JPH11250893A - 電極およびこれを用いた電池 - Google Patents

電極およびこれを用いた電池

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JPH11250893A
JPH11250893A JP10063974A JP6397498A JPH11250893A JP H11250893 A JPH11250893 A JP H11250893A JP 10063974 A JP10063974 A JP 10063974A JP 6397498 A JP6397498 A JP 6397498A JP H11250893 A JPH11250893 A JP H11250893A
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Japan
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electrode
active material
battery
material filler
dimensional porous
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JP10063974A
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English (en)
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Yasuaki Hiramura
泰章 平村
Yasuaki Ito
泰章 伊藤
Toshio Murata
利雄 村田
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Japan Storage Battery Co Ltd
Sanyo GS Soft Energy Co Ltd
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Japan Storage Battery Co Ltd
GS Melcotec Co Ltd
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  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極面積を有効に利用し、電極の端子への取
り付けの為の工程を減らす。 【解決手段】 発泡ニッケル等の三次元多孔金属基体に
活物質充填材が充填されてなり、活物質充填材が充填さ
れた本体部と本体部より幅の狭い三次元多孔金属基体が
露出した耳部とからなる電極構造とし、この電極を用い
て電池を構成する。中間リードを用いる場合には、その
厚さを0.08mm以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、三次元多孔金属基
体を用いた電極およびこれを用いた電池に関する。
【0002】
【従来の技術】アルカリ蓄電池等に用いられる電極構造
の一つとして、発泡ニッケル等の三次元多孔金属基体に
活物質を充填した構造のものがある。この構造の電極
は、芯体金属板を有する焼結式電極と比べて基体の強度
が弱く導電性が低いため、基体全体に活物質を充填した
後、基体の一部領域から超音波振動印加等により活物質
を除去し、ここに集電タブが溶接接続され、この集電タ
ブを介して電極端子に接続される。
【0003】図3は上記電極の電極端子への接続構造の
例を示す断面構造図であり、同図(a)は電極面に平行
に切断した断面図、同図(b)は電極面に垂直に切断し
た断面図である。同図は、電池内部側に立ち上がり部を
有する金属端子板4に集電タブ7が溶接された構造を示
し、正極端子1には電池内部側に立ち上がり部を有する
金属端子板4が接続され、集電タブ7がこの金属端子板
4に接続され、これにより集電タブ7を介して電極5が
金属端子板4に接続された構造となっている。尚、図中
斜線部は電極5の活物質が除去された部分を示し、2は
絶縁パッキング、3は電池ケースを示す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】電池にはできるだけ高
容量であること、安価であることが要求されるが、上記
基体の一部の活物質を除去したのちこの部分に集電タブ
を取り付ける方法には、活物質を除去する領域を有効に
利用することができず高容量化を妨げる、集電タブを取
り付ける工程が増える分だけ製造コストが嵩むという問
題が有る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決する為に、三次元多孔金属基体に活物質充填材が充填
されてなる電極の構造を、活物質充填材が充填された本
体部と本体部より幅の狭い三次元多孔金属基体が露出し
た耳部とからなる構造としたことを特徴とする。
【0006】また、本発明の第1の電池は、三次元多孔
金属基体に活物質充填材が充填されてなり、活物質充填
材が充填された本体部と本体部より幅の狭い三次元多孔
金属基体が露出した耳部とからなる電極と電池内部側に
立ち上がり部を有する金属端子板を備えた電極端子とか
らなり、この金属端子板に耳部が接続された構造とした
ことを特徴とする。
【0007】また、本発明の第2の電池は、三次元多孔
金属基体に活物質充填材が充填されてなり、活物質充填
材が充填された本体部と本体部より幅の狭い三次元多孔
金属基体が露出した耳部とからなる電極と電池内部側に
金属端子板を備えた電極端子とからなり、上記金属端子
板に厚さ0.08mm以下の金属箔中間リードの一端が接
続され、該金属箔中間リードの他端が上記電極の耳部に
接続された構造としたことを特徴とする。本発明の電池
は、中間リードの強度を耳部の強度より小さくすること
により耳部の変形を抑えるものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明で用いられる三次元多孔金
属基体は、活物質充填材の充填が可能な大きさを有する
細孔を三次元的に多数備えた金属骨格を有する基体であ
って、例えば、金属繊維焼結体やニッケルフェルト等の
金属フェルト、発泡式金属体等がある。使用する基体の
種類は、電極の種類に応じて適宜選択すれば良いが、ニ
ッケル−水素電池に用いる水酸化ニッケル電極とする場
合には、ニッケル骨格を有するものが好ましく、中でも
多孔発泡体にメッキを施すことによって作製されるよう
な、メッキによって金属骨格が形成されたメッキ式ニッ
ケル三次元多孔基体を用いるのがより好ましい。また、
メッキ式ニッケル三次元多孔基体を用いる場合、ニッケ
ルの目付け重量が400g/m2〜600g/m2のものを用
いるのが特に良い。
【0009】上記三次元多孔金属基体に充填される活物
質充填材は、主として活物質(場合によっては活物質の
み)からなり、これに樹脂等の結着材、導電材、その他
の添加剤が加えられてなるものであって、例えば、ニッ
ケル−水素電池に用いる水酸化ニッケル電極の場合、粉
末状の水酸化ニッケル(Ni(OH)2)活物質を主と
し、これにグラファイトや金属ニッケル等の導伝剤が添
加され、これに適宜CMC、MC等の増粘剤やPFD、
PTFE等の結着のための樹脂が加えられて構成され
る。さらに必要に応じてこれにオキシ水酸化ニッケル
(NiOOH)粉末や水酸化コバルト粉末等の添加剤が
加えられて構成される。活物質充填材の充填は、例えば
水等を加えて上記活物質充填材をペースト状にし、これ
を塗布、含浸または吹き付け等することによって行われ
るが、より高い電極密度を得る為に、この後乾燥し、プ
レスするのが良い。
【0010】本発明電極の耳部は、電極に従来取り付け
られていた集電タブの役割を果たすものであり、集電性
能と電極端子への接続強度を保つ為に、プレスされて金
属骨格の密度が本体部に比べて高められているのが良
く、本体部よりその厚さが薄くなっているのが良い。
尚、プレスはあまり強く行うと耳部と本体部との境目の
強度が弱くなるので適度に行う必要があり、本体部と耳
部との厚さの差があまり大きくならないようにするのが
良い。また、プレス後の耳部の密度は、メッキ式ニッケ
ル三次元多孔基体を用いた場合、十分な電子伝導度を確
保できる最低値と容易に圧縮して得ることのできる上限
値とから、0.83g/cm3〜5g/cm3となるようにする
のが好ましい。
【0011】本発明の電極は、上記のように耳部が設け
られて従来の集電タブに相当する部材が一体になってい
るため、この電極を用いた電池は、製造に際して集電タ
ブを取り付ける工程が必要なく、製造工程を簡略化、低
コスト化できる。また、集電タブを取り付けるために電
極として動作しうる領域の活物質を除去する必要がない
ため、本体部を電極活性部として効率よく利用でき容量
の大きなものとなり、活物質利用率も向上する。
【0012】本発明の電極は、耳部を流れる電流密度
が、耳部を構成する金属の正味の単位断面積当たり80
0A以下(すなわち800A/cm2以下)となるよう
にして用いるのが好ましく、この範囲で用いることによ
って従来の構造のものと同様に十分な放電容量を確保で
きる。さらに、メッキ式ニッケル三次元多孔基体を用い
る場合、ニッケルの目付け重量を400g/m2〜600g
/m2とし、耳部を流れる電流密度が、耳部を構成する金
属の正味の単位断面積当たり800A以下(すなわち8
00A/cm2以下)となるようにするのが良く、さら
に、耳部の密度を0.83g/cm3〜5g/cm3とするのが
より好ましい。
【0013】三次元多孔金属基体の露出した耳部の形成
は、本体部と耳部とからなる形状の三次元多孔金属基体
を用意し、耳部を残して本体部にのみ活物質充填材を充
填する方法によりこれを作製するのは難しいので、本体
部と本体部より幅の狭い耳部とからなる三次元多孔金属
基体全体に活物質充填材を充填して作製した電極母体を
用意し、この電極母体の耳部から活物質充填材を除去す
るのが好ましい。この際、活物質充填材の除去は、溶接
等の電気的、機械的接続が十分に行える程度に三次元多
孔金属基体が露出するようにする必要が有り、より好ま
しくは活物質充填材を完全に除去するのが良い。また、
少なくとも耳部において基体が露出しておれば良く、耳
部以外の部分において活物質充填材が充填されておら
ず、基体の露出した個所があっても良い。
【0014】三次元多孔金属基体全体に活物質充填材を
充填したのち耳部から活物質充填材を除去する方法とし
ては、電極母体の耳部に活物質充填材を変性または変形
する熱と超音波振動を加えることによって活物質充填材
を除去する方法が好ましく、この方法により作製された
電極は耳部の機械的強度に優れ好ましい。このような方
法は、特に活物質充填材の充填された本体部の空隙率が
30%以下、さらには28%以下の場合により好まし
い。
【0015】上記本体部と本体部より幅の狭い耳部とか
らなる三次元多孔金属基体に活物質充填材が充填されて
なる電極母体を準備し、該電極母体の耳部に活物質充填
材を変性または変形する熱と超音波振動を加えて該耳部
に充填された活物質充填材を除去する方法は、耳部に熱
を加えることによって、活物質等の接触状態を熱による
変形等によって変化させて保持力を低減させようという
ものであって、すなわち、三次元多孔金属基体または活
物質充填材に熱を加え、これによって三次元多孔金属基
体を熱膨張させ、または活物質充填材中の少なくとも一
つの成分を変成または変形して、三次元多孔金属基体に
対する活物質充填材の保持力を低下させ、該保持力の低
下した活物質充填材を超音波振動により三次元多孔金属
基体より除去しようというものである。そして、より効
果的には、活物質充填材中の少なくとも一つの成分を変
成または変形させようとするものである。
【0016】三次元多孔金属基体を熱膨張させること
は、基体と接触している活物質充填材との間に例えばせ
ん断力を生じるようなずれを生じて表面からその活物質
充填材を剥がすように作用し、また基体中に保持されて
いる活物質充填材全体を揺さぶることにより新たな隙間
を生じさせて保持力を低下させる。従って、このような
効果を大きくするには、基体の温度上昇は大きくするほ
うが良く、さらには収縮による効果も加えるために温度
上昇と冷却を速い周期で生じさせるのが良い。ただし、
温度上昇は基体の強度や電気伝導度を低下させないよ
う、その材質に応じた適当な温度で行うのがよい。
【0017】活物質充填材中の少なくとも一つの成分を
変成させることは、各成分同士の結着力、基体との結着
力を低下させるような変化を起こさせるものであって、
これにより活物質充填材の保持力を低下させるものであ
る。また、少なくとも一つの成分を変形させることは、
活物質充填材の充填状態を変化させ、また、新たな隙間
を生じさせ、また、接触面をずらして引き剥がすように
作用し、活物質充填材の保持力を低下させる。なお、こ
の変形には、基体と同様に熱膨張、熱収縮により生じる
もの以外に、変成の結果生じるものもあり、特に、活物
質充填材中の活物質の比率が高いものにおいては、活物
質の変成と変形が重要な役割を果たすようになる。この
場合、活物質の熱による酸化または還元反応が重要で、
活物質の種類に応じて温度や酸素存在、水素存在雰囲気
といったような雰囲気が調整される。
【0018】熱と超音波振動を加える順番は、熱を加え
る目的から、効率を上げるためには超音波振動を熱より
先に加えないほうが良く、同時に行うか、熱を加えた後
超音波振動を加えるのが良い。同時に加える場合には、
活物質充填材除去工程を短時間で済ませることが可能と
なるという利点があり、熱を加えた後超音波振動を加え
る場合には、超音波印加までの時間や雰囲気温度等を調
整することによって冷却の効果を加えることも可能で、
高いエネルギー効率での除去が可能となり、また、熱を
加える条件も調整しやすくなるので好ましい。
【0019】熱を加える方法としては、赤外線を照射す
る方法、レーザーを照射する方法、バーナーの火炎を吹
き付ける方法等種々の方法を用いることができる。加え
る熱の温度は、活物質充填材を変性または変形できる温
度とするのが好ましく、水酸化ニッケル電極の場合に
は、主たる活物質が水酸化ニッケルであるため、その結
晶水を除くことのできる100℃以上が好ましく、より
好ましくは水酸化ニッケルが酸化ニッケルとなる220
℃以上とするのが良い。また、樹脂が含まれている場合
には250℃以上とするのがさらにより好ましく、例え
ば、 CMC、MC等の増粘剤やPFD、PTFE等の
結着樹脂が含まれている場合には有効である。また、上
限温度は、基体がニッケル金属からなる三次元多孔金属
基体の場合には650℃以下が好ましい。特に、例えば
上記発泡ニッケル等のメッキにより骨格が形成された三
次元多孔金属基体の場合には、この温度が好ましい。こ
れは、温度がこれ以上に高いと加熱時間が長くなった場
合に、活物質充填材の変成、変形以外に基体の変成が生
じて強度低下、導電性低下を引き起こすためである。ま
た、水酸化ニッケルの場合、加熱時の雰囲気は大気中で
良く、この場合設備が簡略化できて好ましい。
【0020】本発明の第1の電池は、上記本発明の電極
を金属端子板に耳部で接続することによって作製され
る。その接続方法としては、例えば導電性のはんだや樹
脂を用いる方法もあるが、通常、スポット溶接や超音波
接合、レーザー溶接が用いられる。この接合を強固にか
つ導電性を阻害することなく行うためには、耳部表面は
できるだけ清浄で酸化皮膜等の導電性阻害皮膜が形成さ
れていないのが良い。このような、表面状態を実現する
ことにより、強固、かつ良好な導電性を保った接合が実
現され、さらに、接合のために必要とされるエネルギー
を低減することが出来るからである。従って、上記本発
明電極において説明したように、本体部と本体部より幅
の狭い耳部とからなる三次元多孔金属基体に活物質充填
材が充填されてなる電極母体が準備され、該電極母体の
耳部に活物質充填材を変性または変形する熱と超音波振
動が加えられて該耳部に充填された活物質充填材が除去
されて製造された電極を用いるのがより好ましい。ま
た、この場合、三次元多孔金属基体がメッキ式ニッケル
三次元多孔基体であり、活物質が水酸化ニッケルである
のがより好ましい。
【0021】また、電池は、耳部を流れる電流密度が、
耳部を構成する金属の正味の単位断面積当たり800A
以下(すなわち800A/cm2以下)となるように構
成されたものが好ましく、さらに、メッキ式ニッケル三
次元多孔基体を用いた電極を用いる場合、ニッケルの目
付け重量を400g/m2〜600g/m2とし、耳部を流れ
る電流密度が、耳部を構成する金属の正味の単位断面積
当たり800A以下(すなわち800A/cm2以下)
となるようにするのが良く、さらに、耳部の密度を0.
83g/cm3〜5g/cm3とするのがより好ましい。
【0022】本発明の第2の電池は、金属箔中間リード
を介して上記本発明電極が接続されるものであり、本電
池内部において金属箔中間リードがたわんで収まってい
るため、このたわみにより電極耳部が金属箔中間リード
より曲げや圧縮等の応力を受ける。このため、この応力
が大きすぎると電極耳部が変形してしまい電池の不良を
生じる。そこで、応力を十分に小さくする為に、厚さ
0.08mm以下のニッケル等の金属箔中間リードを用い
る。使用される電極の好ましい形態は上記第1の電池の
場合と同じであって、厚さ0.08mm以下の金属箔中間
リードを用いることによって、歩留まり良く電池を製造
できる。特に、メッキ式ニッケル三次元多孔基体を用い
た電極を用いる場合には、この基体のニッケルの目付け
重量を400g/m2〜600g/m2とし、金属箔中間リー
ドの厚さを0.08mm以下、より好ましくは0.05
mm以下とするのが良い。
【0023】また、電池は、上記電池と同様、耳部を流
れる電流密度が、耳部を構成する金属の正味の単位断面
積当たり800A以下(すなわち800A/cm2
下)となるように構成されたものが好ましく、さらに、
メッキ式ニッケル三次元多孔基体を用いた電極を用いる
場合、ニッケルの目付け重量を400g/m2〜600g/
m2とし、耳部を流れる電流密度が、耳部を構成する金属
の正味の単位断面積当たり800A以下(すなわち80
0A/cm2以下)となるようにするのが良く、さら
に、耳部の密度を0.83g/cm3〜5g/cm3とするのが
より好ましい。
【0024】
【実施例】本発明の電極に付いて実施例を用いて説明す
る。
【0025】平均粒子径10ミクロンの水酸化ニッケル活物
質粒子90重量部と、平均粒子径5ミクロンの水酸化コバル
ト粒子10重量部とを、0.5wt%カルボキシメチル
セルロース(CMC)水溶液に分散させてペーストを調
製した。これを多孔度95%、目付重量500g/m2
の発泡ニッケル(住友電工製、商品名セルメット)に塗
布充填し、ついで乾燥し、これをプレスして充填密度を
高めたのち、これを耳部を有する長方形状に打ち抜いて
電極母体を作製した。耳部を除く電極母体の大きさは、
15mm×60mm、耳部の大きさは3mm(付け根)
×5mmである。プレス前の発泡ニッケルの厚さは1.
6mmでプレス後の電極母体の厚さは0.7mm、プレ
ス後の空孔率は26%であった。
【0026】次いで、電極母体の耳部に金属コテにより
活物質充填材を変性または変形する熱を加え、ついでこ
の部分に超音波振動を加えることによって活物質充填材
を除去した。図4は、本実施例の金属コテによる加熱方
法を説明する図、図5は、本実施例の超音波印加除去方
法を説明する図である。図中、ともに(a)は断面状態
を示し、(b)は電極の平面状態を示す。以下、図を参
照しながら説明する。
【0027】図4に示されるように、金属コテ31,3
2は2個用意され、集電タブの役割を果たす耳部6を厚
み方向で挟むようにして耳部6に金属コテ31,32が
当接される。金属コテ31,32の当接面は平面で、そ
の形状は長方形である。金属コテ31,32の先端温度
は480℃に保たれており、空気中で耳部6に対して3
秒間当てられる。この熱処理後、耳部の色が緑色から黒
っぽく変色した。
【0028】この後、耳部6が室温まで冷却された後、
図2に示されるようにTiホーン41により超音波を印
加しながらこれを耳部6に押し付ける。これにより、耳
部6の活物質充填材は完全に除去され、非常にきれいな
発泡ニッケル骨格表面が現れた。除去後の耳部6の厚さ
は、0.6mmであり、その密度は0.83g/cm3
であった。また、耳部6の引っ張り強度は0.8kgf
以上、剥がし強度は0.5kgf以上であった。尚、本
発明の場合、耳部に超音波を印可するため活物質充填材
は耳部の3つの端辺からも抜け出すことが出来、従来の
いわゆる電極本体部の一部に超音波を印可する場合に比
べて効率よく除去される。
【0029】次に、本発明の電池について、この電極を
正極として用いて作製した電池の実施例を用いて説明す
る。
【0030】図1は、電池内部側に立ち上がり部を有す
る金属端子板に上記電極が溶接された構造のニッケル−
水素電池の正極接続構造を示す図であり、同図(a)は
電極面に平行に切断した断面図、同図(b)は電極面に
垂直に切断した断面図である。同図に示されるように、
正極端子1には電池内部側に立ち上がり部を有する金属
端子板4が接続され、集電タブの役割を果たす耳部6が
この金属端子板4に超音波溶接により接続され、耳部6
によって電極5が金属端子板4に接続された構造となっ
ている。尚、図中斜線部は電極5の活物質が除去された
耳部6を示し、2は絶縁パッキング、3は電池ケースを
示す。
【0031】図には、負極、セパレータ等を記載してい
ないが、本電池は、3枚の正極となる電極5がそれぞれ
袋状のセパレータ(ポリオレフィン製不織布)に収めら
れ、電極5の間と両端に一つずつ、計4枚の負極が配置
され、水酸化カリウム水溶液が充填されて構成されてい
る。負極は、水素吸蔵合金粒子99重量部とカーボン粒
子1重量部とを1wt%カルボキシルメチルセルロース
水溶液に分散させて調整したペーストを、Niメッキを
施した鉄からなるパンチングメタルに塗布・乾燥し、プ
レスして所定の厚みにし、これを正極とほぼ同じ大きさ
に打ち抜いたものを用いた。
【0032】電池の製造工程において、耳部の切断等に
よる不良品の発生はなかった。発泡ニッケルを用いる場
合、耳部の引っ張り強度は0.2kgf以上、より確実
には0.5kgf以上あれば、本発明第1の電池におい
ては強度上の問題は発生しないので良い。また、発泡ニ
ッケルを用いる場合、耳部の厚さが0.10mm〜0.
6mmの範囲であれば、金属端子板との接続強度に問題
は発生しないことがわかった。
【0033】図6は、耳部6を流れる電流密度と放電容
量との関係を示す特性図である。電流密度は、耳部を構
成する金属の正味の単位断面積当たりの電流量で定義さ
れるものであり、これは以下の式により算出されるもの
である。
【0034】電流密度=耳部を流れる電流値/(耳部の
幅×正味の厚さ) 正味の厚さ=面積1cm2当たりの重量/金属の密度 本例の場合、耳部の幅は3mm、正味の厚さは、0.0
5(目付け重量)/8.9(ニッケルの密度)であり、
これを用いて計算される。特性の評価は上記電池を用
い、23℃において、電池から取り出す電流値を変化さ
せた場合の電池の放電容量を測定することでおこなっ
た。特性図の縦軸は、この放電容量を、横軸はこの電流
値を3で割り、これを耳部(下記従来電池では、集電タ
ブ)を流れる電流値として上記式より算出されたものを
表す。
【0035】図中、黒丸は耳部を設けずに従来の集電タ
ブを用いて作製した電池における特性を、四角は本実施
例の特性を示す。なお、従来構造の電池は、集電タブが
設けられている以外は本電池と全く同じであり、集電タ
ブとして、30ミクロン厚のニッケル箔で、電極から飛び出
した部分の形状が、幅が3mm、長さが5mmのものを
用いた。
【0036】図からわかるように、耳部を流れる電流密
度が800A/cm2以下の領域では、従来のものに比
べてその放電容量に遜色はない。なお、本発明の電池の
場合、集電タブを取り付ける為の領域(4mm×4.5
mm)から活物質を除去する必要がなかった為、従来構
造の電池に比べ容量が大きかった。図では、電流密度と
放電容量との関係をわかりやすくする為に、従来構造の
電池の放電容量に集電タブを取り付ける為の領域分の補
正(容量/0.98)を加えている。
【0037】図2は、金属箔中間リードに上記電極が溶
接された構造のニッケル−水素電池の正極接続構造を示
す図であり、同図(a)は電極面に平行に切断した断面
図、同図(b)は電極面に垂直に切断した断面図であ
る。同図に示されるように、正極端子1には電池内部側
に金属端子板4が接続され、該金属端子板4に金属箔中
間リード8の一端が接続され、該金属箔中間リード8の
他端に上記電極5の耳部6が超音波溶接により接続され
ている。その他の構造は、上記実施例電池と同じであ
る。
【0038】金属箔中間リード8には、幅3mmのニッ
ケル箔を用いた。ニッケル箔の厚さが、0.1mmのも
のを用いた場合、耳部6に変形が発生し、これによる不
良が発生した電池があったが、厚さ0.05mmのもの
を用いた場合には、変形や不良は発生しなかった。ま
た、厚さ0.08mmのものを用いた場合にも不良は見ら
れなかったが、中間リードが硬く、取り扱い性はあまり
良くなかった。なお、厚さには、設定に対し、0.01
mm程度のばらつきが見られ、例えば、0.08mmの
ものを用いても、中には0.09mmのものが混じって
いた。
【0039】
【発明の効果】本発明の電極によれば、電極面積を有効
に利用でき、また、電極の端子への取り付けの為の工程
を減らすことができる。また、本発明の電池によれば、
従来の電池に比べ、容量が大きく、また製造工程数の少
ない電池を製造する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電池内部側に立ち上がり部を有する金属端子板
に電極が溶接された構造のニッケル−水素電池の正極接
続構造を示す図である。
【図2】金属箔中間リードに電極が溶接された構造のニ
ッケル−水素電池の正極接続構造を示す図である。
【図3】電極の電極端子への接続構造の例を示す断面構
造図である。
【図4】金属コテによる加熱方法を説明する図である。
【図5】超音波印加除去方法を説明する図である。
【図6】耳部6を流れる電流密度と放電容量との関係を
示す特性図である。
【符号の説明】
1 正極端子 2 絶縁パッキング 3電池ケース 4
金属端子板 5 電極 6 耳部 7集電タブ 8
中間リード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01M 10/30 H01M 10/30 Z (72)発明者 村田 利雄 京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町1番地 日本電池株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 三次元多孔金属基体に活物質充填材が充
    填されてなる電極であって、活物質充填材が充填された
    本体部と本体部より幅の狭い三次元多孔金属基体が露出
    した耳部とからなることを特徴とする電極。
  2. 【請求項2】 本体部と本体部より幅の狭い耳部とから
    なる三次元多孔金属基体に活物質充填材が充填されてな
    る電極母体が準備され、該電極母体の耳部に活物質充填
    材を変性または変形する熱と超音波振動が加えられて該
    耳部に充填された活物質充填材が除去されて製造された
    ことを特徴とする請求項1の電極。
  3. 【請求項3】 三次元多孔金属基体に活物質充填材が充
    填されてなる電極であって、活物質充填材が充填された
    本体部と本体部より幅の狭い三次元多孔金属基体が露出
    した耳部とからなる電極と電池内部側に立ち上がり部を
    有する金属端子板を備えた電極端子とからなり、上記金
    属端子板に耳部が接続されていることを特徴とする電
    池。
  4. 【請求項4】 三次元多孔金属基体に活物質充填材が充
    填されてなる電極であって、活物質充填材が充填された
    本体部と本体部より幅の狭い三次元多孔金属基体が露出
    した耳部とからなる電極と電池内部側に金属端子板を備
    えた電極端子とからなり、上記金属端子板に厚さ0.0
    8mm以下の金属箔中間リードの一端が接続され、該金属
    箔中間リードの他端が上記電極の耳部に接続されている
    ことを特徴とする電池。
JP10063974A 1997-12-22 1998-02-27 電極およびこれを用いた電池 Pending JPH11250893A (ja)

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EP98124338A EP0924783B1 (en) 1997-12-22 1998-12-21 Process for producing a porous pasted electrode
DE69813164T DE69813164T2 (de) 1997-12-22 1998-12-21 Verfahren zur Herstellung einer porösen, mit aktiver Masse gefüllten Elektrode
CNB981258638A CN1222060C (zh) 1997-12-22 1998-12-22 电极、使用该电极的电池以及制造该电极的方法
US09/218,451 US6241790B1 (en) 1997-12-22 1998-12-22 Electrode, cell using the same and process for producing electrode

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2010001975A1 (ja) * 2008-07-02 2011-12-22 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 電池及びその製造方法
JP2016115908A (ja) * 2014-12-18 2016-06-23 アイシン精機株式会社 電極の製造方法及び電極構造体の製造方法
CN111129416A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 东莞市沃泰通新能源有限公司 电池多极耳固定装置及电池

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2010001975A1 (ja) * 2008-07-02 2011-12-22 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 電池及びその製造方法
US8828589B2 (en) 2008-07-02 2014-09-09 Gs Yuasa International Ltd. Battery and method of manufacturing same
JP5716398B2 (ja) * 2008-07-02 2015-05-13 株式会社Gsユアサ 電池及びその製造方法
JP2016115908A (ja) * 2014-12-18 2016-06-23 アイシン精機株式会社 電極の製造方法及び電極構造体の製造方法
CN111129416A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 东莞市沃泰通新能源有限公司 电池多极耳固定装置及电池

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