JPH08321304A - 電極シートの搬送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 活物質合剤の担持量のばらつきを小さくする
ことができる電極シートの搬送方法を提供する。 【構成】 集電体シートに活物質合剤が充填塗布されて
形成された電極シートＳを搬送手段Ｃに載置して搬送す
る電極シートの搬送方法。電極シートＳを搬送手段Ｃと
同期して移動する支持部材１０で点接触状態に支持しな
がら搬送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電池の電極を製造する
際の電極シートの搬送方法に関し、更に詳しくは、アル
カリ蓄電池の電極の製造時に、電極用活物質合剤が湿潤
状態で充填塗布されている電極シートを乾燥装置内で搬
送する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、蓄電池の電極の製造方法として
は、ペースト状態やスラリー状態にある電極用活物質合
剤を多孔度の高い集電体シートに充填塗布することによ
り電極を製造する方法が採用されている。この方法で
は、ペースト状態やスラリー状態にある活物質合剤を集
電体シートに充填塗布したのち、表面の余分な活物質合
剤を除去し、ついで、電極シートを乾燥装置に導入して
集電体シートに充填塗布されている湿潤状態の活物質合
剤を乾燥し、得られた乾燥後の電極シートを圧延し、最
後に、圧延終了後の電極シートを所定形状に切断するこ
とにより目的の電極が製造される。

【０００３】ここで、所望の放電容量を有する電池を製
造するためには、集電体シートに、所要量の活物質を担
持させて電極を製造することが必要である。所望の放電
容量を発揮させるために必要な活物質合剤の担持量（所
要量）は、予め設計段階において計算され、決定され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した電
極の製造方法においては、集電体シートに活物質合剤が
充填塗布されて成る電極シートの乾燥処理は、概ね、図
１に示したようにして行われる。すなわち、乾燥炉（図
示しない）の中には、図１で示したように、その入口か
ら出口にかけてＡ方向に走行する無端チェーンＣが配置
されており、その無端チェーンＣの上に、前記電極シー
トＳが立設された状態で載置され、搬送されていく。こ
のとき、無端チェーンＣの上方には、無端チェーンＣの
幅と略同じ間隔で一対のワイヤーｗ，ｗが炉内に懸架さ
れていて、これらワイヤーｗ，ｗの間に電極シートＣを
立設した状態で配置し、その上部をワイヤーｗ，ｗの一
方で支持することにより、当該電極シートの転倒を防止
する。

【０００５】このようにして、電極シートは、乾燥炉内
を通過していき、その過程で、集電体シートに充填塗布
されている湿潤状態の活物質合剤は乾燥していく。とこ
ろで、上記した搬送態様の場合、電極シートＣは、炉内
に固定配置されているワイヤーｗ，ｗで支持された状態
で、Ａ方向に搬送されていく。そのため、電極シートＣ
の表面に存在する活物質合剤のうち、ワイヤーと接触し
ている部分は、搬送時に当該ワイヤーによって、掻き取
られることがあり、活物質合剤の担持量が設計時の管理
値よりも減少し、担持量のばらつきが大きくなって、目
的とする容量の電極にならないことがある。

【０００６】このような問題を解決するために、前記し
たワイヤーｗ，ｗを無端チェーンＣの走行速度に同期さ
せて乾燥するという方法も採用されている。すなわち、
図１において、ワイヤーｗ，ｗを図示しない駆動手段に
より、矢印Ａ方向に無端チェーンＣと同期させて駆動
し、電極シートＳを、当該移動ワイヤーで支持しながら
乾燥炉内を搬送していく方法である。この方法の場合
は、電極シートＣとワイヤーｗ，ｗとが同期して移動す
るので、ワイヤーと電極シートとが摺接することは防止
され、ワイヤー側に活物質合剤が掻き取られるという事
態は抑制される。

【０００７】しかしながら、この場合でも、ワイヤーと
電極シートとは線状に接触しているので、例えば、外部
からの振動等の影響を受けて、電極シート表面の湿潤状
態の活物質合剤がワイヤー側に掻き取られることもあ
り、やはり、担持量が管理幅よりも減少することがあ
る。本発明は、湿潤状態の活物質合剤が充填塗布されて
いる電極シートの乾燥時における上記した問題を解決
し、活物質合剤の担持量のばらつきを小さくすることが
できる電極シートの搬送方法の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、集電体シートに活物質合剤が充填塗布
されて形成された電極シートを搬送手段に載置して搬送
する電極シートの搬送方法において、前記電極シートを
前記搬送手段と同期して移動する支持部材で点接触状態
に支持しながら搬送することを特徴とする電極シートの
搬送方法が提供される。

【０００９】本発明方法においては、まず、前記電極シ
ートが、搬送手段に立設される。搬送手段としては、電
極シートを所定方向に移動できるものであれば格別限定
されるものではなく、金属製，樹脂製あるいはゴム製の
ベルトコンベア、または、無端チェーン等を用いること
ができる。尚、前記樹脂製あるいはゴム製のベルトコン
ベアは、乾燥炉内において、２００〜３００℃程度の温
度にさらされるので、当該温度以上の耐熱性を有してい
ることが好ましい。

【００１０】前記搬送手段に立設された電極シートは、
支持部材により支持されながら、搬送手段の移動にとも
なって搬送されていく。前記支持部材は、電極シートを
点接触状態で支持し、且つ、前記搬送手段に同期して移
動する。その例を図２に示す。図２において、無端チェ
ーンＣの少なくとも一方の側面（図では両側面）には、
走行方向に所定の間隔をおいて複数の支持部材１０が取
り付けられている。

【００１１】支持部材１０は、無端チェーンＣに立設さ
れた電極シートＳを支持し、転倒を防ぐ働きをする。こ
の支持部材１０は、互いに対向する面の上部に、電極シ
ートＳと点接触する突起１１をそれぞれ備えている。す
なわち、支持部材１０は、図３に示すように、突起１１
で電極シートＳを点接触状態で支持する。

【００１２】前記突起としては、例えば、図３に示すよ
うに、先端が鋭角な円錐状の突起あるいは角錐状の突起
をあげることができる。このような形状の突起１１の場
合、電極シートとの接触面積を極力小さくすることがで
きるので好適である。また、突起の別な態様としては、
図４に示すような半球状の突起をあげることができる。
このような半球状の突起１２は、電極シートに対して点
接触するので接触面積は極めて小さく、活物質合剤が掻
き取られることは抑制される。しかも、突起の先端は鋭
角ではないので、仮に、電極シートが搬送中に動いたと
しても突起の先端で活物質合剤層が削られるおそれはな
い。

【００１３】前記支持部材１０や突起１１は、電極シー
トＳを支えることができるものであれば、格別限定され
るものではないが、炉内温度に対して、耐熱性を有して
いる材料で製造される。例えば、金属あるいは耐熱性を
有する樹脂などで製造すればよい。この支持部材１０
は、図２に示すように、無端チェーンＣの側面Ｃ1 にお
いて、電極シートＳが少なくとも一箇所接することがで
きる程度の間隔で無端チェーンの側面Ｃ1 に任意に配設
されていればよい。

【００１４】その場合、支持部材１０は、無端チェーン
の一方の側面のみに複数個配設しても構わないし、両側
面に複数個配設しても構わない。尚、支持部材を一方の
側面のみに配設する場合、無端チェーン上では、電極シ
ートが支持部材側に必ず傾くように設置する。また、支
持部材を無端チェーンの両側面に配設する場合、各側面
の支持部材は、互いに対向する位置に配設しても構わな
いし、千鳥状に配設しても構わない。

【００１５】以上のように無端チェーン上に立設された
電極シートは、当該無端チェーンが図示しない駆動手段
により駆動されることにともなって、転倒することなく
乾燥炉内を所定時間をかけて移動していき、その過程
で、湿潤状態の活物質合剤は乾燥していく。その後、乾
燥が終了した電極シートは、引き続き後段の圧延工程、
切断工程を経て目的の電極となる。

【００１６】尚、この支持部材は、搬送手段に対して別
体として、他の駆動手段により該搬送手段に同期させて
もよい。搬送手段と別体の支持部材を用いる本発明の搬
送方法は、例えば、所定の駆動手段により前記搬送手段
と同期して移動するワイヤーに複数の針を配設し、当該
針の先端で電極シートを支持するものがあげられる。

【００１７】

【作用】本発明による電極シートの搬送方法は、支持部
材が搬送手段に同期していて、かつ、その突起は点接触
状態で電極シートを支持しているので、電極シートと支
持部材との位置関係は変わらず、電極シート表面の活物
質合剤層と支持部材とが摺接することはなく、しかも、
電極シートと支持部材（突起）との接触面積は極めて小
さくなり、もって、活物質合剤の担持量のばらつきは非
常に小さくなる。

【００１８】

【実施例】

実施例１ まず、多孔度９８％で厚み1.1 ｍｍの発泡ウレタンシー
トに無電解ニッケルめっきを施したのち、８００℃の還
元雰囲気中で焼成して発泡ニッケル基板を製造した。そ
して、前記発泡ニッケル基板を縦２１０ｍｍ，幅９０ｍ
ｍの短冊状に切断し、集電体シートとした。尚、前記集
電体シートは１０枚用意した。

【００１９】ついで、Ｎｉ（ＯＨ）₂ 粉末１０００ｇ，
ＣｏＯ粉末８０ｇを混合して成る混合粉末に、カルボキ
シメチルセルロースの１％水溶液を３５０ｇ加えて活物
質ペーストを調製した。次に、図示しない充填塗布手段
により、前記活物質ペーストを前記集電体シートに、減
圧含浸させることにより充填塗布し、先端が重なり合っ
たゴムブレードからなるスリットを通過させることによ
り、集電体シートの表面の余分な活物質ペーストを除去
した。このようにして湿潤状態の活物質ペーストが所要
量（後述する乾燥後の活物質担持量が４０ｇとなる量）
充填されている電極シートＳを得た。

【００２０】ついで、電極シートＳを乾燥装置に導入
し、乾燥を行った。乾燥装置は、長さが３ｍの横型の乾
燥炉と、該乾燥炉内において電極シートを搬送する搬送
手段とを備えている。乾燥炉は、その内部において熱風
を循環させることができる構造になっている。

【００２１】搬送手段には金属製の無端チェーンを用
い、これに、図２に示すように、チェーンＣの両側面に
１００ｍｍ間隔で幅１０ｍｍ、高さ１００ｍｍの支持部
材１０を複数配設した。尚、前記支持部材１０は、チェ
ーンＣの両側面において互いに対向する位置にそれぞれ
配設した。支持部材の上部片面には、金属製の突起を設
けた。該突起は図２及び図３に示すような円錐状であ
り、その先端で電極シートＳを支持する。

【００２２】電極シートＳは、乾燥炉の入口側より、連
続駆動している前記無端チェーン上に立設し、順次乾燥
炉内へ導入し、３分間で該乾燥炉を通過するように搬送
した。このとき、乾燥炉内では、約２００℃の熱風を循
環させた。ついで、乾燥炉より導出された電極シートＳ
は、活物質ペースト層の乾燥をより確実にするために、
更に、８０℃の恒温炉内で１時間保持し、乾燥させた。

【００２３】ここで、乾燥後の電極シートＳに対して、
活物質担持量を測定した。活物質担持量とは、乾燥させ
た後に測定した電極シートＳの全重量から、活物質合剤
を充填塗布する前の集電体シートの重量を差し引いた値
である。この活物質担持量の平均値、最大，最小値、最
大値と最小値の差をそれぞれ表１に示した。その後、前
記電極シートＳは、圧延工程に搬送し圧延を行い、ニッ
ケル−水素二次電池の正極とした。 比較例１ 図１に示すような、乾燥炉内に、固定配設されたワイヤ
ーを支持部材とし、実施例１と同様にして、ニッケル−
水素二次電池に用いる正極を製造した。

【００２４】このとき、乾燥終了後の電極シート１０枚
に対して、実施例１と同様に活物質担持量を測定した。
その結果を表１に併記した。 比較例２ 図１に示すような、乾燥炉内の所定位置に掛け渡された
ワイヤーを図示しない駆動手段により、無端チェーンと
同方向に同速度で駆動し、当該移動ワイヤーで電極シー
トＳを支持したことを除いては、実施例１と同様にし
て、ニッケル−水素二次電池に用いる正極を製造した。

【００２５】このとき、乾燥終了後の電極シート１０枚
に対して、実施例１と同様に活物質担持量を測定した。
その結果を表１に併記した。

【００２６】

【表１】 表１の結果から明らかなように、実施例１の電極シート
は、活物質担持量が多く、且つ、そのばらつき（最大値
−最小値）は小さい。すなわち、本発明のように、無端
チェーンと一体であり、かつ、電極シートとの接触面積
が小さい支持部材で電極シートを支持しながら搬送する
と、活物質ペースト層の掻き取りは少なくなり、活物質
合剤の所要の担持量を維持することができる。つまり、
本発明方法で得られた正極は、所望の容量を確保するこ
とができる。

【００２７】それに対し、比較例１の電極シートは、活
物質担持量は少なく、そのばらつき（最大値−最小値）
は大である。これは、電極シートを、従来のように、固
定されているワイヤーで支持しているので、ワイヤーと
活物質ペースト層が摺接してしまい、活物質ペースト層
が掻き取られ、所要の活物質合剤の担持量を維持するこ
とができなくなったためである。よって、比較例１によ
り得られた正極には、所望の容量を確保することができ
ないものが含まれてしまう。

【００２８】また、比較例２の電極シートは、比較例１
よりは良好な結果が得られているが、実施例１に比べる
と、活物質担持量は少なく、そのばらつき（最大値−最
小値）も大である。以上のように、本発明の電極シート
の搬送方法は、活物質ペースト層が掻き取られることを
抑えることができるので、電極の製造における乾燥炉内
の電極シートの搬送に好適に用いられる。

【００２９】尚、本実施例では、活物質ペーストを用い
たニッケル−水素二次電池の正極の製造についてのみ説
明したが、本発明方法は、他のアルカリ蓄電池の電極の
製造に適用しても構わない。また、本発明方法は、乾燥
工程における電極シートの搬送に限られるものではな
く、他の各工程間の電極シートの搬送に用いても構わな
い。つまり、本発明は、電極シートの搬送に広く適用す
ることができる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１の電極シートの搬送方法は、支
持部材が搬送手段に同期しているので、電極シートと支
持部材との位置関係は変わらず、電極シート表面の活物
質合剤層と支持部材とが摺接することはない。また、支
持部材は、電極シートを点接触状態で支持するので、電
極シートと支持部材との接触面積は極めて小さくなる。
よって、搬送途中で活物質合剤層が掻き取られることは
抑制され、活物質の担持量を所要の値に維持できる。そ
の結果、得られる電池は、設計通りの性能を確保するこ
とができる。

【００３１】請求項２の電極シートの搬送方法は、突起
を有する支持部材を備えた無端チェーンにより、電極シ
ートを点接触状態で支持しながら搬送する。このため、
電極シートと支持部材とが搬送にともない摺接すること
がないとともに、支持部材と活物質合剤層との接触面積
を極力小さくすることができる。よって、活物質の担持
量を所要の値に維持でき、得られる電池は、設計通りの
性能を確保することができる。この方法の場合、従来用
いられている搬送手段である無端チェーンに突起を有す
る支持部材を配設するだけで、活物質合剤が掻き取られ
ることを抑制できるので、比較的簡便に所望特性の電極
を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の電極シートの搬送手段の構成を示す斜視
図である。

【図２】本発明における電極シートの搬送手段の構成を
示す斜視図である。

【図３】本発明における電極シートの搬送手段の構成を
長手方向からみた平面図である。

【図４】本発明における電極シートの搬送手段の構成の
別の態様を長手方向からみた平面図である。

【符号の説明】

１０ 支持部材 １１ 突起（円錐状または角錐状） １２ 突起（半球状） Ｃ 無端チェーン Ｃ1 無端チェーンの側面 Ｓ 電極シート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 集電体シートに活物質合剤が充填塗布さ
   れて形成された電極シートを搬送手段に載置して搬送す
   る電極シートの搬送方法において、前記電極シートを前
   記搬送手段と同期して移動する支持部材で点接触状態に
   支持しながら搬送することを特徴とする電極シートの搬
   送方法。
2. 【請求項２】 前記搬送手段が無端チェーンであり、前
   記無端チェーンの少なくとも一方の側面に複数の支持部
   材が配設されており、該支持部材には前記電極シートと
   点接触する突起が設けられている請求項１の電極シート
   の搬送方法。