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CN103887479B - 电极板、层叠型电极组、电池及圆筒形电池 - Google Patents

电极板、层叠型电极组、电池及圆筒形电池 Download PDF

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CN103887479B CN201310684236.7A CN201310684236A CN103887479B CN 103887479 B CN103887479 B CN 103887479B CN 201310684236 A CN201310684236 A CN 201310684236A CN 103887479 B CN103887479 B CN 103887479B
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Abstract

本发明提供一种电极板、层叠型电极组、电池及圆筒形电池。在层叠型的电极组中，能够减少集电端子的个数，同时提高作为电极整体的活性物质的填充率，并减小电极板的内部电阻。在使集电体保持活性物质而构成的正极板(31)中，具备第一极板要素(31P)和第二极板要素(31Q)，第一极板要素(31P)具有活性物质非保持部(31A)和夹着该活性物质非保持部(31A)而形成在两侧的大致平板状的活性物质保持部(31B)，且以使活性物质保持部(31B)相互对置的方式将活性物质非保持部(31A)折弯，第二极板要素(31Q)具有活性物质保持部(31D)，第二极板要素(31Q)的活性物质保持部(31D)与第一极板要素(31P)的活性物质保持部(31B)接触并重合。

Description

电极板、层叠型电极组、电池及圆筒形电池
技术领域
本发明涉及电极板、使用该电极板构成的层叠型电极组、电池及圆筒形电池。
背景技术
作为以往的圆筒形电池，有专利文献1所示那样的结构：在呈圆筒状的电池壳体内收容有隔着带状的隔板将带状的正极板及负极板卷成涡旋状而成的圆柱状的电极组。
然而，在将带状的正极板、负极板及隔板卷成涡旋状的结构的情况下，在其卷绕工序中，会产生正极板及负极板的卷绕错位。这样的话，会产生在圆筒形电池中无法得到所希望的电池容量，而且引起内部短路等问题。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-185767号公报
发明要解决的课题
因此，本申请发明者为了解决卷绕错位及伴随卷绕错位的各种问题点，考虑了将层叠型的电极组收容于圆筒形电池的情况。
然而，在层叠型的电极组由多个电极板构成的情况下，从各正极板导出的多个集电端子重合地与共用的集电板连接，各正极板的集电效率可能产生偏差。而且，将各正极板的集电端子焊接于集电板的作业变得烦杂。
为了解决上述的不良情况，考虑使用一张厚型的电极板来构成电极组。然而，厚型的电极板若是现有程度的冲压难以压缩，活性物质的填充密度会下降。而且，在为了提高填充密度而使冲压厚度上升的情况下，存在集电体断裂或电极板内部的集电体的密度下降或内部电阻增大这样的问题。
发明内容
因此，本发明是为了解决上述问题点而做成的，其主要的所期望课题在于在层叠型的电极组中能够减少集电端子的个数，同时提高作为电极整体的活性物质的填充率，并减小电极板的内部电阻。
用于解决课题的手段
即，本发明的电极板使集电体保持活性物质而构成，其特征在于，该电极板具备第一极板要素和第二极板要素，所述第一极板要素具有活性物质非保持部和夹着该活性物质非保持部而形成在两侧的大致平板状的活性物质保持部，且以使所述活性物质保持部相互对置的方式将所述活性物质非保持部折弯，所述第二极板要素具有活性物质保持部，所述第二极板要素的活性物质保持部与所述第一极板要素的活性物质保持部接触并重合。
附图说明
图1是第一实施方式的圆筒形电池的纵剖视图。
图2是第一实施方式的圆筒形电池的横剖视图。
图3是表示第一实施方式的正极板的俯视图、主视图及立体图。
图4是表示第一实施方式的正极板的展开状态的俯视图。
图5是表示第一实施方式的正极板的制造工序的图。
图6是表示第一实施方式的负极板的俯视图、主视图及立体图。
图7是表示第一实施方式的负极板的展开状态的俯视图。
图8是表示第一实施方式的负极板的制造工序的图。
图9是第一实施方式的电极组的纵剖视图。
图10是表示第一实施方式的电极组的隔板收容工序的图。
图11是表示第一实施方式的电极组的负极板折弯工序及正极板折弯工序的图。
图12是表示第一实施方式的变形例的正极板的俯视图、主视图及立体图。
图13是表示第一实施方式的变形例的正极板的俯视图、主视图及立体图。
图14是表示第一实施方式的变形例的正极板的制造工序的图。
图15是表示第二实施方式的正极板的俯视图、主视图及立体图。
图16是第二实施方式的电极组的纵剖视图。
图17是表示第二实施方式的电极组的隔板收容工序的图。
图18是表示第二实施方式的变形例的正极板的俯视图、主视图及立体图。
符号说明
100…圆筒形电池
2…电池壳体
3…层叠型电极组
31…正极板
31P…第一极板要素
31A…活性物质非保持部
31B…活性物质保持部
311…集电端子
31Q…第二极板要素
31C…活性物质非保持部
31D…活性物质保持部
32…负极板
321…集电端子
32A…活性物质非保持部
32B…活性物质保持部
33…隔板
31s…活性物质保持体
31t…活性物质保持体
31u…集电端子
具体实施方式
本发明的电极板使集电体保持活性物质而构成，其特征在于，该电极板具备第一极板要素和第二极板要素，所述第一极板要素具有活性物质非保持部和夹着该活性物质非保持部而形成在两侧的大致平板状的活性物质保持部，且以使所述活性物质保持部相互对置的方式将所述活性物质非保持部折弯，所述第二极板要素具有活性物质保持部，所述第二极板要素的活性物质保持部与所述第一极板要素的活性物质保持部接触并重合。
若为这种结构，则由于电极板由第一极板要素及第二极板要素构成，且第一极板要素由活性物质非保持部及两个活性物质保持部构成，因此，通过在活性物质非保持部设置集电端子，能够相对于两个活性物质保持部形成共用的集电端子，能够减少集电端子的个数，能够简化焊接作业。在此，由于第二极板要素的活性物质保持部与第一极板要素的活性物质保持部接触，因此能够利用第一极板要素的集电端子进行第二极板要素的集电。而且，通过将电极板分割成第一极板要素及第二极板要素，能够减薄各极板要素的集电体的厚度，能够提高活性物质向各集电体的填充率。而且，能防止在活性物质填充后的冲压中集电体断裂，并防止电极板内部的集电体的密度降低，能够抑制电极板的内部电阻的增大。
优选的是，所述第二极板要素具有活性物质非保持部和大致平板状的活性物质保持部，所述第二极板要素的活性物质非保持部与所述第一极板要素的活性物质非保持部接触。这样的话，不仅使第二极板要素的活性物质保持部与第一极板要素的活性物质保持部接触，而且使第二极板要素的活性物质非保持部与第一极板要素的活性物质非保持部接触，由此能够进一步提高第二极板要素的集电效率。
优选的是，所述第二极板要素具有活性物质非保持部和夹着该活性物质非保持部而形成在两侧的大致平板状的活性物质保持部，且以使所述两侧的活性物质保持部相互对置的方式将所述活性物质非保持部折弯，所述第二极板要素的两侧的活性物质保持部与所述第一极板要素的两侧的活性物质保持部接触并重合。这样的话，在使大致相同形状的第一极板要素及第二极板要素重合之后，将这些重合的极板要素一次折弯即可，能够提高作业性。而且，由于第二极板要素由一张极板要素构成，因此能够削减部件个数。而且，若将焊接集电端子之前的第一极板要素与第二极板要素形成为相同形状，则能够进一步削减部件个数。
优选的是，所述第二极板要素的活性物质非保持部未焊接于所述第一极板要素的活性物质非保持部。如此，由于未对第一极板要素及第二极板要素进行焊接，因而能够削减组装工时。而且，在本发明中，没有对第一极板要素的活性物质非保持部及第二极板要素的活性物质非保持部进行焊接，利用它们的活性物质保持部的面接触能够充分地确保集电性能。
优选的是，所述集电体为发泡镍多孔体等三维金属多孔体。通过使用三维金属多孔体，与其他的集电体基材相比，能够使制造工序简单，而且，即便在使用导电性低的活性物质时也能得到良好的集电特性，在也能够实现电极的高容量化的方面也优异。
另外，本发明的电极板的特征在于，该电极板具备第一极板要素和第二极板要素，所述第一极板要素具有两个活性物质保持体和将该两个活性物质保持体连结的导电性构件，且以使所述两个活性物质保持体相互对置的方式将所述导电性构件折弯，所述第二极板要素具有活性物质保持部，所述第二极板要素的活性物质保持部与所述第一极板要素的活性物质保持体接触并重合。
若为这种电极板，则由于电极板由第一极板要素及第二极板要素构成，且第一极板要素由两个活性物质保持体及导电性构件构成，因此，通过将导电性构件作为集电端子要素，能够相对于两个活性物质保持体形成共用的集电端子，能够减少集电端子的个数，能够简化焊接作业。而且，通过将电极板分割成第一极板要素及第二极板要素，能够减薄各极板要素的集电体的厚度，能够提高活性物质向各集电体的填充率。而且，能防止在活性物质填充后的冲压中集电体断裂，并防止电极板内部的集电体的密度降低，能够抑制电极板的内部电阻的增大。
本发明的电极板也可以为使集电体保持活性物质而构成，该电极板具备第一极板要素和第二极板要素，所述第一极板要素具有活性物质非保持部和夹着该活性物质非保持部而形成在两侧的大致平板状的活性物质保持部，且以使所述两侧的活性物质保持部相互对置的方式将所述活性物质非保持部折弯，所述第二极板要素具有活性物质非保持部和活性物质保持部，所述第二极板要素的活性物质保持部与所述第一极板要素的活性物质保持部接触并重合，所述第一极板要素的活性物质非保持部与所述第二极板要素的活性物质非保持部被焊接。
若为这种结构，则由于电极板由第一极板要素及第二极板要素构成，且第一极板要素由两个活性物质保持部及活性物质非保持部构成，因此，通过在活性物质非保持部设置集电端子，能够相对于两个活性物质保持部形成共用的集电端子，能够减少集电端子的个数，能够简化焊接作业。在此，由于第二极板要素的活性物质保持部与第一极板要素的活性物质保持部接触，因此能够利用第一极板要素的集电端子进行第二极板要素的集电。而且，通过将电极板分割成第一极板要素及第二极板要素，能够减薄各极板要素的集电体的厚度，能够提高活性物质向各集电体的填充率。而且，能防止在活性物质填充后的冲压中集电体断裂，并防止电极板内部的集电体的密度降低，能够减小电极板的内部电阻。而且，由于将第二极板要素焊接于第一极板要素的活性物质非保持部，因此能够更进一步减小电极板的内部电阻。
优选的是，所述第二极板要素具有活性物质非保持部和夹着该活性物质非保持部而形成在两侧的大致平板状的活性物质保持部，且以使所述两侧的活性物质保持部相互对置的方式将所述活性物质非保持部折弯，所述第二极板要素的活性物质保持部与所述第一极板要素的活性物质保持部接触并重合，所述第二极板要素的活性物质非保持部焊接于所述第一极板要素的活性物质非保持部。这样的话，通过将除了集电端子之外的第一极板要素及第二极板要素形成大致相同形状，能够在使它们重合之后一起折弯，能够提高作业性。在此，在将第一极板要素及第二极板要素折弯之前对第一极板要素的活性物质非保持部及第二极板要素的活性物质非保持部进行焊接，能够进一步容易地折弯电极板。而且，由于第二极板要素由一张极板要素构成，因此能够削减部件个数。而且，若将焊接集电端子之前的第一极板要素与第二极板要素形成大致相同形状，能够进一步削减部件个数。
另外，优选的是，本发明的电极板具备第一极板要素和第二极板要素，所述第一极板要素具有两个活性物质保持体和将该两个活性物质保持体连结的导电性构件，且以使所述活性物质保持体相互对置的方式将所述导电性构件折弯，所述第二极板要素具有活性物质非保持部和活性物质保持部，所述第二极板要素的活性物质保持部与所述第一极板要素的活性物质保持体接触并重合，所述第一极板要素的导电性构件与所述第二极板要素的活性物质非保持部被焊接。
若为这种电极板，则由于电极板由第一极板要素及第二极板要素构成，且第一极板要素由两个活性物质保持体及导电性构件构成，因此，通过将导电性构件设为集电端子要素，能够相对于两个活性物质保持体形成共用的集电端子，能够削减集电端子的个数，能够简化焊接作业。在此，由于第二极板要素的活性物质保持部与第一极板要素的活性物质保持体接触，因此能够利用第一极板要素的集电端子进行第二极板要素的集电。而且，通过将电极板分割成第一极板要素及第二极板要素，能够减薄各极板要素的集电体的厚度，能够提高活性物质向各集电体的填充率。而且，能防止在活性物质填充后的冲压中集电体断裂，并防止电极板内部的集电体的密度降低，能够减小电极板的内部电阻。而且，由于将第二极板要素焊接于第一极板要素的导电性构件，因此能够更进一步减小电极板的内部电阻。
作为能够适合使用本发明的电极板的电极组的结构，是在所述两侧的活性物质保持部之间通过隔着隔板夹持极性不同的电极板而形成的层叠结构的电极组。本发明的电极板是夹着直线状的活性物质非保持部或集电端子而在两侧形成活性物质保持体、且在活性物质非保持部或集电端子处折弯的结构，折弯而对置的活性物质保持部成为同一极性。由于为这种结构，因此仅通过在对置的活性物质保持部之间夹入极性不同的电极板就能够构成层叠型的电极组。需要说明的是，作为极性不同的电极板，可考虑使用袋式电极、在发泡式镍等三维基材中填充了活性物质的电极及在穿孔钢板等二维基材上涂敷了活性物质的电极。此时，利用一个负极板及一个正极板构成层叠型的电极组。
作为具体的层叠型电极组的结构，其特征在于，该层叠型电极组具有：由本发明的电极板构成的第一电极板；在将所述第一电极板展开的状态下以夹着所述第一电极板的两面的方式对折的隔板；以夹着将被所述隔板包裹的第一电极板折弯而成的电极结构体的方式设置，且极性与所述第一电极板的极性不同的第二电极板。
优选的是，将使用本发明的电极板构成的层叠结构的电极组收容在呈圆筒状的电池壳体内而构成圆筒形电池。在以往的卷成涡旋状的电极组的情况下，在其卷绕工序中，会产生正极板及负极板的卷绕错位，产生在圆筒形电池中无法得到所希望的电池容量、而且引起内部短路等问题。然而，通过如本发明这样将层叠结构的电极组收容于圆筒状的电池壳体，能够解决电极组的卷绕错位及伴随卷绕错位的各种问题。而且，由于为圆筒状的电池壳体，因此抗内部压力上升的能力非常强。而且，由于相对于圆筒形的电池壳体配置大致长方体形状的电极组，因此基材、隔板的使用量减少，能够增大电池壳体内的空间，不仅能够防止电池内压的上升，而且能够增多圆筒形电池内的电解液量。
发明效果
根据如此构成的本发明，通过将集电端子在两个活性物质保持部共用化，能够减少集电端子的个数。而且，由于将电极板分割成第一极板要素及第二极板要素，因此能够提高作为电极整体的活性物质的填充性，并能够减小电极板的内部电阻。
(第一实施方式)
以下，参照附图，说明本发明的圆筒形电池的第一实施方式。
本实施方式的圆筒形电池100例如是镍·镉蓄电池或镍·氢蓄电池等的碱性蓄电池。具体而言，如图1及图2所示，该圆筒形电池100具有：呈有底圆筒状的金属制的电池壳体2；配置在该电池壳体2内、由正极板31、负极板32及隔板33构成的大致长方体形状的电极组3。
电池壳体2是实施了镀镍的呈有底圆筒状的结构，如图1所示，上部开口隔着绝缘体4而由封口体5密封。而且，在正极板31的上端部突出设置的集电端子311例如通过焊接直接连接于封口体5的背面或经由集电板(未图示)连接于封口体5的背面，从而封口体5成为正极端子。此外，在本实施方式中，如后述那样，位于电极组3的最外侧的负极板32的集电端子321焊接于电池壳体2的底面2B。
电极组3是隔着由例如聚烯烃制的无纺布构成的隔板33层叠正极板31及负极板32而成的大致长方体形状的结构(参照图2)。需要说明的是，在隔板33中含浸有例如氢氧化钾等的电解液。
正极板31包括：由发泡式镍构成的正极集电体；填充在该正极集电体的中空内的氢氧化镍活性物质及导电材料的钻化合物的混合物(以下，简称为正极活性物质)。需要说明的是，氢氧化镍活性物质在镍·镉蓄电池的情况下例如是氢氧化镍，在镍·氢蓄电池的情况下例如是添加了氢氧化钙的氢氧化镍。
具体而言，如图3及图4所示，正极板31包括：具有集电端子311的一个第一极板要素31P；不具有集电端子311的一个第二极板要素31Q。
如图3及图4所示，第一极板要素31P具有：未保持正极活性物质的直线状的活性物质非保持部31A；夹着该活性物质非保持部31A而形成在两侧、保持正极活性物质的活性物质保持部31B。活性物质非保持部31A以包含正极集电体的中心线H1的方式左右对称地形成，活性物质保持部31B相对于活性物质非保持部31A左右对称(参照图4)。
并且，如图3所示，第一极板要素31P以两侧的活性物质保持部31B相面对的方式在活性物质非保持部31A处将正极集电体折弯成大致U字状。具体而言，以活性物质非保持部31A及活性物质保持部31B的交界或比交界稍靠内侧为折弯线，将活性物质非保持部31A及活性物质保持部31B折弯成相互垂直。
此外，第一极板要素31P在形成于两个活性物质保持部31B之间的折弯部即活性物质非保持部31A设有由例如镍钢板等构成的集电端子311。该集电端子311在与两个活性物质保持部31B的对置方向正交的宽度方向的一方朝向外侧延伸。在图3中，集电端子311沿着与活性物质非保持部31A的直线方向相同的方向，向一方的外侧(图3中为跟前侧)延伸出。需要说明的是，集电端子311也可以从所述直线方向倾斜。该集电端子311为了提高从正极集电体的集电效率而设置在活性物质非保持部31A的大致整体上。如此，集电端子311以在与两个活性物质保持部31B的对置方向正交的宽度方向的一方朝向外侧延伸的方式设置，因此在利用对折的隔板33以夹着的方式收容展开状态的正极板31时，使隔板33的折弯部位于与集电端子311向外侧延伸的边31m对置的边31n，由此，集电端子311不会妨碍由隔板33进行的收容。
另外，如图3及图4所示，第二极板要素31Q具有：未保持正极活性物质的直线状的活性物质非保持部31C；夹着该活性物质非保持部31C而形成在两侧、保持正极活性物质的活性物质保持部31D。活性物质非保持部31C以包含正极集电体的中心线H3的方式左右对称地形成，活性物质保持部31D相对于活性物质非保持部31C左右对称(参照图4)。而且，本实施方式的第二极板要素31Q的展开形状为与被焊接集电端子311之前的第一极板要素31P大致相同的形状。
并且，如图3所示，第二极板要素31Q以两侧的活性物质保持部31D相面对的方式在活性物质非保持部31C处将正极集电体折弯成大致U字状。具体而言，以活性物质非保持部31C及活性物质保持部31D的交界或比交界稍靠内侧为折弯线，将活性物质非保持部31C及活性物质保持部31D折弯成相互垂直。
上述结构的第一极板要素31P及第二极板要素31Q以这些要素31P、31Q的活性物质非保持部31A、31C位于同一侧边部地重叠、且这些要素31P、31Q的两侧的活性物质保持部31B、31D彼此相互接触地重合的状态形成正极板31(参照图3)。而且，在如此重合的状态的第一极板要素31P及第二极板要素31Q中，这些要素31P、31Q的活性物质非保持部31A、31C相互未被焊接。即，本实施方式的正极板31构成为，仅通过第一极板要素31P与第二极板要素31Q的接触来使第一极板要素31P的集电端子311进行第二极板要素310的集电。
接下来，简单说明如此构成的正极板31(第一极板要素31P及第二极板要素31Q)的制造方法。
首先，如图5所示，对于呈长条形状的由发泡镍构成的母材(集电体基材)X，沿着其长度方向在中心部冲压出成为直线状的活性物质非保持部的部分(非保持区域X1)(冲压工序)。接下来，为了使非保持区域X1以外形成成为活性物质保持区域的部分(保持区域X2)而填充正极活性物质(活性物质填充工序)。在该活性物质填充工序之后，对集电体基材整体进行冲压(极板冲压工序)。然后，以成为与第一极板要素31P(除了端子311之外)及第二极板要素31Q的展开状态相同形状的方式，沿着与非保持区域X1正交的方向进行切断(切断工序)。由此，形成被焊接集电端子311之前的第一极板要素31P及展开状态的第二极板要素31Q。而且，在成为第一极板要素31P的正极集电体的活性物质非保持部31A焊接集电端子311(端子焊接工序)。由此，形成展开状态的第一极板要素31P。
然后，使所述第一极板要素31P及第二极板要素31Q以外周部分大体对齐的方式重合，由此形成展开状态的正极板31。
在上述方法中，不填充母材X的正极活性物质地形成活性物质非保持部31A、31C，且夹着该活性物质非保持部31A、31C而在两侧形成活性物质保持部31B、31D，因此活性物质保持部31B、31D与活性物质非保持部31A、31C的伸长率不同，可能在其交界部分发生断裂。因此，也考虑使用以下的方法。即，向由发泡镍构成的母材X(集电体基材)整体填充正极活性物质(活性物质填充工序)。在该活性物质填充工序之后，对集电体基材X整体进行冲压(极板冲压工序)。接下来，为了在填充有正极活性物质的母材X的中央部形成成为直线状的活性物质非保持部31A的非保持区域X1，而利用超声波除去等将正极活性物质除去(活性物质除去工序)。然后，对形成有非保持区域X1的母材X中的非保持区域X1进行冲压(冲压工序)。然后，将冲压出非保持区域X1的母材X沿着与非保持区域X1正交的方向切断(切断工序)。由此，形成展开状态的第二极板要素31Q。而且，在成为第一极板要素31P的正极集电体的活性物质非保持部31A焊接集电端子311(端子焊接工序)。由此，形成展开状态的第一极板要素31P。
另外，也可以在极板冲压工序与活性物质除去工序之间实施切断工序。即，向由发泡镍构成的母材X(集电体基材)整体填充正极活性物质(活性物质填充工序)。在该活性物质填充工序之后，对集电体基材X整体进行冲压(极板冲压工序)。接下来，将冲压后的母材X切断成第一极板要素31P(除了端子311之外)、第二极板要素31Q的展开形状(切断工序)。然后，为了在切断后的母材X的中央部形成成为直线状的活性物质非保持部31A的非保持区域X1，而利用超声波除去等将正极活性物质除去(活性物质除去工序)。然后，对形成有非保持区域X1的母材X中的非保持区域X1进行冲压(冲压工序)。由此，形成展开状态的第二极板要素31Q。而且，在成为第一极板要素31P的正极集电体的活性物质非保持部31A焊接集电端子311(端子焊接工序)。
负极板32包括由例如实施了镀镍的平板状的穿孔钢板构成的负极集电体和涂敷在该负极集电体上的负极活性物质。需要说明的是，作为负极活性物质，在镍·镉蓄电池的情况下，例如是氧化镉粉末与金属镉粉末的混合物，在镍·氢蓄电池的情况下，例如主要是AB5型(稀土类系)或AB2型(Laves相)的储氢合金的粉末。
具体而言，如图6及图7所示，负极板32具有：未保持负极活性物质的直线状的活性物质非保持部(未涂敷部)32A；夹着该活性物质非保持部32A而形成在两侧、保持负极活性物质的活性物质保持部(涂敷部)32B。活性物质非保持部32A以包含负极集电体的中心线H3的方式左右对称地形成，活性物质保持部32B相对于活性物质非保持部32A左右对称(参照图7)。
并且，如图6所示，负极板32以两侧的活性物质保持部32B相面对的方式在活性物质非保持部32A处将负极集电体折弯成大致U字状。具体而言，以活性物质非保持部32A及活性物质保持部32B的交界或比交界稍靠内侧为折弯线，将活性物质非保持部32A及活性物质保持部32B折弯成相互垂直。
此外，负极板32通过将活性物质非保持部32A的一部分向外侧折弯，而形成要被焊接连接于电池壳体2的底面2B的集电端子321。具体而言，在活性物质非保持部32A的一部分以成为所希望的集电端子形状的方式形成缺口32C，通过将该缺口32C内部向外侧折弯而形成集电端子321。
接下来，简单说明如此构成的负极板32的制造方法。
首先，如图8所示，对于由穿孔钢板构成的呈长条形状的母材(集电体基材)Y，沿着其长度方向在中心部保留直线状的未涂敷区域Y1而在其两侧涂敷负极活性物质来形成涂敷区域Y2、Y3(涂敷工序)。然后，使用冲孔模具在未涂敷区域Y1冲孔形成大致U字状的缺口32C(冲孔工序)。然后，以成为与负极板32的展开状态相同形状的方式进行切断(切断工序)。
由此，形成展开状态的负极板32。需要说明的是，缺口32C也可以在切断了负极板32之后形成。
然后，将两个活性物质保持部31B(31D)相互对置配置的呈大致U字状的正极板31与两个活性物质保持部32B相互对置配置的呈大致U字状的负极板32以啮合的方式层叠，来构成本实施方式的层叠型电极组3。
具体而言，如图9所示，以正极板31的一个活性物质保持部31B(31D)夹在负极板32的两个活性物质保持部32B之间、且负极板32的一个活性物质保持部32B夹在正极板31的两个活性物质保持部31B(31D)之间的方式层叠。在本实施方式中，以正极板31的折弯部(活性物质非保持部31A(31C))与负极板32的折弯部(活性物质非保持部32A)相互对置的方式层叠。因此，在本实施方式的电极组3中，负极板32的外侧面32a、32b成为最外表面。需要说明的是，在图1、图2、图9等中，为了容易理解，图示了在各极板31、32及隔板33之间具有间隔，但实际上它们相接触地层叠。
更详细而言，本实施方式的层叠型电极组3由两个负极板32及一个正极板31构成，以相邻的两个负极板32各自的一个活性物质保持部32B(在两个负极板32中彼此相邻的活性物质保持部32B)夹在一个正极板31的两个活性物质保持部31B(31D)之间的方式层叠。
接下来，说明如此构成的层叠型电极组3的制造方法。
首先，如图10及图11所示，准备展开状态的第一极板要素31P、展开状态的第二极板要素31Q、展开状态的负极板32及展开状态的隔板33。然后，如图10所示，相对于隔板33的折弯线33a而在一方的半面上载置使展开状态的第一极板要素31P及第二极板要素31Q重合而形成的展开状态的正极板31。此时，以使与集电端子311向外侧延伸出的边(上边31m)对置的边(下边31n)沿着隔板33的折弯线33a的方式载置。然后，将隔板33在折弯线33a处对折折弯(隔板收容工序)。由此，隔板33的折弯部位于正极板31的下边31n，展开状态的正极板31成为除了集电端子311向外侧延伸出的部分之外被收容于隔板33的状态。然后，通过超声波熔敷等对收容有正极板31的隔板33的除了正极端子部分之外的上边及左右侧边这三边进行熔敷固定。
此外，在隔板33的正极板31的集电端子部分形成有缺口33b。由此，防止了在将集电端子311折弯时伴随着该集电端子311的变形而隔板33发生卷曲的情况。需要说明的是，也可以使用隔板33的三边预先被封闭的信封状的隔板33包裹正极板32。
接下来，如图11所示，使收容于隔板33的状态的展开状态的正极板31的设置在左右的两个活性物质保持部31B(31D)与展开状态的负极板32的一方的活性物质保持部32B重合。然后，通过将展开状态的负极板32折弯成大致U字状，而利用负极板32分别夹着正极板31的两个活性物质保持部31B(31D)(负极板折弯工序)。此时，从负极板32的活性物质非保持部32A将集电端子321向外侧折弯。然后，将左右由负极板32夹着的状态的正极板31折弯成大致U字状(正极板折弯工序)。由此形成层叠型电极组3。如此形成的层叠型电极组3缠绕有用于避免松散的捆扎带(未图示)。
并且，如图1及图2所示，本实施方式的圆筒形电池100具有用于将电极组3固定的间隔件6。该间隔件6是夹设在电池壳体2的内侧周面2A与电极组3的外侧面之间、将电极组3固定于电池壳体2的一对间隔件61、62。这一对间隔件61、62配置在电池壳体2的内侧周面2A与电极组3的外侧面之间的空间内，以从电极组3的层叠方向L夹着电极组3的方式设置。需要说明的是，层叠方向L与各极板31、32的活性物质保持部31B、32B的对置方向一致。
一对间隔件61、62为丙烯酸树脂或聚丙烯树脂、尼龙树脂等树脂制、或者不锈钢等金属制，彼此呈相同状。
各间隔件61、62对电极组3的层叠方向L的最外表面(具体而言为负极板32的外侧面32a、32b)的大致整体进行按压。而且，各间隔件61、62与电池壳体2的内侧周面遍及上下地接触。由此，电极组3整体由一对间隔件61、62均匀地按压，从而充放电效率提高。作为各间隔件的具体的形状，具备：在一面6a具有与负极板32的外侧面32a、32b的大致整体接触的接触面的矩形平板状的电极接触部6A；从该电极接触部6A的另一面6b延伸出并与电池壳体2的内侧周面2A接触的两个壳体接触部6B。
两个壳体接触部6B在电极接触部6A的另一面6b上沿着中心轴线方向C彼此并列地形成。具体而言，两个壳体接触部6B在收容于电池壳体2的状态下，以夹着电池壳体2的中心轴线的方式对称地形成。此外，壳体接触部6B的与电池壳体2的内侧周面2A接触的接触部分(自由端边部的前端面)具有与电池壳体2的内侧周面2A的曲面大致相同的曲面。由此，壳体接触部6B与电池壳体2进行面接触(参照图2)。而且，形成在电极接触部6A与壳体接触部6B之间的凹部成为焊接空间，通过该焊接空间，能够将负极板32的集电端子321焊接于电池壳体2的底面2B。
如此，利用间隔件61、62按压电极组3，从而正极板31的第一极板要素31P的活性物质保持部31B及第二极板要素31Q的活性物质保持部31D彼此按压接触，第一极板要素31P及第二极板要素31Q的导电性良好。并且，由于第一极板要素31P及第二极板要素31Q如此进行按压接触，因此，能够利用第一极板要素31P的集电端子311高效率地进行第二极板要素31Q的集电。
接下来，简单说明如此构成的圆筒形电池100的制造方法。
利用一对间隔件61、62从层叠方向L夹入上述的层叠型电极组3。将如此形成的结构体配置在电池壳体2内。需要说明的是，在配置的状态下，成为负极板32的集电端子321位于一对间隔件61、62的两个壳体接触部6B之间、并且间隔件61、62的壳体接触部6B的下表面将集电端子321的一部分按压于电池壳体2的底面2B的状态。需要说明的是，也可以在将电极组3收容于电池壳体2内之后以夹着电极组3的方式收容一对间隔件61、62。然后，在将电极组3固定于电池壳体2的状态下，在形成于间隔件61、62的壳体接触部6B与电池壳体2的内侧周面2A之间的空间内插入焊接棒而将负极板32的集电端子321焊接连接于电池壳体2的底面2B。然后，向电池壳体2内注入电解液。在注液之后，将正极板31的集电端子311直接或经由集电板(未图示)连接于封口体5的背面，并将该封口体5隔着绝缘体4通过铆接等固定于电池壳体2的上部开口。
<本实施方式的效果>
根据如此构成的本实施方式的圆筒形电池100，正极板31(第一极板要素31P)呈由活性物质非保持部31A及两个活性物质保持部31B构成的大致U字状，且在活性物质非保持部31A设置集电端子311，因此，利用共用的集电端子311对两个活性物质保持部31B进行集电，能够抑制集电效率的偏差而提高集电效率。而且，能相对于两个活性物质保持部31B形成共用的集电端子311，从而能够减少焊接的集电端子311的个数，能够简化焊接作业。而且，通过将正极板31分割成第一极板要素31P及第二极板要素31Q，能够减薄各极板要素31P、31Q的正极集电体的厚度，能够提高正极活性物质向各正极集电体的填充率。而且，能防止在活性物质填充后的冲压中正极集电体断裂，并防止正极板31内部的正极集电体的密度降低，能够抑制正极板31的内部电阻的增大。
另外，在本实施方式中，由于将除了集电端子311之外的第一极板要素31P与第二极板要素31Q形成相同形状，因此是使第二极板要素31Q的活性物质保持部31D与第一极板要素31P的两侧的活性物质保持部31B分别接触并重合的结构，利用第一极板要素31P的集电端子311能够提高第二极板要素31Q的集电效率。在此，由于除了集电端子311之外的第一极板要素31P与第二极板要素31Q形成相同形状，因此只要在使它们重合之后折弯成U字状即可，能够提高作业性。而且，由于第二极板要素31Q由一张极板要素构成，因此能够削减部件个数。此外，由于焊接集电端子311之前的第一极板要素31P与第二极板要素31Q形成相同形状，因此能够进一步削减部件个数。
此外，由于未对第一极板要素31P及第二极板要素31Q进行焊接，因此能够削减组装工时。而且，在本实施方式中，由于利用间隔件61、622将电极组3按压固定，因此，没有对第一极板要素31P的活性物质非保持部31A及第二极板要素31Q的活性物质非保持部31C进行焊接，通过这些活性物质保持部31B、31D的面接触能够充分地确保集电性能。
(第二实施方式)
第二实施方式的正极板31在第一极板要素31P的活性物质非保持部31A与第二极板要素31Q的活性物质非保持部31C被焊接这一点上与第一实施方式的正极板31不同，但是关于负极板等的除了正极板以外的电池结构要素相同。因此，关于正极板以外的电池结构要素的说明可以引用第一实施方式中的说明。
第二实施方式的构成正极板31的第一极板要素31P及第二极板要素31Q以这些要素31P、31Q的活性物质非保持部31A、31C位于同一侧地重叠、这些要素31P、31Q的两侧的活性物质保持部31B、31D彼此相互接触地重合的状态形成正极板31(参照图15)。而且，在如此重合的状态的第一极板要素31P及第二极板要素31Q中，这些要素31P、31Q的活性物质非保持部31A、31C相互被焊接。即，本实施方式的正极板31构成为，不仅通过第一极板要素31P与第二极板要素31Q的接触、而且通过活性物质非保持部31A、31C彼此的焊接来使第一极板要素31P的集电端子311进行第二极板要素31Q的集电。
接下来，简单说明如此构成的正极板31(第一极板要素31P及第二极板要素31Q)的制造方法。
首先，如图5所示，对于呈长条形状的由发泡镍构成的母材(集电体基材)X，沿着其长度方向在中心部冲压出成为直线状的活性物质非保持部的部分(非保持区域X1)(冲压工序)。接下来，为了将非保持区域X1以外形成成为活性物质保持区域的部分(保持区域X2)而填充正极活性物质(活性物质填充工序)。在该活性物质填充工序之后，对集电体基材整体进行冲压(极板冲压工序)。然后，以成为与第一极板要素31P(除了端子311之外)及第二极板要素31Q的展开状态成相同形状的方式，沿着与非保持区域X1正交的方向进行切断(切断工序)。由此，形成焊接集电端子311之前的第一极板要素31P及展开状态的第二极板要素31Q。而且，在成为第一极板要素31P的正极集电体的活性物质非保持部31A焊接集电端子311(端子焊接工序)。由此，形成展开状态的第一极板要素31P。
如此构成的所述第一极板要素31P及第二极板要素31Q以其外周部分大体对齐的方式重合，通过将第一极板要素31P的活性物质非保持部31A及第二极板要素31Q的活性物质非保持部31C焊接在一起，而形成展开状态的正极板31(参照图17)。
在上述方法中，不填充母材X的正极活性物质地形成活性物质非保持部31A、31C，且夹着该活性物质非保持部31A、31C而在两侧形成活性物质保持部31B、31D，因此，活性物质保持部31B、31D与活性物质非保持部31A、31C的伸长率不同，可能在其交界部分发生断裂。因此，也考虑使用以下的方法。即，向由发泡镍构成的母材X(集电体基材)整体填充正极活性物质(活性物质填充工序)。在该活性物质填充工序之后，对集电体基材X整体进行冲压(极板冲压工序)。接下来，为了在填充有正极活性物质的母材X的中央部形成成为直线状的活性物质非保持部31A的非保持区域X1，而利用超声波除去等将正极活性物质除去(活性物质除去工序)。然后，对形成有非保持区域X1的母材X中的非保持区域X1进行冲压(冲压工序)。然后，将冲压出非保持区域X1的母材X沿着与非保持区域X1正交的方向切断(切断工序)。由此，形成展开状态的第二极板要素31Q。而且，在成为第一极板要素31P的正极集电体的活性物质非保持部31A焊接集电端子311(端子焊接工序)。由此，形成展开状态的第一极板要素31P。
另外，也可以在极板冲压工序与活性物质除去工序之间实施切断工序。即，向由发泡镍构成的母材X(集电体基材)整体填充正极活性物质(活性物质填充工序)。在该活性物质填充工序之后，对集电体基材X整体进行冲压(极板冲压工序)。接下来，将冲压后的母材X切断成第一极板要素31P(除了端子311之外)、第二极板要素31Q的展开形状(切断工序)。然后，为了在切断后的母材X的中央部形成成为直线状的活性物质非保持部31A的非保持区域X1，而利用超声波除去等将正极活性物质除去(活性物质除去工序)。然后，对形成有非保持区域X1的母材X中的非保持区域X1进行冲压(冲压工序)。由此，形成展开状态的第二极板要素31Q。而且，在成为第一极板要素31P的正极集电体的活性物质非保持部31A焊接集电端子311(端子焊接工序)。
然后，将两个活性物质保持部31B(31D)相互对置配置的呈大致U字状的正极板31与两个活性物质保持部32B相互对置配置的呈大致U字状的负极板32以啮合的方式层叠，来构成第二实施方式的层叠型电极组3。
具体而言，如图9所示，以正极板31的一个活性物质保持部31B(31D)夹在负极板32的两个活性物质保持部32B之间、且负极板32的一个活性物质保持部32B夹在正极板31的两个活性物质保持部31B(31D)之间的方式层叠。在本实施方式中，以正极板31的折弯部(活性物质非保持部31A(31C))与负极板32的折弯部(活性物质非保持部32A)相互对置的方式层叠。因此，在本实施方式的电极组3中，负极板32的外侧面32a、32b成为最外表面。需要说明的是，在图1、图2、图9等中，为了容易理解，图示了在各极板31、32及隔板33之间具有间隔的情况，但实际上它们相接触地层叠。
更详细而言，本实施方式的层叠型电极组3由两个负极板32及一个正极板31构成，以相邻的两个负极板32各自的一个活性物质保持部32B(在两个负极板32中彼此相邻的活性物质保持部32B)夹在一个正极板31的两个活性物质保持部31B(31D)之间的方式层叠。
接下来，说明如此构成的层叠型电极组3的制造方法。
首先，如图11及图17所示，准备展开状态的正极板31、展开状态的负极板32及展开状态的隔板33。然后，如图17所示，相对于隔板33的折弯线33a而在一方的半面上载置展开状态的正极板31。需要说明的是，在该状态下对展开状态的正极板的第一极板要素31P的活性物质非保持部31A及第二极板要素31Q的活性物质非保持部31C进行焊接。
此时，以使与集电端子311向外侧延伸出的边(上边31m)对置的边(下边31n)沿着隔板33的折弯线33a的方式载置。然后，将隔板33在折弯线33a处对折折弯(隔板收容工序)。由此，隔板33的折弯部位于正极板31的下边31n，展开状态的正极板31成为除了集电端子311的向外侧延伸出的部分之外收容于隔板33的状态。然后，通过超声波熔敷等，对于收容有正极板31的隔板33的除了正极端子部分之外的上边及左右侧边这三边进行熔敷固定。此外，在隔板33的正极板31的集电端子部分形成有缺口33b。由此，防止了在将集电端子311折弯时伴随着该集电端子311的变形而隔板33发生卷曲的情况。需要说明的是，也可以使用隔板33的三边预先被封闭的信封状的隔板33包裹正极板32。
接下来，如图11所示，使收容于隔板33的状态的展开状态的正极板31的设置在左右的两个活性物质保持部31B(31D)与展开状态的负极板32的一方的活性物质保持部32B重合。然后，通过将展开状态的负极板32折弯成大致U字状，而利用负极板32分别夹着正极板31的两个活性物质保持部31B(31D)(负极板折弯工序)。此时，从负极板32的活性物质非保持部32A将集电端子321向外侧折弯。然后，将左右由负极板32夹着的状态的正极板31折弯成大致U字状(正极板折弯工序)。由此形成层叠型电极组3。如此形成的层叠型电极组3缠绕有用于避免松散的捆扎带(未图示)。
利用一对间隔件61、62从层叠方向L夹入上述的层叠型电极组3。将如此形成的结构体配置在电池壳体2内。需要说明的是，在配置的状态下，成为负极板32的集电端子321位于一对间隔件61、62的两个壳体接触部6B之间、并且间隔件61、62的壳体接触部6B的下表面将集电端子321的一部分按压于电池壳体2的底面2B的状态。需要说明的是，也可以在将电极组3收容于电池壳体2内之后以夹着电极组3的方式收容一对间隔件61、62。并且，在将电极组3固定于电池壳体2的状态下，在形成于间隔件61、62的壳体接触部6B与电池壳体2的内侧周面2A之间的空间内插入焊接棒而将负极板32的集电端子321焊接连接于电池壳体2的底面2B。然后，向电池壳体2内注入电解液。在注液之后，将正极板31的集电端子311直接或经由集电板(未图示)连接于封口体5的背面，并将该封口体5隔着绝缘体4通过铆接等固定于电池壳体2的上部开口。
<本实施方式的效果>
根据如此构成的本实施方式的圆筒形电池100，正极板31(第一极板要素31P)呈由活性物质非保持部31A及两个活性物质保持部31B构成的大致U字状，且在活性物质非保持部31A设置集电端子311，因此，利用共用的集电端子311对两个活性物质保持部31B进行集电，能够抑制集电效率的偏差而提高集电效率。在此，由于第二极板要素31Q的活性物质保持部31D与第一极板要素31P的活性物质保持部31B接触，因此，能够利用第一极板要素31P的集电端子311进行第二极板要素31Q的集电。而且，能够相对于两个活性物质保持部31B形成共用的集电端子311，从而能够减少焊接的集电端子311的个数，能够简化焊接作业。而且，通过将正极板31分割成第一极板要素31P及第二极板要素31Q，能够减薄各极板要素31P、31Q的正极集电体的厚度，能够提高正极活性物质向各正极集电体的填充率。而且，能防止在活性物质填充后的冲压中正极集电体断裂，并防止正极板31内部的正极集电体的密度降低，能够减小正极板31的内部电阻。而且，由于将第二极板要素31Q的活性物质非保持部31C焊接于第一极板要素31P的活性物质非保持部31A，因此能够更进一步减小正极板31的内部电阻。
另外，在本实施方式中，是使第二极板要素31Q的活性物质保持部31D与第一极板要素31P的两侧的活性物质保持部31B分别接触并重合的结构，利用第一极板要素31P的集电端子311能够提高第二极板要素31Q的集电效率。在此，由于除了集电端子311之外的第一极板要素31P与第二极板要素31Q形成相同形状，因此只要在使它们重合之后折弯成U字状即可，能够提高作业性。此外，由于第一极板要素31P的活性物质非保持部31A与第二极板要素31Q的活性物质非保持部31C被焊接，因此容易折弯正极板31。而且，不仅第二极板要素31Q由一张极板要素构成，而且焊接集电端子311之前的第一极板要素31P与第二极板要素31Q形成相同形状，因此能够进一步削减部件个数。
(实施例)
接下来，关于使用了本发明的正极板(发明例A、发明例B及发明例C)及以往的正极板(比较例)的圆筒形电池的制作方法和它们的评价试验的结果如以下所示。需要说明的是，该评价试验是正极板的氢氧化镍的利用率(IEC)及电池的内部电阻的测定。
圆筒形电池所使用的各种材料如下述那样。
正极活性物质使用了用18M氢氧化钠溶液在110℃下对在以固溶状态含有3质量％的锌、0.6质量％的钻的氢氧化镍表面被覆7质量％的氢氧化钻而成的物质进行1小时的空气氧化处理所得的物质。向该正极活性物质中添加溶解有增粘剂(羟甲基纤维素)的水溶液，制作成膏剂。
将该膏剂填充于基材面密度为320g/m2的发泡镍，使其干燥之后，冲压成规定的厚度，由此形成了发明例A、发明例B及发明例C的正极板。比较例的正极板除了将所述膏剂填充于基材面密度为500g/m2的发泡镍的情况以外，与发明例A、发明例B及发明例C同样地制作。
负极活性物质使用了粉碎成平均粒径50μm的MmNi3.8Co0.8Mn0.3Al0.3组成的储氢合金。向100质量部的所述合金粉末中添加溶解了增粘剂(甲基纤维素)的水溶液，再添加1质量部的粘结剂(丁苯橡胶)而形成膏剂状的物质，并将该膏剂状的物质涂敷在厚度45μm的穿孔钢板的两面。在使其干燥之后，冲压成规定的厚度，作为负极板。需要说明的是，平均粒径是体积标准的粒度分布中的累积度50％的粒径。
隔板使用了实施磺化处理后的聚烯烃树脂。电解液使用了4MKOH+3M NaOH+0.8MLiOH组成的电解液。
在此，发明例A是第一实施方式的正极板，是将除了集电端子311之外的第一极板要素31P与第二极板要素31Q形成相同形状的正极板。而且，发明例B是使仅由活性物质保持部31D构成的平板状的第二极板要素31Q分别与第一实施方式的第一极板要素31P的两侧的活性物质保持部31B接触的正极板，即，是在所述实施方式的第二极板要素31Q中没有活性物质非保持部31C的正极板。发明例C是第二实施方式的正极板，是第一极板要素31P与第二极板要素31Q的活性物质非保持部彼此被焊接的正极板。在发明例A～C中，各极板要素的活性物质填充时的集电体厚度为1.6mm，冲压后的极板要素厚度为0.75mm。另一方面，比较例是一张正极板。在比较例中，活性物质填充时的集电体厚度为3mm，冲压后的正极板厚度为1.5mm。
将组装后的各电池以如下的条件进行初期化成而完成。在20℃、100mA、12小时的条件下进行了恒流充电，接着以200mA进行了恒流放电直至成为1V。重复进行两个循环的上述步骤。然后，以40℃保存48小时。在20℃、100mA、12小时的条件下进行了恒流充电，接着以200mA进行了恒流放电直至成为1V。重复进行两个循环的上述步骤，从而完成了初期化成。
正极板的氢氧化镍的利用率(IEC)的测定如下进行。对上述的电池重复进行三个循环这样的循环充放电：在20℃、0.1ItA、16小时的条件下恒流充电，并以20℃、0.2ItA进行恒流放电直至成为1.0V。进行了此时的各循环中的电池的“放电容量”的测定。本试验中的“理论容量”是正极板的理论容量，是使用氢氧化镍的填充量和理论容量计算出的值。利用率是通过下式计算出的值。
利用率(％)=放电容量/理论容量×100
另外，正极板的内部电阻的测定是使用Hioki3560AC mΩ HighTester，在20℃下测定电池的端子和电解槽槽底的电阻得到的值。
表1
从上的表1可知，发明例A～发明例C与比较例相比，氢氧化镍的利用率提高，能够增大放电容量。而且，发明例A～发明例C与比较例相比，能够降低内部电阻。而且，将第一极板要素与第二极板要素焊接而构成的发明例C与未将第一极板要素与第二极板要素焊接而构成的发明例A、B相比，能够进一步降低内部电阻。
<其他的变形实施方式>
需要说明的是，本发明并不局限于所述实施方式。
例如，第一实施方式的第二极板要素31Q与第一极板要素31P同样地，具有活性物质非保持部31C及形成在该活性物质非保持部31C的两侧的活性物质保持部31D，但也可以如图12所示，与所述发明例B同样地，仅由与第一极板要素31P的两侧的活性物质保持部31B接触并重合的大致平板状的活性物质保持部31D构成第二极板要素31Q。而且，这种情况下，可以将第二极板要素31Q仅设置在第一极板要素31P的两侧的活性物质保持部31B的任一方。
例如，第二实施方式的第二极板要素31Q与第一极板要素31P同样地，具有活性物质非保持部31C及形成在该活性物质非保持部31C的两侧的活性物质保持部31D，但也可以如图18所示，具有与第一极板要素31P的两侧的活性物质保持部31B接触并重合的大致平板状的活性物质保持部31D及焊接于所述第一极板要素31P的活性物质非保持部31A的焊接部31E。该焊接部31E是未保持活性物质的大致直线状的部分，形成在所述活性物质保持部31D的一边。
另外，这种情况下，也可以将第二极板要素31Q仅设置在第一极板要素31P的两侧的活性物质保持部31B的任一方。
另外，在第一及第二实施方式中，将第二极板要素31Q重合设置在第一极板要素31P的内侧，但也可以重合设置在第一极板要素31P的外侧，还可以将两个第二极板要素31Q重合设置在第一极板要素31P的内侧及外侧这双方。
此外，在第二实施方式中，将展开状态的第一极板要素及展开状态的第二极板要素在焊接之后折弯，但也可以对折弯后的状态的第一极板要素及折弯后的状态的第二极板要素进行焊接。
此外，第一及第二实施方式的正极板31由一个第一极板要素31P及一个第二极板要素31Q构成，但也可以具有多个第一极板要素31P的结构，还可以具有多个第二极板要素31Q。
而且，第一及第二实施方式的第一极板要素31P的活性物质非保持部31A和活性物质保持部31B由一个正极集电体构成，但并不局限于此。具体而言，第一极板要素31P可以如图13所示具备在正极集电体保持有正极活性物质的两个活性物质保持体31s、31t和将这两个活性物质保持体31s、31t连结的作为导电性构件的集电端子31u。活性物质保持体31s、31t彼此呈相同形状，通过向呈大致矩形形状的发泡镍填充正极活性物质而构成。并且，在其一部分形成有用于焊接集电端子31u的活性物质除去部31x。而且，集电端子31u呈俯视大致T字形状，其T字水平部31u1的左右端部分别焊接于活性物质保持体31s、31t的活性物质除去部31x。在其展开状态下，集电端子31u的T字垂直部31u2成为比活性物质保持体31s、31t向宽度方向的外侧延伸出的延出部。
并且，该正极板31以两个活性物质保持体31s、31t相互对置的方式在集电端子31u的T字水平部31u1处折弯成大致U字状，并且T字垂直部31u2朝向与两个活性物质保持板31s、31t的对置方向正交的宽度方向的一方的外侧延伸出。
接下来，简单说明如此构成的第一极板要素31P的制造方法。如图14所示，向呈长条形状的由发泡镍构成的母材Z(集电体基材)整体填充活性物质(活性物质填充工序)。在该活性物质填充工序之后，对集电体基材整体进行冲压(极板冲压工序)。接下来，将填充有活性物质的母材Z切断成活性物质保持体31s、31t的大小(切断工序)。然后，为了在切断的活性物质保持体31s、31t的短边侧中央部形成大致矩形形状的活性物质除去部31x，而利用超声波除去等将正极活性物质除去(活性物质除去工序)。然后，将T字端子31u的T字水平部31u1的各端部焊接于两个活性物质除去部31x(端子焊接工序)。需要说明的是，T字端子并不局限于一体的结构，也可以将呈长条状的两个集电端子焊接成T字状。而且，也可以利用集电端子以外的连结构件将两个活性物质保持体31s、31t连结，而在该连结构件焊接集电端子。此外，也可以利用集电端子以外的作为导电性构件的连结构件将两个活性物质保持体31s、31t连结而构成第二极板要素。
另外，作为正极板及负极板的形状，作为折弯成大致U字状的一形态，说明了折弯成大致コ字状的结构，但除此之外，可以设为折弯成大致V字状的结构，也可以照字面那样折弯成大致U字状。
所述实施方式的层叠型电极组3是层叠一张正极板31及两张负极板32而构成，但也可以是层叠多个正极板31及多个负极板32而构成。
而且，可以将所述实施方式的正极板及负极板设为相反的结构。即，可以将正极板的集电端子311焊接在电池壳体的内表面。而且，可以将负极板由第一极板要素及第二极板要素构成。
本发明除了可以适用于碱性蓄电池之外，也可以适用于锂离子二次电池等二次电池，或者适用于一次电池。而且，并不局限于圆筒形电池，也可以适用于方形电池等呈其他形状的电池。
此外，本发明并不局限于所述实施方式，当然能在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。

Claims (11)

1.一种电极板，其使集电体保持活性物质而构成，
该电极板具备第一极板要素和第二极板要素，
所述第一极板要素具有活性物质非保持部和夹着该活性物质非保持部而形成在两侧的大致平板状的活性物质保持部，且以使所述活性物质保持部相互对置的方式将所述活性物质非保持部折弯，
所述第二极板要素具有活性物质非保持部和大致平板状的活性物质保持部，
所述第二极板要素的活性物质保持部与所述第一极板要素的活性物质保持部接触并重合，
所述第二极板要素的活性物质非保持部与所述第一极板要素的活性物质非保持部接触。
2.根据权利要求1所述的电极板，其中，
所述第二极板要素具有活性物质非保持部和夹着该活性物质非保持部而形成在两侧的大致平板状的活性物质保持部，且以使所述两侧的活性物质保持部相互对置的方式将所述活性物质非保持部折弯，
所述第二极板要素的两侧的活性物质保持部与所述第一极板要素的两侧的活性物质保持部接触并重合。
3.根据权利要求1所述的电极板，其中，
所述第二极板要素的活性物质非保持部未焊接于所述第一极板要素的活性物质非保持部。
4.根据权利要求2所述的电极板，其中，
所述第二极板要素的活性物质非保持部未焊接于所述第一极板要素的活性物质非保持部。
5.根据权利要求1所述的电极板，其中，
所述第一极板要素的活性物质非保持部与所述第二极板要素的活性物质非保持部被焊接。
6.根据权利要求2所述的电极板，其中，
所述第一极板要素的活性物质非保持部与所述第二极板要素的活性物质非保持部被焊接。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电极板，其中，
所述集电体为三维金属多孔体。
8.一种电极板，其具备第一极板要素和第二极板要素，
所述第一极板要素具有两个活性物质保持体和将该两个活性物质保持体连结的导电性构件，且以使所述活性物质保持体相互对置的方式将所述导电性构件折弯，
所述第二极板要素具有活性物质保持部和导电性构件，
所述第二极板要素的活性物质保持部与所述第一极板要素的活性物质保持体接触并重合，
所述第一极板要素的导电性构件与所述第二极板要素的导电性构件接触。
9.一种层叠型电极组，其使用权利要求1～8中任一项所述的电极板构成。
10.一种电池，其具有权利要求1～8中任一项所述的电极板。
11.一种圆筒形电池，其将使用权利要求1～8中任一项所述的电极板构成的层叠结构的电极组收容于圆筒状的电池壳体而成。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6536885B2 (ja) * 2015-06-15 2019-07-03 トヨタ自動車株式会社 電池容器の製造方法および電池容器
US9780381B2 (en) * 2016-01-21 2017-10-03 Bosch Battery Systems, Llc Current collectors
WO2018138977A1 (ja) * 2017-01-26 2018-08-02 株式会社村田製作所 積層型二次電池およびその製造方法ならびにデバイス
JP6828752B2 (ja) * 2017-01-26 2021-02-10 株式会社村田製作所 積層型二次電池およびその製造方法ならびにデバイス
CN110174704B (zh) * 2019-06-24 2023-06-16 青岛科技大学 一种基于triz理念的海洋电场传感器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8304115B1 (en) * 2009-08-28 2012-11-06 Cermacell, LLC Multi layer ceramic battery

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH031455A (ja) * 1989-05-30 1991-01-08 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 密閉角型アルカリ蓄電池
JPH11185767A (ja) 1997-12-17 1999-07-09 Toshiba Battery Co Ltd ニッケル水素二次電池及び電極の製造方法
JPH11185732A (ja) * 1997-12-25 1999-07-09 Toyota Autom Loom Works Ltd 電池の重ね合わせ式電極及びそれを用いた二次電池
US6635381B2 (en) * 2000-05-11 2003-10-21 Wilson Greatbatch Ltd. Electrochemical lithium ion secondary cell having a scalloped electrode assembly
JP4557001B2 (ja) * 2007-12-28 2010-10-06 Ｔｄｋ株式会社 電気化学デバイス用電極及び電気化学デバイス
KR101135492B1 (ko) * 2010-01-20 2012-04-13 삼성에스디아이 주식회사 전극군과 이를 적용한 이차 전지
EP2360772A1 (de) * 2010-02-12 2011-08-24 Fortu Intellectual Property AG Wiederaufladbare elektrochemische Zelle
US20110287323A1 (en) * 2010-05-20 2011-11-24 Jack Chen Electrode and Insulator Structure for Battery and Method of Manufacture
KR101175020B1 (ko) * 2011-02-08 2012-08-17 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
US20140193701A1 (en) * 2011-08-02 2014-07-10 Gs Yuasa International Ltd. Electrode plate, layered electrode group, and battery

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8304115B1 (en) * 2009-08-28 2012-11-06 Cermacell, LLC Multi layer ceramic battery

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