WO2001084656A1 - Electrode plate for cell and method for manufacturing the same - Google Patents

Electrode plate for cell and method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
WO2001084656A1
WO2001084656A1 PCT/JP2001/003802 JP0103802W WO0184656A1 WO 2001084656 A1 WO2001084656 A1 WO 2001084656A1 JP 0103802 W JP0103802 W JP 0103802W WO 0184656 A1 WO0184656 A1 WO 0184656A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode plate
battery
core material
metal sheet
curved
Prior art date
Application number
PCT/JP2001/003802
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshio Goda
Toru Inagaki
Akihiro Maeda
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority to EP01926118A priority Critical patent/EP1291943A4/en
Priority to US10/258,830 priority patent/US6979517B2/en
Publication of WO2001084656A1 publication Critical patent/WO2001084656A1/ja

Links

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
    • H01M4/0419—Methods of deposition of the material involving spraying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D31/00—Other methods for working sheet metal, metal tubes, metal profiles
    • B21D31/04—Expanding other than provided for in groups B21D1/00 - B21D28/00, e.g. for making expanded metal
    • B21D31/046—Expanding other than provided for in groups B21D1/00 - B21D28/00, e.g. for making expanded metal making use of rotating cutters
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01M4/043—Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • 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
    • H01M4/043—Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • H01M4/0433—Molding
    • 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
    • H01M4/043—Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • H01M4/0435—Rolling or calendering
    • 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
    • H01M4/0438—Processes of manufacture in general by electrochemical processing
    • 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
    • H01M4/0471—Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
    • 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
    • H01M4/0483—Processes of manufacture in general by methods including the handling of a melt
    • 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
    • H01M4/049—Manufacturing of an active layer by chemical means
    • H01M4/0492—Chemical attack of the support material
    • 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
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/34—Gastight accumulators
    • H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
    • 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
    • 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
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/72—Grids
    • H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
    • H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
    • H01M6/10—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with wound or folded electrodes
    • 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
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/10—Battery-grid making

Definitions

  • the present invention relates to a battery electrode plate obtained by applying a mixture mainly composed of an active material to a core material, and a method for manufacturing the battery electrode plate at low cost with good mass productivity and high accuracy.
  • the positive and negative electrode plates of the battery are formed by applying a mixture mainly composed of positive and negative active materials to a core material that functions as a current collector when the battery is formed.
  • the core material include a sintered substrate (for example, see JP-A-4-165006), a foamed metal porous substrate (for example, see Japanese Patent Publication No. 57-39317), a perforated corrugated substrate. (See, for example, JP-A-7-130370), punched metal, and expanded metal substrates (see JP-A-3-204126 and JP-A-7-335208).
  • the core material has a high current collection efficiency, a high ability to retain active materials, a small volume for high energy density, and a moderate flow of electrolytes and ions and gases associated with reactions in the battery. In addition to performance requirements such as what can be done, it is required that mass production be possible at low cost. However, none of the conventional core materials mentioned above satisfies the required requirements in a well-balanced manner, such as performance, price, and mass productivity.
  • each of the above-mentioned conventional core materials has unique characteristics in terms of performance. However, since each of them has a relatively large number of manufacturing steps, the manufacturing cost is high and the mass productivity is low. There's a problem.
  • each conventional core material will be described individually. First, sintered substrates have excellent current-collecting active material holding capacity as electrodes, but are not suitable for increasing energy as electrodes because the ratio of vacancies that hold active materials is low. .
  • Foamed metal porous substrate has extremely high porosity, high specific surface area, It is very excellent in terms of large current discharge performance as compared with the core material. On the other hand, there is a disadvantage that an internal short-circuit easily occurs due to a metal protrusion. Furthermore, the porous metal foam substrate has a disadvantage that when a mixture is applied thereto and rolled to form an electrode plate, an exposed portion of the metal is present on the surface of the electrode plate, and a short circuit is likely to occur. is there. However, the biggest disadvantage of the foamed metal porous substrate is that the cost is high.
  • Perforated embossed substrates have the drawback of easily changing their shape because they are easily stretched by pulling and rolling, and are intended to improve the ability to hold active materials against burrs and the like generated during drilling. The internal short circuit is likely to occur due to this burr.
  • punched metal and expanded metal have a planar shape
  • the active material coated on both sides is simply connected to each other with the binder in the mixture, and the ability to retain the active material
  • the active material is likely to fall off, and there is a problem that the life of the battery is shortened.
  • these core materials have a planar shape, there is inevitably a problem in current collecting properties in the thickness direction as electrodes.
  • a conductive agent such as carbon is added to a mixture mainly composed of an active material, current collection in the thickness direction, that is, three-dimensional current collection performance can be improved. It can be done.
  • a conductive agent such as carbon is added to a positive electrode plate of a nickel-hydrogen storage battery, which is a battery that requires three-dimensional current collection, carbon and the like are oxidized during the charging to carbonic acid ions. The internal resistance of the battery increases, and the active material falls off due to expansion and contraction during charging and discharging, shortening the life of the battery.
  • a foamed metal porous substrate has been used as a positive electrode plate of a nickel-metal hydride storage battery.
  • the foamed metal porous substrate is not only expensive but also has an electrode plate.
  • the present invention is capable of three-dimensional current collection even if it is thin, and has excellent performance such as no elongation during rolling and no internal short-circuit.
  • Another object of the present invention is to provide a battery electrode plate that can be mass-produced and a method for manufacturing the battery electrode plate. Disclosure of the invention
  • a battery electrode plate of the present invention is characterized in that a mixture mainly composed of an active material is applied to a core material in a filled state, and the core material is alternately arranged in both front and back directions of a metal sheet.
  • a row of bulging portions formed by forming strip-shaped first and second curved bulging portions projecting in a convex shape along the one direction of the metal sheet is provided with a flat portion having a predetermined width interposed therebetween.
  • the metal sheet has a shape arranged in a plurality of rows along a direction perpendicular to the one direction.
  • the belt-shaped metal sheet is intermittently fed between an upper mold and a lower mold that are driven in a direction in which their relative positions are separated from each other.
  • the mold and the lower mold are driven to advance in the direction of the relative positions close to each other, Almost simultaneously with forming a slit at a position where the blades of the upper mold and the lower mold coincide with each other, a strip-shaped portion formed between two adjacent slits is formed at each convex portion of the lower mold.
  • the second curved bulging portion is formed alternately by pushing down the first curved bulging portion with the convex portion of the upper die, and the bulging portion in which the first and second curved portions are alternately arranged.
  • a core material is formed. It is characterized in that a mixture mainly composed of a substance is applied in a filled state.
  • a belt-shaped metal sheet is continuously fed between a pair of processing rolls that are synchronously rotated, and both of the processing rolls in the metal sheet are provided. Almost simultaneously with the formation of a slit at the position where the blades of the respective disc-shaped cutters meet, the strip-shaped portion formed between two adjacent slits is used as the projections of both of the processing rolls.
  • the first and second curved bulging portions are formed by depressing the first and second curved bulging portions alternately in different directions, and between the bulging portion rows in which the first and second curved bulging portions are alternately arranged.
  • a core material is formed, and a mixture mainly containing an active material is formed on the core material. It is characterized in that it is applied in the filled state .
  • Still another method of manufacturing a battery electrode plate according to the present invention is a method of manufacturing a battery electrode plate, wherein the concave and convex portions in which curved convex portions and curved concave portions are alternately arranged in a row in the axial direction of the circumferential surface with a flat portion interposed therebetween.
  • a plurality of metal electrolytic deposition drums arranged in the circumferential direction are immersed in the electrolytic solution of the electrolytic cell and continuously rotated while rotating in a certain direction to perform electrolytic deposition continuously.
  • the metal foil attached to the circumferential surface of the electrolytic deposition drum is peeled off to form a core material, and a mixture mainly composed of an active material is applied to the core material in a filled state. .
  • the battery of the present invention is characterized in that at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate is the battery electrode plate of the present invention, and the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound with a separator interposed therebetween.
  • the electrode group is formed by rotating or laminating the electrode group, and the electrode group and the electrolytic solution are housed in a battery case.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a battery electrode plate according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view showing a core material in the battery electrode plate of the above embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the entire core material in the case where the uneven portion is formed in the plain portion
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the battery electrode plate according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a main part of a manufacturing apparatus according to a manufacturing method for manufacturing the same core material by a reciprocating method.
  • FIG. 6A is a plan view schematically showing the state of engagement between the upper mold and the lower mold in the same manufacturing apparatus, and Fig. 6B is formed on a metal sheet by the engagement between the upper mold and the lower mold.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing a slit and a curved bulging portion,
  • FIG. 7 is a side view of a main part showing a manufacturing apparatus according to a manufacturing method for manufacturing the same core material by a roasting method
  • FIG. 8 is a partially broken side view showing a manufacturing apparatus according to a manufacturing method for manufacturing the above core material by an electrolytic deposition method.
  • FIG. 9 is an enlarged side view showing an electrolytic deposition drum in the above-described manufacturing apparatus
  • FIG. 10 is a partially cut-away side view showing the electrolytic deposition drum in an enlarged scale
  • FIG. XI of 9 is an enlarged sectional view taken along line XI
  • FIG. 12 is a sectional view taken along the line XII—XII in FIG.
  • FIG. 13 is a partially cutaway front view showing a battery constituted by using the above battery electrode plate.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a battery electrode plate according to a first embodiment of the present invention.
  • This battery electrode plate has a configuration in which an active material layer 6 is formed by applying a mixture mainly composed of a positive or negative electrode active material 2 to both sides of a strip-shaped core material 1 in a filled state.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the core material 1
  • FIG. 3 is a diagram showing a case where the uneven portion 15 is formed in the plain portion 5.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the entire core material 1.
  • the core material 1 is arranged in such a manner that strip-shaped first and second curved bulging portions 4 and 7 that protrude alternately in both front and back directions of the metal sheet 3 are arranged in parallel with each other in one direction X of the metal sheet 3.
  • a row of bulging parts 8 s formed along the flat surface 9 of a predetermined width, and a large number of bulging parts are arranged along the other direction Y orthogonal to one direction X of the metal sheet 3.
  • the other direction Y is the longitudinal direction of the band-shaped metal sheet 3
  • the one direction X is the width direction of the band-shaped metal sheet 3.
  • the strip is formed so that its longitudinal direction coincides with the longitudinal direction Y of the core material 1.
  • the metal sheet 3 before being processed into the core material 1 by processing the curved bulging portions 4 and 7 is a metal foil made of nickel, copper, aluminum or iron, or an alloy mainly containing them. Is used.
  • metal sheet 3 metal foil, iron or copper plated with nickel, or iron plated with copper or nickel plated is used. It is preferable that a material having a plating layer of 1 to 5 ⁇ m is formed on the material No. 2011.
  • the metal sheet 3 made of the metal foil or the plating material has a roughened surface before or after the processing of the curved bulging portions 4 and 7, whereby the metal sheet serving as a main component of the core material 1 is formed. In No. 3, the retention ability for the active material 2 is improved.
  • any one of an electrolytic deposition method, an etching method, a sand blast method, a roll transfer method, a metal spraying method or a powder sintering method is used.
  • the core 1 has a plain portion 5 where the curved bulging portions 4 and 7 are not formed, and at least one edge portion in the longitudinal direction Y of the core 1. Are formed in parallel with the longitudinal direction.
  • FIG. 3 illustrates a case where the uncoated portion 5 is formed parallel to the longitudinal direction along both edges in the longitudinal direction Y of the core material 1.
  • a large number of groove-shaped concave portions 15 are formed in a wavy shape in an arrangement parallel to each other. Instead of the concave portion 15, a large number of ridges may be formed in the plain portion 5 in a wavy shape in parallel with each other.
  • the thickness d 2 May be set to be larger than the thickness d1 of each of the curved bulging portions 4 and 7 and the flat portion 9.
  • the core material 1 of the battery electrode plate, including the curved bulging portions 4 and 7, has a mixture of the active material 2, the conductive agent, and the binder on both sides. It is embedded in an active material layer 6 formed by coating on the substrate.
  • the core material 1 having the above-mentioned shape will be described later, but is simplified by performing reciprocating continuous press working or mouth-to-mouth forming while continuously transporting the metal sheet 3 in a belt-like state. Since it can be easily manufactured through a simplified process, it can be manufactured at low cost and with high mass productivity.
  • a slit is formed in the strip-shaped metal sheet 3, and the slit is formed, for example, in the method of manufacturing a spread mesh sheet disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-260373. While multiple slits are formed intermittently and staggered in the direction, the slits are not staggered but have the same length and are arranged in parallel at regular intervals. Open and arrange in parallel.
  • the core material 1 having the above-described shape can be produced by using an electrolytic deposition method described later.
  • the electrolytic deposition method the formation of the strip-shaped metal sheet 3 and the metal sheet Since the curved bulging portions 4 and 7 can be formed simultaneously and continuously with respect to 3 to manufacture them all at once, it is possible to manufacture more inexpensive products with higher mass productivity.
  • first and second curved bulging portions 4 and 7 having a large contact area with the active material 2 protruding alternately on the front and back surfaces of the metal sheet 3 in the core material 1 serve as current collectors for the active material 2. Since the active material 2 functions, the utilization of the active material 2 becomes extremely high.
  • the current collecting performance in the thickness direction of the metal sheet 3 is significantly improved, the current collecting efficiency is significantly increased, and the discharge characteristics are improved.
  • the active material layer 6 is held by the first and second curved bulging portions 4 and 7 from both sides of the metal sheet 3, the holding capacity of the active material 2 is extremely high. It will be. Therefore, the above-mentioned electrode plate can reliably prevent the active material 2 from falling off even when a spiral electrode group is formed, and even if the amount of the active material 2 per unit volume is increased, the active Since the use efficiency of the substance 2 does not decrease, the large current discharge characteristics per unit volume of the battery are greatly improved as compared with the conventional two-dimensional core material.
  • the core material 1 forms curved bulging portions 4 and 7 by plastically deforming a strip-shaped portion formed of a slit formed in parallel with a single metal sheet 3 into a convex shape on both front and back sides.
  • burrs and the like do not occur, and there is no possibility that an internal short will occur.
  • the metal sheet 3 can be formed by plastically deforming the relatively thin metal sheet 3, the volume ratio to the active material 2 is reduced, and the energy density of the battery can be increased.
  • the core material 1 has a substantially elliptical space in a side view, the space is formed between the first and second curved bulging portions 4 and 7 which alternately protrude from the front and back surfaces of the metal sheet 3.
  • the electrolyte and ions and gas accompanying the reaction in the battery can be circulated well, and the current collection efficiency is higher than that of an electrode plate coated with a two-dimensional active material.
  • a high current can be passed at a high rate.
  • the concave portion 15 (or convex portion) is formed in the uncoated portion 5 in a wavy arrangement, so that when the curved bulging portions 4 and 7 are formed, the uncoated portion 5 is formed. Since the wrinkles and distortions that occur can be removed, and the strength of the uncoated portion 5 is improved, the uncoated portion 5 does not bend when a current collector, which will be described later, is joined to the uncoated portion 5.
  • the plain portion 5 can be given room to allow elongation following the elongation of the curved bulging portions 4 and 7.
  • the uncoated portion 5 is formed to have a thickness d2 larger than the thickness d1 of the curved bulging portions 4, 7 and the flat portion 9, the uncoated portion 5 is formed into a current collector by resistance welding, for example.
  • a large pressure can be applied to the uncoated portion 5, which is the portion to be welded, so that the welding efficiency can be improved and a more reliable joining can be obtained.
  • the curved bulging portions 4 and 7 are formed so that the longitudinal directions of the strips match the longitudinal direction Y of the core material 1, the mixture is applied to the core material 1. At this time, since the mixture is applied along the longitudinal direction of the core material 1, it is possible to prevent the application slit and the lip of the die from being caught on the curved bulging portions 4 and 7. Furthermore, the wick The material 1 is entirely buried in the active material layer 6.
  • this electrode plate can be produced at a lower cost compared to an electrode plate that uses a foamed porous metal substrate as the core material, which is currently the best when viewed only in terms of performance. Since it can be easily formed, there are great advantages such as easy joining of the current collector and easy reduction in thickness.
  • the metal sheet before processing the curved bulging portion is any one of nickel, copper, aluminum or iron, or a metal foil of any of alloys mainly containing them, or iron or It is preferable that copper is nickel-plated or iron is copper-plated or nickel-plated, so that an inexpensive and high-strength metal sheet can be obtained.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a battery electrode plate according to a second embodiment of the present invention.
  • This battery electrode plate comprises a core material 10 on which a mixture mainly composed of a positive or negative active material 2 is applied from both sides thereof to form an active material layer 6.
  • 0 is a row of bulging portions in which strip-shaped first and second curved bulging portions 11 and 12 projecting alternately in both front and back directions are formed along one direction in a mutually parallel arrangement.
  • 13 has a shape arranged along another direction orthogonal to one direction with a flat portion 14 having a predetermined width interposed therebetween.
  • the difference between the core material 10 and the core material 1 of the first embodiment is that, instead of the metal sheet 3, the nickel plating layers 17 roughened on both sides of the metal foil 17a This is only a configuration using a rolled nickel-plated foil 17 formed with b. Therefore, in addition to obtaining the same effects as described in the first embodiment, the surface of the rolled nickel plated foil 17 is rougher than that of the metal sheet 3. Because of the rough surface, there is an advantage that the ability to hold the active material 2 on the surface of the rolled nickel plated foil 17 is improved.
  • the uncoated portion having no curved bulging portion is formed parallel to the longitudinal direction along the longitudinal edge of the core material. This improves the tensile strength of the core material in the longitudinal direction and prevents deformation during rolling and the like.
  • the uncoated part has a lower active material holding capacity than the curved bulging part, so the painted active material can be easily removed and welded to the current collector plate and current collecting lead. Can be performed efficiently and reliably.
  • the plain portion has a larger sheet thickness than the curved bulging portion and the flat portion.
  • a large pressure can be applied to the uncoated portion, which is the portion to be welded, so that welding efficiency is further improved and more secure joining is achieved.
  • the concave portion or the convex portion is formed in a wavy shape in the uncoated portion, and thereby, wrinkles and distortion generated in the uncoated portion when the curved bulging portion is formed can be removed, and the strength is improved.
  • the uncoated portion does not bend, and the unrolled portion follows the extension of the curved bulging portion in the rolling process after application of the active material. Allowance can be given.
  • the curved bulging portion is formed in an arrangement in which the longitudinal direction of the strip shape matches the longitudinal direction of the core material.
  • the entire core material is embedded in an active material layer formed by applying a mixture of an active material, a conductive agent, and a binder on both surfaces of the core material. It is preferable that As a result, no metal exposed portion is formed on the surface of the electrode plate, so that a short circuit is suppressed.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a main part of a manufacturing apparatus according to a manufacturing method by a reciprocating continuous press working.
  • This manufacturing apparatus is provided with an upper die 18 and a lower die 19, and each of the upper die 18 and the lower die 19 is provided with a plurality of plate-shaped cutters 20 constituting a shredding cutter. It is configured such that it is overlapped with a predetermined interval corresponding to its own thickness.
  • Each plate-shaped cutout 20 has a substantially semicircular convex portion 21 formed at a predetermined pitch. Both side edges of each convex portion 21 are used for shearing the metal sheet 3. It is formed as a cutting part 22 of a shaling cutlet.
  • a non-processed portion 23 having a flat surface is formed between each two adjacent convex portions 21 and 21 in the plate-shaped cutout 20.
  • FIG. 5 mainly shows the configuration of the lower mold 19, the upper mold 1S is the same as the lower mold 19 and is turned upside down.
  • Nine plate-shaped cutouts are provided in an inconsistent manner with respect to the 20th cutout. Therefore, when the upper die 18 and the lower die 19 are driven in the relative directions close to each other, each plate force of the upper die 18 is reduced to two adjacent plates of the lower die 19. Between the cutter 20 and the side of the outermost plate-shaped cutter 20.
  • the metal sheet 3 serving as the material of the core material 1 is intermittently fed between the upper mold 18 and the lower mold 19 in a strip shape, and the upper mold 18 and the lower mold 19 are When the positioning is stopped after the intermittent transfer of the device 3, the devices 3 are driven to advance in the directions of the relative positions approaching each other. As a result, the plate-shaped cutter 20 of the upper die 18 and the plate-shaped cutter 20 of the lower die 19 are brought into contact with each other and formed on the metal sheet 3 fed between the opposite sides, as shown in FIG. A slit 24 and curved bulging portions 4 and 7 are formed as shown in FIG. Thereafter, the upper die 18 and the lower die 19 are driven backward in a direction to separate from each other, and then the metal sheet 3 is intermittently transported by a predetermined pitch. Thereafter, the same operation as described above is repeated.
  • FIG. 6A is a plan view schematically showing the state of engagement between the upper mold 18 and the lower mold 19, and FIG. 6B is a metal sheet 3 formed by the engagement between the upper mold 18 and the lower mold 19.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing a slit 24 and curved bulging portions 4 and 7 formed in FIG.
  • the metal sheet 3 is almost sheared at the position where the blades 22 and 22 of the upper die 18 and the lower die 19 coincide with each other to form a slit 24.
  • the strip-shaped portion formed between the two adjacent slits 24, 24 is pushed up by the respective convex portions 21 of the lower mold 19, so that the first bay curved bulging portion 4 and the upper mold 18 are formed.
  • the second curved bulging portion 7 is formed by being pushed down by the convex portion 21 of the core, and a flat portion 9 is formed at a position where the upper and lower non-processed portions 23 coincide with each other, and the core material 1 shown in FIG. It is completed.
  • the slits 24 described above have a plurality of strips intermittent in the longitudinal direction in the method for manufacturing a spread mesh sheet disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-260373, and Unlike slits formed in a zigzag pattern, slits of the same length are not arranged in a zigzag pattern, but are arranged in parallel at regular intervals with slit rows arranged in parallel at regular intervals.
  • the upper die 18 and the lower die 19 in which the plate-shaped cutouts 20 are superimposed at a predetermined interval are driven forward and backward between the opposing die, and the upper die 18 and the lower die
  • the slits 24 in a plurality of rows and the curved bulging portions 4.7 can be collectively formed almost simultaneously. Therefore, according to the method for manufacturing the core material 1, the core material 1 can be manufactured in an extremely simple process, and the inexpensive core material 1 can be mass-produced with high efficiency.
  • the first and second curved bulging parts 4 and 7 should be arranged with a fine pitch.
  • a battery electrode plate capable of obtaining a small and high-performance battery.
  • FIG. 7 is a side view showing a main part of a manufacturing apparatus according to another manufacturing method of the core member 1 in the battery electrode plate of the first embodiment.
  • the core material 1 is to be manufactured continuously by rotary molding.
  • the manufacturing apparatus has a configuration in which a pair of heating rolls 27 and 28 are vertically opposed to each other at an interval corresponding to the thickness dimension of the metal sheet 3.
  • the upper and lower processing rolls 27, 28 are arranged such that convex portions 29 having blade portions 32 formed on both side edges are arranged at a predetermined pitch on the peripheral edge portion, and between two adjacent convex portions 29.
  • a predetermined number of disc-shaped cutters 31 each having a non-processed portion 30 formed thereon are provided.
  • disc-shaped cutters 31 are arranged in such a manner that each of the protrusions 29 coincides with each other, and It is configured to overlap in the front-back direction of the figure at intervals of the thickness dimension.
  • the upper and lower rolls 27, 28 are positioned in the front-rear direction in the drawing such that the other disc-shaped cutter 31 enters between one adjacent two disc-shaped cutters 31, 31. They are opposed to each other at a shifted relative position.
  • the two rolls 27, 28 are rotated synchronously, and the strip-shaped metal sheet 3 is continuously transferred and fed between the two processing rolls 27, 28.
  • the metal sheet 3 has the blades of the disc-shaped cutter 3 1 of the upper processing roll 27.
  • the two adjacent slits 2 are almost simultaneously formed when the part 3 2 and the lower processing roll 2 8 are sheared at the point where the disc-shaped cutter 3 2 of the cutter 31 engages with the blade part 3 2 to form the slit 24.
  • the strip-shaped portion formed between 4 is pushed up by each convex portion 29 of the lower processing roll 28, and the first curved bulging portion 4 is pushed down by the convex portion 29 of the upper processing roll 27.
  • the second curved bulging portion 7 is formed, and the flat portion 9 is formed at a position where the upper and lower non-processed portions 30 and 30 match, thereby forming the core material 1 shown in FIG. .
  • the core material 1 can be continuously formed while the metal sheet 3 is continuously transferred, so that the metal sheet 3 is intermittently formed.
  • the processing speed can be increased as compared with the reciprocating manufacturing method of FIG.
  • the arrangement pitch of the curved bulging portions 4 and 7 is limited to the above-described reciprocating method. It is slightly larger than the manufacturing method.
  • FIG. 8 is a cut-away side view of a manufacturing apparatus according to still another manufacturing method of the core material 1 in the battery electrode plate of the first embodiment.
  • the metal sheet 3 is continuously produced by the electrolytic deposition method, and simultaneously, the curved bulging parts 4, 7, the flat part 9, and the plain part 5 are formed at a time in the metal sheet 3. is there.
  • the band-shaped core material 1 having the curved bulging portions 4 and 7, the flat portion 9, and the uncoated portion 5 is formed on the metal sheet 3 at once.
  • the roll-shaped electrolytic deposition drum 37 is immersed in the electrolytic solution (plating bath) 33 filled in the electrolytic layer (plating tank) 34, and is immersed in the electrolytic layer 34.
  • the electrolytic deposition drum 37 is continuously rotated at a predetermined rotational speed in a certain direction indicated by an arrow, while the electrolytic cell 34 is used as an anode, and the electrolytic deposition drum 37 is used as a force source.
  • Nickel electrolytically deposited from the electrolytic solution 33 is gradually deposited on the circumferential surface of the electrolytic deposition drum 37 with the rotation as the electrolytic deposition is performed.
  • a metal foil 38 of a required thickness is formed.
  • FIG. 9 to 12 show the electrolytic deposition drum 37, FIG. 9 is an enlarged side view, and FIG. 0 is an enlarged cross-sectional side view, FIG. 11 is an enlarged sectional view taken along line XI—XI in FIG. 9, and FIG. 12 is a sectional view taken along line XII—XII in FIG. .
  • the electrolytic deposition drum 37 has an uneven portion 41 in which curved convex portions 39 and curved concave portions 40 are alternately arranged in a row in the axial direction X of the circumferential surface. Are arranged in the circumferential direction y. Further, as shown in FIG.
  • the electrolytic deposition drum 37 has an uncoated portion 43 in which a curved convex portion 39 and a curved concave portion 40 are not formed at both ends and a central portion in the axial direction, respectively. 4 4 are formed parallel to the circumferential direction y. Further, as shown in FIGS. 10 and 11, the entire circumferential surface of the electrolytic deposition drum 37, that is, the curved convex portion 39, the curved concave portion 40, the flat portion 42, and the plain portion 43, 44 are formed. Each of the surfaces is provided with a metal-adhered surface 47 made of titanium, and as shown in FIG. 11, each has a boundary line between the curved convex portion 39 and the curved concave portion 40.
  • a partition wall 48 extending substantially radially in a state where the side portions are connected is formed of an electrical insulator.
  • electrolytic deposition is continuously performed using the electrolytic cell 34 as an anode and the electrolytic deposition drum 37 as a force source.
  • Nickel is deposited while being deposited with a uniform thickness on the entire surface of the metal deposition surface 47 on the peripheral surface of the electrolytic deposition drum 37.
  • the electrolytic deposition drum 37 which rotates continuously at a constant rotation speed, rotates close to-rotation, the deposited metal is deposited on the outer peripheral surface of the electrolytic deposition drum 37 by 20 m as shown in FIG. Deposited to a thickness of about 30 jum, metal foil 38 is formed.
  • the metal foil 38 When the metal foil 38 reaches the required thickness, the metal foil 38 is peeled off, taken out of the electrolytic cell 34 as the core material 1, and taken up by the take-up drum 50 via the intermediate guide roller 49.
  • the metal adhering surface 47 is formed of titanium which is hard to alloy with any of the electrolytically deposited metals, so that the deposited and adhered metal foil 38 is easily peeled off.
  • the core 1 wound around the winding drum 50 has the same shape as the core 1 of the first embodiment shown in FIG. That is, the core material 1 has a curved convex portion 39 and a curved portion.
  • the first and second curved bulging portions 4 and 7 are formed along the axial direction X so as to protrude alternately and convexly in the front and back directions of the metal foil 38 by the concave portions 40 and are adjacent to each other.
  • a substantially elliptical space in side view is formed between the first and second curved bulging portions 4 and 7 by the partition wall portion 48 made of an electrical insulator, and the first and second curved bulging portions are further formed.
  • a plurality of bulging part rows 8 in which 4 7 are arranged alternately and continuously are arranged along the circumferential direction y via a flat part 9 having a predetermined width formed by the flat part 42.
  • the uncoated portion 5 is formed by the uncoated portion 43, and is formed with the same shape as the core 1 of the first embodiment with high precision.
  • the two core materials 1 are simultaneously formed in a side-by-side state, and once wound around the winding drum 50. After that, the portion formed by the uncoated portion 44 at the center is cut at the center to be separated into individual cores 1.
  • a strip-shaped metal foil 38 serving as a metal sheet is formed.
  • the productivity is further improved as compared with the above-mentioned respective manufacturing methods.
  • the cost can be further improved and the cost can be further reduced, and furthermore, the core material 1 which is thinner than that of each of the reciprocating method and the rotary method can be easily manufactured.
  • the core material 1 is passed through a plating bath and subjected to an electric analysis on a roller-side surface to obtain a core having a roughened surface. It is possible to easily obtain the core material, and to obtain the core material 1 having an excellent active material holding ability.
  • the core material is subjected to electrolytic deposition, etching, sand plast, roll transfer, metal spraying or powder sintering before, after or during processing. It is preferable to perform the surface roughening treatment by any of the above methods. Thereby, a core material having a roughened surface of the metal sheet can be obtained. That is, a core material having fine projections can be formed by the electrolytic deposition method, a fine concave portion can be formed on the surface of the core material by the etching method and the sand-plast method, and a fine concave surface can be formed on the surface of the core material by the roll transfer method.
  • metal particles can be adhered to the surface of the core material to form the projections.
  • the shape of the metal powder used or the metal element itself can be changed. Thereby, the surface of the metal sheet can be roughened while easily controlling the roughened state and the current collecting property of the core material.
  • FIG. 13 is a partially broken front view showing a nickel-metal hydride storage battery constituted by using the electrode plate for an electrode of the first embodiment.
  • a positive electrode plate 51 is formed by applying a positive electrode mixture containing nickel hydroxide powder as a main component to a core material 1 shown in FIG. 3, and a hydrogen storage alloy is added to the core material 1 shown in FIG.
  • a negative electrode mixture containing powder as a main component is applied to form a negative electrode plate 52, and the positive and negative electrode plates 51, 52 are laminated with a separator 53 interposed therebetween.
  • the spirally wound electrode group 54 is formed by spirally winding the electrode in this state.
  • the core material 1 has a thickness d 1 (FIG. 1) at a location where the curved bulging portions 4 and 7 and the flat portion 9 are formed. Is about 20 m, and the thickness d 2 (shown in FIG. 1) of the place where the uncoated portion 5 is formed is about 30 to 40 m, and the uncoated portion 5 has many concave portions 1 5 shown in FIG. Are formed in parallel with each other, and the thickness d 3 (shown in FIG. 1) between the tops of the curved bulging portions 4 and 7 is about 0.35 mm. The thickness between the tops of the curved bulges 4 and 7 is about 0.30 mm after the rolling process after application of the active material 2.
  • the positive electrode plate 51 was formed by applying a positive electrode mixture to both surfaces of the core material 1 to form an active material layer 6 (shown in FIG. 1).
  • the positive electrode mixture is prepared by kneading nickel hydroxide powder, potassium hydroxide, and CMC (carboxymethylcellulose) and PTFE (polytetrafluoroethylene) as binders together with water to have a water content of 17 to 19%. % Paste.
  • This paste-like positive electrode mixture is applied to both surfaces of the core material 1 to a thickness of 0.65 mm to form an active material layer 6. After drying the active material layer 6, it is rolled to a thickness of 0.45 mm.
  • the positive electrode plate 51 having a length of 390 mm and a width of 35 mm (including the uncoated portion 5 having a width of 1 mm) was cut into a rectangular shape having a capacity of 3000 mAh.
  • the negative electrode plate 52 was formed by applying a negative electrode mixture to both surfaces of a punched metal to form an active material layer 6.
  • the negative electrode mixture includes a hydrogen storage alloy having a known composition, Carbon (carbon black) as a conductive agent, SBR (styrene-butadiene rubber), PTFE and CMC as binders were kneaded with water to form a paste.
  • This paste-like negative electrode mixture is applied to both surfaces of the core material 1 to a thickness of 0.42 mm to form an active material layer 6. After drying the active material layer 6, the active material layer 6 is rolled to a thickness of 0.22 mm.
  • a negative current collector 57 is joined to the end face of the uncoated portion 5 of the negative electrode plate 52 projecting to one side of the spiral electrode group 54 by resistance welding, and the other side of the spiral electrode group 54 is resistance-welded.
  • a positive current collector plate 58 is joined by resistance welding to the end face of the uncoated portion 5 of the positive electrode plate 51 protruding from the other end.
  • a spiral electrode group 54 in which the current collectors 57 and 58 are joined is accommodated, and an electrolyte (not shown) is injected.
  • an electrolyte (not shown) is injected.
  • the opening of the battery case 59 is inserted into the sealing plate 60, the safety valve 61, the insulating gasket 62, and the sealing body 64 assembled by assembling the metal cap 63. 5 9 Opening The edge is caulked inward and sealed.
  • the negative-side current collector 57 is joined to the bottom of the battery case 59 by welding, and the positive-side current collector 58 is electrically connected to the sealing plate 60 via a positive electrode lead 67.
  • a sub-C type nickel-metal hydride storage battery with a capacity of 3000 mAh (slightly smaller than the C2 type) is constructed.
  • the cost is low, the uncoated portion 5 is easily formed, and the thickness is reduced. Since the core material 1 that is easy to use is used, the manufacturing cost of the core material 1 can be reduced, and the cost can be reduced, and the uncoated portion 5 can be formed from the beginning. Since it can be securely joined to the current collector 58, the structure can be simplified and the current collection characteristics can be easily improved. The high current collection efficiency of the core material 1 improves the discharge characteristics. Furthermore, the thinner structure enables higher energy density as a battery, and a large current can be passed by suppressing an increase in electric resistance as much as possible.
  • this nickel-metal hydride battery has positive and negative electrode plates. Since the ability of the core material 1 to hold the active material 2 in 51 and 52 is extremely high, there is no inconvenience such as the active material 2 falling off, and the life can be ensured. When the positive and negative electrode plates 51 and 52 are configured in the second embodiment of FIG. 3, the holding power of the active material 2 is further improved, which is convenient for the configuration of the spiral electrode group 54.
  • the above-mentioned electrode plate Since the above-mentioned electrode plate has almost no burrs formed on its surface, it is possible to reduce the thickness of the separator and to increase the energy density of the battery as a battery.
  • the above-mentioned electrode plate can constitute a battery that can obtain the same effects as described above when applied to any battery system. In particular, when it is applied to an alkaline storage battery system, the large current required for these batteries is obtained. Effective discharge performance can be obtained. Furthermore, even when applied to a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery, the discharge characteristics are improved. Industrial applicability
  • the utilization of the active material is increased, the ability to retain the active material is increased, and the discharge characteristics are remarkably improved when the battery is formed. Large discharge characteristics per unit volume are greatly improved. In addition, there is no risk of occurrence of internal short circuit, etc., and the volume ratio to the active material is reduced, so that the energy density of the battery can be increased.
  • the core material can be formed in a simplified process, and mass production can be performed at low cost. Therefore, the battery electrode plate and the method of manufacturing the same according to the present invention are useful for realizing both improved battery performance and low cost and mass productivity.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

明 細 書 電池用電極板およびその製造方法 技術分野
本発明は、 芯材に活物質を主体とする合剤を塗着してなる電池用電極板およびそ の電池用電極板を低コストで量産性良く高精度に製造する製造方法に関する。 背景技術
電池の正、 負の各電極板は、 電池としたときの集電体として機能する芯材に正負 それそれの活物質を主体とする合剤を充填状態に塗着して形成される。 上記芯材と しては、 焼結式基板 （例えば、 特開平 4-165006号公報参照） 、 発泡状金属多孔体基 板 （例えば、 特公昭 57-39317号公報参照） 、 孔開き波状加工基板 （例えば、 特開平 7- 130370号公報参照） 、 パンチングメタル、 およびエキスパンドメタル基板 （特閧 平 3-204126号公報および特開平 7-335208号公報参照） などが一般的に用いられて いる。
芯材には、 集電効率が高いこと、 活物質の保持能力が高いこと、 高工ネルギ密度 化のために体積が小さいこと、 電解液や電池内の反応に伴うイオンやガスが適度に 流通できることなどの性能上の要件とともに、 安価に量産可能であることが求めら れている。 しかしながら、 上述した従来の各芯材には、 性能や価格、 量産性など、 必要とされる要件をバランス良く満足するものが見当たらない。
すなわち、 上述した従来の各芯材は、 性能的に固有の特長を有しているが、 いず れも製造工程が比較的多いことから、 製造コス卜が高くつくとともに量産性に劣る 共通の問題がある。 つぎに、 従来の各芯材について個々に説明する。 先ず、 焼結式 基板は、 電極としての集電性ゃ活物質の保持能力が優れているが、 活物質を保持す る空孔の比率が低いため、 電極としての高エネルギー化に不向きである。
発泡状金属多孔体基板は、 多孔度が極めて高く、 高比表面積を有しており、 他の 芯材に比較して大電流放電性能面で非常に優れたものである。 一方、 金属の突起物 により内部ショートし易い欠点がある。 さらに発泡状金属多孔体基板は、 これに合 剤を塗着して圧延して電極板としたときに、 その電極板の表面に金属の露出部分が 存在し、 短絡が発生し易いという不具合がある。 しかし、 発泡状金属多孔体基板の 最も大きな欠点はコスト高になることである。
孔開きエンボス加工基板は、 引っ張りや圧延に対して延び易いために、 簡単に形 状が変化してしまう欠点があり、 しかも、 穿孔時に生じるバリなどを活物質の保持 能力の向上を目的として意図的に残存させているため、 このバリなどに起因して、 内部ショートを引き起こし易い。
パンチングメタルやエキスパンドメタルは、 平面的な形状であることから、 両面 に塗着された活物質が合剤中の結着剤で相互に結合されているだけであって、 活物 質の保持能力が十分でないので、 特に、 渦巻状電極群を構成する場合に活物質が脱 落し易く、 電池の寿命が短縮する課題がある。 また、 これらの芯材は平面的な形状 であることから必然的に、 電極としての厚み方向の集電性にも課題がある。
上記の課題に対して、 従来から、 芯材としての種々の性能や価格あるいは生産性 などの必要とされる要件をバランス良く満足できる芯材を得るための研究が続けら れてきた。 例えば、 エキスパンドメタル基板においては、 特公昭 60- 29573号公報に 記載の展伸メッシュシ一ト （千鳥状に配置された結節部により多数の線状部が格子 状に結節されたもの） の製造方法を改良した展伸メッシュシートの製造方法が特開 平 3-204126号公報に開示されている。
この方法により得られる展伸メッシュシートに対しては、 高エネルギー密度化を 図ることを目的として薄型化の要求があった。 そこで、 レシプロ方式によるスリツ ト形成により微細なラス目構造で無地部を設けた展伸メッシュシートの製造方法 (特閧平 U- 260373 号公報参照） や、 厚さ 0. 1 mm以下の長尺金属シートの幅方向 の任意部分に長尺方向にラス目が形成されない無地部を設けるとともに、 無地部か らリード接続部位を切り出したエキスパンドメタル基板を用いて構成した非水電解 質電池 （特開平 11-260418 号公報参照） が提案された。 ところが、 これらの展伸メ ッシュシート （エキスパンドメタル基板） は、 二次元の芯材であって、 厚さ方向に 対する集電性が劣る欠点がある。
一方、 上記二次元の芯材であっても、 活物質を主体とする合剤にカーボンのよう な導電剤を添加すれば、 厚さ方向の集電つまり三次元的な集電性能の向上を図るこ とができる。 しかしながら、 三次元的な集電を必要とする電池のうちのニッケル水 素蓄電池の正極板などは、 カーボンのような導電剤を添加すると、 充電中にカーボ ンなどが酸化して炭酸イオン化し、 電池の内部抵抗が上昇してしまうとともに、 充 放電中の伸縮に伴い活物質が脱落して電池としての寿命が短くなる。 これらの理由 により、 従来では、 ニッケル水素蓄電池の正極板として、 発泡状金属多孔体基板が 用いられていたが、 発泡状金属多孔体基板は、 上述したように、 コストが高い上に、 電極板ないし電極群に集電体を取り付けるための無地部が作り難く、 薄型化を図る と多孔度が低下して高容量密度を得ることができない。
本発明は、 上記従来の課題に鑑みて、 薄型であっても三次元的集電が可能であり、 圧延時の伸長や内部ショートが生じないなどの優れた性能を有しながらも、 安価で かつ量産可能な電池用電極板およびその電池用電極板の製造方法を提供することを 目的とする。 発明の開示
上記目的を達成するために、 本発明の電池用電極板は、 活物質を主体とする合剤 が芯材に充填状態に塗着されてなり、 前記芯材は、 金属シートの表裏両方向に交互 に凸状にそれそれ突出する短冊状の第 1および第 2湾曲膨出部が前記金属シートの 一方向に沿って形成されてなる膨出部列が、 所定幅の平坦部を介在して前記金属シ 一卜の前記一方向に対し直交する方向に沿って複数列配設された形状を有すること を特徴としている。
本発明の電池用電極板の製造方法は、 帯状の金属シートを、 互いの相対位置が接 離する方向に駆動される上型と下型との間に間欠的に送給して、 前記上型と下型と が互いに近接する相対位置となる方向に進出駆動されたときに、 金属シートにおけ る前記上型と前記下型の各々の刃部が合致する位置にスリットを形成するのとほぼ 同時に、 隣接する二つの前記スリツ ト間に形成された短冊形状部分を前記下型の各 凸部で押し上げて第 1湾曲膨出部を、 且つ前記上型の凸部で押し下げて第 2湾曲膨 出部を交互に形成するとともに、 前記第 1および第 2湾曲部が交互に配列した膨出 部列の間であって、 前記金属シートにおける前記上型と前記下型との各々の非加工 部が合致する位置に平坦部を形成することにより、 芯材を形成し、 前記芯材に、 活 物質を主体とする合剤を充填状態に塗着させるようにしたことを特徴とする。
また、 本発明の電池用電極板の他の製造方法は、 帯状の金属シートを、 同期回転 される一対の加工ロールの間に連続的に送給して、 前記金属シートにおける両方の 前記加工ロールの各々の円板状カッターの刃部が嚙み合う箇所にスリッ トを形成す るのとほぼ同時に、 隣接する二つのスリツト間に形成された短冊形状部分を両方の 前記加工ロールの各凸部で互いに交互に異なる方向に押圧して第 1および第 2湾曲 膨出部をそれそれ形成するとともに、 前記第 1および第 2湾曲膨出部が交互に配列 した膨出部列の間であって、 前記金属シートにおける両方の前記加工ロールの各々 の非加工部が合致する位置に、 平坦部を形成することにより、 芯材を形成し、 前記 芯材に、 活物質を主体とする合剤を充填状態に塗着することを特徴とする。
また、 本発明の電池用電極板のさらに他の製造方法は、 円周面の軸方向に湾曲凸 部と湾曲凹部とが交互の配置で一列に形成された凹凸部が平坦部を介在して円周方 向に複数配列形成された金属製の電解析出ドラムを、 電解槽の電解液中に浸漬して 一定方向に回転ながら、 連続的に電解析出を行い、 前記電解液から析出されて前記 電解析出ドラムの円周表面に付着した金属箔を剥離して芯材を形成し、 前記芯材に、 活物質を主体とする合剤を充填状態に塗着することを特徴とする。
本発明の電池は、 正極板または負極板の少なくとも一方が、 本発明の電池用電極 板であることを特徴とし、 前記正極板および負極板をこれらの間にセパレ一夕を介 在して卷回または積層して電極群が構成され、 前記電極群および電解液が電池ケ一 ス内に収納されてなる。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の第 1の実施の形態に係る電池用電極板を示す縦断面図であり、 図 2は同上の電池用電極板における芯材を示す斜視図であり、
図 3は無地部に凹凸部を形成した場合の芯材の全体を示す斜視図であり、 図 4は本発明の第 2の実施の形態に係る電池用電極板を示す縦断面図であり、 図 5は同上の芯材をレシプロ方式で製造する製造方法に係る製造装置の要部を示 す斜視図であり、
図 6 Aは同上製造装置における上型と下型との嚙み合い状態を模式的に示した平 面図であり、 図 6 Bは上型と下型との嚙み合いによって金属シートに形成されたス リツ卜と湾曲膨出部とを模式的に示す平面図であり、
図 7は同上の芯材をロー夕リー方式で製造する製造方法に係る製造装置を示す要 部の側面図であり、
図 8は同上の芯材を電解析出法で製造する製造方法に係る製造装置を示す一部破 断した側面図であり、
図 9は同上の製造装置における電解析出ドラムを示す拡大側面図であり、 図 1 0は同上の電解析出ドラムの拡大して示した一部の切断側面図であり、 図 1 1は図 9の X I— X I線で切断した拡大断面図であり、
図 1 2は図 9の X II— X II線断面図であり、
図 1 3は同上の電池用電極板を用いて構成した電池を示す一部破断した正面図で ある。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。 図 1 は、 本発明の第 1の実施の形態に係る電池用電極板を示す縦断面図である。 この電 池用電極板は、 帯状の芯材 1にこれの両面側から正極または負極の活物質 2を主体 とする合剤が充填状態に塗着されて活物質層 6が形成された構成を有している。 図 2は上記芯材 1を示す斜視図、 図 3は無地部 5に凹凸部 1 5を形成した場合の 芯材 1全体を示す斜視図である。 この芯材 1は、 金属シート 3の表裏両方向に交互 に凸状にそれそれ突出する短冊状の第 1および第 2湾曲膨出部 4、 7が互いに平行 な配置で金属シート 3の一方向 Xに沿って形成されてなる膨出部列 8力 s、 所定幅の 平坦部 9を介在して金属シート 3の一方向 Xに対し直交する他方向 Yに沿って多数 配列された形状になっている。 ここで、 この実施の形態において、 他方向 Yは帯状 の金属シート 3の長手方向であり、 一方向 Xは帯状の金属シート 3の幅方向である, したがって、 両湾曲膨出部 4、 7は、 その短冊状の長手方向が芯材 1の長手方向 Y に合致する配置で形成されている。
湾曲膨出部 4、 7を加工して芯材 1とされる前の金属シート 3としては、 ニッケ ル、 銅、 アルミニウムまたは鉄の何れか、 或いはそれらを主体とする合金の何れか の金属箔が用いられている。 または、 金属シート 3として、 金属箔、 または、 鉄ま たは銅にニッケルめっきを施したもの、 或いは鉄に銅めつきまたはニッケルめっき を施したものが用いられており、 このめつき材としては、 20 11の素材に 1〜5〃 mのめつき層を形成したものが好ましい。 さらに、 上記金属箔またはめつき材から なる金属シート 3は、 湾曲膨出部 4、 7の加工前または加工後に表面が粗面化され ており、 これにより、 芯材 1の主体となる金属シート 3は、 活物質 2に対する保持 能力が向上したものになっている。 金属シート 3の粗面化処理には、 電解析出法、 エッチング法、 サンドブラスト法、 ロール転写法、 金属溶射法または粉体焼結法の 何れかの手段が用いられる。
さらに、 芯材 1には、 図 1および図 3に示すように、 湾曲膨出部 4、 7が形成さ れない無地部 5が、 芯材 1の長手方向 Yへの少なくとも一方の辺縁部に沿って長手 方向に平行に形成されている。 なお、 図 3では、 無地部 5が、 芯材 1の長手方向 Y への両方の辺縁部に沿って長手方向に平行に形成されている場合を例示しており、 その無地部 5には、 溝状の多数の凹部 1 5が互いに平行な配置で波状に形成されて いる。 なお、 無地部 5には、 凹部 1 5に代えて、 多数の凸条を互いに平行な配置で 波状に形成してもよい。
また、 図 1に示すように、 金属シート 3における無地部 5の形成箇所の厚み d 2 は、 湾曲膨出部 4、 7および平坦部 9の各形成箇所の厚み d 1よりも大きく設定し てもよい。 また、 図 1に明示するように、 電池用電極板における芯材 1は、 これの 湾曲膨出部 4、 7を含む全体が、 活物質 2と導電剤と結着剤からなる合剤を両面に 塗着して形成された活物質層 6の中に埋設されている。
上記形状となった芯材 1は、 後述するが、 金属シート 3を帯状の状態で連続的に 移送しながら、 レシプロ方式の連続プレス加工または口一夕リ方式の成形加工を行 うことによる簡素化された工程を経て容易に製造できるので、 安価で且つ高い量産 性で製造することができる。 上記の製造方法により製造する場合には、 帯状の金属 シート 3にスリットが形成されるが、 このスリットは、 例えば、 特開平 11-260373 号公報に開示の展延メッシュシートの製造方法において長尺方向に複数条のスリッ トを断続的、 且つ千鳥状に形成しているのに対し、 千鳥状とせずに、 同一長さのも のが一定間隔で平行に配列したスリット列を一定の間隔をあけて並列する配置で設 ける。
さらに、 上記形状となった芯材 1は、 後述の電解析出法を用いて製造することも でき、 この電解析出法を用いる場合には、 帯状の金属シート 3の形成と、 この金属 シート 3に対する湾曲膨出部 4、 7の成形加工とを同時、 且つ連続的に行って一挙 に製造できるので、 一層安価なものをより高い量産性で製造することができる。 上記電極板は、 芯材 1における金属シート 3の表裏両面に交互に突出して活物質 2に対する接触面積が大きい第 1および第 2湾曲膨出部 4、 7が、 活物質 2の集電 体として機能するので、 活物質 2の利用度が非常に高くなり、 特に金属シート 3の 厚さ方向の集電性能が格段に向上して集電効率が格段に高くなり、 放電特性が向上 する。 さらに、 活物質層 6は、 第 1および第 2湾曲膨出部 4、 7によって金属シー ト 3の表裏両面側から抱えられる状態で保持されるので、 活物質 2の保持能力が極 めて高いものとなる。 そのため、 上記電極板は、 特に渦巻状電極群を構成した場合 にも活物質 2の脱落を確実に防止することができ、 活物質 2の単位体積当たりの充 填量を大きくしても、 活物質 2の利用効率の低下を招かないので、 電池の単位容積 当たりの大電流放電特性が従来の二次元芯材に比較して大幅に向上する。 また、 上記芯材 1は、 一枚物の金属シート 3に平行に形成したスリッ トからなる 短冊状の箇所を表裏両面側に凸状に塑性変形させることによって湾曲膨出部 4、 7 を形成できるので、 これによつてバリなどが発生することがないから、 内部ショー トなどが発生するおそれがない。 また、 比較的薄い金属シート 3を塑性変形するこ とにより形成できるので、 活物質 2に対する体積比率が低くなつて電池としての高 エネルギー密度化を図ることが可能となる。 しかも、 上記芯材 1は、 金属シート 3 の表裏両面側に交互に突出される第 1および第 2湾曲膨出部 4、 7の間に、 側面視 でほぼ楕円形状の空間が形成されるので、 電池を構成したときに、 電解液や電池内 の反応に伴うイオンやガスを良好に流通させることができ、 二次元的な活物質の塗 着をした電極板に比較して集電効率が高くなつて大電流を流すことができる。 さらに、 上記電池用電極板では、 芯材 1の長手方向の辺縁部に沿って無地部 5が 形成されているので、 芯材 1の長手方向の引っ張り強度が向上して、 圧延時などに おける変形を防止することができ、 集電板ゃ集電リードに対する溶接を効率的、 且 つ確実に行うことができる。 しかも、 無地部 5には、 図 3に示すように、 凹部 1 5 (または凸部） が波状の配置で形成されてしいるので、 湾曲膨出部 4、 7の形成時 に無地部 5に発生するしわや歪みを除去できるとともに、 無地部 5の強度が向上す ることから、 無地部 5に後述の集電体を接合する際に無地部 5が折れ曲がったりす ることがなく、 さらに、 活物質 2の塗着後の圧延工程において湾曲膨出部 4、 7の 伸びに追従して無地部 5に伸びを許容する余地を与えることができる。 さらに、 無 地部 5は、 湾曲膨出部 4、 7および平坦部 9の厚み d 1よりも大きな厚み d 2に形 成されているので、 無地部 5を例えば抵抗溶接によって集電体などに接合する場合 には、 被溶接部である無地部 5に大きな圧力を加えることができるので、 溶接効率 がー層向上するとともに、 より確実な接合を得ることができる。
また、 上記電池用電極板では、 湾曲膨出部 4、 7がその短冊状の長手方向が芯材 1の長手方向 Yに合致する配置で形成されているので、 芯材 1に合剤を塗布する際 には、 合剤を芯材 1の長手方向に沿って塗布することから、 塗着スリッ トやダイの リップなどが湾曲膨出部 4、 7に引っ掛かったりするのが防止される。 さらに、 芯 材 1はこれの全体が活物質層 6中に埋設されている。
特に、 この電極板は、 現在において性能面だけを見た場合に最も優れている発泡 状金属多孔体基板を芯材とする電極板と比較して、 低コストで生産でき、 最初から 無地部 5を容易に形成できることから、 集電体の接合が容易であり、 薄型化し易い などの大きな利点がある。
上記の電池用電極板において、 湾曲膨出部の加工前の金属シートは、 ニッケル、 銅、 アルミニウムまたは鉄の何れか、 或いはそれらを主体とする合金の何れかの金 属箔、 または、 鉄または銅にニッケルめっきを施したもの、 或いは鉄に銅めつきま たはニッケルめっきを施したものであることが好ましく、 これにより、 安価で強度 の高い金属シートを得ることができる。
図 4は本発明の第 2の実施の形態に係る電池用電極板を示す縦断面図である。 こ の電池用電極板は、 芯材 1 0にこれの両面側から正または負の活物質 2を主体とす る合剤が塗着されて活物質層 6が形成されてなり、 芯材 1 0が、 表裏両方向に交互 に凸状に突出する短冊状の第 1および第 2湾曲膨出部 1 1、 1 2が互いに平行な配 置で一方向に沿って形成されてなる膨出部列 1 3が、 所定幅の平坦部 1 4を介在し て一方向に対し直交する他方向に沿って配設された形状になっているのは第 1の実 施の形態と同様である。
上記芯材 1 0が第 1の実施の形態の芯材 1と相違する点は、 金属シ一ト 3に代え て、 金属箔 1 7 aの両側表面に粗面化されたニッケルめっき層 1 7 bを形成してな る圧延ニッケルめっき箔 1 7を用いた構成のみである。 したがって、 この芯材 1 0 は、 第 1の実施の形態で説明したと同様の効果を得られるのに加えて、 圧延ニッケ ルめっき箔 1 7の表面は、 金属シート 3に比較して荒れた粗面になっているので、 この圧延ニッケルめっき箔 1 7の表面による活物質 2の保持能力が向上する利点が ある。
上記の電池用電極板において、 湾曲膨出部が未形成の無地部が、 芯材の長手方向 の辺縁部に沿って長手方向に平行に形成されていることが好ましい。 これにより、 芯材の長手方向の引っ張り強度が向上して、 圧延時などにおける変形を防止するこ とができるとともに、 無地部は、 活物質の保持能力が湾曲膨出部の形成箇所よりも 低いことから、 塗着済みの活物質を容易に除去して、 集電板ゃ集電リードに対する 溶接を効率的、 且つ確実に行うことができる。
また、 上記無地部は、 湾曲膨出部および平坦部に対し大きなシ一卜厚さを有して いることが好ましい。 これにより、 無地部を例えば抵抗溶接によって集電体などに 接合する場合には、 被溶接部である無地部に大きな圧力を加えることができるので、 溶接効率が一層向上するとともに、 より確実な接合を得ることができる。 さらに、 無地部に凹部または凸部が波状に形成されていることが一層好ましく、 これにより、 湾曲膨出部の形成時に無地部に発生するしわや歪みを除去できるとともに、 強度が 向上することから、 無地部に集電体を接合する際に無地部が折れ曲がったりするこ とがなく、 さらに、 活物質の塗着後の圧延工程において湾曲膨出部の伸びに追従し て無地部に伸びを許容する余地を与えることができる。
また、 上記の電池用電極板において、 湾曲膨出部は、 その短冊状の長手方向が芯 材の長手方向に合致する配置で形成されていることが好ましい。 これにより、 芯材 に合剤を塗布する際には、 合剤を芯材の長手方向に沿って塗布することから、 塗着 スリットゃダイのリップなどが湾曲膨出部に引っ掛かったりするのが防止される。 さらに、 上記の電池用電極板において、 活物質と導電剤と結着剤からなる合剤を 芯材の両面に塗着して形成された活物質層の中に前記芯材の全体が埋設されている ことが好ましい。 これにより、 電極板における表面には金属の露出部分が生じない ので、 短絡が抑止される。
つぎに、 第 1の実施の形態の電池用電極板における芯材 1の製造方法について説 明する。 図 5は、 レシプロ方式の連続プレス加工による製造方法に係る製造装置の 要部を示す斜視図である。 この製造装置は上型 1 8と下型 1 9とを備えて構成され、 この上型 1 8および下型 1 9は、 いずれもシャリーングカッターを構成する複数の 板状カツ夕一 2 0を、 自体の厚みに相当する所定間隔を設けて重ね合わせた構成に なっている。 各板状カツ夕一 2 0には、 ほぼ半円状となった凸部 2 1が所定ピッチ で形成されている。 この各凸部 2 1の両側縁部は、 金属シート 3を剪断するための シャリーングカツ夕一の刃部 2 2として形成されている。 板状カツ夕一 2 0におけ る隣接する各二つの凸部 2 1、 2 1間には、 平坦面となった非加工部 2 3が形成さ れている。
図 5では、 主として下型 1 9の構成を示しているが、 上型 1 Sは、 下型 1 9と同 一構成のものを上下反転させ、 且つ自体の板状カッター 2 0が下型 1 9の板状カツ 夕一 2 0に対し齟齬状に相対向する配置で設けられている。 したがって、 上型 1 8 と下型 1 9とが互いに近接する相対方向に駆動されたときには、 上型 1 8の各板状 力ヅ夕ー 2 0が、 下型 1 9の隣接する二つの板状カッター 2 0の間および最外側の 板状カツ夕一 2 0の側面に摺接状態に入り込む。
芯材 1の素材となる金属シート 3は、 帯状の状態で上型 1 8と下型 1 9との間に 間欠的に送給され、 上型 1 8と下型 1 9とは、 金属シ一ト 3が間欠移送されたのち に位置決め停止されたときに、 互いに近接する相対位置となる方向に進出駆動され る。 これにより、 上型 1 8の板状カツ夕一 2 0と下型 1 9の板状カッター 2 0とは、 互いに嚙み合って、 対向間に送給された金属シート 3に、 図 6 Bに示すようなスリ ット 2 4と湾曲膨出部 4、 7とを形成する。 その後に、 上型 1 8と下型 1 9とは互 いに離間する方向に後退駆動され、 続いて金属シート 3が所定ピッチだけ間欠移送 され、 以後、 上述と同様の動作を繰り返す。
図 6 Aは上型 1 8と下型 1 9との嚙み合い状態を模式的に示した平面図、 図 6 B は上型 1 8と下型 1 9との嚙み合いによって金属シート 3に形成されたスリツト 2 4と湾曲膨出部 4、 7とを模式的に示した平面図である。 同図に示すように、 金属 シート 3には、 上型 1 8と下型 1 9の各々の刃部 2 2、 2 2が合致する位置で剪断 されてスリット 2 4が形成されるのとほぼ同時に、 隣接する二つのスリット 2 4、 2 4間に形成された短冊形状部分が下型 1 9の各凸部 2 1で押し上げられて第 1湾 曲膨出部 4が、 且つ上型 1 8の凸部 2 1で押し下げられて第 2湾曲膨出部 7がそれ それ形成され、 上下の非加工部 2 3が合致する位置に平坦部 9が形成され、 図 3に 示した芯材 1が出来上がる。 なお、 上述のスリット 2 4は、 特開平 11-260373 号公 報に開示の展延メッシュシートの製造方法における長尺方向に複数条が断続的、 且 つ千鳥状に形成されたスリッ トと異なり、 千鳥状とせずに、 同一長さのものが一定 間隔で平行に配列したスリット列を一定の間隔をあけて並列する配置で設けられて いる。
この芯材 1の製造方法では、 板状カツ夕一 2 0を所定間隔で重ね合わせた上型 1 8と下型 1 9とを対向間で進退駆動させて、 その上型 1 8と下型 1 9との対向間に 帯状の金属シ一ト 3を送給することにより、 複数列のスリッ ト 2 4と湾曲膨出部 4. 7とをほぼ同時に一括形成できる。 したがって、 この芯材 1の製造方法では、 極め て簡単な工程で芯材 1を製造でき、 安価な芯材 1を高能率に量産することができる, しかも、 この製造方法では、 板状カツ夕一 2 0の最小厚さを 100 / mを加工限界と して微細なスリット 2 4の形成が可能であるから、 第 1および第 2湾曲膨出部 4、 7を微小ピツチで配設することができ、 小型で高性能な電池を得ることのできる電 池用電極板を製造することができる。
図 7は、 第 1の実施の形態の電池用電極板における芯材 1の他の製造方法に係る 製造装置の要部を示す側面図である。 この製造方法では、 ロータリ方式の成形加工 により芯材 1を連続的に製作しょうとするものである。 上記製造装置は、 一対の加 エロール 2 7、 2 8を、 金属シート 3の厚さ寸法に相当する間隔で上下に相対向さ せた構成になっている。 上下の加工ロール 2 7、 2 8は、 両側縁部に刃部 3 2が形 成された凸部 2 9が周縁部に所定ピッチで配設され、 且つ隣接する二つの凸部 2 9 間に非加工部 3 0が形成された円板状カツ夕一 3 1を所定枚数備えてなり、 これら 円板状カツ夕一 3 1を、 各々の各凸部 2 9が合致する配置で、 且つ自体の厚さ寸法 の間隔で図の前後方向に重ね合わせて構成されている。 そして、 上下のロール 2 7、 2 8は、 一方の隣接する 2枚の円板状カッター 3 1、 3 1間に他方の円板状カツ夕 一 3 1が入り込むように図の前後方向に位置をずらせた相対位置で相対向する配置 で対設されている。
この製造装置では、 両加エロール 2 7、 2 8を同期回転させるとともに、 この両 加工ロール 2 7、 2 8間に帯状の金属シ一ト 3が連続的に移送して送り込まれる。 これにより、 金属シート 3には、 上部の加工ロール 2 7の円板状カッター 3 1の刃 部 3 2と下部の加工ロール 2 8の円板状カッター 3 1の刃部 3 2とが嚙み合う箇所 で剪断されてスリット 2 4が形成されるのとほぼ同時に、 隣接する二つのスリット 2 4間に形成された短冊形状部分が下部の加工ロール 2 8の各凸部 2 9で押し上げ られて第 1湾曲膨出部 4が、 且つ上部の加工ロール 2 7の凸部 2 9で押し下げられ て第 2湾曲膨出部 7がそれそれ形成され、 上下の非加工部 3 0、 3 0が合致する位 置に平坦部 9が形成されて、 図 3に示した芯材 1が形成される。
この上下の加工ロール 2 7、 2 8を用いたロータリ方式の製造方法では、 金属シ ート 3を連続的に移送しながら芯材 1を連続的に成形加工できるので、 金属シート 3を断続的に移送する図 5のレシプロ方式の製造方法に比較して加工速度を上げる ことができ、 生産性が一層向上する。 但し、 この口一タリ方式の製造方法では、 円 板状カツ夕一 3 1の厚さ寸法を小さくするのに限度があるため、 湾曲膨出部 4、 7 の配設ピッチが、 上記レシプロ方式の製造方法に比較して僅かに大きくなつてしま 。
図 8は、 第 1の実施の形態の電池用電極板における芯材 1のさらに他の製造方法 に係る製造装置の切断側面図である。 この製造方法では、 電解析出法によって金属 シート 3を連続的に作製するのと同時に、 その金属シート 3に湾曲膨出部 4、 7、 平坦部 9および無地部 5を一挙に形成するものである。 換言すると、 この製造方法 は、 金属シート 3に湾曲膨出部 4、 7、 平坦部 9および無地部 5を有する帯状の芯 材 1を一挙に形成するものである。
上記製造装置は、 ロール状の電解析出ドラム 3 7が、 電解層 （めっき槽） 3 4に 充満された電解液 （めっき浴） 3 3中に浸潰した状態で電解層 3 4の内部に設けら れ、 電解析出ドラム 3 7が矢印で示す一定方向に所定の回転速度で連続的に回転さ れながら、 電解槽 3 4をアノードとし、 且つ電解析出ドラム 3 7を力ソードとして 連続的に電解析出が行われることにより、 電解液 3 3から電解析出したニッケルが 電解析出ドラム 3 7の円周表面に回転に伴い徐々に堆積する状態に付着されていき- 最終的に所要厚みの金属箔 3 8が形成される。
図 9ないし図 1 2は何れも電解析出ドラム 3 7を示し、 図 9は拡大側面図、 図 1 0は拡大して示した一部の切断側面図、 図 1 1は図 9の X I— X I線で切断した拡 大断面図、 図 1 2は図 9の X II— X II線断面図である。 この電解析出ドラム 3 7は、 円周面の軸方向 Xに湾曲凸部 3 9と湾曲凹部 4 0とが交互の配置で一列に形成され た凹凸部 4 1が所定幅の平坦部 4 2を介在して円周方向 yに配列形成された形状に なっている。 また、 電解析出ドラム 3 7には、 図 1 2に示すように、 軸方向の両端 部と中央部とにそれそれ湾曲凸部 3 9および湾曲凹部 4 0が未形成の無地部 4 3、 4 4が円周方向 yに平行に形成されている。 さらに、 図 1 0および図 1 1に示すよ うに、 電解析出ドラム 3 7における円周の全表面つまり湾曲凸部 3 9、 湾曲凹部 4 0、 平坦部 4 2および無地部 4 3、 4 4の各表面には、 チタンにより形成された金 属付着面 4 7が設けられているとともに、 図 1 1に示すように、 湾曲凸部 3 9と湾 曲凹部 4 0との境界線において各々の側辺部を接続する状態でほぼ径方向に伸びる 隔壁部 4 8が電気絶縁体で形成されている。 隔壁部 4 8を設けることで、 第 1及び 第 2湾曲膨出部と所定幅の平坦部とを有した形状の芯材を高精度かつ連続的に形成 できる。
電解槽 3 4では、 この電解槽 3 4をアノードとし、 且つ電解析出ドラム 3 7を力 ソードとして連続的に電解析出が行われており、 電解液 3 3から電解析出した金属 (例えば、 ニッケル） は、 電解析出ドラム 3 7の周面における金属付着面 4 7の全 表面に均等な厚みで堆積しながら付着していく。 そして、 一定の回転速度で連続的 に回転する電解析出ドラム 3 7がー回転近く回転したときは、 図 8に示すように、 析出した金属が電解析出ドラム 3 7の外周面に 20 m~30ju m程度の厚みに堆積し て、 金属箔 3 8が形成される。 この金属箔 3 8は、 上記の所要厚みとなった時点で 剥離して芯材 1として電解槽 3 4から取り出され、 中間ガイ ドローラ 4 9を介して 巻き取り ドラム 5 0に巻き取られていく。 ここで、 金属付着面 4 7は、 電解析出し た何れの金属とも合金化し難いチタンで形成されているので、 堆積付着した金属箔 3 8が容易に剥離される。
この巻き取り ドラム 5 0に巻き取られる芯材 1は図 3に示す第 1の実施の形態の 芯材 1と同様の形状を有している。 すなわち、 芯材 1は、 湾曲凸部 3 9および湾曲 凹部 4 0によって金属箔 3 8の表裏両方向に交互に凸状にそれそれ突出する短冊状 の第 1および第 2湾曲膨出部 4、 7が軸方向 Xに沿って形成され、 この互いに隣接 する第 1および第 2湾曲膨出部 4、 7の間に、 電気絶縁体からなる隔壁部 4 8によ つて側面視ほぼ楕円形状の空間が形成され、 さらに、 第 1および第 2湾曲膨出部 4 7が交互に連続して配列してなる膨出部列 8が、 平坦部 4 2によって形成される所 定幅の平坦部 9を介在して円周方向 yに沿って複数列配設され、 無地部 4 3によつ て無地部 5が形成されて、 第 1の実施の形態の芯材 1と同形状に高精度に形成され る。 また、 この製造装置では、 図 8に示す電解析出ドラム 3 7の形状から明らかな ように、 二つの芯材 1が並設状態で同時に形成されていき、 巻き取り ドラム 5 0に 一旦巻き取られたのちに、 中央部の無地部 4 4によって形成された部分をこれの中 央部で切断して個々の芯材 1に分離される。
この電解析出法による製造方法では、 上述したレシプロ方式および口一夕リ一方 式の各製造方法と同様の効果を得られるのに加えて、 金属シートとなる帯状の金属 箔 3 8の形成と、 この金属箔 3 8に対する湾曲膨出部 4、 7、 平坦部 9および無地 部 4 4の成形加工とを同時、 且つ連続的に行えるので、 上記各製造方法に比較して、 生産性が一層向上して更なるコストダウンを図ることができ、 しかも、 レシプロ方 式およびロータリー方式の各製造方法に比較して一層薄型化した芯材 1を容易に製 造することができる利点がある。 また、 この製造方法では、 電解析出により芯材 1 を形成したのちに、 この芯材 1をめつき浴に通してローラ側の面に電解析出すれば、 表面が粗面化された芯材を簡単に得ることができ、 活物質の保持能力が一層優れた 芯材 1を得ることができる。
上記の各製造方法において、 芯材に、 これの加工前または加工後あるいは加工時 に、 電解析出法、 エッチング法、 サンドプラスト法、 ロール転写法、 金属溶射法ま たは粉体焼結法の何れかの手段によって粗面化処理を施すことが好ましい。 これに より、 金属シートの表面が粗面化された芯材を得ることができる。 すなわち、 電解 析出法では微細な凸部を有する芯材を形成でき、 エッチング法およびサンドプラス ト法では芯材の表面に微細な凹部を形成でき、 ロール転写法では芯材の表面に微細 な凸部を形成でき、 金属溶射法では芯材の表面に金属粒子を接着して凸部を形成で き、 さらに、 粉体焼結法では使用する金属粉末の形状あるいは金属元素そのものを 変化させることで、 粗面化状態および芯材の集電性を容易にコントロールしながら 金属シートの表面を粗面化することができる。
図 1 3は、 第 1の実施の形態の電極用電極板を用いて構成したニッケル水素蓄電 池を示す一部破断した正面図である。 この電池は、 図 3の芯材 1に、 水酸化ニッケ ル粉を主成分とする正極合剤を塗着して正極板 5 1を形成し、 図 2の芯材 1に、 水 素吸蔵合金粉を主成分とする負極合剤を塗着して負極板 5 2を形成し、 この正、 負 の電極板 5 1、 5 2を、 これらの間にセパレ一夕 5 3を介在して積層した状態で渦 卷状に卷回することにより、 渦巻状電極群 5 4が構成されている。
つぎに、 上記電池における正、 負の電極板 5 1、 5 2の具体例について説明する, 芯材 1は、 湾曲膨出部 4、 7および平坦部 9の形成箇所の厚み d 1 (図 1に明示） が 20 m程度で、 無地部 5の形成箇所の厚み d 2 (図 1に明示） が 30〜40 m程度 であって、 この無地部 5に図 3に示した多数の凹部 1 5が平行に形成されており、 両湾曲膨出部 4、 7の各々の頂部間の厚み d 3 (図 1に明示） が 0.35mm程度とな る形状とした。 なお、 両湾曲膨出部 4、 7の各々の頂部間の厚みは、 活物質 2を塗 着後の圧延工程を経た時点で 0.30mm程度になる。
正極板 5 1は、 上記芯材 1の両面に正極合剤を塗着して活物質層 6 (図 1に明 示） を形成することにより構成した。 正極合剤は、 水酸化ニッケル粉末と、 水酸化 コノ ルトと、 結着剤としての C M C (カルボキシメチルセルロース） および P T F E (ポリテトラフルオルエチレン） とを水と共に混練して、 含水率が 17〜19%のべ —スト状とした。 このペースト状の正極合剤を芯材 1の両面に 0.65mmの厚みに塗 着して活物質層 6を形成し、 この活物質層 6を乾燥させたのち、 圧延して 0.45mm の厚みとして、 長さが 390 mmで幅が 35mm ( 1 mmの幅を有する無地部 5を含 む） の寸法を有する矩形状に切断して、 容量が 3000m A hの正極板 5 1を得た。
一方、 負極板 5 2は、 パンチングメタルの両面に負極合剤を塗着して活物質層 6 を形成することにより構成した。 負極合剤は、 周知の組成を有する水素吸蔵合金と、 導電剤としての炭素 （力一ボンブラック） と、 結着剤としての S B R (スチレン一 ブタジエン .ラバー） 、 P T F Eおよび C M Cとを水と共に混練して、 ペースト状 とした。 このペースト状の負極合剤を芯材 1の両面に 0.42mmの厚みに塗着して活 物質層 6を形成し、 この活物質層 6を乾燥させたのち、 圧延して 0.22mmの厚みと して、 長さが 440 mmで幅が 35mm (この幅には 1 mmの幅を有する無地部 5を含 む） の寸法を有する矩形状に切断して、 容量が 4800mA hの負極板 5 2を得た。 そして、 渦卷状電極群 5 4の一方側に突出した負極板 5 2の無地部 5の端面には 抵抗溶接によって負極側集電板 5 7が接合され、 渦巻状電極群 5 4の他方側に突出 した正極板 5 1の無地部 5の端面には抵抗溶接によって正極側集電板 5 8が接合さ れている。 電池ケース 5 9内には、 上記両集電体 5 7、 5 8を接合した渦卷状電極 群 5 4が収容され、 さらに電解液 （図示せず） が注液される。 そののちに、 電池ケ ース 5 9の開口部は、 封口板 6 0、 安全弁 6 1、 絶縁ガスケット 6 2および金属キ ヤップ 6 3を組み立ててなる封口体 6 4が挿入されたのち、 電池ケース 5 9の開口 端縁部を内方にかしめ加工して密閉されている。 なお、 負極側集電板 5 7は電池ケ —ス 5 9の底部に溶接により接合され、 正極側集電板 5 8は正極リード 6 7を介し て封口板 6 0に電気接続されている。 これにより、 容量が 3000mA hのサブ Cタイ プ （単 2タイプよりも僅かに小さいタイプ） のニッケル水素蓄電池が構成されてい る。
このニッケル水素蓄電池では、 これの正極板 5 1の芯材として従来用いられてい た発泡状金属多孔体基板に比較して、 低コストで、 且つ無地部 5の形成が容易であ るとともに薄型化し易い芯材 1を用いているので、 芯材 1の製造コス卜が低減する 分だけコストダウンすることができ、 無地部 5を最初から形成できることから、 溶 接に適した無地部 5を正極側集電体 5 8に確実に接合できるので、 構成の簡素化と 集電特性の向上とを容易に図ることができ、 芯材 1の集電効率が高いことから放電 特性が向上したものとなり、 さらに、 薄型化によって電池としての高エネルギー密 度化を図ることが可能となり、 電気抵抗の増大を極力抑制していることによって大 きな電流を流すことができる。 しかも、 このニッケル水素蓄電池は、 正負の電極板 5 1、 5 2における芯材 1の活物質 2に対する保持能力が極めて高いので、 活物質 2の脱落といった不都合が生じないことから、 寿命を確保することができる。 なお、 正負の電極板 5 1、 5 2を図 3の第 2の実施の形態に構成すると、 活物質 2の保持 力が一層向上して、 渦巻状電極群 5 4の構成に好都合となる。
上記電極板はその表面にバリが形成されることは殆どないので、 セパレ一夕の薄 型化が可能となり、 電池としての高工ネルギ一密度化を図ることが可能となる。 上 記電極板は、 何れの電池系にも適用しても上述と同様の効果を得られる電池を構成 できるが、 特に、 アルカリ蓄電池系の電池に適用すると、 これらの電池に求められ る大電流放電の性能が効果的に得られる。 さらに、 非水電解液系のリチウム二次電 池などに適用しても、 放電特性などが向上する。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明の電池用電極板によれば、 活物質の利用度が高くなり、 活 物質の保持能力も高くなり、 電池を構成したときに放電特性が著しく向上する上に、 電池の単位容積当たりの大電流放電特性が大幅に向上する。 また、 内部ショートな どが発生するおそれがなく、 活物質に対する体積比率が低くなって電池としての高 エネルギー密度化を図ることが可能となる。 本発明の電池用電極板の製造方法によ れば、 簡素化された工程で芯材を形成できるので、 安価に量産することが可能とな る。 従って本発明の電池用電極板及びその製造方法は、 電池性能の向上と低価格及 び量産性を共に実現する上で有用である。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 活物質 （2) を主体とする合剤が芯材 （ 1) に充填状態に塗着されてな り、
前記芯材は、 金属シート （3) の表裏両方向に交互に凸状にそれそれ突出する短 冊状の第 1および第 2湾曲膨出部 （4、 7) が前記金属シートの一方向 （X) に沿 つて形成されてなる膨出部列 （8) が、 所定幅の平坦部 （9) を介在して前記金属 シートの前記一方向に対し直交する方向 （Y) に沿って複数列配設された形状を有 していることを特徴とする電池用電極板。
2. 湾曲膨出部 （4、 7) の加工前の金属シート （3) は、 ニッケル、 銅、 アルミニウムまたは鉄の何れか、 或いはそれらを主体とする合金の何れかの金属箔 である請求項 1に記載の電池用電極板。
3. 湾曲膨出部 （4、 7) の加工前の金属シート （3) は、 鉄または銅に二 ッケルめっきを施したもの、 或いは鉄に銅めつきまたはニッケルめっきを施したも のである請求項 1に記載の電池用電極板。
4. 芯材 （ 1) は、 表面が粗面化された金属シート （3) からなる請求項 1 に記載の電池用電極板。
5. 湾曲膨出部が形成されない無地部 （5) が、 芯材 （1) の長手方向の辺 縁部に沿って長手方向に平行に形成されている請求項 1に記載の電池用電極板。
6. 芯材 （ 1) における無地部 （5) が、 湾曲膨出部 （4、 7) および平坦 部 （9) に対し大きなシート厚さを有している請求項 5に記載の電池用電極板。
7. 芯材 （ 1) における無地部 （5) に凹部 （ 15) または凸部が波状に形 成されている請求項 5に記載の電池用電極板。
8. 湾曲膨出部 （4、 7) は、 その短冊状の長手方向が芯材 （ 1) の長手方 向に合致する配置で形成されている請求項 1に記載の電池用電極板。
9. 活物質 （2) と導電材と結着材からなる合剤を芯材 （ 1) の両面に塗着 して形成された活物質層 （6) の中に前記芯材の全体が埋設されている請求項 1に 記載の電池用電極板。
10. 帯状の金属シート （3) を、 互いの相対位置が接離する方向に駆動さ れる上型 （ 18) と下型 （ 19) との間に間欠的に送給して、
前記上型と下型とが互いに近接する相対位置となる方向に進出駆動されたときに、 金属シートにおける前記上型と前記下型の各々の刃部 （22) が合致する位置にス リット （24) を形成するのとほぼ同時に、 隣接する二つの前記スリット間に形成 された短冊形状部分を前記下型の各凸部 （2 1) で押し上げて第 1湾曲膨出部
(4) を、 且つ前記上型の凸部 （2 1) で押し下げて第 2湾曲膨出部 （7) を交互 に形成するとともに、 前記第 1および第 2湾曲膨出部が交互に配列した膨出部列 (8) の間であって、 前記金属シートにおける前記上型と前記下型との各々の非加 ェ部が合致する位置に、 平坦部 （9) を形成することにより、 芯材 （ 1) を形成し、 前記芯材に、 活物質 （2) を主体とする合剤を充填状態に塗着することを特徴と する電池用電極板の製造方法。
1 1. 帯状の金属シート （3) を、 同期回転される一対の加工ロール （27、 28 ) の間に連続的に送給して、
前記金属シートにおける両方の前記加工ロールの各々の円板状カッター （31) の刃部 （32) が喃み合う箇所にスリット （24) を形成するのとほぽ同時に、 隣 接する二つのスリット間に形成された短冊形状部分を両方の前記加工ロールの各凸 部 （29) で互いに交互に異なる方向に押圧して第 1および第 2湾曲膨出部 （4、 7) をそれそれ形成するとともに、 前記第 1および第 2湾曲膨出部が交互に配列し た膨出部列 （8) の間であって、 前記金属シートにおける両方の前記加工ロールの 各々の非加工部が合致する位置に、 平坦部 （9) を形成することにより、 芯材 ( 1) を形成し、
前記芯材に、 活物質 （2) を主体とする合剤を充填状態に塗着することを特徴と する電池用電極板の製造方法。
12. 円周面の軸方向に湾曲凸部 （39) と湾曲凹部 （40) とが交互の配 置で一列に形成された凹凸部 （41) が平坦部 （42) を介在して円周方向に複数 配列形成された金属製の電解析出ドラム （37) を、 電解槽 (34) の電解液 （3 3) 中に浸漬して一定方向に回転しながら、 連続的に電解析出を行い、
前記電解液から析出されて前記電解析出ドラムの円周表面に付着した金属箔 （3 8) を剥離して芯材 （ 1) を形成し、
前記芯材に、 活物質 （2) を主体とする合剤を充填状態に塗着することを特徴と する電池用電極板の製造方法。
13. 円周の全表面がチタンで形成されているとともに、 湾曲凸部 （39) と湾曲凹部 （40) との境界線に沿って位置するほぼ径方向の隔壁部 （48) が電 気絶縁体で形成された電解析出ドラムを用いるようにした請求項 12に記載の電池 用電極板の製造方法。
14. 芯材 （ 1) に、 これの加工前または加工後あるいは加工時に、 電解析 出法、 エッチング法、 サンドブラスト法、 ロール転写法、 金属溶射法または粉体焼 結法の何れかの手段によって粗面化処理を施すようにした請求項 10〜12の何れ かに記載の電池用電極板の製造方法。
15. 正極板 （5 1) または負極板 （52) の少なくとも一方が、 請求項 1 に記載の電池用電極板によつて構成され、 前記正極板および負極板をこれらの間に セパレ一夕 （53) を介在して巻回または積層して電極群 （54) が構成され、 前 記電極群および電解液が電池ケース （59) 内に収納されてなる電池。
16. 正、 負の各電極板 （5 1、 52) が請求項 6または 7に記載の電池用 電極板によって構成され、 前記正極板および負極板をこれらの間にセパレー夕 （5 3) を介在して巻回または積層して構成された電極群 （54) の両方に突出した正、 負の前記各電極板の各々の無地部 （5) の端面が、 それそれ正、 負極の各集電板 (57、 58) に電気的接合され、 前記電極群および電解液が電池ケース （59) 内に収納されてなる電池。
PCT/JP2001/003802 2000-04-28 2001-05-01 Electrode plate for cell and method for manufacturing the same WO2001084656A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP01926118A EP1291943A4 (en) 2000-04-28 2001-05-01 ELECTRODE PLATE FOR CELL AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
US10/258,830 US6979517B2 (en) 2000-04-28 2001-05-01 Electrode plate for cell and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000128674 2000-04-28
JP2000-128674 2000-04-28
JP2001-21522 2001-01-30
JP2001021522A JP3838878B2 (ja) 2000-04-28 2001-01-30 電池用電極板およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2001084656A1 true WO2001084656A1 (en) 2001-11-08

Family

ID=26591044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2001/003802 WO2001084656A1 (en) 2000-04-28 2001-05-01 Electrode plate for cell and method for manufacturing the same

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6979517B2 (ja)
EP (1) EP1291943A4 (ja)
JP (1) JP3838878B2 (ja)
KR (1) KR100714001B1 (ja)
CN (1) CN1214477C (ja)
TW (1) TW490877B (ja)
WO (1) WO2001084656A1 (ja)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003241997A1 (en) * 2002-06-04 2003-12-19 Itochu Corporation Conductive material-mixed electrode active material, electrode structure, secondary cell, amd method for producing conductive material-mixed electrode active material
US7950119B2 (en) 2002-08-09 2011-05-31 Gs Yuasa International Ltd. Battery pole plate grid producing method, and battery producing method
KR100489404B1 (ko) * 2003-02-21 2005-05-12 에너그린(주) 계단 모양의 극판 및 이를 포함하는 니켈/수소저장합금2차 전지
JP4498772B2 (ja) 2003-04-22 2010-07-07 パナソニック株式会社 アルカリ蓄電池とその製造法
JP2004342519A (ja) * 2003-05-16 2004-12-02 M & G Eco Battery Institute Co Ltd ペースト式薄型電極を用いた電池とその製造方法
US7547487B1 (en) * 2004-05-18 2009-06-16 Ovonic Battery Company, Inc. Multi-cell battery assembly
US20070025931A1 (en) * 2004-09-09 2007-02-01 Basf Aktiengesellschaft Powdery preparations containing 2.4.6-trianilino-p-(carbo-2'-ethylhexyl-1'-oxi)-1.3.5-triazine
PL1675205T3 (pl) * 2004-12-10 2017-07-31 Hoppecke Batterie Systeme Gmbh Akumulator zasadowy
JP2007149647A (ja) * 2005-10-28 2007-06-14 Sanyo Electric Co Ltd ニッケル水素蓄電池
JP5224649B2 (ja) * 2006-03-29 2013-07-03 日本碍子株式会社 導電性接続部材および固体酸化物形燃料電池
JP4635978B2 (ja) * 2006-08-02 2011-02-23 ソニー株式会社 負極及び二次電池
KR100985606B1 (ko) * 2007-05-24 2010-10-05 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 비수용매 2차 전지용 집전체 및 이것을 이용한 전극 및전지
US20090103242A1 (en) * 2007-10-19 2009-04-23 Axion Power International, Inc. Electrode with Reduced Resistance Grid and Hybrid Energy Storage Device Having Same
JP5169372B2 (ja) * 2008-03-26 2013-03-27 トヨタ紡織株式会社 メッシュ状体の製造装置
US8347468B2 (en) * 2008-12-12 2013-01-08 Axion Power International Inc. Method of making a current collector
KR101519587B1 (ko) 2009-09-28 2015-05-13 주식회사 엘지화학 이차 전지용 전극체 및 이를 포함하는 이차 전지
CN102598368B (zh) * 2009-10-23 2014-09-17 Sei株式会社 锂二次电池以及锂二次电池用集电箔的制造方法、以及锂二次电池用集电箔
JP2011154788A (ja) * 2010-01-26 2011-08-11 Hitachi Maxell Energy Ltd 電池
JP4700130B1 (ja) * 2010-02-01 2011-06-15 富士フイルム株式会社 絶縁性金属基板および半導体装置
JP2012003970A (ja) 2010-06-17 2012-01-05 Finecs Kk 二次電池用金属箔および二次電池
JP5306418B2 (ja) 2010-07-09 2013-10-02 日新製鋼株式会社 銅被覆鋼箔、負極用電極及び電池
JP5306549B2 (ja) * 2010-07-09 2013-10-02 日新製鋼株式会社 リチウムイオン二次電池負極用電極の製法
JP5757414B2 (ja) * 2010-08-18 2015-07-29 株式会社Ｇｓユアサ 電池用電極シート及びその製造方法
CN102623714B (zh) * 2011-01-31 2016-05-25 魏达平 一种具有凹凸状结构的铅酸蓄电池板栅
WO2012132999A1 (ja) * 2011-03-29 2012-10-04 富士フイルム株式会社 集電体用アルミニウム基材、集電体、正極、負極および二次電池
TW201304245A (zh) * 2011-07-15 2013-01-16 Growin Automation Co Ltd 將極群組合於外殼的製程
CN102324525A (zh) * 2011-09-19 2012-01-18 东风汽车股份有限公司 一种高能量铅酸蓄电池极板及其制造方法
JP5822071B2 (ja) * 2011-11-10 2015-11-24 トヨタ自動車株式会社 板状多孔品の成形方法及び成形装置
JP5724930B2 (ja) * 2012-03-30 2015-05-27 株式会社豊田自動織機 蓄電装置及び二次電池並びに蓄電装置の製造方法
KR101328303B1 (ko) * 2012-09-05 2013-11-14 주식회사 포스코 전기주조용 모판, 그 제조방법 및 이를 이용한 금속지지체 제조방법
KR101406550B1 (ko) * 2012-09-05 2014-06-11 주식회사 포스코 전기주조용 모판, 그 제조방법 및 이를 이용한 금속지지체 제조방법
US8974940B1 (en) * 2012-12-21 2015-03-10 Vizn Energy Systems, Inc. Electrode configured for turbulence
US9276266B1 (en) 2012-12-21 2016-03-01 Vizn Energy Systems, Incorporated Perforated electrode plate
US9184454B1 (en) 2012-12-21 2015-11-10 Vizn Energy Systems, Incorporated Mixing arrangement for a flow cell of an energy storage system
KR102018256B1 (ko) * 2013-04-18 2019-10-14 에스케이이노베이션 주식회사 이차 전지용 배터리 셀 및 이를 포함하는 배터리 팩
US9941548B2 (en) * 2013-06-20 2018-04-10 Landmark Battery Innovations, Inc. Nickel iron battery
KR101678813B1 (ko) * 2014-01-28 2016-11-23 주식회사 엘지화학 두께가 두꺼운 구조의 무지부를 포함하는 전극
EP3218326B1 (en) * 2014-11-11 2020-03-04 ExxonMobil Upstream Research Company High capacity structures and monoliths via paste imprinting
CN104465083A (zh) * 2014-12-11 2015-03-25 铜陵市启动电子制造有限责任公司 一种高焊接牢度的薄膜电容引出电极
WO2016123531A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 The Regents Of The University Of California Modified charge collectors and cell cases for enhanced battery-cell robustness
US10629919B2 (en) 2015-07-03 2020-04-21 Lg Chem, Ltd. Separating plate, method for manufacturing same, and fuel cell stack comprising same
WO2017007174A1 (ko) * 2015-07-03 2017-01-12 주식회사 엘지화학 분리판, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 연료전지 스택
CN104953165B (zh) * 2015-07-12 2017-05-31 东莞市盛利能源科技有限公司 过充防爆锂电池
KR20200114409A (ko) * 2019-03-28 2020-10-07 주식회사 엘지화학 이차전지용 전극 제조장치와, 이를 통해 제조된 이차전지용 전극 및 이차전지
KR20210085283A (ko) * 2019-12-30 2021-07-08 삼성전자주식회사 활물질 구조체, 활물질 구조체를 포함하는 전극 구조체, 활물질 구조체를 포함하는 이차 전지, 및 활물질 구조체의 제조 방법
CN114430026A (zh) * 2022-03-08 2022-05-03 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 一种电极、使用其的碱性蓄电池及该电极的制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4363857A (en) * 1981-10-16 1982-12-14 General Motors Corporation Laminated metal-plastic battery grid
JPS6067664U (ja) * 1983-10-17 1985-05-14 富士電気化学株式会社 非水電解液電池
WO1990006001A1 (en) * 1988-11-14 1990-05-31 Mixon, Inc. Improved lead-acid storage cell grid
JPH05290853A (ja) * 1992-04-09 1993-11-05 Sanyo Electric Co Ltd 電 池
JPH09289025A (ja) * 1996-04-23 1997-11-04 Japan Storage Battery Co Ltd 鉛蓄電池用格子体
JPH1079253A (ja) * 1996-09-03 1998-03-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 鉛蓄電池
EP0941781A2 (en) * 1998-03-13 1999-09-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for manufacturing expanded mesh sheet and battery using this expanded mesh sheet

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1144628A (en) * 1914-01-02 1915-06-29 Arthur S Atwater Battery-plate.
US3798070A (en) * 1972-05-12 1974-03-19 S Ruben Lead-acid storage battery with titanyl sulfate buffered electrolyte
JPS53128544A (en) 1977-04-15 1978-11-09 Sumitomo Electric Ind Ltd Continuous method of preventing corrosion of metallic porous structure
JPS6067664A (ja) 1983-09-24 1985-04-18 Shimadzu Corp 真空成膜装置
US4824744A (en) * 1984-09-14 1989-04-25 Duracell Inc. Method of making cell anode
JP2568285B2 (ja) * 1989-12-28 1996-12-25 松下電器産業株式会社 展伸メッシュシートの製造方法とこれに用いる展伸メッシュシートの製造装置
JPH04165006A (ja) 1990-10-29 1992-06-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 金属多孔体の製造方法
JPH07130370A (ja) 1993-10-29 1995-05-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 塗着式電極およびその製造方法
JPH07335208A (ja) 1994-06-10 1995-12-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池用塗着式電極およびその製造方法
JPH08236120A (ja) 1995-03-01 1996-09-13 Furukawa Electric Co Ltd:The 多孔質電解金属箔の製造方法、その電解金属箔を用いた二次電池用電極
JP4027483B2 (ja) * 1997-12-25 2007-12-26 松下電器産業株式会社 電池用電極芯板とその製造方法および電池
JP3371085B2 (ja) 1998-03-13 2003-01-27 松下電器産業株式会社 非水電解質電池
JP3673073B2 (ja) 1998-03-13 2005-07-20 松下電器産業株式会社 展延メッシュシートの製造方法及びその装置
US6566010B1 (en) * 2000-11-16 2003-05-20 Concorde Battery Corporation High energy, lightweight, lead-acid storage battery
US6953641B2 (en) * 2001-01-05 2005-10-11 Johnson Controls Technology Company Battery grid
JP4307046B2 (ja) * 2001-12-20 2009-08-05 パナソニック株式会社 電極用芯材およびその製造方法ならびに電池

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4363857A (en) * 1981-10-16 1982-12-14 General Motors Corporation Laminated metal-plastic battery grid
JPS6067664U (ja) * 1983-10-17 1985-05-14 富士電気化学株式会社 非水電解液電池
WO1990006001A1 (en) * 1988-11-14 1990-05-31 Mixon, Inc. Improved lead-acid storage cell grid
JPH05290853A (ja) * 1992-04-09 1993-11-05 Sanyo Electric Co Ltd 電 池
JPH09289025A (ja) * 1996-04-23 1997-11-04 Japan Storage Battery Co Ltd 鉛蓄電池用格子体
JPH1079253A (ja) * 1996-09-03 1998-03-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 鉛蓄電池
EP0941781A2 (en) * 1998-03-13 1999-09-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for manufacturing expanded mesh sheet and battery using this expanded mesh sheet

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020093096A (ko) 2002-12-12
US6979517B2 (en) 2005-12-27
JP2002015741A (ja) 2002-01-18
US20030143466A1 (en) 2003-07-31
EP1291943A4 (en) 2006-11-22
TW490877B (en) 2002-06-11
JP3838878B2 (ja) 2006-10-25
CN1214477C (zh) 2005-08-10
EP1291943A1 (en) 2003-03-12
CN1426611A (zh) 2003-06-25
KR100714001B1 (ko) 2007-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2001084656A1 (en) Electrode plate for cell and method for manufacturing the same
US6479179B1 (en) Source of electrical power for an electric vehicle and other purposes, and related methods
JP4401634B2 (ja) 蓄電池およびその製造方法
JPH07335208A (ja) 電池用塗着式電極およびその製造方法
JP4342160B2 (ja) 蓄電池およびその製造方法
JP3527586B2 (ja) アルカリ蓄電池用ニッケル電極の製造法
JP2000077054A (ja) 電池とその製造方法
JP2000208144A (ja) 電池用電極基板とその製造方法
JP4498772B2 (ja) アルカリ蓄電池とその製造法
EP1419548B1 (en) A method for manufacturing a biplate assembly, a biplate assembly and a bipolar battery
JP3829080B2 (ja) 角形電池およびこれの電極群の製造方法
EP0994522A2 (en) Lithium polymer battery
JP2002198055A (ja) 電池用ペースト式薄型電極、その製造方法及び二次電池
EP1498977A1 (en) Alkaline storage battery
JPH07335209A (ja) 電池用塗着式電極およびその製造方法
CN114284463B (zh) 一种复合补锂片以及设有该复合补锂片的电芯和电池
JP4975901B2 (ja) 電池用電極板と電池
JP4967229B2 (ja) アルカリ二次電池用負極板およびその負極板を適用したアルカリ二次電池。
CN220873620U (zh) 极片、电芯及电池
JP4601911B2 (ja) アルカリ蓄電池
CN221727156U (zh) 极片、电芯及电池
JP2001006688A (ja) ニッケル・水素二次電池
CN115986131A (zh) 一种集流体基带及基于该集流体基带制备电极的方法
JP4168578B2 (ja) 角型アルカリ蓄電池とその製造方法
JP2001283895A (ja) 電気化学電池及び電気化学電池用電極板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10258830

Country of ref document: US

Ref document number: 018087795

Country of ref document: CN

Ref document number: 1020027014488

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2001926118

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020027014488

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2001926118

Country of ref document: EP