JPH06176755A

JPH06176755A - 薄形鉛蓄電池用電極の製造方法

Info

Publication number: JPH06176755A
Application number: JP43A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Sasaki; 正明佐々木; Hiroto Nakajima; 博人中島; Takeo Ishii; 武男石井; Toru Horii; 徹堀井; Satoru Okada; 悟岡田; Toshio Horie; 利夫堀江; Minoru Takahashi; 稔高橋; Yasumitsu Hirayama; 泰充平山
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Yuasa Corp; Yuasa Battery Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Yuasa Corp
Priority date: 1992-12-11
Filing date: 1992-12-11
Publication date: 1994-06-24

Abstract

(57)【要約】【目的】信頼性及び容積効率が高い薄形鉛蓄電池を構
成する電極を、少ない工程で、簡単な作業により得るこ
とのできる製造方法を提供することである。【構成】活物質ペースト１をノズル３１先端から連続
して定量で吐出する定量吐出装置３０を用い、定量吐出
装置３０のノズル３１先端から活物質ペースト１を連続
して定量で吐出させながら定量吐出装置３０を一定速度
で集電体３上を移動させて、活物質ペースト１を集電体
３上に載せるようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄形鉛蓄電池用電極の
製造方法に関し、特に集電体上に活物質層を形成する方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開平１−１３２０６４号公報、
同２−１９９７７１号公報に示されている薄形鉛蓄電池
は、正電極と負電極とが基板の同一平面上にて端面が互
いに離間対向されて設けられており、各電極が薄膜状の
集電体と集電体上に設けられた活物質層とで構成されて
いる。そして、この蓄電池の電極は、スクリーン印刷法
により集電体上に活物質を塗布して形成されている。

【０００３】ところで、スクリーン印刷法では、活物質
層の厚さに塗布性に起因する限界があり、１．５ｍｍ程
度が上限であった。そこで、活物質層を更に厚くして電
極の高容量化を図るために、メタルマスク及び押型を用
いたスクリーン印刷法の改良法が提案されている（日本
電信電話株式会社，Ｒ＆Ｄ，Vol.４１，No. ２，１９９
２）。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】図５は従来法により
活物質層を集電体上に形成する一工程を示す断面図であ
る。図において、１は正電極用の活物質ペースト、２は
負電極用の活物質ペーストであり、活物質ペースト１、
２は異なる種類のものである。３は正電極用の集電体、
４は負電極用の集電体である。集電体３、４は、鉛製又
は鉛合金製の薄膜でできており、プラスチックシート５
上に電極パターンに沿って接着されている。９は集電体
３、４の接着されたプラスチックシート５を支持する支
持体である。６は正電極パターンを構成する貫通孔６ａ
を有する例えば金属製のマスクである。６ｂは負電極パ
ターンと同じ配列を有し、マスク６の裏面に形成された
凹部である。

【０００５】上記従来法では、マスク６をプラスチック
シート５上に略接触するように配置し、活物質ペースト
１をマスク６上から塗布して貫通孔６ａを通して集電体
３上に載せるようにしている。このとき、既に形成され
ている負電極（活物質ペースト２及び集電体４からなっ
ている）は、凹部６ｂ内に入り込んでおり、マスク６に
は接触していない。

【０００６】しかしながら、上記方法では、次のような
問題があった。（１）活物質ペースト１を塗布する際の塗布圧により、
活物質ペースト１が、マスク６とプラスチックシート５
との間の隙間に入り込み、集電体３からはみだしてしま
う。このため、後工程において、はみだしたペースト１
ａを除去する作業が必要となり、面倒であった。しか
も、除去作業が不十分であると、電池としての使用時に
短絡が生じる恐れがあった。

【０００７】（２）電槽の一部を構成するプラスチック
製枠体を、支持体９の代わりに用いて、活物質ペースト
１、２の塗布前に、集電体３、４の形成されたプラスチ
ックシート５に接着しておくと、プラスチックシート５
の機械的強度を向上させて取扱い易くできるとともに、
プラスチック製枠体とプラスチックシート５との接着面
が塗布作業で汚れにくくなるという利点がある。しか
し、マスク６とプラスチックシート５とが、プラスチッ
ク製枠体の厚さだけ離れてしまうこととなるため、活物
質ペースト１、２を塗布することができなかった。

【０００８】（３）活物質ペースト１、２が異なる種類
のものである場合には、塗布工程が２回となり、図５に
示すように、例えば負電極用の活物質ペースト２の厚さ
を正電極用の活物質ペースト１より薄くしなければなら
ず、電池の容積効率が低かった。この欠点を解消するに
は、特開平３−８２６８号公報にて示されているよう
に、電解質を活物質層上に設けるという工夫が必要とな
り、面倒であった。

【０００９】（４）電池組立工程において、プラスチッ
クシート５を支持体９から取外す作業が必要であり、面
倒であった。

【００１０】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、信頼性及び容積効率が高い
薄形鉛蓄電池を構成する電極を、少ない工程で、簡単な
作業により得ることのできる製造方法を提供することを
目的とする。

【００１１】

【問題点を解決するための手段】本発明の薄形鉛蓄電池
用電極の製造方法は、正電極及び負電極がプラスチック
シート上に設けられており、各電極が、鉛製又は鉛合金
製の薄膜からなりプラスチックシート上に接着されてい
る集電体と、集電体上に設けられた活物質とで構成され
ている、薄形鉛蓄電池において、収容した活物質ペース
トをノズル先端から連続して定量で吐出する定量吐出装
置を用い、定量吐出装置のノズル先端から活物質ペース
トを連続して定量で吐出させながら定量吐出装置を一定
速度で集電体上を移動させて、活物質ペーストを集電体
上に載せることを特徴としている。

【００１２】

【作用】

（１）活物質ペーストを集電体上に載せるだけであるの
で、プラスチックシートに大きな圧力が加わることはな
い。それ故、プラスチックシートを従来法で用いた支持
体上に載置した状態で作業する必要はない。

【００１３】（２）活物質ペーストを集電体上に載せる
だけであるので、活物質ペーストに大きな圧力が加わる
ことはない。それ故、活物質ペーストが集電体上からは
みだすことはない。また、はみだしたペーストを除去す
る必要もない。

【００１４】（３）マスクを用いないので、正負両電極
の厚さを同じにできる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は本発明の一実施例の方法により製造した薄形
鉛蓄電池用電極を示す平面図、図２は図１のII−II断面
図である。図において、１０は正電極、２０は負電極で
ある。正電極１０と負電極２０とは、基板である厚さ
０．１ｍｍのプラスチックシート５の同一平面上にて端
面が互いに離間対向するよう設けられており、電極１
０、２０とも、複数の歯を有する平面櫛形状を有してい
る。プラスチックシート５はポリプロピレンを最外層に
有する複合材料でできている。正電極１０は、活物質ペ
ースト１からなる活物質層と集電体３とで構成されてい
る。また、負電極２０は、活物質ペースト２からなる活
物質層と集電体４とで構成されている。活物質ペースト
１、２は種類の異なるものである。集電体３、４は、厚
さ０．２ｍｍの鉛合金製薄膜でできており、プラスチッ
クシート５上に電極パターンに沿って熱接着されてい
る。

【００１６】次に、上記構成の電極の製造方法につい
て、正電極を例に挙げ、図３に基づいて説明する。ま
ず、吐出しやすいよう比較的柔かい性状に調製された正
電極用の活物質ペースト１を定量吐出装置３０に収容さ
せる。定量吐出装置３０は、収容した活物質ペースト１
をノズル３１先端から連続して定量で吐出できるもので
あり、その定量は調節自在となっている。定量吐出装置
３０としては、公知のものを用いることができる。

【００１７】次に、定量吐出装置３０のノズル３１先端
を集電体３上に集電体３から所定の間隔だけ離して位置
させる。この間隔は形成しようとする活物質層の厚さよ
り少し大きい程度とする。そして、制御装置（図示せ
ず）により定量吐出装置３０を制御して、図３に示すよ
うに、ノズル３１先端から活物質ペースト１を連続して
定量で吐出させながら、集電体３上を一定速度で移動さ
せる。制御装置は、集電体３、４の電極パターンを記憶
しており、定量吐出装置３０の移動速度及び移動方向、
ノズル３１先端と集電体３との間隔などを制御できると
ともに、定量吐出装置３０のオン・オフ制御もできるよ
うになっている。

【００１８】定量吐出装置３０の移動に伴なって、集電
体３上には、一定の厚さの活物質ペースト１が連続して
載せられることとなる。これにより、集電体３上には活
物質層が形成され、正電極が形成されたこととなる。

【００１９】負電極についても、同様に形成される。正
負両電極は、この後、通常の熟成、化成工程を経て、電
池用電極として完成される。

【００２０】以上のような方法によれば、次のような作
用を奏する。（１）活物質ペースト１、２を集電体３、４上に載せる
だけであるので、プラスチックシート５に大きな圧力が
加わることはない。それ故、プラスチックシート５を従
来法で用いた支持体９（図５）上に載置した状態で作業
する必要はない。従って、後工程において、プラスチッ
クシート５を支持体９から取外す作業は必要なく、従来
法に比して作業工程は少なくなる。

【００２１】（２）活物質ペースト１、２を集電体３、
４上に載せるだけであるので、活物質ペースト１、２に
大きな圧力が加わることはない。それ故、活物質ペース
ト１、２が集電体３、４上からはみだすことはなく、即
ち、従来法のような短絡の原因となるはみだしたペース
ト１ａ（図５）が生じることはない。従って、信頼性が
向上する。また、はみだしたペーストを除去する必要も
ないので、作業は簡単となる。

【００２２】（３）従来法で用いるマスク６は用いない
ので、従来法のように一方の電極の厚さを他方の電極よ
り薄くする必要はなく、正負両電極の厚さを同じにでき
る。従って、利用されない活物質ペーストの量は低減さ
れることとなり、電池の容積効率は向上する。

【００２３】（４）定量吐出装置３０の移動速度、ノズ
ル３１先端と集電体３との間隔などが制御装置により制
御されるので、形成される活物質層の厚さが任意に調節
される。従って、活物質層の厚さに基づく電池特性の設
定変更が容易となる。

【００２４】（５）定量吐出装置３０が、制御装置によ
り制御されて、集電体３、４の電極パターンに沿って移
動されるので、活物質層は集電体３、４上に正確に形成
され、短絡の原因となるはみだしペースト１ａ（図５）
は生じない。従って、この点からも、信頼性は向上す
る。

【００２５】このように、本実施例の方法によれば、信
頼性及び容積効率が高い薄形鉛蓄電池を構成する電極
を、少ない工程で、簡単な作業により得ることができ、
しかも、活物質層の厚さに基づく電池特性を容易に設定
変更することができる。

【００２６】

【別の実施例】図４に示すように、ノズル３１先端を、
形成しようとする活物質層の厚さ（例えば２ｍｍ）だけ
集電体３から間隔を置いて位置させ、活物質ペースト１
を吐出させながらノズル３１先端により活物質ペースト
１を集電体３に押し付けるようにしてもよい。これによ
れば、活物質ペースト１と集電体３との密着性はより良
好となる。また、得られる活物質層の厚さは正確なもの
となり、活物質層の厚さに基づく電池特性も正確なもの
となる。しかも、ノズル３１先端と集電体３との間隔は
任意に設定できるので、上記電池特性は任意に且つ正確
に得られることとなる。なお、上記のことは負電極の場
合についても同様である。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明の薄形鉛蓄電池用電
極の製造方法によれば、活物質ペースト１（又は２）を
ノズル３１先端から連続して定量で吐出する定量吐出装
置３０を用い、定量吐出装置３０のノズル３１先端から
活物質ペースト１（又は２）を連続して定量で吐出させ
ながら定量吐出装置３０を一定速度で集電体３（又は
４）上を移動させて、活物質ペースト１（又は２）を集
電体３（又は４）上に載せるようにしたので、次のよう
な効果を奏する。

【００２８】（１）プラスチックシート５に大きな圧力
が加わることはないので、従来法で用いた支持体９を不
要にでき、プラスチックシート５を支持体９から取外す
作業を不要にできる。従って、作業工程を少なくでき
る。

【００２９】（２）活物質ペースト１、２に大きな圧力
が加わることはないので、活物質ペースト１、２が集電
体３、４上からはみだすのを防止できる。従って、はみ
だしたペーストが原因となる短絡を防止でき、信頼性を
向上できる。また、はみだしたペーストを除去する作業
を不要にできるので、作業は簡単となる。

【００３０】（３）従来法のようなマスク６を必要とし
ないので、正負両電極の厚さを同じにできる。従って、
利用されない活物質ペーストの量を低減でき、電池の容
積効率を向上できる。

【００３１】また、図４に示すように、ノズル３１先端
により、活物質ペースト１を集電体３に押し付けるよう
にすれば、活物質ペースト１と集電体３との密着性をよ
り良好にでき、また、得られる活物質層の厚さを正確な
ものにでき、活物質層の厚さに基づく電池特性も正確な
ものにできる。しかも、ノズル３１先端と集電体３との
間隔は任意に設定できるので、上記電池特性を任意に且
つ正確に得ることができる。

【００３２】また、定量吐出装置３０を、ノズル３１先
端と集電体３、４との距離が調節自在であり、集電体
３、４上での移動速度も調節自在であり、集電体パター
ンに沿って自動で移動するように設ければ、次のような
効果を奏する。

【００３３】（１）定量吐出装置３０の移動速度、ノズ
ル３１先端と集電体３、４との間隔を制御して、形成さ
れる活物質層の厚さを任意に調節できる。従って、活物
質層の厚さに基づく電池特性を容易に設定変更できる。

【００３４】（２）定量吐出装置３０を集電体３、４の
電極パターンに沿って移動させることにより、活物質層
を集電体３、４上に正確に形成でき、短絡の原因となる
はみだしペースト１ａ（図５）が生じるのを確実に防止
できる。従って、この点からも、信頼性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の方法により製造した薄形
鉛蓄電池用電極を示す平面図である。

【図２】図１のII−II断面図である。

【図３】上記実施例の方法の一工程を示す縦断面図で
ある。

【図４】本発明の別の実施例の方法の一工程を示す縦
断面図である。

【図５】従来の薄形鉛蓄電池用電極の製造方法の一工
程を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１、２活物質ペースト３、４集電体５プラスチックシート１０正電極２０負電極３０定量吐出装置３１ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石井武男大阪府高槻市城西町６番６号株式会社ユアサコーポレーション内 (72)発明者堀井徹大阪府高槻市城西町６番６号株式会社ユアサコーポレーション内 (72)発明者岡田悟大阪府高槻市城西町６番６号株式会社ユアサコーポレーション内 (72)発明者堀江利夫東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者高橋稔東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者平山泰充東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正電極及び負電極がプラスチックシート
上に設けられており、各電極が、鉛製又は鉛合金製の薄
膜からなりプラスチックシート上に接着されている集電
体と、集電体上に設けられた活物質とで構成されてい
る、薄形鉛蓄電池において、収容した活物質ペーストを
ノズル先端から連続して定量で吐出する定量吐出装置を
用い、定量吐出装置のノズル先端から活物質ペーストを
連続して定量で吐出させながら定量吐出装置を一定速度
で集電体上を移動させて、活物質ペーストを集電体上に
載せることを特徴とする薄形鉛蓄電池用電極の製造方
法。
【請求項２】活物質ペーストを定量吐出装置のノズル
先端で集電体に押し付けながら集電体上に載せる請求項
１記載の薄形鉛蓄電池用電極の製造方法。
【請求項３】定量吐出装置は、ノズル先端と集電体と
の距離が調節自在であり、集電体上での移動速度も調節
自在であり、集電体パターンに沿って自動で移動するよ
う設けられている請求項１記載の薄形鉛蓄電池用電極の
製造方法。