JP3350359B2 - アルカリ蓄電池用正極板の製造法 - Google Patents
アルカリ蓄電池用正極板の製造法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ蓄電池に
関するものであり、特にその正極板の製造法に関するも
のである。
関するものであり、特にその正極板の製造法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル
・水素蓄電池等、アルカリ蓄電池の正極板には、発泡金
属基板、金属繊維基板、パンチングメタルなどの金属製
多孔体を支持体に用い、これに水酸化ニッケル等の活物
質を含む混合物を充填して用いる。このような正極板１
は、支持体として用いる長尺の金属製多孔体１ａの空隙
に連続的に活物質混合物を充填した後、この金属製多孔
体１ａを図３に示すようにカッター２で所定寸法にせん
断して作製される。
・水素蓄電池等、アルカリ蓄電池の正極板には、発泡金
属基板、金属繊維基板、パンチングメタルなどの金属製
多孔体を支持体に用い、これに水酸化ニッケル等の活物
質を含む混合物を充填して用いる。このような正極板１
は、支持体として用いる長尺の金属製多孔体１ａの空隙
に連続的に活物質混合物を充填した後、この金属製多孔
体１ａを図３に示すようにカッター２で所定寸法にせん
断して作製される。
【０００３】しかし、この金属製多孔体のせん断の際
に、図３の（ｃ）に示すように、正極板１のせん断面端
部に突出したバリ３が生じ、組み立てたアルカリ蓄電池
にはこれに起因して短絡が生じていた。特にこの現象
は、支持体に発泡金属基板を用いた場合に顕著に現れ
る。
に、図３の（ｃ）に示すように、正極板１のせん断面端
部に突出したバリ３が生じ、組み立てたアルカリ蓄電池
にはこれに起因して短絡が生じていた。特にこの現象
は、支持体に発泡金属基板を用いた場合に顕著に現れ
る。
【０００４】正極板および負極板をセパレータを挟んで
交互に積層した極板群は、電槽に挿入する際に、正極板
の積層方向に一定の圧力を印加された状態で配置される
ため、このような正極板を用いてアルカリ蓄電池を組み
立てた場合、正極板に対向して配されたセパレータは、
バリに当接する箇所で局所的に大きな圧力を受けること
になる。そのため、セパレータが局所的に劣化し、極板
間の短絡を生じさせる。
交互に積層した極板群は、電槽に挿入する際に、正極板
の積層方向に一定の圧力を印加された状態で配置される
ため、このような正極板を用いてアルカリ蓄電池を組み
立てた場合、正極板に対向して配されたセパレータは、
バリに当接する箇所で局所的に大きな圧力を受けること
になる。そのため、セパレータが局所的に劣化し、極板
間の短絡を生じさせる。
【０００５】この問題点に対して、特開平８−４５５０
０号公報には、正極板の周辺部の厚さを同中央側の厚さ
よりも薄くする方法が開示されている。この中で、正極
板の端部の厚さを同中央部の厚さよりも０．０１ｍｍ薄
くすることにより、従来法では約５％であった短絡発生
率が約３％に低下することが報告されている。しかし、
この値も充分とはいえず、さらに短絡発生率を低減させ
ることが求められている。
０号公報には、正極板の周辺部の厚さを同中央側の厚さ
よりも薄くする方法が開示されている。この中で、正極
板の端部の厚さを同中央部の厚さよりも０．０１ｍｍ薄
くすることにより、従来法では約５％であった短絡発生
率が約３％に低下することが報告されている。しかし、
この値も充分とはいえず、さらに短絡発生率を低減させ
ることが求められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な正極板のせん断面端部に生じるバリに起因する正負極
間の短絡を抑制することのできる信頼性の高いアルカリ
蓄電池用正極板を提供することを目的とする。
な正極板のせん断面端部に生じるバリに起因する正負極
間の短絡を抑制することのできる信頼性の高いアルカリ
蓄電池用正極板を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のアルカリ蓄電池
用正極板の製造法は、せん断によりバリの生じた正極板
端面を、用いるセパレータの厚さに対する比で０．５以
上の面取り幅で、かつ、面取り角３０〜６０度で研磨し
て面取りするものである。これにより、正極板の厚さ方
向に伸びたバリを除去するか、あるいは、完全に除去で
きなくてもその正極板厚さ方向の長さを短くすることが
でき、アルカリ蓄電池を組み立てた際に、負極板との短
絡を抑制することができる。
用正極板の製造法は、せん断によりバリの生じた正極板
端面を、用いるセパレータの厚さに対する比で０．５以
上の面取り幅で、かつ、面取り角３０〜６０度で研磨し
て面取りするものである。これにより、正極板の厚さ方
向に伸びたバリを除去するか、あるいは、完全に除去で
きなくてもその正極板厚さ方向の長さを短くすることが
でき、アルカリ蓄電池を組み立てた際に、負極板との短
絡を抑制することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明のアルカリ蓄電池用正極板
の製造法は、シート状の金属製多孔体に活物質混合物を
充填する工程と、金属製多孔体を所定寸法にせん断する
工程と、金属製多孔体のせん断面のバリの発生した端部
を、極板と積層して用いるセパレータの厚さに対する比
で０．５以上の面取り幅で、かつ、面取り角３０〜６０
度で研磨して除去する工程を含むものである。本発明の
他のアルカリ蓄電池用正極板の製造法は、シート状の金
属製多孔体を所定寸法にせん断する工程と、前記金属製
多孔体に活物質混合物を充填する工程と、前記金属製多
孔体のせん断面のバリの発生した端部を、極板と積層し
て用いるセパレータの厚さに対する比で０．５以上の面
取り幅で、かつ、面取り角３０〜６０度で研磨して除去
する工程を含むものである。
の製造法は、シート状の金属製多孔体に活物質混合物を
充填する工程と、金属製多孔体を所定寸法にせん断する
工程と、金属製多孔体のせん断面のバリの発生した端部
を、極板と積層して用いるセパレータの厚さに対する比
で０．５以上の面取り幅で、かつ、面取り角３０〜６０
度で研磨して除去する工程を含むものである。本発明の
他のアルカリ蓄電池用正極板の製造法は、シート状の金
属製多孔体を所定寸法にせん断する工程と、前記金属製
多孔体に活物質混合物を充填する工程と、前記金属製多
孔体のせん断面のバリの発生した端部を、極板と積層し
て用いるセパレータの厚さに対する比で０．５以上の面
取り幅で、かつ、面取り角３０〜６０度で研磨して除去
する工程を含むものである。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。水
酸化ニッケル粉末と水酸化コバルト粉末を重量比で１０
０：１０として混合した後この混合粉末に水を加えてペ
ースト状にした。このペーストを支持体である厚さ１．
５ｍｍの発泡ニッケル基板中に充填した。ついで、この
発泡ニッケル基板を乾燥し、加圧成型した後、ポリテト
ラフルオロエチレン粉末の水性ディスパージョンに浸漬
した。この後、再度乾燥し、幅９０ｍｍ、長さ７０ｍｍ
にせん断して正極板を得た。
酸化ニッケル粉末と水酸化コバルト粉末を重量比で１０
０：１０として混合した後この混合粉末に水を加えてペ
ースト状にした。このペーストを支持体である厚さ１．
５ｍｍの発泡ニッケル基板中に充填した。ついで、この
発泡ニッケル基板を乾燥し、加圧成型した後、ポリテト
ラフルオロエチレン粉末の水性ディスパージョンに浸漬
した。この後、再度乾燥し、幅９０ｍｍ、長さ７０ｍｍ
にせん断して正極板を得た。
【００１０】得られた正極板１のせん断面６の端部を、
図１に示すグラインダ４で研磨し、バリ３を除去した。
このグラインダ４は、ステンレス鋼製で、円柱状の軸部
４ａと、両端に配された軸部４ａと同一軸の筒部４ｂ
と、軸部４ａと筒部４ｂの間の円錐状のテーパ部４ｃか
らなり、表面にダイヤモンド研磨が施されている。グラ
インダ４は、この軸を中心として回転し、テーパ部４ｃ
により正極板１のせん断面６のバリ３の発生した端部を
研磨する。なお、図中、上下方向を正極板１の厚さ方向
とした。以上のようにして、図２に示すように、せん断
面６の端部に平坦な研磨面５を形成した。また、面取り
角βは４５度で一定とし、面取り幅αをそれぞれ変化さ
せたものを作製した。
図１に示すグラインダ４で研磨し、バリ３を除去した。
このグラインダ４は、ステンレス鋼製で、円柱状の軸部
４ａと、両端に配された軸部４ａと同一軸の筒部４ｂ
と、軸部４ａと筒部４ｂの間の円錐状のテーパ部４ｃか
らなり、表面にダイヤモンド研磨が施されている。グラ
インダ４は、この軸を中心として回転し、テーパ部４ｃ
により正極板１のせん断面６のバリ３の発生した端部を
研磨する。なお、図中、上下方向を正極板１の厚さ方向
とした。以上のようにして、図２に示すように、せん断
面６の端部に平坦な研磨面５を形成した。また、面取り
角βは４５度で一定とし、面取り幅αをそれぞれ変化さ
せたものを作製した。
【００１１】一方、水素吸蔵合金粉末と、導電材として
カーボン粉末と、結着剤としてカルボキシメチルセルロ
ースおよびスチレンブタジエンゴムを混合して水に分散
させたスラリーを調製した。このスラリーをパンチング
メタルに塗着、乾燥した後、ローラで圧延し、幅９０ｍ
ｍ、長さ７０ｍｍにせん断して負極板を得た。
カーボン粉末と、結着剤としてカルボキシメチルセルロ
ースおよびスチレンブタジエンゴムを混合して水に分散
させたスラリーを調製した。このスラリーをパンチング
メタルに塗着、乾燥した後、ローラで圧延し、幅９０ｍ
ｍ、長さ７０ｍｍにせん断して負極板を得た。
【００１２】このようにして得られた正極板１０枚と負
極板１１枚にそれぞれリード片を接続し、これらを、そ
の間にセパレータとして厚さ０．２ｍｍのポリプロピレ
ン製の不織布を挟んで交互に積層して電槽に挿入した。
次いで、この電槽内に電解液として比重１．３０の水酸
化カリウム水溶液を注入し、電槽開口部を封口して単電
池を作製した。
極板１１枚にそれぞれリード片を接続し、これらを、そ
の間にセパレータとして厚さ０．２ｍｍのポリプロピレ
ン製の不織布を挟んで交互に積層して電槽に挿入した。
次いで、この電槽内に電解液として比重１．３０の水酸
化カリウム水溶液を注入し、電槽開口部を封口して単電
池を作製した。
【００１３】正極板の面取り幅αの異なるそれぞれの単
電池各１０００個ずつについて、０．１Ｃで１時間充電
し、１０分間放置した後の電圧が０．５Ｖ以下のものを
短絡したものとみなし、短絡発生率を測定した。図４に
その結果を示す。これによると、面取り幅αが大きくな
るにつれて短絡発生率は低下することがわかる。特に、
面取り幅αのセパレータの厚さに対する比が０．５以上
になると、短絡発生率は０．６％とほぼ一定で優れた値
を示すことがわかる。
電池各１０００個ずつについて、０．１Ｃで１時間充電
し、１０分間放置した後の電圧が０．５Ｖ以下のものを
短絡したものとみなし、短絡発生率を測定した。図４に
その結果を示す。これによると、面取り幅αが大きくな
るにつれて短絡発生率は低下することがわかる。特に、
面取り幅αのセパレータの厚さに対する比が０．５以上
になると、短絡発生率は０．６％とほぼ一定で優れた値
を示すことがわかる。
【００１４】次に、面取り角βについて検討を行った。
ここで、セパレータ厚に対する面取り幅αの比を０．６
で一定とし、面取り角βを１０〜８０度とした正極板を
用いた単電池をそれぞれ１０００個ずつ作製し、上記と
同様に短絡発生率を求めた。その結果を図５に示す。こ
れによると、面取り角βが３０〜６０度の範囲におい
て、短絡発生率は０．４〜０．５％とほぼ一定で優れた
値を示すことがわかる。
ここで、セパレータ厚に対する面取り幅αの比を０．６
で一定とし、面取り角βを１０〜８０度とした正極板を
用いた単電池をそれぞれ１０００個ずつ作製し、上記と
同様に短絡発生率を求めた。その結果を図５に示す。こ
れによると、面取り角βが３０〜６０度の範囲におい
て、短絡発生率は０．４〜０．５％とほぼ一定で優れた
値を示すことがわかる。
【００１５】上記実施例では、支持体に活物質混合物を
充填した後、所定寸法にせん断して正極板に用いたが、
あらかじめ支持体を所定寸法にせん断した後に、これに
活物質混合物を充填してもよい。この場合、先に活物質
混合物を充填した場合と比べて、せん断の際のバリの程
度は大きくなるが、上記面取り幅の範囲内で研磨するこ
とにより、同様の効果が得られる。さらに、正極板のせ
ん断面の端部を面取りして、平面状に加工したが、Ｒを
つけた曲面状に加工しても同様の効果が得られる。この
場合の曲率半径を上記の面取り幅と同様の範囲とすれば
よい。
充填した後、所定寸法にせん断して正極板に用いたが、
あらかじめ支持体を所定寸法にせん断した後に、これに
活物質混合物を充填してもよい。この場合、先に活物質
混合物を充填した場合と比べて、せん断の際のバリの程
度は大きくなるが、上記面取り幅の範囲内で研磨するこ
とにより、同様の効果が得られる。さらに、正極板のせ
ん断面の端部を面取りして、平面状に加工したが、Ｒを
つけた曲面状に加工しても同様の効果が得られる。この
場合の曲率半径を上記の面取り幅と同様の範囲とすれば
よい。
【００１６】
【発明の効果】本発明によると、正極板端部のバリに起
因する正負極間の短絡を抑制することができる。また、
これを用いることにより、信頼性の高いアルカリ蓄電池
を提供することができる。
因する正負極間の短絡を抑制することができる。また、
これを用いることにより、信頼性の高いアルカリ蓄電池
を提供することができる。
【図１】本発明の実施例の正極板のせん断面研磨手段を
示す正面図である。
示す正面図である。
【図２】同正極板を示す図であり、（ａ）は要部の正面
図、（ｂ）は要部の斜視図である。
図、（ｂ）は要部の斜視図である。
【図３】正極支持体のせん断工程のバリの発生を示す正
面図であり、（ａ）はせん断前、（ｂ）はせん断時、
（ｃ）はせん断後を示す。
面図であり、（ａ）はせん断前、（ｂ）はせん断時、
（ｃ）はせん断後を示す。
【図４】本発明の実施例の正極板のせん断面の面取り幅
と、これを用いたアルカリ蓄電池の短絡発生率を示す特
性図である。
と、これを用いたアルカリ蓄電池の短絡発生率を示す特
性図である。
【図５】本発明の実施例の正極板のせん断面の面取り角
と、これを用いたアルカリ蓄電池の短絡発生率を示す特
性図である。
と、これを用いたアルカリ蓄電池の短絡発生率を示す特
性図である。
１ 正極板 １ａ 金属製多孔体 ２ カッター ３ バリ ４ グラインダ ４ａ 軸部 ４ｂ 筒部 ４ｃ テーパ部 ５ 研磨面 ６ せん断面 α 面取り幅 β 面取り角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 生駒 宗久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−89717（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/02 - 4/04 H01M 4/14 - 4/34
Claims (2)
- 【請求項１】 シート状の金属製多孔体に活物質混合物
を充填する工程と、前記金属製多孔体を所定寸法にせん
断する工程と、前記金属製多孔体のせん断面のバリの発
生した端部を、極板と積層して用いるセパレータの厚さ
に対する比で０．５以上の面取り幅で、かつ、面取り角
３０〜６０度で除去する工程を含むアルカリ蓄電池用正
極板の製造法。 - 【請求項２】 シート状の金属製多孔体を所定寸法にせ
ん断する工程と、前記金属製多孔体に活物質混合物を充
填する工程と、前記金属製多孔体のせん断面のバリの発
生した端部を、極板と積層して用いるセパレータの厚さ
に対する比で０．５以上の面取り幅で、かつ、面取り角
３０〜６０度で研磨して除去する工程を含むアルカリ蓄
電池用正極板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16316396A JP3350359B2 (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | アルカリ蓄電池用正極板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16316396A JP3350359B2 (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | アルカリ蓄電池用正極板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1012229A JPH1012229A (ja) | 1998-01-16 |
| JP3350359B2 true JP3350359B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=15768439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16316396A Expired - Lifetime JP3350359B2 (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | アルカリ蓄電池用正極板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3350359B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100684508B1 (ko) | 2005-03-28 | 2007-02-22 | 주식회사로케트전기 | 초박형 망간전지의 전극 및 그 제조법 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3909032B2 (ja) * | 2003-03-31 | 2007-04-25 | 日産ディーゼル工業株式会社 | 電気二重層キャパシタの製造方法 |
| JP5433478B2 (ja) * | 2010-03-26 | 2014-03-05 | 三菱重工業株式会社 | 電池セル |
-
1996
- 1996-06-24 JP JP16316396A patent/JP3350359B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100684508B1 (ko) | 2005-03-28 | 2007-02-22 | 주식회사로케트전기 | 초박형 망간전지의 전극 및 그 제조법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1012229A (ja) | 1998-01-16 |
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