TW419849B - Cylindrical alkaline storage battery using non-sintered electrode and manufacturing method of the same - Google Patents

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經濟部中央標準局負工消費合作社印製 4198^9 a7 ______Β7__ _ 五、發明説明（1 ) 本發明涉及一種鎳氫蓄電池、鎳鎘蓄電池、鎳鋅蓄電 池等鹼性蓄電池，特別涉及在活性物質載體上塗上活性物 質的電極和集電導體之間的導電連接。 現在’用於鎳鎘蓄電池、鎳氫蓄電池、鎳鋅蓄電池等 驗性蓄電池的電極，多採用所謂的燒結式電極，即在沖孔 金屬等芯體上燒結鎳粉末所形成的燒結基板上浸入鎳鹽、 錢鹽等溶液’通過鹼性處理使其活性物質化。該燒結式電 極採用高多孔度的燒結基板時由於機械強度會變弱，實用 上最大只能採用80%左右的多孔度，同時因為需要沖孔金 屬等怒體，活性物質的充填密度低，要實現高能量密度的 電極很困難》又，由於燒結基板的細孔在1〇/z m以下，所 以只能限於在需要多次重覆進行活性物質的充填工序的溶 液含浸法或者電積含浸法中，因而存在著充填工序繁雜並 且製造成本高的問題。 另一方面’為了改善這些缺黠，在具有金屬纖維燒結 體或者發泡鎳（鎳泡沫）等三維網孔構造的金屬多孔體（活 性物質載體）上直接充填糊漿狀的活性物質，即所謂的非 燒結式電極已經成為主流。具有這種三維網孔構造的金屬 多孔體’其多孔度可以達到約95%的高多孔度，進行高密 度充填活性物質，因而可以獲得高容量的電池，同時由於 該種非燒結式電極是直接將活性物質充填到金屬多孔體上 ’所以具有不需要進行麻煩的活性物質化的處理，製造變 得容易的優點。. 在該種非燒結式電極中，由於具有三維網孔構造的金

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS >八4規枋（210X 297公H - m ^^^1 I ^^^1 In - I— — I--aJ (請先閱讀背而之注^^項再填寫本頁) -4-

419S4G Λ7 H7 ____ 五、發明説明（2 ) 屬多孔艘没有芯想，因而關於在該金屬多孔體上充填活性 物質所形成的電極和電池端子之間的導電連接方式有各種 提案°例如’在特開昭61_218〇67號公報中，提出了在以 金屬織維的毛氈狀燒結體（金屬織維燒結體）作為電極支撐 體來製造電接時，將金屬織維的毛毵狀體和由網狀體、沖 孔金屬、線材、平板等組成的導電輔助體通過燒結形成一 趙’提高金屬纖維的毛氈狀體的機械強度，同時改善集電 性能的方案。 但是’所存在的問題是由於金屬織維燒結體是將細金 屬織維（例如線徑為10仁m)在電極的長度方向捆綁成長尺 狀’在該金屬纖維燒結體上塗上活性物質後，介入隔膜將 正負電極盤旋捲繞成渦捲狀，在捲繞時細金屬纖維可能被 折斷’而折斷後的纖維片將隔膜刺破，使得正負電極之間 發生電連接，造成内部短路。 另一方面’在以發泡鎳作為電極支撐體的電極中，在 發泡鎳上塗上活性物質後，介入隔膜將正負電極盤旋捲繞 成满捲狀時，發泡鎳本身不會被切斷。但是，所存在的問 題是’為了從電極集電’要將該電極的一部分活性物質剝 離，露出發泡鎳，並在該露出部位焊接舌片狀的集電接頭 。由於舌片狀的集電接頭處的集電性能不是很好，在進行 大電流放電時會在集電接頭處產生壓降。 為此’夺特開昭62-139251號公報中，提出了將以發 泡錄作為電極支#艘的電極的端部在寬度方向壓縮形成密 層，並將該壓縮後的密層和與電極面垂直配置的圓板狀導 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（2丨ox297公釐） ------^-------J裝------訂------,―---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 419849 Λ7 Η 7 五、發明説明（3 ) — 引片焊接，即所謂的無接頭方式的電池的方案。在該特開 昭62-139251號公報中所提案的電極，是以發泡金屬作為 電極支撐體，即使是捲繞成渦捲狀，發泡金屬本身也不會 被切斷’同時由於電極的端部是與圓板狀導引片焊接，因 而可以提高集電性能。 但是，對於在特開昭62-139251號公報中所提案的電 極’所存在的通題是’由於將電極端部在寬度方向壓縮所 形成的密層的柔軟性差，介入隔膜捲繞正負電極時，密層 的一部分會破斷產生毛刺，該毛刺將隔膜刺破造成内部短 路。又，電極整體既存在柔軟的部分又存在不柔軟的部分 ’很難用同樣的壓力捲繞正負電極，因此在捲繞時存在著 不能對電極體施加均勻壓力的問題。 又’也可以考慮在由發泡錄構成的電極支樓趙的端部 面上形成一未充填活性物質的部分，在該活性物質未充填 部分上焊接帶狀的金屬板作為電極的方案。但是，所存在 的問題是’將這樣形成的電極介入隔膜和對極一起捲繞成 渦捲狀時，由於帶狀金屬板沒有柔軟性，帶狀金屬板的一 部分折弩成角狀和對極接觸造成内部短路。 為此，本發明正是針對上述問題的發明，即使將具有 三維網孔構造的金屬多孔體作為活性物質載體使用，在捲 繞成渦捲狀時，也不會造成内部短路，可以獲得一種具有 良好集電性能的電極體。 本發明是一種將在具有由發泡鎳構成的三維網孔構造 的活性物質載體上載置有糊漿狀活性物質後所形成的—極 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（2丨〇><297公釐） 1^1 HI i^m i l^i^n I y n---^. - - (诗先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 -6 - Α7 419849 五、發明説明（4 ) 非燒結電極和另一極電極之間介入隔膜捲繞成渦捲狀所形 成的電極體的一極非燒結電極的端部、與由略呈圓板狀集 電部和連接在_極端子上的導出部組成的集電體的該略呈 圓板狀集電部相連接’同時收納在兼作另一極端子的圓筒 狀金屬製外裝罐中所構成的採用非燒結電極的圓筒狀鹼性 蓄電地’為了解決上述課題，本發明的採用非燒結電極的 圓筒狀驗性蓄電池的特徵是，在要和集電體的略呈圓板狀 集電部相連接的非燒結電極的連接部分上形成活性物質未 充填部分’在該活性物質未充填部分上焊接多孔性金屬板 ’同時將該多孔性金屬板的端部和略呈圓板狀集電部焊接 〇 由於多孔性金屬板具有柔軟性，將具有柔軟性的多孔 性金屬板焊接到活性物質未充填部分上後，即使捲繞成渦 捲狀’多孔性金屬板也不會破斷。因而，不會在電極艘内 造成内部短路’將電極體的多孔，丨生金屬板和略呈圓板狀集 電部連接可以獲得良好的集電性能，從而得到能進行大電 流放電的鹼性蓄電池《並且，用發泡鎳作為具有三維網孔 構造的活性物質載體，由於發泡鎳具有柔軟性，即使捲繞 成渦捲狀，發泡錦自身也不會被切斷，從而，不會在電極 體内造成内部短路，可以獲得集電性能良好、大容量的鹼 性蓄電池》 又，作為多孔性金屬板，如果採用沖孔金屬或者拉製 金屬網，由於這些沖孔金屬或者拉製金屬網具有柔軟性， 即使捲繞成渦捲狀，沖孔金屬或者拉製金屬網也不會破斷 本紙張尺度適用中國國家樣準<匸奶）八4规格（210/297公焓） — -7- (誚先閲請背而之注意事項再填寫本頁)

裝I 經濟部中夾標準局負工消费合作社印裝 Λ7 Β7 419843 五、發明説明（5 ) ί請先閲讀背面之注意事項再填寫本真) 。並且，沖孔金屬或者拉製金屬網沿沖孔金屬或者拉製金 屬網的孔部切斷’如果將該切斷部和略呈圓板狀集電部焊 接’由於該切斷部相對於略呈圓板狀集電部呈凸出狀接觸 ’進行阻抗焊接時呈凸出狀接觸的部分的電流密度增大， 因而可以強固固定》 經濟部中央榡準局貝工消f合作社印製 又’本發明是一種在具有由發泡鎳構成的三維網孔構 造的活性物質載體上充填糊漿狀活性物質形成一極非燒結 電極後’在該非燒結電極和另一極電極之間介入隔膜捲繞 成渦捲狀形成電極體’將該電極體的一極非燒結電極的端 部與由略呈圓板狀集電部和連接在一極端子上的導出部組 成的集電體的該略呈圓板狀集電部相連接，同時收納在兼 作另一極端子的圓筒狀金屬制外裝罐中形成的採用非燒結 電極的圓筒狀鹼性蓄電池的製造方法，為了解決上述課題 ’本發明的採用非燒結電極的圓胬狀鹼性蓄電池的製造方 法的特徵是，包括在要和集電體的略呈園板狀集電部相連 接的非燒結電極的連接部分上形成活性物質未充填部分的 未充填部分形成工序、在由該未充填部分形成工序所形成 的活性物質未充填部分上焊接多孔性金屬板的第1焊接工 序、在由該第1焊接工序焊接多孔性金屬板的一極非燒結 電極和另一極電極之間介入隔膜後捲繞成渦捲狀作為電極 趙的電極體形成工序，將在由該電極體形成工序捲繞成渦 捲狀的電極體的一極非燒結電極上焊接的多孔性金屬板的 端部和集電體的略呈圓板狀集電部焊接的第2焊接工序》 由於在活性物質載體上充填了糊漿狀活性物質後焊接 尽紙張尺度適用中國國家榇準（CNS)从胁（21〇χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 Λ7 Η 7 五、發明説明（ό ) 多孔性金屬板是不可能的，有必要在與集電體的略呈圓板 狀集電部相連接的部分上形成活性物質未充填部分後焊接 多孔性金屬板*因此，由未充填部分形成工序在和略呈圓 板狀集電部相連接的部分上形成活性物質未充填部分焊接 多孔性金屬板後’將多孔性金屬板的端部和略呈圓板狀集 電部焊接。因此，多孔性金屬板和活性物質載體形成強固 焊接，可以提高集電性能。 然後，在未充填部分形成工序中，在活性物質載體上 充填糊漿狀活性物質後，如果用超聲波振動剝離充填在要 焊接多孔性金屬板的部分上的糊漿狀活性物質，可以容易 在要焊接多孔性金屬板的部分上形成活性物質未充填部分 ’使得多孔性金屬板和活性物質載體成強固焊接，可以提 高集電性能。又’在未充填部分形成工序中，在活性物質 載體上充填糊漿狀活性物質之前，對要焊接多孔性金屬板 的部分進行遮蔽使的不讓在該焊接部分上充填糊漿狀活性 物質，可以容易在焊接多孔性金屬板的部分上形成活性物 質未充填部分。 而如果包括在活性物質載體和集電體的略呈圓板狀集 電部相連接的部分上焊接多孔性金屬板的第1焊接工序、 在由第1焊接工序焊接了多孔性金屬板的活性物質載體上 充填糊漿狀活性物質形成非燒結電極的糊漿充填工序、在 由糊漿充填工序充填了糊漿狀活性物質的一極非燒結電極 和另一極電極之間介入隔膜後捲繞成渦捲狀作為電極體的 電極體形成工序、將由電極體形成工序捲繞成渦捲狀的電 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 裝. 訂 -9- 經濟部中央標準局負工消費合作社印策 Λ 1 ο Ν' ^ q Λ7 ____B? 五、發明説明（7 ) 極體的多孔性金屬板的端部和略呈圓板狀集電部焊接的第 2焊接工序’可以容易在連接略呈圓板狀集電部的部分上 形成活性物質未充填部分。 又，沿沖孔金屬或者拉製金屬網的孔部的中央部位切 斷’如果焊接活性物質載體的活性物質未充填部分使得該 切斷部和略呈圓板狀集電部接觸，之後將切斷部和集電體 的略呈圓板狀集電部焊接，由於該切斷部相對於略呈圓板 狀集電部呈凸出狀接觸，進行阻抗焊接時呈凸出狀接觸的 部分的電流密度增大，因而可以強固固定。 以下是附圓的簡要說明 第1圈為表示將本發明一實施方案的沖孔金屬焊接到 由發泡鎳構成的活性物質載體的活性物質未充填部分上的 狀態的圊； 第2圓為表示將現有例中的金屬製的帶子焊接到由發 泡鎳構成的活性物質載體的活性物質未充填部分上的狀態 的圓； 第3圖為表示另一現有例中的舌片狀的集電接頭焊接 到由發泡鎳構成的活性物質載體的活性物質未充填部分上 的狀態的圊； 第4圖為表示將第1圖的電極捲繞成渦捲狀所形成的電 極體收納在金屬製的外裝罐内製成圓筒狀鎳氫蓄電池成載 面展開狀態時的圖； 第5圖為表示正極集電板的透視囷。 下面參照附圖說明採用本發明的非燒結電極的圓筒狀 本紙张尺度逋用中國國家樣率（CNS ) Α4規格（2ΙΟΧ297公釐） 丨 J---^-------r 裝------訂------/ I 1-. (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) -10- 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 五、發明説明（8) 鹼性蓄電池適用於鎳氫蓄電池的情況下的一實施方案。 在此，第1圈為表示在由發泡鎳構成的活性物質載體 的活性物質未充填部分上焊接本實施方案的多孔性金屬板 的狀態的圖’第2圖為表示將比較例（現有例）的金屬板（帶 子焊接到由發泡鎳構成的活性物質載體的活性物質未充填 部分上的狀態的圖，第3圊為表示另一比較例（現有例）的 舌片狀的集電接頭焊接到由發泡鎳構成的活性物質載體的 活性物質未充填部分上的狀態的圖，第4圖為表示將第1圖 的電極捲繞成渦捲狀所形成的電極體收納在金屬製的外裝 罐内截面展開後的圖，第5圖為表示正極集電板的透視圓 〇 1·鎳正極板的製作 a.實施例1 將90重量份的氫氧化鎳、5重量份的金屬鈷粉末和5重 量份的氫氧化鈷粉末混合，並將此混合物與20重量份的含 1%重量的甲基纖維素的水溶液混練製成糊漿狀活性物質 。這樣製成的糊漿狀活性物質11充填到由單位面積重量為 600g/m2(此外，可以使用單位面積重量為400〜700g/m2)、 厚度為1.5mm的鎳發泡體（鎳海綿）構成的活性物質載體10 中。又，充填糊漿狀活性物質使得壓延後的活性物質充填 密度大約為2.9〜3·05g/cc〜void。然後，充填了糊漿狀活

I 性物質11的活性物質載體10經過乾燥後，壓延到厚度大約 為 0.7mm β 然後，將這樣充填了糊聚.狀活性物質11的活性物質載 本紙張尺度適用中國國家標皁（CNS ) Α4規格（210X297公f > IJ---^-----------裝------訂-------1 (請先閱讀背面之注項再填寫本頁) -11 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 、___ 419--^3__^____— ___ 五、發明説明（9 ) 體10的上邊部12對準圖中未畫出的超聲波喇π八，在垂直方 向上給上邊部12加入超聲波振動，使充填在活性物質載趙 10的上邊部12上的活性物質11從活性物質載體丨〇上脫落形 成剝離部》這時’通過對準超聲波喇p八給予超聲波振動， 使上邊部12壓縮形成一薄壁部位。 另一方面，如第1囷所示，作為多孔性金屬板，採用 厚度為0.06mm ’按每行相互錯開的方式形成有許多孔徑 為0‘30〜1.00mm的圓孔的，按多孔度為20〜60%所形成的 鎳金屬製帶狀沖孔金屬13。將該鎳金屬製帶狀沖孔金屬π 的圊孔的t心部處切斷，其宽度為1.5mm。 然後，將該鎳金屬製帶狀沖孔金屬13載置在活性物質 載體10的剝離部上，並讓在圓孔中心切斷的切斷部要比活 性物質載體10的上端部稍微凸出一些，用直徑為1.5mm的 銅製烊條以2mm的間隔進行阻抗焊接，製成實施例1的鎳 正極板10a。這樣，在活性物質栽體1 〇的上端部，沖孔金 屬13的切斷部的一部分比活性物質載體10要凸出一些。 b.實施例2 和實施例1同樣的方式製作的糊漿狀活性物質11充填 到和實施例1同樣的活性物質載體10上後，將該活性物質 載體10的上邊部12對準圖中未畫出的超聲波喇》八，在垂直 . 方向上給上邊部12加入超聲波振動，使充填在活性物質載 體10的上邊部12上的活性物質11從活性物質載體1〇上脫落 形成剝離部。這時，通過對準超聲波喇D八給予超聲波振動 ，使上邊部12壓縮形成一薄壁部位。 本紙張尺度通用中國固家榡準（CNS ) A4規格（210X297公楚） —I. J'1—1 [ 1 I n n i 1 I n n I ^ (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁) -12- 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 Λ7

W 五、發明説明（10 ) 另一方面，如第1圖所示，作為多孔性金屬板，採用 厚度為0 1 Omm，按每行相互錯開的方式形成有許多孔徑 為0.30〜1.00mm的圓孔的，按多孔度為20〜60%所形成的 鎳金屬製帶狀沖孔金屬14。將該鎳金屬製帶狀沖孔金屬14 在圓孔的中心部處切斷，其寬度為1.5mm。 然後，將該鎳金屬製帶狀沖孔金屬14載置在活性物質 載體10的剝離部上，並讓在圓孔中心切斷的切斷部要比活 性物質載體10的上端部稍微凸出一些，用直徑為1.5mm的 銅製焊條以2mm的間隔進行阻抗焊接，製成實施例2的鎳 正極板10b 這樣，在活性物質載體1〇的上端部，沖孔金 層14的切斷部的一部分比活性物質載體1〇要凸出―些。 c.實施例3 和實施例1同樣的方式製作的糊漿狀活性物質11充填 到和實施例1同樣的活性物質載體1 〇上後，將該活性物載 體10的上邊部12對準圖中未晝出的超聲波喇〇八，在垂直方 向上給上邊部12加入超聲波振動，使充填在活性物質載體 10的上邊部12上的活性物質11從活性物質載體1〇上脫落形 成剝離部。這時，通過對準超聲波制1»八給予超聲波振動， 使上邊部12壓縮形成一薄壁部位β 另一方面，如第1圖所示，作為多孔性金屬板，採用 厚度為0.18mm，按每行相互錯開的方式形成有許多孔徑 為0.30〜1.00mm的圓孔的，按多孔度為20〜60%的所形成 的鎳金屬製帶狀沖孔金屬15。將該鎳金屬製帶狀沖孔金屬 15在圓孔的中心部處切斷，其寬度為i.5mm » 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（21〇χ297公楚） (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 裝·

*1T 13 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 at __in ______ 五、發明説明（11 ) 然後，將該鎳金屬製帶狀沖孔金屬15載置在活性物質 載體10的剝離部上，並讓在圓孔中心切斷的切斷部要比活 性物質載體10的上端部稍微凸出一些，用直徑為1.5mm的 銅製焊條以2mm的間隔進行阻抗焊接，製成實施例3的鎳 正極板10c。這樣，在活性物質載體10的上端部，沖孔金 屬15的切斷部的一部分比活性物質載體10要凸出一些。 d·比較例1 如第2圖所示，和實施例1同樣的方式製作的糊漿狀活 性物質21充填到和實施例1同樣的活性物質載體20上後， 將該活性物質載體20的上邊部22對準圖中未畫出的超聲波 喇°八，在垂直方向上給上邊部22加入超聲波振動，使充填 在活性物質載體20的上邊部22上的活性物質21從活性物質 載體20上脫落形成剝離部。這時，通過對準超音波喇„八給 予超聲波振動，使上邊部22壓縮形成一薄壁部位。 另一方面，如第2囷所示，作為金屬板，採用厚度為 0.10mm，按寬度為1.5mm切斷的鎳金屬製金屬板（帶狀金 屬）23，將該鎳金屬製帶狀金屬23載置在活性物質載體20 的剝離部上’用直徑為1,5mm的銅製焊條以2mm的間隔進 行阻抗焊接，製成比較例1的鎳正極板20a。 e.比較例2 如第3困所示’和實施例1同樣的方式製作的糊漿狀活 性物質31充填到和實施例1同樣的活性物質載體3〇上後， 將該活性物質載體30的中央上部的一部分32對準相同寬度 的超聲波喇"八’在垂直方向上給中央上部加入超聲波振動 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X297公釐） ^^1 H —^^1 ^^^1 ϋ^ι In d ίΛ-Kr ^^^1 ^11 ' -s (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -14- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 419845__b， 五、發明説明（12 ) + ，使充填在活性物質載艘30的中央上部的一部分32上的活 性物質31從活性物質載體20上脫落形成剝離部。這時，通 過對準超聲波喇队給予超聲波振動，使中央上部的一部分 32壓縮形成一薄壁部位。在該剝離部上載置由寬度為 3.0mm、厚度為0.10mm的鎳金屬製舌狀片構成的集電接 頭33 ’用直彳呈為3.0mm的銅製焊條進行阻抗焊接，數成比 較例2的鎳正極板30a。 2.鎳氩蓄電池的製作 a·實施例1〜3的錄氣蓄電池 下面按照第4圖（在第4圓中為表示採用鎳正極板1〇3時 的情況）和第5圊說明，製作採用上述方法製作的各實施例 的錄正極板10a、10b、10c的錄氫蓄電池的例。 在上述方法製作的錄正極板10a、10b、l〇c和將包氩 合金塗敷在沖孔金屬41上的負極板40之間分別介入由聚丙 稀製無纺布構成的隔膜50，讓負極板40處在最外面，將其 捲繞成渦捲狀分別製成渦捲狀電極體A。 另一方面，正極集電板60由鎳金屬構成，如第5圓所 示’該正極集電板60包括略呈圓板狀集電部61和導出部62 ，略呈圓板狀集電部61具有許多開口 63，同時在該集電部 61的中心線上設置有為在焊接時分隔一對焊接電極而配置 的槽64並延伸到導出部62上。在略呈圓板狀集電部61的中 心部設置有電解啤注入孔65。又，負極集電板70是由鎳金 屬製成圓板狀所構成。 然後’將上述方式製成的调捲狀電極體A的負極板40 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^^^^1 λι»^ρ ^in —^ϋ ml· ι\ ^^^^1 Am· U3, i {诗先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印11 Λ7 五、發明说明（13 ) 的端部41和負極集電板70進行阻抗焊接，同時將鎳正極板 10a、10b、10c的帶狀沖孔金屬13的端部和正極集電板6〇 的集電部61進行阻抗焊接。在進行阻抗焊接時，首先，通 過設置在集電部61上的槽64配置一對相對向的焊接電極( 圖中未畫出），在這一對焊接電極之間流入焊接電流進行 阻抗焊接β 在此’如果在一對焊接電極之間流入焊接電流，由於 在活性物質載體10的上端部，帶狀沖孔金屬13的切斷部的 一部分比活性物質載體10要凸出一些形成凸出狀，在形成 凸出狀的部分集中焊接電流，將凸出部位的一部分固定在 孔63的周壁上》這樣，帶狀沖孔金屬13和正極集電板60的 略呈圓板狀集電部61成為強固固定狀態。 然後，準備好SC尺寸的有底圓筒形金屬外裝罐80, 將像上述那樣焊接了各集電板60、70的渦捲狀電極體Α插 入到金屬外裝罐80内，通過集電板60的電解液注入孔65插 入一個焊接電極後和負極集電板70相接，同時金屬外裝罐 80的底部和另一個焊接電極相接，負極集電板7〇和金屬外 裝罐80的底部進行點焊焊接。 另一方面’準備好由正極蓋91和蓋體92組成的封口體 90 ’讓正極集電板60的導出部62和蓋體92的底部接觸，蓋 艘92的底部和導出部62進行浮接。之後，在金屬外裝罐8〇 内分別注入由30%重量的、氫氧化鉀（ΚΟΗ)水溶液組成的電 解液’將封口體90通過一封口墊片82載置在外裝罐80的開 口部81上，同時在封口髅90—侧將該開口部81鉚接封口。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公楚） {請先閲讀背面之注意事項再填寫本页) 裝· ,1Τ -16- A7 n-7 五、發明説明（14 ) 這樣分別製成標稱容量為2700mAH的各實施例1〜3的圓 筒形鎳氫蓄電池》 b.比較例1的鎳氫蓄電池 下面分別說明製作採用上述方法製作的各比較例的鎳 正極板20a ' 30a的鎳氫蓄電池的例。首先，說明採用比較 例1的鎳正極板20a的情況，和上述同樣，在鎳正極板2〇a 和將包氫合金塗敷在沖孔金屬41上的負極板40之間分別介 入由聚丙烯製無紡布構成的隔膜50,讓負極板40處在最外 面，將其捲繞成渦捲狀製成渦捲狀電極體A^ 另一方面’準備好和上述各實施例同樣的正極集電板 60和負極集電板70 ’將渦捲狀電極體a的負極板4〇的端部 41和負極集電板70進行阻抗焊接，同時將錦正極板2〇的帶 狀金屬23的端部和正極集電板60的略呈圓板狀集電部61進 行阻抗焊接。這時，由於在帶狀金屬23的端部上均勻流入 焊接電流’帶狀金屬23和略呈圓杈狀集電部61並不是成為 很強固的固定。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印聚 Γ--：-------裝-- (請先閲讀背而之注意事項再填荇本頁) 然後，將和上述實施例相同的SC尺寸的有底圓筒形 金屬外裝罐80的底部和負極集電板70進行點焊焊接後，封 口體90的蓋體92的底部和正極集電板60的導出部62進行焊 接。之後’在金屬外裝罐80内注入由30%重量的氫氧化钟 (KOH)水溶液組成的電解液，將封口體9〇通過一封口墊片 82載置在外裝罐80的開口部81上，同時在封口體90—侧將 該開口部81鉚接封口。這樣製成標稱容量為2700mAH的 比較例1的圓筒形鎳氫蓄電池。. 本紙張尺度適用中國國家標车（〇«)人4规格（210><297公飨） •17-

經濟部中央標牟局負工消费合作社印製 五、發明説明（15 ) c.比較例2的鎳氩蓄電池 下面說明採用鎳正極板30a的情況，和上述同樣，在 鎳正極板30a和將包氫合金塗敷在沖孔金屬41上的負極板 40之間分別介入由聚丙烯製無紡布構成的隔膜50，讓負極 板40處在最外面，將其捲繞成渦捲狀製成渦捲狀電極體A 〇 然後，將和上述實施例相同的SC尺寸的有底圓筒形 金屬外裝罐80的底部和渦捲狀電極體A的負極板40的端部 41進行焊接後，鎳正極板30a的舌片狀集電接頭33的端部 和封口體90的蓋體92的底部進行焊接。之後，在金屬外裝 罐80内注入由30%重量的氫氧化钟（KOH)水溶液組成的電 解液’將封口體90通過一封口墊片82載置在外裝罐80的開 口部81上’同時在封口體90—側將該開口部81鉚接封口。 這樣製成標稱容量為2700mAH的比較例2的圓筒形鎳氩蓄 電池β ’ ’ 3.實驗結果 a.不合格率 測定按上述方法製成的各圓筒形鎳氫蓄電池從捲繞開 始到構成電池時的不合格率（產生内部短路的鎳氫蓄電池 的個數的比率）’得到表1所示的結果。 表1 極板種類 實施例1 實施例2 實施例3 比較例1 不合格率(％) 0.5 1.0 1.6 2.4 本紙張尺度14财關丨縣(CNS)A4^ ( 210x297/,>^ ) — J,--^----,---裝-- (請先閱讀背而之注-11^項再填寫本頁)

.1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7

W 五、發明説明（16 ) 表1表明，對採用厚度為〇.l〇mm的帶狀沖孔金屬14的 實施例2的鎳正極板i〇b和採用同樣厚度〇.i〇mm的沒有孔 的帶狀金屬23的比較例1的鎳正極板2〇a進行比較，實施例 2的鎳正極板l〇b的不合格率要比較例i的鎳正極板2〇a的不 合格率減半’這是因為，通過採用帶狀沖孔金屬14後，增 加了鎳正極板l〇b的柔軟性，可以防止在捲繞成渦捲狀時 產生焊接部的剝落。 又’即使採用厚度為0.18mm較厚的實施例3的鎳正極 板10c ’也比薄於該厚度的比較例i的鎳正極板2〇a的不合 格率要低。這樣，在本發明中，由於是將帶狀沖孔金屬13 、14、15焊接在活性物質載體1〇上，所以比採用沒有孔的 帶狀金屬23時的不合格率要低。 此外’在上述各實施例中’雖然是以設置有圓孔的帶 狀沖孔金屬為例進行了說明’作為孔的形狀，除圓形以外 ，即使是三角形、四角形、五角形等什麼樣的形狀的孔也 可以獲得同樣的效果。又，即使用拉製金屬網代替沖孔金 屬也可以獲得同樣的效果》 b.電池容量和工作電壓 下面’測定上述製作的各鎳氫蓄電池的放電特性。在 測定中，對各鎳氩蓄電池分別進行100%充電後，以10A的 電流進行放電，通過測定放電到電池電壓為1.0V時的放電 時間’來測定放電容量*進行電池容量試驗所獲得的結果 如表2所示》又，對各鎳氩蓄電池分別進行100%充電後， 以10A的電流進行放電’測定其工作電壓（從開路狀態開 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS) A4规格（2Ι〇Χ297公釐） (請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 -19- at ____ 五、發明説明（Π ) 始到連接負載放電到1.00V為止的平均電壓值），其結果如 表2所示。 表2 極板種類 電池容量 (mAH) 工作電壓 (V) 實施例1 2300 1.13 實施例2 2500 1.14 實施例3 2600 1.15 比較例1 2500 1.14 比較例2 200 1.03 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝_ 表2表明’如果分別比較採用實施例1、實施例2和實 施例3的錄正極板1 〇a、1 Ob、1 Oc的錄氩蓄電池，帶狀沖孔 金屬的厚度隨著沖孔金屬13〜沖孔金屬14—沖孔金屬15的 厚度的增加，可以提高電池容量和工作電壓。這可以認為 是由於採用10A的大電流放電時，帶狀沖孔金屬的厚度隨 著沖孔金屬15—沖孔金屬 14—> 沖？L金屬13的厚度變薄，帶 狀沖孔金屬上的電壓降增大所造成。 又’對於比較例2的鎳氫蓄電池，放電容量極端低下 同時工作電壓也低下。這可以認為是因為如果僅僅設置舌 狀片集電接頭34,採用10Α的大電流放電時，集電接頭34 上的電壓降過大所造成。 進而’雖然採用實施例2的鎳正極板l〇b(採用了厚度 為0.10mm的帶狀沖孔金屬14)的鎳氫蓄電池和採用比較例 1的鎳正極板20a(採用了厚度為〇.i〇mm的沒有孔的帶狀金 屬23)的鎳氫蓄電池的電池容量和工作電壓均相等，但如 本紙張尺度適用中國國家椋準（CNS Μ4说格（210Χ297公楚）

*1T 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 -20- 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 ___in 五、發明説明（18 ) 果將沒有孔的帶狀金屬23的厚度加厚到該厚度以上，則鎳 正極板20a將失去其柔軟性，因此，不可能加厚到該厚度 以上的厚度。另一方面，採用帶狀沖孔金屬14的鎳正極板 l〇b有柔軟性，可以將帶狀沖孔金屬的厚度加厚β 如上所述，在本實施方案中，由於帶狀沖孔金屬13、 14、15有柔軟性’將有這樣柔軟性的帶狀沖孔金屬13、μ 、15焊接到活性物質未充填部分π上後，即使捲繞成渦捲 狀，帶狀沖孔金屬13、14、15也不會破斷。為此，不會在 電極體Α的内部造成内部短路，將電極體a的帶狀沖孔金 屬13、14、15和正極集電板60連接，具有良好的集電性能 ，可以提高電池容量和工作電壓，同時獲得能進行大電流 放電的驗性蓄電池。 此外，在上述實施方案中，作為形成活性物質未充填 部分的方法，雖然是以超聲波振動剝離活性物質為例進行 了說明，但並不僅限於此方法，採用預先將沖孔金屬的焊 接部分用樹脂膠帶等進行遮蔽，在充填活性物質後除去該 遮蔽然後焊接沖孔金屬也可以獲得同樣的效果。又，在充 填活性物質前焊接發泡錄和沖孔金屬，之後再充填活性物 質也可以獲得同樣的效果。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公f > (請先聞讀背面之注意事項再填寫本莨) 裝.

r?T -21 - '49 Λ7 ΙΠ 五、發明説明（19 ) 元件標號對照 10a、10b、10c...錄正極 10.. .發泡鎳（具有三維網孔構造的活性物質載體) 11…活性物質 12…活性物質未充填部分 13、14、I5···沖孔金屬（多孔性金屬板） 40.. .負極 50.. .隔膜 60.. .圓板狀正極集電板 61.. .集電部 62.. .導出部 70.. .圓板狀負極集電板 80…圓筒狀金屬製外裝罐 81.. .開口部 ’ 90.. .封口體 91.. .正極蓋 92.. .蓋體 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ;裝. 經濟部中央標牟局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) ΑΊ規格（210X297公釐） -22-

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 L 一種採用非燒結電極的圓筒狀鹼性蓄電池，是一種將 在具有由發泡鎳構成的三維網孔構造的活性物質載髏 上載置糊漿狀活性物質後所形成的一極非燒結電極和 另一極電極之間介入隔膜並捲繞成渦捲狀所形成的電 極體中的所述一極非燒結電極的端部、與由略呈圓板 狀集電部和連接在一極端子上的導出部所組成的集電 體的該略呈圓板狀集電部相連接，同時收納在兼作另 一極端子的圓筒狀金屬製外裝罐中所構成的採用非燒 結電極的圓筒狀鹼性蓄電池， 其特徵是在和所述集電體的略呈圓板狀集電部相 連接的所述非燒結電極的連接部分上形成活性物質未 充填部分，在該活性物質未充填部分上焊接多孔性金 屬板’同時將該多孔性金屬板的端部和所述略呈圊板 狀集電部焊接。 2·根據申請專利範圍第1項所述尚採用非燒結電極的圓筒 狀鹼性蓄電池，其特徵是所述多孔性金屬板可以選擇 沖孔金屬或者拉製金屬網。 3. 根據申請專利範圍第2項所述的採用非燒結電極的圓筒 狀鹼性蓄電池，其特徵是所述沖孔金屬或者拉製金屬 網沿所述沖孔金屬或者拉製金屬網的孔部切斷，該切 斷部和所述集電體的略呈圓板狀集電部焊接》 4. 一種採用非燒結電極的圓筒狀鹼性蓄電池的製造方法 ，是一種在具有由發泡鎳構成的三維網孔構造的活性 物質載體上充填糊漿狀活性物質形成一極非燒結電極 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS M4此格（210X297公釐） ^^1 HI'lli ^^^1 (. 士^In .I in 1.^1 ^^^1—1 ' .¾ ，va (請先閲面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 -23- A8 B8 C8 D8 419S43 六、申請專利範圍 後，在該非燒結電極和另一極電極之間介入隔膜捲繞 成渦捲狀形成電極體，將該電極體的所述—極非燒結 電極的端部與由略呈圓板狀集電部和連接在一極端子 上的導出部所組成的集電體的該略呈圓板狀集電部相 連接，同^收納在兼作另一極端子的圓筒狀金屬製外 裝罐中4:¾採用非燒結電極的圓筒狀鹼性蓄電池的製 造方法丨餐 其1^·是包括在和所述集電體的略呈圊板狀集電 部相連接的所述非燒結電極的連接部分上形成活性物 質未充填部分的未充填部分形成工序、在由所述未充 填部分形成工序所形成的活性物質未充填部分上辉接 多孔性金屬板的第I焊接工序、在由所述第1焊接工序 焊接了所述多孔性金屬板的一極非燒結電極和另一極 電極之間介入隔膜後捲繞成渦捲狀作為電極體的電極 體形成工序、將在由所述電植體形成工序捲繞成渦捲 狀的電極體的所述一極非燒結電極上焊接的所述多孔 性金屬板的端部和所述集電體的略呈圓板狀集電部相 焊接的第2焊接工序。 5. 根據申請專利範圍第4項所述的採用非燒結電極的圓筒 狀鹼性蓄電池的製造方法，其特徵是所述未充填部分 形成工序是在所述活性物質載體上充填糊漿狀活性物 質之後’用超聲波振動剝離充填在要焊接所述多孔性 金屬板的部分上的糊漿狀活性物質的工序。 6. 根據申請專利範圍第4項所述的採用非燒結電極的圓筒 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2〖0X297公釐） n —Ί I J— til· In —L n I I - I m I (請先聞讀背面之注^^項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局負工消費合作社印装 -24- A8 B8 C8 D% 419849 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) 狀驗性蓄電池的製造方法，其特徵是所述未充填部分 形成工序是在所述活性物質載體上充填糊漿狀活性物 質之前’對要焊接所述多孔性金屬板的部分進行遮蔽 ’使得在該焊接部分上不充填糊漿狀活性物質的工序 〇 7. —種採用非燒結電極的圓筒狀鹼性蓄電池的製造方法 ’是一種在具有由發泡鎳構成的三維網孔構造的活性 物質載體上充填糊漿狀活性物質形成一極非燒結電極 後’在該非燒結電極和另一極電極之間介入隔膜捲繞 成渦捲狀形成電極體，將該電極體的所述一極非燒結 電極的端部與由略呈圓板狀集電部和連接在一極端子 上的導出部所組成的集電體的該略呈圓板狀集電部相 連接’同時收納在兼作另一極端子的圓筒狀金屬製外 裝罐中形成採用非燒結電極的圓筒狀鹼性蓄電池的製 造方法， ’ 經濟部中央搮準局員工消費合作社印裝 其特徵是包括在和所述集電體的略呈圓板狀集電 部相連接的所述活性物質載體的連接部分上焊接多孔 性金屬板的第1焊接工序、在由所述第1焊接工序焊接 了所述多孔性金屬板的所述活性物質載體上充填糊漿 狀活性物質形成一極非燒結電極的糊漿充填工序、在 由所述糊漿充填工序充填了糊漿狀活性物質的一極非 燒結電極和另一極電極之間介入隔膜後捲繞成渦捲狀 作為電極體的電極體形成工序、將在由所述電極體形 成工序捲繞成渦捲狀的電極體的所述一極非燒結電極 本紙張尺度逍用中國固家標準（CNS ) A4规格（210X2M公釐） -25- A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 上焊接的所述多孔性金屬板的端部和所述集電體的略 呈圓板狀集電部相焊接的第2焊接工序。 8_根據申請專利範圍第4〜7項中任意一項所述的採用非 燒結電極的圓筒狀鹼性蓄電池的製造方法，其特徵是 所述多孔性金屬板可以選擇沖孔金屬或者拉製金屬網 〇 9.根據申請專利範園第8項所述的採用非燒結電極的圓筒 狀鹼性蓄電池的製造方法，其特徵是所述沖孔金屬或 者拉製金屬網沿所述沖孔金屬或者拉製金屬網的孔部 中央部位切斷，焊接所述活性物質載體的活性物質未 充填部分使得該切斷部和所述集電體的略呈圓板狀集 電部接觸，之後將該切斷部和所述集電體的略呈圓板 狀集電部焊接。 -n 1βΊ tL ί —LI I ^ ϋ n n I n (請先鬩讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央標準局男工消费合作社_製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4洗格（210X297公釐） -26-