JP2003317794A - ファイバー電池及びその製造方法 - Google Patents
ファイバー電池及びその製造方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Hybrid Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 充電速度、放電速度ともに飛躍的に向上した
電池を得る。 【解決手段】 電子伝導性のある繊維状物質の表面に電
池活物質をつけたものを、束ねたり又は織物として積層
するなどして電池を構成する。例えば、電子伝導性のあ
る繊維状物質に電池活物質を接触させて固定し、それら
活物質付き繊維を束ねることにより、高出力が可能な電
池とする。
電池を得る。 【解決手段】 電子伝導性のある繊維状物質の表面に電
池活物質をつけたものを、束ねたり又は織物として積層
するなどして電池を構成する。例えば、電子伝導性のあ
る繊維状物質に電池活物質を接触させて固定し、それら
活物質付き繊維を束ねることにより、高出力が可能な電
池とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子伝導性のある
繊維状物質の表面に電池活物質をつけたものを、束ねた
り又は織物として積層するなどして構成した高出力が可
能なファイバー電池及びその製造方法に関するものであ
る。
繊維状物質の表面に電池活物質をつけたものを、束ねた
り又は織物として積層するなどして構成した高出力が可
能なファイバー電池及びその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】特許第３０５１４０１号公報には、電池
活物質を粉体又は粒子にして構成した、いわゆる三次元
電池が開示されている。また、積層化された三次元電池
についても既に特許出願がなされている（特願平１１−
３０９６２７）。また、粒子状活物質を充填して固定層
とした三次元電池についても、本出願人が特許出願して
いる（特願２０００−３３２２８１、特願２０００−３
３２５０３）。さらに、活物質材料粉末に導電フィラー
を加えて樹脂で粒子状等に成形し硬化させた電池活物質
（特願２００１−２８０８４７）や、活物質材料粉末に
導電フィラーを加え樹脂で硬化させた一次成形体をプレ
ート状等に二次成形した電池活物質（特願２００１−２
８０８４８）についても、本出願人が特許出願してい
る。
活物質を粉体又は粒子にして構成した、いわゆる三次元
電池が開示されている。また、積層化された三次元電池
についても既に特許出願がなされている（特願平１１−
３０９６２７）。また、粒子状活物質を充填して固定層
とした三次元電池についても、本出願人が特許出願して
いる（特願２０００−３３２２８１、特願２０００−３
３２５０３）。さらに、活物質材料粉末に導電フィラー
を加えて樹脂で粒子状等に成形し硬化させた電池活物質
（特願２００１−２８０８４７）や、活物質材料粉末に
導電フィラーを加え樹脂で硬化させた一次成形体をプレ
ート状等に二次成形した電池活物質（特願２００１−２
８０８４８）についても、本出願人が特許出願してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】例えば、従来から知ら
れているニッケル水素電池やニッケル鉄電池の電池活物
質の厚みは１mm前後であり、活物質内をイオンや電子が
移動する拡散が律速になっているので、高出力化が難し
い。そこで、従来は、電子伝導性の無い水酸化ニッケル
に電子伝導性を持たせるために、コバルトの添加や多孔
性金属への充填が行われている。また、例えば、リチウ
ムイオン電池の電池活物質の厚みは１００μm前後であ
り、リチウムイオンの拡散が律速になっているので、高
出力化が難しい。この場合、リチウムイオンはプロトン
と比較すると極めて巨大なので、移動距離を短くするし
か短時間でリチウムを移動させる方法はない。
れているニッケル水素電池やニッケル鉄電池の電池活物
質の厚みは１mm前後であり、活物質内をイオンや電子が
移動する拡散が律速になっているので、高出力化が難し
い。そこで、従来は、電子伝導性の無い水酸化ニッケル
に電子伝導性を持たせるために、コバルトの添加や多孔
性金属への充填が行われている。また、例えば、リチウ
ムイオン電池の電池活物質の厚みは１００μm前後であ
り、リチウムイオンの拡散が律速になっているので、高
出力化が難しい。この場合、リチウムイオンはプロトン
と比較すると極めて巨大なので、移動距離を短くするし
か短時間でリチウムを移動させる方法はない。
【０００４】また、例えば、鉛蓄電池の活物質である
鉛、二酸化鉛の厚みは１mm前後であり、活物質でもある
電解液の硫酸イオンが巨大で、硫酸イオンの移動が律速
になっている。この場合、二酸化鉛は電子伝導性が低い
ので、薄くするしか反応速度を上げる方法はないが、無
理やり厚みを薄くすると大電流を流したときに電圧降下
が激しく起こる。さらに、従来の電池では、電池活物質
が接触しているニッケルなどの導電材と集電体が溶接さ
れており、リサイクルが困難である。
鉛、二酸化鉛の厚みは１mm前後であり、活物質でもある
電解液の硫酸イオンが巨大で、硫酸イオンの移動が律速
になっている。この場合、二酸化鉛は電子伝導性が低い
ので、薄くするしか反応速度を上げる方法はないが、無
理やり厚みを薄くすると大電流を流したときに電圧降下
が激しく起こる。さらに、従来の電池では、電池活物質
が接触しているニッケルなどの導電材と集電体が溶接さ
れており、リサイクルが困難である。
【０００５】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、電池活物質において電子伝導性が極めて小さいもの
や反応するために移動しなければならない物質が巨大な
ものは、移動距離を極力短くすることで高出力が可能に
なるので、電子等の移動通路として繊維状の電子伝導性
のある物質の表面に薄い電池活物質層をつけたものを、
束ねたり又は織物として積層するなどして電池を構成す
ることにより、従来にない高出力が可能なファイバー電
池及びその製造方法を提供することを目的とする。ま
た、電池活物質を表面にコートした電子伝導性のある繊
維状物質を並べたり織物として積層したものを集電体で
押さえ込むだけの構成とすることにより、従来のような
溶接の必要がなくなり、容易にリサイクルができるファ
イバー電池及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
で、電池活物質において電子伝導性が極めて小さいもの
や反応するために移動しなければならない物質が巨大な
ものは、移動距離を極力短くすることで高出力が可能に
なるので、電子等の移動通路として繊維状の電子伝導性
のある物質の表面に薄い電池活物質層をつけたものを、
束ねたり又は織物として積層するなどして電池を構成す
ることにより、従来にない高出力が可能なファイバー電
池及びその製造方法を提供することを目的とする。ま
た、電池活物質を表面にコートした電子伝導性のある繊
維状物質を並べたり織物として積層したものを集電体で
押さえ込むだけの構成とすることにより、従来のような
溶接の必要がなくなり、容易にリサイクルができるファ
イバー電池及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のファイバー電池は、電子伝導性のある繊
維状物質の表面を正極活物質でコートしたものを１本ず
つ又は束状で並べるか又は織物とした正極と、電子伝導
性のある繊維状物質の表面を負極活物質でコートしたも
のを１本ずつ又は束状で並べるか又は織物とした負極と
が、正極と負極の間に電子伝導性が無くイオン伝導性の
あるセパレータを挟んで積層され、正極として敷設した
繊維状物質の少なくとも一端が接するように正極集電体
が取り付けられ、負極として敷設した繊維状物質の少な
くとも一端が接するように負極集電体が取り付けられ、
電池セルに電解液を充填して構成されている。
めに、本発明のファイバー電池は、電子伝導性のある繊
維状物質の表面を正極活物質でコートしたものを１本ず
つ又は束状で並べるか又は織物とした正極と、電子伝導
性のある繊維状物質の表面を負極活物質でコートしたも
のを１本ずつ又は束状で並べるか又は織物とした負極と
が、正極と負極の間に電子伝導性が無くイオン伝導性の
あるセパレータを挟んで積層され、正極として敷設した
繊維状物質の少なくとも一端が接するように正極集電体
が取り付けられ、負極として敷設した繊維状物質の少な
くとも一端が接するように負極集電体が取り付けられ、
電池セルに電解液を充填して構成されている。
【０００７】また、本発明のファイバー電池は、電子伝
導性のある繊維状物質の表面を正極活物質でコートし、
さらにその外側を電子伝導性が無くイオン伝導性のある
多孔質な物質で被覆したものを１本ずつ又は束状で並べ
るか又は織物とした正極と、電子伝導性のある繊維状物
質の表面を負極活物質でコートし、さらにその外側を電
子伝導性が無くイオン伝導性のある多孔質な物質で被覆
したものを１本ずつ又は束状で並べるか又は織物とした
負極とが積層され、正極として敷設した繊維状物質の少
なくとも一端が接するように正極集電体が取り付けら
れ、負極として敷設した繊維状物質の少なくとも一端が
接するように負極集電体が取り付けられ、電池セルに電
解液を充填して構成されたことを特徴としている。
導性のある繊維状物質の表面を正極活物質でコートし、
さらにその外側を電子伝導性が無くイオン伝導性のある
多孔質な物質で被覆したものを１本ずつ又は束状で並べ
るか又は織物とした正極と、電子伝導性のある繊維状物
質の表面を負極活物質でコートし、さらにその外側を電
子伝導性が無くイオン伝導性のある多孔質な物質で被覆
したものを１本ずつ又は束状で並べるか又は織物とした
負極とが積層され、正極として敷設した繊維状物質の少
なくとも一端が接するように正極集電体が取り付けら
れ、負極として敷設した繊維状物質の少なくとも一端が
接するように負極集電体が取り付けられ、電池セルに電
解液を充填して構成されたことを特徴としている。
【０００８】また、本発明のファイバー電池は、電子伝
導性のある繊維状物質の表面を正極活物質でコートし、
さらにその外側を電子伝導性が無くイオン伝導性のある
多孔質な物質で被覆したものを１本ずつ又は束にして正
極に使用する縦糸とし、電子伝導性のある繊維状物質の
表面を負極活物質でコートし、さらにその外側を電子伝
導性が無くイオン伝導性のある多孔質な物質で被覆した
ものを１本ずつ又は束にして負極に使用する横糸とし
て、縦糸と横糸を各々正極、負極とした織物が形成さ
れ、該織物が縦横同じ向きとなるように積層されて、織
物の縦糸方向と略垂直な面に正極である縦糸の繊維状物
質の少なくとも一端が接するように正極集電体が両側又
は片側から取り付けられ、織物の横糸方向と略垂直な面
に負極である横糸の繊維状物質の少なくとも一端が接す
るように負極集電体が両側又は片側から取り付けられ、
電池セルに電解液を充填して構成されたことを特徴とし
ている。なお、正極として使用する繊維状物質が横糸、
負極として使用する繊維状物質が縦糸であってもよい。
導性のある繊維状物質の表面を正極活物質でコートし、
さらにその外側を電子伝導性が無くイオン伝導性のある
多孔質な物質で被覆したものを１本ずつ又は束にして正
極に使用する縦糸とし、電子伝導性のある繊維状物質の
表面を負極活物質でコートし、さらにその外側を電子伝
導性が無くイオン伝導性のある多孔質な物質で被覆した
ものを１本ずつ又は束にして負極に使用する横糸とし
て、縦糸と横糸を各々正極、負極とした織物が形成さ
れ、該織物が縦横同じ向きとなるように積層されて、織
物の縦糸方向と略垂直な面に正極である縦糸の繊維状物
質の少なくとも一端が接するように正極集電体が両側又
は片側から取り付けられ、織物の横糸方向と略垂直な面
に負極である横糸の繊維状物質の少なくとも一端が接す
るように負極集電体が両側又は片側から取り付けられ、
電池セルに電解液を充填して構成されたことを特徴とし
ている。なお、正極として使用する繊維状物質が横糸、
負極として使用する繊維状物質が縦糸であってもよい。
【０００９】上記の構成においては、例えば、正極活物
質がニッケル／水酸化ニッケルで負極活物質がカドミウ
ムの電池、正極活物質がニッケル／水酸化ニッケルで負
極活物質が水素吸蔵合金の電池、正極活物質がニッケル
／水酸化ニッケルで負極活物質が鉄／水酸化鉄の電池、
正極活物質がニッケル／水酸化ニッケルで負極活物質が
亜鉛の電池、正極活物質が鉛／二酸化鉛で負極活物質が
鉛の電池、正極活物質がリチウム／リチウム化合物で負
極活物質が炭素の電池、正極活物質が二酸化マンガンで
負極活物質がリチウム／リチウム化合物の電池、正極が
空気で負極活物質がアルミニウムの電池、正極が空気で
負極活物質がマグネシウムの電池、正極活物質が酸化銀
で負極活物質が亜鉛の電池、正極活物質が酸化銀で負極
活物質がカドミウムの電池、正極活物質が二酸化マンガ
ンで負極活物質が亜鉛の電池などとすることができる。
なお、本発明に適用可能な電池活物質としては、ニッケ
ル、鉄、亜鉛、鉛、銀、カルシウム、錫、金、あるいは
リチウム、アルミニウム、カリウム、ナトリウム、マグ
ネシウム、あるいはこれらの酸化物、水酸化物、炭化
物、又は水素吸蔵合金などが挙げられる。
質がニッケル／水酸化ニッケルで負極活物質がカドミウ
ムの電池、正極活物質がニッケル／水酸化ニッケルで負
極活物質が水素吸蔵合金の電池、正極活物質がニッケル
／水酸化ニッケルで負極活物質が鉄／水酸化鉄の電池、
正極活物質がニッケル／水酸化ニッケルで負極活物質が
亜鉛の電池、正極活物質が鉛／二酸化鉛で負極活物質が
鉛の電池、正極活物質がリチウム／リチウム化合物で負
極活物質が炭素の電池、正極活物質が二酸化マンガンで
負極活物質がリチウム／リチウム化合物の電池、正極が
空気で負極活物質がアルミニウムの電池、正極が空気で
負極活物質がマグネシウムの電池、正極活物質が酸化銀
で負極活物質が亜鉛の電池、正極活物質が酸化銀で負極
活物質がカドミウムの電池、正極活物質が二酸化マンガ
ンで負極活物質が亜鉛の電池などとすることができる。
なお、本発明に適用可能な電池活物質としては、ニッケ
ル、鉄、亜鉛、鉛、銀、カルシウム、錫、金、あるいは
リチウム、アルミニウム、カリウム、ナトリウム、マグ
ネシウム、あるいはこれらの酸化物、水酸化物、炭化
物、又は水素吸蔵合金などが挙げられる。
【００１０】また、上記の構成においては、例えば、繊
維状物質として、炭素繊維、金属繊維などの電子伝導性
のある物質、表面に金属メッキした有機繊維、無機繊
維、繊維状のプラスチック、ゴムなどが使用可能であ
る。なお、電子伝導性のある繊維状物質には、まさに繊
維状である物質の他に、断面径が十分に小さい棒状物
質、細長い箔状の物質なども含まれる。これらの繊維
状、棒状あるいは箔状の物質表面に、例えば、１０μm
以下の厚みで電池活物質をつける。
維状物質として、炭素繊維、金属繊維などの電子伝導性
のある物質、表面に金属メッキした有機繊維、無機繊
維、繊維状のプラスチック、ゴムなどが使用可能であ
る。なお、電子伝導性のある繊維状物質には、まさに繊
維状である物質の他に、断面径が十分に小さい棒状物
質、細長い箔状の物質なども含まれる。これらの繊維
状、棒状あるいは箔状の物質表面に、例えば、１０μm
以下の厚みで電池活物質をつける。
【００１１】また、上記の構成においては、例えば、電
子伝導性が無くイオン伝導性のある多孔質な物質とし
て、水又はアルコールに可溶な溶剤に溶解する樹脂を用
いて、溶剤に溶解した樹脂から水又はアルコールで溶剤
を抽出して多孔質とした樹脂が使用可能である。水に可
溶な溶剤に溶解した樹脂としては、ジメチルスルフォオ
キサイド（ＤＭＳＯ）に溶解したポリエーテルスルフォ
ン（ＰＥＳ）樹脂、アセトンに溶解したポリスチレン、
ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）もしくはＤＭＳＯに溶
解したポリスルホン、ＤＭＦ、ＤＭＳＯもしくはエチレ
ンカーボネートに溶解したポリアクリロニトリル、ＤＭ
Ｆ、ＤＭＳＯもしくはＮ−メチル−２−ピロリドン（Ｎ
ＭＰ）に溶解したポリフッ化ビニリデン、ＤＭＦもしく
はＮＭＰに溶解したポリアミド、ＤＭＦもしくはＮＭＰ
に溶解したポリイミドなどが用いられる。アルコールに
可溶な溶剤に溶解した樹脂としては、塩化メチレンに溶
解した酢酸セルロース、塩化メチレンに溶解したオキサ
イドフェニレンエーテル（ＰＰＯ）などが用いられる。
また、電子伝導性が無くイオン伝導性のある多孔質な物
質としては、ＮＡＦＩＯＮ（登録商標）のような固体電
解質、テフロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンなどのポリオレフィン系のメンブラン膜や不織布
などが使用可能である。また、繊維状物質に電池活物質
をつけ、さらにその外側を多孔質な物質で被覆したもの
を、新たに切断することにより、繊維状物質の断面を露
出させて、この断面に集電体を接触させて電池を構成す
ることができる。
子伝導性が無くイオン伝導性のある多孔質な物質とし
て、水又はアルコールに可溶な溶剤に溶解する樹脂を用
いて、溶剤に溶解した樹脂から水又はアルコールで溶剤
を抽出して多孔質とした樹脂が使用可能である。水に可
溶な溶剤に溶解した樹脂としては、ジメチルスルフォオ
キサイド（ＤＭＳＯ）に溶解したポリエーテルスルフォ
ン（ＰＥＳ）樹脂、アセトンに溶解したポリスチレン、
ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）もしくはＤＭＳＯに溶
解したポリスルホン、ＤＭＦ、ＤＭＳＯもしくはエチレ
ンカーボネートに溶解したポリアクリロニトリル、ＤＭ
Ｆ、ＤＭＳＯもしくはＮ−メチル−２−ピロリドン（Ｎ
ＭＰ）に溶解したポリフッ化ビニリデン、ＤＭＦもしく
はＮＭＰに溶解したポリアミド、ＤＭＦもしくはＮＭＰ
に溶解したポリイミドなどが用いられる。アルコールに
可溶な溶剤に溶解した樹脂としては、塩化メチレンに溶
解した酢酸セルロース、塩化メチレンに溶解したオキサ
イドフェニレンエーテル（ＰＰＯ）などが用いられる。
また、電子伝導性が無くイオン伝導性のある多孔質な物
質としては、ＮＡＦＩＯＮ（登録商標）のような固体電
解質、テフロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンなどのポリオレフィン系のメンブラン膜や不織布
などが使用可能である。また、繊維状物質に電池活物質
をつけ、さらにその外側を多孔質な物質で被覆したもの
を、新たに切断することにより、繊維状物質の断面を露
出させて、この断面に集電体を接触させて電池を構成す
ることができる。
【００１２】また、上記の構成においては、正極繊維と
負極繊維を並べるか又は織物として積層した基本ユニッ
トを、一つのセルに１個又は複数個充填した電池とする
ことができる。この場合、基本ユニットを圧縮し圧密状
態として電池セルに組み込むことができる。例えば、基
本ユニットを多孔性もしくは無孔性の絶縁体又は融解性
もしくは非融解性の絶縁体からなる帯状体又は紐状体で
縛り圧密状態とする。また、上記の構成においては、充
放電特性の異なる電池活物質を表面にコートした繊維状
物質からなる積層体を同一セルに充填又は積層すること
が可能である。また、１本の繊維状物質の表面に充放電
特性の異なる電池活物質をつけたものを電池セルに多数
充填又は積層することも可能である。
負極繊維を並べるか又は織物として積層した基本ユニッ
トを、一つのセルに１個又は複数個充填した電池とする
ことができる。この場合、基本ユニットを圧縮し圧密状
態として電池セルに組み込むことができる。例えば、基
本ユニットを多孔性もしくは無孔性の絶縁体又は融解性
もしくは非融解性の絶縁体からなる帯状体又は紐状体で
縛り圧密状態とする。また、上記の構成においては、充
放電特性の異なる電池活物質を表面にコートした繊維状
物質からなる積層体を同一セルに充填又は積層すること
が可能である。また、１本の繊維状物質の表面に充放電
特性の異なる電池活物質をつけたものを電池セルに多数
充填又は積層することも可能である。
【００１３】また、上記の構成においては、単セルを隔
壁で隔てて積層していき、高電圧とした電池とすること
ができる。また、上記の構成においては、繊維状物質の
表面を電池活物質でコートしたものを正極、負極ともに
使用する場合の他に、繊維状物質の表面を電池活物質で
コートしたものを正極側又は負極側のみ使用し、他極側
には電池活物質で表面をコートした繊維状物質の代わり
に、粒子もしくは粉体状の電池活物質（特願２００１−
２８０８４７）、又はプレート状等に成形した電池活物
質（特願２００１−２８０８４８）を装填して電池を構
成することができる。
壁で隔てて積層していき、高電圧とした電池とすること
ができる。また、上記の構成においては、繊維状物質の
表面を電池活物質でコートしたものを正極、負極ともに
使用する場合の他に、繊維状物質の表面を電池活物質で
コートしたものを正極側又は負極側のみ使用し、他極側
には電池活物質で表面をコートした繊維状物質の代わり
に、粒子もしくは粉体状の電池活物質（特願２００１−
２８０８４７）、又はプレート状等に成形した電池活物
質（特願２００１−２８０８４８）を装填して電池を構
成することができる。
【００１４】本発明のファイバー電池の製造方法は、電
子伝導性のある繊維状物質の表面に電池活物質をつけ
て、正極活物質で表面をコートした繊維状物質を正極、
負極活物質で表面をコートした繊維状物質を負極として
使用し、正極の繊維状物質を１本ずつ又は束にして並べ
るか又は織物とし、その上に電子伝導性が無くイオン伝
導性のあるセパレータを敷いて、セパレータの上に負極
の繊維状物質を１本ずつ又は束にして並べるか又は織物
として敷き、正極と負極をセパレータを挟んで積層して
いき、正極側の繊維状物質の少なくとも一端が接するよ
うに繊維状物質の略垂直方向より片側又は両側から正極
集電体を押しつけ、負極側の繊維状物質の少なくとも一
端が接するように繊維状物質の略垂直方向より片側又は
両側から負極集電体を押しつけ、電池セルに電解液を充
填して電池を完成させることを特徴としている。
子伝導性のある繊維状物質の表面に電池活物質をつけ
て、正極活物質で表面をコートした繊維状物質を正極、
負極活物質で表面をコートした繊維状物質を負極として
使用し、正極の繊維状物質を１本ずつ又は束にして並べ
るか又は織物とし、その上に電子伝導性が無くイオン伝
導性のあるセパレータを敷いて、セパレータの上に負極
の繊維状物質を１本ずつ又は束にして並べるか又は織物
として敷き、正極と負極をセパレータを挟んで積層して
いき、正極側の繊維状物質の少なくとも一端が接するよ
うに繊維状物質の略垂直方向より片側又は両側から正極
集電体を押しつけ、負極側の繊維状物質の少なくとも一
端が接するように繊維状物質の略垂直方向より片側又は
両側から負極集電体を押しつけ、電池セルに電解液を充
填して電池を完成させることを特徴としている。
【００１５】また、本発明の方法は、電子伝導性のある
繊維状物質の表面に電池活物質をつけ、さらにその外側
を電子伝導性が無くイオン伝導性のある多孔質な物質で
被覆して、正極活物質で表面をコートしさらに多孔質膜
で被覆した繊維状物質を正極、負極活物質で表面をコー
トしさらに多孔質膜で被覆した繊維状物質を負極として
使用し、正極の繊維状物質を１本ずつ又は束にして並べ
るか又は織物とし、その上に負極の繊維状物質を１本ず
つ又は束にして並べるか又は織物として敷き、正極と負
極を交互にあるいはランダムに積層していき、正極側の
繊維状物質の少なくとも一端が接するように繊維状物質
の略垂直方向より片側又は両側から正極集電体を押しつ
け、負極側の繊維状物質の少なくとも一端が接するよう
に繊維状物質の略垂直方向より片側又は両側から負極集
電体を押しつけ、電池セルに電解液を充填して電池を完
成させることを特徴としている。
繊維状物質の表面に電池活物質をつけ、さらにその外側
を電子伝導性が無くイオン伝導性のある多孔質な物質で
被覆して、正極活物質で表面をコートしさらに多孔質膜
で被覆した繊維状物質を正極、負極活物質で表面をコー
トしさらに多孔質膜で被覆した繊維状物質を負極として
使用し、正極の繊維状物質を１本ずつ又は束にして並べ
るか又は織物とし、その上に負極の繊維状物質を１本ず
つ又は束にして並べるか又は織物として敷き、正極と負
極を交互にあるいはランダムに積層していき、正極側の
繊維状物質の少なくとも一端が接するように繊維状物質
の略垂直方向より片側又は両側から正極集電体を押しつ
け、負極側の繊維状物質の少なくとも一端が接するよう
に繊維状物質の略垂直方向より片側又は両側から負極集
電体を押しつけ、電池セルに電解液を充填して電池を完
成させることを特徴としている。
【００１６】また、本発明の方法は、電子伝導性のある
繊維状物質の表面に電池活物質をつけ、さらにその外側
を電子伝導性が無くイオン伝導性のある多孔質な物質で
被覆して、正極活物質で表面をコートしさらに多孔質膜
で被覆した繊維状物質を正極、負極活物質で表面をコー
トしさらに多孔質膜で被覆した繊維状物質を負極として
使用し、正極の繊維状物質を１本ずつ又は束にして縦糸
とし、負極の繊維状物質を１本ずつ又は束にして横糸と
して、縦糸と横糸を各々正極、負極とした織物を作製
し、該織物を縦横同じ向きとなるように積層して、織物
の縦糸方向と略垂直な面に正極である縦糸の繊維状物質
の少なくとも一端が接するように正極集電体を両側又は
片側から押しつけ、織物の横糸方向と略垂直な面に負極
である横糸の繊維状物質の少なくとも一端が接するよう
に負極集電体を両側又は片側から押しつけ、電池セルに
電解液を充填して電池を完成させることを特徴としてい
る。
繊維状物質の表面に電池活物質をつけ、さらにその外側
を電子伝導性が無くイオン伝導性のある多孔質な物質で
被覆して、正極活物質で表面をコートしさらに多孔質膜
で被覆した繊維状物質を正極、負極活物質で表面をコー
トしさらに多孔質膜で被覆した繊維状物質を負極として
使用し、正極の繊維状物質を１本ずつ又は束にして縦糸
とし、負極の繊維状物質を１本ずつ又は束にして横糸と
して、縦糸と横糸を各々正極、負極とした織物を作製
し、該織物を縦横同じ向きとなるように積層して、織物
の縦糸方向と略垂直な面に正極である縦糸の繊維状物質
の少なくとも一端が接するように正極集電体を両側又は
片側から押しつけ、織物の横糸方向と略垂直な面に負極
である横糸の繊維状物質の少なくとも一端が接するよう
に負極集電体を両側又は片側から押しつけ、電池セルに
電解液を充填して電池を完成させることを特徴としてい
る。
【００１７】電池活物質で表面をコートした繊維状物
質、又は電池活物質で表面をコートしさらに多孔質膜で
被覆した繊維状物質を１本ずつ、あるいは複数本束にし
て織物とする場合は、平織り、綾織り、トンキャップ織
り等とすることができる。また、繊維状物質の表面に電
池活物質をつける際は、１本ずつ行ってもよいし、複数
本まとめて行ってもよい。また、繊維状物質の表面に電
池活物質（水酸化ニッケルなど）をつける方法として
は、電気分解による電解析出法を活用することができ
る。この場合、種類や濃度、pH、温度等が異なる電解浴
を複数回用いて、特性の異なる析出物を表面にコートす
ることができる。また、電流密度を変化させて、特性の
異なる析出物を表面にコートすることができる。さら
に、電池活物質を微粒子として電解浴中に懸濁させ、共
析メッキ法でメッキ金属内に電池活物質を取り込み共析
させることも可能である。
質、又は電池活物質で表面をコートしさらに多孔質膜で
被覆した繊維状物質を１本ずつ、あるいは複数本束にし
て織物とする場合は、平織り、綾織り、トンキャップ織
り等とすることができる。また、繊維状物質の表面に電
池活物質をつける際は、１本ずつ行ってもよいし、複数
本まとめて行ってもよい。また、繊維状物質の表面に電
池活物質（水酸化ニッケルなど）をつける方法として
は、電気分解による電解析出法を活用することができ
る。この場合、種類や濃度、pH、温度等が異なる電解浴
を複数回用いて、特性の異なる析出物を表面にコートす
ることができる。また、電流密度を変化させて、特性の
異なる析出物を表面にコートすることができる。さら
に、電池活物質を微粒子として電解浴中に懸濁させ、共
析メッキ法でメッキ金属内に電池活物質を取り込み共析
させることも可能である。
【００１８】また、繊維状物質の表面に電池活物質（水
酸化ニッケルなど）をつける方法として、樹脂により固
定する方法を用いることができる。例えば、活物質とし
て水酸化ニッケルを使用する場合、樹脂としては、軟化
温度１２０℃までの熱可塑性樹脂、硬化温度が常温から
１２０℃までの樹脂、蒸発温度１２０℃以下の溶剤に溶
解する樹脂を用いることができる。活物質として水酸化
ニッケルを使用する場合は、１３０℃以上でその活性を
失うため、１３０℃未満で各種処理を行うことが必要で
ある。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、エチレン酢酸ビニルコーポリマーなどが使用可
能であり、硬化温度が常温から１２０℃までの樹脂とし
ては、反応硬化型樹脂（エポキシ樹脂、ポリウレタン樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂など）、熱硬化型樹脂（フ
ェノール樹脂など）、上記の熱可塑性樹脂などが使用可
能である。蒸発温度が低い溶剤に溶解する樹脂として
は、上記のポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢
酸ビニルコーポリマーなどが使用可能であり、これらの
樹脂を加熱トルエン、キシレン等の有機溶剤に溶解させ
て、溶剤に溶解した樹脂を表面にコートした後、減圧下
又は常圧下で溶剤を加熱除去すればよい。
酸化ニッケルなど）をつける方法として、樹脂により固
定する方法を用いることができる。例えば、活物質とし
て水酸化ニッケルを使用する場合、樹脂としては、軟化
温度１２０℃までの熱可塑性樹脂、硬化温度が常温から
１２０℃までの樹脂、蒸発温度１２０℃以下の溶剤に溶
解する樹脂を用いることができる。活物質として水酸化
ニッケルを使用する場合は、１３０℃以上でその活性を
失うため、１３０℃未満で各種処理を行うことが必要で
ある。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、エチレン酢酸ビニルコーポリマーなどが使用可
能であり、硬化温度が常温から１２０℃までの樹脂とし
ては、反応硬化型樹脂（エポキシ樹脂、ポリウレタン樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂など）、熱硬化型樹脂（フ
ェノール樹脂など）、上記の熱可塑性樹脂などが使用可
能である。蒸発温度が低い溶剤に溶解する樹脂として
は、上記のポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢
酸ビニルコーポリマーなどが使用可能であり、これらの
樹脂を加熱トルエン、キシレン等の有機溶剤に溶解させ
て、溶剤に溶解した樹脂を表面にコートした後、減圧下
又は常圧下で溶剤を加熱除去すればよい。
【００１９】また、樹脂として、水に可溶な溶剤に溶解
した樹脂であるＤＭＳＯに溶解したＰＥＳ、アセトンに
溶解したポリスチレン、ＤＭＦもしくはＤＭＳＯに溶解
したポリスルホン、ＤＭＦ、ＤＭＳＯもしくはエチレン
カーボネートに溶解したポリアクリロニトリル、ＤＭ
Ｆ、ＤＭＳＯもしくはＮＭＰに溶解したポリフッ化ビニ
リデン、ＤＭＦもしくはＮＭＰに溶解したポリアミド、
ＤＭＦもしくはＮＭＰに溶解したポリイミドなど、アル
コールに可溶な溶剤に溶解した樹脂である塩化メチレン
に溶解した酢酸セルロース、塩化メチレンに溶解したＰ
ＰＯなどを用いる場合は、水又はアルコールに可溶な溶
剤に溶解した樹脂を表面にコートした後、水又はアルコ
ールで溶剤を抽出除去すればよい。
した樹脂であるＤＭＳＯに溶解したＰＥＳ、アセトンに
溶解したポリスチレン、ＤＭＦもしくはＤＭＳＯに溶解
したポリスルホン、ＤＭＦ、ＤＭＳＯもしくはエチレン
カーボネートに溶解したポリアクリロニトリル、ＤＭ
Ｆ、ＤＭＳＯもしくはＮＭＰに溶解したポリフッ化ビニ
リデン、ＤＭＦもしくはＮＭＰに溶解したポリアミド、
ＤＭＦもしくはＮＭＰに溶解したポリイミドなど、アル
コールに可溶な溶剤に溶解した樹脂である塩化メチレン
に溶解した酢酸セルロース、塩化メチレンに溶解したＰ
ＰＯなどを用いる場合は、水又はアルコールに可溶な溶
剤に溶解した樹脂を表面にコートした後、水又はアルコ
ールで溶剤を抽出除去すればよい。
【００２０】また、樹脂に導電性を持たせるため、カー
ボンブラック、炭素繊維、炭素箔、炭素ウィスカー、ニ
ッケル金属の微粒子、ニッケル箔、ニッケル金属のウィ
スカーなどの導電性素材を樹脂に添加してもよい。樹脂
に導電性素材を添加する方法としては、溶剤に溶解させ
た樹脂と導電性素材を混合し分散させる方法や、溶剤と
導電性素材を混合し分散した後に樹脂を溶解させて混合
し分散させる方法などがある。樹脂により繊維状物質表
面に電池活物質を固定する方法では、樹脂や溶剤の量、
種類等を変えることで、特性の異なる物質をコートする
ことができる。
ボンブラック、炭素繊維、炭素箔、炭素ウィスカー、ニ
ッケル金属の微粒子、ニッケル箔、ニッケル金属のウィ
スカーなどの導電性素材を樹脂に添加してもよい。樹脂
に導電性素材を添加する方法としては、溶剤に溶解させ
た樹脂と導電性素材を混合し分散させる方法や、溶剤と
導電性素材を混合し分散した後に樹脂を溶解させて混合
し分散させる方法などがある。樹脂により繊維状物質表
面に電池活物質を固定する方法では、樹脂や溶剤の量、
種類等を変えることで、特性の異なる物質をコートする
ことができる。
【００２１】また、繊維状物質の表面に電池活物質をつ
ける方法として、溶融メッキを用いることができる。溶
融メッキの方法は、繊維状のものを連続的に供給してそ
の表面にメッキしてもよいし、繊維状のものをバッチで
供給してその表面にメッキしてもよい。この場合、組成
の種類や濃度、温度等が異なる電解浴を複数回用いて、
特性の異なる析出物を表面にコートすることができる。
また、処理時間を変化させて、特性の異なる析出物を表
面にコートすることができる。また、繊維状物質の表面
に電池活物質（水素吸蔵合金など）をつける方法とし
て、焼結する方法を用いることができる。
ける方法として、溶融メッキを用いることができる。溶
融メッキの方法は、繊維状のものを連続的に供給してそ
の表面にメッキしてもよいし、繊維状のものをバッチで
供給してその表面にメッキしてもよい。この場合、組成
の種類や濃度、温度等が異なる電解浴を複数回用いて、
特性の異なる析出物を表面にコートすることができる。
また、処理時間を変化させて、特性の異なる析出物を表
面にコートすることができる。また、繊維状物質の表面
に電池活物質（水素吸蔵合金など）をつける方法とし
て、焼結する方法を用いることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することが可能な
ものである。図１、図２は、本発明の実施の第１形態に
よるファイバー電池の一例を示している。本実施の形態
は、一例として、電気分解による電解析出法を用いて、
基材であるカーボンファイバーに正極活物質としてニッ
ケル／水酸化ニッケル、負極活物質として鉄／水酸化鉄
をつけて構成したニッケル−鉄電池である。本実施の形
態のファイバー電池の製造例について説明する。硝酸ニ
ッケル浴中でカーボンファイバーを陰極、ニッケル板を
陽極として電気分解を行い、カーボンファイバー表面に
ニッケル／水酸化ニッケルを電解析出させる。このニッ
ケル／水酸化ニッケルで表面をコートしたカーボンファ
イバーを正極として使用する。また、硝酸鉄浴中でカー
ボンファイバーを陰極、鉄板を陽極として電気分解を行
い、カーボンファイバー表面に鉄／水酸化鉄を電解析出
させる。この鉄／水酸化鉄で表面をコートしたカーボン
ファイバーを負極として使用する。
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することが可能な
ものである。図１、図２は、本発明の実施の第１形態に
よるファイバー電池の一例を示している。本実施の形態
は、一例として、電気分解による電解析出法を用いて、
基材であるカーボンファイバーに正極活物質としてニッ
ケル／水酸化ニッケル、負極活物質として鉄／水酸化鉄
をつけて構成したニッケル−鉄電池である。本実施の形
態のファイバー電池の製造例について説明する。硝酸ニ
ッケル浴中でカーボンファイバーを陰極、ニッケル板を
陽極として電気分解を行い、カーボンファイバー表面に
ニッケル／水酸化ニッケルを電解析出させる。このニッ
ケル／水酸化ニッケルで表面をコートしたカーボンファ
イバーを正極として使用する。また、硝酸鉄浴中でカー
ボンファイバーを陰極、鉄板を陽極として電気分解を行
い、カーボンファイバー表面に鉄／水酸化鉄を電解析出
させる。この鉄／水酸化鉄で表面をコートしたカーボン
ファイバーを負極として使用する。
【００２３】正極活物質を表面にコートしたカーボンフ
ァイバー１０を一列に並べて、その上にセパレータ１２
としてテフロン（登録商標）の膜を敷く。このとき、正
極集電体側となる端は正極のカーボンファイバー１０の
断面が露出した状態でセパレータ１２とともに位置を揃
えて、負極集電体側となる端ではセパレータ１２の方が
長くなるようにする。なお、セパレータとしては、テフ
ロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナ
イロンなどの織物や不織布又はメンブラン膜等が使用可
能である。そして、セパレータ１２の上に負極活物質を
表面にコートしたカーボンファイバー１４を一列に並べ
る。このとき、負極集電体側となる端は負極のカーボン
ファイバー１４の断面が露出した状態でセパレータ１２
とともに位置を揃えて、正極集電体側となる端ではセパ
レータ１２の方が長くなるようにする。さらにその上に
セパレータ１２を敷き、正極と負極をセパレータを挟ん
で積層していく。層状のカーボンファイバーを電池セル
１６に充填し、層状のカーボンファイバーに対して直角
方向（垂直方向）から正極のカーボンファイバー１０と
セパレータ１２を揃えた面に正極集電体１８を押しつけ
る。正極集電体１８側が底面となるようにした状態で、
電解質（ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ等）溶液を注入し
た後、負極のカーボンファイバー１４とセパレータ１２
を揃えた面、すなわち、正極集電体１８と反対側から負
極集電体２０を押しつけて電池を完成させる。なお、図
２では、手前側の負極集電体の図示を省略している。
ァイバー１０を一列に並べて、その上にセパレータ１２
としてテフロン（登録商標）の膜を敷く。このとき、正
極集電体側となる端は正極のカーボンファイバー１０の
断面が露出した状態でセパレータ１２とともに位置を揃
えて、負極集電体側となる端ではセパレータ１２の方が
長くなるようにする。なお、セパレータとしては、テフ
ロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナ
イロンなどの織物や不織布又はメンブラン膜等が使用可
能である。そして、セパレータ１２の上に負極活物質を
表面にコートしたカーボンファイバー１４を一列に並べ
る。このとき、負極集電体側となる端は負極のカーボン
ファイバー１４の断面が露出した状態でセパレータ１２
とともに位置を揃えて、正極集電体側となる端ではセパ
レータ１２の方が長くなるようにする。さらにその上に
セパレータ１２を敷き、正極と負極をセパレータを挟ん
で積層していく。層状のカーボンファイバーを電池セル
１６に充填し、層状のカーボンファイバーに対して直角
方向（垂直方向）から正極のカーボンファイバー１０と
セパレータ１２を揃えた面に正極集電体１８を押しつけ
る。正極集電体１８側が底面となるようにした状態で、
電解質（ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ等）溶液を注入し
た後、負極のカーボンファイバー１４とセパレータ１２
を揃えた面、すなわち、正極集電体１８と反対側から負
極集電体２０を押しつけて電池を完成させる。なお、図
２では、手前側の負極集電体の図示を省略している。
【００２４】つぎに、本実施の形態の電池について充電
及び放電の詳細を説明する。 （充電）電池に電圧をかけ、発電手段（図示せず）から
負極集電体２０へ電子を供給する。電子は負極集電体２
０より負極活物質に移動して反応する。反応によって発
生したイオンはセパレータ１２を通過し、正極活物質と
反応して電子を放出する。この電子は正極集電体１８に
移動して発電手段に送られる。 （放電）負荷（図示せず）から正極集電体１８へ電子が
供給される。電子は正極集電体１８より正極活物質に移
動し反応する。反応によって発生したイオンはセパレー
タ１２を通過し、負極活物質と反応して電子を放出す
る。この電子は負極集電体２０に移動して負荷に送られ
る。
及び放電の詳細を説明する。 （充電）電池に電圧をかけ、発電手段（図示せず）から
負極集電体２０へ電子を供給する。電子は負極集電体２
０より負極活物質に移動して反応する。反応によって発
生したイオンはセパレータ１２を通過し、正極活物質と
反応して電子を放出する。この電子は正極集電体１８に
移動して発電手段に送られる。 （放電）負荷（図示せず）から正極集電体１８へ電子が
供給される。電子は正極集電体１８より正極活物質に移
動し反応する。反応によって発生したイオンはセパレー
タ１２を通過し、負極活物質と反応して電子を放出す
る。この電子は負極集電体２０に移動して負荷に送られ
る。
【００２５】本実施の形態では、カーボンファイバーの
ような電子伝導性のある繊維状物質の表面に薄い電池活
物質層をつくることで、電子やイオンの移動距離が極力
短くなり、電子やイオンの拡散が従来の電池と比べて飛
躍的に促進されるので、充電速度、放電速度とも大幅に
向上した高出力が可能な電池とすることができる。ま
た、電池活物質を表面にコートしたカーボンファイバー
の積層体は集電体で押さえ込んでいるだけで、溶接され
ていないので、容易にリサイクルできる。
ような電子伝導性のある繊維状物質の表面に薄い電池活
物質層をつくることで、電子やイオンの移動距離が極力
短くなり、電子やイオンの拡散が従来の電池と比べて飛
躍的に促進されるので、充電速度、放電速度とも大幅に
向上した高出力が可能な電池とすることができる。ま
た、電池活物質を表面にコートしたカーボンファイバー
の積層体は集電体で押さえ込んでいるだけで、溶接され
ていないので、容易にリサイクルできる。
【００２６】図３、図４は、本発明の実施の第２形態に
よるファイバー電池の一例を示している。本実施の形態
は、一例として、電気分解による電解析出法を用いて、
基材であるカーボンファイバーに正極活物質としてニッ
ケル／水酸化ニッケル、負極活物質として鉄／水酸化鉄
をつけ、さらにその外側に多孔質樹脂をコートして構成
したニッケル−鉄電池である。本実施の形態のファイバ
ー電池の製造例について説明する。硝酸ニッケル浴中で
カーボンファイバーを陰極、ニッケル板を陽極として電
気分解を行い、カーボンファイバー表面にニッケル／水
酸化ニッケルを電解析出させる。ＰＥＳをＤＭＳＯに溶
解させた樹脂液に上記のカーボンファイバーを浸漬して
引き上げる。これを水に浸漬し、ＤＭＳＯを水で抽出し
ＰＥＳを固化することで多孔質膜とする。このニッケル
／水酸化ニッケルで表面をコートし、さらに外側を多孔
質膜でコートしたカーボンファイバーを正極として使用
する。また、硝酸鉄浴中でカーボンファイバーを陰極、
鉄板を陽極として電気分解を行い、カーボンファイバー
表面に鉄／水酸化鉄を電解析出させる。ＰＥＳをＤＭＳ
Ｏに溶解させた樹脂液に上記のカーボンファイバーを浸
漬して引き上げる。これを水に浸漬し、ＤＭＳＯを水で
抽出しＰＥＳを固化することで多孔質膜とする。この鉄
／水酸化鉄で表面をコートし、さらに外側を多孔質膜で
コートしたカーボンファイバーを負極として使用する。
よるファイバー電池の一例を示している。本実施の形態
は、一例として、電気分解による電解析出法を用いて、
基材であるカーボンファイバーに正極活物質としてニッ
ケル／水酸化ニッケル、負極活物質として鉄／水酸化鉄
をつけ、さらにその外側に多孔質樹脂をコートして構成
したニッケル−鉄電池である。本実施の形態のファイバ
ー電池の製造例について説明する。硝酸ニッケル浴中で
カーボンファイバーを陰極、ニッケル板を陽極として電
気分解を行い、カーボンファイバー表面にニッケル／水
酸化ニッケルを電解析出させる。ＰＥＳをＤＭＳＯに溶
解させた樹脂液に上記のカーボンファイバーを浸漬して
引き上げる。これを水に浸漬し、ＤＭＳＯを水で抽出し
ＰＥＳを固化することで多孔質膜とする。このニッケル
／水酸化ニッケルで表面をコートし、さらに外側を多孔
質膜でコートしたカーボンファイバーを正極として使用
する。また、硝酸鉄浴中でカーボンファイバーを陰極、
鉄板を陽極として電気分解を行い、カーボンファイバー
表面に鉄／水酸化鉄を電解析出させる。ＰＥＳをＤＭＳ
Ｏに溶解させた樹脂液に上記のカーボンファイバーを浸
漬して引き上げる。これを水に浸漬し、ＤＭＳＯを水で
抽出しＰＥＳを固化することで多孔質膜とする。この鉄
／水酸化鉄で表面をコートし、さらに外側を多孔質膜で
コートしたカーボンファイバーを負極として使用する。
【００２７】正極活物質を表面にコートしさらに外側を
多孔質膜でコートしたカーボンファイバー２２を、断面
が露出した一方の端を正極集電体側として位置を揃え、
他方の多孔質膜２４で被覆した端が負極集電体側となる
ように並べる。負極活物質を表面にコートしさらに外側
を多孔質膜でコートしたカーボンファイバー２６を、断
面が露出した一方の端を負極集電体側として位置を揃
え、他方の多孔質膜２４で被覆した端が正極集電体側と
なるように並べる。正極と負極はランダムに並べてもか
まわないが、交互に並べた方がより高性能な電池とな
る。層状のカーボンファイバーを電池セル１６に充填
し、層状のカーボンファイバーに対して直角方向（垂直
方向）から正極として使用するカーボンファイバー２２
の断面側に正極集電体１８を押しつける。正極集電体１
８側が底面となるようにした状態で、電解液を注入した
後、反対側である、負極として使用するカーボンファイ
バー２６の断面側に負極集電体２０を押しつけて電池を
完成させる。
多孔質膜でコートしたカーボンファイバー２２を、断面
が露出した一方の端を正極集電体側として位置を揃え、
他方の多孔質膜２４で被覆した端が負極集電体側となる
ように並べる。負極活物質を表面にコートしさらに外側
を多孔質膜でコートしたカーボンファイバー２６を、断
面が露出した一方の端を負極集電体側として位置を揃
え、他方の多孔質膜２４で被覆した端が正極集電体側と
なるように並べる。正極と負極はランダムに並べてもか
まわないが、交互に並べた方がより高性能な電池とな
る。層状のカーボンファイバーを電池セル１６に充填
し、層状のカーボンファイバーに対して直角方向（垂直
方向）から正極として使用するカーボンファイバー２２
の断面側に正極集電体１８を押しつける。正極集電体１
８側が底面となるようにした状態で、電解液を注入した
後、反対側である、負極として使用するカーボンファイ
バー２６の断面側に負極集電体２０を押しつけて電池を
完成させる。
【００２８】つぎに、本実施の形態の電池について充電
及び放電の詳細を説明する。 （充電）電池に電圧をかけ、発電手段（図示せず）から
負極集電体２０へ電子を供給する。電子は負極集電体２
０より負極活物質に移動して反応する。反応によって発
生したイオンは多孔質膜２４を通過し、正極活物質と反
応して電子を放出する。この電子は正極集電体１８に移
動して発電手段に送られる。 （放電）負荷（図示せず）から正極集電体１８へ電子が
供給される。電子は正極集電体１８より正極活物質に移
動し反応する。反応によって発生したイオンは多孔質膜
２４を通過し、負極活物質と反応して電子を放出する。
この電子は負極集電体２０に移動して負荷に送られる。
及び放電の詳細を説明する。 （充電）電池に電圧をかけ、発電手段（図示せず）から
負極集電体２０へ電子を供給する。電子は負極集電体２
０より負極活物質に移動して反応する。反応によって発
生したイオンは多孔質膜２４を通過し、正極活物質と反
応して電子を放出する。この電子は正極集電体１８に移
動して発電手段に送られる。 （放電）負荷（図示せず）から正極集電体１８へ電子が
供給される。電子は正極集電体１８より正極活物質に移
動し反応する。反応によって発生したイオンは多孔質膜
２４を通過し、負極活物質と反応して電子を放出する。
この電子は負極集電体２０に移動して負荷に送られる。
【００２９】本実施の形態では、電子伝導性のある繊維
状物質表面に電池活物質をつけ、さらにその外側に電子
伝導性がなくイオン伝導性のある多孔質な物質をコーテ
ィングしたものを、交互にあるいはランダムに並べるだ
けで電池として機能させることができる。他の構成及び
作用効果は、実施の第１形態の場合と同様である。
状物質表面に電池活物質をつけ、さらにその外側に電子
伝導性がなくイオン伝導性のある多孔質な物質をコーテ
ィングしたものを、交互にあるいはランダムに並べるだ
けで電池として機能させることができる。他の構成及び
作用効果は、実施の第１形態の場合と同様である。
【００３０】図５、図６は、本発明の実施の第３形態に
よるファイバー電池の一例を示している。本実施の形態
は、一例として、電気分解による電解析出法を用いて、
基材であるカーボンファイバーに正極活物質としてニッ
ケル／水酸化ニッケル、負極活物質として鉄／水酸化鉄
をつけ、さらにその外側に多孔質樹脂をコートして構成
したニッケル−鉄電池であって、基本ユニットを強く圧
密して電池セルに組み込んだものである。本実施の形態
のファイバー電池の製造例について説明する。正極とし
て使用するカーボンファイバー２２、負極として使用す
るカーボンファイバー２６は、実施の第２形態と同じ方
法で製作し、実施の第２形態と同様に交互にあるいはラ
ンダムに並べる。これらのカーボンファイバーを束ね
て、図５に示すように、ポリプロピレンバンド２８で強
く縛って圧密し基本ユニットとする。基本ユニットは、
多孔性もしくは無孔性の絶縁体、又は融解性もしくは非
融解性の絶縁体で縛り圧密状態とすることができるが、
例えば、多孔性の絶縁体としては不織布、無孔性で非融
解性の絶縁体としては上記のポリプロピレン、ポリエチ
レン、融解性の絶縁体としてはポリビニルアルコール等
が使用可能である。
よるファイバー電池の一例を示している。本実施の形態
は、一例として、電気分解による電解析出法を用いて、
基材であるカーボンファイバーに正極活物質としてニッ
ケル／水酸化ニッケル、負極活物質として鉄／水酸化鉄
をつけ、さらにその外側に多孔質樹脂をコートして構成
したニッケル−鉄電池であって、基本ユニットを強く圧
密して電池セルに組み込んだものである。本実施の形態
のファイバー電池の製造例について説明する。正極とし
て使用するカーボンファイバー２２、負極として使用す
るカーボンファイバー２６は、実施の第２形態と同じ方
法で製作し、実施の第２形態と同様に交互にあるいはラ
ンダムに並べる。これらのカーボンファイバーを束ね
て、図５に示すように、ポリプロピレンバンド２８で強
く縛って圧密し基本ユニットとする。基本ユニットは、
多孔性もしくは無孔性の絶縁体、又は融解性もしくは非
融解性の絶縁体で縛り圧密状態とすることができるが、
例えば、多孔性の絶縁体としては不織布、無孔性で非融
解性の絶縁体としては上記のポリプロピレン、ポリエチ
レン、融解性の絶縁体としてはポリビニルアルコール等
が使用可能である。
【００３１】強く圧密した基本ユニットを電池セル１６
に充填し、束状のカーボンファイバーに対して直角方向
（垂直方向）から正極として使用するカーボンファイバ
ー２２の断面側に正極集電体１８を押しつける。正極集
電体１８側が底面となるようにした状態で、電解液を注
入した後、反対側である、負極として使用するカーボン
ファイバー２６の断面側に負極集電体２０を押しつけて
電池を完成させる。なお、図６ではポリプロピレンバン
ドの図示を省略している。本実施の形態では、さらなる
作業性の向上が図れる。他の構成及び作用効果は、実施
の第１、第２形態の場合と同様である。
に充填し、束状のカーボンファイバーに対して直角方向
（垂直方向）から正極として使用するカーボンファイバ
ー２２の断面側に正極集電体１８を押しつける。正極集
電体１８側が底面となるようにした状態で、電解液を注
入した後、反対側である、負極として使用するカーボン
ファイバー２６の断面側に負極集電体２０を押しつけて
電池を完成させる。なお、図６ではポリプロピレンバン
ドの図示を省略している。本実施の形態では、さらなる
作業性の向上が図れる。他の構成及び作用効果は、実施
の第１、第２形態の場合と同様である。
【００３２】図７は、本発明の実施の第４形態によるフ
ァイバー電池の一例を示している。本実施の形態は、一
例として、電気分解による電解析出法を用いて、基材で
あるカーボンファイバーに正極活物質としてニッケル／
水酸化ニッケル、負極活物質として鉄／水酸化鉄をつ
け、さらにその外側に多孔質樹脂をコートしたものを織
物として構成したニッケル−鉄電池である。本実施の形
態のファイバー電池の製造例について説明する。正極と
して使用するカーボンファイバー２２、負極として使用
するカーボンファイバー２６は、実施の第２形態と同じ
方法で製作する。これらのカーボンファイバーの両端を
カーボンファイバー断面が露出した状態とする。正極と
して使用するカーボンファイバー２２を縦糸、負極とし
て使用するカーボンファイバー２６を横糸として平織り
にて織物３０とする。この織物３０を積層していく。な
お、図７では、一例として、１６層積層している。積層
した織物３０を電池セル１６に装填し、織物３０の平面
に対して直角方向（垂直方向）から正極として使用する
カーボンファイバー２２の一方の断面側に正極集電体１
８を押しつけ、他方の断面側にも正極集電体１８を押し
つける。正極集電体１８と直角面となる、負極として使
用するカーボンファイバー２６の一方の断面側に負極集
電体２０を押しつけ、他方の断面側にも負極集電体２０
を押しつける。電解液を注入した後、蓋３２をして電池
を完成させる。本実施の形態では、織物の直角方向の４
面から集電体で押さえた構成としているが、織物の直角
方向の２面又は３面から集電体で押さえた電池とするこ
とも可能である。３４は絶縁部材である。なお、図７で
は、手前側の負極集電体の図示を省略している。他の構
成及び作用効果は、実施の第１、第２形態の場合と同様
である。
ァイバー電池の一例を示している。本実施の形態は、一
例として、電気分解による電解析出法を用いて、基材で
あるカーボンファイバーに正極活物質としてニッケル／
水酸化ニッケル、負極活物質として鉄／水酸化鉄をつ
け、さらにその外側に多孔質樹脂をコートしたものを織
物として構成したニッケル−鉄電池である。本実施の形
態のファイバー電池の製造例について説明する。正極と
して使用するカーボンファイバー２２、負極として使用
するカーボンファイバー２６は、実施の第２形態と同じ
方法で製作する。これらのカーボンファイバーの両端を
カーボンファイバー断面が露出した状態とする。正極と
して使用するカーボンファイバー２２を縦糸、負極とし
て使用するカーボンファイバー２６を横糸として平織り
にて織物３０とする。この織物３０を積層していく。な
お、図７では、一例として、１６層積層している。積層
した織物３０を電池セル１６に装填し、織物３０の平面
に対して直角方向（垂直方向）から正極として使用する
カーボンファイバー２２の一方の断面側に正極集電体１
８を押しつけ、他方の断面側にも正極集電体１８を押し
つける。正極集電体１８と直角面となる、負極として使
用するカーボンファイバー２６の一方の断面側に負極集
電体２０を押しつけ、他方の断面側にも負極集電体２０
を押しつける。電解液を注入した後、蓋３２をして電池
を完成させる。本実施の形態では、織物の直角方向の４
面から集電体で押さえた構成としているが、織物の直角
方向の２面又は３面から集電体で押さえた電池とするこ
とも可能である。３４は絶縁部材である。なお、図７で
は、手前側の負極集電体の図示を省略している。他の構
成及び作用効果は、実施の第１、第２形態の場合と同様
である。
【００３３】図８、図９は、本発明の実施の第５形態に
よるファイバー電池の一例を示している。本実施の形態
は、一例として、実施の第１形態の電池を４個つくり、
直列に積層して高電圧な電池としたものである。図８は
単セルの一部を拡大したものである。この場合、単セル
同士の間に設ける隔壁３６を共通化することで簡単に高
電圧化が可能で、なおかつ、面積が大きく厚みの薄い隔
壁３６とすることで、電圧低下が極めて少ない電池とす
ることができる。他の構成及び作用効果は、実施の第１
形態の場合と同様である。
よるファイバー電池の一例を示している。本実施の形態
は、一例として、実施の第１形態の電池を４個つくり、
直列に積層して高電圧な電池としたものである。図８は
単セルの一部を拡大したものである。この場合、単セル
同士の間に設ける隔壁３６を共通化することで簡単に高
電圧化が可能で、なおかつ、面積が大きく厚みの薄い隔
壁３６とすることで、電圧低下が極めて少ない電池とす
ることができる。他の構成及び作用効果は、実施の第１
形態の場合と同様である。
【００３４】図１０、図１１は、本発明の実施の第６形
態によるファイバー電池の一例を示している。本実施の
形態は、一例として、実施の第２形態の電池を４個つく
り、直列に積層して高電圧な電池としたものである。図
１０は単セルの一部を拡大したものである。他の構成及
び作用効果は、実施の第１、第２、第５形態の場合と同
様である。
態によるファイバー電池の一例を示している。本実施の
形態は、一例として、実施の第２形態の電池を４個つく
り、直列に積層して高電圧な電池としたものである。図
１０は単セルの一部を拡大したものである。他の構成及
び作用効果は、実施の第１、第２、第５形態の場合と同
様である。
【００３５】図１２は、本発明の実施の第７形態による
ファイバー電池の一例を示している。本実施の形態は、
一例として、実施の第４形態の電池を１６個つくり、縦
横４個×４個を直列に接続して高電圧な電池としたもの
である。３８は接続板であり、隔壁と同じ役割である。
他の構成及び作用効果は、実施の第１、第２、第４、第
５、第６形態の場合と同様である。
ファイバー電池の一例を示している。本実施の形態は、
一例として、実施の第４形態の電池を１６個つくり、縦
横４個×４個を直列に接続して高電圧な電池としたもの
である。３８は接続板であり、隔壁と同じ役割である。
他の構成及び作用効果は、実施の第１、第２、第４、第
５、第６形態の場合と同様である。
【００３６】図１３、図１４は、本発明の実施の第８形
態によるファイバー電池の一例を示している。本実施の
形態は、一例として、樹脂を用いて、基材であるカーボ
ンファイバーに正極活物質としてニッケル／水酸化ニッ
ケル、負極活物質として水素吸蔵合金をつけ、さらにそ
の外側に多孔質樹脂をコートして構成したニッケル−水
素電池である。本実施の形態のファイバー電池の製造例
について説明する。例えば、内容積１０リットルのヘン
シェルミキサーに粒子状黒鉛（アセチレンブラック、ケ
ッチェンブラック）を１５０g入れ、１０００rpmで約３
分間攪拌して粒子状黒鉛を十分に分散する。これに、電
池用水酸化ニッケル粉末を１０００g添加し、約３分間
１０００rpmで混合する。別途、６０℃に加熱したキシ
レン２０００gにエチレン酢酸ビニルコーポリマーを３
００g添加し溶解させる。６０℃に加熱した前記の粒子
状黒鉛と水酸化ニッケル粉の混合物に、加熱キシレンに
溶解した樹脂を添加し、６０℃に加熱保持しながらヘン
シェルミキサーで攪拌し、分散する。これにカーボンフ
ァイバーを浸漬し、引き上げる。そして、真空加熱炉に
より５０℃で真空乾燥し、キシレンを気化させる。つぎ
に、ＰＥＳをＤＭＳＯに溶解させた樹脂液に上記のカー
ボンファイバーを浸漬して引き上げる。これを水に浸漬
し、ＤＭＳＯを水で抽出しＰＥＳを固化することで多孔
質膜とする。このニッケル／水酸化ニッケルで表面をコ
ートし、さらに外側を多孔質膜でコートしたカーボンフ
ァイバーを正極として使用する。
態によるファイバー電池の一例を示している。本実施の
形態は、一例として、樹脂を用いて、基材であるカーボ
ンファイバーに正極活物質としてニッケル／水酸化ニッ
ケル、負極活物質として水素吸蔵合金をつけ、さらにそ
の外側に多孔質樹脂をコートして構成したニッケル−水
素電池である。本実施の形態のファイバー電池の製造例
について説明する。例えば、内容積１０リットルのヘン
シェルミキサーに粒子状黒鉛（アセチレンブラック、ケ
ッチェンブラック）を１５０g入れ、１０００rpmで約３
分間攪拌して粒子状黒鉛を十分に分散する。これに、電
池用水酸化ニッケル粉末を１０００g添加し、約３分間
１０００rpmで混合する。別途、６０℃に加熱したキシ
レン２０００gにエチレン酢酸ビニルコーポリマーを３
００g添加し溶解させる。６０℃に加熱した前記の粒子
状黒鉛と水酸化ニッケル粉の混合物に、加熱キシレンに
溶解した樹脂を添加し、６０℃に加熱保持しながらヘン
シェルミキサーで攪拌し、分散する。これにカーボンフ
ァイバーを浸漬し、引き上げる。そして、真空加熱炉に
より５０℃で真空乾燥し、キシレンを気化させる。つぎ
に、ＰＥＳをＤＭＳＯに溶解させた樹脂液に上記のカー
ボンファイバーを浸漬して引き上げる。これを水に浸漬
し、ＤＭＳＯを水で抽出しＰＥＳを固化することで多孔
質膜とする。このニッケル／水酸化ニッケルで表面をコ
ートし、さらに外側を多孔質膜でコートしたカーボンフ
ァイバーを正極として使用する。
【００３７】また、例えば、内容積１０リットルのヘン
シェルミキサーに粒子状黒鉛（アセチレンブラック、ケ
ッチェンブラック）を１５０g入れ、１０００rpmで約３
分間攪拌して粒子状黒鉛を十分に分散する。これに、電
池用水素吸蔵合金粉末を１０００g添加し、約３分間１
０００rpmで混合する。別途、６０℃に加熱したキシレ
ン２０００gにエチレン酢酸ビニルコーポリマーを３０
０g添加し溶解させる。６０℃に加熱した前記の粒子状
黒鉛と水素吸蔵合金の混合物に、加熱キシレンに溶解し
た樹脂を添加し、６０℃に加熱保持しながらヘンシェル
ミキサーで攪拌し、分散する。これにカーボンファイバ
ーを浸漬し、引き上げる。そして、真空加熱炉により５
０℃で真空乾燥し、キシレンを気化させる。つぎに、Ｐ
ＥＳをＤＭＳＯに溶解させた樹脂液に上記のカーボンフ
ァイバーを浸漬して引き上げる。これを水に浸漬し、Ｄ
ＭＳＯを水で抽出しＰＥＳを固化することで多孔質膜と
する。この水素吸蔵合金で表面をコートし、さらに外側
を多孔質膜でコートしたカーボンファイバーを負極とし
て使用する。
シェルミキサーに粒子状黒鉛（アセチレンブラック、ケ
ッチェンブラック）を１５０g入れ、１０００rpmで約３
分間攪拌して粒子状黒鉛を十分に分散する。これに、電
池用水素吸蔵合金粉末を１０００g添加し、約３分間１
０００rpmで混合する。別途、６０℃に加熱したキシレ
ン２０００gにエチレン酢酸ビニルコーポリマーを３０
０g添加し溶解させる。６０℃に加熱した前記の粒子状
黒鉛と水素吸蔵合金の混合物に、加熱キシレンに溶解し
た樹脂を添加し、６０℃に加熱保持しながらヘンシェル
ミキサーで攪拌し、分散する。これにカーボンファイバ
ーを浸漬し、引き上げる。そして、真空加熱炉により５
０℃で真空乾燥し、キシレンを気化させる。つぎに、Ｐ
ＥＳをＤＭＳＯに溶解させた樹脂液に上記のカーボンフ
ァイバーを浸漬して引き上げる。これを水に浸漬し、Ｄ
ＭＳＯを水で抽出しＰＥＳを固化することで多孔質膜と
する。この水素吸蔵合金で表面をコートし、さらに外側
を多孔質膜でコートしたカーボンファイバーを負極とし
て使用する。
【００３８】正極活物質を表面にコートしさらに外側を
多孔質膜でコートしたカーボンファイバー２２を、断面
が露出した一方の端を正極集電体側として位置を揃え、
他方の多孔質膜２４で被覆した端が負極集電体側となる
ように並べる。負極活物質を表面にコートしさらに外側
を多孔質膜でコートしたカーボンファイバー２６を、断
面が露出した一方の端を負極集電体側として位置を揃
え、他方の多孔質膜２４で被覆した端が正極集電体側と
なるように並べる。正極と負極はランダムに並べてもか
まわないが、交互に並べた方がより高性能な電池とな
る。層状のカーボンファイバーを電池セル１６に装填
し、層状のカーボンファイバーに対して直角方向（垂直
方向）から正極として使用するカーボンファイバー２２
の断面側に正極集電体１８を押しつける。正極集電体１
８側が底面となるようにした状態で、電解液を注入した
後、反対側である、負極として使用するカーボンファイ
バー２６の断面側に負極集電体２０を押しつけて電池を
完成させる。他の構成及び作用効果は、実施の第１、第
２の場合と同様である。本実施の形態の正極、負極を、
実施の第３、第４、第６、第７形態の構成に適用するこ
とも勿論可能である。
多孔質膜でコートしたカーボンファイバー２２を、断面
が露出した一方の端を正極集電体側として位置を揃え、
他方の多孔質膜２４で被覆した端が負極集電体側となる
ように並べる。負極活物質を表面にコートしさらに外側
を多孔質膜でコートしたカーボンファイバー２６を、断
面が露出した一方の端を負極集電体側として位置を揃
え、他方の多孔質膜２４で被覆した端が正極集電体側と
なるように並べる。正極と負極はランダムに並べてもか
まわないが、交互に並べた方がより高性能な電池とな
る。層状のカーボンファイバーを電池セル１６に装填
し、層状のカーボンファイバーに対して直角方向（垂直
方向）から正極として使用するカーボンファイバー２２
の断面側に正極集電体１８を押しつける。正極集電体１
８側が底面となるようにした状態で、電解液を注入した
後、反対側である、負極として使用するカーボンファイ
バー２６の断面側に負極集電体２０を押しつけて電池を
完成させる。他の構成及び作用効果は、実施の第１、第
２の場合と同様である。本実施の形態の正極、負極を、
実施の第３、第４、第６、第７形態の構成に適用するこ
とも勿論可能である。
【００３９】図１５、図１６は、本発明の実施の第９形
態によるファイバー電池の一例を示している。本実施の
形態は、一例として、電気分解による電解析出法を用い
て、基材であるニッケルファイバーに正極活物質として
ニッケル／水酸化ニッケル、負極活物質として鉄／水酸
化鉄をつけて構成したニッケル−鉄電池である。本実施
の形態のファイバー電池の製造例について説明する。硝
酸ニッケル浴中でニッケルファイバーを陰極、ニッケル
板を陽極として電気分解を行い、ニッケルファイバー表
面にニッケル／水酸化ニッケルを電解析出させる。この
ニッケル／水酸化ニッケルで表面をコートしたニッケル
ファイバーを正極として使用する。また、硝酸鉄浴中で
ニッケルファイバーを陰極、鉄板を陽極として電気分解
を行い、ニッケルファイバー表面に鉄／水酸化鉄を電解
析出させる。この鉄／水酸化鉄で表面をコートしたニッ
ケルファイバーを負極として使用する。
態によるファイバー電池の一例を示している。本実施の
形態は、一例として、電気分解による電解析出法を用い
て、基材であるニッケルファイバーに正極活物質として
ニッケル／水酸化ニッケル、負極活物質として鉄／水酸
化鉄をつけて構成したニッケル−鉄電池である。本実施
の形態のファイバー電池の製造例について説明する。硝
酸ニッケル浴中でニッケルファイバーを陰極、ニッケル
板を陽極として電気分解を行い、ニッケルファイバー表
面にニッケル／水酸化ニッケルを電解析出させる。この
ニッケル／水酸化ニッケルで表面をコートしたニッケル
ファイバーを正極として使用する。また、硝酸鉄浴中で
ニッケルファイバーを陰極、鉄板を陽極として電気分解
を行い、ニッケルファイバー表面に鉄／水酸化鉄を電解
析出させる。この鉄／水酸化鉄で表面をコートしたニッ
ケルファイバーを負極として使用する。
【００４０】正極活物質を表面にコートしたニッケルフ
ァイバー４０を一列に並べて、その上にセパレータ１２
としてテフロン膜を敷く。このとき、正極集電体側とな
る端は正極のニッケルファイバー４０の断面が露出した
状態でセパレータ１２とともに位置を揃えて、負極集電
体側となる端ではセパレータ１２の方が長くなるように
する。そして、セパレータ１２の上に負極活物質を表面
にコートしたニッケルファイバー４２を一列に並べる。
このとき、負極集電体側となる端は負極のニッケルファ
イバー４２の断面が露出した状態でセパレータ１２とと
もに位置を揃えて、正極集電体側となる端ではセパレー
タ１２の方が長くなるようにする。さらにその上にセパ
レータ１２を敷き、正極と負極をセパレータを挟んで積
層していく。層状のカーボンファイバーを電池セル１６
に装填し、層状のカーボンファイバーに対して直角方向
（垂直方向）から正極のニッケルファイバー４０とセパ
レータ１２を揃えた面に正極集電体１８を押しつける。
正極集電体１８側が底面となるようにした状態で、電解
液を注入した後、負極のニッケルファイバー４２とセパ
レータ１２を揃えた面、すなわち、正極集電体１８と反
対側から負極集電体２０を押しつけて電池を完成させ
る。他の構成及び作用効果は、実施の第１形態の場合と
同様である。本実施の形態の正極、負極を、実施の第２
〜第７形態の構成に適用することも勿論可能である。
ァイバー４０を一列に並べて、その上にセパレータ１２
としてテフロン膜を敷く。このとき、正極集電体側とな
る端は正極のニッケルファイバー４０の断面が露出した
状態でセパレータ１２とともに位置を揃えて、負極集電
体側となる端ではセパレータ１２の方が長くなるように
する。そして、セパレータ１２の上に負極活物質を表面
にコートしたニッケルファイバー４２を一列に並べる。
このとき、負極集電体側となる端は負極のニッケルファ
イバー４２の断面が露出した状態でセパレータ１２とと
もに位置を揃えて、正極集電体側となる端ではセパレー
タ１２の方が長くなるようにする。さらにその上にセパ
レータ１２を敷き、正極と負極をセパレータを挟んで積
層していく。層状のカーボンファイバーを電池セル１６
に装填し、層状のカーボンファイバーに対して直角方向
（垂直方向）から正極のニッケルファイバー４０とセパ
レータ１２を揃えた面に正極集電体１８を押しつける。
正極集電体１８側が底面となるようにした状態で、電解
液を注入した後、負極のニッケルファイバー４２とセパ
レータ１２を揃えた面、すなわち、正極集電体１８と反
対側から負極集電体２０を押しつけて電池を完成させ
る。他の構成及び作用効果は、実施の第１形態の場合と
同様である。本実施の形態の正極、負極を、実施の第２
〜第７形態の構成に適用することも勿論可能である。
【００４１】図１７〜図２０は、本発明の実施の第１０
形態によるファイバー電池の一例を示している。本実施
の形態は、一例として、樹脂を用いて基材であるカーボ
ンファイバーに電池活物質をつけたものを正極として使
用し、負極側はプレート状に成形した電池活物質を充填
して構成したニッケル−水素電池である。本実施の形態
のファイバー電池の製造例について説明する。 （１）負極の製作 例えば、内容積１０リットルのヘンシェルミキサーに粒
子状黒鉛（アセチレンブラック、ケッチェンブラック）
を１５０g入れ、１０００rpmで約３分間攪拌して粒子状
黒鉛を十分に分散する。これに、電池用水素吸蔵合金粉
末を２５００g、炭素繊維（商品名：ドナＳ−２４７）
を１００g添加し、約３分間１０００rpmで混合する。別
途、６０℃に加熱したキシレン１０００gにエチレン酢
酸ビニルコーポリマーを１５０g添加し溶解させる。６
０℃に加熱した前記の水素吸蔵合金粉と導電性フィラー
の混合物に、加熱キシレンに溶解した樹脂を添加し、６
０℃に加熱保持しながらヘンシェルミキサーで攪拌す
る。次いで、攪拌しながらヘンシェルミキサーを冷却
し、混練物を冷却粉砕して粉末状とする。この粉末をハ
イスピードミキサーに入れ、アジテータで粉体全体を攪
拌しつつ、チョッパーで造粒粒子の粒径を調節する。ハ
イスピードミキサーは２リットル容量の物、アジテータ
の回転数は６００rpm、チョッパーの回転数は１５００r
pmで、この条件で攪拌しつつ、粉体の温度を常温から５
０℃に昇温する。造粒粒子が生成した後、冷却しつつ攪
拌を停止する。粒子はキシレンを含んでいるため、この
粒子を減圧乾燥機に入れ、５０℃に加熱してキシレンを
除去する。この粒子を冷却した後、２．８８mm目の篩と
１mm目の篩でふるい、１〜２．８８mmの一次成形粒子と
する。一次成形粒子９０gを１００mm□の型枠に充填
し、型枠ごと１００℃に加熱して一次成形粒子に含有さ
れる樹脂（エチレン酢酸ビニルコーポリマー）を軟化さ
せる。次いで、型枠中で０．１MPaの圧力をかけた状態
で、温度を下げ、樹脂を硬化させる。これを型枠から取
り出し、得られたプレート状活物質４４を負極として使
用する（図１７）。
形態によるファイバー電池の一例を示している。本実施
の形態は、一例として、樹脂を用いて基材であるカーボ
ンファイバーに電池活物質をつけたものを正極として使
用し、負極側はプレート状に成形した電池活物質を充填
して構成したニッケル−水素電池である。本実施の形態
のファイバー電池の製造例について説明する。 （１）負極の製作 例えば、内容積１０リットルのヘンシェルミキサーに粒
子状黒鉛（アセチレンブラック、ケッチェンブラック）
を１５０g入れ、１０００rpmで約３分間攪拌して粒子状
黒鉛を十分に分散する。これに、電池用水素吸蔵合金粉
末を２５００g、炭素繊維（商品名：ドナＳ−２４７）
を１００g添加し、約３分間１０００rpmで混合する。別
途、６０℃に加熱したキシレン１０００gにエチレン酢
酸ビニルコーポリマーを１５０g添加し溶解させる。６
０℃に加熱した前記の水素吸蔵合金粉と導電性フィラー
の混合物に、加熱キシレンに溶解した樹脂を添加し、６
０℃に加熱保持しながらヘンシェルミキサーで攪拌す
る。次いで、攪拌しながらヘンシェルミキサーを冷却
し、混練物を冷却粉砕して粉末状とする。この粉末をハ
イスピードミキサーに入れ、アジテータで粉体全体を攪
拌しつつ、チョッパーで造粒粒子の粒径を調節する。ハ
イスピードミキサーは２リットル容量の物、アジテータ
の回転数は６００rpm、チョッパーの回転数は１５００r
pmで、この条件で攪拌しつつ、粉体の温度を常温から５
０℃に昇温する。造粒粒子が生成した後、冷却しつつ攪
拌を停止する。粒子はキシレンを含んでいるため、この
粒子を減圧乾燥機に入れ、５０℃に加熱してキシレンを
除去する。この粒子を冷却した後、２．８８mm目の篩と
１mm目の篩でふるい、１〜２．８８mmの一次成形粒子と
する。一次成形粒子９０gを１００mm□の型枠に充填
し、型枠ごと１００℃に加熱して一次成形粒子に含有さ
れる樹脂（エチレン酢酸ビニルコーポリマー）を軟化さ
せる。次いで、型枠中で０．１MPaの圧力をかけた状態
で、温度を下げ、樹脂を硬化させる。これを型枠から取
り出し、得られたプレート状活物質４４を負極として使
用する（図１７）。
【００４２】（２）正極の製作
例えば、内容積１０リットルのヘンシェルミキサーに粒
子状黒鉛（アセチレンブラック、ケッチェンブラック）
を１５０g入れ、１０００rpmで約３分間攪拌して粒子状
黒鉛を十分に分散する。これに、電池用水酸化ニッケル
粉末を１０００g添加し、約３分間１０００rpmで混合す
る。別途、６０℃に加熱したキシレン２０００gにエチ
レン酢酸ビニルコーポリマーを３００g添加し溶解させ
る。６０℃に加熱した前記の粒子状黒鉛と水酸化ニッケ
ル粉の混合物に、加熱キシレンに溶解した樹脂を添加
し、６０℃に加熱保持しながらヘンシェルミキサーで攪
拌し、分散する。これにカーボンファイバーを浸漬し、
引き上げる。そして、真空加熱炉により５０℃で真空乾
燥し、キシレンを気化させる。正極活物質を表面にコー
トしたカーボンファイバー４６において、活物質で覆わ
れていないファイバー部分を一つのニッケルプレートで
固定し、正極外部端子４８とする。得られた外部端子付
きファイバー状活物質５０を正極として使用する（図１
８）。
子状黒鉛（アセチレンブラック、ケッチェンブラック）
を１５０g入れ、１０００rpmで約３分間攪拌して粒子状
黒鉛を十分に分散する。これに、電池用水酸化ニッケル
粉末を１０００g添加し、約３分間１０００rpmで混合す
る。別途、６０℃に加熱したキシレン２０００gにエチ
レン酢酸ビニルコーポリマーを３００g添加し溶解させ
る。６０℃に加熱した前記の粒子状黒鉛と水酸化ニッケ
ル粉の混合物に、加熱キシレンに溶解した樹脂を添加
し、６０℃に加熱保持しながらヘンシェルミキサーで攪
拌し、分散する。これにカーボンファイバーを浸漬し、
引き上げる。そして、真空加熱炉により５０℃で真空乾
燥し、キシレンを気化させる。正極活物質を表面にコー
トしたカーボンファイバー４６において、活物質で覆わ
れていないファイバー部分を一つのニッケルプレートで
固定し、正極外部端子４８とする。得られた外部端子付
きファイバー状活物質５０を正極として使用する（図１
８）。
【００４３】（３）組立
図１９に示すように、負極であるプレート状活物質４４
を横にして置いた上にセパレータ１２を敷く。その上に
正極である外部端子付きファイバー状活物質５０を置
き、正極外部端子４８を外部にはみ出させる。さらに上
から絶縁シート５２（セパレータで可）をかぶせる。こ
の状態のものを、図２０に示すように、負極であるプレ
ート状活物質４４が、負極集電体であり電池セルも兼ね
る負極外部端子５４と接触するように、電池セル１６に
充填する。電解液を入れた後、蓋３２をして電池を完成
させる。なお、本実施の形態において、正極、負極は任
意の組み合わせとすることが可能である。また、粒子状
活物質を充填した電池セルに、電池活物質で表面をコー
トしさらにその外側を多孔質膜で被覆したカーボンファ
イバー等を挿入して電池を構成することも可能である。
を横にして置いた上にセパレータ１２を敷く。その上に
正極である外部端子付きファイバー状活物質５０を置
き、正極外部端子４８を外部にはみ出させる。さらに上
から絶縁シート５２（セパレータで可）をかぶせる。こ
の状態のものを、図２０に示すように、負極であるプレ
ート状活物質４４が、負極集電体であり電池セルも兼ね
る負極外部端子５４と接触するように、電池セル１６に
充填する。電解液を入れた後、蓋３２をして電池を完成
させる。なお、本実施の形態において、正極、負極は任
意の組み合わせとすることが可能である。また、粒子状
活物質を充填した電池セルに、電池活物質で表面をコー
トしさらにその外側を多孔質膜で被覆したカーボンファ
イバー等を挿入して電池を構成することも可能である。
【００４４】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 電池活物質において電子伝導性が極めて小さい
ものや反応するために移動しなければならない物質が巨
大なものは、移動距離を極力短くすることで高出力が可
能になるので、電子等の移動通路として繊維状の電子伝
導性のある物質の表面に薄い電池活物質層をつけたもの
を、束ねたり又は織物として積層するなどして電池を構
成することにより、従来の電池と比較して充電速度、放
電速度ともに飛躍的に向上した高出力が可能な電池を得
ることができる。 （２） 電子伝導性のある繊維状物質表面に電池活物質
をつけさらにその外側に電子伝導性がなくイオン伝導性
のある多孔質な物質をコーティングしたものを、交互に
あるいはランダムに並べるだけ、あるいは織物状にし
て、これらを積層することで電池として機能させること
ができる。 （３） 電池活物質を表面にコートした電子伝導性のあ
る繊維状物質を並べたり織物として積層したものを集電
体で押さえ込むだけでよいので、従来の電池のような溶
接は不要であり、容易にリサイクルできる。 （４） 単セルを積層していき高電圧とする場合、単セ
ル同士の間に設ける隔壁を共通化することで簡単に高電
圧化が可能で、なおかつ、面積が大きく厚みの薄い隔壁
とすることで、電圧低下が極めて少ない電池とすること
ができる。
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 電池活物質において電子伝導性が極めて小さい
ものや反応するために移動しなければならない物質が巨
大なものは、移動距離を極力短くすることで高出力が可
能になるので、電子等の移動通路として繊維状の電子伝
導性のある物質の表面に薄い電池活物質層をつけたもの
を、束ねたり又は織物として積層するなどして電池を構
成することにより、従来の電池と比較して充電速度、放
電速度ともに飛躍的に向上した高出力が可能な電池を得
ることができる。 （２） 電子伝導性のある繊維状物質表面に電池活物質
をつけさらにその外側に電子伝導性がなくイオン伝導性
のある多孔質な物質をコーティングしたものを、交互に
あるいはランダムに並べるだけ、あるいは織物状にし
て、これらを積層することで電池として機能させること
ができる。 （３） 電池活物質を表面にコートした電子伝導性のあ
る繊維状物質を並べたり織物として積層したものを集電
体で押さえ込むだけでよいので、従来の電池のような溶
接は不要であり、容易にリサイクルできる。 （４） 単セルを積層していき高電圧とする場合、単セ
ル同士の間に設ける隔壁を共通化することで簡単に高電
圧化が可能で、なおかつ、面積が大きく厚みの薄い隔壁
とすることで、電圧低下が極めて少ない電池とすること
ができる。
【図１】本発明の実施の第１形態によるファイバー電池
の一例を示す繊維の長手方向から見た模式図である。
の一例を示す繊維の長手方向から見た模式図である。
【図２】本発明の実施の第１形態によるファイバー電池
の一例を示す繊維の横断面方向から見た模式図である。
の一例を示す繊維の横断面方向から見た模式図である。
【図３】本発明の実施の第２形態によるファイバー電池
の一例を示す繊維の長手方向から見た模式図である。
の一例を示す繊維の長手方向から見た模式図である。
【図４】本発明の実施の第２形態によるファイバー電池
の一例を示す繊維の横断面方向から見た模式図である。
の一例を示す繊維の横断面方向から見た模式図である。
【図５】本発明の実施の第３形態における圧密状態の基
本ユニットの一例を示す繊維の横断面方向から見た模式
図である。
本ユニットの一例を示す繊維の横断面方向から見た模式
図である。
【図６】本発明の実施の第３形態によるファイバー電池
の一例を示す繊維の長手方向から見た模式図である。
の一例を示す繊維の長手方向から見た模式図である。
【図７】本発明の実施の第４形態によるファイバー電池
の一例を示す模式図である。
の一例を示す模式図である。
【図８】本発明の実施の第５形態における単セルの一部
を拡大したもので繊維の長手方向から見た模式図であ
る。
を拡大したもので繊維の長手方向から見た模式図であ
る。
【図９】本発明の実施の第５形態によるファイバー電池
の一例を示す模式図である。
の一例を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施の第６形態における単セルの一
部を拡大したもので繊維の長手方向から見た模式図であ
る。
部を拡大したもので繊維の長手方向から見た模式図であ
る。
【図１１】本発明の実施の第６形態によるファイバー電
池の一例を示す模式図である。
池の一例を示す模式図である。
【図１２】本発明の実施の第７形態によるファイバー電
池の一例を示す模式図である。
池の一例を示す模式図である。
【図１３】本発明の実施の第８形態によるファイバー電
池の一例を示す繊維の長手方向から見た模式図である。
池の一例を示す繊維の長手方向から見た模式図である。
【図１４】本発明の実施の第８形態によるファイバー電
池の一例を示す繊維の横断面方向から見た模式図であ
る。
池の一例を示す繊維の横断面方向から見た模式図であ
る。
【図１５】本発明の実施の第９形態によるファイバー電
池の一例を示す繊維の長手方向から見た模式図である。
池の一例を示す繊維の長手方向から見た模式図である。
【図１６】本発明の実施の第９形態によるファイバー電
池の一例を示す繊維の横断面方向から見た模式図であ
る。
池の一例を示す繊維の横断面方向から見た模式図であ
る。
【図１７】本発明の実施の第１０形態におけるプレート
状活物質の一例を示す模式図である。
状活物質の一例を示す模式図である。
【図１８】本発明の実施の第１０形態における外部端子
付きファイバー状活物質の一例を示す模式図である。
付きファイバー状活物質の一例を示す模式図である。
【図１９】本発明の実施の第１０形態における組立工程
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図２０】本発明の実施の第１０形態によるファイバー
電池の一例を示す繊維の長手方向から見た模式図であ
る。
電池の一例を示す繊維の長手方向から見た模式図であ
る。
１０、４６ 正極活物質を表面にコートしたカーボンフ
ァイバー １２ セパレータ １４ 負極活物質を表面にコートしたカーボンファイバ
ー １６ 電池セル １８ 正極集電体 ２０ 負極集電体 ２２ 正極活物質を表面にコートしさらに外側を多孔質
膜でコートしたカーボンファイバー ２４ 多孔質膜 ２６ 負極活物質を表面にコートしさらに外側を多孔質
膜でコートしたカーボンファイバー ２８ ポリプロピレンバンド ３０ 織物 ３２ 蓋 ３４ 絶縁部材 ３６ 隔壁 ３８ 接続板 ４０ 正極活物質を表面にコートしたニッケルファイバ
ー ４２ 負極活物質を表面にコートしたニッケルファイバ
ー ４４ プレート状活物質 ４８ 正極外部端子 ５０ 外部端子付きファイバー状活物質 ５２ 絶縁シート ５４ 負極外部端子
ァイバー １２ セパレータ １４ 負極活物質を表面にコートしたカーボンファイバ
ー １６ 電池セル １８ 正極集電体 ２０ 負極集電体 ２２ 正極活物質を表面にコートしさらに外側を多孔質
膜でコートしたカーボンファイバー ２４ 多孔質膜 ２６ 負極活物質を表面にコートしさらに外側を多孔質
膜でコートしたカーボンファイバー ２８ ポリプロピレンバンド ３０ 織物 ３２ 蓋 ３４ 絶縁部材 ３６ 隔壁 ３８ 接続板 ４０ 正極活物質を表面にコートしたニッケルファイバ
ー ４２ 負極活物質を表面にコートしたニッケルファイバ
ー ４４ プレート状活物質 ４８ 正極外部端子 ５０ 外部端子付きファイバー状活物質 ５２ 絶縁シート ５４ 負極外部端子
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｍ 4/62 Ｈ０１Ｍ 4/62 Ｚ ５Ｈ０３２
4/75 4/75 Ｚ ５Ｈ０５０
10/12 10/12 Ｋ
10/30 10/30 Ｚ
10/40 10/40 Ｚ
12/08 12/08 Ｋ
(72)発明者 西村 和也
兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業
株式会社明石工場内
(72)発明者 光田 進
大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪
瓦斯株式会社内
Ｆターム(参考） 5H017 AA01 AA02 AA03 AA04 AS02
BB04 BB08 BB11 CC18 DD05
EE01 EE06 EE07
5H021 AA06 BB12 CC01 EE02
5H022 AA01 AA04 AA09 AA16 BB03
BB11 CC02 CC22
5H028 AA05 BB03 BB04 CC01 CC05
CC08 CC11 CC20 CC26
5H029 AJ02 AK02 AL06 AL12 AM16
CJ03 CJ05 CJ06 CJ22 CJ23
CJ24 DJ05 DJ07 DJ15 EJ04
5H032 AA01 AS01 BB04 CC06 CC09
CC11
5H050 AA02 BA09 BA11 BA15 BA20
CA02 CA03 CA05 CA06 CA07
CA12 CB11 CB12 CB13 CB14
CB15 CB16 DA04 DA19 DA20
EA02 EA03 EA08 EA09 EA10
FA09 FA16 FA18 GA03 GA08
GA22 GA23 GA24
Claims (30)
- 【請求項１】 電子伝導性のある繊維状物質の表面を正
極活物質でコートしたものを１本ずつ又は束状で並べる
か又は織物とした正極と、電子伝導性のある繊維状物質
の表面を負極活物質でコートしたものを１本ずつ又は束
状で並べるか又は織物とした負極とが、正極と負極の間
に電子伝導性が無くイオン伝導性のあるセパレータを挟
んで積層され、正極として敷設した繊維状物質の少なく
とも一端が接するように正極集電体が取り付けられ、負
極として敷設した繊維状物質の少なくとも一端が接する
ように負極集電体が取り付けられ、電池セルに電解液を
充填して構成されたことを特徴とするファイバー電池。 - 【請求項２】 電子伝導性のある繊維状物質の表面を正
極活物質でコートし、さらにその外側を電子伝導性が無
くイオン伝導性のある多孔質な物質で被覆したものを１
本ずつ又は束状で並べるか又は織物とした正極と、電子
伝導性のある繊維状物質の表面を負極活物質でコート
し、さらにその外側を電子伝導性が無くイオン伝導性の
ある多孔質な物質で被覆したものを１本ずつ又は束状で
並べるか又は織物とした負極とが積層され、正極として
敷設した繊維状物質の少なくとも一端が接するように正
極集電体が取り付けられ、負極として敷設した繊維状物
質の少なくとも一端が接するように負極集電体が取り付
けられ、電池セルに電解液を充填して構成されたことを
特徴とするファイバー電池。 - 【請求項３】 電子伝導性のある繊維状物質の表面を正
極活物質でコートし、さらにその外側を電子伝導性が無
くイオン伝導性のある多孔質な物質で被覆したものを１
本ずつ又は束にして正極に使用する縦糸とし、電子伝導
性のある繊維状物質の表面を負極活物質でコートし、さ
らにその外側を電子伝導性が無くイオン伝導性のある多
孔質な物質で被覆したものを１本ずつ又は束にして負極
に使用する横糸として、縦糸と横糸を各々正極、負極と
した織物が形成され、該織物が縦横同じ向きとなるよう
に積層されて、織物の縦糸方向と略垂直な面に正極であ
る縦糸の繊維状物質の少なくとも一端が接するように正
極集電体が両側又は片側から取り付けられ、織物の横糸
方向と略垂直な面に負極である横糸の繊維状物質の少な
くとも一端が接するように負極集電体が両側又は片側か
ら取り付けられ、電池セルに電解液を充填して構成され
たことを特徴とするファイバー電池。 - 【請求項４】 電子伝導性が無くイオン伝導性のある多
孔質な物質が、水又はアルコールに可溶な溶剤に溶解す
る樹脂を用いて、溶剤に溶解した樹脂から水又はアルコ
ールで溶剤を抽出して多孔質とした樹脂である請求項２
又は３記載のファイバー電池。 - 【請求項５】 水に可溶な溶剤に溶解した樹脂が、ジメ
チルスルフォオキサイドに溶解したポリエーテルスルフ
ォン樹脂、アセトンに溶解したポリスチレン、ジメチル
ホルムアミドもしくはジメチルスルフォオキサイドに溶
解したポリスルホン、ジメチルホルムアミド、ジメチル
スルフォオキサイドもしくはエチレンカーボネートに溶
解したポリアクリロニトリル、ジメチルホルムアミド、
ジメチルスルフォオキサイドもしくはＮ−メチル−２−
ピロリドンに溶解したポリフッ化ビニリデン、ジメチル
ホルムアミドもしくはＮ−メチル−２−ピロリドンに溶
解したポリアミド、又はジメチルホルムアミドもしくは
Ｎ−メチル−２−ピロリドンに溶解したポリイミドであ
り、アルコールに可溶な溶剤に溶解した樹脂が、塩化メ
チレンに溶解した酢酸セルロース、又は塩化メチレンに
溶解したオキサイドフェニレンエーテルである請求項４
記載のファイバー電池。 - 【請求項６】 電子伝導性が無くイオン伝導性のある多
孔質な物質が、固体電解質、テフロン（登録商標）又は
ポリエチレンもしくはポリプロピレンに代表されるポリ
オレフィン系のメンブラン膜又は不織布である請求項２
又は３記載のファイバー電池。 - 【請求項７】 繊維状物質が、炭素繊維もしくは金属繊
維に代表される電子伝導性のある物質、又は表面に金属
メッキした有機繊維、無機繊維、繊維状のプラスチック
もくしくはゴムである請求項１〜６のいずれかに記載の
ファイバー電池。 - 【請求項８】 正極活物質がニッケル／水酸化ニッケル
で負極活物質がカドミウムの電池、正極活物質がニッケ
ル／水酸化ニッケルで負極活物質が水素吸蔵合金の電
池、正極活物質がニッケル／水酸化ニッケルで負極活物
質が鉄／水酸化鉄の電池、正極活物質がニッケル／水酸
化ニッケルで負極活物質が亜鉛の電池、正極活物質が鉛
／二酸化鉛で負極活物質が鉛の電池、正極活物質がリチ
ウム／リチウム化合物で負極活物質が炭素の電池、正極
活物質が二酸化マンガンで負極活物質がリチウム／リチ
ウム化合物の電池、正極が空気で負極活物質がアルミニ
ウムの電池、正極が空気で負極活物質がマグネシウムの
電池、正極活物質が酸化銀で負極活物質が亜鉛の電池、
正極活物質が酸化銀で負極活物質がカドミウムの電池、
又は正極活物質が二酸化マンガンで負極活物質が亜鉛の
電池である請求項１〜７のいずれかに記載のファイバー
電池。 - 【請求項９】 正極繊維と負極繊維を並べるか又は織物
として積層した基本ユニットを、一つのセルに１個又は
複数個充填した請求項１〜８のいずれかに記載のファイ
バー電池。 - 【請求項１０】 基本ユニットを圧縮し圧密状態として
電池セルに組み込んだ請求項９記載のファイバー電池。 - 【請求項１１】 基本ユニットを多孔性もしくは無孔性
の絶縁体又は融解性もしくは非融解性の絶縁体からなる
帯状体又は紐状体で縛り圧密状態とした請求項１０記載
のファイバー電池。 - 【請求項１２】 充放電特性の異なる電池活物質を表面
にコートした繊維状物質からなる積層体を同一セルに充
填又は積層した請求項１〜１１のいずれかに記載のファ
イバー電池。 - 【請求項１３】 １本の繊維状物質の表面に充放電特性
の異なる電池活物質をつけたものを電池セルに多数充填
又は積層して構成した請求項１〜１１のいずれかに記載
のファイバー電池。 - 【請求項１４】 請求項１〜１３のいずれかに記載の電
池で構成される単セルを隔壁で隔てて積層していき高電
圧としたことを特徴とするファイバー電池。 - 【請求項１５】 繊維状物質の表面を電池活物質でコー
トしたものを正極側又は負極側のみ使用し、他極側には
電池活物質で表面をコートした繊維状物質の代わりに、
粒子もしくは粉体状の電池活物質、又はプレート状等に
成形した電池活物質を充填した請求項１〜１４のいずれ
かに記載のファイバー電池。 - 【請求項１６】 電子伝導性のある繊維状物質の表面に
電池活物質をつけて、正極活物質で表面をコートした繊
維状物質を正極、負極活物質で表面をコートした繊維状
物質を負極として使用し、正極の繊維状物質を１本ずつ
又は束にして並べるか又は織物とし、その上に電子伝導
性が無くイオン伝導性のあるセパレータを敷いて、セパ
レータの上に負極の繊維状物質を１本ずつ又は束にして
並べるか又は織物として敷き、正極と負極をセパレータ
を挟んで積層していき、正極側の繊維状物質の少なくと
も一端が接するように繊維状物質の略垂直方向より片側
又は両側から正極集電体を押しつけ、負極側の繊維状物
質の少なくとも一端が接するように繊維状物質の略垂直
方向より片側又は両側から負極集電体を押しつけ、電池
セルに電解液を充填して電池を完成させることを特徴と
するファイバー電池の製造方法。 - 【請求項１７】 電子伝導性のある繊維状物質の表面に
電池活物質をつけ、さらにその外側を電子伝導性が無く
イオン伝導性のある多孔質な物質で被覆して、正極活物
質で表面をコートしさらに多孔質膜で被覆した繊維状物
質を正極、負極活物質で表面をコートしさらに多孔質膜
で被覆した繊維状物質を負極として使用し、正極の繊維
状物質を１本ずつ又は束にして並べるか又は織物とし、
その上に負極の繊維状物質を１本ずつ又は束にして並べ
るか又は織物として敷き、正極と負極を交互にあるいは
ランダムに積層していき、正極側の繊維状物質の少なく
とも一端が接するように繊維状物質の略垂直方向より片
側又は両側から正極集電体を押しつけ、負極側の繊維状
物質の少なくとも一端が接するように繊維状物質の略垂
直方向より片側又は両側から負極集電体を押しつけ、電
池セルに電解液を充填して電池を完成させることを特徴
とするファイバー電池の製造方法。 - 【請求項１８】 電子伝導性のある繊維状物質の表面に
電池活物質をつけ、さらにその外側を電子伝導性が無く
イオン伝導性のある多孔質な物質で被覆して、正極活物
質で表面をコートしさらに多孔質膜で被覆した繊維状物
質を正極、負極活物質で表面をコートしさらに多孔質膜
で被覆した繊維状物質を負極として使用し、正極の繊維
状物質を１本ずつ又は束にして縦糸とし、負極の繊維状
物質を１本ずつ又は束にして横糸として、縦糸と横糸を
各々正極、負極とした織物を作製し、該織物を縦横同じ
向きとなるように積層して、織物の縦糸方向と略垂直な
面に正極である縦糸の繊維状物質の少なくとも一端が接
するように正極集電体を両側又は片側から押しつけ、織
物の横糸方向と略垂直な面に負極である横糸の繊維状物
質の少なくとも一端が接するように負極集電体を両側又
は片側から押しつけ、電池セルに電解液を充填して電池
を完成させることを特徴とするファイバー電池の製造方
法。 - 【請求項１９】 電気分解による電解析出法を用いて繊
維状物質の表面に電池活物質をつける請求項１６、１７
又は１８記載のファイバー電池の製造方法。 - 【請求項２０】 電気分解による電解析出の際、電池活
物質を微粒子として電解浴中に懸濁させ、共析メッキ法
でメッキ金属内に電池活物質を取り込み共析させる請求
項１９記載のファイバー電池の製造方法。 - 【請求項２１】 樹脂を使用して繊維状物質の表面に電
池活物質を固定する請求項１６、１７又は１８記載のフ
ァイバー電池の製造方法。 - 【請求項２２】 樹脂として、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン及びエチレン酢酸ビニルコーポリマーの少なくと
もいずれかの熱可塑性樹脂、又はエポキシ樹脂、ポリウ
レタン樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂の少なくともい
ずれかの反応硬化型樹脂、又はフェノール樹脂に代表さ
れる熱硬化型樹脂を単独で又は組み合わせて用いる請求
項２１記載のファイバー電池の製造方法。 - 【請求項２３】 樹脂として、溶剤に溶解した樹脂であ
る加熱トルエン又はキシレンに溶解したポリエチレン、
ポリプロピレン及びエチレン酢酸ビニルコーポリマーの
少なくともいずれかの熱可塑性樹脂を用い、溶剤に溶解
した樹脂を表面にコートした後、減圧下又は常圧下で溶
剤を加熱除去する請求項２１記載のファイバー電池の製
造方法。 - 【請求項２４】 樹脂として、水に可溶な溶剤に溶解し
た樹脂であるジメチルスルフォオキサイドに溶解したポ
リエーテルスルフォン樹脂、アセトンに溶解したポリス
チレン、ジメチルホルムアミドもしくはジメチルスルフ
ォオキサイドに溶解したポリスルホン、ジメチルホルム
アミド、ジメチルスルフォオキサイドもしくはエチレン
カーボネートに溶解したポリアクリロニトリル、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルスルフォオキサイドもしくは
Ｎ−メチル−２−ピロリドンに溶解したポリフッ化ビニ
リデン、ジメチルホルムアミドもしくはＮ−メチル−２
−ピロリドンに溶解したポリアミド、もしくはジメチル
ホルムアミドもしくはＮ−メチル−２−ピロリドンに溶
解したポリイミド、又はアルコールに可溶な溶剤に溶解
した樹脂である塩化メチレンに溶解した酢酸セルロー
ス、もしくは塩化メチレンに溶解したオキサイドフェニ
レンエーテルを用い、水又はアルコールに可溶な溶剤に
溶解した樹脂を表面にコートした後、水又はアルコール
で溶剤を抽出除去する請求項２１記載のファイバー電池
の製造方法。 - 【請求項２５】 樹脂に導電性を持たせるため、カーボ
ンブラック、炭素繊維、炭素箔、炭素ウィスカー、ニッ
ケル金属の微粒子、ニッケル箔及びニッケル金属のウィ
スカーの少なくともいずれかの導電性素材を樹脂に添加
する請求項２１〜２４のいずれかに記載のファイバー電
池の製造方法。 - 【請求項２６】 樹脂に導電性素材を添加する方法とし
て、溶剤に溶解させた樹脂と導電性素材を混合し分散さ
せるか、又は溶剤と導電性素材を混合し分散した後に樹
脂を溶解させて混合し分散させる請求項２５記載のファ
イバー電池の製造方法。 - 【請求項２７】 溶融メッキにより繊維状物質の表面に
電池活物質をつける請求項１６、１７又は１８記載のフ
ァイバー電池の製造方法。 - 【請求項２８】 焼結により繊維状物質の表面に電池活
物質をつける請求項１６、１７又は１８記載のファイバ
ー電池の製造方法。 - 【請求項２９】 電池活物質で表面をコートした繊維状
物質を被覆する電子伝導性が無くイオン伝導性のある多
孔質な物質として、水又はアルコールに可溶な溶剤に溶
解した樹脂を用い、水又はアルコールに可溶な溶剤に溶
解した樹脂を表面にコートした後、水又はアルコールで
溶剤を抽出除去する請求項１７又は１８記載のファイバ
ー電池の製造方法。 - 【請求項３０】 繊維状物質に電池活物質をつけ、さら
にその外側を多孔質な物質で被覆したものを、切断する
ことにより、繊維状物質の断面を露出させて該断面に集
電体を接触させる請求項１７、１８又は２９記載のファ
イバー電池の製造方法。
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