JPH04301361A - 渦巻状電極体を有する電池の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主としてアルカリ蓄電
池の構造として使用される、渦巻状電極体を有する電池
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】渦巻状電極体は、陽極板と陰極板とをセ
パレータを介して重ね合わせ、これを渦巻状に巻いて製
造される。この方法で製造される渦巻状電極体は、集電
用リードを接続するために、陽陰電極板の端縁に接続部
を設けている。接続部は、集電用リードに接続しやすい
ように、芯金の表面に活物質を付着しない構造としてい
る。

【０００３】この構造の渦巻状電極体は、例えば次の工
程で製造して集電用リードに接続しいる。■　　芯金の
表面に活物質を付着して、電極板を製造する。電極板は
、端縁に沿って接続部を設ける。このため、芯金の片側
の端縁には、活物質を付着しない。■　　電極板である
陽極板と陰極板との間にセパレータを挟んで、渦巻状に
巻く。このとき、陽極板と陰極板とは、互いに横に位置
ずれして積層される。とくに、陽極板と陰極板とは、活
物質を付着しない接続部を、反対方向に突出させて積層
する。この状態で巻かれた渦巻状電極体は、活物質の付
着されない接続部が、陽極板と陰極板では渦巻状電極体
の反対側に突出して設けられる。■　　セパレータから
突出する電極板の接続部を、集電用リードに溶接する。

【０００４】この方法で製造された渦巻状電極体は、陽
極板と陰極板とが短絡し、また、電極板の縁部が接触し
、あるいは電極板と集電用リードとの接触による内部シ
ョートが起こりやすい欠点がある。それは、電極板の活
物質が芯金から剥離することが原因で発生する。

【０００５】この欠点を解消する技術は、特開昭６３−
１２８５６７号公報に記載されている。この公報に記載
される方法は、陽極板と陰極板の少なくとも一方を、熱
融部分を設けた袋状セパレータに入れて被包して重ね合
わせ、渦巻状に巻いて渦巻電極を製造するものである。 また、別の方法として、電極板の端面方向の位置ずれ幅
を大きくする方法もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
方法は、電極板を袋状セパレータに入れるので作業性に
問題があり、後者の方法は、ずらし幅が大きいので電池
構造を多少変更する必要があり、また、電極板の実質有
効面積が小さくなって電池性能が低下する欠点がある。

【０００７】本発明は、さらに前述した構造的な要因か
ら起こる問題点を解決することを目的に開発されたもの
で、この発明の重要な目的は、簡単な構造で内部ショー
トを防止できる渦巻状電極体を有する電池の製造方法を
提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の渦巻状電極体
を有する電池の製造方法は、前述の目的を達成するため
に下記の工程で電池を製造する。すなわち、この発明の
製造方法は、陽極板１と陰極板２とをセパレータ３を介
して積層し、これを渦巻状に巻き上げて突出する接続部
５のある渦巻状電極体４とし、この渦巻状電極体４の接
続部５を集電用リードに接続する工程からなる電池の製
造方法にかかるものである。

【０００９】この発明の製造方法は、渦巻状電極体４の
一端または両端に、電極板の接続部５を突出させる状態
で、ゴム状とした合成樹脂を塗り込み、その後、合成樹
脂を硬化させて樹脂被覆層６とし、樹脂被覆層６から突
出する接続部５を集電用リードに溶接することを特徴と
するものである。

【００１０】この発明の電池の製造方法は、渦巻状電極
体の両方の端面に合成樹脂を塗布することによって、最
も優れた電池を製造できるが、必ずしも渦巻状電極体の
両端面に合成樹脂を塗布する必要はない。例えば、陰極
板の接続部が突出する片側の端面にのみ合成樹脂を塗布
することも可能である。

【００１１】渦巻状電極体の端面に塗布する合成樹脂は
、熱硬化性樹脂、または、熱可塑性樹脂が使用できる。 熱硬化性樹脂は、未硬化の状態でゴム状として渦巻状電
極体の端面に塗布し、その後に加熱して硬化させる。ま
た熱可塑性樹脂の合成樹脂は、加熱してゴム状に軟化さ
せて渦巻状電極体の端面に塗布し、その後、冷却して硬
化させる。渦巻状電極体の端面に設けられた樹脂被覆層
は、電極板の端縁を被覆して、活物質の脱落を防止し、
また電極板と集電用リードとの間を絶縁する。

【００１２】ところで、この発明の方法は、電極板から
突出する接続部のある渦巻状電極体を製作し、接続部を
樹脂被覆層から突出させて集電用リードに接続するもの
である。さらに、好ましくは、接続部は、渦巻状電極体
のセパレータからも突出させる。セパレータから突出す
る接続部は、簡単に集電用リードに接続できる特長があ
る。ただ、接続部は必ずしもセパレータから突出させる
必要はない。それは、セパレータの間に侵入する構造の
集電用リードを使用すると、セパレータから突出しない
電極板の接続部に接続できるからである。

【００１３】

【作用】本発明の電池の製造方法は、渦巻状電極体４の
端面に、電極板の接続部５を突出させる状態で、ゴム状
の合成樹脂を塗り込み、その後、合成樹脂を硬質化して
樹脂被覆層６を設けることを特徴としている。渦巻状電
極体４の端面に設けた樹脂被覆層６は、電極板の端面を
被覆し、さらに電極板と集電用リードとの間に侵入して
硬化する。この状態で設けられた樹脂被覆層６は、電極
板の電気的な性能に影響を与えることなく、陽極板１と
陰極板２とを隔離し、さらに、電極板と集電用リードと
の間を完全隔離する。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。但し、
以下に示す実施例は、この発明の技術思想を具体化する
ための製法を例示すものであって、この発明の方法は、
製造条件や使用材料、あるいは、電池の各部の構造等を
下記のものに特定するものでない。この発明の方法は、
特許請求の範囲において、種々の変更を加えることがで
きる。

【００１５】［実施例１］下記の工程で、渦巻状電極体
４を製造し、これを集電用リードに接続してニッケルカ
ドミウム電池を製作する。■　　片側の端縁に沿って、
活物質を付着しない陽極板１と陰極板２とを製作する。 陽極板１と陰極板２とは、公知の方法により製造する。 陽極板１の寸法は、幅３５ｍｍ、長さ１１５ｍｍ、厚さ
０．５３ｍｍとする。陰極板２の寸法は、幅３６ｍｍ、
長さ１５０ｍｍ、厚さ０．６５ｍｍとする。■　　陽極
板１と陰極板２とをセパレータ３を挟んで積層し、これ
を渦巻状に巻く。巻き上げを行うに際し、図１と図２と
に示すように、陰極板２の接続部５をセパレータ３から
はみ出させるために、陽極板１と陰極板２とを距離α（
２ｍｍ）ずらせる。

【００１６】この状態で、図１に示すように、陰極板２
の接続部５がセパレータ３の端縁から上方にβ＋γ（１
．５ｍｍ）だけ突出した渦巻状電極体４とする。■　　
このようにして製造された渦巻状電極体４の上端面に、
流動性のないゴム状の熱硬化性樹脂を塗布する。熱硬化
性樹脂にはエポキシ樹脂を使用する。エポキシ樹脂は、
前処理として、１２０℃の雰囲気中に数分間放置して流
動性のないゴム状とする。エポキシ樹脂を渦巻状電極体
４の端面に塗り込む厚さγは１ｍｍに調整する。この状
態で、電極板の接続部５は、エポキシ樹脂の塗布膜から
β（０．５ｍｍ）を露出する。

【００１７】■　　次いで、この渦巻状電極体４を１０
０℃の乾燥雰囲気中に置き、熱硬化性樹脂を完全硬化さ
せる。その後、樹脂被覆層６から突出する陰極板２の接
続部５を集電用リードに接続する。得られた渦巻状電極
体４を使用して、ニッケルカドミウム電池を組み立てる
。

【００１８】［実施例２］■と■の工程を下記の状態と
する以外、実施例１と同様にして、ニッケルカドミウム
電池を製作する。■　　次いで、この渦巻状電極体４を
冷却して、熱可塑性樹脂化性樹脂を硬化させ、陰極板２
の接続部５に集電用リードを接続し、この渦巻状電極体
４を使用して、ニッケルカドミウム電池とする。

【００１９】［比較例１］実施例１および２で製作した
ニッケルカドミウム電池の優れた特性を明確にするため
に、渦巻状電極体４の端面に合成樹脂を塗り込まない以
外、実施例１と同様にして比較電池を試作した。

【００２０】得られた電池を使用して下記の実験をし、
この発明の電池の優れた特性を実測した。 ［実験１］実施例１、実施例２、および比較例に示す方
法で、１０００個の電池を試作して、内部ショートの発
生率を実測した。結果は表１に示されている。この表に
示すように、本発明の方法で製造した２０００個の電池
は、内部ショートが皆無であったのに対し、比較例の方
法で製造した電池は、１０００個のうち２個が内部ショ
ートし、ショートの発生率は０．２％となった。

【００２１】［実験２］実施例１、実施例２、および比
較例の方法で製作した１０００個の電池を落下テストを
行い、テスト後のショート発生率を調べた。その結果も
表１に示されている。なお、電池は、１ｍの高さから１
００回落下した後、内部ショートを測定した。この表に
示すように、比較例の方法で製造した電池は、１２個が
内部ショートを起こし、落下後におけるショート発生率
は１．２％と相当に高くなった。比較例で試作した電池
が内部ショートした原因のほとんどは、活物質の剥離に
よる軽ショートであった。これに対して、この発明の方
法で製造した２０００個のニッケルカドミウム電池は、
落下試験の後も内部ショートは皆無となった。このよう
に、この発明の方法で製造した電池は、従来品に比較し
て、電池の信頼性を著しく向上することができた。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】この発明の方法は、渦巻状電極体の端部
に合成樹脂を塗り込むという簡単な作業で、陰極板と陽
極板の間、あるいは電極板と集電用リードとの間を隔離
できる。このため、この発明の方法は、電池の内部ショ
ートを極減し、高い歩留で高性能な電池を生産できる特
長がある。それは、渦巻状電極体の端部に塗布された樹
脂被覆層が、電極板からの脱落物が原因で発生する内部
ショートを防止し、また、集電体を介して陽極板と陰極
板とが接触する内部ショートを防止できることが理由で
ある。その結果、この発明の方法は、すぐれた電池特性
を有する電池を安価に多量生産できる特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の渦巻電極体の縦断面図

【図
２】電極板とセパレータとを積層して製造した渦巻状電
極体の断面図

【符号の説明】 １…陽極板　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　２…陰極板３…セパレータ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４…渦巻状電
極体 ５…接続部　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　６…樹脂被覆層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　陽極板と陰極板をセパレータを介し渦
   巻状に巻回し、突出する接続部を有する電極板の渦巻状
   電極体とし、電極板の接続部を集電用リードに接続する
   電池の製造方法において、渦巻状電極体の少なくとも一
   方の端面に、電極板の接続部を突出させる状態で、ゴム
   状とした合成樹脂を塗り込み、その後、合成樹脂を硬化
   させて樹脂被覆層とし、樹脂被覆層から突出する接続部
   を集電用リードに溶接することを特徴とする渦巻状電極
   体を有する電池の製造方法。