JP3691311B2

JP3691311B2 - Assembled battery

Info

Publication number: JP3691311B2
Application number: JP30173399A
Authority: JP
Inventors: 敬長瀬; 太計男浜松; 雅雄井上; 英之浅沼; 直義樋之津
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-10-22
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2019-10-22
Also published as: JP2001126690A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄電池を用いた組電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話、ＡＶ機器、コンピュータなどの携帯機器の需要が高まるに伴い、電池に対する高性能化への要求が急速に高まっており、中でも、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン二次電池といった二次電池に対して大きな要望がある。
【０００３】
このような電池は一般的に密閉タイプであって、電池の形状としては、円筒形や筒形といったものが知られているが、その中で角形密閉式電池は、携帯機器に搭載するに際してスペース効率が優れている点で注目されており、その高性能化や高信頼性に対する要望は大きいと言える。
図７に従来の角形蓄電池である角形ニッケル水素蓄電池の構成を示す。この図に示すように従来の角形ニッケル水素蓄電池３００（以下、単に電池３００と呼ぶ。）は、有底角筒形の外装缶３１０の内部に、正極板と負極板とがセパレータを介して積層されてなる発電要素３２０がアルカリ電解液を含浸させた状態で収納され、外装缶３１０の開口部３１１を封口板３３０で封口した構造である。
【０００４】
そして、封口板３３０は、外装缶３１０の開口部３１１に嵌まり込むよう成形された板体であって、その中央部にガス排出弁の機能をも兼用する正極端子３３１が設けられている。
この正極端子３３１の構造を詳細に描いたのが図８である。図８は、図７におけるＺ−Ｚ線を含む垂直断面図である。
【０００５】
この図に基づいて正極端子３３１の構成を詳しく説明する。まず、ガスケット３３２を介して貫通孔３３３aを有するリベット３３３が、封口板３３０に電池内部側においてかしめ固定され、当該リベット３３３の上部において前記貫通孔３３３ａの上端側を覆うようにキャップ３３４が取着され弁室３３５が形成されている。そして、この弁室３３５内には、貫通孔３３３aを塞ぐ状態に弁部を構成する樹脂材３３６が配置されている。
【０００６】
そして、発電要素を構成する正極板から延設された正極板接続材（リード線）３３７をリベット３３３と接触した接続材３３８に溶接などの方法によって接続することによって、キャップ３３４と正極板とが接続されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような構成の角形アルカリ蓄電池はそれ単一で各種携帯機器に用いられるばかりでなく、所望の電圧を得るために適宜組み合せて組電池として用いられることもある。そして携帯機器に用いられる組電池は、基本的にコンパクトであることが要求されるが、特に、組電池の厚さや長さが制限される場合も多い。
【０００８】
上記角形蓄電池を用いた薄型のこのような組電池の一例を図９に示す。
図９に示すように組電池をスリムな形状とするために、幅（図７で記号Ｖで示す）方向に直線的に電池３００を配列すればよいが、この場合には正極端子３３１の突出方向を交互に入替えた配列方法が考えられる。
このように単位電池を配列した組電池では、正極端子３３１と通常負極端子として用いられる外装缶の底面３３９とが同じ方向に隣接して位置することになるので、正極端子と負極端子とを接続しても接続距離があまり大きくならず、内部抵抗を比較的低くすることができる。
【０００９】
また、このように単位電池を配列すると正極端子と負極端子（外装缶の底面３３９）との接続状態を安定させやすい。これは、単位電池どうしは正極端子が形成された面以外の面を対向させた状態で配列されているので、単位電池が図の矢印Ａの方向につまり正極端子と負極端子とが離間する方向にがたつきにくいからである。
【００１０】
しかしながら、このように突出方向を交互に入替えて配列した場合、それぞれの単位電池の配列姿勢を交互に入替えなければならないため、現状の製造設備では組電池を製造する工程において電池の配列姿勢が異なる２つの電池の搬送系を配備しなければならず、製造設備が複雑なものとなってしまう。
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであって、製造工程において異なる姿勢に配列された複数の単位電池の搬送系を用いることなく、正極端子と負極端子との接続状態の安定性に優れしかも内部抵抗が比較的低い組電池を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、第一の電極材及び第二の電極材とがセパレータを介して配置されてなる発電要素と、当該発電要素を電解液とともに密封収納する角形の電池ケースを備えた蓄電池を複数配列してなる組電池であって、前記各蓄電池において、電池ケースの同一の面に前記第一の電極材と電気的に接続された第一の端子及び前記第二の電極材と電気的に接続された第二の端子が突出して形成されているとともに、第一の端子又は第二の端子のいずれか一方に安全弁が内蔵されており、各蓄電池は、前記端子が形成された面に隣接する面が対向されて同じ姿勢で配列され、隣接する蓄電池の第一の端子及び第二の端子は接続端子によって接続されていることを特徴とする。
【００１２】
このように本発明の組電池は、角形の電池ケースの同一の面に突出して形成された第一の端子及び第二の端子を備えた構造の蓄電池を単位電池として用いて、この単位電池を前記端子が形成された面に隣接する面を対向させて同じ姿勢で配列し、隣接する蓄電池の異なる端子同士が接続端子で接続されてあるので、製造工程において異なる姿勢に配列された複数の単位電池の搬送系を用いることなく、正極端子と負極端子との接続状態の安定性に優れしかも内部抵抗が比較的低い組電池が得られる。
【００１３】
図６を用いて発明の効果について説明する。
この図に示すように、角形の電池ケース２６１の同一に突出して形成された第一の端子２６２及び第二の端子２６３を備えた構造の蓄電池２６０を、図６（ａ）に示すように、端子の突出方向を交互に入替えて配列した場合には、隣接する蓄電池の第一の端子２６２と第二の端子２６３とを接続しようとすると、接続端子は電池の底面から上面側まで延長させなければならないので、比較的接続端子は長くなってしまうが、図６（ｂ）に示すように、端子の突出方向を統一して配列した場合には、隣接する蓄電池の第一の端子２６２と第二の端子２６３とを接続しようとすると、接続端子を電池の底面から上面側まで延長させる必要はないので、比較的接続端子を短くすることができる。従って、組電池の内部抵抗を下げることができる。しかも異なる姿勢に配列された複数の単位電池の搬送系を用いる必要もない。なお、図６において接続端子は仮想線で描いてある。
【００１４】
更に、単位電池どうしは第一の端子及び第二の端子が形成された面以外の面を対向させた状態で配列されているので、単位電池が図の矢印Ｂの方向につまり正極端子と負極端子とが離間する方向にがたつきにくいため、第一の端子及び第二の端子との接続状態の安定性に優れる。
ここで、各蓄電池において、前記安全弁が内蔵されている方の端子が、電池ケースを介して、電極材と電気的に接続されているものとすることができる。
【００１５】
これにより、従来のものよりも、より薄型化（スリム化）が可能な単電池が得られるので、更に組電池全体のスリム化をも図ることができる。
ここで、前記蓄電池の第一の端子及び第二の端子はそれが形成されることとなる面の長手方向に沿った方向に対向して形成し、組電池における蓄電池の全ての第一の端子及び第二の端子が直線的に位置するように配列するとともに、前記第一の端子及び第二の端子が異なる形状をしているものとすることができる。
【００１６】
これにより、組電池の薄型化を図ることができる。また、各電極端子が直線的に並ぶとこになるので、隣接する電極端子を直線的に接続させることができる。従って、より一層内部抵抗を低減させることが可能となる。また、第一の端子及び第二の端子が異なる形状をしているため、各端子が同一面上に配列されていながらも極性の認識が容易となる。
【００１７】
ここで、隣接する蓄電池の第一の端子及び第二の端子との間のスペースにこれを接続する接続端子に取り付けられたブレーカを収納することができる。
これにより、組電池内のスペースの有効に活用して過電流を防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しながら本発明の組電池について具体的に説明する。
図１は、本実施の形態にかかる組電池１００の全体構成を示す斜視図（一部切欠き）である。
当該組電池１００は、絶縁性の枠体１０１の内部に電池２００が複数個（図では３つ）単位電池として同じ姿勢でしかも電池の電極端子形成面２３１に隣接する面（即ち外装缶の側面）を対向させ、しかも長手方向（図中Ｗ）に沿った方向に向けて、ガス排出部２４０及び正極端子部２５０（これらについては後述する。）とが直線的に配列する状態に配置収納され直列に接続された構成である。
【００１９】
各電池２００の間には外装缶どうしが接触しないように絶縁シート１０２が介在されている。
隣接する電池のガス排出部２４０と正極端子部２５０とは接続線１０４によってブレーカ１０３を経由して接続線１０４で接続されている。接続線１０４は、ガス排出部２４０と正極端子部２５０の外周面に溶接などの方法によってその端部が固着されている。ブレーカ１０３は、ガス排出部２３０と正極端子部２４０との間のスペース１０７に収納されている。両端に位置する電池のガス排出部２４０と正極端子部２５０とは枠体１０１に形成された端子露出窓１０５、１０６から上端が露出されている。この露出部分が組電池の外部端子を兼ねており外部負荷などとの接続に供される。
【００２０】
ブレーカ１０３には、詳しい内部構造についての説明は省略するが、ある一定以上の電流が流れたときに電池間の電通を遮断する機能を有する公知のブレーカを用いることができる。
次に、組電池１００を構成する単位電池である電池２００について説明する。図２は、電池２００を示す外観斜視図（一部切欠き）である。
【００２１】
この電池２００は、水酸化カリウム（例えば、質量比で３０％の濃度）などのアルカリ電解液（不図示）を含浸させた状態で発電要素２１０が収納された外装缶２２０の開口部２２１を封口板２３０で封口されてなる角形のニッケル水素蓄電池である。
外装缶２２０は、上部（図面上方）に開口部２２１を有する有底角筒形の所定の厚み（図中Ｗ’で表される寸法で、例えば４ｍｍ程度）の金属缶である。構成する金属にはニッケルメッキ鋼板を用いることができる。
【００２２】
図３は、発電要素２１０の詳細な構成を示す断面図であり、図２におけるＸ−Ｘ線を含む垂直断面図である。
発電要素２１０は、負極板２１１とセパレータ２１２と正極板２１３とが交互に配置されて構成されている。
負極板２１１は、隣接するものどうしがその下部で金属などの導電性の負極板接続材２１１aで接続され、この負極板接続材２１１aが外装缶２２０の内周底面に接触されてある。この負極板２１１は、パンチングメタルなどの集電板の両面に水素吸蔵合金がポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）などの結着剤によって結着され、所定の厚み（例えば０.５ｍｍ程度）に圧延、成形されてなる。
【００２３】
正極板２１３はその上部で、金属などからなる導電性を有する正極板接続材２１３aで接続されそれらが合流されて以下に述べるように正極端子部に接続されてある。なお、正極板接続材２１３ａには、外装缶との接触を防ぐためにその表面が絶縁被覆されたものを用いることが望ましい。また、負極板接続材２１１a及び正極板接続材２１３aの各電極板への接続は、一般的に予め各電極板に取着された取り付け部材に溶接により行う。
【００２４】
この正極板２１３は、水酸化ニッケルを主成分とする粉末からなる正極活物質がヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）などの結着剤によって結着された状態でニッケル３次元多孔体に充填され、所定の厚み（例えば、０.７ｍｍ程度）に圧延、成形されてなる。
セパレータ２１２は、袋状になっていて正極板を包み込んでいる。セパレータとしては、ポリオレフィン系繊維の不織布からなるものを用いることができる。
【００２５】
封口板２３０は、外装缶と同じ素材からなる０．４ｍｍ程度の厚みの板体であり、外装缶２２０の開口部２２１に嵌め込ませた状態で、レーザ溶接法などの溶接方法によって外装缶内を密封している。そして、この封口板２３０は、図２に示すように、ガス排出部２４０と正極端子部２５０とを備えている。
図４は、ガス排出部２４０と正極端子部２５０との詳細な構成を示す断面図であり、図２におけるＹ−Ｙ線を含む垂直断面図である。
【００２６】
ガス排出部２４０は、Ｏ₂、Ｈ₂をはじめとするガスが電池内部で発生して内圧が上昇したときに、ガスを外部に排出する機能を備えた復帰式安全弁である。図４に示すように、このガス排出部２４０は、封口板２３０の表面に形成されたガス導入口２４１を覆うように取着されたキャップ２４２によって弁室２４３が形成され、この弁室２４３にＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）などからなる樹脂材２４４をガス導入口２４１を塞ぐよう押圧された状態に設けられた構成である。キャップ２４２には、弁室２４３に導入されたガスを外部に排出するためのガス排出口２４５が形成されている。なお、ガス排出部２４０のキャップ２４２は組電池１００において負極端子を兼用することとなるため、キャップ２４２は金属によって形成してある。
【００２７】
このような構成によって、電池内のガス圧が一定圧に達すれば、樹脂材２４２がガス圧によって上方に収縮しガス導入口２４１が開放されるので、電池内と弁室２４３とが連通される。そのため電池内で発生したガスが弁室２４３にガス導入口２４１を通って流れ込み、弁室２４３からキャップに形成されガス排出口２４５を通って電池外部に排出される。そして、ガスが排出された結果電池内の圧力が一定圧を下回ると、樹脂材２４２が収縮状態からもとの状態に復帰してガス導入口２４１をふたたび覆い、電池内部と電池外部とのガスの流通を遮断する。なお、かかる弁体の機構は、いわゆる復帰式安全弁と呼ばれ、上記構成以外にも例えば弁部を構成する樹脂材に代えてバネと座板とでガス導入口を塞ぐ構成とすることもできる。
【００２８】
また、復帰式安全弁を備えたガス排出部２４０は負極を兼ねており、金属製の外装缶２２０を介して、負極板２１１と電気的に接続されている。ここでは、その形状は角形に形成されているが、極性の認識も容易にするため、正極端子部２５０と形状が異なれば如何なる形状でも構わない。
次に、正極端子部２５０について説明する。
【００２９】
正極端子部２５０は、封口板２３０表面に設けられた突部２５１に絶縁密封材２５２を介して正極端子軸棒２５３が電池外部から内部に挿入された状態で締め付け固定された構成である。
更に、詳しく正極端子部２５０について説明する。図５は、正極端子部の組立分解斜視図である。
【００３０】
まず、突部２５１は、封口板２３０を封口板にプレス加工によって孔２５１ａを形成すると同時に封口板２３０の板材がプレスした方向に盛り上がって形成されたものである。従って、孔２５１ａは突部２５１に囲まれた状態に形成される。この孔２５１ａの孔径は、２ｍｍ程度であり、孔２５１ａの長さつまり突部２５１の高さは１ｍｍ程度である。
【００３１】
絶縁密封材２５２は、座板２５２ａと挿通部２５２ｂとからなる断面Ｔ字形のもので、上下方向に貫通孔２５２ｃを有している。
正極端子軸棒２５３は、導電性を有するニッケルメッキ鋼板を打ち抜き加工した断面Ｔ字形のリベットであって、挿通部２５３aと座板２５３ｂとからなる。
これらの各構成要素を以下のように組み合せて正極端子部２５０は形成されている。
【００３２】
まず、孔２５１ａの上方から、つまり突部２５１が形成されている封口板の表面側から絶縁密封材２５２を挿通し、孔２５１ａの下方から、つまり突部２５１が形成されていない封口板の裏面側から絶縁性のスペーサ２５４（スペーサ２５４は、発電要素を電池内に固定するための絶縁性の部材である。）を介在させて正極端子軸棒２５３を絶縁密封材２５２の貫通孔２５２ｃの挿通する。ついで、正極端子軸棒の挿通部２５３aで絶縁密封材２５２の貫通孔２５２ｃから上方に突き出した部分に座板２５５を挿通して正極端子軸棒２５３の挿通部２５３aの上端を押し潰して座板２５５の中央部分に形成された凹部２５５ａに押し広げ、座板２５５を下に押え付けることで正極端子軸棒２５３を突部２５１の上端２５１ｂにかしめ固定する。なお、電池内部の気密性を高めるために、突部２５１が絶縁密封材２５２と接触する部位は図に示すように断面形状がテーパ形状となるように加工しておくことが望ましい。
【００３３】
そして、正極端子部２５０の正極端子軸棒２５３にはその座板２５３ｂの下面である平坦面２５３ｃにおいて、正極板２１３に接続された正極板接続材２１３aが直接的に接続されている。この接続は、溶接によって行うのが一般的である。なお、正極板接続材２１３aの正極端子軸棒２５３への接続は、正極端子部２５０を組み立てる前・後の何れの段階でおこなって構わない。ただ、正極端子部２５０を組み立てる前に行う方が、スペーサ２５４などの部材がないので正極板接続材２１３aの正極端子軸棒２５３への接続は行い易い。
【００３４】
以上述べたような電池構成において、組電池使用時において負極端子である外装缶と正極端子部とが外部端子と接続された場合には、電池全体としておおよそ化１に示すような電気化学的反応が行われる。
【００３５】
【化１】

【００３６】
以上が電池２００の構成についての説明である。
次に、上記電池２００における特有の効果について説明する。
まず、既に説明したように電池２００においては、ガス排出部２４０と正極端子部２５０という全くことなる機能を有するこれら２つの構成要素は分離された構成であった。このように機能単位に分離することによって、従来のものと比べて電池を小型化すること、特に、厚み（図２における幅Ｗ’に相当する寸法）を薄くすることが可能となる。即ち、従来の角形アルカリ蓄電池では、正極端子部とガス排出部とは一体的に同じ空間部位に形成するものであるから、正極板からの集電機能を担う部材（本実施の形態における正極端子軸棒に相当するもの）と弁部を構成する樹脂材を設ける弁室とを同じ部位に設けることになるので、その構成が複雑且つ比較的大型なものとならざるを得なかった。その上、封口板を外装缶の開口部にレーザ溶接等する場合に、照射されるレーザ光の熱エネルギーから樹脂性の絶縁材等を保護するために、封口板は正極端子などの構成要素から比較的距離を置いたところを溶接するのが一般的であるので、結局、電池の厚みが大きなものとなってしまっていた。これに対して、電池２００では、正極端子部とガス排出部とを一体的に同じ空間部位に形成するのではなく、別な空間部位に分離して形成するので、各部を比較的単純でコンパクトな構成とすることができるため、照射されるレーザ光の熱エネルギーから樹脂性の絶縁材等を保護するために、正極端子などの構成要素から比較的距離を置いて溶接するとしても、従来と比べて小型化を図ることができる。
【００３７】
次に、電池２００では、正極端子軸棒２５３が封口板２３０に形成された突部２５１の上端でかしめ固定されているので、電池の内部空間を有効に利用することが可能となる。即ち、従来の角形アルカリ蓄電池では、電池内部側において正極端子を絶縁材を介して封口板にかしめ固定されていたため電池内部側に突入した状態で正極端子が形成されていた。このため、電池容量をさほど落とすことなく発電要素を収納するための十分なスペースを確保することが困難であり、結局、電池の更なる小型化を図るのが困難であった。これに対して、電池２００では、電池内部側において正極端子が封口板にかしめ固定されているのではなく、突部２５１の上端つまり電池外部においてかしめ固定されているので、電池容量をさほど落とすことなく発電要素を収納するスペースを比較的広く確保することができ、電池の小型化を図ることができる。
【００３８】
次に、電池２００では、正極板接続材２１３aが直接的に正極端子軸棒２５３に接続されているので、電池の内部抵抗は従来の角形アルカリ蓄電池と同じ条件において比べれば低い。即ち、従来の角形アルカリ蓄電池では、正極板接続材は、正極端子と溶接等の方法によって接続された他の導電部材に接続されていたので、内部抵抗を上昇させる一要因である溶接等の接続箇所が比較的多くしかも正極板と正極端子間に正極板接続材以外の部材が介在することになるので接続距離が長くなり易いため、内部抵抗を抑えるのが困難であった。これに対して、電池２００では、正極板接続材は、正極端子と溶接等の方法によって接続された導電部材に接続されているのではなく、正極端子軸棒に直接的に接続されているので、溶接等の接続箇所を従来の電池に比べて少なくすることができ、しかも正極板と正極端子間に単一の正極板接続材以外の部材が介在することがないのでそのぶん接続経路を短くしやすいため内部抵抗が効果的に抑えられる。
【００３９】
ここで、このように正極端子軸棒に単一の正極板接続材を直接的に接続することができる理由について説明する。
まず、従来の角形アルカリ蓄電池では、上述のようにガス排出部と正極端子とが一体的に形成されていたうえ、電池内部側において正極端子を絶縁材を介して封口板にかしめ固定する端子構造であったので、正極端子の下端において単一の正極板接続材を直接的に接続するだけの十分な接続面を確保することが困難であった。そして、電池を更に小型化しようとした場合により困難となっていた。これに対して、電池２００では、上記のようにガス排出部と正極端子とを分離し、しかも電池外部で正極端子軸棒をかしめ固定する構成とした結果、正極端子軸棒の下端には接続面を十分に確保できる。このため、電池２００のように正極端子軸棒に単一の正極板接続材を直接的に接続する構成とすることができたのである。
【００４０】
もう一つの理由は、正極板接続材の正極端子軸棒への接続を正極端子を組み立てた前に行い易いことにある。
従来の角形アルカリ蓄電池では、上述のように電池内部側において正極端子を絶縁材を介して封口板にかしめ固定されていたため、正極端子を組み立てる前に正極板接続材の正極端子へ接続してから正極端子を組み立てようとすると接続部分の近傍をかしめることになるので接続部分が断線してしまうなどの問題があり容易に接続することができなかった。これに対して、電池２００においては、上記のように電池外部で正極端子軸棒をかしめ固定した構成とした結果、正極板接続材の正極端子軸棒への接続を行った後に正極端子を組み立てても接続部分が断線などは生じ難い。このため、電池２００のように正極端子軸棒に単一の正極板接続材を直接的に接続する構成とすることができたのである。
【００４１】
以上が正極端子軸棒に単一の正極板接続材を直接的に接続することができる理由についての説明である。
なお、上記説明では正極端子軸棒と正極板接続材とを別体としていたが、これらを一体的に形成したものを用いることもできる。このような一体的に形成したものを用いれば、正極端子軸棒と正極板接続材とを接続することによる内部抵抗の上昇が抑えられるので電池全体として更に内部抵抗を下げることができる。
【００４２】
以上で電池２００の効果についての説明を終わり、次に組電池１００とすることによって得られる効果について説明する。
まず、組電池１００における各単位電池は、上述した電池２００のように電池上部にある封口板表面に突出した正極端子及び負極端子両方を備えた構造の電池を用いて構築されているので、上記のように同一姿勢に統一することによって、幾つかの単位電池の配列の組み合わせのなかでも正極端子と負極端子を比較的短い距離でかつ正極端子と負極端子とを直線的に接続させることができる。従って、組電池の内部抵抗を効果的に低くすることができる。
【００４３】
しかも、正極端子及び負極端子とが形成された面に隣接する面すなわち外装缶の側面を対向させた状態で全ての正極端子及び負極端子が一直線上に並ぶように各単位電池は配列されているので、組電池全体の形状もスリムであってかつ隣接する単位電池の異なる端子間の接続状態の安定性にも優れている。
また、正極端子及び負極端子が異なる形状をしているため、各端子が同一面上に配列されていながらも極性の認識が容易となる。
【００４４】
また、各蓄電池において、復帰式安全弁が内蔵されている方の端子（負極端子）が、電池ケースを介して、電極材と電気的に接続されているので、よりスリム化が可能な単電池が得られるので、更に組電池全体のスリム化を図ることにも寄与している。
また、同一の姿勢に配列されるので、組電池の製造工程において、電池の配列姿勢が異なる２つの電池の搬送系を配備する必要もなく、製造設備をより簡略なものとしても、組電池の内部抵抗の低減を図ることが可能となる。
【００４５】
また、組電池１００においては、隣接する単位電池上部において正極端子と負極端子との間に形成されたスペース１０７にブレーカが配置されているので、電池全体としてコンパクト化を図ることもできる。
更に、組電池１００においては、接続線で接続するガス排出部２４０及び正極端子部２５０の位置関係はいろいろ設定できるので、上記のようにブレーカを収納するのも容易である。
【００４６】
また、幅方向に配列されているので、組電池自体を薄型化するのに好適な配列となっている。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の組電池によれば、電池ケースの同一の面に第一の端子及び第二の端子が突出して形成されているとともに、第一の端子又は第二の端子のいずれか一方に安全弁が内蔵されており、各蓄電池は、前記端子が形成された面に隣接する面が対向されて同じ姿勢で配列され、隣接する蓄電池の第一の端子及び第二の端子は接続端子によって接続されているので、製造工程において異なる姿勢に配列された複数の単位電池の搬送系を用いることなく、第一の端子と第二の端子との接続状態の安定性に優れしかも内部抵抗が比較的低い組電池を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態にかかる組電池１００の全体構成を示す斜視図（一部切欠き）である。
【図２】前記組電池１００に単位電池として用いられている角形アルカリ蓄電池の構成を示す斜視図（一部切欠き部分を含む。）である。
【図３】前記角形アルカリ蓄電池における発電要素２１０の詳細な構成を示す断面図であり、図２におけるＸ−Ｘ線を含む垂直断面図である。
【図４】前記角形アルカリ蓄電池におけるガス排出部２４０と正極端子部２５０との詳細な構成を示す断面図であり、図２におけるＹ−Ｙ線を含む垂直断面図である。
【図５】前記角形アルカリ蓄電池における正極端子部２５０の組立分解斜視図である。
【図６】本発明の効果を説明するための図である。
【図７】従来の角形アルカリ蓄電池の構成を示す斜視図（一部切欠き部分を含む。）である。
【図８】図７におけるＺ−Ｚ線を含む垂直断面図である。
【図９】組電池の構成の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００組電池
１０１枠体
１０２絶縁シート
１０３ブレーカ
１０４接続線
１０５，１０６端子露出窓
１０７スペース
２００角形アルカリ蓄電池
２１０発電要素
２１１負極板
２１１ａ負極板接続材
２１２セパレータ
２１３正極板
２１３ａ正極板接続材
２２０外装缶
２２１開口部
２３０封口板
２３１電極端子形成面
２４０ガス排出部
２４１ガス導入口
２４２キャップ
２４３弁室
２４４樹脂材
２４５ガス排出口
２５０正極端子部
２５１突部
２５１ａ孔
２５１ｂ上端
２５２絶縁密封材
２５２ａ座板
２５２ｂ挿通部
２５２ｃ貫通孔
２５３正極端子軸棒
２５３ａ挿通部
２５３ｂ座板
２５３ｃ平坦面
２５４スペーサ
２５５座板
２５５ａ凹部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an assembled battery using a storage battery.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as the demand for mobile devices such as mobile phones, AV devices, and computers has increased, the demand for higher performance of batteries has increased rapidly. Among them, nickel cadmium batteries, nickel metal hydride batteries, lithium ion secondary batteries, and so on. There is a great demand for such secondary batteries.
[0003]
Such a battery is generally a sealed type, and the shape of the battery is known as a cylindrical shape or a cylindrical shape. Among them, a rectangular sealed battery is a space when mounted on a portable device. It is attracting attention because of its high efficiency, and it can be said that there is a great demand for high performance and high reliability.
FIG. 7 shows a configuration of a prismatic nickel metal hydride storage battery which is a conventional prismatic storage battery. As shown in this figure, a conventional prismatic nickel metal hydride storage battery 300 (hereinafter simply referred to as a battery 300) has a positive electrode plate and a negative electrode plate laminated in a bottomed rectangular tube-shaped outer can 310 via a separator. The generated power generation element 320 is stored in an impregnated state with an alkaline electrolyte, and the opening 311 of the outer can 310 is sealed with the sealing plate 330.
[0004]
The sealing plate 330 is a plate formed so as to be fitted into the opening 311 of the outer can 310, and a positive electrode terminal 331 that also functions as a gas discharge valve is provided at the center thereof.
FIG. 8 shows the structure of the positive electrode terminal 331 in detail. FIG. 8 is a vertical sectional view including the ZZ line in FIG.
[0005]
The configuration of the positive electrode terminal 331 will be described in detail based on this figure. First, a rivet 333 having a through hole 333a is fixed by caulking to the sealing plate 330 on the battery inner side via a gasket 332, and a cap 334 is attached so as to cover the upper end side of the through hole 333a above the rivet 333. A valve chamber 335 is formed. And in this valve chamber 335, the resin material 336 which comprises a valve part in the state which plugs up the through-hole 333a is arrange | positioned.
[0006]
Then, by connecting a positive plate connecting material (lead wire) 337 extending from the positive plate constituting the power generation element to a connecting material 338 in contact with the rivet 333 by a method such as welding, the cap 334 and the positive plate are connected. It is connected.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The prismatic alkaline storage battery having the above-described configuration is not only used alone for various portable devices, but may be used in combination as appropriate to obtain a desired voltage. An assembled battery used for a portable device is basically required to be compact, but in particular, the thickness and length of the assembled battery are often limited.
[0008]
An example of such a thin assembled battery using the above prismatic storage battery is shown in FIG.
In order to make the assembled battery slim as shown in FIG. 9, the battery 300 may be arranged linearly in the width (indicated by symbol V in FIG. 7) direction. In this case, the positive terminal 331 protrudes. An arrangement method in which the directions are alternately replaced is conceivable.
In the assembled battery in which the unit cells are arranged in this way, the positive electrode terminal 331 and the bottom surface 339 of the outer can that is normally used as the negative electrode terminal are located adjacent to each other in the same direction. Even so, the connection distance is not so large, and the internal resistance can be made relatively low.
[0009]
Further, when the unit cells are arranged in this way, the connection state between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal (the bottom surface 339 of the outer can) can be easily stabilized. This is because the unit cells are arranged with the surfaces other than the surface on which the positive electrode terminal is formed facing each other, so that the unit cells are in the direction of arrow A in FIG. It is because it is difficult to rattle.
[0010]
However, when the projecting directions are alternately changed and arranged in this way, the arrangement postures of the unit batteries must be alternately changed. Therefore, in the current manufacturing facility, the arrangement postures of the batteries are different in the process of manufacturing the assembled battery. Two battery transport systems must be provided, and the manufacturing equipment becomes complicated.
Therefore, the present invention has been made in view of the above points, and it is possible to stabilize the connection state between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal without using a transport system of a plurality of unit cells arranged in different postures in the manufacturing process. An object of the present invention is to provide an assembled battery having excellent properties and a relatively low internal resistance.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a power generation element in which a first electrode material and a second electrode material are arranged via a separator, and a prismatic battery that hermetically stores the power generation element together with an electrolyte. A battery pack comprising a plurality of storage batteries provided with a case, wherein each of the storage batteries has a first terminal electrically connected to the first electrode material on the same surface of the battery case and the second battery The second terminal electrically connected to the electrode material is formed so as to protrude, and a safety valve is built in either the first terminal or the second terminal, and each storage battery has the terminal A surface adjacent to the surface on which the battery is formed is opposed and arranged in the same posture, and the first terminal and the second terminal of the adjacent storage battery are connected by a connection terminal.
[0012]
As described above, the assembled battery according to the present invention uses a storage battery having a structure including the first terminal and the second terminal formed so as to protrude from the same surface of the rectangular battery case as the unit battery. Since the surfaces adjacent to the surface on which the terminals are formed are arranged in the same posture, and different terminals of the adjacent storage batteries are connected by the connection terminals, a plurality of units arranged in different postures in the manufacturing process Without using a battery transport system, it is possible to obtain an assembled battery having excellent stability in the connection state between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal and having a relatively low internal resistance.
[0013]
The effect of the invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6A, a storage battery 260 having a structure including a first terminal 262 and a second terminal 263 that are formed to project from a rectangular battery case 261 is formed as shown in FIG. When the protruding directions of the terminals are alternately switched and arranged, when connecting the first terminal 262 and the second terminal 263 of the adjacent storage battery, the connection terminal must be extended from the bottom surface of the battery to the upper surface side. As shown in FIG. 6 (b), when the terminals are arranged in a unified direction as shown in FIG. 6B, the first terminal 262 of the adjacent storage battery and the second terminal are connected. When the second terminal 263 is to be connected, it is not necessary to extend the connection terminal from the bottom surface to the top surface side of the battery, so that the connection terminal can be made relatively short. Therefore, the internal resistance of the assembled battery can be lowered. In addition, it is not necessary to use a plurality of unit battery transport systems arranged in different postures. In FIG. 6, the connection terminals are drawn with virtual lines.
[0014]
Further, since the unit cells are arranged with the surfaces other than the surface on which the first terminal and the second terminal are formed facing each other, the unit cells are arranged in the direction of the arrow B in FIG. Since it is difficult to rattle in the direction away from the terminal, the connection state between the first terminal and the second terminal is excellent.
Here, in each storage battery, the terminal having the built-in safety valve may be electrically connected to the electrode material via the battery case.
[0015]
As a result, a unit cell that can be made thinner (slimmed) than the conventional one can be obtained, so that the entire assembled battery can be further slimmed down.
Here, the first terminal and the second terminal of the storage battery are formed to face each other in the direction along the longitudinal direction of the surface on which the storage battery is formed, and all the first terminals of the storage battery in the assembled battery And the second terminals may be arranged so as to be linearly arranged, and the first terminal and the second terminal may have different shapes.
[0016]
Thereby, thickness reduction of an assembled battery can be achieved. Further, since the electrode terminals are arranged linearly, adjacent electrode terminals can be connected linearly. Therefore, the internal resistance can be further reduced. Moreover, since the first terminal and the second terminal have different shapes, the polarity can be easily recognized even though the terminals are arranged on the same surface.
[0017]
Here, the breaker attached to the connection terminal which connects this to the space between the 1st terminal and 2nd terminal of an adjacent storage battery can be accommodated.
Thereby, the overcurrent can be prevented by effectively utilizing the space in the assembled battery.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The assembled battery of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view (partially cut away) showing an overall configuration of a battery pack 100 according to the present embodiment.
In the assembled battery 100, a plurality of batteries 200 (three in the figure) are in the same posture as the unit battery inside the insulating frame 101 and are adjacent to the electrode terminal forming surface 231 of the battery (that is, the side surface of the outer can). ) And facing and disposing the gas discharge portion 240 and the positive electrode terminal portion 250 (which will be described later) linearly in a direction along the longitudinal direction (W in the drawing). It is the structure connected in series.
[0019]
An insulating sheet 102 is interposed between the batteries 200 so that the outer cans do not contact each other.
The adjacent gas discharge unit 240 and positive electrode terminal unit 250 of the battery are connected by the connection line 104 via the breaker 103 and the connection line 104. The ends of the connecting wire 104 are fixed to the outer peripheral surfaces of the gas discharge part 240 and the positive terminal part 250 by a method such as welding. The breaker 103 is accommodated in a space 107 between the gas discharge part 230 and the positive electrode terminal part 240. The upper ends of the gas discharge portions 240 and the positive electrode terminal portions 250 of the battery located at both ends are exposed from the

terminal exposure windows

105 and 106 formed in the frame body 101. This exposed portion also serves as an external terminal of the assembled battery, and is used for connection to an external load or the like.
[0020]
Although a detailed description of the internal structure is omitted for the breaker 103, a known breaker having a function of cutting off the electrical connection between the batteries when a certain current or more flows can be used.
Next, the battery 200 which is a unit battery constituting the assembled battery 100 will be described. FIG. 2 is an external perspective view (partially cut away) showing the battery 200.
[0021]
The battery 200 seals the opening 221 of the outer can 220 in which the power generation element 210 is housed in an impregnated state with an alkaline electrolyte (not shown) such as potassium hydroxide (for example, a concentration of 30% by mass). The prismatic nickel-metal hydride storage battery is sealed with a plate 230.
The outer can 220 is a metal can having a predetermined thickness (a dimension represented by W ′ in the figure, for example, about 4 mm) having a bottomed rectangular tube shape having an opening 221 in the upper part (upper part of the drawing). A nickel-plated steel plate can be used as the metal to be configured.
[0022]
3 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the power generating element 210, and is a vertical cross-sectional view including the XX line in FIG.
The power generation element 210 is configured by alternately arranging negative plates 211, separators 212, and positive plates 213.
Adjacent ones of the negative electrode plates 211 are connected to each other by a conductive negative electrode plate connecting material 211 a such as metal, and the negative electrode plate connecting material 211 a is in contact with the inner peripheral bottom surface of the outer can 220. The negative electrode plate 211 is formed by bonding a hydrogen storage alloy with a binding agent such as polyethylene oxide (PEO) on both sides of a current collector plate such as a punching metal, and rolling and molding to a predetermined thickness (for example, about 0.5 mm). It becomes.
[0023]
The positive electrode plate 213 is connected at the upper part by a positive electrode plate connecting material 213a having conductivity, which is made of metal or the like, and they are joined together and connected to the positive electrode terminal portion as described below. In addition, it is desirable to use the positive electrode plate connection member 213a whose surface is insulated to prevent contact with the outer can. Further, the connection of the negative electrode plate connecting material 211a and the positive electrode plate connecting material 213a to each electrode plate is generally performed by welding to an attachment member attached to each electrode plate in advance.
[0024]
This positive electrode plate 213 is filled in a nickel three-dimensional porous body in a state in which a positive electrode active material made of powder mainly composed of nickel hydroxide is bound by a binder such as hydroxypropylcellulose (HPC). It is rolled and molded to a thickness (for example, about 0.7 mm).
The separator 212 has a bag shape and encloses the positive electrode plate. As a separator, what consists of a nonwoven fabric of polyolefin-type fiber can be used.
[0025]
The sealing plate 230 is a plate body made of the same material as the outer can and having a thickness of about 0.4 mm. The sealing plate 230 is fitted in the opening 221 of the outer can 220 and is welded inside the outer can by a welding method such as a laser welding method. Sealed. And this sealing board 230 is provided with the gas exhaust part 240 and the positive electrode terminal part 250, as shown in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the gas discharge part 240 and the positive electrode terminal part 250, and is a vertical cross-sectional view including the YY line in FIG.
[0026]
The gas discharge unit 240 is O ₂ , H ₂ This is a resettable safety valve that has the function of discharging gas to the outside when the internal pressure rises due to the generation of gas such as. As shown in FIG. 4, the gas discharge portion 240 has a valve chamber 243 formed by a cap 242 attached so as to cover the gas inlet 241 formed on the surface of the sealing plate 230. This is a configuration in which a resin material 244 made of EPDM (ethylene propylene diene rubber) or the like is pressed to close the gas inlet 241. The cap 242 is formed with a gas discharge port 245 for discharging the gas introduced into the valve chamber 243 to the outside. In addition, since the cap 242 of the gas discharge unit 240 also serves as a negative electrode terminal in the assembled battery 100, the cap 242 is formed of metal.
[0027]
With such a configuration, when the gas pressure in the battery reaches a certain pressure, the resin material 242 is contracted upward by the gas pressure and the gas inlet 241 is opened, so that the inside of the battery and the valve chamber 243 are communicated. . Therefore, gas generated in the battery flows into the valve chamber 243 through the gas inlet 241, is formed in the cap from the valve chamber 243, and is discharged outside the battery through the gas outlet 245. When the pressure inside the battery falls below a certain pressure as a result of the gas being discharged, the resin material 242 returns to the original state from the contracted state and covers the gas inlet 241 again, and the gas inside and outside the battery Block the distribution of In addition, the mechanism of such a valve body is called a so-called return-type safety valve, and in addition to the above configuration, for example, a gas inlet can be closed with a spring and a seat plate instead of a resin material forming the valve portion. .
[0028]
Moreover, the gas discharge part 240 provided with the resettable safety valve also serves as a negative electrode, and is electrically connected to the negative electrode plate 211 through a metal outer can 220. Here, although the shape is formed in a square shape, any shape may be used as long as the shape is different from that of the positive electrode terminal portion 250 in order to facilitate the recognition of the polarity.
Next, the positive terminal portion 250 will be described.
[0029]
The positive electrode terminal portion 250 has a configuration in which a positive electrode terminal shaft bar 253 is fastened and fixed to a protrusion 251 provided on the surface of the sealing plate 230 with an insulating sealing material 252 inserted from the outside of the battery.
Further, the positive electrode terminal portion 250 will be described in detail. FIG. 5 is an exploded perspective view of the positive terminal portion.
[0030]
First, the protrusion 251 is formed by forming the hole 251a by pressing the sealing plate 230 into the sealing plate and at the same time rising in the direction in which the plate material of the sealing plate 230 is pressed. Therefore, the hole 251a is formed in a state surrounded by the protrusion 251. The hole 251a has a hole diameter of about 2 mm, and the length of the hole 251a, that is, the height of the protrusion 251 is about 1 mm.
[0031]
The insulating sealing material 252 has a T-shaped cross section composed of a seat plate 252a and an insertion portion 252b, and has a through hole 252c in the vertical direction.
The positive electrode terminal shaft rod 253 is a rivet having a T-shaped cross section obtained by punching a nickel-plated steel plate having conductivity, and includes an insertion portion 253a and a seat plate 253b.
The positive electrode terminal portion 250 is formed by combining these components as follows.
[0032]
First, the insulating sealing material 252 is inserted from above the hole 251a, that is, from the surface side of the sealing plate on which the protrusion 251 is formed, and from the lower side of the hole 251a, that is, the back surface of the sealing plate on which the protrusion 251 is not formed. An insulating spacer 254 from the side (the spacer 254 is an insulating member for fixing the power generating element in the battery) is inserted into the through hole 252c of the insulating sealant 252 with the positive terminal shaft rod 253 interposed therebetween. To do. Next, the seat plate 255 is inserted into a portion protruding upward from the through hole 252c of the insulating sealing material 252 at the insertion portion 253a of the positive electrode terminal shaft rod, and the upper end of the insertion portion 253a of the positive electrode terminal shaft rod 253 is crushed. The positive terminal shaft rod 253 is caulked and fixed to the upper end 251b of the protrusion 251 by pushing the seat plate 255 downward and pushing it down into the recess 255a formed in the central portion of 255. In addition, in order to improve the airtightness inside the battery, it is desirable to process the portion where the protrusion 251 contacts the insulating sealing material 252 so that the cross-sectional shape is tapered as shown in the figure.
[0033]
The positive electrode terminal rod 253 of the positive electrode terminal portion 250 is directly connected to the positive electrode plate connecting member 213a connected to the positive electrode plate 213 on the flat surface 253c which is the lower surface of the seat plate 253b. This connection is generally made by welding. Note that the positive electrode plate connecting member 213a may be connected to the positive electrode terminal shaft rod 253 at any stage before or after the positive electrode terminal portion 250 is assembled. However, it is easier to connect the positive electrode plate connecting member 213a to the positive electrode terminal shaft 253 because there is no member such as the spacer 254 if the positive electrode terminal portion 250 is assembled before assembly.
[0034]
In the battery configuration as described above, when the outer can and the positive electrode terminal portion, which are the negative electrode terminals, are connected to the external terminals when the assembled battery is used, the electrochemical reaction as shown in the general formula 1 as a whole battery Is done.
[0035]
[Chemical 1]

[0036]
The above is the description of the configuration of the battery 200.
Next, a specific effect of the battery 200 will be described.
First, as already described, in the battery 200, these two components having completely different functions of the gas discharge part 240 and the positive electrode terminal part 250 are separated. By separating the functional units in this way, it is possible to reduce the size of the battery, in particular, to reduce the thickness (the dimension corresponding to the width W ′ in FIG. 2) compared to the conventional unit. That is, in the conventional prismatic alkaline storage battery, the positive electrode terminal portion and the gas discharge portion are integrally formed in the same space portion, and therefore, a member that has a function of collecting current from the positive electrode plate (the positive electrode terminal in the present embodiment). Since the valve chamber provided with the resin material that constitutes the valve portion is provided in the same part, the configuration has to be complicated and relatively large. In addition, when the sealing plate is laser welded to the opening of the outer can, the sealing plate is protected from the components such as the positive terminal in order to protect the resinous insulating material from the thermal energy of the irradiated laser beam. Since welding is generally performed at a relatively long distance, the thickness of the battery has been increased. On the other hand, in the battery 200, the positive electrode terminal portion and the gas discharge portion are not integrally formed in the same space portion, but are formed separately in different space portions, so that each portion is relatively simple and compact. In order to protect the resinous insulating material from the thermal energy of the irradiated laser light, welding is performed at a relatively long distance from the components such as the positive electrode terminal. The size can be reduced compared to the above.
[0037]
Next, in the battery 200, since the positive electrode terminal shaft rod 253 is caulked and fixed at the upper end of the protrusion 251 formed on the sealing plate 230, the internal space of the battery can be used effectively. That is, in the conventional prismatic alkaline storage battery, since the positive electrode terminal is caulked and fixed to the sealing plate via the insulating material on the inner side of the battery, the positive electrode terminal is formed in a state of entering into the inner side of the battery. For this reason, it is difficult to secure a sufficient space for housing the power generation element without significantly reducing the battery capacity, and it is difficult to further reduce the size of the battery. On the other hand, in the battery 200, the positive electrode terminal is not caulked and fixed to the sealing plate on the inner side of the battery, but is caulked and fixed on the upper end of the protrusion 251, that is, outside the battery. Therefore, a relatively large space for storing the power generation element can be secured, and the battery can be reduced in size.
[0038]
Next, in the battery 200, since the positive electrode plate connecting member 213a is directly connected to the positive electrode terminal shaft rod 253, the internal resistance of the battery is low when compared with the same conditions as those of the conventional prismatic alkaline storage battery. That is, in the conventional prismatic alkaline storage battery, the positive electrode plate connection material is connected to the other conductive member connected to the positive electrode terminal by a method such as welding, so that the connection such as welding is one factor that increases the internal resistance. Since the number of locations is relatively large and a member other than the positive electrode plate connecting material is interposed between the positive electrode plate and the positive electrode terminal, the connection distance tends to be long, so that it is difficult to suppress the internal resistance. On the other hand, in the battery 200, the positive electrode plate connecting material is not connected to the positive electrode terminal by a method such as welding, but directly connected to the positive electrode terminal shaft. The number of connection points such as welding can be reduced compared to conventional batteries, and no member other than a single positive electrode plate connection material is interposed between the positive electrode plate and the positive electrode terminal. The internal resistance is effectively suppressed because it is easy to do.
[0039]
Here, the reason why a single positive electrode plate connecting material can be directly connected to the positive electrode terminal shaft in this way will be described.
First, in the conventional prismatic alkaline storage battery, the gas discharge portion and the positive electrode terminal are integrally formed as described above, and the positive electrode terminal is caulked and fixed to the sealing plate via an insulating material inside the battery. Therefore, it was difficult to ensure a sufficient connection surface for directly connecting a single positive electrode plate connecting material at the lower end of the positive electrode terminal. And it has become more difficult when the battery is further downsized. On the other hand, in the battery 200, the gas discharge part and the positive electrode terminal are separated as described above, and the positive electrode terminal shaft bar is caulked and fixed outside the battery. A sufficient surface can be secured. For this reason, like the battery 200, it was able to be set as the structure which connects a single positive electrode plate connection material directly to a positive electrode terminal shaft bar.
[0040]
Another reason is that it is easy to connect the positive electrode plate connecting material to the positive electrode terminal shaft before assembling the positive electrode terminal.
In the conventional prismatic alkaline storage battery, as described above, the positive electrode terminal is caulked and fixed to the sealing plate via the insulating material on the inner side of the battery, so that the positive electrode terminal is connected to the positive electrode terminal before assembling the positive electrode terminal. When the positive electrode terminal is to be assembled, the vicinity of the connection portion is caulked, so that there is a problem that the connection portion is disconnected and the connection cannot be easily made. On the other hand, in the battery 200, the positive electrode terminal shaft rod is caulked and fixed outside the battery as described above. As a result, the positive electrode terminal is assembled after the positive electrode plate connecting material is connected to the positive electrode terminal shaft rod. However, it is difficult for the connection part to break. For this reason, like the battery 200, it was able to be set as the structure which connects a single positive electrode plate connection material directly to a positive electrode terminal shaft bar.
[0041]
The above is an explanation of the reason why a single positive electrode plate connecting material can be directly connected to the positive electrode terminal shaft.
In the above description, the positive electrode terminal shaft rod and the positive electrode plate connecting material are separated from each other. However, it is also possible to use one in which these are integrally formed. If such an integrally formed member is used, an increase in internal resistance due to connection between the positive electrode terminal shaft rod and the positive electrode plate connecting member can be suppressed, so that the internal resistance can be further reduced as the whole battery.
[0042]
The description of the effects of the battery 200 is finished, and the effects obtained by using the assembled battery 100 will be described.
First, each unit battery in the assembled battery 100 is constructed using a battery having a structure including both a positive electrode terminal and a negative electrode terminal protruding on the surface of the sealing plate in the upper part of the battery like the battery 200 described above. By unifying in the same posture as described above, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal can be connected in a relatively short distance and the positive electrode terminal and the negative electrode terminal can be linearly connected among several combinations of unit cell arrangements. . Therefore, the internal resistance of the assembled battery can be effectively reduced.
[0043]
In addition, the unit cells are arranged so that all the positive terminals and the negative terminals are aligned in a state where the surface adjacent to the surface on which the positive terminal and the negative terminal are formed, that is, the side surface of the outer can is opposed. Therefore, the shape of the assembled battery as a whole is slim, and the connection state between different terminals of adjacent unit batteries is excellent in stability.
Moreover, since the positive electrode terminal and the negative electrode terminal have different shapes, the polarity can be easily recognized even though the terminals are arranged on the same surface.
[0044]
Moreover, in each storage battery, since the terminal (negative electrode terminal) in which the resettable safety valve is built-in is electrically connected to the electrode material through the battery case, a single battery that can be made slimmer can be obtained. Since it is obtained, it contributes to further slimming down the entire assembled battery.
In addition, since the batteries are arranged in the same posture, it is not necessary to provide a transport system for two batteries having different battery orientations in the manufacturing process of the battery pack. It becomes possible to reduce internal resistance.
[0045]
Moreover, in the assembled battery 100, since the breaker is arrange | positioned in the space 107 formed between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal in the adjacent unit battery upper part, it can also achieve size reduction as the whole battery.
Furthermore, in the assembled battery 100, since the positional relationship between the gas discharge part 240 and the positive electrode terminal part 250 connected by the connection line can be set in various ways, it is easy to accommodate the breaker as described above.
[0046]
Moreover, since it is arranged in the width direction, it is a suitable arrangement for reducing the thickness of the assembled battery itself.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the assembled battery of the present invention, the first terminal and the second terminal protrude from the same surface of the battery case, and the first terminal or the second terminal. Each of the storage batteries is arranged in the same posture with the surface adjacent to the surface on which the terminals are formed facing each other, and the first terminal and the second terminal of the adjacent storage battery Are connected by connection terminals, so that the stability of the connection state between the first terminal and the second terminal is excellent without using a plurality of unit battery transport systems arranged in different postures in the manufacturing process. An assembled battery having a relatively low internal resistance can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view (partially cut away) showing an overall configuration of a battery pack 100 according to an embodiment.
FIG. 2 is a perspective view (including a partially cutaway portion) showing a configuration of a prismatic alkaline storage battery used as a unit battery in the assembled battery 100. FIG.
3 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of a power generation element 210 in the prismatic alkaline storage battery, and is a vertical cross-sectional view including a line XX in FIG. 2;
4 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of a gas discharge part 240 and a positive electrode terminal part 250 in the prismatic alkaline storage battery, and is a vertical cross-sectional view including a YY line in FIG. 2;
FIG. 5 is an exploded perspective view of a positive terminal portion 250 in the prismatic alkaline storage battery.
FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view (including a partially cut-out portion) showing a configuration of a conventional prismatic alkaline storage battery.
8 is a vertical sectional view including a ZZ line in FIG. 7;
FIG. 9 is a perspective view illustrating an example of a configuration of an assembled battery.
[Explanation of symbols]
100 batteries
101 frame
102 Insulation sheet
103 Breaker
104 connection line
105,106 Terminal exposure window
107 space
200 prismatic alkaline storage battery
210 Power generation elements
211 Negative electrode plate
211a Negative electrode plate connection material
212 Separator
213 Positive electrode plate
213a Positive electrode plate connection material
220 Exterior can
221 opening
230 Sealing plate
231 Electrode terminal forming surface
240 Gas exhaust section
241 Gas inlet
242 cap
243 Valve chamber
244 resin material
245 Gas outlet
250 Positive terminal
251 Protrusion
251a hole
251b Upper end
252 Insulating sealant
252a Seat plate
252b insertion part
252c Through hole
253 Positive terminal shaft
253a insertion part
253b Seat plate
253c flat surface
254 Spacer
255 Seat plate
255a recess

Claims

The power generation element in which the first and second electrode materials are arranged via the separator is hermetically stored together with the electrolytic solution, and the first and second terminals electrically connected to the electrode materials protrude on the same surface, One terminal is an assembled battery in which a plurality of storage batteries having a rectangular battery case formed with a built-in safety valve are arranged,
Each storage battery is arranged in the same posture with the surface adjacent to the surface on which the terminal is formed, and the first terminal and the second terminal of the adjacent storage battery are connected by a connection terminal,
Battery pack terminals towards said safety valve is built, through the battery case, characterized in that it is the electrode material and electrically connected.

The first terminal and the second terminal of the storage battery are formed to face each other in a direction along the longitudinal direction of the surface on which the storage battery is formed, and all the first terminals of the storage battery in the assembled battery and 2. The assembled battery according to claim 1 , wherein the second terminals have different shapes.

3. The assembled battery according to claim 2 , wherein a breaker attached to a connection terminal that connects the first terminal and the second terminal of the adjacent storage battery is accommodated in the space.