CN103718340B - 圆筒形电池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电极板、层叠型电极组以及电池，通过由保持活性物质的两个活性物质保持部使集电端子共通化，由此防止集电效率的偏差，通过减少集电端子的数量，简化焊接作业，而且简化层叠多个电极板的作业。具体地说，本发明是具备正极板(31)、负极板(32)以及隔板(33)的层叠型电极组(3)，正极板(31)是保持正极活性物质的两个活性物质保持部(31B)相互对置配置的大致U字状，负极板(32)是保持负极活性物质的两个活性物质保持部(32B)相互对置配置的大致U字状，以正极板(31)上的至少一个活性物质保持部(31B)被夹在负极板(32)上的两个活性物质保持部(32B)之间的方式，层叠正极板(31)以及负极板(32)。

Description

圆筒形电池及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种圆筒形电池及其制造方法。
背景技术
作为现有的圆筒形电池，如专利文献1所示，有在呈圆筒状的电池壳体中收容圆柱状的电极组的技术，该圆柱状的电极组是隔着带状的隔板将带状的正极板以及负极板卷绕成涡旋状而成的。
但是，在将带状的正极板、负极板以及隔板卷绕成涡旋状的技术中，在卷绕工序中产生正极板以及负极板的卷绕错位。于是，在圆筒形电池中无法得到希望的电池容量，另外，产生引起内部短路等问题。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-185767号公报
因此本申请发明人为了解决卷绕错位以及伴随于卷绕错位的各种问题，考虑将层叠型的电极组收容在圆筒形电池中。
但是，在将层叠型的电极组收容于电池壳体的情况下，将多个正极板的集电端子连接于共通的集电板，并将该集电板焊接于电池壳体的盖上，或者将各正极板的集电端子焊接于所述盖上，从而在每个正极板上，集电效率产生偏差。另外，将各正极板的集电端子焊接于集电体或电池壳体的作业变繁杂。
因此，本发明为了解决上述问题点而提出，其要解决的主要问题在于，通过由保持活性物质的两个活性物质保持部使集电端子共通化，防止集电效率的偏差，且通过减少集电端子的数量，不仅使焊接作业简化，而且使层叠多个电极板的作业简化。
发明内容
即，本发明的层叠型电极组，其特征在于，其具备：在正极集电体保持正极活性物质而构成的正极板；在负极集电体保持负极活性物质而构成的负极板；介于所述正极板以及所述负极板之间的隔板，
所述正极板是保持所述正极活性物质的两个活性物质保持部相互对置配置的大致U字状，
所述负极板是保持所述负极活性物质的两个活性物质保持部相互对置配置的大致U字状，
以所述正极板或所述负极板的一方上的至少一个活性物质保持部被夹在所述正极板或负极板的另一方上的两个活性物质保持部之间的方式，层叠所述正极板以及所述负极板。需要说明的是，在以下说明中所谓大致U字状，只要不特别区别，是包括大致V字状在内的概念。
若是这样的层叠型电极组，正极板以及负极板是两个活性物质保持部相互对置配置的大致U字状结构，可以通过共通的集电端子对两个活性物质保持部进行集电而抑制集电效率的偏差，提高集电效率。另外，对于两个活性物质保持部可设共通的集电端子，可以削减焊接的集电端子的数量，可使焊接作业简化。进而，大致呈U字状的正极板以及负极板以啮合的方式被层叠，因此，可使层叠多个电极板的作业极其简化，另外，在层叠后，还可使层叠型电极组难以散开。
作为正极板以及负极板的具体的层叠的方式，可考虑在所述正极板上的两个活性物质保持部之间形成的折曲部与在所述负极板上的两个活性物质保持部之间形成的折曲部以相互对置的方式层叠。如此，可使正极板的折曲部以及负极板的折曲部离得最远，在将层叠型电极组收容于电池壳体时，可使将负极板的集电端子焊接于电池壳体底面、将正极板的集电端子焊接于电池盖的作业容易。
优选以在相邻的两个正极板中分别将一个活性物质保持部夹在一个负极板的对置的两个活性物质保持部之间的方式，层叠所述正极板以及所述负极板。如此，通过以由一个负极板夹着两个正极板的方式层叠，能够尽量防止相邻的正极板彼此错开。
另外，同样地，优选以在相邻的两个负极板中各自的一个活性物质保持部被夹在一个正极板的对置的两个活性物质保持部之间的方式，层叠所述正极板以及所述负极板。如此，通过以由一个正极板夹着两个负极板的方式层叠，能够尽量防止相邻的负极板彼此错开。
优选所述隔板是在展开了所述正极板或所述负极板的状态下，以夹着所述正极板或所述负极板的两面的方式被对折的结构。如此，在由隔板收容了展开状态的正极板或负极板后，通过折叠被收容于隔板的正极板或负极板，从而能够在正极板以及负极板之间可靠地配置隔板。不会受到来自隔板的制约就能够设计未收容的极板的配置，在制造工序中，短路的顾虑也变少。
优选所述正极板或所述负极板具有从在所述两个活性物质保持部之间形成的折曲部沿着该折曲部的折曲线向外侧延伸的集电端子。如此，集电端子沿着折曲部的折曲线朝向外侧(即在与两个活性物质保持部的对置方向正交的宽度方向的一方朝向外侧)延伸而设置，因此，当由对折的隔板以夹着的方式收容展开状态的电极板的情况下，通过使隔板的折曲部位于集电端子向外侧延伸的边以外，由此集电端子不会成为基于隔板的收容的障碍。
优选在具有从所述折曲部延伸的集电端子的所述正极板或所述负极板中，以覆盖该正极板或负极板的方式设置隔板，在所述隔板中，在与从所述折曲部延伸的集电端子对应的部分形成有切入部。由此，在折曲集电端子使，能够防止伴随于该集电端子的变形而隔板打卷儿。
优选夹着一方电极板的另一方电极板具有：未涂敷活性物质的活性物质非保持部；及夹着该活性物质非保持部而形成在两侧，并涂敷活性物质的活性物质保持部，以两侧的活性物质保持部相面对的方式通过活性物质非保持部折曲所述集电体，并且将另一方的电极板的活性物质非保持部的一部分向外侧折曲，由此形成集电端子。由此，由于将未涂敷部的一部分折曲而形成集电端子，因此，可以不需要在涂敷部形成集电端子的加工、或在涂敷部焊接连接集电端子的加工。此外，由于可在电极组的端部形成端子，因此可以与电池壳体容易焊接或者接触。
优选构成为：将使用本发明的电极板构成的层叠构造的电极组收容于呈圆筒状的电池壳体而形成圆筒形电池。在现有的卷绕成涡旋状的电极组中，在其卷绕工序中存在如下问题：产生正极板以及负极板的卷绕错位，在圆筒形电池中无法得到希望的电池容量，另外，引起内部短路等问题。但是，在如本发明那样通过将层叠构造的电极组收容于圆筒状的电池壳体，从而可以解决电极组的卷绕错位以及卷绕错位所带来的各种问题。另外，由于是圆筒状的电池壳体，所以对于内部压力的上升可使强度变强。另外，由于对圆筒形的电池壳体配置大致长方体形状的电极组，所以基材、隔板的使用量减少，可以增大电池壳体内的空间，不仅可防止电池内压的上升，而且还可以增多圆筒形电池内的电解液量。
另外，本发明的层叠型电极组的制造方法的特征在于，包括：通过将展开状态的负极板折曲成大致U字状，由此分别夹着在展开状态的正极板的左右设置的两个活性物质保持部的负极板折曲工序；以及将由所述负极板夹着两个活性物质保持部的正极板折曲成大致U字状的正极板折曲工序。
根据这样的制造方法，在将正极板以及负极板局部重叠后，可将负极板以正极板的侧边为折曲开始点而折曲成大致U字状，可将负极板容易折曲成大致U字状。另外，在将正极板折曲成大致U字状时，能够以负极板的侧边为折曲开始点而折曲成大致U字状，可将正极板容易折曲成大致U字状。
优选在所述负极板折曲工序前，具备隔板收容工序，在该隔板收容工序中，以夹着所述展开状态的正极板的两面的方式用隔板包住所述正极板。如此，在将正极板折曲成大致U字状之前，通过用隔板包住该正极板，由此可使在大致呈U字状的正极板以及负极板之间配置隔板的作业简化。
另外，本发明的电极板的特征在于，其是在集电体保持活性物质的两个活性物质保持部相互对置配置的大致U字状，从在所述两个活性物质保持部之间形成的折曲部，沿着该折曲部的折曲线向外侧延伸有集电端子。需要说明的是，所谓的所述大致U字状，如上所述，只要不特别区别，是包括大致V字状在内的概念。
若是这样的电极板，由于电极板呈由两个活性物质保持部以及折曲部构成的大致U字状，在折曲部设有集电端子，因此，能够通过共通的集电端子对两个活性物质保持部进行集电而抑制集电效率的偏差，使集电效率提高。另外，对于两个活性物质保持部可设共通的集电端子，可以减少焊接的集电端子的数量，可以简化焊接作业。进而，由于集电端子沿着折曲部的折曲线朝向外侧(即在与两个活性物质保持部的对置方向正交的宽度方向的一方朝向外侧)延伸而设置，因此，当由对折的隔板以夹着的方式收容展开状态的电极板的情况下，通过使隔板的折曲部位于集电端子向外侧延伸的边以外，由此集电端子不会成为基于隔板的收容的障碍。
另外，本发明的电极板的特征在于，其在大致呈矩形的集电体上保持活性物质而构成，其中，该电极板具备：未保持活性物质的大致直线状的活性物质非保持部；夹着该活性物质非保持部而形成在两侧，并保持活性物质的活性物质保持部；以及在所述活性物质非保持部设置的集电端子，以所述两侧的活性物质保持部相互对置的方式在所述活性物质非保持部将所述集电体折曲成大致U字状，并且所述集电端子从在所述两个活性物质保持部之间形成的折曲部，沿着该折曲部的折曲线向外侧延伸。
若是这样的电极板，由于电极板呈由两个活性物质保持部以及活性物质非保持部构成的大致U字状，在活性物质非保持部设有集电端子，因此，能够通过共通的集电端子对两个活性物质保持部进行集电而抑制集电效率的偏差，使集电效率提高。另外，对于两个活性物质保持部可设共通的集电端子，可以减少焊接的集电端子的数量，可以简化焊接作业。进而，由于集电端子沿着折曲部的折曲线朝向外侧(即在与两个活性物质保持部的对置方向正交的宽度方向的一方朝向外侧)延伸而设置，因此，当由对折的隔板以夹着的方式收容展开状态的电极板的情况下，通过使隔板的折曲部位于集电端子向外侧延伸的边以外，由此集电端子不会成为基于隔板的收容的障碍。此外，由于可由一个集电体构成，因此可以削减零件数量，并且可以减少焊接零件彼此等的工时数。
优选所述集电体是发泡镍多孔体等三维金属多孔体。通过使用三维金属多孔体，在如下方面优越：可使制造工序相比其他的集电体基材更简单，另外，在使用导电性低的活性物质时，也可得到良好的集电特性，可实现电极的高容量化，。
在此，作为使用三维金属多孔体来制造电极板的方法，可考虑具有：
(1)向由三维金属多孔体构成的集电体基材(母材)整体填充活性物质的活性物质填充工序；(2)在该活性物质填充工序之后，对集电体基材整体进行冲压的极板冲压工序；(3)为了在填充了活性物质的集电体基材的中央部形成直线状的活性物质非保持部而通过超声波除去等将活性物质除去的活性物质除去工序；(4)对形成有活性物质非保持部的集电体基材上的活性物质非保持部进行冲压的冲压工序；(5)将活性物质非保持部被冲压后的集电体基材沿着与活性物质非保持部正交的方向切断的切断工序；(6)向切断而成的集电体的活性物质非保持部焊接集电端子的端子焊接工序；(7)通过活性物质非保持部将焊接了集电端子的集电体折曲成大致U字状的折曲工序。另外，作为制造方法可考虑具有：(甲)向由三维金属多孔体构成的集电体基材(母材)整体填充活性物质的活性物质填充工序；(乙)在该活性物质填充工序之后，对集电体基材整体进行冲压的极板冲压工序；(丙)将冲压后的集电体基材切断成电极板的展开形状的切断工序；(丁)为了在切断后的集电体基材的中央部形成直线状的活性物质非保持部而通过超声波除去等将活性物质除去的活性物质除去工序；(戊)对形成有活性物质非保持部的集电体基材上的活性物质非保持部进行冲压的冲压工序；(己)向冲压后的活性物质非保持部焊接集电端子的端子焊接工序；以及(庚)将焊接了集电端子的集电体在活性物质非保持部折曲成大致U字状的折曲工序。但是，不管上述哪种方法，由于都一度将填充了的活性物质除去，所以造成活性物质的损失。
因此，为了在集电体基材的中央部留下直线状的活性物质非保持部，优选仅在该活性物质非保持部的两侧填充活性物质的方法。具体地说可考虑如下方法，具有：(a)在由三维金属多孔体构成的集电体基材(母材)中将作为活性物质非保持部的中央部冲压成直线状的冲压工序；(b)向作为活性物质非保持部的冲压部分以外填充活性物质的活性物质填充工序；(c)在该活性物质填充工序之后，对集电体基材整体进行冲压的极板冲压工序；(d)将形成有活性物质保持部以及活性物质非保持部的集电体基材沿着与活性物质非保持部正交的方向切断的切断工序；(e)向切断而成的集电体的活性物质非保持部焊接集电端子的端子焊接工序；(f)将焊接了集电端子的集电体在活性物质非保持部折曲成大致U字状的折曲工序。根据该方法，可以减少活性物质的损失，因此可使制造成本低廉。需要说明的是，由于夹着活性物质非保持部而在两侧形成活性物质保持部，所以活性物质保持部与活性物质非保持部的延伸率不同，在其边界部分存在断裂的可能性，因此从该观点出发，优选上述的(1)～(7)或(甲)～(庚)的制造方法。
优选电极板具备：在集电体保持活性物质的两个活性物质保持板以及连结该两个活性物质保持板的集电端子，该电极板以所述两个活性物质保持板相互对置的方式在所述集电端子被折曲成大致U字状，并且所述集电端子具有沿着折曲部的折曲线向外侧延伸的伸出部。
若是这样的电极板，由于电极板由集电端子连结两个活性物质保持板而呈大致U字状，因此，能够通过共通的集电端子对两个活性物质保持板进行集电而抑制集电效率的偏差，使集电效率提高。另外，对于两个活性物质保持板可设共通的集电端子，可以减少焊接的集电端子的数量，可以简化焊接作业。进而，由于集电端子具有沿着该集电端子的折曲部的折曲线朝向外侧(即在与两个活性物质保持部的对置方向正交的宽度方向的一方朝向外侧)延伸的伸出部，因此，当由对折的隔板以夹着的方式收容展开状态的电极板的情况下，通过使隔板的折曲部位于集电端子向外侧延伸的边以外，由此集电端子不会成为基于隔板的收容的障碍。
在此，考虑通过将长条状的两个端子焊接成T字状而做成集电端子，但为了实现零件数量的削减、焊接等的工时数的削减，优选使集电端子是在俯视时呈T字形的平板。
优选所述电极板在展开的状态下被对折的隔板夹着两面。此时，尤其为了活用第一电极板的集电端子的配置而不使集电端子成为隔板的障碍，优选所述隔板的折曲部位于所述第一电极板上的集电端子向外侧延伸的边以外的位置。如此，通过使隔板的折曲部位于集电端子向外侧延伸的边以外的位置，从而能够活用设计成集电端子在与两个活性物质保持部的对置方向正交的宽度方向的一方朝向外侧延伸的结构，集电端子不会成为基于隔板的收容的障碍。虽然可以使用封筒状的隔板，但对折的隔板更容易收容电极板。
作为可适合使用本发明的电极板的电极组的结构，是通过在所述两侧的活性物质保持部之间隔着隔板夹着极性不同的电极板而形成的层叠构造的电极组。本发明的电极板，夹着直线状的活性物质非保持部或集电端子而在两侧形成活性物质保持部，是在活性物质非保持部或集电端子折曲的结构，折曲而对置的活性物质保持部是同一极性。由于这样的结构，所以仅通过在对置的活性物质保持部之间夹入极性不同的电极板，就能构成层叠型的电极组。需要说明的是，作为极性不同的电极板，可考虑使用袋式电极、在发泡式镍等三维基材中填充了活性物质的电极以及在穿孔钢板等二维基材上涂布活性物质的电极。此时，由一个负极板以及一个正极板构成层叠型的电极组。
另外，从本发明的与由电极板构成的第一电极板之间的关系出发，作为适合采用的电极板，优选其是极性不同于所述第一电极板，且在集电体涂敷活性物质而构成的第二电极板，其具有未涂敷活性物质的直线状的未涂敷部、和夹着该未涂敷部而形成在两侧，且涂敷活性物质的涂敷部，以所述两侧的涂敷部相面对的方式在所述未涂敷部折曲所述集电体，并且将所述未涂敷部的一部分向外侧折曲而形成集电端子，在所述两侧的涂敷部之间夹着所述第一电极板，从而构成层叠构造。
根据这样的第二电极板，由于夹着直线状的未涂敷部而在两侧形成涂敷部，在未涂敷部进行折曲，并且从未涂敷部的一部分向外侧折曲而形成集电端子，因此，可通过共通的集电端子对两个涂敷部进行集电而抑制集电效率的偏差，使集电效率提高。另外，对于两个涂敷部可设共通的集电端子，可以减少焊接的集电端子的数量，可以简化焊接作业。进而，由于将未涂敷部的一部分折曲而形成集电端子，因此，可以不需要在涂敷部形成集电端子的加工、或者在涂敷部焊接连接集电端子的加工。此外，由于未涂敷部呈直线状，所以在第二电极板的制造阶段，可在集电体上条纹涂敷活性物质，可提高第二电极板的生产效率。
发明效果
根据如此构成的本发明，通过由保持活性物质的两个活性物质保持部使集电端子共通化，由此防止集电效率的偏差，并且通过减少集电端子的数量，不仅简化焊接作业，而且可以简化层叠多个电极板的作业。
附图说明
图1是本实施方式中的圆筒形电池的纵剖面图。
图2是该实施方式中的圆筒形电池的横剖面图。
图3是表示该实施方式的电极组的立体图。
图4是表示该实施方式的正极板的俯视图、主视图以及立体图。
图5是表示该实施方式的正极板的展开状态的俯视图。
图6是表示该实施方式的正极板的制造工序的图。
图7是表示该实施方式的正极板的制造工序的变形例的图。
图8是表示该实施方式的负极板的俯视图、主视图以及立体图。
图9是表示该实施方式的负极板的展开状态的俯视图。
图10是表示该实施方式的负极板的制造工序的图。
图11是该实施方式的电极组的纵剖面图。
图12是表示该实施方式的电极组的隔板收容工序的图。
图13是表示该实施方式的电极组的负极板折曲工序以及正极板折曲工序的图。
图14是该实施方式的圆筒形电池的分解立体图。
图15是表示变形实施方式的正极板的俯视图、主视图以及立体图。
图16是表示变形实施方式的正极板的制造工序的图。
图17是表示负极板的变形例的俯视图以及立体图。
图18是变形实施方式的圆筒形电池的纵剖面图。
图19是变形实施方式的圆筒形电池的横剖面图。
图20是表示衬垫的变形例的圆筒形电池的横剖面图。
图21是表示变形实施方式的衬垫的立体图。
图22是变形实施方式的衬垫的局部放大主视图。
图23是表示将变形实施方式的衬垫以及电极组收容于电池壳体的状态的图。
图24是表示层叠型电极组的层叠图案的变形例的模式图。
图25是表示层叠型电极组的变形例的侧视图、俯视图以及主视图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的圆筒形电池的一实施方式。
本实施方式的圆筒形电池100例如是镍·镉蓄电池或镍·氢蓄电池等碱蓄电池。具体地说，其例如可以为单3形的容量是1800mAh以下、或单4形的容量是650mAh以下的低容量类型，如图1以及图2所示，其具有：呈有底圆筒状的金属制的电池壳体2；配置在该电池壳体2内，由正极板31、负极板32以及隔板33构成的大致长方体形状的电极组3。
电池壳体2呈实施了镀镍的有底圆筒状，如图1所示，上部开口经绝缘体4被封口体5密封。另外，在正极板31的上端部突出设置的集电端子311例如通过焊接直接或隔着集电板(未图示)而连接于封口体5的背面，封口体5作为正极端子。需要说明的是，在本实施方式中，如后所述，在电池壳体2的底面2B焊接电极组3的位于最外侧的负极板32的集电端子321。
电极组3是将正极板31以及负极板32隔着例如聚烯烃制的无纺布构成的隔板33而层叠的大致长方体形状(参照图3)。需要说明的是，在隔板33中例如含侵氢氧化钾等电解液。
正极板31包括由发泡式镍构成的正极集电体，在该正极集电体的中空部内填充了氢氧化镍活性物质以及导电材料的钴化合物的混合物(以下，简单称为正极活性物质。)。需要说明的是，氢氧化镍活性物质，在镍·镉蓄电池的情况下，例如是氢氧化镍，在镍·氢蓄电池的情况下，例如是添加了氢氧化钙的氢氧化镍。
具体地说，正极板31如图4以及图5所示，具有：未保持正极活性物质的直线状的活性物质非保持部31A；以及夹着该活性物质非保持部31A而形成在两侧，并保持正极活性物质的活性物质保持部31B。活性物质非保持部31A以包括正极集电体的中心线H1的方式呈左右对称而形成，活性物质保持部31B相对于活性物质非保持部31A为左右对称(参照图5)。
而且，正极板31如图4所示，以使两侧的活性物质保持部31B相面对的方式，在活性物质非保持部31A将正极集电体折曲为大致U字状。具体地说，以活性物质非保持部31A以及活性物质保持部31B的边界或比边界稍靠内侧的位置作为折曲线，将活性物质非保持部31A以及活性物质保持部31B折曲成相互为直角。
进而，正极板31在形成于两个活性物质保持部31B之间的折曲部即活性物质非保持部31A，设有例如由镍钢板等构成的集电端子311。该集电端子311在与两个活性物质保持部31B的对置方向正交的宽度方向的一方朝向外侧延伸。在图4中，集电端子311沿着与活性物质非保持部31A的直线方向相同的方向，向一方外侧(图4中的眼前侧)伸出。为了提高来自正极集电体的集电效率，该集电端子311遍及活性物质非保持部31A的大致整体设置。需要说明的是，正极集电体除了向与活性物质非保持部31A相同的方向延伸以外，只要是从活性物质非保持部31A的侧边(在图4的俯视图或图5中，上边31m或下边31n)伸出的结构，则还可以倾斜设置。如此，集电端子311被设置成向与两个活性物质保持部31B的对置方向正交的宽度方向的一方朝外侧延伸，因此，当通过对折的隔板33夹着展开状态的正极板31而收容时，使隔板33的折曲部位于与集电端子311向外侧延伸的边31m对置的边31n处，由此，集电端子311不会成为基于隔板33的收容的障碍。
下面，对如此构成的正极板31的制造方法进行简单说明。
首先，如图6所示，对于呈长条形状的由发泡镍构成的母材(集电体基材)X，沿其长边方向在中心部冲压作为直线状的活性物质非保持部的部分(非保持区域X1)(冲压工序)。接着，为了使非保持区域X1以外部分成为活性物质保持区域的部分(保持区域X2)，填充正极活性物质(活性物质填充工序)。在该活性物质填充工序之后，冲压集电体基材整体(极板冲压工序)。然后，在与非保持区域X1正交的方向上切断，使得成为与正极板(除了端子)的展开状态相同的形状(切断工序)。需要说明的是，在图6中，虚线表示切断线。在如此切断而成的正极集电体的活性物质非保持部31A上焊接集电端子311(端子焊接工序)。由此，形成展开状态的正极板31。根据该方法，由于能够减少正极活性物质的损失，因此可使制造成本低廉。
在上述方法中，不填充母材X的正极活性物质而形成活性物质非保持部31A，夹着该活性物质非保持部31A而在两侧形成活性物质保持部31B，因此，活性物质保持部31B和活性物质非保持部31A的延伸率不同，在其边界部分存在断裂的可能性。因此，还可以考虑使用以下的方法。即，如图7所示，在由发泡镍构成的母材X(集电体基材)整体中填充正极活性物质(活性物质填充工序)。在该活性物质填充工序之后，对集电体基材X整体进行冲压(极板冲压工序)。接着，在填充有正极活性物质的母材X的中央部，为了形成作为直线状的活性物质非保持部31A的非保持区域X1，通过超声波除去等将正极活性物质除去(活性物质除去工序)。然后，对形成有非保持区域X1的母材X上的非保持区域X 1进行冲压(冲压工序)。之后，在与非保持区域X1正交的方向上，将冲压了非保持区域X1的母材X切断(切断工序)。需要说明的是，在图7中虚线表示切断线。在如此切断而成的正极集电体的活性物质非保持部31A上焊接集电端子311(端子焊接工序)。由此形成展开状态的正极板31。
另外，切断工序还可以在极板冲压工序以及活性物质除去工序之间实施。即，在由发泡镍构成的母材X(集电体基材)整体填充正极活性物质(活性物质填充工序)。在该活性物质填充工序之后，对集电体基材X整体进行冲压(极板冲压工序)。接着，将冲压后的母材X切断为正极板31的展开形状(切断工序)。然后，为了在切断后的母材X的中央部形成作为直线状的活性物质非保持部31A的非保持区域X1，通过超声波除去等将正极活性物质除去(活性物质除去工序)。然后，对形成了非保持区域X1的母材X上的非保持区域X1进行冲压(冲压工序)。最后，在正极集电体的活性物质非保持部31A上焊接集电端子311(端子焊接工序)。
负极板32包括：例如由实施了镀镍的平板状的穿孔钢板构成的负极集电体；在该负极集电体上涂布的负极活性物质。需要说明的是，作为负极活性物质，在是镍·镉蓄电池的情况下，例如是氧化镉粉末和金属镉粉末的混合物，在是镍·氢蓄电池的情况下，例如主要是AB5型(稀土类系)或AB2型(Laves相)的贮氢合金的粉末。
具体地说，如图8以及图9所示，负极板32具有：未保持负极活性物质的直线状的活性物质非保持部(未涂敷部)32A；以及夹着该活性物质非保持部32A而形成在两侧，且保持负极活性物质的活性物质保持部(涂敷部)32B。活性物质非保持部32A以包括负极集电体的中心线H2的方式呈左右对称形成，活性物质保持部32B相对于活性物质非保持部32A左右对称(参照图9)。
而且，如图8所示，负极板32以两侧的活性物质保持部32B相面对的方式，在活性物质非保持部32A将负极集电体折曲为大致U字状。具体地说，以活性物质非保持部32A以及活性物质保持部32B的边界或比边界稍靠内侧的位置为折曲线，将活性物质非保持部32A以及活性物质保持部32B折曲成相互为直角。
进而，负极板32通过将活性物质非保持部32A的一部分向外侧折曲，由此形成焊接连接于电池壳体2的底面2B的集电端子321。具体地说，对活性物质非保持部32A的一部分施以切入部32C，以成为希望的集电端子形状，通过将该切入部32C内部向外侧折曲，形成集电端子321。
如图9所示，该切入部32C的切入部始点a以及切入部终点b都位于活性物质非保持部32A以及活性物质保持部32B的边界，连接该切入部始点a以及切入部终点b的切入线c形成在活性物质非保持部32A内。在本实施方式中，由于希望的集电端子形状是呈矩形的端子，所以切入线c在俯视时是呈大致U字状。
而且，在切入部32C内部形成的集电端子321以活性物质非保持部32A以及活性物质保持部32B的边界或比边界稍靠内侧的位置为折曲线，沿着两侧的活性物质保持部32B的对置方向，被折曲向该活性物质保持部32B的外侧。在折曲了的状态下，活性物质非保持部32A的平面方向与集电端子321的平面方向是大致同一方向，活性物质非保持部32A和集电端子321位于大致同一平面内。由此，在将负极板32收容在电池壳体2内的状态下，可使活性物质非保持部32A接触于电池壳体2的底面2B，并且可使集电端子321接触于电池壳体2的底面2B。因此，在焊接集电端子321时，可使负极板32在电池壳体2内稳定，焊接作业容易进行。另外，还可以将平面状的活性物质非保持部32A配置成与电池壳体2的底面2B接触，能够有效利用电池壳体2内的空间。
下面，对如此构成的负极板32的制造方法进行简单说明。
首先，如图10所示，对于由穿孔钢板构成的呈长条形状的母材(集电体基材)Y，沿着其长边方向在中心部留下直线状的未涂敷区域Y1，在其两侧涂敷负极活性物质而形成涂敷区域Y2、Y3(涂敷工序)。然后，在未涂敷区域Y1使用冲裁模具冲裁而形成大致U字状的切入部32C(冲裁工序)。之后，进行切断，以成为与负极板32的展开状态相同的形状(切断工序)。需要说明的是，在图10中虚线表示切断线。由此形成展开状态的负极板32。需要说明的是，切入部32C也可以在切断了负极板32后形成。
于是，本实施方式的层叠型电极组3是正极板31与负极板32以啮合的方式层叠而构成的，其中，正极板31大致呈U字状，且两个活性物质保持部31B相互对置配置，负极板32大致呈U字状，且两个活性物质保持部32B相互对置配置。具体地说，如图11所示，层叠成：正极板31的一个活性物质保持部31B被夹在负极板32的两个活性物质保持部32B之间，并且负极板32的一个活性物质保持部32B被夹在正极板31的两个活性物质保持部31B之间。在本实施方式中，以正极板31的折曲部(活性物质非保持部31A)与负极板32的折曲部(活性物质非保持部32A)相互对置的方式层叠。需要说明的是，在图1、图2、图11等中，为了容易理解，图示了在各极板31、32以及隔板33之间隔开间隔，但它们是接触而层叠的。
更详细地说，本实施方式的层叠型电极组3由两个负极板32以及一个正极板31构成，且按照在相邻的两个负极板32中各自的一个活性物质保持部32B(在两个负极板32中相互相邻的活性物质保持部32B)被夹在一个正极板31的两个活性物质保持部31B之间的方式进行层叠。
下面说明如此构成的层叠型电极组3的制造方法。
首先，如图12以及图13所示，准备展开状态的正极板31、展开状态的负极板32以及展开状态的隔板33。然后，如图12所示，相对于隔板33的折曲线33a在一方的半面上载置展开状态的正极板31。此时，将与集电端子311向外侧伸出的边(上边31m)对置的边(下边31n)载置成沿着隔板33的折曲线33a。然后，将隔板33在折曲线33a对折折曲(隔板收容工序)。由此，隔板33的折曲部位于正极板31的下边31n，展开状态的正极板31除了集电端子311的向外侧伸出的部分以外，成为被收容于隔板33中的状态。然后，对收容了正极板31的隔板33的四角的4点或除去正极端子部分的上边以及左右侧边的3边，通过超声波熔敷等进行熔敷固定。需要说明的是，对隔板33上的正极板31的集电端子部分施以切入部33b。由此，在折曲集电端子311时，防止伴随该集电端子311的变形而使得隔板33打卷儿。需要说明的是，还可以使用隔板33的3边被预先闭合的封筒状的隔板33，来包装正极板32。
接着，如图13所示，使在收容于隔板33的状态下的展开状态的正极板31的左右设置的两个活性物质保持部31B与展开状态的负极板32的一方的活性物质保持部32B重合。然后，将展开状态的负极板32折曲为大致U字状，从而，由负极板32分别夹着正极板31的两个活性物质保持部31B(负极板折曲工序)。此时，从负极板32的活性物质非保持部32A将集电端子321向外侧折曲。之后，将左右被负极板32夹着的状态下的正极板31折曲为大致U字状(正极板折曲工序)。由此形成层叠型电极组3。如此形成的层叠型电极组3被卷上捆束带34而使其不散开。
另外，本实施方式的圆筒形电池100如图1以及图2所示，具有用于相对于电池壳体2固定电极组3的衬垫6。该衬垫6是介于电池壳体2的内侧周面与电极组3的侧面之间而设置，且将电极组3固定于电池壳体2的一对衬垫61、62。该一对衬垫61、62被设置成：配置在电池壳体2的内侧周面与电极组3的侧面之间的空间，且从其层叠方向L夹着电极组3。需要说明的是，层叠方向L与各极板31、32的活性物质保持部31B、32B的对置方向一致。
一对衬垫61、62是丙烯酸树脂或聚丙烯树脂等树脂制成或由不锈钢等金属制成，且相互呈同一形状。
各衬垫61、62相对于中心轴向C呈相同剖面形状，并与层叠型电极组3的外侧面3a、3b(参照图2)的大致整体接触。另外，各衬垫61、62在电池壳体2的内侧周面遍及上下而接触。由此，电极组3整体被一对衬垫61、62均匀按压，从而充放电效率提高。
为使施加于电池壳体2的按压力分散，并遍及电池壳体2的周向既定范围而接触，可考虑将在各衬垫61、62中与电池壳体2接触的部分做成圆弧形。需要说明的是，在能够充分确保电池壳体2的机械强度的情况下，与电池壳体2接触的部分也可以是方形。如此与电池壳体2接触的部分若是方形，则可增大衬垫61、62与电池壳体2之间的空间，有助于电解液量的增大以及内压上升的降低。
下面，参照图14简单说明如此构成的圆筒形电池100的制造方法。需要说明的是，在图14所示的电极组3上未图示捆束带34。
将上述的层叠型电极组3配置在电池壳体2内，将负极板32的集电端子321焊接于电池壳体2的底面2B而连接。之后，从层叠方向L由一对衬垫61、62夹入电极组3，向电池壳体2内注入电解液。然后，将正极板31的集电端子311直接或经集电板(未图示)连接于封口体5的背面，并且将该封口体5经绝缘体4通过铆接等固定于电池壳体2的上部开口。
<本实施方式的效果>
根据如此构成的本实施方式的圆筒形电池100，正极板31以及负极板32呈两个活性物质保持部31B、32B相互对置配置的大致U字状，可以通过共通的集电端子311、321将两个活性物质保持部31B、32B集电而抑制集电效率的偏差，使集电效率提高。另外，相对于两个活性物质保持部31B、32B可设共通的集电端子311、321，可以减少焊接的集电端子311、321的数量，可使焊接作业简化。进而，大致呈U字状正极板31以及负极板32以啮合的方式层叠，因此，可使层叠多个正极板31以及负极板32的作业简化，另外，层叠后，层叠型电极组3也难以散开。
另外，由于将隔着隔板33层叠正极板31以及负极板32的电极组3收容于电池壳体2内，所以能够提供一种没有电极组3的卷绕错位以及卷绕错位所引起的各种问题的圆筒形电池。另外，由于是圆筒状的电池壳体2，所以针对内部压力的上升可使强度变强。进而，由于使用衬垫61、62将电极组3在电池壳体2内按压而固定，因此，能够防止电极组3相对于电池壳体2晃动，不仅抑制极板31、32的活性物质的脱落而防止充放电性能的劣化，而且可以提高充放电性能。
需要说明的是，本发明不限于所述实施方式。例如在所述实施方式中，正极板31的活性物质非保持部31A和活性物质保持部31B由一个正极集电体构成，但不限于此。具体地说，如图15所示，正极板31也可以具备：在正极集电体上保持正极活性物质的两个活性物质保持板31s、31t；以及连结该两个活性物质保持板31s、31t的集电端子31u。活性物质保持板31s、31t相互呈同一形状，是通过向大致呈矩形的发泡镍中填充正极活性物质而构成的。而且，在其一部分形成有用于焊接集电端子31u的活性物质除去部31x。另外，集电端子31u在俯视时大致呈T字形，其T字水平部31u1的左右端部分别被焊接于活性物质保持板31s、31t的活性物质除去部31x。在其展开状态下，集电端子31u的T字垂直部31u2成为相比活性物质保持板31s、31t更向宽度方向的外侧伸出的伸出部。而且，该正极板31以两个活性物质保持板31s、31t相互对置的方式在集电端子31u的T字水平部31u1被折曲成大致U字状，并且T字垂直部31u2朝向与两个活性物质保持板31s、31t的对置方向正交的宽度方向的一方的外侧延伸。
下面，对如此构成的正极板31的制造方法进行简单说明。如图16所示，向呈长条形的由发泡镍构成的母材Z(集电体基材)整体填充活性物质(活性物质填充工序)。在该活性物质填充工序之后，对集电体基材整体进行冲压(极板冲压工序)。接着，将填充了活性物质的母材Z切断成活性物质保持板31s、31t的大小(切断工序)。然后，为了在切断了的活性物质保持板31s、31t的短边侧中央部形成大致矩形的活性物质除去部31x，通过超声波除去等将正极活性物质除去(活性物质除去工序)。之后，向两个活性物质除去部31x焊接T字端子31u的T字水平部31u1的各端部(端子焊接工序)。需要说明的是，T字端子不限于一体的结构，也可以将呈长条状的两个集电端子焊接成T字状。需要说明的是，还可以构成为通过集电端子以外的连结部件连结两个活性物质保持板31s、31t，并在该连结部件上焊接集电端子。
所述实施方式的负极板32的集电端子321以活性物质非保持部32A以及活性物质保持部32B的边界为折曲线，并相比该活性物质保持部32B更向外侧被折曲，但折曲线也可以不是活性物质非保持部32A以及活性物质保持部32B的边界。另外，如图17所示，集电端子321可以构成为在与活性物质保持部32B的对置的方向正交的宽度方向上向一方的外侧伸出。此时，可以增加集电端子321的长度的选择的自由度。需要说明的是，还可以将该负极板32的结构用于正极板31的结构。另外，负极板32的结构也可以与所述实施方式的正极板31为相同的结构。另外，不将集电端子321焊接于电池壳体2，仅通过接触也可以实现导通。
另外，作为正极板以及负极板的形状，作为折曲成大致U字状的一方式，虽然说明了折曲成大致U字状的结构，但此外，还可以构成为折曲成大致V字状，如字面所理解的那样，构成为折曲成大致U字状。
各衬垫不限于所述实施方式，如图18以及图19所示，还可以形成有供用来将电极组3的负极板32的集电端子321焊接于电池壳体2的底面2B的焊接棒插入的上下(中心轴向C)连通的空间S。该空间S从电池壳体2的底面2B遍及到电池壳体2的上部开口而连通。具体地说，衬垫61、62具有供焊接棒插入的上下连通的插入孔6H。该插入孔6H的形状只要可将焊接棒插入并焊接即可，不限于圆形，可以是多边形，也可以是椭圆形。对于设置插入孔6H的位置，是在由衬垫61、62固定了电极组3的状态下负极板32的集电端子321处于插入孔6H内的位置，该位置对应于负极板32的集电端子321的位置而决定。
由此，由于在衬垫61、62形成插入孔6H，因此，可在电池壳体2中插入电极组3以及衬垫61、62后，对负极板32的集电端子321进行焊接。当在焊接了负极板32的集电端子321后，插入衬垫61、62的情况下，电极组3的位置在衬垫61、62的插入前后有错开的顾虑，焊接部位有可能断裂或破损，但通过如此插入衬垫61、62后进行焊接，不会产生该问题。
通过设于衬垫61、62的插入孔6H，确保焊接空间，此外如图20所示，也可以不在衬垫61、62上设置插入孔6H而由衬垫61、62的外观形状来形成焊接空间。具体地说，可考虑侧面具有凹部6M的相对于中心轴向C呈相同剖面形状的结构。在图20中，具有：与电极组3的层叠方向最外侧的面接触的电极接触部6A；与电池壳体2的内侧周面接触的壳体接触部6B；在它们之间形成的凹部6M。即使是这种结构，在插入衬垫61、62后，通过由衬垫61、62的凹部6M形成的焊接空间，可将负极板32的集电端子321焊接于电池壳体2的底面2B。
具体地说，如图21以及图22所示，该衬垫6呈等剖面形状，即具有：矩形平板状的电极接触部6A，其在一侧面6a具有与电极组3的层叠方向L的最外面(具体地说是负极板32)的大致整体接触的接触面；以及两个壳体接触部6B，它们从该电极接触部6A的另一侧面6b伸出并与电池壳体2的内侧周面2A接触。
电极接触部6A呈与电极组3的层叠方向L的最外面大致相同的形状。在该电极接触部6A的上部，形成有与电极组3的上表面对置的突起片6T。该突起片6T在电极接触部6A的上端中央部从该电极接触部6A的一侧面6a大致垂直地延伸。另外，在电极接触部6A的上部的角部，形成有包围电极组3的上角部的围壁部6P。该围壁部6P具有：与电极组3的上表面对置的上壁6P1以及与电极组3的左右侧面对置的侧壁6P2(参照图22)。
两个壳体接触部6B在电极接触部6A的另一侧面6b沿着中心轴向C相互并列形成。具体地说，在收容于电池壳体2中的状态下，以夹着电池壳体2的中心轴的方式对称形成。进而，壳体接触部6B的与电池壳体2的内侧周面2A接触的接触部分具有与电池壳体2的内侧周面2A的曲面大致相同的曲面。由此，壳体接触部6B与电池壳体2以面接触的方式构成(参照图23)。
当使用这样的衬垫6以夹着电极组3的方式配置于电池壳体2时，如图23所示，通过两个衬垫6的突起片6T，接触或按压正极板31的集电端子311。需要说明的是，在集电端子311中相比与突起片6T接触的部分而言，自由端部侧被折曲而被焊接于封口体5。在此，集电端子311的立起位置在突起片6T附近。另外，通过两个衬垫6的围壁部6P收容正极板31以及负极板32的上角部。
由于在电极组3的上表面设有对置的突起片6T，因此，突起片6T与焊接于正极板31的上表面的集电端子311接触，所以能够防止集电端子311的错位，并且能够防止集电端子311的焊接部位断裂而剥落。另外，由于在衬垫6的上部设有包围电极组3的上角部的围壁部6P，因此能够防止电池壳体2与正极板31接触。另外，能够防止正极板31的集电端子311与负极板32接触。进而，还能够防止电极组3中的正极板31以及负极板32的错开。此外，通过设置围壁部6P，没必要配置一直以来必需的上部绝缘板，可使制造工序简化，并且可以削减材料成本。
所述实施方式的层叠型电极组3虽然是层叠一片正极板31以及两片负极板32而构成的，但也可以层叠多个正极板31以及多个负极板32而构成。
此时，可考虑如下这样层叠，如图24(A)所示，除了处于层叠方向两外侧的电极板(图中为负极板32)，在正极板31所相邻的两个负极板32中夹着各自的一个活性物质保持部32B，并且在负极板32所相邻的两个正极板31中分别夹着一个活性物质保持部31B。如此，正极板31以及负极板32以相互夹着的方式被层叠，所以可使层叠型电极组难以错开。
另外，如图24(B)所示，还可考虑将所述实施方式的层叠了一片正极板31以及两片负极板32的构造体作为单位单元，层叠多个该单位单元。如此，通过增减单位单元的数量，可以匹配于电池壳体的尺寸，并且可简单地使电池容量增减。
此外，如图24(C)所示，还可考虑按照一片正极板31的两个活性物质保持部31B被夹在一片负极板32的两个活性物质保持部32B之间的方式层叠。如此，可由一片正极板31以及一片负极板32制作最小容量的单元，通过使该单元增减，可以细细地使电池的容量增减。
另外，层叠型电极组不限于所述实施方式那样正极板31的活性物质非保持部31A以及负极板32的活性物质非保持部32A以相互对置的方式层叠的结构，如图25所示，也可以是以正极板31的活性物质非保持部31A以及负极板32的活性物质非保持部32A不相互对置的方式层叠。即，还可以按照正极板31的活性物质非保持部31A以及负极板32的活性物质非保持部32A呈直角配置的方式层叠。
本发明除了碱蓄电池以外，还可以适用于锂离子二次电池等二次电池，或适用于一次电池。另外，除了圆筒形电池以外，还可以适用于方形电池。
此外，本发明不限于所述实施方式，不言而喻，在不脱离其主旨的范围内可以进行各种变形。
工业实用性
根据本发明，通过由保持活性物质的两个活性物质保持部使集电端子共通化，由此不仅防止集电效率的偏差，通过削减集电端子的数量而使焊接作业简化，而且还可以使层叠多个电极板的作业简化。

Claims (11)

1.一种将层叠型电极组收容于圆筒状电池壳体而成的圆筒形电池，所述层叠型电极组具备：在正极集电体保持正极活性物质的正极板；在负极集电体保持负极活性物质的负极板；介于所述正极板以及所述负极板之间的隔板，
所述正极板是保持所述正极活性物质的两个活性物质保持部相互对置配置的大致U字状，
所述负极板是保持所述负极活性物质的两个活性物质保持部相互对置配置的大致U字状，
使用至少两个负极板，且以所述正极板或所述负极板的一方上的活性物质保持部分别被夹在所述正极板或负极板的另一方上的两个活性物质保持部之间的方式，层叠所述正极板以及所述负极板。
2.如权利要求1所述的圆筒形电池，其中，
在所述正极板上的两个活性物质保持部之间形成的折曲部与在所述负极板上的两个活性物质保持部之间形成的折曲部以相互对置的方式层叠。
3.如权利要求1所述的圆筒形电池，其中，
以在相邻的两个正极板中分别将一个活性物质保持部夹在一个负极板的对置的两个活性物质保持部之间的方式，层叠所述正极板以及所述负极板。
4.如权利要求1所述的圆筒形电池，其中，
以在相邻的两个负极板中各自的一个活性物质保持部被夹在一个正极板的对置的两个活性物质保持部之间的方式，层叠所述正极板以及所述负极板。
5.如权利要求1所述的圆筒形电池，其中，
所述隔板是在展开了所述正极板或所述负极板的状态下，以夹着所述正极板或所述负极板的两面的方式被对折的结构。
6.如权利要求1所述的圆筒形电池，其中，
所述正极板或所述负极板具有从在所述两个活性物质保持部之间形成的折曲部沿着该折曲部的折曲线向外侧延伸的集电端子。
7.如权利要求6所述的圆筒形电池，其中，
在具有从所述折曲部延伸的集电端子的所述正极板或所述负极板中，以覆盖该正极板或负极板的方式设置隔板，
在所述隔板中，在与从所述折曲部延伸的集电端子对应的部分形成有切入部。
8.如权利要求1所述的圆筒形电池，其中，
夹着所述正极板或所述负极板的一方上的至少一个活性物质保持部的、所述正极板或负极板的另一方具有：未涂敷活性物质的活性物质非保持部；及夹着该活性物质非保持部而形成在两侧，并涂敷活性物质的活性物质保持部，
以所述两侧的活性物质保持部相面对的方式在所述活性物质非保持部折曲所述集电体，并且将所述正极板或负极板的另一方上的活性物质非保持部的一部分向外侧折曲，由此形成集电端子。
9.如权利要求1所述的圆筒形电池，其中，
所述层叠型电极组呈大致长方体形状。
10.一种权利要求1所述的圆筒形电池的制造方法，其包括：
通过将展开状态的负极板折曲成大致U字状，由此分别夹着在展开状态的正极板上设置的两个活性物质保持部的负极板折曲工序；以及
将由所述负极板夹着两个活性物质保持部的正极板折曲成大致U字状的正极板折曲工序。
11.如权利要求10所述的圆筒形电池的制造方法，其中，
在所述负极板折曲工序前，具备隔板收容工序，在该隔板收容工序中，以夹着所述展开状态的正极板的两面的方式用隔板包住所述正极板。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2690697B1 (en) 2011-03-25 2018-05-09 GS Yuasa International Ltd. Cylindrical battery and electrode structure for battery
CN103887479B (zh) * 2012-12-19 2017-08-25 株式会社杰士汤浅国际 电极板、层叠型电极组、电池及圆筒形电池
JP6500857B2 (ja) * 2016-08-09 2019-04-17 トヨタ自動車株式会社 電極体の製造方法
JP6477661B2 (ja) 2016-10-27 2019-03-06 株式会社豊田中央研究所 二次電池
CN110380098B (zh) * 2018-04-12 2022-11-15 丰田自动车株式会社 电池的制造方法和电池
KR20210152252A (ko) * 2020-06-08 2021-12-15 주식회사 엘지에너지솔루션 폴딩부를 포함하는 전극 제조방법 및 폴딩부를 포함하는 전극 시트
KR20210153230A (ko) * 2020-06-10 2021-12-17 주식회사 엘지에너지솔루션 폴딩부를 포함하는 전극 제조방법 및 폴딩부를 포함하는 전극 시트
CN115360480A (zh) * 2022-08-24 2022-11-18 江苏正力新能电池技术有限公司 一种低内阻的电芯及二次电池

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11167930A (ja) * 1997-12-05 1999-06-22 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 薄型電極を用いた積層式二次電池

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2941022A (en) * 1959-05-05 1960-06-14 Hyman J Mandel Hermetically sealed nickel-cadmium storage battery
GB1422782A (en) * 1972-04-06 1976-01-28 Alkaline Batteries Ltd Alkaline electric cells
US4029855A (en) * 1975-12-10 1977-06-14 Globe-Union Inc. Storage battery and method of making the same
JPS58206075A (ja) 1982-05-25 1983-12-01 Japan Storage Battery Co Ltd 鉛蓄電池
JPS5991675A (ja) 1982-11-16 1984-05-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 小形密閉鉛蓄電池
JPH031455A (ja) * 1989-05-30 1991-01-08 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 密閉角型アルカリ蓄電池
JPH07147155A (ja) 1993-11-24 1995-06-06 Sanyo Electric Co Ltd 角形密閉電池
US6117583A (en) * 1994-03-22 2000-09-12 Advanced Power Devices, Inc. Lead battery
JP3649876B2 (ja) * 1997-09-30 2005-05-18 三洋電機株式会社 円筒型二次電池
JPH11185767A (ja) 1997-12-17 1999-07-09 Toshiba Battery Co Ltd ニッケル水素二次電池及び電極の製造方法
JP4016481B2 (ja) * 1998-05-14 2007-12-05 ソニー株式会社 固体電解質電池
JP4233243B2 (ja) 2001-08-30 2009-03-04 三洋電機株式会社 密閉型電池
JP2007537573A (ja) * 2004-05-14 2007-12-20 リチャージャブル バッテリー コーポレイション アルカリ電池におけるエネルギー、電力及び費用のバランスをとった埋め込み型の電極構造
WO2008032337A1 (en) * 2006-09-11 2008-03-20 Luminous Power Technologies Pvt Ltd Lead acid battery
US20110287323A1 (en) * 2010-05-20 2011-11-24 Jack Chen Electrode and Insulator Structure for Battery and Method of Manufacture
EP2690697B1 (en) 2011-03-25 2018-05-09 GS Yuasa International Ltd. Cylindrical battery and electrode structure for battery
CN103688389B (zh) * 2011-07-20 2016-09-28 株式会社杰士汤浅国际 圆筒形电池
WO2013012084A1 (ja) 2011-07-20 2013-01-24 株式会社Ｇｓユアサ 円筒形電池

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11167930A (ja) * 1997-12-05 1999-06-22 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 薄型電極を用いた積層式二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
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WO2013018563A1 (ja) 2013-02-07
US10468711B2 (en) 2019-11-05

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