JP2001093521A - 電極の製造方法 - Google Patents
電極の製造方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極における活物質の塗工・乾燥・圧延そし
て無地部に被着する活物質の除去という電極の製造工程
を連続した工程とするとともに、除去処理した活物質の
端面がギザギザに荒れて活物質が剥げ落ちたり、残存し
た活物質が芯体から剥離することがなく、好適かつ確実
に活物質を除去して高品質な電池とすることのできる電
極の製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 芯体２に活物質３を被着してなる電池の
極板１における活物質が被着されない無地部８を形成す
る電極の製造方法において、芯体の全面に活物質を被着
形成して圧延し、極板における集電体部分以外をマスキ
ング部材４で覆った後、エアーブラスト装置５を用い極
板に対してガラス、プラスチック、セラミックス等の絶
縁性を備えた微小粒体からなる研掃材６を高速度で噴射
して、無地部８に被着した活物質を除去する。
て無地部に被着する活物質の除去という電極の製造工程
を連続した工程とするとともに、除去処理した活物質の
端面がギザギザに荒れて活物質が剥げ落ちたり、残存し
た活物質が芯体から剥離することがなく、好適かつ確実
に活物質を除去して高品質な電池とすることのできる電
極の製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 芯体２に活物質３を被着してなる電池の
極板１における活物質が被着されない無地部８を形成す
る電極の製造方法において、芯体の全面に活物質を被着
形成して圧延し、極板における集電体部分以外をマスキ
ング部材４で覆った後、エアーブラスト装置５を用い極
板に対してガラス、プラスチック、セラミックス等の絶
縁性を備えた微小粒体からなる研掃材６を高速度で噴射
して、無地部８に被着した活物質を除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池の正極や負極
における活物質が被着されない所謂無地部（集電体部
分）を形成する電極の製造方法に関する。
における活物質が被着されない所謂無地部（集電体部
分）を形成する電極の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電池の電極の製造方法としては、正極用
及び負極用の芯体の全面に正極用及び負極用それぞれの
活物質をスラリー状にして被着して乾燥させ、これを圧
延して薄くして活物質の密度を高め、これを短冊状に切
断して形成する。そして、この短冊状の電極における長
手方向の一側縁に引き出し端子等を接続すべく、ここに
被着された活物質を取り除て無地部を形成することが一
般的に行われている。
及び負極用の芯体の全面に正極用及び負極用それぞれの
活物質をスラリー状にして被着して乾燥させ、これを圧
延して薄くして活物質の密度を高め、これを短冊状に切
断して形成する。そして、この短冊状の電極における長
手方向の一側縁に引き出し端子等を接続すべく、ここに
被着された活物質を取り除て無地部を形成することが一
般的に行われている。
【０００３】この塗工・乾燥・圧延の各工程を、処理が
分断する非効率なバッチ処理でなく、効率的な連続工程
とするためには、塗工・乾燥・圧延の後に無地部に被着
した活物質を除去するという製造工程とする必要があ
る。なぜならば、芯体に活物質を被着させる際に無地部
を形成すべくマスキングする製造方法も可能ではあるも
のの、この方法では電極における活物質が有る個所と無
い個所とで厚さが異なってしまい、その後の圧延工程に
おいて電極全体として一律に圧縮されずに撓み・歪みが
生じるおそれがあり、したがって一旦被着させた活物質
を圧延工程の後で除去することが一般に行われていた。
分断する非効率なバッチ処理でなく、効率的な連続工程
とするためには、塗工・乾燥・圧延の後に無地部に被着
した活物質を除去するという製造工程とする必要があ
る。なぜならば、芯体に活物質を被着させる際に無地部
を形成すべくマスキングする製造方法も可能ではあるも
のの、この方法では電極における活物質が有る個所と無
い個所とで厚さが異なってしまい、その後の圧延工程に
おいて電極全体として一律に圧縮されずに撓み・歪みが
生じるおそれがあり、したがって一旦被着させた活物質
を圧延工程の後で除去することが一般に行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の電極の製造
方法における活物質を除去する方法としては、超音波の
振動により活物質を削ぎ落とす加工方法と、回転ブラシ
で活物質を削り落とす機械的加工方法とがある。
方法における活物質を除去する方法としては、超音波の
振動により活物質を削ぎ落とす加工方法と、回転ブラシ
で活物質を削り落とす機械的加工方法とがある。
【０００５】例えば、ニッケル・水素二次電池における
負極は、主に多孔性のパンチングメタルに水素吸蔵合金
からなる負極用活物質が被着されており、これに対して
は回転ブラシを用いて高速で除去処理できるものの、除
去処理した活物質の端面を滑らかに揃えることができず
にギザギザに荒れて、この端部の活物質が完成電池とな
った後の輸送段階等の振動で剥げ落ちて電極が短絡（シ
ョート）する危険性があった。また正極は、ニッケルフ
ォームと称されるニッケルを発泡させて多孔質化させた
発泡ニッケル基板に水酸化ニッケルの正極活物質を被着
しており、この正極の芯体は金属板からなる負極の芯体
と比べ機械的強度が不足することから、回転ブラシを用
いることができずに超音波加工が用いられている。しか
し、この超音波加工は、前記回転ブラシによる加工方法
と比較して処理時間が長くかかるとともに、発泡ニッケ
ル基板が損傷するおそれもあり、かつこの超音波の振動
は処理する部位のみならずマスキングされた残存する隣
接部位にも加わることから、この残存部位の活物質が芯
体から剥離した状態となって電池特性が劣化するおそれ
があった。
負極は、主に多孔性のパンチングメタルに水素吸蔵合金
からなる負極用活物質が被着されており、これに対して
は回転ブラシを用いて高速で除去処理できるものの、除
去処理した活物質の端面を滑らかに揃えることができず
にギザギザに荒れて、この端部の活物質が完成電池とな
った後の輸送段階等の振動で剥げ落ちて電極が短絡（シ
ョート）する危険性があった。また正極は、ニッケルフ
ォームと称されるニッケルを発泡させて多孔質化させた
発泡ニッケル基板に水酸化ニッケルの正極活物質を被着
しており、この正極の芯体は金属板からなる負極の芯体
と比べ機械的強度が不足することから、回転ブラシを用
いることができずに超音波加工が用いられている。しか
し、この超音波加工は、前記回転ブラシによる加工方法
と比較して処理時間が長くかかるとともに、発泡ニッケ
ル基板が損傷するおそれもあり、かつこの超音波の振動
は処理する部位のみならずマスキングされた残存する隣
接部位にも加わることから、この残存部位の活物質が芯
体から剥離した状態となって電池特性が劣化するおそれ
があった。
【０００６】そこで本発明の目的は、電極における活物
質の塗工・乾燥・圧延そして無地部に被着する活物質の
除去という電極の製造工程を連続した工程とするととも
に、除去処理した活物質の端面がギザギザに荒れて活物
質が剥げ落ちて完成電池において電極がショートした
り、残存部位の活物質が芯体から剥離することがなく、
好適かつ確実に活物質を除去して高品質な電池とするこ
とのできる電極の製造方法を提供するものである。
質の塗工・乾燥・圧延そして無地部に被着する活物質の
除去という電極の製造工程を連続した工程とするととも
に、除去処理した活物質の端面がギザギザに荒れて活物
質が剥げ落ちて完成電池において電極がショートした
り、残存部位の活物質が芯体から剥離することがなく、
好適かつ確実に活物質を除去して高品質な電池とするこ
とのできる電極の製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の電極の製造方法は、芯体に活物質を被着し
てなる電池の電極における前記活物質が被着されない無
地部を形成する電極の製造方法において、前記芯体の全
面に活物質を被着形成してなる極板を圧延し前記無地部
以外をマスキングし、完成電池において電極を短絡させ
る危険性のない絶縁性を備えた微小粒体からなる研掃材
を前記極板に対して高速度で噴射して、前記無地部に被
着した活物質を除去することを特徴とするものである。
め、本発明の電極の製造方法は、芯体に活物質を被着し
てなる電池の電極における前記活物質が被着されない無
地部を形成する電極の製造方法において、前記芯体の全
面に活物質を被着形成してなる極板を圧延し前記無地部
以外をマスキングし、完成電池において電極を短絡させ
る危険性のない絶縁性を備えた微小粒体からなる研掃材
を前記極板に対して高速度で噴射して、前記無地部に被
着した活物質を除去することを特徴とするものである。
【０００８】また、研掃材は、極板に対する高速度での
衝突時に火花を発生するおそれのない非金属のガラス、
プラスチック、セラミックスの何れかとしたことを特徴
とする。
衝突時に火花を発生するおそれのない非金属のガラス、
プラスチック、セラミックスの何れかとしたことを特徴
とする。
【０００９】また、電池をニッケル・水素二次電池又は
ニッケル・カドミウム二次電池としたことを特徴とす
る。
ニッケル・カドミウム二次電池としたことを特徴とす
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電極の製造方法に
ついてニッケル・水素二次電池の電極を例に取り図１に
基づいて説明する。尚、本実施例にあっては、電池の負
極若しくは正極となる極板の長手方向における１方の端
縁に連続する無地部を形成し、そこに長径な連続タブを
配設する場合について以下に説明する。図中１は、電池
の負極若しくは正極となる極板であり、予め短冊状に形
成された極板として単純化して説明する（実際の製造ラ
インにおける極板は、極板の進行方向と直角方向に複数
枚分の幅径を有している）。２は、活物質を保持する極
板１の中心となる芯体、３はこの芯体２の表面に被着形
成された活物質、４は極板１の表面を部分的に覆うマス
キング部材、５はコンプレッサーで作った圧縮空気を用
いて研掃材６をノズル７から噴射するエアーブラスト装
置、８は活物質３が被着されない集電体部分となる無地
部である。
ついてニッケル・水素二次電池の電極を例に取り図１に
基づいて説明する。尚、本実施例にあっては、電池の負
極若しくは正極となる極板の長手方向における１方の端
縁に連続する無地部を形成し、そこに長径な連続タブを
配設する場合について以下に説明する。図中１は、電池
の負極若しくは正極となる極板であり、予め短冊状に形
成された極板として単純化して説明する（実際の製造ラ
インにおける極板は、極板の進行方向と直角方向に複数
枚分の幅径を有している）。２は、活物質を保持する極
板１の中心となる芯体、３はこの芯体２の表面に被着形
成された活物質、４は極板１の表面を部分的に覆うマス
キング部材、５はコンプレッサーで作った圧縮空気を用
いて研掃材６をノズル７から噴射するエアーブラスト装
置、８は活物質３が被着されない集電体部分となる無地
部である。
【００１１】極板１が負極の場合は、芯体２には多孔性
のパンチングメタル、活物質３には水素吸蔵合金をそれ
ぞれ用いる。また、極板１が正極の場合は、芯体にはニ
ッケルフォームと称されるニッケルを発泡させて多孔質
化させた発泡ニッケル基板、活物質には水酸化ニッケル
をそれぞれ用いる。本実施例にあっては、図１に示す通
りパンチングメタルを芯体２とする負極の極板１につい
て説明する。
のパンチングメタル、活物質３には水素吸蔵合金をそれ
ぞれ用いる。また、極板１が正極の場合は、芯体にはニ
ッケルフォームと称されるニッケルを発泡させて多孔質
化させた発泡ニッケル基板、活物質には水酸化ニッケル
をそれぞれ用いる。本実施例にあっては、図１に示す通
りパンチングメタルを芯体２とする負極の極板１につい
て説明する。
【００１２】電極の製造工程としては、まず芯体２の表
裏全面にスラリー状の活物質３を一定の厚さに塗工して
乾燥させた極板を、ローラーによる圧延工程で厚さ方向
に圧縮する。そして、集電体部分となる活物質の被着し
ない無地部８を形成するために、マスキング部材４を無
地部８以外の部分に張り付け、その無地部８となる部位
に対し、エアーブラスト装置５を用いノズル７から研掃
材６を高速度で噴射して、芯体２に被着した活物質３を
削ぎ落としていくものである。図１にあっては、極板１
の一方面に対してマスキング部材４を張り合わせてノズ
ル７から研掃材６を噴射しているが、極板１の他方面に
ついても同時に若しくは順次、マスキング部材を同様に
張り合わせて研掃材を噴射するものである。また、特に
図示しないが、研掃材の噴射工程の後において極板１に
圧縮エアを吹き付け、極板１に被着する研掃材６を取り
除く処理工程を設けるものである。そして、この後工程
にて１枚ずつ短冊形状に切断することで電極の製造工程
が概ね完了する。
裏全面にスラリー状の活物質３を一定の厚さに塗工して
乾燥させた極板を、ローラーによる圧延工程で厚さ方向
に圧縮する。そして、集電体部分となる活物質の被着し
ない無地部８を形成するために、マスキング部材４を無
地部８以外の部分に張り付け、その無地部８となる部位
に対し、エアーブラスト装置５を用いノズル７から研掃
材６を高速度で噴射して、芯体２に被着した活物質３を
削ぎ落としていくものである。図１にあっては、極板１
の一方面に対してマスキング部材４を張り合わせてノズ
ル７から研掃材６を噴射しているが、極板１の他方面に
ついても同時に若しくは順次、マスキング部材を同様に
張り合わせて研掃材を噴射するものである。また、特に
図示しないが、研掃材の噴射工程の後において極板１に
圧縮エアを吹き付け、極板１に被着する研掃材６を取り
除く処理工程を設けるものである。そして、この後工程
にて１枚ずつ短冊形状に切断することで電極の製造工程
が概ね完了する。
【００１３】このエアーブラスト装置５を用いる本発明
の電極の製造方法にあっては、活物質を除去する処理速
度が、従来の超音波加工等と比較して速いことに加え、
活物質の塗工→乾燥→圧延→無地部形成→切断という一
連の電極製造工程が、処理が分断され非効率なバッチ処
理でなく、効率的な連続工程として好適に行えるもので
ある。
の電極の製造方法にあっては、活物質を除去する処理速
度が、従来の超音波加工等と比較して速いことに加え、
活物質の塗工→乾燥→圧延→無地部形成→切断という一
連の電極製造工程が、処理が分断され非効率なバッチ処
理でなく、効率的な連続工程として好適に行えるもので
ある。
【００１４】前記エアーブラスト装置５に用いる研掃材
６としては、ガラス、プラスチック、セラミックス等の
絶縁性を備え、芯体２に用いられるパンチングメタルや
発泡ニッケル基板の孔部内の活物質をも確実に衝突して
除去し得るように、粒径が数μｍ〜二、三百μｍ程度、
更に好ましくは十数μｍ〜百数十μｍの範囲内の微小粒
体を用いるものとする。また、導電性の微小粒体からな
る研掃材を用いても、活物質を削ぎ落とすことは可能で
あるが、この研掃材を極板に高速度で噴射した際に火花
（スパーク）が発生し、水素吸蔵合金であれば発火する
危険性があることに加え、導電性の研掃材が除去されず
に完成電池内に残存した場合には、電極が短絡（ショー
ト）する危険性があった。そこで、上述した研掃材６の
材質を、さらにガラス、プラスチックまたはセラミック
スの何れかの絶縁性を備えた非金属に限定することで、
スパークによる発火もなく安全であり、かつこの研掃材
６が完全に除去されずに極板１に残存した状態で電池に
組み込まれた場合にあっても、研掃材６は絶縁性を備え
ていることから電池の品質には一切影響を及ぼすことは
ない。また、除去する活物質の種類や状態に応じてエア
ーブラスト装置５のセッティング及び研掃材６の選択を
適宜行うことで、芯体を損傷させたり残存する活物質を
芯体から剥離させたり、また除去処理した活物質の端面
をギザギザに荒らしたりすることなく滑らかかつ好適に
活物質を除去することができるものである。
６としては、ガラス、プラスチック、セラミックス等の
絶縁性を備え、芯体２に用いられるパンチングメタルや
発泡ニッケル基板の孔部内の活物質をも確実に衝突して
除去し得るように、粒径が数μｍ〜二、三百μｍ程度、
更に好ましくは十数μｍ〜百数十μｍの範囲内の微小粒
体を用いるものとする。また、導電性の微小粒体からな
る研掃材を用いても、活物質を削ぎ落とすことは可能で
あるが、この研掃材を極板に高速度で噴射した際に火花
（スパーク）が発生し、水素吸蔵合金であれば発火する
危険性があることに加え、導電性の研掃材が除去されず
に完成電池内に残存した場合には、電極が短絡（ショー
ト）する危険性があった。そこで、上述した研掃材６の
材質を、さらにガラス、プラスチックまたはセラミック
スの何れかの絶縁性を備えた非金属に限定することで、
スパークによる発火もなく安全であり、かつこの研掃材
６が完全に除去されずに極板１に残存した状態で電池に
組み込まれた場合にあっても、研掃材６は絶縁性を備え
ていることから電池の品質には一切影響を及ぼすことは
ない。また、除去する活物質の種類や状態に応じてエア
ーブラスト装置５のセッティング及び研掃材６の選択を
適宜行うことで、芯体を損傷させたり残存する活物質を
芯体から剥離させたり、また除去処理した活物質の端面
をギザギザに荒らしたりすることなく滑らかかつ好適に
活物質を除去することができるものである。
【００１５】尚、上述した実施例にあっては、マスキン
グ部材４を極板１に張り合わせる例について説明した
が、これ以外にも研掃材を吹き付ける部位に窓を開口
し、そこに極板の無地部となる部位を位置させて通過さ
せる方法としてもよい。また、上述した実施例以外に、
極板１を予め１枚ずつに切断した後に、エアーブラスト
装置を用いて活物質を除去する製造工程としてもよいも
のである。そして、上述した実施例にあってはニッケル
・水素二次電池の電極について説明したが、これ以外に
もニッケル・カドミウム二次電池の電極についても同様
に本発明の製造方法を適用することができるものであ
る。
グ部材４を極板１に張り合わせる例について説明した
が、これ以外にも研掃材を吹き付ける部位に窓を開口
し、そこに極板の無地部となる部位を位置させて通過さ
せる方法としてもよい。また、上述した実施例以外に、
極板１を予め１枚ずつに切断した後に、エアーブラスト
装置を用いて活物質を除去する製造工程としてもよいも
のである。そして、上述した実施例にあってはニッケル
・水素二次電池の電極について説明したが、これ以外に
もニッケル・カドミウム二次電池の電極についても同様
に本発明の製造方法を適用することができるものであ
る。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述したごとく、本発明の電極の製
造方法によれば、電極における活物質の塗工・乾燥・圧
延そして無地部に被着する活物質の除去という電極の製
造工程を生産効率のよい連続工程とすることが可能とな
るとともに、万が一研掃材が完全に除去されずに極板に
残存した状態で電池に組み込まれた場合にあっても、研
掃材は絶縁性を備えていることから電池の品質には一切
影響を及ぼすことはないものである。そして、本発明の
エアーブラスト装置を用いて活物質を除去する製造方法
によれば、芯体を損傷させたり残存する活物質を芯体か
ら剥離させたり、また除去処理した活物質の端面をギザ
ギザに荒らしたりすることなく滑らかかつ好適に活物質
を除去することができるものである。
造方法によれば、電極における活物質の塗工・乾燥・圧
延そして無地部に被着する活物質の除去という電極の製
造工程を生産効率のよい連続工程とすることが可能とな
るとともに、万が一研掃材が完全に除去されずに極板に
残存した状態で電池に組み込まれた場合にあっても、研
掃材は絶縁性を備えていることから電池の品質には一切
影響を及ぼすことはないものである。そして、本発明の
エアーブラスト装置を用いて活物質を除去する製造方法
によれば、芯体を損傷させたり残存する活物質を芯体か
ら剥離させたり、また除去処理した活物質の端面をギザ
ギザに荒らしたりすることなく滑らかかつ好適に活物質
を除去することができるものである。
【００１７】また研掃材を、非金属のガラス、プラスチ
ック、セラミックスの何れかとすることで、研掃材が極
板に対して高速度で衝突する際に火花が発生して活物質
が発火する危険性もない。
ック、セラミックスの何れかとすることで、研掃材が極
板に対して高速度で衝突する際に火花が発生して活物質
が発火する危険性もない。
【図１】本発明の電極の製造方法の説明図である。
１ 極板 ２ 芯体 ３ 活物質 ４ マスキング部材 ５ エアーブラスト装置 ６ 研掃材 ７ ノズル ８ 無地部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 邦和 茨城県古河市鴻巣758 三桜工業株式会社 パワーシステム事業部内 (72)発明者 三宅 利幸 京都府京都市左京区松ヶ崎六ノ坪町10番地 ４ アクトジャパン株式会社内 Ｆターム(参考） 5H014 AA04 BB03 BB05 BB08 CC07 EE01 EE05 EE10 5H016 AA05 BB03 BB05 BB09 BB18 EE01 EE04 EE05 EE09
Claims (3)
- 【請求項１】 芯体に活物質を被着してなる電池の電極
における前記活物質が被着されない無地部を形成する電
極の製造方法において、前記芯体の全面に活物質を被着
形成してなる極板を圧延し前記無地部以外をマスキング
し、前記極板に対して完成電池において電極を短絡させ
る危険性のない絶縁性を備えた微小粒体からなる研掃材
を高速度で噴射して、前記無地部に被着した活物質を除
去することを特徴とする電極の製造方法。 - 【請求項２】 研掃材は、極板に対する高速度での衝突
時に火花を発生するおそれのない非金属のガラス、プラ
スチック、セラミックスの何れかとしたことを特徴とす
る請求項１記載の電極の製造方法。 - 【請求項３】 電池をニッケル・水素二次電池又はニッ
ケル・カドミウム二次電池としたことを特徴とする請求
項１記載の電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26724699A JP2001093521A (ja) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | 電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26724699A JP2001093521A (ja) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | 電極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001093521A true JP2001093521A (ja) | 2001-04-06 |
Family
ID=17442177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26724699A Pending JP2001093521A (ja) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | 電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001093521A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8936863B2 (en) | 2011-07-12 | 2015-01-20 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
| KR20150122940A (ko) * | 2014-04-24 | 2015-11-03 | 주식회사 엘지화학 | 폴리머 전지 전극 제조 방법 및 폴리머 전지 전극 제조 장치 |
-
1999
- 1999-09-21 JP JP26724699A patent/JP2001093521A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR20150122940A (ko) * | 2014-04-24 | 2015-11-03 | 주식회사 엘지화학 | 폴리머 전지 전극 제조 방법 및 폴리머 전지 전극 제조 장치 |
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