專利名稱：渦旋狀電極群的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用于圓柱形電池等內(nèi)的渦旋狀電極群的制造方法，詳細(xì)地說，就是涉及電極板和隔離板的卷繞方法。
在使用將電極板和隔離板卷繞成渦旋狀的渦旋狀電極群的電池中，通常，由于從電極板端部剝離出活性物質(zhì)和生長出枝狀晶體等原因而造成內(nèi)部短路。因此，已往為了解決這個(gè)問題所采取的方法是，使與介于正負(fù)電極板之間的隔離板的卷繞方向正交的寬度方向的尺寸比電極板的寬度方向尺寸大很多，或者如
圖1所示的那樣，使正極板11和負(fù)極板13在寬度方向上相互錯(cuò)開若干距離，從而使正極板的端部11a和負(fù)極板的端部13a隔離開配置，并在電極板端部和電池盒之間插入絕緣板。
但是，采用這些方法也不能完全消除由于從電極板端部剝離出活性物質(zhì)而引起的內(nèi)部短路問題。另外，采用上述方法，在卷繞電極板和隔離板時(shí)，由于與電極群的卷繞方向正交的寬度方向的尺寸會(huì)增長，從而產(chǎn)生不能裝入電池盒內(nèi)的新問題。由于對(duì)電池盒的高度有限制，所以，不能使電池盒的高度方向的尺寸隨上述電極群的寬度方向的尺寸而增大。因此，現(xiàn)實(shí)情況必然是，如果想使電極群裝入預(yù)定高度的電池盒內(nèi)，就不得不使電極群即電極板寬度方向的尺寸縮短。
為了解決這些問題，人們提出了這樣的方法，即，將圖2(a)，(b)所示的相同尺寸的2塊薄板21和22像圖2(c)所示的那樣疊合在一起，把三個(gè)邊熱壓成一袋狀隔離器23，將正極板和負(fù)極板中的任何一個(gè)插入袋中，并將插有電極板24的隔離袋23和其它電極板重疊在一起后，再卷繞成渦旋狀。但是，在卷繞隔離板23和電極板制作成渦旋狀電極群時(shí)，由于隔離板23還增加了插入在其中的電極板24的厚度t，所以，隔離板的外周邊部分22和內(nèi)周邊部分21所需要的周長差別很大。即，在卷繞隔離板23時(shí)，本希望外周邊22伸長，內(nèi)周邊21縮短，但是，實(shí)際上由于只是將相同尺寸的2塊薄板21和22重疊在一起的結(jié)構(gòu)，所以，內(nèi)周邊21不會(huì)縮短，而在該部分將產(chǎn)生折皺。結(jié)果，由于電極間的壓力集中在折皺部分，會(huì)使折皺部分破損，所以，容易發(fā)生內(nèi)部短路問題。
因此，有人提出像圖3所示的那樣，通過在形成上述袋狀的隔離板23的一面設(shè)置與卷繞方向正交的線狀熱隔接部31，并使設(shè)置該熱融接部31的一側(cè)為內(nèi)側(cè)卷繞成渦旋狀以抑制內(nèi)周邊21發(fā)生折皺的方法(參見特開昭63-128567號(hào)公報(bào))。
但是，上述方法為了能抑制發(fā)生折皺和抑制發(fā)生內(nèi)部短路，需要將隔離板形成袋狀以及設(shè)置熱融接部等麻煩的工序，所以，不但制造成本提高，而且也不適合于大量生產(chǎn)。
因此，本發(fā)明的目的旨在提供既能抑制發(fā)生內(nèi)部短路，又適合于大量生產(chǎn)的渦旋狀電極群的制造方法。
渦旋狀電極群的制造方法的特征在于包括以下工序
第1工序分別準(zhǔn)備帶狀的正極板、帶狀的負(fù)極板、帶狀的第1隔離板和帶狀的第2隔離板，正極板的厚度為PT，與該極板的長度方向正交的寬度方向的尺寸為PW;負(fù)極板的厚度為NT，與該極板的長度方向正交的寬度方向的尺寸為NW;第1隔離板與其長度方向正交的寬度方向的尺寸大于PW+2PT;第2隔離板與其長度方向正交的寬度方向的尺寸大于NW+2NT;
第2工序?qū)⑸鲜龅?隔離板與上述正電極組合，使上述第1隔離板寬度方向的中央部與上述正極板的一個(gè)主表面相對(duì)，使上述隔離板寬度方向的兩端部與上述正極板寬度方向的兩個(gè)側(cè)面相對(duì);
第3工序?qū)⑸鲜龅?隔離板與上述負(fù)極板組合，使上述第2隔離板寬度方向的中央部與上述負(fù)極板的一個(gè)主表面相對(duì)，使上述隔離板寬度方向的兩端部與上述負(fù)極板寬度方向的兩個(gè)側(cè)面相對(duì);
第4工序?qū)⑸鲜稣龢O板與上述第1隔離板的組合同上述負(fù)極板與上述第2隔離板的組合以相對(duì)的狀態(tài)沿長度方向卷繞成渦旋狀。
按照上述的方法，由于電極板的寬度方向的兩個(gè)側(cè)面和隔離板的寬度方向的兩個(gè)端部相對(duì)，所以，可以利用上述隔離板的兩個(gè)端部防止活性物質(zhì)從電極板端部脫落，從而可以抑制發(fā)生內(nèi)部短路問題。另外，由于不需要像已往那樣將隔離板形成袋狀以及在隔離板的內(nèi)周邊設(shè)置熱融接部等麻煩的工序，所以，可以降低制造成本和進(jìn)行大量生產(chǎn)。
在上述第1工序準(zhǔn)備的正極板和負(fù)極板，PW和NW相同。
在上述第1工序準(zhǔn)備的第1隔離板，寬度方向的尺寸PSW限定在由下列式1所表示的不等式的范圍之內(nèi)，即PW+2PT＜PSW≤PW+2PT+2NST+2NT(1)
(上式中，NST表示第2隔離板的厚度)。
并且，在上述第1工序準(zhǔn)備的第2隔離板，寬度方向的尺寸NSW限定在由下列式2所表示的不等式的范圍之內(nèi)，即NW+2NT＜NSW≤NW+2NT+2PST+2PT(2)(上式中，PST表示第1隔離板的厚度)。
正負(fù)各極板的寬度尺寸相同時(shí)，如果與這些電極板組合的第1和第2各隔離板的寬度尺寸超過式1和式2的不等式的上限范圍，則隔離板的寬度方向兩端部的前端將超過相鄰的反向極性電極隔離板寬度方向的兩端部，并且進(jìn)一步還將與該反向極性電極隔離板相鄰的隔離板寬度方向的兩端部復(fù)蓋住，從而這部分的隔離板厚度成為三重厚。因此，由于電極群的寬度尺寸增長該部分隔離板的厚度的量，所以，電池盒內(nèi)的容納空間減小。但是，如果如上述權(quán)利要求3那樣規(guī)定第1及第2隔離板寬度方向的上限，則隔離板寬度方向兩端部的前端將超過相鄰的對(duì)向電極的隔離板寬度方向的兩端部，但不會(huì)進(jìn)一步將與該對(duì)向電極的隔離板相鄰的隔離板的兩端部復(fù)蓋住，所以，很理想。
上述第4工序的卷繞，是以與一個(gè)隔離板相組合的電極板的主表面同組合著與該電極板反向極性電極板的另一個(gè)隔離板的背面相對(duì)的狀態(tài)，并以上述另一個(gè)隔離板所組合的電極板的主表面為內(nèi)周而卷繞成渦旋狀的。
如上述方法那樣，例如，如果以與第2隔離板組合的負(fù)極板的主表面同與正極板組合的第1隔離板的背面相對(duì)的狀態(tài)進(jìn)行卷繞，使得上述正極板的主表面成為內(nèi)周一側(cè)，則在各個(gè)隔離板寬度方向的兩端部，有一向?qū)挾确较虻闹醒胱饔玫膹埩?。因此，由于卷繞時(shí)的張力作用，例如，第2隔離板寬度方向的兩端部將位于其內(nèi)周側(cè)的第1隔離板寬度方向的兩端部從外側(cè)平滑地復(fù)蓋住，所以，隔離板寬度方向兩端部的結(jié)構(gòu)變得更加強(qiáng)固，從而可以進(jìn)一步提高抑制內(nèi)部短路的效果。但是，所謂“主表面”是指除了電極板的各個(gè)側(cè)面以外的上表面或下表面。
另外，上述第1隔離板寬度方向兩端部的彎折，使兩端寬度方向的尺寸基本上相同地進(jìn)行彎折。
上述第2隔離板寬度方向兩端部的彎折，使兩端寬度方向的尺寸基本上相同地進(jìn)行彎折。
按照上述方法，由于隔離板寬度方向兩端部的長度相同，卷繞時(shí)渦旋狀電極群的兩端部的寬度尺寸相等，所以很理想。
在上述第2工序中第1隔離板的成形是通過如下步驟進(jìn)行的，即先分別準(zhǔn)備與模具溝部的長度方向正交的寬度尺寸比PW略大的第1模具和具有與PW基本相同的寬度尺寸并與上述模具的溝部嵌合的第1板狀擠壓模具，然后將上述第1隔離板配置到上述模具的溝部上，使上述模具溝部的寬度方向的中央部與上述第1隔離板的寬度方向的中央部重合，最后，用上述板狀擠壓模具將上述隔離板擠壓到上述模具的溝部內(nèi)。
在上述第2工序中第2隔離板的成形，是通過如下步驟進(jìn)行的，即，先分別準(zhǔn)備與模具溝部的長度方向正交的寬度尺寸比NW略大的第2模具和具有與NW基本相同的寬度尺寸并且與上述模具的溝部嵌合的第2板狀擠壓模具，然后，將上述第2隔離板配置到上述模具的溝部上，使上述模具的溝部寬度方向的中央部與上述2隔離板寬度方向的中央部重合，最后，用上述板狀擠壓模具將上述隔離板擠壓到上述模具的溝部內(nèi)。
按照上述方法，由于將隔離板放在溝型模具內(nèi)，僅從其上用板狀擠壓模具進(jìn)行擠壓就可以非常簡(jiǎn)單地制作成溝型隔離板，所以，可以進(jìn)一步提高大量生產(chǎn)的效率。
在上述第2工序中第1隔離板和正極板的組合，是通過如下步驟進(jìn)行的，即，先分別準(zhǔn)備與模具溝部的長度方向正交的寬度尺寸比PW略大的第1模具和具有與PW基本相同的寬度尺寸并且與上述模具的溝部嵌合的第1板狀擠壓模具，然后將上述第1隔離板和正負(fù)板順序配置到上述模具的溝部上，使上述模具溝部的寬度方向中央部、上述第1隔離板寬度方向的中央部和上述正極板寬度方向的中央部重合，最后，用上述板狀擠壓模具將上述隔離板和正極板擠壓到上述模具的溝部內(nèi)。
在上述第2工序中第2隔離板和負(fù)極板的組合，是通過如下步驟進(jìn)行的，即，先分別準(zhǔn)備與模具溝部的長度方向正交的寬度尺寸比NW略大的第2模具和具有與NW基本相同的寬度尺寸并且與上述模具的溝部嵌合的第2板狀擠壓模具，然后將上述第2隔離板和負(fù)極板順序配置到上述模具的溝部上，使上述模具溝部寬度方向的中央部、上述第2隔離板寬度方向的中央部和上述負(fù)極板寬度方向的中央部重合，最后，用上述板狀擠壓模具將上述隔離板和負(fù)極板擠壓到上述模具的溝部內(nèi)。
按上述方法，由于將隔離板和電極板放在溝型模具內(nèi)，僅從其上用板狀擠壓模具進(jìn)行擠壓就可以非常簡(jiǎn)單地制作成與電極板組合的隔離板，所以，可以進(jìn)一步提高大量生產(chǎn)的效率。
另外，按照下述方法也可達(dá)到上述目的第一工序;分別準(zhǔn)備帶狀的正極板、帶狀的負(fù)極板、帶狀的第1隔離板和帶狀的第2隔離板，正極板的厚度為PT，與該極板的長度方向正交的寬度方向的尺寸為PW;負(fù)極板的厚度為NT，與該極板的長度方向正交的寬度方向的尺寸為NW;第1隔離板與其長度方向正交的寬度方向的尺寸大于PW+2PT;第2隔離板與其長度方向正交的寬度方向的尺寸大于NW+2NT;
第2工序，在上述第1隔離板寬度方向的中央部留出PW的尺寸，并且使該隔離板寬度方向兩端部的尺寸至少大于PT，將上述各端部向同一方向彎折，使上述第1隔離板形成溝形。
第3工序，在上述第2隔離板寬度方向的中央部留出NW的尺寸，并且使該隔離板寬度方向兩端部的尺寸至少大于NT，將上述各端部向同一方向彎折，使上述第2隔離板形成溝形。
第4工序，將上述正極板嵌入到形成為上述溝形的第1隔離板的溝部內(nèi)。
第5工序，將上述負(fù)極板嵌入到形成為上述溝形的第2隔離板的溝部內(nèi)。
第6工序，把上述正極板嵌入到上述第1隔離板的溝部內(nèi)形成一體的組合體與把上述負(fù)極板嵌入到上述第2隔離板的溝部內(nèi)形成一體的組合體相疊合在一起，并沿長度方向卷繞成渦旋狀。
按照上述方法，由于隔離板寬度方向兩端的各個(gè)彎折部比嵌入該隔離板的溝部的電極板的厚度大，所以，可以完全將該電極板寬度方向的兩端部復(fù)蓋住。另外，由于上述隔離板的彎折部還將與該隔離板相鄰的對(duì)向電極一側(cè)隔離板的彎折部復(fù)蓋住，所以，即使活性物質(zhì)通過上述隔離板的彎折部從電極板端部脫落下來，也可以由相鄰的對(duì)向電極一側(cè)隔離板的彎折部防止脫落片向?qū)ο螂姌O一側(cè)移動(dòng)，從而可以可靠地抑制發(fā)生內(nèi)部短路。
另外，按照下述方法也可達(dá)到上述目的第1工序，分別準(zhǔn)備帶狀的正極板、帶狀的負(fù)極板、帶狀的第1隔離板和帶狀的第2隔離板，正極板的厚度為PT，與該極板的長度方向正交的寬度方向的尺寸為PW;負(fù)極板的厚度為NT，與該極板的長度方向正交的寬度方向的尺寸為NW;第1隔離板與其長度方向正交的寬度方向的尺寸大于PW+2PT;第2隔離板與其長度方向正交的寬度方向的尺寸大于NW+2NT;
第2工序，在上述第1隔離板寬度方向的兩端部留出至少比PT大的寬度尺寸，將上述正極板的一個(gè)主表面配置到上述隔離板的一個(gè)主表面上，并沿著上述正極板寬度方向的兩個(gè)側(cè)面把上述隔離板的各端部進(jìn)行彎折。
第3工序，在上述第2隔離板寬度方向的兩端部留出至少比NT大的寬度尺寸，將上述負(fù)極板的一個(gè)主表面配置到上述隔離板的一個(gè)主表面上，并沿著上述負(fù)極板寬度方向的兩個(gè)側(cè)面把上述隔離板的各端部進(jìn)行彎折。
第4工序，把上述正極板嵌入到上述第1隔離板的溝部內(nèi)形成一體的組合體與把上述負(fù)極板嵌入到上述第2隔離板的溝部內(nèi)形成一體的組合體相疊合在一起，并沿長度方向卷繞成渦旋狀。
按照上述方法，由于隔離板寬度方向的兩個(gè)端部沿電極板寬度方向的兩個(gè)側(cè)面彎折，所以，可以防止活性物質(zhì)從電極板端部脫落，從而可以抑制發(fā)生內(nèi)部短路。這時(shí)，由于可以同時(shí)進(jìn)行隔離板的彎折和電極板的嵌入，所以，可以簡(jiǎn)化制造工序，進(jìn)一步提高大量生產(chǎn)的效率。
圖1是使用先有的渦旋狀電極群的圓柱形電池的簡(jiǎn)略剖面圖，
圖2是表示先有的袋狀隔離板的斜視圖，圖3是設(shè)置熱融接部的先有的袋狀隔離板的斜視圖，圖4是用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方法制造的渦旋狀電極群的簡(jiǎn)略剖面圖，圖5是本發(fā)明的渦旋狀電極群的制造方法所使用的剖面溝型模具和板狀擠壓模具的斜視圖，圖6是表示本發(fā)明的渦旋狀電極群制造方法的一個(gè)工序的工序圖，圖7是表示本發(fā)明的渦旋狀電極群制造方法的一個(gè)工序的工序圖。
實(shí)施例用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方法制造的渦旋狀電極群如圖4所示，是將由眾所周知的燒結(jié)式鎳構(gòu)成的正電極1、由聚酰胺無紡布構(gòu)成的正電極一側(cè)的隔離板2、由鎘活性物質(zhì)構(gòu)成的負(fù)極板3和由聚酰胺無紡布構(gòu)成的負(fù)電極一側(cè)的隔離板4以上述正電極1作為最內(nèi)側(cè)卷繞而成的渦旋狀結(jié)構(gòu)。
下面，詳細(xì)說明按上述方式構(gòu)成的渦旋狀電極群的制造方法。
制造例1①正極板和負(fù)極板的制作用已知的方法分別制作由燒結(jié)式鎳構(gòu)成的正極板(極板長100mm，極板寬PW＝35mm，極板厚PT＝0.60mm)和由鎘活性物質(zhì)構(gòu)成的負(fù)極板(極板長135mm，極板寬NW＝35mm，極板厚NT＝0.50mm)，使兩塊電極板在與長度方向正交的寬度方向的尺寸相同。
②正極板一側(cè)的隔離板和負(fù)極板一側(cè)的隔離板的制作首先，分別準(zhǔn)備好圖5所示的剖面溝型模具5和與上述剖面溝型模具5的溝部5a嵌合的板狀擠壓模具6，上述剖面溝型模具5具有寬度尺寸W1(溝寬35.3mm)比上述正極板的極板寬度PW略大的溝部5a;上述板狀擠壓模具6的寬度尺寸W2與上述正極板的極板寬度PW的尺寸相同。
其次，準(zhǔn)備聚酰胺無紡布(單元面積重量85克/米3，寬36.8mm，厚0.2mm)作為正極側(cè)隔離板材料，并將該聚酰胺無紡布放在溝部5a上面，以使該聚酰胺無紡布的寬度方向中央與上述剖面溝型模具5的溝部5a的寬度方向中央5b重疊。然后，如圖6所示，用上述板狀擠壓模具6將上述聚酰胺無紡布擠壓進(jìn)上述溝部5a內(nèi)，使聚酰胺無紡布寬度方向的兩端部2a分別彎折得略呈直角狀，制作成剖面溝型的正極側(cè)的隔離板2。
另外，準(zhǔn)備寬度方向的尺寸只比上述聚酰胺無紡布略小0.2mm的聚酰胺無紡布(單位面積重量85克/米3，寬36.8mm，厚0.2mm)作為負(fù)極側(cè)隔離板材料，用和制作上述正極側(cè)隔離板2相同的方法，制作剖面溝型的負(fù)極側(cè)隔離板4。這里，由于正極板的極板寬度PW和負(fù)極板的極板寬度NW相同，所以，可使用相同的剖面溝型模具5和板狀擠壓模具6制作正極側(cè)隔離板2和負(fù)極側(cè)隔離板4。
③將電極板嵌入隔離板的溝部將上述正極板1和負(fù)極板3分別嵌入上述所形成的剖面溝型的正極側(cè)隔離板2和負(fù)極側(cè)隔離板4的溝部2a和4a內(nèi)。
④制作渦旋狀電極群把嵌有上述正極板1的正極側(cè)隔離板2和嵌有負(fù)極板3的負(fù)極側(cè)隔離板4在寬度方向完全對(duì)齊，并使上述正負(fù)各隔離板2和4的溝部2a及4a的開口面分別面對(duì)內(nèi)周一側(cè)并以上述正電極1為最內(nèi)側(cè)而導(dǎo)引到卷芯上卷繞成渦旋狀，制作成渦旋狀電極群。
以下，將這樣制作的電極群稱為(a)電極群。
(制造例2)除了用下面的工序代替上述制造例1的工序②和③以外，按照和上述制造例1一樣的方法制作渦旋狀電極群。
將上述正極側(cè)隔離板2的寬度方向中央和上述正極板1的寬度方向中央依次重疊地放置到上述剖面溝型模具5的溝部5a的寬度方向中央部5b上。然后，如圖7所示，用上述板狀擠壓模具6將上述正極側(cè)隔離板2和正極板1擠壓進(jìn)溝部5a內(nèi)，使該正極側(cè)隔離板2的寬度方向兩端部2a分別彎折得略呈直角狀，制作成將正極板1嵌入到正極側(cè)隔離板的溝部26內(nèi)的剖面溝型的正極側(cè)隔離板2。按照與此相同的方法，制作出將負(fù)極板3嵌入到負(fù)極側(cè)隔離板的溝部4b的剖面溝型的負(fù)極側(cè)隔離板4。
最后，按照和上述制造例1的工序④相同的方法，制作出渦旋狀電極群。
下面，將這樣制作的電極群稱為(b)電極群。
用上述制造例1和制造例2的方法制造的渦旋狀電極群如圖4所示。負(fù)極側(cè)隔離板4兩端的彎折部4a將嵌入到該隔離板4的溝部4b內(nèi)的負(fù)極3寬度方向的兩端部完全復(fù)蓋住，同時(shí)，進(jìn)一步以從外周把位于內(nèi)周一側(cè)的正極側(cè)隔離板2的彎折部2a復(fù)蓋的狀態(tài)進(jìn)行卷繞而成。
比較例1
準(zhǔn)備和上述實(shí)施例尺寸相同的隔離板，除了不將該隔離板寬度方向的兩端部彎折，直接以帶狀的形式將正負(fù)各電極板隔開卷繞成渦旋狀以外，按照和上述實(shí)施例一樣的辦法制作出渦旋狀電極群。
下面，將這樣制作的電極群稱為(X1)電極群。
比較例2如圖3所示，將隔離板形成袋狀，在其一面21上設(shè)置與卷繞方向正交的線狀熱融接部31，同時(shí)，將正或負(fù)的電極板24插入該隔離板23中，然后將插有該電極板24的袋狀隔離板23和其它電極板以熱融接部31的一側(cè)為內(nèi)側(cè)卷繞成渦旋狀，制作成渦旋狀電極群。
下面，將這樣制作的電極群稱為(X2)電極群。
實(shí)驗(yàn)1使用按上述本發(fā)明的方法制造的(a)電極群、(b)電極群和按比較例的方法制造的(X1)電極群，測(cè)量與電極群的卷繞方向正交的寬度方向的尺寸。
結(jié)果是對(duì)于用本發(fā)明的方法制造的(a)電極群和(b)電極群，其寬度尺寸均為36.0mm。相反，對(duì)于一比較例的方法制造的(X1)電極群，其寬度尺寸為37.0mm。
因此，按照本發(fā)明的方法，可以制造寬度尺寸比用比較例的方法短1mm的電極群，所以，可以提高電池盒內(nèi)的容納空間。
另外，不論用本發(fā)明的還是比較例的方法，卷繞后的電極群的寬度尺寸都比卷繞前的電極板寬度及隔離板寬度大，這是由于隔離板的厚度以及卷繞時(shí)的微小錯(cuò)動(dòng)等原因造成的。
實(shí)驗(yàn)2
將使用按上述本發(fā)明的方法制造的(a)電極群的(A)電池、使用(b)電極群的(B)電池和使用按比較例的方法制造的(X1)電極群的(X1)電池、使用(X2)電極群的(X2)電池各準(zhǔn)備100個(gè)，進(jìn)行從1m高的地方使它們落下的落下試驗(yàn)，測(cè)量各個(gè)電池中短路的發(fā)生率。
結(jié)果是，(X1)電池發(fā)生短路的概率相當(dāng)高，為7/100;與此相反，(A)電池、(B)電池和(X2)電池發(fā)生短路的概率很低，均為1/100。因此，可以確認(rèn)，使用按本發(fā)明的方法制造的(a)電極群的(A)電池、使用(b)電極群的(B)電池和將電極板插入袋狀隔離板中的(X2)電池可以同樣可靠地抑制短路的發(fā)生率?？梢哉J(rèn)為，這是由于在用本發(fā)明的方法制造的(a)電極群和(b)電極群中，形成剖面溝型的隔離板寬度方向兩端的彎折部將嵌入到該隔離板溝部內(nèi)的電極板寬度方向的兩端部完全復(fù)蓋住，同時(shí)通過將隔離板卷繞成渦旋狀，可以從外周側(cè)進(jìn)一步將已卷繞在內(nèi)周側(cè)的反向極性電極側(cè)隔離板的彎折部復(fù)蓋住，所以，即使活性物質(zhì)從電極板端部通過上述隔離板的彎折部脫落下來，也可以由從外周卷繞的反向極性電極側(cè)隔離板的彎折部防止脫離片向反向極性電極側(cè)移動(dòng)。
在上述實(shí)施例中，使用的是正極板寬度方向的尺寸PW和負(fù)極板寬度方向的尺寸NW相同的電極板，但是，也可以使用寬度方向的尺寸不同的電極板。
另外，以上是將剖面溝型隔離板的溝部的開口面作為內(nèi)周側(cè)卷繞的，但是，也可以將上述溝部的開口面作為外周側(cè)進(jìn)行卷繞。
權(quán)利要求
1.渦旋狀電極群的制造方法，其特征在于包括以下工序第1工序分別準(zhǔn)備帶狀的正極板、帶狀的負(fù)極板、帶狀的第1隔離板和帶狀的第2隔離板，正極板的厚度為PT，與該極板的長度方向正交的寬度方向的尺寸為PW；負(fù)極板的厚度為NT，與該極板的長度方向正交的寬度方向的尺寸為NW；第1隔離板與其長度方向正交的寬度方向的尺寸大于PW+2PT；第2隔離板與其長度方向正交的寬度方向的尺寸大于NW+2NT；第2工序?qū)⑸鲜龅?隔離板與上述正電極組合，使上述第1隔離板寬度方向的中央部與上述正極板的一個(gè)主表面相對(duì)，使上述隔離板寬度方向的兩端部與上述正極板寬度方向的兩個(gè)側(cè)面相對(duì)；第3工序?qū)⑸鲜龅?隔離板與上述負(fù)極板組合，使上述第2隔離板寬度方向的中央部與上述負(fù)極板的一個(gè)主表面相對(duì)，使上述隔離板寬度方向的兩端部與上述負(fù)極板寬度方向的兩個(gè)側(cè)面相對(duì)；第4工序?qū)⑸鲜稣龢O板與上述第1隔離板的組合同上述負(fù)極板與上述第2隔離板的組合以相對(duì)的狀態(tài)沿長度方向卷繞成渦旋狀。
2.按權(quán)利要求1所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是在上述第1工序準(zhǔn)備的正極板和負(fù)極板，PW和NW相同。
3.按權(quán)利要求2所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是在上述第1工序準(zhǔn)備的第1隔離板，寬度方向的尺寸PSW限定在由下列式1所表示的不等式的范圍之內(nèi)，即PW+2PT＜PSW≤PW+2PT+2NST+2NT (1)(上式中，NST表示第2隔離板的厚度)并且，在上述第1工序準(zhǔn)備的第2隔離板，寬度方向的尺寸NSW限定在由下列式2所表示的不等式的范圍之內(nèi)，即NW+2NT＜NSW≤NW+2NT+2PST+2PT (2)(上式中，PST表示第1隔離板的厚度)。
4.按權(quán)利要求3所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是上述第4工序的卷繞，是以與一個(gè)隔離板相組合的電極板的主表面同組合著與該電極板反向極性電極板的另一個(gè)隔離板的背面相對(duì)的狀態(tài)，并以上述另一個(gè)隔離板所組合的電極板的主表面為內(nèi)周而卷繞成渦旋狀的。
5.按權(quán)利要求3所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是在上述第2工序中第1隔離板和正極板的組合，是通過使上述第1隔離板寬度方向的中央部留出PW的尺寸，并且，使該隔離板寬度方向兩端部的尺寸至少大于PT，將上述各端部向同一方向彎折，使上述第1隔離板形成溝形，并將上述正極板嵌入到隔離板的溝部內(nèi)而進(jìn)行的。
6.按權(quán)利要求3所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是在上述第2工序中第2隔離板和負(fù)極板的組合，是通過使上述第2隔離板寬度方向的中央端留出NW的尺寸，并且使該隔離板寬度方向兩端的尺寸至少大于NT，將上述各端部向同一方向彎折，使上述第2隔離板形成溝部，并將上述負(fù)極板嵌入到該隔離板的溝部內(nèi)而進(jìn)行的。
7.按權(quán)利要求5所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是上述第1隔離板寬度方向兩端部的彎折，使兩端寬度方向的尺寸基本上相同地進(jìn)行彎折。
8.按權(quán)利要求6所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是上述第2隔離板寬度方向兩端部的彎折，使兩端寬度方向的尺寸基本上相同地進(jìn)行彎折。
9.按權(quán)利要求7所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是在上述第2工序中第1隔離板的成形是通過如下步驟進(jìn)行的，即先分別準(zhǔn)備與模具溝部的長度方向正交的寬度尺寸比PW略大的第1模具和具有與PW基本相同的寬度尺寸并與上述模具的溝部嵌合的第1板狀擠壓模具，然后將上述第1隔離板配置到上述模具的溝部上，使上述模具溝部的寬度方向的中央部與上述第1隔離板的寬度方向的中央部重合，最后，用上述板狀擠壓模具將上述隔離板擠壓到上述模具的溝部內(nèi)。
10.按權(quán)利要求8所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是在上述第2工序中第2隔離板的成形，是通過如下步驟進(jìn)行的，即，先分別準(zhǔn)備與模具溝部的長度方向正交的寬度尺寸比NW略大的第2模具和具有與NW基本相同的寬度尺寸并且與上述模具的溝部嵌合的第2板狀擠壓模具，然后，將上述第2隔離板配置到上述模具的溝部上，使上述模具的溝部寬度方向的中央部與上述2隔離板寬度方向的中央部重合，最后，用上述板狀擠壓模具將上述隔離板擠壓到上述模具的溝部內(nèi)。
11.按權(quán)利要求3所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是在上述第2工序中第1隔離板與正極板的組合，是通過如下步驟進(jìn)行的，即，在上述第1隔離板寬度方向的兩端，至少留出比PT大的寬度尺寸，將上述正極板的一個(gè)主表面配置在上述隔離板的一個(gè)主表面上，并沿著上述正極板寬度方向的兩側(cè)把上述隔離板的各個(gè)端部進(jìn)行彎折。
12.按權(quán)利要求3所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是在上述第2工序中第2隔離板和負(fù)極板的組合，是通過下述步驟進(jìn)行的，即，在上述第2隔離板寬度方向的兩端部至少留出比NT長的寬度尺寸，將上述負(fù)極板的一個(gè)主表面配置在上述隔離板的一個(gè)主表面上，并沿著上述負(fù)極板寬度方向兩側(cè)把上述隔離板的各個(gè)端部進(jìn)行彎折。
13.按權(quán)利要求11所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是上述第1隔離板寬度方向兩端部的彎折，使兩端寬度方向的尺寸基本上相同地進(jìn)行彎折。
14.按權(quán)利要求12所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是上述第2隔離板寬度方向兩端部的彎折，使兩端寬度方向的尺寸基本上相同地進(jìn)行彎折。
15.按權(quán)利要求13所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是在上述第2工序中第1隔離板和正極板的組合，是通過如下步驟進(jìn)行的，即，先分別準(zhǔn)備與模具溝部的長度方向正交的寬度尺寸比PW略大的第1模具和具有與PW基本相同的寬度尺寸并且與上述模具的溝部嵌合的第1板狀擠壓模具，然后將上述第1隔離板和正負(fù)板順序配置到上述模具的溝部上，使上述模具溝部的寬度方向中央部、上述第1隔離板寬度方向的中央部和上述正極板寬度方向的中央部重合，最后，用上述板狀擠壓模具將上述隔離板和正極板擠壓到上述模具的溝部內(nèi)。
16.按權(quán)利要求14所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是在上述第2工序中第2隔離板和負(fù)極板的組合，是通過如下步驟進(jìn)行的，即，先分別準(zhǔn)備與模具溝部的長度方向正交的寬度尺寸比NW略大的第2模具和具有與NW基本相同的寬度尺寸并且與上述模具的溝部嵌合的第2板狀擠壓模具，然后將上述第2隔離板和負(fù)極板順序配置到上述模具的溝部上，使上述模具溝部寬度方向的中央部、上述第2隔離板寬度方向的中央部和上述負(fù)極板寬度方向的中央部重合，最后，用上述板狀擠壓模具將上述隔離板和負(fù)極板擠壓到上述模具的溝部內(nèi)。
17.渦旋狀電極群的制造方法，其特征是包括以下工序第1工序;分別準(zhǔn)備帶狀的正極板、帶狀的負(fù)極板、帶狀的第1隔離板和帶狀的第2隔離板，正極板的厚度為PT，與該極板的長度方向正交的寬度方向的尺寸為PW;負(fù)極板的厚度為NT，與該極板的長度方向正交的寬度方向的尺寸為NW;第1隔離板與其長度方向正交的寬度方向的尺寸大于PW+2PT;第2隔離板與其長度方向正交的寬度方向的尺寸大于NW+2NT;第2工序，在上述第1隔離板寬度方向的中央部留出PW的尺寸，并且使該隔離板寬度方向兩端部的尺寸至少大于PT，將上述各端部向同一方向彎折，使上述第1隔離板形成溝形;第3工序，在上述第2隔離板寬度方向的中央部留出NW的尺寸，并且使該隔離板寬度方向兩端部的尺寸至少大于NT，將上述各端部向同一方向彎折，使上述第2隔離板形成溝形;第4工序，將上述正極板嵌入到形成為上述溝形的第1隔離板的溝部內(nèi);第5工序，將上述負(fù)極板嵌入到形成為上述溝形的第2隔離板的溝部內(nèi);第6工序，把上述正極板嵌入到上述第1隔離板的溝部內(nèi)形成一體的組合體與把上述負(fù)極板嵌入到上述第2隔離板的溝部內(nèi)形成一體的組合體相疊合在一起，并沿長度方向卷繞成渦旋狀。
18.按權(quán)利要求17所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是在上述第1工序準(zhǔn)備的正極板和負(fù)極板，PW和NW相同。
19.按權(quán)利要求18所述的渦旋狀電極群的制造方法的特征是在上述第1工序準(zhǔn)備的第1隔離板，寬度方向的尺寸PSW限定在由下列式1所表示的不等式的范圍之內(nèi)，即PW+2PT＜PSW≤PW+2PT+2NST+2NT (1)(上式中，NST表示第2隔離板的厚度)并且，在上述第1工序準(zhǔn)備的第2隔離板，寬度方向的尺寸NSW限定在由下列式2所表示的不等式的范圍之內(nèi)，即NW+2NT＜NSW≤NW+2NT+2PST+2PT (2)(上式中，PST表示第1隔離板的厚度)
20.按權(quán)利要求19所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是上述第4工序的卷繞，是以與一個(gè)隔離板相組合的電極板的主表面同組合著與該電極板反向極性電極板的另一個(gè)隔離板的背面相對(duì)的狀態(tài)，并以上述另一個(gè)隔離板所組合的電極板的主表面為內(nèi)周而卷繞成渦旋狀的。
21.按權(quán)利要求19所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是上述第1隔離板寬度方向兩端部的彎折，使兩端寬度方向的尺寸基本上相同地進(jìn)行彎折。
22.按權(quán)利要求19所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是上述第2隔離板寬度方向兩端部的彎折，使兩端寬度方向的尺寸基本上相同地進(jìn)行彎折。
23.按權(quán)利要求21所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是在上述第2工序中第1隔離板的成形是通過如下步驟進(jìn)行的，即先分別準(zhǔn)備與模具溝部的長度方向正交的寬度尺寸比PW略大的第1模具和具有與PW基本相同的寬度尺寸并與上述模具的溝部嵌合的第1板狀擠壓模具，然后將上述第1隔離板配置到上述模具的溝部上，使上述模具溝部的寬度方向的中央部與上述第1隔離板的寬度方向的中央部重合，最后，用上述板狀擠壓模具將上述隔離板擠壓到上述模具的溝部內(nèi)。
24.按權(quán)利要求22所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是在上述第2工序中第2隔離板的成形，是通過如下步驟進(jìn)行的，即，先分別準(zhǔn)備與模具溝部的長度方向正交的寬度尺寸比NW略大的第2模具和具有與NW基本相同的寬度尺寸并且與上述模具的溝部嵌合的第2板狀擠壓模具，然后，將上述第2隔離板配置到上述模具的溝部上，使上述模具的溝部寬度方向的中央部與上述2隔離板寬度方向的中央部重合，最后，用上述板狀擠壓模具將上述隔離板擠壓到上述模具的溝部內(nèi)。
25.渦旋狀電極群的制造方法的特征在于包括以下工序第1工序，分別準(zhǔn)備帶狀的正極板、帶狀的負(fù)極板、帶狀的第1隔離板和帶狀的第2隔離板，正極板的厚度為PT，與該極板的長度方向正交的寬度方向的尺寸為PW;負(fù)極板的厚度為NT，與該極板的長度方向正交的寬度方向的尺寸為NW;第1隔離板與其長度方向正交的寬度方向的尺寸大于PW+2PT;第2隔離板與其長度方向正交的寬度方向的尺寸大于NW+2NT;第2工序，在上述第1隔離板寬度方向的兩端部留出至少比PT大的寬度尺寸，將上述正極板的一個(gè)主表面配置到上述隔離板的一個(gè)主表面上，并沿著上述正極板寬度方向的兩個(gè)側(cè)面把上述隔離板的各端部進(jìn)行彎折;第3工序，在上述第2隔離板寬度方向的兩端部留出至少比NT大的寬度尺寸，將上述負(fù)極板的一個(gè)主表面配置到上述隔離板的一個(gè)主表面上，并沿著上述負(fù)極板寬度方向的兩個(gè)側(cè)面把上述隔離板的各端部進(jìn)行彎折;第4工序，把上述正極板嵌入到上述第1隔離板的溝部內(nèi)形成一體的組合體與把上述負(fù)極板嵌入到上述第2隔離板的溝部內(nèi)形成一體的組合體相疊合在一起，并沿長度方向卷繞成渦旋狀。
26.按權(quán)利要求25所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是在上述第1工序準(zhǔn)備的正極板和負(fù)極板，PW和NW相同。
27.按權(quán)利要求26所述的渦旋狀電極群的制造方法的特征是在上述第1工序準(zhǔn)備的第1隔離板，寬度方向的尺寸PSW限定在由下列式1所表示的不等式的范圍之內(nèi)，即PW+2PT＜PSW≤PW+2PT+2NST+2NT (1)(上式中，NST表示第2隔離板的厚度)并且，在上述第1工序準(zhǔn)備的第2隔離板，寬度方向的尺寸NSW限定在由下列式2所表示的不等式的范圍之內(nèi)，即NW+2NT＜NSW≤NW+2NT+2PST+2PT (2)(上式中，PST表示第1隔離板的厚度)。
28.按權(quán)利要求27所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是上述第4工序的卷繞，是以與一個(gè)隔離板相組合的電極板的主表面同組合著與該電極板反向極性電極板的另一個(gè)隔離板的背面相對(duì)的狀態(tài)，并以上述另一個(gè)隔離板所組合的電極板的主表面為內(nèi)周而卷繞成渦旋狀的。
29.按權(quán)利要求27所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是上述第1隔離板寬度方向兩端部的彎折，使兩端寬度方向的尺寸基本上相同地進(jìn)行彎折。
30.按權(quán)利要求27所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是在上述第2隔離板寬度方向兩端部的彎折，使兩端寬度方向的尺寸基本上相同地進(jìn)行彎折。
31.按權(quán)利要求29所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是在上述第2工序中第1隔離板和正極板的組合，是通過如下步驟進(jìn)行的，即，先分別準(zhǔn)備與模具溝部的長度方向正交的寬度尺寸比PW略大的第1模具和具有與PW基本相同的寬度尺寸并且與上述模具的溝部嵌合的第1板狀擠壓模具，然后將上述第1隔離板和正負(fù)板順序配置到上述模具的溝部上，使上述模具溝部的寬度方向中央部、上述第1隔離板寬度方向的中央部和上述正極板寬度方向的中央部重合，最后，用上述板狀擠壓模具將上述隔離板和正極板擠壓到上述模具的溝部內(nèi)。
32.按權(quán)利要求30所述的渦旋狀電極群的制造方法，其特征是在上述第2工序中第2隔離板和負(fù)極板的組合，是通過如下步驟進(jìn)行的，即，先分別準(zhǔn)備與模具溝部的長度方向正交的寬度尺寸比NW略大的第2模具和具有與NW基本相同的寬度尺寸并且與上述模具的溝部嵌合的第2板狀擠壓模具，然后將上述第2隔離板和負(fù)極板順序配置到上述模具的溝部上，使上述模具溝部寬度方向的中央部、上述第2隔離板寬度方向的中央部和上述負(fù)極板寬度方向的中央部重合，最后，用上述板狀擠壓模具將上述隔離板和負(fù)極板擠壓到上述模具的溝部內(nèi)。
全文摘要
渦旋狀電極群的制造方法，包括以下工序準(zhǔn)備帶狀的正極板、帶狀的負(fù)極板、帶狀的第1隔離板和帶狀的第2隔離板；將第1隔離板與正電極組合，使第1隔離板的中央部與正極板的主表面相對(duì)，使隔離板的兩端部與正極板兩個(gè)側(cè)面相對(duì)；將第2隔離板與負(fù)極板組合，使第2隔離板的中央部與負(fù)極板的主表面相對(duì)，使隔離板的兩端部與負(fù)極板的兩個(gè)側(cè)面相對(duì)；將正極板與第1隔離板的組合同上述負(fù)極板與上述第2隔離板的組合以相對(duì)的狀態(tài)沿長度方向卷繞成渦旋狀。
文檔編號(hào)H01M6/10GK1096401SQ94101159
公開日1994年12月14日 申請(qǐng)日期1994年1月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月29日
發(fā)明者太田和義, 稻垣健次, 神林誠 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社