JPH08190913A - 電池用極板 - Google Patents
電池用極板Info
- Publication number
- JPH08190913A JPH08190913A JP7002584A JP258495A JPH08190913A JP H08190913 A JPH08190913 A JP H08190913A JP 7002584 A JP7002584 A JP 7002584A JP 258495 A JP258495 A JP 258495A JP H08190913 A JPH08190913 A JP H08190913A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current collector
- flat
- electrode plate
- dimensionally
- working
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- 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
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 平板状集電体上の活物質の保持能力を高める
とともに、集電効率に優れた極板用集電体を提供する。 【構成】 表面に多数の立体加工部があり、この立体加
工部は集電体平面から厚さ方向に立体化されているもの
である。
とともに、集電効率に優れた極板用集電体を提供する。 【構成】 表面に多数の立体加工部があり、この立体加
工部は集電体平面から厚さ方向に立体化されているもの
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電池用極板の改良に関
するものであり、とくに活物質の保持性および集電性の
改善に関するものである。
するものであり、とくに活物質の保持性および集電性の
改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一次電池、二次電池を問わず、電池用極
板では活物質やその他の構成材料をペースト状やスラリ
ー状にして、導電性集電体に塗布あるいは充填する場合
が多い。
板では活物質やその他の構成材料をペースト状やスラリ
ー状にして、導電性集電体に塗布あるいは充填する場合
が多い。
【０００３】これらの集電体には面積あたりの充填量の
確保、および高い集電特性が求められており、さらにこ
れらを長期的に安定して維持できることが重要な要素で
ある。
確保、および高い集電特性が求められており、さらにこ
れらを長期的に安定して維持できることが重要な要素で
ある。
【０００４】なかでもペースト式極板を用いる鉛蓄電池
では充放電の繰り返しによる活物質同士や活物質と集電
体との結合力の低下に伴う寿命の低下が顕著であって、
長期にわたり安定に活物質を保持でき集電特性に優れる
新しい集電体がのぞまれている。
では充放電の繰り返しによる活物質同士や活物質と集電
体との結合力の低下に伴う寿命の低下が顕著であって、
長期にわたり安定に活物質を保持でき集電特性に優れる
新しい集電体がのぞまれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
鉛蓄電池には、エキスパンド格子体やパンチングメタル
基板が集電体として用いられていた。
鉛蓄電池には、エキスパンド格子体やパンチングメタル
基板が集電体として用いられていた。
【０００６】エキスパンド格子体では格子の内側に充填
された活物質はとくに大きい開口部を有する格子体では
格子体によって支持されていないため、充放電時に格子
体から脱落し易かった。
された活物質はとくに大きい開口部を有する格子体では
格子体によって支持されていないため、充放電時に格子
体から脱落し易かった。
【０００７】また、パンチングメタル基板では基板上に
塗着された活物質層において基板から厚さ方向に遠い位
置にある活物質の放電反応の集電効率が良くなく、また
活物質の保持力の点でも問題があった。
塗着された活物質層において基板から厚さ方向に遠い位
置にある活物質の放電反応の集電効率が良くなく、また
活物質の保持力の点でも問題があった。
【０００８】さらにパンチング基板の開孔部の周囲にバ
リを設けて集電効率や活物質保持力を高めることが提案
されているが、バリ部分だけでは充分に改善することが
できなかった。
リを設けて集電効率や活物質保持力を高めることが提案
されているが、バリ部分だけでは充分に改善することが
できなかった。
【０００９】本発明は、これらの課題を解決するもので
あり、平板状集電体上の活物質の保持能力を高めるとと
もに集電体平面部から離れた位置に存在する活物質の充
放電反応の集電効率を向上させることができる電池用極
板を提供するものである。
あり、平板状集電体上の活物質の保持能力を高めるとと
もに集電体平面部から離れた位置に存在する活物質の充
放電反応の集電効率を向上させることができる電池用極
板を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の電池用極板は集電体に、表面に多数の立
体加工部を設けた平板状集電体を用いており、前記立体
加工部が集電体平面から厚さ方向に立体化されたもので
ある。
めに、本発明の電池用極板は集電体に、表面に多数の立
体加工部を設けた平板状集電体を用いており、前記立体
加工部が集電体平面から厚さ方向に立体化されたもので
ある。
【００１１】
【作用】本構成では、集電体の平面部分に所定の形状に
切り欠き加工された加工部を多数形成し、これを集電体
平面から厚さ方向に向かって立体化しているので、集電
体上に配された活物質層をこれらの立体加工部により滑
らないように強固に保持することができる。
切り欠き加工された加工部を多数形成し、これを集電体
平面から厚さ方向に向かって立体化しているので、集電
体上に配された活物質層をこれらの立体加工部により滑
らないように強固に保持することができる。
【００１２】これによって電池の充放電時に活物質が集
電体から脱落することはなく、電池の充放電サイクル寿
命を向上させることができる。
電体から脱落することはなく、電池の充放電サイクル寿
命を向上させることができる。
【００１３】また、前記立体加工部は活物質層中にくい
込んだ状態で存在しているので、従来より活物質層の中
上部に存在する活物質と集電体との距離を短かくするこ
とができ、活物質全体の放電反応の集電効率を向上させ
て電池の充放電特性を向上させることができる。
込んだ状態で存在しているので、従来より活物質層の中
上部に存在する活物質と集電体との距離を短かくするこ
とができ、活物質全体の放電反応の集電効率を向上させ
て電池の充放電特性を向上させることができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照にしなが
ら説明する。
ら説明する。
【００１５】図１および図２に本発明の電池用集電体の
作製時の様子を示す。図１（Ａ）（Ｂ）において、１は
平板状集電体であり、２はＵ字形に切り欠き加工された
加工部分であり、３は集電体平面部と連続している連続
部である。そして図１（Ｂ）に示したように加工部分２
は集電体平面から厚さ方向に向かって２段にかぎ状に立
体化されて立体加工部分２′が構成されている。この立
体加工部分２′は第一平坦部４と第二平坦部５とからな
っている。６は集電体平面部から立ち上がる部分に設け
られた小孔、７は第一平坦部４に設けられたやや長い小
孔であって切り欠き時にあらかじめ設けた小孔である。
作製時の様子を示す。図１（Ａ）（Ｂ）において、１は
平板状集電体であり、２はＵ字形に切り欠き加工された
加工部分であり、３は集電体平面部と連続している連続
部である。そして図１（Ｂ）に示したように加工部分２
は集電体平面から厚さ方向に向かって２段にかぎ状に立
体化されて立体加工部分２′が構成されている。この立
体加工部分２′は第一平坦部４と第二平坦部５とからな
っている。６は集電体平面部から立ち上がる部分に設け
られた小孔、７は第一平坦部４に設けられたやや長い小
孔であって切り欠き時にあらかじめ設けた小孔である。
【００１６】図３、図４に本発明の集電体の他の例を示
す。図３に示すようにこの集電体は加工部分２の左右に
連続部３を備えており、連続部分の内側の加工部分を図
４に示すように２段の高さになるように立体化してい
る。
す。図３に示すようにこの集電体は加工部分２の左右に
連続部３を備えており、連続部分の内側の加工部分を図
４に示すように２段の高さになるように立体化してい
る。
【００１７】図５、図６には図２で示した集電体の他の
例を示す。図５に示したようにこの集電体では立体加工
部分２′の集合体の周囲にこれの高さとほぼ同等の高さ
を有する凸部からなる枠体部分８が形成されており、図
６に示すように立体加工部分２′と枠体部分８によって
活物質をより強く保持することができる。
例を示す。図５に示したようにこの集電体では立体加工
部分２′の集合体の周囲にこれの高さとほぼ同等の高さ
を有する凸部からなる枠体部分８が形成されており、図
６に示すように立体加工部分２′と枠体部分８によって
活物質をより強く保持することができる。
【００１８】次に、図１に示す集電体を以下のようにし
て作製した。まず厚み１８０μｍの鉛−カルシウム−錫
合金からなる平板を用意した。
て作製した。まず厚み１８０μｍの鉛−カルシウム−錫
合金からなる平板を用意した。
【００１９】連続部３の幅を１ｍｍとし、Ｕ字形の加工
部２を縦横左右に１ｍｍ間隔で形成した。そして、この
加工部２を行ごとに上下交互になるようにロータリー金
型で立体加工した。そして第一平坦部４の高さｈ1を
０．５ｍｍ，第二平坦部５の高さｈ2を１．０ｍｍとし
た。また、小孔７，８を形成したものとしないものを作
製し、それぞれを集電体Ａ，Ｂとした。
部２を縦横左右に１ｍｍ間隔で形成した。そして、この
加工部２を行ごとに上下交互になるようにロータリー金
型で立体加工した。そして第一平坦部４の高さｈ1を
０．５ｍｍ，第二平坦部５の高さｈ2を１．０ｍｍとし
た。また、小孔７，８を形成したものとしないものを作
製し、それぞれを集電体Ａ，Ｂとした。
【００２０】つぎに集電体Ａ，Ｂに既存の鉛粉、硫酸、
水を主成分とするペーストを充填した後切断して充填量
７５ｇ，面積１００ｃｍ2の極板を得た。それぞれを極
板Ａ，Ｂとした。
水を主成分とするペーストを充填した後切断して充填量
７５ｇ，面積１００ｃｍ2の極板を得た。それぞれを極
板Ａ，Ｂとした。
【００２１】また、集電体にエキスパンド格子体を用い
た以外は、上記と同様の極板を作製し、これを極板Ｃと
した。
た以外は、上記と同様の極板を作製し、これを極板Ｃと
した。
【００２２】つぎにこれらの極板Ａ，Ｂ，Ｃを用いてＪ
ＩＳ１３０１の３６Ｂ２０に相当する電池を作製し、電
池Ａ，Ｂ，Ｃとして６０℃の温度下で１時間率の電流で
セルあたり１．７５Ｖまでの放電と１、２時間の充電を
くりかえして寿命試験をおこなった。図７はその寿命試
験の結果を示す。
ＩＳ１３０１の３６Ｂ２０に相当する電池を作製し、電
池Ａ，Ｂ，Ｃとして６０℃の温度下で１時間率の電流で
セルあたり１．７５Ｖまでの放電と１、２時間の充電を
くりかえして寿命試験をおこなった。図７はその寿命試
験の結果を示す。
【００２３】図からわかるように電池Ａ，Ｂは電池Ｃよ
りサイクル寿命特性が向上した。とくに電池Ａではかぎ
状に立体化された立体加工部に小孔部分を設けているの
で、集電体の表裏面の電導性が良くなり集電性が向上し
てさらにサイクル寿命が向上した。
りサイクル寿命特性が向上した。とくに電池Ａではかぎ
状に立体化された立体加工部に小孔部分を設けているの
で、集電体の表裏面の電導性が良くなり集電性が向上し
てさらにサイクル寿命が向上した。
【００２４】なお、図８から図９のようにまた図１０か
ら図１１のように加工して得た他の形状を有する立体加
工部を備えた集電体でも良く、立体加工部はかぎ状や段
状にして立体化する以外に、台形状，半球形状，山形
状，波形状等の形状を採用しても良い。
ら図１１のように加工して得た他の形状を有する立体加
工部を備えた集電体でも良く、立体加工部はかぎ状や段
状にして立体化する以外に、台形状，半球形状，山形
状，波形状等の形状を採用しても良い。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明では、平板状集電体
に所定の形状に切り欠かれた加工部を多数設け、これら
の加工部を集電体平面から厚さ方向に立体化しているの
で、立体加工部の存在によって集電体平面部から離れた
位置に存在する活物質に対しての集電効率を向上させる
ことができ、電池の充放電特性を向上させることができ
る。また、立体加工部がかぎ状等になっているので活物
質を強く保持することができ、極板からの活物質の脱落
を防止して長寿命の電池を提供することができる。
に所定の形状に切り欠かれた加工部を多数設け、これら
の加工部を集電体平面から厚さ方向に立体化しているの
で、立体加工部の存在によって集電体平面部から離れた
位置に存在する活物質に対しての集電効率を向上させる
ことができ、電池の充放電特性を向上させることができ
る。また、立体加工部がかぎ状等になっているので活物
質を強く保持することができ、極板からの活物質の脱落
を防止して長寿命の電池を提供することができる。
【００２６】また、立体加工部に小孔を設けることによ
り、さらに活物質の保持力および極板の集電特性を向上
させることができる。
り、さらに活物質の保持力および極板の集電特性を向上
させることができる。
【図１】（Ａ） 本発明の極板用集電体の作製時の様子
を示す平面図 （Ｂ） 同断面図
を示す平面図 （Ｂ） 同断面図
【図２】（Ａ） 本発明の極板用集電体の平面図 （Ｂ） 同断面図
【図３】（Ａ） 本発明の他の極板用集電体の作製時の
様子を示す図 （Ｂ） 同断面図
様子を示す図 （Ｂ） 同断面図
【図４】（Ａ） 本発明の他の極板用集電体の平面図 （Ｂ） 同断面図
【図５】立体加工部分の集合の周囲に枠体を設けた本発
明の集電体を示す図
明の集電体を示す図
【図６】同断面図
【図７】電池の充放電サイクル寿命特性を示す図
【図８】（Ａ） 本発明の他の極板用集電体の作製時の
様子を示す図 （Ｂ） 同断面図
様子を示す図 （Ｂ） 同断面図
【図９】（Ａ） 本発明の他の極板用集電体の平面図 （Ｂ） 同断面図
【図１０】（Ａ） 本発明の他の極板用集電体の作製時
の様子を示す図 （Ｂ） 同断面図
の様子を示す図 （Ｂ） 同断面図
【図１１】（Ａ） 本発明の他の極板用集電体の平面図 （Ｂ） 同断面図
１ 平板状集電体 ２ 加工部分 ２′ 立体加工部分 ３ 連続部 ４ 第一平坦部 ５ 第二平坦部 ６ 小孔 ７ 小孔 ８ 枠体部分
Claims (5)
- 【請求項１】表面に多数の立体加工部を備えた平板状集
電体とこの集電体の少なくとも一方の面に付与された活
物質層とからなり、前記平板状集電体の立体加工部は一
部が集電体平面部と連続しているとともに他の部分が所
定の形状に切り欠き加工されておりこの加工部分が集電
体平面から集電体の厚さ方向に立体化された電池用極
板。 - 【請求項２】立体加工部分の頂点部よりも下位の位置に
小孔を備える請求項１記載の電池用極板。 - 【請求項３】１つの立体加工部分に複数の高さの水平段
部を備える請求項１記載の電池用極板。 - 【請求項４】立体加工部分の周囲に、この立体加工部の
高さとほぼ同等の高さを有する凸部からなる枠体部分を
備えた請求項１記載の電池用極板。 - 【請求項５】立体加工部分は上方または／および下方に
向かって立体化されている請求項１記載の電池用極板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7002584A JPH08190913A (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | 電池用極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7002584A JPH08190913A (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | 電池用極板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08190913A true JPH08190913A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=11533428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7002584A Pending JPH08190913A (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | 電池用極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08190913A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107017381A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-08-04 | 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 | 一种动力电池 |
-
1995
- 1995-01-11 JP JP7002584A patent/JPH08190913A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107017381A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-08-04 | 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 | 一种动力电池 |
| CN107017381B (zh) * | 2017-05-03 | 2024-06-04 | 江苏正力新能电池技术有限公司 | 一种动力电池 |
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