DE60031485T2 - Speicherbatterie und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Kazuhiro Kitajima-cho Itano-gun Kitaoka
Shigeto Itano-gun Tamezane
Takaaki Tuna-gun Ikemachi
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Sanyo Electric Co Ltd
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Erfindungsgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Speicherbatterie mit einem Batteriegehäuse, das als ein Anschluss einer Polarität verwendet wird und eine Öffnung hat, einem Öffnungsabdichtungskörper, der als der Anschluss der anderen Polarität verwendet wird, zum Abdichten der Öffnung und einem Elektrodenkörper, der in dem Batteriegehäuse installiert ist und einen Stromsammelkörper an wenigstens einem der Endteile der positiven/negativen Elektroden angeschlossen hat, und ein Verfahren zu deren Herstellung und insbesondere eine Verbesserung einer Stromsammelstruktur eines Leiterteils zum Verbinden des Stromsammelkörpers, der wenigstens an eine der positiven/negativen Elektroden angeschlossen ist, und den Öffnungsabdichtungskörper einer Lösungsbatterie, wie beispielsweise einer Alkalizelle und Bleizelle, und ein Schweißverfahren hierfür.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Im Allgemeinen ist die Alkalispeicherbatterie, wie beispielsweise die Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie, die Nickel-Cadmium-Speicherbatterie oder dergleichen aufgebaut, in dem der Separator zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angeordnet wird, dann diese spiralförmig aufgewickelt werden, dann der Stromsammelkörper an den Endteil der positiven Elektrode oder negativen Elektrode angeschlossen wird, um den Elektrodenkörper zu bilden, dann der Elektrodenkörper in dem Metallbatteriegehäuse installiert wird, dann der Leiterteil, der an dem Stromsam melkörper vorsteht, an den Öffnungsabdichtungskörper angeschweißt wird und dann der Öffnungsabdichtungskörper an dem Öffnungsteil des Batteriegehäuses über den Isolierkorb zum dichten Abdichten des Batteriegehäuses befestigt wird.
  • Für den Fall, dass eine derartige Alkalispeicherbatterie bei einer Anwendung, wie beispielsweise einem elektrisch betriebenen Werkzeug, dem Elektrofahrzeug, etc. verwendet wird, bei der die Lade/Entlade-Vorgänge mit hoher Rate durchgeführt werden, beeinflusst der elektrische Widerstand des Leiterteils, welcher den Stromsammelkörper und den Öffnungsabdichtungskörper verbindet, die Batteriecharakteristik stark. Wenn somit der elektrische Widerstand des Leiterteils groß ist, besteht ein Problem, dass, wenn das Entladen mit hohem Strom durchgeführt wird, der Spannungsabfall infolge des elektrischen Widerstands des Leiterteils hervorgerufen wird, was die Batteriespannung senkt. Daher wurde in dem Japanischen Patent Nr. 2762599 vorgeschlagen, den elektrischen Widerstand des Leiterteils zu reduzieren, indem eine Anzahl von Folien von Stromsammelteilen zum Aufbauen des Leiterteils verwendet wird oder indem die Dicke der Stromsammelteile erhöht wird.
  • Mittlerweile werden für den Fall, dass eine Anzahl von Stromsammelteilen, die den Leiterteil bilden, verwendet werden, solche Probleme verursacht, wie dass das Schweißen an die Öffnungsabdichtung schwierig wird, da nicht nur die Anzahl der Teile erhöht ist, sondern der Leiterteil auch keine Flexibilität hat, und dass die Produktivität verschlechtert ist, da es schwierig wird, den Leiterteil zu falten, wenn der Öffnungsabdichtungskörper mit dem Öffnungsteil des Batteriegehäuses zur Abdichtung verstemmt wird. Auch tritt, wenn die Dicke der Stromsammelteile, die den Leiterteil bilden, anwächst, das Problem auf, dass die Schweißbarkeit zum Öffnungsabdichtungskörper sich verschlechtert, da der Blindstrom im Schweißstrom für das Widerstandsschweißen ansteigt und dass die Produktivität abfällt, da es schwierig wird, den Leiterteil zu falten, wenn der Öffnungsabdichtungskörper mit dem Öffnungsteil des Batteriegehäuses zur Abdichtung verstemmt wird.
  • Im Gegensatz hierzu wird für den Fall, dass der Leiterteil an den Öffnungsabdichtungskörper geschweißt wird, zunächst der Leiterteil mit dem Öffnungsabdichtungskörper widerstandsverschweißt, wobei die Schweißelektrode gegen die Seitenfläche des Leiterteils gedrückt wird, nachdem der Öffnungsabdichtungsteil in der Nachbarschaft des Leiterteils positioniert ist, der rechtwinkeling zum Stromsammelkörper steht. Danach wird der Öffnungsabdichtungskörper in den Öffnungsteil des Batteriegehäuses durch Falten des Leiterteils eingepasst und dann wird der Kantenteil des Öffnungsteils verstemmt, um eine dichte Abdichtung zu schaffen. Wenn normalerweise der Leiterteil verwendet wird, der dick und kurz ist, kann sein spezifischer Widerstand verringert werden und somit kann der interne Widerstand der Batterie gesenkt werden.
  • Wenn jedoch wie vorstehend beschrieben, zum Einpassen des Öffnungsabdichtungskörpers in den Öffnungsteil des Batteriegehäuses nachdem der Leiterteil an den Öffnungsabdichtungskörper geschweißt ist, muss der Öffnungsabdichtungskörper in den Öffnungsteil des Batteriegehäuses unter Verwendung des längeren Leiterteils eingepasst werden, um den Leiterteil zum Zeitpunkt der Abdichtung zu falten. Daher wird eine Länge, die wenigstens den Radius des Elektrodenkörpers übersteigt, als Länge des Leiterteils benötigt und es muss auch ein dünner und langer Leiterteil verwendet werden, so dass der Leiterteil gefaltet werden kann. Somit ist das Problem hervorgerufen, dass der interne Widerstand der Batterie erhöht ist, da der spezifische Widerstand des Leiterteils erhöht ist.
  • Daher ist beispielsweise in der ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung (JP-A) 10-261397 das Verbindungsverfahren zum Reduzieren des internen Widerstands der Batterie durch Verringerung der Stromsammelroute vorgeschlagen worden. Gemäß diesem Verfahren wird der Elektrodenkörper in dem Batteriegehäuse installiert, dann wird der Öffnungsteil des Batteriegehäuses durch den Öffnungsabdichtungskörper in der Situation dicht abgedichtet, dass der Leiterteil, der an den Stromsammelkörper angeschweißt ist, mit der Unterseite des Öffnungsabdichtungskörpers in Kontakt gebracht wird und dann der Kontaktteil zwischen dem Leiterteil und dem Öffnungsabdichtungs körper durch Fließenlassen von Strom zwischen dem Batteriegehäuse und dem Öffnungsabdichtungskörper verschweißt werden.
  • Demgemäß ist es möglich, den Öffnungsabdichtungskörper einfach in dem Öffnungsteil des Batteriegehäuses zu installieren, wenn der Leiterteil kurz ist, und es ist möglich, den internen Widerstand der Batterie durch Verringern des Stromsammelabstands zu verringern. Da keine Notwendigkeit besteht, den Leiterteil bei dem Abdichten der Öffnung zu falten, ist es auch möglich, den dicken Leiterteil zu verwenden und es ist ebenfalls möglich, den internen Widerstand der Batterie zu verringern.
  • Bei dem in der JP-A 10-261397 vorgeschlagenen Verbindungsverfahren wird jedoch für den Fall, dass die Höhe des Elektrodenkörpers, der in dem Batteriegehäuse installiert wird, variiert, eine Situation verursacht, dass der Kontaktteil zwischen dem Öffnungsabdichtungskörper und dem Leiterteil nicht sicher gebildet werden kann. Somit wird das Problem verursacht, dass der Schweißteil nicht fest ausgebildet werden kann. Auch die Festigkeit und Qualität des Schweißpunkts nach dem Schweißen wird verschlechtert, indem nur der Leiterteil mit dem Öffnungsabdichtungskörper in Kontakt gebracht wird, und in einigen Fällen wird die Fertigungsausbeute verschlechtert.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Daher wurde die vorliegende Erfindung gemacht, um die vorstehenden Probleme zu überwinden und es ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Speicherbatterie zu erhalten, die eine ausgezeichnete Entladeleistung hoher Rate hat, indem Leiterteile verwendet werden, die einen Öffnungsabdichtungskörper und einen Stromsammelkörper ohne Fehler selbst dann schweißen können, wenn deren Dicke groß und deren Länge klein ist. Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schweißverfahren zu schaffen, bei dem der Leiterteil und der Öffnungsabdichtungsteil oder der Leiterteil und der Stromsammelkörper unter Verwendung von solchen Leiterteilen geschweißt werden können, um sie ohne Ausfall zu verbinden.
  • Um die vorstehende erste Aufgabe zu lösen, ist bei der Batterie gemäß der vorliegenden Erfindung der Leiterteil zum Verbinden des Öffnungsabdichtungskörpers und des Stromsammelkörpers durch den zylindrischen Körper konstruiert, der den Hohlteil hat, dann wird dieser zylindrische Körper mit dem Hohlteil zwischen dem Öffnungsabdichtungskörper und dem Stromsammelkörper angeordnet und dann werden der Öffnungsabdichtungskörper und der Stromsammelkörper mit dem Leiterteil verschweißt, der aus dem zylindrischen Körper gebildet ist.
  • Wenn der Öffnungsabdichtungskörper und der Stromsammelkörper mit dem Leiterteil, welcher den Hohlteil hat und aus dem zylindrischen Körper gebildet ist, verschweißt sind, wird der Stromweg beim Zuführen von Strom in zwei Wege vom Stromsammelkörper zu dem Öffnungsabdichtungskörper (umgekehrt vom Öffnungsabdichtungskörper zum Stromsammelkörper) entlang der Umfangsseitenwand des zylindrischen Körpers aufgeteilt, um den Strom zu liefern. Damit wird der Stromsammelabstand des Leiterteils ein Halbkreis des zylindrischen Körpers und somit kann der Spannungsabfall in dem Leiterteil um die Hälfte reduziert werden. Als Ergebnis wird das Schweißen zwischen dem Leiterteil und dem Öffnungsabdichtungskörper oder dem Stromsammelkörper einfach und der Vorgang zum Abdichten der Öffnung des Öffnungsabdichtungskörpers durch Verstemmen des Öffnungsteils des Batteriegehäuses wird einfach, da keine Notwendigkeit besteht, die Dicke des Basismaterials des zylindrischen Körpers, welcher als Leiterteil dient, zu erhöhen. Somit wird die Herstellung der Speicherbatterie dieser Bauart einfach.
  • Ferner ist es möglich, durch das Schweißen durch Fließenlassen eines großen Stroms durch den Elektrolyt unter hohem Druck, sehr einfach, zuverlässig und mit hoher Qualität zu Schweißen. Und es kann eine stabile und hohe Verbindungsfestigkeit der Schweißteile erzielt werden.
  • Um die vorstehende zweite Aufgabe zu lösen, hat das Speicherbatterieherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung den Schritt Anordnen des Öffnungsabdichtungskörpers in dem Öffnungsteils des Batteriegehäuses so, dass der Stromsammelkör per mit dem Öffnungsabdichtungskörper über einen Leiterteil in Kontakt gebracht ist, welcher den Stromsammelkörper und den Öffnungsabdichtungskörper elektrisch verbindet, und den Schritt Schweißen des Leiterteils an einen Teil, den Öffnungsabdichtungskörper oder den Stromsammelkörper, indem zwischen dem Batteriegehäuse und dem Öffnungsabdichtungskörper ein Strom fließt, während das Batteriegehäuse und der Öffnungsabdichtungskörper gepresst werden.
  • Um die Festigkeit des geschweißten Teils durch das Widerstandsschweißen zu verbessern, sind hierbei der Stromwert des Schweißstroms sowie auch die Schweißkraft, mit welcher der Schweißpunkt beaufschlagt wird, wichtige Faktoren. Wenn der Schweißstrom an dem Schweißpunkt angelegt wird, wird das Metall des Kontaktteils durch die Joulesche Wärme am Schweißpunkt geschmolzen, um zu schweißen. Wenn in diesem Fall der Schweißpunkt nicht gepresst wird, tritt ein Phänomen auf, dass das geschmolzene Metall auseinanderstiebt, und somit einen sogenannten "Schweißstaub" erzeugt. Dies ist einer der Gründe für Kurzschluss der Batterie. Wenn der Schweißpunkt nicht gepresst wird, tritt auch an dem Schweißpunkt ein interner Defekt auf, der die Schweißfestigkeit senkt.
  • Bei dem Schweißverfahren, das in der vorstehend genannten JP-A 10-261397 vorgeschlagen worden ist, wird jedoch, da das Schweißen, nachdem der Öffnungsteil des Batteriegehäuses durch den Öffnungsabdichtteil fest abgedichtet ist, durchgeführt wird, dieser Öffnungsabdichtteil befestigt. Da die Schweißkraft beim Schweißen nicht auf den Schweißpunkt ausgeübt werden kann, besteht jedoch das Problem, dass "Schweißstaub" und interne Defekte verursacht werden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist jedoch der Öffnungsabdichtteil in dem Öffnungsteil des Batteriegehäuses so angeordnet, dass der Öffnungsabdichtungskörper mit dem Stromsammelkörper über den Leiterteil in Kontakt gebracht ist, und dann der Schweißstrom zwischen dem Batteriegehäuse und dem Öffnungsabdichtungskörper zugeführt wird. Daher ist es möglich, den Kontaktteil beim Schweißen zu pressen. Demgemäß kann der Leiterteil an entweder den Öffnungsabdichtungskörper oder den Stromsam melkörper ohne die Erzeugung von "Schweißstaub" gut angeschweißt werden. Als Ergebnis kann, wenn der Leiterteil lediglich eine solche Länge hat, dass er den Öffnungsabdichtungskörper und den Stromsammelkörper verbindet, ein solcher Leiterteil gut an den Öffnungsabdichtungskörper oder den Stromsammelkörper geschweißt werden.
  • Wenn der Leiterteil durch den zylindrischen Körper mit dem Hohlteil konstruiert ist, ist auch der Stromweg beim Zuführen des Stroms in zwei Routen vom Stromsammelkörper zum Öffnungsabdichtungskörper (entgegengesetzt vom Öffnungsabdichtungskörper zum Stromsammelkörper) entlang der Umfangsseitenwand des zylindrischen Körpers unterteilt, um den Strom fließen zu lassen. Daher kann der Spannungsabfall in dem Leiterteil um die Hälfte reduziert werden anstatt wie in dem Fall, bei dem ein Blech einer Leiterplatte verwendet wird. Aus diesem Grund ist das Schweißen zwischen dem Leiterteil und dem Öffnungsabdichtungskörper oder dem Stromsammelkörper einfach und der Vorgang zum Abdichten der Öffnung des Öffnungsabdichtungskörper durch Verstemmen des Öffnungsteils des Batteriegehäuses einfach gemacht, da keine Notwendigkeit besteht, die Dicke des Basismaterials des zylindrischen Körpers, welcher als Leiterteil wirkt, zu erhöhen. Somit wird die Herstellung der Speicherbatterie dieser Bauart einfach.
  • Ferner wird durch das Vorhandensein einer Struktur, bei der die Außenenden der peripheren Seitenfläche des Leiterteils weiter innen als die Außenenden der Bodenfläche des Abdichtungskörpers liegen, ein Strompfad in zwei Pfade von dem Öffnungsabdichtungskörper zum Stromsammelkörper entlang einer Umfangsseitenfläche des zylindrischen Körpers unterteilt, und der Strompfad kann verkürzt werden. Da die Umfangsseitenfläche des zylindrischen Körpers vorab mit dem Stromsammelkörper oder dem Öffnungsabdichtungskörper verschweißt werden kann, indem der erste Schweißschritt des Vorschweißens von zylindrischem Körper an den Stromsammelkörper oder der erste Schweißschritt des Vorschweißens des zylindrischen Körpers an den Öffnungsabdichtungskörper vorgesehen wird, sodass eine Bewegung des zylindrischen Körpers in dem später durchgeführten zweiten Schweißschritt verhindert werden kann. Demgemäß ist es einfach, den zylindrischen Körper an den Öffnungsabdichtungskörper oder den zylindri schen Körper an den Stromsammelkörper in dem zweiten Schweißschritt anzuschweißen.
  • Wenn zusätzlich die Umfangsseitenfläche des zylindrischen Körpers vorab an den Stromsammelkörper oder den Öffnungsabdichtungskörper geschweißt werden kann, kann der Schweißstrom auf den Kontaktteil zwischen der Umfangsseitenfläche des zylindrischen Körpers und dem Öffnungsabdichtungskörper oder den Kontaktteil zwischen der Umfangsseitenfläche des zylindrischen Körpers und dem Stromsammelkörper bei dem später ausgeführten zweiten Schweißschritt konzentriert werden. Als Ergebnis kann ein ausgezeichnet geschweißter Teil gebildet werden und somit kann der geschweißte Teil, welcher eine ausgezeichnete Schweißfestigkeit hat, hergestellt werden.
  • Wenn der Strom in dem zweiten Schweißschritt während des Pressens des Öffnungsabdichtungskörpers und des Batteriegehäuses zugeführt wird, ist es möglich, den Kontaktpunkt zwischen der Umfangsseitenfläche des zylindrischen Körpers und dem Öffnungsabdichtungskörper oder dem Stromsammelkörper selbst dann, wenn die Höhenabmessung des Elektrodenkörpers variiert oder die Schweißposition des zylindrischen Körpers, der vorab an den Stromsammelkörper oder den Öffnungsabdichtungskörper geschweißt ist, variiert, auszubilden.
  • Indem ein Schweißschritt unter Pressen des Stromsammelkörpers und des Leiterteils durchgeführt wird, werden der Stromsammelkörper und der Leiterteil im Moment des Schmelzens zusammengefügt, sodass es leicht ist, den Stromsammelkörper und den Leiterteil zu schweißen. Ferner können innere Defekte, wie beispielsweise Lunker, unterdrückt werden.
  • Demgemäß kann nicht nur die Erzeugung von "Schweißstaub", der so wirkt, dass er einen internen Kurzschluss erzeugt, und das Erzeugen von internen Defekten, die die Verringerung der Schweißfestigkeit verursachen, unterdrückt werden, sondern es kann auch ein geschweißter Teil mit einer ausgezeichneten Schweißfestigkeit gebildet werden. Somit kann der Widerstandswert in dem Schweißteil verringert werden. Als Er gebnis kann eine Speicherbatterie erhalten werden, in welcher kein Kurzschluss erzeugt ist und deren interner Widerstand klein ist.
  • Wenn in diesem Fall der Öffnungsteil des Batteriegehäuses durch den Öffnungsabdichtungskörper dicht abgedichtet ist, indem Strom zwischen dem Batteriegehäuse und dem Öffnungsabdichtungskörper zugeführt wird, während der Leiterteil zwischen dem Öffnungsabdichtungskörper und dem Stromsammelkörper gepresst wird, nachdem der Schweißschritt oder der zweite Schweißschritt ausgeführt worden ist, kann die Erzeugung von "Schweißstaub" ohne Fehlschlag unterdrückt werden und es kann der geschweißte Teil ohne internen Defekt und mit ausgezeichneter Schweißfestigkeit gebildet werden. Wenn ansonsten der Schweißschritt oder der zweite Schweißschritt durchgeführt wird, indem nicht nur der Leiterteil zwischen dem Öffnungsabdichtungskörper und dem Stromsammelkörper gepresst wird, während die Ringnut, welche am oberen Teil des Batteriegehäuses ausgebildet ist, zusammenfällt, sondern auch Strom zwischen dem Batteriegehäuse und dem Öffnungsabdichtungskörper zugeführt wird, nachdem der Öffnungsabdichtungsteil um den Öffnungsabdichtungskörper ausgebildet ist, indem der Öffnungsteil des Batteriegehäuses durch den Öffnungsabdichtungskörper dicht abgedichtet ist, kann die Erzeugung von "Schweißstaub" ohne Ausfall unterdrückt werden und es kann ebenfalls ein geschweißter Teil ohne internen Defekt und mit ausgezeichneter Schweißfestigkeit gebildet werden.
  • Es kann irgendeine Form als zylindrischer Körper, welcher den Leiterteil bildet, verwendet werden, wenn eine solche Form es ermöglicht, dass der Stromweg beim Speisen mit Strom in zwei Wege unterteilt wird und eine solche Form durch die Druckkraft beim Abdichtschritt leicht zusammenbricht. In diesem Fall ist ein zylindrischer Körper mit einer Querschnittsform in Form eines Kreises, einer Ellipse oder eines Polygons vorzuziehen, weil er diese Bedingungen erfüllen kann. Daher hat die Querschnittsform des zylindrischen Körpers eine Form, die durch Zusammenbrechen der Kreisform, der elliptischen Form oder der polygonen Form durch die Presskraft beim Abdichtschritt erzielt wird.
  • Wenn ferner an den beiden Kanten des zylindrischen Körpers gekerbte Teile, die sich in axialer Richtung erstrecken, vorgesehen sind, kann der zylindrische Körper durch die Druckkraft während des Abdichtschritts entlang der gekerbten Teile leicht zusammenbrechen. Wenn wenigstens eine der beiden Kanten des zylindrischen Körpers schräg abgeschnitten ist, kann auch die Schweißelektrodenstange rechtwinkelig zu der freigelegten Fläche positioniert sein, da ein Teil der inneren Umfangsfläche des zylindrischen Körpers an den beiden Enden durch dieses Abschneiden freigelegt ist. Demgemäß kann der zylindrische Körper an den Öffnungsabdichtungskörper oder den Stromsammelkörper unter Verwendung einer einfachen Struktur vorgeschweißt werden, die durch schräges Abschneiden der Endteile des zylindrischen Körpers erzielt wird. Da somit der Stromsammelabstand ein halbkreisförmiger Abstand vom Schweißpunkt an dem Stromsammelkörper zu dem Schweißpunkt an dem Öffnungsabdichtungskörper ist, kann ein solcher Stromsammelabstand verringert werden.
  • Wenn darüber hinaus der zylindrische Körper flache Plattenschenkelteile hat, die sich ausgehend von der Umfangsseitenfläche nach beiden Seiten erstrecken, ist das Vorschweißen eines derartigen zylindrischen Körpers an den Öffnungsabdichtungskörper oder den Stromsammelkörper vereinfacht. Wenn die vorstehenden Teile auch an der unteren Oberfläche des Öffnungsabdichtungskörper oder wenn die vorstehenden Teile auch an der Umfangsseitenfläche des zylindrischen Körpers, welcher die obere Oberfläche des Öffnungsabdichtungskörpers berührt, vorgesehen sind, kann der geschweißte Teil mit einer höheren Schweißfestigkeit ausgebildet werden, da der Strom auf die Vorsprungsteile konzentriert werden kann. Wenn die Schenkelteile durch Verlängern eines Teils der Umfangsseitenwand des zylindrischen Körpers gebildet sind, wird auch die Ausbildung der Schenkelteile einfach.
  • Ferner kann gemäß dem Vorsehen von Vorsprungsteilen an der unteren Fläche des Elektrodenkörpers oder der Innenfläche des Gehäuses durch Konzentrieren des Stroms auf die Vorsprungsteile die untere Fläche des Elektrodenkörpers und die innere Fläche des Gehäuses sehr einfach und fest miteinander verschweißt werden und es kann eine Verbindung mit einem bekräftigten und geringen Widerstand erzielt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • [1] Eine Perspektivansicht zeigt den Zustand, bei dem ein zylindrischer Körper, der einen Leiterteil bildet, gemäß der vorliegenden Erfindung an einen Elektrodenkörper geschweißt ist.
  • [2] Eine Schnittansicht des Zustands, bei dem der zylindrische Körper, welcher den Leiterteil in der 1 bildet, an einen Öffnungsabdichtungskörper geschweißt ist, indem der Elektrodenkörper in ein Batteriegehäuse eingesetzt ist.
  • [3] Eine Schnittansicht des Zustands, bei dem der Öffnungsabdichtungskörper auf einem Öffnungsteil eines Batteriegehäuses abgedichtet ist.
  • [4] Eine Schnittansicht des Zustands, bei dem der Öffnungsabdichtungskörper gepresst wird.
  • [5] Eine Schnittansicht, die eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie zeigt, welche durch Schweißen des Elektrodenkörpers, der in das Batteriegehäuse eingesetzt ist, an den Öffnungsabdichtungskörper über den zylindrischen Körper, welcher den Leiterteil bildet, fertiggestellt ist.
  • [6] Eine perspektivische Ansicht des Zustands eines anderen zylindrischen Körpers, welcher den Leiterteil gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, der an den Elektrodenkörper geschweißt ist.
  • [7] Eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem ein weiterer zylindrischer Körper, der den Leiterteil gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, auf den Elektrodenkörper geschweißt ist.
  • [8] Eine perspektivische Ansicht eines Zustands, bei dem ein weiterer zylindrischer Körper, der den Leiterteil gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, auf den Elektrodenkörper geschweißt ist.
  • [9] Eine perspektivische Ansicht des Zustands, bei dem ein weiterer zylindrischer Körper, der den Leiterteil gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, an den Elektrodenkörper geschweißt ist.
  • [10] Eine perspektivische Ansicht, die den Zustand zeigt, bei dem ein weiterer zylindrischer Körper, der den Leiterteil gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, an den Elektrodenkörper geschweißt ist.
  • [11] Eine Schnittansicht, die den Zustand zeigt, bei dem der zylindrische Körper, welcher den Leiterteil gemäß 8 bildet, an den Öffnungsabdichtungskörper durch Einsetzen des Elektrodenkörpers in das Batteriegehäuse geschweißt wird.
  • [12] Eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • [13] Eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • [14] Eine erläuternde Ansicht, die einen Verbindungszustand zeigt im Vergleich zwischen der vorliegenden Erfindung und einem herkömmlichen Beispiel.
  • [15] Eine Schnittansicht, die eine Speicherbatterie gemäß dem Stand der Technik (Vergleichsbeispiel) zeigt und den Zustand zeigt, dass der Leiterteil an den Öffnungsabdichtungskörper geschweißt ist.
  • [16] Zeigt die Spannungs-(V)-Strom-(I)-Charakteristiken der jeweiligen Batterien.
  • [17] Eine Schnittansicht einer Variation, die den Zustand zeigt, bei dem der Öffnungsabdichtungskörper auf dem Öffnungsteil des Batteriegehäuses abgedichtet ist.
  • [18] Eine Schnittansicht des Zustands, bei dem der zylindrische Körper, welcher den Leiterteil gemäß 1 bildet, an den Öffnungsabdichtungskörper geschweißt wird und den Zustand, bei dem der Öffnungsabdichtungsteil gepresst wird.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Ausführungsformen, bei denen die vorliegende Erfindung bei einer Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie angewandt ist, werden im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Zustand zeigt, bei dem ein zylindrischer Körper, welcher einen Leiterteil gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung bildet, an einen Elektrodenkörper angeschweißt ist, und 2 ist eine Schnittansicht, die den Zustand zeigt, bei dem der zylindrische Körper, welcher den Leiterteil gemäß 1 bildet, an einen Öffnungsabdichtungskörper geschweißt ist, indem der Elektrodenkörper in ein Batteriegehäuse eingesetzt ist. Auch die 3 ist eine Schnittansicht, die den Zustand zeigt, bei dem der Öffnungsabdichtungskörper auf einem Öffnungsteil eines Batteriegehäuses abgedichtet ist und 4 ist eine Schnittansicht, die den Zustand zeigt, bei dem der Öffnungsabdichtungskörper gepresst wird. Ferner ist 5 eine Schnittansicht, die eine Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie zeigt, welche durch Schweißen des Elektrodenkörpers, der in das Batteriegehäuse eingesetzt ist, an den Öffnungsabdichtungskörper über den zylindrischen Körper, welcher den Leiterteil bildet, fertiggestellt ist.
  • 1. Herstellung des Elektrodenkörpers
  • Die Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat eine positive Elektrodenplatte 11 aus Nickel und eine negative Elektrodenplatte 12 aus einer Wasserstoff speichernden Legierung. Die positive Elektrodenplatte 11 aus Nickel wird hergestellt, indem an einer Oberfläche eines Elektrodenplattenkernkörpers, bestehend aus einem Lochmetall, ein gesinterter poröser Körper aus Nickel ausgebildet wird und dann in den gesinterten porösen Körper aus Nickel mittels des chemischen Imprägnierverfahrens aktives Material eingefüllt wird, welches Nickelhydroxid als Hauptkomponente enthält. Im Gegensatz hierzu wird die negative Elektrodenplatte 12 aus Wasserstoff speichernder Legierung hergestellt, indem an der Oberfläche des Elektrodenplattenkernkörpers, bestehend aus Lochmetall, ein pastenartiges negatives Elektrodenaktivmaterial, gebildet aus der Wasserstoff speichernden Legierung, eingefüllt wird, dann getrocknet wird und dann diese zu einer vorbestimmten Dicke aufgerollt werden.
  • Eine spiralförmige Elektrodengruppe wird durch dazwischen Anordnen eines Separators 13 zwischen der positiven Elektrodenplatte 11 aus Nickel und der negativen Elektrodenplatte 12 aus Wasserstoff speichernder Legierung und nachfolgendem, spiralförmigen Aufwickeln derselben, hergestellt. Ein Endteil des Lochmetalls als dem Elektroden plattenkernkörper der positiven Elektrodenplatte 11 aus Nickel ist an der oberen Endfläche der spiralförmigen Elektrodengruppe freigelegt. Ein Ende des Lochmetalls als dem Elektrodenplattenkernkörper der negativen Elektrodenplatte 12 aus Wasserstoff speichernder Legierung ist ebenfalls an einem unteren Ende der Oberfläche freigelegt. Dann wird ein spiralförmiger Elektrodenkörper 10 durch Schweißen eines kreisplattenförmigen Stromsammelkörpers 14 der positiven Elektrode, der eine Anzahl von Öffnungen zu dem positiven Elektrodenkernkörper hat, die von einer oberen Endfläche der spiralförmigen Elektrodengruppe freigelegt sind, und nachfolgendem Schweißen eines kreisplattenförmigen Stromsammelkörpers 15 der negativen Elektrode mit einer Anzahl von Öffnungen an den negativen Elektrodenkernkörper, der an der unteren Endfläche freigelegt ist, hergestellt.
  • 2. Herstellung der Nickel-Wasserstoff-Batterie
  • (1) Ausführungsform 1
  • Dann wird ein zylindrischer Körper 20, der als Leiterteil dient, zum elektrischen Verbinden des positiven Elektrodenstromsammelkörpers 14 und des Öffnungsabdichtungskörpers 17 hergestellt. Der zylindrische Körper 20 besteht aus einem zylindrischen Hauptkörperteil 21 und Schenkelteilen 22, 22, die sich abwechselnd von dem Hauptkörperteil 21 nach beiden Seiten hin erstrecken. Ein Paar gekerbter Teile 23, 23, die sich in axialer Richtung erstrecken, sind an den beiden Enden des Hauptkörperteils 21 vorgesehen. Der zylindrische Körper 20 ist durch rechtwinkeliges Abschneiden eines Paars diagonaler Eckenteile eines rechteckigen Plattenmaterials (beispielsweise aus Nickel mit einer Dicke von 0,3 mm) gebildet und dann so gebogen, dass ein mittlerer Teil wie ein Zylinder geformt ist. Dann ist eine Höhe eines zylindrischen Körpers 20, d. h. eine Höhe von einer Unterseite des Schenkelteils 22 bis zu der oberen Endfläche des Hauptkörperteils 21 eine Länge eines Durchmessers (beispielsweise 5 mm) des zylindrischen Körpers 20. Ein Stromsammelabstand zu einem geschweißten Teil an der Unterseite des später beschriebenen Öffnungsabdichtungskörpers 17 bis zu einem geschweißten Teil an der Oberseite des Stromsammelkörpers 14 des positiven Elektrode ist eine Länge (beispielsweise 7,85 mm) eines Halbkreises des zylindrischen Körpers 20.
  • Dann wird beim Zusammenbauen der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie zuerst der obere Elektrodenkörper 10 in einem Batteriegehäuse 16 installiert (eine Außenfläche eines Bodens dient als ein äußerer Anschluss einer negativen Elektrode), das aus einem nickelplattierten Eisen gebildet ist, um einen Zylinder mit Boden zu bilden, dann wird eine nicht gezeigte Schweißelektrode in einen Raumteil 10a eingesetzt, der in der Mitte des Elektrodenkörpers 10 gebildet ist, und dann wird der Stromsammelkörper 15 der negativen Elektrode an die negative Elektrodenplatte 12 aus Wasserstoff speichernder Legierung an eine innere Bodenfläche des Batteriegehäuses 16 punktgeschweißt. Dann wird der Hauptkörperteil 21 des vorstehenden zylindrischen Körpers 20 so auf den Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode aufgebracht, dass der Hauptkörperteil 21 auf einem Durchmesser des Stromsammelkörpers 14 der positiven Elektrode positioniert ist und beide Schenkelteile 22, 22 auf dem Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode aufsitzen. Dann werden die beiden Schenkelteile 22, 22 und der Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode durch Punktschweißen (erstes Schweißen) verschweißt.
  • Auf diese Weise sind beide Schenkelteile 22, 22 des zylindrischen Körpers 20 und des Stromsammelkörpers 14 der positiven Elektrode geschweißt. Dann wird, wie in der 2 gezeigt, ein vibrierender Isolationsring 18 in eine obere innen liegende Umfangsseite des Batteriegehäuses 16 eingesetzt und dann wird an dem oberen Endteil des schwingenden Isolierrings 18 eine Ringnut ausgebildet, indem die Nutarbeit an der äußeren Umfangsseite des Batteriegehäuses 16 angelegt wird. Nachdem eine Elektrolytlösung gebildet aus Masse-% Kaliumhydroxid-(KOH)-Lösung in das Batteriegehäuse 16 injiziert worden ist, wird der Öffnungsabdichtungskörper 17, an dessen Umfang ein Isolierkorb 19 befestigt ist, an den Öffnungsteilen des Batteriegehäuses 16 angeordnet. In diesem Fall gelangt die Unterseite des Öffnungsabdichtungskörper 17 mit der Umfangsseitenfläche des Hauptkörperteils 21 in Berührung. Der Öffnungsabdichtungskörper 17 hat einen Ventilkörper, der aus einem Deckelkörper 17a besteht, an dessen Un terseite ein nach unten weisender kreisförmiger Vorsprungteil ausgebildet ist, eine positive Elektrodenkappe (Außenanschluss der positiven Elektrode) 17b, eine Feder 17c zwischen dem Deckelkörper 17a und der positiven Elektrodenkappe 17b und eine Ventilplatte 17d. In der Mitte des Deckelkörpers 17a ist eine Lüftungsöffnung ausgebildet.
  • Nachdem der Öffnungsabdichtungskörper wie vorstehend angegeben angeordnet ist, wird eine Schweißelektrode W1 an der Oberseite der positiven Elektrodenkappe (Außenanschluss der positiven Elektrode) 17b und die andere Schweißelektrode W2 an der Unterseite der Bodenfläche (Außenanschluss der negativen Elektrode) des Batteriegehäuses 16 angeordnet. Danach wird unter Beaufschlagen eines Drucks von 2 × 106 N/m2 zwischen einem Paar dieser Schweißelektroden W1, W2 ein Stromzuleitungsvorgang angelegt, indem zwischen diesen Schweißelektroden W1, W2 in der Entladerichtung der Batterie ein Strom von 24 V angelegt wird, damit für eine Zeit von ungefähr 15 msec ein Strom von 3 KA fließt. Daher wird der Kontaktteil zwischen der Bodenfläche des Öffnungsabdichtungskörpers 17 und der Umfangsseitenfläche des Hauptkörperteils 21 des zylindrischen Teils 20 durch den Stromanlegevorgang geschweißt (zweites Schweißen) und somit ist der geschweißte Teil ausgebildet.
  • Da der Stromzuführvorgang durch Anlegen der Spannung zwischen diesen Schweißelektroden W1, W2 durchgeführt wird, während zwischen einem Paar Schweißelektroden W1, W2 ein Druck mit 2 × 106 N/m2 beaufschlagt wird, ist es möglich, zwischen der Umfangsseitenfläche des Hauptkörperteils 21 des zylindrischen Körpers 20 und der Unterseite des Öffnungsabdichtungskörpers 17 selbst dann einen Kontaktpunkt zu bilden, wenn die Höhenabmessung des Elektrodenkörpers 10 variiert oder die Schweißposition des zylindrischen Körpers 20, der an den Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode geschweißt wird, variiert ist. Daher kann nicht nur die Erzeugung von "Schweißstaub", der so wirkt, dass er internen Kurzschluss erzeugt, unterdrückt werden, sondern es kann auch ein geschweißter Teil gebildet werden, der keinen internen Defekt und eine ausgezeichnete Schweißfestigkeit hat.
  • In den 14A und 14B ist ein Schweißzustand des geschweißten Teils gezeigt. Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden, weil der Schweißschritt während des Pressens des Stromsammelkörpers und des Leiterteils ausgeführt wird, der Stromsammelkörper und der Leiterteil miteinander im Moment des Schmelzens verbunden, sodass es einfach ist, den Stromsammelkörper und den Leiterteil zu schweißen. Ferner können innere Defekte, wie beispielsweise Lunker V, wie in der 14A gezeigt, unterdrückt werden. Im Gegensatz hierzu können in dem Fall, bei dem der Schweißschritt ohne Pressen des Stromsammelkörpers und des Leiterteils durchgeführt wird, leicht Lunker V erzeugt werden, wie dies in der 14B gezeigt ist.
  • Dann wird ein Teil der Batterie abgedichtet, indem eine Öffnungskante 16b des Batteriegehäuses 16 nach innen gestemmt wird, wodurch eine halbfertige Batterie gebildet ist, wie dies in der 3 gezeigt ist. Dann wird, wie in der 4 gezeigt, diese halbfertige Batterie in einem Paar geteilter Formen A1, A2 angeordnet und dann wird ein Stempel P, der mit einer Pressmaschine verbunden ist, auf dem Öffnungsabdichtungskörper 17 angeordnet. Dann wird der Stempel P durch den Antrieb der Pressmaschine nach unten gedrückt und somit wird der Öffnungsabdichtungskörper (die Öffnungskante 16b des Batteriegehäuses 16) des Öffnungsabdichtungskörpers 17 durch den Stempel P so gepresst, dass der Öffnungsabdichtungskörper 17 in das Batteriegehäuse 16 gedrückt wird.
  • Demgemäß wird die Ringnut 16a zusammengedrückt und dann kann das untere Ende des Isolierkorbs 19 nach unten nahe dem oberen Endteil des schwingenden Isolationsrings 18 fallen. Damit ist, wie in der 5 gezeigt, die zylindrische Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie mit einer Nennkapazität von 6,5 Ah hergestellt. Der Hauptkörperteil 21 des zylindrischen Körpers 20 ist durch die Presskraft, die durch den Stempel P entlang einem Paar Kerbteile 23, 23, die an den beiden Kanten entlang der Axialrichtung ausgebildet sind, erzeugt worden ist, zusammengedrückt, wodurch die Querschnittsform eine elliptische Form erlangt, die durch Zusammendrücken des Kreises gebildet ist Die Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie gemäß der Ausführungsform 1, welche auf diese Weise hergestellt worden ist, wird als Batterie A bezeichnet.
  • Um den geschweißten Teil wie erwähnt auszubilden, erfolgt die Stromdichte des Kontaktteils zwischen der Unterseite des Öffnungsabdichtungskörpers 17 und der Umfangsseitenfläche des Hauptkörperteils 21 des zylindrischen Körpers 20 durch Fließen des Schweißstroms zwischen der positiven Elektrodenkappe (Außenanschluss des positiven Elektrode) 17b und dem Batteriegehäuse 16, und damit muss der Kontaktteil in einen leicht rot glühenden Zustand gebracht werden, indem die Erzeugung der Jouleschen Wärme in dem Kontaktteil erhöht wird. Daher können verschiedene Ausführungsformen, die im Folgenden beschrieben werden, in Betracht gezogen werden.
  • (2) Ausführungsform 2
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht, die den Zustand zeigt, bei dem ein zylindrischer Körper, welcher den Leiterteil einer Ausführungsform 2 bildet, an den Elektrodenkörper geschweißt ist. Der bei der Ausführungsform 2 verwendete Elektrodenkörper 10 ist ähnlich wie bei der Ausführungsform 1. Die Ausführungsform 2 hat das Merkmal, dass ein zylindrischer Körper 30 mit viereckigem Querschnitt verwendet ist.
  • Der zylindrische Viereckskörpers 30 hat einen Hauptkörperteil 31, dessen Querschnittsform eine Vierecksform ist und Schenkelteile 32, 32, die sich abwechselnd von dem Hauptkörperteil 31 nach beiden Seiten hin erstrecken. Die Schenkelteile 32, 32 erstrecken sich von einem Eckteil des Hauptkörperteils 31 ausgehend. Der zylindrische Viereckskörper 30 ist durch rechtwinkeliges Abschneiden eines Paars diagonaler Eckteile von einem rechteckigen Plattenmaterial (beispielsweise aus Nickel mit einer Dicke von 0,3 mm) gebildet und dann so gebogen, dass der mittlere Teil wie ein viereckiger Zylinder gebildet werden kann. Dann ist die Höhe des viereckigen zylindrischen Körpers 30, d. h. die Höhe von der Unterseite des Schenkelteils 32 bis zu der oberen Endfläche des Hauptkörperteils 31 eine Länge einer Diagonalen (beispielsweise 5 mm) des viereckigen zylindrischen Körpers 30. Der Stromsammelabstand von dem geschweißten Teil an der Unterseite des Öffnungsabdichtungskörpers 17, der später beschrieben wird, zu dem geschweißten Teil an der Oberseite des positiven Elektrodenstromsammelkörpers 14 ist eine Länge (beispielsweise 7,09 mm) des halben Umfangs des viereckigen zylindrischen Körpers 30.
  • Dann wird der Hauptkörperteil 31 des zylindrischen Körpers 30 auf den Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode so aufgebracht, dass der Hauptkörperteil 31 auf dem Durchmesser des Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode positioniert ist und beide Schenkelteile 32, 32 auf dem Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode liegen. Dann werden beide Schenkelteile 32, 32 und der Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode durch Punktschweißen (erstes Schweißen) verschweißt. Danach wird wie bei der vorstehenden ersten Ausführungsform die zylindrische Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie mit einer Nennkapazität von 6,5 Ah durch Schweißen (zweites Schweißen) der Bodenfläche des Öffnungsabdichtungskörpers 17 und der Seitenkante des Hauptkörperteils 31 des zylindrischen Körpers 30 und nachfolgendem Abdichten der Öffnung und Pressen unter Verwendung des Stempels P hergestellt. Der Hauptkörperteil 31, dessen Querschnittsform die Viereckform ist, wird zu einer weitgehend elliptischen Querschnittsform zusammengedrückt. Die auf diese Weise hergestellte Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie gemäß der Ausführungsform 2 wird als Batterie B bezeichnet.
  • Da der Hauptkörperteil 31 bei der Ausführungsform 2 eine viereckige Querschnittsform hat und die Schenkelteile 32, 32 sich von einem Eckteil aus erstrecken, gelangt eine Seite des Eckteils entsprechend diesem einen Eckteil mit dem Bodenteil des Öffnungsabdichtungskörper 17 in Kontakt. Da ein Paar andere Eckteile 33, 33 in der Mitte des zylindrischen Körpers 30 angeordnet sind, können daher die Eckteile 33, 33 entlang den Seiten der Eckteile 33, 33 zum Zeitpunkt des Pressens zusammengedrückt werden, ohne dass der Kerbteil wie bei der vorstehenden Ausführungsform 1 vorgesehen wird.
  • (3) Ausführungsform 3
  • 7 ist eine perspektivische Ansicht, die den Zustand zeigt, bei dem der zylindrische Körper, welcher den Leiterteil gemäß einer Ausführungsform 3 bildet, an dem Elektro denkörper angeschweißt ist. Der bei der Ausführungsform 3 verwendete Elektrodenkörper 10 ist ähnlich wie bei der Ausführungsform 1. Die Ausführungsform 3 hat das Merkmal, dass ein zylindrischer Körper 40 verwendet wird, dessen beide Enden schräg abgeschnitten sind.
  • Der zylindrische Körper 40 hat einen runden zylindrischen Hauptkörperteil 41, dessen beide Endteile schräg abgeschnitten sind. Ein Paar gekerbter Teile 43, 43, die sich entlang der Axialrichtung erstrecken, sind an den beiden schräg abgeschnittenen Kanten 42, 42 des Hauptkörperteils 41 vorgesehen. Der zylindrische Körper 40 ist unter Verwendung eines runden zylindrischen Rohrs (beispielsweise aus Nickel mit einer Dicke von 0,3 mm) und durch schräges Abschneiden der beiden Endteile des Rohrs gebildet. Die Höhe des zylindrischen Körpers 40 ist gleich der Länge eines Durchmessers des Hauptkörperteils 41. Der Stromsammelabstand von dem geschweißten Teil an der Unterseite des Öffnungsabdichtungskörpers 17 bis zu dem geschweißten Teil an der Oberseite des Stromsammelkörpers 14 der positiven Elektrode ist eine Länge (beispielsweise 7,85 mm) des Halbkreises des zylindrischen Körpers 40.
  • Der Hauptkörper 41 des zylindrischen Körpers 40 ist auf den Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode so aufgesetzt, dass der Hauptkörperteil 41 auf dem Durchmesser des Stromsammelkörpers 14 der positiven Elektrode positioniert ist. Der Hauptkörperteil 41 ist auf den Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode durch Punktschweißen (erstes Schweißen) geschweißt, wobei die Schweißelektrodenstange rechtwinkeling zu der inneren Umfangsfläche gesetzt ist, die an den beiden Kanten 42, 42 des zylindrischen Körpers 40 freigelegt ist. Danach wird wie bei der vorstehenden ersten Ausführungsform 1 die zylindrische Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie mit einer Nennkapazität von 6,5 Ah durch Schweißen (zweites Schweißen) der Bodenfläche des Öffnungsabdichtungskörpers 17 und der Umfangsseitenkante des Hauptkörperteils 41 des zylindrischen Körpers 40 und nachfolgendem Abdichten der Öffnung und Pressen unter Verwendung eines Stempels P hergestellt. Der Hauptkörperteil 41 wird zu einer weitgehend elliptischen Querschnittsform zusammengedrückt. Die auf diese Weise hergestellte Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie der Ausführungsform 3 wird als Batterie C bezeichnet.
  • (4) Ausführungsform 4
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht, die den Zustand zeigt, bei dem ein zylindrischer Körper, welcher einen Leiterteil gemäß einer Ausführungsform 4 bildet, auf den Elektrodenkörper geschweißt ist. Der in dieser Ausführungsform 4 verwendete Elektrodenkörper 10 ist ähnlich wie bei der Ausführungsform 1. Die Ausführungsform 4 hat das Merkmal, dass ein runder zylindrischer Körper 50 verwendet wird.
  • Der zylindrische Körper 50 hat einen runden zylindrischen Hauptkörperteil 51, bei dem ein Teil der Umfangswand in dem mittleren Teil so aufgeklappt ist, dass ein Spalt gebildet ist, und Schenkelteile 52, 52, die in den mittleren Teil des Hauptkörperteils 51 aufgeklappt sind. Der zylindrische Körper 50 ist unter Verwendung eines runden zylindrischen Rohrs, beispielsweise aus Nickel mit einer Dicke von 0,3 mm) und Aufklappen eines Teils der Umfangswand im mittleren Teil gebildet. Die Höhe des zylindrischen Körpers 50, d. h. die Höhe von der Unterseite des Schenkelteils 52 bis zur oberen Endfläche des Hauptkörperteils 51 ist gleich der Länge eines Durchmessers (beispielsweise 5 mm) des zylindrischen Körpers 50. Der Stromsammelabstand von dem geschweißten Teil an der Unterseite des Öffnungsabdichtungskörpers 17 bis zu dem geschweißten Teil an der Oberseite des Stromsammelkörpers 14 der positiven Elektrode ist gleich der Länge (beispielsweise 7,85 mm) eines Halbkreises des zylindrischen Körpers 50.
  • Der Hauptkörperteil 51 des zylindrischen Körpers 50 ist auf dem Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode so aufgesetzt, dass der Hauptkörperteil 51 auf dem Durchmesser des Stromsammelkörpers 14 der positiven Elektrode positioniert ist. Die Schenkelteile 52, 52 des Hauptkörperteils 51 sind an den Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode durch Punktschweißen (erstes Schweißen) angeschweißt. Danach wird wie bei der vorstehenden ersten Ausführungsform die zylindrische Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie mit einer Nennkapazität von 6,5 Ah durch Schweißen (zweites Schweißen) der Bodenfläche des Öffnungsabdichtungskörpers 17 und der Umfangsseitenfläche des Hauptkörperteils 51 des zylindrischen Körpers 50 und nachfolgendem Abdichten der Öffnung und Pressen unter Verwendung des Stempels P hergestellt. Der Hauptkörperteil 51 wird durch die Presskraft durch den Stempel P zu einer weitgehend elliptischen Querschnittsform zusammengedrückt. Die auf diese Weise hergestellte Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie der Ausführungsform 4 wird als Batterie D bezeichnet.
  • (5) Ausführungsform 5
  • 9 ist eine perspektivische Ansicht, die den Zustand zeigt, bei dem der zylindrische Körper, welcher einen Leiterteil gemäß einer Ausführungsform 5 bildet, auf den Elektrodenkörper geschweißt ist. Der bei der Ausführungsform 5 verwendete Elektrodenkörper 10 ist ähnlich wie bei der Ausführungsform 1. Ein zylindrischer Körper 60 der Ausführungsform 5 hat einen Hauptkörperteil 61, dessen mittlerer Teil wie ein runder Zylinder gebildet ist, und Schenkelteile 62, 62, die sich an den beiden Seiten des unteren Teils des Hauptkörperteils 61 erstrecken. An den beiden Kanten des Hauptkörperteils 61 sind ein Paar gekerbter Teile 63, 63, die sich in axialer Richtung erstrecken, vorgesehen. Der zylindrischer Körper 60 verwendet ein rechteckiges Plattenelement (beispielsweise aus Nickel mit einer Dicke von 0,3 mm), und die Schenkelteile 62, 62, die sich ausgehend von der Unterseite nach beiden Seiten erstrecken, sind durch Biegen des mittleren Teils zu einem runden Zylinder gebildet. Die Höhe des zylindrischen Körpers 60, d. h. eine Höhe von der Unterseite des Schenkelteils 62 bis zur oberen Endfläche des Hauptkörperteils 61 ist die Länge des Durchmessers (beispielsweise 5 mm) des zylindrischen Körpers 60. Der Stromsammelabstand von dem geschweißten Teil an der Unterseite des Öffnungsabdichtungskörpers 17 bis zu dem geschweißten Teil an der Oberseite des Stromsammelkörpers 14 der positiven Elektrode ist gleich einer Länge (beispielsweise 7,85 mm) des Halbkreises des zylindrischen Körpers 60.
  • Der Hauptkörperteil 61 des zylindrischen Körpers 60 ist auf den Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode so aufgesetzt, dass der Hauptkörperteil 61 auf dem Durchmesser des Stromsammelkörpers 14 der positiven Elektrode positioniert ist. Die Schenkelteile 62, 62 sind an den Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode durch Punktschweißen (erstes Schweißen) angeschweißt. Danach wird wie bei der ersten Ausführungsform die zylindrische Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie mit der Nennkapazität von 6,5 Ah durch Schweißen (zweites Schweißen) der Bodenfläche des Öffnungsabdichtungskörpers 17 und der Umfangsseitenfläche des Hauptkörperteils 61 des zylindrischen Körpers 60 und nachfolgendem Abdichten der Öffnung und Pressen unter Verwendung des Stempels P hergestellt. Der Hauptkörperteil 61 wird durch die Presskraft durch den Stempel P zu einer weitgehend elliptischen Querschnittsform zusammengedrückt. Die auf diese Weise hergestellte Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie der Ausführungsform 5 wird als Batterie E bezeichnet.
  • (6) Ausführungsform 6
  • 10 ist eine perspektivische Ansicht, die den Zustand zeigt, bei dem ein zylindrischer Körper, welcher den Leiterteil gemäß der Ausführungsform 6 bildet, auf den Elektrodenkörper geschweißt ist. Der bei der Ausführungsform 6 verwendete Elektrodenkörper 10 ist ähnlich wie bei der Ausführungsform 1. Der zylindrische Körper 70 der Ausführungsform 6 hat einen runden zylindrischen Hauptkörperteil 71 und Schenkelteile 72, 72, die sich abwechselnd vom Hauptkörperteil 71 nach beiden Seiten hin erstrecken. An den beiden Kanten des Hauptkörperteils 71 sind zwei gekerbte Teile 73, 73, die sich in axialer Richtung erstrecken, vorgesehen. An der Umfangsseitenfläche des Hauptkörperteils 71 sind vier Vorsprungteile 74 vorgesehen.
  • Der zylindrische Körper 70 verwendet ein rechteckiges Plattenelement (beispielsweise aus Nickel mit einer Dicke von 0,3 mm), an dem zwei diagonale Eckteile rechtwinkelig abgeschnitten sind. Auf einer geraden Linie in der Mitte entlang der kurzen Seite sind mit gleichem Abstand vier Vorsprungteile 74 vorgesehen und dann ist der zylindrische Körper 70 durch Biegen des Plattenelements entlang der geraden Linie gebildet. Die Höhe des zylindrischen Körpers 70, d. h. die Höhe von der Unterseite des Schenkelteils 72 bis zur oberen Endfläche des Hauptkörperteils 71 ist gleich der Länge eines Durch messers (beispielsweise 5 mm) des zylindrischen Körpers 70. Der Stromsammelabstand von dem geschweißten Teil an der Unterseite des Öffnungsabdichtungskörpers 17 bis zu dem geschweißten Teil an der Oberseite des Stromsammelkörpers 14 der positiven Elektrode ist gleich der Länge (beispielsweise 7,85 mm) des halben Umfangs des zylindrischen Körpers 70.
  • Der Hauptkörperteil 71 des zylindrischen Körpers 70 wird auf den Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode so aufgesetzt, dass der Hauptkörperteil 71 auf dem Durchmesser des Stromsammelkörpers 14 der positiven Elektrode positioniert ist. Die Schenkelteile 72, 72 sind auf den Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode durch Punktschweißen (erstes Schweißen) aufgeschweißt. Danach wird, wie bei der vorstehenden ersten Ausführungsform 1 und wie in der 11 gezeigt, die zylindrische Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie mit der Nennkapazität von 6,5 Ah durch Schweißen (zweites Schweißen) der Kontaktteile zwischen der Bodenfläche des Öffnungsabdichtungskörpers 17 und den Vorsprungsteilen 74 des Hauptkörperteils 71 des zylindrischen Körpers 70 und nachfolgendem Abdichten der Öffnung und Pressen unter Verwendung des Stempels P hergestellt. Da hierbei bei dem zweiten Schweißen der Strom auf die vorstehenden Teile 74 konzentriert ist, kann ein geschweißter Teil mit einer höheren Schweißfestigkeit gebildet werden. Der Hauptkörperteil 71 wird durch die Druckkraft durch den Stempel P zu einer weitgehend elliptischen Querschnittsform zusammengedrückt. Die auf diese Weise hergestellte Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie gemäß der Ausführungsform 6 wird als Batterie F bezeichnet.
  • (7) Ausführungsform 7
  • 12 ist eine perspektivische Ansicht, die den Zustand zeigt, bei dem ein zylindrischer Körper, welcher den Leiterteil gemäß der Ausführungsform 7 bildet, auf den Elektrodenkörper geschweißt ist. Der bei der Ausführungsform 7 verwendete Elektrodenkörper 10 ist ähnlich wie bei der Ausführungsform 1. Der zylindrische Körper 80 der Ausführungsform 7 hat eine Struktur, bei der die äußeren Enden der Umfangsseitenfläche des Leiterteils weiter innen als diejenigen der unteren Fläche des Abdichtungs körpers liegen. Daher ist ein Strompfad in zwei Pfade unterteilt, von dem Öffnungsabdichtungskörper bis zu dem Stromsammelkörper entlang einer Umfangsseitenfläche des zylindrischen Körpers und der Strompfad kann verkürzt sein.
  • (8) Ausführungsform 8
  • 13 ist eine perspektivische Ansicht, die den Zustand zeigt, bei dem ein zylindrischer Körper, der den Leiterteil gemäß der Ausführungsform 8 bildet, auf den Elektrodenkörper geschweißt ist. Der bei der Ausführungsform 8 verwendete Elektrodenkörper 10 ist ähnlich wie bei der Ausführungsform 1. Da die vorstehenden Teile 15S an dem Stromsammelkörper 15 der negativen Elektrode vorgesehen sind, können durch Anlegen von Strom das Gehäuse 16 und der Stromsammelkörper 15 der negativen Elektrode miteinander leicht und fest gleichzeitig mit dem Schweißen des Abdichtungskörpers 17a und des Leiterteils 70 geschweißt werden. Die vorstehenden Teile können an dem Batteriegehäuse 16 (9) ausgebildet sein.
  • Vergleichsbeispiel
  • Wie in der 15 gezeigt, ist ein Stromsammelkörper 14 in Form einer runden scheibenförmigen positiven Elektrode, der eine Anzahl von Öffnungen hat und von dem ein Teil ein Leiterteil 14b ausgeht, an den positiven Elektrodenkernkörper geschweißt, der an der oberen Endfläche der Spiralelektrodengruppe freigelegt ist, welcher ähnlich wie bei der vorstehenden Ausführungsform 1 hergestellt ist. Im Gegensatz hierzu hat der Stromsammelkörper 15 der runden scheibenförmigen negativen Elektrode eine Anzahl von Öffnungen, ist an den negativen Elektrodenkernkörper geschweißt, der von der unteren Endfläche der Spiralelektrodengruppe freigelegt ist, wodurch ein spiralförmiger Elektrodenkörper hergestellt ist. Der Elektrodenkörper wird in dem Batteriegehäuse 16 installiert und dann wird der Stromsammelkörper 15 der negativen Elektrode an die innere Bodenfläche des Batteriegehäuses 16 punktgeschweißt. Dann wird in die obere innere Umfangsseite des Batteriegehäuses 16 der Schwingungsisolierring 18 eingesetzt und dann wird an dem oberen Endteil des Schwingungsisolierrings 18 eine Ringnut 16a ausgebildet, indem an der äußeren Umfangsseite des Batteriegehäuses 16 eine Nutausbildung beaufschlagt wird.
  • Ein Leiterteil 14b, der von dem Stromsammelkörper 14a der positiven Elektrode ausgeht, wird als nächstes rechtwinkelig gebogen und dann wird ein Endteil des Leiterteils 14b an die Unterseite des Öffnungsabdichtungskörpers 17 widerstandsgeschweißt. Danach wird eine elektrolytische Lösung, gebildet aus 30 Massen-% Kaliumhydroxid (KOH)-Lösung in das Batteriegehäuse 16 injiziert, der Öffnungsabdichtungskörper 17, an dessen Umfang die Isolationsdichtung 19 befestigt ist, auf den Öffnungsteilen des Batteriegehäuses 16 durch Biegen des Leiterteils 14b angeordnet. Dann wird die zylindrische Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie mit der Nennkapazität 6,5 Ah durch Verstemmen der Kante 16b der Öffnung des Batteriegehäuses 16 nach innen zum Abdichten der Öffnung der Batterie hergestellt. Die auf diese Weise hergestellte Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie des Vergleichsbeispiels wird als Batterie X bezeichnet.
  • 3. Batterieeigenschaften-Test
  • (1) Aktivierung
  • Unter Verwendung der Batterien A bis F der jeweiligen Beispiele und der Batterie X des Vergleichsbeispiels, die wie vorstehend hergestellt worden sind, wird die Aktivierung der Batterien durchgeführt, indem ein solcher Lade/Entladezyklus zehnmal wiederholt wird, bei dem die Batterien durch einen Stromwert von 650 mA für 16 Stunden bei Zimmertemperatur (ungefähr 25°C) geladen, dann für eine Stunde in Ruhe gelassen werden und dann durch einen Stromwert von 1300 mA entladen werden, bis die Batteriespannung 0,8 V wird.
  • (2) V-I-Charakteristikatest
  • Dann werden unter Verwendung der Batterien A bis F der jeweiligen Beispiele und der Batterie X des Vergleichsbeispiels, die wie vorstehend aktiviert worden sind, die Batte rien, die durch den Stromwert 1300 mA bei Zimmertemperatur (ungefähr 25°C) entladen worden sind, bis die Batteriespannung auf 0,8 V reduziert worden ist, durch den Stromwert 1300 mA für drei Stunden geladen. Dann wird, nachdem die Batterien für eine Stunde in Ruhe gelassen worden sind und dann durch einen Stromwert von 25 A für 30 Sekunden entladen worden sind, die Batteriespannung nach 10 Sekunden gemessen.
  • Dann werden, nach dem Laden eines Energieäquivalents zu einer entladenen Energie, die Batterien durch Stromwerte 50A, 70A, 100A jeweils für 30 Sekunden ähnlich entladen. Dann wird jeweils die Batteriespannung nach 10 Sekunden gemessen. Wenn V-I-Geraden (V-I-Charakteristika) detektiert werden, indem die Batteriespannung, die wie vorstehend angegeben, nach dem Ablauf von 10 Sekunden gewonnen worden ist, als Ordinate und die Stromwerte als Abszisse verwendet werden, werden Ergebnisse wie in der 16 gezeigt, erzielt.
  • Wie aus der 16 zu ersehen ist, ist zu verstehen, dass die V-I-Gerade der Batterie X in dem Vergleichsbeispiel einen großen Gradienten hat, während die V-I-Geraden der Batterien A bis F der jeweiligen Ausführungsformen einen kleinen Gradienten haben. Basierend darauf wird verständlich, dass alle Betriebsspannungen der Batterien A bis F der jeweiligen Ausführungsformen hoch sind und die internen Batteriewiderstände niedrig sind. Der Grund hiefür kann darin gesehen werden, dass, da die Höhen der zylindrischen Körper 20, 30, 40, 50, 60, 70, die als der Leiterteil wirken, in den Batterien A bis F in den jeweiligen Ausführungsformen niedrig sind, und somit der Stromsammelabstand von dem geschweißten Teil an der Unterseite des Öffnungsabdichtungskörpers 17 bis zu dem geschweißten Teil an der Oberseite des Stromsammelkörpers 14 der positiven Elektrode kurz ist, der Innenwiderstand des Leiterteils reduziert werden kann und somit hohe Ausgangscharakteristika erzielt werden können.
  • Da der Stromweg beim Zuführen des Stroms in zwei Wege entlang der Umfangsseitenwand des zylindrischen Körpers 20, 30, 40, 50, 60 oder 70 unterteilt ist, wird ein solcher Stromweg gleich der halben gesamten Umfangsseitenwand des zylindrischen Körpers 20, 30, 40, 50, 60 oder 70. Da der Spannungsabfall in dem Leiterteil um die Hälfte reduziert werden kann, kann die Betriebsspannung ebenfalls erhöht werden.
  • 4. Variation
  • In den vorstehenden Ausführungsformen sind Beispiele erläutert, bei denen halbfertige Batterien aufgebaut worden sind, indem der zylindrische Körper 20, 30, 40, 50, 60, 70 und die Öffnungsabdichtung 17 verschweißt und dann die Kante 16b der Öffnung des Batteriegehäuses 16 nach innen gestemmt worden sind, um die Öffnung abzudichten und die Batterien A bis F sind durch Pressen des Öffnungsabdichtungsteils der Öffnungsabdichtung 17 mittels des Stempels P zum Pressen der Öffnungsabdichtung 17 in das Batteriegehäuse 16, hergestellt worden. Da die Erfindung jedoch durch andere Verfahren hergestellt werden kann, werden im Folgenden andere Herstellungsverfahren als Variation anhand der 17 und der 18 erläutert. In diesem Fall wird im Folgenden ein Beispiel erläutert, bei dem die Batterie unter Verwendung des zylindrischen Körpers 20 hergestellt wird, aber dies gilt auch für die zylindrischen Körper 30, 40, 50, 60 und 70.
  • Zunächst wird der obigen Elektrodenkörper 10 in dem Batteriegehäuse 16 installiert, das aus nickelplattiertem Eisen gebildet ist, um den Zylinder mit einem Boden zu bilden, dann wird die nicht gezeigte Schweißelektrode in den Raum 10a eingesetzt, der in dem mittleren Teil des Elektrodenkörpers 10 ausgebildet ist und dann wird der Stromsammelkörper 15 der negativen Elektrode, der an die negative Elektrodenplatte 12 aus Wasserstoff speichernder Legierung geschweißt ist, an die innere Bodenfläche des Batteriegehäuses 16 punktgeschweißt. Dann wird der Hauptkörperteil 21 des zylindrischen Körpers 20 auf den Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode so aufgesetzt, dass der Hauptkörperteil 21 auf dem Durchmesser des Stromsammelkörpers 14 der positiven Elektrode positioniert ist und beide Schenkelteile 22, 22 sitzen auf dem Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode. Dann werden die beiden Schenkelteile 22, 22 und der Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode durch Punktschweißen verschweißt (erstes Schweißen).
  • Auf diese Weise wird, nachdem die beiden Schenkelteile 22, 22 des zylindrischen Körpers 20 und der Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode verschweißt sind, der Schwingungsisolationsring 18 in die obere innere Umfangsseite des Batteriegehäuses 16 eingesetzt und dann wird am oberen Endteil des Schwingungsisolationsrings 18 durch Beaufschlagen mit einer Nutbearbeitung an der Außenumfangsseite des Batteriegehäuses 16 die Ringnut 16a ausgebildet. Dann wird die Elektrolytlösung, gebildet aus 30 Massen-% Kaliumhydroxid (KOH)-Lösung in das Batteriegehäuse 16 injiziert und dann wird der Öffnungsabdichtungskörper 17, an dessen Umfang die Isolierdichtung 19 befestigt ist, auf dem oberen Teil der Öffnungsteile des Batteriegehäuses 16 angeordnet. In diesem Fall gelangt die Unterseite des Öffnungsabdichtungskörpers 17 mit der Umfangsseitenfläche des Hauptkörperteils 21 des zylindrischen Körpers 20 in Berührung.
  • Dann wird die Öffnung der Batterie durch Stemmen der Kante 16b der Öffnung des Batteriegehäuses 16 nach innen abgedichtet, wodurch die halbfertige Batterie gebildet ist, wie dies in der 17 gezeigt ist. Dann wird, nachdem die Öffnung der Batterie wie vorstehend angegeben, abgedichtet ist, wie in der 18 gezeigt, eine Schweißelektrode W1 auf der Oberseite der positiven Elektrodenkappe (Außenanschluss der positiven Elektrode) 17b angeordnet, während die andere Schweißelektrode W2 an der Unterseite der Bodenfläche (Außenanschluss der negativen Elektrode) des Batteriegehäuses 16 angeordnet wird. Dann werden diese halbfertige Batterie und ein Paar Schweißelektroden W1, W2 in einem Paar mehrteiliger Formen A1, A2 angeordnet und dann wird der mit der Pressmaschine verbundene Stempel P auf dem Öffnungsabdichtungskörper 17 angeordnet.
  • Während der Öffnungsabdichtungsteil (die Öffnungskante 16b des Batteriegehäuses 16) des Öffnungsabdichtungskörpers 17 durch den Stempel P gepresst wird und während auch zwischen dem Paar dieser Schweißelektroden W1, W2 ein Druck von 2 × 106 N/m2 beaufschlagt wird, indem der Stempel P durch Antreiben der Pressmaschine nach unten drückt, wird der Stromzuführvorgang (zweites Schweißen) beaufschlagt, indem die Spannung von 24 V zwischen diesen Schweißelektroden W1, W2 in der Ent laderichtung der Batterie angelegt wird, damit für ungefähr 15 msec ein Strom von 3 KA fließt. Demgemäß kann der Öffnungsabdichtungskörper 17 in das Batteriegehäuse 16 gedrückt werden und der Kontaktteil zwischen der Unterseite des Öffnungsabdichtungskörpers 17 und der Umfangsseitenfläche des Hauptkörperteils 21 des zylindrischen Teils 20 wird durch den Stromzuführvorgang verschweißt, um den geschweißten Teil zu bilden.
  • Da der Stromzuführvorgang unter Beaufschlagen der Spannung während gleichzeitigen Drückens des Öffnungsabdichtungsteils des Öffnungsabdichtungskörpers 17 (Öffnungskante 16b des Batteriegehäuses 16) durch den Stempel P und durch Beaufschlagen mit einem Druck von 2 × 106 N/m2 zwischen dem Paar Schweißelektroden W1, W2 erfolgt, ist es möglich, zwischen der Umfangsseitenfläche des Hauptkörperteils 21 des zylindrischen Körpers 20 und der Unterseite des Öffnungsabdichtungskörpers 17 selbst dann einen guten Kontaktpunkt auszubilden, wenn die Höhenabmessung des Elektrodenkörpers 10 variiert oder die Schweißposition des zylindrischen Körpers 20, der an den Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode geschweißt wird, variiert. Als Ergebnis kann nicht nur die Erzeugung von "Schweißstaub", der so wirkt, dass er einen internen Kurzschluss verursacht, ohne Ausfall unterdrückt werden, sondern es kann auch ein geschweißter Teil erzeugt werden, der keinen internen Defekt hat und eine ausgezeichnete Schweißfestigkeit hat.
  • Die Ringnut 16a wird durch Pressen des Öffnungsabdichtungsteils des Öffnungsabdichtungskörpers 17 durch den Stempel P zusammengedrückt und dann kann das untere Ende der Isolierdichtung 19 nach unten in die Nähe des oberen Endteils des Schwingungsisolierrings 18 fallen. Damit ist, wie in der 5 gezeigt, die zylindrische Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie mit der Nennkapazität von 6,5 Ah hergestellt. Der Hauptkörperteil 21 des zylindrischen Körpers 20 wird durch die Druckkraft, welche vom Stempel P erzeugt wird, entlang der zwei gekerbten Teile 23, 23, die an den beiden Kanten entlang der Achsrichtung vorgesehen sind, zusammengedrückt, wodurch die Querschnittsform eine elliptische Form erlangt, die durch Zusammendrücken des Kreises gebildet wird. Die auf diese Weise hergestellte Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie wird eine Batterie, die eine hohe Betriebsspannung und einen niedrigen Innenwiderstand hat.
  • In der vorstehenden Ausführungsform 6 ist das Beispiel erläutert, bei dem vier Vorsprungsteile 74 an der Umfangsseitenfläche des zylindrischen Körpers 70 vorgesehen sind. In diesem Fall kann irgendeine Anzahl von Vorsprungsteilen gewählt werden. Anders ausgedrückt, es gelangt wenigstens ein Vorsprungsteil mit der Unterseite des Öffnungsabdichtungskörpers 17 oder der Oberseite des Stromsammelkörpers 14 der positiven Elektrode in Kontakt, um hier den Schweißstrom zu konzentrieren und somit kann der Schweißteil gebildet werden. Da der Schweißstrom gestreut wird und die vorbestimmte Schweißfestigkeit nicht erzielt werden kann, wenn die Anzahl der Vorsprungteile zu groß ist oder die Stromsammeleigenschaft gesenkt ist, wenn die Anzahl der Vorsprungteile zu klein ist, ist es jedoch vorzuziehen, dass die Anzahl der Vorsprungteile auf ungefähr vier gesetzt sein sollte. Die Vorsprungteile können anstatt der Umfangsseitenfläche des zylindrischen Körpers 70 auch an der Unterseite des Öffnungsabdichtungskörpers 17 oder der Oberseite des Stromsammelkörpers 14 der positiven Elektrode angeordnet sein. Da der Strom in den Vorsprungteilen konzentriert werden kann, kann demgemäß ein geschweißter Teil mit einer höheren Schweißfestigkeit gebildet werden.
  • Auch in den vorstehenden Ausführungsformen und der Variation werden vor dem Anlegen des Stroms zwischen dem Außenanschluss der positiven Elektrode (positive Elektrodenkappe) 17a und dem externen Anschluss der negativen Elektrode (der Unterseite des Batteriegehäuses 16) jeweils zylindrische Körper 20, 30, 40, 50, 60, 70 an den Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode geschweißt und dann werden die jeweiligen zylindrischen Körper 20, 30, 40, 50, 60, 70 und der Öffnungsabdichtungskörper 17 zusammengeschweißt. Wenn im Gegenteil hierzu der Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode und die jeweiligen zylindrischen Körper 20, 30, 40, 50, 60, 70 durch Anlegen von Strom zwischen dem externen Anschluss der positiven Elektrode (positive Elektrodenkappe) 17a und dem externen Anschluss der negativen Elektrode (Unterseite des Batteriegehäuses 16) geschweißt werden, nachdem die jeweiligen zylindrischen Körper 20, 30, 40, 50, 60, 70 und der Öffnungsabdichtungskörper 17 verschweißt sind, können ähnliche Ergebnisse erzielt werden.
  • Auch bei den vorstehenden Ausführungsformen und der Variation werden, nachdem der Stromsammelkörper 15 der negativen Elektrode und die innere Bodenfläche des Batteriegehäuses 16 verschweißt sind, die jeweiligen zylindrischen Körper 20, 30, 40, 50, 60, 70 und der Öffnungsabdichtungskörper 17 verschweißt, indem zwischen dem externen Anschluss der positiven Elektrode (positive Elektrodenkappe) 17a und dem externen Anschluss der negativen Elektrode (Bodenfläche des Batteriegehäuses 16) der Strom angelegt wird. Im Gegensatz hierzu kann das Schweißen des Stromsammelkörpers 15 der negativen Elektrode und der inneren Bodenfläche des Batteriegehäuses 16 gleichzeitig mit diesem Schweißen durchgeführt werden. In diesem Fall kann das Schweißen der jeweiligen zylindrischen Körper 20, 30, 40, 50, 60, 70 an den Stromsammelkörper 14 der positiven Elektrode durchgeführt werden, bevor der Elektrodenkörper 10 in das Batteriegehäuse 16 eingesetzt ist, jedoch nachdem der Elektrodenkörper 10 aufgebaut ist.
  • Auch bei den vorstehenden Ausführungsformen und der Variation wird das Schweißen durchgeführt, indem zwischen der positiven Elektrodenkappe (externer Anschluss der positiven Elektrode) 17a und der Bodenfläche des Batteriegehäuses 16 (externer Anschluss der negativen Elektrode) in der Entladerichtung der Batterie die Spannung von 24 V angelegt wird, damit für ungefähr 15 msec ein Strom von 3 KA fließt. In diesem Fall gibt es keine Korrelation zu der Richtung des Stroms, welcher der Batterie zugeführt wird, und es können sowohl in der Entladerichtung der Batterie als auch der Laderichtung ähnliche Ergebnisse erzielt werden. Der Wert des zugeführten Stroms ist auch nicht relevant für die Größe der Batterie und es können ähnliche Vorteile erzielt werden, indem ein Strom von 300 A oder darüber verwendet wird. Zusätzlich kann als Energieversorgung für den Schweißstrom, der zwischen Batteriegehäuse und Öffnungsabdichtungskörper in dem Schweißschritt angelegt wird, eine Gleichstrom- oder Wechselstromversorgung verwendet werden.
  • Wenn jedoch ein übermäßig hoher Strom zugeführt wird, werden die jeweiligen zylindrischen Körper 20, 30, 40, 50, 60, 70 selbst dann heruntergeschmolzen, wenn ein solcher Strom nur für eine kurze Zeit zugeführt wird. Der obere Grenzwert für einen derartigen Abschmelzstrom wird in Abhängigkeit von dem Material und der Form der jeweiligen zylindrischen Körper 20, 30, 40, 50, 60 und 70 geändert. Daher muss der Stromwert auf über 300 A gesetzt werden, aber er muss auf einen solchen Wert gesetzt werden, dass die jeweiligen zylindrischen Körper 20, 30, 40, 50, 60, 70 nicht abgeschmolzen werden. Wenn zusätzlich die Anlegezeit größer als 0,25 msec ist, können ähnliche Vorteile erzielt werden. Es ist jedoch nicht vorzuziehen, den Strom für eine lange Zeitdauer wie eine Sekunde, anzulegen, weil die jeweiligen zylindrischen Körper 20, 30, 40, 50, 60, 70 abgeschmolzen werden.
  • Zusätzlich zu den vorstehenden Ausführungsformen und der Variation wird ein Beispiel erläutert, bei dem der Öffnungsabdichtungskörper als positiver Elektrodenanschluss und das Batteriegehäuse als negativer Elektrodenanschluss verwendet wird. Im Gegensatz hierzu kann der Öffnungsabdichtungskörper als der negative Elektrodenanschluss und das Batteriegehäuse als positiver Elektrodenanschluss verwendet werden. In diesem Fall wird der Stromsammelkörper der positiven Elektrode an die innere Bodenfläche des Batteriegehäuses geschweißt, während die Unterseite des Öffnungsabdichtungskörpers an den Stromsammelkörper der negativen Elektrode über die jeweiligen zylindrischen Körper 20, 30, 40, 50, 60, 70 geschweißt wird.
  • Weiterhin wird in den vorstehenden Ausführungsformen und der Variation das Beispiel erläutert, bei dem die vorliegende Erfindung an der Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie angewandt ist. Die vorliegende Erfindung ist im Gegensatz hierzu jedoch nicht auf die Nickel-Wasserstoff-Speicherbatterie begrenzt, sondern es ist offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung auch an anderen Speicherbatterien, wie beispielsweise der Nickel-Cadmium-Speicherbatterie, etc. angewandt werden kann.

Claims (29)

  1. Speicherbatterie mit: einem Batteriegehäuse, das als der Anschluss einer Polarität verwendet wird und eine Öffnung hat; einem Öffnungsabdichtkörper, der als der Anschluss der anderen Polarität verwendet wird, zum Abdichten der Öffnung; und einem Elektrodenkörper, der in dem Batteriegehäuse installiert ist und einen Stromsammelkörper hat, der an wenigstens einen der Endteile der positiven und negativen Elektroden angeschlossen ist; wobei der Öffnungsabdichtkörper und der Stromsammelkörper zu einem Teil einer peripheren Seitenfläche eines Leiterteils, bestehend aus einem zylindrischen Körper mit einem Hohlteil geschweißt sind.
  2. Speicherbatterie nach Anspruch 1, wobei der Leiterteil mit dem Öffnungsabdichtkörper und dem Stromsammelkörper durch Schweißen unter Druck verbunden ist.
  3. Speicherbatterie nach Anspruch 1, wobei die Außenenden der peripheren Seitenfläche des Leiterteils weiter innen als die äußeren Enden der Bodenfläche des Abdichtkörpers liegen.
  4. Speicherbatterie nach Anspruch 2, wobei der zylindrische Körper eine Querschnittsform, die durch Zusammenbrechen der Querschnittsform einer Kreisform erzielt wird, eine elliptische Form durch eine Druckkraft, hat.
  5. Speicherbatterie nach Anspruch 2, wobei der zylindrische Körper eine Querschnittsform hat, die durch Zusammenbrechen der Querschnittsform einer polygonalen Form durch eine Druckkraft hat.
  6. Speicherbatterie nach Anspruch 1, weiterhin mit: gekerbten Teilen, die an beiden Kanten des zylindrischen Körpers vorgesehen sind, die sich in einer axialen Richtung erstrecken; wobei der zylindrische Körper entlang der gekerbten Teile gebrochen ist.
  7. Speicherbatterie nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine der beiden Kanten des zylindrischen Körpers schräg abgeschnitten ist, wobei die Umfangsseitenfläche, die eine kürzeste Seite durch das Schneiden ist, mit dem Öffnungsdichtungskörper oder dem Stromsammelkörper verschweißt ist und eine Umfangsseitenfläche, die eine längste Seite ist, mit dem Stromsammelkörper oder dem Öffnungsabdichtkörper verschweißt ist.
  8. Speicherbatterie nach Anspruch 1, wobei der zylindrische Körper flache Plattenschenkelteile hat, die ausgehend von der Umfangsseitenfläche nach beiden Seiten sich erstrecken, wobei die Schenkelteile mit dem Öffnungsdichtkörper oder dem Stromsammelkörper verschweißt sind, und periphere Seitenflächen gegenüberliegend zu den Schenkelteilen mit dem Stromsammelkörper oder dem Öffnungsdichtkörper verschweißt sind.
  9. Speicherbatterie nach Anspruch 8, wobei die Schenkelteile durch Verlängern eines Teils der Umfangsseitenwand des zylindrischen Körpers gebildet sind.
  10. Speicherbatterie nach Anspruch 1, weiterhin mit: Vorsprungsteilen, die an einer unteren Fläche des Öffnungsabdichtkörpers oder einer oberen Fläche des Stromsammelkörpers vorgesehen sind; wobei die Vorsprungsteile an die periphere Seitenfläche des zylindrischen Körpers geschweißt sind.
  11. Speicherbatterie nach Anspruch 10, wobei die Vorsprungsteile in einer Anzahl vorgesehen sind.
  12. Speicherbatterie nach Anspruch 1, weiterhin mit: Vorsprungsteilen, die an einer peripheren Seitenfläche des Leiterteils, welcher aus dem zylindrische Körper mit dem hohlen Teil gebildet ist, vorgesehen sind; wobei die Vorsprungsteile an die obere Oberfläche des Stromsammelkörpers oder die untere Oberfläche des Öffnungsdichtkörpers angeschweißt sind.
  13. Speicherbatterie nach Anspruch 12, wobei die Vorsprungsteile in einer Anzahl vorgesehen sind und vier Vorsprungsteile dieser Anzahl Vorsprungsteile an die Oberfläche des Stromsammelkörpers oder die Unterseite des Öffnungsdichtkörpers geschweißt sind.
  14. Verfahren zur Herstellung einer Speicherbatterie mit den Schritten: Installieren eines Elektrodenkörpers, in welchem ein Stromsammelkörper mit wenigstens einem der Endteile der positiven und negativen Elektroden verbunden ist, in einem Batteriegehäuse; Zuführen eines Elektrolyten in das Batteriegehäuse; Anordnen des Öffnungsabdichtkörpers, der als der Anschluss einer Polarität verwendet wird, nach einem Elektrodenkörper in einem Öffnungsteil des Batteriegehäuses, der als der Anschluss der anderen Polarität verwendet wird, dergestalt, dass der Stromsammelkörper mit dem Öffnungsabdichtkörper über einen Leiterteil in Kontakt gebracht wird, der den Stromsammelkörper mit dem Öffnungsabdichtkörper elektrisch verbindet; Schweißen des Leiterteils an entweder den Öffnungsabdichtkörper oder den Stromsammelkörper, indem zwischen dem Batteriegehäuse und dem Öffungsabdichtkörper ein Strom fließt, während das Batteriegehäuse und der Öffnungsabdichtkörper gepresst werden; und Abdichten eines Öffnungsteils durch einen Öffungsabdichtkörper; wobei der Leiterteil aus einem zylindrischen Körper gebildet ist, der einen hohlen Teil hat.
  15. Verfahren zur Herstellung einer Speicherbatterie gemäß Anspruch 14, wobei der Strom so groß ist, dass ein Stromfluss durch eine Elektrolyse der Elektrolytlösung in der Speicherbatterie verursacht wird.
  16. Verfahren zur Herstellung einer Speicherbatterie gemäß Anspruch 15, weiterhin mit dem Schritt Vorschweißen des Leiterteils an eine obere Fläche des Stromsammelkörpers vor dem Anordnungsschritt.
  17. Verfahren zur Herstellung einer Speicherbatterie gemäß Anspruch 15, weiterhin mit einem Schritt Vorschweißen des Leiterteils an eine untere Fläche des Öffnungsabdichtkörpers vor dem Anordnungsschritt.
  18. Verfahren zur Herstellung einer Speicherbatterie gemäß Anspruch 15, wobei der Anordnungsschritt die Schritte aufweist: einen ersten Anordnungsschritt zum Anordnen eines Leiterteils, der den Stromsammelkörper und den Öffnungsabdichtkörper elektrisch verbindet, an einer oberen Oberfläche des Stromsammelkörpers; und einen zweiten Anordnungsschritt zum Anordnen des Öffnungsabdichtkörpers in einem Öffnungsteil des Batteriegehäuses; wobei der Schweißschritt einen Schweißschritt des simultanen Schweißens des Leiterteils an eine untere Oberfläche des Öffnungsabdichtkörpers und eine obere Oberfläche des Stromsammelkörpers aufweist, indem zwischen dem Batteriegehäuse und dem Öffnungsabdichtkörper ein Strom zugeführt wird.
  19. Verfahren zur Herstellung einer Speicherbatterie gemäß Anspruch 14, weiterhin mit einem Schritt dichtes Abdichtens des Öffnungsteils des Batteriegehäuses mit dem Öffnungsabdichtkörper nach dem Schweißschritt.
  20. Verfahren zur Herstellung einer Speicherbatterie gemäß Anspruch 14, weiterhin mit dem Schritt dichtes Abdichten des Öffnungsteils des Batteriegehäuses mit dem Öffnungsabdichtkörper zum Ausbilden eines Dichtteils vor den Schweißschritt; wobei der Schweißschritt nach dem Dichtschritt durchgeführt wird, indem der Leiterteil zwischen dem Öffnungsabdichtkörper und dem Stromsammelkörper gepresst wird, während eine Ringnut, die über das Batteriegehäuse ausgebildet ist, gebrochen wird, und indem der Strom zwischen Batteriegehäuse und Öffnungsabdichtkörper zugeführt wird, nachdem ein Öffnungsabdichtteil um den Öffnungsabdichtkörper ausgebildet ist, indem der Öffnungsteil und das Batteriegehäuse dicht abgedichtet werden.
  21. Verfahren zur Herstellung einer Speicherbatterie gemäß Anspruch 14, wobei ein unterer Stromsammelkörper, der an eine innere Bodenfläche des Batteriegehäuses angeschlossen ist, am Elektrodenkörper bereitgestellt wird und bei dem Schweißschritt die innere Bodenfläche des Batteriegehäuses gleichzeitig durch den Schweißschritt gebildet wird.
  22. Verfahren zur Herstellung einer Speicherbatterie gemäß Anspruch 14, wobei der zylindrische Körper eine Querschnittsform in Form eines Kreises hat, eine elliptische Form durch eine Presskraft, nachdem der Öffnungsabdichtkörper abgedichtet ist, gebrochen wird.
  23. Verfahren zur Herstellung einer Speicherbatterie gemäß Anspruch 14, wobei der zylindrische Körper eine Querschnittsform in Form eines Polygons hat, und die Querschnittsform durch eine Presskraft nach dem Abdichten des Öffnungsabdichtkörpers gebrochen wird.
  24. Verfahren zur Herstellung einer Speicherbatterie gemäß Anspruch 14, wobei der zylindrische Körper eine Querschnittsform in Form eines Polygons hat, dessen Kantenteil am oberen Ende oder unteren Ende liegt und die Querschnittsform durch eine Presskraft nach dem Abdichten des Öffnungsabdichtkörpers gebrochen wird.
  25. Verfahren zur Herstellung einer Speicherbatterie gemäß Anspruch 14, wobei gekerbte Teile an beiden Kanten des zylindrischen Körpers vorgesehen sind, die sich in axialer Richtung erstrecken; und die Querschnittsform entlang der gekerbten Teile gebrochen wird.
  26. Verfahren zur Herstellung einer Speicherbatterie gemäß Anspruch 25, wobei die Vorsprungsteile an einer unteren Fläche des Öffnungsabdichtkörpers, einer oberen Fläche des Stromsammelkörpers oder einer peripheren Seitenfläche des Leiterkörpers vorgesehen sind und während des Schweißschrittes ein Schweißstrom auf die Vorsprungsteile konzentriert wird.
  27. Verfahren zur Herstellung einer Speicherbatterie gemäß Anspruch 14, wobei der Leiterteil ein zylindrischer Körper ist, der einen hohlen Teil hat, und an der peripheren Seitenfläche sich nach beiden Seiten hin flache Plattenschenkelteile erstrecken und die Schenkelteile zuvor an den Stromsammelkörper oder den Öffnungsabdichtkörper durch den ersten Schweißschritt geschweißt sind.
  28. Verfahren zur Herstellung einer Speicherbatterie gemäß Anspruch 27, wobei die Schenkelteile durch Verlängern eines Teils der peripheren Seitenwand des zylindrischen Körpers gebildet werden.
  29. Verfahren zur Herstellung einer Speicherbatterie nach Anspruch 21, wobei die Vorsprungsteile an einer unteren Fläche des Elektrodenkörpers oder inneren Fläche des Batteriegehäuses ausgebildet sind und ein Schweißstrom während des Schweißschrittes auf die Vorsprungsteile konzentriert wird.
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