JPH08329954A - 電池用極板及びその製造方法 - Google Patents
電池用極板及びその製造方法Info
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- JPH08329954A JPH08329954A JP7131502A JP13150295A JPH08329954A JP H08329954 A JPH08329954 A JP H08329954A JP 7131502 A JP7131502 A JP 7131502A JP 13150295 A JP13150295 A JP 13150295A JP H08329954 A JPH08329954 A JP H08329954A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電池のサイクル寿命を延ばすことができ、短
絡防止を図ることができる三次元網目構造の発泡金属板
を集電体として用いる電池用極板を簡単に且つ低コスト
で得る。 【構成】 三次元網目構造の発泡金属板の厚み方向の両
側から発泡金属板の厚み方向の中央部に向かってペース
ト状活物質を発泡金属板に充填した後に、発泡金属板を
厚み方向に加圧圧縮する。これにより、発泡金属板の厚
み方向中央部に位置する細孔部22aが厚み方向両側に
位置する両側部に位置する細孔部22bよりも大きく圧
縮する。
絡防止を図ることができる三次元網目構造の発泡金属板
を集電体として用いる電池用極板を簡単に且つ低コスト
で得る。 【構成】 三次元網目構造の発泡金属板の厚み方向の両
側から発泡金属板の厚み方向の中央部に向かってペース
ト状活物質を発泡金属板に充填した後に、発泡金属板を
厚み方向に加圧圧縮する。これにより、発泡金属板の厚
み方向中央部に位置する細孔部22aが厚み方向両側に
位置する両側部に位置する細孔部22bよりも大きく圧
縮する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電池用極板及びその製造
方法に関するものであり、特に三次元網目構造の発泡金
属板を集電体として用いる電池用極板及びその製造方法
に関するものである。
方法に関するものであり、特に三次元網目構造の発泡金
属板を集電体として用いる電池用極板及びその製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】密閉形アルカリ蓄電池等に用いられる電
池用極板として、多数の穴のあいた鋼板の縁を折り曲げ
た皿状のポケットを集電体として用いるポケット式極板
や、焼結基板に化学含浸によって水酸化ニッケル(活物
質)を充填した焼結式極板が知られている。ポケット式
極板は、簡単に製造できるという特徴を有しており、焼
結式極板は、電池性能及び信頼性が高いという特徴を有
している。近年、これらの極板の長所をそれぞれ取り入
れた極板として、三次元網目構造の発泡金属を集電体と
して用いた極板が提案された。この種の極板は、まずウ
レタン等の発泡プラスチックにニッケルをめっきした後
に発泡プラスチックを熱分解して発泡金属からなる三次
元網目状構造体を作る。そして、この三次元網目状構造
体に水酸化ニッケルを主成分とするペースト状活物質を
充填して活物質層を形成した後に厚み方向に加圧して完
成する。発泡金属を集電体として用いた場合、焼結式極
板と同様に集電体が三次元網目構造を有しているので、
ポケット式極板に比べて、集電性能及び活物質の保持性
能が向上するという利点がある。また発泡金属に直接ペ
ースト状活物質を充填して製造できるので、焼結式極板
に比べて製造が容易になるという利点がある。また、焼
結基板の多孔度が80%程度であるのに対して、発泡金
属の多孔度は90%を超えるため、活物質の充填量を増
やして、極板の容量を高めることができるという利点が
ある。しかしながら、焼結式極板では、集電体の厚み中
央部の穿孔板により、引っ張り強度を高く維持できるの
に対して、発泡金属を集電体として用いた極板では、引
っ張り強度が低く、電池を製造する工程において、集電
体の亀裂や切断による短絡が発生しやすいという問題が
あった。また、焼結式極板では、集電体に形成される細
孔の径が10μm程度であり、活物質と集電体の骨格部
との距離を10μm以内とすることができるのに対し
て、発泡金属の集電体に形成される細孔の径は焼結式極
板に比べて20倍から100倍程度大きい。そのため、
焼結式極板に比べて活物質と集電体の骨格部との距離が
長くなり、活物質の保持能力が低下して、電池の充放電
中に活物質が脱落しやすくなり、電池のサイクル寿命が
短かくなるという問題があった。そこで、特開平5−3
25980号公報等に示されるように、発泡金属の厚み
方向の中央部付近に繊維状金属を配置して、集電体の引
っ張り強度を高めたり、集電体の活物質保持能力を高く
した極板が提案された。
池用極板として、多数の穴のあいた鋼板の縁を折り曲げ
た皿状のポケットを集電体として用いるポケット式極板
や、焼結基板に化学含浸によって水酸化ニッケル(活物
質)を充填した焼結式極板が知られている。ポケット式
極板は、簡単に製造できるという特徴を有しており、焼
結式極板は、電池性能及び信頼性が高いという特徴を有
している。近年、これらの極板の長所をそれぞれ取り入
れた極板として、三次元網目構造の発泡金属を集電体と
して用いた極板が提案された。この種の極板は、まずウ
レタン等の発泡プラスチックにニッケルをめっきした後
に発泡プラスチックを熱分解して発泡金属からなる三次
元網目状構造体を作る。そして、この三次元網目状構造
体に水酸化ニッケルを主成分とするペースト状活物質を
充填して活物質層を形成した後に厚み方向に加圧して完
成する。発泡金属を集電体として用いた場合、焼結式極
板と同様に集電体が三次元網目構造を有しているので、
ポケット式極板に比べて、集電性能及び活物質の保持性
能が向上するという利点がある。また発泡金属に直接ペ
ースト状活物質を充填して製造できるので、焼結式極板
に比べて製造が容易になるという利点がある。また、焼
結基板の多孔度が80%程度であるのに対して、発泡金
属の多孔度は90%を超えるため、活物質の充填量を増
やして、極板の容量を高めることができるという利点が
ある。しかしながら、焼結式極板では、集電体の厚み中
央部の穿孔板により、引っ張り強度を高く維持できるの
に対して、発泡金属を集電体として用いた極板では、引
っ張り強度が低く、電池を製造する工程において、集電
体の亀裂や切断による短絡が発生しやすいという問題が
あった。また、焼結式極板では、集電体に形成される細
孔の径が10μm程度であり、活物質と集電体の骨格部
との距離を10μm以内とすることができるのに対し
て、発泡金属の集電体に形成される細孔の径は焼結式極
板に比べて20倍から100倍程度大きい。そのため、
焼結式極板に比べて活物質と集電体の骨格部との距離が
長くなり、活物質の保持能力が低下して、電池の充放電
中に活物質が脱落しやすくなり、電池のサイクル寿命が
短かくなるという問題があった。そこで、特開平5−3
25980号公報等に示されるように、発泡金属の厚み
方向の中央部付近に繊維状金属を配置して、集電体の引
っ張り強度を高めたり、集電体の活物質保持能力を高く
した極板が提案された。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の極板では、ニッケル等のメッキ工程を行う前に繊維状
金属を発泡ウレタン中に挟み込まなければならず、集電
体の製造が繁雑になる上、製造コストが高くなるという
問題があった。
の極板では、ニッケル等のメッキ工程を行う前に繊維状
金属を発泡ウレタン中に挟み込まなければならず、集電
体の製造が繁雑になる上、製造コストが高くなるという
問題があった。
【0004】本発明の目的は、繊維状金属等の部材を用
いることなく発泡金属のみで電池のサイクル寿命を延ば
すことができる電池用極板を提供することにある。
いることなく発泡金属のみで電池のサイクル寿命を延ば
すことができる電池用極板を提供することにある。
【0005】本発明の他の目的は、繊維状金属等の部材
を用いることなく発泡金属のみで電池の短絡防止を図る
ことができる電池用捲回形極板を提供することにある。
を用いることなく発泡金属のみで電池の短絡防止を図る
ことができる電池用捲回形極板を提供することにある。
【0006】本発明の更に他の目的は、電池のサイクル
寿命を延ばすし、短絡防止を図ることができる電池用極
板を簡単に低コストで製造する方法を提供することにあ
る。
寿命を延ばすし、短絡防止を図ることができる電池用極
板を簡単に低コストで製造する方法を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、三次元網目構
造の発泡金属板からなる集電体に活物質が充填されてな
る電池用極板を対象にする。本発明では、厚み方向中央
部の骨格部の密度が厚み方向両側に位置する両側部の密
度より大きい。
造の発泡金属板からなる集電体に活物質が充填されてな
る電池用極板を対象にする。本発明では、厚み方向中央
部の骨格部の密度が厚み方向両側に位置する両側部の密
度より大きい。
【0008】発泡金属板を厚み方向に加圧圧縮する電池
用極板では、発泡金属板を厚み方向中央部に位置する細
孔が厚み方向両側に位置する両側部に位置する細孔より
も厚み方向に大きく圧縮する。
用極板では、発泡金属板を厚み方向中央部に位置する細
孔が厚み方向両側に位置する両側部に位置する細孔より
も厚み方向に大きく圧縮する。
【0009】この種の電池用極板を渦捲き状に捲回して
なる渦捲き形極板を有する捲回形電池では、電池用極板
を圧延により加圧圧縮し、圧延の圧延方向に捲回する。
発泡金属板の骨格部は圧延により圧延方向(加圧ローラ
を通過する方向)に伸びる。そのため、発泡金属板を圧
延方向に捲回すると、捲回による骨格部の剥がれを防止
して、電池の短絡を防止できる。
なる渦捲き形極板を有する捲回形電池では、電池用極板
を圧延により加圧圧縮し、圧延の圧延方向に捲回する。
発泡金属板の骨格部は圧延により圧延方向(加圧ローラ
を通過する方向)に伸びる。そのため、発泡金属板を圧
延方向に捲回すると、捲回による骨格部の剥がれを防止
して、電池の短絡を防止できる。
【0010】本発明の電池用極板を製造するには、発泡
金属板の厚み方向両側から発泡金属板の厚み方向の中央
部に向かってペースト状活物質を発泡金属板に充填して
から、集電体を厚み方向に加圧圧縮する。このようにす
ると、ペースト状活物質を集電体に充填した際に、集電
体の厚み方向中央部にペースト状活物質が充填されない
空孔部分が多く形成される。この集電体を厚み方向に加
圧圧縮すると、厚み方向中央部にある集電体の骨格部
は、空孔部分を潰すように大きく潰れ、厚み方向両側部
にある集電体の骨格部は、充填されているペースト状活
物質により、あまり大きく潰れない。そのため、従来の
ように、繁雑な工程を行うことなく、厚み方向中央部の
骨格部の密度が厚み方向両側に位置する両側部の密度よ
り大きい極板を得ることができる。
金属板の厚み方向両側から発泡金属板の厚み方向の中央
部に向かってペースト状活物質を発泡金属板に充填して
から、集電体を厚み方向に加圧圧縮する。このようにす
ると、ペースト状活物質を集電体に充填した際に、集電
体の厚み方向中央部にペースト状活物質が充填されない
空孔部分が多く形成される。この集電体を厚み方向に加
圧圧縮すると、厚み方向中央部にある集電体の骨格部
は、空孔部分を潰すように大きく潰れ、厚み方向両側部
にある集電体の骨格部は、充填されているペースト状活
物質により、あまり大きく潰れない。そのため、従来の
ように、繁雑な工程を行うことなく、厚み方向中央部の
骨格部の密度が厚み方向両側に位置する両側部の密度よ
り大きい極板を得ることができる。
【0011】
【作用】本発明のように、発泡金属板が厚み方向中央部
の骨格部の密度が厚み方向両側に位置する両側部の密度
より大きいと、集電体の厚み方向中央部は、厚み方向両
側部に比べて骨格部の占める体積が大きくなる。その結
果、厚み方向中央部の骨格部が集電体の補強部としての
役割を果たし、極板の強度が高くなる。そのため、極板
を捲回しても電池の短絡を少なくできる。また、厚み方
向中央部の細孔部が圧縮されて小さくなるため、電池に
充放電が繰り返されて活物質が膨脹収縮しても、厚み方
向中央部では、極板の厚みの変動が小さく、集電体の骨
格部と活物質との密着性が低下しない。そのため、厚み
方向中央部の活物質保持能力が高くなって、電池のサイ
クル寿命を延ばすことができる。本発明によれば、この
ように強度が高く、しかも電池のサイクル寿命を延ばす
ことができる極板を従来のように、繁雑な工程を行うこ
となく低コストで簡単に作ることができる。
の骨格部の密度が厚み方向両側に位置する両側部の密度
より大きいと、集電体の厚み方向中央部は、厚み方向両
側部に比べて骨格部の占める体積が大きくなる。その結
果、厚み方向中央部の骨格部が集電体の補強部としての
役割を果たし、極板の強度が高くなる。そのため、極板
を捲回しても電池の短絡を少なくできる。また、厚み方
向中央部の細孔部が圧縮されて小さくなるため、電池に
充放電が繰り返されて活物質が膨脹収縮しても、厚み方
向中央部では、極板の厚みの変動が小さく、集電体の骨
格部と活物質との密着性が低下しない。そのため、厚み
方向中央部の活物質保持能力が高くなって、電池のサイ
クル寿命を延ばすことができる。本発明によれば、この
ように強度が高く、しかも電池のサイクル寿命を延ばす
ことができる極板を従来のように、繁雑な工程を行うこ
となく低コストで簡単に作ることができる。
【0012】
(実施例1)アルカリ蓄電池用捲回形正極板に適用した
本実施例の極板を次のようにして製造した。
本実施例の極板を次のようにして製造した。
【0013】まず、住友電工株式会社がセルメットの商
品名で販売している多孔度95%、厚み1.4mmの発泡
金属条からなる集電体材料を用意した。次に水100g
にメチルセルロースからなるバインダ3gを溶解させた
粘液を作った。そして、田中化学株式会社製の水酸化ニ
ッケル90重量%と住友金属鉱山株式会社製のコバルト
粉末10重量%を混合したものに前述の粘液を加え、こ
れを混練してペースト状活物質を作った。次に図1の概
略図に示す工程ラインにより連続して極板を作った。こ
こで図1の示す工程ラインについて説明する。まず、捲
出機1から捲き出された発泡金属条2は、充填装置3に
よりペースト状活物質が充填される。充填装置3は一対
のペースト状活物質充填槽4a,4bと第1の一対のロ
ーラ5a,5bと第2の一対のローラ6a,6bとから
構成されている。充填槽4a,4bは、発泡金属条2の
厚み方向の両側にそれぞれ配置されており、内部には前
述のペースト状活物質が充填されている。第1の一対の
ローラ5a,5bは充填槽4a,4b内において、ペー
スト状活物質内に約下半部が浸漬するようにそれぞれ配
置されている。第1の一対のローラ5a,5bが回転す
ることにより、ローラ5a,5bの表面には、充填槽4
a,4b内のペースト状活物質がそれぞれ付着する。第
2の一対のローラ6a,6bは、第1の一対のローラ5
a,5bとそれぞれ接触して回転し且つ発泡金属条2を
間に挟むように配置されている。第2の一対のローラ6
a,6bが回転することにより、ローラ6a,6bの表
面には、ローラ5a,5bの表面のペースト状活物質が
それぞれ付着する。そして、ローラ6a,6bの回転と
共に発泡金属条2がローラ6aとローラ6bとの間を通
過して、ローラ6a,6bの表面のペースト状活物質は
発泡金属条2内に充填される。ローラ6aとローラ6b
との間の距離は、発泡金属条2の両側部から厚み方向中
央部に向かってペースト状活物質が少なく充填されるよ
うに設定されている。言い換えるならば、発泡金属条2
の厚み方向中央部にペースト状活物質が充填されない空
孔部分が多く形成されるように設定されている。本実施
例のように、一対のローラを2つ(第1の一対のローラ
5a,5b、第2の一対のローラ6a,6b)設けると
ペースト状活物質の塗着量の制御が容易になる。
品名で販売している多孔度95%、厚み1.4mmの発泡
金属条からなる集電体材料を用意した。次に水100g
にメチルセルロースからなるバインダ3gを溶解させた
粘液を作った。そして、田中化学株式会社製の水酸化ニ
ッケル90重量%と住友金属鉱山株式会社製のコバルト
粉末10重量%を混合したものに前述の粘液を加え、こ
れを混練してペースト状活物質を作った。次に図1の概
略図に示す工程ラインにより連続して極板を作った。こ
こで図1の示す工程ラインについて説明する。まず、捲
出機1から捲き出された発泡金属条2は、充填装置3に
よりペースト状活物質が充填される。充填装置3は一対
のペースト状活物質充填槽4a,4bと第1の一対のロ
ーラ5a,5bと第2の一対のローラ6a,6bとから
構成されている。充填槽4a,4bは、発泡金属条2の
厚み方向の両側にそれぞれ配置されており、内部には前
述のペースト状活物質が充填されている。第1の一対の
ローラ5a,5bは充填槽4a,4b内において、ペー
スト状活物質内に約下半部が浸漬するようにそれぞれ配
置されている。第1の一対のローラ5a,5bが回転す
ることにより、ローラ5a,5bの表面には、充填槽4
a,4b内のペースト状活物質がそれぞれ付着する。第
2の一対のローラ6a,6bは、第1の一対のローラ5
a,5bとそれぞれ接触して回転し且つ発泡金属条2を
間に挟むように配置されている。第2の一対のローラ6
a,6bが回転することにより、ローラ6a,6bの表
面には、ローラ5a,5bの表面のペースト状活物質が
それぞれ付着する。そして、ローラ6a,6bの回転と
共に発泡金属条2がローラ6aとローラ6bとの間を通
過して、ローラ6a,6bの表面のペースト状活物質は
発泡金属条2内に充填される。ローラ6aとローラ6b
との間の距離は、発泡金属条2の両側部から厚み方向中
央部に向かってペースト状活物質が少なく充填されるよ
うに設定されている。言い換えるならば、発泡金属条2
の厚み方向中央部にペースト状活物質が充填されない空
孔部分が多く形成されるように設定されている。本実施
例のように、一対のローラを2つ(第1の一対のローラ
5a,5b、第2の一対のローラ6a,6b)設けると
ペースト状活物質の塗着量の制御が容易になる。
【0014】次に発泡金属条2は、表面に過剰に付着し
たペースト状活物質が一対のスリッタ7a,7bによっ
て掻き取られた後、一対の乾燥機8a,8bにより乾燥
される。その後、発泡金属条2は、プレス機9により厚
み方向に加圧圧縮される。プレス機9は第1の一対の加
圧ローラ10a,10bと第2の一対の加圧ローラ11
a,11bとから構成されている。第1の一対の加圧ロ
ーラ10a,10bは発泡金属条2を間に挟むように配
置されている。第1の一対の加圧ローラ10a,10b
の間を発泡金属条2が通過すると、発泡金属条2は厚み
方向に加圧されて圧延される。これにより、発泡金属条
2には、第1段階の加圧圧縮が行なわれる。第2の一対
の加圧ローラ11a,11bは第1の一対の加圧ローラ
10a,10bと並ぶようにして発泡金属条2を間に挟
むように配置されている。第1段階の加圧圧縮を終えた
発泡金属条2が第2の一対の加圧ローラ11a,11b
の間を通過すると発泡金属条2は更に厚み方向に加圧さ
れて圧延される。これにより、発泡金属条2には、第2
段階の加圧圧縮が行なわれる。本実施例では、第1段階
では比較的大きく圧縮し、第2段階では比較的小さく圧
縮する。2段階で加圧圧縮すると発泡金属条の厚み精度
が向上する。この圧延により、図2に示すように、活物
質21が充填された細孔部22は圧延方向を長径とする
いわゆる紡錘形になる。そして、活物質充填時に空孔部
分が多く形成された厚み方向中央部の細孔部22aは、
空孔部分を潰すように大きく圧縮され、活物質充填時に
ペースト状活物質が十分に充填された厚み方向両側部の
22bは、あまり大きく圧縮されない。また厚み方向中
央部の骨格部23aの密度は厚み方向両側部の骨格部2
3bの密度より大きくなる。その後、プレス機9により
加圧圧縮を終えた発泡金属条2は捲取機12により捲き
取られる。
たペースト状活物質が一対のスリッタ7a,7bによっ
て掻き取られた後、一対の乾燥機8a,8bにより乾燥
される。その後、発泡金属条2は、プレス機9により厚
み方向に加圧圧縮される。プレス機9は第1の一対の加
圧ローラ10a,10bと第2の一対の加圧ローラ11
a,11bとから構成されている。第1の一対の加圧ロ
ーラ10a,10bは発泡金属条2を間に挟むように配
置されている。第1の一対の加圧ローラ10a,10b
の間を発泡金属条2が通過すると、発泡金属条2は厚み
方向に加圧されて圧延される。これにより、発泡金属条
2には、第1段階の加圧圧縮が行なわれる。第2の一対
の加圧ローラ11a,11bは第1の一対の加圧ローラ
10a,10bと並ぶようにして発泡金属条2を間に挟
むように配置されている。第1段階の加圧圧縮を終えた
発泡金属条2が第2の一対の加圧ローラ11a,11b
の間を通過すると発泡金属条2は更に厚み方向に加圧さ
れて圧延される。これにより、発泡金属条2には、第2
段階の加圧圧縮が行なわれる。本実施例では、第1段階
では比較的大きく圧縮し、第2段階では比較的小さく圧
縮する。2段階で加圧圧縮すると発泡金属条の厚み精度
が向上する。この圧延により、図2に示すように、活物
質21が充填された細孔部22は圧延方向を長径とする
いわゆる紡錘形になる。そして、活物質充填時に空孔部
分が多く形成された厚み方向中央部の細孔部22aは、
空孔部分を潰すように大きく圧縮され、活物質充填時に
ペースト状活物質が十分に充填された厚み方向両側部の
22bは、あまり大きく圧縮されない。また厚み方向中
央部の骨格部23aの密度は厚み方向両側部の骨格部2
3bの密度より大きくなる。その後、プレス機9により
加圧圧縮を終えた発泡金属条2は捲取機12により捲き
取られる。
【0015】このようにして作成された発泡金属条2を
図3(A)の点線に示すように、加圧ローラ10a,1
0b及び加圧ローラ11a,11bによる圧延方向(極
板が工程ラインで流れる方向)AAが長手方向になるよ
うに部分的に切断して本実施例の陽極板を完成した。
図3(A)の点線に示すように、加圧ローラ10a,1
0b及び加圧ローラ11a,11bによる圧延方向(極
板が工程ラインで流れる方向)AAが長手方向になるよ
うに部分的に切断して本実施例の陽極板を完成した。
【0016】次に本実施例の陽極板とペースト式負極板
とをセパレータを介して積層した極板群を作った。そし
て図3(B)に示すように、陽極板の加圧ローラの圧延
方向AAが捲回方向になるように極板群を捲回してから
これを電池缶内に配置してAA型捲回式電池を完成し
た。
とをセパレータを介して積層した極板群を作った。そし
て図3(B)に示すように、陽極板の加圧ローラの圧延
方向AAが捲回方向になるように極板群を捲回してから
これを電池缶内に配置してAA型捲回式電池を完成し
た。
【0017】(比較例1)本比較例の極板は、加圧ロー
ラによる圧延方向と直交する方向を捲回方向とする捲回
用正極板であり、正極板を形成する発泡金属条は実施例
1と同様にして製造した。
ラによる圧延方向と直交する方向を捲回方向とする捲回
用正極板であり、正極板を形成する発泡金属条は実施例
1と同様にして製造した。
【0018】本比較例の極板は、発泡金属条を図4
(A)の点線に示すように、加圧ローラ10a,10b
及び加圧ローラ11a,11bの圧延方向(極板が工程
ラインで流れる方向)と直交する方向BBが長手方向に
なるように部分的に切断して完成した。
(A)の点線に示すように、加圧ローラ10a,10b
及び加圧ローラ11a,11bの圧延方向(極板が工程
ラインで流れる方向)と直交する方向BBが長手方向に
なるように部分的に切断して完成した。
【0019】そして、本比較例の陽極板とペースト式負
極板とをセパレータを介して積層した極板群を作った。
そして図4(B)に示すように、陽極板の加圧ローラの
圧延方向と直交する方向BBが捲回方向になるように極
板群を捲回してからこれを電池缶内に配置してAA型捲
回式電池を完成した。
極板とをセパレータを介して積層した極板群を作った。
そして図4(B)に示すように、陽極板の加圧ローラの
圧延方向と直交する方向BBが捲回方向になるように極
板群を捲回してからこれを電池缶内に配置してAA型捲
回式電池を完成した。
【0020】(比較例2)本比較例の陽極板は、図5の
概略図に示す従来の工程ラインにより連続して作った。
この工程ラインは本実施例の製造に用いた図1の工程ラ
インとペースト状活物質充填工程が異なっている。本工
程ラインでは、発泡金属条32を直接ペースト状活物質
充填槽33に浸漬して、発泡金属条32にペースト状活
物質を充填した。この工程ラインでは、発泡金属条32
内全体にほぼ均等にペースト状活物質が充填されるの
で、発泡金属条32がプレス機9により厚み方向に加圧
圧縮されても、図6に示すように、細孔部34は、厚み
方向中央部、両側部にかかわらず、ほぼ同じ形状を有し
ている。そして、本比較例の陽極板は実施例1と同様に
極板を加圧ローラの圧延方向が長手方向になるように部
分的に切断して作った。そして実施例1と同様に陽極板
の加圧ローラの圧延方向が捲回方向になるように極板群
を捲回してAA型捲回式電池を完成した。
概略図に示す従来の工程ラインにより連続して作った。
この工程ラインは本実施例の製造に用いた図1の工程ラ
インとペースト状活物質充填工程が異なっている。本工
程ラインでは、発泡金属条32を直接ペースト状活物質
充填槽33に浸漬して、発泡金属条32にペースト状活
物質を充填した。この工程ラインでは、発泡金属条32
内全体にほぼ均等にペースト状活物質が充填されるの
で、発泡金属条32がプレス機9により厚み方向に加圧
圧縮されても、図6に示すように、細孔部34は、厚み
方向中央部、両側部にかかわらず、ほぼ同じ形状を有し
ている。そして、本比較例の陽極板は実施例1と同様に
極板を加圧ローラの圧延方向が長手方向になるように部
分的に切断して作った。そして実施例1と同様に陽極板
の加圧ローラの圧延方向が捲回方向になるように極板群
を捲回してAA型捲回式電池を完成した。
【0021】(比較例3)本比較例は、特開平5−32
5980号公報に示されるように、発泡金属の厚み方向
の中央部付近に繊維状金属を配置した集電体を図5に示
す従来の工程ラインにより連続して作った。図7は本比
較例の陽極板の概略断面図である。本比較例の陽極板は
繊維状金属40により、厚み方向の中央部の細孔部42
aは、両側部の細孔部42bより体積が小さい。
5980号公報に示されるように、発泡金属の厚み方向
の中央部付近に繊維状金属を配置した集電体を図5に示
す従来の工程ラインにより連続して作った。図7は本比
較例の陽極板の概略断面図である。本比較例の陽極板は
繊維状金属40により、厚み方向の中央部の細孔部42
aは、両側部の細孔部42bより体積が小さい。
【0022】本比較例の陽極板は実施例1と同様に極板
が加圧ローラの圧延方向が長手方向になるように部分的
に切断して作った。
が加圧ローラの圧延方向が長手方向になるように部分的
に切断して作った。
【0023】そして実施例1と同様に陽極板の加圧ロー
ラの圧延方向が捲回方向になるように極板群を捲回して
AA型捲回式電池を完成した。
ラの圧延方向が捲回方向になるように極板群を捲回して
AA型捲回式電池を完成した。
【0024】次に上記の各種の電池を用いて試験を行っ
た。
た。
【0025】まず、各電池の製造コスト比率と電池作成
時における短絡発生率を調べた。表1はその結果を示し
ている。
時における短絡発生率を調べた。表1はその結果を示し
ている。
【0026】
【表1】 本表において、製造コスト比率は実施例1の電池の製造
コストを1.0とした場合の各電池の製造コストの比率
である。また、短絡発生率はそれぞれ1000個の電池
を作り、その中で電池作成時に短絡が生じた電池の数で
ある。本表より実施例1の電池は比較例3の電池に比べ
て、製造コストが低いのが分る。また実施例1の電池は
比較例1〜3の電池に比べて電池作成時における短絡が
少ないのが分る。実施例1の電池の短絡発生率が低いの
は、加圧圧縮された集電体の厚み方向中央部が極板の補
強材としての役割を果たし、極板の引っ張り強度が高く
なったためであると考えられる。
コストを1.0とした場合の各電池の製造コストの比率
である。また、短絡発生率はそれぞれ1000個の電池
を作り、その中で電池作成時に短絡が生じた電池の数で
ある。本表より実施例1の電池は比較例3の電池に比べ
て、製造コストが低いのが分る。また実施例1の電池は
比較例1〜3の電池に比べて電池作成時における短絡が
少ないのが分る。実施例1の電池の短絡発生率が低いの
は、加圧圧縮された集電体の厚み方向中央部が極板の補
強材としての役割を果たし、極板の引っ張り強度が高く
なったためであると考えられる。
【0027】次に各電池に、25±3℃の周囲温度にお
いて1.0CmA で150%充電した後に1.0CmA で
1.0Vまで放電する充放電を繰り返して各電池のサイ
クル寿命特性を調べた。図8はその測定結果を示してい
る。本図より、実施例1の電池は、比較例1〜3の電池
に比べて、サイクル寿命が延びるのが分る。これは、実
施例1の極板は、中央部に穿孔板を有する焼結式極板の
ように、厚み方向両側部より厚み方向中央部の細孔が小
さくなっているためである。そのため、充放電による活
物質の膨脹収縮にもかかわらず、厚み方向中央部では、
厚みの変動が小さく、集電体の骨格部と活物質との密着
性が良好になるためであると考えられる。なお上記実施
例では、アルカリ蓄電池用正極板に本発明を適用した例
を示したが、本発明は、アルカリ蓄電池用カドミウム負
極板に適用しても構わない。また水素極板、亜鉛極板、
鉄極板、酸化水銀極板、炭素極板等の他の極板に本発明
を適用しても構わない。
いて1.0CmA で150%充電した後に1.0CmA で
1.0Vまで放電する充放電を繰り返して各電池のサイ
クル寿命特性を調べた。図8はその測定結果を示してい
る。本図より、実施例1の電池は、比較例1〜3の電池
に比べて、サイクル寿命が延びるのが分る。これは、実
施例1の極板は、中央部に穿孔板を有する焼結式極板の
ように、厚み方向両側部より厚み方向中央部の細孔が小
さくなっているためである。そのため、充放電による活
物質の膨脹収縮にもかかわらず、厚み方向中央部では、
厚みの変動が小さく、集電体の骨格部と活物質との密着
性が良好になるためであると考えられる。なお上記実施
例では、アルカリ蓄電池用正極板に本発明を適用した例
を示したが、本発明は、アルカリ蓄電池用カドミウム負
極板に適用しても構わない。また水素極板、亜鉛極板、
鉄極板、酸化水銀極板、炭素極板等の他の極板に本発明
を適用しても構わない。
【0028】以下、明細書に記載した複数の発明の中で
いくつかの発明についてその構成を示す。
いくつかの発明についてその構成を示す。
【0029】(1) ペースト状活物質を付着した一対
のローラの間に三次元網目構造の発泡金属条を通過させ
て前記発泡金属条の厚み方向両側から前記発泡金属条の
厚み方向中央部に向かって前記ペースト状活物質の充填
量が少なくなるように、ペースト状活物質を充填した後
に、前記発泡金属条を一対の加圧ローラで圧延して厚み
方向に加圧圧縮し、アルカリ蓄電池用陽極板を製造する
アルカリ蓄電池用陽極板の製造方法。
のローラの間に三次元網目構造の発泡金属条を通過させ
て前記発泡金属条の厚み方向両側から前記発泡金属条の
厚み方向中央部に向かって前記ペースト状活物質の充填
量が少なくなるように、ペースト状活物質を充填した後
に、前記発泡金属条を一対の加圧ローラで圧延して厚み
方向に加圧圧縮し、アルカリ蓄電池用陽極板を製造する
アルカリ蓄電池用陽極板の製造方法。
【0030】(2) ペースト状活物質充填装置により
三次元網目構造の発泡金属条にペースト状活物質を充填
した後に、前記発泡金属条を一対の加圧ローラで圧延し
て厚み方向に加圧圧縮して電池用極板を製造する電池用
極板製造装置において、前記ペースト状活物質充填装置
は、一対のペースト状活物質充填槽と第1の一対のロー
ラと第2の一対のローラとからなり、前記一対のペース
ト状活物質充填槽には、ペースト状活物質がそれぞれ充
填されており、前記第1の一対のローラは、ペースト状
活物質充填槽内に、ペースト状活物質内に部分的に浸漬
するようにそれぞれ配置されており、前記第2の一対の
ローラは、前記第1の一対のローラとそれぞれ接触して
回転し且つ前記発泡金属条を間に挟むように配置されて
おり、前記第2の一対のローラの間の距離は、前記発泡
金属条の厚み方向両側から厚み方向中央部に向かってペ
ースト状活物質が少なく充填されるように設定されてい
ることを特徴とする電池用極板製造装置。
三次元網目構造の発泡金属条にペースト状活物質を充填
した後に、前記発泡金属条を一対の加圧ローラで圧延し
て厚み方向に加圧圧縮して電池用極板を製造する電池用
極板製造装置において、前記ペースト状活物質充填装置
は、一対のペースト状活物質充填槽と第1の一対のロー
ラと第2の一対のローラとからなり、前記一対のペース
ト状活物質充填槽には、ペースト状活物質がそれぞれ充
填されており、前記第1の一対のローラは、ペースト状
活物質充填槽内に、ペースト状活物質内に部分的に浸漬
するようにそれぞれ配置されており、前記第2の一対の
ローラは、前記第1の一対のローラとそれぞれ接触して
回転し且つ前記発泡金属条を間に挟むように配置されて
おり、前記第2の一対のローラの間の距離は、前記発泡
金属条の厚み方向両側から厚み方向中央部に向かってペ
ースト状活物質が少なく充填されるように設定されてい
ることを特徴とする電池用極板製造装置。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、発泡金属板は、厚み方
向中央部の骨格部の密度が厚み方向両側に位置する両側
部の密度より大きいので、厚み方向中央部の骨格部が集
電体の補強部としての役割を果たし、極板の強度が高く
なる。そのため、極板を捲回しても電池の短絡を少なく
できる。また、厚み方向中央部の細孔部が圧縮されて小
さくなるため、厚み方向中央部の活物質保持能力が高く
なって、電池のサイクル寿命を延ばすことができる。本
発明によれば、このように強度が高く、しかも電池のサ
イクル寿命を延ばすことができる極板を従来のように、
繁雑な工程を行うことなく低コストで簡単に作ることが
できる。
向中央部の骨格部の密度が厚み方向両側に位置する両側
部の密度より大きいので、厚み方向中央部の骨格部が集
電体の補強部としての役割を果たし、極板の強度が高く
なる。そのため、極板を捲回しても電池の短絡を少なく
できる。また、厚み方向中央部の細孔部が圧縮されて小
さくなるため、厚み方向中央部の活物質保持能力が高く
なって、電池のサイクル寿命を延ばすことができる。本
発明によれば、このように強度が高く、しかも電池のサ
イクル寿命を延ばすことができる極板を従来のように、
繁雑な工程を行うことなく低コストで簡単に作ることが
できる。
【図1】 本実施例の極板を製造する工程ラインの概略
図である。
図である。
【図2】 本実施例の極板の概略断面図である。
【図3】 (A)は試験に用いた極板の切断の態様を示
す図である。(B)は試験に用いた極板の捲回の態様を
示す図である。
す図である。(B)は試験に用いた極板の捲回の態様を
示す図である。
【図4】 (A)は試験に用いた極板の切断の態様を示
す図である。(B)は試験に用いた極板の捲回の態様を
示す図である。
す図である。(B)は試験に用いた極板の捲回の態様を
示す図である。
【図5】 比較例の極板を製造する工程ラインの概略図
である。
である。
【図6】 比較例の極板の概略断面図である。
【図7】 他の比較例の極板の概略断面図である。
【図8】 試験に用いた電池のサイクル寿命特性を示す
図である。
図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 三次元網目構造の発泡金属板からなる集
電体に活物質が充填されてなる電池用極板において、 前記発泡金属板は厚み方向中央部の骨格部の密度が厚み
方向両側に位置する両側部の密度より大きいことを特徴
とする電池用極板。 - 【請求項2】 三次元網目構造の発泡金属板からなる集
電体に活物質が充填され、 前記発泡金属板が厚み方向に加圧圧縮されてなる電池用
極板において、 前記発泡金属板は厚み方向中央部に位置する細孔が厚み
方向両側に位置する両側部に位置する細孔よりも厚み方
向に大きく圧縮されていることを特徴とする電池用極
板。 - 【請求項3】 請求項2に記載の電池用極板を渦捲き状
に捲回してなる渦捲き形極板を有する捲回形電池におい
て、 前記電池用極板は圧延により加圧圧縮され且つ前記圧延
の圧延方向に捲回されていることを特徴とする捲回形電
池。 - 【請求項4】 三次元網目構造の発泡金属板からなる集
電体にペースト状活物質を充填した後に前記発泡金属板
を厚み方向に加圧圧縮して電池用極板を製造する方法に
おいて、 前記発泡金属板の厚み方向の両側から前記発泡金属板の
厚み方向の中央部に向かって前記ペースト状活物質を前
記発泡金属板に充填することを特徴とする電池用極板の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7131502A JPH08329954A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 電池用極板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7131502A JPH08329954A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 電池用極板及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08329954A true JPH08329954A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15059523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7131502A Abandoned JPH08329954A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 電池用極板及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08329954A (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999038221A1 (en) * | 1998-01-23 | 1999-07-29 | Eltech Systems Corporation | Metal foam support, electrode and method of making same |
KR101373723B1 (ko) * | 2013-07-23 | 2014-03-13 | 주식회사 비츠로셀 | 리튬일차전지의 양극 제조방법 |
JP2015191702A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 電池用正極板、アルカリ蓄電池、及び電池用正極板の製造方法 |
CN111370705A (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-03 | 本田技研工业株式会社 | 固体电池用电极及固体电池 |
EP3809490A1 (en) | 2019-10-15 | 2021-04-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode for lithium ion secondary batteries and lithium ion secondary battery |
EP3809491A1 (en) | 2019-10-15 | 2021-04-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode for lithium ion secondary batteries and lithium ion secondary battery |
EP3866221A1 (en) | 2020-02-14 | 2021-08-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Lithium-ion secondary battery electrode and lithium-ion secondary battery |
EP3869596A1 (en) | 2020-02-18 | 2021-08-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode for lithium ion secondary batteries and lithium ion secondary battery |
EP3879598A1 (en) | 2020-03-13 | 2021-09-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery |
US20220200009A1 (en) * | 2020-12-17 | 2022-06-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Secondary battery electrode |
EP4033563A2 (en) | 2021-01-22 | 2022-07-27 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode and electricity storage device |
EP4037011A1 (en) | 2021-02-01 | 2022-08-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode and electricity storage device |
US11735799B2 (en) | 2020-03-23 | 2023-08-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Lithium ion secondary battery |
-
1995
- 1995-05-30 JP JP7131502A patent/JPH08329954A/ja not_active Abandoned
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999038221A1 (en) * | 1998-01-23 | 1999-07-29 | Eltech Systems Corporation | Metal foam support, electrode and method of making same |
KR101373723B1 (ko) * | 2013-07-23 | 2014-03-13 | 주식회사 비츠로셀 | 리튬일차전지의 양극 제조방법 |
JP2015191702A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 電池用正極板、アルカリ蓄電池、及び電池用正極板の製造方法 |
CN111370705B (zh) * | 2018-12-26 | 2023-07-14 | 本田技研工业株式会社 | 固体电池用电极及固体电池 |
CN111370705A (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-03 | 本田技研工业株式会社 | 固体电池用电极及固体电池 |
EP3809490A1 (en) | 2019-10-15 | 2021-04-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode for lithium ion secondary batteries and lithium ion secondary battery |
EP3809491A1 (en) | 2019-10-15 | 2021-04-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode for lithium ion secondary batteries and lithium ion secondary battery |
EP3866221A1 (en) | 2020-02-14 | 2021-08-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Lithium-ion secondary battery electrode and lithium-ion secondary battery |
EP3869596A1 (en) | 2020-02-18 | 2021-08-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode for lithium ion secondary batteries and lithium ion secondary battery |
EP3879598A1 (en) | 2020-03-13 | 2021-09-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery |
US11735799B2 (en) | 2020-03-23 | 2023-08-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Lithium ion secondary battery |
US20220200009A1 (en) * | 2020-12-17 | 2022-06-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Secondary battery electrode |
EP4033563A2 (en) | 2021-01-22 | 2022-07-27 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode and electricity storage device |
EP4037011A1 (en) | 2021-02-01 | 2022-08-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode and electricity storage device |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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