JPH0430144B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は鉛蓄電池、特に小型で且薄型の鉛蓄電
池の製造方法に関するものである。

(ロ) 従来技術 本発明者等は既に鉛又は鉛合金よりなる平板状
集電体を電槽と一体に取付け、合成樹脂製網状体
に活物質を担持させた極板を集電体に密着させる
ことにより電池縦断面に於いて、電槽−集電体−
陽極層−セパレーター陰極層−集電体−電槽の組
合わせより成る層状の薄型電池構造を提案してい
る。この構造を有する電池の製造に於いては一般
の鉛蓄電池の製造方法と同じく活物質である鉛又
は鉛化合物粉末を水或いは硫酸水溶液と練り合わ
せ、所謂ペーストと呼ばれる練合体を形成し、コ
ーテイング等の技術を利用して前記網状体の如き
支持体と共にシート状電極を形成し、所定寸法に
切断して組立てに供するという方法であり、電極
寸法としては電極周辺部でのシヨート等の危険を
避ける為に前記電槽の内寸よりも若干小さめに形
成するものである。ところで前記ペーストの作製
には多大のエネルギーを要すると共に複雑な或い
は高価な設備を要する。又電極形成に於いては、
切断・移送等の作業時に人体に悪影響を及ぼす粉
末をまき散らす危険がある。皿に電槽内寸より小
さくした電極体を電槽中央部に配置する事は特に
電池が小型化する程難かしい。又上述の工程は煩
雑で多くの工数を要し、低価格化への障害となつ
ている。一方樹脂電槽よりなる密閉型電池に於い
て電解液中の水分が電槽壁を通して通過飛散し、
液濃度が上昇する事は電池性能を維持する為には
でき得る限り減少せしめる事が重要であり、本発
明者等は集電体周縁部にRTVゴム（シリコンゴ
ム）を附着せしめ、それを包み込む如く電槽を一
体成形する事でシール性を向上せしめる構造を提
案した。

(ハ) 発明の目的 本発明は前述した従来製法の問題点に鑑みて成
されたものであり、その第一の目的は液体と粉体
との練合体の製造を簡易化し、合わせて鉛蓄電池
製造装置自体を小型単純化する事にある。又第二
の目的は鉛蓄電池製造工程中の粉体の飛散の危険
を無くする事にある。更に第三の目的は電池内に
充填すべき活物質の量の定量精度を上げる事にあ
り、併せて電槽内での電極の位置制御を正確に行
う事にある。

(ニ) 本発明の構成 電槽内に平板状集電体を配設し、該集電体の周
縁に撥水性或いは疎水性物質を附着せしめると共
に、前記集電体上に活物質のスラリー状水分散物
を定量供給することにより極板を形成したもので
あり、単純な工程で鉛蓄電池の極板を形成でき。
且粉体の飛散を防止できるものである。

(ホ) 実施例 本発明の第１の特徴は従来極板製造時に作成し
ていた活物質粉末と水等の練合体を所謂ペースト
状として作成せず、ニユートン流体の物性の強い
スラリー状として作成する事にある。ペースト状
態からスラリー状態に変える為には混合時におけ
る液体の量を増加する事で容易に達成される。ペ
ースト状態からスラリー状態に変える事の利点の
一つは混合に要する時間及びエネルギーの効率が
良くなる事であり、設備的にも材料を入れる容器
と単なる攪拌機だけで済み安価なものとなる。更
にもう一つの利点はペースト状態にある練合体の
密度は内部に空気を含む為、ペースト作成毎に調
整を行なう必要がある。一方スラリー状態では基
本的に空気を含まない事と粉体は見掛密度が変化
しても真密度は一定である事から密度は一定で計
量精度が高い。練合体（スラリーの場合は液体に
近い）の他の物性、例えば粘着性、圧力による体
積の変化等取り扱い作業性に影響を与える因子に
ついても同様の事が言える。

次に本発明の第２の特徴は従来製法とは異なり
集電体上で単位極板に相当するだけの前記活物質
練合液を定量注液し一気に単位極板分の集電体一
活物質層の二層構造を形成する事にある。この方
法は予め電槽と集電体を一体化しておけば、活物
質層を電槽内に一気に形成せしめる事ともなる。
この利点は、従来法の如く危い単位極板の形成或
いは移送・組立という人体に有害な粉末の発生を
伴なう作業から全く解放され設備面で環境上の配
慮を全く必要としなくなることである。更に大型
極板から単位極板の切出し等に附随する材料ロス
等は殆んど生じず経済的効果も大きい。またその
計量精度に於いては、従来法の如く厚み寸法、幅
寸法、長さ寸法及び練合体密度を制御要素として
その体質を制御する手法に比して、定量ポンプ等
にて練合液量を制御する方が特に小型の蓄電池ほ
ど工業的に優れている。この方法によれば電池内
の活物質量を極めて精度良く制御できる為、例え
ば密閉型鉛蓄電池に於いて一般的にガスの内部吸
収の為に陽・陰極の絶対容量に差を設けた設計が
採られているが、本発明を適用すれば設計上の余
裕は必要なくなる。又当然の事ながら品質向上に
寄与する点も大なるものである。

更に本発明の第３の特徴は平板状集電体の活物
質層密着部の周縁に予め撥水性或いは疎水性の物
質を固着存在せしめておく事と、注液されるべき
集電体の表面を前もつて水で濡れた状態にしてお
く事と、前述の練合液の注液を前記集電体表面の
撥水性或いは疎水性の物質の存在しない部分に施
す事の組合わせ構成である。この構成により集電
体表面に供給された練合液は集電体上の水と接触
すると同時に水平に拡がり練合液としての水平な
面を形成するが、予め付着しておいた撥水性或い
は疎水性物質の部分ではじかれ、それ以上の拡が
りが阻止され、結果的に予め固着された撥水性或
いは疎水性物質で取囲まれた形状の活物質層を形
成することができる。尚上述した撥水性或いは疎
水性物質は単に電池に悪影響を及ぼさないもので
あれば良く、例えばフツ素樹脂デイスパージヨ
ン、シリコンゴム、或いはオイル或いはポリブテ
ン等の有機系疎水物質等を塗布或いは印刷等によ
つて極めて薄く付着せしめておくだけで充分であ
る。このことにより集電体表面の任意の場所に任
意の形状の活物質層を単純な注液操作だけで形成
させることが可能となる。従つて従来あつたよう
な電極周縁部でのシヨート等を防止する為に活物
質層の大きさを電槽内寸より小さくするか或いは
電槽壁より離れた位置に形成するという措置を取
る必要はなく、また特に薄型電池の場合に問題と
なる電槽壁に通常形成されるガス抜きの為の穴を
練合液による汚れから守ることが容易となる。更
に電槽の水分透過性防止の為に予め集電体に塗布
したシリコンゴムを所望の形状に塗布しておけば
敢えて撥水性或いは疎水性の物質を新らしく塗布
する必要性もない。

以下本発明の一実施例を第１図〜第４図に沿つ
て詳細に説明する。

陽極用として重量比で一酸化鉛75、四三酸化鉛
25、ヒドロキシプロピルセルロース0.2を水24と
共に容器に入れ攪拌機にて約５分混合するとスラ
リー状練合体１が作製される。従来法のペースト
状練合体では水が約10〜12に相当し一般の攪拌機
では混合不能でありマラーミキサー等のパワーの
強いものが必要であるが、スラリー状練合体の場
合は一般の攪拌機で充分である。

２は鉛合金板より一単位電極分を打抜き形成さ
れた平板状集電体であり、長手方向一側に陽極端
子部３を一体形成すると共に、所定の陽極が形成
される形状及び大きさ（この場合は矩形）の部分
を残して周縁部をシリコンゴム４で塗布されてい
る。そして周縁部をコーテイングされた前記集電
体２は矩形状の樹脂電槽５に射出成形によつて一
体化され樹脂電槽５−集電体２の一体成形品６と
される。

次にこの一体成形品６の中に水を注液し続いて
吸液を行なうか、或いは全体を水に浸漬して又取
出す等の操作を行ない前述の集電体２の未コーテ
イング部に薄い水の皮膜を形成する。これは使用
する集電体２の材質が充分清浄なものを用いれば
確実に未コーテイング部のみ濡れ同時に周縁部の
シリコンゴム４塗布部は水をはじくために丁度最
初にシリコンゴム４で縁取つた、つまり所望の陽
極層の形状を持つ水の皮膜が形成されることとな
る。

こうしてできた集電体２表面の水の皮膜上に前
記練合体１を注液すると皮膜上を練合体１が滑る
が如く拡がり、周縁部のシリコンゴム４に接する
部分で拡がりは停止する。この後乾燥を行なうと
前記練合体１の水分が蒸発し、陽極層が前記集電
体２の表面に密着し、電槽−集電体−陽極層の三
層構造を持つ部品が完成する。

陰極の方は練合体を構成する物質、添加剤及び
量等が異なるだけで成形方法は陽極と全く同じで
ある。

最後に陽極三層構造部品と陰極三層構造部品を
セパレータ（図示せず）を介して合体させ、電解
液としての硫酸を注液し、電槽同志の合わせ目を
超音波溶着すれば鉛蓄電池が完成する。

(ヘ) 発明の効果 本発明は以上の説明の如く電槽内に平板状集電
体を配設し、該集電体の周縁に撥水性或いは疎水
性物質を附着せしめると共に、前記集電体上に活
物質のスラリー状水分散物を定量供給することに
より極板を形成したことを特徴とするものであ
り、従来の如き極板製造工程中の有害な粉体の飛
散の危険はなく環境上の配慮或いは特殊な設備を
必要とせず極めて単純な装置で充分に製造でき
る。しかもその工程数については従来法を100と
すると本発明は80となり、また時間も従来法100
に対して本発明70というように大幅に合理化が可
能である。更に電極の電気容量のバラツキは従来
法では±6.5％であつたものが本発明によれば±
0.7％に迄向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例のシリコンゴムを塗布
した集電体の上面図、第２図は集電体と電槽との
一体成形品の上面図、第３図は第２図の縦断面
図、第４図は活物質練合体注液後の集電体表面周
縁部の断面図である。 ５……電槽、２……集電体、４……シリコンゴ
ム（撥水性或いは疎水性物質）、１……活物質練
合体（スラリー状水分散物）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電槽内に平板状集電体を配設し、該集電体の
   周縁に撥水性或いは疎水性物質を附着せしめると
   共に、前記集電体上に活物質のスラリー状水分散
   物を定量供給することにより極板を形成したこと
   を特徴とする鉛蓄電池の製造方法。 ２ 前記集電体は前記電槽内に一体的に配設され
   て成る上記特許請求の範囲第１項記載の鉛蓄電池
   の製造方法。 ３ 前記撥水性或いは疎水性物質としてシリコン
   ゴムを用いると共に、該シリコンゴムを附着した
   前記集電体を前記電槽内に一体的に配設したこと
   を特徴とする上記特許請求の範囲第１項又は第２
   項記載の鉛蓄電池の製造方法。