(57)【要約】【課題】電極の表面を化学的にエッチングすることなく電極の一部に粗化された粗下部を形成することが可能な電極製造方法および電極製造装置の提供にある。【解決手段】ニッケル水素電池が備える電極を製造する電極製造方法において、電極１０は、ニッケルめっきされた鋼板により形成された矩形状の集電箔１１と、集電箔１１の外周縁から離隔して箔面に矩形状に形成された電極活物質層１２（１３）と、電極活物質層１２（１３）の周囲を囲繞するように、集電箔１１の外周縁に沿って帯状に形成された未塗工部１４（１５）と、を備え、交流周波数３ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの交流アーク電流を集電箔１１に流すことにより、未塗工部１４（１５）におけるニッケルめっきの表面を粗面化して粗化めっき部Ｐを形成する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニッケル水素電池が備える電極を製造する電極製造方法において、
前記電極は、
ニッケルめっきされた鋼板又はニッケルにより形成された矩形状の集電箔と、
前記集電箔の外周縁から離隔して箔面に矩形状に形成された電極活物質層と、
前記電極活物質層の周囲を囲繞するように、前記集電箔の外周縁に沿って帯状に形成された未塗工部と、を備え、
交流周波数３ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの交流アーク電流を前記集電箔に流すことにより、前記未塗工部の表面を粗化して粗化ニッケル部を形成することを特徴とする電極製造方法。
【請求項２】
前記交流アーク電流を前記集電箔に流すことにより、前記未塗工部に予め設定された面積を有する通電領域を形成し、
前記通電領域を前記未塗工部に沿って移動させることにより、前記粗化ニッケル部を形成することを特徴とする請求項１記載の電極製造方法。
【請求項３】
前記粗化ニッケル部に樹脂を接合することを特徴とする請求項１又は２記載の電極製造方法。
【請求項４】
ニッケル水素電池が備える電極を製造する電極製造装置において、
前記電極は、
ニッケルめっきされた鋼板又はニッケルにより形成された矩形状の集電箔と、
前記集電箔の外周縁から離隔して箔面に矩形状に形成された電極活物質層と、
前記電極活物質層の周囲を囲繞するように、前記集電箔の外周縁に沿って帯状に形成された未塗工部と、を備え、
交流周波数３ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの交流アーク電流を前記集電箔に流すことにより、前記未塗工部に粗化ニッケル部を形成する交流ティグアーク機と、
前記粗化ニッケル部に樹脂を接合する射出成形機と、を有することを特徴とする電極製造装置。
【請求項５】
前記交流ティグアーク機はアーク電極を有するトーチ部を備え、
前記トーチ部を前記未塗工部に対向させ、前記未塗工部に沿って移動させる移動機構が備えられていることを特徴とする請求項４記載の電極製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電極製造方法および電極製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、例えば、携帯電話やノートパソコン等の携帯機器には、蓄電装置としての二次電池が多用されている。また、二次電池は電気自動車の電源として注目されており、実用化は進んでいる。
【０００３】
ところで、二次電池の電極は、例えば、銅やアルミニウム等の金属材料により形成された集電体を備え、この集電体上に活物質層が塗工されて形成されている。また、二次電池の電極には、樹脂が密着される樹脂密着部位を有している場合がある。
【０００４】
例えば、特許文献１に開示されたバイポーラ方式の積層電池では、複数の単電池が電気的かつ機械的に直列に接続され、隣り合う２つの単電池がバイポーラプレートによって仕切られ、各単電池がセルケーシングとバイポーラプレートによって取り囲まれている。バイポーラプレートにはニッケルメッキ層が設けられており、このバイポーラプレートの周辺は、ポリプロピレン層によって被覆されている。
【０００５】
ところで、電極における樹脂密着部位に樹脂を密着させる場合、生産性を考慮すると射出成形を用いた電極と樹脂との密着が好ましい。そこで、電極と樹脂との密着性を高めるため、電極の表面を化学的に処理して粗化めっき層を形成する技術が知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【０００６】
特許文献２には、金属材料を腐食させる水溶液を用いた金属材料の表面の化学的なエッチングにより、超微細凹凸形状の粗化面を形成する方法が開示されている。つまり、特許文献２では、樹脂との密着性を高めるため、金属材料の表面は化学的なエッチングにより粗化される。具体的には、金属材料を腐食させる水溶液に浸漬することにより、金属材料の表面が腐食され、金属材料の表面には超微細凹凸形状が形成される。なお、化学的にエッチングされた金属材料は、水洗いして乾燥される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１３５７６４号公報
【特許文献２】国際公開第２００８／１４６８３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２では、金属材料を腐食させる水溶液を用いた金属材料の表面の化学的なエッチングにより、超微細凹凸形状の粗化面を形成するため、金属材料の全面が腐食によって粗化面となる。従って、金属材料の表面に粗化面を部分的に形成するためには、金属材料において粗化面を必要としない部位をマスキングしなくてはならない。また、金属材料を腐食させる水溶液を用いた化学的なエッチングによって粗化面を形成することから、粗化面の形成後には金属材料を洗浄する洗浄工程および洗浄後の金属材料を乾燥させる乾燥工程が必要となる。従って、化学的なエッチングによる金属材料の表面を部分的に粗化させる場合、マスキングや洗浄、乾燥といった各工程が追加されることから、製作コストが嵩むという問題がある。さらに、金属材料の表面にめっきが施され、めっき面の一部を粗化させる場合についても、めっき面の化学的なエッチングは、同様の理由から製作コストが嵩むという問題がある。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、電極の表面を化学的にエッチングすることなく電極の一部に粗化された粗化部を形成することが可能な電極製造方法および電極製造装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は、ニッケル水素電池が備える電極を製造する電極製造方法において、前記電極は、ニッケルめっきされた鋼板又はニッケルにより形成された矩形状の集電箔と、前記集電箔の外周縁から離隔して箔面に矩形状に形成された電極活物質層と、前記電極活物質層の周囲を囲繞するように、前記集電箔の外周縁に沿って帯状に形成された未塗工部と、を備え、交流周波数３ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの交流アーク電流を前記集電箔に流すことにより、前記未塗工部におけるニッケル表面を粗化して粗化ニッケル面を形成することを特徴とする。
【００１１】
本発明では、交流周波数３ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの交流アーク電流を集電箔に流すことにより、集電箔の外周縁に沿う帯状の未塗工部の表面上にプラズマ空間が形成され、未塗工部の表面が粗化される。未塗工部の表面が粗化されることにより、樹脂との密着性が高い粗化ニッケル部を未塗工部に形成することできる。従って、化学的なエッチングと比較すると、マスキングや洗浄、乾燥といった工程が不要であり、製作コストを抑制することができる。また、粗化ニッケル部は非接触により形成されるので集電箔が薄くても、粗化ニッケル部の形成により集電箔が変形することはない。
【００１２】
また、上記の電極製造方法において、前記交流アーク電流を前記集電箔に流すことにより、前記未塗工部に予め設定された面積を有する通電領域を形成し、前記通電領域を前記未塗工部に沿って移動させることにより、前記粗化ニッケル部を形成してもよい。
この場合、プラズマ空間によって未塗工部に予め設定された面積の通電領域が形成される。この通電領域を未塗工部に沿って移動させることで、未塗工部を連続的に粗化して粗化ニッケル部を形成することができる。
【００１３】
また、上記の電極製造方法において、前記粗化ニッケル部に樹脂を接合してもよい。
この場合、粗化ニッケル部に樹脂を接合することにより、粗化ニッケル部において樹脂が強固に密着した電極を得ることができる。
【００１４】
また、本発明は、ニッケル水素電池が備える電極を製造する電極製造装置において、ニッケル水素電池が備える電極を製造する電極製造装置において、前記電極は、ニッケルめっきされた鋼板又はニッケルにより形成された矩形状の集電箔と、前記集電箔の外周縁から離隔して箔面に矩形状に形成された電極活物質層と、前記電極活物質層の周囲を囲繞するように、前記集電箔の外周縁に沿って帯状に形成された未塗工部と、を備え、交流周波数３ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの交流アーク電流を前記集電箔に流すことにより、前記未塗工部に粗化ニッケル部を形成する交流ティグアーク機と、前記粗化ニッケル部に樹脂を接合する射出成形機と、を有することを特徴とすることを特徴とする。
【００１５】
本発明では、交流ティグアーク機を用いて、交流周波数３ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの交流アーク電流を集電箔の外周縁に沿う帯状の未塗工部に流すことにより、未塗工部の表面を粗化することができる。未塗工部の表面が粗化されることにより、樹脂との密着性が高い粗化ニッケル部を形成することできる。また、射出成形機は、粗化ニッケル部に樹脂を効率的に接合することができる。
【００１６】
また、上記の電極製造装置において、前記交流ティグアーク機はアーク電極を有するトーチ部を備え、前記トーチ部を前記未塗工部に対向させ、前記未塗工部に沿って移動させる移動機構が備えられている構成としてもよい。
この場合、トーチ部は移動機構によって集電箔の外周縁に沿う未塗工部に移動され、未塗工部に粗化ニッケル部を形成することができる。従って、未塗工部の表面を粗化するとき、変形しやすい集電箔を移動させる必要がなく、集電箔の変形を防止しつつ未塗工部に粗化ニッケル部を形成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電極の表面を化学的にエッチングすることなく電極の一部に粗化された粗化部を形成することが可能な電極製造方法および電極製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係るバイポーラ型ニッケル水素電池の電極前駆体および電極の斜視図である。
【図２】粗化めっき部が形成された電極の断面を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電極製造装置の概略図である。
【図４】交流ティグアーク機の要部を示す断面図である。
【図５】プラズマ空間の電子が集電箔からトーチ部へ流れている状態の模式図である。
【図６】プラズマ空間の電子がトーチ部から集電箔へ流れている状態の模式図である。
【図７】集電箔においてプラズマ空間が通過した状態の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態に係る電極について説明する。図１に示す電極１０は、バイポーラ型ニッケル水素電池に用いられる電極である。電極１０は、矩形状の集電箔１１と、集電箔１１の一方の箔面に形成される正極活物質層１２と、他方の箔面に形成された負極活物質層１３と、を備えている。なお、本明細書における「矩形状」とは、矩形および矩形に類似する形状を意味している。図１において上側の電極１０は電極前駆体としての電極であり、図１において下側の電極１０は粗化ニッケル部としての粗化めっき部Ｐを有する電極である。
【００２０】
図２に示すように、本実施形態の集電箔１１は、冷間圧延鋼板の一種であるＳＰＣＥ（ＪＩＳ  Ｇ３１４１：２０１１）を母材１１Ａとして形成されており、集電箔１１の厚さは０．１ｍｍである。集電箔１１には全面にわたってニッケルめっきされ、ニッケルめっき層１１Ｂが形成されている。つまり、集電箔１１は、ニッケルめっきされた鋼板により形成されている。集電箔１１のニッケルめっき層１１Ｂは、例えば、無電解めっき等の公知のめっき方法により形成される。なお、ニッケルめっき層１１Ｂの表面は、空気中で酸化し、酸化されたニッケルによるニッケル酸化被膜１１Ｃを形成する。従って、電極前駆体としての電極１０では、集電箔１１における未塗工部１４、１５にはニッケル酸化被膜１１Ｃが形成されている。
【００２１】
図１に示すように、電極活物質層としての正極活物質層１２は、集電箔１１の外形に合わせて矩形に塗工されている。正極活物質層１２は、集電箔１１の外周縁を構成する４辺から所定の距離にて離隔している。電極前駆体としての電極１０の集電箔１１には、正極活物質層１２が形成されていない未塗工部１４が形成されている。未塗工部１４は、正極活物質層１２を囲繞するように、集電箔１１の外周縁に沿って帯状に形成されている。未塗工部１４ではニッケルめっき層１１Ｂが露出されている。
【００２２】
また、正極活物質層１２が形成されている箔面の反対側の箔面には、電極活物質層としての負極活物質層１３が形成されている。負極活物質層１３は正極活物質層１２と同様に矩形に塗工されている。電極前駆体としての電極１０の集電箔１１には、負極活物質層１３が形成されていない未塗工部１５が形成されており、未塗工部１５は、負極活物質層１３を囲繞するように集電箔１１の外周縁に沿って帯状に形成されている。
【００２３】
図１に示すように、集電箔１１における正極活物質層１２側の面の未塗工部１４および負極活物質層１３側の未塗工部１５には、ニッケルめっき層１１Ｂの表面が粗化された粗化めっき部Ｐが形成されている。粗化ニッケル部としての粗化めっき部Ｐは、次に説明する電極製造装置により、未塗工部１４、１５におけるニッケルめっき層１１Ｂの表面が粗化されて形成される。集電箔１１における粗化めっき部Ｐと集電箔１１の外周縁との間の領域には、ニッケルめっき層１１Ｂの表面が粗化されていない未粗化めっき部Ｑが形成されている。また、正極活物質層１２、負極活物質層１３と粗化めっき部Ｐとの間の領域にもニッケルめっき層１１Ｂの表面が粗化されていない未粗化めっき部Ｒが形成されている。
【００２４】
図２に示すように、粗化めっき部Ｐが形成されている未塗工部１４および未塗工部１５には、樹脂が密着されて樹脂部１６が形成される。樹脂部１６は、バイポーラ型ニッケル水素電池の筐体（図示せず）内に充填されている電解液の漏洩を防止するシール部材としての機能を果たす。
【００２５】
次に、電極製造装置について説明する。図３に示すように、電極製造装置は、電極前駆体である集電箔１１の未塗工部１４、１５に粗化めっき部Ｐを形成する交流ティグアーク機２１と、移動機構としての多軸ロボット２３と、を備えている。交流ティグアーク機２１は、トーチ部２２と、交流電源としての電源部２４、交流電力の周波数を制御する周波数制御部２５、電圧計２６および電流計２７を備えている。
【００２６】
図４に示すように、トーチ部２２は、トーチ部２２の外形を形成する略円筒状のケース２８と、ケース２８の内部に挿通されたアーク電極２９と、電極挿通孔３１を備えるコレット３０と、を備えている。ケース２８は先端へ向かって径を小さくしており、ケース２８の先端は開口されている。アーク電極２９は、非消耗電極であるタングステン電極であり、コレット３０の電極挿通孔３１に挿通され、アーク電極２９の先端部がケース２８から突出するようにコレット３０に保持されている。アーク電極２９の先端部は、凸曲面に形成されているが、凸曲面の曲率半径は、凸曲面が平坦面に近似するように十分に大きく設定されている。アーク電極２９における凸曲面と外周面との間は、断面円弧状に面取りされている。これにより、通電時に凸曲面と外周面との間における電子の集中が防止される。図４に示すように、トーチ部２２が未塗工部１４、１５に対向する状態では、アーク電極２９の軸線が集電箔１１の箔面に対して直交し、アーク電極２９の先端部の凸曲面は、未塗工部１４、１５の箔面と対向する。
【００２７】
ケース２８内におけるアーク電極２９の周囲の空間は、不活性ガスであるアルゴンガスがシールドガスとして通過する空間である。アルゴンガスはガス配管（図示せず）を通じてガス供給源（図示せず）からトーチ部２２へ供給され、ケース２８内の空間を通過して、ケース２８の先端から噴出される。
【００２８】
図４に示すように、交流アーク電流を集電箔１１に通電することにより、トーチ部２２と未塗工部１４、１５との間にはプラズマ空間Ｓが形成される。本実施形態では、プラズマ空間Ｓの形成により、円形の通電領域Ｔが未塗工部１４、１５に形成される。未塗工部１４、１５に形成される通電領域Ｔの面積は予め設定されており、プラズマ空間Ｓの未塗工部１４、１５への投影面積と等しい。通電領域Ｔの半径は、正極活物質層１２（又は負極活物質層１３の）の外周縁と集電箔１１の外周縁との間の距離よりも小さい。
【００２９】
トーチ部２２は、図３に示すように、交流電源である電源部２４と電力線３２を介して接続されている。電源部２４は、電力線３３を介して電極１０の集電箔１１と接続されている。従って、電源部２４から交流電力を電極１０に通電することが可能である。図４に示すように、電極前駆体としての電極１０は、電極製造装置が備える載置台３４に載置されている。電源部２４は、周波数制御部２５と接続されている。周波数制御部２５は電極１０に通電する交流電力の周波数を制御する。
【００３０】
周波数制御部２５は、電源部２４から供給される交流電力の周波数を集電箔１１におけるニッケルめっき層１１Ｂの粗化を図るために必要な特定の交流周波数に設定する。集電箔１１におけるニッケルめっき層１１Ｂの粗化が可能な交流周波数は３ｋＨｚ〜６０ｋＨｚであるが、本実施形態では、交流周波数は５〜３５ｋＨｚとし、特に、好ましい交流周波数は約２０ｋＨｚである。因みに、交流周波数が３ｋＨｚ未満では、アーク電極２９と集電箔１１との間の通電が不可能となる。また、交流周波数が６０ｋＨｚを越えても、アーク電極２９と集電箔１１との間の通電は可能であるが、交流周波数が６０ｋＨｚを越える交流ティグアーク機２１は汎用タイプの機種から外れた機種となる。このため、電極製造装置が高価となって製作コストが嵩むことから、交流周波数が６０ｋＨｚを越える交流ティグアーク機２１を用いることは実用的ではない。
【００３１】
電圧計２６は電力線３２、３３の間に設けられており交流電力の電圧を計測する。交流電力の電流値を計測する電流計２７は、周波数制御部２５と接続されている。電流計２７により計測された電流値は周波数制御部２５に伝達される。なお、周波数制御部２５は、交流周波数を制御するほか、交流電力の電流値を制御する。交流電力の電流値を制御することにより、交流ティグアーク機２１によるニッケルめっき層１１Ｂの粗化による表面粗さが調整される。
【００３２】
本実施形態の電極製造装置は、移動機構としての多軸ロボット２３を備えている。図３に示すように、多軸ロボット２３は、旋回可能な基台部３５と、基台部３５に対して揺動可能な第１アーム部３６と、第１アーム部３６の先端部にて揺動可能な第２アーム部３７と、第２アーム部３７の先端部にて揺動可能な取付部３８と、を備えている。トーチ部２２は、取付部３８に対して旋回可能に取り付けられている。多軸ロボット２３は、トーチ部２２を未塗工部１４、１５に対向させ、未塗工部１４、１５に沿って移動させることが可能である。多軸ロボット２３の制御により、トーチ部２２を移動させる速度は変更可能である。図３に示すように、トーチ部２２が未塗工部１４、１５に対向する状態では、アーク電極２９の先端部と未塗工部１４、１５との間は、所定の間隔により隔てられる。
【００３３】
次に、本実施形態の電極製造装置を用いた電極製造方法について説明する。まず、交流ティグアーク機２１および移動機構である多軸ロボット２３を作動させ、電極前駆体としての電極１０の集電箔１１における未塗工部１４、１５に粗化めっき部Ｐを形成する。電極１０は載置台３４に載置され、載置台３４は移動しない。移動機構である多軸ロボット２３によりトーチ部２２が未塗工部１４、１５に沿って移動される。
【００３４】
交流ティグアーク機２１によってアーク電極２９および集電箔１１間に所定の周波数の交流電力が供給される。図４に示すように、アーク電極２９および集電箔１１間に所定の周波数の交流電力が供給されることにより、アーク電極２９および集電箔１１間にはプラズマ空間Ｓが形成される。プラズマ空間Ｓの形成により、未塗工部１４、１５に予め設定された面積の通電領域Ｔが形成される。
【００３５】
プラズマ空間Ｓは、他の空間と比較して電気的な抵抗が小さい。そして、プラズマ空間Ｓは、トーチ部２２から噴射されるシールドガスであるアルゴンガスによりシールドされる。アーク電極２９および集電箔１１間に所定の周波数の交流電力が供給される。このため、プラズマ空間Ｓでは、図５に示すように、電子が集電箔１１からアーク電極２９へ向けて流れる状態と、図６に示すように、電子が集電箔１１からアーク電極２９へ向けて流れる状態とが交互に繰り返される。
【００３６】
図５に示すように、電子が集電箔１１からアーク電極２９へ向けて流れる状態では、集電箔１１の母材１１Ａからニッケルめっき層１１Ｂをアーク電極２９に向かおうとして、プラズマ空間Ｓ内に集中する。ところで、ニッケルめっき層１１Ｂの表面には、薄いニッケル酸化被膜１１Ｃが形成されている。ニッケル酸化被膜１１Ｃは絶縁性材料であるため、電子によってニッケル酸化被膜１１Ｃの一部がニッケルめっき層１１Ｂから剥がれ、剥離片Ｃはプラズマ空間Ｓに放出される。トーチ部２２と対向する位置周辺のニッケル酸化被膜１１Ｃの一部が除去され、ニッケル酸化被膜１１Ｃは、ニッケルめっき層１１Ｂに達する多数の凹部Ｈ１が形成されて多孔状となる。剥離片Ｃはトーチ部２２から噴射されるアルゴンガスによって集電箔１１から離れた所へ吹き飛ばされる。
【００３７】
図６に示すように、電子がアーク電極２９から集電箔１１へ向けて流れる状態では、アーク電極２９から集電箔１１の母材１１Ａに向かおうとして、プラズマ空間Ｓ内に集中する。ニッケル酸化被膜１１Ｃにおける凹部Ｈ１では、電子がニッケルめっき層１１Ｂに衝突することにより、ニッケルめっき層１１Ｂの表面が窪む。ニッケルめっき層１１Ｂの窪みの深さは、電子の衝突の程度により決定され、電子の衝突の頻度が多いと窪みは深くなる。また、一部の電子は、ニッケル酸化被膜１１Ｃの表面に衝突し、ニッケル酸化被膜１１Ｃの表面は電子の衝突により窪んで凹部Ｈ２を形成するが、凹部Ｈ２はニッケルめっき層１１Ｂに達しない。なお、電子がニッケル酸化被膜１１Ｃの表面に衝突しても凹部Ｈ２が形成されないこともある。
【００３８】
トーチ部２２の開口からシールドガスが噴射されているため、プラズマ空間Ｓ周辺では窪みにおけるニッケルめっき層１１Ｂは酸化されない。トーチ部２２は、多軸ロボット２３によって未塗工部１４に沿って移動されるため、プラズマ空間Ｓおよび通電領域Ｔは未塗工部１４に沿って移動される。このとき、通電領域Ｔが集電箔１１の外周縁および正極活物質層１２に干渉しないように、トーチ部２２が変位される。
【００３９】
トーチ部２２が通過すると、図７に示すように、プラズマ空間Ｓおよび通電領域Ｔが離れてシールドガスがニッケルめっき層１１Ｂの窪みから無くなる。シールドガスがニッケルめっき層１１Ｂから無くなると、ニッケルめっき層１１Ｂにおける窪みには酸化被膜Ｌが形成される。このように、未塗工部１４におけるニッケルめっき層１１Ｂの表面は粗化され、粗化めっき部Ｐが形成される。
【００４０】
トーチ部２２は、多軸ロボット２３により未塗工部１４に沿って移動される。多軸ロボット２３は、トーチ部２２を未塗工部１４における集電箔１１の短辺に沿う部位に対向させ、集電箔１１の短辺と平行に直進させて移動する。次に、多軸ロボット２３は、トーチ部２２を９０°方向転換し、集電箔１１の長辺に沿う部位に対向させつつ、トーチ部２２を集電箔１１の長辺と平行に直進させて移動する。プラズマ空間Ｓによって規定される通電領域Ｔは、集電箔１１の外周縁および正極活物質層１２、負極活物質層１３に干渉しない。トーチ部２２の移動速度は予め設定されているが、移動速度の変更は可能である。通電の条件を変更しない場合、トーチ部２２の移動速度を速くすると粗化めっき部Ｐの粗化度は小さくなり、移動速度を遅くすると、粗化めっき部Ｐの粗化度は大きくなる。
【００４１】
トーチ部２２の方向転換と集電箔１１の外周縁の４辺に沿った移動を繰り返すことにより、未塗工部１４に粗化めっき部Ｐが形成される。集電箔１１の外周縁付近に粗化されない未粗化めっき部Ｑが形成され、粗化めっき部Ｐと正極活物質層１２との間に未粗化めっき部Ｒが形成されるようにトーチ部２２が移動される。未塗工部１４に粗化めっき部Ｐを形成した後、電極１０を反転させ、負極活物質層１３が形成されている面の未塗工部１５に粗化めっき部Ｐを形成する。
【００４２】
電極１０の両面に粗化めっき部Ｐを形成した後、集電箔１１における粗化めっき部Ｐには樹脂が接合される。本実施形態では、粗化めっき部Ｐに対する樹脂の接合は射出成形により行う。射出成形機（図示せず）の成形型（図示せず）に電極１０をセットして溶融された樹脂を成形型内に供給し、粗化めっき部Ｐに樹脂を接合する。粗化めっき部Ｐに接合された樹脂部１６は、粗化めっき部Ｐに多数の凹部Ｈ１、Ｈ２が形成されているので、凹部Ｈ１、Ｈ２に十分に入り込み、集電箔１１と強固に接合される。ニッケルめっき層１１Ｂの窪みを含む凹部Ｈ１は、ニッケル酸化被膜１１Ｃの表面からの深さが特に深いので、ニッケルめっき層１１Ｂの窪みを含む凹部Ｈ１に入り込んだ樹脂によるアンカー効果は顕著である。
【００４３】
本実施形態の電極製造方法および電極製造装置によれば、以下の作用効果を奏する。
（１）交流周波数３ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの交流アーク電流を集電箔１１の外周縁に沿う帯状の未塗工部１４、１５に流すことにより、未塗工部１４、１５におけるニッケルめっき層１１Ｂの表面が粗化される。ニッケル酸化被膜１１Ｃ、ニッケルめっき層１１Ｂが粗化されることにより、樹脂との密着性が高い粗化めっき部Ｐを形成することできる。従って、水溶液を用いる化学的なエッチングと比較すると、マスキングや洗浄、乾燥といった工程が不要であり、製作コストを抑制することができる。また、粗化めっき部Ｐにおける多数の凹部Ｈ１、Ｈ２は非接触により形成されるので集電箔１１が箔状に薄くても、粗化めっき部Ｐの形成により集電箔１１が変形することはない。
【００４４】
（２）プラズマ空間Ｓによって未塗工部１４、１５に予め設定された面積の通電領域Ｔが形成される。この通電領域Ｔを未塗工部１４、１５に沿って移動させることで、未塗工部１４、１５を連続的に粗化して粗化めっき部Ｐを形成することができる。
【００４５】
（３）粗化めっき部Ｐに樹脂を接合することにより、粗化めっき部Ｐにおいて樹脂が強固に密着した樹脂部１６を備えた電極１０を得ることができる。樹脂部１６はシール機能が高く、また、集電箔１１から剥離し難い。このため、バイポーラ型ニッケル水素電池の充放電における変形による集電箔１１と樹脂部１６との剥離が抑制される。
【００４６】
（４）交流ティグアーク機２１を用いて、未塗工部１４、１５におけるニッケルめっき層１１Ｂの表面を粗化することができる。トーチ部２２は、移動機構としての多軸ロボット２３により、ニッケルめっき層１１Ｂにおける集電箔１１の外周縁に沿う未塗工部１４、１５と対向して移動され、未塗工部１４、１５に粗化めっき部Ｐを形成することができる。従って、ニッケル酸化被膜１１Ｃ、ニッケルめっき層１１Ｂの表面を粗化するとき、変形しやすい集電箔１１を移動させる必要がなく、集電箔１１の変形を防止しつつ未塗工部１４、１５に粗化めっき部Ｐを形成することができる。
【００４７】
（５）射出成形時において流動性を有する樹脂は、集電箔１１の外周縁（４辺）に沿う接合部位（粗化めっき部Ｐ）の金属界面の窪み（凹部Ｈ１、凹部Ｈ２）の奥まで浸透する。この接合部位の金属界面の窪みの奥に達する樹脂の十分な浸透は、従来と比較して樹脂と金属との接合のより顕著なアンカー効果を奏し、集電箔１１と樹脂との密着性を高めることができる。よって、射出成形により得られる樹脂部１６を有する集電箔１１は、ニッケル水素電池の構成部材として用いても、ニッケル水素電池における電解液の漏洩や充電末期に発生するガスの漏洩を抑制することができる。
【００４８】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
【００４９】
○  上記の実施形態では、鋼板にニッケルめっき層が形成された集電箔を用いたがこの限りではなく、ニッケル箔の集電箔であってもよい。ニッケル箔の表面は空気中で酸化し、ニッケル酸化被膜を形成する。ニッケル箔の集電箔の未塗工部の表面を粗化することにより粗化ニッケル部が形成される。ニッケル箔の集電箔における粗化ニッケル部は、粗化めっき部と同様に樹脂との高い密着性を有する。
○  上記の実施形態では、ニッケルめっき層の母材は、鋼板としてＳＰＣＥを用いたが、用いたがこの限りではない。ＳＰＣＥ以外の鋼板として、ＳＰＣＣ、ＳＰＣＣ−Ｔ、ＳＰＣＤ、ＳＰＣＦ（ＪＩＳ  Ｇ３１４１：２０１１）を母材に用いてもよい。鋼板に含まれる炭素の含有率が低いほど鋼板の電気抵抗が小さくなるので、炭素の含有率の低い鋼板を用いることが好ましい。
○  上記の実施形態では、シールドガスとしてアルゴンガスを用いたがこの限りではない。シールドガスは不活性ガスであればよく、例えば、アルゴン以外の希ガスを用いてもよい。
○  上記の実施形態では、移動機構として多軸ロボットを用いたがこの限りではない。移動機構は、トーチ部をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に移動可能であればその構成は自由である。また、トーチ部を移動せず固定し、載置台を移動するようにして、トーチ部により粗化めっき部を形成してもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０  電極
１１  集電箔
１１Ａ  母材
１１Ｂ  ニッケルめっき層
１１Ｃ  ニッケル酸化被膜
１２  正極活物質層
１３  負極活物質層
１４、１５  未塗工部
１６  樹脂部
２１  交流ティグアーク機
２２  トーチ部
２３  多軸ロボット（移動機構）
２９  電極
３８  載置台
Ｌ  酸化被膜
Ｈ１、Ｈ２  凹部
Ｐ  粗化めっき部（粗化ニッケル部としての）
Ｑ、Ｒ  未粗化めっき部
Ｓ  プラズマ空間
Ｔ  通電領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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