JP2000036319A - アルカリ蓄電池およびその製造方法 - Google Patents
アルカリ蓄電池およびその製造方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極集電板と電池ケースとの間の電気絶縁の
確保と、集電板に設けられたリード先端と封口板の弁孔
との簡単に位置合わせでき確実な溶接を可能とし、耐衝
撃性に優れたアルカリ蓄電池を提供する。 【解決手段】 渦巻状極板群と、この極板群の上下へ突
出した各極板のそれぞれの先端部分に溶接された略円板
状の集電板と、これらを内部に収納した金属ケースと、
このケースの上部を封口板で封口したアルカリ蓄電池に
おいて、この正極板の先端部分に溶接された集電板は、
その周縁部分に金属ケースの内径よりは小さく極板群の
外径よりは大きい外径寸法を持った絶縁リングを備えて
いるものとした。
確保と、集電板に設けられたリード先端と封口板の弁孔
との簡単に位置合わせでき確実な溶接を可能とし、耐衝
撃性に優れたアルカリ蓄電池を提供する。 【解決手段】 渦巻状極板群と、この極板群の上下へ突
出した各極板のそれぞれの先端部分に溶接された略円板
状の集電板と、これらを内部に収納した金属ケースと、
このケースの上部を封口板で封口したアルカリ蓄電池に
おいて、この正極板の先端部分に溶接された集電板は、
その周縁部分に金属ケースの内径よりは小さく極板群の
外径よりは大きい外径寸法を持った絶縁リングを備えて
いるものとした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ蓄電池、
とくにその正極集電体と電池ケースとの間の電気絶縁の
確保と、集電体に設けられたリード先端と封口板の弁孔
との位置合わせ確実に行い、耐衝撃性に優れたアルカリ
蓄電池を提供するものである。
とくにその正極集電体と電池ケースとの間の電気絶縁の
確保と、集電体に設けられたリード先端と封口板の弁孔
との位置合わせ確実に行い、耐衝撃性に優れたアルカリ
蓄電池を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電動工具、電動補助付き自転車、
電気自動車のモータ等を駆動させるための大電流用電源
として、アルカリ蓄電池が広く使われている。このよう
な大電流用のアルカリ蓄電池は、特開平４−２４９８５
４号公報などに開示されているように、その電池の極板
の出入力集電構造として、略円板状の集電板を渦巻状極
板群の上下へ突出した極板先端部分に多数の箇所で溶接
する方式（以下、タブレス方式という）が一般的に用い
られている。
電気自動車のモータ等を駆動させるための大電流用電源
として、アルカリ蓄電池が広く使われている。このよう
な大電流用のアルカリ蓄電池は、特開平４−２４９８５
４号公報などに開示されているように、その電池の極板
の出入力集電構造として、略円板状の集電板を渦巻状極
板群の上下へ突出した極板先端部分に多数の箇所で溶接
する方式（以下、タブレス方式という）が一般的に用い
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、渦巻状極板群の巻き始め部分から最外周
の極板先端部分にまで溶接可能な略円板状の正極集電板
を用いるので、衝撃や振動などによりケース内で極板群
が動き、正極集電板と、負極端子を兼ねた金属ケースと
が接触して内部短絡を引き起こすという問題があった。
来の構成では、渦巻状極板群の巻き始め部分から最外周
の極板先端部分にまで溶接可能な略円板状の正極集電板
を用いるので、衝撃や振動などによりケース内で極板群
が動き、正極集電板と、負極端子を兼ねた金属ケースと
が接触して内部短絡を引き起こすという問題があった。
【０００４】また、正極集電板の中心と極板群の中心と
が同軸状態に保たれていても、負極集電板の中心部と金
属ケース内底部との溶接時の位置合わせを行うにつれ
て、正極集電板と金属ケースとの間に偏りを生じ、この
偏りのために、正極集電板に設けられた接続リードの先
端を封口板の所定の位置に溶接することが困難となる。
が同軸状態に保たれていても、負極集電板の中心部と金
属ケース内底部との溶接時の位置合わせを行うにつれ
て、正極集電板と金属ケースとの間に偏りを生じ、この
偏りのために、正極集電板に設けられた接続リードの先
端を封口板の所定の位置に溶接することが困難となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のアルカリ蓄電池は、帯状の正極板と負極板と
セパレータからなり、正極板の先端部分が上方ヘ突出
し、負極板の先端部分が下方ヘ突出するように渦巻状に
巻回された極板群と、この極板群の上下へ突出した各極
板のそれぞれの先端部分に溶接された略円板状の集電板
と、これらを内部に収納した金属ケースと、このケース
の上部を封口するとともに上方にキャップ状の端子を備
えた封口板とからなるアルカリ蓄電池であり、この正極
板の先端部分に溶接された集電板は、その周縁部分に金
属ケースの内径よりは小さく極板群の外径よりは大きい
外径寸法を持った絶縁リングを備えているものとした。
に本発明のアルカリ蓄電池は、帯状の正極板と負極板と
セパレータからなり、正極板の先端部分が上方ヘ突出
し、負極板の先端部分が下方ヘ突出するように渦巻状に
巻回された極板群と、この極板群の上下へ突出した各極
板のそれぞれの先端部分に溶接された略円板状の集電板
と、これらを内部に収納した金属ケースと、このケース
の上部を封口するとともに上方にキャップ状の端子を備
えた封口板とからなるアルカリ蓄電池であり、この正極
板の先端部分に溶接された集電板は、その周縁部分に金
属ケースの内径よりは小さく極板群の外径よりは大きい
外径寸法を持った絶縁リングを備えているものとした。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、帯状の正極板と負極板とセパレータからなり、正極
板の先端部分が上方ヘ突出し、負極板の先端部分が下方
ヘ突出するように渦巻状に巻回された極板群と、この極
板群の上下へ突出した各極板のそれぞれの先端部分に溶
接された略円板状の集電板と、これらを内部に収納した
金属ケースと、このケースの上部を封口するとともに上
方にキャップ状の端子を備えた封口板とからなるアルカ
リ蓄電池であり、前記正極板の先端部分に溶接された集
電板は、その周縁部分に前記金属ケースの内径よりは小
さく極板群の外径よりは大きい外径寸法を持った絶縁リ
ングを備えているものとした。このことによって、正極
集電板と金属ケース間の電気的絶縁と同軸状態とを保つ
ことができ、正極板と負極端子を兼ねる金属ケースとの
内部短絡を防止できる。
は、帯状の正極板と負極板とセパレータからなり、正極
板の先端部分が上方ヘ突出し、負極板の先端部分が下方
ヘ突出するように渦巻状に巻回された極板群と、この極
板群の上下へ突出した各極板のそれぞれの先端部分に溶
接された略円板状の集電板と、これらを内部に収納した
金属ケースと、このケースの上部を封口するとともに上
方にキャップ状の端子を備えた封口板とからなるアルカ
リ蓄電池であり、前記正極板の先端部分に溶接された集
電板は、その周縁部分に前記金属ケースの内径よりは小
さく極板群の外径よりは大きい外径寸法を持った絶縁リ
ングを備えているものとした。このことによって、正極
集電板と金属ケース間の電気的絶縁と同軸状態とを保つ
ことができ、正極板と負極端子を兼ねる金属ケースとの
内部短絡を防止できる。
【０００７】また、この絶縁リングは、Ｏ字型またはＣ
字型の形状が好ましい。
字型の形状が好ましい。
【０００８】請求項３に記載の発明は、帯状の正極板と
負極板とセパレータを、正極板の先端部分が上方ヘ突出
し、負極板の先端部分が下方ヘ突出するように渦巻状に
巻回して極板群を構成し、この極板群の上下へ突出した
各極板のそれぞれの先端部分に略円板状の集電板を溶接
し、これらを金属ケースの内部に収納し、このケースの
上部を、上方にキャップ状の端子を備えた封口板で封口
するアルカリ蓄電池の製造方法であり、前記正極板の先
端部分に溶接された集電板の上面には、前記封口板と溶
接するためのリードの一端を固定するとともに、少なく
とも前記封口板と溶接する他端の先端の中心部に、略半
円形状の切り欠き部を設け、この切り欠き部を封口板中
心の弁孔の周りに溶接するに先だって、接続用リード片
を金属ケースの回動によって移動させることで、前記封
口板の弁孔と前記切り欠き部とを位置合わせするものて
ある。
負極板とセパレータを、正極板の先端部分が上方ヘ突出
し、負極板の先端部分が下方ヘ突出するように渦巻状に
巻回して極板群を構成し、この極板群の上下へ突出した
各極板のそれぞれの先端部分に略円板状の集電板を溶接
し、これらを金属ケースの内部に収納し、このケースの
上部を、上方にキャップ状の端子を備えた封口板で封口
するアルカリ蓄電池の製造方法であり、前記正極板の先
端部分に溶接された集電板の上面には、前記封口板と溶
接するためのリードの一端を固定するとともに、少なく
とも前記封口板と溶接する他端の先端の中心部に、略半
円形状の切り欠き部を設け、この切り欠き部を封口板中
心の弁孔の周りに溶接するに先だって、接続用リード片
を金属ケースの回動によって移動させることで、前記封
口板の弁孔と前記切り欠き部とを位置合わせするものて
ある。
【０００９】このように封口板の弁孔と切り欠き部とを
位置合わせすることによって、封口板中心に位置する弁
孔の周りの溶接部にリード片を簡単に位置合わせでき、
確実な溶接が可能となる。
位置合わせすることによって、封口板中心に位置する弁
孔の周りの溶接部にリード片を簡単に位置合わせでき、
確実な溶接が可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の具体例を説明する。
【００１１】（電池の作成）図１は、本発明の実施例に
おけるタブレス方式の集電構造をもったニッケル−水素
蓄電池Ａの半裁断面図である。以下に、この電池Ａの作
成を詳細に説明する。
おけるタブレス方式の集電構造をもったニッケル−水素
蓄電池Ａの半裁断面図である。以下に、この電池Ａの作
成を詳細に説明する。
【００１２】厚さ０．６ｍｍの帯状のニッケル正極板１
と、厚さ０．３５ｍｍで同じく帯状の水素吸蔵合金負極
板２とを用い、それぞれの極板にはその長さ方向の一方
の先端に露出した芯材部を１．０ｍｍの幅で設けた。正
極板１と負極板２との間にセパレータ３を介在させ、全
体を渦巻状に巻回させて、直径２０ｍｍ、高さ２７ｍｍ
の極板群４を構成した。この極板群４は、その芯材露出
部が上下に約１．０ｍｍずれて突出するように構成され
ている。
と、厚さ０．３５ｍｍで同じく帯状の水素吸蔵合金負極
板２とを用い、それぞれの極板にはその長さ方向の一方
の先端に露出した芯材部を１．０ｍｍの幅で設けた。正
極板１と負極板２との間にセパレータ３を介在させ、全
体を渦巻状に巻回させて、直径２０ｍｍ、高さ２７ｍｍ
の極板群４を構成した。この極板群４は、その芯材露出
部が上下に約１．０ｍｍずれて突出するように構成され
ている。
【００１３】極板群４の上端面の真上に、周縁に電気絶
縁性のポリプロピレンからなるＣ字型の絶縁リング５
（この絶縁リングの外径は、負極端子を兼ねた金属ケー
ス６の内径２１ｍｍよりも０．３ｍｍ小さい外径とし
た）を備えた正極集電板７を配置した。そして、一対の
溶接電極を用いて正極板１の芯材露出部と正極集電板７
を複数の箇所で溶接した。また、負極板２の芯材露出部
に対しても略円板状からなる負極集電板８を溶接した。
縁性のポリプロピレンからなるＣ字型の絶縁リング５
（この絶縁リングの外径は、負極端子を兼ねた金属ケー
ス６の内径２１ｍｍよりも０．３ｍｍ小さい外径とし
た）を備えた正極集電板７を配置した。そして、一対の
溶接電極を用いて正極板１の芯材露出部と正極集電板７
を複数の箇所で溶接した。また、負極板２の芯材露出部
に対しても略円板状からなる負極集電板８を溶接した。
【００１４】次に、正極集電板７の上面に接続リード片
９を溶接した。この極板群の上面図を図２に、同じく斜
視図を図３に示す。この極板群４を金属ケース６に挿入
した。このとき、絶縁リング５により、極板群４はガイ
ド（保持）され、正極集電板７の中心と金属ケース６の
中心とは同軸状態に保たれている。
９を溶接した。この極板群の上面図を図２に、同じく斜
視図を図３に示す。この極板群４を金属ケース６に挿入
した。このとき、絶縁リング５により、極板群４はガイ
ド（保持）され、正極集電板７の中心と金属ケース６の
中心とは同軸状態に保たれている。
【００１５】次に、正極集電板７の中央に設けた孔１０
から極板群４中心の巻芯跡の孔に１本の溶接電極を通過
させ、負極集電板８の中央部に設けた接続用舌片を電極
先端で加圧し、この加圧部分を金属ケース６の内底面中
心部分に溶接した。
から極板群４中心の巻芯跡の孔に１本の溶接電極を通過
させ、負極集電板８の中央部に設けた接続用舌片を電極
先端で加圧し、この加圧部分を金属ケース６の内底面中
心部分に溶接した。
【００１６】所定量のアルカリ電解液を正極集電板７の
孔を利用して金属ケース６内に注入した後、正極集電板
７に溶接した接続リード片９の多端を、金属ケース６の
回動によって移動させることにより、図４の模式図に示
すように封口板１１の下面中央に設けた弁孔１２の周り
に位置合わせをした後、リード片９の多端と封口板１１
を溶接し、この封口板１１で金属ケース６の開口部を密
閉して実施例の電池Ａを作成した。
孔を利用して金属ケース６内に注入した後、正極集電板
７に溶接した接続リード片９の多端を、金属ケース６の
回動によって移動させることにより、図４の模式図に示
すように封口板１１の下面中央に設けた弁孔１２の周り
に位置合わせをした後、リード片９の多端と封口板１１
を溶接し、この封口板１１で金属ケース６の開口部を密
閉して実施例の電池Ａを作成した。
【００１７】次に、絶縁リング５を用いないで上記の電
池Ａと同様な構成とした比較例の電池Ｂを作成した。
池Ａと同様な構成とした比較例の電池Ｂを作成した。
【００１８】なお、封口板１１には、上方にキャップ状
の端子を備えている。
の端子を備えている。
【００１９】（落下衝撃テスト）上記で作成した実施例
の電池Ａと比較例の電池Ｂを各２０個、１．５ｍの高さ
より、コンクリートの地面に落下させて衝撃テストを行
った。このときの電池Ａと電池Ｂとの内部短絡を引き起
こした数（電池電圧が０Ｖになった数）を比較した結果
を（表１）に示する
の電池Ａと比較例の電池Ｂを各２０個、１．５ｍの高さ
より、コンクリートの地面に落下させて衝撃テストを行
った。このときの電池Ａと電池Ｂとの内部短絡を引き起
こした数（電池電圧が０Ｖになった数）を比較した結果
を（表１）に示する
【００２０】
【表１】 （表１）に示すように電池Ａの内部短絡数は、０個で、
電池Ｂの内部短絡数は、２個である。
電池Ｂの内部短絡数は、２個である。
【００２１】これは、電池Ａでは、正極集電板７の周縁
に絶縁リング５を配置させることによって、正極集電板
７と金属ケース６間の電気的絶縁と同軸状態とを保つこ
とができ、正極板１と負極端子を兼ねる金属ケース６と
の内部短絡を防止できたものである。
に絶縁リング５を配置させることによって、正極集電板
７と金属ケース６間の電気的絶縁と同軸状態とを保つこ
とができ、正極板１と負極端子を兼ねる金属ケース６と
の内部短絡を防止できたものである。
【００２２】これに対して、電池Ｂでは、絶縁リング５
がないために落下によって、振動が加わると、極板群が
動き、正極板１と金属ケース６とが接触して内部短絡を
２個も引き起こしたものである。
がないために落下によって、振動が加わると、極板群が
動き、正極板１と金属ケース６とが接触して内部短絡を
２個も引き起こしたものである。
【００２３】なお、上記の実施例では、Ｃ字型の絶縁リ
ング５を正極集電板７の周縁に設置した例を説明した
が、Ｏ字型の絶縁リングを正極集電板７の周縁にはめ合
わせても実施例と同様な効果が得られる。
ング５を正極集電板７の周縁に設置した例を説明した
が、Ｏ字型の絶縁リングを正極集電板７の周縁にはめ合
わせても実施例と同様な効果が得られる。
【００２４】また、上記の実施例では、絶縁リング５の
材質にポリプロピレンを用いたが、材質としてはポリエ
チレンを用いても実施例と同様な効果が得られる。
材質にポリプロピレンを用いたが、材質としてはポリエ
チレンを用いても実施例と同様な効果が得られる。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、正極板の
先端部分に溶接された略円板状の集電板が、その周縁部
分に金属ケースの内径よりは小さく極板群の外径よりは
大きい外径寸法をもった絶縁リングを備えていることに
より、電池に衝撃などを与えても正極集電体と金属ケー
スとが接触することがなく、かつ封口板下面中心の弁孔
の周りに接続リード片を溶接するときに、接続リード片
を金属ケースの回動によって移動させることで所定の溶
接位置に簡単に位置合わせでき溶接が確実となるため
に、耐衝撃性に優れたアルカリ蓄電池を提供できる。
先端部分に溶接された略円板状の集電板が、その周縁部
分に金属ケースの内径よりは小さく極板群の外径よりは
大きい外径寸法をもった絶縁リングを備えていることに
より、電池に衝撃などを与えても正極集電体と金属ケー
スとが接触することがなく、かつ封口板下面中心の弁孔
の周りに接続リード片を溶接するときに、接続リード片
を金属ケースの回動によって移動させることで所定の溶
接位置に簡単に位置合わせでき溶接が確実となるため
に、耐衝撃性に優れたアルカリ蓄電池を提供できる。
【図１】本発明の実施例におけるニッケル−水素蓄電池
の半裁断面図
の半裁断面図
【図２】同Ｃ字型の絶縁リング５を備えた正極集電板７
の構成を示す上面図
の構成を示す上面図
【図３】同Ｃ字型の絶縁リング５を備えた正極集電板７
を溶接した極板群４の構成を示す斜視図
を溶接した極板群４の構成を示す斜視図
【図４】同Ｃ字型の絶縁リング５を備えた正極集電板７
の接続リード片９と封口板１１下面中央の弁孔１２の周
りに溶接した構成を示す模式図
の接続リード片９と封口板１１下面中央の弁孔１２の周
りに溶接した構成を示す模式図
１ 正極板 ２ 負極板 ３ セパレータ ４ 極板群 ５ Ｃ字型絶縁リング ６ 金属ケース ７ 正極集電板 ８ 負極集電板 ９ 接続リード片 １０ 孔 １１ 封口板 １２ 弁孔 １３ キャップ状端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹島 宏樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 横尾 定顕 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H022 AA04 AA18 BB11 CC08 CC16 CC21 5H028 AA01 AA07 BB01 BB05 CC05 CC12 CC26 EE01 HH05
Claims (3)
- 【請求項１】帯状の正極板と負極板とセパレータからな
り、正極板の先端部分が上方ヘ突出し、負極板の先端部
分が下方ヘ突出するように渦巻状に巻回された極板群
と、この極板群の上下へ突出した各極板のそれぞれの先
端部分に溶接された略円板状の集電板と、これらを内部
に収納した金属ケースと、このケースの上部を封口する
とともに上方にキャップ状の端子を備えた封口板とから
なるアルカリ蓄電池であり、前記正極板の先端部分に溶
接された集電板は、その周縁部分に前記金属ケースの内
径よりは小さく前記極板群の外径よりは大きい外径寸法
を持った絶縁リングを備えているアルカリ蓄電池。 - 【請求項２】絶縁リングは、Ｏ字型またはＣ字型である
請求項１記載のアルカリ蓄電池。 - 【請求項３】帯状の正極板と負極板とセパレータを、正
極板の先端部分が上方ヘ突出し、負極板の先端部分が下
方ヘ突出するように渦巻状に巻回して極板群を構成し、
この極板群の上下へ突出した各極板のそれぞれの先端部
分に略円板状の集電板を溶接し、これらを金属ケースの
内部に収納し、このケースの上部を、上方にキャップ状
の端子を備えた封口板で封口するアルカリ蓄電池の製造
方法であり、前記正極板の先端部分に溶接された集電板
の上面には、前記封口板と溶接するためのリードの一端
を固定するとともに、少なくとも前記封口板と溶接する
他端の先端の中心部に、略半円形状の切り欠き部を設
け、この切り欠き部を封口板中心の弁孔の周りに溶接す
るに先だって、接続用リード片を金属ケースの回動によ
って移動させることで、前記封口板の弁孔と前記切り欠
き部とを位置合わせするアルカリ蓄電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20466098A JP3959852B2 (ja) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | アルカリ蓄電池およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20466098A JP3959852B2 (ja) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | アルカリ蓄電池およびその製造法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004182916A Division JP4293066B2 (ja) | 2004-06-21 | 2004-06-21 | アルカリ蓄電池およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000036319A true JP2000036319A (ja) | 2000-02-02 |
| JP3959852B2 JP3959852B2 (ja) | 2007-08-15 |
Family
ID=16494184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20466098A Expired - Fee Related JP3959852B2 (ja) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | アルカリ蓄電池およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3959852B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001229972A (ja) * | 2000-02-15 | 2001-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池 |
| JP2005026163A (ja) * | 2003-07-04 | 2005-01-27 | Yuasa Corp | 円筒形ニッケル水素蓄電池およびそれを用いた電池モジュール |
| JP2005166664A (ja) * | 2003-11-29 | 2005-06-23 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池 |
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