JPH11213991A - Manufacture of electrode for winding battery - Google Patents

Manufacture of electrode for winding battery

Info

Publication number
JPH11213991A
JPH11213991A JP10015656A JP1565698A JPH11213991A JP H11213991 A JPH11213991 A JP H11213991A JP 10015656 A JP10015656 A JP 10015656A JP 1565698 A JP1565698 A JP 1565698A JP H11213991 A JPH11213991 A JP H11213991A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roller
electrode
electrode material
metal
diameter
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.)
Pending
Application number
JP10015656A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiki Sato
俊毅 佐藤
Seiji Sueoka
聖士 末岡
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.)
FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery 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 Toshiba Battery Co Ltd filed Critical Toshiba Battery Co Ltd
Priority to JP10015656A priority Critical patent/JPH11213991A/en
Publication of JPH11213991A publication Critical patent/JPH11213991A/en
Pending 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
    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate multiple cracks without generating chamber by passing an electrode raw material between a first roller and a roller group including at least one metal back-up roller arranged in both sides of a second roller, and pushing the second roller to the first roller. SOLUTION: A crack generating mechanism 1 is formed of first rollers 4 and roller groups 7 respectively including a second roller 5 and metal back-up rollers 6 arranged in both sides of the second roller 5. The first roller 4 is formed by coating a peripheral surface of a metal core 2 with a rubber layer 3, and the second roller 5 made of metal is arranged opposite to the first roller 4. The first roller and the roller group 7 form one unit, and plural units, for example, three units are arranged so that the first and the second rollers 4, 5 are positioned each other and so as to be rotated reversely to each other. An electrode raw material is pinched by two belt conveyors, and passed through the first rollers and the roller groups 7, and the second roller 5 is pushed to the first roller 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、捲回式電池用電極
の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an electrode for a wound battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】電池容器内に収納される渦巻状電極群に
おいて、正極、セパレータおよび負極からなるシート状
物を良好に捲回するにはいくつかの条件が挙げられる
が、その1つとして前記電極の柔軟性がある。
2. Description of the Related Art In a spiral electrode group housed in a battery container, there are several conditions for satisfactorily winding a sheet comprising a positive electrode, a separator and a negative electrode. The electrode has flexibility.

【0003】電極に柔軟性を付与することにより捲回時
の電極の折れ曲がり箇所が多くなるため、その折れ曲が
り角度が鈍角なる。このため、活物質が充填された導電
性基板として例えば金属繊維から成るフェルト状金属多
孔体のような三次元基板を用いた場合には前記繊維が髭
状に突出するのを抑制でき、内部短絡を防止することが
できる。また、セパレータを挟んで配置された正極およ
び負極の密着性が向上されるため、効率的なガス交換を
図ることが可能になる。
[0003] By imparting flexibility to the electrode, the number of bent portions of the electrode at the time of winding increases, and the bending angle becomes obtuse. For this reason, when a three-dimensional substrate such as a felt-like porous metal body made of metal fibers is used as the conductive substrate filled with the active material, the fibers can be prevented from projecting in a whisker-like manner, and an internal short circuit Can be prevented. In addition, since the adhesion between the positive electrode and the negative electrode arranged with the separator interposed therebetween is improved, efficient gas exchange can be achieved.

【0004】このようなことから、特開平8−3398
02号公報には導電性基板に活物質を充填した長尺の電
極素材を2枚のベルトコンベアで挟持し、これを互いに
上下にずらして配列された複数のローラ間を通過させ
て、前記電極素材を前記複数のローラ間で折り曲げるこ
とにより微細なクラックを形成して電極を作製すること
が記載されている。しかしながら、このような方法では
必ずしも十分な数のクラックを形成することができない
という問題があった。
[0004] For this reason, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
Japanese Patent Publication No. 02-302, encloses a long electrode material in which a conductive substrate is filled with an active material between two belt conveyors, and passes the electrode material between a plurality of rollers arranged vertically displaced from each other. It is described that a material is bent between the plurality of rollers to form fine cracks to produce an electrode. However, such a method has a problem that a sufficient number of cracks cannot always be formed.

【0005】また、特開平5−41209号公報には互
いに対向して配置されたゴムローラと金属ローラの間に
導電性基板に活物質を充填した長尺の電極素材を通過さ
せ、前記金属ローラを前記電極素材に向けて押圧するこ
とにより前記電極素材に微細なクラックを形成して電極
を作製することが記載されている。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-41209, a long electrode material filled with an active material on a conductive substrate is passed between a rubber roller and a metal roller which are arranged opposite to each other, and the metal roller is moved. It is described that a fine crack is formed in the electrode material by pressing the electrode material toward the electrode material to produce an electrode.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
5−41209号公報に記載された方法でも必ずしも十
分な数のクラックを形成することができず、しかも前記
電極素材の両面に当接されるを加圧するゴムローラおよ
び金属ローラの加圧力が不均一になると得られた電極に
反りが発生するという問題があった。本発明は、反り発
生を招くことなく、多数のクラックが形成された捲回式
電池用電極の製造方法を提供しようとするものである。
However, even with the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-41209, it is not always possible to form a sufficient number of cracks. If the pressing force of the rubber roller and the metal roller to be pressed becomes non-uniform, there is a problem that the obtained electrode is warped. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electrode for a wound battery in which a large number of cracks are formed without causing warpage.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係わる捲回式電
池用電極の製造方法は、導電性基板に活物質が充填され
た電極素材を2枚のベルトコンベアで挟持する工程と、
外周面が少なくともゴムからなる第1ローラと、この第
1ローラに対向して配置された金属からなる第2ローラ
およびこの第2ローラの両側にそれぞれ少なくとも1本
配列された金属製バックアップローラを含むローラ群と
からクラック発生手段を構成し、この発生手段の前記第
1ローラと前記ローラ群の間に前記ベルコンベアで挟持
された前記電極素材を通過させると共に、前記第2ロー
ラを前記第1ローラに向けて押圧することにより前記電
極素材に微細なクラックを形成する工程とを具備したこ
とを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided a method for manufacturing an electrode for a wound type battery, comprising: a step of sandwiching an electrode material having a conductive substrate filled with an active material between two belt conveyors;
It includes a first roller having an outer peripheral surface made of at least rubber, a second roller made of metal disposed opposite to the first roller, and at least one metal backup roller arranged on both sides of the second roller. A roller group and a crack generating means, wherein the electrode material sandwiched by the bell conveyor between the first roller and the roller group of the generating means is passed, and the second roller is connected to the first roller. Forming fine cracks in the electrode material by pressing toward the electrode material.

【0008】前記電極素材は、最終製品寸法を有するこ
とが好ましい。前記クラック発生手段は、前記第1ロー
ラと前記ローラ群とを1ユニットとし、このユニットを
前記第1、第2のローラ位置が前記ベルトコンベアを中
心にして交互に反転するように複数配置した構造を有す
ることが好ましい。
Preferably, the electrode material has a final product size. A structure in which the crack generating means includes the first roller and the roller group as one unit, and a plurality of the units are arranged such that the first and second roller positions are alternately reversed around the belt conveyor. It is preferable to have

【0009】前記第1ローラは、金属製軸心にビッカー
ス硬度が30〜70°のゴム層が被覆された直径が60
〜120mmの構造を有し、前記第2ローラは直径が1
0〜30mmであることが好ましい。
The first roller has a diameter of 60 in which a metal shaft is covered with a rubber layer having a Vickers hardness of 30 to 70 °.
And the second roller has a diameter of 1 mm.
It is preferably from 0 to 30 mm.

【0010】前記クラック発生手段における前記第2ロ
ーラおよびこの両側にそれぞれ少なくとも1本配列され
た前記バックアップローラは、前記最終製品寸法の電極
素材の長手方向の辺長さの範囲内に配置されることが好
ましい。
[0010] The second roller in the crack generation means and at least one backup roller arranged on both sides of the second roller are arranged within a range of a side length in a longitudinal direction of the electrode material having the final product dimensions. Is preferred.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる捲回式電池
用電極の製造方法を図1および図2を参照して説明す
る。クラック発生機構1は、図1および図2に示すよう
に金属軸心2の外周面にゴム層3が被覆された外周面が
少なくともゴムからなる第1ローラ4と、この第1ロー
ラ4に対向して配置された金属からなる第2ローラ5お
よびこの第2ローラ5の両側にそれぞれ少なくとも1本
(例えば1本)配列された金属製バックアップローラ6
を含むローラ群7とを1ユニットとし、このユニットを
前記第1、第2のローラ4,5の位置が交互に反転する
ように複数、例えば3つ配置した構造を有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method of manufacturing an electrode for a wound type battery according to the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, the crack generating mechanism 1 includes a first roller 4 having an outer peripheral surface of a metal shaft core 2 covered with a rubber layer 3 and having at least an outer peripheral surface made of rubber. Roller 5 made of metal arranged at least and metal backup roller 6 arranged at least one (for example, one) on both sides of this second roller 5
And a roller group 7 including the above as one unit, and a plurality of units, for example, three units are arranged such that the positions of the first and second rollers 4 and 5 are alternately reversed.

【0012】導電性基板に活物質が充填された電極素材
8を2枚のベルトコンベア9a,9bで挟持し、これを
前記発生機構1の前記第1ローラ4と前記ローラ群7の
間に通過させると共に、前記ローラ群7の第2ローラ5
を前記第1ローラ4に向けて押圧することにより前記電
極素材8に微細なクラックを形成することにより捲回式
電池用電極を製造する。
An electrode material 8 in which a conductive substrate is filled with an active material is sandwiched between two belt conveyors 9a and 9b and passes between the first roller 4 and the roller group 7 of the generating mechanism 1. And the second roller 5 of the roller group 7
Is pressed toward the first roller 4 to form fine cracks in the electrode material 8 to manufacture a wound battery electrode.

【0013】前記電極素材は、例えば次のような(1)
正極素材および(2)負極素材が使用される。この電極
素材は、最終製品寸法の形状を有することが好ましい。 (1)正極素材 この正極素材は、例えば水酸化ニッケルのようなニッケ
ル化合物粉末に導電材を添加し、結着剤および水と共に
混練してペーストを調製し、このペーストを金属多孔体
からなる三次元構造の基板に充填し、乾燥した後、成形
することにより作製される。
The electrode material is, for example, as follows (1)
A positive electrode material and (2) a negative electrode material are used. This electrode material preferably has a shape of the final product dimensions. (1) Positive electrode material This positive electrode material is prepared by adding a conductive material to a nickel compound powder such as nickel hydroxide and kneading it with a binder and water to prepare a paste. It is manufactured by filling the substrate with the original structure, drying and molding.

【0014】前記ニッケル化合物としては、例えば水酸
化ニッケルを用いることができる。この水酸化ニッケル
において、Co、Cu、Zn、Al、Mn、Ca、M
g、Fe、Siのような金属を共沈することを許容す
る。
As the nickel compound, for example, nickel hydroxide can be used. In this nickel hydroxide, Co, Cu, Zn, Al, Mn, Ca, M
Allows co-precipitation of metals such as g, Fe, Si.

【0015】前記導電材料としては、例えば金属コバル
ト、コバルト酸化物、コバルト水酸化物等を挙げること
ができる。前記結着剤としては、例えばカルボキシメチ
ルセルロース、メチルセルロース、ポリアクリル酸ナト
リウム、ポリテトラフルオロエチレン等を挙げることが
できる。
Examples of the conductive material include metal cobalt, cobalt oxide, and cobalt hydroxide. Examples of the binder include carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, sodium polyacrylate, polytetrafluoroethylene, and the like.

【0016】前記金属多孔体としては、例えばスポンジ
状、繊維状、もしくはフェルト状のものを挙げることが
できる。 (2)負極素材 この負極素材は、例えば水素吸蔵合金粉末に導電材を添
加し、結着剤および水と共に混練してペーストを調製
し、このペーストを導電性基板に充填し、乾燥した後、
成形することにより作製される。
Examples of the porous metal include sponge, fiber, and felt. (2) Negative electrode material This negative electrode material is prepared by adding a conductive material to, for example, a hydrogen storage alloy powder, kneading the mixture with a binder and water to prepare a paste, filling the paste into a conductive substrate, and drying the paste.
It is produced by molding.

【0017】前記水素吸蔵合金としては、格別制限され
るものではなく、電解液中で電気化学的に発生させた水
素を吸蔵でき、かつ放電時にその吸蔵水素を容易に放出
できるものであればよい。この水素吸蔵合金としては、
例えばLaNi5 、MmNi5 (Mm;ミッシュメタ
ル)、LmNi5 (Lm;ランタン富化したミッシュメ
タル)、またはこれらのNiの一部をAl、Mn、C
o、Ti、Cu、Zn、Zr、Cr、Bのような元素で
置換した多元素系のもの、もしくはTiNi系、TiF
e系のものを挙げることができる。中でも、一般式Lm
Nix Mnyz (ただし、AはAl,Coから選ばれ
る少なくとも一種の金属、原子比x,y,zはその合計
値が4.8≦x+y+z≦5.4を示す)で表されるも
のを用いることが好ましい。
The hydrogen storage alloy is not particularly limited as long as it can store hydrogen electrochemically generated in an electrolytic solution and can easily release the stored hydrogen during discharge. . As this hydrogen storage alloy,
For example LaNi 5, MmNi 5 (Mm; misch metal), LmNi 5 (Lm; lanthanum enriched misch metal), or some of these Ni Al, Mn, C
o, Ti, Cu, Zn, Zr, Cr, B, etc.
e-type ones can be mentioned. Among them, the general formula Lm
Ni x Mn y A z (However, A is shown Al, at least one metal selected from Co, the atomic ratio x, y, z is the total value of 4.8 ≦ x + y + z ≦ 5.4) is represented by It is preferable to use one.

【0018】前記結着剤としては、前記正極素材で用い
たのと同様なものを挙げることができる。前記導電材と
しては、例えばカーボンブラック等を用いることができ
る。
Examples of the binder include those similar to those used for the positive electrode material. As the conductive material, for example, carbon black or the like can be used.

【0019】前記導電性基板としては、パンチドメタ
ル、エキスパンデッドメタル、穿孔剛板、ニッケルネッ
トなどの二次元基板や、フェルト状金属多孔体や、スポ
ンジ状金属基板などの三次元基板を挙げることができ
る。
Examples of the conductive substrate include a two-dimensional substrate such as a punched metal, an expanded metal, a perforated rigid plate, and a nickel net, and a three-dimensional substrate such as a felt-like metal porous body and a sponge-like metal substrate. be able to.

【0020】前記ベルトコンベアは、前記電極素材にク
ラックを形成する際にその表面を保護すると共に、蛇行
を防止する作用をなす。前記第1ローラは、金属からな
る前記第2ローラからの押圧力を受けて表面のゴム層が
撓むことにより、これらローラ間を通過するベルトコン
ベアで挟持された電極素材に多数のクラックを発生させ
る作用をなす。
The belt conveyor protects the surface of the electrode material when cracks are formed, and also functions to prevent meandering. The first roller generates a large number of cracks in the electrode material sandwiched by the belt conveyor passing between the rollers by bending the rubber layer on the surface under the pressing force from the second roller made of metal. It has the effect of causing.

【0021】前記第1ローラ表面のゴム層は、ビッカー
ス硬度が30〜70°であることが好ましい。このよう
なビッカース硬度を有するゴムとしては、例えばニトリ
ルブチル等を挙げることができる。前記ゴム層のビッカ
ース硬度を30°未満にすると、硬くなりすぎて撓み難
くなるため、電極素材に十分な数のクラックを発生させ
ることが困難になる。一方、前記ゴム層のビッカース硬
度が70°を超えると、軟らか過ぎて電極素材へのクラ
ック深さが浅くなり、その表面の活物質が脱落する恐れ
がある。より好ましい前記第1ローラのゴム層のビッカ
ース硬度は40〜60°である。
The rubber layer on the surface of the first roller preferably has a Vickers hardness of 30 to 70 °. Examples of the rubber having such Vickers hardness include nitrile butyl. When the Vickers hardness of the rubber layer is less than 30 °, the rubber layer becomes too hard to bend easily, and it becomes difficult to generate a sufficient number of cracks in the electrode material. On the other hand, when the Vickers hardness of the rubber layer exceeds 70 °, the crack depth to the electrode material becomes too small and the active material on the surface may fall off. More preferably, the Vickers hardness of the rubber layer of the first roller is 40 to 60 °.

【0022】前記第1ローラは、直径が60〜120m
mの寸法を有することが好ましい。前記第1ローラの直
径を60mm未満にすると、前記第2ローラからの押圧
時において撓み度合が少なく、前記電極素材に十分な数
のクラックを発生させることが困難になる。一方、前記
第1ローラの直径が120mmを超えるとこの第1ロー
ラを複数配列する際にローラ間の隙間を十分に取れなく
なる恐れがある。より好ましい前記第1ローラの直径
は、80〜100mmである。
The first roller has a diameter of 60 to 120 m.
It preferably has a dimension of m. When the diameter of the first roller is less than 60 mm, the degree of bending when pressing from the second roller is small, and it becomes difficult to generate a sufficient number of cracks in the electrode material. On the other hand, when the diameter of the first roller exceeds 120 mm, there is a possibility that a sufficient gap between the rollers cannot be obtained when a plurality of the first rollers are arranged. More preferably, the diameter of the first roller is 80 to 100 mm.

【0023】前記第2ローラは、前記ベルトコンベアを
挟んで前記第1ローラに向けて押圧することにより前記
ベルトコンベアで挟持された電極素材にクラックを発生
させるために用いられる。この第2ローラの押圧力は、
前記第1ローラのゴム層の撓み度合が1〜20kgf/
cm2 となるように設定されることが好ましい。前記第
2ローラは、例えばステンレス、鉄等から作られる。
The second roller is used to generate a crack in the electrode material held by the belt conveyor by pressing the second roller toward the first roller with the belt conveyor interposed therebetween. The pressing force of this second roller is
The degree of deflection of the rubber layer of the first roller is 1 to 20 kgf /
cm 2 is preferably set. The second roller is made of, for example, stainless steel, iron, or the like.

【0024】前記第2ローラは、直径が10〜30mm
であることが好ましい。前記第2ローラの直径を10m
m未満にすると、前記電極素材に十分な数のクラックを
発生させることが困難になる。一方、前記第2ローラの
直径が30mmを超えると電極素材へのクラック深さが
浅くなり、その表面の活物質が脱落する恐れがある。よ
り好ましい前記第2ローラの直径は、15〜25mmで
ある。
The second roller has a diameter of 10 to 30 mm.
It is preferred that The diameter of the second roller is 10 m
If it is less than m, it becomes difficult to generate a sufficient number of cracks in the electrode material. On the other hand, if the diameter of the second roller exceeds 30 mm, the crack depth in the electrode material becomes shallow, and the active material on the surface may fall off. More preferably, the diameter of the second roller is 15 to 25 mm.

【0025】前記第2ローラの両側に配列されるバック
アップローラは、前記第1、第2のローラによりベルト
コンベアで挟持された電極素材に微細なクラックを発生
させる際に前記電極素材に生じる反りを抑制するととも
に、この矯正時の反発力により前記電極素材にクラック
を発生させる役目をなす。このバックアップローラは,
前記第2ローラと同様な直径を有することが好ましい。
このバックアップローラは、前記第2ローラの両側に1
本のみならず2本以上配列してもよい。
The backup rollers arranged on both sides of the second roller are capable of reducing the warpage of the electrode material when the electrode material sandwiched between the first and second rollers by the belt conveyor generates minute cracks. In addition to the suppression, the repulsive force at the time of this correction serves to generate cracks in the electrode material. This backup roller is
Preferably, the second roller has a diameter similar to that of the second roller.
This backup roller has one side on both sides of the second roller.
Not only books but also two or more books may be arranged.

【0026】前記第2ローラおよびこの両側にそれぞれ
少なくとも1本配列された前記バックアップローラは、
前記最終製品寸法の電極素材の長手方向の辺長さの範囲
内に配置されることが好ましい。このような配置により
前述したバックアップローラの機能を前記電極素材に対
して効果的に作用させることが可能になる。
The second roller and at least one backup roller arranged on both sides of the second roller,
It is preferable that the electrode material is arranged within the range of the side length in the longitudinal direction of the electrode material having the final product dimensions. With such an arrangement, the function of the backup roller described above can be effectively applied to the electrode material.

【0027】前記クラック発生機構は、1つのユニット
から構成してもよいが、多数のクラックを前記電極素材
に形成する観点から、複数のユニットから構成すること
が好ましい。複数のユニットによりクラック発生機構を
構成する場合には、そのユニットを3,5,7のように
奇数個配列することが微細なクラックを前記電極素材に
発生させる観点から好ましい。
The crack generating mechanism may be constituted by one unit, but is preferably constituted by a plurality of units from the viewpoint of forming a large number of cracks in the electrode material. When a crack generation mechanism is constituted by a plurality of units, it is preferable to arrange an odd number of such units, such as 3, 5, and 7, from the viewpoint of generating minute cracks in the electrode material.

【0028】以上説明したように本発明によれば、外周
面が少なくともゴムからなる第1ローラと、この第1ロ
ーラに対向して配置された金属からなる第2ローラおよ
びこの第2ローラの両側にそれぞれ少なくとも1本配列
された金属製バックアップローラを含むローラ群とから
クラック発生機構を構成し、2枚のベルコンベアで挟持
され、導電性基板に活物質が充填された構造の電極素材
を前記発生機構の前記第1ローラと前記ローラ群の間に
通過させると共に、前記第2ローラを前記第1ローラに
向けて押圧することにより、前記電極素材に反りが生じ
ることなく多数の微細なクラックを発生させることがで
きる。
As described above, according to the present invention, the first roller whose outer peripheral surface is made of at least rubber, the second roller made of metal disposed opposite to the first roller, and both sides of this second roller And a roller group including at least one metal backup roller arranged in each of the above, constitutes a crack generation mechanism, is sandwiched between two bell conveyors, and the electrode material having a structure in which an active material is filled in a conductive substrate is provided. By passing between the first roller and the roller group of the generating mechanism and pressing the second roller toward the first roller, a large number of fine cracks can be generated without warpage of the electrode material. Can be generated.

【0029】すなわち、2枚のベルコンベアで挟持され
た電極素材をクラック発生機構の第1ローラとローラ群
の間に通過させると共に、前記ローラ群の第2ローラを
前記第1ローラに向けて押圧することにより前記第2ロ
ーラの押圧力に追従して前記第1ローラ表面のゴム層が
撓むため、これらのローラ間に位置する前記電極素材に
多数の微細なクラックを発生させることができる。この
時、前記第2ローラを中心にしてその両側に位置する電
極素材部分に反り返る力が働くが、前記第2ローラの両
側にバックアップローラを配置することにより前記反り
返る力を抑えるとともに、その反発力により前記電極素
材にクラックを発生させることができる。このため、多
数の微細なクラックを有する電極を製造できる。
That is, the electrode material sandwiched between the two belt conveyors is passed between the first roller of the crack generating mechanism and the roller group, and the second roller of the roller group is pressed toward the first roller. By doing so, the rubber layer on the surface of the first roller bends following the pressing force of the second roller, so that many fine cracks can be generated in the electrode material located between these rollers. At this time, a curling force acts on the electrode material portions located on both sides of the second roller as a center, but by arranging backup rollers on both sides of the second roller, the curling force is suppressed and the repulsive force is reduced. Thereby, a crack can be generated in the electrode material. Therefore, an electrode having many fine cracks can be manufactured.

【0030】特に、前記クラック発生機構を構成する前
記第1ローラとして金属製軸心にビッカース硬度が30
〜70°のゴム層が被覆された直径が60〜120mm
の構造のものを用い、かつ前記第2ローラとして直径が
10〜30mmのものを用いることによって、一層多数
の微細なクラックを有する電極を製造できる。
In particular, the first roller constituting the crack generating mechanism has a Vickers hardness of 30 on the metal shaft center.
60-120mm diameter covered with ~ 70 ° rubber layer
By using the second roller having a diameter of 10 to 30 mm as the second roller, an electrode having a larger number of fine cracks can be manufactured.

【0031】また、外周面が少なくともゴムからなる第
1ローラと、この第1ローラに対向して配置された金属
からなる第2ローラおよびこの第2ローラの両側にそれ
ぞれ少なくとも1本配列された金属製バックアップロー
ラを含むローラ群とを1ユニットとし、このユニットを
前記第1、第2のローラの位置が交互に反転するように
複数配置した構造のクラック発生機構を用いることによ
って、より一層多数の微細なクラックを有する電極を製
造できる。
Further, a first roller having an outer peripheral surface made of at least rubber, a second roller made of a metal disposed opposite to the first roller, and at least one metal arranged on both sides of the second roller, respectively. And a roller group including a backup roller made of a single roller, and a crack generating mechanism having a structure in which a plurality of such units are arranged so that the positions of the first and second rollers are alternately reversed. An electrode having fine cracks can be manufactured.

【0032】したがって、本発明方法により得られた電
極は多数の微細なクラックが発生された高い柔軟性を有
するため、相手電極とセパレータを挟んで重ねて捲回し
た時の前記電極の折れ曲がり箇所が多くなり、その折れ
曲がり角度が鈍角なる。その結果、活物質が充填された
導電性基板として例えば金属繊維からなるフェルト状金
属多孔体のような三次元基板を用いた場合には前記繊維
が髭状に突出するのを抑制できるため、内部短絡を防止
することができる。また、セパレータを挟んで配置され
た前記電極と相手電極との密着性が向上されるため、効
率的なガス交換を図ることが可能になる。
Therefore, since the electrode obtained by the method of the present invention has high flexibility in which a large number of fine cracks are generated, the bent portion of the electrode when the electrode is overlapped and wound with a separator interposed therebetween is formed. The bending angle becomes obtuse. As a result, when a three-dimensional substrate such as a felt-like metal porous body made of metal fibers is used as the conductive substrate filled with the active material, the fibers can be prevented from projecting in a whisker-like manner. Short circuit can be prevented. Further, since the adhesion between the electrode and the counter electrode arranged with the separator interposed therebetween is improved, efficient gas exchange can be achieved.

【0033】また、前記電極素材を前記クラック発生機
構に供給する際、予め2枚のベルトコンベアで挟持する
ことによって、前記電極素材表面を保護できると共に、
蛇行を防止する事ができる。しかも、2枚のベルトコン
ベアで挟持することによって前記電極素材を最終製品寸
法の形態で前記クラック発生機構に供給できる。その結
果、前記発生機構を通過させた後に得られれ電極をその
まま電池組み立てに供することができ、さらにクラック
を発生させた後に製品寸法に切断することに伴う活物質
の脱落等の問題を回避することができる。
When the electrode material is supplied to the crack generating mechanism, the surface of the electrode material can be protected by being sandwiched between two belt conveyors in advance.
Meandering can be prevented. In addition, the electrode material can be supplied to the crack generating mechanism in the form of final product dimensions by being sandwiched between two belt conveyors. As a result, the electrode obtained after passing through the generation mechanism can be used for battery assembly as it is, and furthermore, it is possible to avoid a problem such as falling off of an active material caused by cutting to a product size after generating a crack. Can be.

【0034】[0034]

【実施例】以下、本発明の実施例を前述した図1および
図2を参照して詳細に説明する。 (実施例1) <ペースト式正極の作製>水酸化ニッケル粉末90重量
部および酸化コバルト粉末10重量部からなる混合粉体
に、前記水酸化ニッケル粉末に対してカルボキシメチル
セルロース0.3重量部、ポリテトラフルオロエチレン
の懸濁液(比重1.5,固形分60重量%)を固形分換
算で0.5重量部添加し、これらに純水を45重量部添
加して混練することによりペーストを調製した。つづい
て、このペーストをニッケルメッキ繊維基板内に充填
し、その両表面に前記ペーストをさらに塗布し、乾燥
し、ローラプレスを行って圧延した後、裁断することに
より127.0mm×61.5mmの最終製品寸法のペ
ースト式正極素材を作製した。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. Example 1 <Preparation of Paste-Type Positive Electrode> A mixed powder consisting of 90 parts by weight of nickel hydroxide powder and 10 parts by weight of cobalt oxide powder was mixed with 0.3 parts by weight of carboxymethylcellulose with respect to the nickel hydroxide powder, and A paste is prepared by adding 0.5 parts by weight of a suspension of tetrafluoroethylene (specific gravity: 1.5, solid content: 60% by weight) in terms of solid content, adding 45 parts by weight of pure water thereto, and kneading. did. Subsequently, this paste was filled in a nickel-plated fiber substrate, the paste was further applied to both surfaces thereof, dried, rolled by roller pressing, and then cut to obtain a 127.0 mm × 61.5 mm. A paste-type positive electrode material having the final product dimensions was produced.

【0035】次いで、前述した図1および図2に示すよ
う前記方法により作製した正極素材8をに厚さ1.3m
mで幅150mmの2枚のベルトコンベア9a,9bで
挟持し、3つのユニットからなるクラック発生機構1の
第1ローラ4とローラ群7の間に通過させるとともに、
前記ローラ群7の第2ローラ5から前記第1ローラ4に
向けて押圧して前記正極素材8にクラックを発生させる
ことにより正極を製造した。
Next, as shown in FIG. 1 and FIG.
m, and is passed between the first roller 4 and the roller group 7 of the crack generating mechanism 1 composed of three units while being sandwiched between two belt conveyors 9a and 9b having a width of 150 mm.
A positive electrode was manufactured by pressing the second roller 5 of the roller group 7 toward the first roller 4 to generate cracks in the positive electrode material 8.

【0036】なお、前記第1ローラ4としては金属製軸
心2にビッカース硬度が40°のニトリルブチルゴムか
らなる厚さ18mmのゴム層3が被覆された直径が84
mmの構造のものを用いた。前記第2ローラ5およびバ
ックアップローラ6としては、それぞれ直径が15mm
のステンレスからなるものを用いた。前記発生機構1の
中間に位置するユニットにおける前記第2ローラ5から
前記第1ローラ4への押圧力を5kgf/cm2 に設定
した。さらに、前記ベルトコンベア9a,9bで挟持さ
れた正極素材8の前記発生機構1への供給速度を980
cm/minとした。
The first roller 4 has a diameter of 84 mm in which a metal shaft 2 is covered with a rubber layer 3 of 18 mm in thickness made of nitrile butyl rubber having a Vickers hardness of 40 °.
mm. Each of the second roller 5 and the backup roller 6 has a diameter of 15 mm.
Of stainless steel was used. The pressing force from the second roller 5 to the first roller 4 in the unit located in the middle of the generating mechanism 1 was set to 5 kgf / cm 2 . Further, the supply speed of the positive electrode material 8 held between the belt conveyors 9a and 9b to the generating mechanism 1 is 980.
cm / min.

【0037】(実施例2)前記第2ローラ5から前記第
1ローラ4への押圧力を10kgf/cm2 に設定した
以外、実施例1と同様な方法により正極を製造した。
Example 2 A positive electrode was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the pressing force from the second roller 5 to the first roller 4 was set to 10 kgf / cm 2 .

【0038】(比較例1)前実施例1と同様な方法によ
りペーストをニッケルメッキ繊維基板内に充填し、その
両表面に前記ペーストをさらに塗布し、乾燥し、ローラ
プレスを行って圧延して長尺正極素材を作製した。
(Comparative Example 1) A paste was filled in a nickel-plated fiber substrate in the same manner as in Example 1 above, the paste was further applied to both surfaces, dried, and rolled by roller pressing. A long cathode material was produced.

【0039】次いで、図3に示すように前記長尺正極素
材11を鉄製軸心12にビッカース硬度が40°のニト
リルブチルゴムからなる厚さ18mmのゴム層13が被
覆された直径84mmの第1ローラ14とこのローラ1
4に対向して配置された直径15mmのステンレスから
なる第2ローラ15の間に980cm/minの速度で
供給するとともに、前記第2ローラ15から前記第1ロ
ーラ14への押圧力を5kgf/cm2 に設定して前記
長尺正極素材11に微細なクラックを発生させた後、最
終製品寸法に裁断することにより正極を製造した。
Next, as shown in FIG. 3, the long positive electrode material 11 is a first roller having a diameter of 84 mm and a steel shaft center 12 covered with a rubber layer 13 having a thickness of 18 mm made of nitrile butyl rubber having a Vickers hardness of 40 °. 14 and this roller 1
4 is supplied at a speed of 980 cm / min between the second rollers 15 made of stainless steel having a diameter of 15 mm, and the pressing force from the second rollers 15 to the first rollers 14 is 5 kgf / cm. After setting fine cracks in the long positive electrode material 11 by setting to 2 , the positive electrode was manufactured by cutting to the final product dimensions.

【0040】(比較例2)前記第2ローラ15から前記
第1ローラ14への押圧力を10kgf/cm2に設定
した以外、前記比較例1と同様な方法により正極を製造
した。
Comparative Example 2 A positive electrode was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1 except that the pressing force from the second roller 15 to the first roller 14 was set to 10 kgf / cm 2 .

【0041】得られた実施例1,2および比較例1,2
の正極について、柔軟性およびクラック発生数を測定し
た。その結果を下記表1に示す。なお、柔軟性は2つの
支持治具を60cmの間隔を明けて配置し、これら治具
上に正極を載置し、正極の中央部にロードセルで200
gfの荷重を加えた時の正極の曲げ深度を測定すること
により求めた。
The obtained Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2
The positive electrode was measured for flexibility and the number of cracks generated. The results are shown in Table 1 below. The flexibility is such that two support jigs are arranged at an interval of 60 cm, and the positive electrode is placed on these jigs.
It was determined by measuring the bending depth of the positive electrode when a load of gf was applied.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】前記表1から明らかなように実施例1,2
により得られた正極は、比較例1,2の正極に比べてク
ラック発生数が多く、かつ良好な柔軟性を有することが
わかる。
As is apparent from Table 1, Examples 1 and 2 were used.
It can be seen that the number of cracks generated in the positive electrode obtained by the method was larger than that of the positive electrodes of Comparative Examples 1 and 2, and that the positive electrode had good flexibility.

【0044】また、実施例1,2および比較例1,2の
正極をポリプロピレン樹脂繊維の不織布からなるセパレ
ータでそれぞれ包み込み、これらを以下の方法により作
製した負極と重ね合わせた後、渦巻状に捲回することに
より電極群をそれぞれ作製した。これら電極群と7Nの
KOHおよび1NのLiOHからなる電解液を有底円筒
状容器に収納することによりAAサイズの円筒形ニッケ
ル水素蓄電池を組み立てた。
The positive electrodes of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were respectively wrapped with separators made of a nonwoven fabric of polypropylene resin fibers, and these were overlapped with a negative electrode manufactured by the following method. By turning, each electrode group was produced. An AA-size cylindrical nickel-metal hydride battery was assembled by storing these electrode groups and an electrolytic solution comprising 7N KOH and 1N LiOH in a cylindrical container having a bottom.

【0045】<ペースト式負極の作製>市販のランタン
富化したミッシュメタルLmおよびNi、Co、Mn、
Alを用いて高周波炉によって、LmNi4.0 Co0.4
Mn0.3 Al0.3 の組成からなる水素吸蔵合金を作製し
た。前記水素吸蔵合金を機械粉砕し、これを200メッ
シュのふるいを通過させた。得られた合金粉末100重
量部に対してポリアクリル酸ナトリウム0.5重量部、
カルボキシメチルセルロース(CMC)0.125重量
部、ポリテトラフルオロエチレンのディスパージョン
(比重1.5,固形分60wt%)2.5重量部および
導電材としてカーボン粉末1.0重量部を水50重量部
と共に混合することによって、ペーストを調製した。こ
のペーストをパンチドメタルに塗布、乾燥した後、加圧
成型し、さらに最終製品寸法に裁断することによってペ
ースト式負極を作製した。
<Preparation of Paste-Type Negative Electrode> Commercially available lanthanum-enriched misch metal Lm and Ni, Co, Mn,
LmNi 4.0 Co 0.4
A hydrogen storage alloy having a composition of Mn 0.3 Al 0.3 was produced. The hydrogen storage alloy was mechanically pulverized and passed through a 200-mesh sieve. 0.5 parts by weight of sodium polyacrylate with respect to 100 parts by weight of the obtained alloy powder,
0.125 parts by weight of carboxymethylcellulose (CMC), 2.5 parts by weight of polytetrafluoroethylene dispersion (specific gravity 1.5, solid content 60 wt%) and 1.0 part by weight of carbon powder as a conductive material and 50 parts by weight of water A paste was prepared by mixing with This paste was applied to punched metal, dried, molded under pressure, and then cut into final product dimensions to produce a paste-type negative electrode.

【0046】実施例1,2および比較例1,2の蓄電池
をそれぞれ1000個用意し、これら蓄電池の短絡不良
率を調べた。その結果を下記表2に示す。なお、下記表
2には蓄電池に組込まれた正極の柔軟性を併記する。
Each of the 1000 storage batteries of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 was prepared, and the short-circuit failure rate of these storage batteries was examined. The results are shown in Table 2 below. Table 2 below also shows the flexibility of the positive electrode incorporated in the storage battery.

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】前記表2から明らかなように実施例1,2
の正極が組込まれた蓄電池は、比較例1,2の正極が組
込まれた蓄電池に比べて短絡不良率が極めて低いことが
わかる。
As is apparent from Table 2, Examples 1 and 2 were used.
It can be seen that the storage batteries incorporating the positive electrodes of Comparative Examples 1 and 2 have a significantly lower short-circuit failure rate than the storage batteries incorporating the positive electrodes of Comparative Examples 1 and 2.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば反り
発生を招くことなく、多数のクラックが形成された捲回
式電池用電極の製造でき、ひいてはこの電極を用いて捲
回することにより内部短絡が起きず、効率的なガス交換
がなされる渦巻状電極群を得ることができる等顕著な効
果を奏する。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to manufacture an electrode for a wound type battery in which a large number of cracks are formed without causing warpage. Accordingly, there is a remarkable effect such that an internal short circuit does not occur and a spiral electrode group capable of performing efficient gas exchange can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の捲回式電池用電極の製造に用いられる
装置を示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an apparatus used for manufacturing an electrode for a wound battery according to the present invention.

【図2】図1の装置の要部拡大断面図。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the apparatus of FIG.

【図3】従来の捲回式電池用電極の製造に用いられる装
置を示す断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an apparatus used for manufacturing a conventional wound battery electrode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…クラック発生機構、 3…ゴム層、 4…第1ローラ、 5…第2ローラ、 6…バックアップローラ、 8…電極素材、 9a,9b…ベルトコンベア。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crack generation mechanism, 3 ... Rubber layer, 4 ... 1st roller, 5 ... 2nd roller, 6 ... Backup roller, 8 ... Electrode material, 9a, 9b ... Belt conveyor.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性基板に活物質が充填された電極素
材を2枚のベルトコンベアで挟持する工程と、 外周面が少なくともゴムからなる第1ローラと、この第
1ローラに対向して配置された金属からなる第2ローラ
およびこの第2ローラの両側にそれぞれ少なくとも1本
配列された金属製バックアップローラを含むローラ群と
からクラック発生手段を構成し、この発生手段の前記第
1ローラと前記ローラ群の間に前記ベルコンベアで挟持
された前記電極素材を通過させると共に、前記第2ロー
ラを前記第1ローラに向けて押圧することにより前記電
極素材に微細なクラックを形成する工程とを具備したこ
とを特徴とする捲回式電池用電極の製造方法。
An electrode material having a conductive substrate filled with an active material sandwiched between two belt conveyors; a first roller having an outer peripheral surface made of at least rubber; and a first roller facing the first roller. And a roller group including at least one metal backup roller arranged on both sides of the second roller. The first roller and the first roller of this generating means Forming a fine crack in the electrode material by pressing the second roller toward the first roller while passing the electrode material held between the roller groups by the belt conveyor. A method for manufacturing a wound battery electrode.
【請求項2】 前記電極素材は、最終製品寸法を有する
ことを特徴とする請求項1記載の捲回式電池用電極の製
造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the electrode material has a final product dimension.
【請求項3】 前記クラック発生手段は、前記第1ロー
ラと前記ローラ群とを1ユニットとし、このユニットを
前記第1、第2のローラ位置が前記電極素材を中心にし
て交互に反転するように複数配置した構造を有すること
を特徴とする請求項1記載の捲回式電池用電極の製造方
法。
3. The crack generating means sets the first roller and the roller group as one unit, and causes the first and second roller positions to be alternately reversed around the electrode material. The method for manufacturing an electrode for a wound battery according to claim 1, wherein the electrode has a structure in which a plurality of electrodes are arranged.
【請求項4】 前記第1ローラは、金属製軸心にビッカ
ース硬度が30〜70°のゴム層が被覆された直径が6
0〜120mmの構造を有し、前記第2ローラは直径が
10〜30mmであることを特徴とする請求項1記載の
捲回式電池用電極の製造方法。
4. The first roller has a diameter of 6 in which a metal shaft center is covered with a rubber layer having a Vickers hardness of 30 to 70 °.
The method of claim 1, wherein the second roller has a diameter of 10 to 30 mm, and the second roller has a diameter of 10 to 30 mm.
【請求項5】 前記クラック発生手段における前記第2
ローラおよびこの両側にそれぞれ少なくとも1本配列さ
れた前記バックアップローラは、前記最終製品寸法の前
記電極素材の長手方向の辺長さの範囲内に配置されるる
ことを特徴とする請求項1または2記載の捲回式電池用
電極の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein
3. The roller and at least one backup roller arranged on both sides of the roller are arranged within a range of a side length in a longitudinal direction of the electrode material having the final product size. 4. A method for producing an electrode for a wound battery according to the above.
JP10015656A 1998-01-28 1998-01-28 Manufacture of electrode for winding battery Pending JPH11213991A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10015656A JPH11213991A (en) 1998-01-28 1998-01-28 Manufacture of electrode for winding battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10015656A JPH11213991A (en) 1998-01-28 1998-01-28 Manufacture of electrode for winding battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11213991A true JPH11213991A (en) 1999-08-06

Family

ID=11894783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10015656A Pending JPH11213991A (en) 1998-01-28 1998-01-28 Manufacture of electrode for winding battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11213991A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011181391A (en) * 2010-03-02 2011-09-15 Nagano Automation Kk Device for pressing electrode member for battery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011181391A (en) * 2010-03-02 2011-09-15 Nagano Automation Kk Device for pressing electrode member for battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0278155A (en) Dry manufacturing process of hydrogen storage alloy electrode
JPH05205746A (en) Collector for electrode, and manufacture thereof hydrogen occlusion electrode using this collector, and nickel-hydrogen storage battery
JPH11185767A (en) Manufacture of nickel-hydrogen secondary battery and electrode
JPH11213991A (en) Manufacture of electrode for winding battery
EP1222702A1 (en) Layered metal hydride electrode providing reduced cell pressure
JP2002252025A (en) Nickel/hydrogen secondary battery
JP3253162B2 (en) Nickel hydride rechargeable battery
JP2000228201A (en) Nickel-hydrogen secondary battery
JP3094033B2 (en) Nickel hydride rechargeable battery
JPH06302319A (en) Manufacture of hydrogen storage electrode and metal oxide-hydrogen storage battery having electrode
JPH103928A (en) Nickel-hydrogen secondary battery
US20040219427A1 (en) Non-sintered electrode for an electrochemical generator with an alkaline electrolyte
JP2708088B2 (en) Nickel electrode for battery, method for producing the same, and alkaline storage battery
JP3330263B2 (en) Alkaline secondary battery and manufacturing method thereof
JPH11288710A (en) Foam-less nickel positive electrode and its manufacture
JP2000299104A (en) Manufacture of nickel hydrogen secondary battery
JP2566912B2 (en) Nickel oxide / hydrogen battery
JP4413294B2 (en) Alkaline secondary battery
JP2969871B2 (en) Method for producing hydrogen storage electrode
JP3259970B2 (en) Hydrogen storage alloy electrode, nickel-metal hydride secondary battery, and method of manufacturing hydrogen storage alloy electrode
JPH07335211A (en) Manufacture of paste electrode for alkaline battery
JP2572337B2 (en) Nickel-hydrogen secondary battery
JP3116953B2 (en) Manufacturing method of hydrogen storage alloy electrode
JP3501382B2 (en) Hydrogen storage alloy negative electrode and method for producing the same
JPH10172550A (en) Alkaline battery with nickel positive electrode and its activating method