JPS58102466A - 鉛電池用集電体 - 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】 鉛電池、アルカリ電池に用いる電極には活物質の保持と
集電の目的から金属多孔体が集電体として用いられる。

この集電体の形態は多種多様であって、たとえばアルカ
リ電池では金属スクリーンや孔あき板、それにエキスパ
ンデッドメタルナトが用いられるのが普通である。これ
らはコイル状の形態で得られるために、活物質の連続充
填が可能でおり、量産性に優れた骨格といえるが、コイ
ル全体が均一な厚み、および形状であるのが普通である
。一方鉛電池では活・物質の連続充填性については劣る
が、任意の形状に比較的低温で鋳造できる利点を生かし
て集電体として端子部を備えた格子体を鉛合金で鋳造し
、これにペースト状活物質を塗布する方法がとられてき
た。ところが最近電池のメンテナンスフリー化の要求が
高まるにつれて、格子合金の組成も自己放電のできる限
り少い鉛−カルシウム系合金などを用いる必要性が生じ
、鋳造性や合金の揚泥れなどの観点から、格子そのもの
の生産性の低下が生じるようになってきた。また格子組
成の如何にかかわらず、格子の生産は不連続であるので
、このような観点から連続性に富んだパンチングメタル
の鉛電池への適用は一つの大きな魅力を有していへ。し
かしながら鉛電池のような放電利用率の低い活物質を用
いる電池では、エネルギー密度を大きくするために極板
中の集電体の占める割合をできるかぎり小さくすること
が必要である。したがってパンチングメタルを格子に適
用するには開孔率の大きい鉛板を用いる必要がある。し
かし開孔率の大きいパンチングメタルを得るには加工技
術の点で限度があるため、厚さの薄い鉛板を用いなけれ
ばならない。そのためこのような薄いパンチングメタル
を用いて鉛ペーストを塗布した場合、パンチング部と端
子部とが切断したり、あるいは変形する問題が生じてき
た。さらにパンチング部と端子部との厚みが均一なため
端子部にも活物質が塗布されてしまい、塗布後除去する
必要が生じて生産性の低下につながるようになってきた
。さらに一枚一枚を独立して極板用集電体を構成する場
合には、一枚の板の周辺を残して中央部のみを加工すれ
ばよいのであるが、それでは集電体の連続性やペースト
状活物質の連続充填には適さないので、これらを可能に
するためにはパンチング部と端子部および周辺部とを同
時に形成しつつ、何枚もの連続的な集電体を得る必要が
ある。

本発明は上記の問題を解決する一つの手段を与えるもの
であって、鉛電池の格子体構造を改良し、また連続的な
ペースト状活物質充填を可能にするものである。

その具体的な方法としては鉛板から集電体を製造する際
、パンチング加工を施さない部分の厚みをパンチング加
工部よシも厚くしておくことにあり、さらに任意の間隔
でパンチング部とパンチングを行なわない金属板部とを
交互に構成することにある。

この構成は第１図ム、Ｂ、Ｃに示す従来の公知のパンチ
ングメタルと異なり、第２図ム、Ｂ、０に示すようにパ
ンチング加工した部分の左右および上下の周辺部に厚み
の厚い加工していない金属板部を設けることによって、
活物質保持部の集電体と直結した活物質の付与されない
金属板部を同時に与えることにある。

こうした構成は鉛板を作る際任意の位置に厚みの厚い部
分を残しておき、つぎに打抜き加工の場合、打抜き歯型
のドラムが端子と周辺部の位置にあたる部分に歯型の無
いものを用いたり、あるいは打抜き板の送りスピードを
任意の時間に変えたりすることによって容易に得ること
ができる。

所望の端子を備えた集電体を効率よく得るために、パン
チング加工をしていない金属板部の幅を端子部の長さ、
さらにもう一方は底部の長さとし。

６・　−７ これらを交互に組み合わせることによって極板上部と底
部を取りうる連続集電体が得られる。さらに好ましくは
ペースト状活物質を塗布した後に切断等の振動をできる
だけ与えないように金属板部にあらかじめ端子部および
底部の切れ目を加工し。

第３図ム、Ｂのような形状を製作する。つぎにこのよう
にして得られた連続集電体にペースト状活物質を塗布し
、連続極板としたのちに極板の連結部を切断加工し、第
４図に示す極板を得る。上記により、本発明の特徴は連
続性良く活物質充填ができると同時に、端子部に付着し
た活物質を除去する工程も不要であり、端子部と周辺部
の厚みを厚くした圧延板さえ得られれば、細い格子型の
溝への合金潜流れの条件を心配することなく、集電体を
得ることができる。したがってとくに鋳造性の悪い頻−
カルシウム合金には極めて好ましい方法である。さらに
以下の実施例によって本発明の集電体が従来の鋳造格子
に劣らぬ性能を有することを示す。鉛電池の場合、とく
に湯流れ等の理由で鋳造では収率の低い鉛−カルシウム
合金を適用した場合について示す。まず第２図に示す端
子部１、底部２の厚さが１．６鵡、パンチング部３の厚
さがＱ、５ｆｉになるように加工したカルシウム０．１
ｗｔ％、スズ０．１ｗｔ％を含む鉛合金板を圧延して製
作し、パンチング部３を打抜き加工し、連続集電体を製
作する。端子部１の幅は１６０Ｂ、周辺部４は１．□ｍ
、底部は６鵡であり、パンチング部３の大きさは１ｌ１
０Ｘ１１０１１の集電体の連続体を得る。？いてパンチ
ング部３に常法によりペースト状活物質６を連続的に塗
布し、乾燥工程を経て第３図の入点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点
の接続部を破線に沿って切断し、第４図に示す多数板の
電極　　　　　−を得た。ついで、これらを正極６枚、
負極６枚、所定枚数のセパレータを組（み合せて極板群
を構成し、電槽に収納して容量約３６ムｈの電池を製作
した。この極板を希硫酸中で化成後０．２０で６０％放
電、放電量の１２０％充電を繰り返し２６サイクル毎に
容量試験を行なった。その際の容量の変化を第６図ムに
示す。

なお、比較として第１図のごとき均一な厚みのパンチン
グメタルを用いた極板Ｂと、従来の鋳造格子Ｃを用いた
極板を併せて試験した。この結果より明らかなように従
来のパンチングメタルＢでは寿命が短かぐ、とくに寿命
劣化の主原因は端子接合部の破損によるものであった。

また鋳造格子Ｃは本発明の電極ムとよ〈似た挙動を示し
た。

しかし本発明との大きな差は特性よりも集電体の収率に
あり、鋳造方式では合金の湯流れ不良のために巣が生じ
たり、一部に骨の切断状態が生じ。

約６０％にとどまったのに対して本発明では９６％をこ
える収率であり、極めて作業性が良い。

上記のごとく１本発明は集電体に用いるパンチングメタ
ルが端子部、底部さらに周辺部が活物質を塗布するパン
チング部よυも厚いため、活物質塗布後極めて容易に電
極となすことができる。その上特性的に端子部の切断も
な〈従来の鋳造格子に劣らず優れた結果を与えるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図ム、Ｂ、Ｃは従来のパンチング加工した鉛電池用
集電体を示す平面図、断面図、側断面図。 第２図ム、Ｂ、ｃは本発明に用いた鉛電池用集電体の平
面図、断面図、側断面図、第３図人、Ｂは鉛ペースト塗
布後において端子部および底部を切断する際の平面図お
よび断面図、第４図は切断後の電極平面図、第６図はサ
イクル特性を示す図である。 １・°・・・・端子部、２・・・・・・底部、３・・・
・・・ノくンチング加工部、４・・・・・・周辺部、５
・・・・・・ペースト状活物質。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｗ４
１図 第２図 １１４４図 第５図 ヅイクル求（−リ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）パンチング加工した部分の左右ならびに上下の周
   辺部に前記パンチング加工部よシも肉厚な非加工板状部
   分を設けたことを特徴とする鉛電池用集電体。