JPS63298964A - 扁平型電池の正極の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は扁平型電池の正極の製造方法の改良に関するも
のである。

［従来の技術］ 近年、薄型電子機器例えば薄型ラジオ、薄型電卓などの
発達により、その電源として用いる電池も薄型化が進ん
できている。電池の電界液としては水溶液系、非水溶媒
系のものが提案されているが、エネルギー密度が高いこ
とから負極作用物質にアルカリ金属を用いた非水溶媒系
の電池が主流になっている。ところで厚さが１ｎ以下の
扁平型電池に用いられる正極は従来、次のような方法に
製造されている。即ち第２図に示すように正極端子板１
上に枠体２をその開口部が塗布すべき正極合剤ペースト
領域に対応するよう配置した後、この枠体２の開口部内
に正極作用物質をふくむ正極合剤ペースト３を充填した
後、スキージ例えばへら４を前記枠体２表面に添って移
動させ、該ペースト３を展伸させて正極端子板上に所定
厚さ、形状の正極合剤ペーストを塗布する。つづいて、
枠体２を取外し乾燥した後、乾燥正極合剤ペーストを成
形することにより第３図に示すように正極端子板１上に
正極合剤５を形成し、正極を製造する。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の正極の製造方法では正極合剤ペー
スト３をヘラ４の移動により展伸させる際、ペースト３
はその粘稠性を持つため、ヘラ４の移動方向における終
端側はど展伸塗布された正極合剤ペーストの密度が高く
なる現象が生じた。

すなわち、第２図においてヘラ４をＡの方向に向けて移
動し正極合剤ペースト３を展伸塗布しようとした場合、
見かけ上の塗布厚さは均一であるかのように見えるが、
始端側４ａと終端４ｂのペースト密度を比較すると明ら
かに終端部４ｂの密度が高いことが確認された。このこ
とは、次工程で塗布されたペースト３を乾燥した後一定
圧力で成形しようとした場合、終端部が始端部に比べ密
度が高いため第３図に示されたように形成された正極合
剤５の厚さは始端部’５　ａに比べ終端部Ｖ／ｂが厚く
なってしまい、均一な厚さの正極合剤を有する正極を製
造できない問題が生じた。このことは、厚さ１ｕ以下の
扁平型電池を構成する上で電池総厚や、放電容量のバラ
ツキを生じることから重大な問題となった。

このようなことから、ヘラでの展伸方向を第４図に示す
ように中心から上下左右４方向に移動させて密度のばら
つきを改善する方法が考えられる。

この方法によれば密度のバラツキは小さくなったが、密
度の均一化は未だ不十分であり、また作業性が煩雑とな
る問題点を生じた。

本発明は、上記問題点を改善するためになされたもので
、正極合剤ペースト塗布時の密度のバラツキを小さくで
き成形後において正極合剤を一定の厚さに形成できる扁
平型電池の正極の製造法を提供しようとするものである
。

［問題点を解決するための手段］ 正極端子板に正極合剤を形成してなる正極と負極端子板
に負極金属を圧着してなる負極とをセパレータを介して
対向、配置し、前記正負極端子板の周辺を絶縁封口体で
密閉口した構造の扁平型電池における正極の製造方法に
おいて、前記正極端子板上、薄板状の枠体を該枠体の開
口部が形成すべき正極合剤領域と対応するように配置し
、該薄板状の枠体の開口部に正極合剤ペーストを充填す
るように枠体に網体を配置した後ステージを前記網体表
面にそって移動させ前記正極合剤ペーストを展伸させて
′前記正極端子板に塗布することを特徴とする扁平型電
池の正極の製造方法である。

上記網体としては、網目形状が矩形状のものや菱型のも
の等を挙げることができる。網体の材質としては金属、
合成樹脂等を挙げることができる。

特に、網体の剛性等を考慮すると金属性の網体が好まし
い。具体的には、一般の金属やエキスバンドメタルが適
している。

上記網体の網目寸法については、第５図に示す如と＜ｃ
、ｄとを比較して短辺となる寸法が０．５〜１０ｍの範
囲であることが好ましい。この理由は、網目寸法を０．
５１１Ｊ１未満にすると、網目を介して正極合剤ペース
トを塗布し′た後、枠体をペーストから脱離する場合、
網体自身にペーストが引っ張り込まれて均一な厚さの正
極合剤を塗布することが困難となるからである。一方網
目寸法が１０ｍ１！を越えると、網体を介しての正極合
剤ペーストの展伸に際して展伸累積の細分化効果を十分
達成できなくなる恐れがある。

上記網体の厚さは、０．０５〜０．５Ｍの範囲が好まし
い。この理由は、その厚さを０．０５ｍａ＋未満にする
と、ペーストの展伸を網目の中に抑え込むことができず
、目的とする効果を得難くなる。一方、０．５　ｒｕｎ
を越えると、網体の脱離において網目にペーストが付着
し、均一な厚さ、形状の正極合剤の形成が困難となる。

［作用コ 本発明によれば、正極端子板上に枠体を配置し、該枠体
の開口部内に正極合剤ペーストを充填すると共に、網体
を該枠体上に配置した後スキージ−を前記網体面に沿っ
て移動させ、正極合剤ペーストを展伸させることによっ
て、密度のばらつきが非常に少ない均一な密度の正極合
剤を正極端子板表面に塗布できる。即ち、前述した従来
法において第２図に示したようにヘラ４を枠体２上に沿
って移動させるとペーストに加わる圧力が始端部４ａに
比べて終端部４ｂはど高くなるため、塗布された正極合
剤ペースト３は終端部はど密度が高くなる。

これに対して、本発明では正極合剤ペーストが枠体とス
キージの間に介在された網体の網目の範囲での展伸、累
積される。つまり網体の該網目でスキージによる展伸、
累積が細分化され、密度のばらつきを網目寸法内で止め
ることができ、結果的には枠体の開口部に対応して塗布
された正極合剤ペーストの密度のばらつきを著しく減少
できる。

従って、正極端子板上に均一な密度の正極合剤ペースト
を塗布できるため、その後の乾燥１．成形により一定の
厚さ、形状の正極合剤を有する正極を製造でき、ひいて
はこの正極を用いることによって放電容量のばらつき、
電池総厚のばらつきを解消した扁平型電池を得ることが
できる。

［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例′を第１図（ａ）、（ｂ）を参照
して説明する。

実施例１ まず、二酸化マンガン９０重量％と黒鉛１０重量％の混
合物にテトラフルオロエチレン２重量％と水との分散液
を混合撹拌した粘稠性の正極合剤ペーストを調製した。

次いで第１図（ａ）に示すように例えば厚さ０　、０５
ｖｔｒｔｒ　、外径寸法２０ｍ　Ｘ　４０ｍｍのステン
レスからなる正極端子板１１上に枠体１２を該枠体１２
の開口部及び塗布すべき正極合剤ペースト１３を該枠体
１２の開口部内に充填した。つづいて、前記枠体１２上
に網目寸法が２Ｍ×３鰭、厚さ０．０２ｍｘｔのＳＵＳ
製網製網体表４表面って矢印Ａの如くその始端から終端
に向って１回だけ移動させて正極合剤ペースト１３を正
極端子板１１上に塗布した（同図（ｂ）図示）。

次いで、前記枠体及び枠体を脱離した後、正極端子板上
に塗布された正極合剤ペーストを５０℃、１時間乾燥し
、ペーストの水分を蒸発せしめた。

つづいて、乾燥処理した正極合剤ペーストｔ−７ｔｏｎ
／αの条件で５秒間プレス成形し、更に２５０℃で５時
間乾燥し、端子板上に厚さ０．０２Ｂ、外径寸法１０ｍ
ｘ　Ｘ　３０ｍｙｔの正極合剤を形成して正極を製造し
た。

更に、前記正極と負極端子板にリチウムを圧着した負極
をセパレータを介して対向して積層し絶縁封口体で正負
極端子板の周辺を密封口して厚さ０．５Ｈの扁平型電池
を得た。

比較例 枠体上に網体を配置しない状態で正極合剤ペーストの塗
布を行なった以外、実施例と同様な方法により正極の製
造、扁平型電池の組立てを行なった。

しかして本実施例及び比較例について３０にΩ連続放電
で２．５Ｖまで放電させた時の放電容量のバラツキを各
々５０個測定した。その結果を下記第１表に示す。

第１表 実施例２ ＳＵＳ製網体として厚さが０．０２ｍｍで網目寸法の短
辺が０．０４ｒｎｍ、０．０５ｍｍ、８．Ｏｒｎｒｎｓ
　１０．０ｍｍ５１２．Ｏｍｚ、長辺が３關と一定であ
る５種類のものを用いた以外、実施例１と同様な方法に
より正極を製造した。

しかして、本実施例２により製造した５種の正極におけ
る正極合剤の厚さのばらつきを計１定した。

その持果、網体寸法の短辺が０．０５ｍｍ、　８．Ｏｖ
ｍ。

１０．０ｍｍの網体を用いて製造した正極の正極合剤は
厚さのばらつきが０．０２ｍｍ以内であることがわかっ
た。これに対し、網目寸法の短辺が１２．０ｍｍの網体
を用いて製造した正極の正極合剤は厚さのばらつきが０
．０３０　ｒｔｕｓとばらつきが大きいことがわかった
。

また、網目寸法０．０４ｍｍの網体を用いた場合には網
体が正極合剤ペーストに付着し、作業性の悪化や正極合
剤表面の荒れ等を生じた。

実施例３ ＳＵＳ製網体として網目寸法が２×３賭で厚さが０．０
４ｍｒｔｒ　、　０．０５１１２ｚ　、　０．１　ｍｍ
、０．３　ｍｒａ、　０．５　ｍ、０．６ｍｍと異なる
６種のものを用いた以外、実施例１と同様な方法により
正極を製造した。

しかして、本実施例３により製造された６種の正極にお
ける正極合剤の厚さのばらつきを測定した。その結果、
厚さが０　、０５　ｍｍ．０．１　ｒｌｌｌｌ、０．３
ｍｍ５０．５關の網体を用いて製造した正極の正極合剤
は厚さのばらつきが０．０２５　ｒｔｍ以内であること
がわかった。これに対し厚さが０．０４ｍｍの網体を用
いて製造した正極の正極合剤は厚さのばらつきが０．０
３５騎とばらつきが大きいことがわかった。また、厚さ
が０．６Ｍの網体を用いた場合には網体が正極合剤ペー
ストに付着し、作業性の悪化や正極合剤表面の荒れ等を
生じた。

なお、上記実施例１と同様な、網目寸法、厚さのポリテ
トラフルオロエチレン製の網体を用いて実施例１と同様
に正極を製造したところ、該正極における正極合剤の厚
さのばらつきは０．２５Ｍと大きく、ＳＵＳ網体を用い
′た場合に比べて厚さのばらつきが太くなることがわか
った。

［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば厚さのばらつきを著
しく低減された正極合剤を有する正極を簡単な方法によ
り製造でき、ひいてはこの正極を用いて扁平型電池 を組立てることにより、電池の総厚、放電容量の均一化
を達成できる等顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の実施例における扁平型
電池の正極合剤ペーストの塗布工程を示す斜視図、第２
図は従来の扁平型電池の正極合剤の塗布工程を示す斜視
図、第３図は従来により製造された正極を示す正面図、
第４図は従来の正極合剤ペースト塗布方法の改善例を示
す平面図、第５図は本発明に用いる網体の網目寸法を示
す概略図である。 １１・・・正極端子板、１２・・・枠体、１３・・・正
極合剤ペースト、１４・・・網体、１５・・・へら（ス
キージ）。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 （ｂ） 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）正極端子板に正極合剤を形成してなる正極と負極
   端子板に負極金属を圧着してなる負極とをセパレータを
   介して対向、配置し、前記正負極端子板の周辺を絶縁封
   口体で密閉口した構造の扁平型電池における正極の製造
   方法において、前記正極端子板上に、薄板状の枠体を該
   枠体の開口部が形成すべき正極合剤領域に対応するよう
   に配置し、該薄板状の枠体の開口部に正極合剤ペースト
   を充填するように枠体上に網体を配置した後スキージを
   前記網体表面に沿って移動させ、前記正極合剤ペースト
   を展伸させて前記正極端子板上に塗布することを特徴と
   する扁平型電池の正極の製造方法。
2. （２）薄板状の枠体に配置された網体は網目寸法の短辺
   が０．５〜１０ｍｍの範囲のものであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の扁平型電池の正極の製造
   方法。
3. （３）薄板状の枠体に配置された網体は厚さが０．０５
   〜０．５ｍｍの範囲のものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の扁平型電池の正極の製造方法。
4. （４）薄板状の枠体に配置された網体は金属からなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項いずれ
   か記載の扁平型電池の正極の製造方法。