JP3665659B2 - Paste filling device - Google Patents

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  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は活物質を含むペーストが集電体に充填された構造を有するペースト式電極の製造方法に関し、特に集電体にペーストを充填する工程を改良した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】
負極に水素吸蔵合金を使用したアルカリ二次電池は、近年の二次電池に対する高容量化の要求に応え得る電池として期待されている。また、この水素吸蔵合金を負極とし、かつ正極活物質として水酸化ニッケルを用いるニッケル水素二次電池は、負極活物質としてカドミウム化合物を用いるニッケルカドミウム二次電池と同様に負極の容量が正極のそれより大きい構造を有する。このため、前記ニッケル水素二次電池は、過充電時に前記正極で発生する酸素を前記負極に吸収させることができるため、密閉化が可能である。
【0003】
水素吸蔵合金を用いる負極を製造する方法としては、水素吸蔵合金粉末と、例えば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などの高分子結着剤と、導電材とを混練することによりペーストを調製し、前記ペーストを例えばパンチドメタルなどの集電体に充填し、これを乾燥した後、加圧し、所望のサイズに裁断することにより負極を製造する方法が知られている。前記ポリテトラフルオロエチレンは、前記負極の強度を高めるために前記ペースト中に添加される。
【0004】
このような製造方法において前記集電体に前記ペーストを充填する工程は従来より、図4に示すペースト充填装置を用いて行われている。前記ペースト充填装置は、底部に長孔31aを有するペースト収容容器31を備える。ペースト充填量調節部材32は、矩形のスリット33と、前記スリット33と連通するように形成されたテーパ状の長穴34を有する。このような構造のペースト充填量調節部材32は、前記容器31の上方に配置されている。1対のローラ35a,35bは、前記容器31内の上方に配置されている。このような装置において、前記容器31内にペーストを収容し、前記ローラ35aを半時計回りに回転させ、かつ前記ローラ35bを時計回りに回転させる。帯状のパンチドメタルSを前記長孔31aから前記容器31内に挿入して上方へ移動させる。前記1対のローラ35a,35bが回転すると、この回転により前記ペーストが前記帯状パンチドメタルSの周囲に寄って前記帯状パンチドメタルの近傍のペーストの圧力が高まるため、前記帯状パンチドメタルSに前記ペーストが充填される。ペーストが充填された帯状パンチドメタルSが前記充填量調節部材32の前記長穴34を通過した後、前記スリット33を通過すると、前記スリット33により余分に塗着されたペーストが掻き落されて前記パンチドメタルSに所定量のペーストが充填される。
【0005】
しかしながら、前記充填工程において、前記容器内のペーストを前記1対のローラにより前記パンチドメタルSの周囲に寄せると、前記ペーストの圧力が局所的に高まるため、前記ペーストに剪断応力が加わる。前記ペースト中に含まれるポリテトラフルオロエチレンは、この剪断応力により繊維化するため、充填工程が進行するのに伴って前記ペーストの粘度が高くなるという問題点があった。その結果、前記ペーストが前記帯状パンチドメタルの周囲に移動され難くなるため、充填工程が進行するのに伴って前記帯状パンチドメタルに充填されるペースト量が減少し、歩留りが低下するという問題点があった。このようなことから前記ローラを前記装置から取り除くと、前記帯状パンチドメタルの近傍のペースト圧力を高めることが困難になるため、前記帯状パンチドメタルに十分な量のペーストを充填できなくなるという問題点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、帯状の集電体にペーストを均一に充填することが可能なペースト式電極の製造方法及びペースト充填装置を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るペースト充填装置は、活物質及びポリテトラフルオロエチレンを含むペーストが用いられるペースト充填装置において、
底面に集電体挿入穴を有するペースト収容容器と、
前記容器内に前記ペーストを供給するためのペースト供給手段と、
前記容器内に互いに距離を隔てて配置された2枚の保持プレートと、
前記2枚の保持プレートの間に配置され、前記集電体挿入穴から挿入された帯状の集電体が通過するスリットを有するペースト充填量調節部材と、
前記ペーストで満たされた前記スリット内のペースト液面よりも、前記容器の内面と各保持プレートとの間のペースト液面を高くし、かつその液面の差を一定に保つためのペースト液面高さ制御手段と
を具備したことを特徴とするものである。
【0008】
前記活物質としては、例えば水素吸蔵合金、カドミウム化合物、水酸化ニッケル等を挙げることができる。
前記帯状の集電体としては、例えばパンチドメタル、エキスパンドメタル、金網等の二次元構造のもの、発泡メタル、網状焼結金属繊維などの三次元構造のもの等を挙げることができる。
【0010】
【作用】
本発明のペースト式電極の製造方法によれば、容器内に活物質及びポリテトラフルオロエチレンを含むペーストを収容し、かつ前記容器内にペースト充填量調節部材をそのスリット内がペーストで満たされるように配置し、前記ペーストに外部から一定の圧力を加えることによって、前記ペースト全体の圧力を均一に高めることができる。その結果、前記ペーストに剪断応力が加わらないため、前記ペースト中のポリテトラフルオロエチレンが繊維化するのを防止することができ、ペーストの粘度を所望の値に維持することができる。従って、帯状の集電体を集電体挿入穴から前記容器内に挿入して前記充填量調節部材のスリットを通すことによって、前記帯状の集電体にペーストを均一に充填することができるため、歩留りを向上することができる。また、長期間に亘って充填工程を続けることができるため、充填工程の作業効率を向上することができる。
【0011】
また、本発明に係わるペースト充填装置によれば、ペースト充填量調節部材をそのスリットがペーストで満たされるように容器内に配置し、ペースト液面制御手段により前記容器の内面と接するペースト液面を前記充填量調節部材のスリット内に位置するペースト液面よりも高くすることによって、前記容器内のペーストの圧力をほぼ均一に高めることができる。このため、前記ペーストに剪断応力が加わるのを防止することができる。また、前記ペースト液面制御手段により液面の差を一定に保つことによって、前記ペーストに加えられる圧力を一定に維持することができる。従って、帯状の集電体を前記容器の集電体挿入穴から前記容器内に挿入して前記充填量調節部材の前記スリット内を通過させることによって、前記帯状の集電体にペーストを均一に充填することができる。また、長期間に亘って充填工程を続けることができるため、充填工程の作業効率を向上することができる。
【0012】
【実施例】
実施例
まず、本発明の実施例で用いられるペースト充填装置を図面を参照して詳細に説明する。
【0013】
図1は本発明に係わるペースト充填装置の要部斜視図、図2は図1のA−A線に沿う断面図である。
長箱形の枠状本体1は、長手方向と直交する上部両端に天板1a,(1b)がそれぞれ形成されている(1bは図示しない)。また、前記本体1は、前記天板1a,(1b)間に開口部2を有する。前記本体1の長手方向と直交する下部両端には、2枚の底板(図示しない)がそれぞれ形成されている。ローラ(図示しない)は、前記本体1内に配置され、その両端が前記底板に固定されている。
【0014】
第1の門形ブラケット3は、前記本体1の前記天板1aに固定されている。前記ブラケット3は、本体1の開口部2側に位置する上面に矩形の切欠部を有する。また、前記ブラケット3は、上面に互いに所望距離を隔てて平行に配置された2つの支持ピン4a,4bを有する。2本の支柱5a,5bは、前記ブラケット3の支柱間に位置する前記天板1aに等間隔を隔てて固定されている。前記本体1の前記天板(1b)には、前記ブラケット3と同様な構造を有する第2の門形ブラケット(図示しない)が前記ブラケット3と前記開口部2を挟んで対向するように配置されている。また、前記第2の門形ブラケットの支柱間に位置する前記天板1bには、前記各支柱5a,5bと同様な構造の2本の支柱(図示しない)が前記支柱5a,5bと前記開口部2を挟んで対向するように配置されている。
【0015】
角形のペースト収容容器6は、上部開口部に矩形の庇部6aを有し、前記容器6の長手方向に沿う底面中央部に集電体挿入穴としての長孔6bが開口されている。前記容器6の長手方向と直交する庇部6a(手前側)の下面には、前記各支柱5a,5bの上端がそれぞれ取付けられている。また、前記庇部6aと容器6の上部開口部を挟んで対向する庇部(図示しない)の下面には、前記天板(1b)上の前記2本の支柱の上端が固定されている。2つのペースト導入管7a,7bの一端は、前記容器6の側面にそれぞれ連結され、かつそれらの他端は上方に延出されている。前記導入管7aはその側壁に互いに等間隔を隔てて配置された3つのペースト導入穴81 ,82 ,(83 )(83 は図示しない)を有する。また、前記導入管7bは、その側壁に互いに等間隔を隔てて配置された3つのペースト導入穴(84 ),85 ,(86 )(84 ,86 は図示しない)を有する。前記各導入穴81 〜86 には、ペースト供給手段としての図示しないダイヤフラムポンプが接続されている。
【0016】
2つの角柱形の上部冷却器9a,9bは、前記容器6の上部側面と前記各導入管7a,7bとの間にそれぞれ介装されている。2つの下部冷却器10a,10bは、長手方向に沿う端部に立上り部を有する角柱からそれぞれ形成されている。前記各下部冷却器10a,10bの本体は、その立上り部が前記容器6の下部側面中央を覆うように前記容器6の底部に固定されている。これらの冷却器9a,9b,10a,10bは、その内部を冷却水が循環するようになっており、これにより前記容器6内に収容されるペーストの温度は10℃〜15℃に保たれる。2つのペースト止め11a,11bは、ゴム製の角柱からそれぞれなり、前記容器6の底部に前記長孔6bを挟むように取付けられている。
【0017】
ペースト充填量調節部材を保持するための保持手段12は、矩形状の枠13と、長手方向に沿う枠13の下面に互いに所望距離を隔てて固定された下部に突起部を有する2枚の長方形の保持プレート14a,14bとから構成される。前記保持手段12の前記2枚の保持プレート14a,14bは、前記容器6内に配置されている。前記保持手段12の長手方向と直交する枠13(手前側)は、前記ブラケット3の上面に載置されている。この枠13は前記支持ピン4a,4bがそれぞれ貫通されている。前記各支持ピン4a,4bの上端がねじ止めされることにより前記長手方向と直交する手前側の枠13は前記ブラケット3上に固定されている。前記長手方向と直交する手前側の枠13と枠13の開口部を挟んで対向する枠(図示しない)は、前記第2の門形ブラケット上に載置されている。この枠も同様に支持ピンによって前記第2の門形ブラケット上に固定されている。ペースト充填量調節部材15は、上部に矩形のスリット16aと、前記スリットと連通するように形成された長穴16bを有する。前記長穴16bは、内面が外側に拡口されている。前記充填量調節部材15は、前記2つの保持プレート14a,14bの前記突起部に載置されている。5つのセンタリングガイド171 ,172 ,(173 ),(174 ),(175 )(173 ,174 ,175 は図示しない)は、前記ペースト充填量調節部材16上に等間隔の距離を隔てて配置されている。
【0018】
2枚の大きい寸法のL形基板押え棒固定プレート181 ,(182 )(182 は図示しない)は、互いに対向するように前記保持プレート14aの両端にそれぞれ取付けられている。2枚の小さい寸法のL形基板押え保持プレート191 ,(192 )(192 は図示しない)は、互いに対向するように前記保持プレート14bの両端にそれぞれ取付けられている。上部基板押え棒20は、両端が前記2枚の固定プレート181 ,(182 )にそれぞれ固定されている。下部基板押え棒21は、前記押え棒20の下方に配置され、両端が前記2枚の固定プレート181 ,(182 )にそれぞれ固定されている。中央部基板押え棒22は、両端が前記2枚の固定プレート191 ,(192 )にそれぞれ固定されている。
【0019】
ペースト液面制御手段は、2つの長箱形フロート23a,23bを備える。前記2つのフロート23a,23bは、前記容器6内に前記2枚の保持プレート14a,14bを挟むように配置されている。前記各フロート23a,23bは、2つのフロート支持ピン241 ,(242 ),243 ,(244 )(242 ,244 は図示せず)をそれぞれ有する。前記各フロート支持ピン241 〜244 は、上部が前記枠13から突出している。4つの円筒形のストッパ251 ,(252 ),253 ,(254 )(252 ,254 は図示せず)は、前記4つのフロート支持ピン241 ,(242 ),243 ,(244 )の上部にそれぞれ固定されている。前記長手方向に沿う枠13には、前記容器6の内面と接するペースト液面を判定するための透過型光電センサー(図示せず)が取り付けられている。前記センサーは前記センサーが取付けられた位置を前記各円筒形ストッパ251 〜254 が通過したことを検知する機能を有する。前記センサーの位置は、前記容器6の内面と接するペースト液面(H1 )が目的とする高さよりも低下した時に前記各円筒形ストッパ251 〜254 が下降される高さに設定されている。また、前記センサーには、前記センサーからの検知信号が入力されている間前記ダイヤフラムポンプを駆動させるようになっているコントローラ(図示しない)が取付けられている。このようなペースト液面制御手段において、前記容器6内に収容されたペースト量が減少すると、前記容器6の内面と接するペースト液面H1 が低下して前記2つのフロート23a,23bと共に前記各円筒形ストッパ251 〜254 が下降する。前記各ストッパ251 〜254 が前記センサーにより検知されると、検知信号が前記コントローラに入力され、前記ダイヤフラムポンプが駆動されてペーストが前記2つの導入管7a,7bから前記容器6内に供給される。前記容器6の内面に接するペースト液面H1 が目的とする高さになると、前記2つのフロート23a,23bと共に前記各ストッパ251 〜254 が上昇して、これらのストッパは前記センサーにより検知されなくなるため、前記コントローラが前記ダイヤフラムポンプの駆動を停止させ、ペーストの供給が止まる。その結果、前記容器6の内面と接するペースト液面H1 は、目的とする高さに保たれる。
【0020】
以下、前述したペースト充填装置を用いて本発明のペースト式電極の製造方法を説明する。
まず、水素吸蔵合金に、導電材としてのカーボンと、高分子結着剤としてのカルボキシメチルセルロース,ポリアクリル酸ナトリウム,ポリテトラフルオロエチレンのディスパージョンと、水とを添加し、混練してペーストを調製した。前記ペーストを10℃の低温庫内に静置することによりエージングを施した。
【0021】
次いで、前記ペースト供給手段としての前記ダイヤフラムポンプにより前記ペーストを前記2つのペースト導入管7a,7bから前記容器6内に供給し、前述した図2に示すように前記容器6の内面と接するペースト液面H1 が前記充填量調節部材15のスリット16a内のペースト液面(H2 )より所望の高さ(H3 )高くなるように供給した。その結果、前記容器6内のペーストの圧力がほぼ均一に高められたため、前記ペーストに剪断応力が加わらなかった。
【0022】
次いで、前記ローラを回転させることにより集電体としての帯状のパンチドメタルS(厚さは80μmである)を前記容器6の前記長孔6aから前記容器内に挿入し、前記基板押え棒20,21と前記基板押え棒22との間,前記充填量調節部材15の長穴16b,スリット16a,前記センタリングガイド171 〜175 を通過させることにより前記帯状パンチドメタルSにペーストを均一に充填した。この充填に伴い前記容器6の内面と接するペースト液面H1 が低下すると、前記ペースト液面制御手段の前記センサーから前記コントローラに検知信号が入力され、前記ダイヤフラムポンプから前記容器6に前記ペーストが供給される。従って、充填工程中、前記容器6の内面と接するペースト液面H1 と前記充填量調節部材15のスリット16a内のペースト液面H2 との差は一定(H3 )に保たれ、前記容器6内のペーストに加えられた圧力は一定に保たれた。このように前記容器6内のペースト全体の圧力がほぼ均一に高められ、かつその圧力が一定に維持された状態で前記帯状のパンチドメタルSを前記容器6の前記長孔6bから前記容器内に挿入し、前記スリット16aを通過させることによって、前記帯状パンチドメタルS200m分にペーストを均一に充填することができた。
【0023】
このペースト充填済みの帯状パンチドメタルEを乾燥した後、プレスすることにより負極を作製した。
比較例
前述した図4に示すペースト充填装置を用い、容器31内に実施例と同様なペーストを収容し、ローラ35aを半時計回りに回転させ、かつローラ35bを時計回りに回転させた。実施例と同様な帯状のパンチドメタルを長孔31aから前記容器31内に挿入して上方へ移動させると、前記ローラ35a,35bによって前記パンチドメタルの周囲にペーストが寄るため、前記パンチドメタルに前記ペーストが充填された。このパンチドメタルをペースト充填量調節部材32のテーパ状の長穴34、スリット33を通過させることにより余分なペーストを除去して充填量を調節した。これを乾燥した後、プレスすることにより負極を作製した。
【0024】
得られた実施例及び比較例の負極を10mおきに直径30mmの円板に打ち抜き、この円板の重量を測定し、その結果を図3に示した。
図3から明らかなように、ペーストに外部から一定の圧力を加えながら帯状の集電体を集電体挿入穴から容器内に挿入して充填量調節部材のスリットを通すことにより帯状の集電体にペーストを充填する実施例の負極は、重量が長期間に亘って一定であることがわかる。これに対し、ローラでペーストを帯状集電体の周囲に寄せてペーストの圧力を局所的に高めることによりこの集電体にペーストを充填する比較例の負極は、充填工程が進行するのに伴って重量が減少することがわかる。
【0025】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明のペースト式電極の製造方法によれば、帯状の集電体にペーストを均一に充填することができ、歩留まりを向上することができ、充填工程の作業効率を向上することができるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のペースト充填装置の要部斜視図。
【図2】図1のA−A線に沿う断面図。
【図3】本発明の実施例における負極重量の経時変化を示す特性図。
【図4】従来のペースト式電極の製造工程を示す断面図。
【符号の説明】
6…ペースト収容容器、6b…長孔、7a,7b…ペースト導入管、12…保持手段、15…ペースト充填量調節部材、16a…スリット、23a,23b…フロート、241 〜244 …フロート支持ピン、251 〜254 …ストッパ。
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for manufacturing a paste-type electrode having a structure in which a paste containing an active material is filled in a current collector, and more particularly to a method for producing a paste-type electrode with an improved process of filling a current collector with paste. .
[0002]
[Prior art]
Alkaline secondary batteries using a hydrogen storage alloy for the negative electrode are expected as batteries that can meet the demand for higher capacity of secondary batteries in recent years. In addition, a nickel-metal hydride secondary battery using this hydrogen storage alloy as a negative electrode and using nickel hydroxide as a positive electrode active material has a negative electrode capacity similar to that of the positive electrode, similar to a nickel cadmium secondary battery using a cadmium compound as a negative electrode active material. Has a larger structure. For this reason, since the said nickel hydride secondary battery can make the said negative electrode absorb the oxygen which generate | occur | produces in the said positive electrode at the time of an overcharge, sealing is possible.
[0003]
As a method for producing a negative electrode using a hydrogen storage alloy, a paste is prepared by kneading a hydrogen storage alloy powder, a polymer binder such as polytetrafluoroethylene and carboxymethylcellulose, and a conductive material, There is known a method of manufacturing a negative electrode by filling a paste into a current collector such as a punched metal, drying it, pressurizing it, and cutting it into a desired size. The polytetrafluoroethylene is added to the paste in order to increase the strength of the negative electrode.
[0004]
In such a manufacturing method, the step of filling the current collector with the paste is conventionally performed using a paste filling apparatus shown in FIG. The paste filling apparatus includes a paste container 31 having a long hole 31a at the bottom. The paste filling amount adjusting member 32 has a rectangular slit 33 and a tapered elongated hole 34 formed so as to communicate with the slit 33. The paste filling amount adjusting member 32 having such a structure is disposed above the container 31. The pair of rollers 35 a and 35 b are disposed above the container 31. In such an apparatus, the paste is contained in the container 31, the roller 35a is rotated counterclockwise, and the roller 35b is rotated clockwise. A band-shaped punched metal S is inserted into the container 31 through the elongated hole 31a and moved upward. When the pair of rollers 35a and 35b rotates, the paste moves closer to the periphery of the band-shaped punched metal S due to this rotation, and the pressure of the paste in the vicinity of the band-shaped punched metal increases. Is filled with the paste. After the band-shaped punched metal S filled with the paste passes through the slot 33 of the filling amount adjusting member 32 and then passes through the slit 33, the extra paste applied by the slit 33 is scraped off. The punched metal S is filled with a predetermined amount of paste.
[0005]
However, in the filling process, when the paste in the container is brought near the punched metal S by the pair of rollers, the pressure of the paste locally increases, so that shear stress is applied to the paste. Since the polytetrafluoroethylene contained in the paste is fiberized by this shear stress, there is a problem that the viscosity of the paste increases as the filling process proceeds. As a result, the paste is less likely to move around the band-shaped punched metal, so that the amount of paste filled in the band-shaped punched metal decreases as the filling process proceeds, and the yield decreases. There was a point. For this reason, if the roller is removed from the apparatus, it becomes difficult to increase the paste pressure in the vicinity of the band-shaped punched metal, so that a sufficient amount of paste cannot be filled in the band-shaped punched metal. There was a point.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a paste-type electrode manufacturing method and a paste filling apparatus capable of uniformly filling a strip-shaped current collector with a paste.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The paste filling apparatus according to the present invention is a paste filling apparatus in which a paste containing an active material and polytetrafluoroethylene is used.
A paste container having a current collector insertion hole on the bottom surface;
Paste supply means for supplying the paste into the container;
Two holding plates disposed at a distance from each other in the container;
A paste filling amount adjusting member having a slit that is disposed between the two holding plates and through which the band-shaped current collector inserted from the current collector insertion hole passes;
Paste liquid surface for making the paste liquid surface between the inner surface of the container and each holding plate higher than the paste liquid surface in the slit filled with the paste and keeping the difference between the liquid surfaces constant With height control means
It is characterized by comprising.
[0008]
Examples of the active material include a hydrogen storage alloy, a cadmium compound, and nickel hydroxide.
Examples of the strip-shaped current collector include a two-dimensional structure such as a punched metal, an expanded metal, and a wire net, and a three-dimensional structure such as a foam metal and a net-like sintered metal fiber.
[0010]
[Action]
According to the method for producing a paste-type electrode of the present invention, a paste containing an active material and polytetrafluoroethylene is accommodated in a container, and a paste filling amount adjusting member is filled in the container with the paste. It is possible to increase the pressure of the entire paste uniformly by applying a constant pressure to the paste from the outside. As a result, since shear stress is not applied to the paste, it is possible to prevent the polytetrafluoroethylene in the paste from becoming fibers and maintain the viscosity of the paste at a desired value. Accordingly, the band-shaped current collector can be uniformly filled with the paste by inserting the band-shaped current collector into the container through the current collector insertion hole and passing through the slit of the filling amount adjusting member. Yield can be improved. Moreover, since a filling process can be continued over a long period of time, the working efficiency of the filling process can be improved.
[0011]
Further, according to the paste filling apparatus according to the present invention, the paste filling amount adjusting member is disposed in the container so that the slit is filled with the paste, and the paste liquid surface contacting the inner surface of the container by the paste liquid surface control means is provided. By making it higher than the paste liquid level located in the slit of the filling amount adjusting member, the pressure of the paste in the container can be increased substantially uniformly. For this reason, it is possible to prevent a shear stress from being applied to the paste. Moreover, the pressure applied to the paste can be kept constant by keeping the difference in liquid level constant by the paste liquid level control means. Accordingly, by inserting the band-shaped current collector into the container through the current collector insertion hole of the container and passing through the slit of the filling amount adjusting member, the paste is uniformly applied to the band-shaped current collector. Can be filled. Moreover, since a filling process can be continued over a long period of time, the working efficiency of the filling process can be improved.
[0012]
【Example】
Embodiment First, a paste filling apparatus used in an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a perspective view of an essential part of a paste filling apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
The long box-shaped frame-shaped main body 1 is formed with top plates 1a and (1b) at both upper ends perpendicular to the longitudinal direction (1b is not shown). The main body 1 has an opening 2 between the top plates 1a and (1b). Two bottom plates (not shown) are formed at both ends of the lower portion orthogonal to the longitudinal direction of the main body 1. Rollers (not shown) are disposed in the main body 1 and both ends thereof are fixed to the bottom plate.
[0014]
The first portal bracket 3 is fixed to the top plate 1 a of the main body 1. The bracket 3 has a rectangular cutout on the upper surface located on the opening 2 side of the main body 1. The bracket 3 has two support pins 4a and 4b arranged on the upper surface in parallel with a desired distance from each other. The two columns 5a and 5b are fixed to the top plate 1a located between the columns of the bracket 3 at equal intervals. A second portal bracket (not shown) having the same structure as that of the bracket 3 is arranged on the top plate (1b) of the main body 1 so as to face the bracket 3 with the opening 2 interposed therebetween. ing. Further, on the top plate 1b located between the columns of the second portal bracket, two columns (not shown) having the same structure as the columns 5a and 5b are provided with the columns 5a and 5b and the opening. It arrange | positions so that the part 2 may be pinched | interposed.
[0015]
The rectangular paste containing container 6 has a rectangular flange 6 a at the upper opening, and a long hole 6 b serving as a current collector insertion hole is opened at the center of the bottom surface along the longitudinal direction of the container 6. The upper ends of the support columns 5a and 5b are attached to the lower surface of the flange portion 6a (front side) orthogonal to the longitudinal direction of the container 6, respectively. Further, the upper ends of the two struts on the top plate (1b) are fixed to the lower surface of the flange (not shown) opposed to the flange 6a across the upper opening of the container 6. One end of each of the two paste introduction pipes 7a and 7b is connected to the side surface of the container 6, and the other end thereof extends upward. The introduction tube 7a is 1 three paste introducing hole 8 which is arranged at equal intervals from each other on the side walls, 82, has a (8 3) (8 3 are not shown). The introduction pipe 7b has three paste introduction holes (8 4 ), 8 5 , (8 6 ) (8 4 , 8 6 are not shown) arranged on the side wall at equal intervals. A diaphragm pump (not shown) serving as a paste supply means is connected to each of the introduction holes 8 1 to 8 6 .
[0016]
Two prismatic upper coolers 9a and 9b are respectively interposed between the upper side surface of the container 6 and the introduction pipes 7a and 7b. The two lower coolers 10a and 10b are each formed from a prism having a rising portion at an end along the longitudinal direction. The main body of each of the lower coolers 10 a and 10 b is fixed to the bottom of the container 6 so that the rising portion covers the center of the lower side surface of the container 6. These coolers 9a, 9b, 10a, and 10b are configured so that cooling water circulates therein, and thereby the temperature of the paste stored in the container 6 is maintained at 10 ° C to 15 ° C. . The two paste stoppers 11a and 11b are each made of a rubber prism, and are attached to the bottom of the container 6 so as to sandwich the elongated hole 6b.
[0017]
The holding means 12 for holding the paste filling amount adjusting member is composed of a rectangular frame 13 and two rectangular pieces having protrusions at the lower portion fixed to the lower surface of the frame 13 along the longitudinal direction at a desired distance from each other. Holding plates 14a and 14b. The two holding plates 14 a and 14 b of the holding means 12 are arranged in the container 6. A frame 13 (front side) orthogonal to the longitudinal direction of the holding means 12 is placed on the upper surface of the bracket 3. The support pins 4a and 4b are penetrated through the frame 13, respectively. The front side frame 13 orthogonal to the longitudinal direction is fixed on the bracket 3 by screwing the upper ends of the support pins 4a and 4b. The front frame 13 orthogonal to the longitudinal direction and a frame (not shown) facing each other across the opening of the frame 13 are placed on the second portal bracket. This frame is also fixed on the second portal bracket by a support pin. The paste filling amount adjusting member 15 has a rectangular slit 16a at the top and a long hole 16b formed so as to communicate with the slit. The long hole 16b has an inner surface that is expanded outward. The filling amount adjusting member 15 is placed on the protrusions of the two holding plates 14a and 14b. Five centering guides 17 1 , 17 2 , (17 3 ), (17 4 ), (17 5 ) (17 3 , 17 4 , and 17 5 are not shown) are equally spaced on the paste filling amount adjusting member 16. Are arranged at a distance of.
[0018]
Two large-sized L-shaped substrate presser bar fixing plates 18 1 , (18 2 ) (18 2 not shown) are respectively attached to both ends of the holding plate 14 a so as to face each other. Two small L-shaped substrate presser holding plates 19 1 , (19 2 ) (19 2 is not shown) are respectively attached to both ends of the holding plate 14 b so as to face each other. Both ends of the upper substrate presser bar 20 are fixed to the two fixing plates 18 1 and (18 2 ), respectively. The lower substrate presser bar 21 is disposed below the presser bar 20, and both ends thereof are fixed to the two fixing plates 18 1 and (18 2 ), respectively. Both ends of the central substrate presser bar 22 are fixed to the two fixing plates 19 1 and (19 2 ), respectively.
[0019]
The paste liquid level control means includes two long box floats 23a and 23b. The two floats 23a and 23b are arranged so as to sandwich the two holding plates 14a and 14b in the container 6. Each of the floats 23a and 23b has two float support pins 24 1 , (24 2 ), 24 3 , (24 4 ) (24 2 and 24 4 are not shown). The upper portions of the float support pins 24 1 to 24 4 protrude from the frame 13. Four cylindrical stoppers 25 1 , (25 2 ), 25 3 , (25 4 ) (25 2 , 25 4 are not shown) are connected to the four float support pins 24 1 , (24 2 ), 24 3. , (24 4 ), respectively. A transmissive photoelectric sensor (not shown) for determining the paste liquid level in contact with the inner surface of the container 6 is attached to the frame 13 along the longitudinal direction. The sensor has a function of detecting that the cylindrical stoppers 25 1 to 25 4 have passed through the position where the sensor is attached. The position of the sensor is set to a height at which the cylindrical stoppers 25 1 to 25 4 are lowered when the paste liquid level (H 1 ) in contact with the inner surface of the container 6 is lower than the target height. Yes. The sensor is attached with a controller (not shown) configured to drive the diaphragm pump while a detection signal from the sensor is input. In such a paste liquid level control means, when the amount of paste stored in the container 6 decreases, the paste liquid level H 1 in contact with the inner surface of the container 6 decreases and the two floats 23a and 23b together with the respective floats 23a and 23b. The cylindrical stoppers 25 1 to 25 4 are lowered. When each of the stoppers 25 1 to 25 4 is detected by the sensor, a detection signal is input to the controller, and the diaphragm pump is driven to supply paste into the container 6 from the two introduction pipes 7a and 7b. Is done. When the paste liquid level H 1 in contact with the inner surface of the container 6 reaches a target height, the stoppers 25 1 to 25 4 rise together with the two floats 23a and 23b, and these stoppers are detected by the sensor. Therefore, the controller stops driving the diaphragm pump, and the supply of the paste is stopped. As a result, the paste liquid level H 1 in contact with the inner surface of the container 6 is maintained at a target height.
[0020]
Hereinafter, the manufacturing method of the paste type electrode of this invention is demonstrated using the paste filling apparatus mentioned above.
First, carbon as a conductive material, carboxymethyl cellulose, sodium polyacrylate dispersion, polytetrafluoroethylene dispersion as water, and water are added to a hydrogen storage alloy and kneaded to prepare a paste. did. The paste was aged by standing in a low-temperature chamber at 10 ° C.
[0021]
Then, the paste is supplied from the two paste introduction pipes 7a and 7b into the container 6 by the diaphragm pump as the paste supply means, and the paste liquid is in contact with the inner surface of the container 6 as shown in FIG. The surface H 1 was supplied so as to have a desired height (H 3 ) higher than the paste liquid surface (H 2 ) in the slit 16 a of the filling amount adjusting member 15. As a result, since the pressure of the paste in the container 6 was increased almost uniformly, no shear stress was applied to the paste.
[0022]
Next, by rotating the roller, a band-shaped punched metal S (having a thickness of 80 μm) as a current collector is inserted into the container through the long hole 6a of the container 6, and the substrate presser bar 20 , 21 and the substrate presser bar 22 are passed through the slot 16b, the slit 16a, and the centering guides 17 1 to 17 5 of the filling amount adjusting member 15 so that the paste is uniformly applied to the band-shaped punched metal S. Filled. When the paste liquid level H 1 in contact with the inner surface of the container 6 decreases with this filling, a detection signal is input from the sensor of the paste liquid level control means to the controller, and the paste is transferred from the diaphragm pump to the container 6. Supplied. Accordingly, during the filling process, the difference between the paste liquid level H 1 in contact with the inner surface of the container 6 and the paste liquid level H 2 in the slit 16a of the filling amount adjusting member 15 is kept constant (H 3 ). The pressure applied to the paste in 6 was kept constant. In this way, the pressure of the entire paste in the container 6 is increased almost uniformly and the pressure is maintained constant, and the band-like punched metal S is moved from the elongated hole 6b of the container 6 into the container 6. The paste was uniformly filled in the strip-shaped punched metal S200m by being inserted into the slit 16a and passing through the slit 16a.
[0023]
This paste-filled strip-shaped punched metal E was dried and then pressed to prepare a negative electrode.
Comparative Example Using the paste filling apparatus shown in FIG. 4 described above, the same paste as in the example was placed in the container 31, the roller 35a was rotated counterclockwise, and the roller 35b was rotated clockwise. When a belt-like punched metal similar to that of the embodiment is inserted into the container 31 through the long hole 31a and moved upward, the roller 35a, 35b causes the paste to move around the punched metal. Metal was filled with the paste. By passing this punched metal through the tapered elongated hole 34 and the slit 33 of the paste filling amount adjusting member 32, the excess paste was removed and the filling amount was adjusted. After drying this, the negative electrode was produced by pressing.
[0024]
The obtained negative electrodes of Examples and Comparative Examples were punched into a disc having a diameter of 30 mm every 10 m, the weight of the disc was measured, and the result is shown in FIG.
As is clear from FIG. 3, the belt-shaped current collector is inserted by inserting the strip-shaped current collector into the container through the current collector insertion hole while applying a constant pressure to the paste and passing through the slit of the filling amount adjusting member. It turns out that the negative electrode of the Example which fills a body with a paste is constant over a long period of time. On the other hand, the negative electrode of the comparative example in which the paste is filled in the current collector by bringing the paste around the belt-shaped current collector with a roller and locally increasing the pressure of the paste, as the filling process proceeds It can be seen that the weight decreases.
[0025]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the paste electrode manufacturing method of the present invention, the paste can be uniformly filled into the strip-shaped current collector, the yield can be improved, and the working efficiency of the filling process can be improved. There is a remarkable effect that it can be done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a main part of a paste filling apparatus according to the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the change over time in the weight of the negative electrode in an example of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a conventional paste electrode.
[Explanation of symbols]
6 ... Paste container, 6b ... Long hole, 7a, 7b ... Paste introduction pipe, 12 ... Holding means, 15 ... Paste filling amount adjusting member, 16a ... Slit, 23a, 23b ... Float, 24 1 to 24 4 ... Float support Pin, 25 1 to 25 4 ... stopper.

Claims (2)

活物質及びポリテトラフルオロエチレンを含むペーストが用いられるペースト充填装置において、
底面に集電体挿入穴を有するペースト収容容器と、
前記容器内に前記ペーストを供給するためのペースト供給手段と、
前記容器内に互いに距離を隔てて配置された2枚の保持プレートと、
前記2枚の保持プレートの間に配置され、前記集電体挿入穴から挿入された帯状の集電体が通過するスリットを有するペースト充填量調節部材と、
前記ペーストで満たされた前記スリット内のペースト液面よりも、前記容器の内面と各保持プレートとの間のペースト液面を高くし、かつその液面の差を一定に保つためのペースト液面高さ制御手段と
を具備したことを特徴とするペースト充填装置。
In a paste filling apparatus in which a paste containing an active material and polytetrafluoroethylene is used,
A paste container having a current collector insertion hole on the bottom surface;
Paste supply means for supplying the paste into the container;
Two holding plates disposed at a distance from each other in the container;
A paste filling amount adjusting member having a slit that is disposed between the two holding plates and through which the band-shaped current collector inserted from the current collector insertion hole passes;
Paste liquid surface for making the paste liquid surface between the inner surface of the container and each holding plate higher than the paste liquid surface in the slit filled with the paste and keeping the difference between the liquid surfaces constant With height control means
A paste filling apparatus comprising:
前記ペースト液面高さ制御手段は、前記容器の内面と各保持プレートとの間のペースト液面が低下したことを検知するセンサを具備することを特徴とする請求項1記載のペースト充填装置。2. The paste filling apparatus according to claim 1, wherein the paste liquid level control means includes a sensor for detecting that the paste liquid level between the inner surface of the container and each holding plate is lowered.
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