JPS63166902A - 誘導焼結方法及び焼結用誘導子 - Google Patents

誘導焼結方法及び焼結用誘導子

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JPS63166902A
JPS63166902A JP62313101A JP31310187A JPS63166902A JP S63166902 A JPS63166902 A JP S63166902A JP 62313101 A JP62313101 A JP 62313101A JP 31310187 A JP31310187 A JP 31310187A JP S63166902 A JPS63166902 A JP S63166902A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特に電気化学電池用電極に使用される誘導焼結
方法に係る。
該電極は、粉末混合物、即ち金属粉末と電気化学的活物
質粉末との混合物が表面に圧縮付着された金属ホイルか
ら成るストリップ状電極である。
米国特許第４５１４４７３号に記載の方法ではこのよう
なストリップを誘導子内に連続的に通過させる。
誘導子内を流れる高周波電流が電磁場を生成し、該電磁
場がストリップ内に誘導電流即ち「渦」電流を生成する
。ストリップは該電流によって加熱され、金属粉末が活
物質粉末の粒子を閉じ込めて焼結する。
この種の用途における重要な課題は、活物質粒子の熱分
解を生じることなく金属粒子を焼結させることである。
米国特許第３４４４３４６号に記載のタイプの誘導子を
使用すると、所要焼結時間が、活物質の長時間加熱及び
その損傷を生じさせる長さなので、満足な結果を得るこ
とができない。
西ドイツ特許出願筒ＤＥ３０１５９８１号に記載のごと
く、ストリップ進行方向に垂直にストリップの両側に伸
びる脚をもつヘヤピン形誘導子を使用すると、ストリッ
プの中央部で得られる温度は良質な焼結を実現するに十
分ではあるが、ストリップの縁端は縁端効果によって過
熱される。これはいくつかめ欠点を生じる。第一に、該
縁端の近傍に存在する活物質粒子が損傷され電極の歩留
まり又は効率を低下させる。第二に、カドミウムのごと
きある種の添加剤は到達した温度レベルで昇華するので
全く使用できない、また環境汚染の原因にもなる。
上記の欠点を是正するために、ストリップの縁端をガス
で冷却することが提案されたが、この方法は制御が難し
く正確でない。
また、ストリップのかなり広い表面を同時処理すること
及びより均質な温度分布を得ることが可ｔｍな例えば金
属ホイルの形状の誘導子の使用も提案された。しかしな
がらこの方法では、活物質粒子が同じ量の総エネルギを
受容する場合、ベヤピン形誘導子を使用するときに比較
して処理時間がはるかに長いので活物質が電気化学的に
不活性になるのでやはり適当な解決にはならない。
従って本発明の目的は、ヘヤピン形誘導子を使用し、ス
トリップの中央部で得られる温度曲線を変更することな
くストリップの縁端の温度を制御し得る方法を提供する
ことである。
本発明の目的は、金属ストリップの表面に金゛属粉末と
活物質粉末との混合物が予め圧縮付着されて成る電気化
学電池用ストリップ形電極の誘導焼結方法を提供するこ
とである０本発明方法は、ヘヤピン形の全体形状をもち
内部に高周波電流が流れる誘導子の内部で、前記ヘヤピ
ンの２つの脚が前記ストリップの進行方向に垂直になる
ように前記ストリップの両面に配置してストリップを移
動させる方法において、ストリップ内 下させるべきゾーンに対応させて前記ヘヤピンの腓の各
々に拡大部を設け、該拡大部がストリップに平行で誘導
電流の通過断面を局部的に拡大し得ることを特徴とする
。
電極のどの部分をもこのように処理することが可能であ
るが、縁端ではこのような処理が必須である。この処理
の結果、縁端では一方で誘導電流友び磁場の減少が生じ
他方でがなりの熱損失が生じる。このため全体として、
従来観察された過度の加熱が阻止される。
本発明はまた、前記方法を実施するための誘導子を提供
する０本発明誘導子の特徴は、２つの脚をもつヘヤピン
の形状をもち、脚の各々が、脚末端の近傍に脚によって
形成される平面と直交する少なくとも１つの拡大部を有
することである。
第１の実施態様によれば、前記拡大部は前記脚に付加さ
れた金属プレートから成る。
第２の実施態様によれば、前記拡大部は前記脚の機械加
工によって一体部として設けられている。
本発明の別の特徴及び利点は添付図面に示す非限定具体
例に基づく以下の記載より明らかにされるであろう。
第１図は、誘導子３の内部を矢印２の方向に移動するス
トリップ１の形の電極を概略的に示す、ストリップ１は
幅３５ｍｍ及び厚さ０．１１の穿孔されたスチールホイ
ルから成り、両側の縁端の幅約１１１１１１の部分を除
いて金属粉末と活物質粉−末との混合物で被覆されてい
る。圧縮付着された粉末層の厚さは約０．８１である。
誘導子３はストリップ１の両面に配置される２つの脚４
．５をもつヘヤピン形である。ストリップ１が誘導子３
内部を通過するときに、誘導電流１０が両方の脚の間の
実質的に矩形のゾーン６に誘導電流１１を誘導する。こ
の時点でストリップの幅りに沿って均等に離間した点＾
、Ｂ、Ｃ，Ｄ、及びＥの温度を測定すると、第４図のグ
ラフＨ′で示される温度分布が観察される。（判り易い
ように第１図では誘導子３、ゾーン６及び点＾、Ｉｔ、
Ｃ，Ｄ及びＥのゾーンは互いに離間して示す）０例えば
θ”１の値は３４５℃でありθ゛２の値は３５５℃〜４
７０℃である。
第２図においてもストリップ１は本発明の誘導子３０内
を矢印２の方向に進行する。この誘導子はストリップ１
に平行な拡大部３１，３２，３３．３４を端部に備えた
２つのｍ３５．３０をもつ０脚は一体部として機械加工
されたものであるが、第１図の誘導子３に金属部材を付
加することによって等価の形状にしてもよい、矢印３７
は誘導電流を示す。
電極の移動速度は１ｍ＋／分から１０ｍ／分である。
（約３５０℃までの）温度上昇時間は移動速度次第で０
．１秒から１．５秒である。
例えば、移動速度が３論／分のとき、所望の温度上昇が
０．５秒以内に得られる。このため、電極の中央で幅約
２５ｍｍのオーダの狭い磁場を生成する構造の誘導子を
形成することが可能である。
第３図は、ストリップ１が誘導子３０の内部を通過する
ときのストリップ１のゾーン４０を示す、矢印４３はゾ
ーン４０の誘導電流を示す、ゾーン４０は、抵抗１＜を
もつゾーン４１と抵抗ｒをもつ拡大ゾーン、４２とに分
割される。電流通過断面の小さいゾーン４１では渦電流
効果によって放出される局部加熱パワーは電流４３の通
過断面の大きいゾーン４２で放出される局部加熱パワー
より大きい。
また、ゾーン４２の処の熱交換表面はゾーン４１の処の
熱交換表面より大きい、その結果、伝導１．対流及び輻
射による熱損失も大きい。
第４図のグラフＨはストリップ１の幅に沿った前記と同
じ点＾、Ｉｔ、Ｃ，Ｄ及びＥの温度分布を示す、（グラ
フＨ°では）ストリップの中央と縁端との間の温度勾配
は３６％であったが、（グラフＨでは）７％に減少しで
いる。
所謂ヘヤピンは例えば直径４ＩｌｌＩｌの鋼管から構成
されてもよい。
拡大部は数１０ａ＋ｍ、例えば２０ｍｍ、３０ＩＩＩＩ
Ｉｌ又は４０ｍｍの値でよい。
誘導子の拡大部によって処理される電極の縁端の幅は約
５鵠輪でよい。
勿論拡大部に与えられる形状は図示の形状に限定されな
い。
従って、第２図から第５図に示す正方形又は長方形の拡
大部の代わりに第６図から第８図に示す拡大部を設けて
もよい。
第６図のヘヤピン８０はヘヤピンの脚に関して対称な円
の一部８１の形状の拡大部をもつ。
第７図のヘヤピン９０はヘヤピン脚に関して対称で凹状
曲線部分９１によって規定された拡大部をもつ。
第８図のヘヤピン１００は２つの直線１０１によって規
定された台形状の拡大部をもつ。
これらの変形例はいずれも非限定例である。
更に、ある種の用途では、ストリップ１の縁端以外のゾ
ーンを処理するように構成してもよい。
第５図の誘導子５０は第２図と同じタイプであるが低温
中央ゾーンを生成するように３つの拡大部５１゜５２．
５３をもつ、誘導電流は符号フ０で示される。誘導子に
よって処理されるゾーン６０は図の右側部分に誘導電流
７１と共にゾーン６１（ｒｌ、Ｔｌ）、６２（Ｒ２，Ｔ
２）。
６３（ｒ３．Ｔ３）　、６４（Ｒ４，Ｔ４）　、６５（
ｒ５．Ｔ５）として示されている。但しｒ及びＲは抵抗
を示しＴは温度を示す。
かかるｖＩ造はストリップが活物質を含まない側縁部を
含み、また、同時に２つの電極を製造するように後で切
断できる非穿孔中央ストリップを含むときに適用される
。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来技術によるストリップの誘導加熱方法の概
略説明図、第２図は本発明方法の実施に使用される誘導
子の具体例の概略説明図、第３図、は第２図の誘導子を
通過するときのストリップ内の誘導−ａ流の分布を示す
概略説明図、第４図は従来技術の方法によって処理され
るストリップの幅り及び本発明方法によって処理される
ストリップの幅しに沿った温度分布のグラフ、第５図は
本発明方法の変形具体例の概略平面図、第６図、第７図
及び第８図は、本発明の誘導子の３つの変形具体例の概
略部分図である。 １・・・・・・ストリップ、３．３０・・・・・・誘導
子、４，５，３５．３６・・・・・・脚、３１，３２，
３３．３４・・・・・・拡大部、８０，９０，１００・
・・・・・ヘヤピン。 代理人弁理士　船　　山　　　　武 ＦＩＧ、４

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）金属ストリップの表面に金属粉末と活物質粉末と
    の混合物が予め圧縮付着されて成る電気化学電池用スト
    リップ形電極の誘導焼結方法であって、ヘヤピン形の全
    体形状をもち内部に高周波電流が流れる誘導子の内部で
    、前記ヘヤピンの２つの脚を前記ストリップの進行方向
    に垂直になるように前記ストリップの両面に配置してス
    トリップを移動させ、ストリップの加熱温度を低下させ
    るべきゾーンに対応させて前記ヘヤピンの脚の各々に拡
    大部を設け、該拡大部がストリップに平行で誘導電流の
    通過断面を局部的に拡大し得ることを特徴とする方法。
  2. （２）前記金属ストリップが、ほぼ中央に直線状非穿孔
    ゾーンをもつ穿孔金属ホイルから成り、前記直線状ゾー
    ンに対応する処でも前記ヘヤピンの各脚に拡大部が設け
    られていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
    載の方法。
  3. （３）前記ストリップの移動速度が１ｍ／分から１０ｍ
    ／分であり、加熱ゾーンの温度上昇時間が０．１秒から
    １．５秒であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    又は第２項に記載の方法。
  4. （４）２つの脚をもつヘヤピンの形状をもち、脚の各々
    が、脚末端の近傍に脚によって形成される平面と直交す
    る少なくとも１つの拡大部を有することを特徴とする特
    許請求の範囲第１項から第３項のいずれか１項に記載の
    方法に使用される誘導子。
  5. （５）前記拡大部が前記脚に付加された金属プレートか
    ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の
    誘導子。
  6. （６）前記拡大部が、前記脚の機械加工によつて設けら
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載
    の誘導子。
JP62313101A 1986-12-11 1987-12-10 誘導焼結方法及び焼結用誘導子 Expired - Lifetime JP2568232B2 (ja)

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