JPS62276755A - ニツケルカドミウム電池用極板の製造方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明はニッケルカドミウム電池の極板の製造に係わり
、三次元網状構造体を活物質保持体（基体）とする極板
と集電用端子との溶接に関するものである。

従来の技術 従来密閉円筒形ニッケルカドミウム電池用極板の一般的
な製造方法としては、ニッケル粉末を焼結した多孔質基
体に活物質を含浸保持させる、いわゆる焼結式か知られ
ている。この焼結式においては、ニッケル粉末を焼結し
て得゛られる多孔質体（以下「ニッケル焼結体」という
）の気孔率によって活物質の保持量が支配される。

通常二・レケル粉末を焼結した多孔質体で確保出来る気
孔率は８３〜８５優程度が限界であると考えられ、最近
の如く極板の高エネルギー密度化を要求される状況下に
おいては、より高い気孔率を有する基体の使用が必要と
なって−くる。

この様な理由から、最近では、三次元網状構造を有する
金属多孔質体を基体として使用する、試みがなされてい
る。この種の基体は例えば、ウレタンから成る三次元網
状構造を有する有機多孔質体表面にニッケルメッキを施
し、次にこれを加熱して前記有機多孔質体を分解除去し
ニッケルのみを残す方法で製造されるか、その気孔率は
９０〜９８優を得ることも可能であり、密閉円筒形ニッ
ケルカドミウム電池用極板の基体材料としては非常に有
効なものである。

この種の基体を使用する場合でも１．従来の焼結成極板
同様、発電された電気を電池外へ取出すために極板に集
電用端子を接続する必要がある。焼結式極板の場合には
、第３図に示す如く、極板１．の一部にニッケル焼結体
をプレスして形成した端子接続部２を設け、これに集電
用端子３を抵抗溶接している。４は基体を形成する芯材
、５はニッケル焼結体である。

三次元網状構造体から成る基体を用いた極板の場合の集
電用端子の接続手法も前述した焼結式極板の場合と同様
であり、通常は網状構造体の一部をプレスしＣ端子接続
部を形成し、これに同じくリボン状の集電用端子を溶接
し〔いる。

発明が解決しようとする問題点 上述した如く、三次元網状構造を有する基体を用いた極
板の場合にも、集電用端子を接続するためには基体の一
部をプレスして端子接続部を形成する手法かとられてい
るが、焼結式極板の場合と異るのは、端子接続部に芯材
が存在しないことである。

焼結式極板の場合には、ニッケル焼結体がプが形成され
Ｃおり、集電用端子３との溶接（こおり いて主な役割を果しているのは芯材（である。

すなわち、集電用端子３は厚さが０．２　ｔｒｍ程度の
ニッケルメッキを有する鉄のリボンであり、これが４−
分な強度を有して極板に溶接されるためには、相手とな
る極板側の端子接続部が集電用端子３と同程度の熱容量
を有することか必要である。この様な条件は、端子接続
部２番こ芯材４が存在することにより達成されており、
もし０．１１程度の厚さを有し集電用端子と同材質から
成る芯材がなく、プレスされたニッケル焼結体だけで端
子接続部が形成されるならば、この部分の厚さは極めて
薄く、従っＣ熱容量も小さくなる。この様な状況では、
抵抗溶接に必要な被溶接材料間の熱バランスがとりにく
くなり、満足な溶接結果が期待できなくなる。

ところで、本発明で対象としＣいる三次元網状構造体を
基体とする極板の場合には、前述し　、た如く基体の一
部をプレスし°Ｃ端子接続部２をく、かつもともと９０
〜９８冬といった著しく気孔率の高い網状体であるため
、プレスにより形成された端子接続部２は厚さが０．１
篩程度でその面積のうちの５０〜７０程度が細孔の残留
したものとなったり、実際には難しいがほとんど細孔の
無い状態にプレスされたとしＣも、厚さか０．０３ａａ
ａと極端に薄くなるといった具合である。この様な状態
を呈する端子接続部２に対して上述した様なリボン状の
集電用端子３を抵抗溶接することはかなり難しい。特に
端子接続部２が多孔質体を呈している点は非常に大きな
問題であり、細孔以外の部分は例えば断面積が３　Ｘ　
Ｉ　Ｏ−”−程度の聯繊維状のニッケルで構成された形
になるので著しく熱容量が小さい。これに対しこの部分
に溶接されるリボン状の集電用端子３は断面積が上記値
の１００倍近くも、Ｆ）るため全く熱バランスがとれな
い状態になる。

即ら、溶接電流を通じＣ集電用端子３の方を溶接に適し
た温度に加熱しようとすると、端子接続部２の方は著し
い過熱状態に至り、煽飛してしまう現象を呈しやすくな
るわけである。この様な状況下では信頼性の高い溶接部
を得ることは難しく、溶接失敗により極板が使用出来な
くなったり、一度溶接した集電用端子３が電池組立後に
はずれてしまうといったトラブルが多発しでいた。

問題点を解決するための手段 三次元網状構造体を基体とする極板に伴なう上述した様
な問題を解決するなめには、プレス２することにより形
成される端子接続部に残留しでいる細孔をなくし、この
部分の熱容量をＩＡ重用端子のそれに見合ったものにす
ることにより、溶接電流通電時の急激な温度上昇を抑制
することか必要である。よた十分な強度を有するため（
こは被溶接材料の一部を溶融させることが必要であるが
、ここで重要なのは出来るだけ低い温度で溶融させる様
にすることである。三次元網状構造を有する基体はニッ
ケルで構成されておリ、相手方の集電用端子も鉄１ごニ
ッケルメッキを施した材料であるため、何も手段を講じ
なければＬ５００°Ｃ以上の温度まで加熱してやらねば
ならない。このことは溶接を難しくシ〔いる−因となっ
Ｃおり、もしより低い温度、例えば数ｌＯＯ″Ｃの温度
まで加熱すれば溶接できるということになれば、溶接は
著しく容易になる。

上述した考え方に基き本発明におい゛〔は端子接続部の
形成に当り、まず三次元網状構造を有する基体の一部を
所定の厚さにプレスする。次のこの部分に残留している
細孔にＣｄ−Ｎｉ合金を含浸させる。含浸させる手法と
して最も簡単なのは、Ｃｄ−Ｎｉ合金の溶湯中に前記プ
レスした部分を浸漬する方法であるか、例えばプレスし
た部分にＣｄ−Ｎｉ合金の箔（薄板）、小片を置き、こ
れを適当な熱源を用いて溶融させる方法を採っ〔もよい
。ｃｄ−Ｎｉ合金はＮｉの含有量が重量比で０．５〜５
４の二元合金であり、この合金の融点は３２０〜５００
″Ｃの範囲にある。

この様にプレス後に残留している細孔をニッケル自体の
融点の１／３〜［１５程度の低融点でしかも電池に悪影
響を及ぼさない合金を含浸させた端子接続部を用意する
ことにより、この部分の熱容丑はａｍ用端子のそれに十
分に見合ったものとすることが出来る。さらに含浸させ
た合金が低融点であるために、あたかもはんだ付の際の
はんだの様にろう材としての働きをするため、溶接は著
しく容易になるわけである。

実施例 次に本発明の実施例について述べろ。

気孔率９５係、厚さ１．６順、ニッケルから成る三次元
網状構造基体６の端部を第１図に示ｆ如く厚さ０．２　
＝ａｎになる様にプレスし、次にこの部分を６００’Ｃ
に加熱されたＣ！ｄ−３（支）Ｎ１合金溶湯中に５秒間
浸漬し、プレス時１こ残留していた細孔に前記合金を含
浸した。この様にし゛Ｃ端子接続部７を形成した後プレ
スしでいない網状構造体部分に所定徂の活物質を充填し
、さらに所定の厚さく０．５５ｆｌ）にプレスして極板
とした。この後前述した方法で形成した端子接続部に、
幅３．５關、長さ２５間、厚さ０．２ｇのニッケルめっ
舞を有する鉄製のリボン状集電用端子を第２図に示す如
く抵抗溶接した。溶接には交流式抵抗溶接機を使用し、
上下とも先端径２、ｍの０ｒ−Ｃｏｆ！Ａ電極を用い、
加圧力ｔｏｖｐ、溶接電流２２００Ａ、通電時間２埒で
溶接した。

第り表に本発明による方法で行なった集電用端子と極板
との溶接に関し、従来法と比較した結果を示す。

第　　１　　表 ｎ＝ｔｏｎ。

上記第１表から明らかな如く本発明による方法で得られ
る溶接強度は従来法のそれの３倍以上となり、また爆飛
等による溶接失敗に起因する不良極板の発生まったくな
くなっ〔いる。

発明の効果 上述のように本発明によれば集電用端子と極板との溶接
部の信頼性は著しく向上する等工業的価値きわめＣ大な
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において基体に端子接続部が形成された
状態を示す要部斜視図、第２図は本発明におい°〔端子
接続部に集電用端子を抵抗溶接した状態を示す要部斜視
図、第３図は焼結式極板と集電用端子との溶接状態を示
す要部断面図、第４図は第３図におけるＡ−Ａ’線に沿
う断面図である。 ６はニッケルからなる三次元網状構造基体、７は端子接
続部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 三次元網状構造を有する基体の一部をプレスし、該プレ
   ス部に残留する細孔に重量比で０．５〜５％のニッケル
   を含有するＣｄ−Ｎｉ合金を含浸させて端子接続部を形
   成することを特徴とするニッケルカドミウム電池用極板
   の製造方法。