JP2811705B2 - アルカリ電池用電極の製造方法 - Google Patents
アルカリ電池用電極の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はニッケル・カドミウム蓄電池などに用いられ
る電池用電極の製法に関するものである。
る電池用電極の製法に関するものである。
従来の技術とその課題 アルカリ電池用電極は、大別するとペースト式、焼結
式、粉末加圧式およびポケット式などがある。これらの
電池用電極は、それぞれ長所と短所があるが、現在は電
池のコスト低減の要求に応えるために、ペースト式が主
流になりつつある。このペースト式電極は、電池活物質
粉末に必要に応じて導電材や結着剤などを入れてペース
ト状にしたものを、格子状金属、多孔性金属帯鋼、発泡
状金属、繊維状金属などに充填して電極とする。近年ペ
ースト式の電極を用いた電池の中で、前述の発泡状金属
や繊維状金属などの三次元網目状構造を有する金属多孔
体をペースト状活物質を充填するための保持体として使
用する場合が増加してきた。これは保持体に格子状金属
や多孔性金属帯鋼を用いるよりも、三次元網目状構造を
有する金属多孔体を保持体に用いた方が集電性・活物質
保持性が良好であることと、三次元網目状構造を有する
金属多孔体の多孔度が焼結式やポケット式などよりも大
きいことにより活物質充填量が増し、体積エネルギー密
度・重量エネルギー密度を高めることができるからであ
る。しかしながら、この様な三次元網目状構造を有する
金属多孔体を使用した電極は、一般に高多孔度であるこ
とからその強度が弱く、電極から集電を行うための集電
用リード端子８を取付けることが困難であった。この問
題を解決するための従来の技術としては、金属多孔体の
一部をプレスする方法、金属多孔体の一部に溶接、溶
射、かしめなどにより別の金属を付加する方法、などの
ように電極の一部に金属の密な部分を得ることにより，
この金属の高密度部４を，前記の集電用リード端子８の
取付部として，電極からの集電を行う方法がなされてき
た。しかし、これらの方法では，集電用リード端子８を
取付けるに足る充分な強度の金属の高密度部４が得られ
なかったり，集電用リード端子８の取付部に金属の高密
度部４を作る工程や電極の切断の工程などにおいて、加
工物の位置決めや切断の方法に困難が多く、製造工程上
極めて煩雑であるなどの問題点があった。
式、粉末加圧式およびポケット式などがある。これらの
電池用電極は、それぞれ長所と短所があるが、現在は電
池のコスト低減の要求に応えるために、ペースト式が主
流になりつつある。このペースト式電極は、電池活物質
粉末に必要に応じて導電材や結着剤などを入れてペース
ト状にしたものを、格子状金属、多孔性金属帯鋼、発泡
状金属、繊維状金属などに充填して電極とする。近年ペ
ースト式の電極を用いた電池の中で、前述の発泡状金属
や繊維状金属などの三次元網目状構造を有する金属多孔
体をペースト状活物質を充填するための保持体として使
用する場合が増加してきた。これは保持体に格子状金属
や多孔性金属帯鋼を用いるよりも、三次元網目状構造を
有する金属多孔体を保持体に用いた方が集電性・活物質
保持性が良好であることと、三次元網目状構造を有する
金属多孔体の多孔度が焼結式やポケット式などよりも大
きいことにより活物質充填量が増し、体積エネルギー密
度・重量エネルギー密度を高めることができるからであ
る。しかしながら、この様な三次元網目状構造を有する
金属多孔体を使用した電極は、一般に高多孔度であるこ
とからその強度が弱く、電極から集電を行うための集電
用リード端子８を取付けることが困難であった。この問
題を解決するための従来の技術としては、金属多孔体の
一部をプレスする方法、金属多孔体の一部に溶接、溶
射、かしめなどにより別の金属を付加する方法、などの
ように電極の一部に金属の密な部分を得ることにより，
この金属の高密度部４を，前記の集電用リード端子８の
取付部として，電極からの集電を行う方法がなされてき
た。しかし、これらの方法では，集電用リード端子８を
取付けるに足る充分な強度の金属の高密度部４が得られ
なかったり，集電用リード端子８の取付部に金属の高密
度部４を作る工程や電極の切断の工程などにおいて、加
工物の位置決めや切断の方法に困難が多く、製造工程上
極めて煩雑であるなどの問題点があった。
課題を解決するための手段 本発明は発泡状金属や繊維状金属などの三次元網目状
構造を有する金属多孔体を活物質保持体として用いる電
池用電極の製法において、金属多孔体上に金属板を重
ね、レーザーもしくはプラズマを利用して、上記金属多
孔体および金属板をその重なった部分において局部的に
加熱、溶断するとともに、金属板と金属多孔体を溶接
し、この溶断および溶接の際電極の一部に形成される金
属の高密度部分を集電用のリード取付部として利用する
ものである。
構造を有する金属多孔体を活物質保持体として用いる電
池用電極の製法において、金属多孔体上に金属板を重
ね、レーザーもしくはプラズマを利用して、上記金属多
孔体および金属板をその重なった部分において局部的に
加熱、溶断するとともに、金属板と金属多孔体を溶接
し、この溶断および溶接の際電極の一部に形成される金
属の高密度部分を集電用のリード取付部として利用する
ものである。
作 用 本発明の電池用電極の製造方法によれば、レーザーも
しくはプラズマなどの局部的な加熱によって電極の切断
を活物質の充填の前後にかかわらず容易に精度よく行う
ことができ、その上、加熱によって溶融された金属によ
り金属板３と金属多孔体の溶接を同時に行うことにより
集電用リード端子８の取付部として使用可能な金属の高
密度部４を電極の一部に得ることができる。
しくはプラズマなどの局部的な加熱によって電極の切断
を活物質の充填の前後にかかわらず容易に精度よく行う
ことができ、その上、加熱によって溶融された金属によ
り金属板３と金属多孔体の溶接を同時に行うことにより
集電用リード端子８の取付部として使用可能な金属の高
密度部４を電極の一部に得ることができる。
実施例 以下、本発明製造方法の一実施例につき説明する。
第１図は本発明製造方法の一実施例を説明するための
図であり、多孔度約95％厚さ約1mmの三次元網目状構造
を有する繊維状ニッケルシート１の一部を２で示すよう
に帯状にプレスした後にペースト状活物質を充填し、半
乾燥状態で電極の表面と帯状のプレス部分をブラッシン
グし、プレスによって電極の厚みを揃えた後に乾燥し、
電極の表面処理を行った。次に、帯状にプレスされた部
分２に金属板３を重ね、帯幅方向の中心を帯の長さ方向
にプラズマアークを使用して切断した。この切断時の加
熱により電極の一部に金属板３が溶接され、金属の高密
度部分４を持つ電極Ａを得ることができた。
図であり、多孔度約95％厚さ約1mmの三次元網目状構造
を有する繊維状ニッケルシート１の一部を２で示すよう
に帯状にプレスした後にペースト状活物質を充填し、半
乾燥状態で電極の表面と帯状のプレス部分をブラッシン
グし、プレスによって電極の厚みを揃えた後に乾燥し、
電極の表面処理を行った。次に、帯状にプレスされた部
分２に金属板３を重ね、帯幅方向の中心を帯の長さ方向
にプラズマアークを使用して切断した。この切断時の加
熱により電極の一部に金属板３が溶接され、金属の高密
度部分４を持つ電極Ａを得ることができた。
第２図は本発明製造方法の他の一実施例を説明するた
めの図であり、繊維状ニッケルシートに帯状のプレスを
行わず、それ以外は電極Ａと同じ方法で製造したもので
あり、これを電極Ｂとする。電極Ｂでは電極Ａより金属
板３と金属多孔体との溶接強度がやや弱くなった。これ
は、電極中の活物質により金属多孔体と金属板３の距離
が離れれたことおよび金属多孔体が極板中に粗な状態で
存在していることによるものであると考えられる。
めの図であり、繊維状ニッケルシートに帯状のプレスを
行わず、それ以外は電極Ａと同じ方法で製造したもので
あり、これを電極Ｂとする。電極Ｂでは電極Ａより金属
板３と金属多孔体との溶接強度がやや弱くなった。これ
は、電極中の活物質により金属多孔体と金属板３の距離
が離れれたことおよび金属多孔体が極板中に粗な状態で
存在していることによるものであると考えられる。
さらに、従来例として電極Ａにおけるプラズマアーク
溶断・溶接の代わりにシーム溶接によって金属板３を金
属多孔体に溶接し台切りによって切断した電極Ｃを製作
した。また、電極Ｂにおけるプラズマアーク溶断・溶接
の代わりにシーム溶接を行った電極の製作を試みたが、
金属多孔体に金属板３を溶接することがほとんど出来な
かった。これは、金属多孔体と金属板３の間に絶縁性の
高い活物質が存在したためであろう。
溶断・溶接の代わりにシーム溶接によって金属板３を金
属多孔体に溶接し台切りによって切断した電極Ｃを製作
した。また、電極Ｂにおけるプラズマアーク溶断・溶接
の代わりにシーム溶接を行った電極の製作を試みたが、
金属多孔体に金属板３を溶接することがほとんど出来な
かった。これは、金属多孔体と金属板３の間に絶縁性の
高い活物質が存在したためであろう。
次に、得られた電極Ａ、ＢおよびＣを用いて、第３図
に概略を示した円筒密閉形アルカリ電池に用いられる渦
巻状電極群を製作した。この電極群の上下に露出してい
る正負電極の端縁部5,7に形成した金属の高密度部４対
して，別途の金属板からなる集電用リード端子８を抵抗
溶接によって溶接を行った。この集電用リード端子８と
前記渦巻状電極群との間の引張試験によって，集電用リ
ード端子８と金属の高密度部４との間の溶接強度の良・
否の判定をしたところ、第１表に示す結果が得られた。
に概略を示した円筒密閉形アルカリ電池に用いられる渦
巻状電極群を製作した。この電極群の上下に露出してい
る正負電極の端縁部5,7に形成した金属の高密度部４対
して，別途の金属板からなる集電用リード端子８を抵抗
溶接によって溶接を行った。この集電用リード端子８と
前記渦巻状電極群との間の引張試験によって，集電用リ
ード端子８と金属の高密度部４との間の溶接強度の良・
否の判定をしたところ、第１表に示す結果が得られた。
この結果、本発明による電極ＡおよびＢは、電極Ｃと
比較した場合ほぼ同等の不良率であった。
比較した場合ほぼ同等の不良率であった。
ところで、電極Ａ、ＢおよびＣの製造方法を比較して
みると電極Ｃの製造より電極ＡおよびＢの製造方法の方
が極めて容易である。
みると電極Ｃの製造より電極ＡおよびＢの製造方法の方
が極めて容易である。
以下に電極Ｃの製造における問題点をあげる。電極Ｃ
の製造方法の場合、金属板３を金属多孔体のプレス部２
にシーム溶接するためには金属板３を金属多孔体に強力
に押し付けなくてはならないが、このとき金属板の逃げ
が起こり寸法精度をあげることが困難である。また、金
属多孔体のプレス部２に導電性の低い物質がある場合に
はシーム溶接時にスパークが起こり、金属多孔体および
金属板３の破壊が起こる。また、第２図に示すプレスを
行わない電極には溶接ができなかった。また、活物質ペ
ーストを充填する前の金属多孔体のプレス部分にシーム
溶接した場合、プレスなどの工程中に金属板３と極板と
の伸び率の差によるものと考えられる電極の反りなどの
変形が現われた。また、電極Ｃの製造方法においては、
金属多孔体と金属板３の溶接と溶接後もしくは溶接前の
切断が別々の工程となるため、少なくとも溶接時と切断
時の２回加工部分の位置決めが必要である。
の製造方法の場合、金属板３を金属多孔体のプレス部２
にシーム溶接するためには金属板３を金属多孔体に強力
に押し付けなくてはならないが、このとき金属板の逃げ
が起こり寸法精度をあげることが困難である。また、金
属多孔体のプレス部２に導電性の低い物質がある場合に
はシーム溶接時にスパークが起こり、金属多孔体および
金属板３の破壊が起こる。また、第２図に示すプレスを
行わない電極には溶接ができなかった。また、活物質ペ
ーストを充填する前の金属多孔体のプレス部分にシーム
溶接した場合、プレスなどの工程中に金属板３と極板と
の伸び率の差によるものと考えられる電極の反りなどの
変形が現われた。また、電極Ｃの製造方法においては、
金属多孔体と金属板３の溶接と溶接後もしくは溶接前の
切断が別々の工程となるため、少なくとも溶接時と切断
時の２回加工部分の位置決めが必要である。
以上のように電極Ｃを製造するためには工程上極めて
煩雑である。しかし、本発明の製造方法によれば電極Ｃ
の製造方法に比べ以下の利点がある。まず、金属板３を
金属多孔体上に重ねる場合に強力な力で押さえる必要が
ないので、金属板３の位置決めが容易である。次に、電
極上に活物質などの金属多孔体以外の絶縁性物質存在下
においても溶断・溶接が可能である。このことより、金
属板３の溶接が電極製作工程の最後にできるので、プレ
スなどの工程中に金属板３と極板との伸び率の差による
ものと考えられる電極の反りなどの変形の影響が少な
い。また、金属多孔体と金属板３の溶接と溶断が同時に
できるために加工時の位置決めの回数が少なくてすむ。
また、電極Ｂの製造方法の場合では金属多孔体に帯状の
プレスを行わないため、さらに位置決めの工程が容易と
なる。
煩雑である。しかし、本発明の製造方法によれば電極Ｃ
の製造方法に比べ以下の利点がある。まず、金属板３を
金属多孔体上に重ねる場合に強力な力で押さえる必要が
ないので、金属板３の位置決めが容易である。次に、電
極上に活物質などの金属多孔体以外の絶縁性物質存在下
においても溶断・溶接が可能である。このことより、金
属板３の溶接が電極製作工程の最後にできるので、プレ
スなどの工程中に金属板３と極板との伸び率の差による
ものと考えられる電極の反りなどの変形の影響が少な
い。また、金属多孔体と金属板３の溶接と溶断が同時に
できるために加工時の位置決めの回数が少なくてすむ。
また、電極Ｂの製造方法の場合では金属多孔体に帯状の
プレスを行わないため、さらに位置決めの工程が容易と
なる。
また、電極ＡおよびＢを使用して作られた渦巻状電極
群の金属の高密度部４を形成した電極の端縁部5,7への
集電用リード端子８の溶接強度を詳細に調査した結果、
充分な溶接強度と導電性を確認した。
群の金属の高密度部４を形成した電極の端縁部5,7への
集電用リード端子８の溶接強度を詳細に調査した結果、
充分な溶接強度と導電性を確認した。
以上の実施例ではプラズマアークを使用した場合を示
したが、プラズマジェットおよびレーザーを使用しても
同様の効果を得た。また、プラズマおよびレーザーの照
射方向を金属板３側から行ったものと金属多孔体側から
行ったものを比較した結果ほぼ同等の効果を得た。
したが、プラズマジェットおよびレーザーを使用しても
同様の効果を得た。また、プラズマおよびレーザーの照
射方向を金属板３側から行ったものと金属多孔体側から
行ったものを比較した結果ほぼ同等の効果を得た。
発明の効果 上述した如く、本発明によれば極めて容易に金属板３
と電極中の金属多孔体の溶接ができ、さらに電極の切断
も同時に行うことができる。これにより、従来行われて
いた，集電用リード端子８の取付部として，電極の一部
に金属の高密度部４を作る工程と、電極の切断のための
工程が大幅に簡略化でき、製造コストを低減させること
ができ、その工業的価値極めて大である。
と電極中の金属多孔体の溶接ができ、さらに電極の切断
も同時に行うことができる。これにより、従来行われて
いた，集電用リード端子８の取付部として，電極の一部
に金属の高密度部４を作る工程と、電極の切断のための
工程が大幅に簡略化でき、製造コストを低減させること
ができ、その工業的価値極めて大である。
第１図は本発明アルカリ電池用電極の製造方法の一実施
例を示す図、第２図は本発明アルカリ電池用電極の製造
方法の他の一実施例を示す図、第３図は渦巻状電極群と
集電用金属板との接続例を示した図である。 １……繊維状ニッケルシート、２……プレス部、 ３……金属板、４……金属の高密度部、 ５……負極端縁部、６……セパレータ、 ７……正極端縁部、８……集電用金属板
例を示す図、第２図は本発明アルカリ電池用電極の製造
方法の他の一実施例を示す図、第３図は渦巻状電極群と
集電用金属板との接続例を示した図である。 １……繊維状ニッケルシート、２……プレス部、 ３……金属板、４……金属の高密度部、 ５……負極端縁部、６……セパレータ、 ７……正極端縁部、８……集電用金属板
Claims (1)
- 【請求項１】三次元網目状構造を有する金属多孔体を活
物質保持体として用いる電池用電極の製法において、上
記金属多孔体上に金属板３を重ね、その重なった部分に
おいて、レーザーもしくはプラズマによって、局部的に
加熱して、該金属板３と上記金属多孔体とを溶断すると
ともに、該溶断と同時に、金属板３と金属多孔体を溶接
し、この溶断および溶接の際電極の一部に形成される金
属の高密度部４を集電用リード端子８の取付部とするこ
とを特徴とするアルカリ電池用電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1018539A JP2811705B2 (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-26 | アルカリ電池用電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1018539A JP2811705B2 (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-26 | アルカリ電池用電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02197054A JPH02197054A (ja) | 1990-08-03 |
| JP2811705B2 true JP2811705B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=11974431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1018539A Expired - Fee Related JP2811705B2 (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-26 | アルカリ電池用電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2811705B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19536684A1 (de) * | 1995-09-30 | 1997-04-03 | Varta Batterie | Prismatische, galvanische Zelle |
| JP3553417B2 (ja) * | 1999-05-14 | 2004-08-11 | 松下電器産業株式会社 | 電池用電極の製造方法 |
| JP2001093504A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池及びその製造方法 |
| CN103855356B (zh) * | 2012-11-28 | 2016-12-28 | 朴力美电动车辆活力株式会社 | 电池用电极的制造方法以及制造装置 |
-
1989
- 1989-01-26 JP JP1018539A patent/JP2811705B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02197054A (ja) | 1990-08-03 |
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