JPH10223219A - 電池用電極の製造法およびアルカリ蓄電池 - Google Patents

電池用電極の製造法およびアルカリ蓄電池

Info

Publication number
JPH10223219A
JPH10223219A JP9026479A JP2647997A JPH10223219A JP H10223219 A JPH10223219 A JP H10223219A JP 9026479 A JP9026479 A JP 9026479A JP 2647997 A JP2647997 A JP 2647997A JP H10223219 A JPH10223219 A JP H10223219A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
active material
electrode
metal body
porous metal
filled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9026479A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3412437B2 (ja
Inventor
Hiroshi Watanabe
浩志 渡邉
Manabu Nara
学 奈良
Sadaaki Yokoo
定顕 横尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP02647997A priority Critical patent/JP3412437B2/ja
Publication of JPH10223219A publication Critical patent/JPH10223219A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3412437B2 publication Critical patent/JP3412437B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 三次元的に連なった空間を有する帯状の金属
多孔体の空間部に活物質を均一に充填し、活物質充填量
のバラツキの少ない電池用電極を提供する。 【解決手段】 三次元的に連なった空間を有する帯状の
金属多孔体1の少なくとも一方の端縁の一部に、所定の
間隔をおいて表裏両面から加圧して圧縮部3を厚みの中
央に設けた後、この金属多孔体1の片面を支持して、こ
れを移動させつつ、金属多孔体1の反対面に接近させた
この多孔体の幅とほぼ同じ開口長さのノズル2から水酸
化ニッケル主体のペースト状混練物を吐出して金属多孔
体1の空間内部に充填して電極Aを構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ蓄電池に
関するもので、特に三次元的に連なった空間を有する金
属多孔体の空間内部に活物質を充填した電池用電極の改
良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】各種の電気機器の開発と実用化にともな
って、その電源には充放電可能な小型二次電池が広く普
及してきている。この小型二次電池としては、ニッケル
−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池などのアル
カリ蓄電池が代表的であり、これらの電池は、さらなる
高容量化が要望されている。
【0003】このようなアルカリ蓄電池用電極には、ペ
ースト式電極と、焼結式電極と、ポケット式電極とがあ
る。近年、アルカリ蓄電池用正極は、特に高容量の期待
できるペースト式電極が採用されており、その新しい製
法としては、三次元的に連なる空間部を有するスポンジ
状金属多孔体からなる基体にぺースト状混練物を充填す
る方法が多用されている。
【0004】この金属多孔体は多孔度95%程度、空間
部の孔径は最大数百μmにも及ぶことから、ペースト状
活物質あるいは活物質粉末を直接充填することが可能で
あり、簡単な工程で電極を製造できる。
【0005】このようなペースト式電極の製造法は、三
次元的に連なった空間を有する帯状の金属多孔体の一方
の面の少なくとも一方の端縁の一部に、加圧して圧縮部
を所定の間隔をおいて設けた後に、この金属多孔体の一
方の面を支持して、これを移動させつつ、この金属多孔
体の反対面に接近させた金属多孔体の幅とほぼ同じ開口
長さのノズルから活物質を主体としたペースト状混練物
を吐出して金属多孔体の内部に充填している。この場
合、金属多孔体の圧縮部は加圧によってほぼ無孔状態に
なっており、この圧縮部には活物質が充填されていな
い。そしてこの電極を所定の寸法に切断し、この圧縮部
にリード片の一端をスポット溶接して、例えば正極板を
構成する方法をとっていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成方法では、金属多孔体の一方の面の一部に加圧され
た圧縮部を設け、これとは反対側から活物質を充填する
際に、この圧縮部が障壁となり充填される活物質は跳ね
返されて、圧縮部に臨んだ凹部の切り口から多孔体の空
間部に入り込むので、この圧縮部に臨む凹部の近辺は他
の部分よりも活物質の充填量が多くなってしまう。
【0007】これとは逆に金属多孔体の一方の面の一部
に加圧された圧縮部を設け、これと同じ側から活物質を
充填すると、この圧縮部はほぼ無孔であり活物質は跳ね
返され、ほとんど充填できないとともに圧縮部に臨んだ
凹部の切り口からはその周囲より充填圧力で押された活
物質が外に逃げてしまう。その結果、金属多孔体の圧縮
部下側近辺は他の部分よりも活物質の充填量が少なくな
ってしまう。
【0008】このように、電池の放電容量に最も関与す
る活物質の充填量がリード片の一端を接続する圧縮部近
辺の凹部に臨んだ多孔体部分において、他の部分とは差
を生じてバラツクという大きな問題があった。
【0009】本発明は、上記の課題を解決し、金属多孔
体に活物質を均一に充填した電極を構成し、その電極を
使用してアルカリ蓄電池を構成することによって電池の
放電容量のバラツキの少ないアルカリ蓄電池を提供する
ことを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、三次元的に連なった空間を有する帯状の金
属多孔体の少なくとも一方の端縁の一部に、所定の間隔
をおいて表裏両面から加圧して圧縮部を厚みの中央に設
けた後、この金属多孔体の片面を支持して、これを移動
させつつ、前記金属多孔体の反対面に接近させた前記金
属多孔体の幅とほぼ同じ開口長さのノズルから活物質を
主体としたペースト状混練物を吐出して前記金属多孔体
の空間内部に充填する電池用電極の製造法であり、この
電極の帯状の金属多孔体の圧縮部は、少なくとも一方の
端縁の一部に所定の間隔をおいて設けられているものと
した。
【0011】そして、上記で構成した電極を所定の寸法
に切断して、この電極の圧縮部にリード片の一端を接続
して、例えば正極板とし、これと負極板とセパレータと
からなる渦巻状極板群を構成してアルカリ蓄電池とした
ものである。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、三次元的に連なった空間を有する帯状の金属多孔体
の少なくとも一方の端縁の一部に、所定の間隔をおいて
表裏両面から加圧して圧縮部を厚みの中央に設けた後、
この金属多孔体の片面を支持して、これを移動させつ
つ、前記金属多孔体の反対面に接近させた前記金属多孔
体の幅とほぼ同じ開口長さのノズルから活物質を主体と
したペースト状混練物を吐出して前記金属多孔体の空間
内部に充填する電池用電極の製造法であって、この電極
の帯状の金属多孔体の圧縮部は、少なくとも一方の端縁
の一部に、所定の間隔をおいて設けたものである。
【0013】この場合、金属多孔体の圧縮部は厚みの中
央に設けられているので、この金属多孔体に活物質を片
面から充填する場合、活物質を充填する側の面では、こ
の圧縮部がほぼ無孔であるために活物質は跳ね返され、
圧縮部に臨んだ凹部の切り口から多孔体内部に入り込
む。このため、圧縮部近辺の凹部に臨んだ多孔体の充填
量は、周囲のそれより多くなる。一方活物質を充填する
側の面と反対の面では圧縮部で遮ぎられてその下側には
活物質が入り込まないが、圧縮部に臨んだ凹部の切り口
部分には、凹部周囲の多孔体空間に充填された活物質が
後続の活物質の充填圧力により押し込まれ、この部分に
も活物質が充填される。したがって、圧縮部に臨む凹部
の切り口近辺では、活物質の充填量が増減して全体とて
バラツキを打ち消し合い、活物質を均一に充填すること
ができる。その結果、電極全体は活物質が均一に充填で
きる。
【0014】請求項3に記載の発明は、三次元的に連な
った空間を有する金属多孔体の空間の大部分に活物質が
充填されていて、その一方の面には活物質充填部に連な
った薄い金属部分があり、その端縁の一部には厚みの中
央に位置した圧縮部分が設けられていて、この圧縮部分
にリード片の一端が接続された帯状の正極板と、帯状の
負極板と、セパレータとからなる渦巻状極板群を備えた
アルカリ蓄電池であり、正極板端縁の一部には、厚みの
中央に圧縮部分が設けられているので、上記の理由から
正極板は活物質が均一に充填される。そして、この正極
板を用いてアルカリ蓄電池を構成したので、その電池の
放電容量のバラツキも少なくできる。
【0015】請求項4に記載の発明は、正極板端縁の一
部に設けられた圧縮部分の、活物質が充填されていない
薄い金属部分の面側に、リード片の一端が接続したもの
であり、リード片が薄い金属部分と接近あるいは連結す
ることによって、この薄い金属部分が正極全体の導電部
の役割をなすので、より大きな電流を取り出すことがで
きる。
【0016】
【実施例】次に、本発明の具体例を説明する。
【0017】水酸化ニッケル100重量部に対して、コ
バルト酸化物粉末15重量部を加えて粉末混合し、これ
らに水を全ペーストに占める比率が25重量%となるよ
うに加え練合して活物質ペーストを作製した。
【0018】図1に示すように、幅60mm、厚さ3.
0mm、多孔度98%、平均孔径200μmの帯状の三
次元的に連なった空間を有する金属多孔体1の片面に、
これと対向して長さ60mmのノズル2を配置した。予
め金属多孔体1の端縁の一部には、表裏両面から同じ圧
力で加圧された、幅8mm、長さ7mm、厚み0.2m
mの圧縮部3を厚みの中央に設けた。この圧縮部3は、
金属多孔体1の端縁に110mm毎に設けた。
【0019】この帯状金属多孔体1の片面(下面)を支
持して、これをその長さ方向に7m/分の速度で移動さ
せながら活物質ペーストをノズル2より10g/秒の吐
出速度で金属多孔体1の空間部に充填した。このときの
金属多孔体1とノズル2の間隔は0.1mmとした。こ
の活物質ペーストの充填された金属多孔体1は、厚さが
3mmから1mmまで加圧され、圧縮部3が長さ方向の
中央に位置するように、長さ110mm、幅60mmに
切断して作製した電極を本発明の実施例による電極Aと
し、その断面図を図2に示す。図2に示すように電極A
は、活物質の充填された部分aと活物質の充填されてい
ない薄い金属部分bとからなっている。
【0020】比較のため、予め金属多孔体の端縁の一部
に活物質充填面と同じ側に加圧圧縮部とこれに臨んだ凹
部を設け、上記と同じ方法で活物質ペーストを金属多孔
体に充填して切断し、作製した電極を比較例の電極Bと
した。
【0021】この電極A,Bを100枚作製し、それぞ
れの活物質充填量のバラツキを調べたところ、(表1)
の結果を得た。
【0022】
【表1】
【0023】この(表1)から明らかなように、実施例
では活物質充填量のバラツキが1.0%と少ないが、比
較例では充填量のバラツキが4.0%と、実施例よりも
3.0%大きい。
【0024】この場合、比較例では、予め金属多孔体の
端縁の一部に充填面と同じ側に加圧圧縮部が設けられて
おり、この金属多孔体の空間部に活物質を充填すると、
この圧縮部はほぼ無孔であり活物質は充填できなく、跳
ね返されて外へ逃げてしまう。その結果、金属多孔体の
圧縮部に臨んだ凹部の近辺は、周囲よりも活物質の充填
量が少なくなるので、電極全体としての活物質充填量は
バラツキが多くなる。
【0025】実施例では、予め金属多孔体の端縁の一部
に表裏両面から加圧して圧縮部を厚みの中央に設けてあ
るので、この金属多孔体の空間部に活物質を充填する
と、活物質を充填する側の面では、この圧縮部がほぼ無
孔で活物質はこの圧縮部に充填できず、跳ね返されて圧
縮部に臨んだ凹部の切り口から多孔体内に入り込む。し
たがって、多孔体の上半分における圧縮部近辺の活物質
の充填量は、周囲よりも多くなる。しかし、その一方
で、活物質を充填する側の面と反対の面では圧縮部が障
壁となり活物質を跳ね返し、多孔体の厚みの下半分にお
ける圧縮部近辺の活物質充填量は周囲よりも少ないが、
圧縮部に臨んだ凹部の切り口部分には、その周囲より充
填圧力で押された圧縮部近辺では、充填面(上半分)と
その反対面(下半分)との活物質の充填量の増減によっ
てバラツキが打ち消し合われるので、結果的に均一に近
い状態で活物質が充填されることになり、電極の活物質
充填量はバラツキが少なくなる。
【0026】次に上記で作製した電極Aを正極4Aと
し、圧縮部3に幅3mm、長さ10mm、厚み0.15
mmリード片5の一端を圧縮部3の活物質が充填されて
いない薄い金属部分bの面側にスポット溶接した。この
正極4Aの正面図を図3に示し、その断面図を図4に示
す。
【0027】この正極4Aと水素吸蔵合金負極6と、こ
の両者間にポリプロピレン製セパレータ7を介して渦巻
状に巻回して構成した極板群を金属製電池ケース8の内
部に挿入し、アルカリ電解液を所定量注入した後、ケー
ス8上部を正極端子を兼ねた封口板9で密閉して、ロン
グAサイズ(外径16.5mm、高さ66.0mm)の
本発明の実施例におけるニッケル−水素蓄電池(公称容
量3300mAh)を10個構成した。この電池の構成
図を図5に示す。
【0028】比較例のために、比較例の電極Bを正極4
Bとして用いた以外は、本発明の実施例と同じ構成とし
た電池を比較例の電池として、10個構成した。
【0029】本発明の実施例と比較例の電池各10個を
3300mAの電流値で電池電圧が1.0Vまで放電し
たときの平均放電電圧曲線を図6に示し、また(表2)
にそれぞれの電池の放電容量のバラツキを示す。
【0030】
【表2】
【0031】図6に示すように、実施例の電池の平均放
電容量は3300mAh、比較例の電池のそれは320
0mAhであり、実施例の方が比較例よりも放電容量が
大きいことがわかる。また、(表2)に示すように、実
施例の放電容量バラツキは、比較例よりも4.2%も少
なくなっていることがわかる。
【0032】これは、実施例の電池では、活物質充填量
のバラツキの少ない正極4Aを用いているので放電容量
も(表2)に示すようにバラツキが1.1%と少なく、
また平均放電容量も公称容量どおり3300mAhの容
量が出ているが、比較例では、正極4Bを用いたため
に、特に電池の放電に関与するリード片の接続された正
極4Bの圧縮部に臨む凹部近辺がその周辺部分よりも活
物質の充填量が少なく、かつバラツキが大きくなってい
るので、比較例の電池の平均放電容量は公称容量よりも
100mAh低く、またそのバラツキも5.3%と実施
例よりも大きくなったものである。
【0033】
【発明の効果】以上のように本発明の電極の製造法によ
れば、三次元的に連続した空間部を有する金属多孔体に
活物質を均一に充填した電極を構成でき、その電極を使
用してアルカリ蓄電池を構成することにより、放電容量
のバラツキの少ないアルカリ蓄電池を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における電極の活物質充填状態
を示す図
【図2】同電極の断面図
【図3】同リード片の一端を溶接した正極の正面図
【図4】同正極の断面図
【図5】同ニッケル−水素蓄電池の構成図
【図6】同電池の平均放電曲線を示す図
【符号の説明】
1 三次元的に連なった空間を有する金属多孔体 2 ノズル 3 圧縮部 4 正極 5 リード片 6 水素吸蔵合金負極 7 セパレータ 8 電池ケース 9 封口板

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】三次元的に連なった空間を有する帯状の金
    属多孔体の少なくとも一方の端縁の一部に、所定の間隔
    をおいて表裏両面から加圧して圧縮部を厚みの中央に設
    けた後、この金属多孔体の片面を支持して、これを移動
    させつつ、前記金属多孔体の反対面に接近させた前記金
    属多孔体の幅とほぼ同じ開口長さのノズルから活物質を
    主体としたペースト状混練物を吐出して前記金属多孔体
    の空間内部に充填する電池用電極の製造法。
  2. 【請求項2】金属多孔体の空間内部に活物質が充填され
    た電極をプレスして厚みを調整した後に所定の寸法に切
    断し、その端縁の一部に設けられた圧縮部にリード片の
    一端を接続する請求項1記載の電池用電極の製造法。
  3. 【請求項3】三次元的に連なった空間を有する金属多孔
    体の空間の大部分に活物質が充填されていて、その一方
    の面には活物質充填部に連なった薄い金属部分があり、
    その端縁の一部には厚みの中央に位置した圧縮部分が設
    けられていて、この圧縮部分にリード片の一端が接続さ
    れた帯状の正極板と、帯状の負極板と、セパレータとか
    らなる渦巻状極板群を備えたアルカリ蓄電池。
  4. 【請求項4】正極板の端縁の一部に設けられた圧縮部分
    の、活物質が充填されていない薄い金属部分の面側に、
    リード片の一端が接続されている請求項3記載のアルカ
    リ蓄電池。
JP02647997A 1997-02-10 1997-02-10 アルカリ蓄電池 Expired - Fee Related JP3412437B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02647997A JP3412437B2 (ja) 1997-02-10 1997-02-10 アルカリ蓄電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02647997A JP3412437B2 (ja) 1997-02-10 1997-02-10 アルカリ蓄電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10223219A true JPH10223219A (ja) 1998-08-21
JP3412437B2 JP3412437B2 (ja) 2003-06-03

Family

ID=12194645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02647997A Expired - Fee Related JP3412437B2 (ja) 1997-02-10 1997-02-10 アルカリ蓄電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3412437B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002003487A1 (fr) * 2000-07-03 2002-01-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Procede de production d'une plaque d'accumulateur
JP2009004142A (ja) * 2007-06-20 2009-01-08 Panasonic Corp 二次電池用電極の製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5274841A (en) * 1975-12-19 1977-06-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of manufacturing sintered electrode
JPH0927342A (ja) * 1995-05-09 1997-01-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 円筒型電池
JPH0982332A (ja) * 1995-09-12 1997-03-28 Furukawa Battery Co Ltd:The 電池用極板並びにその製造法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5274841A (en) * 1975-12-19 1977-06-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of manufacturing sintered electrode
JPH0927342A (ja) * 1995-05-09 1997-01-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 円筒型電池
JPH0982332A (ja) * 1995-09-12 1997-03-28 Furukawa Battery Co Ltd:The 電池用極板並びにその製造法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002003487A1 (fr) * 2000-07-03 2002-01-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Procede de production d'une plaque d'accumulateur
US6857171B2 (en) 2000-07-03 2005-02-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for producing plate of battery
JP2009004142A (ja) * 2007-06-20 2009-01-08 Panasonic Corp 二次電池用電極の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3412437B2 (ja) 2003-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007537573A (ja) アルカリ電池におけるエネルギー、電力及び費用のバランスをとった埋め込み型の電極構造
JPS6161230B2 (ja)
US4783384A (en) Electrochemical cell
JPS62139251A (ja) 電池
CN1171344C (zh) 圆筒形碱性蓄电池
JP2002198055A (ja) 電池用ペースト式薄型電極、その製造方法及び二次電池
JP4772185B2 (ja) アルカリ蓄電池用正極板およびその製造方法ならびにそれを用いたアルカリ蓄電池
JP4498772B2 (ja) アルカリ蓄電池とその製造法
JP3412437B2 (ja) アルカリ蓄電池
JP3649909B2 (ja) 電池
JP4152084B2 (ja) 角型アルカリ蓄電池
JP3849478B2 (ja) アルカリ蓄電池およびその製造方法
JPS62136759A (ja) 電池用電極の製造法
JP3738125B2 (ja) 非焼結式電極を用いたアルカリ蓄電池およびその製造方法
JPH11144715A (ja) 二次電池の電極製造方法
JP3424482B2 (ja) アルカリ蓄電池
JP2002175833A (ja) アルカリ二次電池
JP3893856B2 (ja) 角型アルカリ蓄電池
KR100276634B1 (ko) 알칼리 전지용 금속 수소화물 전극 및 그 제조 방법
JP3857751B2 (ja) 非焼結式極板を有する電池
JP3567021B2 (ja) アルカリ二次電池
JPH11162447A (ja) 渦巻状電極体を備えた円筒状電池およびその製造方法
WO2021192978A1 (ja) アルカリ蓄電池
JPH10247493A (ja) 電池用電極の製造法及びアルカリ蓄電池
JPH1064533A (ja) 二次電池用電極とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees