JPH09199117A

JPH09199117A - 正極板およびその製造方法

Info

Publication number: JPH09199117A
Application number: JP8003961A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Shiyou; 仁尚; Hikari Sakamoto; 光坂本; Yuji Shioda; 裕治塩田; Kiyomasa Yoshinaga; 清正吉永; Hitoshi Kato; 人士加藤
Original assignee: Furukawa Battery Co Ltd
Current assignee: Furukawa Battery Co Ltd
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1996-01-12
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】正極タブの他端を集束する際に、正極板のタ
ブ取付け個所から正極タブが剥離することを防止するこ
とができる構造の正極板およびその製造方法を提供す
る。【解決手段】活物質合剤を担持し、かつ、所定位置に
タブ取付け個所３１ｃが設けられている３次元網状構造
の金属多孔体３１と、タブ取付け個所３１ｃに一端がス
ポット溶接されている正極タブ３４とから成る正極板３
１Ａにおいて、正極タブ３４は、その一端にかえり部３
４ｃを備えており、かえり部３４ｃが正極タブ取付け個
所３１ｃに対向して係合している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、角形密閉電池に収
容される極板群に組み込まれる正極板およびその製造方
法に関し、更に詳しくは、正極タブの剥離が起こりにく
い正極板およびその製造方法に関する。

【０００２】

【関連する技術】ニッケル−水素二次電池やニッケル−
カドミウム電池のようなアルカリ二次電池は、全体とし
て密閉構造になっていて、その形態としては円筒形と角
形とがある。ここで、例えば、角形密閉タイプのニッケ
ル−水素二次電池につき、その構造を図１に基づいて説
明する。

【０００３】角形のニッケル−水素二次電池は、内部に
極板群３を収容する外装缶１と、極板群３を収容した後
に外装缶１の開口部１ａに嵌合装着され、その開口部１
ａを密閉する蓋板２とを備えている。外装缶１は、例え
ば、ニッケルメッキを施した鋼製の直方体状の有底缶で
あり、平面視形状が矩形状である開口部１ａを備えてい
て、負極板の外部端子も兼ねている。

【０００４】蓋板２は、中央に正極端子２１を備え、平
面視形状が外装缶の開口部１ａに適合するような矩形状
をなしており、その下面の所定位置には正極端子に接続
されている正極リード板（図示しない）が配設されてい
る。極板群３は、図２に示すように、正極板（ニッケル
極）３１Ｂと負極板（水素吸蔵合金電極）３２とを、電
気絶縁性と保液性を有するセパレータ３３を互いの間に
介在させた状態で複数枚重ね合わせた構造になってお
り、外装缶の開口部１ａから挿入されて外装缶１内に収
容される。この極板群３は、全体として、外装缶１の内
側形状に適合するように略直方体状に成形されている。

【０００５】正極板（ニッケル極）３１Ｂとしては、例
えば、スポンジ状のニッケル板のような３次元網状構造
の金属多孔体に正極活物質合剤を担持させたものが通常
用いられている。前記正極活物質合剤としては、水酸化
ニッケルを主成分とし、必要に応じて酸化コバルトのよ
うなコバルト化合物の粉末などを混合した混合粉末が用
いられる。正極板３１Ｂの上部の一方の側面には、例え
ば、ニッケル製のテープ状の小片から成る正極タブ３４
が溶接され、これら正極タブ３４は、極板群として組み
立てたときに、当該極板群の上部から上方へ向かって所
定長さだけ突出するように配設されている（図２参
照）。

【０００６】ここで、正極板の製造方法の一例を以下に
説明する。まず、前記正極活物質の混合粉末に、カルボ
キシメチルセルロースやメチルセルロースなどを溶解し
て成る増粘剤水溶液を添加して全体を撹拌することによ
り、粘稠なペースト状活物質合剤を調製する。ついで、
例えば、図３に示すように、長尺のニッケル多孔体シー
ト３０の所定部分を厚み方向に押しつぶして凹部３０ａ
を形成する。尚、この凹部３０ａは後述するタブ取り付
け個所となる。そして、この長尺のスポンジ状のニッケ
ル多孔体シートに前記ペースト状活物質合剤を連続的に
充填塗布したのち乾燥して活物質合剤を固化することに
より、正極活物質合剤が担持されている長尺のスポンジ
状ニッケル多孔体シート３０を製造する。

【０００７】その後、前記ニッケル多孔体シート３０の
厚さ調整、および、担持されている活物質合剤をより強
固に担持させかつその充填密度を高めるために、当該ニ
ッケル多孔体シート３０にロール圧延を施す。そして、
ロール圧延が終了した前記ニッケル多孔体シート３０
を、凹部３０ａ（タブ取付け個所）の付着物を除去した
のち、図３の二点鎖線で示した所定個所をカッターで切
断し、所定位置にタブの取り付け個所３１ｃ（３１ｄ）
を備えた短冊状の正極板前駆体３１にする。尚、このタ
ブの取り付け個所３１ｃ（３１ｄ）は、他の部分よりも
高密度化しており、後段で行われるスポット溶接時に良
好なナゲット部が形成できるようになっている。

【０００８】ついで、図４に示すように、長尺な正極タ
ブ用導電テープＴを矢印Ｓに沿って前記タブ取付け個所
３１ｄに供給し、その先端部ｔを前記タブの取り付け個
所３１ｄに重ね合わせて溶接部を形成したのち、当該溶
接部をスポット溶接機の上電極５１と下電極５２で加圧
しながら通電し、前駆体３１にタブ用導電テープの先端
部ｔをスポット溶接する。そして、溶接中または溶接後
に、長尺な前記正極タブ用導電テープＴを上刃６１と下
刃６２とから成るカッター６０で所望長さに切断するこ
とにより、図５に示すように、タブ取付け個所３１ｄに
正極タブ３４が溶接された正極板３１Ｂが形成される。

【０００９】上記した正極タブの取付け過程では、通
常、図４に示すように、タブ取付け個所３１ｄに正極タ
ブ用導電テープの先端部が載置されるが、この先端部ｔ
とは、これに先立つ正極タブの取付け過程で導電テープ
Ｔをカッター６０で切断したときの切断部になってい
る。そして、導電テープＴの先端部ｔをタブ取付け個所
に重ね合わせる場合には、通常、前駆体３１の上面側に
形成されている取付け個所（図の３１ｄ）に導電テープ
Ｔの先端部ｔを載置するという態様、すなわち、タブ取
付け個所が下、正極タブ用導電テープが上となるように
配置される。

【００１０】ここで、図４に示すように、正極板前駆体
３１のタブ取付け個所が設けられている個所（溶接部）
の端面３１ｅから遠い位置に上刃６１を、近い位置に下
刃６２を配置して長尺な正極タブ用導電テープＴを切断
した場合は、切断後の先端部ｔには図中上方に鋭く突出
した突出部（本発明では、かえり部という）３４ｃと、
当該かえり部３４ｃの反対側（図中下方側）には、曲面
部（本発明ではだれ部という）３４ｄとが形成される。
すなわち、カッター６０を上記したように配設すると、
切断後の先端部ｔには、上方側にかえり部３４ｃ、下方
側にだれ部３４ｄが形成される。このような状態にある
先端部ｔを備えた導電テープＴを、前記したように、前
駆体３１の上面に位置するタブ取付け個所３１ｄに載置
して正極板を製造すると、得られる正極板３１Ｂは、図
６に示すように、かえり部３４ｃが外側を向き、だれ部
３４ｄがタブ取付け個所３１ｄ側に位置するような状態
で正極タブが取付けられる。したがって、当該正極板３
１Ｂを後述する極板群に組み込むと、前記かえり部３４
は、隣接するセパレータと対向する。

【００１１】尚、正極板の製造においては、正極タブ用
導電テープがスポット溶接されたのち、当該正極タブ用
導電テープが前記カッターにより所定長さで切断される
と、かえり部とだれ部とを備えた先端部ｔが新たに生じ
るので、この新しい先端部ｔが次の正極板前駆体のタブ
取付け個所に載置されることにより、２枚目の正極板が
製造される。このような一連の操作が繰り返されること
により連続的に正極板が製造される。

【００１２】図２に示すように極板群３を構成する負極
板（水素吸蔵合金電極）３２としては、例えば、パンチ
ングニッケル板やニッケルネットのような多孔質の導電
板に、水素吸蔵合金粉末とニッケル粉末のような導電材
粉末とポリビニリデンフルオライドのような結着剤粉末
とを所定割合で混合した混合物を充填塗布したものが通
常用いられている。

【００１３】また、セパレータ３３としては、例えば、
電気絶縁性と保液性を有する多孔質の合成樹脂からなる
シートが通常用いられている。次に、前記極板群３の組
立手順の一例を以下に説明する。まず、図７に示すよう
に、セパレータ３３を二つ折りにし、その中に、正極タ
ブ３４を上にして正極板３１Ｂを挿入し、当該セパレー
タの長手方向に沿った縁部３３ａ，３３ａを相互に溶着
してセパレータ３３を袋状にし、ここに正極板３１Ｂが
収容されている一体化物を製造する。そして、この一体
化物と負極板３２とを交互に重ね合わせていく。このと
き、各正極板３１Ｂは、例えば、１枚目の正極板の正極
タブ３４が溶接されている方の面３１ｂと、２枚目の正
極板の正極タブ３４が溶接されていない方の面３１ａと
が向かい合うように配置する。尚、最外部には、負極板
が位置するようにする。そして、全体として、図２に示
すような、外装缶の内部に適合して挿入できるような略
直方体の極板群３に成形する。

【００１４】したがって、得られた極板群３において
は、上部より正極タブ３４が上方に突出している。ここ
で、各負極板３２は、底部側あるいは上部側（図２にお
いては上部側）の所定位置に、導電性テープ３５の一端
が接合され、各導電性テープ３５はその他端が一個所に
集束されて接合され、負極全体が電気的に接続された状
態になっている。

【００１５】次に、前記極板群３の正極タブ３４の他端
３４ａは、図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図で
ある図８に示すように、正極端子との接続を容易にする
ため、一個所（集束個所Ｊ）に集められて接合され、そ
のことによって、正極板３１Ｂは全体が電気的に接続さ
れる。このようにして、正極タブ３４の他端３４ａが集
束された正極板と、導電性テープ３５で集束された負極
板３２とセパレータ３３とから成る極板群３は、引き続
き、図１に示すように、外装缶１の開口部１ａより外装
缶１内へ挿入される。そして、外装缶１内に、アルカリ
電解液が注入され、その後、一個所に集束されている各
正極タブ３４の他端３４ａと、蓋板の正極端子２１とが
蓋板２の下面に配設されている正極リード板を介して接
続される。

【００１６】そして、最後に、外装缶１の開口部１ａ
に、蓋板２が嵌合装着され、外装缶１の開口部１ａと蓋
板２とが合致した部分に対し、通常、微細加工に適した
パルス式レーザー溶接が施され、外装缶１と蓋板２との
封口溶接がなされ、密閉構造の角形電池が形成される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記した極板群におい
て、各正極タブ３４の他端３４ａの集束個所Ｊは、通
常、図８で示したように、各正極板３１Ｂにおける正極
タブ３４が取付けられている側の側面３１ｂとは反対側
の方に位置する個所である。そして、各正極タブ３４の
他端３４ａを集束するときには、各正極タブの他端３４
ａを矢印Ｐ方向に引張って集束個所Ｊでそれらの他端３
４ａを集束し、全体を溶接する。

【００１８】上述したような状態で、各正極タブ３４の
他端３４ａを集束した場合、図９に示すように、正極タ
ブ３４には矢印Ｐ方向の力が加えられ、正極タブ３４は
撓むことがある。そして、その撓みが大きくなると、正
極タブ３４の一端３４ｂは、正極板との溶接部から剥離
し、前記したかえり部３４ｃが隣接するセパレータ３３
にくい込むことがある。そして、このかえり部３４ｃが
前記セパレータ３３を突き破り、更に、その先に位置す
る負極板３２と接触し、短絡事故を起こすことがある。

【００１９】このような問題に対しては、外装缶の内部
に収容される極板群において、正極タブを、各正極板に
おける正極タブの他端の集束個所に近い方の面に溶接す
る方法が、例えば、特願平７−１９２０６９で提案され
ている。この方法によれば、正極タブの他端を集束する
際に、正極タブが引張られて、正極タブが大きく撓んだ
としても、図１０に示すように、正極タブの一端３４ｂ
は、当該正極タブが溶接されている正極板に押しつけら
れる（矢印Ｑ方向）だけなので、かえり部３４ｃは、隣
接するセパレータを突き破って負極板と接触するという
事態は起こらなくなる。

【００２０】しかしながら、この方法の場合、正極タブ
の他端を集束する際に、集束個所に近い正極板において
は、正極タブに上方に向かう力（矢印Ｕ方向）が加わる
ことがあるため、正極タブが引き上げられ、正極タブと
タブ取付け個所の溶接部においてせん断応力が働き、前
記溶接部の剥離現象が起こり、正極タブがタブ取付け個
所からはずれるという不都合を生じるおそれがある。

【００２１】また、正極タブと正極板との結合を強固に
するために、正極タブにバーリング加工を施してバリ状
突起を形成し、当該バリ状突起をタブ取付け個所の厚み
方向に貫通させたのち全体をかしめ固定する方法が特開
平４−３６８７７１号公報に開示されている。この方法
においては、確かに、正極タブと正極板との結合は強固
となり、正極タブとタブ取付け個所との溶接部が剥離す
ることを防止することはできるが、バーリング加工を施
すため、製造工程数が増えるとともに、加工コストが嵩
み、電池製造における経済性が悪化するという不都合が
生じる。

【００２２】本発明は、角形密閉電池に収容される極板
群に組み込まれる正極板における上記した問題を解決
し、正極タブの他端を集束する際に、正極板のタブ取付
け個所から正極タブが剥離することを防止することがで
きる構造の正極板およびその製造方法を提供することを
目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、活物質合剤を担持し、かつ、所定位置
にタブ取付け個所が設けられている３次元網状構造の金
属多孔体と、前記タブ取付け個所に一端がスポット溶接
されている正極タブとから成る正極板において、前記正
極タブは、その一端にかえり部を備えており、当該かえ
り部が前記正極タブ取付け個所に対向して係合している
ことを特徴とする正極板が提供される。

【００２４】また、本発明では、３次元網状構造の金属
多孔体連続シートの所定個所を圧縮してタブ取付け個所
を設け、次いで、当該金属多孔体連続シートにペースト
状活物質合剤を充填したのち乾燥する工程；前記金属多
孔体連続シートをロール圧延し、前記タブ取付け個所の
付着物を除去したのち、当該金属多孔体連続シートを端
部にタブ取付け個所が位置する短冊状に切断して正極板
前駆体とする工程；前記正極板前駆体のタブ取付け個所
に、正極タブ用導電テープを重ね合わせて溶接部を形成
し、当該溶接部をスポット溶接する工程；および、前記
正極タブ用導電テープを所定位置に配設したカッターに
より切断する工程；を備えている正極板の製造方法にお
いて、前記溶接部を形成する際に、正極タブ用導電テー
プの切断時に当該テープの先端部に生じるかえり部を前
記タブ取付け個所に対向するように配置し、当該かえり
部をタブ取付け個所に押し込み、係合させることを特徴
とする正極板の製造方法が提供される。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の正極板３１Ａを組み込ん
だ極板群３Ａの一例を図１１に示す。この極板群３Ａで
は、各正極板３１Ａにおいて、正極タブ３４（正極タブ
用導電シート）の切断時に正極タブの一端３４ｂに生じ
るかえり部３４ｃを、タブ取付け個所３１ｃに当接する
ように配設し、この状態で当該かえり部３４ｃをタブ取
付け個所３１ｃに押し込み、係合させている。このた
め、極板群３Ａにおいて正極タブ３４の他端３４ａを一
個所に集束する際に、当該正極タブ３４に対して、矢印
Ｐ方向に力が加わったとしても、図１１に示すように、
正極タブ３４の一端３４ｂのかえり部３４ｃは、当該正
極タブ３４が溶接されている正極板３１のタブ取付け個
所３１ｃに対向して押しつけられるのみである。そのた
め、当該かえり部３４ｃは、正極板のタブ取付け個所３
１ｃにおいて、矢印Ｑ方向に押しつけられ、タブ取付け
個所３１ｃに、より一層食い込むことになるので、正極
タブ３４は、タブ取付け個所３１ｃとの結合がより一層
強固になり、剥離しにくくなる。尚、本発明において係
合とは、図１１に示すように、かえり部３４ｃがタブ取
付け個所に食い込んだ状態をさす。

【００２６】また、矢印Ｕ方向への力が加わったとして
も、前記かえり部３４ｃがくさびのようにタブ取付け個
所３１ｃに食い込んでいるため、正極タブ３４がタブ取
付け個所３１ｃから剥離することは抑制される。ここ
で、矢印Ｕ方向への大きな力が加わった場合でも、正極
タブ３４が矢印Ｕ方向に引き抜かれないためには、前記
くさび効果を有効に発揮させるためにタブ取付け個所３
１ｃ内部におけるかえり部の角度α（図１１円Ａ内参
照）は、９０度以下になっていることが好ましい。

【００２７】尚、以上の説明においては、正極タブ３４
の一端３４ｂが当該正極タブ３４の他端３４ａの集束個
所Ｊに近い方の側面３１ａに形成されている凹部３１ｃ
に溶接されている態様について説明したが、本発明の正
極板においては、この態様に限られるものではなく、正
極タブ３４のかえり部３４ｃがタブ取付け個所に係合し
ていれば、図１２に示すように、正極タブ３４の一端が
当該正極タブ３４の他端の集束個所Ｊに遠い方の側面３
１ｂに形成されているタブ取付け個所３１ｄに溶接され
ていても不都合はない（正極板３１Ａ’）。この場合、
正極タブ３４の他端３４ａが集束個所Ｊに集束されると
きに、正極タブ３４に矢印Ｐ方向に沿った力が加えられ
ても、かえり部３４ｃが、タブ取付け個所３１ｄに係合
されているので、正極タブ３４は剥離しにくい。仮に、
当該正極タブ３４が撓み、それにともない、正極タブ３
４の一端３４ｂがタブ取付け個所から剥離し、当該正極
タブの一端３４ｂが隣接するセパレータ３３に押しつけ
られたとしても、セパレータ３３と当接する部分は、曲
面状のだれ部３４ｄであり、前記セパレータ３３を突き
破ることはほとんどない。したがって、当該正極タブ３
４と負極板３２とが接触し、短絡を起こすという事態は
有効に防止される。

【００２８】以上のような本発明の正極板３１Ａを組み
込んだ極板群３Ａを採用し、従来通りに角形密閉電池を
組み立てると、短絡事故の発生が極めて少ない優れた角
形密閉電池を得ることができる。ここで、本発明におけ
る正極板３１Ａの製造方法を以下に説明する。まず、従
来法に基づき、所定位置にタブ取り付け個所３１ｃ，３
１ｄを備えた短冊状の正極板前駆体３１を製造する。

【００２９】ついで、前記正極板前駆体３１に対し、図
１３に示すように、前記正極タブ用導電テープＴを矢印
Ｓに沿って供給し、前記タブ取付け個所３１ｃに正極タ
ブ用テープの先端部ｔを重ね合わせ、溶接部を形成す
る。このとき、前記したかえり部３４ｃは、タブ取付け
個所３１ｃと対向するように配置する。その後、加圧手
段により前記溶接部を厚さ方向に加圧し、前記かえり部
３４ｃをタブ取付け個所３１ｃに押し込み、係合させ
る。ついで、当該溶接部をスポット溶接機の上電極５１
と下電極５２で加圧しながら通電し、前駆体３１に正極
タブ用導電テープＴをスポット溶接する。その後、当該
正極タブ用導電テープを所定位置に配設された上刃６１
と下刃６２とから成るカッター６０により所望長さに切
断する。このようにして、正極タブ３４を備えた正極板
３１Ａが形成される。

【００３０】以上述べた手順を１サイクルとして、正極
板が製造される。したがって、１サイクル終了した後、
切断された正極タブ用導電テープの先端部ｔは、引き続
き、矢印Ｓ方向に移動され、次の正極板前駆体のタブ取
付け個所に重ね合わされて溶接部が形成され、上記製造
手順が繰り返される。このようにして順次正極板が連続
的に製造される。

【００３１】このように、本発明においては、正極タブ
３４のかえり部３４ｃをタブ取付け個所３１ｃ（または
３１ｄ）に対向させて押し込み、係合させることを必須
の要件としているので、長尺な正極タブ用導電テープＴ
を切断する際に、かえり部３４ｃがタブ取付け個所３１
ｃに対向する側に生じるように、カッター６０の上刃６
１と下刃６２を配置する。すなわち、図１３に示すよう
に、タブ取付け個所３１ｃに正極タブを取付ける場合、
カッター６０としては、正極板前駆体３１のタブ取付け
個所が設けられている個所（溶接部）の端面３１ｅから
近い方の位置に上刃６１を、前記端面３１ｅから遠い方
の位置に下刃６２を配設する。このようなカッター６０
により正極タブ用導電テープＴを切断すると、正極タブ
用導電テープの先端部ｔには、図中下方側にかえり部３
４ｃ、図中上方側にだれ部３４ｄがそれぞれ形成され、
かえり部３４ｃがタブ取付け個所３１ｃに対向する。し
たがって、当該正極板３１Ａを極板群に組み込むと、前
記だれ部３４ｄが隣接するセパレータ３３と対向する。

【００３２】尚、上述の正極板の製造手順においては、
かえり部３４ｃをタブ取付け個所３１ｃに押し込み、係
合させる際、加圧手段を用いているが、本発明方法はこ
の手順に限られるものではなく、スポット溶接機の上電
極５１と下電極５２を、前記かえり部３４ｃについても
加圧できる形態のものを採用することにより、スポット
溶接時の加圧工程においてかえり部３４ｃを押し込んで
もかまない。この場合、工程数を減らすことができるの
で好適である。

【００３３】また、正極板前駆体３１において、タブ取
付け個所３１ｃ，３１ｄは、圧縮された状態で形成され
ているので、他の極板面３１ａ，３１ｂに比べて高密度
化しており、他の個所と質が異なっている。特に、タブ
取付け個所３１ｃと極板面との境界部では、材質の整合
性が乏しいので、スポット溶接時などに過大な力が加わ
ると、そこから破断するおそれがある。したがって、タ
ブ取付け個所において正極タブのかえり部を押し込む個
所としては、前記境界部は避けることが好ましい。

【００３４】また、従来法による正極板前駆体の製造方
法においては、連続シート状の金属多孔体にタブ取付け
個所となる凹部を形成したのち、厚み調整のロール圧延
が行われるが、その際、当該シートは、その厚さ方向が
圧縮され、その分、厚さ方向と直行する方向に二次元的
に展延する。このとき、前記凹部は、高密度化された状
態であり、極板平面部とは延伸する度合いが異なってい
るとともに、四方への平面的な変形が制限される状態に
なっているので、前記凹部にはゆがみが生じてしまう。
したがって、このような状態にある連続シートを切断
し、短冊状の正極板前駆体とすると、タブ取付け個所に
はうねりが生じてしまい、このようなタブ取付け個所に
正極タブのスポット溶接を行うと、タブとタブ取付け個
所は密着した状態で全面接触せず、結果として、良好な
スポット溶接がなされない場合がある。このような場合
であっても、本発明の正極板の製造方法は、正極タブの
かえり部をタブ取付け個所に押し込み、係合させている
ので、タブ取付け個所から正極タブが剥離することを極
力抑えることができる。

【００３５】

【実施例】

実施例１まず、孔径が１００〜５００μｍ，多孔度８５〜９５％
で、厚さ１．１ｍｍ，幅１４ｍｍのスポンジ状ニッケル
多孔体の連続シートを用意した。そして、長辺寸法１０
ｍｍ，短辺寸法５ｍｍの長方形状の型を、前記スポンジ
状ニッケル多孔体の連続シートの幅方向の中心線から右
側に２〜２．５ｍｍずれた位置に、当該シートの長手方
向と型の長辺とが平行になるようにして、７５ｍｍ間隔
で押しつけ、図３に示すように当該シートの所定位置を
圧縮し、長方形状の凹部３０ａを複数個形成した。この
ときの圧下率は８０％とした。

【００３６】ついで、球状水酸化ニッケル粉末７０重量
部、ＣｏＯ粉末１０重量部、カルボキシメチルセルロー
スの１％水溶液２０重量部を混合してペースト状正極活
物質合剤を調製した。そして、前記ニッケル多孔体連続
シートに、前記ペースト状正極活物質合剤を真空含浸法
で充填し、その後、１００℃で０．５時間乾燥した。

【００３７】その後、当該シートの全体に対して圧下率
５０％でロール圧延を行って、前記ニッケル多孔体シー
ト３０の厚さを０．５５〜０．６５ｍｍに調整した。次
に、厚さ調整が終了したニッケル多孔体シート３０を端
部より４０ｍｍ間隔で切断して、図３に示すように、タ
ブ取付け個所３１ｃを備えた短冊状の正極板の前駆体３
１を製造した。このとき、前記ニッケル多孔体シート３
０の切断個所としては、例えば、図３に示したように、
長方形の凹部３０ａの長辺の中央が含まれるように設定
した。尚、タブ取付け個所３１ｃ（３１ｄ）の寸法は、
縦５ｍｍ，横５ｍｍ、深さ０．２ｍｍである。

【００３８】ついで、当該タブ取付け個所３１ｃ（３１
ｄ）の表面に付着している付着物を付着物除去手段によ
り除去した。次に、幅３ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのニッケ
ル製テープを用意し、その先端を図１３に示すように配
置した上刃６１と下刃６２とから成るカッター６０によ
り切断し、図中下側にかえり部３４ｃ、上側にだれ部３
４ｄを形成した。そして、当該テープの先端を矢印Ｓに
沿った方向に移動させ、当該テープの先端部ｔを、前記
正極板前駆体３１の二つあるタブ取付け個所のうちの３
１ａ側のタブ取付け個所３１ｃに重ね合わせ、溶接部を
形成した。このとき、かえり部３４ｃはタブ取付け個所
３１ｃに対向するようにして当接させた。

【００３９】その後、スポット溶接機の所定形状の上電
極５１と下電極５２とで前記溶接部を加圧し、前記かえ
り部３４ｃをタブ取付け個所３１ｃに対向させて押し込
むと同時に、通電し、当該溶接部をスポット溶接した。
ついで、前記テープを正極板前駆体の端部から５ｍｍの
位置を前記カッター６０により切断し、長さ８ｍｍの正
極タブ３４を有する正極板３１Ａを製造した。

【００４０】以上の手順を繰り返すことにより、正極板
３１Ａを複数枚製造した。このようにして得られた正極
板のうち２０００枚に対して、下記の仕様の正極タブの
剥離試験を行った。剥離試験：まず、剥離試験機の上下のチャックに、正極
板３１Ａの極板部分と正極タブとをそれぞれ取付け、正
極板の長手方向に沿って、引張り力が１ｋｇｆになるま
で引張った。そして、引張り力が１ｋｇｆ未満で正極タ
ブが剥離したものを正極タブの剥離発生品と判定し、剥
離しなかったものを良品とした。

【００４１】この剥離試験により、正極タブが剥離した
正極板の枚数を計数した。そして、正極タブが剥離した
正極板（剥離発生品）の枚数の割合を求め、この割合を
正極タブの剥離発生率（％）として、得られた結果を表
１に併記した。厚さ０．１ｍｍ、縦８５ｍｍ、横１８ｍ
ｍのナイロン製のシートより成るセパレータ３３を二つ
折りにし、その間に、上記製造手順により得られた正極
板３１Ａを、正極タブ３４を上にして挿入し、当該セパ
レータ３３の縁部を溶着して正極板３１Ａとセパレータ
３３との一体化物を製造した（図７参照）。

【００４２】次に、従来法で製造された、縦４０ｍｍ、
横１４ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの負極板（水素吸蔵合金電
極）を４枚と、前記一体化物を３枚用意し、負極板が最
外部に位置するように負極板と一体化物とを交互に重ね
合わせ、図１４に示すような極板群３Ａを製造した。
尚、当該極板群３Ａは、最終的に、後述する外装缶の内
側形状に適合するように、プレス機を用いて、縦（上下
方向の寸法）４２ｍｍ、横（長辺方向の寸法）１５ｍ
ｍ、厚さ（短辺方向の寸法）４．１ｍｍの略直方体状に
成形した。

【００４３】そして、図１４に示すように、各正極タブ
の他端３４ａを矢印Ｐ方向に引張って、極板群３Ａにお
いて図中の一番左側に位置するセパレータ３３の上方
（集束個所Ｊ）で集束し、各正極タブ３４の他端を溶接
した。尚、集束個所Ｊにおける溶接が終了した後、集束
個所Ｊよりも先で余った正極タブ３４の他端は切断し
た。

【００４４】以上のようにして、正極タブの他端が集束
された極板群３Ａを製造した。尚、負極板においても、
各負極板の上部の所定位置に導電性のテープの一端を溶
接し、当該テープの各他端を一個所で集束させてそれぞ
れを溶接した。これにより、各負極板も電気的に一つに
まとめられている。次に、ニッケルメッキを施した厚さ
０．５ｍｍの鋼板から成り、上部に長辺方向の寸法が１
８ｍｍ、短辺方向の寸法が４．５ｍｍである矩形開口部
を有し、上下方向の寸法が５０ｍｍである直方体状の外
装缶を用意した。そして、前記正極タブを備えた極板群
３Ａを外装缶の開口部より内部へ挿入した。引き続き、
電解液として、ＫＯＨを主成分とするアルカリ水溶液１
ｃｃを当該外装缶に注入した。

【００４５】ついで、中央に正極端子を備えており、長
辺方向の寸法が１８ｍｍ、短辺方向の寸法が４．５ｍ
ｍ、厚さが０．５ｍｍである蓋板の正極リード板と前記
正極タブの他端の集束個所Ｊとを溶接し、正極板と正極
端子とを電気的に接続したのち、前記蓋板を前記外装缶
の開口部に嵌合装着した。そして、当該嵌合部の全周に
わたりレーザー溶接を行い、角形密閉タイプのニッケル
−水素二次電池を製造した。尚、上記電池は、２０００
個製造した。

【００４６】得られた電池に対して、下記の仕様で短絡
の発生率を求めた。短絡の発生率：まず、得られた電池に対して、充電，放
電，エージングを行い、当該電池を活性化させた後、個
々の電池について開路電圧を求め、その電圧値が規格電
圧以下である電池を抜き出した。ついで、抜き出した電
池を解体し、正極タブの状態を観察し、正極タブの下端
部が剥離し、セパレータを突き破っているもの、あるい
は、正極タブがタブ取付け個所からはずれて負極側の部
材と接触しているものを短絡が発生した電池として計数
した。そして、製造した電池の総数（２０００個）に対
する短絡が発生した電池の個数の割合を求め、この割合
を短絡の発生率（％）とした。

【００４７】以上の結果を表１に併記した。比較例１正極タブ３４を、そのだれ部３４ｄがタブ取付け個所３
１ｄに対向するように当接させ、かえり部３４ｃをタブ
取付け個所３１ｃに係合させなかったことを除いては、
実施例１と同様にして正極板を製造した。得られた正極
板に対して、実施例１と同様にして正極タブの剥離発生
率を求め、その結果を表１に併記した。

【００４８】また、上記したような正極タブのかえり部
がタブ取付け個所に係合していない正極板を用い、前記
正極タブの他端を集束する際に集束個所から遠い方の面
に前記正極タブが位置するようにして極板群を組立てた
（図８，９参照）ことを除いては、実施例１と同様にし
てニッケル−水素二次電池を２０００個製造した。得ら
れた電池に対して、実施例１と同様にして短絡の発生率
を求めた。その結果を表１に併記した。

【００４９】

【表１】

【００５０】表１の結果から明らかなように、実施例１
の正極板は、正極タブの剥離発生率が０％である。すな
わち、正極タブが剥離していないことを示している。こ
れは、正極タブのかえり部をタブ取付け個所に対向させ
て押し込み、係合させているためである。また、実施例
１の正極板を採用した電池は、短絡の発生率が０％であ
る。すなわち、極板群の正極タブと負極板とが接触せ
ず、短絡事故が発生しない良品が得られたことを示して
いる。これは、正極タブをタブ取付け個所に係合させて
いるので、極板群の組立時に正極板に力が加えられて
も、正極タブが剥離することはなく、正極タブと負極側
の部材とが接触することが抑制されているからである。

【００５１】それに対し、比較例１の正極板は、正極タ
ブの剥離発生率が５％と高い。これは、比較例１の正極
板においては、正極タブのかえり部をタブ取付け個所に
係合していないので、正極タブとタブ取付け個所との結
合は、スポット溶接の結合力のみに依存するため、引張
力が加わることにより剥離するものが生じているからで
ある。

【００５２】また、比較例１の正極板を採用した電池
は、短絡の発生率が１０％と高い。これは、正極タブの
かえり部がタブ取付け個所に係合していないため、正極
タブの溶接部は剥離しやすく、溶接部が剥離した正極タ
ブは正極板よりはずれ、負極側の部材と接触したためで
ある。また、比較例１の正極板は、正極タブのかえり部
が正極板の外側に向かって突出しているので、正極タブ
の他端を集束する際に、正極タブに力が加わり、それに
ともなって、正極タブが大きく撓み、正極タブの下端部
が剥離した際に、当該下端部に位置するかえり部が隣接
するセパレータを突き破って、その先の負極板に接触し
たためである。

【００５３】

【発明の効果】請求項１の正極板は、正極タブのかえり
部をタブ取付け個所に係合させているので、正極タブと
タブ取付け個所とは、強固に結合している。このため、
正極タブの溶接部が剥離することは抑制され、正極タブ
が正極板よりはずれることに起因する不都合の発生を防
止することができる。また、本発明の正極板において正
極タブは、上述のようにかえり部がタブ取付け個所に係
合しているため、その反対側に曲面部を有するだれ部が
位置している。したがって、本発明の正極板を極板群に
組み込んだ際、当該だれ部が隣接するセパレータと接す
る。このため、正極タブの他端を集束する際に、正極タ
ブに力が加えられ、正極タブが大きく撓み、正極タブの
下端部が剥離したとしても、当該正極タブの曲面状のだ
れ部がセパレータに押しつけられるだけなので、正極タ
ブが当該セパレータを突き破って負極板と接触すること
はない。したがって、本発明の正極板を採用して電池を
組み立てると、負極板と正極タブとが短絡するという事
態は抑制されるので、短絡事故による不良品の発生は極
めて少なくなり、電池製造における歩留まりは向上す
る。

【００５４】請求項２の正極板の製造方法は、正極タブ
用導電テープをカッターで切断することにより生じるか
えり部をタブ取付け個所に対向させて押し込むという簡
便な方法で正極タブとタブ取付け個所との結合を強固に
することができる。すなわち、本発明の正極板の製造方
法は、正極タブの結合力を向上させるために、正極タブ
に新たに加工を施すなど、工程数を増やすことなく、優
れた効果を発揮するものである。したがって、本発明の
正極板の製造方法は、良品電池を製造する際の経済性に
優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】角形密閉電池の構成を示す斜視図である。

【図２】極板群の構成を示す斜視図である。

【図３】正極板前駆体の構成を示す斜視図である。

【図４】正極板のタブ取付け個所に正極タブ用導電テー
プを重ね合わせた際の概略構成図である。

【図５】正極板の構成を示す斜視図である。

【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図であ
る。

【図７】正極板とセパレータの一体化物の構成を示す斜
視図である。

【図８】従来の極板群の構成を示す断面図である。

【図９】従来の正極タブの取付け部の構成を示す断面図
である。

【図１０】従来の正極タブの取付け部の別な態様の構成
を示す断面図である。

【図１１】本発明の正極タブの取付け部の構成を示す断
面図である。

【図１２】本発明の正極タブの取付け部の別な態様の構
成を示す断面図である。

【図１３】本発明における、正極板のタブ取付け個所に
正極タブ用導電テープを重ね合わせた際の概略構成図で
ある。

【図１４】本発明の極板群の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１外装缶１ａ開口部２蓋板２１正極端子３極板群（従来の）３Ａ極板群（本発明における）３１正極板前駆体３１Ａ正極板（本発明における）３１Ｂ正極板（従来の）３１ａ、３１ｂ側面３１ｃ，３１ｄタブ取付け個所３２負極板３３セパレータ３４正極タブ３４ａ正極タブの他端３４ｂ正極タブの一端３４ｃかえり部３４ｄだれ部Ｊ集束個所

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者塩田裕治福島県いわき市常磐下船尾町杭出作23−６古河電池株式会社いわき事業所内 (72)発明者吉永清正福島県いわき市常磐下船尾町杭出作23−６古河電池株式会社いわき事業所内 (72)発明者加藤人士福島県いわき市常磐下船尾町杭出作23−６古河電池株式会社いわき事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】活物質合剤を担持し、かつ、所定位置に
タブ取付け個所が設けられている３次元網状構造の金属
多孔体と、前記タブ取付け個所に一端がスポット溶接さ
れている正極タブとから成る正極板において、前記正極
タブは、その一端にかえり部を備えており、当該かえり
部が前記正極タブ取付け個所に対向して係合しているこ
とを特徴とする正極板。
【請求項２】３次元網状構造の金属多孔体連続シート
の所定個所を圧縮してタブ取付け個所を設け、次いで、
当該金属多孔体連続シートにペースト状活物質合剤を充
填したのち乾燥する工程；前記金属多孔体連続シートを
ロール圧延し、前記タブ取付け個所の付着物を除去した
のち、当該金属多孔体連続シートを端部にタブ取付け個
所が位置する短冊状に切断して正極板前駆体とする工
程；前記正極板前駆体のタブ取付け個所に、正極タブ用
導電テープを重ね合わせて溶接部を形成し、当該溶接部
をスポット溶接する工程；および、前記正極タブ用導電
テープを所定位置に配設したカッターにより切断する工
程；を備えている正極板の製造方法において、前記溶接
部を形成する際に、正極タブ用導電テープの切断時に当
該テープの先端部に生じるかえり部を前記タブ取付け個
所に対向するように配置し、当該かえり部をタブ取付け
個所に押し込み、係合させることを特徴とする正極板の
製造方法。