CN1254871C - 矩形密闭式电池 - Google Patents
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Abstract
一种矩形密闭式电池，包括：通过隔壁(5)将多个长方体状的电池槽(4)连接而成的矩形电池槽(3)；极板群(8)；与极板群(8)的两侧的导线部结合的集电体(10)，在各电池槽(4)内收容有与集电体(10)结合的极板群(8)，在矩形电池槽(3)的至少一侧壁(20)的各隔壁(5)配设位置上，与两侧的电池槽(4)面对地设置开口(21)，将配设在开口21内的导电性连接构件(23)与位于隔壁(5)的两侧的集电体(10、10)进行连接，可缩短极板群(8、8)间的通电路径，减少内部电阻，因而可减小每个单电池(2)的内部电阻，同时可使极板群(8)的整体均等地、充分地发挥能力，从而实现高输出化。
Description
技术领域
本发明涉及矩形密闭式电池，尤其是涉及在将多个单电池连接而成的集合型蓄电池中，实现减少其内部电阻的矩形密闭式电池。
背景技术
为了得到所需要的电力容量而将多个单电池连接而成的传统的集合型蓄电池，将多个单个的长方体状的单电池配置成其电池槽的宽度宽的长侧面之间相互相对地重叠，在两端的单电池的电池槽外侧配置有端板，通过捆扎带捆扎而一体地连接，另外，在各单电池中，从极板的上端部向上方引出导线，与装在电池槽盖上的端子连接，单电池之间通过连接板将各端子相互连接构成。
因此，单电池之间的连接路径长且连接部位多，包含连接零件的组成零件引起的零件电阻增大，该零件电阻与正极板、负极板及电解液引起的电池反应的反应电阻的比率达到40～50％∶60％～50％，大的内部电阻使电池的发热增大，因而在实现高输出化和提高寿命特性方面成为很大的障碍。另外，单电池之间的连接结构复杂、零件个数多，因而存在成本高的问题。
为此，本案申请人，已经提出了图22、图23所示的将多个单电池2进行内置的矩形密闭式电池1。3是其矩形电池槽，对于具有宽度窄的短侧面及宽度宽的长侧面的长方体状的单电池2的电池槽4，将其短侧面作为隔壁5进行共用而相互一体连接形成扁平长方体状，各电池槽4的上面开口通过一体的盖体6一体地关闭。在两端的电池槽4外侧的短侧面及各电池槽4、4之间的隔壁5的上部形成连接孔7。作为发电元件将矩形正极板和负极板通过隔板层叠构成的极板群8与电解液一起收容在各电池槽4内，构成单电池2。基板群8的正极板与负极板相互朝相反侧的侧部凸出，作为正极板和负极板的导线部9a、9b，集电板10a、10b通过焊接等分别与这些导线部9a、9b的侧端缘连接。
在集电板10a、10b的上端部凸设有嵌入连接孔7内的连接凸部11，在相邻的电池槽4、4之间，将正极与负极的集电板10a、10b的连接凸部11相互焊接连接。另外，在两端的电池槽4的外侧的短侧面的连接孔7内安装有正极或负极的连接端子12，其连接凸部13与集电板10a或10b的连接凸部11通过相互焊接进行连接。因此，内置于矩形电池槽3的多个单电池2串联连接，向两端的连接端子12、12之间进行输出。
另外，在盖体6上设有：使各电池槽4、4的内压均等的连通道14、当各电池槽4的内部压力达到规定以上时用于排放压力的安全阀(未图示)、装有合适的对单电池2的温度进行检测的温度传感器的传感器安装孔15等。
采用如此结构时，从极板群8的正极板及负极板至各个导线部9a、9b的通电路径短，且其导线部9a、9b之间通过集电板10a、10b在矩形电池槽3内部进行连接，故与上述传统的将单个的单电池进行连接的结构相比，连接路径短且连接部位少，因而可减小包含连接零件的组成零件引起的零件电阻，从而能相应地减小内部电阻。
但是，上述图22、图23所示的结构中，从正极板及负极板至各个导线部9a、9b及集电板10a、10b的通电路径虽短，但集电板10a、10b之间，其上端部的连接凸部11的前端之间的1处相互焊接连接，因而如图24的箭头S所示，连接路径迂回，因而连接路径变长，另外，连接部位仅有1处，存在内部电阻高的问题。
另外，随着上述连接路径迂回，如箭头T所示，集电板10a、10b间的与连接部近的部分，流过极板群8的电流多，远离连接部的部分所流过的电流少，因而流过极板群8的电流分布变得不均匀，极板群8的整体不能发挥均匀的发电能力，存在损失大的问题。
发明内容
本发明的目的在于进一步减少每个单位电池的内部电阻，另外，通过使作为发电元件的极板群整体均等地、充分地发挥其能力，从而实现高输出化。
第1发明的矩形密闭式电池，是一种在通过隔壁将多个长方体状的电池槽连接而成的矩形电池槽的各电池槽内收容有发电元件的矩形密闭式电池，是在矩形电池槽的至少一侧壁的各隔壁配设位置上，至少在1处形成与两侧的电池槽连通的开口，利用导电性连接构件穿过该开口将位于隔壁两侧的发电元件进行连接的结构。
采用该结构，通过将相邻的电池槽内的发电元件之间在矩形电池槽的侧壁位置处利用导电性连接构件进行连接，可将发电元件之间在任意的位置处进行连接，与通过将发电元件间的连接路径配置在隔壁的上下方向的中间部，仅将发电元件的上端部间进行连接的场合相比，通电路径不用迂回，连接路径缩短，因而可减小单电池间的连接电阻，相应地可进一步减小每个单电池的内部电阻，实现高输出化，另外，通过将发电元件间的连接路径做成多个，使通电路径进一步缩短，能进一步减小每个单电池的内部电阻，同时可使流过发电元件的电流分布均匀化，使发电元件整体均等地、充分地发挥能力，可进一步实现高输出化。另外，不用在电池槽内收容配置贯通隔壁的用于进行连接的构件，因而能使矩形电池槽的结构小型化。
第2发明的矩形密闭式电池，其包括：通过隔壁将多个长方体状的电池槽连接而成的矩形电池槽；通过隔板将正极板和负极板进行层叠、同时将正极板和负极板的一侧部相互朝相反侧凸出以作为导线部的极板群；与极板群的两侧的导线部结合的集电体，其将集电体结合后的极板群收容在各电池槽内，是在矩形电池槽的至少一侧壁的各隔壁配设位置上，至少在1处形成与两侧的电池槽内连通的开口，利用导电性连接构件穿过该开口将位于隔壁两侧的集电体进行连接的结构。
采用该结构，在各电池槽内极板群与集电体之间的通电路径为直线，因而短，且在电池槽之间，利用导电性连接构件将借助隔壁相对的各集电体穿过形成于矩形电池槽侧壁的开口而进行连接，故与上述相同，可将集电体之间在任意的位置处进行连接，与通过将集电体间的连接路径配置在隔壁的上下方向的中间部、仅将集电体的上端部间进行连接的场合相比，通电路径不用迂回，可使连接路径缩短，因而可减小矩形电池的连接电阻，另外，通过将集电体间的连接路径做成多个，使通电路径进一步缩短，能进一步减小每个单电池的内部电阻，同时可使流过极板群的电流分布均匀化，使极板群整体均等地、充分地发挥能力，可实现高输出化。
较佳的是，在矩形电池槽的至少一个侧壁的各隔壁配设位置处与两侧的电池槽面对地设置开口，将配设在开口内的导电性连接构件与位于隔壁两侧的集电体连接，且通过弹性体层将导电性连接构件与矩形电池槽进行密闭结合。由此，使弹性体层夹在矩形电池槽的隔壁和侧壁与导电性连接构件之间，因而可防止因电池槽与导电性连接构件的热膨胀差异引起它们之间产生剥离间隙，能防止单电池间电解液的泄漏，可消除液体连接的危险。
而且，若弹性体层由氟类橡胶构成，则耐电解液性强，且即使电池温度上升也具有所需的耐热性，因此能长期获得稳定的作用，对于长期使用具有很高的可靠性。
更佳的是，在导电性连接构件的与隔壁相对的部分的外周设有弹性体层的同时，在其外周设有与矩形电池槽同类材料的树脂层。由此，与矩形电池槽之间不管是树脂成形还是热熔接，容易且可靠地与矩形电池槽侧的树脂一体结合，能更可靠地防止弹性体层与矩形电池槽的树脂之间的电解液的泄漏。
另外，作为其他较佳的结构是，在矩形电池槽的至少一个侧壁的各隔壁配设位置处与两侧的电池槽面对地设置开口，将配设在开口内的导电性连接构件与位于隔壁两侧的集电体连接，且通过将与矩形电池槽的组成材料具有亲和性的合成树脂烧结在导电性连接板上形成的树脂层，与矩形电池槽密闭地结合。由此，矩形电池槽侧的树脂与导电性连接板通过烧结形成的树脂层能容易且可靠地一体结合，能更可靠地防止电解液的泄漏。
而且，该烧结形成的树脂层一旦由比矩形电池槽的注塑成形温度低的熔点的合成树脂构成，则能更可靠地与矩形电池槽一体结合，能进一步可靠地防止电解液的泄漏。
另外，以上结构的矩形密闭式电池，将导电性连接构件与集电体连接，通过树脂成形将导电性连接构件的周围与矩形电池槽的隔壁及侧壁之间进行密封结合，同时，通过对开口进行密闭，或通过将导电性连接构件与集电体进行连接，同时将树脂层与矩形电池槽的隔壁及侧壁的开口缘部密封结合，将矩形电池槽的侧壁上形成的开口用封闭构件进行密闭，且将该封闭构件与树脂层的外面密封结合，可具体地实现上述结构。
另外，作为其他又一较佳的结构，在矩形电池槽的至少一个侧壁的各隔壁配设位置形成贯通两侧的电池槽内的通孔，在位于隔壁两侧的集电体上设置导电性连接构件，该导电性连接构件的两侧具有通过通孔进行连接的连接部，同时在通孔周围与导电性连接构件之间设置密封构件，形成将导电性连接构件埋设在矩形电池槽的侧壁内的结构。由此，两侧的电池槽内贯通有通孔，其周围与导电性连接构件之间由密封构件进行密封，因而能容易地得到对于电解液泄漏的高密封性。
另外，上述第1发明的矩形密闭式电池中的矩形电池槽的至少一个侧壁的各隔壁配设位置上，至少在1处形成与两侧的电池槽连通的开口，设置穿过该开口将收容在两侧的电池槽内的发电元件相互连接的导电性连接构件，将至少与一方的电池槽连通的开口与贯通该开口并与发电元件连接的导电性连接构件的连接凸部之间进行密封，在将导电性连接构件配置在内部的状态下，利用封止构件将与两侧的电池槽连通的开口进行密闭。
采用该结构，与上述相同，连接路径缩短，因而可减小发电元件间的连接电阻，另外，通过将其连接路径做成多个，使流过发电元件间的电流分布均匀化，使各单电池的内部电阻进一步降低，同时通过极板群整体均等地、充分地发挥能力，可实现高输出化，另外，不需要在电池槽内收容配置用于贯通隔壁进行连接的构件，因而可使矩形电池槽紧凑地构成，而且，一方的电池槽开口与导电性连接构件的连接凸部之间能容易且可靠地密封，因而电池槽间能可靠地防止液体连接，另外利用封止构件可防止液体朝外部的泄漏。
另外，第2发明的矩形密闭式电池中的矩形电池槽的至少一个侧壁的各隔壁配设位置上，至少在1处形成与两侧的电池槽连通的开口，设置穿过该开口将收容在两侧的电池槽内的极板群的集电体之间进行连接的导电性连接构件，设置将至少与一方的电池槽连通的开口与贯通该开口并与集电体连接的导电性连接构件的连接凸部之间进行密封的密封构件，可设置在将导电性连接构件配置在内部的状态下，将与两侧的电池槽连通的开口进行密闭的封止构件。
采用该结构，与上述相同，在各电池槽内极板群与集电体之间的通电路径为直线而短，且将在电池槽间借助隔壁相对的各集电体利用导电性连接构件穿过在矩形电池槽的侧壁形成的开口进行连接，因而可将各集电体在任意的位置进行连接，与在集电体的上端部间进行连接的场合相比，通电路径不用迂回，连接路径缩短，因而可减小矩形电池的连接电阻，另外，通过将通电路径做成多个，使流过极板群的电流分布均匀化，使内部电阻降低，同时通过极板群整体均等地、充分地发挥能力，可实现高输出化，而且，一方的电池槽开口与导电性连接构件的连接凸部之间能容易且可靠地密封，因而电池槽间能可靠地防止液体连接，另外利用封止构件可防止液体朝外部的泄漏。
较佳的是，至少与一方的电池槽连通的开口由圆形孔构成，导电性连接构件的连接凸部做成圆轴状，连接凸部与开口之间的密封构件由O形环构成。由此，在将O形环安装在连接凸部的外周的状态下只要将连接凸部插入开口就能得到可靠的密封状态，可防止液体连接，提高制造效率。
而且，将构成导电性连接构件的板材冲压成形为有底圆筒状，以此构成连接凸部为较佳。由此，利用板材的冲压成形可将具有连接凸部的导电性连接构件低成本地进行制造的同时，将焊接电极插入有底圆筒内，通过其底面与集电体等对方侧构件焊接连接，能容易且可靠性高地进行连接，同时能防止密封构件在焊接时受到不良影响。
另外，以上各发明的结构中，通过在矩形电池槽的两端壁及隔壁的上部形成的连接孔将矩形电池槽两端的连接端子与集电体及各集电体之间进行连接，则可在直接利用将各集电体在其上部进行连接的传统结构的矩形密闭式电池的制造设备的同时，通过应用上述结构，可降低连接电阻，另外，由于将与矩形密闭式电池外部的连接端子配设在矩形电池槽的两端壁的上部，因而具有能容易地与其他矩形密闭式电池连接，且能容易地确保设置水冷式冷却机构等的场合的绝缘性等效果。
附图的简单说明
图1是表示将本发明的矩形密闭式电池的实施形态1的矩形电池槽进行局部剖切后的整体立体图。
图2是表示同一实施形态的主要部分的横切俯视图。
图3是表示同一实施形态的导电性连接构件的立体图。
图4是表示图2的A-A向视剖视图。
图5是表示图4的B-B向视图。
图6是表示同一实施形态的变形例的主要部分的横切俯视图。
图7是表示本发明的矩形密闭式电池的实施形态2的主要部分的横切俯视图。
图8是表示图7的C-C向视剖视图。
图9是表示图8的D-D向视图。
图10是表示本发明的矩形密闭式电池的实施形态3的主要部分的横切俯视图。
图11是表示同一实施形态的导电性连接构件的立体图。
图12是表示本发明的矩形密闭式电池的实施形态4的主要部分的横切俯视图。
图13是表示同一实施形态的主要部分的放大横切俯视图。
图14是表示同一实施形态的变形例的主要部分的横切俯视图。
图15，表示同一变形例的导电性连接构件与集电体的结合工序，是图14的E-E向视纵剖侧视图。
图16是表示将本发明的实施形态1的矩形密闭式电池进行局部剖切后的立体图。
图17是表示同一实施形态的主要部分在熔接封止构件之前的状态的主视图。
图18是表示图17的F-F向视剖视图。
图19是表示图17的G-G向视剖视图。
图20是表示图17的H-H向视剖视图。
图21是表示图17的J-J向视剖视图。
图22是表示传统例子的矩形密闭式电池的局部纵剖主视图。
图23是表示将同一传统例子的电池槽进行局部剖切后的立体图。
图24是表示同一传统例子的通电路径的说明图。
具体实施方式
以下，参照图1～图6对本发明的矩形密闭式电池的实施形态1进行说明。不过，对于与参照图22、23进行了说明的传统技术相同的组成构件标上同一参照符号，主要对其不同点进行说明。
图1中，本实施形态的矩形密闭式电池1的矩形电池槽3，是将具有宽度窄的短侧面及宽度宽的长侧面的长方体状的多个电池槽4以其短侧面作为隔壁5进行共用，从而相互一体连接构成。矩形电池槽3由对于电解液具有耐性的PP与PPE的合成物等的合成树脂材料构成。其两侧结合有集电体10(10a、10b)的极板群8与电解液一起收容在各电池槽4内而构成单电池2。在矩形电池槽3的两端壁及隔壁5的上部形成连接孔7(参照图22)，连接端子12通过该连接孔7与两端的单电池2的集电体10连接，同时相邻接的单电池2、2的集电体10、10之间得到连接。图1中，16是设置在盖体6上的安全阀。
通过将多片正极板与多片负极板进行交替配置，同时将具有横向开口部的袋状分离套覆盖在各正极板上，从而极板群8在正极板与负极板之间夹装分离套的状态下层叠构成，将正极板及负极板的一个侧部相互朝相反侧凸出，形成正极及负极的导线部9(9a、9b)。正极板是在Ni的泡沫金属中除导线部9以外用氢氧化镍进行充填构成，该导线部9是通过将泡沫金属加压压缩，同时将导线板通过超声波焊接缝焊在其一面上而构成的。另外，负极板是在Ni加强金属上除导线部9以外涂上含有氢吸藏合金的负极组成物质而构成。集电体10通过电子束焊接等结合在该极板群8的两侧的导线部9上。集电体10由表面进行镀镍后的钢板构成。
如图2～5所示，在矩形电池槽3的一方侧壁20的各隔壁5的配设位置，面向两侧的电池槽4地形成1个或多个开口21。开口21的宽度为隔壁5的两侧的集电体10的侧缘间的整体宽度，上下方向设定为适当的长度尺寸。另外，在开口21部分处，隔壁5上也以相同的上下长度尺寸形成适当的深度尺寸的缺口22。
在开口21内收容配置有导电性连接构件23，其两侧部分别通过焊接24与集电体10结合，构成为从一方的单电池2的集电体10通过该导电性连接构件23与另一方的单电池2的集电体10通电。导电性连接构件23是由钢板上电镀镍而构成，其具有耐电解液性且可廉价地构成，故很合适。
导电性连接构件23如图3所示，从矩形状板材的宽度方向的两侧部朝上下方向分别伸出凸出部23a，整体形状形成为大致H形，且整体形成正好与开口21嵌合的大小。由氟类橡胶或其他耐热、耐电解液性的橡胶材料构成的环状弹性体层25烧结固接在该导电性连接构件23的宽度方向的中央部的外周上，在其外周进一步形成由与矩形电池槽3同类的合成树脂构成的环状树脂层26。该树脂层26由注塑成形而成，弹性体层25因其注塑压力而成为被压缩的状态，从而产生所需的密封压力。
另外，在导电性连接构件23的上下方向中央部的两侧形成缺口27，为了在其上下合计4处可靠地进行焊接24，凸出形成有与集电体10压接的焊接凸部28。将焊接电极向导电性连接构件23的各焊接凸部28的位置按压焊接时，缺口27被设置成，使焊接电流可靠地从导电性连接构件23的一方的焊接凸部28通过集电体10流向另一方的焊接凸部28。不过，焊接凸部28的形状并不局限于图所例示的圆形凸部，可以是截面为山形的线状或圆环状的凸条等任意的形状，另外，焊接凸部28的个数也可任意选择。
如上所述，在开口21内插入配置导电性连接构件23，通过焊接24将导电性连接构件23与两侧的集电体10结合后，为覆盖开口21而在矩形电池槽3的侧壁20配设注塑成形模具30进行加压密接，使开口21密封封闭，同时密封树脂部31注塑成形以充填隔壁5的缺口22与树脂层26的外周之间的间隙。而且，在极板群8的开口21形成侧的侧面的开口21附近部分配设有隔热片29。
以上结构中，在单电池2、2之间由于借助隔壁5并利用导电性连接构件23将相对的集电体10、10之间进行连接，因而相对于仅在集电体10的上端部间通过将连接凸部11、11之间进行结合而进行连接的场合，即使是集电体10的侧部也可在1处或多处由导电性连接构件23进行连接，因而通电路径不用迂回，连接路径缩短，可减少单电池2、2之间的连接电阻，相应地可进一步减少每个单电池2的内部电阻，实现高输出化。
另外，在矩形电池槽3的侧壁20和隔壁5与导电性连接构件23之间夹有弹性体层25，因而可防止因矩形电池槽3与导电性连接构件23的热膨胀差异引起它们之间产生剥离间隙。因此，能防止单电池2、2间电解液的泄漏，可消除液体连接的危险。尤其是，弹性体层25由氟类橡胶构成时，则耐热性及耐电解液性强，即使电池温度上升也具有所需的耐热性，因此能长期获得稳定的作用，对于长期使用具有很高的可靠性。另外，在与导电性连接构件23的隔壁5相对的部分的外周设置弹性体层25的同时，在其外周设置与矩形电池槽3同类材质的树脂层26，因而能容易且可靠地与矩形电池槽3的树脂一体结合，能更可靠地防止弹性体层25与矩形电池槽3的树脂之间的电解液的泄漏。
另外，本实施形态中，通过在矩形电池槽3的两端壁及隔壁5的上部形成的连接孔7将矩形电池槽3两端的连接端子与集电体10及各隔壁5两侧的集电体10、10之间进行连接，则可在直接利用传统结构的矩形密闭式电池1的制造设备的同时，通过应用上述结构，可降低连接电阻，另外，将与矩形密闭式电池1外部的连接端子12配设在矩形电池槽3的两端壁的上部，因而具有能容易地与其他矩形密闭式电池1连接，且能容易地确保设置水冷式冷却机构等的场合的绝缘性等效果。
又，图示例中在导电性连接构件23的外周的弹性体层25的外周设置了树脂层26，但该树脂层26也可不设置。
另外，以上说明中，例示了仅在矩形电池槽3的一方的侧壁20上形成开口21、利用导电性连接构件23将单电池2、2间进行连接的结构，但也可如图6所示，在矩形电池槽3的双方的侧壁20形成相互相对的开口21，将隔壁5的两侧的集电体10、10在其两侧利用导电性连接构件23进行连接，从矩形电池槽3的两侧将注塑成形模具30进行按压并利用注塑成形形成密封树脂部31。由此，将各集电体10、10在两侧进行连接，可进一步减小连接电阻，同时注塑成形时从两侧均等地向矩形电池槽3及内部集电体10及极板群8施加压力，因而可防止从一方对极板群8施加负荷和随之而来的移动等产生的不良影响。
下面，参照图7～图9对本发明的实施形态2的矩形密闭式电池进行说明。不过，在以下实施形态的说明中，对于与前面实施形态相同的组成构件标上同一参照符号并省略说明，仅对不同点进行说明。
上述实施形态中，例示了将导电性连接构件23焊接后、通过树脂成形对开口21进行密封的情况，但本实施形态中，将导电性连接构件23与集电体10、10进行焊接连接，同时将树脂层26与矩形电池槽3的隔壁5及开口21的开口缘部密封结合，而且将在矩形电池槽3的侧壁20上形成的开口21利用封闭构件32进行密封，同时将该封闭构件32与树脂层26的外面密封结合。
详细地说，开口21为矩形，导电性连接构件23是两侧设有缺口27和焊接凸部28的、整体形状比开口21小的矩形板状。在该导电性连接构件23的宽度方向中央部外周设有弹性体层25，在其外周设有树脂层26。在隔壁5形成的缺口22是朝外侧扩大的梯形，且与开口21的缺口22相对的部分的缘部缺口作成三角形以形成与梯形缺口22的斜面连续的倾斜延长面33。树脂层26，其外形沿着缺口22的端面及倾斜延长面33，同时形成梯形以使其外侧面与侧壁20的外面为同一平面。
树脂层26的梯形外面与缺口22的端面及倾斜延长面33利用热熔接线34在密封状态下进行一体结合。另外，将封闭构件32覆盖开口21及其周围地进行配置，该封闭构件32与侧壁20的外面及树脂层26的外侧面利用热熔接线35在密封状态下一体结合。
即使在本实施形态中，单电池2、2间借助隔壁5相对的集电体10、10之间利用导电性连接构件23进行连接，因而减小单电池2、2间的连接电阻，可进一步减少每个单电池2的内部电阻，实现高输出化。另外，在该导电性连接构件23的与隔壁5相对的部分的外周设有弹性体层25，同时，在其外周设置与矩形电池槽3同类材质的树脂层26，通过将矩形电池槽3侧的树脂与树脂层26热熔接，因而在确保密封状态下能容易且可靠地进行一体结合，能更可靠地防止弹性体层25与矩形电池槽3的树脂之间的电解液的泄漏。
下面，参照图10、图11对本发明的实施形态3的矩形密闭式电池进行说明。
上述实施形态中，例示了将弹性体层25烧结固接在导电性连接构件23的宽度方向的中央部的外周，在其外周上设有由与矩形电池槽3同类的合成树脂构成的环状树脂层26的结构，但在本实施形态中，在导电性连接构件23的宽度方向的中央部的外周设有烧结树脂层36，该烧结树脂层36是将与矩形电池槽3的组成材料有亲和性的合成树脂烧结形成的。该烧结树脂层36较佳的是，将比构成矩形电池槽3的合成树脂的注塑成形温度低的熔点的合成树脂的粉体添接在导电性连接构件23的相应范围的状态下放入加热炉烧结固接而构成。例如，矩形电池槽3由聚丙烯和聚乙烯和它们的混合物构成的场合，以环氧树脂的粉体进行烧结涂布为佳。
将设有如此烧结树脂层36的导电性连接构件23配置在开口21，利用焊接24将隔壁5的两侧的集电体10进行结合后，覆盖开口21地配设注塑成形模具30，通过对开口21进行密封关闭的同时，将密封树脂部31进行注塑成形以对隔壁5的缺口22与烧结树脂层36的外周之间的间隙进行充填，矩形电池槽3与导电性连接构件23之间借助与导电性连接构件23一体密接的烧结树脂层36及与其一体密接形成的密封树脂部31进行结合，能可靠地对电池槽4、4间进行密封的同时，能将开口21完全进行封止。
本实施形态中，矩形电池槽3侧的树脂与导电性连接构件23能在容易且可靠地一体密接的状态下借助烧结树脂层36进行结合，因而能更可靠地防止电解液的泄漏。
又，图示例表示了利用与实施形态1相同的注塑成形所形成的密封树脂部31将开口21进行密封的例子，但也可与实施形态2相同，将烧结树脂层36与矩形电池槽3的隔壁5密封结合，而且通过封闭构件32对开口21进行密闭的同时，将该封闭构件32与烧结树脂层36的外面进行密封结合。
下面，参照图12～图15对本发明的实施形态4的矩形密闭式电池进行说明。
上述各实施形态中，对在矩形电池槽3的侧面20形成面对隔壁5的两侧的电池槽4的矩形开口21、将导电性连接构件23配置在该开口21内并与集电体10结合后、利用密封树脂部31和封闭构件32进行密封的结构进行了例示，但本实施形态中，如图12、图13所示，在矩形电池槽3的侧壁20的各隔壁5的配设位置形成沿两侧的电池槽4宽度的凹部37，同时，形成从该凹部37的底面贯通至两侧的电池槽4内的通孔38，将导电性连接构件40配置在凹部37内，该导电性连接构件40的两侧具有通过通孔38与位于隔壁5的两侧的集电体10进行连接的连接部39，连接部39与集电体10利用焊接41进行结合。导电性连接构件40是在钢板上电镀镍而构成，其具有耐电解液性且可廉价地构成，故很合适。
连接部39由圆轴状的凸轴构成，在其外周安装有作为密封材料的O形环42，将连接部39在与集电体10结合的状态下，O形环42在凹部37的底面与导电性连接构件40之间被压缩，从而通孔38被密闭。在将导电性连接构件40埋设后的状态下将封止树脂43充填在凹部37内。
对上述结构的结合工序进行说明，图12、图13的图示例中，在矩形电池槽3的两侧的侧壁20上形成凹部37及通孔38，将在连接部39上安装了O形环42的导电性连接构件40分别配置在凹部37中，将其连接部39插入通孔38内，下面如图12的假想线所示、如图13的实线所示，将焊接电极44与隔壁5的两侧的集电体10中的一方的集电体10的两侧进行抵接的连接部39、39的背部抵接并加压，在此状态下利用电阻焊接机45使焊接电流流动，可将导电性连接构件40的连接部39利用焊接41与该集电体10的两侧结合，然后，另一方的集电体10的两侧也同样地将连接部39、39利用焊接41进行结合，从而可将两侧的集电体10在其两侧部借助导电性连接构件40进行连接。然后，通过将注塑模具(未图示)向侧壁20进行按压，注塑成形封止树脂43，从而完成结合。
上述说明中，是在矩形电池槽3的两侧的侧壁20形成凹部37并配设导电性连接构件40、将集电体10、10在其两侧进行连接的，但也可如图14、图15所示，将集电体10、10仅在其一侧进行连接。在此场合，仅在一方的侧壁形成凹部37，在该凹部37内的上部及下部分别形成贯通隔壁5的两侧的电池槽4内的通孔38，两侧的连接部39贯通隔壁5的两侧的通孔38，并将分别与集电体10抵接的导电性连接构件40在上下配置一对，将焊接电极44向与隔壁5的一侧的集电体10抵接的上部及下部的连接部39、39的背部进行按压，并通过电阻焊接机45使焊接电流流动，可将上下的导电性连接构件40利用焊接41与一侧的集电体10连接，下面同样地将焊接电极44向与隔壁5的另一侧的集电体10抵接的上部及下部的连接部39、39的背部进行按压并通过电阻焊接机45使焊接电流流动，可将上下的导电性连接构件40利用焊接41与另一侧的集电体10进行连接。由此，可将隔壁5两侧的集电体10借助上下一对的导电性连接构件40进行连接。
又，焊接电极44使用具有将导电性连接构件40进行吸附保持的吸引通道44a的结构，故可改善作业性。另外，图示例表示了上下导电性连接构件40完全是另体的结构，但也可使用借助电流不易通过的细宽部一体连接、从而一体化的单一的导电性连接构件。另外，作为连接部39例示了由圆轴状的凸轴构成的结构，但也可将截面为矩形的构件弯折形成。但是，在此场合难以得到可靠性高的密封。
本实施形态中，与隔壁5两侧的电池槽4、4内贯通地形成通孔38，其周围与导电性连接构件40之间夹有O形环42等密封构件进行密封，因而能容易地得到相对于电解液泄漏的高密封性。
以上的各实施形态的说明中，表示了将焊接电极与导电性连接构件23、40抵接，在导电性连接构件23、40与集电体10之间流动焊接电流，从而进行电阻焊接的例子，但也可将电子束和激光束进行照射，使局部加热熔融，以此进行焊接。但是，电阻焊接对周围的热影响小，因而较为适合。另外，在导电性连接构件23、40和集电体10的连接部也可设有钎料以进行钎焊，另外也可由导电性连接构件等进行粘结结合。
下面，参照图16～图21对本发明的矩形密闭式电池的实施形态5进行说明。
在图16～图21中，在矩形电池槽3的一方的侧壁20形成与各隔壁5的一侧的电池槽4连通的开口46及与另一侧的电池槽4连通的上下一对的开口47a、47b。开口46由配置成其中心部分正好与集电体10的侧缘弯折部10c相对的较大直径的圆形孔构成，开口47a、47b在中间留下加强用的连接片48的状态下由上下稍长且宽度大致与集电体10的侧缘弯折部10c的宽度对应的细长槽孔构成。另外，在侧壁20的外面凸设有将这些开口46、47a、47b的周围围住的密封用环状凸条49。又，集电体10的与这些开口46、47a、47b相对的部分的侧缘弯折部10c如图17所示，形成得比其他部分的宽度宽，其长度与开口47a、47b的两端间的长度对应。
在侧壁20外面的由环状凸条49围起的空间内配置有导电性连接构件50，该导电性连接构件50由为耐电解液而在表面电镀镍的钢板冲压成形所构成。该导电性连接构件50与开口46的中心部对应，凸设有前端进入开口46内并与集电体10的侧缘弯折部10c抵接的有底圆筒状的连接凸部51，与开口47a、47b对应，形成进入开口47a、47b内的台阶部52以形成与集电体10的侧缘弯折部10c抵接的接合面53。
O形环54在压缩状态下配置在导电性连接构件50的连接凸部51的外周与开口46的内周面之间，一侧的电池槽4被完全密封，该有底圆筒状的连接凸部51的前端与集电体10的侧缘弯折部10c由电阻焊接的焊接部55结合。该电阻焊接时，通过将焊接电极插入有底圆筒状内进行焊接，能高效且对O形环54无影响、可靠地进行焊接结合。另外，导电性连接构件50的结合面53与集电体10的侧缘弯折部10c通过电阻焊接的多个焊接部56进行结合。在导电性连接构件50的外周缘凸设有将前端部向环状凸条49的内周面进行压接的多个定位突起57。
58是外形与环状凸条49的外周一致的封止构件，由与矩形电池槽3相同的合成树脂材料构成。将导电性连接构件50的连接凸部51及接合面53利用焊接部55、56与隔壁5的两侧的集电体10的侧缘弯折部10c连接后，如图18所示，与环状凸条49相对配置，通过一边加热一边向环状凸条49进行按压而热熔接，如图18～图21所示，将由环状凸条49围起的空间相对于外部进行封止。
本实施形态，如上所述，矩形电池槽3的各电池槽4内，极板群8与集电体10之间的通电路径为直线，因而短，且在电池槽4、4之间，利用导电性连接构件50将借助隔壁5相对的各集电体10、10穿过形成于矩形电池槽3的一侧壁20的开口46、47a、47b而进行连接，因而可将集电体10、10之间在任意的位置处进行连接。因此，与传统的仅将集电体10的上端部间进行连接的场合相比，通电路径不用迂回，连接路径缩短，因而可减小单电池2、2间的连接电阻，另外，通过将该连接路径做成多个，使极板群8内流动的电流分布均匀化，故能进一步减小每个单电池的内部电阻，同时使极板群8整体均等地、充分地发挥能力，可实现高输出化。另外，不需要在电池槽4内收容配置用于贯通隔壁5进行连接的构件，因而可使矩形电池槽3紧凑地构成。而且，与一方的电池槽4连通的开口46与导电性连接构件50的连接凸部51之间进行密封，因而电池槽4、4间能可靠地防止液体连接，另外利用封止构件58可防止液体朝外部的泄漏。
另外，与一方的电池槽4连通的开口46由圆形孔构成，导电性连接构件50的连接凸部51做成圆轴状，连接凸部51与开口46之间的密封材料由O形环54构成，因而在将O形环54安装在连接凸部51的外周的状态下只要将连接凸部51插入开口46就能得到可靠的密封状态，可防止液体连接，提高制造效率。不过，将O形环54安装在连接凸部51上时，事先涂布沥青等的密封剂，不仅O形环54配置在开口46与连接凸部51之间，而且做成充填有密封剂的状态，能提高密封性能、进一步可靠地防止液体连接。
而且，连接凸部51是由将构成导电性连接构件50的板材冲压成形为有底圆筒状构成，因而，利用板材冲压成形可将具有连接凸部51的导电性连接构件50生产率高地进行制造的同时，将焊接电极插入有底圆筒内，通过其底面与集电体10焊接连接，能容易且可靠性高地进行连接，同时能防止O形环54在焊接时受到不良影响。
另外，上述实施形态的说明中，例示了仅在矩形电池槽3的一方的侧壁20形成开口46、47a、47b，将导电性连接构件50的连接凸部51与接合面53及集电体10的一侧的侧缘弯折部10c进行连接的结构，但也可在矩形电池槽3的双方的侧壁20形成相互相对的开口46、47a、47b，将隔壁5的两侧的集电体10、10在其两侧利用导电性连接构件50进行连接，由此，将各集电体10、10在两侧进行连接，可进一步减小连接电阻，同时从极板群8的两侧施加焊接时的加压，因而可防止从一方对极板群8施加负荷和随之而来的移动等产生的不良影响。
另外，上述实施形态的导电性连接构件50中，例示了在一侧设置连接凸部51，在另一侧设置接合面53的结构，但也可在两侧都设置连接凸部51从而左右对称。在此场合，需要一对O形环54，由于在电池槽4、4之间进行了双重密封，因而能更可靠地防止液体连接，另外，封止构件58可使封止简单化，可仅做成将导电性连接构件50进行固定的功能，可简化制造工序。
产业上利用的可能性
本发明的矩形密闭式电池，利用导电性连接构件穿过在至少一个侧壁的各隔壁配设位置处与两侧的电池槽内连通地形成的开口，将位于隔壁的两侧的集电体进行连接，通过将在单电池间借助隔壁相对的各集电体在矩形电池槽的侧壁位置处利用导电性连接构件进行连接，单电池间的连接路径缩短，可减小连接电阻，可进一步减小每个单电池的内部电阻，从而实现矩形密闭式电池的高输出化。
Claims (16)
1.一种矩形密闭式电池，通过隔壁(5)将多个长方体状的电池槽(4)连接而成的矩形电池槽(3)的各电池槽(4)内收容有发电元件(8)，其特征在于，是在矩形电池槽(3)的至少一侧壁(20)的各隔壁(5)配设位置上，至少在1处形成与两侧的电池槽(4)连通的开口(21、46、47a、47b)，利用导电性连接构件(23、40、50)穿过该开口(21、46、47a、47b)将位于隔壁(5)的两侧的发电元件(8)进行连接。
2.一种矩形密闭式电池，包括：通过隔壁(5)将多个长方体状的电池槽(4)连接而成的矩形电池槽(3)；通过隔板将正极板和负极板进行层叠、同时将正极板和负极板的一侧部相互朝相反侧凸出以作为导线部的极板群(8)；与极板群(8)的两侧的导线部结合的集电体(10)，其将集电体(10)结合后的极板群(8)收容在各电池槽(4)内，其特征在于，是在矩形电池槽(3)的至少一侧壁(20)的各隔壁(5)配设位置上，至少在1处形成与两侧的电池槽内(4)连通的开口(21、46、47a、47b)，利用导电性连接构件(23、40、50)穿过该开口(21、46、47a、47b)将位于隔壁(5)的两侧的集电体(10)进行连接。
3.如权利要求2所述的矩形密闭式电池，其特征在于，在矩形电池槽(3)的至少一个侧壁(20)的各隔壁(5)配设位置处与两侧的电池槽面对地设置开口(21)，将配设在开口(21)内的导电性连接构件(23)与位于隔壁(5)的两侧的集电体(10)连接，且通过弹性体层(25)将导电性连接构件(23)与矩形电池槽(3)进行密闭结合。
4.如权利要求3所述的矩形密闭式电池，其特征在于，弹性体层(25)由氟类橡胶构成。
5.如权利要求3所述的矩形密闭式电池，其特征在于，在导电性连接构件(23)的与隔壁(5)相对的部分的外周设有弹性体层(25)，同时，在其外周设有与矩形电池槽(3)同类材料的树脂层(26)。
6.如权利要求2所述的矩形密闭式电池，其特征在于，在矩形电池槽(3)的至少一个侧壁(20)的各隔壁(5)配设位置处与两侧的电池槽(4)面对地设置开口(21)，将配设在开口(21)内的导电性连接构件(23)与位于隔壁(5)两侧的集电体(10)连接，且通过将与矩形电池槽的组成材料具有亲和性的合成树脂烧结在导电性连接构件(23)上形成的树脂层(36)与矩形电池槽(3)密闭地结合。
7.如权利要求6所述的矩形密闭式电池，其特征在于，树脂层(36)由比矩形电池槽(3)的注塑成形温度低的熔点的合成树脂构成。
8.如权利要求3、5、6及7中任何1项所述的矩形密闭式电池，其特征在于，通过树脂成形将导电性连接构件(23)的周围与矩形电池槽(3)的隔壁(5)及侧壁(20)之间进行密封结合，同时对开口(21)进行密闭。
9.如权利要求5、6及7中任何1项所述的矩形密闭式电池，其特征在于，同时将树脂层(26、36)与矩形电池槽(3)的隔壁(5)及侧壁(20)的开口缘部进行密封结合，将矩形电池槽(3)的侧壁(20)上形成的开口(21)用封闭构件(32)进行密闭，且将该封闭构件(32)与树脂层(26、36)的外面密封结合。
10.如权利要求2所述的矩形密闭式电池，其特征在于，在通孔(38)周围与导电性连接构件(40)之间设置密封构件(42)，将导电性连接构件(40)埋设在矩形电池槽(3)的侧壁(20)内。
11.如权利要求1所述的矩形密闭式电池，其特征在于，将至少与一方的电池槽(4)连通的开口(46)与贯通该开口(46)并与发电元件(8)连接的导电性连接构件(50)的连接凸部(51)之间进行密封，在将导电性连接构件(50)配置在内部的状态下，利用封止构件(58)将与两侧的电池槽(4)连通的开口(46、47a、47b)进行密闭。
12.如权利要求11所述的矩形密闭式电池，其特征在于，至少与一方的电池槽(4)连通的开口(46)由圆形孔构成，导电性连接构件(50)的连接凸部(51)做成圆轴状，连接凸部(51)与开口(46)之间的密封构件由O形环(54)构成。
13.如权利要求2所述的矩形密闭式电池，其特征在于，设置将至少与一方的电池槽(4)连通的开口(46)与贯通该开口(46)并与集电体(10)连接的导电性连接构件(50)的连接凸部(51)之间进行密封的密封构件(54)，设置在将导电性连接构件(50)配置在内部的状态下，将与两侧的电池槽(4)连通的开口(46、47a、47b)进行密闭的封止构件(58)。
14.如权利要求13所述的矩形密闭式电池，其特征在于，至少与一方的电池槽(4)连通的开口(46)由圆形孔构成，导电性连接构件(50)的连接凸部(51)做成圆轴状，连接凸部(51)与开口(46)之间的密封构件由O形环(54)构成。
15.如权利要求12及14中任何1项所述的矩形密闭式电池，其特征在于，连接凸部(51)通过将构成导电性连接构件(50)的板材冲压成形为有底圆筒状而构成。
16.如权利要求1及2中任何1项所述的矩形密闭式电池，其特征在于，通过在矩形电池槽(3)的两端壁及隔壁(5)的上部形成的连接孔(7)将矩形电池槽(3)两端的连接端子(12)与集电体(10)及各集电体(10、10)之间进行连接。
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