镍氢蓄电池及其负极的制造方法技术

本发明专利技术提供一种镍氢蓄电池及其负极的制造方法。镍氢蓄电池是通过将在芯材上设置有由储氢合金构成的合剂层的带状负极（４）和带状正极隔着隔膜卷曲成螺旋状而构成电极组，并在有底筒状容器内按照负极（４）形成最外周部的方式收容该电极组而构成的，与负极最外周部（５）对应的部位为薄壁部，该薄壁部预先沿电极组的卷曲方向弯曲成圆弧状，从而在构成螺旋状电极组时，能抑制负极最外周部从电极组上脱落，改善向有底筒状容器的插入性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及镍氢蓄电池，更详细地说，涉及通过改善负极结构而 改善电极组向有底筒状容器的插入性。
技术介绍
碱性蓄电池作为能反复充放电的电池而广泛用于可携式机器用电 源中。其中，使用储氢合金作为负极活性物质的镍氢蓄电池由于能量 密度高，在环境方面也比较清洁，因此正被推广用作各种携带机器的 主电源。镍氢蓄电池的集电方法是以收容由正负极构成的电极组的有底 筒状容器作为负极端子，以与其绝缘的封口板作为正极端子。正极通 过引线与封口板一体化，从而形成集电结构，相反，负极通过将其最 外周部与有底筒状容器的侧面内壁相连而形成集电结构。从使该镍氢蓄电池高容量化的观点出发，提出了下述方法使设 置在由正负极和隔膜构成的螺旋状电极组的最外周部上的负极的厚度比其它部分的厚度薄(例如特许第3056521号公报)。参照图11、12对上述特许第3056521号公报中记载的现有例进行 具体说明。在镍氢蓄电池中也适用的碱蓄电池具有如下结构将带状 的负极101和带状的正极102隔着隔膜103巻曲成螺旋状而构成电极 组，在有底筒状的容器104内收容该电极组。在上述电极组的最外周 部上设置有上述负极101，该负极101的最外周部105形成如下结构 与上述容器104接触，同时负极101的最外周部105的厚度比其它部 分106的厚度小(具体地说为50% 90%)。上述负极101的最外周 部105的长度L与上述容器104的内圆周长基本相同，在该最外周部105与其它部分106之间形成了边界部107。上述公报中记载的负极的最外周部通常可以通过减小在集电体上 涂布负极合剂时的厚度、或削去以与其它部分相同的厚度形成的负极 合剂层、或提高填充密度来形成。然而，在所有的情况下都存在下述课题由于负极的最外周部与其它部分的厚度差的影响，在隔着隔膜 将正极巻曲成螺旋状而构成电极组时，只有最外周部不能弯曲成螺旋 状而从电极组脱落，在将该电极组插入到有底筒状容器中时会被挂住， 因而产生插入不良。该课题在负极最外周部的外侧(有底筒状容器的内壁侧)的合剂 层比内侧(电极组的中心侧)更薄，在构成电极组时将其设置在外侧 的情况下尤其显著。即，这是由于在芯材的正面和背面具有不同厚度 的涂布物具有因压延而产生应力变形、并按照厚度薄的一侧成为内侧 的方式产生巻曲的性质，负极在电极组的最外周部上与巻曲方向反向 地巻曲。本专利技术解决了上述课题，其目的是在构成螺旋状电极组时，能抑 制负极最外周部从该电极组脱落，改善向有底筒状容器的插入性。
技术实现思路
为了解决上述课题，本专利技术的第1专利技术所述的镍氢蓄电池是通过 将在芯材上设置有由储氢合金构成的合剂层的带状负极和带状正极隔 着隔膜巻曲成螺旋状而构成电极组，并在有底筒状容器内收容该电极 组而构成的，其中，在上述电极组的最外周部上设置有上述负极，上 述负极在与上述电极组的最外周部对应的部位具有上述合剂层的厚度 比其它部位小的薄壁部，上述薄壁部预先沿螺旋状电极组的巻曲方向 弯曲成圆弧状。在上述专利技术中，如第2专利技术所述，薄壁部优选为如下构成在芯 材的正面和背面具有不同厚度，上述薄壁部中合剂层厚度小的面与有 底筒状容器的内壁接触。为了实现第1专利技术或第2专利技术所述的负极结构，本专利技术的第3发 明所述的镍氢蓄电池用负极的制造方法是用于下述镍氢蓄电池的镍氢 蓄电池的制造方法，上述镍氢蓄电池是通过将在芯材上设置有由储氢 合金构成的合剂层的带状负极和带状正极隔着隔膜巻曲成螺旋状而构 成电极组，并在有底筒状容器内收容该电极组而构成的，上述制造方 法包括如下工序在芯材上涂布和干燥含有储氢合金的合剂糊，从而 制备在两面具有合剂层的负极带(hoop)的第1工序；加压和切断上 述负极带，获得带状负极的第2工序；在上述带状负极的纵长侧的一 端，仅从其一面剥离合剂层的一部分以形成薄壁部的第3工序；以及 使上述薄壁部在硬辊和软辊的间隙中通过，从而使其按照合剂层厚度 小的面成为外侧的方式弯曲成圆弧状的第4工序。此外，为了实现第1专利技术或第2专利技术所述的负极结构，本专利技术的第6专利技术所述的镍氢蓄电池用负极的制造方法是用于下述镍氢蓄电池的镍氢蓄电池的制造方法，上述镍氢蓄电池是通过将在芯材上设置有 由储氢合金构成的合剂层的带状负极和带状正极隔着隔膜巻曲成螺旋 状而构成电极组，并在有底筒状容器内收容该电极组而构成的，上述制造方法包括如下工序在芯材上涂布和干燥含有储氢合金的合剂糊， 从而制备在两面具有合剂层、且在其一部分形成合剂层厚度小的薄壁部的负极带的第1工序；加压和切断上述负极带，获得带状负极的第2工序；以及使上述薄壁部在硬辊和软辊的间隙中通过，从而使其按照合剂层厚度小的面成为外侧的方式弯曲成圆弧状的第3工序。为了实现第3、 6专利技术的制造方法，优选如下构成使用金属辊作为硬辊，使用在金属轴芯上覆盖有橡胶的橡胶辊作为软辊，并具有能 双向旋转橡胶辊的驱动部。根据上述专利技术，通过使负极最外周部预先沿螺旋状电极组的巻曲 方向弯曲成圆弧状，可实现电极组向有底筒状容器的顺利插入，减少插入不良。该效果在如第2专利技术的负极那样本来的弯曲与巻曲方向相反的情况下，能获得特别显著的效果。为了解决上述课题，本专利技术的第10专利技术所述的镍氢蓄电池是通过 将在芯材上设置有由储氢合金构成的合剂层的带状负极和带状正极隔 着隔膜巻曲成螺旋状而构成电极组，并在有底筒状容器内收容该电极组而构成的，其中，在上述电极组的最外周部上设置有上述负极；上述负极在与上述电极组的最外周部对应的部位具有上述合剂层的厚度比通常部小且上述合剂层的填充密度比通常部高的薄壁部；在将上述 薄壁部的厚度设定为A，将上述薄壁部与通常部在长度方向截面中的 厚度方向的各自中心线的偏离间隔设定为B的情况下，B/A为0.15以在上述专利技术中，如第ll专利技术所述，优选如下构成薄壁部的中心 线相对于通常部的中心线，偏向于巻曲成螺旋状的电极组的中心侧。 上述B/A必须为0.15以下，优选为0.10以下。在上述专利技术中，如第12专利技术所述，优选如下构成在将上述薄壁部的合剂层中的储氢合金的填充密度设定为X，将通常部的合剂层中 的储氢合金的填充密度设定为Y的情况下，X/Y在1.03 1.15的范围。 另外，上述X/Y更优选为1.07 1.11。此外，作为制造该镍氢蓄电池用负极的方法，本专利技术的第13专利技术 所述的镍氢蓄电池的负极的制造方法是具有由储氢合金构成的合剂层 的镍氢蓄电池用负极的制造方法，其具有以下工序在由二维多孔体 构成的芯材的两面涂布负极合剂层以制备负极带的第1工序；均匀压 延上述负极带的第2工序；以及在上述负极带中，仅对与电极组的最 外周部对应的部位再次压延以形成合剂层的厚度比通常部小的薄壁部 的第3工序，并且在将薄壁部的厚度设定为A，将上述薄壁部与通常 部在长度方向截面中的厚度方向的各自中心线的偏离间隔设定为B的 情况下，形成B/A为0.15以下的薄壁部。根据上述专利技术，在负极的薄壁部和通常部中，通过使长度方向截 面中的厚度方向的各自中心线接近，并设置成基本对称，可降低巻曲 程度，大幅度降低向有底筒状容器的插入不良。更具体地说明上述第13专利技术所述的镍氢蓄电池用负极的制造方 法中的第1工序的是本专利技术的第15专利技术所述的专利技术。该专利技术是在第1 工序中，在由二维多孔体构成的芯材的两面涂布糊状的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍氢蓄电池，其是通过将在芯材上设置有由储氢合金构成的合剂层的带状负极和带状正极（１３）隔着隔膜（１４）卷曲成螺旋状而构成电极组，并在有底筒状容器内收容该电极组而构成的，其中，在所述电极组的最外周部上设置有所述负极；所述负极在与所述电极组的最外周部对应的部位具有所述合剂层的厚度比通常部（１２）小且填充密度比通常部（１２）高的薄壁部（１１）；在将所述薄壁部（１１）的厚度设定为Ａ，将所述薄壁部（１１）与通常部（１２）在与长度方向垂直的截面中的厚度方向的各自中心线的偏离间隔设定为Ｂ的情况下，Ｂ／Ａ为０．１５以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大川和史，村上恒义，青木健一，臼井广幸，今村公洋，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]