JPS60175378A - 渦巻電極の製造方法 - Google Patents
渦巻電極の製造方法Info
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- JPS60175378A JPS60175378A JP59030951A JP3095184A JPS60175378A JP S60175378 A JPS60175378 A JP S60175378A JP 59030951 A JP59030951 A JP 59030951A JP 3095184 A JP3095184 A JP 3095184A JP S60175378 A JPS60175378 A JP S60175378A
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- Japan
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
- H01M6/10—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with wound or folded electrodes
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明はａ巻電極の製造方法に関する。
従来、渦巻形の電極は、ニッケルーカドミウム電池など
のアルカリニ次電池に用いられてきたが最近はリチウム
有機電解質電池にも用いられるようになってきた。
のアルカリニ次電池に用いられてきたが最近はリチウム
有機電解質電池にも用いられるようになってきた。
このような渦巻電極を用いる理由は、限られた容積内に
多くの反応面積とエネルギー容量を確保する点において
有利であるからである。
多くの反応面積とエネルギー容量を確保する点において
有利であるからである。
しかしながら、この渦巻電極は、上述のごとき限られた
容積内にできる限り多くの反応面積とエネルギー容量を
確保したいという要請上、その製造に関しては作業性面
や得られる電極の品質面に関して種々の問題を有してい
る。すなわち、渦巻電極は金網やエキスパンデッドメタ
ルなどの多孔性金属板よりなる集電体にリチウムなどの
負極活物質となる軽金属を圧着した負極板と前記同様の
集電体に正極合剤を保持させた正極板とをセパレータで
隔離しながら重ね合わせて細い集電棒を芯にして渦巻状
に巻回して作製する関係上、特に厚みがある正極板側に
歪みがかかりやすく正極合剤と集電体とが剥離して集電
効果が低下したり、特に集電体に網状のものを用いてい
る場合にはほつれてその先端がセパレータを突き通って
短絡を引き起こす。またセパレータはその隔離効果を確
実に発揮させるために袋状に形成され１．その中に正極
板または負極板を挿入し他方の電極板と重ね合わせて渦
巻状に巻回する方法が採用されているが、巻回時に外周
側と内周側では必要な周長が異なるにもかかわらず、実
務上同一の長さにしか作りにくい関係などから、内周側
では皺が発生して渦巻電極作製時の作業性の低下を引き
起す。また皺になった部分の外径が増大して寸法不良の
発生や極間距離の増大を引き起こして電池性能の低下を
招くなどの問題がある。
容積内にできる限り多くの反応面積とエネルギー容量を
確保したいという要請上、その製造に関しては作業性面
や得られる電極の品質面に関して種々の問題を有してい
る。すなわち、渦巻電極は金網やエキスパンデッドメタ
ルなどの多孔性金属板よりなる集電体にリチウムなどの
負極活物質となる軽金属を圧着した負極板と前記同様の
集電体に正極合剤を保持させた正極板とをセパレータで
隔離しながら重ね合わせて細い集電棒を芯にして渦巻状
に巻回して作製する関係上、特に厚みがある正極板側に
歪みがかかりやすく正極合剤と集電体とが剥離して集電
効果が低下したり、特に集電体に網状のものを用いてい
る場合にはほつれてその先端がセパレータを突き通って
短絡を引き起こす。またセパレータはその隔離効果を確
実に発揮させるために袋状に形成され１．その中に正極
板または負極板を挿入し他方の電極板と重ね合わせて渦
巻状に巻回する方法が採用されているが、巻回時に外周
側と内周側では必要な周長が異なるにもかかわらず、実
務上同一の長さにしか作りにくい関係などから、内周側
では皺が発生して渦巻電極作製時の作業性の低下を引き
起す。また皺になった部分の外径が増大して寸法不良の
発生や極間距離の増大を引き起こして電池性能の低下を
招くなどの問題がある。
本発明は上述のごとき問題点に鑑み、渦巻電極製造時の
作業性の向上をばかり、かつ製造中の短絡防止ならびに
極間距離の増大を防止して閉路電圧特性のよい渦巻電極
を得ることを目的とする。
作業性の向上をばかり、かつ製造中の短絡防止ならびに
極間距離の増大を防止して閉路電圧特性のよい渦巻電極
を得ることを目的とする。
本発明は正極板と負極板とをセパレータで隔離して重ね
合わせて渦巻状に巻回して渦巻電極を製造するにあたり
、少なくとも一方の電極板、特に正極板を複数個に分割
し、該分割された電極板を列ねて渦巻状に巻回すること
により、作業性の向上をはかり、かつ製造中の短絡や極
間距離の増大を防止し、内部短絡がなく、かつ閉路電圧
特性の良好な渦巻電池が作業性よく得られるようにした
ものである。
合わせて渦巻状に巻回して渦巻電極を製造するにあたり
、少なくとも一方の電極板、特に正極板を複数個に分割
し、該分割された電極板を列ねて渦巻状に巻回すること
により、作業性の向上をはかり、かつ製造中の短絡や極
間距離の増大を防止し、内部短絡がなく、かつ閉路電圧
特性の良好な渦巻電池が作業性よく得られるようにした
ものである。
すなわち、少なくとも一方の電極板、特に厚みがある正
極板を分割してその単位長さを短かくし、渦巻状に巻回
する際の作業を容易にし、かつ電極板にかかるひずみを
減少させ、正極合剤や負極活物質と集電体との剥離を防
止し、集電体の剥離に基づく短絡発生を防止し、かつセ
パレータの皺発生や極間距離の増大を防止して閉路電圧
特性の良好な渦巻電極を得るのである。
極板を分割してその単位長さを短かくし、渦巻状に巻回
する際の作業を容易にし、かつ電極板にかかるひずみを
減少させ、正極合剤や負極活物質と集電体との剥離を防
止し、集電体の剥離に基づく短絡発生を防止し、かつセ
パレータの皺発生や極間距離の増大を防止して閉路電圧
特性の良好な渦巻電極を得るのである。
電極板の分割は分割された電極板の単位長さが２０〜１
５０ ｍｍ程度になるように分割するのが好ましく、通
常、中央の巻芯に近いほど短かくし、巻芯から遠ざかる
にしたがって長くされる。
５０ ｍｍ程度になるように分割するのが好ましく、通
常、中央の巻芯に近いほど短かくし、巻芯から遠ざかる
にしたがって長くされる。
各分割された電極板からはそれぞれリードをとるので、
分割された電極板を列ねるにあたっては各分割電極板間
が電気的に接続していなくてもよいし、もとより接続す
るようにしてもよい。
分割された電極板を列ねるにあたっては各分割電極板間
が電気的に接続していなくてもよいし、もとより接続す
るようにしてもよい。
つぎに本発明の実施例ならびに従来例を図面に基づいて
説明する。なお本発明の理解を容易ならしめるために、
まず従来例についてさきに説明する。
説明する。なお本発明の理解を容易ならしめるために、
まず従来例についてさきに説明する。
従来例
第１図に示すようにガラスハーメデックシール構造の蓋
２が付いた外径１．５ｍｍのステンレス鋼（Ｓ Ｕ Ｈ
４４６’）製バイブよりなる集電棒１にステンレス鋼（
Ｓ Ｕ ５３１６ ）製網よりなる負極側の集電体４の
一方の端部をスポット溶接し、該集電体４に長さ２２０
ｍ和、幅３５ｍｍ、厚さ０．２ ＋ｎ＋ｎの金属リチウ
ムボイル５を圧着して、第２図に示すような負極板３を
作製した。
２が付いた外径１．５ｍｍのステンレス鋼（Ｓ Ｕ Ｈ
４４６’）製バイブよりなる集電棒１にステンレス鋼（
Ｓ Ｕ ５３１６ ）製網よりなる負極側の集電体４の
一方の端部をスポット溶接し、該集電体４に長さ２２０
ｍ和、幅３５ｍｍ、厚さ０．２ ＋ｎ＋ｎの金属リチウ
ムボイル５を圧着して、第２図に示すような負極板３を
作製した。
つぎに、微孔性ポリプロピレンフィルムで形成した両端
開放の袋状セパレータ６に前記負極板３をその自由端側
から挿入した。
開放の袋状セパレータ６に前記負極板３をその自由端側
から挿入した。
方、第３図に示すようにステンレス鋼（ＳＵＳ３１６
） Ｎ網よりなる正極側の集電体８に二硫化チタンとポ
リテトラフルオルエチレンとを重量比で１００：１０に
混合した正極合剤９を厚さ０．３ ｍｍで長さ２６０
ｍｍ、幅３２ｍｍに塗布し、一端に厚さ４０μｍのステ
ンレス鋼（ＳＵＳ３０４）ホイル１０をスポット溶接し
て正極板７とした。
） Ｎ網よりなる正極側の集電体８に二硫化チタンとポ
リテトラフルオルエチレンとを重量比で１００：１０に
混合した正極合剤９を厚さ０．３ ｍｍで長さ２６０
ｍｍ、幅３２ｍｍに塗布し、一端に厚さ４０μｍのステ
ンレス鋼（ＳＵＳ３０４）ホイル１０をスポット溶接し
て正極板７とした。
上記正極板７を２枚のポリプロピレン不織布１１の一端
を熱シールしたものの中に入れ、第４図に示すように前
記セパレータ６に挿入した負極板３と重ね合わせ、集電
棒１を芯にして渦巻状に巻回して渦を電極を製造した。
を熱シールしたものの中に入れ、第４図に示すように前
記セパレータ６に挿入した負極板３と重ね合わせ、集電
棒１を芯にして渦巻状に巻回して渦を電極を製造した。
上記のように製造した渦巻電極１２を第５図に示すよう
に電池容器１３に入れ、電池容器１３とＨ２とを正極の
ステンレス鋼ホイル１０のリード部１０ｄを間に挟んだ
状態でプラズマアーク溶接し、パイプ状集電棒１より吸
引して電池内部を減圧にした後、電解液を注入し、注入
後、集電棒１の上端をプラズマアーク溶接で封止して直
径１７ｍｍ、高さ５０ｍｍの電池を組立てた。注入され
た電解液は１，３−ジオキソランと１．２−ジメトキシ
エタンとの容量比が７０ ： ３０の混合溶媒にＬ ｉ
’Ｂ （Ｃ６Ｈ５） ４を０゜６モル／ρ溶解させたも
のである。
に電池容器１３に入れ、電池容器１３とＨ２とを正極の
ステンレス鋼ホイル１０のリード部１０ｄを間に挟んだ
状態でプラズマアーク溶接し、パイプ状集電棒１より吸
引して電池内部を減圧にした後、電解液を注入し、注入
後、集電棒１の上端をプラズマアーク溶接で封止して直
径１７ｍｍ、高さ５０ｍｍの電池を組立てた。注入され
た電解液は１，３−ジオキソランと１．２−ジメトキシ
エタンとの容量比が７０ ： ３０の混合溶媒にＬ ｉ
’Ｂ （Ｃ６Ｈ５） ４を０゜６モル／ρ溶解させたも
のである。
実施例
正極板を第６図に示すように長さ８０ｍｍ、 ８０ｍｍ
、１００ ｍｍの３分割にしたほかは従来例と同様にし
て渦巻電極を製造した。
、１００ ｍｍの３分割にしたほかは従来例と同様にし
て渦巻電極を製造した。
すなわち、負極板３側は従来例と同様に第１〜２図に示
す手順にしたがって調製した。
す手順にしたがって調製した。
第６図ＡおよびＢに示す長さ８０ｍｍの正極板７ａ、７
ｂには、一方の端部にステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）ボ
イルリード１０ａ、１０ｂをスポット溶接した。
ｂには、一方の端部にステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）ボ
イルリード１０ａ、１０ｂをスポット溶接した。
また第６図Ｃに示す長さ１００ ｍｍの正極板７ｃには
その一端にステンレスｗｉ（Ｓ Ｕ ５３０４ ）ホイ
ル１０ｃをスポット溶接した。これらの正極板７ａ、７
ｂ、７ｃは前記従来例における正極板７と同様にステン
レス鋼製網よりなる集電体８ａ、 ８ｂ、８ｃに前記と
同様の正極合剤９ａ、９ｂ、９ｃを厚さ０．３ ｍｍ、
幅３２ｍｍに塗布して形成されたものである。
その一端にステンレスｗｉ（Ｓ Ｕ ５３０４ ）ホイ
ル１０ｃをスポット溶接した。これらの正極板７ａ、７
ｂ、７ｃは前記従来例における正極板７と同様にステン
レス鋼製網よりなる集電体８ａ、 ８ｂ、８ｃに前記と
同様の正極合剤９ａ、９ｂ、９ｃを厚さ０．３ ｍｍ、
幅３２ｍｍに塗布して形成されたものである。
この正極板７ａ、７ｂ、７ｃを前記と同様に２枚のポリ
プロピレン不織布１１の一端を熱シールしたものの中に
入れ、厚さ８０ｍｍの正極板７ａ、 長さ８０ｍｍの正
極板７ｂ、長さ１００ ｍｍの正極板７ｃの順に、前記
従来例と同様にセパレーク６に入れた負極板３と重ね合
わせ集電棒１を芯にして第７図に示すように渦巻状に巻
回して渦巻電極を製造した。
プロピレン不織布１１の一端を熱シールしたものの中に
入れ、厚さ８０ｍｍの正極板７ａ、 長さ８０ｍｍの正
極板７ｂ、長さ１００ ｍｍの正極板７ｃの順に、前記
従来例と同様にセパレーク６に入れた負極板３と重ね合
わせ集電棒１を芯にして第７図に示すように渦巻状に巻
回して渦巻電極を製造した。
渦巻電極の製造はきわめて作業性よく行なわれ、正極板
にひずみがかかることも少なく、またセパレータに皺が
発生することも少なかった。
にひずみがかかることも少なく、またセパレータに皺が
発生することも少なかった。
得られた渦巻電極を用い前記従来例の場合と同様にして
渦巻電池を組み立てた。なお電池容器１３と蓋２との溶
接に際しては正極板７ａのステンレス鋼ボイルリード１
０ａ、正極板７ｂのステンレス鋼ホイルリード１０ｂお
よび正極板７ｃのステンレス鋼ホイルＩＯＣのリード部
１０ｅが電池容器１３と蓋２との間に挟まれるようにし
た。
渦巻電池を組み立てた。なお電池容器１３と蓋２との溶
接に際しては正極板７ａのステンレス鋼ボイルリード１
０ａ、正極板７ｂのステンレス鋼ホイルリード１０ｂお
よび正極板７ｃのステンレス鋼ホイルＩＯＣのリード部
１０ｅが電池容器１３と蓋２との間に挟まれるようにし
た。
上記従来例および実施例により渦巻電池を製造したとき
の製造中に発生する短絡による不良率を第１表に示す。
の製造中に発生する短絡による不良率を第１表に示す。
また従来例および実施例で製造された渦巻電極を用いて
組み立てた渦巻形有機リチウム電池の電池組立７日後の
開路電圧および２Ω、５秒放電後の閉路電圧を測定した
結果を第２表に示す。
組み立てた渦巻形有機リチウム電池の電池組立７日後の
開路電圧および２Ω、５秒放電後の閉路電圧を測定した
結果を第２表に示す。
第１表
第２表
第１表に示すように本発明の方法によれば従来法に比べ
て渦を電極製造時の短絡発生ははるかに少ない。また第
２表に示すように本発明の方法により製造された渦巻電
極を用いた電池は従来法による渦巻電極を用いた電池に
比べて閉路電圧が高く、閉路電圧特性が優れていた。
て渦を電極製造時の短絡発生ははるかに少ない。また第
２表に示すように本発明の方法により製造された渦巻電
極を用いた電池は従来法による渦巻電極を用いた電池に
比べて閉路電圧が高く、閉路電圧特性が優れていた。
このように本発明による渦巻電極を用いた電池が従来法
による電池に比べて電池性能が優れているのは、渦巻電
極製造中におけるセパレータの皺の発生が防止され、か
つ正極板にかかるひずみが減少して極間距離が減少した
ことによるものと思われる。
による電池に比べて電池性能が優れているのは、渦巻電
極製造中におけるセパレータの皺の発生が防止され、か
つ正極板にかかるひずみが減少して極間距離が減少した
ことによるものと思われる。
以上述べたように、本発明によれば、渦巻電極製造時の
作業性が改善され、かつ製造中における短絡発生が防止
される。また得られる渦巻電極の閉路電圧特性も向上し
た。
作業性が改善され、かつ製造中における短絡発生が防止
される。また得られる渦巻電極の閉路電圧特性も向上し
た。
第１〜４図は従来法により渦巻電極を製造する状態を示
す斜視図で、第５図は渦巻電極を用いて電池を組み立て
るときの主要工程を示す一部断面概略正面図、第６図は
本発明の方法にしたがい分割された正極板を示す平面図
で、第７図は本発明の方法により渦巻電極を製造する状
態を示す斜視図である。 ３・・・負極板、 ４・・・集電体、 ５・・・リチウ
ム、６・・・セパレータ、 ７ａ、７ｂ、７ｃ・・・分
割された正極板、 ８ａ、８ｂ、 ８ｃｍ集電体、 ９
ａ、９ｂ、９ｃｍ正極合剤 ＊３図 Ｗ５図 芳６図 Ａ Ｂ Ｃ ＷＹ図 １（ＪＣ
す斜視図で、第５図は渦巻電極を用いて電池を組み立て
るときの主要工程を示す一部断面概略正面図、第６図は
本発明の方法にしたがい分割された正極板を示す平面図
で、第７図は本発明の方法により渦巻電極を製造する状
態を示す斜視図である。 ３・・・負極板、 ４・・・集電体、 ５・・・リチウ
ム、６・・・セパレータ、 ７ａ、７ｂ、７ｃ・・・分
割された正極板、 ８ａ、８ｂ、 ８ｃｍ集電体、 ９
ａ、９ｂ、９ｃｍ正極合剤 ＊３図 Ｗ５図 芳６図 Ａ Ｂ Ｃ ＷＹ図 １（ＪＣ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１，１正極合剤を集電体に保持させてなる正極板と負
極活物質を集電体に圧着してなる負極板とをセパレータ
で隔離して重ね合わせ渦巻状に巻回して渦巻電極を製造
するにあたり、少なくとも一方の電極板を複数個に分割
し、該分割された電極板を列ねて渦巻状に巻回すること
を特徴とする渦巻電極の製造方法。 （２）分割される電極板が正極板である特許請求の範囲
第１項記載の渦巻電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59030951A JPS60175378A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 渦巻電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59030951A JPS60175378A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 渦巻電極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60175378A true JPS60175378A (ja) | 1985-09-09 |
Family
ID=12317983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59030951A Pending JPS60175378A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 渦巻電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60175378A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01128371A (ja) * | 1987-11-11 | 1989-05-22 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
| EP0910131A1 (en) * | 1997-10-14 | 1999-04-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Lithium secondary battery |
-
1984
- 1984-02-20 JP JP59030951A patent/JPS60175378A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01128371A (ja) * | 1987-11-11 | 1989-05-22 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
| EP0910131A1 (en) * | 1997-10-14 | 1999-04-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Lithium secondary battery |
| US6258487B1 (en) | 1997-10-14 | 2001-07-10 | Ngk Insulators, Ltd. | Lithium secondary battery including a divided electrode base layer |
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