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公开专利公报

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[发明的名称] 用褶状隔板电池和电池用褶状隔板及它的制作方法[概要]

[课题]

活物质充填容易,可量产化,低价格化。

[解决手段]

相对于设计为正极集电体18和负极集电体20之间,装填交互接近的两极集电体的褶状隔板从16一面起填充正极活性物质10,从另一面填充负极活性物质12,构成电池。

[专利请求的范围]

[请求项1]针对电池设计的正极集电体和负极集电体之间,交互地从褶状的两集电体褶状隔板一端填充正极活物质,从另一面填充负极活物质,隔板褶形成空间内交互配置正极活物质和负极活物质,在正极集电体一侧正极活物质填充面,负极集电体一侧负极活物质填充面同时装填电解液为特征的褶状隔板电池。

[请求项2]褶状隔板是至少一层的导电性离子通过集电体和至少一层的离子透过·非导电体隔板层叠打褶加工而成,另外至少一层的导电性离子通过型集电体和至少一层的离子透过·非导电性隔板层叠,并且在离子透过,非导电性隔板与至少一层的导电性离子通过型集电体层叠打褶加工的如请求项1所述的褶状隔板电池。[请求项3]

离子通过型集电体是Ti,Ni代表由耐碱性金属构成的金属丝网,展开金属,多孔质金属薄板或聚束薄板,另外表面涂Ti及Ni至少一种的金属丝网,展开金属,多孔质金属薄板,聚束金属,有机织布,无纺布或聚束薄板的如请求项2所述的褶状隔板电池。

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[请求项4]

褶状隔板从一侧填充正极活物质,从另一侧填充负极活物质构成的基本单元,并排排列在正极集电体和负极集电体之间形成槽中,如请求项1,2,3所述的褶状隔板电池。

[请求项5]

通过间隔板对请求项1~4中任意其一记载的电池串联层叠为特征的褶状隔板电池。

[请求项6]

形状,褶的幅度,长度及厚度至少一项不同,填充活物质到褶状隔板所构成的充放电特性不同,对这些基本单元进行相同的装填,如请求项1~5中所述的褶状隔板电池。

[请求项7]

对褶状隔板填充充放电特性不同的活物质,构成基本单元如请求项1~6中所述的褶状隔板电池。

[请求项8]

褶状隔板从一端填充正极活物质从另一端填充负极活物质构成的基本单元,作为压缩压密状态排入电池槽,如请求项1~7中所述的褶状隔板电池。

[请求项9]

基本单元有多孔性或无孔性绝缘体组成,通过带状体或纽状体捆绑的压密状态,如请求项8的所述的褶状隔板电池。

[请求项10]

基本单元有融解性或非融解性的绝缘体组成,通过带状体或纽状体捆绑的压密状态,如请求项8的所述的褶状隔板电池。

[请求项11]

正极活物质及负极活物质的形态,粉末状,粒状,板状,块状,棒状或者把糊,粒子二次成型为块状,棒状,粒状或者褶状,如请求项1~10中其一所述的褶状隔板电池。

[请求项12]

在正极活物质及负极活物质的表面涂上金属粉末,涂上镀金属粉末,薄片或线,或实施镀金属,如请求项11所述的褶状隔板电池。

[请求项13]

在正极活物质及负极活物质的表面的任意面,覆盖离子通过型集电体,如请求项1~12任意所述的褶状隔板电池。

[请求项14]

覆盖活物质的的离子通过型集电体,对发泡镍金属,镍金属网,镀镍聚束金属,展开金属等,镀镍尿烷等的发泡树脂,镀镍聚乙烯,聚丙烯,尼龙,棉,碳纤维等的多孔质材料,二氧化硅,矾土等的无机纤维的进行镀镍,对有机纤维镀镍,对毡垫进行镀镍,及云母等无机物的箔进行镀镍至少其一的请求项13所述的褶状隔板电池。

[请求项15]

电池用隔板,交互地接近正极集电体和负极集电体之间褶状,在隔板褶形成的空间一侧填充正极活物质,从另一面填充负极活物质的构成为特征的电池用褶状隔板。

[请求项16]

至少一层的导电性离子通过型集电体和至少一层的离子透过·非导电性隔板层叠,经过打折加工成如请求项15所述的电池用褶状隔板。

[请求项17]

至少一层的导电性离子通过型集电体和至少一层的离子透过·非导电性隔板层叠,再在离子透过·非导电性隔板侧层叠至少一层的导电性离子通过型集电体,打折加工成如请求项15所述的电池用褶状隔板。

[请求项18]

离子透过·非导电性隔板,注册商标,聚乙烯,聚丙烯及尼龙至少其一组成的纺织品,无纺布或隔膜过滤网如请求项16或17所述的电池用褶状隔板。[请求项19]

褶状三角形相对型,梯形相对型,正方形相对型或长方形相对型或三角形相对型,梯形相对型,正方形相对型或长方形相对型的各角保持圆滑,另外半圆相对型,椭圆状半圆相对型,SIN曲线型波状或不定形波状如15~18所述的电池用褶状隔板。

[请求项20]

把至少一层导电性离子通过型集电体和至少一层的离子透过·非导电性隔板层叠成平面状的薄板从一侧用垫板押折弯,接着,打开所定的间隙从另一侧用垫板押折弯,重复这些进行打褶加工制造隔板的电池用褶状隔板的制造方法。

[请求项21]

把至少一层导电性离子通过型集电体和至少一层的离子透过·非导电性隔板层叠成平面状的薄板从一侧用褶状模框按压,或对应褶状的凸起部分用齿轮体一边按压,一边依次打褶,打褶加工制造隔板的电池用褶状隔板的制造方法。

[请求项22]

至少一层的导电性离子通过型集电

体和至少一层的离子透过·非导电性隔板层叠,再在离子透过·非导电性隔板侧层叠至少一层的导电性离子通过型集电体,打折加工成如请求项20或21所述的电池用褶状隔板的制造方法。

[请求项23]

褶状隔板进行同样大小褶的加工,如请求项20,21或22所述的电池用褶状隔板的制造方法。

[请求项24]

一个褶状隔板加工打褶成复数种类的褶幅,如请求项20,21或22所述的电池用褶状隔板的制造方法。

[发明的详细说明]

[0001]

[发明所属技术领域]

本发明是关于从褶状隔板的一侧填充正极活物质,从另一侧填充负极活物质,装填在电池槽中,提高电池制作的作业性,使其量产化,低价格化的褶状隔板电池。

[0002]

[以前的技术]

在专利第3051401号公报中,展示由活物质粉体或粒子构成,所谓的三次元电池。另外,被层叠化的三次元电池已经提出专利申请(特申平11-309627)。另外,关于填充粒子状活物质为固定层的三次元电池,本申请人正在提出专利申请(特申2000-332281,特申2000-332503)。[0003]

另一方面,在原来构造的电池中,由于镍氢二次电池的正极的氢氧化镍没有电传导性,用电传导性的钴化合物涂层氢氧化镍的表面后,涂这个在以形状支持和电传导为目的的发泡镍薄板上,由于在碱电解液中发泡镍薄板和氢氧化镍的不能粘接,通过从外部的物理压力防止剥离。另外,为了降低发泡镍薄板和氢氧化镍之间的电阻,变薄发泡镍薄板是必要的,所以涂上氢氧化镍的糊状物品,压缩1.1mm左右的发泡镍薄板到0.6mm左右。另外,由于离子自然扩散,尽可能地使正极和负极在短距离,正极+隔板+负极的电池构造在2mm以下。[0004]

[发明解决的课题]

在原来构造的镍氢二次电池中,为了在满足上述必要条件状态下大型化,和发泡镍薄板的厚度相同,只扩大正负极的面积,,由于每一张隔板增大的面积也有限度,所以采取增加发泡镍薄板张数的接续方法。这时,作为接续方法,进行导线(镍板等)的焊接连接,因为电阻增大,大型化电池的性能低下。

[0005]

另外,原来的干电池构造中,装填夹杂薄压缩平面状活物质薄板和隔板的卷物状电池槽。例如,镍氢二次电池中,直接接触电池槽的最外面的平面状活物质(镍氢电池负极涂氢吸储合金的薄板)和集电体(电池槽和集电体共用)的接触面积大,涂正极活物质(氢氧化镍)薄板和微小导线(镍板等)焊接,再焊接到外部端子。在此,问题是,如果焊接部分有2处,连接活物质和外部端子的导线(镍板等)的截面积变小。也就是说,由于有焊接部分,发生电阻增大和制造成本和制造时间的增大。另外,为了使连接活物质和外部端子的导线(镍板等)的截面积变小,大电流通过时电阻和发热量的增大是不可避免的。[0006]

另外,原来产业用电池的构造,例如,镍镉二次电池,把薄压缩平面状活物质薄板层叠正极+隔板+负极+隔板,焊接微小导线(镍板等)到各各平面状活物质薄板,正极同正极,负极同负极一一归结,焊接到外部端子,这的问题是,由于焊接连接复数的平面状活物质薄板,发生电阻增大和制造成本,制造时间的增大。

[0007]

单一型电池拥有良好的性能,大容量电池作为必要时,如果并联/串联复数个单一型电池,由于外部端子的接触阻抗,只能电压下降,性能低下。另外,像产业用电池从最初作大型电池时,如上述一样,因为焊接连接地方很多是基本构造上的问题,不能得到高性能电池。

[0008]

另外,本申请人对把隔板变成蛇腹状,在折缝处正极活物质及负极活物质相互重合的电池提出专利申请(特申2001-284491)单独地使用长隔板配置到蛇腹状后的组装工作很麻烦,所以不能连续的低成本的制造电池。另外,解体使用蛇腹状隔板的电池时,由于正极活物质和负极活物质分离困难,再利用很麻烦。

[0009]

本发明借鉴上述诸点,目的是,从褶状隔板一侧填充正极活物质,另一侧填充负极活物质,装填在电池槽中,使电池制造的作业性飞跃提升,量产化,低价格化成为可能。而且,提供再利用容易的褶状隔板电池。[0010]

[解决课题的手段]

为达成上述目的,本发明的褶状隔板电池,在相对于电池槽设计的正极集电体和负极集电体间,从相互地接近两集电体的褶状隔板的一侧填充正极活物质,另一侧填充负极活物质,通过隔板的褶形成的空间,正、负极活物质相互配置,位于正极集电体侧填充正极活物质面,负极集电体填充负极活物质面同电解液共同装填构成。

[0011]

作为褶状隔板,例如,可把至少一层导电性离子通过型集电体和至少一层的离子透过·非导电性隔板层叠,对其打褶加工使用,从褶状隔板的一侧填充正极活物质,另一侧填充负极活物质,装填电池槽。另外,作为褶状隔板,例如,至少一层导电性离子通过型集电体和至少一层的离子透过·非导电性隔板层叠,再在离子透过·非导电性隔板侧层叠至少一层的导电性离子通过型集电体,打折加工使用,在褶状隔板的一侧填充正极活物质,另一侧填充负极活物质,装填电池槽。作为这时的离子通过型集电体,由Ti。Ni等的耐碱性金属组成的金属网,展开金属,多孔质金属薄板,聚束薄板,另外涂层Ti、Ni等的金属网,展开金属,多孔质金属薄板,聚束金属,有机织布,无纺布,聚束薄板等也有使用可能。

[0012]

另外,褶状三角形相对型,梯形相对型,正方形相对型或长方形相对型或三角形相对型,梯形相对型,正方形相对型或长方形相对型的各角保持圆滑,另外半圆相对型,椭圆状半圆相对型,SIN曲线型波状或不定形波等也有采用可能。另外,能对褶状隔板进行同样大小褶的加工,使用这种褶状隔板的电池。并且,对一个褶状隔板加工打褶成复数种类的褶幅,使用这种褶状隔板的电池。

[0013]

另外,在上述构成中,从褶状隔板的一侧填充正极活物质,另一侧填充负极活物质构成的基本单元,在正极集电体和负极集电体间形成的槽并联排入复数个,能提高能源容量。还有,从褶状隔板的一侧填充正极活物质,另一侧填充负极活物质构成的上述电池,通过间壁墙串联层叠,可得到高电压。并且,并联上述基本单元电池,通过间壁墙串联层叠,可得到高电压。另外,作为在形状,褶幅,长度,厚度等不同褶状隔板充填活物质构成的充放电特性不同的基本单元,装填同一个槽的电池。可填充充放电特性不同的活物质到褶状隔板,构成基本单元。

[0014]

另外,在上述构成中,能褶状隔板从一端填充正极活物质从另一端填充负极活物质构成的基本单元,作为压缩压密状态排入电池槽。这时,能使用基本单元有多孔性或无孔性绝缘体组成,通过带状体或纽状体等捆绑的压密状态。还有,能使用基本单元有融解性或非融解性的绝缘体组成,通过带状体或纽状体等捆绑的压密状态。

[0015]

另外,在上述构成中,正极活物质及负极活物质的形态,把粉末状,粒状,板状,块状,棒状或者粒子弄成糊状等被使用。而且,做成糊状时,作为溶解粉末等的溶媒,可使用聚乙烯醇(PV A)等。另外,把一次粒子二次成型为板状,块状,棒状,粒状,褶状等。能在这些活物质的表面涂上金属粉末,涂上镀金属粉末,薄片或线,或实施镀金属。

[0016]

另外,在上述构成中,在正极活物质及负极活物质的表面的任意面,覆盖离子通过型集电体是令人满意的。这时,能使用活物质的表面用通过型集电体覆盖的一体成型物体。而且,褶状隔板被离子通过型集电体层叠时,与离子通过型集电体相连一侧的活物质表面没有必要被覆盖。覆盖活物质的离子通过型集电体,例如,可使用对发泡镍金属,镍金属网,镀镍聚束金属,展开金属等,镀镍尿烷等的发泡树脂,镀镍聚乙烯,聚丙烯,尼龙,棉,碳纤维等的多孔质材料,二氧化硅,矾土等的无机纤维的进行镀镍,对有机纤维镀镍,对毡垫进行镀镍,及云母等无机物的箔进行镀镍等[0017]

本发明的电池用褶状隔板,交互地接近正极集电体和负极集电体之间褶状,由在隔板褶形成的空间一侧填充正极活物质,从另一面填充负极活物质构成。作为离子透过·非导电性隔板,例如,可使用注册商标,聚乙烯,聚丙烯及尼龙等织布,无纺布或隔膜过滤网等。

[0018]

本发明的电池用褶状隔板的制造方法,例如,把至少一层导电性离子通过型集电体和至少一层的离子透过·非导电性隔板层叠成平面状的薄板从一侧用垫板押折弯,接着,打开所定的间隙从另一侧用垫板押折弯,重复这些进行打褶加工制造隔板。另外,本发明的电池用褶状隔板的制造方法,例如,把至少一层导电性离子通过型集电体和至少一层的离子透过·非导电性隔板层叠成平面状的薄板从一侧用褶状模框按压,或对应褶状的凸起部分用齿轮体一边按压,一边依次打褶,打褶加工制造隔板。这些场合,至少一层的导电性离子通过型集电体和至少一层的离子透过·非导电性隔板层叠,再在离子透过·非导电性隔板侧层叠至少一层的导电性离子通过型集电体,打折加工也可以。而且,打褶加工的方法不只限于以上方法,方法不限。

[0019]

[发明的实施形态]

以下,对本发明的实施形态进行说明,本发明在下述的实施形态没有任何限定,实施适当变更的可能。图1为表示为本发明实施的第1形态褶状隔板电池的一例。此实施形态,只通过基本单元构成电池的场合。作为活物质,例如,可使用对引起电池反应的活物质材料添加导电性填料和树脂。引起电池反应的活物质材料,不问电池的种类,正极,负极,可采用一切活物质材料。镍氢二次电池作为一例,氢氧化镍粉末2000g和EV A树脂200g和导电性填料(碳黑和碳纤维)300g混合能做成正极活物质10。同样,镍氢二次电池作为一例,氢吸储合金粉末6000g和EV A树脂200g和导电

性填料(碳黑和碳纤维)300g混合能做成负极活物质12。

[0020]

接下来,作为一例,离子通过型集电体,隔板,离子通过型集电体的顺序反复层叠制作薄板用1mm厚的垫板从直角方向把这个薄板押折弯。再从反对侧打开5mm空隙,用1mm厚的垫板折弯。反复依次折弯这些,做成褶状隔板16。而且打褶加工方法不限。另外,褶的幅度,长度,厚度等能任意选择。从褶状隔板16一侧填充正极活物质10,充当没有毁坏的镍板等有导电性,不受碱腐蚀的材料。继续从褶状隔板16的另一侧填充负极活物质12,充当没有毁坏的镍板等有导电性,不受碱腐蚀的材料。这样,即使活物质没成型等,通过注入也可给隔板充填活物质。

[0021]

对褶状隔板16填充正极活物质10及负极活物质12,上下左右适度压密,形成基本单元。而且,填充正极活物质10、负极活物质12时,为了没有毁坏,充当材料是原封不动地利用

正极集电体18、负极集电体20。向电池槽填充上述基本单元,再填充电解质(KOH、NaOH、LiOH等)溶液,组成电池。并且,作为正极集电体18、负极集电体20,在镍板以外,可对镍金属箔,碳,铁,不锈钢等镀镍,对碳镀镍等。本实施的形态,装填只有基本单元时,基本单元包含的活物质数,如图1所示不仅限于正极、负极活物质有4组构成,从正极、负极活物质1组的最小单位到任意组数选定适宜的制作。

[0022]

而且,上述导电性填料,碳纤维,碳纤维镀镍,碳粒子,碳粒子镀镍,有机纤维镀镍,二氧化硅,矾土等的无机纤维镀镍,云母等无机物的箔镀镍,纤维状镍,镍粒子,镍箔单独或组合使用。另外,添加活物质树脂,例如,聚乙烯,聚丙烯,乙烯醋酸(EV A)、反应硬化型树脂(环氧树脂、尿烷树脂,不饱和聚脂树脂等),热硬化型树脂(酚醛树脂等),溶解可溶于水中抽出溶剂的树脂(聚醚砜(PES)树脂,聚苯乙烯,聚丙烯腈,聚酰胺聚酰亚胺等)溶解可溶于酒精的可抽出的溶剂的树脂(醋酸纤维素,氧化物(PPO)等使用可能。

[0023]

接着,对本实施形态电池的充放电进行详细说明。

(充电)给电池加电压,通过发电手段给负极集电体20电子。电子从负极集电体20向负极活物质12移动反应。反应生成离子通过隔板16,同正极活物质10反应放出电子。这个电子移动到正极集电体18。

(放电)从负荷到正极集电体18供给电子。电子从正极集电体18向正极活物质10移动反应。反应生成离子通过隔板16,同负极活物质12反应放出电子。这个电子移动到负极集电体20运送负荷。

[0024]

此实施形态,导电性离子通过型集电体和离子透过·非导电性隔板,同离子通过型集电体3层层叠,使用褶状隔板16对其打褶加工,活物质填充操作容易,电池组成的作业性提高。另外,任意变更隔板16的幅度,长度,厚度,形状等,把复数种类的隔板16排入同一的电池成为可能,电池设计灵活。另外,解体电池时,由于集电体18、20和正极活物质10、负极活物质12马上分离,容易再利用。另外,由于正极活物质10和负极活物质12的距离近,电子移动距离变短,得到高输出,,并且,离子的扩散距离变短,能得到良好的离子扩散。同时,由于过充电等由活物质发生气体时,气体向那个反对极移动易消耗,容易密闭化。另外,在使用通过多孔性镍等离子通过型集电体覆盖,正极活物质10、

负极活物质12各个时,活物质和集电体的距离变近,电子的距离缩短的同时,成为集电面积增大,电阻小的高性能电池。还有,因为,电池槽内隔板和离子通过型集电体比较多的存在,平均单位面积的正极活物质10、负极活物质12的填充量少,确保槽内较多的带凝结业电解液很难发生电解液枯竭,不会引起固液反应的干涸现象。

[0025]

图2,图3显示本发明实施的第2形态褶状电池的一例。此实施形态,如果是以只基本单

元构成了电池,压密基本单元编入电池槽。譬如,镍氢二次电池,作为一个例子,氢氧化镍粉末2000g和EV A 树脂200g和导电性填料(碳黑和碳纤维)300混合做成正极活物质10。同样,作为一例,氢吸储合金粉末6000g和EV A树脂200g同导电性填料(碳黑和碳纤维)300g混合做成负极活物质12。

[0026]

和实施的第1形态一样,离子通过型集电体、隔板、离子通过型集电体的顺序反复层叠制作薄板用1mm厚的垫板从直角方向把这个薄板押折弯。再从反对侧打开5mm空隙,用1mm 厚的垫板折弯。反复依次折弯这些,做成褶状隔板16。从褶状隔板16一侧填充正极活物质10,充当没有毁坏的板子等。继续从褶状隔板16的另一侧填充负极活物质12,充当没有毁坏的板子等。这样,即使活物质没成型等,通过注入也可给隔板充填活物质。[0027]

对褶状隔板16填充正极活物质10及负极活物质12,图2所示,通过聚丙烯带21束缚从上下左右紧紧压密,形成基本单元22。基本单元是能通过多孔性或无孔性绝缘体,还有融解性或非融解性的绝缘体捆绑成压密状态。例如,可使用作为多孔性绝缘体的无纺布,作为性非融解性的绝缘体上述的聚丙烯,聚乙烯,作为融解性绝缘体的聚乙烯醇等。装填上述强压密的基本单元22到电池槽,组成电池。而且,在图3中,省略聚丙烯带的图示。本实施的形态,压缩基本单元,如果使用多孔性或无孔性绝缘体,还有融解性或非融解性的绝缘体捆绑成压密状态,能更加提高作业性。其他的构成及作用等,同实施的第1形态的场合一样。

[0028]

图4,表示本发明实施的第3形态褶状隔板电池的一例。本形态为构成复数个(图4中,例如3个)基本单元并联电池。例如,镍氢二次电池作为一例,氢氧化镍粉末2000g和EV A树脂200g和导电性填料(碳黑和碳纤维)300混合做成正极活物质10。同样,作为一例,氢吸储合金粉末6000g 和EV A树脂200g同导电性填料(碳黑和碳纤维)300g混合做成负极活物质12。

[0029]

接下来,作为一例,离子通过型集电体、隔板、离子通过型集电体的顺序反复层叠制作薄板用1mm厚的垫板从直角方向把这个薄板押折弯。再从反对侧打开5mm空隙,用1mm厚的垫板折弯。反复依次折弯这些,做成褶状隔板16。从褶状隔板16一侧填充正极活物质10,充当没有毁坏的板子等。继续从褶状隔板16的另一侧填充负极活物质12,充当没有毁坏的板子等。对褶状隔板16填充正极活物质10及负极活物质12,上下左右适度压密,形成基本单元22。做这样基本单元22三个,在电池槽中,并列装填正极集电体18和负极集电体20之间,组成电池。当然象第2状态说明的那样,装填紧紧压密的基本单元也可。其他的构成及作用等,同实施的第1、2形态的场合一样。

[0030]

图5,表示本发明实施的第4形态褶状隔板电池的一例。此实施形态,把复数个(图5中,例如3个)基本单元并联电池,构成复数层层叠(图5中,例如3个)电池。例如,镍氢二次电池作为一例,氢氧化镍粉末2000g和EV A树脂200g和导电性填料(碳黑和碳纤维)300混合做成正极活物质10。同样,作为一例,氢吸储合金粉末6000g和EV A树脂200g 同导电性填料(碳黑和碳纤维)300g 混合做成负极活物质12。

[0031]

接下来,作为一例,离子通过型集电体、隔板、离子通过型集电体的顺序反复层叠制作薄板用1mm厚的垫板从直角方向把这个薄板押折弯。再从反对侧打开5mm空隙,用1mm厚的垫板折弯。反复依次折弯这些,做成褶状隔板16。从褶状隔板16一侧填充正极活物质10,充当没有毁坏的板子等。继续从褶状隔板16的另一侧填充负极活物质12,充当没有毁坏的板子等。对褶状隔板16填充正极活物质10及负极活物质12,上下左右适度压密,形成基本单元22。做这样基本单元22九个。同一电池槽并列装填3个基本单元22,通过间壁墙24把3个串联连接,组成电池。当然象第2状态说明的那样,装填紧紧压密的基本单元也可。作为间壁墙24,可使用镀镍的镍金属板、镍金属箔、碳、铁、不锈钢等,镀镍碳等。其他的构成及作用等,同实施的第1、2形态的场合一样。[0032]

上面实施的第3,第4形态,从褶状隔板一侧填充正极活物质,从另一侧填充负极活物质的基本单元,装填复数个,易大型化,且由于没有使电阻增大的焊接点,大型化不会引起性能低下。另外,能减少易作业性的制造成本和时间。把充放电特性不同的基本单元填充到同一槽中,易实现电池的混合物化。

[0033]

图6,表示本发明实施的第5形态褶状隔板电池的一例。此实施形态,只有基本单元构成电池时,把隔板做成梯形相对型褶状。例如,镍氢二次电池作为一例,氢氧化镍粉末2000g和EV A树脂200g和导电性填料(碳黑和碳纤维)300混合做成正极活物质10。同样,作为一例,氢吸储合金粉末6000g和EV A树脂200g同导电性填料(碳黑和碳纤维)300g混合做成负极活物质12。

[0034]

接下来,作为一例,离子通过型集电体、隔板、离子通过型集电体的顺序反复层叠制作薄板用5mm厚的垫板从直角方向把这个薄板押折弯。再从反对侧打开2mm空隙,用5mm厚的垫板折弯。反复依次折弯这些,做成褶状隔板16a。从褶状隔板16a一侧填充正极活物质10,充当没有毁坏的镍板等有导电性,不受碱腐蚀的材料。继续从褶状隔板16a的另一侧填充负极活物质12,充当没有毁坏的镍板等有导电性,不受碱腐蚀的材料。[0035]

对褶状隔板16a填充正极活物质10及负极活物质12,上下左右适度压密,形成基本单元。并且,在填充正极活物质10、负极活物质12时,没有毁坏的充当材料,可利用原状的正极集电体18,负极集电体20。在电池槽装填上述基本单元,组成电池。其他的构成及作用等,同实施的第1形态的场合一样。

[0036]

图7,表示本发明实施的第6形态褶状隔板电池的一例。只有基本单元构成电池时,把隔板做成梯形相对型褶状。此实施形态,只有基本单元构成电池时,由于把隔板做成梯形相对型褶状,做得比上述实施的第5形态的褶幅小,活物质厚度变薄。例如,镍

氢二次电池作为一例,氢氧化镍粉末2000g和EV A树脂200g和导电性填料(碳黑和碳纤维)300混合做成正极活物质10。同样,作为一例,氢吸储合金粉末6000g和EV A树脂200g 同导电性填料(碳黑和碳纤维)300g 混合做成负极活物质12。

[0037]

接下来,作为一例,离子通过型集电体、隔板、离子通过型集电体的顺序反复层叠制作薄板用3mm厚的垫板从直角方向把这个薄板押折弯。再从反对侧打开2mm空隙,用3mm厚的垫板折弯。反复依次折弯这些,做成褶状隔板16b。从褶状隔板16b一侧填充正极活物质10,充当没有毁坏的镍板等有导电性,不受碱腐蚀的材料。继续从褶状隔板16b的另一侧填充负极活物质12,充当没有毁坏的镍板等有导电性,不受碱腐蚀的材料。[0038]

对褶状隔板16b填充正极活物质10及负极活物质12,上下左右适度压密,形成基本单元。并且,在填充正极活物质10、负极活物质12时,没有毁坏的充当材料,可利用原状的正极集电体18,负极集电体20。在电池槽装填上述基本单元,组成电池。如上所述,因为通过减小活物质的厚度,相对的隔板和离子通过型集电体的比例增大,体积能源密度低下,得到高输出电池。另一方面,像上述第5形态增加活物质厚度的场合,由于相对的隔板和离子通过型集电体的比例减小,得到电池的平均容积的输出低下,体积能源密度大的电池。如此,变更褶状隔板的褶幅等,增减活物质的厚度等,能任意的变更电池规格,很容易就得到所希望的电池规格。其他的构成及作用等,同实施的第1,第5形态的场合一样。

[0039]

图8,表示本发明实施的第7形态褶状隔板电池的一例。只有基本单元构成电池时,把隔板做成梯形相对型褶状。此实施形态,只有基本单元构成电池时,由于把隔板做成梯形相对型褶状,在一个隔板中,使用褶幅复数种(图8作为一例,2种)的厚度不同的活物质填充到同一电池槽。例如,镍氢二次电池作为一例,氢氧化镍粉末2000g 和EV A树脂200g和导电性填料(碳黑和碳纤维)300混合做成正极活物质10。同样,作为一例,氢吸储合金粉末6000g和EV A树脂200g同导电性填料(碳黑和碳纤维)300g混合做成负极活物质1

[0040]

接下来,作为一例,离子通过型集电体、隔板、离子通过型集电体的顺序反复层叠制作薄板用3mm厚的垫板从直角方向把这个薄板押折弯。再从反对侧打开2mm空隙,用3mm厚的垫板折弯。依次折弯2次往复后,变更垫板的厚度到5mm,同样折弯3次往复,做成褶状隔板16c。从褶状隔板16c一侧填充正极活物质10,充当没有毁坏的镍板等有导电性,不受碱腐蚀的材料。继续从褶状隔板16c的另一侧填充负极活物质12,充当没有毁坏的镍板等有导电性,不受碱腐蚀的材料。

[0041]

对褶状隔板16c填充正极活物质10及负极活物质12,上下左右适度压密,形成基本单元。并且,在填充正极活物质10、负极活物质12时,没有毁坏的充当材料,可利用原状的正极集电体18,负极集电体20。在电池槽装填上述基本单元,组成电池。这样,通过在基本单元中填充充放电特性不同的活物质,容易实现电池的混合物化。其他的构成及作用等,同实施的第1,第5,第6形态的场合一样。[0042]

[发明的效果]本发明由上述构成,取得以下效果。

⑴使用褶状隔板,从一侧填充正极活

物质,另一侧填充负极活物质,装填电池槽中构成,活物质的填充操作容易,电池组成的作业性大幅提高。另外,可任意变更隔板的褶幅,长度,厚度,形状等,把复数种类的隔板装入同一电池,电池设计灵活。

⑵从褶状隔板一侧填充正极活物质,从另一侧填充负极活物质的基本单元,装填复数个到电池槽,易大型化,且由于没有使电阻增大的焊接点,大型化不会引起性能低下。另外,能减少易作业性的制造成本和时间。把充放电特性不同的基本单元填充到同一槽中,易实现电池的混合物化。

⑶解体电池时,由于集电体和正极活物质、负极活物质能马上分离,容易再利用。

⑷压缩基本单元,如果使用多孔性或无孔性绝缘体,还有融解性或非融解性的绝缘体捆绑成压密状态,能更加提高作业性。

⑸正极活物质和负极活物质的距离变近,电子的移动距离缩短得到高输出,且离子扩散距离变短,得到良好的离子扩散。另外,由于过充电等从活物质发生气体时,因为气体向反对极移动,易消耗,所以密闭化容易。

⑹使用多孔性镍等离子通过型集电体分别覆盖正极活物质,负极活物质时,活物质和集电体距离变近电子移动距离变短的同时,成为集电面积增大,电阻小的高性能电池。

⑺电池槽内隔板和离子通过型集电体比较多的存在,平均单位面积的正极活物质,负极活物质的填充量少,确保槽内较多的带凝结业电解液很难发生电解液枯竭,不会引起固液反应的干涸现象。

⑻在电池性能有必要高输出的场合,通过缩小隔板褶幅等,减小活物质厚度,相对的隔板和离子通过型集电体的比例增大,体积能源密度低下,得到高输出电池。

⑼在电池性能没必要高输出的场合,通过增大隔板褶幅等,加大活物质厚度,相对的隔板和离子通过型集电体的比例减小,得到体积能源密度大的电池。

⑽变更褶状隔板的褶幅等,增减活物质的厚度等,能任意的变更电池规格,很容易就得到所希望的电池规格。并且,通过在基本单元中填充充放电特性不同的活物质,容易实现电池的混合物化。

[图的简单说明]

[图1]本发明实施的第1形态褶状隔板电池的一例(仅基本单元)的模式图。[图2]本发明实施的在第2形态中,压密成块状基本单元的一例的模式图。[图3]本发明实施的第2形态褶状隔板电池的一例(仅基本单元压密时)的模式图。

[图4]本发明实施的第3形态褶状隔板电池的一例(基本单元3个并联装填)的模式图。

[图5]本发明实施的第4形态褶状隔板电池的一例(基本单元3个并联装填,3层串联层叠)的模式图。

[图6]本发明实施的第5形态褶状隔板电池的一例(只基本单元、梯形相对型褶状)的模式图。

[图7]本发明实施的第6形态褶状隔板电池的一例(只基本单元、梯形相对型褶状、厚度不同)的模式图。

[图7]本发明实施的第7形态褶状隔板电池的一例(只基本单元、梯形相对型褶状、厚度不同的活物质填充同一槽中)的模式图。

[符号说明]

10 正极活物质

12 负极活物质

16、16a、16b、16c 褶状隔板

18 正极集电体

20 负极集电体

21 聚丙烯带

22 基本单元

24 间壁墙

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