JPS6226554B2 - - Google Patents
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- JPS6226554B2 JPS6226554B2 JP54059264A JP5926479A JPS6226554B2 JP S6226554 B2 JPS6226554 B2 JP S6226554B2 JP 54059264 A JP54059264 A JP 54059264A JP 5926479 A JP5926479 A JP 5926479A JP S6226554 B2 JPS6226554 B2 JP S6226554B2
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Classifications
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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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
- H01M4/08—Processes of manufacture
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
この発明は金属網状体と陽極合剤とを一体に加
圧成形した陽極を使用する非水電解液電池の製造
法の改良に係り、陽極のそり発生を防止し、性能
の良好な非水電解液電池を得ることを目的とす
る。 電池応用機器の薄型化に伴ない、電池陽極も
増々薄くすることが要請されているが、厚さの薄
い陽極は、加圧成形時に割れが発生するため、金
網、エキスパンデツドメタルなどの金属網状体で
陽極合剤を補強することが行なわれている。 このような金属網状体で補強された陽極は、通
常所定の金型内に陽極合剤粉末と金属網状体とを
同時に充填するかあるいは予備成形した陽極合剤
と金属網状体を充填したのち、約3t／cm2の圧力で
加圧成形することによつて製造されているが、金
型内から取り出したときに加圧力や周囲を包囲し
ていた金型から解放されるため成形物の陽極合剤
部分が径方向および厚さ方向に伸びようとする、
いわゆるスプリングバツク現象を引きおこす。 この場合、金属網状体が陽極合剤の一方の側に
配置されていると、金属網状体が配置された側で
は、陽極合剤の径方向外方への伸張力が金属網状
体によつて食い止められ、金属網状体が配置され
ていない側では陽極合剤が径方向外方へ伸びるた
め、第２図に示されるように、陽極２１に金属網
状体２２側を凹部としたそりが発生する。 このようなそりの発生した陽極を使用して電池
を製造しようとすると、製造工程中で陽極のスム
ーズな移送が行ないがたく、また電池の封口時に
陽極に割れが発生したり、さらには陽極缶に収納
する際に陽極が所定位置からずれ、それに基づい
て電池の封口不良が発生する。 すなわち、この種電池の工業的生産は、陽極を
積み重ね、最下部の陽極を押し出して移送する工
程を含んでいるが、陽極にそりが発生している
と、皿を積み重ねたような状態になり、最下部の
ものを一枚ずつ押し出そうとしても、その上のも
のと引つかかつて、スムーズな押し出しができ
ず、また電池封口時に封口時の加圧力によつて陽
極のそりをむりやり矯正することとなるため、陽
極合剤部分２３に割れが発生し、さらにはそりの
ため陽極が陽極缶の正常位置に収納されず、その
まま封口が行なわれるため封口不良が発生するの
である。 この発明者らは、そのような実状に鑑み種々研
究を重ねた結果、金属網状体と陽極合剤とを一体
に加圧成形した陽極を使用する非水電解液電池を
製造するにあたり、金属網状体を焼鈍したのち、
該金属網状体を陽極合剤の一方の側に配置し、金
属網状体と陽極合剤とを一体に加圧成形するとき
は、陽極のそり発生が防止されることを見出し、
この発明を完成するにいたつた。 すなわち、焼鈍により金属網状体は高い硬度と
高いばね弾性のものからばね弾性の低い塑性変形
のしやすい性質に改質されるので、加圧成形後、
金型からの取り出しによりスプリングバツクが生
じたときに陽極合剤部分の径方向外方への伸張力
に追随して拡がるため、陽極のそり発生が防止さ
れるのである。 この発明において金属網状体としては、金網ま
たエキスパンデツドメタルが使用され、材質的に
はステンレス鋼製またはニツケル製のものが使用
される。そして金網の場合は線径が0.05〜0.12mm
φで網目が15〜100メツシユのものを使用するこ
とが好ましく、エキスパンデツドメタルの場合は
厚さが0.1〜0.35mmで開口率が55〜85面積％のも
のを使用することが好ましい。金属網状体の焼鈍
は、一般に700〜1000℃程度の高温で約１〜20分
間赤熱したのち徐々に冷却することによつて行な
われる。 この発明において陽極合剤としては、この種の
非水電解液電池に通常使用されているように、二
酸化マンガン、硫化鉄、硫化銅、酸化銅、フツ化
カーボンなどの陽極活物質と、りん状黒鉛のよう
な導電助剤とポリフツ化エチレンのような結着剤
とからなるものが使用され、加圧成形時の圧力と
しては、通常１〜5t／cm2、とくに3t／cm2前後が採
用される。 金属網状体の焼鈍処理により、金属網状体の表
面に金属酸化物、金属炭化物などの電気不良導性
物質が付着する場合があるが、このような電気不
良導性物質が付着した金属網状体をそのまま使用
すると、電池の内部抵抗が高くなり、重負荷時ま
たは低温時の放電電圧が若干低下するので、酸処
理によつてそのような電気不良導性物質を除去す
ることが好ましい。しかして酸処理としては塩
酸、硝酸、硫酸、リン酸などの鉱酸を約0.25N程
度の濃度に調製し、好ましくは約80〜95℃に加温
した溶液中に金属網状体を10秒〜５分間程度浸漬
し、その後表面に残着する鉱酸を水洗除去するよ
うに行なうのが好ましい。 第１図はこの発明の方法により製造された非水
電解液電池の一例を示す断面図であり、図面にお
いて、１は焼鈍処理した金属網状体２を陽極合剤
３の一方の側に配置し、該金属網状体２と陽極合
剤３とを一体に加圧成形した陽極であり、この陽
極１はその金属網状体２が陽極缶４と接するよう
に陽極缶４内に収納され、またこの陽極１にはた
とえば１，２−ジメトキシエタン、炭酸プロピレ
ン、テトラヒドロフラン、γ−ブチロラクトンな
どの単独または２種以上の混合溶媒に過塩素酸リ
チウムやホウフツ化リチウムなどを溶解させた電
解液の一部が含浸されている。５は陽極１とリチ
ウム円板からなる陰極６との間に配置されたポリ
プロピレン製不織布からなる電解液吸収体であ
り、この電解液吸収体５には前記電解液の大半部
が含浸されている。陽極缶４はニツケル−ステン
レス鋼クラツド板からなり、缶開口部に陰極６を
内填させた陰極端子板７をポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ナイロンなどからなる断面ほぼＬ字状
の環状ガスケツト８を介装して嵌合させ、陽極缶
４の開口端部を内方へ締付けて電池内部を密封構
造にしている。陰極端子板７はニツケル−ステン
レス鋼クラツド板を絞り加工によつて周辺折り返
し部９を有する形状に加工したものであり、その
内面側には集電能を高めるためのニツケルまたは
ステンレス鋼製の金網１０がスポツト溶接されて
いる。 第１表は第１図に示すものと同様の構成からな
るこの発明の方法で製造された電池ＡおよびＢと
従来法で製造された電池Ｃとの電池性能を示すも
のである。なお電池Ａの陽極は、線径0.07mmφ、
網目60メツシユのステンレス鋼製網を約750℃に
５分間加熱後100分間かけて室温まで徐冷したの
ち、このステンレス鋼製網を二酸化マンガン５部
（重量部、以下同様）とりん状黒鉛１部とポリフ
ツ化エチレン0.1部とからなる陽極合剤と3t／cm2
で一体に加圧成形することによつて作製したもの
である。加圧成形にあたつては、上記陽極合剤を
金型に充填して予備成形したのち、該金型内の陽
極合剤上に前記焼鈍処理したステンレス鋼製網を
配置し、陽極合剤と金属網状体としてのステンレ
ス鋼製網とを一体に加圧成形した。電池Ｂの陽極
は上記と同様のステンレス鋼製網を約750℃に５
分間加熱したのち約100分かけて室温まで冷却
し、ついで0.25N塩酸中に３分間浸漬後90℃に加
熱した0.25N硝酸中に５分間浸漬し、水洗、乾燥
したのち、前記と同様の陽極合剤と3t／cm2で一体
に加圧成形することによつて作製したものであ
り、電池Ｃの陽極は前記と同様のステンレス製鋼
網を焼鈍処理を施すことなく前記と同様の陽極合
剤と3t／cm2で一体に加圧成形することによつて作
製したものであり、これら電池Ｂの陽極および電
池Ｃの陽極の加圧成形方法は前記電池Ａの陽極の
場合と同じである。そして電池Ａ，Ｂ，Ｃはいず
れも電解液として炭酸プロピレン40容量％と１，
２−ジメトキシエタン60容量％とからなる混合溶
媒に過塩素酸リチウムを0.5モル／溶解させた
ものを用いた直径24mmφ、高さ２mmのボタン型電
池である。
圧成形した陽極を使用する非水電解液電池の製造
法の改良に係り、陽極のそり発生を防止し、性能
の良好な非水電解液電池を得ることを目的とす
る。 電池応用機器の薄型化に伴ない、電池陽極も
増々薄くすることが要請されているが、厚さの薄
い陽極は、加圧成形時に割れが発生するため、金
網、エキスパンデツドメタルなどの金属網状体で
陽極合剤を補強することが行なわれている。 このような金属網状体で補強された陽極は、通
常所定の金型内に陽極合剤粉末と金属網状体とを
同時に充填するかあるいは予備成形した陽極合剤
と金属網状体を充填したのち、約3t／cm2の圧力で
加圧成形することによつて製造されているが、金
型内から取り出したときに加圧力や周囲を包囲し
ていた金型から解放されるため成形物の陽極合剤
部分が径方向および厚さ方向に伸びようとする、
いわゆるスプリングバツク現象を引きおこす。 この場合、金属網状体が陽極合剤の一方の側に
配置されていると、金属網状体が配置された側で
は、陽極合剤の径方向外方への伸張力が金属網状
体によつて食い止められ、金属網状体が配置され
ていない側では陽極合剤が径方向外方へ伸びるた
め、第２図に示されるように、陽極２１に金属網
状体２２側を凹部としたそりが発生する。 このようなそりの発生した陽極を使用して電池
を製造しようとすると、製造工程中で陽極のスム
ーズな移送が行ないがたく、また電池の封口時に
陽極に割れが発生したり、さらには陽極缶に収納
する際に陽極が所定位置からずれ、それに基づい
て電池の封口不良が発生する。 すなわち、この種電池の工業的生産は、陽極を
積み重ね、最下部の陽極を押し出して移送する工
程を含んでいるが、陽極にそりが発生している
と、皿を積み重ねたような状態になり、最下部の
ものを一枚ずつ押し出そうとしても、その上のも
のと引つかかつて、スムーズな押し出しができ
ず、また電池封口時に封口時の加圧力によつて陽
極のそりをむりやり矯正することとなるため、陽
極合剤部分２３に割れが発生し、さらにはそりの
ため陽極が陽極缶の正常位置に収納されず、その
まま封口が行なわれるため封口不良が発生するの
である。 この発明者らは、そのような実状に鑑み種々研
究を重ねた結果、金属網状体と陽極合剤とを一体
に加圧成形した陽極を使用する非水電解液電池を
製造するにあたり、金属網状体を焼鈍したのち、
該金属網状体を陽極合剤の一方の側に配置し、金
属網状体と陽極合剤とを一体に加圧成形するとき
は、陽極のそり発生が防止されることを見出し、
この発明を完成するにいたつた。 すなわち、焼鈍により金属網状体は高い硬度と
高いばね弾性のものからばね弾性の低い塑性変形
のしやすい性質に改質されるので、加圧成形後、
金型からの取り出しによりスプリングバツクが生
じたときに陽極合剤部分の径方向外方への伸張力
に追随して拡がるため、陽極のそり発生が防止さ
れるのである。 この発明において金属網状体としては、金網ま
たエキスパンデツドメタルが使用され、材質的に
はステンレス鋼製またはニツケル製のものが使用
される。そして金網の場合は線径が0.05〜0.12mm
φで網目が15〜100メツシユのものを使用するこ
とが好ましく、エキスパンデツドメタルの場合は
厚さが0.1〜0.35mmで開口率が55〜85面積％のも
のを使用することが好ましい。金属網状体の焼鈍
は、一般に700〜1000℃程度の高温で約１〜20分
間赤熱したのち徐々に冷却することによつて行な
われる。 この発明において陽極合剤としては、この種の
非水電解液電池に通常使用されているように、二
酸化マンガン、硫化鉄、硫化銅、酸化銅、フツ化
カーボンなどの陽極活物質と、りん状黒鉛のよう
な導電助剤とポリフツ化エチレンのような結着剤
とからなるものが使用され、加圧成形時の圧力と
しては、通常１〜5t／cm2、とくに3t／cm2前後が採
用される。 金属網状体の焼鈍処理により、金属網状体の表
面に金属酸化物、金属炭化物などの電気不良導性
物質が付着する場合があるが、このような電気不
良導性物質が付着した金属網状体をそのまま使用
すると、電池の内部抵抗が高くなり、重負荷時ま
たは低温時の放電電圧が若干低下するので、酸処
理によつてそのような電気不良導性物質を除去す
ることが好ましい。しかして酸処理としては塩
酸、硝酸、硫酸、リン酸などの鉱酸を約0.25N程
度の濃度に調製し、好ましくは約80〜95℃に加温
した溶液中に金属網状体を10秒〜５分間程度浸漬
し、その後表面に残着する鉱酸を水洗除去するよ
うに行なうのが好ましい。 第１図はこの発明の方法により製造された非水
電解液電池の一例を示す断面図であり、図面にお
いて、１は焼鈍処理した金属網状体２を陽極合剤
３の一方の側に配置し、該金属網状体２と陽極合
剤３とを一体に加圧成形した陽極であり、この陽
極１はその金属網状体２が陽極缶４と接するよう
に陽極缶４内に収納され、またこの陽極１にはた
とえば１，２−ジメトキシエタン、炭酸プロピレ
ン、テトラヒドロフラン、γ−ブチロラクトンな
どの単独または２種以上の混合溶媒に過塩素酸リ
チウムやホウフツ化リチウムなどを溶解させた電
解液の一部が含浸されている。５は陽極１とリチ
ウム円板からなる陰極６との間に配置されたポリ
プロピレン製不織布からなる電解液吸収体であ
り、この電解液吸収体５には前記電解液の大半部
が含浸されている。陽極缶４はニツケル−ステン
レス鋼クラツド板からなり、缶開口部に陰極６を
内填させた陰極端子板７をポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ナイロンなどからなる断面ほぼＬ字状
の環状ガスケツト８を介装して嵌合させ、陽極缶
４の開口端部を内方へ締付けて電池内部を密封構
造にしている。陰極端子板７はニツケル−ステン
レス鋼クラツド板を絞り加工によつて周辺折り返
し部９を有する形状に加工したものであり、その
内面側には集電能を高めるためのニツケルまたは
ステンレス鋼製の金網１０がスポツト溶接されて
いる。 第１表は第１図に示すものと同様の構成からな
るこの発明の方法で製造された電池ＡおよびＢと
従来法で製造された電池Ｃとの電池性能を示すも
のである。なお電池Ａの陽極は、線径0.07mmφ、
網目60メツシユのステンレス鋼製網を約750℃に
５分間加熱後100分間かけて室温まで徐冷したの
ち、このステンレス鋼製網を二酸化マンガン５部
（重量部、以下同様）とりん状黒鉛１部とポリフ
ツ化エチレン0.1部とからなる陽極合剤と3t／cm2
で一体に加圧成形することによつて作製したもの
である。加圧成形にあたつては、上記陽極合剤を
金型に充填して予備成形したのち、該金型内の陽
極合剤上に前記焼鈍処理したステンレス鋼製網を
配置し、陽極合剤と金属網状体としてのステンレ
ス鋼製網とを一体に加圧成形した。電池Ｂの陽極
は上記と同様のステンレス鋼製網を約750℃に５
分間加熱したのち約100分かけて室温まで冷却
し、ついで0.25N塩酸中に３分間浸漬後90℃に加
熱した0.25N硝酸中に５分間浸漬し、水洗、乾燥
したのち、前記と同様の陽極合剤と3t／cm2で一体
に加圧成形することによつて作製したものであ
り、電池Ｃの陽極は前記と同様のステンレス製鋼
網を焼鈍処理を施すことなく前記と同様の陽極合
剤と3t／cm2で一体に加圧成形することによつて作
製したものであり、これら電池Ｂの陽極および電
池Ｃの陽極の加圧成形方法は前記電池Ａの陽極の
場合と同じである。そして電池Ａ，Ｂ，Ｃはいず
れも電解液として炭酸プロピレン40容量％と１，
２−ジメトキシエタン60容量％とからなる混合溶
媒に過塩素酸リチウムを0.5モル／溶解させた
ものを用いた直径24mmφ、高さ２mmのボタン型電
池である。
【表】
第１表に示されるように、この発明の方法で製
造された電池ＡおよびＢは、従来法で製造された
電池Ｃに比べて放電電圧が高く、内部抵抗が小さ
い。なお電池Ｃの内部抵抗のバラツキが非常に大
きいのは、陽極のそりを電池封口時にむりやりに
矯正したために陽極合剤部分に割れが発生したこ
とによるものと考えられる。 第２表は前記電池ＡおよびＣを各100個ずつ製
造した際の電池の封口不良個数を調べた結果を示
すものである。
造された電池ＡおよびＢは、従来法で製造された
電池Ｃに比べて放電電圧が高く、内部抵抗が小さ
い。なお電池Ｃの内部抵抗のバラツキが非常に大
きいのは、陽極のそりを電池封口時にむりやりに
矯正したために陽極合剤部分に割れが発生したこ
とによるものと考えられる。 第２表は前記電池ＡおよびＣを各100個ずつ製
造した際の電池の封口不良個数を調べた結果を示
すものである。
【表】
第２表に示す結果から明らかなように、この発
明の方法によれば、従来法に比べて電池の封口不
良がはるかに少ない。 以上説明したように、この発明によれば陽極の
そり発生が防止されるので、製造工程中で陽極の
移送がスムーズにでき、電池の封口不良が減少さ
れ、性能の良好な非水電解液電池が得られる。
明の方法によれば、従来法に比べて電池の封口不
良がはるかに少ない。 以上説明したように、この発明によれば陽極の
そり発生が防止されるので、製造工程中で陽極の
移送がスムーズにでき、電池の封口不良が減少さ
れ、性能の良好な非水電解液電池が得られる。
第１図はこの発明の方法で製造された非水電解
液電池の一例を示す断面図、第２図は従来の陽極
にそりが発生した状態を示す断面図である。 １……陽極、２……金属網状体、３……陽極合
剤。
液電池の一例を示す断面図、第２図は従来の陽極
にそりが発生した状態を示す断面図である。 １……陽極、２……金属網状体、３……陽極合
剤。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属網状体と陽極合剤とを一体に加圧成形し
た陽極を使用する非水電解液電池を製造するにあ
たり、金属網状体を焼鈍したのち、該金属網状体
を陽極合剤の一方の側に配置し、金属網状体と陽
極合剤とを一体に加圧成形することを特徴とする
非水電解液電池の製造法。 ２ 金属網状体を焼鈍後、鉱酸で酸処理して金属
網状体表面の金属酸化物、金属炭化物などの電気
不良導性物質を除去したのち陽極合剤と加圧成形
する特許請求の範囲第１項記載の非水電解液電池
の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5926479A JPS55150557A (en) | 1979-05-14 | 1979-05-14 | Manufacture of non-aqueous electrolyte battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5926479A JPS55150557A (en) | 1979-05-14 | 1979-05-14 | Manufacture of non-aqueous electrolyte battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55150557A JPS55150557A (en) | 1980-11-22 |
| JPS6226554B2 true JPS6226554B2 (ja) | 1987-06-09 |
Family
ID=13108330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5926479A Granted JPS55150557A (en) | 1979-05-14 | 1979-05-14 | Manufacture of non-aqueous electrolyte battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55150557A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4585715A (en) * | 1984-06-29 | 1986-04-29 | Union Carbide Corporation | Metal cathode collector having a protective surface layer of a metal oxide |
-
1979
- 1979-05-14 JP JP5926479A patent/JPS55150557A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55150557A (en) | 1980-11-22 |
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