JPS6161230B2 - - Google Patents
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- JPS6161230B2 JPS6161230B2 JP54162952A JP16295279A JPS6161230B2 JP S6161230 B2 JPS6161230 B2 JP S6161230B2 JP 54162952 A JP54162952 A JP 54162952A JP 16295279 A JP16295279 A JP 16295279A JP S6161230 B2 JPS6161230 B2 JP S6161230B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0402—Methods of deposition of the material
- H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
-
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- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/043—Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
- H01M4/0433—Molding
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- 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
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
円筒形の密閉式アルカリ蓄電池は、通常セパレ
ータを介して正極と負極を対応させながら渦巻状
にして構成されている。これは、正極と負極の対
向面積を広くして、過充電時における負極の酸素
ガス吸収能、すなわち急速充電性能および高率放
電性能を向上させることが主たる理由である。
ータを介して正極と負極を対応させながら渦巻状
にして構成されている。これは、正極と負極の対
向面積を広くして、過充電時における負極の酸素
ガス吸収能、すなわち急速充電性能および高率放
電性能を向上させることが主たる理由である。
一方、とくに最近の用途面からの要求で、さら
に高率放電特性の向上と急速充電性能の改善およ
び電池の高容量化が望まれ、正極と負極の対向面
積の増大、電池リード数の増加および活物質充填
量の増加等をはかり、それらの要望を満たす努力
が払われている。
に高率放電特性の向上と急速充電性能の改善およ
び電池の高容量化が望まれ、正極と負極の対向面
積の増大、電池リード数の増加および活物質充填
量の増加等をはかり、それらの要望を満たす努力
が払われている。
このうち、高容量化を図る方法としては、発泡
状の金属多孔体を電極基板とするものが既に提案
されている。この発泡状金属多孔体は、一般に用
いられている焼結基板の多孔度約80％程度に対し
て、約98％と高多孔度であるので、活物質を高密
度で充填することができる。しかもその活物質充
填方法は、焼結基板ではその孔径が微細であるた
め、活物質塩を充填し、これを活物質に転化する
工程を要するのに対し、活物質である例えば水酸
化ニツケル粉末をそのまま充填できるなど、製造
も容易である利点を有する。
状の金属多孔体を電極基板とするものが既に提案
されている。この発泡状金属多孔体は、一般に用
いられている焼結基板の多孔度約80％程度に対し
て、約98％と高多孔度であるので、活物質を高密
度で充填することができる。しかもその活物質充
填方法は、焼結基板ではその孔径が微細であるた
め、活物質塩を充填し、これを活物質に転化する
工程を要するのに対し、活物質である例えば水酸
化ニツケル粉末をそのまま充填できるなど、製造
も容易である利点を有する。
一方、高率放電を可能にする手段の１つとし
て、渦巻状にした焼結式電極の上端または下端に
リード片を溶着して集電部の面積を増大させる方
法が提案されている。
て、渦巻状にした焼結式電極の上端または下端に
リード片を溶着して集電部の面積を増大させる方
法が提案されている。
本発明は、上記の発泡状金属多孔体を用いる電
極を改良して前記のような集電を可能にするもの
である。
極を改良して前記のような集電を可能にするもの
である。
焼結式電極の場合は、焼結基板中にパンチング
メタルなどの芯材を有するので、この芯材を露出
させ、この露出部分にリード片を溶着することが
できるが、発泡状金属多孔体では前記のような芯
材がないので、多孔体自身に芯材と同様の役割を
もたせる必要がある。
メタルなどの芯材を有するので、この芯材を露出
させ、この露出部分にリード片を溶着することが
できるが、発泡状金属多孔体では前記のような芯
材がないので、多孔体自身に芯材と同様の役割を
もたせる必要がある。
本発明では、発泡状金属多孔体に活物質を充填
してなる電極板のリード片を溶着する長辺に沿つ
た部分を、活物質を含まず、かつ圧縮された金属
多孔体の密な部分によつて構成し、リード片の接
続を可能にするものである。
してなる電極板のリード片を溶着する長辺に沿つ
た部分を、活物質を含まず、かつ圧縮された金属
多孔体の密な部分によつて構成し、リード片の接
続を可能にするものである。
発泡状金属多孔体を用いて電極を製造するには
この多孔体として長尺状のものを用い、これを活
物質充填装置、成形装置、切断装置などへ連続的
に供給するのが量産に適し有利である。この場
合、長尺状の多孔体にはその長手方向に引張り力
が働き、多孔体に形成されている発泡状の球形の
穴は、長尺の長手方向に変形される。こうしてえ
られる電極板を前記長尺の長手方向に捲回する
と、亀裂を生じ易いので、前記長尺の長手方向に
対して直角に捲回するように構成するのが有利で
ある。
この多孔体として長尺状のものを用い、これを活
物質充填装置、成形装置、切断装置などへ連続的
に供給するのが量産に適し有利である。この場
合、長尺状の多孔体にはその長手方向に引張り力
が働き、多孔体に形成されている発泡状の球形の
穴は、長尺の長手方向に変形される。こうしてえ
られる電極板を前記長尺の長手方向に捲回する
と、亀裂を生じ易いので、前記長尺の長手方向に
対して直角に捲回するように構成するのが有利で
ある。
従つて、本発明では、長尺状の多孔体にその長
手方向と直角の方向に加圧圧縮により帯状の溝を
設け、活物質の充填、成形などの所定の工程を経
た後、前記溝の中心に沿つて切断することにより
個々の電極板とする方法を採るのである。
手方向と直角の方向に加圧圧縮により帯状の溝を
設け、活物質の充填、成形などの所定の工程を経
た後、前記溝の中心に沿つて切断することにより
個々の電極板とする方法を採るのである。
以下、本発明をその実施例によりさらに詳しく
説明する。
説明する。
第１図は長尺状にした発泡状金属多孔体１を示
すもので、適当な治具によりその片面を加圧圧縮
して、長尺の長手方向に対して直角方向に伸びた
溝２を形成し、活物質の充填、成形などの工程を
経た後、一点鎖線で示すように溝２の中心部およ
び溝間の中央を切断して個々の電極板とする。
すもので、適当な治具によりその片面を加圧圧縮
して、長尺の長手方向に対して直角方向に伸びた
溝２を形成し、活物質の充填、成形などの工程を
経た後、一点鎖線で示すように溝２の中心部およ
び溝間の中央を切断して個々の電極板とする。
第２〜３図は上記のようにして得た電極板３を
示すもので、４は前記溝２の部分に相当し、多孔
体が圧縮された密な層である。
示すもので、４は前記溝２の部分に相当し、多孔
体が圧縮された密な層である。
第４図は上記のような構成のニツケル正極をペ
ースト式カドミウム負極と組合せた密閉式蓄電池
を示す。５は電池ケースである。６は正極板、７
は負極板、８はセパレータであり、これらは渦巻
状に捲回されている。９はラス板からなるリード
片で、正極６の上端に設けた圧縮部分の端面に溶
着してある。１０は負極７の下端面に溶着したリ
ード片である。１１は中央に排気孔を設けた封口
板、１２はガスケツト、１３はゴム弁、１４はキ
ツプである。
ースト式カドミウム負極と組合せた密閉式蓄電池
を示す。５は電池ケースである。６は正極板、７
は負極板、８はセパレータであり、これらは渦巻
状に捲回されている。９はラス板からなるリード
片で、正極６の上端に設けた圧縮部分の端面に溶
着してある。１０は負極７の下端面に溶着したリ
ード片である。１１は中央に排気孔を設けた封口
板、１２はガスケツト、１３はゴム弁、１４はキ
ツプである。
第５図は多孔度95％、平均孔径150μｍの発泡
状ニツケル多孔体を各種の圧力で圧縮した後、ペ
ースト状にした水酸化ニツケルを充填した場合の
多孔体の圧縮後の多孔度と水酸化ニツケル充填量
との関係を示す。また第６図は前記と同様の工程
を経た多孔体の圧縮部を切断し、その切断面に
0.1mm厚のニツケル板を10mm間隔で２点スポツト
溶接したときの圧縮部の多孔度とニツケル板との
溶接強度との関係を示す。
状ニツケル多孔体を各種の圧力で圧縮した後、ペ
ースト状にした水酸化ニツケルを充填した場合の
多孔体の圧縮後の多孔度と水酸化ニツケル充填量
との関係を示す。また第６図は前記と同様の工程
を経た多孔体の圧縮部を切断し、その切断面に
0.1mm厚のニツケル板を10mm間隔で２点スポツト
溶接したときの圧縮部の多孔度とニツケル板との
溶接強度との関係を示す。
これらの結果から、圧縮部分の多孔度が低下す
るに従つて活物質充填量が減少するとともにリー
ド片の溶接強度が増加し、多孔度を70％以下にす
れば活物質はほとんど充填されず、しかも十分な
溶接強度がえられることがわかる。また多孔度が
70％程度であれば、溶接時の加圧に対しても十分
な強度を有する。
るに従つて活物質充填量が減少するとともにリー
ド片の溶接強度が増加し、多孔度を70％以下にす
れば活物質はほとんど充填されず、しかも十分な
溶接強度がえられることがわかる。また多孔度が
70％程度であれば、溶接時の加圧に対しても十分
な強度を有する。
圧縮部の強度をさらに向上するため、耐電解液
性の金属箔を溶着したり、金属粉末を溶射したり
することもできる。また加圧による圧縮部と未加
圧部との境界は連続的、つまり傾斜をもたせた方
が、境界部で折れたりすることがなく、好都合で
ある。
性の金属箔を溶着したり、金属粉末を溶射したり
することもできる。また加圧による圧縮部と未加
圧部との境界は連続的、つまり傾斜をもたせた方
が、境界部で折れたりすることがなく、好都合で
ある。
実施例 １
多孔度約95％、平均孔径150μｍの発泡状ニツ
ケル多孔体からなる幅210mmの長尺状のフープ
に、その長尺方向と直角に76mm間隔で600Kg／cm2
の圧力で加圧して、幅２mmの溝を多数設け、つい
て活物質を充填したのち、平板間で約400Kg／cm2
の圧力により順次加圧し、表面の活物質を除去し
て幅38mm、長さ210mmとなるように加圧部分の中
央部分及び溝の中央部を切断して極板とする。
ケル多孔体からなる幅210mmの長尺状のフープ
に、その長尺方向と直角に76mm間隔で600Kg／cm2
の圧力で加圧して、幅２mmの溝を多数設け、つい
て活物質を充填したのち、平板間で約400Kg／cm2
の圧力により順次加圧し、表面の活物質を除去し
て幅38mm、長さ210mmとなるように加圧部分の中
央部分及び溝の中央部を切断して極板とする。
実施例 ２
実施例１において、幅２mmの溝全体に厚さ0.01
mmのニツケル箔を溶接し、ついで活物質を充填す
る。
mmのニツケル箔を溶接し、ついで活物質を充填す
る。
実施例 ３
実施例１において、幅２mmの溝全体に、平均粒
径約50μｍのニツケル粉末を25V、500Aの条件で
溶射して厚さ約100μｍの溶射層を設け、ついで
活物質を充填する。
径約50μｍのニツケル粉末を25V、500Aの条件で
溶射して厚さ約100μｍの溶射層を設け、ついで
活物質を充填する。
実施例１による電極は、同様な構成をとる汎用
の焼結式電極と同等の高率放電特性を示した。ま
た実施例２および実施例３による電極は汎用の焼
結式電極より優れた特性を示し、例えば平均電圧
では5C放電で30ｍＶ、10C放電で60ｍＶ優れてい
た。なかでも実施例３で述べたニツケル金属溶射
による多孔体の加圧部の補強は、溶射操作も簡単
で有効である。溶射層の厚さは50μｍでも十分な
強度を有していた。
の焼結式電極と同等の高率放電特性を示した。ま
た実施例２および実施例３による電極は汎用の焼
結式電極より優れた特性を示し、例えば平均電圧
では5C放電で30ｍＶ、10C放電で60ｍＶ優れてい
た。なかでも実施例３で述べたニツケル金属溶射
による多孔体の加圧部の補強は、溶射操作も簡単
で有効である。溶射層の厚さは50μｍでも十分な
強度を有していた。
次に実施例１で得たニツケル電極と、充分大き
い容量を有するペースト式カドミウム電極とを組
合せた第４図の構成のＣサイズの電池ａと、汎用
の焼結式ニツケル電極を用いた同様の構成の電池
ｂの放電特性の比較を第７図に示す。図中実線は
電池ａ、点線は電池ｂの特性を示す。なお、いず
れの電池も、20℃で200ｍＡで17時間充電後、
0.2C、5C、10Cで放電した。
い容量を有するペースト式カドミウム電極とを組
合せた第４図の構成のＣサイズの電池ａと、汎用
の焼結式ニツケル電極を用いた同様の構成の電池
ｂの放電特性の比較を第７図に示す。図中実線は
電池ａ、点線は電池ｂの特性を示す。なお、いず
れの電池も、20℃で200ｍＡで17時間充電後、
0.2C、5C、10Cで放電した。
なお、実施例ではニツケル電極について説明し
たが、カドミウム電極、亜鉛電極、鉛電極などに
も同様に適用することができる。
たが、カドミウム電極、亜鉛電極、鉛電極などに
も同様に適用することができる。
以上のように、本発明によれば、発泡状金属多
孔体に活物質を充填した高容量の電極を渦巻状に
構成した場合の高率放電特性を向上することがで
きる。
孔体に活物質を充填した高容量の電極を渦巻状に
構成した場合の高率放電特性を向上することがで
きる。
第１図は本発明の実施例に用いた発泡状金属多
孔体の活物質充填前の平面図、第２図は電極板の
正面図、第３図はその側面図、第４図はニツケル
−カドミウム電池の一部を断面にした側面図、第
５図は多孔体の多孔度と充填される活物質量との
関係を示す図、第６図は同じく多孔度と溶接強度
との関係を示す図、第７図はニツケル−カドミウ
ム電池の放電特性の比較を示す。 １……長尺状の多孔体、２……溝、３……電極
板、４……密な層。
孔体の活物質充填前の平面図、第２図は電極板の
正面図、第３図はその側面図、第４図はニツケル
−カドミウム電池の一部を断面にした側面図、第
５図は多孔体の多孔度と充填される活物質量との
関係を示す図、第６図は同じく多孔度と溶接強度
との関係を示す図、第７図はニツケル−カドミウ
ム電池の放電特性の比較を示す。 １……長尺状の多孔体、２……溝、３……電極
板、４……密な層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 長尺状の発泡状金属多孔体にその長手方向と
ほぼ直角の方向に加圧圧縮した溝を設ける工程
と、次に活物質を充填する工程と、加圧成形する
工程と、前記溝の中心に沿つて切断する工程と、
前記切断面が渦巻の上端または下端となるように
渦巻状に捲回する工程を有する渦巻状電極の製造
法。 ２ 前記溝部に、活物質充填工程に先立つて、耐
電解液性の金属箔を溶着する工程を有する特許請
求の範囲第１項記載の渦巻状電極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16295279A JPS5686459A (en) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | Spiral-shaped electrode and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16295279A JPS5686459A (en) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | Spiral-shaped electrode and manufacture thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5686459A JPS5686459A (en) | 1981-07-14 |
| JPS6161230B2 true JPS6161230B2 (ja) | 1986-12-24 |
Family
ID=15764377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16295279A Granted JPS5686459A (en) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | Spiral-shaped electrode and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5686459A (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2506647B2 (ja) * | 1985-12-06 | 1996-06-12 | 松下電器産業株式会社 | 電池用電極 |
| JP2637949B2 (ja) * | 1985-12-12 | 1997-08-06 | 松下電器産業株式会社 | 電 池 |
| WO2011152280A1 (ja) | 2010-05-31 | 2011-12-08 | 住友電気工業株式会社 | 三次元網状アルミニウム多孔体、該アルミニウム多孔体を用いた電極、該電極を用いた非水電解質電池、及び該電極を用いた非水電解液キャパシタ |
| WO2012111663A1 (ja) | 2011-02-18 | 2012-08-23 | 住友電気工業株式会社 | 三次元網状アルミニウム多孔体、該アルミニウム多孔体を用いた集電体及び電極並びに該電極を用いた非水電解質電池、非水電解液を用いたキャパシタ及びリチウムイオンキャパシタ |
| KR20130143038A (ko) | 2011-02-18 | 2013-12-30 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 집전체용 3차원 그물 형상 알루미늄 다공체, 당해 알루미늄 다공체를 이용한 전극, 그리고 당해 전극을 이용한 전지, 커패시터 및, 리튬 이온 커패시터 |
| JP5883288B2 (ja) * | 2011-02-18 | 2016-03-09 | 住友電気工業株式会社 | 集電体用三次元網状アルミニウム多孔体、該アルミニウム多孔体を用いた集電体、電極、非水電解質電池、キャパシタ及びリチウムイオンキャパシタ |
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| DE112012000859T8 (de) | 2011-02-18 | 2014-01-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Elektrode unter Verwendung eines porösen Aluminiumkörpers mit dreidimensionalem Netzwerk und nicht-wässrige Elektrolytbatterie, Kondensator und Lithiumionenkondensator mit einer nicht-wässrigen elektrolytischen Lösung, die jeweils die Elektrode verwenden |
| DE112012000869T5 (de) | 2011-02-18 | 2013-12-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Poröser Aluminiumkörper mit dreidimensionalem Netzwerk, Elektrode, die den porösen Aluminiumkörper verwendet, und Batterie mit nicht-wässrigem Elektrolyt, Kondensator und Lithium-Ionen-Kondensator mit nicht-wässriger elektrolytischer Lösung, die jeweils die Elektrode verwenden |
| KR20140003535A (ko) | 2011-02-18 | 2014-01-09 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 집전체용 3차원 그물 형상 알루미늄 다공체 및 당해 알루미늄 다공체를 이용한 전극 그리고 당해 전극을 이용한 비수 전해질 전지, 비수 전해액 커패시터 및 리튬 이온 커패시터 |
| JP2012186134A (ja) | 2011-02-18 | 2012-09-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 集電体用三次元網状アルミニウム多孔体及びその製造方法 |
| WO2012111667A1 (ja) | 2011-02-18 | 2012-08-23 | 住友電気工業株式会社 | 三次元網状アルミニウム多孔体及び該アルミニウム多孔体を用いた電極並びに該電極を用いた非水電解質電池、非水電解液を用いたキャパシタ及びリチウムイオンキャパシタ |
| KR20140012060A (ko) | 2011-02-18 | 2014-01-29 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 집전체용 3차원 그물 형상 알루미늄 다공체, 당해 알루미늄 다공체를 이용한 전극, 비수 전해질 전지, 커패시터 및 리튬 이온 커패시터 |
| CN103370757B (zh) | 2011-02-18 | 2016-04-06 | 住友电气工业株式会社 | 用于集电体的三维网状铝多孔体和均使用了该铝多孔体的集电体、电极、非水电解质电池、电容器和锂离子电容器 |
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| CN108257730B (zh) * | 2017-12-03 | 2020-01-07 | 广州市易鸿智能装备有限公司 | 一种全自动智能焊接封装线 |
-
1979
- 1979-12-14 JP JP16295279A patent/JPS5686459A/ja active Granted
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| Publication number | Publication date |
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| JPS5686459A (en) | 1981-07-14 |
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