專利名稱：使用糊式薄型電極的電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在低成本化、高率放電特性及循環(huán)壽命方面改良了的電池，特別涉及用于二次電池的糊式薄型電極，以及采用此電極的電池。
背景技術(shù)：
最近，市場對小型二次電池的要求，對首先是低成本，其次是高能量密度以及大功率等的需要越來越強烈?，F(xiàn)在主流的Ni/Cd電池、Ni/MH電池及Li二次電池，在各自的正、負兩電極，多采用以低成本、輕量及高能量密度為特征的糊式電極。但是，對糊式電極而言，要同時滿足低成本、高能量密度及大功率的各項要求仍存在著困難。
在此，在說明具體的糊式電極和采用此電極的電池的情況時，以用于堿性蓄電池的糊式鎳正極為焦點，以下選用小型圓筒密閉型鎳氫(Ni/MH)電池，作為糊式電極技術(shù)及其應(yīng)用例，作詳細說明。
一般地，在二次電池的電極，通過充放電，電極的活性物質(zhì)或者作為吸收/放出活性物質(zhì)的準活性物質(zhì)的粉末反復(fù)膨脹和收縮，其結(jié)果是隨著電極全體膨脹，具有充填的活性物質(zhì)等的粉末隨之而脫落的課題。因此，將這些粉末和粘合劑一起涂敷在二維基體上的這種普通類型的糊式電極，在技術(shù)上存在著困難。特別是由于用于正極的活性物質(zhì)缺乏電子傳輸性以及其粉末間相互也缺乏粘合性，因而將其使用于糊式電極必須做許多的工作。與此相對應(yīng)，在負極材料方面，一般地，因其含有金屬而電子傳輸性優(yōu)異，所以若選擇了適當?shù)恼澈蟿?，與正極比較，糊式電極化較容易。在此，以Ni/MH電池的正極為重點加以說明。
正極的活性物質(zhì)的主要材料，有鎳氧化物(Ni(OH)2)的粉末，有如上所述的缺乏電子傳輸性并且其粉末間相互也缺乏粘合性的材料。因此，盡管糊電極化存在著困難，但正如不同的發(fā)明者們所在非特許文獻(電氣化學學會秋季研討會擴充文摘(Extended Abstract，ECS FallMeeting)“Ni-Fe電池(Ni-Fe Battery)”，(松本功，外2名，1982年，p.18-19))和特許文獻(美國特許第4,251,603號)提出的那樣，通過使用具有三維擴展的發(fā)泡狀鎳基體或鎳纖維基體，使得高密度充填的高能量密度、高可靠性的糊式電極已被實用化(在此，將此總稱略稱為3DM式)。
但是，此3DM式有著，由于使用的基體等的高價格而在作為糊式電極的特征的低成本化方面有困難、另外還有機械強度差、因基體內(nèi)的孔徑大而導(dǎo)致的電極全體的電子傳輸率低劣之類的技術(shù)問題。這里，機械強度差意味著，在渦卷狀電極加工時等容易產(chǎn)生破裂、被割開的基體一部分穿破隔膜而成為容易形成微小短路的原因。換言之，隔膜的薄型化必然存在著極限。另外，構(gòu)造上基體內(nèi)的孔徑大意味著，因充填在孔的中心部的活性物質(zhì)的反應(yīng)低下，而不能充分地彌補作為糊式電極本來的弱點的大功率特性。
為此，作為低成本且得到機械強度和大功率特性的電極基體的新的開發(fā)，提出如以下所示的4種方法，即對目前有難度的二維電極基體的改善或新的基體的提出。并且，為使之適用于大功率用途，力求電極的薄型化。
1)在沖孔金屬等的開孔芯材上，附著無數(shù)個毛狀或細管的金屬(美國特許第5,840,444號)2)在金屬板上，在開多個孔的同時，設(shè)置毛刺(美國特許第5,543,250號)。
3)金屬板加工成波形，進行三維化。根據(jù)需要，在波形的凹凸的前端，設(shè)置帶毛刺的孔，補足立體化(美國特許第5,824,435號)4)在金屬箔上，設(shè)置中空的且在上端有開口部的凹凸部，進行立體化(特開2002-198055號公報及美國特許申請公開第2002-0025475號)。
但是，在1)中，在毛狀或細管狀的金屬纖維與基體的金屬板的結(jié)合強度不足或因基體本身沒有均勻的孔而導(dǎo)致的糊的充填不均勻等特性點之外，還存著成本反而比目前的基體更高的問題。在2)中，因基本的三維化不足，在活性物質(zhì)粉末等的保持性及充放電性上存在著難點。在3)中，盡管這些問題點已得到改善，另外也可期望達成低成本，但仍存在著在加壓工序中電極向波形方向伸張而很難保持希望得到的三維基體形狀，及其在螺旋狀的電極卷繞時或在重復(fù)充放電時活性物質(zhì)容易從基體剝離等的難點。
為此，盡管發(fā)明者已經(jīng)提出了4)，但此基體有著，在隔膜很薄的情況下基體的突起部有可能是形成微小短路的原因，此外，基體與被涂敷和充填的活性物質(zhì)粉末之間的電接觸不夠充分，在大功率特性上有著若干難點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決上述的方法4)中的課題，其目的是提供能與目前的優(yōu)異的燒結(jié)式電極或3DM式電極的優(yōu)點相匹敵的，具有大功率特性(高率發(fā)電特性)及可靠性，并且低成本的輕量的電極及其制造方法。
為解決上述的課題，本發(fā)明為一種采用適用于導(dǎo)電性電極基體的糊式薄型電極的電池。此導(dǎo)電性電極基體具有如下特征(a)具有耐電解液性的薄膜狀的金屬板通過在該金屬板設(shè)置中空的、在側(cè)邊具有開口部的無數(shù)個微小凹凸狀橋而三維化；(b)該凹凸狀橋全體向與電極面平行的方向歪曲。在上述的(a)的構(gòu)造中，因代替具有針狀突起的凹凸而采用凹凸狀橋的構(gòu)造，可防止針狀的突起穿破隔膜生成微小短路。
本申請的發(fā)明是，第一，例如在使用堿性蓄電池用的鎳正極特別為薄型的(500μm以下)鎳正極及電極組(指一個或多個正極及負極通過隔膜構(gòu)成一體的狀態(tài))的情況下，上述的糊式薄型電極代替以往的燒結(jié)基體和發(fā)泡狀鎳多孔基體，例如，鎳正極可使用按照在鎳金屬箔上設(shè)置無數(shù)個中空的微小的凹凸狀橋、使其全體厚度與電極厚度大約同等的方式而立體化的導(dǎo)電性電極基體。這種具有微小的凹凸狀橋的導(dǎo)電性電極基體，因在表面上沒有成為微小短路的發(fā)生原因的突起部，從而改進了可靠性。另外，上述的導(dǎo)電性電極基體可由通過實施了與該凹凸狀橋相當?shù)谋砻婕庸さ妮佔又g從而轉(zhuǎn)制該凹凸狀橋來制作。這樣，通過采用簡單的物理加工方法，上述的導(dǎo)電性電極基體，因其制造容易，從而成本遠低于現(xiàn)有的電極基體。
另外，本申請的發(fā)明是，第二，該凹凸狀橋的加工模式是按照使該基體與幾乎所有的活性物質(zhì)粉末等的最短距離在150μm以內(nèi)的方式，而交替配置該凹凸狀橋的凹凸，在使活性物質(zhì)粉末的充放電反應(yīng)特別是高率放電反應(yīng)(大功率特性)改善的同時，還可進一步提高活性物質(zhì)等的保持性。另外，為改進上述的效果，優(yōu)選為預(yù)先在鎳金屬箔表面上設(shè)置超微細凹凸(高度為幾個微米)，使立體加工(厚度為數(shù)百微米)后的導(dǎo)電性電極基體與在此基體上充填、涂敷有的活性物質(zhì)等的粉末的接觸點增加另外，本申請的發(fā)明是，第三，由將以Ni(OH)2為主材料的活性物質(zhì)粉末等充填涂敷于上述導(dǎo)電性基體后的薄型的鎳正極、將以MmNi5系等的儲氫金屬為主材料的準活性物質(zhì)粉末等充填涂敷于現(xiàn)有的二維基板或在上述的導(dǎo)電性電極基體后的薄型的儲氫合金負極、和隔膜一起構(gòu)成電極組。再者，在使用此薄型的鎳正極和薄型的儲氫合金負極的情況下的隔膜因為可采用遠比現(xiàn)有薄的、實施過親水處理的聚烯烴系樹脂纖維構(gòu)成的無紡布而在電池的大功率化與高能量密度化方面優(yōu)選。
另外，本申請的發(fā)明是，第四，將該電極組插入電解槽，注入堿性電解液后，封口而得到的Ni/MH電池。由此，本發(fā)明的薄型鎳正極(及儲氫合金負極)，由于在電極上使用一種僅用機械操作即可進行加工的便宜的導(dǎo)電性電極基體取代以往的昂貴的燒結(jié)基板或發(fā)泡狀鎳多孔基體，使低成本成為可能。另外，為使該導(dǎo)電性電極基體的形狀如上述的那樣，按照作為本發(fā)明的第二所記載的方法進行操作，可實現(xiàn)大功率特性、可靠性及其由于制造簡便而帶來的低成本化，并且通過按照作為本發(fā)明的第一所記載的方法進行操作，則得到在不產(chǎn)生微小短路這點之上，活性物質(zhì)粉末等的保持性也更優(yōu)異的高可靠性的電極。并且，通過使用此輕量的導(dǎo)電性電極基體，可在活性物質(zhì)的高能量密度充填的同時，由于柔軟性的緣故加工時電極上不會產(chǎn)生破裂因此薄型的隔膜也可適用，而且還可提供更大功率和更高能量密度的電池。作為結(jié)果，可得到低成本且大功率特性(高率放電特性)優(yōu)異的高能量密度的圓筒密閉形和方形的Ni/MH電池。


圖1(a)是表示本發(fā)明的一實施方式的鎳正極的示意圖。
圖1(b)是表示本發(fā)明的其它的實施方式的鎳正極的示意圖。
圖2(a)是在圖1(b)的鎳正極的表橋部分的M-M的剖面圖。
圖2(b)是在圖1(b)的鎳正極的背橋部分的N-N的剖面圖。
圖3是表示本發(fā)明的一實施方式的圓筒密閉形Ni/MH電池(AA大小)的構(gòu)成圖。
圖4是表示使用本發(fā)明一實施方式的鎳正極的環(huán)狀的電極基體的俯視圖。
圖5(a)是表示本發(fā)明的一實施方式的導(dǎo)電性電極基體的局部放大俯視圖。
圖5(b)是圖5(a)的A-A剖面的局部放大剖面圖。
圖5(c)是圖5(a)的B-B剖面的局部放大剖面圖。
圖6(a)是表示本發(fā)明的一實施方式的具有超微細凹凸部的導(dǎo)電性電極基體的微小凹凸橋(表橋)的局部放大剖面圖。
圖6(b)是圖6(a)的部分放大圖。
圖7(a)是表示本發(fā)明的一實施方式的通過具有超微細凹凸部的微小凹凸橋進行三維化的導(dǎo)電性電極基體的壓制加工工序的側(cè)面圖。
圖7(b)是圖7(a)的形成了超微細凹凸部的導(dǎo)電性電極基體的壓制加工工序的部分放大側(cè)面圖。
圖7(c)是圖7(a)的通過微小凹凸橋進行三維化的壓制加工工序的部分放大側(cè)面圖。
圖8是表示本發(fā)明的一實施方式的糊式鎳正極的活性物質(zhì)等的糊填充工序。
圖9是表示本發(fā)明的一實施方式的圓筒密閉形Ni/MH電池(AA尺寸)的高效率發(fā)電特性的相關(guān)圖。
圖10是表示本發(fā)明的一實施方式的圓筒密閉形Ni/MH電池(AA尺寸)的循環(huán)壽命特性的相關(guān)圖。
符號說明1鎳正極；2儲氫合金負極；3隔膜；4電解槽；5密封圈；6正極終端；7安全閥；8正極引線端子；9正極引線端子；10導(dǎo)電性電極基體的未加工部分；11、11’電極基體的表橋上邊部分和背橋的下邊部分；12、12’電極基體的表、背橋的傾斜部分；13活性物質(zhì)粉末；14空間部分；15表背橋的側(cè)面開口部分；16構(gòu)成橋的鎳；17具有超微細加工面的輥子；18具有微小凹凸面的輥子；19減壓器(接近真空)；20容器；21軟質(zhì)橡膠；22活性物質(zhì)等的水溶液糊；23刮刀；24、25回轉(zhuǎn)輥子；26攪拌葉片；27容器；X電極基體的凹凸橋加工部分；YX的再壓制部分；W在第五圖中表示的W部分的放大圖；Z超微細凹凸加工部分；x橋上邊部分的寬；y橋上升部的寬；P1表背橋的間隔；P2背背橋的間隔。
具體實施例方式
以下，參照

實施方式，但本發(fā)明不限于這些實施方式。
圖3表示本發(fā)明的一實施方式的圓筒密閉形Ni/MH電池的一般示意圖。將以氫氧化鎳粉末作為主材料、厚度為500μm以下的鎳正極1，和以儲氫合金粉末作為主材料、遠比正極薄的合金負極2，間隔由實施過親水性處理的聚烯烴系合成樹脂纖維的無紡布而制成的隔膜3卷繞而成的電極組，插入圓筒的金屬容器4，接著注入以KOH水溶液為主材料的堿性電解液，封口，可得到圓筒密閉形鎳氫電池。
再者，盡管圖3表示筒密閉形鎳氫電池的一例，但在將多個長方形的相同的正負極間隔同樣的隔膜交替重疊組合后的方形的電極組的情況下，與上述的圓筒密閉形鎳氫電池以同樣地方式插入適合的方形電解槽，注液后封口也可得到方形鎳氫電池。
此處，在正極上采用的電極，是在厚10-40μm的鎳制膜片上通過無數(shù)個微小凹凸橋?qū)嵤┤S化加工，在厚度100-400μm的導(dǎo)電性電極基體上填充以Ni(OH)2粉末為主材料的水溶液糊，干燥后加壓、加工而得到。設(shè)置了此無數(shù)個微小凹凸橋的導(dǎo)電性電極基體，在適用于鎳正極的場合，由于當被廣泛應(yīng)用的活性物質(zhì)粉末多與集電用的該導(dǎo)電性電極基體相隔150μm以上時，高率放電變得非常困難，因此，為使大半的活性物質(zhì)與最接近的基體的距離在150μm以內(nèi)，需要確定凹凸部分的大小及其間隔。即，考慮到批量生產(chǎn)，凹凸部分的大小及其間隔優(yōu)選盡可能的小。
此處，在正極上采用的電極，如圖5(a)所示，是在厚10-40μm的鎳制膜片上利用無數(shù)個微小凹凸橋?qū)嵤┝巳S化加工，在厚度100-400μm的導(dǎo)電性電極基體上填充以Ni(OH)2粉末為主材料的水溶液糊，干燥后加壓、加工而得到。如圖(a)的A-A剖面圖和圖5(b)所示，表橋由傾斜部分12和上邊部分11形成橋狀的形狀。另外，表橋如圖5(a)所示，在上邊部分11的下面，其側(cè)面開口部15在圖的上下方向貫通。表橋和背橋形成由各自多個構(gòu)成的列，該列可如圖2那樣交替地分配于導(dǎo)電性基體。另外，幾乎所有的微小的凹凸狀橋或凹凸狀橋組的縱的方向上具有一方向性，該方向為電極的長的方向或?qū)挼姆较颍珒?yōu)選為能使活性物質(zhì)粉末等的充填量變得均勻。
另外，設(shè)置有用表橋及背橋來表示的無數(shù)個微小凹凸橋的導(dǎo)電性電極基體，在適用于鎳正極的情況，優(yōu)選盡可能地接近電極厚度限制、而保持活性物質(zhì)粉末等。據(jù)此，通過凹凸狀橋?qū)嵤┑娜S化的基體的厚度優(yōu)選為電極的厚度的50％以上。因此，對表橋及其背橋，在圖5中x、y、P1、及其P2分別優(yōu)選為50-150μm、100-250μm、50-100μm、50-100μm的范圍。表橋和/或背橋的高度，因可用輥子等簡易制造，各自高度大約相同，作為結(jié)果優(yōu)選基體的厚度為150-400μm。表橋及其背橋的形狀，如圖5(b)(c)那樣，側(cè)面方向的形狀可用近似為梯形和/或近似為半圓形的除去下邊的直線部分后的形狀，但除去下邊的直線部分后的形狀因制作容易，而為優(yōu)選。在本申請的發(fā)明中的凹凸狀的橋為了保持均勻反應(yīng)和活性物質(zhì)的一體化而優(yōu)選在側(cè)部有開口部，在用于由電極基體的單面的活性物質(zhì)量限制充放電量的鋰離子電池中時，為了容易確保安全性在側(cè)部不設(shè)置開口部也可以。
另外，如圖5所示，表橋(凸狀橋)和背橋(凹狀橋組)優(yōu)選為與上述的一種的凸狀橋或凸狀橋組接近的橋的半數(shù)以上為凹狀橋或凹狀橋組。在與在電極基體表面的一方形成凸狀的橋鄰近的橋中，在與其相反的電極基體表面上形成凸狀的橋在占有一半以上的情況下，由于通過涂敷活性物質(zhì)粉末等的糊并干燥之后的加壓形成可抑制伸長，所以優(yōu)選。根據(jù)同樣的理由，在電極基體表面形成橋組時，在與在電極基體表面的一方形成凸狀的橋組鄰近的橋組中，在與其相反的電極基體表面上形成凸狀的橋占有一半以上時為優(yōu)選。
另外，電極的類型，可為如圖1(a)那樣的帶端子的鎳正極，也可為如(b)那樣的在長邊的一方露出導(dǎo)電性電極基體的一部分的鎳正極。另外，更優(yōu)選為在對鎳箔實施三維化加工的前階段，預(yù)先如圖6所示，在鎳制薄片的表面上設(shè)置好超微細的凹凸，增加與活性物質(zhì)粉末的接觸點，改進效率放電特性。上述的超微細的凹凸的大小，沒有特定的限定，優(yōu)選平均高度為10μm以下。上述的超微細凹凸的形狀，可用粒塊狀、方柱體狀、方錐狀、圓柱狀、圓錐狀或它們的組合形狀。另外，上述的超微細凹凸，如圖6所示，可用輥壓加工，也可用噴吹加工、鍍敷加工。
另外，特別地在高溫下過充電時，從該導(dǎo)電性電極基體的表面產(chǎn)生氧氣，使得電極的充電效率低下，因而，優(yōu)選將從抑制氧氣產(chǎn)生的鈷、鈣、鈦、銀、釔，鑭，碳，硅和/或從它們的氧化物選出的至少一種，配置在基體表面或表面層的附近。這些金屬及其金屬氧化物，可在鎳箔的制作時配置，也可在噴吹加工、鍍敷加工的過程中配置。可以用固溶體等的已知的方法在表面層附近配置。
在此，以儲氫合金粉末作為主材料的負極，由于是正極的1/2的厚度的薄型所以可以耐比較高的高率放電，故而也可采用廣泛使用的負極，但在相當于5C程度的電流值以上的高率放電必要時，此合金負極優(yōu)選采用本申請的導(dǎo)電性電極基體。
在此，隔膜采用由經(jīng)過磺化處理的賦予其親水性的聚烯烴系合成樹脂纖維構(gòu)成的、遠比目前的(130-200μm)更薄(50-100μm)的薄型無紡布。據(jù)此，可解消由于與薄型電極的使用(長尺電極)對應(yīng)的隔膜的長尺化(體積增加)而導(dǎo)致的電池能量密度的低下。另外，此薄型無紡布，加工成渦卷狀也難以產(chǎn)生破裂，可無特殊問題地用于使用上述以外的柔軟薄型的正負極情況。
其次是對導(dǎo)電性電極基體的制法和向此基體充填糊狀活性物質(zhì)等進行說明。圖7表示的是導(dǎo)電性電極基體的制法的例子。用在表面預(yù)先設(shè)置有無數(shù)個超微細的凹凸的輥子17，使鎳箔表面具有對應(yīng)的無數(shù)個超微細的凹凸(平均高度為10μm以下)。然后，用輥子18對此鎳箔通過無數(shù)個微小凹凸實施三維化加工從而得到電極用基體。
在此，在表面上設(shè)置無數(shù)個超微細凹凸的方法，雖有如前所述的使微顆粒沖撞的噴吹處理加工或凹凸加工鍍敷等，但因它們的效果相同，可以使用其中任一種。另外，作為通過微小凹凸橋?qū)嵤┤S化加工的方法，雖既有利用上下的平板模具又有利用大體交替地設(shè)置無數(shù)微小凹凸部且可齒合的平板模具進行加壓的方法，但效果相同。但是，使用在表面上設(shè)置了無數(shù)個微小凹凸的輥子的方法在生產(chǎn)性上更為適合。
再者，即使僅僅是通過無數(shù)個微小凹凸實施過三維化加工的電極用基體，也使低成本、大功率并且高可靠性的電極成為可能，但通過在電極用基體的全體表面設(shè)置超微細凹凸，大功率特性可得到進一步的改善。另外，讓上述的環(huán)狀導(dǎo)電性電極基體通過利用實施過微小的凹凸加工而上下齒合的模具間或通過實行過同樣加工的輥子間，施加無數(shù)個立體凹凸而三維化，其次通過按照成為適當?shù)挠捕榷M行的退火，基體可隨電極在最終壓制加工時的電極的伸長而變，從而可防止基體與活性物質(zhì)的剝離。此時所謂的適當?shù)挠捕?，是根?jù)活性物質(zhì)粉末的種類的不同而要求的硬度；限定雖難，但它是在可對抗加在電極基體上的外力的范圍內(nèi)的硬度。
圖8表示的是在本發(fā)明的電極用基體X上，充填、涂敷以Ni(OH)2為主材料的糊的一例。因為除去在無數(shù)個微小凹凸橋內(nèi)含有的空氣對于高密度充填是重要的，所以在本發(fā)明中，在電極用基體X浸漬于糊中之前，通過真空或近真空狀態(tài)19，進行預(yù)先脫氣，充填密度得到改善。再者，盡管在此舉出了真空脫氣的例子，但基于同樣的目的，也可從電極用基體X的表背兩面，一面一面地錯開通過糊的方式，交替地一邊脫氣，一邊填充。
另外，充填、涂敷該糊并進行干燥之后，分多次從相同方向施用輥壓加工，通過使在電極用基體上具有的微小凹凸橋向與電極面平行的方向歪斜，活性物質(zhì)粉末等的保持性可得到進一步改善，而且可得到更好的高可靠性。再者，也可用使用了準活性物質(zhì)的糊取代含有活性物質(zhì)粉末的糊。
本發(fā)明的導(dǎo)電性電極基體優(yōu)選是按照最終的電極的厚度的0.5-1.5倍而凹凸加工過的導(dǎo)電性電極基體。獲得電極的工序，包括以活性物質(zhì)粉末或準活性物質(zhì)粉末的種類、或充填或涂敷這些物質(zhì)的工序以及輥壓加工工序為代表的、對電極的厚度有影響的材料和工序。因此，在上述導(dǎo)電性電極基體為最終電極的厚度的0.5-1.5倍的情況下，通過調(diào)整材料的種類或工序條件，可容易地調(diào)整從而使基體不超出用于電池的最終的電極的厚度。
另外，本發(fā)明的電池是將在帶有三維化構(gòu)造的導(dǎo)電性電極基體處充填和涂敷有以活性物質(zhì)粉末或準活性物質(zhì)粉末為主的糊式薄型電極用作正極和/或負極的電池；該電池的電極組采用具有以(e)正極材料由以鎳氧化物和/或錳氧化物為主構(gòu)成，負極材料由以從儲氫材料、鎘及鋅中選出的一種為主構(gòu)成，(f)正極的厚度的平均值在200-500μm的范圍，(g)負極的厚度的平均值在100-300μm的范圍，(f)隔膜的厚度的平均值在50-100μm的范圍，為特征的糊式薄型電極的電池。再者，一個或多個的正極和負極，通過隔膜構(gòu)成一體的狀態(tài)稱電池組。正極的厚度、負極的厚度及隔膜的厚度優(yōu)選在上述的范圍內(nèi)，能夠不使作為電池的能量密度低下并能夠改善大功率的特性。再者，上述的隔膜由于是在聚烯烴系樹脂中，通過化學方法導(dǎo)入以磺基或硫元素和/或氧元素為主構(gòu)成材料的基團，實施親水處理從而具有長期的可靠性，所以優(yōu)選，但也可用目前一直使用的尼龍系樹脂的改良物。
另外，電極的表面的大部分被耐電解液性的合成樹脂的微小粉末所覆蓋和/或至少在電極的一邊的側(cè)面(厚度方向的一面)的表面和/或表面附近，配置有耐電解液性的合成樹脂，因防止活性物質(zhì)粉末的脫落，并成為具有更高可靠性的電池，所以優(yōu)選。再者，上述后者的合成樹脂，按照不阻止活性物質(zhì)等的反應(yīng)，優(yōu)選配置為依賴于耐電解液性的合成樹脂粉末的層或多孔性的薄膜狀膜，使反應(yīng)的離子通過。利用多孔性或薄膜狀的樹脂薄膜覆蓋電極加工切斷部指的是覆蓋活性物質(zhì)粉末等容易脫落的電極側(cè)面，從而可得到更好的高可靠性電池，在此，如前所述，對Ni/MH的情況做了說明，但上述的導(dǎo)電性電極基體并不限于Ni/MH電池用的電極基體。本申請的思想同樣也可適應(yīng)于采用了必須能高率放電的糊式電極的Ni/Cd電池或Li二次電池的電極。
以下，對本發(fā)明的實施例作說明。
(實施例1)讓厚度為25μm的環(huán)狀鎳箔通過設(shè)置了微小凹凸的直徑30cm的兩對輥子18之間，在環(huán)狀鎳箔的幾乎全部的表面上，得到如圖5中所示的設(shè)置無數(shù)個微小凹凸橋而三維化后的環(huán)狀導(dǎo)電性電極基體。在此，圖5中，x100μm，y150μm，P180μm，P280μm，表橋傾斜部12及其背橋傾斜部12’的傾斜角為50度。三維化后的環(huán)狀鎳箔即導(dǎo)電性電極基體的厚度為350μm，大致接近于最終電極厚度(400μm)。
其次，圖4的Y部所示，在張開約40μm的間隔的輥壓機間或平板壓機間實施壓制(加壓操作)，使電極加工時切斷的部分或預(yù)定用于電極引線的部分，比在電極內(nèi)部存在的基體更薄，回到與原來的二維相近的狀態(tài)。再者，也有只在X部僅實施前述的立體化加工，而在Y部不實施該加工的情況或者只加工為波形狀的情況；但在后者的電極的加壓工序中，由于X部和Y部的伸張度的不同，導(dǎo)電性電極基體的一部分可避免出現(xiàn)破斷，所以在Y部按上述的工序?qū)嵤┘庸ぃ芎唵?，成為?yōu)選。
在此環(huán)狀導(dǎo)電性電極基體的全體上，向相對于鎳而使約為1wt％的鈷，約為3wt％的鋅固熔化的、直徑約為10μm的Ni(OH)2球狀粉末100重量部、CoO粉末5重量部、ZnO粉末4重量部的混合粉末中，加入約2wt％的聚烯烴系和/或氟樹脂系的粘合劑或增粘材料后的水溶液糊，按與以往一樣的方法即將導(dǎo)電性電極基體在該糊中通過之后，使多余的糊在刮刀間通過而被除去，得到所需要的厚度。其次，涂敷和/或充填有上述的糊的電極，在80℃干燥后，使其通過輥子間而壓制加工成厚度為400μm后，將電極反應(yīng)部切斷成寬為41mm、長為145mm。在此切斷之際，剩下的引線部(圖1的9或9’)是上述的厚度約為40μm的二維化成基體部分，除去其表面的活性物質(zhì)粉末，根據(jù)需要可進一步將引線板焊接起來。這樣，得到具備如圖1的(a)或(b)所示的電極引線，該電極切斷剖面如圖2所示的理論容量為1600mAh的AA尺寸用鎳正極。而且，此電極在濃度為3wt％的氟樹脂粉末的懸濁液中浸漬后進行干燥。再者，雖在本實施例中使用了上述的具有固熔體的球狀Ni(OH)2粉末，但即使球狀Ni(OH)2表面層被Co氧化物覆蓋，也不是本質(zhì)問題。
通過由此鎳正極，和按照廣泛應(yīng)用的方法所制作的厚度為220μm、寬度為41mm、長度為185mm的MmNi5系的儲氫合金負極，及由廣泛應(yīng)用的厚度為130μm、多孔度為60％的磺化聚烯烴樹脂纖維的無紡布形成的隔膜構(gòu)成渦卷狀的電極組，在此注入約30wt％的KOH水溶液約3cc，封口，得到圖3所示的實施例1的AA尺寸的Ni/MH電池。
對實施例1的AA尺寸的Ni/MH電池10個，在通常的標準充放電條件下，進行3次循環(huán)化成后，在相當10C的電流值下進行放電的結(jié)果示于圖9的g中。此g采用除去了特性的最上位和最下位的2個后的8個的平均值。
在圖9中，作為比較例，用使用常用的發(fā)泡鎳基體來作為導(dǎo)電性電極基體的、厚度為700μm的鎳正極(發(fā)泡式)來替換上述的實施例1的正極的電池，和使用了加工成與本實施例同樣的400μm的薄型的鎳正極的電池的特性分別示于圖9的e和f。
使用本實施例的鎳正極的電池，在放電曲線的平坦性上優(yōu)秀，可放電理論容量的約75％，與現(xiàn)有的糊式電極中代表著最為優(yōu)秀的3DM的發(fā)泡式電極相比，可判定優(yōu)勢非常大。即，實施例1的電池，與現(xiàn)有的電池相比，在大功率特性(高率放電特性)上更優(yōu)異。這被認為是因為通過設(shè)置無數(shù)個微小凹凸橋而三維化后的導(dǎo)電性電極基體的適用，改良了電極整體的電子傳輸性。
另外，繼續(xù)進行的充放電循環(huán)壽命的結(jié)果示于圖10的g.。此試驗條件為，充電1C、上回放電量的105％，放電1C、至0.8V，任一40℃的環(huán)境下進行。在此過程中，對每100次循環(huán)，在標準充放電條件下進行放電容量確認，在圖中畫出。再者，標準的充放電，在20℃的環(huán)境下，按充電0.1C、120％，放電0.2C、至1.0V進行。此結(jié)果，本實施例的Ni/MH電池，與由圖中的e、f表示的現(xiàn)有的電池的循環(huán)特性比較，為理解起見，與采用了代表泛用的3DM的發(fā)泡式電極的電池相比，判斷為在循環(huán)壽命上也有著大的優(yōu)勢。這被認為是因為通過設(shè)置無數(shù)個微小凹凸橋而三維化后的導(dǎo)電性電極基體，在活性物質(zhì)粉末等的保持性方面優(yōu)秀的同時，通過改良了整體電極的電子傳輸性，改善全體活性物質(zhì)粉末的反應(yīng)性，即全體均進行均勻的反應(yīng)，從而減輕了負擔一部分的活性物質(zhì)。
(實施例2)與在實施例1中記載的正極的制作同樣地，向在實施例1中得到的導(dǎo)電性電極基體上，涂敷和/或充填使用了通用的MmNi5系的儲氫合金粉末的普通的水溶液糊；使多余的糊在刮刀間通過而被除去，得到所要的厚度。其次，在80℃下干燥30分鐘后，在輥子間加工，按電極反應(yīng)部的尺寸厚度為220μm、寬為41mm、長為185mm加工、切斷制成負極。使用此負極，用與實施例2同樣的方法制成AA尺寸的Ni/MH電池。
對此電池10個，與實施例1同樣，在通常的標準充放電條件下，進行3次循環(huán)化成后，在相當10C的電流值下放電的結(jié)果示于圖9的h中。與實施例1和2同樣，此h采用除去了特性的最上位和最下位的2個后的8個的平均值。此結(jié)果與本實施例1所示的電池相比，可知高率放電特性得到進一步改善。再者，如圖10的h所示，也可進一步改善循環(huán)壽命。
由此結(jié)果可知，如在負極上也采用本申請的導(dǎo)電性電極基體，通過改良負極整體的電子傳輸性，全體的儲氫合金粉末的反應(yīng)均勻地進行，從而在改善了高率放電特性的同時，改善在過充電時發(fā)生的氧氣的吸收反應(yīng)，其結(jié)果可抑制負極的劣化。
(實施例3)讓實施例1的厚度為25μm的環(huán)狀鎳箔，通過設(shè)置有無數(shù)個微小凹凸(圓錐狀，凸部的平均高度3μm，平均傾斜50度)的輥子17之間后，在其表面上，具備無數(shù)個超微細凹凸Z。由此之后的工序按實施例1所記載的內(nèi)容同樣地進行，制成AA尺寸的Ni/MH電池。
對此電池10個，與實施例1相同，在通常的標準充放電條件下，進行3次循環(huán)化成后，在相當10C的電流值下進行放電的結(jié)果示于圖9的i中。此i，與實施例1的相同，采用除去了特性的最上位和最下位的2個后的8個的平均值。此結(jié)果，本實施例1所示的電池的高率放電特性進一步得到改善，即使在負極不使用本發(fā)明的導(dǎo)電性電極基體，可知仍可與實施例2的電池相匹敵，另外，如圖10的i所示循環(huán)壽命也可進一步得到改善，這樣，得到與實施例2同樣的結(jié)果。
由此結(jié)果可知，在構(gòu)成導(dǎo)電性電極基體的鎳的全部表面上設(shè)置有無數(shù)個微小凹凸后的導(dǎo)電性電極基體，與涂敷、充填的粉末的接觸點增加。結(jié)果，通過改良電極整體的電子傳輸性，促進了全體的Ni(OH)2球狀粉末的均勻反應(yīng)，在改良了高率放電特性的同時，改善該Ni(OH)2球狀粉末的保持性，還可改善循環(huán)壽命特性。
(實施例4)關(guān)于實施例2的隔膜，采用由厚度為90μm、多孔度55％的磺化聚烯烴樹脂纖維的無紡布構(gòu)成的薄型隔膜，相應(yīng)地，變更實施例2的鎳正極的長度為160mm，儲氫合金負極的長度為200mm。其余均采用與實施例2同樣的方法，制成理論容量為1700mAh的AA尺寸的電池。
對此電池10個，與實施例2相同，在通常的標準充放電條件下，進行3次循環(huán)化成后，在相當10C的電流值下進行放電的結(jié)果示于圖9的j中。此j，與實施例2相同，采用除去了特性的最上位和最下位的2個后的8個的平均值。此結(jié)果，本實施例2所示的電池的高率放電特性進一步得到改善。另外，如圖10的j所示循環(huán)壽命得到與實施例2同樣的結(jié)果。由此結(jié)果可知，采用薄型隔膜使正極與負極的極間距離減少，在高率放電特性的改良上，有著很大的效果。
(實施例5)在實施例4中使用的鎳正極從圖1(a)的形狀變?yōu)?b)的形狀，構(gòu)成渦卷狀的電極組。然后，鎳板和該電極引線部全體相接觸并多點焊接形成一體，構(gòu)成通常的復(fù)式連接器方式。其它，用與實施例4相同的方法，制成理論容量為1800mAh的AA尺寸的電池。
對此電池10個，與實施例1相同，在通常的標準充放電條件下，進行3次循環(huán)化成后，在相當10C的電流值下進行放電的結(jié)果示于圖9的k中。此k，與實施例4相同，采用除去了特性的最上位和最下位的2個后的8個的平均值。結(jié)果，本實施例4所示的電池的優(yōu)越高率放電特性進一步得到改善。通過將電極的引線部分改善為多接點，阻抗可得到進一步的降低(約降低3mΩ)。
(實施例6)在如圖8所示，在將上述的實施例1的鎳正極的活性物質(zhì)粉末等的充填，浸漬于前述的水溶液糊22中之前，使其通過19所示的減壓室(約10-1torr)而將本發(fā)明的導(dǎo)電性電極基體中的空氣進行脫氣后，用與實施例1同樣的方法，充填和/或涂敷水溶液糊22。以下與實施例1同樣操作，得到理論容量為1700mAh的AA尺寸用的鎳正極，用此鎳正極，可制作AA尺寸的Ni/MH電池。
再者，此方法也可適用于向本實施例的導(dǎo)電性電極基體以外的多孔體充填、涂敷活性物質(zhì)的情況。另外，在此減壓法的充填之外，如預(yù)先從導(dǎo)電性電極基體的表背開始，按照交替錯開而通過糊直到另一側(cè)而進行充填的方法也是有效的，但在簡易這點上，優(yōu)選減壓法。
在此電池中使用的電極，可使導(dǎo)電性電極基體中均勻充填的活性物質(zhì)的充填密度提高6-7％。高率放電特性或循環(huán)壽命特性表現(xiàn)出與上述的實施例1-4相關(guān)聯(lián)的傾向。再者，此減壓法不限定于使用本發(fā)明的基體的電極。
以上，使用附加圖雖對實施例進行了說明，特別地，如果擴大圖5的微小凹凸橋的布圖中凹凸橋的間距P1、P2，高率放電特性可見到有劇烈下降的傾向。在此，由其它的活性物質(zhì)的厚度與高率放電特性的試驗結(jié)果，顯示出多種的活性物質(zhì)的層的厚度若超過150μm，高率放電特性有劇烈下降的傾向。在此情況下，認為多種的活性物質(zhì)應(yīng)有150μm以上的距離。因此，按本發(fā)明設(shè)置此間距的值，幾乎所有的活性物質(zhì)粉末與最接近的導(dǎo)電性電極基體部的距離保持在150μm，這對于高率放電反應(yīng)是重要的。另外，如本發(fā)明的實施例，采用輥壓加工，使圖5的微小凹凸橋在壓制加工過程中向一方向變形，在使活性物質(zhì)的保持性高的同時，如果讓上述的活性物質(zhì)粉末與最接近的導(dǎo)電性電極基體部的距離保持在150μm而加以輔助，高率放電和循環(huán)壽命會更加良好。
如上所述，若采用使用本發(fā)明的導(dǎo)電性電極基體的薄型鎳正極，則可在低成本的同時，得到在高率放電特性、循環(huán)壽命及其可靠性上優(yōu)秀的電池，特別是Ni/MH電池。另外，將同樣的導(dǎo)電性電極基體適用于儲氫合金負極以及適用薄型的隔膜等對此特性可進一步的改良。
再者，本申請的說明書中包含以本申請的優(yōu)先權(quán)主張為基礎(chǔ)的與特願2003-139433中所記載的內(nèi)容相同的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種采用糊式薄型電極的電池，正極和/或負極采用在具有三維構(gòu)造的導(dǎo)電性電極基體上，主要充填或涂敷了活性物質(zhì)粉末或者是吸收/放出活性物質(zhì)的物質(zhì)(以下稱為準活性物質(zhì))的粉末的糊式薄型電極；在該糊式薄型電極中使用的導(dǎo)電性電極基體具有如下特征(a)具有耐電解液性的薄膜狀的金屬板通過在該金屬板設(shè)置無數(shù)個中空的微小凹凸狀橋而進行三維化；(b)該凹凸狀橋全體朝與電極面平行的方向歪曲。
2.一種采用糊式薄型電極的電池，正極和/或負極采用在具有三維構(gòu)造的導(dǎo)電性電極基體上，主要充填或涂敷了活性物質(zhì)粉末或者是吸收/放出活性物質(zhì)的物質(zhì)(以下稱為準活性物質(zhì))的粉末的糊式薄型電極；在該糊式薄型電極中使用的導(dǎo)電性電極基體具有如下特征(a)具有耐電解液性的薄膜狀的金屬板通過在該金屬板設(shè)置中空的、在側(cè)邊具有開口部的無數(shù)個微小凹凸狀橋而進行三維化；(b)該凹凸狀橋全體朝與電極面平行的方向歪曲。
3.如權(quán)利要求1所述的采用糊式薄型電極的電池，其特征在于所述薄膜狀的金屬板的厚度為10-40μm，通過凹凸狀橋而三維化后的基體的厚度為電極厚度的50％以上，充填或涂敷的多半的活性物質(zhì)或準活性物質(zhì)粉末與該導(dǎo)電性電極基體的最接近的距離保持在150μm以下。
4.如權(quán)利要求1所述的采用糊式薄型電極的電池，其特征在于所述導(dǎo)電性電極基體使用鎳、鐵、銅、鋁、鉛或以它們?yōu)橹饕煞值暮辖鹱鳛闃?gòu)成材料的主要成分。
5.如權(quán)利要求1所述的任一采用糊式薄型電極的電池，其特征在于使用鎳作為構(gòu)成材料主要成分的所述導(dǎo)電性電極基體在其表面或表面層的近旁處置有從鈷、鈣、鈦、銀、釔，鑭，碳，硅和/或它們的氧化物中選出的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述的采用糊式薄型電極的電池，其特征在于所述糊式薄型電極的電極引線的全體或一部分是將所述的具有三維構(gòu)造的導(dǎo)電性電極基體延長后的部分。
7.如權(quán)利要求6所述的采用糊式薄型電極的電池，其特征在于構(gòu)成所述電極引線的全體或一部分的基體的厚度比存在于電極內(nèi)部的基體薄，接近于二維。
8.如權(quán)利要求1所述的采用糊式薄型電極的電池，其特征在于電極的表面幾乎全被耐電解液性的合成樹脂的微小粉末所覆蓋，和/或至少在電極的切斷面的一邊是在該表面或表面附近，處置有耐電解液性的微小粉末狀或多孔性膜狀的合成樹脂。
9.一種制造如權(quán)利要求1所述的采用糊式薄型電極的電池的方法，通過將以活性物質(zhì)或者準活性物質(zhì)的粉末為主的糊充填或涂敷在長尺環(huán)狀的導(dǎo)電性電極基體上，干燥之后，在壓延輥子間實施加壓成型，接著切割加工成所需的尺寸，從而得到糊式薄型電極，該制造方法的特征在于通過利用實施微小的凹凸加工而上下相齒合的模具之間或通過實行過同樣加工的輥子之間，施加無數(shù)個立體凹凸而三維化，接著按照成為適當?shù)挠捕榷M行退火，從而得到環(huán)狀的導(dǎo)電性電極基體。
10.一種采用糊式薄型電極的如權(quán)利要求1所述的電池的制造方法，其特征在于作為糊式薄型電極，通過將以活性物質(zhì)或者準活性物質(zhì)的粉末為主的混合粉末的糊充填或涂敷在長尺環(huán)狀的導(dǎo)電性電極基體上、干燥之后，在壓延輥子之間進行加壓成型，接著切割加工成所需的尺寸，從而得到，其特征在于將所述的長尺環(huán)狀的導(dǎo)電性電極基體浸漬在以活性物質(zhì)或準活性物質(zhì)為主的糊中的工序是在減壓狀態(tài)下浸漬于該糊和/或從電極基體的表、背開始交替且錯開地壓入糊。
11.一種采用糊式薄型電極的如權(quán)利要求1所述的電池的制造方法，其特征在于在預(yù)先將整體實行過微小凹凸加工的長尺環(huán)狀的導(dǎo)電性電極基體的一部分、即在最終階段在電極引線中使用的部分等進行加壓操作而接近于二維狀態(tài)后，將以活性物質(zhì)或者準活性物質(zhì)的粉末為主的糊充填或涂敷于該長尺環(huán)狀的導(dǎo)電性電極基體、干燥之后，在壓延輥子之間進行加壓成型，接著切割加工成所需的尺寸而得到糊式薄型電極
12.如權(quán)利要求11所述的采用糊式薄型電極的電池的制造方法，其特征在于將所述的、預(yù)先對其一部分通過加壓操作而加工成接近于二維狀態(tài)的導(dǎo)電性電極基體部在將向該部充填或涂敷的粉末幾乎全部除去之后，此部分或全體被使用在電極引線，或被切斷除去，然后加以干燥。
13.一種如權(quán)利要求1所述的采用糊式薄型電極的電池的制造方法，其特征在于作為糊式薄型電極，將以活性物質(zhì)或者準活性物質(zhì)的粉末為主的混合粉末的糊充填或涂敷于長尺環(huán)狀的導(dǎo)電性電極基體、干燥之后，在壓延輥子之間進行加壓成型，接著切斷加工成所需的尺寸，在該加工之后，進行將電極全體浸漬在使耐電解液性的合成樹脂的微小粉末分散或溶解后的液體中，或向電極表面噴霧該液，和/或用微小粉末狀或多孔性薄膜狀的樹脂薄膜覆蓋電極切斷部。
14.一種采用糊式薄型電極的電池，將在具有三維構(gòu)造的導(dǎo)電性電極基體上，主要充填或涂敷了活性物質(zhì)粉末或者準活性物質(zhì)的粉末的糊式薄型電極用作陽極和/或陰極；在該糊式薄型電極中使用的導(dǎo)電性電極基體具有如下特征(c)表、背具備無數(shù)個超微細凹凸且具有耐電解液性的薄膜狀的金屬板通過設(shè)置中空的無數(shù)個微小的凹凸部而得以三維化；(d)按照使充填或涂敷有的多半的活性物質(zhì)或準活性物質(zhì)粉末與該導(dǎo)電性電極基體的最接近部的距離保持在150μm以下的方式而得以三維化。
15.如權(quán)利要求14所述的采用糊式薄型電極的電池，其特征在于電極的表面幾乎全被耐電解液性的合成樹脂的微小粉末所覆蓋，和/或至少在電極的切斷面的一邊是在表面和/或表面附近，處置有耐電解液性的微小粉末狀或多孔性膜狀的合成樹脂。
16.一種采用糊式薄型電極的如權(quán)利要求14所述的電池的制造方法，其特征在于所述的表、背具有無數(shù)個超微細凹凸的薄膜狀金屬板，通過從(e)重復(fù)壓延而成薄膜狀后，通過實施過超微細凹凸加工的輥子之間，從而在該薄膜狀金屬板表面轉(zhuǎn)制該超微細凹凸的方法、(f)利用硬的微小粉末而噴吹加工的方法、(g)蝕刻表面層的方法、(h)用電鑄法實施在表面上具有凹凸的鍍敷方法中選取的方法或是它們的組合的方法進行加工得到。
17.一種如權(quán)利要求14所述的采用糊式薄型電極的電池的制造方法，其特征在于糊式薄型電極通過在長尺環(huán)狀的導(dǎo)電性電極基體上，將以活性物質(zhì)或者準活性物質(zhì)的粉末為主的混合粉末的糊充填或涂敷、干燥之后，在壓延輥子之間進行加壓成型，接著切斷加工成所需的尺寸而得到。
18.如權(quán)利要求17所述的采用糊式薄型電極的電池的制造方法，其特征在于在活性物質(zhì)或準活性物質(zhì)為主的糊中的浸漬工序是將所述環(huán)狀的導(dǎo)電性電極基體在減壓狀態(tài)下浸漬于該糊中和/或從電極基體的表、背開始交替且錯開地壓入糊。
19.如權(quán)利要求17所述的采用糊式薄型電極的電池的制造方法，其特征在于所述環(huán)狀的導(dǎo)電性電極基體是實施過如下處理的通過利用實施微小的凹凸加工而上下相齒合的模具之間或通過實行過同樣的加工的輥子之間，施加無數(shù)個立體凹凸而三維化，接著按照成為適當?shù)挠捕榷右酝嘶稹?br> 20.一種如權(quán)利要求14所述的采用糊式薄型電極的電池的制造方法，在預(yù)先將全體實行過微小凹凸加工的長尺環(huán)狀的導(dǎo)電性電極基體的一部分進行加壓操作而接近于二維狀態(tài)后，在該長尺環(huán)狀的導(dǎo)電性電極基體上，將以活性物質(zhì)或者準活性物質(zhì)的粉末為主的糊充填或涂敷、干燥之后，在壓延輥子之間進行加壓成型，接著切割加工成所需的尺寸，該方法的特征在于，將所述的、通過預(yù)先對其一部分加壓操作而加工成接近于二維狀態(tài)的導(dǎo)電性電極基體部中在將該部充填或涂敷有的粉末幾乎全部除去之后，該部分或全體用于電極引線，或被切斷除去，然后加以干燥。
21.如權(quán)利要求17所述的采用糊式薄型電極的電池的制造方法，其特征在于切斷成所需尺寸后，將電極浸漬在使耐電解液性的合成樹脂的微小粉末分散或溶解后的液體中，或向電極表面噴霧該液，和/或用微小粉末狀或多孔性膜狀的樹脂薄膜覆蓋電極加工切斷部。
22.一種采用糊式薄型電極的電池，將在對耐堿性的金屬箔進行過三維化加工的導(dǎo)電性電極基體上，主要充填或涂敷了活性物質(zhì)或者準活性物質(zhì)的粉末的糊式薄型電極作為正極和/或負極，該電池的電極組(指一個或多個的正極及負極通過隔膜構(gòu)成為一體的狀態(tài))具有如下特征(e)正極材料主要由鎳氧化物和/或錳氧化物構(gòu)成，負極材料主要從儲氫合金、鎘及鋅中選出的一種構(gòu)成，(f)正極的厚度的平均值在200-500μm的范圍，(g)負極的厚度的平均值在100-300μm的范圍，(f)隔膜的厚度的平均值在50-100μm的范圍。
23.如權(quán)利要求22所述的采用糊式薄型電極的電池，其特征在于所述隔膜是向主要由聚烯烴系樹脂纖維構(gòu)成的無紡布，導(dǎo)入以磺基或硫元素和/或氧元素為主要構(gòu)成材料的基團，并實施有親水處理。
24.如權(quán)利要求22所述的采用糊式薄型電極的電池，其特征在于電極的表面幾乎全被耐電解液性的合成樹脂的微小粉末所覆蓋，和/或至少在電極的切斷面的一邊是在該表面和/或該表面附近，配置有耐電解液性的合成樹脂。
25.一種如權(quán)利要求22所述的采用糊式薄型電極的電池的制造方法，其特征在于糊式薄型電極通過將以活性物質(zhì)或者準活性物質(zhì)的粉末為主的糊充填或涂敷在長尺環(huán)狀的導(dǎo)電性電極基體上、干燥之后，在壓延輥子間實施加壓成型，接著切割加工成所需的尺寸而得到。
26.如權(quán)利要求25所述的采用糊式薄型電極的電池的制造方法，其特征在于所述環(huán)狀的導(dǎo)電性電極基體是實施過如下處理的，通過利用實施微小的凹凸加工而上下相齒合的模具之間或通過實行過同樣的加工的輥子之間，施加無數(shù)個立體凹凸而三維化，接著按照成為適當?shù)挠捕榷右酝嘶稹?br> 27.一種如權(quán)利要求22所述的采用糊式薄型電極的電池的制造方法，在預(yù)先將對全體進行過無數(shù)個微小凹凸加工的長尺環(huán)狀的導(dǎo)電性電極基體的一部分進行加壓操作而達到接近于二維狀態(tài)后，在該長尺環(huán)狀的導(dǎo)電性電極基體上，將以活性物質(zhì)或者準活性物質(zhì)的粉末為主的糊充填或涂敷、干燥之后，在壓延輥子之間進行加壓成型，接著切割加工成所需的尺寸加工，從而得到糊式薄型電解，其特征在于，所述長尺環(huán)狀的導(dǎo)電性電極基體通過如下方法得到通過利用實施微小的凹凸加工而上下相齒合的模具之間或通過實行過同樣的加工的輥子之間，施加無數(shù)個立體凹凸而三維化，接著按照成為適當?shù)挠捕榷右酝嘶稹?br> 全文摘要
本發(fā)明提供一種低成本且在高率放電特性(大功率特性)及高可靠性等方面優(yōu)異的電池，特別是Ni/MH電池。該電池通過在預(yù)先進行過施加無數(shù)個超微細凹凸加工的鎳箔上，形成無數(shù)個在前端沒有尖的凹凸加工部的凹凸橋而三維化后的導(dǎo)電性電極基體用于正極或負極，與比現(xiàn)有更薄的聚烯烴系的隔膜組合而得到。
文檔編號H01M2/26GK1551388SQ0313745
公開日2004年12月1日 申請日期2003年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月16日
發(fā)明者松本功, 川野博志, 池山正一, 青木敬祐, 一, 志 申請人:日本無公害電池研究所