毛毡上脱落，在将其使用于颗粒充 填层的方式的情况下，电池性能会很快劣化。
另一方面，在镍氢三维电池中，作为负极活性物质的吸氢合金由于是金属，具 有导电性，因此只要将其充填就能够使用。但是吸氢合金在反复充放电的情况下会 变成粉末颗粒。一旦吸氢合金变成粉末，粉末层由于导电性降低，作为导电助剂混 合镍金属粉末等，进入隔离层与电极之间，被约束着使用。即使是金属，在微颗粒 的情况下，粉末充填状态的粉体层的电阻大，在这里的功率损失大。而且，正极与 负极虽然由电解液能够透过的多孔质的隔离层分开，但是负极粉末颗粒一旦透过隔 离层的孔达到正极，正极和负极之间就导通。为了防止发生这样的情况，隔离层使 用昂贵的具有微孔的材料，或将电池活性物质夹在电极与隔离层之间并对其加压将 其约束着，使负极与正极之间的活性物质不移动。从而，即使是在充放电中吸氢合 金变成粉末，颗粒也能够维持其导电性，能够防止微小颗粒从颗粒上脱落，像通常 的不织布那样的具有较大的孔的隔离层，也有必要防止粉末化的微颗粒透过隔离 层。
本发明是鉴于上述各点而作出的，本发明要解决的第1个课题是，提供将活性 物质做成颗粒状、板状、棒状进行充填的，作为电池能够充放电的三维电池中，赋 予作为正极物质使用的氢氧化镍那样的材料以导电性，并且成型的活性物质内部能 够透过离子，成型体在碱性的电解液中不被破坏，能够保持其形状，能够维持其导 电性的电池用活性物质及其制造方法。
又，本发明要解决的第1课题提供用树脂将作为负极活性物质使用的吸氢合金 那样的材料做成颗粒状，能够防止活性物质颗粒微粉化而崩溃，维持高导电性，而 且能够防止微粉末从颗粒上脱落掉，能够使用于廉价的不织布等具有10微米以上 的孔的材料的电池用活性物质及其制造方法。
又，本发明要解决的第1课题提供为了将作为活性物质的粉末做成颗粒状、板 状、棒状，将树脂、活性物质、导电性填料混合，通过加压成型、挤压成型或打锭 成型，能够得到具有导电性的正极物质和负极物质，又，为了使活性物质材料粉末 形成颗粒状，使用溶解于有机溶剂的热可塑性树脂等，以利用搅拌制作颗粒的方法 比较简单地高效率地取得具有导电性的正极活性物质和负极活性物质的电池用活 性物质的制造方法。
还有，本发明要解决的第1课题提供采用具有如上所述的性能的正极活性物质 和负极活性物质的成型体，使单个电池容易提高等级的三维电池用活性物质及其制 造方法。
2.已有技术与第2课题
关于将颗粒状活性物质充填作为固定层的三维电池，本申请人正提出专利申请 (参考日本特开2002-141104号公报、特开2002-141101号公报)，电池制作时， 将颗粒状的活性物质充填于电池(cell)之后，将充填层压密，使活性物质颗粒之 间发生接触，提高充填层的松密度。
充填颗粒状物质，构成固定层三维电池时，活性物质如果是颗粒状，则处理性 能差，难于操作。又，在充填颗粒状活性物质之后，即使把充填层压密，也不能够 形成充分压密的状态，因此充填层的松密度小，颗粒之间的接触不良。为了实现电 池的高密度化和提高电池性能，有必要增加活性物质颗粒之间的接触，提高松密度。
本发明是鉴于上述各点而作出的，本发明要解决的第2个课题是，提供在固定 层三维电池中使用的导电性活性物质中，能够通过加压或利用树脂使活性物质成型 体(一次成型颗粒)二次成型，以增加活性物质成型颗粒的相互接触从而提高电池 性能，提高充填层的松密度以实现电池的高密度化，以及通过使一次成型颗粒二次 成型实现操作性能的提高的电池用活性物质成型体及其制造方法。
3.已有技术与第3课题
如上所述，关于将颗粒状活性物质充填作为固定层的三维电池，本申请人正提 出专利申请(参考日本特开2002-141104号公报、特开2002-141101号公报)， 在这些三维电池中，如果电池用活性物质不能够与电解液充分亲和，则电池反映难 于进行，将对电池性能造成影响。
三维电池中使用的活性物质如果是仅由金属或金属氧化物构成，则电池用的活 性物质的亲水性能不存在问题，活性物质将迅速与电解液亲和，但是在导电性填料 与树脂等混合形成的活性物质的情况下，与电解液的亲和性差，有可能成为电池性 能下降的原因。
本发明是鉴于上述各点而作出的，本发明要解决的第3个课题是，提供在三维 电池中使用的导电性活性物质中，能够通过在活性物质中添加、涂布无机氧化物或 无机氢氧化物，提高活性物质的亲水性，改善与电解液的亲和性，促进电池反应的 进行，提高电池性能的，使亲水性得到提高的电池用活性物质及电池用活性物质的 亲水化方法。
4.已有技术与第4课题
如上所述，关于将颗粒状活性物质充填作为固定层的三维电池，本申请人正提 出专利申请(参考日本特开2002-141104号公报、特开2002-141101号公报)， 在这些三维电池中，电池刚制成时，电池反应活性差，经过最初一次乃至数次充电 后，才能够使电池活性物质的活性得以提高。
包括上述三维电池，二次电池在刚制成时性能差，不经过一次乃至数次充放电， 就不能够发挥电池本来的性能。这是因为在例如镍氢电池的情况下，作为正极的氢 氧化镍，作为负极的吸氢合金；在镍镉电池的情况下，作为正极的氢氧化镍，作为 负极的镉的电池反应活性低。
本发明鉴于上述各点而作，本发明要解决的第4个课题是，提供在三维电池中 使用的导电性活性物质中，使活性物质减压，其后用氢等气体加压，从而能够在事 前提高活性物质的活性，因此在电池制成之后，不需要反复充电提高活性，在组装 成电池之后立即就能发挥本来的电池性能的、活性化的电池用活性物质以及电池用 活性物质的活性化方法。

1.用于解决第1课题的发明
为了解决第1课题，本发明的电池用活性物质，是在通过不通电使离子通过的 构件连接的两个容器中的一个容器内的电解质溶液中充填释放电子的活性物质颗 粒或成型体，在另一容器内的电解质溶液中充填吸收电子的活性物质的颗粒或成型 体，在两个容器内设置与作为活性物质的颗粒或成型体接触的导电体的集电构件的 三维电池中使用的电池活性物质，在作为活性物质的材料粉末中添加导电性填料， 用树脂使其硬化形成颗粒状、板状或棒状。
在上述结构中，作为活性物质材料可以使用氢氧化镍粉末。作为氢氧化镍粉末， 可以使用在氢氧化镍中添加氢氧化钴等钴化合物和碳素颗粒的材料。
又，作为活性物质的材料，除了氢氧化镍外，可以使用吸氢合金、氢氧化镉、 铅、二氧化铅、锂等公知的电池活性物质材料，还可以使用木料、石墨、碳(碳素)、 铁矿石、煤、木炭、沙、砂砾、二氧化硅、炉渣、以及稻壳等固体物质。
又，在上述结构中，作为导电性填料，可以单独使用碳素纤维、碳素纤维镀镍 的材料、有机纤维镀镍的材料、碳素颗粒、碳素颗粒镀镍的材料、纤维状镍、镍颗 粒或镍箔，或使用它们的组合。
又，以氢氧化镍粉末为材料，将其作为正极物质的情况下，树脂最好是使用软 化温度为120℃以下的热可塑性树脂、硬化温度从常温到120℃的树脂、蒸发温度 在120℃以下的溶剂中溶解的树脂、在可溶于水的溶剂中溶解的树脂、或在可溶于 乙醇的溶剂中溶解的树脂。为了使活性物质具有导电性，用少量的树脂使氢氧化镍、 导电性填料固化。作为电池活性物质的氢氧化镍由于在130℃以上会失去活性，因 此有必要在130℃以下进行各种处理。又，由于将活性物质使用于碱性电解液中， 因此必须具有耐碱性。
作为软化温度为120℃以下的热可塑性树脂以及蒸发温度在120℃以下的溶剂中 溶解的树脂，可以使用聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物等。热可塑性树脂可 以加热熔化，与活性物质材料、导电性填料等粉末混合、分散。
又，作为硬化温度从常温到120℃的树脂，可以使用反应硬化树脂(环氧树脂、 聚氨酯、不饱和聚酯等)、热硬化树脂(酚醛树脂等)中的任一种或它们的组合。 反应硬化树脂是将活性物质材料与导电性填料在液体状态下混合，然后通过树脂的 反应硬化，可以使混合物硬化。又，可溶解于溶剂的树脂的使用方法可以是，在使 其溶解后添加，利用蒸发、抽取等方法将该溶剂去除。作为溶解于可溶于水可抽取 的溶剂的树脂，可以使用聚醚砜(PES)树脂、聚苯乙烯、聚砜、聚苯烯腈、聚偏 氟乙烯、聚酰胺、或聚酰亚胺；作为可溶于乙醇、可抽取的溶剂中溶解的树脂，可 以使用醋酸纤维素或氧化亚苯醚(PPO)。
又，最好是在本发明的活性物质成型硬化体的表面，形成镀镍层，或形成涂覆 碳素纤维、碳素纤维镀镍的材料、碳素颗粒上镀镍的材料、有机纤维上镀镍的材料、 纤维状镍、镍颗粒以及镍箔中的至少任意一种的涂覆层。
本发明的电池用活性物质的制造方法，是在通过不通电使离子通过的构件连接 的两个容器中的一个容器内的电解质溶液中充填释放电子的活性物质颗粒或成型 体，在另一容器内的电解质溶液中充填吸收电子的活性物质的颗粒或成型体，在两 个容器内设置与作为活性物质的颗粒或成型体接触的导电体的集电构件的三维电 池中使用的电池活性物质的制造方法，其特征在于，在作为活性物质的材料粉末中 添加导电性填料和树脂，使其成型硬化，得到颗粒状、板状或棒状的活性物质。
在上述方法中，作为活性物质材料，可以使用氢氧化镍粉末。作为氢氧化镍粉 末，有时使用以碱中和镍盐和钴盐的混合溶液，使氢氧化镍与氢氧化钴共沉淀的产 品。又，有时采用以碱中和使碳素颗粒悬浊的镍盐溶液，使其作为氢氧化物沉淀的 氢氧化镍与碳素颗粒的混合物。又，有时采用以碱中和使碳素颗粒悬浊的镍盐和钴 盐的混合溶液，使氢氧化镍与氢氧化钴共沉淀的与碳素颗粒的混合物。
在上述方法中，此外作为活性物质的材料采用吸氢合金、氢氧化镉、铅、二氧 化铅、锂等公知的电池活性物质，还有木料、石墨、碳、铁矿石、煤、木炭、沙、 砂砾、二氧化硅、炉渣、以及稻壳等所有这些固体物质。
又，在上述方法中，在作为活性物质的材料粉末中添加导电性填料和树脂，同 时添加水溶性化合物(碳酸钠等)，成型之后使水溶性化合物溶解于水中以萃取去 除，以在活性物质的成型硬化体中形成小孔。
又，在上述方法中，在作为活性物质的材料粉末中添加导电性填料和树脂，同 时添加作为电池的电解质的化合物(KOH、NaOH、LiOH等)颗粒，使其成型硬化作为 电池用的活性物质，将这种活性物质使用于电池时，使电解质溶解于电解质溶液或 水中，能够在活性物质的成型硬化体中形成小孔。
又，在上述方法中，作为导电性填料，可单独使用碳素纤维、碳素纤维上镀镍 的材料、碳素颗粒、碳素颗粒上镀镍的材料、有机纤维上镀镍的材料、纤维状镍、 镍颗粒或镍箔，或将这些材料组合使用。
又，在上述方法中，作为树脂，可使用软化温度在120℃以下的热可塑性树脂或 硬化温度从常温到120℃的树脂。作为热可塑性树脂，采用聚乙烯、聚丙烯以及乙 烯醋酸乙烯共聚物等。在这种情况下，也可以将热可塑性树脂加热，使其熔融，然 后以材料粉末等混合分散。又，溶解于加热的甲苯、加热的二甲苯等溶剂中的热可 塑性塑料和作为活性物质的材料粉末以及导电性填料混合分散之后，使溶剂蒸发成 型可以得到颗粒状、板状、或棒状的活性物质。
作为硬化温度从常温到120℃的树脂，单独采用反应硬化型树脂(环氧树脂、聚 氨酯、不饱和聚酯等)、热硬化型树脂(酚醛树脂等)等或将其组合使用。
又，在上述方法中，作为树脂可采用溶解于蒸发温度在120℃以下的溶剂中的树 脂、溶解于可溶于水的溶剂中的树脂、或溶解于可溶于乙醇的溶剂中的树脂。作为 溶解于蒸发温度在120℃以下的溶剂中的树脂，采用溶解于加热的甲苯或二甲苯的 聚乙烯、聚丙烯和乙烯醋酸乙烯共聚物等。使用溶解于蒸发温度为120℃的以下的 溶剂中的树脂的情况下，从成型的活性物质的硬化体中，在减压条件或常压条件下 加热去除溶剂。
作为溶解于可溶于水的溶剂的树脂，使用溶于二甲基亚砜(DMSO)的PES树脂、 溶解于丙酮的聚苯乙烯、溶解于二甲基甲酰胺(DMF)或DMSO的聚砜，溶解于DMF、 DMSO或碳酸乙烯酯中的聚丙烯腈，溶解于DMF、DMSO或N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 的聚偏氟乙烯，溶解于DMF或NMP的聚酰胺、或溶解于DMF或NMP的聚酰亚胺等。 作为溶解于可溶于乙醇的溶剂的树脂，可以使用溶解于二氯甲烷的醋酸纤维素、或 溶解于二氯甲烷的氧化亚苯醚(PPO)等。使用溶解于可溶于水或乙醇的溶剂的树脂 的情况下，从成型活性物质的颗粒中，用水或乙醇抽出、去除溶剂。
又，在上述方法中，在作为活性物质的材料粉末和导电性填料中添加溶解于溶 剂中的树脂，一边搅拌一边造粒，可以得到活性物质的颗粒。作为成型方法，采用 搅拌造粒方法，能够将颗粒的粒度方便地调节在适当的范围内。
又，作为成型硬化方法，采用打锭成型或压片成型方法也可以得到活性物质的 颗粒。又，利用加压成型方法也可以得到颗粒状、板状或棒状的高密度的活性物质。 又，也可以利用挤压成型做成棒状。在打锭成型、压片成型、加压成型、挤压成型 等情况下，也可以将作为成型体得到的活性物质粉碎成粒状。
又，在上述方法中，最好是将得到的活性物质颗粒的棱角去除，使颗粒的表面 光滑。又，最好在活性物质颗粒的表面镀镍。为了提高电池的输出密度，提高活性 物质颗粒之间、活性物质颗粒与集电体之间的导电性是有效的方法。通过在导电性 活性物质的颗粒表面镀镍，可以提高导电性活性物质与集电体之间的导电性。利用 这样的表面镀镍的导电性活性物质构成电池的情况下，可以使电池内部电阻减小， 具有可减小电池内部的电压降的优点。
又，最好是在活性物质颗粒表面涂覆碳素纤维、碳素纤维镀镍的材料、碳素颗 粒、碳素颗粒上镀镍的材料、有机纤维上镀镍的材料、纤维状镍、镍颗粒以及镍箔 等。用金属镍等进行涂布，可以制成表面的导电性得到改良的导电性活性物质。
为了在活性物质颗粒表面实施涂覆，有在用溶剂使颗粒的表面膨胀、湿润、软 化之后，在该颗粒物质中添加碳素纤维、碳素纤维镀镍的材料、碳素颗粒、碳素颗 粒上镀镍的材料、有机纤维上镀镍的材料、纤维状镍、镍颗粒以及镍箔等，在颗粒 表面进行涂覆的方法。又有在作为活性物质的材料粉末和导电性填料中添加溶解于 溶剂中的树脂，一边搅拌一边造粒，然后添加碳素纤维、碳素纤维镀镍的材料、碳 素颗粒、碳素颗粒上镀镍的材料、有机纤维上镀镍的材料、纤维状镍、镍颗粒以及 镍箔等，再与颗粒一起搅拌，以在颗粒表面进行涂覆的方法。
2.用于解决第2课题的发明
为了解决第2课题，本发明的电池用活性物质成型体，使用于在通过不通电离 子能通过的构件连接的两个容器中的一个容器内的电解质溶液中，充填释放电子的 活性物质的成型体，在另一容器内的电解质溶液中充填吸收电子的活性物质的成型 体，在两个容器内设置与活性物质接触的导电性的集电构件的三维电池中，在作为 活性物质的材料粉末中添加导电性填料，将用树脂使其硬化的一次成型体成型为二 次成型体。
在上述结构中作为活性物质，不管二次电池的种类、正极和负极，可以使用所 有活性物质材料。例如作为镍氢电池的正极活性物质的氢氧化镍、作为其负极活性 物质的吸氢合金，此外还可以使用氢氧化镉、铅、二氧化铅、锂等公知的电池活性 物质材料，还有木料、石墨、碳、铁矿石、煤、木炭、沙、砂砾、二氧化硅、炉渣、 以及稻壳等全部固体物质。
又，在上述结构中，作为导电性填料可以单独使用碳素纤维、碳素纤维镀镍的 材料、碳素颗粒、碳素颗粒镀镍的材料、有机纤维镀镍材料、纤维状镍、镍颗粒以 及镍箔中的任意一种或使用它们的组合。
又，作为树脂可以使用软化温度为120℃以下的热可塑性树脂、硬化温度从常温 到120℃的树脂、蒸发温度在120℃以下的溶剂中溶解的树脂、在可溶于水的溶剂 中溶解的树脂、或在可溶于乙醇的溶剂中溶解的树脂。例如，作为活性物质使用氢 氧化镍的情况下，由于在130℃以上失去其活性，必须在130℃以下进行各种处理。 又，由于在碱性电解液中使用活性物质，需要有耐碱性。
作为一次成型体涉及的热可塑性树脂可以使用聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙烯 共聚物，作为二次成型体涉及的热可塑性树脂可以使用聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯、 聚丙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物等。作为硬化温度从常温到120℃的树脂可以使用反 应硬化型树脂(环氧树脂、聚氨酯树脂以及不饱和聚酯树脂等)、热硬化型树脂(酚 醛树脂等)等。作为溶解于蒸发温度120℃以下的溶剂中的树脂，可以使用聚乙烯、 聚丙烯以及乙烯醋酸乙烯共聚物等。可溶于溶剂的树脂，在使用中采取使其溶于溶 剂再添加，用蒸发、抽取等手段除去溶剂的方法。又，作为溶解于可溶于水，能够 抽取的溶剂中的树脂可以使用聚醚砜(PES)树脂、聚苯乙烯、聚砜、聚苯烯腈、 聚偏氟乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺等；又，作为在可溶于乙醇的溶剂中溶解的树脂， 可以使用醋酸纤维素或氧化亚苯醚(PPO)等。
在上述结构中，作为一次成型体，可以使用颗粒状、板状、鳞片状、圆柱棒状、 多角柱棒状、球状、色子状、立方体状、不定形颗粒状等活性物质。
又，最好是在一次成型体的表面形成镀镍层或涂覆碳素纤维、碳素纤维镀镍的 材料、碳素粉、碳素粉上镀镍的材料、纤维状镍、镍颗粒以及镍箔中的至少任意一 种的涂覆层。
又，在上述结构中，二次成型体可以形成为立方体状、圆柱棒状、块状、多角 柱状等。
又，在上述结构中，可以使构成二次成型体的一次成型体之间形成空间。在这 种情况下，由于一次成型体与一次成型体之间存在空间，离子透过性良好。还有， 有必要将构成二次成型体的一次成型体压紧为高密度以提高填充层的松密度。
又，在上述结构中，最好是使二次成型体的表面形成波状等形状的凹凸。借助 于此，可以在活性物质成型体中确保有电解液存在的空间。
本发明的电池用活性物质成型体的制造方法，使用于在通过不通电离子能通过 的构件连接的两个容器中的一个容器内的电解质溶液中，充填释放电子的活性物质 的成型体，在另一容器内的电解质溶液中充填吸收电子的活性物质的成型体，在两 个容器内设置与活性物质接触的导电性的集电构件的三维电池中，其特征在于，在 作为活性物质的材料粉末中添加导电性填料和树脂，使其成型硬化，作为一次成型 体，然后通过加压或/及添加树脂，将一次成型体二次成型，得到导电性活性物质 的成型体。
在上述方法中，作为一次成型体，可以使用颗粒状、板状、鳞片状、圆柱棒状、 多角柱棒状、球状、色子状、立方体状、不定形颗粒状等形状的活性物质。
又，可以在一次成型体的表面涂布碳素纤维、碳素纤维镀镍的材料、碳素粉、 碳素粉上镀镍的材料、有机纤维上镀镍的材料、纤维状镍、镍粉、镍箔等，将该一 次成型体二次成型。又可以在一次成型体的表面进行镀镍，将该一次成型体二次成 型。可以通过涂覆或镀金属镍等，制成导电性得到改良的活性物质。
又，在上述方法中，可以将一次成型体二次成型，使其成为立方体状、圆柱状、 块状、以及多角柱状等形状。
又，在上述方法中，二次成型时，最好是在一次成型体与一次成型体之间形成 空间。
又，在上述方法中，二次成型时，最好是将一次成型体充填于带有槽或波状等 凹凸的型框中进行成型，使二次成型体的表面形成槽、波状等凹凸。
又，在上述方法中，在一次成型体中添加水溶性化合物(碳酸钠等)进行二次成 型，在成型后，使水溶性化合物溶解于水，以将其抽取出加以去除，使活性物质的 成型体中形成细孔。
又，在上述方法中，在一次成型体中添加作为电池的电解质的化合物(KOH、NaOH、 LiOH等)颗粒，进行二次成型，将活性物质使用于电池时，使电解质溶解于电解质 溶液或水中，以使活性物质的成型体中形成细孔。
又，在上述方法中，二次成型时，作为导电性填料，也可以添加碳素纤维、碳 素纤维镀镍的材料、碳素微颗粒、碳素颗粒镀镍的材料、有机纤维镀镍的材料、纤 维状镍、镍微颗粒以及镍箔中的任意一种或它们的组合。
二次成型时，可以不新添加树脂，而使一次成型体颗粒中包含的树脂再度溶解， 进行二次成型。
又，在二次成型时，作为树脂，可以添加软化温度120℃以下的热可塑性树脂或 硬化温度在常温到120℃之间的树脂。又，作为该热可塑性树脂，采用PVA、聚乙 烯、聚丙烯以及乙烯醋酸乙烯共聚物等。在这种情况下，也可以将热可塑性树脂加 热使其熔融，与一次成型体混合。又可以将溶解于加热的甲苯、加热的二甲苯等溶 剂中的热可塑性塑料与一次成型体混合、分散后使溶剂蒸发，进行二次成型。
作为硬化温度在常温到120℃的树脂，单独采用反应硬化型树脂(环氧树脂、聚 氨酯、不饱和聚酯树脂等)、热硬化型树脂(酚醛树脂等)等或使用其组合。
又，二次成型时，作为树脂，可以添加溶解于蒸发温度为120℃以下的溶剂的树 脂、或溶解于可溶于水的溶剂中的树脂。又，作为溶解于蒸发温度为120℃以下的 树脂，使用溶解于加热的甲苯或二甲苯的聚乙烯、聚丙烯以及乙烯醋酸乙烯共聚物 等。在这种情况下，如上所述，可以使溶剂从活性物质成型体中蒸发，以使树脂固 化。又可以在减压或常压下通过加热方法去除溶剂。
作为溶解于可溶于水的溶剂的树脂，使用溶于二甲基亚砜(DMSO)的PES树脂、 溶解于丙酮的聚苯乙烯、溶解于二甲基甲酰胺(DMF)或DMSO的聚砜，溶解于DMF、 DMSO或碳酸乙烯酯中的聚丙烯腈，溶解于DMF、DMSO或N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 的聚偏氟乙烯，溶解于DMF或NMP的聚酰胺、溶解于DMF或NMP的聚酰亚胺等。作 为溶解于可溶于乙醇的溶剂的树脂，可以使用溶解于二氯甲烷的醋酸纤维素、溶解 于二氯甲烷的氧化亚苯醚(PPO)等。在这种情况下，用水或乙醇从活性物质成型 体中抽取、去除溶剂。
又，在上述方法中，实施二次成型时，最好是维持一次成型体的形状不变进行 成型。
又，在上述方法中，二次形成时，可以将一次成型体填充于型框中并施加压力， 以此加大二次成型体的松密度。
又，在上述方法中，也可以溶剂中溶解的树脂与导电性填料混合、分散之后， 使溶剂蒸发形成粉末，再在其中添加一次成型体进行二次成型。
3.用于解决第3课题的发明
为了解决第3课题，本发明的使亲水性提高的电池用活性物质，是使用于在通 过不通电离子能通过的构件连接的两个容器中的一个容器内的电解质溶液中，充填 释放电子的活性物质的颗粒或成型体，在另一容器内的电解质溶液中充填吸收电子 的活性物质的颗粒或成型体，在两个容器内设置与活性物质接触的导电性的集电构 件的三维电池中的使亲水性提高的电池用活性物质，在作为活性物质的材料粉末中 添加导电性填料，对用树脂使其硬化的活性物质成型体添加或涂布无机氧化物和无 机氢氧化物中的至少一种而形成。
在上述结构中，不管电池的种类、正负极，可以使用所有的活性物质材料，例 如作为镍氢电池的正极活性物质的氢氧化镍、作为其负极活性物质的吸氢合金、此 外还有氢氧化镉、铅、二氧化铅、锂等公知的电池活性物质材料、还有木料、石墨、 碳、铁矿石、煤、木炭、沙、砂砾、二氧化硅、炉渣、以及稻壳等全部固体物质。
又，在上述结构中，作为导电性填料，可以单独采用碳素纤维、碳素纤维镀镍 的材料、有机纤维镀镍的材料、碳素颗粒、碳素颗粒镀镍的材料、纤维状镍、镍颗 粒或镍箔，或采用它们的组合。
又，作为树脂，可以采用软化温度为120℃以下的热可塑性树脂、硬化温度从常 温到120℃的树脂、蒸发温度在120℃以下的溶剂中溶解的树脂、在可溶于水的溶 剂中溶解的树脂、或在可溶于乙醇的溶剂中溶解的树脂。例如，作为活性物质使用 氢氧化镍的情况下，由于在130℃以上将失去其活性，因此有必要在130℃以下进 行各种处理。
作为软化温度在120℃以下的热可塑性树脂，可以使用聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋 酸乙烯共聚物等。硬化温度从常温到120℃的树脂可以采用反应硬化型树脂(环氧 树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂等)、热硬化型树脂(酚醛树脂等)等。作为在蒸 发温度为120℃以下的溶剂中溶解的树脂，可以使用聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙 烯共聚物等。可溶于溶剂的树脂，其使用的方法是，在使其溶于溶剂后再进行添加， 用蒸发、抽取等手段加以去除的方法。又，作为在可溶于水的、能够抽取的溶剂中 溶解的树脂，可以使用聚醚砜(PES)树脂、聚苯乙烯、聚砜、聚苯烯腈、聚偏氟 乙烯、聚酰胺、或聚酰亚胺；作为在可溶于乙醇的、可抽取的溶剂中溶解的树脂， 可以使用醋酸纤维素或氧化亚苯醚(PPO)。
在上述结构中，作为活性物质成型体，可以使用颗粒状、板状、鳞片状、圆柱 棒状、多角柱棒状、球状、色子状、立方体状、不定形颗粒状等形状的加压成型体 或树脂成型体，或将这些成型体二次成型的成型体。
又，最好是在活性物质成型体的表面形成镀镍层或形成涂覆碳素纤维、碳素纤 维镀镍的材料、有机纤维镀镍的材料、碳素颗粒、碳素颗粒上镀镍的材料、纤维状 镍、镍颗粒以及镍箔中的至少任意一种的涂覆层。
在上述结构中，作为无机氧化物，可以使用二氧化钛、二氧化硅、氧化钙、碳 酸钙等金属氧化物，或以这些金属氧化物为主成分的物质。又，作为无机氢氧化物， 可以采用氢氧化钙等金属氢氧化物，或以氢氧化钙等为主成分的物质。
在上述结构中，作为无机氧化物和无机氢氧化物可以添加或涂布于活性物质成 型体的表面，又可以添加于活性物质成型体的内部。
本发明的电池用活性物质的亲水化方法，是使用于在通过不通电离子能通过的 构件连接的两个容器中的一个容器内的电解质溶液中，充填释放电子的活性物质的 颗粒或成型体，在另一容器内的电解质溶液中充填吸收电子的活性物质的颗粒或成 型体，在两个容器内设置与活性物质接触的导电性的集电构件的三维电池中的电池 用活性物质的亲水化方法，其特征在于，在作为活性物质的材料粉末中添加导电性 填料和树脂，使其成型硬化，形成活性物质成型体之后，在活性物质成型体表面涂 布或添加无机氧化物和无机氢氧化物中的至少一种。
在这种情况下，最好是将无机氧化物、无机氢氧化物加入溶剂中形成悬浊液， 在使无机氧化物、无机氢氧化物分散的溶剂中浸渍活性物质成型体，在活性物质成 型体表面涂布无机氧化物或无机氢氧化物之后使其干燥。作为干燥的方法，采用加 热烘干、真空干燥、减压干燥等方法。
又，在上述方法中，可以使活性物质成型体与无机氧化物、无机氢氧化物机械 接触，在活性物质成型体的表面涂布或添加无机氧化物或无机氢氧化物。
又，本发明的电池用活性物质的亲水化方法，其特征在于，在作为活性物质的 材料粉末中添加导电性填料、树脂、以及无机氧化物和无机氢氧化物中的至少任一 种，使其成型、硬化，在活性物质成型体的内部添加无机氧化物和无机氢氧化物中 的至少一种。
在上述方法中，作为活性物质成型体，可以使用颗粒状、板状、鳞片状、圆柱 棒状、多角柱棒状、球状、色子状、立方体状、不定形颗粒状等形状的加压成型体 或树脂成型体，或将这些成型体二次成型的成型体。
又，也可以在活性物质成型体的表面涂布碳素纤维、碳素纤维镀镍的材料、有 机纤维镀镍的材料、碳素颗粒、碳素颗粒上镀镍的材料、纤维状镍、镍颗粒、镍箔 等。又可以在活性物质成型体的表面镀镍。可以通过涂布或镀金属镍等材料的方法 形成导电性得到改良的活性物质。
在上述方法中，作为无机氧化物可以采用二氧化钛、二氧化硅、氧化钙、碳酸 钙等金属氧化物，或以这些金属氧化物为主成分的物质。作为无机氢氧化物可以采 用氢氧化钙等金属氢氧化物或以氢氧化钙等金属氢氧化物为主成分的物质。在上述 涂布方法中，作为使无机氧化物、无机氢氧化物分散的溶剂，可以使用水或甲苯、 二甲苯及异丙醇等有机溶剂。
4.用于解决第4课题的发明
为了解决第4课题，本发明的活性化的电池用活性物质，是使用于在通过不通 电离子能通过的构件连接的两个容器中的一个容器内的电解质溶液中，充填释放电 子的活性物质的颗粒或成型体，在另一容器内的电解质溶液中充填吸收电子的活性 物质的颗粒或成型体，在两个容器内设置与活性物质接触的导电性的集电构件的三 维电池中的活性化的电池用活性物质，在作为活性物质的材料粉末中添加导电性填 料，对用树脂使其硬化的活性物质成型体，在减压后进行氢加压处理，使其形成小 孔，以提高活性物质的活性。
在上述结构中，作为电池的活性物质，不管电池的种类和正负极，都可以采用 所有的活性物质材料。例如可以使用作为镍氢二次电池的正极物质的氢氧化镍、作 为其负极活性物质的吸氢合金、此外还可以使用氢氧化镉、铅、二氧化铅、锂等公 知的电池活性物质、还有木料、石墨、碳、铁矿石、铁碳化合物、铁硫化合物、铁 的氢氧化物、铁的氧化物、煤、木炭、沙、砂砾、二氧化硅、炉渣、以及稻壳等所 有固体物质。
又，在上述结构中，作为导电性填料，可以单独使用碳素纤维、碳素纤维镀镍 的材料、有机纤维镀镍的材料、二氧化硅、氧化铝等无机纤维上镀镍的材料、云母 等无机箔材镀镍的材料、碳素颗粒、碳素颗粒镀镍的材料、纤维状镍、镍颗粒或镍 箔，或使用它们的组合。
又，作为树脂，可以使用软化温度为120℃以下的热可塑性树脂、硬化温度从常 温到120℃的树脂、在蒸发温度为120℃以下的溶剂中溶解的树脂、在可溶于水的 溶剂中溶解的树脂、或在可溶于乙醇的溶剂中溶解的树脂。例如，在使用氢氧化镍 作为活性物质的情况下，由于在130℃以上会失去其活性，有必要在130℃以下进 行各种处理。又，由于在碱性电解液中使用活性物质，必须具有耐碱性。
作为软化温度在120℃以下的热可塑性树脂，可以使用聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋 酸乙烯共聚物等。作为硬化温度从常温到120℃的树脂，可以使用反应硬化型树脂 (环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂等)、热硬化型树脂(酚醛树脂等)等。作 为在蒸发温度为120℃以下的溶剂中溶解的树脂，可以采用聚乙烯、聚丙烯、乙烯 醋酸乙烯共聚物等。可溶解于溶剂的树脂的使用方法是，在使其溶解后添加，利用 蒸发、抽取等方法将该溶剂去除。又，作为在可溶于水的溶剂中溶解的树脂，可以 使用聚醚砜(PES)树脂、聚苯乙烯、聚砜、聚苯烯腈、聚偏氟乙烯、聚酰胺、或 聚酰亚胺；作为在可溶于乙醇的溶剂中溶解的树脂，可以使用醋酸纤维素、氧化亚 苯醚(PPO)。
在上述结构中，作为活性物质成型体，可以使用颗粒状、板状、鳞片状、圆柱 棒状、多角柱棒状、球状、色子状、立方体状、不定形颗粒状等形状的加压成型体 或树脂成型体，或将这些成型体二次成型的成型体。
又，活性物质成型体的表面最好是形成镀镍层或形成碳素纤维、碳素纤维镀镍 的材料、有机纤维镀镍的材料、二氧化硅、硅、氧化铝等无机纤维镀镍的材料、云 母等无机箔材镀镍的材料、碳素颗粒、碳素颗粒上镀镍的材料、纤维状镍、镍颗粒 以及镍箔中的至少任意一种的涂覆层。
在上述结构中，在使用氢气的加压处理外，又可以使用大气(空气)、氮气、 氧气、臭氧、一氧化碳、二氧化碳、氦气、氖气、氩气、一氧化氮、二氧化氮、、 硫化氢等气体进行加压处理。
本发明的电池用活性物质的活性化方法，是在通过不通电使离子通过的构件连 接的两个容器中的一个容器内的电解质溶液中充填释放电子的活性物质颗粒或成 型体，在另一容器内的电解质溶液中充填吸收电子的活性物质的颗粒或成型体，在 两个容器内设置与活性物质接触的导电体的集电构件的三维电池中使用的电池活 性物质的活性化方法，其特征在于，在作为活性物质的材料粉末中添加导电性填料 和树脂，在使其成型、硬化，作为活性物质成型体之后，将活性物质成型体置于减 压气氛中，接着注入气体形成加压气氛，用加压气体使活性物质形成小孔以提高其 活性。
在这种情况下，减压操作只要将装入活性物质成型体的密闭容器用真空泵等减 压到一个大气压以下即可。又，加压操作只要将装入活性物质成型体的密闭容器用 加压泵等加压到一个大气压以上即可。用于加压的气体除了采用氢气外，还可以采 用大气(空气)、氮气、氧气、臭氧、一氧化碳、二氧化碳、氦气、氖气、氩气、 一氧化氮、二氧化氮、硫化氢等。
在上述方法中，作为活性物质成型体，可以使用颗粒状、板状、鳞片状、圆柱 棒状、多角柱棒状、球状、色子状、立方体状、不定形颗粒状等形状的加压成型体 或树脂成型体，或这些成型体的二次成型体。
又，最好是在活性物质成型体的表面涂覆碳素纤维、碳素纤维镀镍的材料、有 机纤维镀镍的材料、二氧化硅、氧化铝等无机纤维镀镍的材料、云母等无机物箔上 镀镍的材料、碳素颗粒、碳素颗粒上镀镍的材料、纤维状镍、镍颗粒以及镍箔等。 又可以在活性物质成型体的表面镀镍。可以通过涂覆或镀金属镍等，制成导电性得 到改良的活性物质。
本发明具有如上所述构成，因此具有下面所述的效果。
(1)采用解决第1课题用的发明，具有下面所述的优异效果。
①得到在碱性电解液中不会损坏，能够赋予活性物质成型体和颗粒以导电性和 离子透过性能，而且能够维持导电性，使用于三维电池的活性物质。
②用树脂使活性物质颗粒固化，因而不会发生微粉脱落，因此可以使用廉价的 不织布等空隙大的材料作为电池用的隔离层。
③使用溶解于有机溶剂的热可塑性树脂，因此利用搅拌造粒等方法能够简单地 制造颗粒状活性物质。
④能够得到用单一的电池容易按比例增的三维电池用活性物质。
⑤一旦将活性物质制成颗粒状，容易在电极与隔离层之间充填，而且不必分解 电池，只要将活性物质取出，就能够很方便地使其再生，进行循环利用。
(2)采用解决第2课题用的发明，具有下面所述的优异效果。
①在固定层三维电池用的导电性活性物质中，通过将活性物质成型颗粒(一次 成型体)二次成型，充填层的松密度变大，活性物质颗粒之间的接触增加，因此相 同体积的电池其容量增加了，电池的性能提高了。
②通过将活性物质成型颗粒(一次成型体)二次成型，在颗粒状活性物质中， 处理性能不良、工作困难的情况得到改善，能够谋求操作性能的提高。
③通过在活性物质的二次成型体上形成槽、波状等形状的凹凸，在将活性物质 成型体充填于三维电池时，在隔离层一侧能够确保电解液的存在场所，在集电体一 侧能够确保气体通过的空间。
(3)采用解决第3课题用的发明，具有下面所述的优异效果。
①通过在电池用活性物质中添加或涂布无机氧化物或无机氢氧化物，能够提高 活性物质的亲水性，与电解液的亲和性能变好，因此电池反应容易进行，电池性能 得到提高。
②只要使电池用活性物质与分散有无机氧化物、无机氢氧化物溶液接触即可， 因此操作容易进行。
③只要使电池用活性物质与无机氧化物、无机氢氧化物接触即可，因此操作容 易进行。
(4)采用解决第4课题用的发明，具有下面所述的优异效果。
①不管颗粒状、板状等形状的成型体、这些成型体的二次成型体、经过镀镍处 理的成型体、表面处理的成型体等的形状、形态，对电池用活性物质进行减压、加 压处理，可以提高活性物质的活性。
②在组装为电池之前，或电解液注入之前组装为电池之后，都可以利用对活性 物质进行减压、加压的方法提高活性，电池制成之后立即就能够发挥出电池本来的 性能。
③不管电池的活性物质的种类和正负极，能够进行减压、加压处理，能够提高 所有的活性物质的活性。
④与提高反复充放电以提高活性的已有反复相比，能够在极短的时间内提高电 池的活性，能够确保电池制成之后立即就具有高性能。而且可以大大减少电池的制 造时间。
附图说明
图1是表示具有颗粒状的正极活性物质和颗粒状的负极活性物质的电池的一个 例子的概略剖面结构图。
图2(a)是表示叠层型三维电池的实证试验器的一个例子的立体图，图2(b)是概 念性表示叠层型三维电池的中央纵剖面图。
图3是表示图2的叠层型三维电池的实证试验器的组装前(分解状态)的主要零 件的一部分的立体图。

下面对本发明的实施形态进行说明，本发明不限于下述实施形态所述，而是能 够适当加以变化实施的。
首先，对三维电池的概略结构进行说明。图1表示具有颗粒状的正极活性物质 和颗粒状的负极活性物质的电池的一个例子。如图1所示，隔着离子透过型过滤膜 (隔离层)10设置负极单元12、正极单元14，在负极单元12充填电解质溶液同时充 填负极的颗粒状活性物质16，正极单元14中充填电解质溶液同时充填正极的颗粒 状活性物质18。颗粒状活性物质作为固定层存在于电解质溶液中。在图1和下述图 2中，为了方便将各颗粒状物质的大小表示为相同，实际上各颗粒状活性物质的大 小当然是不同的。
还有，隔离层10是电绝缘的，用于使离子通过的过滤膜，是粉末颗粒不能通过 的膜，使用例如素陶、离子交换树脂膜、高分子纤维等。
又，在负极单元12、正极单元14中，分别设置导体构成的负极集电器(体)20、 正极集电器(体)22，集电器20、22与负载装置(放电的情况下)或发电装置(充电的 情况下)24连接。26是电解液界面。
下面就本实施例的电池对充电和放电的机制进行说明。
充电
在电池上加电压，从负极集电器20提供电子。电子由负极集电器20直接或通 过粉末颗粒移动到负极的粉末颗粒活性物质上后发生反应。由反应发生的离子通过 隔离层10进入正极单元14，在这里与正极的粉末颗粒活性物质发生反应放出电子。 该电子通过粉末颗粒或直接移动到正极集电器22，被送到放电装置24。
放电
在电池上加负载，从负极集电器20提供电子。电子由在负极单元12内阳离子 化的活性物质放出，直接或通过粉末颗粒移动到负极集电器20。由反应发生的离子 通过隔离层10进入正极单元14，在这里与正极的粉末颗粒活性物质及电子发生反 应。电子通过粉末颗粒或直接移动到正极集电器22，提供给负载手段24。
又，图2是表示叠层型三维电池的实证试验器的一个例子的立体图和概要剖面 图，图3是表示上述实证试验器的组装前(分解状态)的主要零件的一部分的立体图。
如图2所示，本例的叠层型三维电池31是镍氢电池，如图3所示，以两个一对 的在厚度方向上贯通设置正方形的中央开口部32的单元(容器)构件33作为一对， 在本例中具备两对(总计4个)单元构件33。在各单元构件33的一个面的开口部32 的周围形成环形的比较浅的(本例中深度为0.5mm的)凹状部34，在单元构件33、 33之间，大致为正方形的耐碱性的离子透过型隔离层35嵌装于凹状部34内。隔离 层35是只让离子通过，不让活性物质通过也不导电的膜状体。又在各单元构件33 的上表面在宽度方向上保持间隔形成临近开口部32的上下贯通的用于注入电解液 的两个注液口36，各注入口36上装卸自如地安装着橡胶栓37。
在各组单元构件33、33的凹部34嵌装着大致为正方形，耐碱性且具有导电性 的板状的集电构件38。又在两组单元构件33的两端具备耐碱性，具有导电性的， 与单元构件33宽度相同，高度比单元构件33高的板状的集电体39和40。中央部 具有与开口部32相同形状的开口部41，外形与单元构件33相同的橡胶制的密封垫 42安装于单元构件33和33之间以及单元构件33与集电体39或40之间。单元构 件33、密封垫42以及集电体39和40上，在开口部32、41周围保持间隔设置一连 串的、穿过厚度的多个通孔33a、42a、39a、40a。然后，用一连串的非导电性螺栓 43插入通空33a、42a、39a、40a，将螺帽拧在螺栓43前端的螺纹部43a上加以紧 固。又在左端(正极)和右端(负极)的集电体39和40的上端部，在宽度方向保持间 隔设置小孔39b和40b，在本例中左端和右端的集电体39和40的两端的小孔39b 和40b上，分别安装正极端子44和负极端子45，连接配线46和47的一端。
在各单元构件33内，从注液口36注入作为电解质溶液的氢氧化钾水溶液k，从 图2b的左端一侧的单元构件33起依序投入作为正极的颗粒状活性物质的氢氧化镍 n、作为负极的颗粒状活性物质的吸氢合金h、作为正极的颗粒状活性物质的氢氧化 镍n、作为负极的颗粒状活性物质的吸氢合金h。其结果是，从图的左端到右端依 序形成正极单元48、负极单元49、正极单元48、负极单元49。50是负载装置(放 电的情况下)或发电装置(充电的情况下)。
(1)解决第一课题用的发明的实施形态
如上所述的三维电池中使用的颗粒状活性物质是在作为活性物质的粉末材料中 添加导电性填料和作为粘接剂的树脂使其成型硬化制成。例如，在镍氢二次电池的 情况下，正极中使用的氢氧化镍由于没有导电性，所以在氢氧化镍粉末中混入导电 性填料以使活性物质具有导电性。导电性填料可以使用碳素颗粒、碳素纤维、镍金 属颗粒、镍金属纤维、镍金属箔、镀镍颗粒、镀镍纤维等。作为导电性填料，使用 颗粒状物质，这样，离子就能够通过氢氧化镍和导电性填料的间隙透过。如果使用 纤维状的导电性填料，则形成体成型之后，加压成型时的压力等力放开，材料弹回 从而在成型体内形成空隙，通过该部分容易进行离子交换，因此更加理想。又，如 果电池的内部电阻大，则因此产生电压损失，如果损失大就成了问题。例如，假设 如果导体材料的导电性为体积电阻小于5Ω/cm3，则用10cm见方的电极，1cm厚度 的活性物质电极，能够使电阻小于0.05Ω。
氢氧化镍粉末也可以采用氢氧化镍与氢氧化钴共沉淀的产品。工业上制造的氢 氧化镍，为了提高充填密度，是制成10微米左右的球形的颗粒，作为混合物，Co混合物含量为1％左右，其他成分的含量极少。Co(OH)2在充电时形成CoOOH，据说 显示出导电性。Ni(OH)2是用碱中和Ni的酸溶液，使其形成氢氧化物沉淀形成的。 这时，用碱中和Ni和Co的混合溶液使Ni(OH)2和Co(OH)2共沉淀。
又，使碳素微颗粒混悬于Ni的酸溶液中，再将其中和，能够制造在碳素颗粒的 周围附着氢氧化镍的颗粒，或碳素颗粒与氢氧化镍的混合沉淀物。碳素微颗粒由于 具有高导电性，能够制造出导电性良好的氢氧化镍粉末。
活性物质成型体为了做成小电阻的成型体，采用加压成型是有利的。但是这样 成型会对电解质离子的扩散造成阻碍，有发生浓度极化，放电电压变低的缺点。为 了解决这个问题，在成型前的活性物质混合物中，添加用水溶解的化合物(碳酸钠 等)的颗粒，进行混合以后将其用加压成型、压片成型、挤压成型等手段在加压条 件下成型，将其压紧，使其形成紧密的整体或搅拌混合粉末造粒成型，然后将成型 的活性物质浸渍于水中，抽取水溶性化合物，于是化合物进入的地方形成空洞，电 解质离子容易透过成型体中，以此能够抑制由于浓度极化造成的电压下降。
又，在成型前的活性物质混合物，如果加入作为化合物使用于电解质的KOH、 NaOH、LiOH等碱性物质，则这些碱性物质溶解于电解质溶液或水中形成电解质，因 此不需要像添加上述水溶性化合物时那样进行提取，用在电解质溶液或水中浸渍成 型体使碱溶解的方法，能够形成在活性物质内部开孔的浓度极化小的活性物质。 KOH、NaOH等碱性物质由于容易潮解，在通常的气氛下要将其粉碎形成颗粒是困难 的。如果形成湿度低的环境条件对其进行粉碎、混合，则KOH、NaOH等是可以使用 的，但是既麻烦又增加成本。另一方面，在上述碳酸钠等水溶性盐类的情况下，不 存在这样的问题，因此是简单廉价的方法，但是如果不将其提取、去除，则存在电 解液的性能低下的问题。
又，作为粘接剂使用在碱中稳定的耐碱性树脂，以接触状态固定活性物质与导 电性填料，因此成型体在碱中不会膨胀浸润、发生崩溃，所以能够维持成型状态， 活性物质能够在碱性电解质溶液内保持稳定的导电性。又，由于以少量树脂使氢氧 化镍、导电性填料固化，能够使氢氧化镍颗粒具有高导电性，而且由于用少量树脂 使颗粒固化，在使活性物质进行反应时，电解液容易侵入成型体内，能够迅速地将 电解质提供给活性物质。又，在该状态下，活性物质的形状得到维持，因此能够保 持其导电性和离子交换性，稳定地维持了活性物质的反应性。
如果大量使用碳素微颗粒等颗粒状材料作为导电材料，则导电性得以提高，但 是必需大量使用将其加以固定用的树脂，妨碍固化体内的离子的通过，发生浓度极 化，电动势降低。为了用较少的导电性材料提高成型体内的导电性，使用碳素纤维 等纤维状导电性材料是有利的。将纤维状导电材料作为导电材料使用，在颗粒内用 纤维状导电物质制造电气配线的网络，用颗粒状导电材料将氢氧化镍系在其上以进 行混合，则能够减少颗粒状导电材料的使用量又确保必要的导电性。这样，如果使 用纤维状物质作为导电性填料，则能够以更少的导电性材料提供高导电性，并且能 够用更少的树脂实现整体的固化。
作为粘接剂使用的树脂可以使用聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物、等热 可塑性树脂。在这种情况下，也可以对热可塑性树脂进行加热，使其熔融，再与材 料粉末等混合、分散，由于用溶剂溶解树脂添加能够使粉末更容易均匀分散于树脂 中，可以用少量的树脂使活性物质混合物成型。例如，聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸 乙烯共聚物等能够溶解于加热的苯、甲苯或二甲苯等溶剂中。又，苯乙烯树脂可溶 解于丙酮溶剂中。将在这些溶剂中溶解的树脂与活性物质及导电性填料混合之后， 使溶剂蒸发掉，然后使其冷却，这样就能够制作用树脂将整体固化的活性物质。
又，环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂等作为反应硬化型树脂，酚醛树脂等 作为热硬化型树脂，可以用作粘接剂。
又，在使用溶解于可溶于水或乙醇的溶剂的树脂的情况下，用水或乙醇抽取该 溶剂将其去除，以此可以制作用树脂固化的活性物质。例如，聚醚砜(PES)树脂可 溶解于二甲基亚砜(DMSO)氧化物中。DMSO沸点高，用蒸发方法将其除掉，使溶解于 溶剂中的树脂固化，则β-氢氧化镍非活性化。使用这种材料的情况下，可以用树 脂不溶解而溶剂溶解的萃取材料(在这种情况下是水)，除去溶剂，使其硬化，因此， 只要将溶剂溶化的树脂与氢氧化镍及导电性填料混合成型的材料放入萃取材料(水) 中使其固化即可。DMSO溶解的PES用使用水的DMSO去除法硬化的树脂可以形成多 孔树脂，有利于电解质与电池活性物质的接触。
又，树脂采用溶解于丙酮的聚苯乙烯的情况下，在与活性物质等混合之后，采 用以水萃取丙酮的方法，也能够得到与采用PES的上述活性物质固化体相同的活性 物质。此外，对于溶解于DMF或DMSO的聚砜、溶解于DMF、DMSO或碳酸乙烯酯的 聚丙烯腈、溶解于DMF、DMSO或NMP中的聚偏氟乙烯、溶解于DMF或NMP的聚酰胺、 溶解于DMF或NMP的聚酰亚胺等，也同样可以采取用水萃取溶剂的方法。又，在可 溶解于乙醇的溶剂中溶解的树脂可以采用溶解于二氯甲烷的醋酸纤维素、或溶解于 二氯甲烷的氧化亚苯醚(PPO)等。
在将溶剂溶解的树脂与作为活性物质的材料粉末及导电性填料混合成型的情况 下，可以采用一边搅拌这些混合物，一边造粒的方法，利用搅拌造氟的方法容易调 节颗粒的粒度使其在适当范围内。
又，作为成型方法，也可以采用打锭成型、压片成型、加压成型、挤压成型等 方法。为了使活性物质与导电性填料有良好的接触，采用对混合物实施加压成型的 方法是有效的。在打锭成型、压片成型、加压成型等情况下，也可以形成颗粒状， 直接得到活性物质的颗粒，又，打锭成型或压片成型得到的颗粒状物、加压成型得 到的板状体或颗粒状物、挤压成型得到的棒状体等通过粉碎可以得到适当粒度的活 性物质颗粒。这样把活性物质做成颗粒状，就容易在三维电池的电极以隔离层构成 的小室(单元)中充填活性物质。又，在活性物质劣化的情况下，不分解电池就能够 提取出活性物质，进行再生、再度充填，容易实现循环利用。抽取出的劣化的活性 物质与其他电池结构材料分离，因此便于再生利用。
上述粉碎的颗粒、压片颗粒、打锭颗粒等通常是有棱角的颗粒。把有棱角的颗 粒充填于单元中时，充填密度低，存在颗粒群的导电性低等问题。为了解决这个问 题，将颗粒的棱角去掉是有利的。为此，将上述活性物质颗粒不加粉碎介质或添加 粉碎介质进行搅拌去除棱角是有效的办法。
颗粒的充填层即使是采用上述方法提高充填密度的充填层，充填层的导电性与 单个颗粒相比也还是非常低的。因此不能够通过大电流。在颗粒的外表面通过镀镍 方法做成导电层，则来自颗粒内的电子通过颗粒内后，能够达到颗粒外的导电层， 移动到电极(集电体)。从电极得到电子的充电时的正极活性物质，也在与上述相 反的过程中更加快得到电子的速度，能够通过大电流。在电镀的情况下，如果电镀 得太厚，则金属覆盖了颗粒的全部表面，因此电解液不能够进入颗粒内部。因此电 解液的浓度梯度造成浓度的极化，有电池性能下降的情况。
又，作为在颗粒外表面形成导电层的方法，可以在颗粒表面涂布金属镍的粉末、 金属镍的纤维、镍箔、镀镍的纤维(碳素纤维或镀镍有机纤维)、镀镍颗粒等。这 种方法不同于上述电镀方法，颗粒的表面不完全覆盖，必定留有金属颗粒、金属纤 维的间隙，因此电解液可以从这个地方渗入颗粒内部，涂布得再多也不会使性能劣 化。作为涂布方法，可以在颗粒硬化前添加这些金属粉末、金属纤维、电镀金属的 纤维等，然后进行转动、搅拌等，使它们在柔软状态下的颗粒外表面上附着。在用 树脂固化后的颗粒的情况下，如果该颗粒是用热软化树脂的颗粒或用可溶于溶剂的 树脂的颗粒，则可以使颗粒升温进行加热使其软化，或添加溶剂使其浸润膨胀、软 化，使颗粒处于未硬化的状态下，再添加金属。
通过将活性物质做成颗粒状成型体，制作三维电池时，容易将该成型体充填于 电极与隔离层之间。另一方面，已有的镍氢二次电池，由于是成一整体的结构，要 进行循环利用等时，需要把整个电池分解，分解为各零件后进行处理。在将活性物 质做成颗粒状成型体的情况下，可以只在电极室充填活性物质作为电池使用，而且 在活性物质劣化的情况下，可以不分解电池，而将成型体活性物质取出，因此，只 取出活性物质在将其再生后再度进行充填，容易实现再生循环利用。
以上对作为镍氢二次电池的正极活性物质的氢氧化镍的情况进行说明，但是本 发明不限于此，在作为镍氢二次电池的负极活性物质的吸氢合金以外，氢氧化镉、 铅、二氧化铅、锂、等公知的电池活性物质材料，还有木料、石墨、碳、铁矿石、 煤、木炭、沙、砂砾、二氧化硅、炉渣、以及稻壳等固体物质全部，都可以作为活 性物质材料，适用本发明。
下面对本发明的实施例加以说明。
实施例1
在容积为10立升的亨舍尔混合机(Henschel mixer)中放入150克颗粒状的石墨 (乙炔黑、灶黑)，以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再 在其中添加电池用氢氧化镍粉末1000克、10mm长的镀镍碳素纤维100克、以1000rpm 的搅拌3分钟。再在其中作为热可塑性树脂添加150克聚乙烯，在树脂的软化温度 以上130℃以下的温度加热10分钟进行混合。取出混合物，倒入2mm深的模具中， 使其成型为板状。在将板状冷却之后，将其从模具中取出，用锤式破碎机将成型的 板状材料粉碎。将粉碎的颗粒用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，得到1～ 2.88mm粒径的颗粒产品。
实施例2
在容积为10立升的亨舍尔混合机(Henschel mixer)中放入150克颗粒状的石墨 (乙炔黑、灶黑)，以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再 添加2500克的电池用吸氢合金粉末，以1000rpm的转速搅拌混合3分钟。再添加 150克乙烯醋酸乙烯共聚物作为热可塑性树脂，在树脂的软化温度以上130℃以下 的温度加热10分钟进行混合。将混合物取出，倒入2mm深的模具中形成板状。在 使板状物冷却之后将其从模具中取出，用锤式破碎机将成型的板状材料粉碎。将粉 碎的颗粒用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，得到1～2.88mm 粒径的颗粒产品。
实施例3
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑、灶黑)， 以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加1000克的电池 用氢氧化镍粉末和100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)，以1000rpm的 转速搅拌混合约3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯 醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述氢氧化镍粉末与导电性填料的混 合物中，添加溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍 尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成 粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机 调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升容量的混合机，搅拌装置的转 速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常 温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。颗粒由于包含二甲 苯，将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷却之后， 用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，制成粒径为1～2.88mm的颗粒。
实施例4
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑、灶黑)， 以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加1000克的电池 用氢氧化镍粉末和100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)，以1000rpm的 转速搅拌混合约3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯 醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述氢氧化镍粉末与导电性填料的混 合物中，添加溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍 尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成 粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机 调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升容量的混合机，搅拌装置的转 速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常 温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边继续搅拌，一边添加粉碎为平均长度约 200微米的镀镍碳素纤维50克，再搅拌5分钟。然后一边冷却一边停止搅拌。颗粒 由于包含二甲苯，将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗 粒冷却之后，用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，制成粒径为1～2.88mm的 颗粒。
实施例5
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑、灶黑)， 以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加1000克的电池 用氢氧化镍粉末和100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)，以1000rpm的 转速搅拌混合约3分钟。另外，在2000克的DMSO中添加150克的PES树脂，使其 溶解。将上述氢氧化镍粉末与导电性填料的混合物倒入高速混合机中，用搅拌装置 一边搅拌全部粉末一边添加溶解于DMSO的PES树脂，用切碎机调节制成的颗粒的 粒径。高速混合机是容量为2立升容量的混合机，搅拌装置的转速为600rpm，切碎 机的转速为1500rpm。制造的颗粒生成之后，一边继续搅拌，一边添加粉碎为平均 长度约200微米的镀镍碳素纤维50克，再搅拌5分钟。然后一边冷却一边停止搅 拌。颗粒由于包含DMSO，将该颗粒放入10立升的水中，以去除DMSO。将该颗粒去 除干燥后，用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，制成粒径为1～2.88mm的颗 粒。
实施例6
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑、灶黑)， 以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加2500克的电池 用吸氢合金粉末和100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)，以1000rpm的 转速搅拌混合约3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯 醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述吸氢合金粉末与导电性填料的混 合物中，添加溶解于加热的二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨 舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形 成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎 机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升容量的混合机，搅拌装置的 转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从 常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。颗粒由于包含二 甲苯，将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷却之后， 用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，制成粒径为1～2.88mm的颗粒。
实施例7
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑、灶黑)， 以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再添加2500克的电池 用吸氢合金粉末和100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)，以1000rpm的 转速搅拌混合约3分钟。另外，在2000克DMSO中添加150克PES树脂，使其溶解。 将上述吸氢合金粉末与导电性填料的混合物放入高速混合机中，用搅拌装置一边搅 拌全部粉末一边添加溶解于DMSO的PES树脂，用切碎机调节制成的颗粒的粒径。 高速混合机是容量为2立升容量的混合机，搅拌装置的转速为600rpm，切碎机的转 速为1500rpm。制造的颗粒生成之后，使高速混合机停止。颗粒由于包含DMSO，将 该颗粒放入10立升的水中，去除DMSO。将该颗粒取出烘干之后，用2.88mm目的筛 子和1mm目的筛子过筛，制成粒径为1～2.88mm的颗粒。
实施例8
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑、灶黑)， 以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加1000克的电池 用氢氧化镍粉末和100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)，以1000rpm的 转速搅拌混合约3分钟。在该混合粉末中添加粒径500微米左右的碳酸钠颗粒100 克，充分进行混合。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯醋酸 乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述氢氧化镍粉末、导电性填料、和碳酸 钠的混合物中，添加溶解于加热的二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一 边用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却 粉碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边 用切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升容量的混合机，搅拌 装置的转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的 温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。颗粒由于 包含二甲苯，将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷 却之后，用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，得到粒径为1～2.88mm的颗粒。 将该颗粒放入10立升的水中，将被吸入颗粒内的碳酸钠从颗粒中抽出去除。其后 用水将颗粒充分洗净，完全去除附着的碳酸钠之后，极其烘干得到产品。
实施例9
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑、灶黑)， 以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加1000克的电池 用氢氧化镍粉末和100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)，以1000rpm的 转速搅拌混合约3分钟。在该混合粉末中添加粒径500微米左右的氢氧化钾100克， 充分进行混合。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯 共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述氢氧化镍粉末、导电性填料、和氢氧化钾 的混合物中，添加溶解于加热的二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边 用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉 碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用 切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升容量的混合机，搅拌装 置的转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温 度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。颗粒由于包 含二甲苯，将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷却 之后，用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，得到粒径为1～2.88mm的颗粒作 为产品。吸入颗粒内的氢氧化钾在将颗粒充填于电池中时溶解于电解液或水中，成 为电解质的一部分。处理氢氧化钾的操作由于氢氧化钾容易吸水潮解，应该在干燥 的气氛中进行。
实施例10
在容积为10立升的亨舍尔混合机(Henschel mixer)中放入150克颗粒状的石墨 (乙炔黑、灶黑)，以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再 添加1000克的电池用吸氢合金粉末、100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)， 以1000rpm的转速搅拌混合约3分钟。再添加150克酚醛树脂，混合10分钟。将 颗粒状乃至于湿润粉末状的混合物取出放入容器中加压成型，同时对需要加热的酚 醛树脂进行加热使其达到固化温度(115℃)。将加热成型后的材料从冷却后的容器 中取出作为产品。
实施例11
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑、灶黑)， 以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加1000克的电池 用氢氧化镍粉末、100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)，以1000rpm的 转速搅拌混合约3分钟。再添加150克聚丙烯作为热可塑性树脂，然后加热到树 脂的软化温度以上130℃以下的温度混合10分钟。将混合物取出放入容器中加热、 加压成型。将加压成型的材料从冷却后的容器中取出作为产品。
实施例12
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑、灶黑)， 以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加1000克的电池 用氢氧化镍粉末和100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)，以1000rpm的 转速搅拌混合约3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯 醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述氢氧化镍粉末和导电性填料的混 合物中，添加溶解于加热的二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边搅拌。 然后取出混合物在减压下加热到50℃使二甲苯蒸发后将其冷却为固化体。再将其粉 碎为颗粒状。只用粉碎的颗粒进行充填时，充填密度低，因此，用搅拌磨碎颗粒的 方法去除其棱角。以此为产品，可以提高充填密度。
实施例13
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑、灶黑)， 以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再添加1000克的电池 用氢氧化镍粉末和100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)，以1000rpm的 转速搅拌混合约3分钟。另外，在2000克加热的DMSO中添加150克PES树脂，使 其溶解。在上述氢氧化镍粉末与导电性填料的混合物中，添加溶解于DMSO的PES 树脂然后进行搅拌，形成浆液状。将该浆液滴入放入水的容器内，形成数毫米的颗 粒状后，在水中抽取去除DMSO，使该固化的颗粒干燥作为产品。
实施例14
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑、灶黑)， 以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加1000克的电池 用氢氧化镍粉末和100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)，以1000rpm的 转速搅拌混合约3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯 醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述氢氧化镍粉末和导电性填料的混 合物中，添加溶解于加热的二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边搅拌。 在干燥的气氛中将粉碎的氢氧化钾以500微米分级，将500微米以下粒径的氢氧化 钾颗粒添加于上述混合物中，充分进行混合。取出该混合物，对其进行减压加热至 50℃使二甲苯蒸发之后，使其冷却成为固化体。将其粉碎形成颗粒状。只用粉碎的 颗粒进行充填时，充填密度低，因此，用搅拌磨碎颗粒的方法去除其棱角。以此作 为产品，可以提高充填密度。吸入颗粒内的氢氧化钾在将颗粒充填于电池中时溶解 于电解液或水中，成为电解质的一部分。
实施例15
在硝酸镍溶液中添加预先粉碎的碳黑，使其充分分散。在将该溶液充分搅拌的 状态下，将氢氧化镍的水溶液一下子倒入其中，以混合的状态生成氢氧化镍与碳黑 微颗粒。在将该溶液静置使生成物沉淀之后，使容器倾斜倒掉上澄液，然后重新添 加水充分进行混合。反复进行该操作直到上澄液的pH值为大约7左右为止，再将 沉淀物洗净。将沉淀物过滤，使其干燥之后，根据需要进行粉碎，形成使碳素微颗 粒共沉淀的氢氧化镍粉末。可以将其作为电池用的氢氧化镍粉末使用于上述实施例 中。
实施例16
用实施例3、实施例12等的方法制造颗粒状的活性物质，对该颗粒的表面实施 镀镍。其工序如下所述。将制造的颗粒200克用碱性清洗剂(σclean)10％的水溶 液100毫升浸渍1分钟，然后进行充分清洗。接着将其在碱性铬酸溶液100毫升中 浸渍2分钟，对颗粒的表面进行蚀刻，然后进行水洗。接着继续进行催化剂处理、 活性化处理、以及化学镀工序。催化剂处理是将所述颗粒在MAT1-A(上村工学社制) 20毫升、MAT1-B(上村工学社制)10毫升、水70毫升充分混合，用氢氧化钠调整 为pH值为11的液体中将上述颗粒浸渍3分钟，使其附着Pd催化剂。活性化处理 是将所述颗粒在80毫升水中进入1.8毫升的MRD2-A(上村工学社制)和15毫升 MRD2-B(上村工学社制)、充分混合，用氢氧化钠调整为pH值为12.7的液体中将 使其附着了催化剂的颗粒浸渍5分钟，使Pd催化剂还原。化学镀是在100毫升的 (上村工学社制的)nibojule u-77中加水400毫升后充分混合，用氨水调整为 pH值为9的液体，再加热至60℃，将活化处理过的颗粒浸渍于该液体中7附着， 在其表面实施化学镀。还有，在各工序之间要进行充分清洗。
实施例17
用实施例3、实施例12等的方法制造颗粒状活性物质。在颗粒物质中添加甲苯 将其浸渍，使颗粒的表面膨胀、湿润、软化，在这样的颗粒物质中添加颗粒物质重 量的10％的金属镍粉，用转动方法在颗粒的表面上涂布金属镍粉。
实施例18
用实施例3、实施例12等的方法制造颗粒状活性物质。在颗粒物质中添加甲苯 将其浸渍，使颗粒的表面膨胀、湿润、软化，在这样的颗粒物质中添加颗粒物质重 量的5％的镀镍碳纤维粉碎后的材料(直径7微米，平均纤维长度约100微米，镀层 平均厚度0.2微米)，用转动方法在颗粒的表面上涂布镀镍碳纤维。
实施例19
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加1000克沙(丰浦标 准沙)、1000克碳纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)，以1000rpm的转速搅拌 混合约3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯 共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述沙和导电性填料的混合物中添加溶解于加 热的二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合机搅拌。接着， 一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。将该粉末倒入 高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成的颗粒的粒 径。高速混合机是容量为2立升容量的混合机，搅拌装置的转速为600rpm，切碎机 的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。制造 的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。颗粒由于包含二甲苯，将该颗粒放入减 压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷却之后，用2.88mm目的筛子 和1mm目的筛子过筛，得到粒径为1～2.88mm的颗粒作为产品。
实施例20
在容积为10立升的亨舍尔混合机(Henschel mixer)中放入150克颗粒状的石墨 (乙炔黑)，以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加1000 克的煤颗粒(大同煤炭的微粉末)、100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)， 以1000rpm的转速搅拌混合约3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添 加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述煤和导电性填料的 混合物中添加溶解于加热的二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨 舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形 成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎 机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌装置的转速 为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温 升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。颗粒由于包含二甲苯， 将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷却之后，用 2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，得到粒径为1～2.88mm的颗粒作为产品。
实施例21
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加1000克的碳(木材 在600℃烧成2小时)、100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)，以1000rpm 的转速搅拌混合约3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙 烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述碳和导电性填料的混合物中添 加溶解于加热的二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合机 搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。 将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成 的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌装置的转速为600rpm， 切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。 制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。颗粒由于包含二甲苯，将该颗粒放 入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷却之后，用2.88mm目的 筛子和1mm目的筛子过筛，得到粒径为1～2.88mm的颗粒作为产品。
实施例22
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加1000克的二氧化硅 (在600℃将稻壳烧成2小时得到的产物)、100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS -247”)，以1000rpm的转速搅拌混合约3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二 甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述二氧化硅 和导电性填料的混合物中添加溶解于加热的二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持 该温度一边用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混 合物冷却粉碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部 粉末一边用切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机， 搅拌装置的转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉 末的温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。颗粒 由于包含二甲苯，将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗 粒冷却之后，用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，得到粒径为1～2.88mm的 颗粒作为产品。
实施例23
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加1000克的炉渣(垃 圾焚烧灰在1500℃熔化之后冷却的产物)、100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS -247”)，以1000rpm的转速搅拌混合约3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二 甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述炉渣和导 电性填料的混合物中添加溶解于加热的二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温 度一边用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物 冷却粉碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末 一边用切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌 装置的转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的 温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。颗粒由于 包含二甲苯，将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷 却之后，用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，得到粒径为1～2.88mm的颗粒 作为产品。
实施例24
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加500克碳(对碳素 纤维以1100℃烧成得到的产物)，以1000rpm的转速搅拌混合约3分钟。另外，在 加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加 热到60℃的上述碳和导电性填料的混合物中添加溶解于加热的二甲苯中的树脂，加 热到60℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔 混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌 装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为 2立升的混合机，搅拌装置的转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件 一边搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一 边停止搅拌。颗粒由于包含二甲苯，将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去 除二甲苯。将该颗粒冷却之后，用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，得到粒 径为1～2.88mm的颗粒作为产品。
(2)解决第2课题用的发明的实施形态
充填活性物质使其形成固定层的三维电池的情况下，如果活性物质是颗粒状物 质，则处理的性能不理想，而且充填层的松密度小，电池的容量小。因此，通过对 具有导电性的活性物质成型体(一次成型颗粒)进行加压或利用树脂进行二次成型， 提高活性物质成型颗粒的接触性能，导致电池性能的提高，通过加大充电层松密度 使电池实现高密度化，并且将一次成型颗粒二次成型实现处理操作性能的提高。
导电性活性物质的成型体的制造方法，在电池用活性物质的粉末中添加导电性 填料和树脂，使其成型硬化进行一次成型后，对一次成型体通过加压或/及添加树 脂进行二次成型。二次成型时可以不新添加树脂，使一次成型体颗粒中包含的树脂 再度溶解，实现二次成型。又，二次成型时也可以添加树脂等物质。
还有，作为活性物质，可以不管二次电池的种类和正、负极，使用全部活性材 料。例如可以使用作为镍氢二次电池的正极活性物质的氢氧化镍、同样作为负极活 性物质的吸氢合金、还有氢氧化镉、铅、二氧化铅、锂等公知的电池活性物质、还 有木材、石墨、碳(碳素)、铁矿石、煤、木炭、沙、沙砾、二氧化硅、炉渣、稻壳 等所有固体物质。又，在一次成型时添加的导电性填料可以使用碳素纤维、碳素纤 维上镀镍的物质、有机纤维上镀镍的物质、碳素颗粒、碳素颗粒上镀镍的物质、纤 维状镍、镍颗粒、镍箔等。
一次成型时使用的树脂可以使用热可塑性树脂(聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙烯 共聚物等)、反应硬化树脂(环氧树脂、聚氨酯树脂、不饱和聚酯树脂等)、热硬化 树脂(酚醛树脂等)、PES树脂、聚苯乙烯、聚砜、聚苯烯腈、聚偏氟乙烯、聚酰 胺、聚酰亚胺、醋酸纤维素、氧化亚苯醚(PPO)等，而一次成型的具体方法，基本 上采用与下述二次成型的情况相同的方法。粘接剂有必要采用耐碱性的树脂。
一次成型体的形状是颗粒状、板状、鳞片状、圆柱状、多角形棒状、球状、色 子状、立方体状、不定形颗状等，这些形状的颗粒可以利用一边搅拌一边造粒，或 打锭成型、压片成型，又可以利用加压成型、挤压成型等方法制造。打锭成型、压 片成型、加压成型、挤压成型等的情况下，也可以将作为成型体得到的活性物质粉 碎得到一次成型体。又有将一次成型体的棱角去除使表面光滑的方法。
又，作为一次成型体可以使用在表面上涂布碳素纤维、碳素纤维镀镍材料、碳 素粉、碳素粉末镀镍材料、有机纤维镀镍材料、纤维状镍、镍粉、镍箔等导电性材 料。作为涂布的方法，可以在一次成型体硬化之前添加这些金属粉、金属纤维、镀 金属的纤维等材料，通过旋转、搅拌等方法，使这些材料在柔软状态的成型体外表 面上附着。在用树脂固化后的成型体的情况下，这些成型体如果是用热软化树脂的 成型体或用可溶解于溶剂的树脂的成型体，则可以加热使成型体温度升高软化，或 添加溶剂使其膨胀湿润、软化等，使成型体处于未硬化状态，然后在其中添加金属 使其附着。
又，作为一次成型体，可以使用在表面上镀镍的材料。在一次成型体的外表面 涂布导电材料或镀镍形成导电层，使其能够通过大电流。
二次成型体可以形成立方体状、圆柱状、块状、多角柱状等形状。在这种情况 下，将一次成型体充填到型框中，加以压力，以此可以加大二次成型体的松密度。 又，最好是在进行二次成型时在一次成型体与一次成型体之间形成空间。又，最好 是在进行二次成型体的成型时保持一次成型体的形状不变。又，在二次成型体成型 时最好是将一次成型体充填于带有槽、波纹等凹凸的型框中进行成型，使二次成型 体的表面形成槽、波纹等凹凸。借助于此，在将活性物质成型体充填于电池时，可 以保证在隔离层一侧有电解液的存在场所，在集电体一侧有气体通过的空间。
又，在二次成型之前，添加水溶性化合物(碳酸钠等)，在成型之后，使水溶性 化合物溶解于水以将其抽出去除，这样可以做成在成型体内部开孔的浓度极化小的 活性物质。
在二次成型之前，一旦加入用作电解质的化合物KOH、NaOH、LiOH等碱性物质， 这些碱性物质溶解于电解液或水中形成电解质，因此，不需要添加上述水溶性化合 物时那样进行抽除，将成型体浸渍于电解液或水中使碱溶解，可以做成在成型体内 部开孔的浓度极化小的活性物质。上述碱性物质具有潮解性，因此在通常的气氛下 将其粉碎成颗粒是有困难的。如果形成适度低的环境气氛进行粉碎、混合，就能够 采用KOH、NaOH等，但是这样做即繁杂成本又高。另一方面，采用上述碳酸钠等水 溶性盐的情况下，不存在这样的问题，因此是廉价的方法，但是如果不将其抽出去 除，则存在电解液的性能低下的问题。
又，在进行二次成型时，导电性填料也可以采用碳素纤维、碳素纤维上镀镍的 材料、有机纤维上镀镍的材料、碳素微颗粒、碳素微颗粒上镀镍的材料、纤维状镍、 镍微颗粒以及镍箔中的任何一种或它们的组合。
在二次成型时添加树脂的情况下，可以使用聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯、聚丙烯、 乙烯醋酸乙烯共聚物等热可塑性树脂。在这种情况下，也可以将热可塑性树脂加热 使其熔融后与一次成型体等混合、分散，由于用溶剂将树脂溶解后添加，则容易使 树脂均匀分散于成型体中，因此用少量的树脂就能够使活性物质混合物二次成型。 例如，聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物等，可以溶解于加热的苯、甲苯、或 二甲苯等溶剂中。又，苯乙烯树脂可以溶解于丙酮溶剂中。将在这些溶剂中溶解的 树脂与一次成型体，根据需要还与导电性填料混合之后，使溶剂蒸发将其去除，以 此可以做成用树脂固化的活性物质成型体(二次成型体)。
又，环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂等作为反应硬化型树脂，酚醛树脂等 作为热硬化型树脂，可以用作粘接剂。
又，二次成型时，添加溶解于可溶于水的溶剂中的树脂或溶解于可溶于乙醇的 溶剂中的树脂的情况下，用水或乙醇将该溶剂抽出去除，可以制成用树脂固化的活 性物质成型体(二次成型体)。例如，聚醚砜(PES)树脂可溶于二甲基亚砜(DMSO)中， 可以将溶解于DMSO中的PES树脂，作为溶解于可溶于水的溶剂中的树脂，使用上 述方法。同样，也可以使用溶解于丙酮的聚苯乙烯，溶解于二甲基甲酰胺(DMF)或 DMSO中的聚砜，溶解于DMF、DMSO或碳酸乙烯酯中的聚丙烯腈，溶解于DMF、DMSO 或NMP中的聚偏氟乙烯，溶解于DMF或NMP中的聚酰胺，溶解于DMF或NMP中的聚 酰亚胺等。又，作为可溶解于乙醇的溶剂中溶解的树脂，可以使用溶解于二氯甲烷 的醋酸纤维素、或溶解于二氯甲烷的氧化亚苯醚(PPO)等。
添加可溶解于溶剂中的树脂的方法可以采用例如将溶解于溶剂中的树脂与导电 性填料混合，使其分散之后再使溶剂蒸发，然后在其中添加一次成型体的方法。
下面对本发明的实施例进行说明。
首先，说明制造活性物质的一次成型颗粒的例子。
《1.使用氢氧化镍的活性物质颗粒的制造例》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑、灶黑)， 以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加电池用氢 氧化镍粉末1000克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)100克、以1000rpm 的搅拌3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯 共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述氢氧化镍粉末与导电性填料的混合物中， 添加溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合机 搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。 将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成 的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌装置的转速为600rpm， 切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。 制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。颗粒由于包含二甲苯，将该颗粒放 入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷却之后，用2.88mm目的 筛子和1mm目的筛子过筛，制成粒径为1～2.88mm的一次成型颗粒。
《2.使用吸氢合金的活性物质颗粒的制造例》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑、灶黑)， 以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加电池用吸 氢合金粉末2500克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)100克、以1000rpm 的搅拌3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯 共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述吸氢合金粉末与导电性填料的混合物中， 添加溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合机 搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。 将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成 的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌装置的转速为600rpm， 切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。 制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。由于颗粒包含二甲苯，将该颗粒放 入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷却之后，用2.88mm目的 筛子和1mm目的筛子过筛，制成粒径为1～2.88mm的一次成型颗粒。
《3.使用沙的活性物质颗粒的制造例》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑、灶黑)， 以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加1000克 沙(丰浦标准沙)、1000克碳纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)，以1000rpm 的转速搅拌混合约3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙 烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述沙和导电性填料的混合物中， 添加溶解于加热的二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合 机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。 将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成 的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌装置的转速为600rpm， 切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。 制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。由于颗粒包含二甲苯，将该颗粒放 入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷却之后，用2.88mm目的 筛子和1mm目的筛子过筛，得到粒径为1～2.88mm的一次成型颗粒。
《4.使用煤的活性物质颗粒的制造例》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再在其中添加1000克的煤 颗粒(大同煤炭的微粉末)、100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)，以 1000rpm的转速搅拌混合约3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加 150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述煤和导电性填料的混 合物中添加溶解于加热的二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍 尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成 粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机 调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌装置的转速为 600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温升 高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。由于颗粒包含二甲苯， 将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷却之后，用 2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，得到粒径为1～2.88mm的一次成型颗粒。
《5.使用碳的活性物质颗粒的制造例》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加1000克的木炭(木 料在600℃烧成2小时)、100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)，以1000rpm 的转速搅拌混合约3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙 烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述木炭和导电性填料的混合物中 添加溶解于加热的二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合 机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。 将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成 的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌装置的转速为600rpm， 切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。 制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。由于颗粒包含二甲苯，将该颗粒放 入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷却之后，用2.88mm目的 筛子和1mm目的筛子过筛，得到粒径为1～2.88mm的一次成型颗粒。
《6.使用二氧化硅的活性物质颗粒的制造例》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加500克的二氧化硅 (在600℃将稻壳烧成2小时得到的产物)、100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS -247”)，以1000rpm的转速搅拌混合约3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二 甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述二氧化硅 和导电性填料的混合物中添加溶解于加热的二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持 该温度一边用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混 合物冷却粉碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部 粉末一边用切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机， 搅拌装置的转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉 末的温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。由于 颗粒包含二甲苯，将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗 粒冷却之后，用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，得到粒径为1～2.88mm的 一次成型颗粒。
《7.使用炉渣的活性物质颗粒的制造例》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加1000克的炉渣(垃 圾焚烧灰在1500℃熔化之后冷却的产物)、100克碳素纤维(商品名为“DONACARBOS -247”)，以1000rpm的转速搅拌混合约3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二 甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述炉渣和导 电性填料的混合物中添加溶解于加热的二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温 度一边用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物 冷却粉碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末 一边用切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌 装置的转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的 温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。由于颗粒 包含二甲苯，将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷 却之后，用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，得到粒径为1～2.88mm的一次 成型颗粒。
《8.使用碳的活性物质颗粒的制造例》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散，再添加500克碳(对碳素 纤维以1100℃烧成得到的产物)，以1000rpm的转速搅拌混合约3分钟。另外，在 加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加 热到60℃的上述碳和导电性填料的混合物中添加溶解于加热的二甲苯中的树脂，加 热到60℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔 混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌 装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为 2立升的混合机，搅拌装置的转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件 一边搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一 边停止搅拌。由于颗粒包含二甲苯，将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去 除二甲苯。将该颗粒冷却之后，用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，得到粒 径为1～2.88mm的一次成型颗粒。
接着分别用下面所述方法对用上述(1)～(8)的方法得到的一次成型颗粒进行二 次成型。
《二次成型体的制造例1》
将90克一次成型颗粒充填于剖面大小为100mm×100mm的型框中，每一型框加 热到100℃使包含于一次成型颗粒的树脂(乙烯醋酸乙烯共聚物)软化。接着，在 型框中施加0.1Mpa的压力的状态下使温度下降，使树脂硬化。将其从型框中取出， 作为活性物质的二次成型体。
《二次成型体的制造例2》
将90克一次成型颗粒充填于剖面大小为100mm×100mm的型框中，每一型框加 热到100℃使包含于一次成型颗粒的树脂(乙烯醋酸乙烯共聚物)软化。接着，在 型框中施加0.1Mpa的压力后，在压力解除之后使温度下降，使树脂硬化。将其从 型框中取出，作为活性物质的二次成型体。由于将碳素纤维作为导电性填料使用， 压力解除进行冷却导致回弹发生，比制造例1的加压冷却情况松密度低，但离子传 导性能提高了。
《二次成型体的制造例3》
将200克一次成型颗粒与50克导电性填料(碳纤维)加以混合、搅拌。将90 克该混合物充填于剖面大小为100mm×100mm的型框中，每一型框加热到100℃使包 含于一次成型颗粒的树脂(乙烯醋酸乙烯共聚物)软化。接着，在型框中施加0.1Mpa 的压力的状态下使温度下降，使树脂硬化。将其从型框中取出，作为活性物质的二 次成型体。
《二次成型体的制造例4》
将200克一次成型颗粒与50克导电性填料(碳纤维)加以混合、搅拌。将90 克该混合物充填于剖面大小为100mm×100mm的型框中，每一型框加热到100℃使包 含于一次成型颗粒的树脂(乙烯醋酸乙烯共聚物)软化。接着，在型框中施加0.1Mpa 的压力后，在压力解除之后使温度下降，使树脂硬化。将其从型框中取出，作为活 性物质的二次成型体。由于压力解除进行冷却导致回弹发生，比加压冷却情况松密 度低，但离子传导性能提高了。
《二次成型体的制造例5》
将100克乙烯醋酸乙烯共聚物树脂与100克导电性填料(碳黑)加热到130℃， 加以混合、搅拌均匀，使树脂具有导电性。将20克该导电性树脂与90克一次成型 颗粒在80℃混合、搅拌。将该混合物全部充填于剖面大小为100mm×100mm的型框 中，在型框中不施加压力地使其冷却，使树脂硬化。将其从型框中取出，作为活性 物质的二次成型体。
《二次成型体的制造例6》
将100克乙烯醋酸乙烯共聚物树脂与100克导电性填料(碳黑)加热到130℃， 加以混合、搅拌均匀，使树脂具有导电性。将20克该导电性树脂与90克一次成型 颗粒在80℃混合、搅拌。将该混合物全部充填于剖面大小为100mm×100mm的型框 中，在型框中在施加0.1Mpa的压力的状态下使温度下降，使树脂硬化。将其从型 框中取出，作为活性物质的二次成型体。
《二次成型体的制造例7》
将100克乙烯醋酸乙烯共聚物树脂与100克导电性填料(碳黑)加热到130℃， 加以混合、搅拌均匀，使树脂具有导电性。将20克该导电性树脂与90克一次成型 颗粒在80℃混合、搅拌。将该混合物全部充填于剖面大小为100mm×100mm的型框 中，在型框中施加0.1Mpa压力后，松开压力后使温度下降，使树脂硬化。将其从 型框中取出，作为活性物质的二次成型体。由于压力解除进行冷却导致回弹发生， 比加压冷却情况松密度低，但离子传导性能提高了。
《二次成型体的制造例8》
将50克乙烯醋酸乙烯共聚物树脂、100克溶剂(二甲苯)、和100克导电性填 料(碳黑)加热到80℃，加以混合、搅拌均匀，使树脂具有导电性。将20克这种 含有二甲苯的导电性树脂与90克一次成型颗粒在80℃混合、搅拌。将该混合物全 部充填于剖面大小为100mm×100mm的型框中，在型框中不施加压力地使其冷却，使 树脂硬化。在常温常压下放置，使二甲苯蒸发之后，将其从型框中取出，作为活性 物质的二次成型体。
《二次成型体的制造例9》
将50克乙烯醋酸乙烯共聚物树脂、100克溶剂(二甲苯)、和100克导电性填 料(碳黑)加热到80℃，加以混合、搅拌均匀，使树脂具有导电性。将20克这种 含有二甲苯的导电性树脂与90克一次成型颗粒在80℃混合、搅拌。将该混合物全 部充填于剖面大小为100mm×100mm的型框中，在型框中在施加0.1Mpa压力的状态 下，使温度下降，使树脂硬化。在常温常压下放置，使二甲苯蒸发之后，将其从型 框中取出，作为活性物质的二次成型体。
《二次成型体的制造例10》
将50克乙烯醋酸乙烯共聚物树脂、100克溶剂(二甲苯)、和100克导电性填 料(碳黑)加热到80℃，加以混合、搅拌均匀，使树脂具有导电性。将20克这种 含有二甲苯的导电性树脂与90克一次成型颗粒在80℃混合、搅拌。将该混合物全 部充填于剖面大小为100mm×100mm的型框中，在型框中在施加0.1Mpa压力之后， 解除压力后使温度下降，使树脂硬化。在常温常压下放置，使二甲苯蒸发之后，将 其从型框中取出，作为活性物质的二次成型体。由于压力解除进行冷却导致回弹发 生，比加压冷却情况松密度低，但离子传导性能提高了。
《二次成型体的制造例11》
将50克乙烯醋酸乙烯共聚物树脂、100克溶剂(二甲苯)、和100克导电性填 料(碳黑)加热到80℃，加以混合、搅拌均匀，使树脂具有导电性。将20克这种 含有二甲苯的导电性树脂与90克一次成型颗粒在80℃混合、搅拌。将该混合物全 部充填于剖面大小为100mm×100mm的型框(带有5mm宽度、2mm深度的槽)中，在 型框中在施加0.1Mpa压力的状态下使温度下降，使树脂硬化。在常温常压下放置， 使二甲苯蒸发之后，将其从型框中取出，作为活性物质的二次成型体。
《二次成型体的制造例12》
将120克PES树脂、120克溶剂(DMSO)、和100克导电性填料(碳黑)加热到 60℃，加以混合、搅拌均匀，使树脂具有导电性。将20克这种含有DMSO的导电性 树脂与90克一次成型颗粒在80℃混合、搅拌。将该混合物全部充填于剖面大小为 100mm×100mm的型框中，在型框中在施加0.1Mpa压力的状态下使温度下降，使树 脂硬化。将其从型框中取出之后，浸渍于水中，抽出、去除DMSO。使其干燥，得到 作为活性物质的二次成型体。
《二次成型体的制造例13》
将50克乙烯醋酸乙烯共聚物树脂、100克溶剂(二甲苯)、和100克导电性填 料(碳黑)加热到80℃，加以混合、搅拌均匀，使树脂具有导电性。在这种含有二 甲苯的导电性树脂中添加粒径约为500微米的碳酸钠颗粒，进行充分混合。将20 克这种含有二甲苯的导电性树脂和90克一次成型颗粒在80℃混合、搅拌。将该混 合物全部充填于剖面大小为100mm×100mm的型框中，在型框中在施加0.1Mpa压力 的状态下使温度下降，使树脂硬化。在常温常压下放置，使二甲苯蒸发之后，将其 从型框中取出，将成型体浸渍于水中，抽出、去除进入成型体内的碳酸钠颗粒。使 其干燥，得到作为活性物质的二次成型体。
《二次成型体的制造例14》
将50克乙烯醋酸乙烯共聚物树脂、100克溶剂(二甲苯)、和100克导电性填 料(碳黑)加热到80℃，加以混合、搅拌均匀，使树脂具有导电性。以500微米将 在干燥的环境气氛中粉碎的氢氧化钾分级，将500微米以下粒径的氢氧化钾颗粒添 加于上述树脂中，进行充分混合。将20克这种含有二甲苯的导电性树脂和90克一 次成型颗粒在80℃混合、搅拌。将该混合物全部充填于剖面大小为100mm×100mm 的型框中，在型框中在施加0.1Mpa压力的状态下使温度下降，使树脂硬化。在常 温常压下放置，使二甲苯蒸发之后，将其从型框中取出，得到作为活性物质的二次 成型体。进入成型体内的氢氧化钾在二次成型体充填于电池中时溶解于电解液中， 成为电解质的一部分。
《二次成型体的制造例15》
将100克酚醛树脂与150克导电性填料(碳黑)混合、搅拌均匀，使树脂具有 导电性。将20克这种导电性树脂与90克一次成型颗粒混合、搅拌。将该混合物全 部充填于剖面大小为100mm×100mm的型框中，在型框中在施加0.1Mpa压力的状态 下加热到酚醛树脂的固化温度115℃，使树脂硬化。将其从型框中取出，得到作为 活性物质的二次成型体。
(3)解决第3课题用的发明的实施形态
在充填颗粒状、板状、棒状等形状的活性物质成型体的三维电池中，如果电池 用活性物质与电解液不能够亲和，则电池反应难于进行，电池性能低下。三维电池 使用的物质是金属或金属氧化物等中混合导电性填料和树脂成型的，存在与电解液 亲和力差的倾向。因此通过在电池用活性物质中添加、涂布无机氧化物或无机氢氧 化物的方法提高活性物质的亲水性，使其与电解液的亲和性能得到改善，使电池性 能得以提高。
还有，作为活性物质，不管电池的种类和正负极，可以使用所有的活性物质材 料。例如可以使用作为镍氢二次电池的正极活性物质的氢氧化镍、作为该电池的负 极物质的吸氢合金，此外还有氢氧化镉、铅、二氧化铅、锂等公知的电池活性物质 材料，还有，木料、石墨、碳(碳素)、铁矿石、煤、木炭、沙、砂砾、二氧化硅、 炉渣、稻壳等这些固体物质。又，为使电池用活性物质具有导电性而添加的导电性 填料是碳素纤维、碳素纤维镀镍的材料、有机纤维镀镍的材料、碳素颗粒、碳素颗 粒镀镍的材料、纤维状镍、镍颗粒以及镍箔等。
电池用活性物质的成型硬化用的树脂是热可塑性树脂(聚乙烯、聚丙烯以及乙烯 醋酸乙烯共聚物等)、反应硬化型树脂(环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂等)、 热硬化型树脂(酚醛树脂等)、PES树脂、聚苯乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、 聚酰胺、聚酰亚胺、醋酸纤维素、氧化亚苯醚(PPO)等。作为粘接剂有必要使用耐 碱性的树脂。
热树脂可塑性树脂也可以加热熔化后与活性物质混合物等混合分散，由于将树 脂溶解于溶剂中然后添加则容易均匀地将树脂分散于活性物质混合物中，可以用少 量树脂将活性物质混合物成型。例如，聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物等， 可溶解于加热的苯、甲苯、二甲苯等溶剂中。将在这些溶剂中溶解的树脂与活性物 质材料、导电性填料混合之后，通过使溶剂蒸发的方法将其去除，可以制成用树脂 固化的活性物质成型体。又，在添加溶解于可溶于水的溶剂中的树脂的情况下，用 水抽取该溶剂将其去除，可以做成用树脂固化的活性物质成型体。例如，聚醚砜(PES) 树脂可溶解于二甲基亚砜(DMSO)中。又，聚苯乙烯树脂可溶于溶剂丙酮中，此外， 聚砜可溶解于二甲基甲酰胺(DMF)或DMSO，聚苯烯腈可溶于DMF、DMSO或碳酸乙 烯酯，聚偏氟乙烯可溶解于DMF、DMSO或N-甲基-2吡咯烷酮(NMP)，聚酰胺可溶 解于DMF或NMP，聚酰亚胺可溶解于DMF或NMP，又，在添加溶解于可溶于乙醇的 溶剂中的树脂的情况下，用乙醇将该溶剂抽取、去除，可以做成用树脂固化的活性 物质成型体。例如，醋酸纤维素可溶于二氯甲烷，氧化亚苯醚(PPO)也可溶于二氯 甲烷。
活性物质成型体是将颗粒状、板状、棒状等加压成型体或树脂成型体、或颗粒 状、板状、棒状等一次成型体二次成型的产物。这些成型体可以利用一边搅拌一边 造粒，或打锭成型、压片成型方法，或加压成型、挤压成型等方法制造。打锭成型、 压片成型、加压成型、挤压成型等的情况下，也可以将作为成型体得到的活性物质 粉碎使用。又，也有将成型体的棱角去除使表面光滑的情况。
又，作为活性物质成型体，可以使用在表面上涂布碳素纤维、碳素纤维镀镍材 料、有机纤维镀镍材料、碳素粉、碳素粉镀镍材料、纤维状镍、镍粉、镍箔等导电 性材料的物质。作为涂布的方法，可以在成型体硬化之前，添加这些金属粉、金属 纤维、镀金属的纤维等，通过旋转、搅拌等方法，使这些材料在柔软状态的成型体 外表面上附着。在用树脂固化后的成型体的情况下，用热软化树脂的成型体的情况 下，用可溶解于溶剂的树脂的成型体的情况下，可以加热使成型体温度升高软化， 或添加溶剂使其膨胀湿润、软化等，使成型体处于未硬化状态，然后在其中添加金 属使其附着。
又，作为活性物质成型体，可以使用在表面上镀镍的材料。在成型体的外表面 涂布导电材料或镀镍形成导电层，使其能够通过大电流。
为了赋予活性物质成型体以亲水性，添加、涂布的无机物是二氧化钛、二氧化 硅、氧化钙、碳酸钙等金属氧化物，或这些金属氧化物为主成分的物质，例如，以 二氧化钛为主成分的光催化剂等。又，无机氢氧化物是氢氧化钙等金属氢氧化物， 或氢氧化钙等金属氢氧化物为主成分的物质。在涂布无机氧化物、无机氢氧化物的 情况下，将水或甲苯、二甲苯、异丙醇等有机溶剂作为溶剂使用，可以在这些溶剂 中加入无机氧化物、无机氢氧化物形成悬浊液，在使无机氧化物、无机氢氧化物分 散的溶剂中浸渍活性物质成型体以进行涂布。在浸渍时，最好是对液体进行搅拌。 这种方法只要使活性物质成型体与分散有无机氧化物、无机氢氧化物的溶剂接触即 可，因此，操作简单。作为涂布后的活性物质成型体的干燥方法，可以使其在常温、 常压下干燥，也可以用加热烘干、真空干燥、减压干燥等方法使其干燥。
又，可以通过将活性物质与无机氧化物、无机氢氧化物混合、搅拌等方法，使 其机械接触，在活性物质成型体的表面或内部涂布或添加无机氧化物或无机氢氧化 物。这种方法只要使活性物质成型体与无机氧化物、无机氢氧化物接触即可，因此 操作简单。可以这样把赋予亲水性的无机氧化物、无机氢氧化物添加于活性物质成 型体的表面，也可以添加于活性物质成型体的内部。
下面对本发明的实施例加以说明。
《亲水性活性物质的制造例1》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加电池用氢氧 化镍粉末1000克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)100克、以1000rpm 的搅拌3分钟进行混合。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯 醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述氢氧化镍粉末与导电性填料的混 合物中，添加溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍 尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成 粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机 调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌装置的转速为 600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温升 高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌，如上所述，制造出活性 物质造粒颗粒。
在使以二氧化钛为主成分的光催化剂用的材料分散的有机溶剂(异丙醇)中投入 上述活性物质的造粒颗粒，搅拌5分钟。取出涂布二氧化钛的造粒颗粒，在常温常 压下干燥30分钟，除去异丙醇和上述二甲苯。通过在电池用活性物质的表面涂布 二氧化钛，提高活性物质的亲水性，因此在充填到三维电池中时，活性物质与电解 液的有很好的亲和性，促进电池反应。
《亲水性活性物质的制造例2》
用与制造例1相同的方法制造活性物质的造粒颗粒。造粒颗粒生成之后，一边 搅拌一边添加粉碎为平均长度约200微米的镀镍的碳素纤维，再机械5分钟搅拌。 其后一边冷却一边停止搅拌，在造粒颗粒的表面上涂布镀镍的碳素纤维。以此进一 步改善活性物质的导电性。
在使以二氧化钛为主成分的光催化剂用的材料分散的有机溶剂(异丙醇)中投入 上述活性物质的造粒颗粒，搅拌5分钟。取出涂布二氧化钛的造粒颗粒，在常温常 压下干燥30分钟，除去异丙醇和二甲苯。通过在电池用活性物质的表面涂布二氧 化钛，提高活性物质的亲水性，因此在充填到三维电池中时，活性物质与电解液的 有很好的亲和性，促进电池反应。
《亲水性活性物质的制造例3》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加电池用氢氧 化镍粉末1000克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)100克、以二氧化钛 为主成分的光催化剂用的材料50克，以1000rpm的转速搅拌3分钟进行混合。另 外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。 在加热到60℃的上述氢氧化镍粉末、导电性填料、和二氧化钛等的混合物中，添加 溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合机搅 拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。将 该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成的 颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌装置的转速为600rpm，切 碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。 制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。由于颗粒包含二甲苯，将该颗粒放 入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。通过在电池用活性物质的内部和表面 添加二氧化钛，提高活性物质的亲水性，因此在充填到三维电池中时，活性物质与 电解液的有很好的亲和性，促进电池反应。
《亲水性活性物质的制造例4》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加电池用氢氧 化镍粉末1000克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)100克、氢氧化钙微 粉末50克，以1000rpm的转速搅拌3分钟左右进行混合。另外，在加热到60℃的 1000克二甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上 述氢氧化镍粉末、导电性填料、和氢氧化钙粉末的混合物中，添加溶解于加热二甲 苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅 拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混 合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速 混合机是容量为2立升的混合机，搅拌装置的转速为600rpm，切碎机的转速为 1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生 成之后，一边冷却一边停止搅拌。由于颗粒包含二甲苯，将该颗粒放入减压烘干机 中，加热到50℃以去除二甲苯。通过在电池用活性物质的内部和表面添加二氧化钙， 提高活性物质的亲水性，因此在充填到三维电池中时，活性物质与电解液的有很好 的亲和性，促进电池反应。
《亲水性活性物质的制造例5》
用与制造例1相同的方法制造活性物质的造粒颗粒。造粒颗粒生成之后，一边 搅拌一边添加氢氧化钙微粉末，搅拌30分钟，进行混合，在造粒颗粒的表面添加 氢氧化钙微粉末。由于造粒颗粒的包含二甲苯，将该颗粒放入减压烘干机中，加热 到50℃以去除二甲苯。通过添加氢氧化钙，提高活性物质的亲水性，因此在充填到 三维电池中时，活性物质与电解液的有很好的亲和性，促进电池反应。
《亲水性活性物质的制造例6》
用与制造例1相同的方法制造活性物质的造粒颗粒。由于造粒颗粒的包含二甲 苯，将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。在该造粒颗粒的表面 用无电解镀方法镀镍。将镀镍的造粒颗粒与氢氧化钙粉末用搅拌机混合搅拌30分 钟，在造粒颗粒的表面添加氢氧化钙微粉末。以此提高活性物质的亲水性，因此在 充填到三维电池中时，活性物质与电解液的有很好的亲和性，促进电池反应。
《亲水性活性物质的制造例7》
用与制造例1相同的方法制造活性物质的造粒颗粒。将该造粒颗粒充填于型框 中，将每一型框加热到100℃，使包含于颗粒中的树脂(乙烯醋酸乙烯共聚物)溶解， 在型框中再施加0.1MPa压力的状态下使温度下降，使树脂硬化制成板状的二次成 型体。
在使以二氧化钛为主成分的光催化剂用的材料分散的有机溶剂(异丙醇)中浸渍 上述活性物质的二次成型体。取出涂布二氧化钛的活性物质成型体，在常温下真空 干燥30分钟，除去异丙醇和残留的二甲苯。通过在活性物质成型体上涂布二氧化 钛，使活性物质的亲水性得到提高，因此在充填于三维电池时，活性物质与电解液 的有很好的亲和性，促进电池反应。
《亲水性活性物质的制造例8》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加电池用氢氧 化镍粉末1000克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)100克，以1000rpm 的转速搅拌3分钟左右进行混合。再在其中添加150克作为热可塑性树脂的乙烯醋 酸乙烯共聚物，在树脂的软化温度以上的温度混合10分钟。取出混合的物质，投 入挤压成型机，做成棒状的活性物质。
在使以二氧化钛为主成分的光催化剂用的材料分散的有机溶剂(异丙醇)中浸渍 上述棒状的活性物质。取出涂布二氧化钛的棒状活性物质，在常温下真空干燥30 分钟，除去异丙醇。通过在棒状活性物质上涂布二氧化钛，使活性物质的亲水性得 到提高，因此在充填于三维电池时，活性物质与电解液的有很好的亲和性，促进电 池反应。
《亲水性活性物质的制造例9》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑、灶黑)， 以1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加电池用吸 氢合金粉末2500克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)100克，以1000rpm 的转速搅拌3分钟左右进行混合。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150 克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述吸氢合金粉末、导电性填 料的混合物中，添加溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边 用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉 碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用 切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌装置的 转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从 常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。就这样制成活性 物质的造粒颗粒。
在使以二氧化钛为主成分的光催化剂用的材料分散的有机溶剂(异丙醇)中投入 上述活性物质的造粒颗粒，搅拌5分钟。取出涂布二氧化钛的造粒颗粒，在常温常 压下干燥30分钟，除去异丙醇和上述二甲苯。这样，可以制成涂布二氧化钛的电 池用活性物质。
《亲水性活性物质的制造例10》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加沙(丰浦标 准沙)1000克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)100克，以1000rpm的 转速搅拌3分钟左右进行混合。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150 克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述沙和导电性填料的混合物 中，添加溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍尔混 合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末 状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节 制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌装置的转速为 600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温升 高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。就这样制成活性物质的 造粒颗粒。
在使以二氧化钛为主成分的光催化剂用的材料分散的有机溶剂(异丙醇)中投入 上述活性物质的造粒颗粒，搅拌5分钟。取出涂布二氧化钛的造粒颗粒，在常温常 压下干燥30分钟，除去异丙醇和上述二甲苯。这样，可以制成涂布二氧化钛的电 池用活性物质。
《亲水性活性物质的制造例11》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加煤颗粒(大 同煤炭的微粉末)1000克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)100克，以 1000rpm的转速搅拌3分钟左右进行混合。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯 中添加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述煤和导电性填 料的混合物中，添加溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边 用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉 碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用 切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌装置的 转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从 常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。就这样制成活性 物质的造粒颗粒。
在使以二氧化钛为主成分的光催化剂用的材料分散的有机溶剂(异丙醇)中投入 上述活性物质的造粒颗粒，搅拌5分钟。取出涂布二氧化钛的造粒颗粒，在常温常 压下干燥30分钟，除去异丙醇和上述二甲苯。这样，可以制成涂布二氧化钛的电 池用活性物质。
《亲水性活性物质的制造例12》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加木炭(将木料 在600℃的温度下烧成2小时得到的物质)50克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS -247”)100克，以1000rpm的转速搅拌3分钟左右进行混合。另外，在加热到60 ℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃ 的上述木炭和导电性填料的混合物中，添加溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60 ℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机 冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一 边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升 的混合机，搅拌装置的转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅 拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止 搅拌。如上所述制成活性物质的造粒颗粒。
在使以二氧化钛为主成分的光催化剂用的材料分散的有机溶剂(异丙醇)中投入 上述活性物质的造粒颗粒，搅拌5分钟。取出涂布二氧化钛的造粒颗粒，在常温常 压下干燥30分钟，除去异丙醇和上述二甲苯。这样，可以制成涂布二氧化钛的电 池用活性物质。
《亲水性活性物质的制造例13》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加二氧化硅(在 600℃将稻壳烧成2小时得到的产物)500克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS- 247”)100克，以1000rpm的转速搅拌3分钟左右进行混合。另外，在加热到60℃ 的1000克二甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的 上述二氧化硅和导电性填料的混合物中，添加溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到 60℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合 机冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置 一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立 升的混合机，搅拌装置的转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边 搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停 止搅拌。如上所述制成活性物质的造粒颗粒。
在使以二氧化钛为主成分的光催化剂用的材料分散的有机溶剂(异丙醇)中投入 上述活性物质的造粒颗粒，搅拌5分钟。取出涂布二氧化钛的造粒颗粒，在常温常 压下干燥30分钟，除去异丙醇和上述二甲苯。这样，可以制成涂布二氧化钛的电 池用活性物质。
《亲水性活性物质的制造例14》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加炉渣(垃圾焚 烧灰在1500℃熔化之后冷却的产物)1000克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS- 247”)100克，以1000rpm的转速搅拌3分钟左右进行混合。另外，在加热到60℃ 的1000克二甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的 上述炉渣和导电性填料的混合物中，添加溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60 ℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机 冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一 边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升 的混合机，搅拌装置的转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅 拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止 搅拌。如上所述制成活性物质的造粒颗粒。
在使以二氧化钛为主成分的光催化剂用的材料分散的有机溶剂(异丙醇)中投入 上述活性物质的造粒颗粒，搅拌5分钟。取出涂布二氧化钛的造粒颗粒，在常温常 压下干燥30分钟，除去异丙醇和上述二甲苯。这样，可以制成涂布二氧化钛的电 池用活性物质。
《亲水性活性物质的制造例15》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加碳炉(碳素纤 维在1100℃烧成的产物)500克，以1000rpm的转速搅拌3分钟左右进行混合。另 外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。 在加热到60℃的上述碳和导电性填料的混合物中，添加溶解于加热二甲苯中的树 脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使 亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中， 用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是 容量为2立升的混合机，搅拌装置的转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以 该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边 冷却一边停止搅拌。如上所述制成活性物质的造粒颗粒。
在使以二氧化钛为主成分的光催化剂用的材料分散的有机溶剂(异丙醇)中投入 上述活性物质的造粒颗粒，搅拌5分钟。取出涂布二氧化钛的造粒颗粒，在常温常 压下干燥30分钟，除去异丙醇和上述二甲苯。这样，可以制成涂布二氧化钛的电 池用活性物质。
(4)解决第4课题用的发明的实施形态
在充填颗粒状、板状等形状的成型体、这些成型体的二次成型体、镀镍处理的 成型体、表面处理的成型体等所有形状、形态的活性物质的三维电池中，电池刚制 成时性能不好，如果不反复充放电一次乃至于多次，则不能够发挥出电池本来的性 能。因此，在组装为电池之前(也可以在组装之后，但在电解液注入之前)，使电 池用活性物质减压，其后用氢等气体加压，以此提高电池用活性物质的活性，以在 制造为电池之后能够立即发挥电池的本来性能。事前提高活性物质的活性，就不必 在电池刚制造好时反复进行充放电以提高活性。
还有，作为活性物质，不管电池的种类和正负极，可以使用所有的活性物质材 料。例如可以使用作为镍氢二次电池的正极活性物质的氢氧化镍、作为该电池的负 极物质的吸氢合金，此外还有氢氧化镉、铅、二氧化铅、锂等公知的电池活性物质 材料，还有，木料、石墨、碳(碳素)、铁矿石、铁碳化合物、铁硫化合物、铁的氢 氧化物、铁的氧化物、煤、木炭、沙、砂砾、二氧化硅、炉渣、稻壳等这些固体物 质。又，为使电池用活性物质具有导电性而添加的导电性填料是碳素纤维、碳素纤 维镀镍的材料、有机纤维镀镍的材料、二氧化硅、氧化铝等无机纤维上镀镍的材料、 云母等无机箔材镀镍的材料、碳素颗粒、碳素颗粒镀镍的材料、纤维状镍、镍颗粒 以及镍箔等。
电池用活性物质的成型硬化用的树脂是热可塑性树脂(聚乙烯、聚丙烯以及乙烯 醋酸乙烯共聚物等)、反应硬化型树脂(环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂等)、 热硬化型树脂(酚醛树脂等)、PES树脂、聚苯乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、 聚酰胺、聚酰亚胺、醋酸纤维素、氧化亚苯醚(PPO)等。作为粘接剂有必要使用耐 碱性的树脂。
热树脂可塑性树脂也可以加热熔化后与活性物质混合物等混合分散，将树脂溶 解于溶剂中然后添加则溶于均匀地将树脂分散于活性物质混合物中，因此可以用少 量树脂将活性物质混合物成型。例如，聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物等， 可溶解于加热的苯、甲苯、二甲苯等溶剂中。将在这些溶剂中溶解的树脂与活性物 质材料、导电性填料混合之后，通过使溶剂蒸发的方法将其去除，可以制成用树脂 固化的活性物质成型体。又，在添加溶解于可溶于水的溶剂中的树脂的情况下，用 水抽取该溶剂将其去除，可以做成用树脂固化的活性物质成型体。例如，聚醚砜(PES) 树脂可溶解于二甲基亚砜(DMSO)中。又，聚苯乙烯树脂可溶于溶剂丙酮中，此外， 聚砜可溶解于二甲基甲酰胺(DMF)或DMSO，聚苯烯腈可溶于DMF、DMSO或碳酸乙 烯酯，聚偏氟乙烯可溶解于DMF、DMSO或N-甲基-2吡咯烷酮(NMP)，聚酰胺可溶 解于DMF或NMP，聚酰亚胺可溶解于DMF或NMP，又，在添加溶解于可溶于乙醇的 溶剂中的树脂的情况下，用乙醇将该溶剂抽取、去除，可以做成用树脂固化的活性 物质成型体。例如，醋酸纤维素可溶于二氯甲烷，氧化亚苯醚(PPO)也可溶于二氯 甲烷。
活性物质成型体是将颗粒状、板状、棒状等加压成型体或树脂成型体、或颗粒 状、板状、棒状等一次成型体二次成型的产物。这些成型体可以利用一边搅拌一边 造粒，或打锭成型、压片成型方法，或加压成型、挤压成型等方法制造。打锭成型、 压片成型、加压成型、挤压成型等的情况下，也可以将作为成型体得到的活性物质 粉碎使用。又，也有将成型体的棱角去除使表面光滑的情况。
又，作为活性物质成型体，可以使用在表面上涂布碳素纤维、碳素纤维镀镍材 料、碳素粉、碳素粉镀镍材料、有机纤维镀镍材料、二氧化硅、氧化铝等无机纤维 镀镍的材料、云母等无机箔材上镀镍的材料、纤维状镍、镍粉、镍箔等导电性材料 的物质。作为涂布的方法，可以在成型体硬化之前，添加这些金属粉、金属纤维、 镀金属的纤维等，通过旋转、搅拌等方法，使这些材料在柔软状态的成型体外表面 上附着。在用树脂固化后的成型体的情况下，用热软化树脂的成型体的情况下，用 可溶解于溶剂的树脂的成型体的情况下，可以加热使成型体温度升高软化，或添加 溶剂使其膨胀湿润、软化等，使成型体处于未硬化状态，然后在其中添加金属使其 附着。
又，作为活性物质成型体，可以使用在表面上镀镍的材料。在成型体的外表面 涂布导电材料或镀镍形成导电层，使其能够通过大电流。
作为使电池活性物质减压的情况下的操作，只要把加入活性物质的密闭容器 (压力容器等)用真空泵等手段减压到大气压以下形成减压条件即可。又，作为其 后对电池活性物质加压的情况下的操作，只要用加压泵将氢等气体注入放入活性物 质的密闭容器(压力容器等)，加压到大气压以上即可。加压使用的气体，除了氢气 以外，可以采用大气(空气)、氮气、氧气、臭氧、一氧化碳、二氧化碳、氦气、氖 气、氩气、一氧化氮、二氧化氮、硫化氢等。本发明的方法，以反复充放电以提高 活性的已有的方法相比，能够在极短的时间内提高电池的活性，确保电池的性能， 因此，能够缩短电池的制造时间。
下面对本发明的实施例进行说明。
《活性化的活性物质的制造例1》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加电池用氢氧 化镍粉末1000克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)100克，以1000rpm的 搅拌3分钟。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯共 聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述氢氧化镍粉末与导电性填料的混合物中，添 加溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合机搅 拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。将 该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成的 颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌装置的转速为600rpm，切 碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。 制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。颗粒由于包含二甲苯，将该颗粒放 入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷却之后，用2.88mm目的 筛子和1mm目的筛子过筛，制成粒径为1～2.88mm的造粒颗粒。
将200ml的活性物质造粒颗粒充填于容量为1立升的压力容器中，用真空泵减 压到100Pa。在减压到100Pa的容器中用加压泵注入氢气，用氢气加压到5MPa。在 5Mpa的加压状态下保持3小时后，将氢气排出使其恢复到大气压。再用真空泵减压 到100Pa，然后注入空气，恢复到大气压。得到的活性物质造粒颗粒能够在电池充 电后立即发挥电池本来的性能。
《活性化的活性物质的制造例2》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加电池用吸氢 合金粉末2500克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)100克、以1000rpm 的搅拌3分钟进行混合。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯 醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述吸氢合金粉末与导电性填料的混 合物中，添加溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍 尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成 粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机 调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌装置的转速为 600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温升 高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。由于颗粒包含二甲苯， 将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷却之后，用 2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，得到粒径为1～2.88mm的造粒颗粒。
将200ml的活性物质造粒颗粒充填于容量为1立升的压力容器中，用真空泵减 压到100Pa。在减压到100Pa的容器中用加压泵注入氢气，用氢气加压到5MPa。在 5Mpa的加压状态下保持3小时后，将氢气排出使其恢复到大气压。再用真空泵减压 到100Pa，然后注入空气，恢复到大气压。得到的活性物质造粒颗粒能够在电池充 电后立即发挥电池本来的性能。
《活性化的活性物质的制造例3》
用与制造例1相同的方法制造将氢氧化镍、导电性填料和树脂混合的活性物质 的造粒颗粒。同样，用与制造例相同的方法制造将吸氢合金、导电性填料和树脂混 合的活性物质的造粒颗粒。把这些活性物质的造粒颗粒分别作为正极活性物质和负 极活性物质，组装镍氢二次电池。将制造的电池设置于容积为1立升的压力容器中， 用真空泵减压到100Pa。用加压泵将氢气注入减压到100Pa的容器中，用氢气加压 到5Mpa。在5Mpa的加压状态下保持3小时，然后排出氢气，恢复到1大气压。再 用真空泵减压到100Pa，然后注入空气，恢复到1大气压。只要是在电解液注入之 前，也可以在组装为电池之后进行减压后通过氢气加压，以提高活性物质的活性。
《活性化的活性物质的制造例4》
用与制造例1相同的方法制造将氢氧化镍、导电性填料和树脂混合的活性物质 的造粒颗粒。把200ml的活性物质的造粒颗粒充填于容积为1立升的压力容器中， 用真空泵减压到100Pa。用加压泵将二氧化碳气体注入减压到100Pa的容器中，用 二氧化碳气体加压到5Mpa。在5Mpa的加压状态下保持3小时，然后排出二氧化碳， 恢复到1大气压。再用真空泵减压到100Pa，然后注入空气，恢复到1大气压。得 到的活性物质造粒颗粒能够在电池充电后立即发挥电池本来的性能。
《活性化的活性物质的制造例5》
用与制造例1相同的方法制造将氢氧化镍、导电性填料和树脂混合的活性物质 的造粒颗粒。把200ml的活性物质的造粒颗粒充填于容积为1立升的压力容器中， 用真空泵减压到100Pa。用加压泵将氮气注入减压到100Pa的容器中，用氮气加压 到5Mpa。在5Mpa的加压状态下保持3小时，然后排出氮气，恢复到1大气压。再 用真空泵减压到100Pa，然后注入空气，恢复到1大气压。得到的活性物质造粒颗 粒能够在电池充电后立即发挥电池本来的性能。
《活性化的活性物质的制造例6》
用与制造例1相同的方法制造将氢氧化镍、导电性填料和树脂混合的活性物质 的造粒颗粒。将该造粒颗粒充填于型框中，每一型框加热到100℃，使包含于颗粒 中的树脂(乙烯醋酸乙烯共聚物)熔化，在型框中，在施加0.1Mpa压力的状态下 降低温度，使树脂硬化，做成板状的二次成型体。将活性物质的二次成型体充填于 容积为1立升的压力容器中，用真空泵减压到100Pa。用加压泵在减压到100Pa的 容器中注入氢气，用氢气加压到5MPa。在5MPa的加压状态下保持3小时，然后排 出氢气，恢复到1大气压。再用真空泵减压到100Pa，然后注入空气到1大气压。 得到的活性物质的二次成型体能够在电池充电后立即发挥电池本来的性能。
《活性化的活性物质的制造例7》
用与制造例1相同的方法制造将氢氧化镍、导电性填料和树脂混合的活性物质 的造粒颗粒。这时，在造粒颗粒的制造工程中，通过搅拌造粒生成造粒颗粒之后， 一边搅拌一边添加粉碎为平均长度约200μm的镀镍的碳素纤维，再搅拌5分钟。 然后一边冷却一边停止搅拌，在造粒颗粒表面涂布镀镍的碳素纤维。将2000ml的 该造粒颗粒充填于容积1立升的压力容器中，用真空泵减压到100Pa。用加压泵在 减压到100Pa的容器中注入氮气，用氮气加压到5MPa。在5MPa的加压状态下保持 3小时，然后排出氮气，恢复到1大气压。再用真空泵减压到100Pa，然后注入空 气到1大气压。得到的活性物质的造粒颗粒能够在电池充电后立即发挥电池本来的 性能。
《活性化的活性物质的制造例8》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加沙(丰浦标准 沙)1000克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)100克，以1000rpm的转速 搅拌3分钟进行混合。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯醋 酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述沙和导电性填料的混合物中，添加 溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合机搅 拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。将 该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成的 颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌装置的转速为600rpm，切 碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。 制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。由于颗粒包含二甲苯，将该颗粒放 入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷却之后，用2.88mm目的 筛子和1mm目的筛子过筛，制成粒径为1～2.88mm的造粒颗粒。
将200ml的活性物质造粒颗粒充填于容量为1立升的压力容器中，用真空泵减 压到100Pa。在减压到100Pa的容器中用加压泵注入氦气，用氦气加压到5MPa。在 5Mpa的加压状态下保持3小时后，将氦气排出使其恢复到1大气压。再用真空泵减 压到100Pa，然后注入空气，恢复到大气压。将其从压力容器中取出，得到活性化 的电池活性物质。
《活性化的活性物质的制造例9》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加煤颗粒(大同 煤的微粉)1000克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS-247”)100克，以1000rpm 的转速搅拌3分钟进行混合。另外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克 乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述煤和导电性填料的混合物中， 添加溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合机 搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。 将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成 的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机，搅拌装置的转速为600rpm， 切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。 制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。由于颗粒包含二甲苯，将该颗粒放 入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗粒冷却之后，用2.88mm目的 筛子和1mm目的筛子过筛，制成粒径为1～2.88mm的造粒颗粒。
将200ml的活性物质造粒颗粒充填于容量为1立升的压力容器中，用真空泵减 压到100Pa。在减压到100Pa的容器中用加压泵注入氩气，用氩气加压到5MPa。在 5Mpa的加压状态下保持3小时后，将氩气排出使其恢复到1大气压。再用真空泵减 压到100Pa，然后注入空气，恢复到大气压。将其从压力容器中取出，得到活性化 的电池活性物质。
《活性化的活性物质的制造例10》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加木炭(将木料 在600℃的温度下烧成2小时得到的物质)500克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS -247”)100克，以1000rpm的转速搅拌3分钟进行混合。另外，在加热到60℃的 1000克二甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上 述木炭和导电性填料的混合物中，添加溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60℃一 边保持该温度一边用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却， 将混合物冷却粉碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌 全部粉末一边用切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合 机，搅拌装置的转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边 把粉末的温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。 由于颗粒包含二甲苯，将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将 该颗粒冷却之后，用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，制成粒径为1～2.88mm 的造粒颗粒。
将200ml的活性物质造粒颗粒充填于容量为1立升的压力容器中，用真空泵减 压到100Pa。在减压到100Pa的容器中用加压泵注入氧气，用氧气加压到5MPa。在 5Mpa的加压状态下保持3小时后，将氧气排出使其恢复到1大气压。再用真空泵减 压到100Pa，然后注入空气，恢复到大气压。将其从压力容器中取出，得到活性化 的电池活性物质。
《活性化的活性物质的制造例11》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加二氧化硅颗 粒(在600℃将稻壳烧成2小时得到的产物)500克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS -247”)100克，以1000rpm的转速搅拌3分钟进行混合。另外，在加热到60℃的 1000克二甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上 述二氧化硅和导电性填料的混合物中，添加溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60 ℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机 冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一 边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升 的混合机，搅拌装置的转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅 拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止 搅拌。由于颗粒包含二甲苯，将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲 苯。将该颗粒冷却之后，用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，制成粒径为1～ 2.88mm的造粒颗粒。
将200ml的活性物质造粒颗粒充填于容量为1立升的压力容器中，用真空泵减 压到100Pa。在减压到100Pa的容器中用加压泵注入臭氧气体，用臭氧气体加压到 5MPa。在5Mpa的加压状态下保持3小时后，将臭氧气体排出使其恢复到1大气压。 再用真空泵减压到100Pa，然后注入空气，恢复到大气压。将其从压力容器中取出， 得到活性化的电池活性物质。
《活性化的活性物质的制造例12》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加炉渣(垃圾焚 烧灰在1500℃熔化之后冷却的产物)1000克、碳素纤维(商品名为“DONACARBOS- 247”)100克，以1000rpm的转速搅拌3分钟进行混合。另外，在加热到60℃的1000 克二甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。在加热到60℃的上述炉渣 和导电性填料的混合物中，添加溶解于加热二甲苯中的树脂，加热到60℃一边保持 该温度一边用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使亨舍尔混合机冷却，将混 合物冷却粉碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部 粉末一边用切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是容量为2立升的混合机， 搅拌装置的转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以该条件一边搅拌一边把粉 末的温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。由于 颗粒包含二甲苯，将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50℃以去除二甲苯。将该颗 粒冷却之后，用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，得到粒径为1～2.88mm的 造粒颗粒。
将200ml的活性物质造粒颗粒充填于容量为1立升的压力容器中，用真空泵减 压到100Pa。在减压到100Pa的容器中用加压泵注入一氧化氮气体，用一氧化氮气 体加压到5MPa。在5Mpa的加压状态下保持3小时后，将一氧化氮气体排出使其恢 复到1大气压。再用真空泵减压到100Pa，然后注入空气，恢复到大气压。将其从 压力容器中取出，得到活性化的电池活性物质。
《活性化的活性物质的制造例13》
在容积为10立升的亨舍尔混合机中放入150克颗粒状的石墨(乙炔黑)，以 1000rpm的转速搅拌约3分钟，使颗粒状石墨充分分散。再在其中添加碳(碳素纤维 以1100℃的温度生成的产物)500克，以1000rpm的转速搅拌3分钟进行混合。另 外，在加热到60℃的1000克二甲苯中添加150克乙烯醋酸乙烯共聚物，使其溶解。 在加热到60℃的上述碳和导电性填料的混合物中，添加溶解于加热二甲苯中的树 脂，加热到60℃一边保持该温度一边用亨舍尔混合机搅拌。接着，一边搅拌一边使 亨舍尔混合机冷却，将混合物冷却粉碎形成粉末状。将该粉末倒入高速混合机中， 用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成的颗粒的粒径。高速混合机是 容量为2立升的混合机，搅拌装置的转速为600rpm，切碎机的转速为1500rpm，以 该条件一边搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边 冷却一边停止搅拌。由于颗粒包含二甲苯，将该颗粒放入减压烘干机中，加热到50 ℃以去除二甲苯。将该颗粒冷却之后，用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛， 得到粒径为1～2.88mm的造粒颗粒。
将200ml的活性物质造粒颗粒充填于容量为1立升的压力容器中，用真空泵减 压到100Pa。在减压到100Pa的容器中用加压泵注入二氧化氮气体，用二氧化氮气 体加压到5MPa。在5Mpa的加压状态下保持3小时后，将二氧化氮气体排出使其恢 复到1大气压。再用真空泵减压到100Pa，然后注入空气，恢复到大气压。将其从 压力容器中取出，得到活性化的电池活性物质。
工业应用性
本发明如上所述构成，活性物质采用颗粒状、板状、或棒状进行充填，可使用 作为可充放电的三维电池的电池用活性物质。