JP4459367B2 - 電池用電極板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば密閉型ニッケル・金属水素化物電池の正極板として用いられるような、活物質を保持した多孔性金属基板の一側縁部分に集電用タブを溶接してなる電池用電極板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３には、従来の電池用電極板の製造方法の例が示されている。この電池用電極板の製造方法においては、まず多孔性金属基板（例えば多孔性ニッケル基板）１の表面に活物質（例えばニッケル水酸化物）を塗布する。次に、図３（ａ）に示すように、活物質を塗布した基板１の表面のうち集電用タブ２を溶接すべき溶接箇所（一側縁部分）１ａから活物質を除去する。
【０００３】
そして、活物質を除去した基板１の溶接箇所１ａに対して、図３（ｂ）に示すように集電用タブ２を抵抗溶接する。この抵抗溶接は、基板１の溶接箇所１ａを集電用タブ２と共に挟んで転動する一対のローラ形溶接電極４，４によって行われる。このようにして、活物質を保持した基板１の一側縁部分に集電用タブ２を溶接してなる電池用電極板が作られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような電池用電極板の製造方法には、以下のような問題点がある。すなわち、基板１の溶接箇所１ａから活物質を除去する際、当該箇所に僅かながら活物質が残留してしまう可能性がある。そして、基板１の溶接箇所１ａに残留活物質があると、集電用タブ２を抵抗溶接する際にスパークが生じ、基板１や溶接電極４，４を破損させる原因となる。
【０００５】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、基板の溶接箇所に残留した活物質による集電用タブ溶接時のスパークを防止できるような電池用電極板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の手段は、活物質を保持した多孔性金属基板の一側縁部分に集電用タブを溶接してなる電池用電極板の製造方法において、前記基板の表面に前記活物質を塗布する工程と、前記活物質を塗布した基板の表面のうち前記集電用タブを溶接すべき溶接箇所から前記活物質を除去する工程と、前記活物質の除去を行った基板の溶接箇所に対して、予め加圧・通電を行う工程と、予め加圧・通電を行った前記基板の溶接箇所に対して、前記集電用タブを抵抗溶接する工程とを備えたことを特徴とする電池用電極板の製造方法である。
【０００７】
この第１の手段によれば、基板の溶接箇所に対して予め加圧・通電を行うことで、集電用タブを抵抗溶接する前に、予め当該溶接箇所の残留活物質をスパークさせてしまうことができる。このため、基板の溶接箇所に活物質が残留していたとしても、集電用タブ溶接時のスパークを防止することができる。
【０００８】
第２の手段は、第１の手段において、前記予め加圧・通電を行う工程は、前記基板の溶接箇所を挟んで転動する一対のローラ形溶接電極によって行われるものである。
【０００９】
第３の手段は、第１の手段において、前記集電用タブを抵抗溶接する工程は、前記基板の溶接箇所を前記集電用タブと共に挟んで転動する一対のローラ形溶接電極によって行われるものである。
【００１０】
第４の手段は、第１乃至第３の手段のいずれかにおいて、前記予め加圧・通電を行う工程において、通電状態の変化に基づいて前記基板の溶接箇所に残留した前記活物質の検出を行うものである。
【００１１】
この第４の手段によれば、予め加圧・通電を行う工程によっても残留活物質を除去しきれないような基板を検出し、そのような基板が集電用タブを抵抗溶接する工程に流れないように選別することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１及び図２は本発明による電池用電極板の製造方法の実施の形態を示す図である。なお、図１及び図２に示す本発明の実施の形態において、図３に示す従来例と同一の構成部分には同一符号を付して説明する。
【００１３】
〈構 成〉
図１には、活物質を保持した多孔性金属基板１の一側縁部分に集電用タブ２を溶接してなる電池用電極板の製造方法の実施形態が示されている。そのような多孔性金属基板１としては、例えば密閉型のニッケル・カドミウム電池やニッケル・金属水素化物電池の正極板の場合、ニッケル水酸化物系の活物質を保持した多孔性ニッケル基板（一般に矩形平板状のもの）が用いられる。
【００１４】
この電池用電極板の製造方法においては、まず多孔性金属基板１の表面に活物質を塗布する。次に、図１（ａ）に示すように、活物質を塗布した基板１の表面のうち集電用タブ２を溶接すべき溶接箇所（一側縁部分）１ａから活物質を除去する。この活物質の除去は、例えばワイヤブラシ等を用いて行われる。
【００１５】
次に、活物質の除去を行った基板１の溶接箇所１ａに対して、図１（ｂ）に示すように（集電用タブ２の溶接前に予め）加圧・通電を行う。この加圧・通電は、基板１の溶接箇所１ａを挟んで転動する一対のローラ形溶接電極３，３によって行われる。
【００１６】
この工程においては同時に、溶接電極３，３による通電状態の変化に基づいて、基板１の溶接箇所１ａに残留した活物質の検出を行う。具体的には、加圧・通電によって残留活物質がスパークすると、抵抗の異常によって通電電流の値が変動する。そこで、例えば通電電流の変化を監視することで、残留活物質の量などを測定することが可能となる。
【００１７】
次に、予め加圧・通電の行われた基板１の溶接箇所１ａに対して、図１（ｃ）に示すように集電用タブ２を抵抗溶接する。この抵抗溶接は、基板１の溶接箇所１ａを集電用タブ２と共に挟んで転動する一対のローラ形溶接電極４，４によって行われる。このようにして、活物質を保持した基板１の一側縁部分に集電用タブ２を溶接してなる電池用電極板が作られる。
【００１８】
なお、上記予め加圧・通電を行う工程における、加圧・通電の条件および溶接電極に関する条件は、例えば以下のように設定される。
【００１９】
通電時の電圧：０.１〜２.０Ｖ、
通電時の電流：０.１〜３.０ｋＡ、
電極間の加圧力：１〜７０ｋｇｆ、
電極の幅（厚さ）：０.５〜１０ｍｍ、
電極の材料：Ｃｕ，ＣｕＣｒまたはアルミナ分散銅、
基板の潰し量：０.０５〜０.５ｍｍ。
【００２０】
〈作用効果〉
次に、このような構成よりなる本実施形態の作用効果について説明する。本実施形態によれば、基板１の溶接箇所１ａに対して予め加圧・通電を行うことで、集電用タブ２を抵抗溶接する前に、予め当該溶接箇所１ａの残留活物質をスパークさせてしまうことができる。このため、基板１の溶接箇所１ａに活物質が残留していたとしても、集電用タブ溶接時のスパークを防止することができる。
【００２１】
また、加圧・通電時に多孔性金属基板１の金属同士が結合することで、基板１が密に一体化され、溶接箇所１ａの強度が均質化される。このことにより、基板１の溶接箇所１ａのうねりや厚さのむらが減少し、集電用タブ溶接時の電流のばらつきが小さくなるだけでなく、より小さな電流（例えば約１ｋＡ減）で溶接することが可能となる。このため、溶接電極４，４の発熱が少なくなって、連続溶接が容易となると共に、溶接電極４，４の摩耗を抑えてその寿命を延ばすことが可能となる。
【００２２】
さらに、予め加圧・通電を行う工程において、通電状態の変化に基づいて基板１の溶接箇所１ａに残留した活物質の検出を行うことで、当該工程によっても残留活物質を除去しきれないような基板１を検出し、そのような基板１が集電用タブ２を抵抗溶接する工程に流れないように選別することが可能となる。
【００２３】
〈変形例〉
図２に示す変形例は、２対のローラ形溶接電極３，３及び４，４を直列的に配置することで、図１（ｂ）〜（ｃ）に示す工程を連続的に行うように構成したものである。
【００２４】
なお、基板１の一側縁部分１ａに集電用タブ２を溶接する場合について説明したが、集電用タブ２を省略して、捲回または集積された電極板の一側縁部分１ａに直接集電体を溶接する場合にも、残留活物質によるスパークの防止を図ることができる。また、加圧・通電時に基板１の一側縁部分１ａを数回折り返す等することで集電用タブ２の役割を持たせることも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、基板の溶接箇所に対して予め加圧・通電を行うことで、集電用タブを抵抗溶接する前に、予め当該溶接箇所の残留活物質をスパークさせてしまうことができる。このため、基板の溶接箇所に活物質が残留していたとしても、集電用タブ溶接時のスパークを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態としての電池用電極板の製造方法を（ａ）〜（ｃ）の工程順に示す模式的な斜視図。
【図２】 図１に示す電池用電極板の製造方法の変形例を示す模式図。
【図３】 従来の電池用電極板の製造方法を（ａ）〜（ｂ）の工程順に示す模式的な斜視図。
【符号の説明】
１ 多孔性金属基板
１ａ 溶接箇所
２ 集電用タブ
３，４ ローラ形溶接電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば密閉型ニッケル・金属水素化物電池の正極板として用いられるような、活物質を保持した多孔性金属基板の一側縁部分に集電用タブを溶接してなる電池用電極板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３には、従来の電池用電極板の製造方法の例が示されている。この電池用電極板の製造方法においては、まず多孔性金属基板（例えば多孔性ニッケル基板）１の表面に活物質（例えばニッケル水酸化物）を塗布する。次に、図３（ａ）に示すように、活物質を塗布した基板１の表面のうち集電用タブ２を溶接すべき溶接箇所（一側縁部分）１ａから活物質を除去する。
【０００３】
そして、活物質を除去した基板１の溶接箇所１ａに対して、図３（ｂ）に示すように集電用タブ２を抵抗溶接する。この抵抗溶接は、基板１の溶接箇所１ａを集電用タブ２と共に挟んで転動する一対のローラ形溶接電極４，４によって行われる。このようにして、活物質を保持した基板１の一側縁部分に集電用タブ２を溶接してなる電池用電極板が作られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような電池用電極板の製造方法には、以下のような問題点がある。すなわち、基板１の溶接箇所１ａから活物質を除去する際、当該箇所に僅かながら活物質が残留してしまう可能性がある。そして、基板１の溶接箇所１ａに残留活物質があると、集電用タブ２を抵抗溶接する際にスパークが生じ、基板１や溶接電極４，４を破損させる原因となる。
【０００５】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、基板の溶接箇所に残留した活物質による集電用タブ溶接時のスパークを防止できるような電池用電極板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の手段は、活物質を保持した多孔性金属基板の一側縁部分に集電用タブを溶接してなる電池用電極板の製造方法において、前記基板の表面に前記活物質を塗布する工程と、前記活物質を塗布した基板の表面のうち前記集電用タブを溶接すべき溶接箇所から前記活物質を除去する工程と、前記活物質の除去を行った基板の溶接箇所に対して、予め加圧・通電を行う工程と、予め加圧・通電を行った前記基板の溶接箇所に対して、前記集電用タブを抵抗溶接する工程とを備えたことを特徴とする電池用電極板の製造方法である。
【０００７】
この第１の手段によれば、基板の溶接箇所に対して予め加圧・通電を行うことで、集電用タブを抵抗溶接する前に、予め当該溶接箇所の残留活物質をスパークさせてしまうことができる。このため、基板の溶接箇所に活物質が残留していたとしても、集電用タブ溶接時のスパークを防止することができる。
【０００８】
第２の手段は、第１の手段において、前記予め加圧・通電を行う工程は、前記基板の溶接箇所を挟んで転動する一対のローラ形溶接電極によって行われるものである。
【０００９】
第３の手段は、第１の手段において、前記集電用タブを抵抗溶接する工程は、前記基板の溶接箇所を前記集電用タブと共に挟んで転動する一対のローラ形溶接電極によって行われるものである。
【００１０】
第４の手段は、第１乃至第３の手段のいずれかにおいて、前記予め加圧・通電を行う工程において、通電状態の変化に基づいて前記基板の溶接箇所に残留した前記活物質の検出を行うものである。
【００１１】
この第４の手段によれば、予め加圧・通電を行う工程によっても残留活物質を除去しきれないような基板を検出し、そのような基板が集電用タブを抵抗溶接する工程に流れないように選別することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１及び図２は本発明による電池用電極板の製造方法の実施の形態を示す図である。なお、図１及び図２に示す本発明の実施の形態において、図３に示す従来例と同一の構成部分には同一符号を付して説明する。
【００１３】
〈構 成〉
図１には、活物質を保持した多孔性金属基板１の一側縁部分に集電用タブ２を溶接してなる電池用電極板の製造方法の実施形態が示されている。そのような多孔性金属基板１としては、例えば密閉型のニッケル・カドミウム電池やニッケル・金属水素化物電池の正極板の場合、ニッケル水酸化物系の活物質を保持した多孔性ニッケル基板（一般に矩形平板状のもの）が用いられる。
【００１４】
この電池用電極板の製造方法においては、まず多孔性金属基板１の表面に活物質を塗布する。次に、図１（ａ）に示すように、活物質を塗布した基板１の表面のうち集電用タブ２を溶接すべき溶接箇所（一側縁部分）１ａから活物質を除去する。この活物質の除去は、例えばワイヤブラシ等を用いて行われる。
【００１５】
次に、活物質の除去を行った基板１の溶接箇所１ａに対して、図１（ｂ）に示すように（集電用タブ２の溶接前に予め）加圧・通電を行う。この加圧・通電は、基板１の溶接箇所１ａを挟んで転動する一対のローラ形溶接電極３，３によって行われる。
【００１６】
この工程においては同時に、溶接電極３，３による通電状態の変化に基づいて、基板１の溶接箇所１ａに残留した活物質の検出を行う。具体的には、加圧・通電によって残留活物質がスパークすると、抵抗の異常によって通電電流の値が変動する。そこで、例えば通電電流の変化を監視することで、残留活物質の量などを測定することが可能となる。
【００１７】
次に、予め加圧・通電の行われた基板１の溶接箇所１ａに対して、図１（ｃ）に示すように集電用タブ２を抵抗溶接する。この抵抗溶接は、基板１の溶接箇所１ａを集電用タブ２と共に挟んで転動する一対のローラ形溶接電極４，４によって行われる。このようにして、活物質を保持した基板１の一側縁部分に集電用タブ２を溶接してなる電池用電極板が作られる。
【００１８】
なお、上記予め加圧・通電を行う工程における、加圧・通電の条件および溶接電極に関する条件は、例えば以下のように設定される。
【００１９】
通電時の電圧：０.１〜２.０Ｖ、
通電時の電流：０.１〜３.０ｋＡ、
電極間の加圧力：１〜７０ｋｇｆ、
電極の幅（厚さ）：０.５〜１０ｍｍ、
電極の材料：Ｃｕ，ＣｕＣｒまたはアルミナ分散銅、
基板の潰し量：０.０５〜０.５ｍｍ。
【００２０】
〈作用効果〉
次に、このような構成よりなる本実施形態の作用効果について説明する。本実施形態によれば、基板１の溶接箇所１ａに対して予め加圧・通電を行うことで、集電用タブ２を抵抗溶接する前に、予め当該溶接箇所１ａの残留活物質をスパークさせてしまうことができる。このため、基板１の溶接箇所１ａに活物質が残留していたとしても、集電用タブ溶接時のスパークを防止することができる。
【００２１】
また、加圧・通電時に多孔性金属基板１の金属同士が結合することで、基板１が密に一体化され、溶接箇所１ａの強度が均質化される。このことにより、基板１の溶接箇所１ａのうねりや厚さのむらが減少し、集電用タブ溶接時の電流のばらつきが小さくなるだけでなく、より小さな電流（例えば約１ｋＡ減）で溶接することが可能となる。このため、溶接電極４，４の発熱が少なくなって、連続溶接が容易となると共に、溶接電極４，４の摩耗を抑えてその寿命を延ばすことが可能となる。
【００２２】
さらに、予め加圧・通電を行う工程において、通電状態の変化に基づいて基板１の溶接箇所１ａに残留した活物質の検出を行うことで、当該工程によっても残留活物質を除去しきれないような基板１を検出し、そのような基板１が集電用タブ２を抵抗溶接する工程に流れないように選別することが可能となる。
【００２３】
〈変形例〉
図２に示す変形例は、２対のローラ形溶接電極３，３及び４，４を直列的に配置することで、図１（ｂ）〜（ｃ）に示す工程を連続的に行うように構成したものである。
【００２４】
なお、基板１の一側縁部分１ａに集電用タブ２を溶接する場合について説明したが、集電用タブ２を省略して、捲回または集積された電極板の一側縁部分１ａに直接集電体を溶接する場合にも、残留活物質によるスパークの防止を図ることができる。また、加圧・通電時に基板１の一側縁部分１ａを数回折り返す等することで集電用タブ２の役割を持たせることも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、基板の溶接箇所に対して予め加圧・通電を行うことで、集電用タブを抵抗溶接する前に、予め当該溶接箇所の残留活物質をスパークさせてしまうことができる。このため、基板の溶接箇所に活物質が残留していたとしても、集電用タブ溶接時のスパークを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態としての電池用電極板の製造方法を（ａ）〜（ｃ）の工程順に示す模式的な斜視図。
【図２】 図１に示す電池用電極板の製造方法の変形例を示す模式図。
【図３】 従来の電池用電極板の製造方法を（ａ）〜（ｂ）の工程順に示す模式的な斜視図。
【符号の説明】
１ 多孔性金属基板
１ａ 溶接箇所
２ 集電用タブ
３，４ ローラ形溶接電極
Claims (4)
- 活物質を保持した多孔性金属基板の一側縁部分に集電用タブを溶接してなる電池用電極板の製造方法において、
前記基板の表面に前記活物質を塗布する工程と、
前記活物質を塗布した基板の表面のうち前記集電用タブを溶接すべき溶接箇所から前記活物質を除去する工程と、
前記活物質の除去を行った基板の溶接箇所に対して、予め加圧・通電を行う工程と、
予め加圧・通電を行った前記基板の溶接箇所に対して、前記集電用タブを抵抗溶接する工程と
を備えたことを特徴とする電池用電極板の製造方法。 - 前記予め加圧・通電を行う工程は、前記基板の溶接箇所を挟んで転動する一対のローラ形溶接電極によって行われることを特徴とする請求項１記載の電池用電極板の製造方法。
- 前記集電用タブを抵抗溶接する工程は、前記基板の溶接箇所を前記集電用タブと共に挟んで転動する一対のローラ形溶接電極によって行われることを特徴とする請求項１又は２記載の電池用電極板の製造方法。
- 前記予め加圧・通電を行う工程において、通電状態の変化に基づいて前記基板の溶接箇所に残留した前記活物質の検出を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電池用電極板の製造方法。
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| JP6428887B1 (ja) * | 2017-09-22 | 2018-11-28 | 日本電産リード株式会社 | 溶着状態検出方法及び溶着状態検出装置 |
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