WO1983000583A1 - Accumulateur au plomb et son procede de fabrication - Google Patents

Description

明 釉 萑

鉛蓄電池お よびその製造方法

技術分野

の発明は、 铂 δ電池およびその製造方法に 興するもの で、 特に 、 集電体の改良とそれに基づ 電 板 造の改良 に Κするちのである 。

背 S技術

一般に 、 鉛蓄電池は、 電解液を保持するセパ レー タ を介 して対向する險極板 と陽極板と を備える。 陰および Sの各 髦極板は、 それぞれ、 対応の活物質靥 と これに接蝕 し て配 置され 集電体と を備える。

集電体と して は、 慎用的に は、. »ま た は ^合金か ら なる 網状体が用 い ら れている。 このよ う な網状体を得るた め に 鋅造方法、 平板を打抜く 方法、 ま た は、 た とえば米 特許 第 3 , 8 6 7 , 2 0 0号に R示されているエキスパン ド加 ェ方法などが適用 さ れている。 こ のよ う な網状体で構成さ れる集電体を用いて、 電極板を構成するために 、 この集電 体の両面に、 »粉末、 K化铂粉末、 K K始粉末などを水、

K で混棟 して得 られた活物貧ペース 卜 を塗者 し乾燥させ るこ とが行なわれて いる。

こ こで 、 集電体 と なる «状の金属体は、 電池内に おける 化-学反応に よ っ て生 じ る起電力を取出す導電体である と と もに、 活 ¾質の保持体 と して の役割を担う ものであ っ て 、 髦極板を構成する上で必須のものである。 し た が っ て 、 集 電体は 、 上述の よ う な投割を果たすた め に は、 «状 と いう

OMFI WIPO 複锥な形状 とされなければな ら ないと信 じ られてお り 、 従 来から 、 集電体を得るために 、 余镊な く 、 鋅造法や打抜法 やエキスパン ド加工法などが採用 されていた 。

しか しなが ら 、 集電体を得るためのこれらの方法および それらに よ っ て得られた網状の集電体に は、 い く つかの解 抉されるぺき問題点があ っ た。 た とえば、 铸造法による集 電体の製造に は、 ftま た は鉛合金の溶 ¾! ¾理が伴い、 それ に基づいて、 作茱が煩锥となり 、 生産性が悪 く 、 铂 ¾気の 発生に よる環境囿題を引起こす。 打抜法による製造におい ては、 作業が煩接であ り 、 生産性が悪いほか、 材料ロ スの 問題がある。 エキスパン ド ¾工法による製造においても 、 煩維な作業を伴う 。 ま た 、 いずれの ¾造法に よ っ ても、 精 状の集電体の s目 の集合点である桔節 ^に応力ひずみが残 留 しているため、 電解液による腐蝕を受けやすい。 これを 防止するためには集電体の厚みを厚く する必要があるが、 これは、 このよう な集電休を招いた β蓄電 ¾の小型化ま た は薄型化を s害するこ と になる。 特に 、 この腐 te現象は、 s極板において類著である。 その理由 は、 s極扳の栅合、 充放電の繰返 しで、 極板が膨雇するよラ に進み、 集電体に 応力が加わ っ て te現象を増長させるためである。

た とえぱ、 円筒型の鉛蓄電泡において は、 陰極板および

S極板を含む蓄電泡の発電素体は、 卷状に巻回された状 態と される。 この よ う に巻回された発電素体は、 円筒型の 電楕に拝入され、 電解液を注液した後、 封口 して、 電 ¾が 完成される。

, Ο ΡΙ こ のよ う な円筒型の鉛蓄電池の髦極板に使用 さ れる箱状 の集電体は、 その镓械的強度をあ ま り に ¾く とる と 、 m 板を is卷状に巻回できな く なる。 したが っ て、 集電体の樓 械的強度は比較的低く せざるを得ない。 そのため、 集 ¾体 の取扱いに対 し て細心の注意を払わなければな ら な く なる と とちに 、 使用されるセパ レー タ も、 さ ら に機械的強度が 低いものである。 したが っ て、 発電素体を巻回する に あた つ て は、 特別な配慮が必要となるばか り でな く 、 し っ か り と撝巻状に巻回を行なう こ とが極めて 困難であ っ た 。

発 ¾の鬨示

こ の出願の袞 ¾者は、 網状の集電体に S因する問題点に 着目 し 、 活 ¾質 と集電体 との園における g着度と電 ¾性餡 との鬨係を閎査 した 。 その桔果、 活物萁層 と集電体 と の g 着度は、 電池性餡に は何ら影響を与えず、 活》質層 と集電 体と は接 » して さ えいれば充分であ り 、 特に強固な密饕は 必要でないこ とが到钥 した。 つ ま り 、 輞状金厲体を集電体 と して用 いた場合、 活 ft寅の保持力を高め、 活物 Sの K落 を防止する とい う点にのみ効果があ り 、 活物.質への電子 授受について は平板状の金属体の場合 と比べて特に差異が gめ られない と いう こ とである。

その理由 は 、 次のよ う に考え ら れる 。 陰 板において は、 た とえ活物質が粗に達着されていて ¾化成 ¾理時における 充電操作に よ っ て活物 Sが集電体に固着する よ う に作用す るためである と考え られる。 ま た 、 s極板において は、 陰 極扳における前逑の現象は見 られないが、 集電体表面の腐

O PI ^ » Sと活 ¾質層 とが う ま く 相互に Sみ合う と ともに 、 充鼋 生成物である二酸化 ¾が導電性をもつ こ と に よるためであ る と考え ら れる。

なお、 平板状の集電体を用いた電 ¾板において は、 活物 質はこの電極板の表面履か ら厚 方向に内 Sに商かっ て反 応が進行するものであるため、 集電体の位 gについて言え ぱ、 対極と向かう 活物買層の背面傳に位 gすれば効率よ く 電池反応が進行する こ とになる。

以上のよ う に、 電棰扳製造時の活 ¾買の K落という 点に のみ配 Sをなせぱ、 集電体と して は何ら複接な形状とする 必要はな く 、 平板状金属体に g換えるこ とが可钜である。

一方、 電泡の充放電時に は、 活物茛の 張、 «接という 現象が生 じる 。 鉛蓄電泡において は、 g極板では、 充故電 の繰返 し数に対応 して、 膨張現象が生じる。 ま た 、 陰極板 では収箱現象が生 じる。 この よ う な β張および取轄の進行 を钫止する意昧も含めて 、 従来では、 S状金 S俘を集電体 と して用いているのである 。 しか しながら、 §&または鉛合 金は、 応力に対する抵抗力 はそれほど優れたものであると は抉 して言えない _β したがっ て、 鉛ま たは ¾合金程度の作 用で ¾足できるな らば、 た とえばポ リ プロ ピ レンのよ う な 高分子材料からなる親または網状成型体によ っ て代用する こ-とも可铤である 。 発钥者が行なっ た実 « によれば、 通常 の活 ¾質ペース 卜 から得ら れた厚み 1 . 5 Μの活％質雇に 琮径 0 . 1 4 匿覼 、 1 5 メ ッ シュ のポ リ エチレン網を埋め込 むこ と に よ り 、 » «板の S板面に対する水平方向への活 S 質展の澎張はほ とんど s止す る こ と ができた 。 ま た 、 垂直 方向への活 質層の蟛張について は、 電 の翻壁面で S止 できる。 一方、 瞜搔板につ いても周接のこ とが言えるが、 一般に、 陰極活物質中に添加されるエキスパンダ （ リ グ二 ンスルホン鼓な ど 〉 の量を S当 に コ ン 卜 ロ ールする こ と に よ っ て収縮現象を阻止する こ とが可能である。 したが っ て 陰 S扳について は、 ¾ S板に適 ¾ される Sなどを特に用い る必要はない。

この発 ^ は、 上述 した事実に基づいてなされたものであ り 、 その要旨 とする と こ ろ は、 霉解铵を保持するセパ レー タ を介 して対向する隆極扳 と 履極板 と の う ち 、 少な く と も 一方の鼋桎板を、 鉛 ま た ば鉛合金からなる平板状の集電体 をも っ て溝成 し 、 こ の平板状集電体に活 ¾箕 ¾を S接させ てこの少な く と も一方の電後板を形成 し、 そ して、 この電 S板を 、 その活 ¾質層が形成さ れた ¾がセパ レー タ に対向 するよ う に配 Sするこ と にある。

好ま しい実旌 では 、 上述の よ う に平板状集電体が用 い られる電極板は、 S極板と される。 ま た、 その活 »質層内 には樹 ¾ s «状体が埋設さ れ、 活物質雇の撐搣的強度が高 め られる。 この網状体は、 好ま し く は、 集電体に接 ¾しな い位 gに配釅される。 すなわち 、 铂蓄電池において は、 硫 酸の電解液の存在下における集電体表面の腐蝕生成 ¾ と活 物質 とが周一の粗成 ¾であるた め、 これら の桔合力 は強固 とな り集電効果も离める桔果と なる。 したが っ て 、 活¾賈 雇内 に網状体を埋設するに際 して は 、 この鉛蓄電池特有の 一 ΟΜΡΙ

WIPO 効果を生かすため に 、 «状体を集電体に接) 54 しない位 gで 活物質曆内に埋設するこ とが有益である。

この発 ¾の他の好ま しい実旃倒においては、 集電体 と活 物質） gとの圜の一 ®に介在されて、 耐電解液性の带状艳縁 履をさ ら に備える 。 この帯状絶菘層は、 集電体に備える端 子取出部に向か っ て延びる。 こ の带状絶緣屨は、 こ れによ つ て被 5さ れた部分における集 ¾体の腐蝕を S止し、 集電 効果を雑持する こ と を可饈に する。 したがっ て 、 集電体の 腐蝕を原因 とするサイ クル特性の改善を ¾り得る。

この発 ¾のさ ら に他の実旌傍では、 電棰板およびセパ レ ータ を含む発電素体が港巻状に巻回さ れた円筒型の蓄電泡 の製造方法が提供される。 こ の製造方法において、 絶緣材 を介して積雇された平板状の 2 俚の集電体を含む集電体ァ センプ リ の一方面上に 、 セパ レータ を介してて積屬された ^ ¾活物賈シ一 卜 と 極活物質シー 卜 とを含む活 »買シー ト アセンブ リ を R鼷 した 、 発電素体が まず用熏される。 そ して、 集電侔アセンブリ を活物質シー 卜 アセンブリ よ り外 铠に して、 発電素体は旗巻状に巻回され、 それによ .つ て、 接極活物賈シ一 卜を一方の集髦体に、 かつ S S活物質シー 卜 を他方の集電体にそれぞれ 着させた状 JSの ¾巻扰の卷 回体が得ら れる。 こ の眷回工程に おいて 、 巻回治具が甩ぃ られ、 この巻回治具に よ っ て集電体アセンブ リ の巻き始め 锾が挟持され、 巻回治具を芯 と して巻回が行なわれる。 乙 の実 ]»伢に よれぱ、 集電体アセンブ リ は比較的機械的強度 の高い節分であるので、 眷回治具によ っ て 、 し っ かり と集 電体アセンブ リ を挟持するこ とができる。 ま た 、 巻き始め 時において は、 まず、 機械的強度の高い集電体アセンブ リ が巻回される こ と になるので、 た とえ大きな曲率でこ の SS 分が折 げら れた と しても、 この集電体ァセンプ リ ひいて はセパ レー タ ゃ活物質シー 卜 のよ う な機械的強度の低い S5 分を »損するおそれはない。 さ ら に、 発電素体を巻回 しな がら 、 この卷回状想にある発電索体に外箱か ら緊搏カ を与 える加圧ロ ー ラなどは、 常に摄械的強度の高い集電体ァ セ ンプ リ と接する よ う にするこ とができる。 そのた めに 、 特 別な S處をせずに、 強力な巻回ができ、 陰および S極活物 質シー 卜 のそれぞれ対応の集電休に対する密着度を高める こ と がでさる 。

それゆえ に 、 この発 ¾の主たる 目 的は、 鉛蓄電池におい て複接な加工を必要と し ない電極板構造を提供する こ とで ある。

この発明の他の目 的は従来の網状集電体よ り少ない量の 金属で、 同等の導電性を得る こ とができ、 したが っ て紛蓄 電池の 化および小型化が可鏟な集電体を提供する こ と である _β

こ の発明のさ ら に他の目 的は、 耐蝕性に優れた集電体を ちつ ft蓄電池を提供するこ とである。

-この発明のさ ら に他の目的は、 . S巻状に巻回された発電 素体を有する鉛蓄電池に おいて 、 発竃素体を構成する各要 素を被損する こ とな く 、 強力な巻取り ができる作業性の優 れた ^蓼電池の S造方法を提供するこ とである。

OMP1一 WIPO この発明のその他の目 的と特徴は以下に g面を参照 して 行なう詳 «な説 ¾から一層钥 らかとなろう 。

図面の簡単な锐明

第 1 図はこの発明の一実 3«例の紛蓄電池の e断面図であ る。

第 2 図は第 1 図の SS蓄電池における発電素体を構成する 各要素を分解 して示す舆視図である。

第 3 図は第 1 図および第 2 図に示す驕極活 ¾質 JBに埋設 される辋状体の斜視図である

第 4 図および第 5 図は、 この究明による »蓄電池 （ A 〉 と従来の ¾蓄電池 （ B ) との電池性能を比較する図であ り 第 4 図は ¾3期特性、 第 5 図 はサイ クル特性をそれぞれ示す

第 6 図は S極用集電体の変形例を示す 視図である。

第 7 図は第 6 図の 81極招集電体の帯状 IS瘃曆 に代えて

いられる絶緣シー 卜 の嵙視図である

第 8 図および第 9 図は、 第 6 図の S極用 体を用 いた 鉛蓄電池 （ A ) と、 第 7 図の筢緣シ一 卜を用いた鉛蓄電池

( B ) と 、 帯状艳緣層をちたない β蓄電池 ( C 》 との電池 性接を比較する図であ り 、 第 8 図は放電特性、 第 9 図サイ 、クル特性をそれぞれ示す。

第 1 0 図 はこの発明の泡の実庞 の鉛蓄電地の锒断面図 である。

第 1 1 図は第 1 0 図の鉛蓄電池の各要素を分解 して示す 視図である。

第 1 2 図 はこの発明のさ ら に他の実 の鉛蓄竃泡の

OM71 画一 断面図である 。

第 1 3 図は第 1 2 図の纷蓄電池の各要素を分解 して示す 斜視図である。

第 1 4 図ない し第 Ί 7 図は、 この袞明のさ ら に他の実旃 例と しての円筒型鉛蓄電池を製造するための各工程を示 し 第 1 4 図 は集鼋体アセ ンブ リ の稿雇状琮を分解 して示す斜 視図であ り 、 第 1 5 図は 素体の巻回前の状 ®を示す断 面図であ り 、 第 1 6 図 は発電素体の卷回途中の状態を示す 断面図であ り 、 第 1 7 図は得 られた円筒型纷蓄電池を示す 半断面図である。

発明を実旌するた めの最良の形琮

第 1 図および第 2 図を参照 し て、 この鉛蓄電泡の発電素 体と して は、 g極用集鼋体 1 、 極活 ¾質靨 2 、 セバ レー タ 3 、 陰 S活物質雇 4 お よび陰極用集電休 5 を含む。 ϋ極 用集電体 1 および陰極用集電体 5 は、 と もに 、 平板状であ り 、 た と えばカルシウム 0 , 0 7 96を含む »合金から構成 される。 g極活 »質屢 2 に は、 第 3 図に示すよ うな樹 ¾ ¾ 網状体 6 が埋設さ れている。 この輞状体 6 は、 た とえぱ、 ポ リ プロ ピ レン、 ポ リ エチ レン、 ポ リ エステルま た は ffi化 ビニルで構成されるこ とができ 、 第 3 図に示すよう な フ ィ ラメ ン ト を り込んで形成 した網であ っ ても 、 示 しない が、 網状に成型 した成型品であ っ てもよい。 セパ レー タ 3 は、 ガラス緩維製の多重セパ レー タ が用い られる。

上述 し た各要素は、 第 2 図 に示されるよ う な顬序で、 互 いに積み重ね られ、 第 1 図 に示すよう に 、 電槽 7 内 に摔入

O PI される。 鼋槽 7は、 た とえば A B S ¾脂に よ り構成される 上逑 した各要素 *！ 〜 6は、 電槽 7内に挿入された とき、 た とえば杓 2〜 4 kg ca² 程度に適度に加圧されている状想 と される。 その後、 定量の電解液が注入され、 セパ レー タ 3によ っ て こ の電解液が保持された状想とされ、 電槽藍

8に よ っ て電槽 7は閉 じ られる。 なお、 各集電体 1 , 5に は、 それぞれ外部端子 9 , 1 0が電気的に接较され、 これ ら外 δ端子 9 ， 1 0は電槽躉 8を介 して外郎に導出される 第 4 Sお よ t?^ 5"図を参照 して 、 この発明に よる紛蓄電 池 '（ A ) と、 従来の鉛蓄 ¾ ¾ ( B ) との電池性鹿を比較す る。 従来の se蓄電池 （ B ) は、 エキスパン ド ¾工法によ り 精状 と した ieま た は鉛合金の集電体を用いたものである。

第 4図は蓄電池の初期特性を比皎するちので、 放電率を 0 1 Cか ら 2 Cま で変化させた場合の容量 （ アンペ ア · 時 ） の劣化の程度を示すもので、 縦軸の容量比は、 0. 0 5 C 電 ¾で放電 した ときの容量を 1 00と して、 その比率を表 わ したものである 。 第 4図からわかる よ う に、 放霄率を离 めた と し てち、 この発明による IS蓄電池 （ A ) は、 住来の

電池 （ B ) と比べて 、 容鼉の劣化にほ とんど差がな く む しろこの劣化の程度が少ないとさえ言える。 第 5図は、 充放電を繰返 した栅合の容量の劣化を表わすサイ クル特性 を示 し、 充放電条件は、 定電圧充電を行ない、 0. 2 C電 ¾で放電 して放髦終止電圧を 1 . 7 Vと した 。 第 5図から 明 らかなよう に 、 両鉛蓄電池 （ A》 および （ B ) の圈に は 顯著な差が見い出され、 この発玥 による鉛香電池 （ A ) は

O PI ( ID

従来の鉛蓄電池 （ B 》 に比べて優れたサイ クル特性を示 し ている。

下の表は、 上述の各 ίδ蓄電池 （ Α 》 および （ Β ) に用い —られた集電体の比較を示 し、 各 はェ ク スパン ド如ェに よ り得ら れた集電体の場合を 1 0 0 と して示す。 材料厚み 重量 ©格

この発钥 （ 平板） 3 0 7 0 5 5 従来 （ エキスパン ド板） 1 0 0 1 Ό 0 1 0 0 上の表から ¾ らかなよ う に 、 こ の発闲に よる集電体は、 材料厚み、 重量 'お よび ©格において従来のもの よ り 低い ε 植とな っ てお り 、 鉛蓄電地の軽 S化および小型化また は薄 型化が可能 とな り 、 な らびに コ ス 卜 ダウンの点において も gれている。

第 6 gを参照 して、 S極用集 S体の好ま しい変形倒が示 される。 こ こ に示す躍極用集電体 1 は、 第 1 図および第 2 図に示した陽極用集電体 1 と同様の材料で構成さ れ、 た と えば厚さ 0 . 3 を有する平板状である。 この 用集電 体 1 の、 S極活物 (第 1 図および第 2 図 》 箱に向 く 面に は、 澱電解液性の帯状艳稳 S 1 1 が形成される。 帯状 艳耪雇 1 1 の形成は、 た とえばエポキシ をコ ー ティ ン グするこ と によ り行なわれる。

帯状艳琮雇 1 1 は、 陽推用集電体 1 が電解液に よ っ て腐 ftされる こ とをこの帯状 |g緣雇 1 1 で被覆された 分にお いて E止するた めのものである 。 こ のよ う な腐銭の防止に

Ο ?1 く o よ り 、 集電体の専竃性を確保 し 、 集電体の腐蝕を原因 と す るサイ クル特性の劣化を抑树するこ とが意図されている。

この観点から 、 帯状艳緣屬 1 1 は 、 集電体 1 の端子取出部

2 に向かっ て延びる形状とされる。 一方、 S極 集電体

1 と接する S極活 * 層 2 の活物 ϋのすベてを有効に利用 するため に は、 帯状 緣靨 1 Ί の幅はそれほ ど広く するわ けにはいかない。 なぜな ら 、 带状艳緣層 1 1 は、 文字どお り筢瘃性であるため、 用集電体 1 の、 帯状艳緣雇 1

で ¾ «されている節分において は、 集電効果を発揮できな いからである。 これについて、 実用上最大と考えられる 4 C ¾ ¾下での放電において 、 電極板内抵抗の E界值を検討 した桔果、 活 ¾質を効率よ く 作用させるには、 集電体の導 電 S分か ら 5 蘭纖までの範囲 にその活物寅が存在 していれば 充分である との桔靉に達 した。 すなわち、 4 0電 ¾での放 電においては、 活物質をすベて有効に利用するために は、

S極用集重体 1 の一方面において、 帯状筢糅羼 1 1 が幅 1 0 H JU下で形成されていれば、 この带状絶緣層 1 1 上に接 する活 »質もすベて S極用集爾体 1 によ っ て集電される こ とになる。

図示の実庞 ¾で は、 帯状絶緣層 1 1 は、 た とえば幅 8

をも っ て形成されている。

_第 6図に示す S極用集電体 1 を用いて H成された鉛蓄電 池を （ A ) と し、 第 7 図に示すような形状のポ リ エチ レン 觀艳緣シー 卜 1 3 を、 第 6 図のエポキシ コ ーテ ィ ング による帯状絶緣雇 1 1 の代わ り に用いて、 g極用集鼋俘 1

O PI と S¾活物質 S 2 との園 に介在されて完成さ れた ίδ蓄電池

を （ Β ) とする。 そ して 、 比較のために 、 これ ら带状始糅

層 1 1 ま た は艳緣シー ト 1 3が付与されていな-い鉛蓄電池

を （ C》 とす—る。 これら の鉛蓄電池 （ Α〉 ， （ Β ) および

( C》 の電池性姥を比較 したものが、 第 8図および第 9図

に示される。

第 8図 は、 4 C Ji¾で放電 した と きの放電特性を示し、

第 9図は前述の第 5図に相当のサイ クル特性を示す。 充放

電条件は、 第 5図の場合と周捸である 。.

第 8図および第 9図か ら 明らかなよ う に 、 带状筢緣層 1

1 ま た は «稼シー 卜 1 3を介在させた B極板を用 いた铂蓄

電池 （ A ) および （ B ) は、 このよ うな帯状絶緣層をもた

ない （ C》 と比較 して 、 周等の効率放鴛特性を有 し 、 かつ

サイ クル特性について は改蓍されているこ とがわかる。

第 1 0図お よび第 1 "1 図に は、 第 1 図 に示 した Ιδ蓄電池

と は外形状が異なる 電池の実廒傍が示されている。

全体的な形状は異なるが、 S極用集髦体 1 、 Β極活物質

S 2、 セパ レー タ 3、 陰極活 *質雇 4および接極用集 S休

5が、 この顺番で積み重ね られる点について は第 1 図 に示

すもの と周様である。 これ の要素に よ り構成される発電

素体は、 樹賡か ら なる枠体 1 4内に位置抉めされる _β こ の

粋一体 1 4の各端面に は、 た とえば よ りなる外装

扳 1 5および 1 6が せ られ、 各外装扳 "！ 5 , 1 6の周緣

Sは、 接着剤に よる接着ま た は高周波溶着に よ り枠体 1 4 に固看される。 なお、 枠体 " 1 4は、 外装扳 1 5および 1 6

ΟΜΡί

、 と別に用意されたが、 外装板 1 5ま た は "！ 6と一体的に形 成して よい，

各集電体 1 および 5は、 それぞれ平板状であ り 、 ftま た は鉛合金 -よ り構成される。 各外装板 "！ 5 , 1 6には、 透孔

1 7 , 1 8が設け られ、 それぞれの透孔 1 7 , 1 8に は、 各集電体 1 , 5に ^成された段状 S子 1 9 , 20が受入れ られる。 この段状 «子 1 9 , 20は、 この §8蓄電池の外部 端子と して用い られる 。

R極活％質層 2および陰極活 »質 S 4には、 それぞれ樹 蘑製網状体 6が埋め込ま れている。 ここで注目 すべきこ と は、 各活》質層 2 , 4内における網扰体 6の位置である。

すなわち 、 輞状体 6は、 それぞれ対応の集電体 1 または 5 に接 »しないよう に 、 各活％質 S 2ま た は 5の厚み方向の 一方锊に片奇せら れている。 このよ う に、 糟状体 6を一方 に片奇せるには、 活 »質雇を成形する とき、 綱状体 6の上 に活物質ペース 卜を載せ、 そのま ま加圧するよう にすれぱ よい。 - 上述のよ う に、 »状体 6が対応する集電体 1 または 5に 接 » しない位置に埋設されているならぱ、 硫 Sの電解液の 存在下における集電体表面の腐蝕生成 ft と活 *1質とが同一 粗成 ¾であるため、 集電体と活物質層 との桔合力が強固 と なる。 さ らに »えて 、 H極板において は、 輞状体 6の存在 によ り 、 S«§¾質層 2の膨張を S止する作用も期待でき る。

図示しないが、 各集電体 1 および 5とそれぞれ対応の外

OMPI ; 装板 1 5および 1 6と は、 た とえばエポキシ接著剤に よ り 固着されている。 これは、 各集電体 1 , 5と各外装扳 1 5

1 6との面を介 しての電解液の れを防止するためのもの であ り 、 これに よ つ て、 信頼性の Sぃケーシング構造が得 られる。

第 *! 0図および第 1 1 図に示す鉛蓼電池の粗立方法は、 次の とお り である。 まず、 予め »捶用集電体 1 および瞜極

用集電体 5を、 それぞれ、 外装板 1 5および 1 6に接着剤

で固着してお く 。 そ して、 これらを、 他の要素、 すなわち

S極および險極活 »質属 2および 4、 セパ レー タ 3な らび

に枠体 1 4 と ともに、 第 1 1 図に示す位 係で積み重ね

外装板 1 5お.よび 1 6の周椟茚を枠体 1 4に 固養する。 次

いで、 枠体 1 4を «方か ら貫通 して設け ら れた注液口 2 1 から所定量の電解液を注入し 、 その後、 注液口 2 1 を じ

る。 このよ う に して 、 2ポル 卜系の薄板状の ft蓄電池が得

られる。

第 1 2図および第 1 3図に示す »蓄電池は、 6ボル 卜系

のものである。 すなわち 、 こ こで示す枠体 1 4は、 2 fiの

壁 2 2 , 23を備え 、 それに よ つ て 3 Sの ffi室 24， 2

5 , 26を規定する。 各隔笙 24， 2 5 , 26に は、 それ

ぞれセパ レー タ 3を介 して対向する B極活物質雇 2および

接極活物質層 4と、 各活》質雇の背面に位霞する S極用集

電体 1 お よび陰極用集竜体 5とか らなる単位電 ¾が収枘さ

れている。 各集電体 1 および 5は、 それぞれ対応する外装

板 1 5ま た は 1 6と接着剤に よ り 固着さ れてお り 、 各集電

O PI

WIPO . * 体 1 および 5から一体に延びる段状端子 1 9お よび 20は 外装板 1 5 , 1 6に設け られた透孔 1 7 , 1 8を通っ て各 外装坂 1 5 , 1 6の表面に露出する。 3 fiの単位電池は、 た とえば銅箔等の導電 SJ材 《 図示せす ） によ り 直—列接練さ れるものであるが、 この直列接耪を容易にするために、 各 単位電池は、 その極性が交互になるよ に収納されるのが 好ま しい。 第 1 2図において、 畚 J¾番号 2 7は、 安全弁を 構成するゴム弁体を示す。

第 1 4-図ない し第 " 1 7図を参照して 、 円筒型の鉛蓄電 ¾ の構造および S造方法が锐明される。

' 第 1 4図を参照 して 、 溴定寸法に切断 した 2枚の帯状の 鉛ま た は鉛合金か らなる平板が用意され、 それぞれ、 S極 用集電体 1 および陰極用集電体 5とさ れる。 これら集電体 1 , 5は、 ポ リ エステルなどからなる薄いシー ト状の絶縁 材 28を介 して互いに接着される。 このよ う に して、 集電 体アセンブ リ 29が形成される。 この とき、 15緣材 28は その幅方向寸法において、 各集 S体 1 ,一 5よ り大き く して もよい。 このよう にすれば、 た とえ重ね合わ.された状想の 両集電体 1 , 5が相互に位 Sずれを生じてち、 両者の絶緣 が確保される。

第 1 5図を参照 して、 上述の集電体アセンブリ 29と は ¾に、 セパ レー タ 3を介して積雇された I»極活物質履 2と 陰極活 質層 4と を含む活物質シー 卜 アセンブ リ 30が用 意される。 集電体アセンブ リ 29の一方面、 た とえば、 陰 極用集電体 5が Sかれた測の面に 、 活 «} ¾シー ト ァセンプ リ 3 0が載 Sされる。 この とき 、 陰極用集電体 5 と 陰 S活 物質 S 4 とが接触する。

第 1 5 図に示すよ う に 、 集電体ァセ ンプリ 2 9 と活物質 シー 卜 ァセンプリ 3 0 とが載 Sされて構成された袞電素体 は、 次に 、 巻回される。 この と き、 第 1 5 図に示すよ う な 断面形状を有する巻回冶具 3 1 が用い られる。 巻回治具 3 1 によ っ て、 集電体アセ ンブリ 2 9 の一方端が挟持され、 加圧ロ ーラ （ 図示せず ） を用いて、 適当な圧力を加えなが ち、 巻 H治具 3 Ί を" Sと 'てかつ集^体アセンブリ 2 9 を 活 ¾質シー 卜 アセンブ リ 3 0 よ り 外 ϋに して、 発電素体が 密に巻回される。 こ の巻 Θ途中の状想が第 1 6 図に示され る。 なお、 第 1 6 図において 、 巻回治具 3 1 お よび活物質 屬 2 , 4 中に埋設さ れる網状体 6 の図示は省 ¾されている。

このよ う な巻回 において、 巻回冶具 3 1 で挟持するのは、 攝械的強度の比校的离ぃ集電体アセンブ リ 2 9 の部分であ るので、 巻回治具 3 "1 に よる挟持は し つ か り と したものに なる。 しかも 、 こ のよ う な集電体アセ ンブ リ 2 9 から ま ず 巻 ^！が始め ら れるので、 発電衆体の破損のおそれちな く精 度の高い巻回が可能 となる。 ま た 、 第 1 6 図の状 3iにおい て、 発電素体を巻回する場合に 、 緊搏カを与えるために互 いに反対方向 よ り巻回体に接する加圧ロ ーラ （ 図示せず 》 は、 いずれも集電体アセンブリ 2 9 と接するこ と になる。

したが っ て 、 セパ レー タ 3 あるいは活 ¾賈層 2 ま た は 4 と いう よ う な接械的強度の低いもの と加圧ロ ーラ とが接 )¾す る場合に比べて、 特别な を払う こ とな く 、 緊 gな巻取

OMPI

、 り を行なう こ とができる。

第 1 7図を参照 して 、 《巻状に巻回された ¾電素体を備

える円篱型の鉛 ¾ ¾ ¾が示される。 第 1 7図において、 3

2は電槽本体であ り 、 3 3は電構躉であ り 、 3 4および 3

5は外郎端子である。

この発明の ft蓄電池のさ ら に他の実旌例 と して 、 た とえ

ぱ第 1 図および第 2図に示すよう な対をなす SS板および

陰極扳を備える単位 素体を、 さ ら に多 IS積み重ねて構

成 したものも考えられる。

6MPI

WIPO V

Claims

祷正された請求の範囲 (国際事務局によ り 1982年 12月 10曰 （10. 12. 82) 受理）

1 . (補正後 ） S解液を保持するセパ レー タ を介 して 陰極板と 隔 «板とが対向する鉑蓄電池において 、

前記電 坂の少な く と も一方は、 製網状体が埋設さ れた活 «5質履 と この活物質層の一方面に 接された »ま た は鉛合金か らなる平板状集電体と を鏞え、 かつ «i S電極扳 の活物質雇が形成された倒が前 εセパ レー タ 対向する よ う に配 sさ れた こ と を特提する、 鉛蓄 ¾池。

2. S求の範囲第 1 項 載の鉛番電池であ っ て、 前 少な く と も一方の電極板は、 fii極板である。

3， （ 削除 ）

4 , ( 補正後 ） 諝求の箱囲第 1 項 S«の鉛蓄電地であ つ て、

前 S耩状体は、 钫記集電体に接蝕 しない位 g.に配置さ れ る。

5. 簷求の範囲第 2項記 の鉛 ¾池であ っ て、 前 E集電体は端子取出茚を備え、

前 S集電体と铂 活物質雇 との圜の一部に介在さ れかつ 前記铠子取出部に向かっ て延びる尉電解液性の帯状艳緣 S をさ ら に偉える。

-

6. 諺求の範囲第 1 項 Kの鉛蓄 S池であ っ て 、

鲂記セパ レー タ と铂 陰極板と前 S極板と は、 それぞ れ、 相互に密着 した状態で ¾卷状に巻回された形展を と る。 ( 20 )

(置換え )

7 . ¾求の範囲第 6項 载の鉛 « ¾ ¾であ っ て 、 前 ε瘙極板と前 s極板との面に介在される絶緣材をさ ら に備える _β

8 . 16緣材を挟んで Β 層された平 S状の 2 の集 S体 を含む集 体アセンブ リ の一方面上に 、 セパ レー タ を介し て積層された陰極活ぉ質シー 卜 と》極活 ¾ Rシ一 卜 とを含 む活物 Κシー 卜 アセンブ リ を載置した、 発電素体を用意し

¾記集電体アセンブ リ を鲂記活 *質シー 卜 ァセンプリ よ り外 Sに して、 前 S集電体ァセンブ リ の巻き始め繽を巻回 治具に よ っ て挟持 した状態と し 、 ¾ ε巻回治具を芯と して 前 ε発電素体を s巻状に卷回 し、 前記活 ¾ ¾シ一 卜 を前記 一方の集 s体に 、 かつ ¾ s s極活％質シー 卜 を前記 ¾方の 集電体にそれぞれ密着された状璩とする、 各ェ程を含む、 β蓄電池の製造方法。

9 . 講求の範囲第 8 項 の方法であ っ て 、

前 Ε活物質シー 卜 は、 活《5質層 と、 この活物質 B内に埋 設さ れた樹鹿製網状体とを含む

特許協力条約第 Ί 9 条 （ 1 〉 の規定

に基づ く 説頃霱 差换招铤に ε戟 した ¾求の範囲は最初に提出 した ¾求の 範囲 と以下の点で相違する。

蘆求の 囲第 1 項は本発明の要旨を一 明確にすべ く 褸 正 した 。

諸求の範囲第 3 項は削除 した 。

請求の钜囲第 4 項は S求の g西第 Ί 項を する-よう に 辅正 した 。

£Α υ