JP2002015741A - 電池用電極板およびその製造方法 - Google Patents

電池用電極板およびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】薄型化しながらも三次元的集電が可能であり、
圧延時の伸長や内部ショートが生じないなどの優れた性
能を有しながらも、安価で且つ高い量産性で生産できる
構成を備えた電池用電極板およびその電池用電極板を好
適に製造できる方法を提供する。 【解決手段】活物質２を主体とする合剤が充填状態に塗
着される芯材１は、金属シート３の表裏両方向に交互に
凸状にそれぞれ突出する短冊状の第１および第２湾曲膨
出部４，７が金属シート３の一方向Ｘに沿って形成され
てなる膨出部列８が、所定幅の平坦部９を介在して金属
シート３の一方向Ｘに対し直交する他方向Ｙに沿って複
数列配設された形状を有している。この電池用電極板
は、連続プレスによるレシプロ方式、ロータリ方式また
は電解析出法の何れかの成形加工で製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、芯材に活物質を主
体とする合剤を塗着してなる電池用電極板およびその電
池用電極板を低コストで量産性良く高精度に製造するこ
とのできる製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電池の正，負の各電極板は、電池とした
ときの集電体として機能する芯材に正負それぞれの活物
質を主体とする合剤を充填状態に塗着して形成される。
上記芯材としては、焼結式基板、発泡状金属多孔体基
板、孔開き波状加工基板、パンチングメタルおよびエキ
スパンドメタル基板などが一般的に用いられている。
【０００３】焼結式基板（例えば、特開平4-165006号公
報参照）は、ニッケルなどの金属粉末を焼結して焼結体
を形成し、この焼結体の空孔部分に活物質を充填するも
のであり、例えば、アルカリ蓄電池の焼結式ニッケル正
極板などに使用されている。発泡状金属多孔体基板（例
えば、特公昭57-39317号公報参照）は、ニッケルなどの
金属を三次元多孔体としたスポンジメタルと称せられる
もので、三次元網目状となったポリウレタンシートのよ
うなスポンジ状発泡体に、カーボンのような導電性塗料
を含浸または無電解めっきなどの手段によって導電性を
付与したのちに、その発泡体の骨格表面にめっき法によ
り金属を付着させ、これを加熱してスポンジ状発泡体の
みを焼結脱煤して除去したものである。
【０００４】孔開きエンボス加工基板（例えば、特開平
7-130370号公報参照）は、ニッケル板材に穿孔を施すと
きにバリを突出させて、立体形状に形成したものであ
る。パンチングメタルは、金属シートに多数に孔を開け
たものである。エキスパンドメタル基板（特開平3-2041
26号公報および特開平7-335208号公報参照）は、金属シ
ートをラス加工したものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記芯材には、集電効
率が高いこと、活物質の保持能力が高いこと、高エネル
ギ密度化のために体積が小さいこと、電解液や電池内の
反応に伴うイオンやガスが適度に流通できることなどの
性能上の要件とともに、これらの性能を有するものを安
価で且つ高い量産性で製造できることが求められてい
る。しかしながら、上述した従来の各芯材には、上記の
ような性能や価格など、必要とされる要件をバランス良
く満足するものが見当たらない。
【０００６】すなわち、上述した従来の各芯材は、性能
的に固有の特長を有しているが、いずれも製造工程が比
較的多いことから、製造コストが高くつくとともに量産
性に劣る共通の問題がある。つぎに、従来の各芯材につ
いて個々に説明する。先ず、焼結式基板は、電極として
の集電性や活物質の保持能力が優れているが、活物質を
保持する空孔の比率が低いことから、電極としての高エ
ネルギー化に不向きである。
【０００７】発泡状金属多孔体基板は、金属骨格が海綿
状三次元網目構造を有していることから、多孔度が極め
て高く、高比表面積を有しており、他の芯材に比較して
大電流放電性能面で非常に優れたものであり、広く採用
されている。その反面、発泡状金属多孔体基板は、金属
の突起物により内部ショートし易い欠点がある。また、
この発泡状金属多孔体基板では、極板を薄く、且つ長く
することによって大電流放電特性の向上を図ることが容
易に考えつくが、その製造工程においてウレタンの発泡
体を基材としていることに起因して、多孔度の調整が困
難である。さらに、発泡状金属多孔体基板では、これに
合剤を塗着して圧延して電極板としたときに、その電極
板の表面に金属の露出部分が存在し、短絡が発生し易い
とう不具合がある。しかも、発泡状金属多孔体基板の最
も大きな欠点はコスト高になることである。
【０００８】孔開きエンボス加工基板は、引っ張りや圧
延に対して延び易いために、簡単に形状が変化してしま
う欠点があり、しかも、穿孔時に生じるバリなどを活物
質の保持能力の向上を目的として意図的に残存させてい
るため、このバリなどに起因して、内部ショートを引き
起こし易い。
【０００９】パンチングメタルやエキスパンドメタル
は、平面的な形状であることから、両面に塗着された活
物質が合剤中の結着剤で相互に結合されているだけであ
って、活物質の保持能力が十分でないので、特に、渦巻
状電極群を構成する場合に活物質が脱落し易く、電池の
寿命が短縮する課題がある。また、これらの芯材は平面
的な形状であることから必然的に、電極としての厚み方
向の集電性にも課題がある。
【００１０】上記の課題に対して、従来から、芯材とし
ての種々の性能や価格面あるいは生産性などの必要とさ
れる要件をバランス良く満足できる芯材を得るための研
究が続けられてきた。例えば、エキスパンドメタル基板
においては、特公昭60-29573号公報に記載の展伸メッシ
ュシート（千鳥状に配置された結節部により多数の線状
部が格子状に結節されたもの）の製造手段を改良した展
伸メッシュシートの製造方法が特開平3-204126号公報に
提案されている。この製造方法では、スリット形成を１
工程で行うことができるとともに、次工程の展伸工程を
スムーズに行うことができ、張出し成形時の線状部に局
部的に生じる肉厚減少を回避でき、比較的小さな力で均
一に展伸することができる。この製造方法によれば、厚
板で格子の幅が大きい展伸メッシュシートを得ることが
できる。
【００１１】これにより得られる展伸メッシュシートに
対しては、高エネルギ密度化を図ることを目的として薄
型化する要求があった。そこで、レシプロ方式によるス
リット形成により微細なラス目構造で無地部を設けた展
伸メッシュシートの製造方法（特開平11-260373 号公報
参照）や、厚さ0.1 ｍｍ以下の長尺金属シートの幅方向
の任意部分に長尺方向にラス目が形成されない無地部を
設けるとともに、無地部からリード接続部位を切り出し
たエキスパンドメタル基板を用いて構成した非水電解質
電池（特開平11-260418 号公報参照）が提案された。と
ころが、これらの展伸メッシュシート（エキスパンドメ
タル基板）は、二次元の芯材であって、厚さ方向に対す
る集電性が劣る欠点がある。
【００１２】一方、上記二次元の芯材であっても、活物
質を主体とする合剤にカーボンのような導電剤を添加す
れば、厚さ方向の集電つまり三次元的な集電性能を向上
を図ることができる。しかしながら、三次元的な集電を
必要とする電池のうちのニッケル水素蓄電池の正極板な
どは、カーボンのような導電剤を添加すると、充電中に
カーボンなどが酸化して炭酸イオン化し、電池の内部抵
抗が上昇してしまうとともに、充放電中の伸縮に伴い活
物質が脱落して電池としての寿命が短くなる。これらの
理由により、従来では、ニッケル水素蓄電池の正極板と
して、発泡状金属多孔体基板が用いられていたが、発泡
状金属多孔体基板は、上述したように、コストが高い上
に、電極板ないし電極群に集電体を取り付けるための無
地部が作り難く、薄型化を図ると多孔度が低下して高容
量密度を得ることができない。
【００１３】上記無地部は、上述の集電体を接続する用
途の他に、例えば、展伸メッシュシートの場合、活物質
を塗着したのちの圧延工程において強度を確保できると
いう効果を得ることができるので、形成することが好ま
しい。
【００１４】そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑み
てなされたもので、薄型化しながらも三次元的集電が可
能であり、圧延時の伸長や内部ショートが生じないなど
の優れた性能を有しながらも、安価で且つ高い量産性で
生産できる構成を備えた電池用電極板およびその電池用
電極板を好適に製造できる方法を提供することを目的と
するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電池用電極板は、活物質を主体とする合剤
が芯材に充填状態に塗着されてなり、前記芯材は、金属
シートの表裏両方向に交互に凸状にそれぞれ突出する短
冊状の第１および第２湾曲膨出部が前記金属シートの一
方向に沿って形成されてなる膨出部列が、所定幅の平坦
部を介在して前記金属シートの前記一方向に対し直交す
る他方向に沿って複数列配設された形状を有しているこ
とを特徴としている。
【００１６】この電池用電極板では、芯材を、金属シー
トを帯状の状態で移送しながら連続プレス加工またはロ
ータリ方式の成形加工を行うことによる簡素化された工
程を経ることによって形成できる他に、電解槽の電解液
中に浸漬されて連続的に回転する電解析出ドラムの周面
に電解析出した金属を付着させて連続的に形成できるの
で、安価なものを高い量産性で製造することができる。
また、芯材の湾曲膨出部が金属シートの表裏両面に交互
に突出して、芯材の活物質に対する接触面積が大きいの
で、特に厚み方向の活物質の利用度が高くなり、電池を
構成したときに従来の二次元芯材を用いた塗着式電池用
電極に比べて放電特性が著しく向上するため、特に、三
次元的集電を必要とするニッケル水素蓄電池の正極板な
どに好適なものとなる。
【００１７】さらに、活物質は、第１および第２湾曲膨
出部によって金属シートの表裏両面側から抱えられる状
態で保持されるので、活物質の保持能力が極めて高いも
のとなり、特に渦巻状電極群を構成するのに良好なもの
となるとともに、単位容量当たりの大電流放電特性が従
来の二次元芯材に比較して大幅に向上する。
【００１８】また、芯材は、形成時にバリなどが発生し
ないことから、内部ショートなどが発生するおそれがな
く、比較的薄い金属シートを塑性変形することにより形
成できるので、活物質に対する体積比率が低くなって電
池としての高エネルギー密度化を図ることが可能とな
る。しかも、芯材は、金属シートの表裏両面側にそれぞ
れ交互に突出される第１および第２湾曲膨出部の間に、
側面視でほぼ楕円形状の空間が形成されるので、電池を
構成したときに、電解液や電池内の反応に伴うイオンや
ガスを良好に流通させることができるとともに、電極板
の厚さ方向における集電効果も良好なことから、大きな
電流を流すことができる。
【００１９】特に、この電極板は、現在において性能面
だけを見た場合に最も優れている発泡状金属多孔体基板
を芯材とする電極板と比較して、低コストで生産でき、
最初から無地部を容易に形成できることから、集電体を
取り付け易く、薄型化し易いなどの大きな利点がある。
【００２０】上記発明の電池用電極板において、湾曲膨
出部の加工前の金属シートは、ニッケル、銅、アルミニ
ウムまたは鉄の何れか、或いはそれらを主体とする合金
の何れかの金属箔、または、鉄または銅にニッケルめっ
きを施したもの、或いは鉄に銅めっきまたはニッケルめ
っきを施したものであることが好ましく、これにより、
安価で強度の高い金属シートを得ることができる。さら
に好ましくは、表面が粗面化された金属シートからなる
芯材を用いることである。これにより、金属シートは、
活物質に対する保持能力が向上する利点がある。
【００２１】さらに、上記発明の電池用電極板におい
て、湾曲膨出部が未形成の無地部が、芯材の長手方向の
辺縁部に沿って長手方向に平行に形成されていることが
好ましい。これにより、芯材の長手方向の引っ張り強度
が向上して、圧延時などにおける変形を防止することが
できるとともに、無地部は、活物質の保持能力が湾曲膨
出部の形成箇所よりも低いことから、塗着済みの活物質
を容易に除去して、集電板や集電リードに対する溶接を
効率的、且つ確実に行うことができる。
【００２２】また、上記無地部は、湾曲膨出部および平
坦部に対し大きなシート厚さを有していることが好まし
い。これにより、無地部を例えば抵抗溶接によって集電
体などに接合する場合には、被溶接部である無地部に大
きな圧力を加えることができるので、溶接効率が一層向
上するとともに、より確実な接合を得ることができる。
さらに、無地部に凹部または凸部が波状に形成されてい
ることが一層好ましく、これにより、湾曲膨出部の形成
時に無地部に発生するしわや歪みを除去できるととも
に、強度が向上することから、無地部に集電体を接合す
る際に無地部が折れ曲がったりすることがなく、さら
に、活物質の塗着後の圧延工程において湾曲膨出部の伸
びに追従して無地部に伸びを許容する余地を与えること
ができる。
【００２３】また、上記発明の電池用電極板において、
湾曲膨出部は、その短冊状の長手方向が芯材の長手方向
に合致する配置で形成されていることが好ましい。これ
により、芯材に合剤を塗布する際には、合剤を芯材の長
手方向に沿って塗布することから、塗着スリットやダイ
のリップなどが湾曲膨出部に引っ掛かったりするのが防
止される。
【００２４】さらに、上記発明の電池用電極板におい
て、活物質と導電剤と結着剤からなる合剤を芯材の両面
に塗着して形成された活物質層の中に前記芯材の全体が
埋設されていることが好ましい。これにより、電極板に
おける表面には金属の露出部分が生じないので、短絡が
抑止される。
【００２５】また、本発明の電池用電極板の製造方法
は、帯状の金属シートを、互いの相対位置が接離する方
向に駆動される上型と下型との間に間欠的に送給して、
前記上型と下型とが互いに近接する相対位置となる方向
に進出駆動されたときに、金属シートにおける前記上型
と前記下型の各々の刃部が合致する位置にスリットを形
成するのとほぼ同時に、隣接する二つの前記スリット間
に形成された短冊形状部分を前記下型の各凸部で押し上
げて第１湾曲膨出部を、且つ前記上型の凸部で押し下げ
て第２湾曲膨出部を交互に形成するとともに、前記第１
および第２湾曲部が交互に配列した膨出部列の間であっ
て、前記金属シートにおける前記上型と前記下型との各
々の非加工部が合致する位置に平坦部を形成することに
より、芯材を形成し、前記芯材に、活物質を主体とする
合剤を充填状態に塗着させるようにしたことを特徴とし
ている。
【００２６】この電池用電極板の製造方法では、上型と
下型とを対向間で進退駆動させて、その上型と下型との
対向間に帯状の金属シートを間欠的に送給することによ
り、複数列のスリットと第１および第２湾曲膨出部とを
ほぼ同時に一括形成できるから、本発明の電池用電極板
の芯材を、極めて簡単な工程で安価に、且つ高能率に量
産することができる。しかも、この製造方法では、上型
と下型とによって微細なスリットの形成が可能であるか
ら、第１および第２湾曲膨出部を微小ピッチで配設する
ことができ、小型で高性能な電池を得ることのできる電
池用電極板を製造することができる。
【００２７】また、本発明の電池用電極板の他の製造方
法は、帯状の金属シートを、同期回転される一対の加工
ロールの間に連続的に送給して、前記金属シートにおけ
る両方の前記加工ロールの各々の円板状カッターの刃部
が噛み合う箇所にスリットを形成するのとほぼ同時に、
隣接する二つのスリット間に形成された短冊形状部分を
両方の前記加工ロールの各凸部で互いに交互に異なる方
向に押圧して第１および第２湾曲膨出部をそれぞれ形成
するとともに、前記第１および第２湾曲膨出部が交互に
配列した膨出部列の間であって、前記金属シートにおけ
る両方の前記加工ロールの各々の非加工部が合致する位
置に、平坦部を形成することにより、芯材を形成し、前
記芯材に、活物質を主体とする合剤を充填状態に塗着す
ることを特徴としている。
【００２８】この電池用電極板の製造方法では、上記製
造方法と同様の効果を得られるのに加えて、金属シート
を連続的に移送しながら芯材を連続的に成形加工できる
ので、芯材の加工速度を上げることができ、生産性が一
層向上する。
【００２９】また、本発明の電池用電極板のさらに他の
製造方法は、円周面の軸方向に湾曲凸部と湾曲凹部とが
交互の配置で一列に形成された凹凸部が平坦部を介在し
て円周方向に複数配列形成された金属製の電解析出ドラ
ムを、電解槽の電解液中に浸漬して一定方向に回転なが
ら、連続的に電解析出を行い、前記電解液から析出され
て前記電解析出ドラムの円周表面に付着した金属箔を剥
離して芯材を形成し、前記芯材に、活物質を主体とする
合剤を充填状態に塗着することを特徴としている。
【００３０】この電池用電極板の製造方法では、上記レ
シプロ方式およびロータリー方式の各製造方法と同様の
効果を得られるのに加えて、金属シートとなる帯状の金
属箔の形成と、この金属箔に対する湾曲膨出部の成形加
工とを同時、且つ連続的に行えるので、上記各製造方法
に比較して、生産性が一層向上して更なるコストダウン
を図ることができる上に、一層薄型の芯材を容易に得る
ことができる。また、この製造方法では、電解析出によ
り芯材を形成したのちに、この芯材をめっき浴に通して
ロール側の面に電解析出すれば、表面が粗面化された芯
材を得ることができ、活物質の保持能力が一層優れた芯
材を得ることができる利点がある。
【００３１】上記の製造方法において、円周の全表面が
チタンで形成されているとともに、湾曲凸部と湾曲凹部
との境界線に沿って位置するほぼ径方向の隔壁部が電気
絶縁体で形成された電解析出ドラムを用いることが好ま
しい。これにより、湾曲凸部と湾曲凹部との境界線に電
気絶縁体からなる隔壁部が介設されているので、第１お
よび第２湾曲膨出部と所定幅の平坦部とを有した形状の
芯材を高精度、且つ連続的に確実に形成することができ
る。また、析出金属を付着させて芯材を形成するための
円周の全表面が、電解析出によって他の金属と合金化し
難いチタンで形成されているから、電解析出ドラムに付
着した析出金属を容易に剥離して、高精度に所要形状と
された芯材を確実に得ることができる。
【００３２】上記の各製造方法において、芯材に、これ
の加工前または加工後あるいは加工時に、電解析出法、
エッチング法、サンドブラスト法、ロール転写法、金属
溶射法または粉体焼結法の何れかの手段によって粗面化
処理を施すことが好ましい。これにより、金属シートの
表面が粗面化された芯材を得ることができる。すなわ
ち、電解析出法では微細な凸部を有する芯材を形成で
き、エッチング法およびサンドブラスト法では芯材の表
面に微細な凹部を形成でき、ロール転写法では芯材の表
面に微細な凸部を形成でき、金属溶射法では芯材の表面
に金属粒子を接着して凸部を形成でき、さらに、粉体焼
結法では使用する金属粉末の形状あるいは金属元素その
ものを変化させることで、粗面化状態および芯材の集電
性を容易にコントロールしながら金属シートの表面を粗
面化することができる。
【００３３】本発明の電池は、正極板または負極板の少
なくとも一方が、請求項１〜７の何れかに記載の電池用
電極板によって構成され、前記正極板および負極板をこ
れらの間にセパレータを介在して巻回または積層して電
極群が構成され、前記電極群および電解液が電池ケース
内に収納されている。
【００３４】この電池では、芯材の製造コストが低減す
る分だけコストダウンすることができ、電極板における
芯材の活物質に対する保持能力が極めて高いので、活物
質の脱落といった不都合が生じないことから、寿命特性
が向上するとともに、芯材の特に厚み方向に対する集電
効率が高いことから、放電特性が格段に向上したものと
なる。さらに、電極板の表面にバリが形成されることは
殆どないので、セパレータを薄型化することが可能とな
る結果、電池としての高エネルギー密度化を図ることが
可能となる。しかも、上記電池用電極板は、何れの電池
系にも適用しても上述と同様の効果を得られる電池を構
成できるが、特に、アルカリ蓄電池系の電池では、これ
らの電池に求められる大電流放電の性能を効果的に得る
ことができる。さらに、非水電解液系のリチウム二次電
池などにおいても、放電特性などを向上させることがで
きる。
【００３５】上記電池における正，負の各電極板とし
て、湾曲膨出部が未形成の無地部が芯材の長手方向の辺
縁部に沿って長手方向に平行に形成されているものを用
いるとともに、電極群の両方に突出した正，負の前記各
電極板の各々の無地部の端面を、それぞれ正，負極の各
集電板に電気的接合した構成とすれば、溶接に適した無
地部を集電板に確実に接合できるので、リード片を介在
する場合に比較して、構成の簡素化と集電特性の向上と
を容易に図ることができる。さらに、電極板における無
地部が、湾曲膨出部および平坦部に対し大きなシート厚
さを有している構成とすれば、溶接効率が一層向上する
とともに一層確実な接合を得ることができる。さらにま
た、無地部に凹部または凸部が波状に形成されていれ
ば、湾曲膨出部の形成時に無地部に発生するしわや歪み
を除去できるとともに、強度が向上することから、無地
部に集電体を接合する際に無地部が折れ曲がったりする
ことがなく、しかも、活物質の塗着後の圧延工程におい
て湾曲膨出部の伸びに追従して無地部に伸びを許容する
余地を与えることができるといった種々の効果が得られ
る。
【００３６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発
明の第１の実施の形態に係る電池用電極板を示す縦断面
図である。この電池用電極板は、帯状の芯材１にこれの
両面側から正極または負極の活物質２を主体とする合剤
が充填状態に塗着されて活物質層６が形成された構成を
有している。
【００３７】図２は上記芯材１を示す斜視図、図３は無
地部５に凹凸部１５を形成した場合の芯材１全体を示す
斜視図である。この芯材１は、金属シート３の表裏両方
向に交互に凸状にそれぞれ突出する短冊状の第１および
第２湾曲膨出部４，７が互いに平行な配置で金属シート
３の一方向Ｘに沿って形成されてなる膨出部列８が、所
定幅の平坦部９を介在して金属シート３の一方向Ｘに対
し直交する他方向Ｙに沿って多数配列された形状になっ
ている。ここで、この実施の形態において、他方向Ｙは
帯状の金属シート３の長手方向であり、一方向Ｘは帯状
の金属シート３の幅方向である。したがって、両湾曲膨
出部４，７は、その短冊状の長手方向が芯材１の長手方
向Ｙに合致する配置で形成されている。
【００３８】湾曲膨出部４，７を加工して芯材１とされ
る前の金属シート３としては、ニッケル、銅、アルミニ
ウムまたは鉄の何れか、或いはそれらを主体とする合金
の何れかの金属箔が用いられている。または、金属シー
ト３として、金属箔、または、鉄または銅にニッケルめ
っきを施したもの、或いは鉄に銅めっきまたはニッケル
めっきを施したものが用いられており、このめっき材と
しては、20μｍの素材に１〜５μｍのめっき層を形成し
たものが好ましい。さらに、上記金属箔またはめっき材
からなる金属シート３は、湾曲膨出部４，７の加工前ま
たは加工後に表面が粗面化されており、これにより、芯
材１の主体となる金属シート３は、活物質２に対する保
持能力が向上したものになっている。金属シート３の粗
面化処理には、電解析出法、エッチング法、サンドブラ
スト法、ロール転写法、金属溶射法または粉体焼結法の
何れかの手段が用いられる。
【００３９】さらに、芯材１には、図１および図３に示
すように、湾曲膨出部４，７が形成されない無地部５
が、芯材１の長手方向Ｙへの少なくとも一方の辺縁部に
沿って長手方向に平行に形成されている。なお、図３で
は、無地部５が、芯材１の長手方向Ｙへの両方の辺縁部
に沿って長手方向に平行に形成されている場合を例示し
ており、その無地部５には、溝状の多数の凹部１５が互
いに平行な配置で波状に形成されている。なお、無地部
５には、凹部１５に代えて、多数の凸条を互いに平行な
配置で波状に形成してもよい。
【００４０】また、図１に示すように、金属シート３に
おける無地部５の形成箇所の厚みｄ２は、湾曲膨出部
４，７および平坦部９の各形成箇所の厚みｄ１よりも大
きく設定してもよい。また、図１に明示するように、電
池用電極板における芯材１は、これの湾曲膨出部４，７
を含む全体が、活物質２と導電剤と結着剤からなる合剤
を両面に塗着して形成された活物質層６の中に埋設され
ている。
【００４１】上記形状となった芯材１は、後述するが、
金属シート３を帯状の状態で連続的に移送しながら、レ
シプロ方式の連続プレス加工またはロータリ方式の成形
加工を行うことによる簡素化された工程を経て容易に製
造できるので、安価で且つ高い量産性で製造することが
できる。上記の製造方法により製造する場合には、帯状
の金属シート３にスリットが形成されるが、このスリッ
トは、例えば、特開平11-260373 号公報に開示の展延メ
ッシュシートの製造方法において長尺方向に複数条のス
リットを断続的、且つ千鳥状に形成しているのに対し、
千鳥状とせずに、同一長さのものが一定間隔で平行に配
列したスリット列を一定の間隔をあけて並列する配置で
設ける。
【００４２】さらに、上記形状となった芯材１は、後述
の電解析出法を用いて製造することもでき、この電解析
出法を用いる場合には、帯状の金属シート３の形成と、
この金属シート３に対する湾曲膨出部４，７の成形加工
とを同時、且つ連続的に行って一挙に製造できるので、
一層安価なものをより高い量産性で製造することができ
る。
【００４３】上記電極板は、芯材１における金属シート
３の表裏両面に交互に突出して活物質２に対する接触面
積が大きい第１および第２湾曲膨出部４，７が、活物質
２の集電体として機能するので、活物質２の利用度が非
常に高くなり、特に金属シート３の厚さ方向の集電性能
が格段に向上して集電効率が格段に高くなる。さらに、
活物質層６は、第１および第２湾曲膨出部４，７によっ
て金属シート３の表裏両面側から抱えられる状態で保持
されるので、活物質２の保持能力が極めて高いものとな
る。そのため、上記電極板は、特に渦巻状電極群を構成
した場合にも活物質２の脱落を確実に防止することがで
き、活物質２の単位体積当たりの充填量を大きくして
も、活物質２の利用効率の低下を招かないので、電池の
単位容積当たりの大電流放電特性が従来の二次元芯材に
比較して大幅に向上する。
【００４４】また、上記芯材１は、一枚物の金属シート
３に平行に形成したスリットからなる短冊状の箇所を表
裏両面側に凸状に塑性変形させることによって湾曲膨出
部４，７を形成できるので、これによってバリなどが発
生することがないから、内部ショートなどが発生するお
それがない。また、比較的薄い金属シート３を塑性変形
することにより形成できるので、活物質２に対する体積
比率が低くなって電池としての高エネルギー密度化を図
ることが可能となる。しかも、上記芯材１は、金属シー
ト３の表裏両面側に交互に突出される第１および第２湾
曲膨出部４，７の間に、側面視でほぼ楕円形状の空間が
形成されるので、電池を構成したときに、電解液や電池
内の反応に伴うイオンやガスを良好に流通させることが
でき、二次元的な活物質の塗着をした電極板に比較して
集電効率が高くなって大電流を流すことができる。
【００４５】さらに、上記電池用電極板では、芯材１の
長手方向の辺縁部に沿って無地部５が形成されているの
で、芯材１の長手方向の引っ張り強度が向上して、圧延
時などにおける変形を防止することができ、集電板や集
電リードに対する溶接を効率的、且つ確実に行うことが
できる。しかも、無地部５には、図３に示すように、凹
部１５（または凸部）が波状の配置で形成されてしいる
ので、湾曲膨出部４，７の形成時に無地部５に発生する
しわや歪みを除去できるとともに、無地部５の強度が向
上することから、無地部５に後述の集電体を接合する際
に無地部５が折れ曲がったりすることがなく、さらに、
活物質２の塗着後の圧延工程において湾曲膨出部４，７
の伸びに追従して無地部５に伸びを許容する余地を与え
ることができる。さらに、無地部５は、湾曲膨出部４，
７および平坦部９の厚みｄ１よりも大きな厚みｄ２に形
成されているので、無地部５を例えば抵抗溶接によって
集電体などに接合する場合には、被溶接部である無地部
５に大きな圧力を加えることができるので、溶接効率が
一層向上するとともに、より確実な接合を得ることがで
きる。
【００４６】また、上記電池用電極板では、湾曲膨出部
４，７がその短冊状の長手方向が芯材１の長手方向Ｙに
合致する配置で形成されているので、芯材１に合剤を塗
布する際には、合剤を芯材１の長手方向に沿って塗布す
ることから、塗着スリットやダイのリップなどが湾曲膨
出部４，７に引っ掛かったりするのが防止される。さら
に、芯材１はこれの全体が活物質層６中に埋設されてい
る。
【００４７】特に、この電極板は、現在において性能面
だけを見た場合に最も優れている発泡状金属多孔体基板
を芯材とする電極板と比較して、低コストで生産でき、
最初から無地部５を容易に形成できることから、集電体
の接合が容易であり、薄型化し易いなどの大きな利点が
ある。
【００４８】図４は本発明の第２の実施の形態に係る電
池用電極板を示す縦断面図である。この電池用電極板
は、芯材１０にこれの両面側から正または負の活物質２
を主体とする合剤が塗着されて活物質層６が形成されて
なり、芯材１０が、表裏両方向に交互に凸状に突出する
短冊状の第１および第２湾曲膨出部１１，１２が互いに
平行な配置で一方向に沿って形成されてなる膨出部列１
３が、所定幅の平坦部１４を介在して一方向に対し直交
する他方向に沿って配設された形状になっているのは第
１の実施の形態と同様である。
【００４９】上記芯材１０が第１の実施の形態の芯材１
と相違する点は、金属シート３に代えて、金属箔１７ａ
の両側表面に粗面化されたニッケルめっき層１７ｂを形
成してなる圧延ニッケルめっき箔１７を用いた構成のみ
である。したがって、この芯材１０は、第１の実施の形
態で説明したと同様の効果を得られるのに加えて、圧延
ニッケルめっき箔１７の表面は、金属シート３に比較し
て荒れた粗面になっているので、この圧延ニッケルめっ
き箔１７の表面による活物質２の保持力が向上する利点
がある。
【００５０】つぎに、第１の実施の形態の電池用電極板
における芯材１の製造方法について説明する。図５は、
レシプロ方式の連続プレス加工による製造方法に係る製
造装置の要部を示す斜視図である。この製造装置は上型
１８と下型１９とを備えて構成され、この上型１８およ
び下型１９は、いずれもシャリーングカッタを構成する
複数の板状カッター２０を、自体の厚みに相当する所定
間隔を設けて重ね合わせた構成になっている。各板状カ
ッター２０には、ほぼ半円状となった凸部２１が所定ピ
ッチで形成されている。この各凸部２１の両側縁部は、
金属シート３を剪断するためのシャリーングカッターの
刃部２２として形成されている。板状カッター２０にお
ける隣接する各二つの凸部２１，２１間には、平坦面と
なった非加工部２３が形成されている。
【００５１】図５では、主として下型１９の構成を示し
ているが、上型１８は、下型１９と同一構成のものを上
下反転させ、且つ自体の板状カッター２０が下型１９の
板状カッター２０に対し齟齬状に相対向する配置で設け
られている。したがって、上型１８と下型１９とが互い
に近接する相対方向に駆動されたときには、上型１８の
各板状カッター２０が、下型１９の隣接する二つの板状
カッター２０の間および最外側の板状カッター２０の側
面に摺接状態に入り込む。
【００５２】芯材１の素材となる金属シート３は、帯状
の状態で上型１８と下型１９との間に間欠的に送給さ
れ、上型１８と下型１９とは、金属シート３が間欠移送
されたのちに位置決め停止されたときに、互いに近接す
る相対位置となる方向に進出駆動される。これにより、
上型１８の板状カッター２０と下型１９の板状カッター
２０とは、互いに噛み合って、対向間に送給された金属
シート３に、図６（ｂ）に示すようなスリット２４と湾
曲膨出部４，７とを形成する。その後に、上型１８と下
型１９とは互いに離間する方向に後退駆動され、続いて
金属シート３が所定ピッチだけ間欠移送され、以後、上
述と同様の動作を繰り返す。
【００５３】図６（ａ）は上型１８と下型１９との噛み
合い状態を模式的に示した平面図、同（ｂ）は上型１８
と下型１９との噛み合いによって金属シート３に形成さ
れたスリット２４と湾曲膨出部４，７とを模式的に示し
た平面図である。同図に示すように、金属シート３に
は、上型１８と下型１９の各々の刃部２２，２２が合致
する位置で剪断されてスリット２４が形成されるのとほ
ぼ同時に、隣接する二つのスリット２４，２４間に形成
された短冊形状部分が下型１９の各凸部２１で押し上げ
られて第１湾曲膨出部４が、且つ上型１８の凸部２１で
押し下げられて第２湾曲膨出部７がそれぞれ形成され、
上下の非加工部２３が合致する位置に平坦部９が形成さ
れ、図３に示した芯材１が出来上がる。なお、上述のス
リット２４は、特開平11-260373 号公報に開示の展延メ
ッシュシートの製造方法における長尺方向に複数条が断
続的、且つ千鳥状に形成されたスリットと異なり、千鳥
状とせずに、同一長さのものが一定間隔で平行に配列し
たスリット列を一定の間隔をあけて並列する配置で設け
られている。
【００５４】この芯材１の製造方法では、板状カッター
２０を所定間隔で重ね合わせた上型１８と下型１９とを
対向間で進退駆動させて、その上型１８と下型１９との
対向間に帯状の金属シート３を送給することにより、複
数列のスリット２４と湾曲膨出部４，７とをほぼ同時に
一括形成できる。したがって、この芯材１の製造方法で
は、極めて簡単な工程で芯材１を製造でき、安価な芯材
１を高能率に量産することができる。しかも、この製造
方法では、板状カッター２０の最小厚さを100μｍを加
工限界として微細なスリット２４の形成が可能であるか
ら、第１および第２湾曲膨出部４，７を微小ピッチで配
設することができ、小型で高性能な電池を得ることので
きる電池用電極板を製造することができる。
【００５５】図７は、第１の実施の形態の電池用電極板
における芯材１の他の製造方法に係る製造装置の要部を
示す側面図である。この製造方法では、ロータリ方式の
成形加工により芯材１を連続的に製作しようとするもの
である。上記製造装置は、一対の加工ロール２７，２８
を、金属シート３の厚さ寸法に相当する間隔で上下に相
対向させた構成になっている。上下の加工ロール２７，
２８は、両側縁部に刃部３２が形成された凸部２９が周
縁部に所定ピッチで配設され、且つ隣接する二つの凸部
２９間に非加工部３０が形成された円板状カッター３１
を所定枚数備えてなり、これら円板状カッター３１を、
各々の各凸部２９が合致する配置で、且つ自体の厚さ寸
法の間隔で図の前後方向に重ね合わせて構成されてい
る。そして、上下のロール２７，２８は、一方の隣接す
る２枚の円板状カッター３１，３１間に他方の円板状カ
ッター３１が入り込むように図の前後方向に位置をずら
せた相対位置で相対向する配置で対設されている。
【００５６】この製造装置では、両加工ロール２７，２
８を同期回転させるとともに、この両加工ロール２７，
２８間に帯状の金属シート３が連続的に移送して送り込
まれる。これにより、金属シート３には、上部の加工ロ
ール２７の円板状カッター３１の刃部３２と下部の加工
ロール２８の円板状カッター３１の刃部３２とが噛み合
う箇所で剪断されてスリット２４が形成されるのとほぼ
同時に、隣接する二つのスリット２４間に形成された短
冊形状部分が下部の加工ロール２８の各凸部２９で押し
上げられて第１湾曲膨出部４が、且つ上部の加工ロール
２７の凸部２９で押し下げられて第２湾曲膨出部７がそ
れぞれ形成され、上下の非加工部３０，３０が合致する
位置に平坦部９が形成されて、図３に示した芯材１が形
成される。
【００５７】この上下の加工ロール２７，２８を用いた
ロータリ方式の製造方法では、金属シート３を連続的に
移送しながら芯材１を連続的に成形加工できるので、金
属シート３を断続的に移送する図５のレシプロ方式の製
造方法に比較して加工速度を上げることができ、生産性
が一層向上する。但し、このロータリ方式の製造方法で
は、円板状カッター３１の厚さ寸法を小さくするのに限
度があるため、湾曲膨出部４，７の配設ピッチが、上記
レシプロ方式の製造方法に比較して僅かに大きくなって
しまう。
【００５８】図８は、第１の実施の形態の電池用電極板
における芯材１のさらに他の製造方法に係る製造装置の
切断側面図である。この製造方法では、電解析出法によ
って金属シート３を連続的に作製するのと同時に、その
金属シート３に湾曲膨出部４，７、平坦部９および無地
部５を一挙に形成するものである。換言すると、この製
造方法は、金属シート３に湾曲膨出部４，７、平坦部９
および無地部５を有する帯状の芯材１を一挙に形成する
ものである。
【００５９】上記製造装置は、ロール状の電解析出ドラ
ム３７が、電解層（めっき槽）３４に充満された電解液
（めっき浴）３３中に浸漬した状態で電解層３４の内部
に設けられ、電解析出ドラム３７が矢印で示す一定方向
に所定の回転速度で連続的に回転されながら、電解槽３
４をアノードとし、且つ電解析出ドラム３７をカソード
として連続的に電解析出が行われることにより、電解液
３３から電解析出したニッケルが電解析出ドラム３７の
円周表面に回転に伴い徐々に堆積する状態に付着されて
いき、最終的に所要厚みの金属箔３８が形成される。
【００６０】図９ないし図１２は何れも電解析出ドラム
３７を示し、図９は拡大側面図、図１０は拡大して示し
た一部の切断側面図、図１１は図９のＡ−Ａ線で切断し
た拡大断面図、図１２は図９のＢ−Ｂ線断面図である。
この電解析出ドラム３７は、円周面の軸方向ｘに湾曲凸
部３９と湾曲凹部４０とが交互の配置で一列に形成され
た凹凸部４１が所定幅の平坦部４２を介在して円周方向
ｙに配列形成された形状になっている。また、電解析出
ドラム３７には、図１２に示すように、軸方向の両端部
と中央部とにそれぞれ湾曲凸部３９および湾曲凹部４０
が未形成の無地部４３，４４が円周方向ｙに平行に形成
されている。さらに、図１０および図１１に示すよう
に、電解析出ドラム３７における円周の全表面つまり湾
曲凸部３９、湾曲凹部４０、平坦部４２および無地部４
３，４４の各表面には、チタンにより形成された金属付
着面４７が設けられているとともに、図１１に示すよう
に、湾曲凸部３９と湾曲凹部４０との境界線において各
々の側辺部を接続する状態でほぼ径方向に伸びる隔壁部
４８が電気絶縁体で形成されている。
【００６１】電解槽３４では、この電解槽３４をアノー
ドとし、且つ電解析出ドラム３７をカソードとして連続
的に電解析出が行われており、電解液３３から電解析出
した金属（例えば、ニッケル）は、電解析出ドラム３７
の周面における金属付着面４７の全表面に均等な厚みで
堆積しながら付着していく。そして、一定の回転速度で
連続的に回転する電解析出ドラム３７が一回転近く回転
したときは、図８に示すように、析出した金属が電解析
出ドラム３７の外周面に20μｍ〜30μｍ程度の厚みに堆
積して、金属箔３８が形成される。この金属箔３８は、
上記の所要厚みとなった時点で剥離して芯材１として電
解槽３４から取り出され、中間ガイドローラ４９を介し
て巻き取りドラム５０に巻き取られていく。ここで、金
属付着面４７は、電解析出して何れの金属とも合金化し
難いチタンで形成されているので、堆積付着した金属箔
３８が容易に剥離される。
【００６２】この巻き取りドラム５０に巻き取られる芯
材１は図３に示す第１の実施の形態の芯材１と同様の形
状を有している。すなわち、芯材１は、湾曲凸部３９お
よび湾曲凹部４０によって金属箔３８の表裏両方向に交
互に凸状にそれぞれ突出する短冊状の第１および第２湾
曲膨出部４，７が軸方向ｘに沿って形成され、この互い
に隣接する第１および第２湾曲膨出部４，７の間に、電
気絶縁体からなる隔壁部４８によって側面視ほぼ楕円形
状の空間が形成され、さらに、第１および第２湾曲膨出
部４，７が交互に連続して配列してなる膨出部列８が、
平坦部４２によって形成される所定幅の平坦部９を介在
して円周方向ｙに沿って複数列配設され、無地部４３に
よって無地部５が形成されて、第１の実施の形態の芯材
１と同形状に高精度に形成される。また、この製造装置
では、図８に示す電解析出ドラム３７の形状から明らか
なように、二つの芯材１が並設状態で同時に形成されて
いき、巻き取りドラム５０に一旦巻き取られたのちに、
中央部の無地部４４によって形成された部分をこれの中
央部で切断して個々の芯材１に分離される。
【００６３】この電解析出法による製造方法では、上述
したレシプロ方式およびロータリー方式の各製造方法と
同様の効果を得られるのに加えて、金属シートとなる帯
状の金属箔３８の形成と、この金属箔３８に対する湾曲
膨出部４，７、平坦部９および無地部４４の成形加工と
を同時、且つ連続的に行えるので、上記各製造方法に比
較して、生産性が一層向上して更なるコストダウンを図
ることができ、しかも、レシプロ方式およびロータリー
方式の各製造方法に比較して一層薄型化した芯材１を容
易に製造することができる利点がある。また、この製造
方法では、電解析出により芯材１を形成したのちに、こ
の芯材１をめっき浴に通してローラ側の面に電解析出す
れば、表面が粗面化された芯材を簡単に得ることがで
き、活物質の保持能力が一層優れた芯材１を得ることが
できる。
【００６４】図１３は、第１の実施の形態の電極用電極
板を用いて構成したニッケル水素蓄電池を示す一部破断
した正面図である。この電池は、図３の芯材１に、水酸
化ニッケル粉を主成分とする正極合剤を塗着して正極板
５１を形成し、図２の芯材１に、水素吸蔵合金粉を主成
分とする負極合剤を塗着して負極板５２を形成し、この
正，負の電極板５１，５２を、これらの間にセパレータ
５３を介在して積層した状態で渦巻状に巻回することに
より、渦巻状電極群５４が構成されている。
【００６５】つぎに、上記電池における正，負の電極板
５１，５２の具体例について説明する。芯材１は、湾曲
膨出部４，７および平坦部９の形成箇所の厚みｄ１（図
１に明示）が20μｍ程度で、無地部５の形成箇所の厚み
ｄ２（図１に明示）が30〜40μｍ程度であって、この無
地部５に図３に示した多数の凹部１５が平行に形成され
ており、両湾曲膨出部４，７の各々の頂部間の厚みｄ３
（図１に明示）が0.35ｍｍ程度となる形状とした。な
お、両湾曲膨出部４，７の各々の頂部間の厚みは、活物
質２を塗着後の圧延工程を経た時点で0.30ｍｍ程度にな
る。
【００６６】正極板５１は、上記芯材１の両面に正極合
剤を塗着して活物質層６（図１に明示）を形成すること
により構成した。正極合剤は、水酸化ニッケル粉末と、
水酸化コバルトと、結着剤としてのＣＭＣ（カルボキシ
メチルセルロース）およびＰＴＦＥ（ポリテトラフルオ
ルエチレン）とを水と共に混練して、含水率が17〜19％
のペースト状とした。このペースト状の正極合剤を芯材
１の両面に0.65ｍｍの厚みに塗着して活物質層６を形成
し、この活物質層６を乾燥させたのち、圧延して0.45ｍ
ｍの厚みとして、長さが390 ｍｍで幅が35ｍｍ（１ｍｍ
の幅を有する無地部５を含む）の寸法を有する矩形状に
切断して、容量が3000ｍＡｈの正極板５１を得た。
【００６７】一方、負極板５２は、パンチングメタルの
両面に負極合剤を塗着して活物質層６を形成することに
より構成した。負極合剤は、周知の組成を有する水素吸
蔵合金と、導電剤としての炭素（カーボンブラック）
と、結着剤としてのＳＢＲ（スチレン−ブタジエン・ラ
バー）、ＰＴＦＥおよびＣＭＣとを水と共に混練して、
ペースト状とした。このペースト状の負極合剤を芯材１
の両面に0.42ｍｍの厚みに塗着して活物質層６を形成
し、この活物質層６を乾燥させたのち、圧延して0.22ｍ
ｍの厚みとして、長さが440 ｍｍで幅が35ｍｍ（この幅
には１ｍｍの幅を有する無地部５を含む）の寸法を有す
る矩形状に切断して、容量が4800ｍＡｈの負極板５２を
得た。
【００６８】そして、渦巻状電極群５４の一方側に突出
した負極板５２の無地部５の端面には抵抗溶接によって
負極側集電板５７が接合され、渦巻状電極群５４の他方
側に突出した正極板５１の無地部５の端面には抵抗溶接
によって正極側集電板５８が接合されている。電池ケー
ス５９内には、上記両集電体５７，５８を接合した渦巻
状電極群５４が収容され、さらに電解液（図示せず）が
注液される。そののちに、電池ケース５９の開口部は、
封口板６０，安全弁６１、絶縁ガスケット６２および金
属キャップ６３を組み立ててなる封口体６４が挿入され
たのち、電池ケース５９の開口端縁部を内方にかしめ加
工して密閉されている。なお、負極側集電板５７は電池
ケース５９の底部に溶接により接合され、正極側集電板
５８は正極リード６７を介して封口板６０に電気接続さ
れている。これにより、容量が3000ｍＡｈのサブＣタイ
プ（単２タイプよりも僅かに小さいタイプ）のニッケル
水素蓄電池が構成されている。
【００６９】このニッケル水素蓄電池では、これの正極
板５１の芯材として従来用いられていた発泡状金属多孔
体基板に比較して、低コストで、且つ無地部５の形成が
容易であるとともに薄型化し易い芯材１を用いているの
で、芯材１の製造コストが低減する分だけコストダウン
することができ、無地部５を最初から形成できることか
ら、溶接に適した無地部５を正極側集電体５８に確実に
接合できるので、構成の簡素化と集電特性の向上とを容
易に図ることができ、芯材１の集電効率が高いことから
放電特性が向上したものとなり、さらに、薄型化によっ
て電池としての高エネルギー密度化を図ることが可能と
なり、電気抵抗の増大を極力抑制していることによって
大きな電流を流すことができる。しかも、このニッケル
水素蓄電池は、正負の電極板５１，５２における芯材１
の活物質２に対する保持能力が極めて高いので、活物質
２の脱落といった不都合が生じないことから、寿命を確
保することができる。なお、正負の電極板５１，５２を
図３の第２の実施の形態に構成すると、活物質２の保持
力が一層向上して、渦巻状電極群５４の構成に好都合と
なる。
【００７０】
【発明の効果】以上のように、本発明の電池用電極板に
よれば、芯材を簡素化された工程を経ることによって形
成できるので、安価なものを高い量産性で製造すること
ができる。また、活物質の利用度が非常に高くなり、電
池を構成したときに放電特性が著しく向上する。さら
に、活物質の保持能力が極めて高いものとなり、特に渦
巻状電極群を構成するのに良好なものとなるとともに、
電池の単位容積当たりの大電流放電特性が従来に比し大
幅に向上する。また、内部ショートなどが発生するおそ
れがなく、活物質に対する体積比率が低くなって電池と
しての高エネルギー密度化を図ることが可能となり、さ
らに、電池を構成したときに、電解液や電池内の反応に
伴うイオンやガスを良好に流通させることができるとと
もに、電気抵抗の増大を極力抑制できることから、大き
な電流を流すことができる。
【００７１】本発明の電池用電極板の製造方法によれ
ば、上型と下型とを対向間で進退駆動させて、その上型
と下型との対向間に帯状の金属シートを間欠的に送給す
ることにより、複数列のスリットと第１および第２湾曲
膨出部とをほぼ同時に一括形成できるから、極めて簡単
な工程で芯材を製造でき、安価な芯材を高能率に量産す
ることができる。しかも、この製造方法では、上型と下
型とによって微細なスリットの形成が可能であるから、
第１および第２湾曲膨出部を微小ピッチで配設すること
ができ、小型で高性能な電池を得ることのできる電池用
電極板を製造することができる。
【００７２】また、電池用電極板の他の製造方法では、
ロータリ方式の成形加工により芯材を製造するようにし
たので、金属シートを連続的に移送しながら芯材を連続
的に成形加工することができ、芯材の加工速度を上げる
ことができることから、生産性が一層向上する。
【００７３】また、電池用電極板のさらに他の製造方法
では、電解析出法により芯材を製造するようにしたの
で、金属シートとなる帯状の金属箔の形成と、この金属
箔に対する湾曲膨出部の成形加工とを同時、且つ連続的
に行えるので、生産性が一層向上して更なるコストダウ
ンを図ることができるとともに、極めて薄型化した芯材
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電池用電極板
を示す縦断面図。
【図２】同上の電池用電極板における芯材を示す斜視
図。
【図３】無地部に凹凸部を形成した場合の芯材の全体を
示す斜視図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る電池用電極板
を示す縦断面図。
【図５】同上の芯材をレシプロ方式で製造する製造方法
に係る製造装置の要部を示す斜視図。
【図６】（ａ）は同上製造装置における上型と下型との
噛み合い状態を模式的に示した平面図、（ｂ）は上型と
下型との噛み合いによって金属シートに形成されたスリ
ットと湾曲膨出部とを模式的に示す平面図。
【図７】同上の芯材をロータリー方式で製造する製造方
法に係る製造装置を示す要部の側面図。
【図８】同上の芯材を電解析出法で製造する製造方法に
係る製造装置を示す一部破断した側面図。
【図９】同上の製造装置における電解析出ドラムを示す
拡大側面図。
【図１０】同上の電解析出ドラムの拡大して示した一部
の切断側面図。
【図１１】図８のＡ−Ａ線で切断した拡大断面図。
【図１２】図８のＢ−Ｂ線断面図。
【図１３】同上の電池用電極板を用いて構成した電池を
示す一部破断した正面図。
【符号の説明】
１，１０ 芯材 ２ 活物質 ３ 金属シート ４，１１ 第１湾曲膨出部 ５ 無地部 ６ 活物質層 ７，１２ 第２湾曲膨出部 ８，１３ 膨出部列 ９，１４ 平坦部 １７ 圧延ニッケルめっき箔（ニッケルめっき箔） １８ 上型 １９ 下型 ２１，２９ 凸部 ２２ 刃部 ２４ スリット ２３，３０ 非加工部 ２７，２８ 加工ロール ３１ 円板状カッター ３２ 円板状カッタの刃部 ３３ 電解液 ３４ 電解槽 ３７ 電解析出ドラム ３８ 金属箔 ３９ 湾曲凸部 ４０ 湾曲凹部 ４１ 凹凸部 ４２ 平坦部 ４３，４４ 無地部 ４７ 金属付着面（チタン） ４８ 隔壁部 ５１ 正極板 ５２ 負極板 ５３ セパレータ ５４ 電極群 ５７ 負極側集電板 ５８ 正極側集電板 ５９ 電池ケース Ｘ 一方向 Ｙ 他方向 ｘ 軸方向 ｙ 円周方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 4/66 Ｈ０１Ｍ 4/66 Ａ 10/04 10/04 Ｗ (72)発明者 前田 明宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H017 AA02 AA03 AS02 BB06 BB16 BB19 CC05 DD01 EE01 EE04 EE05 5H028 AA05 BB03 BB07 BB18 CC05 CC07 CC12 EE01 5H050 AA19 BA14 BA17 CA03 CB16 DA04 DA06 DA07 DA08 FA05 FA15 GA09 GA22 GA29

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 活物質を主体とする合剤が芯材に充填状
    態に塗着されてなり、 前記芯材は、金属シートの表裏両方向に交互に凸状にそ
    れぞれ突出する短冊状の第１および第２湾曲膨出部が前
    記金属シートの一方向に沿って形成されてなる膨出部列
    が、所定幅の平坦部を介在して前記金属シートの前記一
    方向に対し直交する他方向に沿って複数列配設された形
    状を有していることを特徴とする電池用電極板。
  2. 【請求項２】 湾曲膨出部の加工前の金属シートは、ニ
    ッケル、銅、アルミニウムまたは鉄の何れか、或いはそ
    れらを主体とする合金の何れかの金属箔である請求項１
    に記載の電池用電極板。
  3. 【請求項３】 湾曲膨出部の加工前の金属シートは、鉄
    または銅にニッケルめっきを施したもの、或いは鉄に銅
    めっきまたはニッケルめっきを施したものである請求項
    １に記載の電池用電極板。
  4. 【請求項４】 芯材は、表面が粗面化された金属シート
    からなる請求項１、２または３に記載の電池用電極板。
  5. 【請求項５】 湾曲膨出部が未形成の無地部が、芯材の
    長手方向の辺縁部に沿って長手方向に平行に形成されて
    いる請求項１〜４の何れかに記載の電池用電極板。
  6. 【請求項６】 芯材における無地部が、湾曲膨出部およ
    び平坦部に対し大きなシート厚さを有している請求項５
    に記載の電池用電極板。
  7. 【請求項７】 芯材における無地部に凹部または凸部が
    波状に形成されている請求項５に記載の電池用電極板。
  8. 【請求項８】 湾曲膨出部は、その短冊状の長手方向が
    芯材の長手方向に合致する配置で形成されている請求項
    １〜７の何れかに記載の電池用電極板。
  9. 【請求項９】 活物質と導電材と結着材からなる合剤を
    芯材の両面に塗着して形成された活物質層の中に前記芯
    材の全体が埋設されている請求項１〜８の何れかに記載
    の電池用電極板。
  10. 【請求項１０】 帯状の金属シートを、互いの相対位置
    が接離する方向に駆動される上型と下型との間に間欠的
    に送給して、 前記上型と下型とが互いに近接する相対位置となる方向
    に進出駆動されたときに、金属シートにおける前記上型
    と前記下型の各々の刃部が合致する位置にスリットを形
    成するのとほぼ同時に、隣接する二つの前記スリット間
    に形成された短冊形状部分を前記下型の各凸部で押し上
    げて第１湾曲膨出部を、且つ前記上型の凸部で押し下げ
    て第２湾曲膨出部を交互に形成するとともに、前記第１
    および第２湾曲膨出部が交互に配列した膨出部列の間で
    あって、前記金属シートにおける前記上型と前記下型と
    の各々の非加工部が合致する位置に、平坦部を形成する
    ことにより、芯材を形成し、 前記芯材に、活物質を主体とする合剤を充填状態に塗着
    することを特徴とする電池用電極板の製造方法。
  11. 【請求項１１】 帯状の金属シートを、同期回転される
    一対の加工ロールの間に連続的に送給して、 前記金属シートにおける両方の前記加工ロールの各々の
    円板状カッターの刃部が噛み合う箇所にスリットを形成
    するのとほぼ同時に、隣接する二つのスリット間に形成
    された短冊形状部分を両方の前記加工ロールの各凸部で
    互いに交互に異なる方向に押圧して第１および第２湾曲
    膨出部をそれぞれ形成するとともに、前記第１および第
    ２湾曲膨出部が交互に配列した膨出部列の間であって、
    前記金属シートにおける両方の前記加工ロールの各々の
    非加工部が合致する位置に、平坦部を形成することによ
    り、芯材を形成し、 前記芯材に、活物質を主体とする合剤を充填状態に塗着
    することを特徴とする電池用電極板の製造方法。
  12. 【請求項１２】 円周面の軸方向に湾曲凸部と湾曲凹部
    とが交互の配置で一列に形成された凹凸部が平坦部を介
    在して円周方向に複数配列形成された金属製の電解析出
    ドラムを、電解槽の電解液中に浸漬して一定方向に回転
    しながら、連続的に電解析出を行い、 前記電解液から析出されて前記電解析出ドラムの円周表
    面に付着した金属箔を剥離して芯材を形成し、 前記芯材に、活物質を主体とする合剤を充填状態に塗着
    することを特徴とする電池用電極板の製造方法。
  13. 【請求項１３】円周の全表面がチタンで形成されている
    とともに、湾曲凸部と湾曲凹部との境界線に沿って位置
    するほぼ径方向の隔壁部が電気絶縁体で形成された電解
    析出ドラムを用いるようにした請求項１２に記載の電池
    用電極板の製造方法。
  14. 【請求項１４】 芯材に、これの加工前または加工後あ
    るいは加工時に、電解析出法、エッチング法、サンドブ
    ラスト法、ロール転写法、金属溶射法または粉体焼結法
    の何れかの手段によって粗面化処理を施すようにした請
    求項１０〜１３の何れかに記載の電池用電極板の製造方
    法。
  15. 【請求項１５】 正極板または負極板の少なくとも一方
    が、請求項１〜７の何れかに記載の電池用電極板によっ
    て構成され、前記正極板および負極板をこれらの間にセ
    パレータを介在して巻回または積層して電極群が構成さ
    れ、前記電極群および電解液が電池ケース内に収納され
    てなる電池。
  16. 【請求項１６】 正，負の各電極板が請求項６または７
    に記載の電池用電極板によって構成され、電極群の両方
    に突出した正，負の前記各電極板の各々の無地部の端面
    が、それぞれ正，負極の各集電板に電気的接合されてい
    る請求項１５に記載の電池。
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