JPH0353449A - 積層電池の電極の製造方法 - 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】 Ａ．産業上の利用分野 この発明はｖｔ層構造の電池に用いる電極のインサート
射出成型による製造方法に関する。

Ｂ．発明の概要 本発明は、積層構造の電池用電極の製造方法において、 インサート射出成型金型に穿設した位置決め穴にカーボ
ンプラスチック板に仮留めしたコマを嵌合して位置決め
保持することにより、 適正構造の電極を製造するようにしたものである。

Ｃ．従来の技術 近時、電池電力貯蔵システムの開発が促進されており、
その一環として第２図乃至第７図に例示する如き電解液
循環型金属ハロゲン積層二次電池が開発されている。

これは、主に電池本体、タンク及び配管系で構成するも
のであり、第２図の構成原理図に示すように、電池本体
ｌをイオン交換膜または多孔質膜からなるセパレータ２
で陽極室３と陰極室４とに区画し、この両極室にそれぞ
れ電解液を循環させるための送液管５．６と返液管７，
８“により接続された電解液タンク９，ｌＯを設け、臭
化亜鉛（Ｚ　ｎ　Ｂ　ｒ　ｙ）の電解液をそれぞれの電
極室に循環させるようにしたものである。尚、Ｉｔは陽
極、１２は陰極、１３．１４は共に送岐ボンブ、■５は
弁である。

しかして、充電時には、電解液が図の矢印の方向に循環
し、陰極ｌ２ではＺｎ”＋２ｅ−−＋Ｚｎ、陽極ｌ１で
は２Ｂｒ−→Ｂｒ’　＋２ｅの反応を生じ、陽極ｌ１で
生成された臭素は分子となり、電解液中に混じり、一部
溶解し、大部分は陽極液中のｊ７７化剤によって錯化物
となり、陽極室側の電解液タンク１０内に沈澱して蓄積
される。又、放電時には、電解液が循環した状態で各電
極＋１，１２ではそれぞれ前記反応式と逆の反応を生じ
、析出物（Ｚｎ，Ｂｒｚ）　　が各電極ＩＩ，１２上で
消費（酸化．還元）され、電気エネルギーが放出される
ようにしたものである。

また、上述のような構成原理の亜鉛一臭素電泊には、第
７図に例示するような積層雷池の要素として多数のセル
積層構造のスタックが用いられている。これは、スタッ
ク全体を両側端からボルトナット等を用いて挟むように
押さえるための一対の締付端板１６．１６と、そのそれ
ぞれの内側に配置する押さえ部材である積層端板１７．
１７との間に、例えば３０セル積層して構成する。すな
わち、一方のカーボンプラスチックの端板電極ｌ８の集
電メッシュ１９の次にパッキン２０を介してセパレータ
板２Ｉを重ね、所定間隔保持用のスペーサメッシュ２２
を重ね、カーボンプラスチック製平板中間電極２３を重
ね、さらにパッキン２０を重ねるといった順序でＭ層し
、最後に他方のカーボンプラスチック製端仮電極Ｉ８を
重ねて、バイボーラ接続とし、全体で３０セル積層する
如く構成する。

このように積層構成したスタックには、その四隅角部に
流液孔である正極マニホールド２４と負極マニホールド
２５とを穿設する。

また、各セバレータ板２ｌは、微多孔質膜より成るセパ
レータ２の周四に枠板２１ａを一体成形して構成したも
ので、その両車面部上下にはそれぞれ表裏対称形状にマ
イクロチャンネル２６を設置して成る。この一側面の実
線で示すマイクロチャンネル２６は、それぞれ対角線上
の正極マニホールド２４から導入した電解液を均一に広
げてセバレータ２の全面に流し、又はこれより液を回収
する。また、他側面の破線で示すマイクロチャンネル２
６は、負極マニホールド２５からの電解液を導入．回収
するものである。

このようにして、各セパレータ板２１の両側面部にそれ
ぞれ配置された電極との間において、第６図に例示した
単位電池となるセルを構成し、スタックとしては、この
セルが３０個直列接続されるよう構成するものである。

また上述のようなスタックの中間電極２３は、第４図に
例示するように導電性を有するカーボンプラスチック板
２７の周囲にプラスチック製絶縁枠２８を射出成形して
構成していた。

この中間電極２３の製造に当たっては、まずカーボンプ
ラスチック平板材を電極の寸法形状に切断してカーボン
プラスチック板２７を形成し、これをインサートとして
射出成型金型内に入れ、溶融プラスチック材を射出し、
第５図に例示するように、カーボンプラスチック板２７
の周囲が全周均等な幅で絶縁枠２８内に入り込む、いわ
ゆるかみつき部分で結合するようにして、第４図にも示
す如く一体形成するようにしていた。

しかしながら、このカーボンプラスチック板２７を射出
成型金型内の所定位置に位置決め保持するのが困難なた
め、第６図に例示するようｌこカーボンプラスチック板
２７が射出成型金型内で位置がずれたために絶縁枠から
外れ、このカーボンプラスチック板２７の一部が、かみ
つき部分を形成せずに、突き合わされた状態に形成され
てしまうことがあった。

これでは、この結合部分の強度か弱くなり、割れ等の損
傷の原因となり、ひいては電池寿命を縮めることとなっ
てしまう。

そこで、従来は、第７図に例示するように、射出成型金
型に位置決めビン２９を立設し、インサートとしてのカ
ーボンプラスチック板２７の所定位置に穿設した切欠部
３０をこの位置決めピン２９に係合させて、位置決め保
持し、適正なかみつき部をもって一体射出成形して構成
するようにしていた。

Ｄ．発明が解決しようとする課題 上述のような従来の中間電極２３の製造方法では、一体
射出成形した完成品に、この位置決めピン２９の形状が
顕に残ってしまうという問題があった。

また、絶縁枠２８の肉厚を薄く構成しようとした場合に
は、位置決めビン２９が絶縁枠２８を貫通して透孔を残
してしまうことになるので利用できないという問題があ
った。

さらに、成型金型内の左右の位置決めビン２９にそれぞ
れ切欠部３０を係合させて位置決めするには、２名の作
業員を必要とするので、その作業性が悪いという問題が
あった。

本発明は、上述の点に鑑み、インサート射出成型金型内
に、薄肉の絶縁枠であっても、適正に位置決め保持でき
、しかも、完成品に痕跡を残さず、作業性良好に製造で
きるようにする積層電池の電極の製造方法を新たに提供
することを目的とする。

Ｅ．課題を解決するための手段 本発明の積層電池の電極の製造方法は、インサート射出
成型用金型のインサート対応部分に穿設した位置決め穴
に、インサートであるカーボンプラスチック板所定位置
に仮留めしたコマを嵌合して位置決め保持し、この状態
で絶縁枠を一体成形して製造することを特徴とする。

Ｆ．作用 上述のように構成することにより、絶縁枠に内包される
カーボンプラスチック板の外周郎のかみつき部分の幅を
その上下左右所定通り均等にし、適正構造の電極を製造
できるようにするという作用を奏する。

Ｇ　実施例 以下、本発明の積層電池の電極の製造方法の一実施例を
第１図によって説明する。

なお、この第１図において、第２図乃至第７図に示す従
来例に対応する部分には同一符号を付すこととし、その
詳細な説明を省略する。

第１図の要部縦断面図で、２７はカーボンプラスチック
板、２８は絶縁枠、３１及び３２は一対のインサート射
出成型用金型である。

この一方の射出成型用金型３１の成型用空間３３におけ
るカーボンプラスチック板２７の対応位置には、位置決
め穴３４を穿設する。

この位置決め穴３４は、多角形状等の回転体でない形状
とし、これより一回り小さな相似形状の固体であるコマ
３５を嵌合したとき、一義的に位置決め可能となるよう
な形状とする。

コマ３５は、あらかじめカーボンプラスチック板２７の
、上記位置決め穴３４に対応した所定位置に正確に位置
決めして、図示しない治具等で仮留めする。

そして、コマ３５を付けたカーボンプラスチック板２７
を、一方の射出成型用金型３１の成型用空間３３内に入
れ、コマ３５を位置決め穴３４に嵌合することにより、
このカーボンプラスチック板２７をインサート射出成形
のための適正位置に位置決め保持する。

なお、この位置決め作業は、コマ３５を位置決め穴３４
に嵌め込むだけの簡単な作業であるので、１名の作業員
だけで実行可能なものである。

次に、一方の射出成型用金型３ｌに、他方の射出成型用
金型３２を接合固定し、ゲート３６から成形用空間３３
内に溶融プラスチック材を射出し、絶縁枠２８を一体成
形し、この後仮留めしていたコマ３５を取り外して中間
電極２３を完成させるものである。

Ｈ．発明の効果 以上詳述したように、本発明の積層電池の電極の製造方
法によれば、インサート射出成型用金型のインサート対
応部分に穿設した位置決め穴に、インサートであるカー
ボンプラスチック板所定位置に仮留めしたコマを嵌合し
て位置決め保持し、この状態で絶縁枠を一体成形するよ
うにしたので、この絶縁枠に内包されるカーボンプラス
チック板の外周部のかみつき部分の幅をその上下左右所
定通り均等にし、適正構造の電楊を構成可能とするとい
う効果がある。

また、位置決め穴にコマを嵌合するだけの一人の作業員
で実行可能な簡単な作業で正確に位置決めでき、その作
業時間を短縮できるという効果がある。

さらに、コマは、仮留めするだけで後で取り外せるので
、電極の完成品に痕跡を残さないですむという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の積層電池の電極の製造方法の一実施例
を説明するための、インサート射出成型状態の要部を示
す縦断面図、第２図は従来の電池の原理を示す概略説明
線図、第３図はその電池の要素であるスタック部分の分
解斜視図、第４図はその中間電極の正面図、第５図及び
第６図はそれぞれその縦断面図、第７図は従来のインサ
ート射出成型時の位置決め手段を例示する要部の平面図
である。 ２３・・・中間電極、２７・・・カーボンプラスチック
板、２８・・・絶縁枠、３１．３２・・・射出成型用金
型、３４・・・位置決め穴、３５・・・コマ。 外２名 第１図 要部縦断面図 概略説明線図 第３図 要部分解斜視図 ２０ ２１＆ ２３ ２１ １８ １６ 電極の正面図 第５図 電極の縦断面図 第６図 １ｉ極の縦断面図 第７図 要部平面図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）インサート射出成型用金型のインサート対応部分
   に位置決め穴を穿設し、 上記インサートであるカーボンプラスチック板の所定位
   置にコマを仮留めし、 上記位置決め穴に、上記コマを嵌合することにより、上
   記インサート射出成型用金型内に上記カーボンプラスチ
   ック板を位置決め保持した状態で絶縁枠をインサート射
   出成形するようにしたことを特徴とする積層電池の電極
   の製造方法。