JP2608561B2 - 積層形電池 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、複数個の電池を積層した積層形電池に関
するものである。
するものである。
（ロ）従来の技術と問題点 従来、例えば電解液を用いるコイン型電池の複数個を
積層した積層形電池は次のようにして製造されている。
積層した積層形電池は次のようにして製造されている。
先ず正極活物質を含有する正極合剤を電極基板に充填
または含浸し、これを円盤状に切断して正極板を作製す
る。また、セパレータと呼ばれる電解液支持体を、繊維
状高分子またはフィルム状高分子を円盤状に切断して作
製する。負極活物資を含有する負極合剤も、正極合剤と
同様に電極基板に充填または含浸し、これを円盤状に切
断して負極板とする。これらを順次重ね合せ、容器に入
れ、電解液を供給し、容器を封口してコイン型電池が作
製される。次にこのようにして作製したコイン形電池を
順次接続および／または積み重ね、積層形電池を製造し
ていた。従って、製造工程が複雑となり、迅速に多量の
積層形電池を提供できない欠点があった。
または含浸し、これを円盤状に切断して正極板を作製す
る。また、セパレータと呼ばれる電解液支持体を、繊維
状高分子またはフィルム状高分子を円盤状に切断して作
製する。負極活物資を含有する負極合剤も、正極合剤と
同様に電極基板に充填または含浸し、これを円盤状に切
断して負極板とする。これらを順次重ね合せ、容器に入
れ、電解液を供給し、容器を封口してコイン型電池が作
製される。次にこのようにして作製したコイン形電池を
順次接続および／または積み重ね、積層形電池を製造し
ていた。従って、製造工程が複雑となり、迅速に多量の
積層形電池を提供できない欠点があった。
また、個々に形成された正極、電解液支持体、負極を
順次重ねあわせる場合には、各構成要素同志の結合が弱
く、結果的に接合面の抵抗が上昇することとなるという
欠点があった。
順次重ねあわせる場合には、各構成要素同志の結合が弱
く、結果的に接合面の抵抗が上昇することとなるという
欠点があった。
同様に、固体電解質を用いた積層電池の場合において
は、電解液による各構成要素の膨潤が期待できないた
め、接合面の抵抗上昇が顕著となるという課題もあっ
た。
は、電解液による各構成要素の膨潤が期待できないた
め、接合面の抵抗上昇が顕著となるという課題もあっ
た。
よって、この発明は、製造工程を簡略化し、迅速に多
量の積層形電池を供給するとともに、電池性能が向上し
た積層形電池を供給することを目的とするものである。
量の積層形電池を供給するとともに、電池性能が向上し
た積層形電池を供給することを目的とするものである。
（ハ）問題点を解決するための手段と作用 この発明は上記問題点を改善するためになされたもの
で、第１発明として正極活物質と導電剤と結着剤とから
なる正極合剤、電解液支持剤からなるセパレータ合剤、
および負極活物質と導電剤と結着剤とからなる負極合剤
とが順に積層され、加圧により一体成形された層状タブ
レットの複数個のイオンブロッキング電極を介して積層
した積層体とこれに含浸させた電解液とからなる積層形
電池を提供するものである。
で、第１発明として正極活物質と導電剤と結着剤とから
なる正極合剤、電解液支持剤からなるセパレータ合剤、
および負極活物質と導電剤と結着剤とからなる負極合剤
とが順に積層され、加圧により一体成形された層状タブ
レットの複数個のイオンブロッキング電極を介して積層
した積層体とこれに含浸させた電解液とからなる積層形
電池を提供するものである。
上記第１発明の積層電池の正極合剤、セパレータ合剤
および負極合剤は一般に粉末状であって、これを順次金
型内に充填して一体に加圧成形し、層状タブレットを得
る。こうして得られた層状タブレットに電解液を含浸さ
せた後、電池容器に入れるか、電解液を含浸させながら
電池容器に入れるか、または、電池容器に入れた後電解
液を含浸させ、その上に電子導電性のイオンブロッキン
グ電極を入れ、再び前記方法にて層状タブレットを積み
上げる。この操作を所定回数行った後、電解液を含んだ
層状タブレット上にフタをし、封口して第１発明の積層
形電池が得られる。
および負極合剤は一般に粉末状であって、これを順次金
型内に充填して一体に加圧成形し、層状タブレットを得
る。こうして得られた層状タブレットに電解液を含浸さ
せた後、電池容器に入れるか、電解液を含浸させながら
電池容器に入れるか、または、電池容器に入れた後電解
液を含浸させ、その上に電子導電性のイオンブロッキン
グ電極を入れ、再び前記方法にて層状タブレットを積み
上げる。この操作を所定回数行った後、電解液を含んだ
層状タブレット上にフタをし、封口して第１発明の積層
形電池が得られる。
正極合剤は正極活物質、導電剤および結着剤を含有し
ている。正極活物質としては、二酸化マンガン、酸化ニ
ッケル、三酸化タングステン、二酸化鉛、三酸化モリブ
デン等の酸化剤が挙げられる。好ましいのは、二酸化マ
ンガンおよび酸化ニッケルである。導電剤とは、合剤の
電子導電性を確保するために加えられる電子導電性物質
であり、例えば、アセチレンブラック、黒鉛、グラファ
イト、カーボンブラック、ニッケル粉末等が挙げられ
る。好ましくは、アセチレンブラックである。結着剤と
は、上記二種の粉体の結着性を高めるために加えられる
物質であり、カルボキシメチルセルロース、ポリテトラ
フルオロエチレン、カルボキシメチルセルロース塩、ポ
リビニルアルコール、ポリエチレン、寒天、メチルセル
ロース等が列挙される。前記導電剤および結着剤は、正
極合剤中に各々３〜20重量パーセント配合される。
ている。正極活物質としては、二酸化マンガン、酸化ニ
ッケル、三酸化タングステン、二酸化鉛、三酸化モリブ
デン等の酸化剤が挙げられる。好ましいのは、二酸化マ
ンガンおよび酸化ニッケルである。導電剤とは、合剤の
電子導電性を確保するために加えられる電子導電性物質
であり、例えば、アセチレンブラック、黒鉛、グラファ
イト、カーボンブラック、ニッケル粉末等が挙げられ
る。好ましくは、アセチレンブラックである。結着剤と
は、上記二種の粉体の結着性を高めるために加えられる
物質であり、カルボキシメチルセルロース、ポリテトラ
フルオロエチレン、カルボキシメチルセルロース塩、ポ
リビニルアルコール、ポリエチレン、寒天、メチルセル
ロース等が列挙される。前記導電剤および結着剤は、正
極合剤中に各々３〜20重量パーセント配合される。
セパレータ合剤は電解液支持剤から成り、必要に応じ
て結着剤を添加してもよい。電解液支持剤は、絶縁性を
有するものであればよく、この条件を満足する電解液支
持剤の例としては、二酸化ケイ素および酸化アルミニウ
ム等が挙げられる。結着剤は、前記正極合剤に用いたも
のが用いられる。結着剤は、電極液支持剤100重量部に
対し、０〜20重量部配合される。
て結着剤を添加してもよい。電解液支持剤は、絶縁性を
有するものであればよく、この条件を満足する電解液支
持剤の例としては、二酸化ケイ素および酸化アルミニウ
ム等が挙げられる。結着剤は、前記正極合剤に用いたも
のが用いられる。結着剤は、電極液支持剤100重量部に
対し、０〜20重量部配合される。
負極合剤は、負極活物質を正極活物質の代わりに用い
る以外は前記正極合剤と同様である。負極活物質として
は、水素が吸蔵された水素吸蔵合金が用いられ、TiNi,T
iNiB0.01，TiNiMm0.01，LaNi5,TiFe等が列挙される。導
電剤および結着剤の配合量は前記正極合剤と同様であ
る。
る以外は前記正極合剤と同様である。負極活物質として
は、水素が吸蔵された水素吸蔵合金が用いられ、TiNi,T
iNiB0.01，TiNiMm0.01，LaNi5,TiFe等が列挙される。導
電剤および結着剤の配合量は前記正極合剤と同様であ
る。
なお電解液としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ムなどのアルカリ水溶液が好適に用いられる。
ムなどのアルカリ水溶液が好適に用いられる。
次にこの発明は第２発明として正極活物質と導電剤と
結着剤と固体電解質とからなる正極合剤、固体電解質か
らなる固体電解質合剤、および負極活物質と導電剤と結
着剤と固体電解質とからなる負極合剤とをこの順に積層
され、同時に加圧により一体成形された層状タブレット
の複数個をイオンブロッキング電極を介して積層してな
る積層形電池を提供するものである。
結着剤と固体電解質とからなる正極合剤、固体電解質か
らなる固体電解質合剤、および負極活物質と導電剤と結
着剤と固体電解質とからなる負極合剤とをこの順に積層
され、同時に加圧により一体成形された層状タブレット
の複数個をイオンブロッキング電極を介して積層してな
る積層形電池を提供するものである。
この第２発明の積層形電池の正極合剤、固体電解質合
剤および負極合剤は一般に粉末状であって、これを順次
金型内に充填して一体に加圧成形して３層の層状タブレ
ットとし、複数個の層状タブレット間にイオンブロッキ
ング電極を介在させて電池容器に入れることによって第
２発明の積層形電池が得られる。
剤および負極合剤は一般に粉末状であって、これを順次
金型内に充填して一体に加圧成形して３層の層状タブレ
ットとし、複数個の層状タブレット間にイオンブロッキ
ング電極を介在させて電池容器に入れることによって第
２発明の積層形電池が得られる。
第２発明の電池に用いられる正極合剤は、正極活物
質、導電剤、結着剤および固体電解質を含有し、その正
極活物質、導電剤、および結着剤については、前記第１
発明の正極合剤と同様の材料を用いる。固体電解質は、
同合剤のイオン導電性を確保するために加えられる物質
であり、例えば、酸化第二錫（SnO2・3H2O）や五酸化ア
ンチモン（Sb2O5・nH2O,n＝３〜６）等の酸水和物の、
水素イオン導電性固体電解質が挙げられる。配合量は、
導電剤および結着剤は、正極合剤中に各々３〜20重量パ
ーセント、また、固体電解質は、正極合剤中に10〜60重
量パーセント用いられる。
質、導電剤、結着剤および固体電解質を含有し、その正
極活物質、導電剤、および結着剤については、前記第１
発明の正極合剤と同様の材料を用いる。固体電解質は、
同合剤のイオン導電性を確保するために加えられる物質
であり、例えば、酸化第二錫（SnO2・3H2O）や五酸化ア
ンチモン（Sb2O5・nH2O,n＝３〜６）等の酸水和物の、
水素イオン導電性固体電解質が挙げられる。配合量は、
導電剤および結着剤は、正極合剤中に各々３〜20重量パ
ーセント、また、固体電解質は、正極合剤中に10〜60重
量パーセント用いられる。
固体電解質合剤は、固体電解質からなり、必要に応じ
て、結着剤を添加してもよい。固体電解質は、前記正極
合剤中に配合したのと同様のものであり、結着剤も正極
合剤に用いたものと同様のものが用いられる。結着剤は
固体電解質100重量部に対し、０〜20重量部配合され
る。
て、結着剤を添加してもよい。固体電解質は、前記正極
合剤中に配合したのと同様のものであり、結着剤も正極
合剤に用いたものと同様のものが用いられる。結着剤は
固体電解質100重量部に対し、０〜20重量部配合され
る。
負極合剤は、負極活物質を正極活物質の代わりに用い
る以外は、上記正極合剤と同様である。負極活物質とし
ては、第１発明と同様の水素が吸蔵された水素吸蔵合金
の、TiNi,TiNiB0.01，TiNiMm0.01，LaNi5,TiFe等が列挙
される。導電剤、結着剤、および固体電解質の配合量も
上記正極合剤と変わりがない。
る以外は、上記正極合剤と同様である。負極活物質とし
ては、第１発明と同様の水素が吸蔵された水素吸蔵合金
の、TiNi,TiNiB0.01，TiNiMm0.01，LaNi5,TiFe等が列挙
される。導電剤、結着剤、および固体電解質の配合量も
上記正極合剤と変わりがない。
なお、上記第１、第２の発明に用いられるイオンブロ
ッキング電極は、電解液もしくは、固体電解質中に存在
するイオン種に対するイオン導電性がなく、および／ま
たは、電解液もしくは固体電解質を含浸しない物質であ
り、かつ、電子導電性を有し、耐電解液性もしくは耐固
体電解質性のある物質であればいずれでもよい。この例
としては、Niなどの金属、導電性高分子、導電性セラミ
クス、導電性樹脂、導電性ゴムおよび前記導電剤の圧粉
体等が挙げられる。好ましくは、板状、フィルム状、シ
ート状として用いられる金属、導電性樹脂、導電性ゴム
であり、さらに、集電効果を高めるため、表面のみに前
記集電剤を被覆または網目状金属材料、導電性穿孔板等
を接続した材料も好適に用いられる。また、前記集電材
に例示した材料を２種以上組み合わせた材料も用いられ
ることは言うまでもない。
ッキング電極は、電解液もしくは、固体電解質中に存在
するイオン種に対するイオン導電性がなく、および／ま
たは、電解液もしくは固体電解質を含浸しない物質であ
り、かつ、電子導電性を有し、耐電解液性もしくは耐固
体電解質性のある物質であればいずれでもよい。この例
としては、Niなどの金属、導電性高分子、導電性セラミ
クス、導電性樹脂、導電性ゴムおよび前記導電剤の圧粉
体等が挙げられる。好ましくは、板状、フィルム状、シ
ート状として用いられる金属、導電性樹脂、導電性ゴム
であり、さらに、集電効果を高めるため、表面のみに前
記集電剤を被覆または網目状金属材料、導電性穿孔板等
を接続した材料も好適に用いられる。また、前記集電材
に例示した材料を２種以上組み合わせた材料も用いられ
ることは言うまでもない。
（ニ）実施例 以下、図面によって第１発明の電池の製造工程の一例
を説明する。
を説明する。
第１図において、１は成形用金型、２は金型内に入れ
た粉体を加圧して成型する押棒、３は成形用金型１の受
台である。この受台３は、成形用金型の深さを調整する
ため上下に可動である。このような状態に設定された成
形用金型１に、先ず、正極合剤４の粉末を投入する。そ
の後押棒２で軽く加圧し、正極合剤４を整地し、続い
て、セパレータ合剤５の粉末を成形用金型１に投入す
る。第２図にその状態を示す。
た粉体を加圧して成型する押棒、３は成形用金型１の受
台である。この受台３は、成形用金型の深さを調整する
ため上下に可動である。このような状態に設定された成
形用金型１に、先ず、正極合剤４の粉末を投入する。そ
の後押棒２で軽く加圧し、正極合剤４を整地し、続い
て、セパレータ合剤５の粉末を成形用金型１に投入す
る。第２図にその状態を示す。
次に上述の操作と同様に押棒２で軽く加圧し、セパレ
ータ合剤５を整地し、さらに、負極合剤６の粉末を成形
用金型１に投入する。第３図にその状態を示す。これら
正極合剤４、セパレータ合剤５、負極合剤６の粉末を成
形用金型１に投入する順序は、上述の逆であってもよ
い。ついで、押棒２によって加圧し、正極合剤４、セパ
レータ合剤５および負極合剤６を一体化成形して層状タ
ブレットを得る。第４図にその状態を示す。セパレータ
合剤５は、電解液支持剤を含んでおり、粉体間の空隙ま
たは粉体表面で電解液が保持され電解液の保液というセ
パレータ本来の目的は達成される。
ータ合剤５を整地し、さらに、負極合剤６の粉末を成形
用金型１に投入する。第３図にその状態を示す。これら
正極合剤４、セパレータ合剤５、負極合剤６の粉末を成
形用金型１に投入する順序は、上述の逆であってもよ
い。ついで、押棒２によって加圧し、正極合剤４、セパ
レータ合剤５および負極合剤６を一体化成形して層状タ
ブレットを得る。第４図にその状態を示す。セパレータ
合剤５は、電解液支持剤を含んでおり、粉体間の空隙ま
たは粉体表面で電解液が保持され電解液の保液というセ
パレータ本来の目的は達成される。
このようにして一体化成形された層状タブレットを成
形用金型１より取り出し、電池容器に入れる。第５図に
おいて、７は電池容器、８は集電体、９は絶縁パッキ
ン、10は絶縁材である。なお、絶縁材10は絶縁パッキン
９と一体化されていてもよい。層状タブレットに電解液
11を供給し、含浸させる。
形用金型１より取り出し、電池容器に入れる。第５図に
おいて、７は電池容器、８は集電体、９は絶縁パッキ
ン、10は絶縁材である。なお、絶縁材10は絶縁パッキン
９と一体化されていてもよい。層状タブレットに電解液
11を供給し、含浸させる。
電解液11の供給は、予め電池容器内に供給されていて
も、また、前記層状タブレットに供給されていても、さ
らにこれらの供給の方法を組合わせて行ってもよい。
も、また、前記層状タブレットに供給されていても、さ
らにこれらの供給の方法を組合わせて行ってもよい。
次に、イオンブロッキング電極12を電池容器内に入れ
る。第６図にその状態を示す。ついで、前記層状タブレ
ットをイオンブロッキング電極12上に投入する。このと
き、先に投入してある層状タブレットがイオンブロッキ
ング電極12と接している面の極と異なる極の面が、イオ
ンブロッキング電極12と接するように２個目以後の層状
タブレットを入れる。電解液の供給は上述と同様に行
う。続いて、電極容器のフタ13を取り付け、電池容器７
とそのフタ13とをかしめて封口する。第７図にその状態
を示す。第７図では、層状タブレットを２個用いる場合
を示したが、２個に限定されるものではない。また電池
容器７の形状と、層状タブレットの厚さ等を変えること
によって、さらに多くの個数の層状タブレットを用いた
電池も作製可能であることは言うまでもない。
る。第６図にその状態を示す。ついで、前記層状タブレ
ットをイオンブロッキング電極12上に投入する。このと
き、先に投入してある層状タブレットがイオンブロッキ
ング電極12と接している面の極と異なる極の面が、イオ
ンブロッキング電極12と接するように２個目以後の層状
タブレットを入れる。電解液の供給は上述と同様に行
う。続いて、電極容器のフタ13を取り付け、電池容器７
とそのフタ13とをかしめて封口する。第７図にその状態
を示す。第７図では、層状タブレットを２個用いる場合
を示したが、２個に限定されるものではない。また電池
容器７の形状と、層状タブレットの厚さ等を変えること
によって、さらに多くの個数の層状タブレットを用いた
電池も作製可能であることは言うまでもない。
また、第２発明の積層形電池は、上記第１発明の製造
法の１例において、第１発明の電池の正極合剤とセパレ
ータ合剤と負極合剤との代わりに第２発明の電池の前記
のような正極合剤と固体電解質合剤と負極合剤を用い、
電解液を用いないこと以外同様にして製造することがで
きる。この場合、固体電解質合剤は、これに含有される
固体電解質自体のイオン導電性によって、電池の起電反
応のためのイオンの移動を行わせる電解液としての目的
は達成される。この発明を実施例および比較例により、
さらに詳細に説明する。
法の１例において、第１発明の電池の正極合剤とセパレ
ータ合剤と負極合剤との代わりに第２発明の電池の前記
のような正極合剤と固体電解質合剤と負極合剤を用い、
電解液を用いないこと以外同様にして製造することがで
きる。この場合、固体電解質合剤は、これに含有される
固体電解質自体のイオン導電性によって、電池の起電反
応のためのイオンの移動を行わせる電解液としての目的
は達成される。この発明を実施例および比較例により、
さらに詳細に説明する。
実施例１ 正極合剤として、γ−二酸化マンガンを10重量部と、
導電剤であるアセチレンブラックを２重量部および結着
剤であるカルボキシメチルセルロースを１重量部ずつ混
合した粉末の200mgをとり、内径15mmの成形用金型に入
れ、上から押棒で軽く押さえる。セパレータ合剤とし
て、電解液支持剤の二酸化ケイ素粉末を20重量部および
結着剤のカルボキシメチルセルロースを１重量部ずつ混
合したものの200mgをとり、成形用金型内におかれた正
極合剤の上へ入れ、上から押棒で軽く押さえる。負極合
剤として、水素吸蔵合金のTiNiMm0.01の粉末を水素化し
たものを10重量部と、導電剤であるアセチレンブラック
及び結着剤であるカルボキシメチルセルロースを共に１
重量部ずつ混合した粉末の200mgをとり、成形用金型内
におかれた正極合剤およびセパレータ合剤の上へ入れ、
上から押棒で200kgw/cm2の圧力で加圧する。こうして電
池内容物である層状タブレットを得、成形用金型より取
り出す。この一連の操作を３回行い、層状タブレットを
３個得る。
導電剤であるアセチレンブラックを２重量部および結着
剤であるカルボキシメチルセルロースを１重量部ずつ混
合した粉末の200mgをとり、内径15mmの成形用金型に入
れ、上から押棒で軽く押さえる。セパレータ合剤とし
て、電解液支持剤の二酸化ケイ素粉末を20重量部および
結着剤のカルボキシメチルセルロースを１重量部ずつ混
合したものの200mgをとり、成形用金型内におかれた正
極合剤の上へ入れ、上から押棒で軽く押さえる。負極合
剤として、水素吸蔵合金のTiNiMm0.01の粉末を水素化し
たものを10重量部と、導電剤であるアセチレンブラック
及び結着剤であるカルボキシメチルセルロースを共に１
重量部ずつ混合した粉末の200mgをとり、成形用金型内
におかれた正極合剤およびセパレータ合剤の上へ入れ、
上から押棒で200kgw/cm2の圧力で加圧する。こうして電
池内容物である層状タブレットを得、成形用金型より取
り出す。この一連の操作を３回行い、層状タブレットを
３個得る。
次に、この層状タブレットを下面が正極となるよう
に、予め内径が15.5mmの円筒状の絶縁材を入れた電池容
器に入れ、30重量％の水酸化カリウム水溶液を120μｌ
加え、その上に厚さ50μｍ、直径15.5mmのNi板（イオン
ブロッキング電極）を置き、さらに、前記層状タブレッ
トを下面が正極となるように置き、同様に30重量％の水
酸化カリウム水溶液を120μｌ加える。そして、同様の
操作をもう一度行い、電池容器内に層状タブレット、Ni
板、層状タブレット、Ni板、層状タブレットと順に積み
重なったところで、電池容器を封口する。このように作
製した電池の25℃における充放電挙動を第８図に示す。
に、予め内径が15.5mmの円筒状の絶縁材を入れた電池容
器に入れ、30重量％の水酸化カリウム水溶液を120μｌ
加え、その上に厚さ50μｍ、直径15.5mmのNi板（イオン
ブロッキング電極）を置き、さらに、前記層状タブレッ
トを下面が正極となるように置き、同様に30重量％の水
酸化カリウム水溶液を120μｌ加える。そして、同様の
操作をもう一度行い、電池容器内に層状タブレット、Ni
板、層状タブレット、Ni板、層状タブレットと順に積み
重なったところで、電池容器を封口する。このように作
製した電池の25℃における充放電挙動を第８図に示す。
実施例２ 正極合剤としては、水酸化ニッケル（II）を10重量部
と導電剤であるアセチレンブラックを２重量部、および
結着剤であるポリテトラフルオロエチレン粉末を0.5重
量部ずつ混合したものをニッケル基板に取り付け、30重
量％水酸化カリウム水溶液中で充電し、その後ニッケル
基板より取りはずし、乾燥粉砕した粉末を用いる。この
200mgをとり、内径15mmの成形用金型に入れ、上から押
棒で軽く押さえる。セパレータ合剤としては、電解液支
持剤であるα−アルミナの粉末を20重量部および結着剤
であるカルボキシメチルセルロースを１重量部ずつ混合
したものの200mgをとり、成形用金型内におかれた正極
合剤の上へ入れ、上から押棒で軽く押さえる。負極合剤
としては、実施例１と同様にして調製した粉末を用い、
この200mgをとり、成形用金型内におかれた正極合剤お
よびセパレータの上に入れ、上から押棒で200kgw/cm2の
圧力で加圧する。こうして電池内容物である層状タブレ
ットを得、成形用金型より取り出す。この一連の操作を
５回行い、層状タブレットを５個得る。
と導電剤であるアセチレンブラックを２重量部、および
結着剤であるポリテトラフルオロエチレン粉末を0.5重
量部ずつ混合したものをニッケル基板に取り付け、30重
量％水酸化カリウム水溶液中で充電し、その後ニッケル
基板より取りはずし、乾燥粉砕した粉末を用いる。この
200mgをとり、内径15mmの成形用金型に入れ、上から押
棒で軽く押さえる。セパレータ合剤としては、電解液支
持剤であるα−アルミナの粉末を20重量部および結着剤
であるカルボキシメチルセルロースを１重量部ずつ混合
したものの200mgをとり、成形用金型内におかれた正極
合剤の上へ入れ、上から押棒で軽く押さえる。負極合剤
としては、実施例１と同様にして調製した粉末を用い、
この200mgをとり、成形用金型内におかれた正極合剤お
よびセパレータの上に入れ、上から押棒で200kgw/cm2の
圧力で加圧する。こうして電池内容物である層状タブレ
ットを得、成形用金型より取り出す。この一連の操作を
５回行い、層状タブレットを５個得る。
次に、30重量％の水酸化カリウム水溶液を、予め内径
が15.5mmの絶縁材を入れた電池容器内に120μｌ供給す
る。この上に、前記層状タブレットを下面が負極となる
ように入れる。ついで、厚さ50μｍ、直径15.5mmのステ
ンレス（SUS304）板の両面に同じ直径の30メッシュのNi
ネットを両面にスポット溶接したイオンブロッキング電
極を置き、さらに上述の電解液供給の後、実施例１と同
様の向きに上記層状タブレットを置く。この一連の操作
をあと３回行い、電池容器内に層状タブレット、イオン
ブロッキング電極、層状タブレット、イオンブロッキン
グ電極、層状タブレット、イオンブロッキング電極、層
状タブレット、イオンブロッキング電極、層状タブレッ
トと順に積み重なったところで、電池容器を封口する。
このように作製した電池の25℃における充放電挙動を第
９図に示す。
が15.5mmの絶縁材を入れた電池容器内に120μｌ供給す
る。この上に、前記層状タブレットを下面が負極となる
ように入れる。ついで、厚さ50μｍ、直径15.5mmのステ
ンレス（SUS304）板の両面に同じ直径の30メッシュのNi
ネットを両面にスポット溶接したイオンブロッキング電
極を置き、さらに上述の電解液供給の後、実施例１と同
様の向きに上記層状タブレットを置く。この一連の操作
をあと３回行い、電池容器内に層状タブレット、イオン
ブロッキング電極、層状タブレット、イオンブロッキン
グ電極、層状タブレット、イオンブロッキング電極、層
状タブレット、イオンブロッキング電極、層状タブレッ
トと順に積み重なったところで、電池容器を封口する。
このように作製した電池の25℃における充放電挙動を第
９図に示す。
比較例１ 実施例１と同様の操作により、層状タブレットを３個
得る。次に、これら層状タブレットを各々下面が正極と
なるように個々に電池容器に入れ、30重量％の水酸化カ
リウム水溶液を各々120μｌずつ加え、その後各々の電
池容器を封口し、単電池を３個得る。第10図にこの単電
池の概略断面図を示す。この単電池を３個直列に接続し
た場合の、25℃における充放電挙動を第11図に示す。
得る。次に、これら層状タブレットを各々下面が正極と
なるように個々に電池容器に入れ、30重量％の水酸化カ
リウム水溶液を各々120μｌずつ加え、その後各々の電
池容器を封口し、単電池を３個得る。第10図にこの単電
池の概略断面図を示す。この単電池を３個直列に接続し
た場合の、25℃における充放電挙動を第11図に示す。
実施例３ 市販の五塩化アンチモン（SbCl5）を純水中へ滴下
し、水酸化アンチモンの白色沈澱を得る。これを洗浄・
乾燥し、水素イオン導電性固体電解質五酸化アンチモン
（Sb2O5 nH2O,n＝３〜６）粉末を得る。この20重量部
に対し、結着剤であるカルボキシメチルセルロースを１
重量部混合して固体電解質合剤を得る。
し、水酸化アンチモンの白色沈澱を得る。これを洗浄・
乾燥し、水素イオン導電性固体電解質五酸化アンチモン
（Sb2O5 nH2O,n＝３〜６）粉末を得る。この20重量部
に対し、結着剤であるカルボキシメチルセルロースを１
重量部混合して固体電解質合剤を得る。
正極合剤として、γ−二酸化マンガンを10重量部と、
導電剤であるアセチレンブラックを２重量部および結着
剤であるカルボキシメチルセルロースを１重量部と、前
記固体電解質である五酸化アンチモンを５重量部ずつ混
合した粉末の200mgをとり、内径15mmの成形用金型に入
れ、上から押棒で軽く押さえる。次に、上述の固体電解
質合剤を200mgとり、成形用金型内におかれた上記正極
合剤の上に入れ、上から押棒で軽く押さえる。負極合剤
として、水素吸蔵合金であるTiNiMm0.01の粉末を水素化
したものを10重量部と、導電剤であるアセチレンブラッ
ク及び結着剤であるカルボキシメチルセルロースを１重
量部ずつと、前記固体電解質である五酸化アンチモンを
５重量部混合した粉末を200mgをとり、成形用金型内に
おかれた正極合剤および固体電極質合剤の上へ入れ、上
から押棒で200kgw/cm2の圧力で加圧する。こうして電池
内容物である層状タブレットを得、成形用金型より取り
出す。この一連の操作により、層状タブレットを３個得
る。
導電剤であるアセチレンブラックを２重量部および結着
剤であるカルボキシメチルセルロースを１重量部と、前
記固体電解質である五酸化アンチモンを５重量部ずつ混
合した粉末の200mgをとり、内径15mmの成形用金型に入
れ、上から押棒で軽く押さえる。次に、上述の固体電解
質合剤を200mgとり、成形用金型内におかれた上記正極
合剤の上に入れ、上から押棒で軽く押さえる。負極合剤
として、水素吸蔵合金であるTiNiMm0.01の粉末を水素化
したものを10重量部と、導電剤であるアセチレンブラッ
ク及び結着剤であるカルボキシメチルセルロースを１重
量部ずつと、前記固体電解質である五酸化アンチモンを
５重量部混合した粉末を200mgをとり、成形用金型内に
おかれた正極合剤および固体電極質合剤の上へ入れ、上
から押棒で200kgw/cm2の圧力で加圧する。こうして電池
内容物である層状タブレットを得、成形用金型より取り
出す。この一連の操作により、層状タブレットを３個得
る。
次に、上記層状タブレットを、下面が正極になるよう
に、予め内径15.5mmの円筒状の絶縁材を入れた電池容器
に入れ、その上に厚さ50μm,直径15.5mmのNi板を置き、
さらに前記層状タブレットを下面が正極となるように置
く。この操作をさらに１回行い、フタを層状タブレット
の上に置いて、電池容器を封口する。このように作製し
た電池の25℃における充放電挙動を第12図に示す。
に、予め内径15.5mmの円筒状の絶縁材を入れた電池容器
に入れ、その上に厚さ50μm,直径15.5mmのNi板を置き、
さらに前記層状タブレットを下面が正極となるように置
く。この操作をさらに１回行い、フタを層状タブレット
の上に置いて、電池容器を封口する。このように作製し
た電池の25℃における充放電挙動を第12図に示す。
比較例２ 実施例３と同様の操作により、層状のタブレットを３
個得る。次に、これら層状タブレットを各々下面が正極
となるように個々に電池容器に入れ、各々の電池容器を
封口し、単電池を３個得る。第13図に、この単電池を３
個直列に接続した場合の、25℃における充放電挙動を示
す。
個得る。次に、これら層状タブレットを各々下面が正極
となるように個々に電池容器に入れ、各々の電池容器を
封口し、単電池を３個得る。第13図に、この単電池を３
個直列に接続した場合の、25℃における充放電挙動を示
す。
前記の第８図と第11図から明らかなように、実施例１
と比較例１との電池の充放電特性は同じであり、また第
12図と第13図とから明らかなように、実施例３と比較例
２との電池の充放電特性も同じである。このように、こ
の発明の実施例の電池の充放電特性は一つの層状タブレ
ットからなる単電池を同数直列に接続した電池のそれと
変わりはない。従ってこの発明によれば、製造プロセス
が簡単となり、迅速に、容積の小さい積層形電池が提供
できる。
と比較例１との電池の充放電特性は同じであり、また第
12図と第13図とから明らかなように、実施例３と比較例
２との電池の充放電特性も同じである。このように、こ
の発明の実施例の電池の充放電特性は一つの層状タブレ
ットからなる単電池を同数直列に接続した電池のそれと
変わりはない。従ってこの発明によれば、製造プロセス
が簡単となり、迅速に、容積の小さい積層形電池が提供
できる。
（ホ）発明の効果 この発明の積層形電池は、電池内容物を予めタブレッ
ト状に成形するので、電池構成要素間の接合が強化さ
れ、抵抗の上昇を抑制することができるとともに、電池
内容物のみを大量に生産でき、電池製造工程が簡略化さ
れる。さらに、積層化の工程も、従来技術より簡略化さ
れ、また、部品数も減少するため、小容積で安価な積層
形電池を迅速に提供できる。
ト状に成形するので、電池構成要素間の接合が強化さ
れ、抵抗の上昇を抑制することができるとともに、電池
内容物のみを大量に生産でき、電池製造工程が簡略化さ
れる。さらに、積層化の工程も、従来技術より簡略化さ
れ、また、部品数も減少するため、小容積で安価な積層
形電池を迅速に提供できる。
第１図〜第７図は、この発明の第１発明の電池の製造工
程を説明する概略図、第８図、第９図および第12図は、
この発明の実施例の電池の充放電特性図、第10図は、比
較例の電池の概略断面図、ならびに第11図および第13図
は、比較例の電池の充放電特性図である。 １……成形用金型、２……押棒、３……受台、4,4a……
正極合剤、5,5a……セパレータ合剤、6,6a……負極合
剤、7,7a……電池容器、8,8a……集電体、9,9a……絶縁
パッキン、10……絶縁材、11……電解液、12……イオン
ブロッキング電極、13,13a……フタ。
程を説明する概略図、第８図、第９図および第12図は、
この発明の実施例の電池の充放電特性図、第10図は、比
較例の電池の概略断面図、ならびに第11図および第13図
は、比較例の電池の充放電特性図である。 １……成形用金型、２……押棒、３……受台、4,4a……
正極合剤、5,5a……セパレータ合剤、6,6a……負極合
剤、7,7a……電池容器、8,8a……集電体、9,9a……絶縁
パッキン、10……絶縁材、11……電解液、12……イオン
ブロッキング電極、13,13a……フタ。
Claims (2)
- 【請求項１】正極活物質と導電剤と結着剤とからなる正
極合剤、電解液支持剤からなるセパレータ合剤、および
負極活物質と導電剤と結着剤とからなる負極合剤とが順
に積層され、加圧により一体成形された層状タブレット
の複数個をイオンブロッキング電極を介して積層した積
層体とこれに含浸させた電解液とからなる積層形電池。 - 【請求項２】正極活物質と導電剤と結着剤と固体電解質
とからなる正極合剤、固体電解質からなる固体電解質合
剤、および負極活物質と導電剤と結着剤と固体電解質と
からなる負極合剤とが順に積層され、同時に加圧により
一体成形された層状タブレットの複数個をイオンブロッ
キング電極を介して積層してなる積層形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62188643A JP2608561B2 (ja) | 1987-07-27 | 1987-07-27 | 積層形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62188643A JP2608561B2 (ja) | 1987-07-27 | 1987-07-27 | 積層形電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6431354A JPS6431354A (en) | 1989-02-01 |
| JP2608561B2 true JP2608561B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=16227305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62188643A Expired - Fee Related JP2608561B2 (ja) | 1987-07-27 | 1987-07-27 | 積層形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2608561B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5264305A (en) * | 1991-05-03 | 1993-11-23 | Energy Research Corporation | Zinc secondary battery having bipolar plate construction with horizontally disposed battery components |
| JP3743773B2 (ja) * | 1995-05-24 | 2006-02-08 | 日本電池株式会社 | リチウムイオン電池及びその製造方法 |
| JP3510582B2 (ja) * | 2000-10-31 | 2004-03-29 | 川崎重工業株式会社 | 三次元電池 |
| JP2018147626A (ja) * | 2017-03-02 | 2018-09-20 | トヨタ自動車株式会社 | アルカリ二次電池 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5061635A (ja) * | 1973-10-04 | 1975-05-27 | ||
| JPS50161636A (ja) * | 1974-06-19 | 1975-12-27 | ||
| JPS559355A (en) * | 1978-07-04 | 1980-01-23 | Yuasa Battery Co Ltd | Flat-shaped alkaline battery |
| JPS5929354A (ja) * | 1982-08-10 | 1984-02-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 積層電池の製造方法 |
| JPS62154477A (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-09 | Showa Denko Kk | 二次電池 |
| JPS62165880A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-07-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体電解質二次電池 |
-
1987
- 1987-07-27 JP JP62188643A patent/JP2608561B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6431354A (en) | 1989-02-01 |
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| JPS6221227B2 (ja) | ||
| JPH0311550A (ja) | 積層形電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |