JPS58100359A - 電池およびその電極の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ニッケルーカドミウム蓄電池などの円筒形電
池における電極の１７　ニド接続部の改良に関する。

最近各種機器のコードレスｆヒが進み、比較的高出力を
要望される電源の高信頼性を要望される各種機器や防災
用電源としてアルカリ蓄電池、とくに円筒密閉形ニッケ
ル・カドミウム蓄電池が広く使用されはじめている。

この電池の正極は、一般に焼結式電極が採用され、負極
は焼結式および非焼結式の両方が採用されている。いず
れの電極にしても電極支持体に焼結基板（基板内に芯金
を配する）もしくは穴あき板などの芯材を用いている。

そしてセパレータを介して正極と負極をうず渦状に捲回
する構成を採用している〇 この極板群から電極リードを取り出す方法は、リード板
を電極に直接溶接したり、電極群の両端に芯金等を露出
させ、その部分にリード板を当て手 てうず渦状電極の端部全体に溶接して、リード４しぐは
リード板と電極を接続する方法が用い４ム・ている。と
ぐに後者の場合は、電極とリード板との接点が多く、高
率放電などに適した方法である。

これに関する一提案は種々なされている。

最近、上記電極の他に、基板として高多孔度を有するス
ポンジ状金属多孔体を用いる電極が提案されている。こ
の電極は、基本的には例えばスポンジ状ニッケル多孔体
に、活物質である水酸「ヒニッケル粉末をペースト状に
してすり込み充填し、加８Ｅ成形することによ、りて得
ることができ、焼結式電極に比べて、製造工程が簡＃Ｌ
″Ｔ：あり、活物質充填密度が高いなどの特徴を有する
。

しかし、この電極は、リード板との溶接が困難であると
いう問題がある。特に、前記後者のり一ド板をうず巻状
極板の端面全体に溶接する方法においては、スポンジ状
基板自体の金属量が少量であることの他、リード板溶接
部を加圧圧縮することにより多少強度が向上するが、焼
結式やベースト式に用いられる芯金のような本質的に均
一な金属板と異なり、リード板を極板の端部に強ぐ当て
ると、溶接予定部分が折れ曲がるという強度不足の問題
を有している。また、リード板に圧力を加えずに当てる
だけで溶接すると、溶接時の接点抵抗が増大し、溶接予
定部の基板が溶失する現象が生じる。

本発明は、スポンジ状金属多孔体を基板とする上記のよ
うな問題を解消し、うず巻状に巻回した極板の端面への
リード板の接続を確実にするものである。

すなわち、本発明は、極板のリード接続部を一構成する
端縁部をスポンジ状金属基板を加圧圧縮した圧縮部と、
ここに圧着した可撓ヰ樹脂で構成するものである。この
樹脂は、加熱溶融により基板の一圧縮部へ充填するのが
好ましい０なお、エポキシ樹脂のように可撓けのないも
のを使用すると、極板をうず巻状に捲回する際、折れる
現象が生じて逆に強度が低下する。

以下、本発明を実施例により説明する。

多孔度的９４％２重量密度ｅｏｒｎｙ／ｃｒｔｉ＊厚さ
約１．１０　ｍの長尺帯状のスポンジ状ニッケル基板を
１ｏｏｏ　Ｋｇ／ｃｒＡ　の圧力で加圧することによっ
て、基板の長手方向と直角に幅２ａ、深さα９７喘の溝
を設ける。ついでこの溝に幅２聰、厚さ０２１ｍのポリ
プロピレン板を当て加熱溶融させて基板加圧部の内部に
樹脂を充填する。つぎに基板全体に水酸化ニッケル粉末
を主とする活物質粉末のペーストを充填し、溝部の表面
に付着している活物質を研磨し除去する。その後極板全
体を加圧成形し、乾燥する。ついで溝部の中心部および
溝部間の中央を切断して幅３８ｍｍ、長さ２１０１ｒＩ
！ｎ、厚さ０．７゜簡（加圧端縁部はα１６閣）の電極
を得る。

この正極と長さ２６０■、厚さ０５５ｍｍ　の汎用カド
ミウム負極とをポリアミド系不織布？介してうず巻状に
捲回し、外周にポリエチレン製のテープを巻きつけて固
定する。なお、この場合上、負極の端縁部はそれぞれ七
ノ（レータの上、下に露出させている。ついで、極板群
の上下に極板群より小さい径の円板状のニッケル製リー
ド板を当て、それぞれ正、負極の端縁部に溶接する０こ
の場合各々の溶接点は約４０点である。

第１図は、上記の極板群を用いた円筒密閉形ニッケル・
カドミウム蓄電池の概略構成を示す。１は極板群、２は
正極、３は負極、４は七）々レータであり、極板群の上
、下に露出している正、負極の端縁部２ａ、３ａｌｄそ
れぞれリード板６，６に溶接されている。７は負極端子
を兼ねる金属ケースで、その底面に負極側のリード板６
の中央が溶接されている。８は金属製封目板で、ＩＥ極
側のリード板６とリード片９により接続されており、中
央に設けた透孔をゴム弁で閉塞して安全弁を構成してい
る。１１は正極端子キャップ、１２１′ｉガスケツトで
ある。

第２〜４図は正極の製造工程の概略を示している。１３
は長尺めスポンジ状ニッケル基板で、長手方向と直角方
向に加圧圧縮して溝１４を形成した後、溝１４内に樹脂
の薄板１６を当て、加圧加熱により樹脂板を溶融させ、
溝の底を形成している基板の圧縮部１６に樹脂の大部分
を充填させる。

次いで、活物質の充填、加圧成形工程を経た後、溝１４
の中央部および溝間の中央を切断する。

このようにして得られた正極は、基板の圧縮部１６がリ
ード板と溶接される端縁部２ａを構成し、その端面は上
記の切断面であり、スポンジ状基板を構成しているニッ
ケル骨格が露出している。

上記実権例による正極の端縁部に円板状のリード板を当
て、端縁部が折れ曲がるまでの強度を測定したところ、
約７にμｍを示した。一方、端縁部に上記のような樹脂
による補強をしないものは約２５　ＫＷ／ｃｍ　であっ
た。また、基板に使用するスポンジ状多孔体として一般
に用いられている重量密度４０〜１００キ々ｄのものに
ついて、本発明による構成を採ったものは、一般に必要
とされる強度約６Ｋｑ／ｃｒｎを上回りていた。さらに
、リード板を溶接したものについての引張強度は約ＴＫ
ｙを示し、十分な溶接強度を示した。

字施例では、リード板を溶接する基板の圧縮した端縁部
に、樹脂ｆを加熱して浸透させたが、加圧圧着するのみ
でもよく、溶融した樹脂を充填してもよい。用いる樹脂
とポリプロピレン、ボリエハ チレンなどが適する。また、ニッケル正極に限らず、ス
ポンジ状金属多孔体を基板とし、円筒形状［捲回して極
板群構成を採用する場合にはすべて適用できるものであ
る。

以上のように、本発明は、急速放電などの特性を要望さ
れる電池において、電極の基板にスポンジ状金属多孔体
′ｆＩ：使用する場合、電極端子部とリード板との強固
な接続を可能にするものである。

【図面の簡単な説明】

ｆ４Ｅ１図は本発明の実権例におけるニッケル・カドミ
ウム蓄電池の要部を欠截した側面図、第２図はその正極
に用いた基板の平面図、第３図はその縦断面略図、第４
図は基板端縁部の製造工程を示す縦断面略図である。 １・・・・・・極板群、２・・・・・・正極、３・・・
・−・負極、４・・・・・・セパレータ、２ａ、３ａ＊
・・・・・端縁部、１３１ＩＩＩＩＩ＠・・基板、１４
・・・・・・溝、１５−・・・・樹脂板、１６・・・・
・・圧縮部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ＩＩ
１図 ｊ 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　正極と負極をセパレータを介して巻回され、
   少くとも一方の電極の端縁が前記巻回軸の方向に露出し
   ている電極群と、前記の軸方向とほぼ垂直方向に伸びそ
   の表面に前記露出している電極端縁を溶接したリード板
   とを備え、前記一方の電極がスポンジ状の多孔金属基板
   とこれに充填された活物質から構成され、かつ前記リー
   ド板と溶接される端縁部が前記基板の圧縮部とこの圧縮
   部に圧着された可撓性樹脂とで構成され、端面に基板の
   金属部が露出していることを特徴とする電池。
2. （２）長尺状のスポンジ状多孔性金属基板にその長手力
   とほぼ直角の方向に帯状の加圧圧縮部を形成する工程と
   、前記圧縮部に可撓性樹脂を圧着する工程と、活物質を
   前記基板へ充填し加圧成形する工程と、前記加圧圧縮部
   のほぼ中央を切断する工程とにより、前記切断面をリー
   ド板との溶接部とする電極を得ることを特徴とする電池
   用電極の製造法。