JPH0325863A - 内部積層形電池 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、内部積層形１ｉ池に関する。さらに詳しく
は、電池容器に収納された複数の電池要素間における電
気的な接触性の改善に関する。

（口）従来の技術 従来、内部積層形電池は、電池容器に、ｉ禄チューブを
挿入し、所定形状に成形された電准要素をイオンブロッ
キング電極を介して積層して電池容器内部に収納し、電
池容器のふたで押え封ロパッキンにはさみ込みかしめる
ことにより電池容器と電池容器ふたの押えの圧力で電池
容器内部の積層された電池要素とイオンプロツキング電
極を押え込む構造となっていた。

（ハ）発明が解決しようとする課題 電池の内部抵抗を下げ放電を良好にする為には、電極に
おいて良好な集電をとる事が重要である。

この点、上記従来の方法では、積層させた電池要素を一
度に全部電池容器ふたで押え込む構造となっており、押
えるに際して、その圧力が不均一であったり、又製造時
に電池要素の収納α置がずれろ事かあり、製造した電池
すべてについて、必ずしも良好な果電がとれているわけ
ではなかった。この発明はかかる情況下でなされたもの
であり、上記集電性の向上と共に、電池容器内部の電池
要素とイオンブロッキング電極の位置を安定化し、内部
抵抗が低く効率の高い内部積層形電池を提供しようとす
るものである。

（二）課題を解決するための手段 この発明によれば、正極缶に、その内壁に沿ってチュー
ブ状絶縁体からなるイオンブロッキング電極押え部材が
挿入され、電池要素及びその上に配置されるイオンブロ
ッキング電極との一以上が前記イオンブロッキング電極
押え部材によって下方への押圧を維持されろ状態で係止
収納され、この上に、更に電池要素が載置され、負極蓋
によって封入されてなり、＠記チューブ状絶縁体からな
るイオンブロッキング電極押え部材が前記イオンブロッ
キング電極の配置と対応する位置に内側下方に突出する
舌状の係止片を有することを特徴とする内部積層形電池
が提供される。

前記イオンブロッキング電極押え部材は、前記正極缶に
、イオンブロッキングｉｉｔｉを介在させて積層する複
数の！准要素相互の電気的接触を高め、かつ前記正極缶
と前記イオンブロッキング電極を絶縁するためのらので
あって、前記イオンブロッキングＮ極それぞれに対して
、積層方法と逆方向の押圧を維持しうる係止片を有する
チューブ状の絶縁体で構成され、前記正極缶の内壁に沿
って配置することのできろものを用いることができる。

このイオンブロッキング１４極押え部材は、例えば第３
図（一部切欠き図）に示すように、イオンブロッキング
電極の位置と対応する位置に復敗の係止片３Ａを有する
円筒状のイオンブロッキング電極押え部材３を用いるこ
とができろ。

次に、この発明のイオンブロッキング電極押え部材を用
いる内部積層形電池の具体的な組立てを説明すると、例
えば第４図に示すように、あらかじめ正極集電体６が設
置された正極缶ｌに、その内壁に沿って前記イオンブロ
ッキング電極押え部材３を挿入し、ガスケット４で固定
する。次に、前記正極集電体６の上に正極合剤８、ゼバ
レー夕剤９及び負極合剤ｌＯからなる電池要素２を載置
し、この上にイオンブロブキング電極７を弾力性の前記
係止片３Ａを通して押込み、下部の前記電池要素１１及
び正極集電体６を押圧圧縮しながら前記電池要素１１の
上に重ね、この押圧を除去する。この押圧除去によって
生じろ前記イオンブロッキング電極７の積層方向への復
元を前記係止片３Ａが支持して下方への押圧を維持する
。更に第２図に示すように、電准要素の載置、イオンブ
ロッキング電極の押し込み及び係止片３Ａの支技を適宜
くり返してｉｆ池要素１１を内部積層し、この後第１図
に示すように負極集電体５を配置し、封ロバッキン４を
用いて負極Ｍ２をかしめて内部積層形電池を形戊するこ
とができる。

このイオンブロッキング電極押え部材は、絶縁性、耐湿
性、及び電池が高温にさらされた時でも安定である様な
高融点で、機械的強度ら強く、切り込みを入れて設けた
舌状の“かえり”に適度な弾性を付与しうる材科を用い
て戊形するのが適しており、例えばポリオレフィン系の
ポリエチレン、ポリプロピレン等を用いるのが好ましい
。

前記成形は、例えば射出成形によって一工程で行うこと
ができるが、通常の方法によって戊形された、通常内径
５．３〜２６．３ｏ＋ｍ，外径５．６〜２６．６ｍｍの
チューブに切り込みをつけて舌状の“かえり”をチュー
ブの内側へ起こすことで容易に行うことができ、後者の
方法は工程上の手間も少なく好ましい。

（ホ）作用 イオンブロッキング電極押え部材の係止片が、下方への
押圧によって後退してイオンブロッキング電極をこの係
止片の下部に載置された電池要素の上まで挿入させ、一
旦挿入されると押圧を除去してもイオンプロツキング電
極の上方向へのもどりを阻止して内部積層された電池要
素及びその上に配置されるイオンブロッキング電極との
層を、各Ｆ！毎に押え電池要素間の位置を安定化させ、
電気的接続性を高める。

（へ）実施例 実施例ｌ 以下、本発明を、負極に水素吸蔵合金、正極に二酸化マ
ンガン、セパレータに電解夜の含漫に伴ってその体積が
膨張する結着剤と、絶縁性を有する電解液支持体との混
合物の電解液含浸体を三層錠剤電池要素とし、アルカリ
水溶液を用いた二次電池に適用した例について、図面に
基づいて説明する。

イオンブロッキング電極押え部材の作製外径１６．５ｎ
＋ｍ，内径１６．２ｍｍのボリブロピレン製チューブの
所定位置に、第３図（チューブの切欠き図）に示すよう
に舌状に切り込みを入れ、この切り込み部を内測方向へ
起こすことに上り係止片３Ａを形成しこのチューブを所
定の長さで切断することによりイ才ンブロブキング電極
押え部材３を作製する。

電池要素の作製 まず、正極合剤として、γ−二酸化マンガンを２０重量
部とアセチレンブラック２重量率、カルボキシメチルセ
ルロースナトリウム及びポリテトラフル才口エチレンを
共にＦ重Ｉ１部ずつ混合した粉末２００ｍｇをとり、内
径１５ｍｍの円筒状成形用金型に入れ、上から押棒で軽
く押える。次にセパレータの粉末として、酸化アルミニ
ウム粉末を２０重量部、カルボキシメチルセルロースナ
トリウム塩及びカルボキシメチルセルローズを５重量づ
つを混合した粉末を１００ａ＋ｇとり、成形用金型内に
置かれた正極合剤の上へ入れ、上から押棒で軽く押える
。さらに負極合剤としてＴｉＮｉＭｍｏ。＋（Ｍｍ＝ミ
ッシュメタル）の粉末を水素化したものをＩＯ重量部と
、アセチレンブラック及びカルボキシメチルセルロース
を共にｌ重量部ずつ混合した粉末２００ｍｇを、成形用
金型内のセパレー夕の粉末を軽く押えたものの上へ入れ
、上から押棒で２００ｋｇ／ｃ＠”の圧力で加圧する。

こうして電池内容物である三層構造をもつ圧粉成形体（
ｉ！池要素）を得、成形用金型より取り出す。

内部　層〉電池の組み立て 第１図〜第２図に示すように、ｌＯＯ）ｌ．ッシュのニ
ッケル金Ｉ！Ｉ製の正極集電体６を溶接したステンレス
製の内径１８．５ａ＋ｍの正極缶１に、その内壁に沿っ
て前記イオンブロッキング電極押え部材３を挿入する。

次に前記電池要素８Ａ（正極合剤８、セバレータ９及び
負極合剤１０からなる）を正極合剤８が下になるように
正極集電体６の上に載置し、２５重量パーセントの水酸
化ナトリウム水溶液を７５μｅ加えて含浸させる・。こ
の上に、第４図に示すようにイオンブロッキング電極７
を押圧しながら前記イオンブロッキング電極押え部材３
の係止片３Ａの下部まで挿入して第ｌ図〜第２図に示す
ように配置する。この上に、同様にして再び前記と同様
の電池要素を積載して、２５重量パーセントの水酸化ナ
トリウム水溶液を加え、イオンブロッキング電極を挿入
し、さらに電池要素を積載して、２５重量パーセントの
水酸化ナトリウム水溶液を加えて、最後にニッケル金網
ｌ００メッシュでできた負極集電板５の付いた負極蓋２
をかぶせ、絶縁封ロパッキン４と共に封ロカシメ装置で
封口、かしめて三セル（三層）積層の内部積層形電池を
得た。

内部抵抗及び容量 この電池は、第１表に示すように内部抵抗が後述の比較
例に比べて低く、電流５００μＡで放電し、２．ＯＶｃ
ｕｔとして測定した容量が後述の比較例に比べ約１０％
の大巾な向上が確認された。

第１表 比較例ｌ 実施例ｌにおいて、イオンブロッキング電極押え部材の
代わりに係止片を有さない外径１６．５ｍｍ，内径１８
．２ｍｓのボリプロビレン製チューブを用い、この池は
実施例ｌと同様にして第４図に示すような内部積層形電
池を作製した。

この内部積層形電池は、第１表に示すように内部抵抗が
高く容量の低いものであった。

（ト）発明の効果 以上に示した様に、この発明の内部積層形電池は、イ才
ンブロッキング電極か固定されるので、組立時のイオン
ブロッキング電極及び三層構造電池要素の位置ずれを防
ぐことかでき、東電性か良好で内部抵抗が小さく放電特
性の良好な電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例によって作製した内部積層
電池の説明図、第２図〜第４図は、この発明の実施例で
作製した内部積層形電池のチューブ状絶縁体からなるイ
オンブロッキング電極押え部材の説明図、第５図は、従
来の内部積層形電池の説明図である。 ｌ・・・・・・正極缶、２・・・・・・負極蓋、３・・
・・・・イオンブロッキング電極押え部材、３Ａ・・・
・・・係止片、３゜・・・・・・従来の絶縁チューブ、
４・・・・・・封ロパッキン、５・・・・・・負極集電
体、６・・・・・・正極集電体、 ７・・・・・・イオンプロツキング電極、８・・・・・
・正極合剤、９・・・・・・セバレータ剤、１０・・・
・・・負極合剤、１ｌ・・・・・電池要素。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、正極缶に、その内壁に沿ってチューブ状絶縁体から
   なるイオンブロッキング電極押え部材が挿入され、電池
   要素及びその上に配置されるイオンブロッキング電極と
   の一以上が前記イオンブロッキング電極押え部材によっ
   て下方への押圧を維持される状態で係止収納され、この
   上に、更に電池要素が載置され、負極蓋によって封入さ
   れてなり、前記チューブ状絶縁体からなるイオンブロッ
   キング電極押え部材が前記イオンブロッキング電極の配
   置と対応する位置に内側下方に突出する舌状の係止片を
   有することを特徴とする内部積層形電池。