JP3331506B2 - 渦巻き式アルカリ蓄電池の製造方法 - Google Patents
渦巻き式アルカリ蓄電池の製造方法Info
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- 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
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- 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
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ蓄電池に使用す
るペースト式電極の製造方法に関するものである。
るペースト式電極の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ニッケルカドミウム蓄電池に代表される
アルカリ蓄電池を用いてきた電極の一つにペースト式電
極がある。この電極は、導電性基板にペースト状とした
活物質を直接充填する簡単な製造方法であるうえ、高容
量の電極を提供できる。充填方法としては、主活物質、
増粘剤、結着剤等を加え、ペースト状とし充填する方法
が一般的である。その後乾燥させ所定の厚さまでプレス
し、打ち抜き成形して完成電極とする。
アルカリ蓄電池を用いてきた電極の一つにペースト式電
極がある。この電極は、導電性基板にペースト状とした
活物質を直接充填する簡単な製造方法であるうえ、高容
量の電極を提供できる。充填方法としては、主活物質、
増粘剤、結着剤等を加え、ペースト状とし充填する方法
が一般的である。その後乾燥させ所定の厚さまでプレス
し、打ち抜き成形して完成電極とする。
【０００３】ここでプレスする方法としては、図２のよ
うに、一般に量産性に優れたローラープレスが用いら
れ、数回に分けて所定の厚さまでプレスする方法を用
い、打ち抜きについては、塗工進行方向に電極短尺が平
行になるように打ち抜いていた。また作業上、プレス工
程では塗工基板を所定の長さに裁断し、塗工方向と同じ
方向に連続してローラープレスで圧延していた。
うに、一般に量産性に優れたローラープレスが用いら
れ、数回に分けて所定の厚さまでプレスする方法を用
い、打ち抜きについては、塗工進行方向に電極短尺が平
行になるように打ち抜いていた。また作業上、プレス工
程では塗工基板を所定の長さに裁断し、塗工方向と同じ
方向に連続してローラープレスで圧延していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この図２の手
順で完成した電極を用いて捲回し電池にすると、電池内
圧は高く、電池容量は期待した値を大きく下回った。原
因を解析したところ、上記図２の手順で作られた電極
は、電極長尺方向からプレスされ、短尺方向から捲回さ
れている。ローラープレスで圧延された電極は、程度の
差こそあるが、プレスの方向と同方向に弧を描くように
反った状態になる。上記電極では渦巻き状の捲回方向と
プレス方向が直交し、弧を描く方向は電極短尺方向であ
り、滑らかな捲回はできにくく、多角的に折れ曲がった
状態で電極群となるために、ガスの分散は悪く、セパレ
ーターを介しての正負極間隔が均一でなくなり、電極の
利用率が低下し、容量がでないという結果につながるこ
とがわかった。
順で完成した電極を用いて捲回し電池にすると、電池内
圧は高く、電池容量は期待した値を大きく下回った。原
因を解析したところ、上記図２の手順で作られた電極
は、電極長尺方向からプレスされ、短尺方向から捲回さ
れている。ローラープレスで圧延された電極は、程度の
差こそあるが、プレスの方向と同方向に弧を描くように
反った状態になる。上記電極では渦巻き状の捲回方向と
プレス方向が直交し、弧を描く方向は電極短尺方向であ
り、滑らかな捲回はできにくく、多角的に折れ曲がった
状態で電極群となるために、ガスの分散は悪く、セパレ
ーターを介しての正負極間隔が均一でなくなり、電極の
利用率が低下し、容量がでないという結果につながるこ
とがわかった。
【０００５】このため、図３のように、打ち抜き形を９
０度回転させ、問題の解決を図ろうとした。つまり、塗
工方向、プレス方向を電極長尺方向と同一にし、打ち抜
く手順を採った。
０度回転させ、問題の解決を図ろうとした。つまり、塗
工方向、プレス方向を電極長尺方向と同一にし、打ち抜
く手順を採った。
【０００６】しかし、図３の手順によりできた電極は塗
工方向と電極長尺方向が同一であるため、塗工のわずか
なムラを直接受け、厚みにムラのある電極ができやすく
なる結果となった。そのため、図３の手順の電極を用い
た電池は容量のばらつきが多く、電池製造の歩留まりが
低下するという問題を生じ、前出の問題の解決とはなら
なかった。
工方向と電極長尺方向が同一であるため、塗工のわずか
なムラを直接受け、厚みにムラのある電極ができやすく
なる結果となった。そのため、図３の手順の電極を用い
た電池は容量のばらつきが多く、電池製造の歩留まりが
低下するという問題を生じ、前出の問題の解決とはなら
なかった。
【０００７】本発明は、上記問題点を解決するためなさ
れたもので、電極の厚さのばらつきをなくし、捲回均一
性、利用率、ガス分散性を向上させた電極を用いて、高
容量の電池を歩留まりよく製造するためのものである。
れたもので、電極の厚さのばらつきをなくし、捲回均一
性、利用率、ガス分散性を向上させた電極を用いて、高
容量の電池を歩留まりよく製造するためのものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、図１のように
導電性基板に活物質を含むペースト状物質を充填塗工し
乾燥した後、充填基板をローラープレスにてプレス圧延
して電極とする蓄電池の製造方法において、該充填塗工
の方向とプレス方向とが直角になるよう加圧成形し、電
極短尺方向と塗工方向が同一になるよう打ち抜き、電極
とすることにより、上記問題点を解決する渦巻き式アル
カリ蓄電池の製造方法である。
導電性基板に活物質を含むペースト状物質を充填塗工し
乾燥した後、充填基板をローラープレスにてプレス圧延
して電極とする蓄電池の製造方法において、該充填塗工
の方向とプレス方向とが直角になるよう加圧成形し、電
極短尺方向と塗工方向が同一になるよう打ち抜き、電極
とすることにより、上記問題点を解決する渦巻き式アル
カリ蓄電池の製造方法である。
【０００９】上記導電性基板としては、例えば、発泡メ
タル、ニッケル繊維燒結基板、金属メッキ繊維基板、パ
ンチドメタル等を挙げることができる。ペースト状物質
としては、例えば酸化カドミニウム、水素吸蔵合金等の
負極活物質と、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸
ソーダ等の増粘剤と、テトラフルオロエチレンなどの結
着剤と、エチレングリコール、水などの溶媒との組成か
らなる負極用物質を挙げることができる。
タル、ニッケル繊維燒結基板、金属メッキ繊維基板、パ
ンチドメタル等を挙げることができる。ペースト状物質
としては、例えば酸化カドミニウム、水素吸蔵合金等の
負極活物質と、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸
ソーダ等の増粘剤と、テトラフルオロエチレンなどの結
着剤と、エチレングリコール、水などの溶媒との組成か
らなる負極用物質を挙げることができる。
【００１０】
【作用】本発明によれば、連続的に充填塗工された基板
に対し塗工方向に直角になるようにプレス圧延し、電極
短尺方向と塗工方向とが同一方向になるように打ち抜く
ことにより、電極の厚さむらは軽減され、成形後の電極
の反りは電極長尺方向に生じ、捲回均一性、放電利用
率、ガス分散性が向上し、高容量の電池を歩留まりよく
製造することができる。
に対し塗工方向に直角になるようにプレス圧延し、電極
短尺方向と塗工方向とが同一方向になるように打ち抜く
ことにより、電極の厚さむらは軽減され、成形後の電極
の反りは電極長尺方向に生じ、捲回均一性、放電利用
率、ガス分散性が向上し、高容量の電池を歩留まりよく
製造することができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例１ 水素吸蔵合金を活物質とし、これに導電剤として炭素
剤、増粘剤としてのポリアクリル酸ソーダ、ＣＭＣ、結
着剤としてのポリテトラフルオロエチレンをそれぞれ所
定量加え、純水を加えて混合しペースト状物質を調整し
た。つづいて、このペースト状物質を１７０ｍｍ×４０
ｍ×０．０９ｍｍのパンチドメタルに充填塗工、乾燥
後、ローラープレス装置へ塗工方向と直角になるように
挿入し、所定の厚さ０．４３ｍｍまでプレスを行い、パ
ンチドメタル１７０ｍｍ幅が電極長尺方向となるように
打ち抜き水素吸蔵合金電極を得た。
剤、増粘剤としてのポリアクリル酸ソーダ、ＣＭＣ、結
着剤としてのポリテトラフルオロエチレンをそれぞれ所
定量加え、純水を加えて混合しペースト状物質を調整し
た。つづいて、このペースト状物質を１７０ｍｍ×４０
ｍ×０．０９ｍｍのパンチドメタルに充填塗工、乾燥
後、ローラープレス装置へ塗工方向と直角になるように
挿入し、所定の厚さ０．４３ｍｍまでプレスを行い、パ
ンチドメタル１７０ｍｍ幅が電極長尺方向となるように
打ち抜き水素吸蔵合金電極を得た。
【００１２】比較例１ 実施例１と同様の充填基板を、実施例１で用いたローラ
ープレス装置により、図２の手順で所定の厚さ０．４３
ｍｍまでプレスを行い、水素吸蔵合金電極を得た。上記
の水素吸蔵合金電極と既知の製法で得たニッケル電極と
で、ニッケル−水素電池を組み立て、各サイクル毎の放
電容量を比較したところ、図４のような結果を得た。図
４から明らかなように、実施例１の電池では、１００サ
イクルまで公称容量（１５００ｍＡｈ）の８０％を維持
できているが、比較例１の電池は５０サイクルに満たず
に公称容量の８０％をきってしまい、明確に差がでた。
ープレス装置により、図２の手順で所定の厚さ０．４３
ｍｍまでプレスを行い、水素吸蔵合金電極を得た。上記
の水素吸蔵合金電極と既知の製法で得たニッケル電極と
で、ニッケル−水素電池を組み立て、各サイクル毎の放
電容量を比較したところ、図４のような結果を得た。図
４から明らかなように、実施例１の電池では、１００サ
イクルまで公称容量（１５００ｍＡｈ）の８０％を維持
できているが、比較例１の電池は５０サイクルに満たず
に公称容量の８０％をきってしまい、明確に差がでた。
【００１３】比較例２ 実施例１と同様の充填基板を、実施例１で用いたローラ
ープレス装置により、図３の手順で所定の厚さ０．４３
ｍｍまでプレスを行い、水素吸蔵合金電極を得た。ここ
での０．４３ｍｍは平均値であり、電極全体の厚さばら
つきは、０．４３±０．０５ｍｍ程度あった。上記の水
素吸蔵合金電極と既知の製法で得たニッケル電極とでニ
ッケル−水素電池２００個を組み立て、充電０．２ＣＡ
×１５０％、放電０．２ＣＡの放電の容量のばらつきを
比較したところ、図５のような結果となった。図５にお
いて明らかなように、実施例１電池の方が容量も高く、
ばらつき巾も比較例２と比べると少ない。
ープレス装置により、図３の手順で所定の厚さ０．４３
ｍｍまでプレスを行い、水素吸蔵合金電極を得た。ここ
での０．４３ｍｍは平均値であり、電極全体の厚さばら
つきは、０．４３±０．０５ｍｍ程度あった。上記の水
素吸蔵合金電極と既知の製法で得たニッケル電極とでニ
ッケル−水素電池２００個を組み立て、充電０．２ＣＡ
×１５０％、放電０．２ＣＡの放電の容量のばらつきを
比較したところ、図５のような結果となった。図５にお
いて明らかなように、実施例１電池の方が容量も高く、
ばらつき巾も比較例２と比べると少ない。
【００１４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ペ
ースト状物質の充填基板のローラープレスでの厚さむら
を軽減し、捲回均一性、放電利用率、ガス分散性に優れ
た電極を提供でき、高容量の電池を歩留まりよく製造す
ることが可能である。
ースト状物質の充填基板のローラープレスでの厚さむら
を軽減し、捲回均一性、放電利用率、ガス分散性に優れ
た電極を提供でき、高容量の電池を歩留まりよく製造す
ることが可能である。
【図１】本発明の電極製造方法の工程図である。
【図２】従来の電極製造方法の工程図である。
【図３】従来の別の電極製造方法の工程図である。
【図４】本発明品と比較品とのサイクル特性図である。
【図５】本発明品と比較品との電池容量の分布図であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/00 - 4/04 H01M 4/24 - 4/34 H01M 10/00 - 10/34
Claims (1)
- 【請求項１】 活物質、高分子結着剤、導電剤とからな
るペースト状物質を導電性基板に充填塗工した後、ロー
ラープレスで加圧成形して電極とする蓄電池の製造方法
において、該充填塗工の方向と、該ローラープレスでの
加圧成形の方向とを直角に行なうことを特徴とする渦巻
き式アルカリ蓄電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13513693A JP3331506B2 (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 渦巻き式アルカリ蓄電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13513693A JP3331506B2 (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 渦巻き式アルカリ蓄電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06325762A JPH06325762A (ja) | 1994-11-25 |
| JP3331506B2 true JP3331506B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=15144653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13513693A Expired - Fee Related JP3331506B2 (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 渦巻き式アルカリ蓄電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3331506B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5359136B2 (ja) * | 2008-09-11 | 2013-12-04 | 日産自動車株式会社 | 電極製造方法および電極製造装置 |
-
1993
- 1993-05-14 JP JP13513693A patent/JP3331506B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06325762A (ja) | 1994-11-25 |
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