CN1494174A - 蓄电池及其制作方法 - Google Patents

蓄电池及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1494174A
CN1494174A CNA031593712A CN03159371A CN1494174A CN 1494174 A CN1494174 A CN 1494174A CN A031593712 A CNA031593712 A CN A031593712A CN 03159371 A CN03159371 A CN 03159371A CN 1494174 A CN1494174 A CN 1494174A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
metal
storage battery
active material
porous matter
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.)
Granted
Application number
CNA031593712A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1282268C (zh
Inventor
��Է���
村冈芳幸
宫久正春
竹内一郎
辻庸一朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of CN1494174A publication Critical patent/CN1494174A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1282268C publication Critical patent/CN1282268C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
    • H01M4/801—Sintered carriers
    • H01M4/803—Sintered carriers of only powdered material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/24—Alkaline accumulators
    • H01M10/28—Construction or manufacture
    • H01M10/286—Cells or batteries with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/72—Grids
    • H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/536—Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/34—Gastight accumulators
    • H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M2010/4292—Aspects relating to capacity ratio of electrodes/electrolyte or anode/cathode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making
    • Y10T29/4911—Electric battery cell making including sealing
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making
    • Y10T29/49114—Electric battery cell making including adhesively bonding
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making
    • Y10T29/49115—Electric battery cell making including coating or impregnating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

本发明提供具有下述特性的蓄电池以及确实、且生产性良好地制造该蓄电池的方法，该蓄电池为可实现高输出化和低成本化的同时，具有不发生金属基材的弯曲和裂开或焊接部位的脱落这样的不良结果的结构，具有优良的耐落下特性的蓄电池。正、负极板3、4的各金属基材19、23中的至少一方由金属箔组成，在沿着使用上述金属箔的极板3、4的接合着集电体9、10的一个端部的卷绕方向的近旁部分，设有由未形成活性物质层20、24的金属基材19、23构成的带状集电部21、27，同时，在该带状集电部21、27的至少一面上，接合形成有多孔质金属层22、28。

Description

蓄电池及其制作方法
技术领域
本发明主要涉及镍氢蓄电池和镍镉蓄电池等碱性蓄电池及其制作方法。
背景技术
以往，作为碱性蓄电池的正极板，提案使用将三维连接的多孔度95％左右的发泡镍基板作为金属基材，使该发泡镍极板保持有球状氢氧化镍粒子结构的正极板。由于该正极板可构成高容量的碱性蓄电池，因此，至今还在广泛使用。另一方面，作为碱性蓄电池用的负极板，一般以厚度为60μm左右的冲孔金属作为金属基材，在该冲孔金属上涂敷活性物质而形成的。
随着使用对象设备的高能量化，要求作为电动工具等电器设备的驱动用电源所使用的蓄电池可耐受高电压和强放电的高输出化和低成本化，与该要求相对应，由于作为正极板的金属基材所使用的上述发泡镍基板是经下述工序制作：在聚氨酯泡沫体塑料上实施镀镍后，通过焙烧氨基甲酸乙酯的芯材并将其除去，得到镍发泡多孔体的工序，必然成为相当高价的蓄电池，难以实现上述低成本的要求。
另一方面，对于高输出化，可通过使金属基材的厚度变薄来实现金属基材的长尺寸化，如果增加向该金属基材的活性物质的涂敷量，则在基板的一个端部未形成活性物质层，设置露出金属基材的带状集电部，通过在该带状集电部溶接集电体，作为从极板全部可集电的无槽(タブレス)形式的集电结构，可具有优良的高效放电特性。
与此相对应，由于冲孔金属和膨胀金属等二维结构的金属基材一般采用机械穿孔法作成，因此，与上述发泡镍基板相比价格低廉，且如上所述通过使金属基材的厚度变薄，可构成能实现高容量化的极板。此外，作为可以低廉的价格制造的其它金属基材，已知有向金属片的内外两个方向交替地凸状突出的短栅状的弯曲膨胀部，沿着一个方向形成的膨胀部列，在与上述方向垂直的其它方向设置多数列而形成的三维基材。(例如，参考专利文献1)。此外，近年来，为了实现高容量化的目的，有下述提案：作为金属基材通过使用电解箔，实现极板的薄型化，例如，以超薄型的电解箔作为基材构成正极板的碱性蓄电池。
〔专利文献1〕
特开2002-15741号公报
〔专利文献2〕
特开2000-21384号公报
〔专利文献3〕
特开2000-323117号公报
〔专利文献4〕
特开昭50-36935号公报
但是，由于以上述金属箔作为金属基材构成的极板，随着金属基材的薄型化，难以确保带状集电部有充分的强度，因此，在金属基材的带状集电部上电阻焊接集电体时，得不到充分的焊接强度。即，电阻焊接时，必须以相当大的压力将集电体向带状集电部压附，而由金属箔构成的带状集电部的强度低，因此，不能施加充分的压力，不能进行正常的焊接，从而使集电体和带状集电部之间的电阻增大。所以，使用上述极板构成的蓄电池，在受到落下撞击时，在集电体和带状集电部的焊接部位发生脱落，导致内部电阻的增大，容易出现由于极板强度低的带状集电部发生弯曲而造成短路不良和由于金属基板的破裂而造成内部电阻增大等问题。
以往，有下述提案：具有由金属三维多孔体构成的金属基材的极板，在其金属基材露出形成的带状集电部上焊接金属薄板，通过采用上述方法，制造用金属薄板使带状集电部的强度得以提高的蓄电池(例如，参照上述专利文献2)。但是，由于该电池的集电结构，其带状集电部和活性物质层的界限部分及金属薄板和活性物质的界限部分的强度分别较低，因此，出现下述问题：将集电体向带状集电部电阻焊接时，向集电部施加的压力容易使金属基材上的活性物质层和带状集电部的界限部分发生弯曲，以及蓄电池受到落下撞击时，金属基材的上述界限部分容易断开。此外，在实用过程中，在金属箔等薄的金属基材上焊接金属薄板，实际上非常困难，焊接时会产生火花和由于热而歪斜。出现上述不良结果的情况下，将夹着隔离层的正、负极板卷绕时，可能导致出现发生卷斜和短路不良的问题。
此外，以往也有下述蓄电池的提案：将超薄型的金属基材的带状集电部向卷状极板组的内周部方向直角折曲，将带状集电部的外周侧部分折叠在与其相邻接的内周侧部分上之后，通过加压使该折叠的带状集电部平坦化，在经该平坦化的上面侧焊接集电体(例如，参照上述专利文献3)。
上述蓄电池可使从极板到外部端子(封口体或电池外壳)的电流分布均匀化，实现提高高效率放电特性的目的，但在受到落下撞击时，没有确实地抑制裂开和弯曲发生的效果。此外，在折叠的带状集电部上焊接集电体时，如果进行必须施加压力的焊接电阻，则近旁的活性物质层被破坏，从而容易引起短路不良的发生。因此，向带状集电部上焊接集电体时，只能使用激光焊接等不必加压的焊接方法。该情况下，不仅导致生产性的降低，而且经营成本高，从而不能实现上述高输出化的同时低成本化的目的。
因此，为了解决上述以往的课题，本发明提供下述蓄电池及可确实、且生产性良好地制作该蓄电池的方法，该蓄电池为可实现高输出化和低成本化的同时，具有不发生金属基材的弯曲和裂开或焊接部位的脱落这样的不良结果的结构，具有优良的耐落下特性的蓄电池。
发明内容
为了达到上述目的，本发明为蓄电池，它是将隔离层夹在金属基材上涂敷活性物质层所形成的正极板和负极板之间，将它们卷成的极板组及电解液放在电池外壳内的蓄电池，它具有下述特征，上述正、负极板的上述各金属基材中的至少一方由金属箔组成，在沿着使用上述金属箔的上述极板的接合着集电体的一个端部的卷绕方向的近旁部分，设有由未形成上述活性物质层的上述金属基材构成的带状集电部，同时，在该带状集电部的至少一面上，接合有多孔质金属层。
该蓄电池由于作为正、负极板中的至少一方的金属基材使用厚度薄的金属箔，因此，随着极板的长尺寸化，可使其保持更多的活性物质，从而可实现高容量化，此外，由于具有集电体焊接在带状集电部上的无槽式的集电结构，因此，高效率放电特性优良，可实现高输出化。加之，使用的金属箔等两维结构的金属基材，与以往的发泡镍极板相比价格便宜，因此，可达到低成本化的目的。
并且，由薄金属基材构成的带状集电部，用多孔质金属层进行助强，从而可确保充分的强度，同时，由于多孔质金属层可用扩散粘合的方法在带状集电部上形成，可在不出现焊接方法这样的麻烦的情况下形成。因此，经电阻焊接将集电体焊接在带状集电部上时，可施加充分的压力，所以，带状集电部和集电体之间可获得充分的焊接强度。其结果是可较好地抑制由于焊接部位的脱落和受到撞击时带状集电部的弯曲和断裂的发生，从而可大大减少内部电阻的增大及短路不良的发生。
上述发明中，最好是与多孔质金属层平行的活性物质层的端部将上述多孔质金属层的一部分包覆。如果形成上述结构，则在作为蓄电池使用的过程中，受到撞击时的金属基材的最弱部分，即活性物质层和带状集电部的界限部分，由于具有多孔质金属层和活性物质层的重复层，可有效地助强，因此，可确保上述界限部分的充分的强度。从而可进一步确实地防止该蓄电池在受到落下撞击时带状集电部的弯曲和断裂或短路不良的发生，可极力抑制内部电阻的增大。
上述发明中，带状集电部和多孔质金属层的总厚度最好设定在由金属基材和活性物质层构成的极板厚度的20％以上、100％以下。该构成可通过多孔质金属层对带状集电部进行充分助强，同时，在将中间夹着隔离层的正、负极板卷成极板组的制造过程中，可抑制发生极板的卷斜。
上述发明中，最好在沿着金属基材的另一端部的卷绕方向的近旁部分，设有未形成活性物质层的素地部，在该素地部上，多孔质金属层以与上述活性物质层几乎在同一平面的厚度接合而形成。
如果形成如上所述的结构，则反复充放电时，活性物质层即使出现若干伸长，但由于具有以与上述活性物质层几乎在同一平面的厚度接合形成的多孔质金属层，因此可防止活性物质从活性物质层脱离，从而可避免活性物质层通过该脱离的活性物质与相反极的集电体短路连接而带来麻烦。
上述发明中，最好成为金属基材的金属箔为镍箔或表面实施镀镍的铁箔中的任何一种，厚度在10μm-60μm。
因此，由薄金属箔构成的金属基材，与放在相同内容积的电池外壳中的其它极板组的极板相比，可进行较长的设定，仅加长的部分即可增加活性物质的涂敷量，从而可实现高容量化的目的。此外，金属箔的厚度在10μm以上，因此制作中不存在困难，极板的厚度在60μm以下，对于蓄电池的高容量化来说，极板中金属基材所占的比例也不过大。
上述发明中，多孔质金属层最好是选自镍粉、不锈钢粉、铬粉及铜粉的至少一种金属粉末进行烧结所形成的金属烧结层。这样，通过通过烧结金属粉末，可使多孔质金属层较好地与金属基材进行扩散接合。
上述发明中，金属基材最好为实施了板条加工或穿孔加工的金属箔，或向金属片的前后两个方向交替地呈凸状突出的短栅状的弯曲膨胀部沿着一个方向形成的膨胀部列、在与上述方向垂直的其它方向设置多列而形成的三维基材中的一种。该三维基材与由金属三维多孔体构成的金属基材相比，可廉价且生产性高地进行制作，不仅可实现薄型化，而且可进行三维的集电，因此，可满足高输出化和低成本化的要求。另一方面，作为金属基材使用的金属箔，不仅厚度薄，而且具有活性物质的保持能力高，且电解液和伴随电池内反应的离子和气体可适度流通的机能。并且，该金属箔仅实施简单的加工，因此可廉价、高生产性地进行制作。
另一方面，本发明的蓄电池的制作方法具有下述特征：它包括沿着金属基材的一个端部的带状部位的至少一面上，涂敷含有金属粉末和增粘剂的浆料后，将上述浆料进行干燥及烧结，使其接合形成多孔质金属层的工序；在上述金属基材的未形成上述多孔质金属层的至少一面上，涂敷活性物质浆料后使其干燥，形成活性物质层的工序；在将在上述金属基材上形成上述活性物质层及多孔质金属层所构成的极板用于正极板及负极板的至少一方，以上述正极板和负极板之间夹有隔离层的设置形式，通过卷绕构成极板组的工序；将集电体接合在上述极板组的正极板或/及负极板中的上述金属基材的具有上述多孔质金属层一侧的端面的工序；将上述集电体连接的极板组放入电池外壳、且注入电解液的工序；将上述集电体与封口体连接的工序；将上述电池外壳用封口体封口的工序。
该蓄电池的制作方法是通过将含有金属粉末和助粘剂的浆料烧结、使多孔质金属层在金属基材上扩散接合形成的，因此，即使是厚度极薄的金属基材，也可在该金属基材上圆滑地形成多孔质金属层，而不会产生以往将金属薄板焊接在带状集电部上时的麻烦。此外，由于是在形成多孔质金属层之后涂敷活性物质层而形成，所以，可容易地形成多孔质金属层和活性物质层的重复层。因此，使用该制作方法，可确实且高生产性地制造本发明的蓄电池。
上述发明的制作方法是在多孔质金属层的形成工序中，在分别沿着金属基材的一个端部及另一端部的带状的两个部位，分别涂敷含有金属粉末和助粘剂的浆料之后，将上述浆料进行干燥及烧结，可同时形成多孔质金属层。因此，金属基材的带状集电部的助强用多孔质金属层和防止活性物质脱落用多孔质金属层可使用相同的材料同时接合形成，因此，可抑制制造成本的上升，形成2种多孔质金属层。
在上述各发明的制作方法中，作为金属粉末，最好使用平均粒径在0.5μm-4μm的金属粒子或具有链状的三维结构的金属粒子。如果使用0.5μm以上的金属粒子，则可使材料成本不升高，另一方面，如果使用4.0μm以下的金属粒子，则在烧结含有金属粉末的浆料时，可在低温条件下、且可以高烧结速度进行烧结，使多孔质金属层扩散接合，从而可达到低成本化和提高生产性的目的。此外，作为金属粉末使用镍的情况下，最好其体积密度在2.0g/cm3以上。这样可提高烧结后的多孔质金属的密度，获得更高的强度。
附图说明
图1为表示本发明的第1实施形态之蓄电池的一半部切断的剖面图。
图2为表示图1的主要部位的扩大图。
图3为表示本发明的第2实施形态之蓄电池的主要部位的剖面图。
图4为表示本发明的第3实施形态之蓄电池的主要部位的剖面图。
〔符号的说明〕
1电池外壳
2极板组
3正极板
4负极板
7隔离层
8封口体
9、10集电体
19、23金属基材
20、24活性物质层
21、27带状集电部
22、28多孔质金属层
31、32素地部
33、34多孔质金属层
具体实施方式
以下，关于本发明好的实施形态一边参考附图一边进行详细说明。图1为表示本发明的第1实施形态的蓄电池的剖面图，该实施形态表示例示适用于碱性蓄电池的情况。该碱性蓄电池具有下述构造：将隔离层7夹在正极板3和负极板4之间，卷成卷状的极板组2，放在有底的电池外壳1内，同时，注入电解液(图中未表示)电池外壳1的开口部用封口体8封口。参考下述图2对极板组2进行说明。
正极板3的上端面通过焊接与平板状的正极集电体9接合的同时，负极板4的下端面通过焊接与平板状的负极集电体10接合。正极集电体9通过引板(リ-ド板)11与封口体8上的封口板12相连接，负极集电体10通过焊接在电池外壳1的底面部而相连接。
封口体8是由上述封口板12、该封口板12的上面接合的盖端子部13、封口板12和盖端子部13所包围的空间内放置的安全阀14构成。该封口体8以其边缘部隔着绝缘垫圈17的状态载置在电池外壳1的向内方突出的环状支持部18上，通过将电池外壳1的开口边缘部的内方进行填隙加工，使经塑性变形的开口边缘部和凸状支持物18被夹持固定，使电池外壳1的开口部被封口。
图2表示图1的主要部位的扩大图。上述正极板3是在正极侧的金属基材19的两面涂敷正极活性物质层20而形成的。在沿着正极侧的金属基材19的一个端部(图的上端部)的卷绕方向(图的左右方向)的近旁部分，设有由未形成正极活性物质层20的金属基材19构成的正极侧带状集电部21。此外，该蓄电池具有正极侧多孔质金属层22接合在该带状集电部21的两面上形成的正极侧集电结构。关于多孔质金属层22的详细说明见后述。
上述负极板4是在负极侧的金属基材23的两面涂敷负极活性物质层24而形成的。在沿着负极侧的金属基材23的一个端部(图的下端部)的卷绕方向(图的左右方向)的近旁部分，设有由未形成负极活性物质层24的金属基材23构成的负极侧带状集电部27。此外，该蓄电池具有负极侧多孔质金属层28接合在上述带状集电部27的两面上形成的负极侧集电结构。关于多孔质金属层28的详细说明见后述。
正极活性物质层20是将以氢氧化镍为主要成分的正极活性物质涂敷于正极侧金属基材19而形成的。负极活性物质层24是将以贮氢合金或镉为主体的负极活性物质涂敷于负极侧金属基材23而形成的。作为隔离层7，使用经磺化处理等亲水处理的聚丙烯无纺布和聚乙烯无纺布。电解液使用溶质为氢氧化钾的电解液。
正极侧金属基材19使用至少表面用镍包覆的金属箔，具体是镍箔或表面镀镍的铁箔。作为该金属箔，使用的厚度在10μm-60μm的范围。这是由于如果使用厚度不足10μm的金属箔，则处理变得非常困难，而另一方面，如果使用厚度大于60μm的金属箔，则对于本发明目的之一的蓄电池的高容量化来说，由于正极板3中的金属基材19所占的比例变得较大，发生电池空间的减少，因此，难以实现高容量化。
如果对上述金属箔再实施下述加工，则效果会变得更好。即，最好是例如通过用针状物从两面形成通孔从而使金属箔成为形成有多数向两面的锥状突起的加工箔、实施条板加工使之成为金属网状或扩展金属状、形成多数通孔使之成为冲孔金属状、实施表面处理使之表面具有凹凸的形状。作为上述表面处理，可使用蚀刻、金属粉末的焙烧或粗面化镀层处理的任何一种。
加工成如上所述的任何一种形状的金属箔，尽管其厚度在10μm-60μm，但活性物质的保持能力高，具有电解液和伴随电池内反应的离子和气体可适度流通的机能，并且，任何一种形状的金属箔均可廉价、高生产性地进行制作。
另一方面，在该实施形态中，负极侧金属基材23使用厚度为35μm左右的薄冲孔金属。该冲孔金属显著薄于以往的蓄电池的负极板的金属基材所使用的厚度为60μm左右的冲孔金属。此外，作为负极侧金属基材23，也可使用与正极侧金属基材19相同的金属箔。
该实施形态的蓄电池，作为正极侧金属基材19使用厚度为10μm-60μm的薄金属箔，作为负极侧金属基材23使用厚度为35μm的薄冲孔金属，因此，两金属基材19、23与相同内容积的电池外壳1中放置的以往的极板组其正、负极板的各个金属基材相比较，仅厚度变薄的部分就可使长度增加，从而可保持更多的活性物质，实现电池的高容量化。
此外，作为金属基材19、23，最好使用下述基材，即金属片的前后两个方向交替地凸状突出短栅状的弯曲膨胀部，沿着一个方向形成的膨胀部列，在与上述方向垂直的其它方向设置多数列而形成的三维基材。
此外，由于上述蓄电池具有下述集电结构：集电体9、10分别焊接在正、负极板3、4的各带状集电部21、27上，形成从极板3、4的全部可集电的无槽式的集电结构，该蓄电池的高效率放电特性优良，可实现高输出的目的。加之，金属箔和冲孔金属的两维结构的金属基材19、23与以往的发泡镍基板相比价格低，可达到低成本化的目的。
作为上述蓄电池的正、负极板3、4的金属基材19、23，使用极薄的材料，由于在上述金属基材19、23上未形成活性物质层20、24的带状集电部21、27，用多孔质金属层22、28进行助强，因此，可确保充分的强度，同时，由于多孔质金属层22、28可采用扩散粘接等方法在带状集电部21、27上形成，因此，完全没有如将以往的金属薄板焊接在带状集电部时所带来的麻烦，
由于经电阻焊接将集电体9、10焊接在带状集电部21、27上时，可施加充分的压力，所以，带状集电部21、27和集电体9、10之间可获得充分的焊接强度。因此，上述蓄电池可较好地抑制由于焊接部位的脱落而导致的内部电阻的增大、落下撞击试验时或在蓄电池的使用过程中受到撞击时，带状集电部21、27的弯曲和断裂的发生，从而可大大减少内部电阻的增大及短路的发生。
带状集电部21、27和多孔质金属层22、28的总厚度，最好根据金属基材19、23和活性物质层20、24，设定在正、负极的极板厚度以下。这样在卷成极板组2时，可抑制卷斜的发生。
以下，对上述蓄电池的制作方法进行说明。首先形成含有金属粉末和溶解了规定量助粘剂的水溶液的浆料。该浆料中也可含有粘合剂和消泡剂。作为上述金属粉末，最好使用粒径在0.5μm-4.0μm的金属粒子或具有链状三维结构的金属粒子。这是由于如果使用不足0.5μm的金属粒子，则价格非常高，另一方面，如果使用大于4.0μm的金属粒子，则焙烧时的焙烧速度下降，生产性降低。
此外，作为上述助粘剂，可使用选自纤维素、纤维素衍生物及聚乙烯醇中的至少一种。作为上述纤维素衍生物，可使用甲基纤维素和羧甲基纤维素、羟甲基纤维素。上述助粘剂也具有使金属基材19、23和金属粒子粘合的粘合剂的机能。
然后，采用例如配合器法和压模涂层法，将上述浆料涂敷于由金属箔或经加工的金属箔构成的正极侧金属基材19及由冲孔金属构成的负极侧金属基材23的各带状集电部21、27的各规定部分，形成膜。该工序可根据需要将膜干燥或/及轧制。
然后，通过进行上述浆料的干燥及焙烧，将金属粉末烧结，多孔质金属层22、28扩散粘接在金属基材19、23上。采用通过该扩散粘接形成多孔质金属层22、28的方法，可在厚度极薄的金属基材19、23上圆滑地形成多孔质金属层22、28，可避免如以往将金属薄板焊接在带状集电部时所出现的麻烦。
接下来，在金属基材19、23的未形成多孔质金属层22、28的部分，分别形成活性物质层20、24。关于正极板3，将含有以氢氧化镍为主要成分的活性物质和粘合剂的浆料涂敷于金属基材19的规定部分后，经干燥及轧制形成膜，根据需要，残留多孔质金属层22所规定的尺寸后将该膜切断，制成正极板3。
上述浆料除含有活性物质及粘合剂之外，也可含有导电材料和助粘剂等。作为导电材料，可使用氢氧化钴等钴化合物。作为助粘剂，可使用水溶性的纤维素衍生物、水溶性的丙烯酸衍生物、聚乙烯醇衍生物。
上述活性物质，例如可使用钴和锌等被固溶的氢氧化镍粉末。粘合剂可使用聚四氟乙烯、聚乙烯衍生物、氟橡胶等。
另一方面，关于负极板4，将含有以贮氢合金或镉为主要成分的活性物质和粘合剂的浆料涂敷于金属基材23的规定部分后，经干燥及轧制形成膜，根据需要，残留多孔质金属层28所规定的尺寸后将该膜切断，制成负极板4。
以将隔离层7夹在以如上所述的方法制作的正极板3及负极板4之间，卷成卷状的方式，构成极板组2。将正极集电体9通过电阻焊接接合在上述极板组2的正极侧带状集电部21及正极侧多孔质金属层22的各个端面，将负极集电体10通过电阻焊接接合在上述极板组2的负极侧带状集电部27及负极侧多孔质金属层28的各个端面。
将与集电体9、10接合的极板组2放入电池外壳中之后，通过极板组2的中心孔插入焊接棒，将负极集电体10电阻焊接在电池外壳1的底面部，然后，在电池外壳内注入电解液。接下来，正极集电体9通过引板11与封口体8的封口板12相连接，
封口体8以其边缘部隔着绝缘垫圈17的状态插入电池外壳1内，载置在环状支持部18上。最后，通过将电池外壳1的开口边缘部的内方进行填隙加工，固定封口体8，用封口体8将电池外壳1的开口部封口。
图3为表示本发明的第2实施形态的蓄电池的主要部位的剖面图，仅表示了与图2相当的部位。该图中，与图2相同或等同的部位用相同的符号表示，省略重复的说明。该实施形态的蓄电池与第1实施形态的不同之处仅在于下述结构：正极侧及负极侧多孔质金属层22、28分别与活性物质层20、24接近，且沿着卷绕方向的带状的各部分分别被活性物质层20、24所包覆。
正极侧及负极侧的各个多孔质金属层22、28和活性物质层20、24的重复层29、30在0.2mm-1mm的范围内，最好设定在0.2mm-0.5mm的范围内。此外，由于设置上述重复层29、30，因此，多孔质金属层22、28的厚度必然薄于第1实施形态的厚度。该情况下，带状集电部21、27和多孔质金属层22、28的总厚度，最好根据金属基材19、23和活性物质层20、24，设定为相对于正、负极的极板厚度的20％-50％。这样多孔质金属层22、28可在确保下述功能的同时，还可进一步确实地防止经卷绕构成极板组2时的卷斜情况的发生。
该实施形态的蓄电池，除可得到第1实施形态中说明的相同的效果之外，还可确保上述界限部分具有充分的强度，其原因在于，在蓄电池的使用过程中，受到撞击时，由于具有上述重复层29、30，所以，金属基材19、23的最弱部分，即活性物质层20、24和带状集电部21、27的界限部分其强度得到有效地加强。因此，可进一步确实地防止该蓄电池在受到落下撞击时带状集电部21、27的弯曲和断裂或短路的发生，可极力抑制内部电阻的增大，同时可有效抑制在活性物质层20、24的涂敷端部的活性物质的脱落，可长期保持所希望的电池机能。
该蓄电池经与第1实施形态的蓄电池基本相同的工序制造，与第1实施形态的蓄电池的相异之处仅在于，在金属基材19、23上形成多孔质金属层22、28的工序中，形成薄于第1实施形态的蓄电池的情况下所形成的多孔质金属层22、28，在形成活性物质层20、24的工序中，将活性物质浆料涂敷于已形成的多孔质金属层22、28一部分上，使该部分被包覆，将该活性物质浆料进行干燥及焙烧。经该工序可容易地形成多孔质金属层22、28和活性物质层20、24的重复层29、30。
图4为表示本发明的第3实施形态的蓄电池的主要部位的剖面图，仅表示了与图3相当的部位。该图中，与图3相同或等同的部位用相同的符号表示，省略重复的说明。该实施形态的蓄电池与第2实施形态的不同之处仅在于下述构成：在金属基材19、23的与带状集电部21、27相反侧端部的沿着卷绕方向的近旁部位，分别设置未形成活性物质层20、24的素地部31、32，同时，在素地部31、32的两面，接合形成多孔质金属层33、34，使其厚度达到几乎与活性物质层20、24在同一平面。该多孔质金属层33、34的可用与带状集电部21、27接合形成的多孔质金属层22、28相同的材料及形成方法制得。
该实施形态的蓄电池，除可得到第2实施形态中说明的相同的效果之外，还可得到下述效果，即，由于活性物质层20、24，实施作为蓄电池的机能，反复充放电时，出现若干伸长现象，因此有活性物质的一部分从活性物质层20、24脱离的危险。可能导致活性物质层20、24通过该脱离的活性物质与相反极的集电体9、10短路连接而带来麻烦。因此，该实施形态的蓄电池，可通过接合形成多孔质金属层33、34，使其厚度达到几乎与活性物质层20、24在同一平面，从而防止活性物质从活性物质层20、24脱落。
由于上述多孔质金属层33、34是在多孔质金属层22、28的形成工序中，使用与该多孔质金属层22、28相同的材料同时形成，因此，与第2实施形态的蓄电池相比，成本几乎不提高。此外，该实施形态的蓄电池，可经与第2实施形态的蓄电池相同的工序制造。
〔实施例〕
本发明者通过实际试作本发明的蓄电池，对蓄电池的机能进行了评价，以下对实施例进行说明。
(正极侧金属基材的制作)
正极侧金属基材以下述方法制作。即，在采用电镀法制得的厚度20μm、170g/m2的纯镍箔上，以0.5mm的行距形成向构成极板组时的卷绕方向的垂直方向延伸的2mm的缝隙。然后，使相邻的各2个缝隙间的短栅形状的部分交替地向相反方向突出，加工成为具有向两面方向交替地凸状突出的短栅状膨胀部的三维立体结构，制得两面侧的各短栅状膨胀部的突出先端的厚度为500μm的三维立体加工箔。再在该三维立体加工箔的两侧表面，以50g/m2涂敷羰基镍粉(INC0公司制#255)和甲基纤维素水溶液(信越化学制SM400)的混合浆料，使其干燥，制得正极侧金属基材。
(正极侧带状集电部的制作)
用配合器将镍金属粉(INCO公司制CGNP)和甲基纤维素水溶液(信越化学制SM400)的混合浆料涂敷于正极侧金属基材的带状集电部和应该涂敷的部位，使其宽度为0.5mm，烧结后的厚度(包含正极侧金属基材19的厚度)为200μm，将其干燥后，在含有水蒸气的氢和氮的还原气氛中以950℃进行15分钟的烧结，制得相当于第1实施形态的正极板的实施例1的正极侧带状集电部。
相当于第2实施形态或第3实施形态的正极板的实施例2的正极侧带状集电部以下述方法制作。用配合器将镍金属粉(INCO公司制CGNP)和甲基纤维素水溶液(信越化学制SM400)的混合浆料进行涂敷，使其宽度为1.5mm，烧结后的厚度为200μm，将其干燥后，在含有水蒸气的氢和氮的还原气氛中以950℃进行15分钟的烧结，上述1.5mm的宽度中，1mm是成为带状集电部的部分，0.5mm是成为正极侧重复层的部分。
(正极板的制作)
将氢氧化镍固溶体粒子和氢氧化钴微粒子、以及羧甲基纤维素(CMC)溶液(固体成分浓度1重量份)和旭硝子株式会社制ァフラス150弥散进行混合，使其固体成分比为4wt％，制得正极活性物质浆料。使用模压将该正极活性物质浆料涂敷于上述镍箔制的带状集电部上，将其用100℃的热风干燥10分钟。用辊式压制机将干燥后的极板轧制至厚度为400μm，切断加工成长375mm、宽35mm的矩形形状，制得相当于第1实施形态的实施例1的正极板。此外，在该正极板上设置宽度为1mm的带状集电部的同时，在该带状集电部上形成的多孔质金属层中的宽度0.5mm的部分为烧结层、宽度0.5mm的部分为未烧结层。
相当于第2实施形态或第3实施形态的正极板的实施例2的正极板以下述方法制作。将氢氧化镍固溶体粒子和氢氧化钴微粒子、以及羧甲基纤维素(CMC)溶液(固体成分浓度1重量份)和旭硝子株式会社制ァフラス150弥散进行混合，使其固体成分比为4wt％，制得正极活性物质浆料。使用压模以0.5mm的宽度对上述镍箔制的带状集电部和与该镍箔接合形成的多孔质金属层涂敷上述正极活性物质浆料，将其用100℃的热风干燥10分钟。用辊式压制机将干燥后的极板轧制至厚度为400μm，切断加工成长375mm、宽35mm的矩形形状，制得相当于第2实施形态或第3实施形态的正极板。
(蓄电池的制作)
将中间夹着经亲水活性物质处理的聚丙烯隔离层的上述实施例1及实施例2的正极板和在经表面镀镍的厚度为60μm的铁箔的表面涂敷了主要成分为贮氢合金的活性物质的负极板进行卷绕，制得极板组。将该极板组中的正极侧带状集电部与正极集电体经电阻焊接接合之后，将该极板组放入SC大小的电池外壳内，向电池外壳内注入主要成分为8N氢氧化钾的电解液，电池外壳1的开口部用封口体封口，制得公称容量为3300mAh的实施例1及实施例2的圆筒型镍氢蓄电池。
(比较例1)
除将未设置多孔质金属层的金属箔作为正极侧金属基材使用之外，其它与实施例1完全相同，制作比较例1的蓄电池。
(比较例2)
除将未设置多孔质金属层的金属箔作为正极侧金属基材使用，在成为该金属基材的集电部部位的全部面上焊接宽度为0.8mm、厚度为60μm的镍簧片(ニッケルリ一ド)之外，其它与实施例1完全相同，制作比较例2的蓄电池。
(比较例3)
使用比较例1的极板构成极板组后，用压制机使成为金属箔的正极侧集电部的带状部分向内方弯曲的同时具有平面性的形状，再将正极集电体激光焊接在上述具有平面性的正极侧集电部上，除此之外，其它与实施例1完全相同，制作比较例3的电池。
(集电体焊接强度的确认)
构成极板组2之后，以规定的电压及压力将去毛刺形式的正极集电体焊接在正极板3的集电部上，然后，以规定的速度对加在正极集电体上的引板进行拉引试验，其强度用推挽测量仪器测定，对正极集电体和正极侧带状集电部的焊接强度进行了确认。其结果见表1。
〔表1〕
  实施例1   实施例2   比较例1   比较例2   比较例3
  焊接强度   9N   9N   2N   9N   6N
表1的结果表明，实施例1、2的带状集电部和集电体的焊接强度优于比较例1、3的极板集电部和集电体的焊接强度。此外，比较例2中，由于在极板集电部上焊接有簧片，因此，可得到充分的焊接强度。比较例3中，虽然是用激光进行的大面积的焊接，但极板集电部由于激光的热而劣化，因此，其焊接强度低于实施例。
(电池落下撞击试验的评价)
各实施例及各比较例的蓄电池分别使用10个，使各蓄电池以正极侧向上、正极侧向下、电池侧面向下的3种方式，3次1个循环，从75cm的高度自然降落，使之撞击在水泥上，每一循环后确认内部电阻的变化及短路不良的发生率。实施例及比较例的各10个蓄电池的内部电阻，从初期内部电阻上升至10mΩ的平均循环数和以相同的试验确认的短路不良的发生率见表2。内部电阻上升的平均循环数除去发生短路不良的蓄电池。
〔表2〕
   实施例1   实施例2   比较例1   比较例2   比较例3
  短路不良    3/10   0/10   3/10   3/10   2/10
  循环数    50   70   5   50   20
表2的结果表明，实施例1的蓄电池在落下撞击试验时，其内部电阻的上升与比较例1、3的各蓄电池相比得到了大幅度的抑制。该原因在于，实施例1的蓄电池，其带状集电部和集电体的焊接强度大幅度提高，从而抑制了集电体从带状集电部脱离。
此外，实施例2的蓄电池在落下撞击试验时的短路不良的发生率，与比较例1、2、3的各蓄电池相比得到了大幅度的抑制。该原因在于，实施例2的蓄电池，其带状集电部和活性物质的界限部分的强度提高，从而抑制了落下撞击试验时的带状集电部的弯曲。
(蓄电池的评价)
使采用上述方法制作的实施例和比较例的蓄电池，以充电率0.1C充电5小时、放电率0.2C放电4小时的形式进行2个循环的初充放电，再在45℃的条件下进行3日的老化(通过保温促进负极合金的活性化)之后，实施正极利用率的评价。充放电的条件以4种方法进行。充电条件4种均为以0.2C进行7.5小时，停30分钟后，以1C、10A、20A、30A 4种条件的放电电流放电至8V。其结果见表3。
表3
  电池的种类     1C利用率    10A利用率    20A利用率   30A利用率
  实施例1     98     93     91     89
  实施例2     98     93     91     89
  比较例1     98     90     88     86
  比较例2     98     93     91     89
  比较例3     98     90     88     86
这里，表中的正极利用率是通过各试验中的放电容量(电池电压到0.8V的容量)除以各蓄电池的正极理论容量(正极活性物质中的氢氧化镍的重量乘以使其1电子反应时的电池容量289mAh/g所得到的值)而算出。
表3结果表明，使用根据本发明的实施例1、2的极板及形成比较例2的集电部的极板制作的蓄电池的正极利用率，与使用形成比较例1、3的集电部的极板制作的蓄电池相比为高水准。其原因在于，根据本发明的实施例的蓄电池的集电结构与比较例的蓄电池的集电结构相比，带状集电部和集电体之间的部件电阻减低，因而放电特性得到提高。
如上所述的本发明的蓄电池，由于作为正、负极板中的至少一方的金属基材使用厚度薄的金属箔，因此，伴随极板的长尺寸化，可使其保持更多的活性物质，从而可实现高容量化，此外，由于具有无槽式的集电结构，因此，高效率放电特性优良，可实现高输出化。加之，使用金属箔等两维结构的廉价金属基材，可达到低成本化的目的。并且，由薄金属基材构成的带状集电部，用多孔质金属层进行助强，从而可确保充分的强度，同时，由于多孔质金属层可用扩散粘合的方法在带状集电部上圆滑地形成，经电阻焊接将集电体焊接在带状集电部上时，可施加充分的压力，所以，带状集电部和集电体之间可获得充分的焊接强度。其结果是可较好地抑制由于焊接部位的脱落和受到撞击时带状集电部的弯曲和断裂的发生，从而可大大减少内部电阻的增大及短路不良的发生。
本发明的蓄电池的制作方法是通过将含有金属粉末和助粘剂的浆料烧结、使多孔质金属层在金属基材上扩散接合形成的，因此，即使是厚度极薄的金属基材，也可在该金属基材上圆滑地形成多孔质金属层，而不会产生以往将金属薄板焊接在带状集电部上时的麻烦。此外，由于是在形成多孔质金属层之后涂敷活性物质层而形成，所以，可容易地形成多孔质金属层和活性物质层的重复层。因此，使用该制作方法，可确实且高生产性地制造本发明的蓄电池。

Claims (10)

1.蓄电池，它是将隔离层夹在金属基材上涂敷活性物质层所形成的正极板和负极板之间，将它们卷成的极板组及电解液放置在电池外壳内而制造的蓄电池，其特征在于，上述正、负极板的上述各金属基材中的至少一方由金属箔组成，在沿着使用上述金属箔的上述极板的接合着集电体的一个端部的卷绕方向的近旁部分，设有由未形成上述活性物质层的上述金属基材构成的带状集电部，同时，在该带状集电部的至少一面上，接合形成有多孔质金属层。
2.根据权利要求1所述的蓄电池，其特征在于，与多孔质金属层平行的活性物质层的端部将上述多孔质金属层的一部分包覆。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电池，其特征在于，带状集电部和多孔质金属层的总厚度设定在由金属基材和活性物质层构成的极板厚度的20％以上、100％以下。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的蓄电池，其特征在于，在沿着金属基材的另一端部的卷绕方向的近旁部分，设有未形成活性物质层的素地部，在该素地部上，多孔质金属层以与上述活性物质层几乎在同一平面的厚度接合而形成。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的蓄电池，其特征在于，成为金属基材的金属箔为镍箔或表面实施镀镍的铁箔中的任何一种，厚度在10μm-60μm。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的蓄电池，其特征在于，多孔质金属层是选自镍粉、不锈钢粉、铬粉及铜粉的至少一种金属粉末进行烧结所形成的金属烧结层。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的蓄电池，其特征在于，金属基材为实施了板条加工或穿孔加工的金属箔，或向金属片的内外两个方向交替地呈凸状突出的短栅状的弯曲膨胀部沿着一个方向形成的膨胀部列、在与上述方向垂直的其它方向设置多列而形成的三维基材中的一种。
8.蓄电池的制作方法，其特征在于，包括在沿着金属基材的一个端部的带状部位的至少一面上，涂敷含有金属粉末和增粘剂的浆料后，将上述浆料进行干燥及烧结，使其接合形成多孔质金属层的工序；在上述金属基材的未形成上述多孔质金属层的至少一面上，涂敷活性物质浆料后使其干燥，形成活性物质层的工序；将在上述金属基材上形成上述活性物质层及多孔质金属层所构成的极板用于正极板及负极板的至少一方，以上述正极板和负极板之间夹有隔离层的设置形式，通过卷绕构成极板组的工序；将集电体接合在上述极板组的正极板或/及负极板中的上述金属基材的具有上述多孔质金属层一侧的端面的工序；将上述集电体连接的极板组放入电池外壳，且注入电解液的工序；将上述集电体与封口体连接的工序；将上述电池外壳用封口体封口的工序。
9.根据权利要求8所述的蓄电池的制作方法，其特征在于，在形成多孔质金属层的工序中，在分别沿着金属基材的一个端部及另一端部的两个带状的部位，分别涂敷含有金属粉末和增粘剂的浆料后，将上述浆料进行干燥及烧结，同时形成多孔质金属层。
10.根据权利要求8或9所述的蓄电池的制作方法，其特征在于，作为金属粉末，使用平均粒径在0.5μm-4μm的金属粒子或具有链状的三维结构的金属粒子。
CNB031593712A 2002-09-10 2003-09-10 蓄电池及其制作方法 Expired - Fee Related CN1282268C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002263461A JP4342160B2 (ja) 2002-09-10 2002-09-10 蓄電池およびその製造方法
JP2002263461 2002-09-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1494174A true CN1494174A (zh) 2004-05-05
CN1282268C CN1282268C (zh) 2006-10-25

Family

ID=31986443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB031593712A Expired - Fee Related CN1282268C (zh) 2002-09-10 2003-09-10 蓄电池及其制作方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20040048147A1 (zh)
JP (1) JP4342160B2 (zh)
CN (1) CN1282268C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115298896A (zh) * 2020-03-19 2022-11-04 株式会社村田制作所 二次电池、电子设备及电动工具

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4580620B2 (ja) * 2002-03-13 2010-11-17 パナソニック株式会社 電池に用いる渦巻状電極群の製造方法
US20050019663A1 (en) * 2003-07-23 2005-01-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Coin-shaped all solid battery
JP3709197B2 (ja) * 2003-08-25 2005-10-19 松下電器産業株式会社 円筒形電池及びその製造方法
JP4610395B2 (ja) * 2005-03-31 2011-01-12 三洋電機株式会社 電池
US7968817B2 (en) * 2006-10-11 2011-06-28 Greatbatch Ltd. Laser weld process for seam welded electrochemical devices
US20090098446A1 (en) * 2007-09-25 2009-04-16 Yukihiro Okada Secondary battery
KR101123407B1 (ko) * 2009-04-06 2012-03-23 엘에스엠트론 주식회사 극판과, 이를 구비하는 원통형 전지
KR101084909B1 (ko) * 2009-12-07 2011-11-17 삼성에스디아이 주식회사 전극조립체블록 및 그 제조 방법, 이차전지 및 그 제조 방법
CN102763238B (zh) * 2010-02-17 2016-03-09 株式会社东芝 电池及其制造方法
FR3037725B1 (fr) * 2015-06-22 2021-12-31 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation d'un faisceau electrochimique d'accumulateur au lithium avec mousse metallique aux extremites de feuillards
DE212021000567U1 (de) * 2021-06-28 2024-03-18 Hefei Gotion High-Tech Power Energy Co., Ltd. Zylindrische Batteriezelle und Batterie

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4131450A (en) * 1977-02-04 1978-12-26 Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha Process for manufacturing cobalt-base reduced powder
US4299629A (en) * 1979-06-01 1981-11-10 Goetze Ag Metal powder mixtures, sintered article produced therefrom and process for producing same
JP4644899B2 (ja) * 2000-02-23 2011-03-09 ソニー株式会社 電極及び電池、並びにそれらの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115298896A (zh) * 2020-03-19 2022-11-04 株式会社村田制作所 二次电池、电子设备及电动工具

Also Published As

Publication number Publication date
US20040048147A1 (en) 2004-03-11
JP4342160B2 (ja) 2009-10-14
JP2004103386A (ja) 2004-04-02
CN1282268C (zh) 2006-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1156038C (zh) 电池
CN1282268C (zh) 蓄电池及其制作方法
CN1244965C (zh) 电池用非烧结型薄型电极、使用该电极的电池及其制造方法
CN1214477C (zh) 电池用电极板及其制造方法
CN1229882C (zh) 电池组及其制造方法
CN1294662C (zh) 双极叠片单元电化学电池
CN1199298C (zh) 便于密封电解液注入孔的密封电池
KR100438262B1 (ko) 전지용 전극판의 제조방법과 제조장치 및 그것을 이용한전지
CN1204636C (zh) 电池电极及其制造方法
CN1290045A (zh) 密封矩形电池及其制造方法
CN1874032A (zh) 用于二次电池的负极、二次电池及制造该负极的方法
CN1240154C (zh) 电化学元件用电极以及使用该电极的电池
CN1832228A (zh) 电池及其制造方法
CN1192950A (zh) 金属多孔体的制造方法、用该方法制得的金属多孔体及电池用电极
CN1702901A (zh) 二次电池
CN1168164C (zh) 电池用电极的制造方法
CN1551388A (zh) 使用糊式薄型电极的电池及其制造方法
CN1430797A (zh) 空气辅助电池的阴极
CN101034761A (zh) 电池及其制造方法
CN1650448A (zh) 非水电解液二次电池用负极及其制造方法和该二次电池
CN1602557A (zh) 镍氢蓄电池
JPH0992272A (ja) 二次電池の電極及びその製造方法、及び二次電池
CN100347901C (zh) 碱性蓄电池及其制造方法
CN1176503C (zh) 碱性蓄电池
CN1203563C (zh) 极板用基材的制造方法、正极板的制造方法及碱性蓄电池

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20061025

Termination date: 20110910