JP2000268816A - 二次電池負極板の製造方法及び装置 - Google Patents
二次電池負極板の製造方法及び装置Info
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Classifications
-
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Powder Metallurgy (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 二次電池のケースの底部に溶接により固定
し、芯材に対して水素吸蔵合金粉末をバインダを使用す
ることなく高強度に固定し、水素吸蔵合金粉末の周囲に
導電性ネットワークを形成して高率放電特性を向上させ
られるようにする。 【解決手段】 ロール軸方向に所要の幅を有してロール
周面に絶縁部が形成された導電性の１対の圧延ロール
１，２と、圧延ロール１，２に接続された電源装置２０
と、圧延ロール１，２に板状の芯材３を供給する芯材供
給装置４と、圧延ロール１，２に供給される芯材３と圧
延ロール１との間に水素吸蔵合金粉末１０Ａと延性及び
導電性を有する金属粉末１０Ｂとの混合粉末１０を供給
する混合粉末供給装置６とを備える。
し、芯材に対して水素吸蔵合金粉末をバインダを使用す
ることなく高強度に固定し、水素吸蔵合金粉末の周囲に
導電性ネットワークを形成して高率放電特性を向上させ
られるようにする。 【解決手段】 ロール軸方向に所要の幅を有してロール
周面に絶縁部が形成された導電性の１対の圧延ロール
１，２と、圧延ロール１，２に接続された電源装置２０
と、圧延ロール１，２に板状の芯材３を供給する芯材供
給装置４と、圧延ロール１，２に供給される芯材３と圧
延ロール１との間に水素吸蔵合金粉末１０Ａと延性及び
導電性を有する金属粉末１０Ｂとの混合粉末１０を供給
する混合粉末供給装置６とを備える。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は二次電池負極板の製
造方法及び装置に関し、特に電気自動車等に用いられる
ニッケル電池、ニッカド電池等の二次電池としての基本
性能を高め得るようにした二次電池負極板の製造方法及
び装置に関するものである。
造方法及び装置に関し、特に電気自動車等に用いられる
ニッケル電池、ニッカド電池等の二次電池としての基本
性能を高め得るようにした二次電池負極板の製造方法及
び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ニッケル水素電池、ニッカド
水素電池のような二次電池の負極側の電極には、ランタ
ン−ニッケル系のような水素吸蔵合金粉末によって成形
された水素吸蔵板からなる負極板が用いられている。
水素電池のような二次電池の負極側の電極には、ランタ
ン−ニッケル系のような水素吸蔵合金粉末によって成形
された水素吸蔵板からなる負極板が用いられている。
【０００３】図９はニッケル水素電池を例にとって示し
た二次電池の構成例図である。ニッケル水素電池は、底
部ａを有し上部が開口したケースｂを備えており、ケー
スｂの内部には、焼結ニッケル等からなる正極板ｃと、
水素吸蔵合金からなる負極板ｄと、正極板ｃと負極板ｄ
との間に介在させた布状を有して電解液を染み込ませた
セパレータｅとを重ねて「なるとまき」状に巻き重ねた
ものを収容している。
た二次電池の構成例図である。ニッケル水素電池は、底
部ａを有し上部が開口したケースｂを備えており、ケー
スｂの内部には、焼結ニッケル等からなる正極板ｃと、
水素吸蔵合金からなる負極板ｄと、正極板ｃと負極板ｄ
との間に介在させた布状を有して電解液を染み込ませた
セパレータｅとを重ねて「なるとまき」状に巻き重ねた
ものを収容している。
【０００４】ケースｂの開口部には、前記正極板ｃに接
続される正極集電体ｆが設けられ、更に正極集電体ｆの
上部には、絶縁ガスケットｇを介して開口を閉塞するよ
うにした封口板ｈが設けられている。封口板ｈの中央に
は、安全弁ｉを介してキャップｊが設けられている。
続される正極集電体ｆが設けられ、更に正極集電体ｆの
上部には、絶縁ガスケットｇを介して開口を閉塞するよ
うにした封口板ｈが設けられている。封口板ｈの中央に
は、安全弁ｉを介してキャップｊが設けられている。
【０００５】負極板ｄは、水素の吸収・放出によって充
電と放電を繰り返す。従って、このような負極板ｄは、
水素原子、分子、又はイオンを含んだ電解液或いはガス
等が透過可能な適宜の液体又は気体透過性を備えた多孔
質体である必要があると共に、所要の強度を備えている
必要がある。
電と放電を繰り返す。従って、このような負極板ｄは、
水素原子、分子、又はイオンを含んだ電解液或いはガス
等が透過可能な適宜の液体又は気体透過性を備えた多孔
質体である必要があると共に、所要の強度を備えている
必要がある。
【０００６】このため、従来の負極板ｄは、図１０に一
部を拡大して示すように、５０〜６０μ程度に薄く延ば
した鋼板ｋにパンチングなどにより穴ｌを開けて多孔板
とし、この多孔板の表面に、ニッケルメッキｍを施すこ
とにより芯材ｎを構成し、芯材ｎの表面に、例えばラン
タン−ニッケル（Ｌａ−Ｎｉ）系等の水素吸蔵合金粉末
ｏと、樹脂などの接着剤ｐからなるバインダとを混合し
たスラリｑを塗布し、これを乾燥させた後、プレス加圧
することによって例えば６００μ程度の板厚精度を保持
させた負極板ｄとしていた。
部を拡大して示すように、５０〜６０μ程度に薄く延ば
した鋼板ｋにパンチングなどにより穴ｌを開けて多孔板
とし、この多孔板の表面に、ニッケルメッキｍを施すこ
とにより芯材ｎを構成し、芯材ｎの表面に、例えばラン
タン−ニッケル（Ｌａ−Ｎｉ）系等の水素吸蔵合金粉末
ｏと、樹脂などの接着剤ｐからなるバインダとを混合し
たスラリｑを塗布し、これを乾燥させた後、プレス加圧
することによって例えば６００μ程度の板厚精度を保持
させた負極板ｄとしていた。
【０００７】又、近年、図１１に示すように、前記と同
様の多孔板にニッケルメッキｍを施した芯材ｎの表面
に、水素吸蔵合金粉末ｏを通電圧延によって直接一体化
させることにより負極板ｄを構成することが提案され
た。
様の多孔板にニッケルメッキｍを施した芯材ｎの表面
に、水素吸蔵合金粉末ｏを通電圧延によって直接一体化
させることにより負極板ｄを構成することが提案され
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図９の二次電
池において高率放電を行わせるためには、負極板ｄをケ
ースｂの底部ａに溶接する必要があり、このためには芯
材ｎの下辺に水素吸蔵合金粉末ｏが塗布されていない部
分が必要となるが、従来の負極板ｄは上記したような水
素吸蔵合金粉末ｏが塗布されていない無地部がないため
に、負極板ｄを溶接によって強固にケース底部ａに固定
・接続することができず、そのために高率放電特性が得
にくいという問題を有していた。
池において高率放電を行わせるためには、負極板ｄをケ
ースｂの底部ａに溶接する必要があり、このためには芯
材ｎの下辺に水素吸蔵合金粉末ｏが塗布されていない部
分が必要となるが、従来の負極板ｄは上記したような水
素吸蔵合金粉末ｏが塗布されていない無地部がないため
に、負極板ｄを溶接によって強固にケース底部ａに固定
・接続することができず、そのために高率放電特性が得
にくいという問題を有していた。
【０００９】更に、図１０に示すように、芯材ｎにスラ
リｑを塗布して乾燥させることにより負極板ｄを構成す
る方式の場合は、水素吸蔵合金粉末ｏが芯材ｎに対して
粗い状態で担持されていて密度が低く、しかも粉末粒子
同士が電気的には殆ど接続されていない。又、図１１に
示すように、芯材ｎの表面に水素吸蔵合金粉末ｏを通電
圧延により一体化させることにより負極板ｄを構成する
方式の場合は、芯材ｎと水素吸蔵合金粉末ｏの粉末粒子
との接着力、及び水素吸蔵合金粉末ｏの粉末粒子同士の
接着力が小さい。
リｑを塗布して乾燥させることにより負極板ｄを構成す
る方式の場合は、水素吸蔵合金粉末ｏが芯材ｎに対して
粗い状態で担持されていて密度が低く、しかも粉末粒子
同士が電気的には殆ど接続されていない。又、図１１に
示すように、芯材ｎの表面に水素吸蔵合金粉末ｏを通電
圧延により一体化させることにより負極板ｄを構成する
方式の場合は、芯材ｎと水素吸蔵合金粉末ｏの粉末粒子
との接着力、及び水素吸蔵合金粉末ｏの粉末粒子同士の
接着力が小さい。
【００１０】そのために、上記図１０、図１１の負極板
ｄは、何れも芯材ｎと水素吸蔵合金粉末ｏとの接着力が
小さいために水素吸蔵合金粉末ｏが芯材ｎから剥がれ落
ちることが考えられ、更に、水素吸蔵合金粉末ｏ同志の
電気的な接着力が小さいために水素吸蔵合金粉末ｏに高
い導電性ネットワークを形成することができず、よって
高率放電特性が得られないという問題を有していた。
ｄは、何れも芯材ｎと水素吸蔵合金粉末ｏとの接着力が
小さいために水素吸蔵合金粉末ｏが芯材ｎから剥がれ落
ちることが考えられ、更に、水素吸蔵合金粉末ｏ同志の
電気的な接着力が小さいために水素吸蔵合金粉末ｏに高
い導電性ネットワークを形成することができず、よって
高率放電特性が得られないという問題を有していた。
【００１１】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、二次電池のケースの底部に溶接により固定すること
ができ、芯材に対して水素吸蔵合金粉末をバインダを使
用することなく高強度に固定し、更に水素吸蔵合金粉末
の周囲に導電性ネットワークを形成して高率放電特性を
向上させるようにした二次電池負極板の製造方法及び装
置を提供することを目的としている。
で、二次電池のケースの底部に溶接により固定すること
ができ、芯材に対して水素吸蔵合金粉末をバインダを使
用することなく高強度に固定し、更に水素吸蔵合金粉末
の周囲に導電性ネットワークを形成して高率放電特性を
向上させるようにした二次電池負極板の製造方法及び装
置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロール軸方向
に所要の幅を有してロール周面に絶縁部を形成した導電
性の１対の圧延ロールを設け、圧延ロール間に、板状の
芯材を供給すると共に、水素吸蔵合金粉末と延性及び導
電性を有する金属粉末との混合粉末を供給し、通電圧延
することにより、芯材の両面にストライプ状に水素吸蔵
合金粉末層が形成された負極板を製造することを特徴と
する二次電池負極板の製造方法、に係るものである。
に所要の幅を有してロール周面に絶縁部を形成した導電
性の１対の圧延ロールを設け、圧延ロール間に、板状の
芯材を供給すると共に、水素吸蔵合金粉末と延性及び導
電性を有する金属粉末との混合粉末を供給し、通電圧延
することにより、芯材の両面にストライプ状に水素吸蔵
合金粉末層が形成された負極板を製造することを特徴と
する二次電池負極板の製造方法、に係るものである。
【００１３】上記手段において、芯材の片面に混合粉末
を供給して通電圧延することにより水素吸蔵合金粉末層
を形成した後、芯材の他面に混合粉末を供給して通電圧
延することにより水素吸蔵合金粉末層を形成したり、芯
材の両面に混合粉末を供給して通電圧延により芯材の両
面に同時に水素吸蔵合金粉末層を形成してもよく、圧延
ロールによる圧延を非酸化性雰囲気にて行うようにして
もよく、芯材は導電性材料の粉末を圧延した焼結板であ
ってもよく、延性を有する金属粉末が繊維状を有してい
てもよく、延性を有する金属粉末がフレーク状を有して
いてもよく、水素吸蔵合金粉末に混合する金属粉末の混
合割合が、液体又は気体透過性を保持して負極板の成形
が可能な範囲であり体積割合で略５〜２５％、好ましく
は略１０〜２０％であってもよい。
を供給して通電圧延することにより水素吸蔵合金粉末層
を形成した後、芯材の他面に混合粉末を供給して通電圧
延することにより水素吸蔵合金粉末層を形成したり、芯
材の両面に混合粉末を供給して通電圧延により芯材の両
面に同時に水素吸蔵合金粉末層を形成してもよく、圧延
ロールによる圧延を非酸化性雰囲気にて行うようにして
もよく、芯材は導電性材料の粉末を圧延した焼結板であ
ってもよく、延性を有する金属粉末が繊維状を有してい
てもよく、延性を有する金属粉末がフレーク状を有して
いてもよく、水素吸蔵合金粉末に混合する金属粉末の混
合割合が、液体又は気体透過性を保持して負極板の成形
が可能な範囲であり体積割合で略５〜２５％、好ましく
は略１０〜２０％であってもよい。
【００１４】本発明は、ロール軸方向に所要の幅を有し
てロール周面に絶縁部が形成された導電性の１対の圧延
ロールと、ロールに接続された電源装置と、圧延ロール
に板状の芯材を供給する芯材供給装置と、圧延ロールに
供給される芯材と圧延ロールとの間に水素吸蔵合金粉末
と延性及び導電性を有する金属粉末との混合粉末を供給
する混合粉末供給装置とを備えたことを特徴とする二次
電池負極板の製造装置、に係るものである。
てロール周面に絶縁部が形成された導電性の１対の圧延
ロールと、ロールに接続された電源装置と、圧延ロール
に板状の芯材を供給する芯材供給装置と、圧延ロールに
供給される芯材と圧延ロールとの間に水素吸蔵合金粉末
と延性及び導電性を有する金属粉末との混合粉末を供給
する混合粉末供給装置とを備えたことを特徴とする二次
電池負極板の製造装置、に係るものである。
【００１５】上記手段において、圧延ロールの周面に形
成する絶縁部が、アルミナ系であってもよく、圧延ロー
ルの周面に形成する絶縁部が、マグネシア系であっても
よい。
成する絶縁部が、アルミナ系であってもよく、圧延ロー
ルの周面に形成する絶縁部が、マグネシア系であっても
よい。
【００１６】上記形態例の作用を説明する。
【００１７】ロール軸方向に所要の幅を有してロール周
面に絶縁部を形成した導電性の１対の圧延ロールを用い
て、圧延ロール間に板状の芯材を供給すると共に、水素
吸蔵合金粉末と延性及び導電性を有する金属粉末との混
合粉末を供給して、通電圧延するようにしているので、
絶縁部が無い部分のみに水素吸蔵合金粉末層が形成さ
れ、絶縁部に対応する位置には無地部が形成されたスト
ライプ状の負極板を製造することができ、よって二次電
池を製造する際に、ケースの底部に無地部を外部から溶
接してケースと負極板とを確実に固定し電気的に接続す
ることができ、よって負極板の高率放電特性を向上させ
ることができる。
面に絶縁部を形成した導電性の１対の圧延ロールを用い
て、圧延ロール間に板状の芯材を供給すると共に、水素
吸蔵合金粉末と延性及び導電性を有する金属粉末との混
合粉末を供給して、通電圧延するようにしているので、
絶縁部が無い部分のみに水素吸蔵合金粉末層が形成さ
れ、絶縁部に対応する位置には無地部が形成されたスト
ライプ状の負極板を製造することができ、よって二次電
池を製造する際に、ケースの底部に無地部を外部から溶
接してケースと負極板とを確実に固定し電気的に接続す
ることができ、よって負極板の高率放電特性を向上させ
ることができる。
【００１８】更に、延性及び導電性を有する線状或いは
フレーク状の金属粉末を、水素吸蔵合金粉末に混合した
混合粉末を用いて、通電加熱圧延により芯材に一体化さ
せるようにしたので、線状或いはフレーク状の金属粉末
は水素吸蔵合金粉末の粒子相互、及び粒子と芯材との間
を強固に接着することになり、これにより固定強度に優
れた負極板を製造できる。
フレーク状の金属粉末を、水素吸蔵合金粉末に混合した
混合粉末を用いて、通電加熱圧延により芯材に一体化さ
せるようにしたので、線状或いはフレーク状の金属粉末
は水素吸蔵合金粉末の粒子相互、及び粒子と芯材との間
を強固に接着することになり、これにより固定強度に優
れた負極板を製造できる。
【００１９】更に、導電性の金属粉末が、水素吸蔵合金
粉末の粒子相互間、及び粒子と芯材との間を接着するこ
とにより、水素吸蔵合金粉末の導電性ネットワークを形
成することができ、よって高率放電特性を向上させ得
る。
粉末の粒子相互間、及び粒子と芯材との間を接着するこ
とにより、水素吸蔵合金粉末の導電性ネットワークを形
成することができ、よって高率放電特性を向上させ得
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施する形態を図
面を参照しつつ説明する。
面を参照しつつ説明する。
【００２１】図１は、本発明の水素吸蔵板を製造する装
置の一例を示したものであり、図１では、互いに水平且
つ横方向に所要の間隔を保持するように設けた１対の圧
延ロール１，２を備えており、圧延ロール１，２間に、
板状の芯材３を上側から供給するようにした芯材供給装
置４を備えている。芯材供給装置４は、例えば導電性材
料の粉末を圧延した焼結板からなる芯材３、或いは導電
性の金属板にパンチングにより穴開けした多孔板からな
る芯材３を、芯材ロール３Ａから芯材供給ロール５によ
り巻き出して、圧延ロール１，２間に供給するようにな
っている。
置の一例を示したものであり、図１では、互いに水平且
つ横方向に所要の間隔を保持するように設けた１対の圧
延ロール１，２を備えており、圧延ロール１，２間に、
板状の芯材３を上側から供給するようにした芯材供給装
置４を備えている。芯材供給装置４は、例えば導電性材
料の粉末を圧延した焼結板からなる芯材３、或いは導電
性の金属板にパンチングにより穴開けした多孔板からな
る芯材３を、芯材ロール３Ａから芯材供給ロール５によ
り巻き出して、圧延ロール１，２間に供給するようにな
っている。
【００２２】更に、圧延ロール１，２の上部には、圧延
ロール１，２間に供給される芯材３と圧延ロール１との
間に混合粉末１０を供給する混合粉末供給装置６を備え
ている。
ロール１，２間に供給される芯材３と圧延ロール１との
間に混合粉末１０を供給する混合粉末供給装置６を備え
ている。
【００２３】混合粉末供給装置６は、水素吸蔵合金粉末
製造装置７と、金属粉末製造装置８と、混合器９と、混
合器９からの混合粉末１０を芯材３と圧延ロール１との
間に供給する供給ホッパ１１とを備えている。
製造装置７と、金属粉末製造装置８と、混合器９と、混
合器９からの混合粉末１０を芯材３と圧延ロール１との
間に供給する供給ホッパ１１とを備えている。
【００２４】水素吸蔵合金粉末製造装置７は、例えばラ
ンタン−ニッケル系の水素吸蔵合金１２を搬送装置１３
により導入して粉砕を行う粉砕ミル１４と、粉砕ミル１
４にて粉砕した水素吸蔵合金粉末１０Ａを分離する分離
機１５とを備えている。
ンタン−ニッケル系の水素吸蔵合金１２を搬送装置１３
により導入して粉砕を行う粉砕ミル１４と、粉砕ミル１
４にて粉砕した水素吸蔵合金粉末１０Ａを分離する分離
機１５とを備えている。
【００２５】又、金属粉末製造装置８は、延性及び導電
性を有する金属、例えばニッケル、及びニッケルを主成
分とする合金を用いて線状或いはフレーク状の金属粉末
を製造するようになっている。線状の金属粉末は、金属
を線状に引き出す装置等を用いることにより製造するこ
とができ、又フレーク状の金属粉末は、金属粒子を摺り
潰す装置等を用いることによって製造することができ
る。
性を有する金属、例えばニッケル、及びニッケルを主成
分とする合金を用いて線状或いはフレーク状の金属粉末
を製造するようになっている。線状の金属粉末は、金属
を線状に引き出す装置等を用いることにより製造するこ
とができ、又フレーク状の金属粉末は、金属粒子を摺り
潰す装置等を用いることによって製造することができ
る。
【００２６】水素吸蔵合金粉末製造装置７で製造された
水素吸蔵合金粉末１０Ａと、金属粉末製造装置８で製造
された金属粉末１０Ｂは、混合器９に導かれて均一に混
合されるようになっており、混合器９で混合された混合
粉末１０は、供給量調節器１６により供給量が調節され
て、供給ホッパ１１を介して芯材３と圧延ロール１との
間に供給されるようになっている。
水素吸蔵合金粉末１０Ａと、金属粉末製造装置８で製造
された金属粉末１０Ｂは、混合器９に導かれて均一に混
合されるようになっており、混合器９で混合された混合
粉末１０は、供給量調節器１６により供給量が調節され
て、供給ホッパ１１を介して芯材３と圧延ロール１との
間に供給されるようになっている。
【００２７】圧延ロール１，２の圧延部は、Ｎ2、Ａｒ
等の不活性ガス雰囲気とし、通電圧延時の酸化を防止す
ることにより粉末の活性を高めるようにした酸化防止装
置を設けている。図１に示した酸化防止装置では、圧延
ロール１，２による圧延部を包囲する包囲室１７を形成
して、包囲室１７内に不活性ガス（図示せず）を吹き込
むことにより、包囲室１７内を非酸化性雰囲気に保持で
きるようにしている。
等の不活性ガス雰囲気とし、通電圧延時の酸化を防止す
ることにより粉末の活性を高めるようにした酸化防止装
置を設けている。図１に示した酸化防止装置では、圧延
ロール１，２による圧延部を包囲する包囲室１７を形成
して、包囲室１７内に不活性ガス（図示せず）を吹き込
むことにより、包囲室１７内を非酸化性雰囲気に保持で
きるようにしている。
【００２８】酸化防止装置としては、包囲室１７内に不
活性ガスを吹き込む方式に代えて、Ｈ2等の還元性ガス
を吹き込むようにしたり、或いは包囲室１７を真空発生
装置に接続して、圧延部を真空吸引するようにしてもよ
い。図１中１８は芯材３に一体化しないで落下してくる
混合粉末を受ける粉末受皿、１９Ａは圧延ロール１，２
によって製造された負極板１９を巻いた負極板ロールで
ある。
活性ガスを吹き込む方式に代えて、Ｈ2等の還元性ガス
を吹き込むようにしたり、或いは包囲室１７を真空発生
装置に接続して、圧延部を真空吸引するようにしてもよ
い。図１中１８は芯材３に一体化しないで落下してくる
混合粉末を受ける粉末受皿、１９Ａは圧延ロール１，２
によって製造された負極板１９を巻いた負極板ロールで
ある。
【００２９】圧延ロール１，２は導電性材料にて構成さ
れており、交流或いは直流の電源装置２０に接続されて
いる。電源装置２０により圧延ロール１，２間に電流を
流すと、混合粉末１０を瞬時に加熱され、延性が得られ
る温度で圧延されることにより、芯材３の表面に水素吸
蔵合金粉末層が一体に固定された負極板１９を成形でき
るようにしている。
れており、交流或いは直流の電源装置２０に接続されて
いる。電源装置２０により圧延ロール１，２間に電流を
流すと、混合粉末１０を瞬時に加熱され、延性が得られ
る温度で圧延されることにより、芯材３の表面に水素吸
蔵合金粉末層が一体に固定された負極板１９を成形でき
るようにしている。
【００３０】圧延ロール１，２の周面には、図２に示す
ように、ロール軸方向に所要の幅を有する絶縁部２１が
所要数（図２では幅方向に２ヶ所と幅両端部の計４ヶ
所）形成されている。絶縁部２１としては、圧延ロール
１，２周面に、アルミナ、又はマグネシア等を溶射によ
りコーティングすること等により形成できる。
ように、ロール軸方向に所要の幅を有する絶縁部２１が
所要数（図２では幅方向に２ヶ所と幅両端部の計４ヶ
所）形成されている。絶縁部２１としては、圧延ロール
１，２周面に、アルミナ、又はマグネシア等を溶射によ
りコーティングすること等により形成できる。
【００３１】図２に示すような絶縁部２１を有する圧延
ロール１，２を用いて圧延を行うと、絶縁部２１がある
部分の混合粉末１０及び芯材３には通電されないために
加熱されず、このために絶縁部２１に対応する位置には
混合粉末１０が固定されない。従って、図４、図５に示
すように、絶縁部２１が無い部分に水素吸蔵合金粉末層
２２が形成され、絶縁部２１に対応する位置には無地部
２３が形成されたストライプ状の負極板１９が製造され
る。
ロール１，２を用いて圧延を行うと、絶縁部２１がある
部分の混合粉末１０及び芯材３には通電されないために
加熱されず、このために絶縁部２１に対応する位置には
混合粉末１０が固定されない。従って、図４、図５に示
すように、絶縁部２１が無い部分に水素吸蔵合金粉末層
２２が形成され、絶縁部２１に対応する位置には無地部
２３が形成されたストライプ状の負極板１９が製造され
る。
【００３２】一方、圧延ロール１，２に供給する多孔質
の芯材３は、図３に示す芯材製造装置２４によって製造
することができる。芯材製造装置２４では、例えばニッ
ケルペレット２５を搬送装置２６により粉砕ミル２７に
導入して粉砕し、粉砕したニッケル粉末を分離機２８に
て分離し、分離したニッケル粉末を圧延ロール２９に導
いて圧延することにより多孔質の芯材３を成形し、成形
した芯材３を焼結炉３０の加熱ゾーン３１で加熱して焼
結を行った後、冷却ゾーン３２で冷却し、仕上ミル３３
で所定厚さに整形した後、巻き取って芯材ロール３Ａと
するようにしている。
の芯材３は、図３に示す芯材製造装置２４によって製造
することができる。芯材製造装置２４では、例えばニッ
ケルペレット２５を搬送装置２６により粉砕ミル２７に
導入して粉砕し、粉砕したニッケル粉末を分離機２８に
て分離し、分離したニッケル粉末を圧延ロール２９に導
いて圧延することにより多孔質の芯材３を成形し、成形
した芯材３を焼結炉３０の加熱ゾーン３１で加熱して焼
結を行った後、冷却ゾーン３２で冷却し、仕上ミル３３
で所定厚さに整形した後、巻き取って芯材ロール３Ａと
するようにしている。
【００３３】以下に図１、図２に示した装置の作用を図
３を参照して説明する。
３を参照して説明する。
【００３４】図１における圧延ロール１，２の間隔を形
成しているロール表面が下向きに移動するように圧延ロ
ール１，２を互いに逆方向（矢印方向）に回転させる。
成しているロール表面が下向きに移動するように圧延ロ
ール１，２を互いに逆方向（矢印方向）に回転させる。
【００３５】水素吸蔵合金粉末製造装置７において、水
素吸蔵合金１２を搬送装置１３により粉砕ミル１４に導
入して粉砕し、粉砕した水素吸蔵合金粉末１０Ａを分離
機１５で分離して混合器９に供給する。
素吸蔵合金１２を搬送装置１３により粉砕ミル１４に導
入して粉砕し、粉砕した水素吸蔵合金粉末１０Ａを分離
機１５で分離して混合器９に供給する。
【００３６】一方、金属粉末製造装置８において、延性
及び導電性を有する金属、例えばニッケル及びニッケル
を主成分とする合金を用いて線状或いはフレーク状の金
属粉末１０Ｂを製造し、この金属粉末１０Ｂを混合器９
に供給する。そして、混合器９により水素吸蔵合金粉末
１０Ａと金属粉末１０Ｂとを均一に混合する。
及び導電性を有する金属、例えばニッケル及びニッケル
を主成分とする合金を用いて線状或いはフレーク状の金
属粉末１０Ｂを製造し、この金属粉末１０Ｂを混合器９
に供給する。そして、混合器９により水素吸蔵合金粉末
１０Ａと金属粉末１０Ｂとを均一に混合する。
【００３７】電源装置２０により圧延ロール１，２に通
電し、更に、包囲室１７内を非酸化性雰囲気に保持した
状態において、芯材供給装置４の芯材供給ロール５を駆
動することにより圧延ロール１，２間に芯材３を供給
し、これと同時に、混合粉末供給装置６の混合器９の混
合粉末１０を、供給量調節器１６により供給量を調節し
て供給ホッパ１１を介して芯材３と圧延ロール１との間
に供給する。
電し、更に、包囲室１７内を非酸化性雰囲気に保持した
状態において、芯材供給装置４の芯材供給ロール５を駆
動することにより圧延ロール１，２間に芯材３を供給
し、これと同時に、混合粉末供給装置６の混合器９の混
合粉末１０を、供給量調節器１６により供給量を調節し
て供給ホッパ１１を介して芯材３と圧延ロール１との間
に供給する。
【００３８】圧延ロール１，２の通電加熱圧延により、
芯材３の片面に水素吸蔵合金粉末層２２が強固に一体固
定された負極板１９が連続的に圧延成形される。
芯材３の片面に水素吸蔵合金粉末層２２が強固に一体固
定された負極板１９が連続的に圧延成形される。
【００３９】この時、圧延ロール１，２の周面に絶縁部
２１が形成されていて通電されないようになっているた
めに、この絶縁部２１に供給された混合粉末１０は加熱
されず、よって芯材３に固定されずに落下し、粉末受皿
１８に回収される。
２１が形成されていて通電されないようになっているた
めに、この絶縁部２１に供給された混合粉末１０は加熱
されず、よって芯材３に固定されずに落下し、粉末受皿
１８に回収される。
【００４０】従って、負極板１９には、図２、図４、図
５に示すように、絶縁部２１が無い部分のみに水素吸蔵
合金粉末層２２が形成され、絶縁部２１に対応する位置
には無地部２３が形成されたストライプ状の負極板１９
が製造される。圧延成形された負極板１９は、巻き取ら
れて負極板ロール１９Ａとなる。
５に示すように、絶縁部２１が無い部分のみに水素吸蔵
合金粉末層２２が形成され、絶縁部２１に対応する位置
には無地部２３が形成されたストライプ状の負極板１９
が製造される。圧延成形された負極板１９は、巻き取ら
れて負極板ロール１９Ａとなる。
【００４１】しかし、上記図１の装置によって製造され
た負極板１９は、片面に水素吸蔵合金粉末層２２が形成
されているのみであるため、芯材３の面を反転させて、
上記と全く同一の方法にて他面にも水素吸蔵合金粉末層
２２を形成することにより、両面にストライプ状に水素
吸蔵合金粉末層２２を有した負極板１９を製造すること
ができる。
た負極板１９は、片面に水素吸蔵合金粉末層２２が形成
されているのみであるため、芯材３の面を反転させて、
上記と全く同一の方法にて他面にも水素吸蔵合金粉末層
２２を形成することにより、両面にストライプ状に水素
吸蔵合金粉末層２２を有した負極板１９を製造すること
ができる。
【００４２】図４、図５のように製造された負極板１９
は、破線で示す切断線３４で切断することにより、夫々
の幅端部に無地部２３を有する６個の負極板１９とする
ことができる。
は、破線で示す切断線３４で切断することにより、夫々
の幅端部に無地部２３を有する６個の負極板１９とする
ことができる。
【００４３】このように無地部２３を備えた負極板１９
は、図９に示したような二次電池を製造する際に、無地
部２３をケースｂの底部ａに外部から例えば十字状に溶
接することによりケースｂと負極板１９とを確実に固定
して電気的に接続することができ、よって負極板１９の
高率放電特性を向上させることができる。
は、図９に示したような二次電池を製造する際に、無地
部２３をケースｂの底部ａに外部から例えば十字状に溶
接することによりケースｂと負極板１９とを確実に固定
して電気的に接続することができ、よって負極板１９の
高率放電特性を向上させることができる。
【００４４】尚、圧延ロール１，２間に供給する芯材３
は、図３に示した芯材製造装置２４によって圧延・焼結
された多孔質の芯材であってもよく、又、導電性の板材
にパンチングによって穴開け加工した芯材を用いること
もできる。
は、図３に示した芯材製造装置２４によって圧延・焼結
された多孔質の芯材であってもよく、又、導電性の板材
にパンチングによって穴開け加工した芯材を用いること
もできる。
【００４５】上記形態例によって製造された負極板１９
は、図６に一部を拡大して示すように、芯材３の表面に
水素吸蔵合金粉末１０Ａが、金属粉末１０Ｂによって強
固に固定された状態になっている。
は、図６に一部を拡大して示すように、芯材３の表面に
水素吸蔵合金粉末１０Ａが、金属粉末１０Ｂによって強
固に固定された状態になっている。
【００４６】即ち、延性及び導電性を有する金属、例え
ばニッケル及びニッケルを主成分とする合金を用いて線
状或いはフレーク状に形成した金属粉末１０Ｂを、水素
吸蔵合金粉末１０Ａに混合した混合粉末１０を用いて、
通電加熱圧延により芯材３に一体化させるようにしたの
で、線状或いはフレーク状の金属粉末１０Ｂは水素吸蔵
合金粉末１０Ａの粒子相互、及び粒子と芯材３との間を
強固に接着することになり、これにより優れた固定強度
が達成される。
ばニッケル及びニッケルを主成分とする合金を用いて線
状或いはフレーク状に形成した金属粉末１０Ｂを、水素
吸蔵合金粉末１０Ａに混合した混合粉末１０を用いて、
通電加熱圧延により芯材３に一体化させるようにしたの
で、線状或いはフレーク状の金属粉末１０Ｂは水素吸蔵
合金粉末１０Ａの粒子相互、及び粒子と芯材３との間を
強固に接着することになり、これにより優れた固定強度
が達成される。
【００４７】更に、導電性の金属粉末１０Ｂが、水素吸
蔵合金粉末１０Ａの粒子相互間、及び粒子と芯材３との
間を接着することにより、水素吸蔵合金粉末１０Ａの導
電性ネットワークを形成することになり、よって高率放
電特性を向上させることができる。
蔵合金粉末１０Ａの粒子相互間、及び粒子と芯材３との
間を接着することにより、水素吸蔵合金粉末１０Ａの導
電性ネットワークを形成することになり、よって高率放
電特性を向上させることができる。
【００４８】上記した水素吸蔵合金粉末１０Ａと金属粉
末１０Ｂとの混合割合について試験した結果、水素吸蔵
合金粉末１０Ａに対する金属粉末１０Ｂの混合割合は、
略５〜２０％の範囲が好ましく、良好な水素透過性と水
素吸蔵合金粉末層２２の高い固定強度が達成できる満足
できる結果が得られた。
末１０Ｂとの混合割合について試験した結果、水素吸蔵
合金粉末１０Ａに対する金属粉末１０Ｂの混合割合は、
略５〜２０％の範囲が好ましく、良好な水素透過性と水
素吸蔵合金粉末層２２の高い固定強度が達成できる満足
できる結果が得られた。
【００４９】図７は、芯材３を、第１段の圧延ロール
１，２間と、第２段の圧延ロール１’，２’間に供給す
るようにし、第１段の圧延ロール１と芯材３との間に供
給ホッパ１１により混合粉末１０を供給し、第２段の圧
延ロール２’と芯材３との間に供給ホッパ１１’により
混合粉末１０を供給して、芯材３の片面と、他面とに連
続的に、ストライプ状の水素吸蔵合金粉末層２２を形成
する場合を示している。
１，２間と、第２段の圧延ロール１’，２’間に供給す
るようにし、第１段の圧延ロール１と芯材３との間に供
給ホッパ１１により混合粉末１０を供給し、第２段の圧
延ロール２’と芯材３との間に供給ホッパ１１’により
混合粉末１０を供給して、芯材３の片面と、他面とに連
続的に、ストライプ状の水素吸蔵合金粉末層２２を形成
する場合を示している。
【００５０】図８は、圧延ロール１，２間に供給するよ
うにしている芯材３と圧延ロール１との間と、芯材３と
圧延ロール２との間の両方に、供給ホッパ１１Ａ，１１
Ｂによって混合粉末１０を同時に供給し、圧延ロール
１，２により芯材３の片面と他面との両方に同時に、ス
トライプ状の水素吸蔵合金粉末層２２を形成する場合を
示している。
うにしている芯材３と圧延ロール１との間と、芯材３と
圧延ロール２との間の両方に、供給ホッパ１１Ａ，１１
Ｂによって混合粉末１０を同時に供給し、圧延ロール
１，２により芯材３の片面と他面との両方に同時に、ス
トライプ状の水素吸蔵合金粉末層２２を形成する場合を
示している。
【００５１】尚、本発明は上述した形態例にのみ限定さ
れるものではなく、水素吸蔵合金粉末及び金属粉末の種
類は種々選定し得ること、芯材の材質、絶縁部の材質は
種々選定し得ること、非酸化性雰囲気を形成するための
酸化防止装置の構成等は種々選定し得ること、その他本
発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え
得ること、等は勿論である。
れるものではなく、水素吸蔵合金粉末及び金属粉末の種
類は種々選定し得ること、芯材の材質、絶縁部の材質は
種々選定し得ること、非酸化性雰囲気を形成するための
酸化防止装置の構成等は種々選定し得ること、その他本
発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え
得ること、等は勿論である。
【００５２】
【発明の効果】本発明によれば、ロール軸方向に所要の
幅を有してロール周面に絶縁部を形成した導電性の１対
の圧延ロールを用いて、圧延ロール間に板状の芯材を供
給すると共に、水素吸蔵合金粉末と延性及び導電性を有
する金属粉末との混合粉末を供給して、通電圧延するよ
うにしているので、絶縁部が無い部分のみに水素吸蔵合
金粉末層が形成され、絶縁部に対応する位置には無地部
が形成されたストライプ状の負極板を製造することがで
き、よって二次電池を製造する際に、ケースの底部に無
地部を外部から溶接してケースと負極板とを確実に固定
し電気的に接続することができ、よって負極板の高率放
電特性を向上させることができる効果がある。
幅を有してロール周面に絶縁部を形成した導電性の１対
の圧延ロールを用いて、圧延ロール間に板状の芯材を供
給すると共に、水素吸蔵合金粉末と延性及び導電性を有
する金属粉末との混合粉末を供給して、通電圧延するよ
うにしているので、絶縁部が無い部分のみに水素吸蔵合
金粉末層が形成され、絶縁部に対応する位置には無地部
が形成されたストライプ状の負極板を製造することがで
き、よって二次電池を製造する際に、ケースの底部に無
地部を外部から溶接してケースと負極板とを確実に固定
し電気的に接続することができ、よって負極板の高率放
電特性を向上させることができる効果がある。
【００５３】更に、延性及び導電性を有する線状或いは
フレーク状の金属粉末を、水素吸蔵合金粉末に混合した
混合粉末を用いて、通電加熱圧延により芯材に一体化さ
せるようにしたので、線状或いはフレーク状の金属粉末
は水素吸蔵合金粉末の粒子相互、及び粒子と芯材との間
を強固に接着することになり、これにより固定強度に優
れた負極板を製造できる効果がある。
フレーク状の金属粉末を、水素吸蔵合金粉末に混合した
混合粉末を用いて、通電加熱圧延により芯材に一体化さ
せるようにしたので、線状或いはフレーク状の金属粉末
は水素吸蔵合金粉末の粒子相互、及び粒子と芯材との間
を強固に接着することになり、これにより固定強度に優
れた負極板を製造できる効果がある。
【００５４】更に、導電性の金属粉末が、水素吸蔵合金
粉末の粒子相互間、及び粒子と芯材との間を接着するこ
とにより、水素吸蔵合金粉末の導電性ネットワークを形
成することができ、よって高率放電特性を向上させ得る
効果がある。
粉末の粒子相互間、及び粒子と芯材との間を接着するこ
とにより、水素吸蔵合金粉末の導電性ネットワークを形
成することができ、よって高率放電特性を向上させ得る
効果がある。
【図１】本発明を実施する負極板製造装置の形態例を示
す側面図である。
す側面図である。
【図２】図１の圧延ロールをＩＩ−ＩＩ方向から見た斜
視図である。
視図である。
【図３】芯材製造装置の一例を示す側面図である。
【図４】圧延成形された負極板の平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ矢視図である。
【図６】本発明によって製造された負極板の部分拡大説
明図である。
明図である。
【図７】本発明を実施する負極板製造装置の他の形態例
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図８】本発明を実施する負極板製造装置の更に他の形
態例を示す側面図である。
態例を示す側面図である。
【図９】二次電池の一例を示したもので、一部を破断し
展開した斜視図である。
展開した斜視図である。
【図１０】従来の負極板の一例を示す部分拡大説明図で
ある。
ある。
【図１１】従来の負極板の他の例を示す部分拡大説明図
である。
である。
１，２ 圧延ロール １’，２’ 圧延ロール ３ 芯材 ４ 芯材供給装置 ６ 混合粉末供給装置 ７ 水素吸蔵合金粉末製造装置 ８ 金属粉末製造装置 ９ 混合器 １０ 混合粉末 １０Ａ 水素吸蔵合金粉末 １０Ｂ 金属粉末 １１ 供給ホッパ １１’ 供給ホッパ １１Ａ，１１Ｂ 供給ホッパ １９ 負極板 ２０ 電源装置 ２１ 絶縁部 ２２ 水素吸蔵合金粉末層 ２３ 無地部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H003 AA01 BA00 BA03 BA05 BB02 BB11 BC01 BC02 BD03 5H016 AA06 BB01 BB05 BB06 BB11 BB18 BB19 BB20 EE01 EE04 HH01 HH06 HH15
Claims (11)
- 【請求項１】 ロール軸方向に所要の幅を有してロール
周面に絶縁部を形成した導電性の１対の圧延ロールを設
け、圧延ロール間に、板状の芯材を供給すると共に、水
素吸蔵合金粉末と延性及び導電性を有する金属粉末との
混合粉末を供給し、通電圧延することにより、芯材の両
面にストライプ状に水素吸蔵合金粉末層が形成された負
極板を製造することを特徴とする二次電池負極板の製造
方法。 - 【請求項２】 芯材の片面に混合粉末を供給して通電圧
延することにより水素吸蔵合金粉末層を形成した後、芯
材の他面に混合粉末を供給して通電圧延することにより
水素吸蔵合金粉末層を形成することを特徴とする請求項
１記載の二次電池負極板の製造方法。 - 【請求項３】 芯材の両面に混合粉末を供給して通電圧
延により芯材の両面に同時に水素吸蔵合金粉末層を形成
することを特徴とする請求項１記載の二次電池負極板の
製造方法。 - 【請求項４】 圧延ロールによる圧延を非酸化性雰囲気
にて行うことを特徴とする請求項１、２又は３記載の二
次電池負極板の製造方法。 - 【請求項５】 芯材が導電性材料の粉末を圧延した焼結
板であることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載
の二次電池負極板の製造方法。 - 【請求項６】 延性を有する金属粉末が繊維状を有して
いることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載
の二次電池負極板の製造方法。 - 【請求項７】 延性を有する金属粉末がフレーク状を有
していることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５
記載の二次電池負極板の製造方法。 - 【請求項８】 水素吸蔵合金粉末に混合する金属粉末の
混合割合が、液体又は気体透過性を保持して負極板の成
形が可能な範囲であり体積割合で略５〜２０％であるこ
とを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記
載の二次電池負極板の製造方法。 - 【請求項９】 ロール軸方向に所要の幅を有してロール
周面に絶縁部が形成された導電性の１対の圧延ロール
と、圧延ロールに接続された電源装置と、圧延ロール間
に板状の芯材を供給する芯材供給装置と、圧延ロール間
に供給される芯材と圧延ロールとの間に水素吸蔵合金粉
末と延性及び導電性を有する金属粉末との混合粉末を供
給する混合粉末供給装置とを備えたことを特徴とする二
次電池負極板の製造装置。 - 【請求項１０】 圧延ロールの周面に形成する絶縁部
が、アルミナ系であることを特徴とする請求項９記載の
二次電池負極板の製造装置。 - 【請求項１１】 圧延ロールの周面に形成する絶縁部
が、マグネシア系であることを特徴とする請求項９記載
の二次電池負極板の製造装置。
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|---|---|---|---|
| JP06830799A JP3644294B2 (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 二次電池負極板の製造方法及び装置 |
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| JP06830799A JP3644294B2 (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 二次電池負極板の製造方法及び装置 |
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| JP2000268816A true JP2000268816A (ja) | 2000-09-29 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1999
- 1999-03-15 JP JP06830799A patent/JP3644294B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2020132992A (ja) * | 2019-02-26 | 2020-08-31 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 粉体焼結装置 |
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