JPH0695457B2 - 電池用極板の製造法 - Google Patents
電池用極板の製造法Info
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- JPH0695457B2 JPH0695457B2 JP60100720A JP10072085A JPH0695457B2 JP H0695457 B2 JPH0695457 B2 JP H0695457B2 JP 60100720 A JP60100720 A JP 60100720A JP 10072085 A JP10072085 A JP 10072085A JP H0695457 B2 JPH0695457 B2 JP H0695457B2
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- Japan
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- active material
- collector terminal
- electrode plate
- battery
- plate
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電池用極板の製造法に関するものである。
従来の技術 電池用極板たとえば、アルカリ蓄電池に用いられる正極
の基板としては、ニッケル粉末の焼結体が用いられてい
るが、その多孔度は80％程度で活物質充填量に限界があ
り、それ以上多孔度を上げると、機械的強度が著しく減
少し、その空隙内に正極活物質を充填した場合に、基板
の変形、危裂や活物質の脱落等を招来する欠点があっ
た。また焼結基板では活物質を充填する際、一般に化学
含浸法と呼ばれる方法で、硝酸ニッケルや硫酸ニッケル
等のニッケル塩の水溶液を基板に含浸したのち、アルカ
リ水溶液で処理し、さらに水洗・乾燥するという操作を
繰り返す手段がとられている。しかし、１回の操作によ
って充填される量は少なく、しかも２回目から充填され
る量は次第に減少してくるので、通常４〜10回の操作を
繰り返す必要がある。そのため、製造工程が複雑でコス
トが高くなるという欠点があった。
の基板としては、ニッケル粉末の焼結体が用いられてい
るが、その多孔度は80％程度で活物質充填量に限界があ
り、それ以上多孔度を上げると、機械的強度が著しく減
少し、その空隙内に正極活物質を充填した場合に、基板
の変形、危裂や活物質の脱落等を招来する欠点があっ
た。また焼結基板では活物質を充填する際、一般に化学
含浸法と呼ばれる方法で、硝酸ニッケルや硫酸ニッケル
等のニッケル塩の水溶液を基板に含浸したのち、アルカ
リ水溶液で処理し、さらに水洗・乾燥するという操作を
繰り返す手段がとられている。しかし、１回の操作によ
って充填される量は少なく、しかも２回目から充填され
る量は次第に減少してくるので、通常４〜10回の操作を
繰り返す必要がある。そのため、製造工程が複雑でコス
トが高くなるという欠点があった。
そこで、焼結式基板よりも多孔度の高い三次元構造を有
する金属多孔体を用いたニッケル正極の提案がなされて
いる。前記金属多孔体はその多孔度が、平均95％と大き
いので、活物質を多く充填できるとともに、孔径が数十
ないし数百μと大きいので、活物質の充填方法が簡単と
なるといった利点がある。従来この三次元構造を有する
金属多孔体を基板に用いたニッケル正極板の集電端子を
取付ける方法は、第５図及び第６図の如く、金属多孔体
１の１ケ所あるいは２ケ所に活物質が入り込まないよう
に加圧を施して凹部７を形成したのち、活物質ペースト
を充填し、凹部７に集電端子６をスポット溶接４すると
いう方法であった。
する金属多孔体を用いたニッケル正極の提案がなされて
いる。前記金属多孔体はその多孔度が、平均95％と大き
いので、活物質を多く充填できるとともに、孔径が数十
ないし数百μと大きいので、活物質の充填方法が簡単と
なるといった利点がある。従来この三次元構造を有する
金属多孔体を基板に用いたニッケル正極板の集電端子を
取付ける方法は、第５図及び第６図の如く、金属多孔体
１の１ケ所あるいは２ケ所に活物質が入り込まないよう
に加圧を施して凹部７を形成したのち、活物質ペースト
を充填し、凹部７に集電端子６をスポット溶接４すると
いう方法であった。
発明が解決しようとする問題点 このような従来の方法では金属多孔体に加圧した凹部７
に活物質が付着して、集電端子の溶接が不完全となる場
合がある。またセパレータを介して負極と対向させ捲回
して極板群を形成する際、凹部境界部の金属多孔体の網
目状構造が切れて集電端子と極板との導電状態が悪くな
り、ニッケル正極の活物質利用率及び高率放電特性が悪
いという問題があった。本発明はこのような問題点を解
決するもので、高率放電特性のすぐれた三次元構造を有
する金属多孔体基板をもつニッケル極板を安定して得よ
うとするものである。
に活物質が付着して、集電端子の溶接が不完全となる場
合がある。またセパレータを介して負極と対向させ捲回
して極板群を形成する際、凹部境界部の金属多孔体の網
目状構造が切れて集電端子と極板との導電状態が悪くな
り、ニッケル正極の活物質利用率及び高率放電特性が悪
いという問題があった。本発明はこのような問題点を解
決するもので、高率放電特性のすぐれた三次元構造を有
する金属多孔体基板をもつニッケル極板を安定して得よ
うとするものである。
問題点を解決するための手段 本発明は三次元構造を有する金属多孔体の少くとも１辺
に切断により凸形の集電端子部を得ることができる幅を
有した金属板を溶接したのち、この多孔体に電池用活物
質を充填し、ついで前記金属板部分を切断して凸形の集
電端子部を形成する電池用極板の製造法を提供するもの
である。
に切断により凸形の集電端子部を得ることができる幅を
有した金属板を溶接したのち、この多孔体に電池用活物
質を充填し、ついで前記金属板部分を切断して凸形の集
電端子部を形成する電池用極板の製造法を提供するもの
である。
作用 本発明では三次元構造を有する金属多孔体に活物質を充
填する以前に多孔体の一辺の端縁に集電端子を切断によ
り形作ることができる金属板を溶接するので、多孔体に
活物質を充填した後この多孔体の端縁に前記金属板を溶
接する場合とは異なり、前記端縁部分に付着した活物質
により前記多孔体と金属板との溶接が阻害されることは
なく確実に溶接される。また、前記金属板の溶接時には
端子部分が形成されていないので、溶接作業中に端子部
分が折れ曲がったり損傷することはない。さらに端縁に
そって幅広く集電端子導体部が溶接されているので多孔
体に活物質を充填し、前記金属板を集電端子に加工し極
板として電池に使用した時極板全体の活物質の利用率が
向上して高率放電特性にすぐれた電池を安定して得るこ
とができる。
填する以前に多孔体の一辺の端縁に集電端子を切断によ
り形作ることができる金属板を溶接するので、多孔体に
活物質を充填した後この多孔体の端縁に前記金属板を溶
接する場合とは異なり、前記端縁部分に付着した活物質
により前記多孔体と金属板との溶接が阻害されることは
なく確実に溶接される。また、前記金属板の溶接時には
端子部分が形成されていないので、溶接作業中に端子部
分が折れ曲がったり損傷することはない。さらに端縁に
そって幅広く集電端子導体部が溶接されているので多孔
体に活物質を充填し、前記金属板を集電端子に加工し極
板として電池に使用した時極板全体の活物質の利用率が
向上して高率放電特性にすぐれた電池を安定して得るこ
とができる。
実施例 以下、本発明の詳細は実施例により説明する。
本発明のニッケル極板は、つぎのように製作した。第１
図に示すように多孔度95％，厚さ1.2mm,幅41mm,長さ210
mmの帯状の三次元構造ニッケル多孔板１の端縁部に幅3m
m,厚さ0.2mmの加圧部３を長さ210mmの全長にわたって形
成し、集電端子取付部とした。つぎに、この加圧部３に
所望の硬度にアニール処理を施した、厚さ200μm,幅15m
mのニッケル板２を第２図のごとく連続的にスポット溶
接（溶接部４）して取り付けた。つぎにこの基板に重量
比で、水酸化ニッケル粉末85％，カーボニルニッケル粉
末10％，コバルト粉末５％の混合粉末をカルボキシメチ
ルセルロース水溶液でペースト状としたものを充填して
厚さ0.68mmに加圧成形しさらに、第２図に示した幅15mm
の帯状ニッケル板２をＴ字形に残るように切断し、第３
図に示したような凸形の集電端子をそなえた正極板５を
作製した。こうして得られた正極板をナイロン不織布の
セパレータを介して、公知のペースト式カドミウム負極
板と組合せて渦巻状に巻回した。そして、正極の集電端
子は封口板に、負極の集電端子は電池ケースの内壁にそ
れぞれ溶接し、公知の水酸化カリウム水溶液からなる電
解液を用いて、公称容量2.5Ahの単２形密閉ニッケル・
カドニウム蓄電池Ａを製作した。ここで、ニッケル板２
は通常極板に用いられるニッケルリボン集電端子と同材
質であるため、ニッケル多孔板および封口板との溶接も
容易に行なえた。比較のために第６図のように加圧して
凹状の集電端子取付部７を設けた多孔板に活物質を充填
したのちニッケルリボン集電端子６をスポット溶接して
製作した正極板を用いた電池Ｂを製作した。この際、集
電端子取付部に付着した活物質のために集電端子の溶接
が困難であるものや、電極を巻く際に集電端子６が捲回
治具等にひっかかるため、正極板からはずれてしまうも
のもあった。
図に示すように多孔度95％，厚さ1.2mm,幅41mm,長さ210
mmの帯状の三次元構造ニッケル多孔板１の端縁部に幅3m
m,厚さ0.2mmの加圧部３を長さ210mmの全長にわたって形
成し、集電端子取付部とした。つぎに、この加圧部３に
所望の硬度にアニール処理を施した、厚さ200μm,幅15m
mのニッケル板２を第２図のごとく連続的にスポット溶
接（溶接部４）して取り付けた。つぎにこの基板に重量
比で、水酸化ニッケル粉末85％，カーボニルニッケル粉
末10％，コバルト粉末５％の混合粉末をカルボキシメチ
ルセルロース水溶液でペースト状としたものを充填して
厚さ0.68mmに加圧成形しさらに、第２図に示した幅15mm
の帯状ニッケル板２をＴ字形に残るように切断し、第３
図に示したような凸形の集電端子をそなえた正極板５を
作製した。こうして得られた正極板をナイロン不織布の
セパレータを介して、公知のペースト式カドミウム負極
板と組合せて渦巻状に巻回した。そして、正極の集電端
子は封口板に、負極の集電端子は電池ケースの内壁にそ
れぞれ溶接し、公知の水酸化カリウム水溶液からなる電
解液を用いて、公称容量2.5Ahの単２形密閉ニッケル・
カドニウム蓄電池Ａを製作した。ここで、ニッケル板２
は通常極板に用いられるニッケルリボン集電端子と同材
質であるため、ニッケル多孔板および封口板との溶接も
容易に行なえた。比較のために第６図のように加圧して
凹状の集電端子取付部７を設けた多孔板に活物質を充填
したのちニッケルリボン集電端子６をスポット溶接して
製作した正極板を用いた電池Ｂを製作した。この際、集
電端子取付部に付着した活物質のために集電端子の溶接
が困難であるものや、電極を巻く際に集電端子６が捲回
治具等にひっかかるため、正極板からはずれてしまうも
のもあった。
これらの電池を20℃,0.1cmAで16時間充電したのち各放
電率で放電した時の放電容量および放電幅間電圧を第７
図および第８図に示す。第７図及び第８図に示すように
本発明による電池Ａは従来法による電池Ｂよりも放電容
量が多く、放電電圧も高く、特に高率放電時において本
発明による電池Ａの放電性能が優れた結果となってい
る。これは本発明の極板は集電端子２が極板の端縁部の
長手方向に幅広く溶接されているので、極板全体よりの
集電効率が良く活物質の利用率が高くなり容量が増大し
放電電圧が高くなっているものと思われる。一方従来例
電池Ｂにおいてはリボン状集電端子６が帯状極板の１ケ
所ないし２ケ所しか溶接されていないため集電部より遠
い部分の活物質の利用率が低下し、特に高率放電におい
てはより低下の度合いが大きくなるものと考えられる。
また集電端子の金属多孔体への溶接が本発明では活物質
充填前に行うので確実に溶接されるのに対し、従来例で
は活物質充填後溶接を行うので付着活物質により溶接が
不十分となり導電性が劣り、そのためさらに活物質の利
用率が低下しているものと思われる。
電率で放電した時の放電容量および放電幅間電圧を第７
図および第８図に示す。第７図及び第８図に示すように
本発明による電池Ａは従来法による電池Ｂよりも放電容
量が多く、放電電圧も高く、特に高率放電時において本
発明による電池Ａの放電性能が優れた結果となってい
る。これは本発明の極板は集電端子２が極板の端縁部の
長手方向に幅広く溶接されているので、極板全体よりの
集電効率が良く活物質の利用率が高くなり容量が増大し
放電電圧が高くなっているものと思われる。一方従来例
電池Ｂにおいてはリボン状集電端子６が帯状極板の１ケ
所ないし２ケ所しか溶接されていないため集電部より遠
い部分の活物質の利用率が低下し、特に高率放電におい
てはより低下の度合いが大きくなるものと考えられる。
また集電端子の金属多孔体への溶接が本発明では活物質
充填前に行うので確実に溶接されるのに対し、従来例で
は活物質充填後溶接を行うので付着活物質により溶接が
不十分となり導電性が劣り、そのためさらに活物質の利
用率が低下しているものと思われる。
本実施例においては、集電端子をなす金属板の材質をニ
ッケルとしたが、鉄にニッケルメッキを施したものある
いは、ステンレス鋼板にても同様の効果が確認された。
また幅15mmの帯状ニッケル板２をＬ字形に残るように切
断し、第４図に示したような凸形の集電端子をそなえた
極板としても同様の効果があることが確認された。
ッケルとしたが、鉄にニッケルメッキを施したものある
いは、ステンレス鋼板にても同様の効果が確認された。
また幅15mmの帯状ニッケル板２をＬ字形に残るように切
断し、第４図に示したような凸形の集電端子をそなえた
極板としても同様の効果があることが確認された。
発明の効果 以上のように本発明によれば三次元構造を有する金属多
孔体を基板に用いた高容量の極板で集電端子の取付けが
確実にしかも容易に行うことができ、かつ集電効率が優
れ、高率放電特性にすぐれた極板を得ることができる。
孔体を基板に用いた高容量の極板で集電端子の取付けが
確実にしかも容易に行うことができ、かつ集電効率が優
れ、高率放電特性にすぐれた極板を得ることができる。
第１図，第２図，第３図は本発明の実施例における極板
の平面図、第４図は本発明の他の実施例における極板の
平面図、第５図および第６図は従来例における極板の平
面図、第７図および第８図は、本発明と従来例による電
池の放電性能を示した図である。 １……金属多孔体、２……金属板、３……端縁加圧部、
４……溶接部、５……活物質充填極板、６……リボン状
集電端子、７……凹状集電端子取付部、Ａ……本発明に
よる電池、Ｂ……従来例による電池。
の平面図、第４図は本発明の他の実施例における極板の
平面図、第５図および第６図は従来例における極板の平
面図、第７図および第８図は、本発明と従来例による電
池の放電性能を示した図である。 １……金属多孔体、２……金属板、３……端縁加圧部、
４……溶接部、５……活物質充填極板、６……リボン状
集電端子、７……凹状集電端子取付部、Ａ……本発明に
よる電池、Ｂ……従来例による電池。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中塚 三郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭51−14736（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−39924（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−34318（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】多孔度95％の三次元構造を有する金属多孔
体の少なくとも一辺の端縁部にその全長にわたって加圧
部を設け、ここに切断により凸形の集電端子部を得るこ
とのできる幅を有した金属板をスポット溶接したのち、
前記多孔体に電池用活物質を充填し、ついで前記金属板
部分をＴ字形またはＬ字形に残存するよう切断して、凸
形の集電端子部を形成することを特徴とする電池用極板
の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60100720A JPH0695457B2 (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | 電池用極板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60100720A JPH0695457B2 (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | 電池用極板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61259454A JPS61259454A (ja) | 1986-11-17 |
| JPH0695457B2 true JPH0695457B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=14281468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60100720A Expired - Lifetime JPH0695457B2 (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | 電池用極板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0695457B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2652450B1 (fr) * | 1989-09-22 | 1991-11-29 | Accumulateurs Fixes | Procede de fabrication d'une electrode a support de type mousse pour generateur electrochimique et electrode obtenue par ce procede. |
| FR2705834B1 (fr) * | 1993-05-26 | 1995-06-30 | Accumulateurs Fixes | Procédé de liaison d'une connexion métallique sur une électrode dont l'âme a une structure fibreuse ou de type mousse pour générateur électrochimique, et électrode obtenue. |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4934318U (ja) * | 1972-06-29 | 1974-03-26 | ||
| JPS4939924U (ja) * | 1972-07-10 | 1974-04-08 | ||
| JPS5114736U (ja) * | 1974-07-19 | 1976-02-03 |
-
1985
- 1985-05-13 JP JP60100720A patent/JPH0695457B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61259454A (ja) | 1986-11-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |