JPH0536436A - 蓄電池用極板群及びその製造方法 - Google Patents

蓄電池用極板群及びその製造方法

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JPH0536436A
JPH0536436A JP3189971A JP18997191A JPH0536436A JP H0536436 A JPH0536436 A JP H0536436A JP 3189971 A JP3189971 A JP 3189971A JP 18997191 A JP18997191 A JP 18997191A JP H0536436 A JPH0536436 A JP H0536436A
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JP
Japan
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electrode plate
active material
plate group
solution holder
electrolytic solution
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JP3189971A
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English (en)
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Yasushi Matsumura
康司 松村
Yoshihiko Inui
仁彦 乾
Ichiro Mukoya
一郎 向谷
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Resonac Corp
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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Publication date
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    • 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
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 極板の活物質と電解液保持体との密着性を高
める。 【構成】 陰極板21と陽極板22との間に1枚の電解
液保持体23を配置する。各極板21,22の活物質層
を電解液保持体23の側面部23a内に食い込ませるよ
うに形成する。具体的には、電解液保持体23の上に一
方の側面を当接させるように多孔状集電体を積層し、多
孔状集電体の他方の側面側から活物質ペーストを多孔状
集電体に充填する。活物質ペーストが乾燥する前に多孔
状集電体の他方の側面上に次の電解液保持体23を積層
する。必要な層数を得るまで同じ工程を繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、積層される複数枚の極
板間に電解液保持体が配置されてなる蓄電池用極板群及
びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6(a)及び(b)は、それぞれ従来
鉛蓄電池用極板群で採用されている典型的な極板群a及
びbの構造の模式図を示している。極板群aは、事前に
製造しておいた陽極板1と陰極板2とを電解液保持体3
を間に挟んで順次積層して構成される。極板群bを製造
する場合には、薄形電解液保持体14の上に格子体やパ
ンチングメタル等からなる多孔状集電体の一方の側面を
当接させ、該集電体に他方の側面側から活物質ペースト
を充填し、次に活物質ペーストが乾燥する前に集電体の
他方の側面に薄形電解液保持体14を当接させてこれを
乾燥することにより、陰極板ユニット11及び陽極板ユ
ニット12を事前に製造しておく。そして極板群を組み
立てる際に、ある程度厚みのある電解液保持体13を間
に挟むようにして陰極板ユニット11及び陽極板ユニッ
ト12を積層して極板群を製造する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の極板群aでは、
陽極板1と陰極板2とが単に電解液保持体3と接触して
いる構造であるため、活物質が脱落しやすい。また陽極
板1と陰極板2の活物質層は組み立てる際にすでに固化
した状態にあるため、両極板1及び2と電解液保持体3
との間の密着性が悪い。これに対して従来の極板群bで
は、陰極板ユニット11及び陽極板ユニット12は、活
物質層が薄形電解液保持体14に食い込んだ構造となっ
ているため、活物質層の脱落は防止できるものの、薄形
電解液保持体14と電解液保持体13との間の密着性が
悪いという問題がある。薄形電解液保持体14と電解液
保持体13との間の密着性の悪化は、充電時の電解液の
移動の妨げとなり、放電容量とサイクル寿命の低下を招
く問題がある。本発明の目的は、上記課題を解決できる
蓄電池用極板群及びその製造方法を提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の蓄電池用極板群
では、複数枚の極板間にはそれぞれ1枚の電解液保持体
のみを配置する。そして各極板の活物質層を、電解液保
持体の側面部内に食い込むようにして形成している。こ
こで電解液保持体の側面部とは、電解液保持体の側面の
表面から厚み方向に活物質ペーストが含浸する所定の深
さを有する部分を意味している。異なる極性の極板間に
配置される電解液保持体は、両側に配置される極板の活
物質が食い込んでいる2つの側面部の間に必要十分な電
解液保持層を形成できるだけの厚みを有している。また
同じ極性の極板間に配置される電解液保持体では、少な
くとも両側にそれぞれ側面部が形成できる厚みを有して
いる。
【0005】本発明の方法では、まず電解液保持体の上
に一方の側面を当接させるように多孔状集電体を積層す
る(集電体積層工程)。次に多孔状集電体の他方の側面
側から活物質ペーストを該多孔状集電体に充填する(充
填工程)。次に活物質ペーストが乾燥する前に、多孔状
集電体の他方の側面上に次の電解液保持体を当接させる
ように積層する(電解液保持体積層工程)。そしてこの
工程を順次繰り返して所望の極板群を製造する。電解液
保持体積層工程の後に充填した活物質ペーストを一次乾
燥させる一次乾燥工程を実施してもよい。なお本願明細
書において多孔状集電体とは、格子体やエキスパンドメ
タルのように、厚み方向に複数の貫通孔が分散して形成
された集電体を言う。
【0006】
【作用】本発明の蓄電池用極板群では、二枚の極板間に
配置された1枚の電解液保持体の両側面部内に二枚の極
板の活物質がそれぞれ食い込んでいるため、極板群を構
成する極板と電解液保持体とは全て結合状態にあり、密
着不良による充放電特性の低下を防止できる。電解液保
持体積層工程の後に充填した活物質ペーストを一次乾燥
させる一次乾燥工程を実施すると、位置ずれなく確実に
極板群を製造できる。
【0007】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。図1(A)及び(B)は、本発明により構成
した二種類の鉛蓄電池用極板群A及びBの模式図をそれ
ぞれ示している。図1(A)の極板群Aでは、陰極板2
1と陽極板22との間に厚みの厚い1枚の電解液保持体
23が配置され、両側の陰極板21の外側には薄形電解
液保持体(リテーナ紙)24が配置されている。陰極板
21と陽極板22と電解液保持体23及び24とは、各
極板の活物質が電解液保持体23及び24の表面部23
aに食い込んだ状態で相互に密着して結合されている。
【0008】図2は、極板群Aの一部拡大模式図を示し
ている。この図を用いて極板群Aの製造方法の要点を説
明すると次のようになる。まず公知のガラス繊維不織布
等からなる電解液保持体23の上に、鉛または鉛合金か
らなる格子体(図示せず)の一方の側面を当接配置させ
る。そしてこの格子体の他方の側面側からこの格子体の
格子部内に公知の活物質ペーストを充填する。格子体に
充填された活物質は、格子体に形成された孔部を通って
電解液保持体23の表面から内部に浸透する。なお活物
質ペーストは粘性を持っているため、電解液保持体23
の表面から厚み方向にある程度の深さまでしか浸透しな
い。活物質ペーストが浸透した部分が電解液保持体23
の表面部23aである。次に活物質ペーストが乾燥する
前に格子体の他方の側面上に次の電解液保持体23を当
接配置する。この際に、次の電解液保持体中にも活物質
ペーストが含浸するように、ある程度の圧力を積層方向
に加えるのが好ましい。以後同じ工程を繰り返して必要
な数だけ極板を積層する。極板群を形成した後は、熟
成、乾燥処理を行い、その後に群溶接を行って極板群を
完成する。なお1つの極板を電解液保持体の上に積層す
る毎に、一次乾燥工程を実施して活物質ペーストを一次
乾燥させながら極板の積層を行ってもよい。このように
すると極板群がかなり多層になっても確実に活物質ペー
ストを乾燥させることができる上、各極板の位置決めを
確実に行える。電解液保持体への電解液の注入は、真空
引き等の技術を用いて行うことができる。なお図2にお
いて、21a及び22aはそれぞれ極板耳部である。
【0009】図1(B)の極板群Bは、図1(A)の極
板群Aの陽極板22が同極積層型陽極板から構成されて
いる点を除いては、極板群Aと同じである。したがって
図1(B)において、図1(A)に示した極板群Aを構
成する部材と同じ部材には、図1(A)に示した符号に
10を加えた符号を付してその説明を省略する。同極積
層型陽極板とは、複数枚の単位陽極板32,32を薄形
電解液保持体35を介して積層し、各単位陽極板32,
32を相互に接続して1つの陽極板を構成するものであ
る。図3は図1(B)の要部の拡大模式図を示してい
る。単位陽極板32,32を積層する場合には、薄形電
解液保持体35の内部で活物質が短絡し合っても支障が
無いため、薄形電解液保持体35の厚みは電解液保持体
33よりも薄い。極板群Bを積層した後に、単位陽極板
32,32の極板耳部32a,32aは相互に接続され
る。
【0010】次に極板群A及びBの性能を確認するため
に、極板群A及びBと同様の積層構造で2V−1.5A
hの試験用鉛蓄電池を作成した。また比較のために図6
(a)及び(b)に示した従来の極板群a及びbと同様
の積層構造で2V−1.5Ahの比較用鉛蓄電池を作成
した。そしてこれらの電池を用いて初期容量試験を行い
その結果を図4に示した。試験の放電条件は、1CA放
電、終止電圧1.6V、雰囲気温度25±1℃であっ
た。なお図4において、符号a,b,A及びBは、それ
ぞれ極板群a,b,A,Bと同様の構造を有する電池の
試験結果である。この試験結果から、本発明の電池A及
びBによれば、従来の電池a及びbと比べて放電容量を
大幅に増大できることが判る。また同じ電池を用いてサ
イクル寿命試験を行った結果を図5に示した。サイクル
寿命試験は、放電を1CA、終止電圧1.6Vで行い、
充電を2.45V、制限電流0.3CAで5時間行い、
その後に1時間の休止を行う充放電サイクルで行った。
雰囲気温度条件は25±1℃であった。図5から、本発
明の極板群を用いた電池A及びBは、従来の電池a及び
bと比べて50回以上サイクル寿命が延びることが判
る。
【0011】
【発明の効果】本発明の蓄電池用極板群によれば、二枚
の極板間に配置された1枚の電解液保持体の両側面部内
に二枚の極板の活物質がそれぞれ食い込んでいるため、
極板群を構成する極板と電解液保持体とは全て結合状態
にあり、密着不良による充放電特性の低下を防止できる
利点がある。また本発明の方法によれば本発明の蓄電池
用極板群を簡単に製造できる。更に電解液保持体積層工
程の後に充填した活物質ペーストを一次乾燥させる一次
乾燥工程を実施すると、位置ずれなく確実に極板群を製
造できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)及び(B)はそれぞれ本発明の蓄電池用
極板群の実施例の構成の模式図である。
【図2】図1(A)の部分拡大模式図である。
【図3】図1(B)の要部の部分拡大模式図である。
【図4】本発明の極板群を備えた電池と従来の極板群を
備えた電池について行った初期容量試験における放電容
量の測定値を棒グラフで示す図である。
【図5】本発明の極板群を備えた電池と従来の極板群を
備えた電池について行ったサイクル寿命試験の結果を棒
グラフで示す図である。
【図6】(a)及び(b)はそれぞれ従来の蓄電池用極
板群の構成の模式図である。
【符号の説明】
1,21,31…陰極板、2,22…陽極板、32…単
位陽極板、3,13,23,33…電解液保持体、23
a…電解液保持体の表面部、14,24,34,35…
薄形電解液保持体。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 積層される複数枚の極板間に電解液保持
    体が配置されてなる蓄電池用極板群であって、 前記複数枚の極板間にはそれぞれ1枚の電解液保持体が
    配置され、各極板の活物質層は前記電解液保持体の側面
    部内に食い込むようにして形成されていることを特徴と
    する蓄電池用極板群。
  2. 【請求項2】 積層される複数枚の極板間に電解液保持
    体が配置されてなる蓄電池用極板群の製造方法であっ
    て、 電解液保持体の上に一方の側面を当接させるように多孔
    状集電体を積層する集電体積層工程と、 前記多孔状集電体の他方の側面側から活物質ペーストを
    該多孔状集電体に充填する充填工程と、 前記活物質ペーストが乾燥する前に前記多孔状集電体の
    前記他方の側面上に次の電解液保持体を当接させるよう
    に積層する電解液保持体積層工程とを順次繰り返して極
    板群を製造することを特徴とする蓄電池用極板群の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 前記電解液保持体積層工程の後に充填し
    た活物質ペーストを一次乾燥させる一次乾燥工程を実施
    する請求項2に記載の蓄電池用極板群の製造方法。
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