JPH08329954A - 電池用極板及びその製造方法 - Google Patents
電池用極板及びその製造方法Info
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- JPH08329954A JPH08329954A JP7131502A JP13150295A JPH08329954A JP H08329954 A JPH08329954 A JP H08329954A JP 7131502 A JP7131502 A JP 7131502A JP 13150295 A JP13150295 A JP 13150295A JP H08329954 A JPH08329954 A JP H08329954A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電池のサイクル寿命を延ばすことができ、短
絡防止を図ることができる三次元網目構造の発泡金属板
を集電体として用いる電池用極板を簡単に且つ低コスト
で得る。 【構成】 三次元網目構造の発泡金属板の厚み方向の両
側から発泡金属板の厚み方向の中央部に向かってペース
ト状活物質を発泡金属板に充填した後に、発泡金属板を
厚み方向に加圧圧縮する。これにより、発泡金属板の厚
み方向中央部に位置する細孔部２２ａが厚み方向両側に
位置する両側部に位置する細孔部２２ｂよりも大きく圧
縮する。
絡防止を図ることができる三次元網目構造の発泡金属板
を集電体として用いる電池用極板を簡単に且つ低コスト
で得る。 【構成】 三次元網目構造の発泡金属板の厚み方向の両
側から発泡金属板の厚み方向の中央部に向かってペース
ト状活物質を発泡金属板に充填した後に、発泡金属板を
厚み方向に加圧圧縮する。これにより、発泡金属板の厚
み方向中央部に位置する細孔部２２ａが厚み方向両側に
位置する両側部に位置する細孔部２２ｂよりも大きく圧
縮する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電池用極板及びその製造
方法に関するものであり、特に三次元網目構造の発泡金
属板を集電体として用いる電池用極板及びその製造方法
に関するものである。
方法に関するものであり、特に三次元網目構造の発泡金
属板を集電体として用いる電池用極板及びその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】密閉形アルカリ蓄電池等に用いられる電
池用極板として、多数の穴のあいた鋼板の縁を折り曲げ
た皿状のポケットを集電体として用いるポケット式極板
や、焼結基板に化学含浸によって水酸化ニッケル（活物
質）を充填した焼結式極板が知られている。ポケット式
極板は、簡単に製造できるという特徴を有しており、焼
結式極板は、電池性能及び信頼性が高いという特徴を有
している。近年、これらの極板の長所をそれぞれ取り入
れた極板として、三次元網目構造の発泡金属を集電体と
して用いた極板が提案された。この種の極板は、まずウ
レタン等の発泡プラスチックにニッケルをめっきした後
に発泡プラスチックを熱分解して発泡金属からなる三次
元網目状構造体を作る。そして、この三次元網目状構造
体に水酸化ニッケルを主成分とするペースト状活物質を
充填して活物質層を形成した後に厚み方向に加圧して完
成する。発泡金属を集電体として用いた場合、焼結式極
板と同様に集電体が三次元網目構造を有しているので、
ポケット式極板に比べて、集電性能及び活物質の保持性
能が向上するという利点がある。また発泡金属に直接ペ
ースト状活物質を充填して製造できるので、焼結式極板
に比べて製造が容易になるという利点がある。また、焼
結基板の多孔度が８０％程度であるのに対して、発泡金
属の多孔度は９０％を超えるため、活物質の充填量を増
やして、極板の容量を高めることができるという利点が
ある。しかしながら、焼結式極板では、集電体の厚み中
央部の穿孔板により、引っ張り強度を高く維持できるの
に対して、発泡金属を集電体として用いた極板では、引
っ張り強度が低く、電池を製造する工程において、集電
体の亀裂や切断による短絡が発生しやすいという問題が
あった。また、焼結式極板では、集電体に形成される細
孔の径が１０μｍ程度であり、活物質と集電体の骨格部
との距離を１０μｍ以内とすることができるのに対し
て、発泡金属の集電体に形成される細孔の径は焼結式極
板に比べて２０倍から１００倍程度大きい。そのため、
焼結式極板に比べて活物質と集電体の骨格部との距離が
長くなり、活物質の保持能力が低下して、電池の充放電
中に活物質が脱落しやすくなり、電池のサイクル寿命が
短かくなるという問題があった。そこで、特開平５−３
２５９８０号公報等に示されるように、発泡金属の厚み
方向の中央部付近に繊維状金属を配置して、集電体の引
っ張り強度を高めたり、集電体の活物質保持能力を高く
した極板が提案された。
池用極板として、多数の穴のあいた鋼板の縁を折り曲げ
た皿状のポケットを集電体として用いるポケット式極板
や、焼結基板に化学含浸によって水酸化ニッケル（活物
質）を充填した焼結式極板が知られている。ポケット式
極板は、簡単に製造できるという特徴を有しており、焼
結式極板は、電池性能及び信頼性が高いという特徴を有
している。近年、これらの極板の長所をそれぞれ取り入
れた極板として、三次元網目構造の発泡金属を集電体と
して用いた極板が提案された。この種の極板は、まずウ
レタン等の発泡プラスチックにニッケルをめっきした後
に発泡プラスチックを熱分解して発泡金属からなる三次
元網目状構造体を作る。そして、この三次元網目状構造
体に水酸化ニッケルを主成分とするペースト状活物質を
充填して活物質層を形成した後に厚み方向に加圧して完
成する。発泡金属を集電体として用いた場合、焼結式極
板と同様に集電体が三次元網目構造を有しているので、
ポケット式極板に比べて、集電性能及び活物質の保持性
能が向上するという利点がある。また発泡金属に直接ペ
ースト状活物質を充填して製造できるので、焼結式極板
に比べて製造が容易になるという利点がある。また、焼
結基板の多孔度が８０％程度であるのに対して、発泡金
属の多孔度は９０％を超えるため、活物質の充填量を増
やして、極板の容量を高めることができるという利点が
ある。しかしながら、焼結式極板では、集電体の厚み中
央部の穿孔板により、引っ張り強度を高く維持できるの
に対して、発泡金属を集電体として用いた極板では、引
っ張り強度が低く、電池を製造する工程において、集電
体の亀裂や切断による短絡が発生しやすいという問題が
あった。また、焼結式極板では、集電体に形成される細
孔の径が１０μｍ程度であり、活物質と集電体の骨格部
との距離を１０μｍ以内とすることができるのに対し
て、発泡金属の集電体に形成される細孔の径は焼結式極
板に比べて２０倍から１００倍程度大きい。そのため、
焼結式極板に比べて活物質と集電体の骨格部との距離が
長くなり、活物質の保持能力が低下して、電池の充放電
中に活物質が脱落しやすくなり、電池のサイクル寿命が
短かくなるという問題があった。そこで、特開平５−３
２５９８０号公報等に示されるように、発泡金属の厚み
方向の中央部付近に繊維状金属を配置して、集電体の引
っ張り強度を高めたり、集電体の活物質保持能力を高く
した極板が提案された。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の極板では、ニッケル等のメッキ工程を行う前に繊維状
金属を発泡ウレタン中に挟み込まなければならず、集電
体の製造が繁雑になる上、製造コストが高くなるという
問題があった。
の極板では、ニッケル等のメッキ工程を行う前に繊維状
金属を発泡ウレタン中に挟み込まなければならず、集電
体の製造が繁雑になる上、製造コストが高くなるという
問題があった。
【０００４】本発明の目的は、繊維状金属等の部材を用
いることなく発泡金属のみで電池のサイクル寿命を延ば
すことができる電池用極板を提供することにある。
いることなく発泡金属のみで電池のサイクル寿命を延ば
すことができる電池用極板を提供することにある。
【０００５】本発明の他の目的は、繊維状金属等の部材
を用いることなく発泡金属のみで電池の短絡防止を図る
ことができる電池用捲回形極板を提供することにある。
を用いることなく発泡金属のみで電池の短絡防止を図る
ことができる電池用捲回形極板を提供することにある。
【０００６】本発明の更に他の目的は、電池のサイクル
寿命を延ばすし、短絡防止を図ることができる電池用極
板を簡単に低コストで製造する方法を提供することにあ
る。
寿命を延ばすし、短絡防止を図ることができる電池用極
板を簡単に低コストで製造する方法を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、三次元網目構
造の発泡金属板からなる集電体に活物質が充填されてな
る電池用極板を対象にする。本発明では、厚み方向中央
部の骨格部の密度が厚み方向両側に位置する両側部の密
度より大きい。
造の発泡金属板からなる集電体に活物質が充填されてな
る電池用極板を対象にする。本発明では、厚み方向中央
部の骨格部の密度が厚み方向両側に位置する両側部の密
度より大きい。
【０００８】発泡金属板を厚み方向に加圧圧縮する電池
用極板では、発泡金属板を厚み方向中央部に位置する細
孔が厚み方向両側に位置する両側部に位置する細孔より
も厚み方向に大きく圧縮する。
用極板では、発泡金属板を厚み方向中央部に位置する細
孔が厚み方向両側に位置する両側部に位置する細孔より
も厚み方向に大きく圧縮する。
【０００９】この種の電池用極板を渦捲き状に捲回して
なる渦捲き形極板を有する捲回形電池では、電池用極板
を圧延により加圧圧縮し、圧延の圧延方向に捲回する。
発泡金属板の骨格部は圧延により圧延方向（加圧ローラ
を通過する方向）に伸びる。そのため、発泡金属板を圧
延方向に捲回すると、捲回による骨格部の剥がれを防止
して、電池の短絡を防止できる。
なる渦捲き形極板を有する捲回形電池では、電池用極板
を圧延により加圧圧縮し、圧延の圧延方向に捲回する。
発泡金属板の骨格部は圧延により圧延方向（加圧ローラ
を通過する方向）に伸びる。そのため、発泡金属板を圧
延方向に捲回すると、捲回による骨格部の剥がれを防止
して、電池の短絡を防止できる。
【００１０】本発明の電池用極板を製造するには、発泡
金属板の厚み方向両側から発泡金属板の厚み方向の中央
部に向かってペースト状活物質を発泡金属板に充填して
から、集電体を厚み方向に加圧圧縮する。このようにす
ると、ペースト状活物質を集電体に充填した際に、集電
体の厚み方向中央部にペースト状活物質が充填されない
空孔部分が多く形成される。この集電体を厚み方向に加
圧圧縮すると、厚み方向中央部にある集電体の骨格部
は、空孔部分を潰すように大きく潰れ、厚み方向両側部
にある集電体の骨格部は、充填されているペースト状活
物質により、あまり大きく潰れない。そのため、従来の
ように、繁雑な工程を行うことなく、厚み方向中央部の
骨格部の密度が厚み方向両側に位置する両側部の密度よ
り大きい極板を得ることができる。
金属板の厚み方向両側から発泡金属板の厚み方向の中央
部に向かってペースト状活物質を発泡金属板に充填して
から、集電体を厚み方向に加圧圧縮する。このようにす
ると、ペースト状活物質を集電体に充填した際に、集電
体の厚み方向中央部にペースト状活物質が充填されない
空孔部分が多く形成される。この集電体を厚み方向に加
圧圧縮すると、厚み方向中央部にある集電体の骨格部
は、空孔部分を潰すように大きく潰れ、厚み方向両側部
にある集電体の骨格部は、充填されているペースト状活
物質により、あまり大きく潰れない。そのため、従来の
ように、繁雑な工程を行うことなく、厚み方向中央部の
骨格部の密度が厚み方向両側に位置する両側部の密度よ
り大きい極板を得ることができる。
【００１１】
【作用】本発明のように、発泡金属板が厚み方向中央部
の骨格部の密度が厚み方向両側に位置する両側部の密度
より大きいと、集電体の厚み方向中央部は、厚み方向両
側部に比べて骨格部の占める体積が大きくなる。その結
果、厚み方向中央部の骨格部が集電体の補強部としての
役割を果たし、極板の強度が高くなる。そのため、極板
を捲回しても電池の短絡を少なくできる。また、厚み方
向中央部の細孔部が圧縮されて小さくなるため、電池に
充放電が繰り返されて活物質が膨脹収縮しても、厚み方
向中央部では、極板の厚みの変動が小さく、集電体の骨
格部と活物質との密着性が低下しない。そのため、厚み
方向中央部の活物質保持能力が高くなって、電池のサイ
クル寿命を延ばすことができる。本発明によれば、この
ように強度が高く、しかも電池のサイクル寿命を延ばす
ことができる極板を従来のように、繁雑な工程を行うこ
となく低コストで簡単に作ることができる。
の骨格部の密度が厚み方向両側に位置する両側部の密度
より大きいと、集電体の厚み方向中央部は、厚み方向両
側部に比べて骨格部の占める体積が大きくなる。その結
果、厚み方向中央部の骨格部が集電体の補強部としての
役割を果たし、極板の強度が高くなる。そのため、極板
を捲回しても電池の短絡を少なくできる。また、厚み方
向中央部の細孔部が圧縮されて小さくなるため、電池に
充放電が繰り返されて活物質が膨脹収縮しても、厚み方
向中央部では、極板の厚みの変動が小さく、集電体の骨
格部と活物質との密着性が低下しない。そのため、厚み
方向中央部の活物質保持能力が高くなって、電池のサイ
クル寿命を延ばすことができる。本発明によれば、この
ように強度が高く、しかも電池のサイクル寿命を延ばす
ことができる極板を従来のように、繁雑な工程を行うこ
となく低コストで簡単に作ることができる。
【００１２】
（実施例１）アルカリ蓄電池用捲回形正極板に適用した
本実施例の極板を次のようにして製造した。
本実施例の極板を次のようにして製造した。
【００１３】まず、住友電工株式会社がセルメットの商
品名で販売している多孔度９５％、厚み１．４mmの発泡
金属条からなる集電体材料を用意した。次に水１００ｇ
にメチルセルロースからなるバインダ３ｇを溶解させた
粘液を作った。そして、田中化学株式会社製の水酸化ニ
ッケル９０重量％と住友金属鉱山株式会社製のコバルト
粉末１０重量％を混合したものに前述の粘液を加え、こ
れを混練してペースト状活物質を作った。次に図１の概
略図に示す工程ラインにより連続して極板を作った。こ
こで図１の示す工程ラインについて説明する。まず、捲
出機１から捲き出された発泡金属条２は、充填装置３に
よりペースト状活物質が充填される。充填装置３は一対
のペースト状活物質充填槽４ａ，４ｂと第１の一対のロ
ーラ５ａ，５ｂと第２の一対のローラ６ａ，６ｂとから
構成されている。充填槽４ａ，４ｂは、発泡金属条２の
厚み方向の両側にそれぞれ配置されており、内部には前
述のペースト状活物質が充填されている。第１の一対の
ローラ５ａ，５ｂは充填槽４ａ，４ｂ内において、ペー
スト状活物質内に約下半部が浸漬するようにそれぞれ配
置されている。第１の一対のローラ５ａ，５ｂが回転す
ることにより、ローラ５ａ，５ｂの表面には、充填槽４
ａ，４ｂ内のペースト状活物質がそれぞれ付着する。第
２の一対のローラ６ａ，６ｂは、第１の一対のローラ５
ａ，５ｂとそれぞれ接触して回転し且つ発泡金属条２を
間に挟むように配置されている。第２の一対のローラ６
ａ，６ｂが回転することにより、ローラ６ａ，６ｂの表
面には、ローラ５ａ，５ｂの表面のペースト状活物質が
それぞれ付着する。そして、ローラ６ａ，６ｂの回転と
共に発泡金属条２がローラ６ａとローラ６ｂとの間を通
過して、ローラ６ａ，６ｂの表面のペースト状活物質は
発泡金属条２内に充填される。ローラ６ａとローラ６ｂ
との間の距離は、発泡金属条２の両側部から厚み方向中
央部に向かってペースト状活物質が少なく充填されるよ
うに設定されている。言い換えるならば、発泡金属条２
の厚み方向中央部にペースト状活物質が充填されない空
孔部分が多く形成されるように設定されている。本実施
例のように、一対のローラを２つ（第１の一対のローラ
５ａ，５ｂ、第２の一対のローラ６ａ，６ｂ）設けると
ペースト状活物質の塗着量の制御が容易になる。
品名で販売している多孔度９５％、厚み１．４mmの発泡
金属条からなる集電体材料を用意した。次に水１００ｇ
にメチルセルロースからなるバインダ３ｇを溶解させた
粘液を作った。そして、田中化学株式会社製の水酸化ニ
ッケル９０重量％と住友金属鉱山株式会社製のコバルト
粉末１０重量％を混合したものに前述の粘液を加え、こ
れを混練してペースト状活物質を作った。次に図１の概
略図に示す工程ラインにより連続して極板を作った。こ
こで図１の示す工程ラインについて説明する。まず、捲
出機１から捲き出された発泡金属条２は、充填装置３に
よりペースト状活物質が充填される。充填装置３は一対
のペースト状活物質充填槽４ａ，４ｂと第１の一対のロ
ーラ５ａ，５ｂと第２の一対のローラ６ａ，６ｂとから
構成されている。充填槽４ａ，４ｂは、発泡金属条２の
厚み方向の両側にそれぞれ配置されており、内部には前
述のペースト状活物質が充填されている。第１の一対の
ローラ５ａ，５ｂは充填槽４ａ，４ｂ内において、ペー
スト状活物質内に約下半部が浸漬するようにそれぞれ配
置されている。第１の一対のローラ５ａ，５ｂが回転す
ることにより、ローラ５ａ，５ｂの表面には、充填槽４
ａ，４ｂ内のペースト状活物質がそれぞれ付着する。第
２の一対のローラ６ａ，６ｂは、第１の一対のローラ５
ａ，５ｂとそれぞれ接触して回転し且つ発泡金属条２を
間に挟むように配置されている。第２の一対のローラ６
ａ，６ｂが回転することにより、ローラ６ａ，６ｂの表
面には、ローラ５ａ，５ｂの表面のペースト状活物質が
それぞれ付着する。そして、ローラ６ａ，６ｂの回転と
共に発泡金属条２がローラ６ａとローラ６ｂとの間を通
過して、ローラ６ａ，６ｂの表面のペースト状活物質は
発泡金属条２内に充填される。ローラ６ａとローラ６ｂ
との間の距離は、発泡金属条２の両側部から厚み方向中
央部に向かってペースト状活物質が少なく充填されるよ
うに設定されている。言い換えるならば、発泡金属条２
の厚み方向中央部にペースト状活物質が充填されない空
孔部分が多く形成されるように設定されている。本実施
例のように、一対のローラを２つ（第１の一対のローラ
５ａ，５ｂ、第２の一対のローラ６ａ，６ｂ）設けると
ペースト状活物質の塗着量の制御が容易になる。
【００１４】次に発泡金属条２は、表面に過剰に付着し
たペースト状活物質が一対のスリッタ７ａ，７ｂによっ
て掻き取られた後、一対の乾燥機８ａ，８ｂにより乾燥
される。その後、発泡金属条２は、プレス機９により厚
み方向に加圧圧縮される。プレス機９は第１の一対の加
圧ローラ１０ａ，１０ｂと第２の一対の加圧ローラ１１
ａ，１１ｂとから構成されている。第１の一対の加圧ロ
ーラ１０ａ，１０ｂは発泡金属条２を間に挟むように配
置されている。第１の一対の加圧ローラ１０ａ，１０ｂ
の間を発泡金属条２が通過すると、発泡金属条２は厚み
方向に加圧されて圧延される。これにより、発泡金属条
２には、第１段階の加圧圧縮が行なわれる。第２の一対
の加圧ローラ１１ａ，１１ｂは第１の一対の加圧ローラ
１０ａ，１０ｂと並ぶようにして発泡金属条２を間に挟
むように配置されている。第１段階の加圧圧縮を終えた
発泡金属条２が第２の一対の加圧ローラ１１ａ，１１ｂ
の間を通過すると発泡金属条２は更に厚み方向に加圧さ
れて圧延される。これにより、発泡金属条２には、第２
段階の加圧圧縮が行なわれる。本実施例では、第１段階
では比較的大きく圧縮し、第２段階では比較的小さく圧
縮する。２段階で加圧圧縮すると発泡金属条の厚み精度
が向上する。この圧延により、図２に示すように、活物
質２１が充填された細孔部２２は圧延方向を長径とする
いわゆる紡錘形になる。そして、活物質充填時に空孔部
分が多く形成された厚み方向中央部の細孔部２２ａは、
空孔部分を潰すように大きく圧縮され、活物質充填時に
ペースト状活物質が十分に充填された厚み方向両側部の
２２ｂは、あまり大きく圧縮されない。また厚み方向中
央部の骨格部２３ａの密度は厚み方向両側部の骨格部２
３ｂの密度より大きくなる。その後、プレス機９により
加圧圧縮を終えた発泡金属条２は捲取機１２により捲き
取られる。
たペースト状活物質が一対のスリッタ７ａ，７ｂによっ
て掻き取られた後、一対の乾燥機８ａ，８ｂにより乾燥
される。その後、発泡金属条２は、プレス機９により厚
み方向に加圧圧縮される。プレス機９は第１の一対の加
圧ローラ１０ａ，１０ｂと第２の一対の加圧ローラ１１
ａ，１１ｂとから構成されている。第１の一対の加圧ロ
ーラ１０ａ，１０ｂは発泡金属条２を間に挟むように配
置されている。第１の一対の加圧ローラ１０ａ，１０ｂ
の間を発泡金属条２が通過すると、発泡金属条２は厚み
方向に加圧されて圧延される。これにより、発泡金属条
２には、第１段階の加圧圧縮が行なわれる。第２の一対
の加圧ローラ１１ａ，１１ｂは第１の一対の加圧ローラ
１０ａ，１０ｂと並ぶようにして発泡金属条２を間に挟
むように配置されている。第１段階の加圧圧縮を終えた
発泡金属条２が第２の一対の加圧ローラ１１ａ，１１ｂ
の間を通過すると発泡金属条２は更に厚み方向に加圧さ
れて圧延される。これにより、発泡金属条２には、第２
段階の加圧圧縮が行なわれる。本実施例では、第１段階
では比較的大きく圧縮し、第２段階では比較的小さく圧
縮する。２段階で加圧圧縮すると発泡金属条の厚み精度
が向上する。この圧延により、図２に示すように、活物
質２１が充填された細孔部２２は圧延方向を長径とする
いわゆる紡錘形になる。そして、活物質充填時に空孔部
分が多く形成された厚み方向中央部の細孔部２２ａは、
空孔部分を潰すように大きく圧縮され、活物質充填時に
ペースト状活物質が十分に充填された厚み方向両側部の
２２ｂは、あまり大きく圧縮されない。また厚み方向中
央部の骨格部２３ａの密度は厚み方向両側部の骨格部２
３ｂの密度より大きくなる。その後、プレス機９により
加圧圧縮を終えた発泡金属条２は捲取機１２により捲き
取られる。
【００１５】このようにして作成された発泡金属条２を
図３（Ａ）の点線に示すように、加圧ローラ１０ａ，１
０ｂ及び加圧ローラ１１ａ，１１ｂによる圧延方向（極
板が工程ラインで流れる方向）ＡＡが長手方向になるよ
うに部分的に切断して本実施例の陽極板を完成した。
図３（Ａ）の点線に示すように、加圧ローラ１０ａ，１
０ｂ及び加圧ローラ１１ａ，１１ｂによる圧延方向（極
板が工程ラインで流れる方向）ＡＡが長手方向になるよ
うに部分的に切断して本実施例の陽極板を完成した。
【００１６】次に本実施例の陽極板とペースト式負極板
とをセパレータを介して積層した極板群を作った。そし
て図３（Ｂ）に示すように、陽極板の加圧ローラの圧延
方向ＡＡが捲回方向になるように極板群を捲回してから
これを電池缶内に配置してＡＡ型捲回式電池を完成し
た。
とをセパレータを介して積層した極板群を作った。そし
て図３（Ｂ）に示すように、陽極板の加圧ローラの圧延
方向ＡＡが捲回方向になるように極板群を捲回してから
これを電池缶内に配置してＡＡ型捲回式電池を完成し
た。
【００１７】（比較例１）本比較例の極板は、加圧ロー
ラによる圧延方向と直交する方向を捲回方向とする捲回
用正極板であり、正極板を形成する発泡金属条は実施例
１と同様にして製造した。
ラによる圧延方向と直交する方向を捲回方向とする捲回
用正極板であり、正極板を形成する発泡金属条は実施例
１と同様にして製造した。
【００１８】本比較例の極板は、発泡金属条を図４
（Ａ）の点線に示すように、加圧ローラ１０ａ，１０ｂ
及び加圧ローラ１１ａ，１１ｂの圧延方向（極板が工程
ラインで流れる方向）と直交する方向ＢＢが長手方向に
なるように部分的に切断して完成した。
（Ａ）の点線に示すように、加圧ローラ１０ａ，１０ｂ
及び加圧ローラ１１ａ，１１ｂの圧延方向（極板が工程
ラインで流れる方向）と直交する方向ＢＢが長手方向に
なるように部分的に切断して完成した。
【００１９】そして、本比較例の陽極板とペースト式負
極板とをセパレータを介して積層した極板群を作った。
そして図４（Ｂ）に示すように、陽極板の加圧ローラの
圧延方向と直交する方向ＢＢが捲回方向になるように極
板群を捲回してからこれを電池缶内に配置してＡＡ型捲
回式電池を完成した。
極板とをセパレータを介して積層した極板群を作った。
そして図４（Ｂ）に示すように、陽極板の加圧ローラの
圧延方向と直交する方向ＢＢが捲回方向になるように極
板群を捲回してからこれを電池缶内に配置してＡＡ型捲
回式電池を完成した。
【００２０】（比較例２）本比較例の陽極板は、図５の
概略図に示す従来の工程ラインにより連続して作った。
この工程ラインは本実施例の製造に用いた図１の工程ラ
インとペースト状活物質充填工程が異なっている。本工
程ラインでは、発泡金属条３２を直接ペースト状活物質
充填槽３３に浸漬して、発泡金属条３２にペースト状活
物質を充填した。この工程ラインでは、発泡金属条３２
内全体にほぼ均等にペースト状活物質が充填されるの
で、発泡金属条３２がプレス機９により厚み方向に加圧
圧縮されても、図６に示すように、細孔部３４は、厚み
方向中央部、両側部にかかわらず、ほぼ同じ形状を有し
ている。そして、本比較例の陽極板は実施例１と同様に
極板を加圧ローラの圧延方向が長手方向になるように部
分的に切断して作った。そして実施例１と同様に陽極板
の加圧ローラの圧延方向が捲回方向になるように極板群
を捲回してＡＡ型捲回式電池を完成した。
概略図に示す従来の工程ラインにより連続して作った。
この工程ラインは本実施例の製造に用いた図１の工程ラ
インとペースト状活物質充填工程が異なっている。本工
程ラインでは、発泡金属条３２を直接ペースト状活物質
充填槽３３に浸漬して、発泡金属条３２にペースト状活
物質を充填した。この工程ラインでは、発泡金属条３２
内全体にほぼ均等にペースト状活物質が充填されるの
で、発泡金属条３２がプレス機９により厚み方向に加圧
圧縮されても、図６に示すように、細孔部３４は、厚み
方向中央部、両側部にかかわらず、ほぼ同じ形状を有し
ている。そして、本比較例の陽極板は実施例１と同様に
極板を加圧ローラの圧延方向が長手方向になるように部
分的に切断して作った。そして実施例１と同様に陽極板
の加圧ローラの圧延方向が捲回方向になるように極板群
を捲回してＡＡ型捲回式電池を完成した。
【００２１】（比較例３）本比較例は、特開平５−３２
５９８０号公報に示されるように、発泡金属の厚み方向
の中央部付近に繊維状金属を配置した集電体を図５に示
す従来の工程ラインにより連続して作った。図７は本比
較例の陽極板の概略断面図である。本比較例の陽極板は
繊維状金属４０により、厚み方向の中央部の細孔部４２
ａは、両側部の細孔部４２ｂより体積が小さい。
５９８０号公報に示されるように、発泡金属の厚み方向
の中央部付近に繊維状金属を配置した集電体を図５に示
す従来の工程ラインにより連続して作った。図７は本比
較例の陽極板の概略断面図である。本比較例の陽極板は
繊維状金属４０により、厚み方向の中央部の細孔部４２
ａは、両側部の細孔部４２ｂより体積が小さい。
【００２２】本比較例の陽極板は実施例１と同様に極板
が加圧ローラの圧延方向が長手方向になるように部分的
に切断して作った。
が加圧ローラの圧延方向が長手方向になるように部分的
に切断して作った。
【００２３】そして実施例１と同様に陽極板の加圧ロー
ラの圧延方向が捲回方向になるように極板群を捲回して
ＡＡ型捲回式電池を完成した。
ラの圧延方向が捲回方向になるように極板群を捲回して
ＡＡ型捲回式電池を完成した。
【００２４】次に上記の各種の電池を用いて試験を行っ
た。
た。
【００２５】まず、各電池の製造コスト比率と電池作成
時における短絡発生率を調べた。表１はその結果を示し
ている。
時における短絡発生率を調べた。表１はその結果を示し
ている。
【００２６】
【表１】 本表において、製造コスト比率は実施例１の電池の製造
コストを１．０とした場合の各電池の製造コストの比率
である。また、短絡発生率はそれぞれ１０００個の電池
を作り、その中で電池作成時に短絡が生じた電池の数で
ある。本表より実施例１の電池は比較例３の電池に比べ
て、製造コストが低いのが分る。また実施例１の電池は
比較例１〜３の電池に比べて電池作成時における短絡が
少ないのが分る。実施例１の電池の短絡発生率が低いの
は、加圧圧縮された集電体の厚み方向中央部が極板の補
強材としての役割を果たし、極板の引っ張り強度が高く
なったためであると考えられる。
コストを１．０とした場合の各電池の製造コストの比率
である。また、短絡発生率はそれぞれ１０００個の電池
を作り、その中で電池作成時に短絡が生じた電池の数で
ある。本表より実施例１の電池は比較例３の電池に比べ
て、製造コストが低いのが分る。また実施例１の電池は
比較例１〜３の電池に比べて電池作成時における短絡が
少ないのが分る。実施例１の電池の短絡発生率が低いの
は、加圧圧縮された集電体の厚み方向中央部が極板の補
強材としての役割を果たし、極板の引っ張り強度が高く
なったためであると考えられる。
【００２７】次に各電池に、２５±３℃の周囲温度にお
いて１．０CmA で１５０％充電した後に１．０CmA で
１．０Ｖまで放電する充放電を繰り返して各電池のサイ
クル寿命特性を調べた。図８はその測定結果を示してい
る。本図より、実施例１の電池は、比較例１〜３の電池
に比べて、サイクル寿命が延びるのが分る。これは、実
施例１の極板は、中央部に穿孔板を有する焼結式極板の
ように、厚み方向両側部より厚み方向中央部の細孔が小
さくなっているためである。そのため、充放電による活
物質の膨脹収縮にもかかわらず、厚み方向中央部では、
厚みの変動が小さく、集電体の骨格部と活物質との密着
性が良好になるためであると考えられる。なお上記実施
例では、アルカリ蓄電池用正極板に本発明を適用した例
を示したが、本発明は、アルカリ蓄電池用カドミウム負
極板に適用しても構わない。また水素極板、亜鉛極板、
鉄極板、酸化水銀極板、炭素極板等の他の極板に本発明
を適用しても構わない。
いて１．０CmA で１５０％充電した後に１．０CmA で
１．０Ｖまで放電する充放電を繰り返して各電池のサイ
クル寿命特性を調べた。図８はその測定結果を示してい
る。本図より、実施例１の電池は、比較例１〜３の電池
に比べて、サイクル寿命が延びるのが分る。これは、実
施例１の極板は、中央部に穿孔板を有する焼結式極板の
ように、厚み方向両側部より厚み方向中央部の細孔が小
さくなっているためである。そのため、充放電による活
物質の膨脹収縮にもかかわらず、厚み方向中央部では、
厚みの変動が小さく、集電体の骨格部と活物質との密着
性が良好になるためであると考えられる。なお上記実施
例では、アルカリ蓄電池用正極板に本発明を適用した例
を示したが、本発明は、アルカリ蓄電池用カドミウム負
極板に適用しても構わない。また水素極板、亜鉛極板、
鉄極板、酸化水銀極板、炭素極板等の他の極板に本発明
を適用しても構わない。
【００２８】以下、明細書に記載した複数の発明の中で
いくつかの発明についてその構成を示す。
いくつかの発明についてその構成を示す。
【００２９】（１） ペースト状活物質を付着した一対
のローラの間に三次元網目構造の発泡金属条を通過させ
て前記発泡金属条の厚み方向両側から前記発泡金属条の
厚み方向中央部に向かって前記ペースト状活物質の充填
量が少なくなるように、ペースト状活物質を充填した後
に、前記発泡金属条を一対の加圧ローラで圧延して厚み
方向に加圧圧縮し、アルカリ蓄電池用陽極板を製造する
アルカリ蓄電池用陽極板の製造方法。
のローラの間に三次元網目構造の発泡金属条を通過させ
て前記発泡金属条の厚み方向両側から前記発泡金属条の
厚み方向中央部に向かって前記ペースト状活物質の充填
量が少なくなるように、ペースト状活物質を充填した後
に、前記発泡金属条を一対の加圧ローラで圧延して厚み
方向に加圧圧縮し、アルカリ蓄電池用陽極板を製造する
アルカリ蓄電池用陽極板の製造方法。
【００３０】（２） ペースト状活物質充填装置により
三次元網目構造の発泡金属条にペースト状活物質を充填
した後に、前記発泡金属条を一対の加圧ローラで圧延し
て厚み方向に加圧圧縮して電池用極板を製造する電池用
極板製造装置において、前記ペースト状活物質充填装置
は、一対のペースト状活物質充填槽と第１の一対のロー
ラと第２の一対のローラとからなり、前記一対のペース
ト状活物質充填槽には、ペースト状活物質がそれぞれ充
填されており、前記第１の一対のローラは、ペースト状
活物質充填槽内に、ペースト状活物質内に部分的に浸漬
するようにそれぞれ配置されており、前記第２の一対の
ローラは、前記第１の一対のローラとそれぞれ接触して
回転し且つ前記発泡金属条を間に挟むように配置されて
おり、前記第２の一対のローラの間の距離は、前記発泡
金属条の厚み方向両側から厚み方向中央部に向かってペ
ースト状活物質が少なく充填されるように設定されてい
ることを特徴とする電池用極板製造装置。
三次元網目構造の発泡金属条にペースト状活物質を充填
した後に、前記発泡金属条を一対の加圧ローラで圧延し
て厚み方向に加圧圧縮して電池用極板を製造する電池用
極板製造装置において、前記ペースト状活物質充填装置
は、一対のペースト状活物質充填槽と第１の一対のロー
ラと第２の一対のローラとからなり、前記一対のペース
ト状活物質充填槽には、ペースト状活物質がそれぞれ充
填されており、前記第１の一対のローラは、ペースト状
活物質充填槽内に、ペースト状活物質内に部分的に浸漬
するようにそれぞれ配置されており、前記第２の一対の
ローラは、前記第１の一対のローラとそれぞれ接触して
回転し且つ前記発泡金属条を間に挟むように配置されて
おり、前記第２の一対のローラの間の距離は、前記発泡
金属条の厚み方向両側から厚み方向中央部に向かってペ
ースト状活物質が少なく充填されるように設定されてい
ることを特徴とする電池用極板製造装置。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、発泡金属板は、厚み方
向中央部の骨格部の密度が厚み方向両側に位置する両側
部の密度より大きいので、厚み方向中央部の骨格部が集
電体の補強部としての役割を果たし、極板の強度が高く
なる。そのため、極板を捲回しても電池の短絡を少なく
できる。また、厚み方向中央部の細孔部が圧縮されて小
さくなるため、厚み方向中央部の活物質保持能力が高く
なって、電池のサイクル寿命を延ばすことができる。本
発明によれば、このように強度が高く、しかも電池のサ
イクル寿命を延ばすことができる極板を従来のように、
繁雑な工程を行うことなく低コストで簡単に作ることが
できる。
向中央部の骨格部の密度が厚み方向両側に位置する両側
部の密度より大きいので、厚み方向中央部の骨格部が集
電体の補強部としての役割を果たし、極板の強度が高く
なる。そのため、極板を捲回しても電池の短絡を少なく
できる。また、厚み方向中央部の細孔部が圧縮されて小
さくなるため、厚み方向中央部の活物質保持能力が高く
なって、電池のサイクル寿命を延ばすことができる。本
発明によれば、このように強度が高く、しかも電池のサ
イクル寿命を延ばすことができる極板を従来のように、
繁雑な工程を行うことなく低コストで簡単に作ることが
できる。
【図１】 本実施例の極板を製造する工程ラインの概略
図である。
図である。
【図２】 本実施例の極板の概略断面図である。
【図３】 （Ａ）は試験に用いた極板の切断の態様を示
す図である。（Ｂ）は試験に用いた極板の捲回の態様を
示す図である。
す図である。（Ｂ）は試験に用いた極板の捲回の態様を
示す図である。
【図４】 （Ａ）は試験に用いた極板の切断の態様を示
す図である。（Ｂ）は試験に用いた極板の捲回の態様を
示す図である。
す図である。（Ｂ）は試験に用いた極板の捲回の態様を
示す図である。
【図５】 比較例の極板を製造する工程ラインの概略図
である。
である。
【図６】 比較例の極板の概略断面図である。
【図７】 他の比較例の極板の概略断面図である。
【図８】 試験に用いた電池のサイクル寿命特性を示す
図である。
図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 三次元網目構造の発泡金属板からなる集
電体に活物質が充填されてなる電池用極板において、 前記発泡金属板は厚み方向中央部の骨格部の密度が厚み
方向両側に位置する両側部の密度より大きいことを特徴
とする電池用極板。 - 【請求項２】 三次元網目構造の発泡金属板からなる集
電体に活物質が充填され、 前記発泡金属板が厚み方向に加圧圧縮されてなる電池用
極板において、 前記発泡金属板は厚み方向中央部に位置する細孔が厚み
方向両側に位置する両側部に位置する細孔よりも厚み方
向に大きく圧縮されていることを特徴とする電池用極
板。 - 【請求項３】 請求項２に記載の電池用極板を渦捲き状
に捲回してなる渦捲き形極板を有する捲回形電池におい
て、 前記電池用極板は圧延により加圧圧縮され且つ前記圧延
の圧延方向に捲回されていることを特徴とする捲回形電
池。 - 【請求項４】 三次元網目構造の発泡金属板からなる集
電体にペースト状活物質を充填した後に前記発泡金属板
を厚み方向に加圧圧縮して電池用極板を製造する方法に
おいて、 前記発泡金属板の厚み方向の両側から前記発泡金属板の
厚み方向の中央部に向かって前記ペースト状活物質を前
記発泡金属板に充填することを特徴とする電池用極板の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7131502A JPH08329954A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 電池用極板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7131502A JPH08329954A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 電池用極板及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08329954A true JPH08329954A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15059523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7131502A Abandoned JPH08329954A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 電池用極板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08329954A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999038221A1 (en) * | 1998-01-23 | 1999-07-29 | Eltech Systems Corporation | Metal foam support, electrode and method of making same |
| KR101373723B1 (ko) * | 2013-07-23 | 2014-03-13 | 주식회사 비츠로셀 | 리튬일차전지의 양극 제조방법 |
| JP2015191702A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | プライムアースＥｖエナジー株式会社 | 電池用正極板、アルカリ蓄電池、及び電池用正極板の製造方法 |
| CN111370705A (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-03 | 本田技研工业株式会社 | 固体电池用电极及固体电池 |
| EP3809490A1 (en) | 2019-10-15 | 2021-04-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode for lithium ion secondary batteries and lithium ion secondary battery |
| EP3809491A1 (en) | 2019-10-15 | 2021-04-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode for lithium ion secondary batteries and lithium ion secondary battery |
| EP3866221A1 (en) | 2020-02-14 | 2021-08-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Lithium-ion secondary battery electrode and lithium-ion secondary battery |
| EP3869596A1 (en) | 2020-02-18 | 2021-08-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode for lithium ion secondary batteries and lithium ion secondary battery |
| EP3879598A1 (en) | 2020-03-13 | 2021-09-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery |
| US20220200009A1 (en) * | 2020-12-17 | 2022-06-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Secondary battery electrode |
| EP4033563A2 (en) | 2021-01-22 | 2022-07-27 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode and electricity storage device |
| EP4037011A1 (en) | 2021-02-01 | 2022-08-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode and electricity storage device |
| US11735799B2 (en) | 2020-03-23 | 2023-08-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Lithium ion secondary battery |
-
1995
- 1995-05-30 JP JP7131502A patent/JPH08329954A/ja not_active Abandoned
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999038221A1 (en) * | 1998-01-23 | 1999-07-29 | Eltech Systems Corporation | Metal foam support, electrode and method of making same |
| KR101373723B1 (ko) * | 2013-07-23 | 2014-03-13 | 주식회사 비츠로셀 | 리튬일차전지의 양극 제조방법 |
| JP2015191702A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | プライムアースＥｖエナジー株式会社 | 電池用正極板、アルカリ蓄電池、及び電池用正極板の製造方法 |
| CN111370705B (zh) * | 2018-12-26 | 2023-07-14 | 本田技研工业株式会社 | 固体电池用电极及固体电池 |
| CN111370705A (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-03 | 本田技研工业株式会社 | 固体电池用电极及固体电池 |
| EP3809490A1 (en) | 2019-10-15 | 2021-04-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode for lithium ion secondary batteries and lithium ion secondary battery |
| EP3809491A1 (en) | 2019-10-15 | 2021-04-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode for lithium ion secondary batteries and lithium ion secondary battery |
| EP3866221A1 (en) | 2020-02-14 | 2021-08-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Lithium-ion secondary battery electrode and lithium-ion secondary battery |
| EP3869596A1 (en) | 2020-02-18 | 2021-08-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode for lithium ion secondary batteries and lithium ion secondary battery |
| EP3879598A1 (en) | 2020-03-13 | 2021-09-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery |
| US11735799B2 (en) | 2020-03-23 | 2023-08-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Lithium ion secondary battery |
| US20220200009A1 (en) * | 2020-12-17 | 2022-06-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Secondary battery electrode |
| EP4033563A2 (en) | 2021-01-22 | 2022-07-27 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode and electricity storage device |
| EP4037011A1 (en) | 2021-02-01 | 2022-08-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Electrode and electricity storage device |
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