JPS6273560A - 有機溶媒電池用負極の製造方法 - Google Patents

有機溶媒電池用負極の製造方法

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JPS6273560A
JPS6273560A JP21208585A JP21208585A JPS6273560A JP S6273560 A JPS6273560 A JP S6273560A JP 21208585 A JP21208585 A JP 21208585A JP 21208585 A JP21208585 A JP 21208585A JP S6273560 A JPS6273560 A JP S6273560A
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JP
Japan
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negative electrode
press
terminal plate
spherical
electrode terminal
Prior art date
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Pending
Application number
JP21208585A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Hagiwara
萩原 義弘
Yoshiaki Yazaki
矢崎 義昭
Koichi Tanaka
浩一 田中
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FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Battery Co Ltd filed Critical Toshiba Battery Co Ltd
Priority to JP21208585A priority Critical patent/JPS6273560A/ja
Publication of JPS6273560A publication Critical patent/JPS6273560A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/06Electrodes for primary cells
    • H01M4/08Processes of manufacture
    • H01M4/12Processes of manufacture of consumable metal or alloy electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

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】 [産業上の利用分野] 本発明はナトリウム、リチウムなどの軽金属を負極とす
る有機溶媒電池用負極の製造方法に関するものである。
[従来の技術] ナトリウム、リチウムなどの軽金属を負極に用いる電池
は、長期貯蔵特性がアルカリ電池と比べて優れているた
め、近年需要が急速に伸びている。
これはリチウム、ナトリウム等を負極に用いた場合、そ
の電位が非常に卑なことがら、電池を構成した時に高電
圧が得られると同時に電気啓開が大きいなどの利点があ
るからである。そこで負極を製造する際には、薄板状に
加工された純度98%以上のフープをロール状に巻取っ
た市販のものを、乾燥空気中または不活性雰囲気中で、
通常円板状にパンチで打扱きさらにこの円板状のものを
負極端子板に圧着することが通常おこなわれている。
フープ材から円板状に打抜くと材料ロースが最低30%
も生じることもあり、多角形に打抜き材料ロースを防止
することも例えば実開昭54−174821号公報に示
されている。またフープ材から打抜かず、円柱状、円錐
台形状、球状等のリチウム塊を、上方から見た投影面積
が押圧の最終面積の30%以下として、負極端子板上に
載置し上方から加圧することにより塑性変形させて負極
端子板に密接させることが、特公昭55−56370号
公報に提案されている。
[本発明が解決しようとする間萌点] 一方、前記の従来例である実開昭51−174821号
公報は材料ロース面で経済時に有利な点があるが、多角
形にするため正極に対する反応面積が減少し、電池の放
電容部上の問題点がある。
また他方の前記従来例の特開昭55−56370号公報
の場合には、ポリテトラフルオロエチレ製の平場な加圧
棒を用いて一回の押圧で負極端子板に圧着しているが、
リチウム塊を押圧して圧延する場合には、−回の押圧で
圧着すると円板の周縁に、ひび割れ、かけが生じること
、および負極端子板との密着性および塑性変形による圧
延性から均一な円板状にならず、二工程以上で押圧しな
いと所望の面積に伸びない。また球状のリチウム塊を押
圧する際には、中心位置に固定しないこと負極端子板に
円板状に広げながらに圧延することがむずかしい問題点
を有している。そこで本発明は、前記従来法の問題点を
除くために、軽金属インゴットから切出した金属塊を球
状負極に加工したのち、位置決め治具にて負極端子板の
中心部に載置して加圧治具にて球状角ルを押し潰して予
備成形した後、再度押圧プレス棒で圧延して負極端子板
に圧4することで、材料のロスおよび電池の電圧特性を
向上させることを目的とする。
E問題点を解決するための手段] 上記の目的を達成するための本発明の構成を実施例に対
応づる第1図〜第6図を用いて説明すると、本発明は軽
金属インゴット1から切出した金属塊8を球状負極16
に成形加工したのち、この球状負極16を位置決め治具
23を介して負極端子板20の上面中央部に載置して予
備成形により負極端子板の凹凸部21に圧入固定後、押
圧プレス棒26を用−いて再度加圧して、負極端子板の
内面に円板状に圧延して圧着゛したものである。
[作 用] そして本発明は前記の手段により、軽金属のインゴット
から切出すための材料ロースがなく、また軽金属自体が
アルカリ金属のため比較的軟質であり球状負極に加工す
る際一定量法に成形加工でき、重量バラツキが生じない
ことと、この球状負極を負極端子板の中央部に位置決め
して載置するため偏りが発生しない。さらに球状負極を
予備加圧するため負極端子板の凹凸部に固定されて移動
せず、後の圧延成形時までの′工程移動によっても位置
ずれが生じない。さらに圧延成形する際には、予備成形
が加えられているので球状負極の展伸にむりな力を加え
ることなく、ひび割れ、かけが生じることなく均一な肉
厚の円板状に圧延できバラツキが生じない負極が得られ
る。
[実施例] 以下図面について、本発明の実施例を説明すると、1は
軽金属のインゴットであり、アルカリ金属のナトリウム
、リチウムなどの純度98%以上のもので、直径3.5
+amの棒状のものである。この軽金属のインゴット1
は搬送治具2により挿着板3のガイド溝4に送り込まれ
カッター5の孔6を通って切断寸法を規制する固定板7
に当接すると、第2図に示すようにカッタは下降してイ
ンゴット1から円柱状の金属塊8が切出される。切出さ
れた金属塊はスピンドル9により切断装置から排出され
る。この際の切断寸法は長さ寸法4.511直径3.5
m+nの円柱状のものである。また金属塊の断面積/負
極体積比は2.2である。なお上記の搬送治具2、挿着
板3、固定板7は軽金属の付着が起こりにくいプリテト
ラフルオロエチレン(以下PTFEと称す)の材質を用
いることが好ましい。切断装置によって切出された金属
塊は300〜500個程度の個数に集積したのち、球状
に加工する工程へ送られる。
球状に加工4る場合には、第3図に示す加工装置を用い
た。まずステッピングモータ10に接続されたPTFE
製の上部押えプレート11と、ガイド板12および駆動
モータ13に連結したPTFE製の下部回転プレート1
4により加工装置は構成されており、上部押えプレート
11のホッパー15を通してガイド板12に囲まれた下
部回転プレート14に移し、ステッピングモータ10に
よって上部押えプレート11を順次下降させれば下部回
転プレート14と上部押えプレート11の間の金属塊8
は回転運動により順次球状負極16に加工される。なお
ガイド板12はこの回転運動中の金属塊を回転するため
、下部回転プレートの軸心と偏位して設けることが好ま
しい。
加工装置の製造条件は、下部回転プレートは500〜2
000 ru /win、(7)回転数トL、、下部回
転プレートと上部押えプレートとの間隙は最下端にステ
ッピングモータで下降させた時3 mmの幅があればよ
い。この際得られたリチウムの球状負極16は直径3.
Qa+mのもが得られる。回転操作時間は5〜10分間
あればよく、下部回転プレートの一部に設けた取出し口
17をスライド板18を摺動させて開口させシュート1
9を通して材料タンクに回収する。前記工程により加工
されたリチウムの球状負極16は負極端子板2oとして
、JIs名称CR2016形のコイン形リチウム電池の
場合、肉厚0.25mmの5US304ステンレス鋼板
を絞り加工したもので外部端子を兼ねる片面には電導性
を高めるニッケルメッキが施されている。このニッケル
メッキが施された及対面のステンレスは金属ブラシによ
り深さ0.01〜0゜02mmのへヤラインMlfによ
り微小の凹凸部21を形成するか、または肉厚0 、2
 m+u) S U S 304のホイルから直径12
m1llの円板に打抜き、さらに中央部に4箇所直径4
II1mの孔をあけた凹凸部21を有するパンチングメ
タルを抵抗溶接機あるいはY A Gレザー装置で溶接
してあり、第4図の負極端子板20の位置決め台22上
に固定したのら、リチウムからなる球状負極16を負極
端子板20の中央に円筒状の位置決め治具23をガイド
24に摺動させて下降させ、この円筒状の位置決め治具
23の中心孔に球状負極16を落下させパンチングメタ
ルの凹凸部21上に載iする。さらに、第5図に示すよ
うに前記円筒状の位置決め治具23内に摺動下降するス
ピンドル25によって球状負極16は予備圧着して塑性
変形させて円柱状に押し潰すとともにパンチングメタル
の凹凸部21に喰込ますことにより圧入固定され移動が
生じなくする。次いで第6図に示すように円筒状の位置
決め治具23I3よびスピンドル25を移動排除して、
押圧プレス棒26をガイド24を通して下降させR縮寸
法直径15.7111m、肉厚0.22nvの円板状に
圧延して円板状の負極27とする。この圧延操作時にリ
チウムは軟質のためヘヤーラインやパンチングメタルの
凹凸部21に喰込み圧延する。本発明における軽金属の
インゴットから金属塊を切出す場合には、球状負極の関
係から断面積7・負極体積比が10以下の太さを有する
棒状体であることが望ましい。フィン形リチウム電池の
名称サイズ別にインゴットの棒径を4.Qmmとすると
、切断長および球状負極の径、体積は下記の通りとなる
切断長  球体径  体 積 G R20i6 3.39 mm  2.17 m1l
I  O,0426CtlCR20256,66mm 
 2.71 mm  0.0837  cm’CR20
329,20l11m  3.02 am  O,11
56cr’OR20205,96mm  2.61 m
m  O,0749c♂CR16161,92mm  
+、79 mm  O,0241at’CR12161
,08mm  1.48 mm  O,0136cv?
なお、断面積/M惨鉢体積比10を超えると、インゴッ
トからの切断が困難となる。
[発明の効果] 本発明は上記の構成であるから、球状に加工した軽金属
を予備成形して負極端子板に圧@するのでアルカリ金属
特有の粘着ツノによって固定できるため、その後のプレ
ス成形までの機械搬送時の位置ずれずが生ぜず、プレス
バンヂにより最終■稈で円板状に圧延できる。また予備
成形および最終のプレスの二段工程により圧延するため
急激に圧延伸展するのに比べ円板の周縁にひび割れ、か
けが生じることなく円周が真円状のリチウム負極が得ら
れる。
なお、本発明の効果を確認するため本発明の実施例で得
た負極を用いJIS名称CR2016コイン形リチウム
電池と、従来品として球状リチウムを予備成形せず圧延
したものをそれぞれ20個組立て、負極厚さのバラツキ
の影響を受は易い特性として、電池容量の80%放電後
における一10℃での3000負荷パルス時の電圧特性
を測定した結果を下表に示した。
パルス電圧(V) 又     σ 本発明品   2.26  0.023従来品    
2.03  0.075上表のように、本発明法は従来
法に比較して0VM厚ざの影響がないものが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例におけるインゴット・の切断装
置の断面図、第2図は本発明のインボッl−を切出すま
での断面図、第3図は金属塊を球状負極に加工する断面
図、第4図は本発明の球状負極を負極端子板上に位置決
めする断面図、第5図は本発明の球状負極を予備圧@す
る断面図、第6図は本発明の負極を円板状に圧延して圧
着する断面図。 1・・・インゴット     4・・・ガイド溝5・・
・カッター      9・・・スピンドル10・・・
ステッピングモータ 12・・・ガイド板   14・・・下部回転プレート
16・・・球状負極   20・・・負極端子板21・
・・凹凸部    23・・・位置決め治具26・・・
押圧プレス棒

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)軽金属インゴットから切出した金属塊を球状負極
    に加工したのち前記球状負極を位置決め治具を介して負
    極端子板の上面中央部に設置して予備成形により負極端
    子板の凹凸部に圧入固定後、押圧プレス棒を用いて再度
    加圧して、負極端子板の内面に円板状に圧延して圧着す
    ることを特徴とする有機溶媒電池用負極の製造方法。
  2. (2)前記軽金属インゴットがリチウム、ナトリウムか
    らなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の有
    機溶媒電池用負極の製造方法。
JP21208585A 1985-09-27 1985-09-27 有機溶媒電池用負極の製造方法 Pending JPS6273560A (ja)

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JPS6273560A true JPS6273560A (ja) 1987-04-04

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ID=16616621

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04184864A (ja) * 1990-11-19 1992-07-01 Yuasa Corp リチウム電池の製造法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH04184864A (ja) * 1990-11-19 1992-07-01 Yuasa Corp リチウム電池の製造法

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