JPH02220365A - アルカリ電池用渦巻状電極群の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
電池用渦巻状電極群の製造方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Ｔｈ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、この様な三次丸網目状構造
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
めのリード端子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ｔｉの一部に金属の密な部分を得ることにより電極
からの集電を行う方法がなされてきた。

ところで、上述した電極の一部に金属の密な部分を得る
方法の中で現在数も実用的な方法の一つとして電極の片
面の一部に金属板を溶接することにより電極の一部に金
属の高密度部分を得て集電用端子取付部とする構造を持
つ電極を使用する方法がある。しかし、この方法で製造
された電極を円筒形電池などに使用される渦巻状電極群
として使用すると短絡不良が多いという問題点があった
。

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、電極の片面の一部に金属板を溶
接することにより、’ｔ［の一部に金属の高密度部分を
得て集電用端子取付部とする構造を持つ電極を渦巻状電
極群として使用する場合、溶接した金属板を内側、金属
多孔体を外側となるように巻回して渦巻状電極群を製造
することを特徴とするものである。

作　　用 本発明の電池用渦巻状電極群の製造方法によれば、金属
板を溶接した金属多孔体が渦巻状電極群を形成するため
に巻回される場合に、縮み方向の力を受けないために金
属多孔体が電極群内側へ凸形に変形しないこと、および
金属の弾性により金属板の端縁部が対極側へ凸となる状
態が起こりにくいことから短絡不良防止が容易にできる
。

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１１６１の三次元網目状
ｍ造を有する繊維状ニッケルシートｌ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０次に、帯状にプレスされ
た部分２に金属板３を重ね、シーム溶接によって金属多
孔体と金属板を溶接した後に溶接部分を台切りで切断し
電極Ｉを得た０次に、この電＆Ｉを用いて第３図にその
１１Ａ略を示した円筒密閉形アルカリ電池などに用いら
れる渦巻状電極群を作製した。

この時、本発明製造方法である金属板を渦巻の内側とし
金属多孔体を渦巻の外側として作製した渦巻状電極群を
Ａとした。また、比較のために上述の電極工を用いて金
属板を外側、金属多孔体を内側として作製した渦巻状電
極群をＢとした。

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１の一部に図に示す
ようにプレス２を行い、このプレス部分に金属板３を図
に示すようにスポット溶接によって溶接し、それ以外は
電極■と同じ方法で製造したものであり、これを電極■
とする０次に、この電極■を用いて第４図にその概略を
示した円筒密閉形アルカリ電池などに用いられる渦巻状
電極群を作製した。この時、本発明の製造方法である金
属板を渦巻の内側として金属多孔体を渦巻の外側として
作製した渦巻状電極群をＣとした。また、比救のために
上述の電極■を用いて金属板を外側、金属多孔体を内側
として作製した渦巻状電極群をＤとした。

この渦巻状電極群Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの短絡を調べるた
めに絶縁確認試験によって良・否の判定をしたところ、
第１表に示す結果が得られた。

第１表 この結果、本発明による渦巻状電極群ＡおよびＣは、を
極群ＢおよびＤと比較した場合極めて低い不良率であっ
た。

ところで、上述した絶縁確認試験において不良となった
電極群についてその短絡原因の調査を行った結果、以下
のことが確認された。

まず、電極群ＡおよびＣに対する短絡原因は、電極群巻
き始め時に起こる電極の折れによる対極との短絡、脱落
した電極活物質による対極との短絡、および電極群Ａに
おいては金属板溶接部分切断時の切断部分の変形による
対極との短絡であることが確認された。一方、電極群Ｂ
およびＤに対する短絡原因は、電極群ＡおよびＣでの短
絡原因以外に金属多孔体が渦巻の中心方向に向かって凸
形に変形することにより内側の対極と接触し短絡が起こ
ったもの、および電極群りでは金属板の端縁部が渦巻状
の外側に凸となることから外側の対極と接触し短絡が起
こったものが短絡原因の多くを占めていることが確認さ
れた。

ところで、この金属多孔体の内側への凸形変形の原因は
次のように考えられる。まず、溶接された金属多孔体と
金属板を渦巻状に巻回する場合、外側に巻かれるものは
伸び、内側に巻かれるものは縮み方向に力がかかる。と
ころが、金属多孔体と金属板の物性を比較してみると金
属板は伸び方向・縮み方向共に金属多孔体より変形しに
くい。

一方、金属多孔体は金属板に比べ伸び易く、縮み方向に
対しては折れや曲がりによる変形を受けやすい、このこ
とにより、金属板を渦巻の内側に位置させて渦巻状電極
群を作製した第５図Ａの場合では、金属多孔体が伸びる
ことによって伸びと縮みの力を吸収し内側対極への凸形
変形が起こらないが、金属板を外側に位置させて渦巻状
電極群を作製した第５図Ｂの場合では金属多孔体の折れ
や曲がりによる変形によって伸び゛と縮みの力を吸収す
るので内側への凸形変形が起こる。

次に、電極群りに見られた金属板の端縁部か渦巻状の外
側に凸となる原因については、金属板の弾性力により、
金属板の溶接されている部分の電極の曲がり具合よりも
金属板が平板状になろうとするために金属板端縁部に渦
巻の外側方向への力がおこり、このために金属板が渦巻
の外側に位置している場合には第５図りのように金属板
の端縁部が外側に凸となる。しかし、金属板が渦巻の内
側に位置している第５図Ｃの場合には、金属板の端縁部
の外側には溶接されている０極の金属多孔体が存在する
ので対極との短絡とならない。

発明の効果 ３・・・金属板、４・・・正極端縁部、５・・・負極端
縁部、６・・・セパレータ、７・・・金属多孔体、８・
・・対極 ″ることにより、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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明アルカリ電池用渦巻状電極群の製造方法
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
電極群の一例を示す斜視図、第４図は渦巻状′ｒｊｈ極
群の他の一例を示す斜視図、第５図は渦巻状電極群で起
こる金属板と金属多孔体の状態を説明するための図であ
る。 １・・・繊維状ニッケルシート、２・・・プレス部、竿
１目 手続祁ｌ正：書（方式） １、事件の表示 平成 １年 特 許 願 第４１３２８号 発明の名称 アルカリ電池用渦巻状電極群の製造方法（連絡先 電話 ＋　０７５１３１２ 特許課） 発送臼 平成１年５月３０日 ５、補正の対象 図面（第５図）。 ご＝○浮二、内容にてざなし） 賽 区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、上記電極の
   片面の一部に金属板を溶接等により溶着することにより
   、電極の一部に金属の高密度部分を得て集電用端子取付
   部とする構造を持つ電極を渦巻状電極群として使用する
   場合に、溶接した金属板を内側、金属多孔体を外側とな
   るように巻回することを特徴とするアルカリ電池用渦巻
   状電極群の製造方法。