JP2000100416A - 組電池とその製造方法 - Google Patents
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 極めて簡単な構造で、単電池を理想的な状態
で連結して、単電池の接続部分の電圧降下を極減する。 【解決手段】 組電池は、複数の単電池１を一列に直列
に接続している。単電池１を充電し、又は放電する方向
に溶接電流を流して、隣接する単電池１の正極端子と負
極端子の電極金属１１を、金属板９を介して、あるいは
金属板９を介することなく、直接に溶着している。
で連結して、単電池の接続部分の電圧降下を極減する。 【解決手段】 組電池は、複数の単電池１を一列に直列
に接続している。単電池１を充電し、又は放電する方向
に溶接電流を流して、隣接する単電池１の正極端子と負
極端子の電極金属１１を、金属板９を介して、あるいは
金属板９を介することなく、直接に溶着している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の単電池を一
列に並べて直列に接続している組電池とその製造方法に
関する。
列に並べて直列に接続している組電池とその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】電動工具や電気自動車のように、大電流
で放電する用途に、ニッケル−カドミウム電池、ニッケ
ル−水素電池等のアルカリ電池が使用されている。これ
らの用途においては、高い出力が要求されるため、複数
の単電池を直列に接続して、組電池の形態で使用されて
いる。
で放電する用途に、ニッケル−カドミウム電池、ニッケ
ル−水素電池等のアルカリ電池が使用されている。これ
らの用途においては、高い出力が要求されるため、複数
の単電池を直列に接続して、組電池の形態で使用されて
いる。
【０００３】組電池は、図１に示すように、リード板２
を介して、複数の単電池１を直列に接続して製作され
る。リード板２は、図２に示すように、一端を電池の封
口板５に正極端子として設けている正極キャップ４に、
他端を外装缶６の底に溶着して、隣接する単電池１を接
続する。この図は溶接点を●で示している。さらに、リ
ード板２は、互いに接近して配設される一対の溶接用電
極棒３が押圧され、溶接用電極棒３に大電流を流してス
ポット溶接させる。封口板５の正極キャップ４にリード
板２を溶接する一対の溶接用電極棒３は、鎖線で示すよ
うに、リード板２と封口板５の正極キャップ４とに溶接
電流を流して、リード板２を封口板５の正極キャップ４
に溶接する。また、外装缶６の底にリード板２を溶接す
る溶接用電極棒３は、リード板２と外装缶６とに溶接電
流を流して、リード板２を外装缶６に溶接する。この状
態で溶接されたリード板２をＵ曲して、単電池１を一列
に並べた組電池とする。
を介して、複数の単電池１を直列に接続して製作され
る。リード板２は、図２に示すように、一端を電池の封
口板５に正極端子として設けている正極キャップ４に、
他端を外装缶６の底に溶着して、隣接する単電池１を接
続する。この図は溶接点を●で示している。さらに、リ
ード板２は、互いに接近して配設される一対の溶接用電
極棒３が押圧され、溶接用電極棒３に大電流を流してス
ポット溶接させる。封口板５の正極キャップ４にリード
板２を溶接する一対の溶接用電極棒３は、鎖線で示すよ
うに、リード板２と封口板５の正極キャップ４とに溶接
電流を流して、リード板２を封口板５の正極キャップ４
に溶接する。また、外装缶６の底にリード板２を溶接す
る溶接用電極棒３は、リード板２と外装缶６とに溶接電
流を流して、リード板２を外装缶６に溶接する。この状
態で溶接されたリード板２をＵ曲して、単電池１を一列
に並べた組電池とする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】Ｕ曲されたリード板を
介して直列に接続される組電池が放電されると、図３の
矢印で示すように、リード板２に沿って流れる。この図
において、リード板２の溶接点は○で示している。この
図に示す組電池は、流れる電流が小さいときは、特に問
題とはならないが、電動工具や電気自動車のように、大
電流が流れる用途においては、リード板２の抵抗による
電圧降下が生じ、組電池全体の放電時の作動電圧が低下
するという問題点があった。
介して直列に接続される組電池が放電されると、図３の
矢印で示すように、リード板２に沿って流れる。この図
において、リード板２の溶接点は○で示している。この
図に示す組電池は、流れる電流が小さいときは、特に問
題とはならないが、電動工具や電気自動車のように、大
電流が流れる用途においては、リード板２の抵抗による
電圧降下が生じ、組電池全体の放電時の作動電圧が低下
するという問題点があった。
【０００５】隣接する電池を押圧して、Ｕ曲したリード
板２の対向面を、図３の矢印で示す方法に移動させて互
いに接触させることは、リード板２に発生する電圧降下
を少なくすることに効果がある。しかしながら、実際に
は、リード板２の対向面を、常に低抵抗な状態で接触さ
せるのは非常に難しい。とくに、リード板２の表面が経
時的に酸化して表面抵抗が大きくなり、あるいは異物を
挟着する状態となると、理想的な状態で電気的に接触さ
せることは、ほとんど不可能である。このため、リード
板を介して複数の単電池を接続した組電池は、リード板
による電圧降下を、理想的な状態で低下させるのが極め
て難しい。
板２の対向面を、図３の矢印で示す方法に移動させて互
いに接触させることは、リード板２に発生する電圧降下
を少なくすることに効果がある。しかしながら、実際に
は、リード板２の対向面を、常に低抵抗な状態で接触さ
せるのは非常に難しい。とくに、リード板２の表面が経
時的に酸化して表面抵抗が大きくなり、あるいは異物を
挟着する状態となると、理想的な状態で電気的に接触さ
せることは、ほとんど不可能である。このため、リード
板を介して複数の単電池を接続した組電池は、リード板
による電圧降下を、理想的な状態で低下させるのが極め
て難しい。
【０００６】単電池の接続部分の抵抗は、たとえば、単
電池の対向する電極を直接に半田付して少なくできる。
しかしながら、半田付けは、電池から漏出する電解液等
の影響で腐食しやすく、安定して長期間使用できない欠
点がある。また、溶接に比較すると、連結する強度も低
く、確実に接続するのが難しい欠点もある。
電池の対向する電極を直接に半田付して少なくできる。
しかしながら、半田付けは、電池から漏出する電解液等
の影響で腐食しやすく、安定して長期間使用できない欠
点がある。また、溶接に比較すると、連結する強度も低
く、確実に接続するのが難しい欠点もある。
【０００７】このような欠点は、図４に示すように、単
電池１の正極端子と負極端子を直接に溶着して解消でき
る。この図に示す組電池は、２個の単電池１の中心位置
をずらせて直列に接続している。上下の単電池１を溶着
する溶接用電極棒３は、図において下方の単電池１の蓋
と、上方の単電池は外装缶６に接触させる。ふたつの溶
接用電極棒３に溶接電流を流すと、下方の単電池１の蓋
と、上方の単電池１の底とが溶着される。
電池１の正極端子と負極端子を直接に溶着して解消でき
る。この図に示す組電池は、２個の単電池１の中心位置
をずらせて直列に接続している。上下の単電池１を溶着
する溶接用電極棒３は、図において下方の単電池１の蓋
と、上方の単電池は外装缶６に接触させる。ふたつの溶
接用電極棒３に溶接電流を流すと、下方の単電池１の蓋
と、上方の単電池１の底とが溶着される。
【０００８】この構造の組電池は、単電池の接続部分の
抵抗を小さくできる。しかしながら、この構造の組電池
は、下方の単電池の蓋に溶接用電極棒を接触させるため
に、上下の単電池を直線状に連結できない欠点がある。
さらに、多数の単電池を直列に接続するためには、何回
も繰り返し溶接して、上下の単電池を連結する必要があ
って、接続手間がかかる欠点もある。
抵抗を小さくできる。しかしながら、この構造の組電池
は、下方の単電池の蓋に溶接用電極棒を接触させるため
に、上下の単電池を直線状に連結できない欠点がある。
さらに、多数の単電池を直列に接続するためには、何回
も繰り返し溶接して、上下の単電池を連結する必要があ
って、接続手間がかかる欠点もある。
【０００９】本発明は、このような欠点を解決すること
を目的に開発されたものである。本発明の重要な目的
は、極めて簡単な構造で、単電池を理想的な状態で連結
して、単電池の接続部分の電圧降下を極減できる組電池
とその製造方法を提供することにある。
を目的に開発されたものである。本発明の重要な目的
は、極めて簡単な構造で、単電池を理想的な状態で連結
して、単電池の接続部分の電圧降下を極減できる組電池
とその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、従来のこ
のような弊害を解消するために、種々の実験を繰り返し
た結果、単電池に溶接電流を流すという、これまでの技
術から推測もできない方法で、複数の単電池を理想的な
状態で接続することに成功した。しかも、この方法で溶
着された組電池は、単電池の接続部分の抵抗を極減でき
ることに加えて、電池性能をも向上させることに成功し
た。
のような弊害を解消するために、種々の実験を繰り返し
た結果、単電池に溶接電流を流すという、これまでの技
術から推測もできない方法で、複数の単電池を理想的な
状態で接続することに成功した。しかも、この方法で溶
着された組電池は、単電池の接続部分の抵抗を極減でき
ることに加えて、電池性能をも向上させることに成功し
た。
【００１１】したがって、本発明の請求項１の組電池
は、従来のように単電池にバイパスさせて溶接電流を流
すのではなく、単電池に、充電または放電方向に溶接電
流を流して、複数の単電池１を一列に直列に接続する。
単電池に流れる溶接電流は、隣接する単電池１の正極端
子と負極端子である電極金属１１を、金属板９を介し
て、あるいは金属板９を介することなく、直接に溶着す
る。溶接電流は、単電池を直列に接続することに加え
て、単電池の電池性能をも向上させる。
は、従来のように単電池にバイパスさせて溶接電流を流
すのではなく、単電池に、充電または放電方向に溶接電
流を流して、複数の単電池１を一列に直列に接続する。
単電池に流れる溶接電流は、隣接する単電池１の正極端
子と負極端子である電極金属１１を、金属板９を介し
て、あるいは金属板９を介することなく、直接に溶着す
る。溶接電流は、単電池を直列に接続することに加え
て、単電池の電池性能をも向上させる。
【００１２】本発明の請求項２に記載される組電池は、
溶着される金属板９に突起を設け、この突起の先端を電
極金属１１に溶着している。
溶着される金属板９に突起を設け、この突起の先端を電
極金属１１に溶着している。
【００１３】本発明の請求項３に記載される組電池は、
封口板５の正極端子である電極金属１１に突起を設けて
いる。
封口板５の正極端子である電極金属１１に突起を設けて
いる。
【００１４】本発明の請求項４に記載される組電池は、
負極端子である電極金属１１に突起を設けている。
負極端子である電極金属１１に突起を設けている。
【００１５】本発明の請求項５に記載される組電池は、
溶着される電極金属１１の表面をニッケル−リンメッキ
している。
溶着される電極金属１１の表面をニッケル−リンメッキ
している。
【００１６】本発明の請求項６に記載される組電池は、
金属板９をニッケル−リン合金、または、表面をニッケ
ル−リンメッキしてなる金属板としている。
金属板９をニッケル−リン合金、または、表面をニッケ
ル−リンメッキしてなる金属板としている。
【００１７】本発明の請求項７に記載される組電池の製
造方法は、複数の単電池１を一列に直列に接続して組電
池を製造している。組電池の製造方法は、複数の単電池
１を、金属板９を介して、あるいは金属板９を介するこ
となく一列に並べて互いに正極端子と負極端子の電極金
属１１を直列に接続し、この状態で、単電池１に大電流
パルス通電をして、正極端子と負極端子の電極金属１１
を、金属板９を介して、あるいは金属板９を介すること
なく直接に溶着している。
造方法は、複数の単電池１を一列に直列に接続して組電
池を製造している。組電池の製造方法は、複数の単電池
１を、金属板９を介して、あるいは金属板９を介するこ
となく一列に並べて互いに正極端子と負極端子の電極金
属１１を直列に接続し、この状態で、単電池１に大電流
パルス通電をして、正極端子と負極端子の電極金属１１
を、金属板９を介して、あるいは金属板９を介すること
なく直接に溶着している。
【００１８】さらに、本発明の請求項８に記載される組
電池の製造方法は、単電池１を充電状態として、単電池
１を放電させる方向に大電流パルス通電している。
電池の製造方法は、単電池１を充電状態として、単電池
１を放電させる方向に大電流パルス通電している。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための組電池を例示するもので
あって、本発明は組電池を以下のものに特定しない。
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための組電池を例示するもので
あって、本発明は組電池を以下のものに特定しない。
【００２０】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。
【００２１】図５に示す組電池は、１０個の単電池１を
一列に直列に接続している。この図の組電池は、１０個
の単電池１を接続しているが、本発明の組電池は、連結
する単電池の数を特定しない。また、本発明の組電池
は、図６に示すように、複数の単電池１を一列に並べて
直列に接続して、これ等を横に並列に並べて組電池とす
ることもできる。
一列に直列に接続している。この図の組電池は、１０個
の単電池１を接続しているが、本発明の組電池は、連結
する単電池の数を特定しない。また、本発明の組電池
は、図６に示すように、複数の単電池１を一列に並べて
直列に接続して、これ等を横に並列に並べて組電池とす
ることもできる。
【００２２】単電池１は、大電流で放電できる、ニッケ
ル−水素電池やニッケル−カドミウム電池等のアルカリ
二次電池である。ただ、本発明の組電池は、単電池をア
ルカリ二次電池に特定しない。現在すでに開発され、あ
るいはこれから開発される電池であって、大電流で放電
できる全ての電池を単電池として使用できる。
ル−水素電池やニッケル−カドミウム電池等のアルカリ
二次電池である。ただ、本発明の組電池は、単電池をア
ルカリ二次電池に特定しない。現在すでに開発され、あ
るいはこれから開発される電池であって、大電流で放電
できる全ての電池を単電池として使用できる。
【００２３】単電池１に適しているニッケル−水素電池
は、以下の工程で製作する。 正極には、公知の焼結式ニッケル正極を使用する。
負極には、公知のパンチングメタルを集電体としたぺー
スト式水素吸蔵合金を付着したものを使用する。 正極と負極とを、厚みを約０．２ｍｍとする、ポリ
プロピレン製の不織布からなるセパレータを介して捲回
して渦巻電極群とする。 渦巻電極群の上下に、集電板を連結した後、渦巻電
極群をＳＣサイズの電池缶に挿入する。 外装缶に電解液（ＬｉＯＨ、ＮａＯＨを含有した８
ＮのＫＯＨ水溶液）を注入し、封口体で外装缶の開口部
を気密に密閉して、公称容量２．２Ａｈのニッケル水素
蓄電池とする。
は、以下の工程で製作する。 正極には、公知の焼結式ニッケル正極を使用する。
負極には、公知のパンチングメタルを集電体としたぺー
スト式水素吸蔵合金を付着したものを使用する。 正極と負極とを、厚みを約０．２ｍｍとする、ポリ
プロピレン製の不織布からなるセパレータを介して捲回
して渦巻電極群とする。 渦巻電極群の上下に、集電板を連結した後、渦巻電
極群をＳＣサイズの電池缶に挿入する。 外装缶に電解液（ＬｉＯＨ、ＮａＯＨを含有した８
ＮのＫＯＨ水溶液）を注入し、封口体で外装缶の開口部
を気密に密閉して、公称容量２．２Ａｈのニッケル水素
蓄電池とする。
【００２４】以上のようにして作製したニッケル−水素
電池は、以下のようにして活性化する。 ニッケル−水素電池を、室温で、０．１Ｃ（２２０
ｍＡ）の電流値で、１６時間充電する。 １時間の休止の後、０．２Ｃ（４４０ｍＡ）の電流
値で電池電圧が、１．０Ｖに低下するまで室温で放電す
る。 この充放電サイクルを５サイクル繰り返して、単電池と
して使用するニッケル−水素電池を活性化する。
電池は、以下のようにして活性化する。 ニッケル−水素電池を、室温で、０．１Ｃ（２２０
ｍＡ）の電流値で、１６時間充電する。 １時間の休止の後、０．２Ｃ（４４０ｍＡ）の電流
値で電池電圧が、１．０Ｖに低下するまで室温で放電す
る。 この充放電サイクルを５サイクル繰り返して、単電池と
して使用するニッケル−水素電池を活性化する。
【００２５】以上のようにして作成したニッケル−水素
電池を単電池１に使用して、本発明の組電池がいかに優
れた特性を示すかを比較するために、以下のようにして
比較組電池を試作した。
電池を単電池１に使用して、本発明の組電池がいかに優
れた特性を示すかを比較するために、以下のようにして
比較組電池を試作した。
【００２６】［比較例の組電池］前記のようにして活性
化の終了した１０個の単電池１を使用して、これ等の単
電池１を、図１に示すように、一列に並べて、Ｕ曲した
リード板２を介して直列に接続した。リード板２には、
厚みを０．１５ｍｍ、幅を７ｍｍ、長さ：３０ｍｍとす
るニッケル板を使用した。リード板２は、図２に示すよ
うに、一対の溶接用電極棒３を使用して、抵抗電気溶接
によりスポット溶接した。両端を隣接する単電池１の正
極キャップ４と外装缶６の底に溶接した後、図１に示す
ように、リード板２をＵ曲して、単電池１をー列に並べ
た形状とした。
化の終了した１０個の単電池１を使用して、これ等の単
電池１を、図１に示すように、一列に並べて、Ｕ曲した
リード板２を介して直列に接続した。リード板２には、
厚みを０．１５ｍｍ、幅を７ｍｍ、長さ：３０ｍｍとす
るニッケル板を使用した。リード板２は、図２に示すよ
うに、一対の溶接用電極棒３を使用して、抵抗電気溶接
によりスポット溶接した。両端を隣接する単電池１の正
極キャップ４と外装缶６の底に溶接した後、図１に示す
ように、リード板２をＵ曲して、単電池１をー列に並べ
た形状とした。
【００２７】本発明の組電池の特性を比較するために、
以下のようにして実施例１〜４の組電池を作成した。た
だし、以下の実施例の組電池は、単電池１を０．１Ｃ
（２２０ｍＡ）で６時間充電して、充電状態とした後、
大電流パルス通電をして、互いに正極端子と負極端子で
ある電極金属１１を溶接した。
以下のようにして実施例１〜４の組電池を作成した。た
だし、以下の実施例の組電池は、単電池１を０．１Ｃ
（２２０ｍＡ）で６時間充電して、充電状態とした後、
大電流パルス通電をして、互いに正極端子と負極端子で
ある電極金属１１を溶接した。
【００２８】［実施例１］比較例の組電池に使用したの
と同じ単電池を、図７に示すように、正極端子と負極端
子とが互いに接触するように、すなわち、単電池を直列
に接続するように、保持筒７に入れて縦一列に保持す
る。この状態で、両端の単電池１を溶接用電極棒３で押
圧する。溶接用電極棒３は、取出用のリード板８を挟着
して両端の単電池１を押圧する。この状態で、組電池の
正極と負極側との間に、組電池を放電させる方向に、一
対の溶接用電極棒３で２４０Ｖの電圧を印加し、１ＫＡ
の電流を約１５ミリ秒間流す大電流パルス通電した。こ
の大電流パルス通電において、単電池１の間のリード板
２は、図８に示すように、Ｕ曲したリード板２の対向面
が互いに溶接された。この図において溶接点を○で示し
ている。
と同じ単電池を、図７に示すように、正極端子と負極端
子とが互いに接触するように、すなわち、単電池を直列
に接続するように、保持筒７に入れて縦一列に保持す
る。この状態で、両端の単電池１を溶接用電極棒３で押
圧する。溶接用電極棒３は、取出用のリード板８を挟着
して両端の単電池１を押圧する。この状態で、組電池の
正極と負極側との間に、組電池を放電させる方向に、一
対の溶接用電極棒３で２４０Ｖの電圧を印加し、１ＫＡ
の電流を約１５ミリ秒間流す大電流パルス通電した。こ
の大電流パルス通電において、単電池１の間のリード板
２は、図８に示すように、Ｕ曲したリード板２の対向面
が互いに溶接された。この図において溶接点を○で示し
ている。
【００２９】［実施例２］図９に示すように、金属板９
として、直径８ｍｍの円形ニッケル板（厚み：０．１５
ｍｍ）を、各単電池１の間に挟着して、１０個の単電池
１を保持筒７で縦一列に並べ、組電池の両端を、リード
板８を介した一対の溶接用電極棒３で押圧しながら、実
施例１と同一の大電流パルス通電処理を施して、単電池
１間を接続した。図９において、溶接点を○で示してい
る。
として、直径８ｍｍの円形ニッケル板（厚み：０．１５
ｍｍ）を、各単電池１の間に挟着して、１０個の単電池
１を保持筒７で縦一列に並べ、組電池の両端を、リード
板８を介した一対の溶接用電極棒３で押圧しながら、実
施例１と同一の大電流パルス通電処理を施して、単電池
１間を接続した。図９において、溶接点を○で示してい
る。
【００３０】［実施例３］実施例２に使用した円形ニッ
ケル板に、ニッケル−リンメッキをした金属板を使用す
る以外、実施例２と同じようにして組電池を製作した。
円形ニッケル板のニッケル−リンメッキは、メッキの厚
さを１μｍとし、メッキ組成は、Ｎｉ８９ｗｔ％、Ｐ１
１ｗｔ％とした。この実施例には、金属板９にニッケル
−リンメッキした円形ニッケル板を使用したが、金属板
９には、ニッケル−リン合金を使用することもできる。
ケル板に、ニッケル−リンメッキをした金属板を使用す
る以外、実施例２と同じようにして組電池を製作した。
円形ニッケル板のニッケル−リンメッキは、メッキの厚
さを１μｍとし、メッキ組成は、Ｎｉ８９ｗｔ％、Ｐ１
１ｗｔ％とした。この実施例には、金属板９にニッケル
−リンメッキした円形ニッケル板を使用したが、金属板
９には、ニッケル−リン合金を使用することもできる。
【００３１】［実施例４］単電池１に、正極端子である
封口板５の上部表面に、図１０に示すように円錐状の突
起１０を設けたものを使用し、さらに、単電池１の間に
リード板を挟着することなく、隣接する単電池１の正極
端子と負極端子の電極金属１１を直接に接触させる状態
で、保持筒７に入れる以外は、実施例１と同様にして、
組電池を製作した。封口板５に設けた突起１０は、突出
する高さを０．５ｍｍとし、底面の直径を１ｍｍとし、
さらに、隣接する突起１０のピッチをｌｍｍとした。封
口板５の表面は、ニッケル−リンメッキしている。図１
０において溶接点を○で示している。
封口板５の上部表面に、図１０に示すように円錐状の突
起１０を設けたものを使用し、さらに、単電池１の間に
リード板を挟着することなく、隣接する単電池１の正極
端子と負極端子の電極金属１１を直接に接触させる状態
で、保持筒７に入れる以外は、実施例１と同様にして、
組電池を製作した。封口板５に設けた突起１０は、突出
する高さを０．５ｍｍとし、底面の直径を１ｍｍとし、
さらに、隣接する突起１０のピッチをｌｍｍとした。封
口板５の表面は、ニッケル−リンメッキしている。図１
０において溶接点を○で示している。
【００３２】［実施例５］単電池１に、実施例４に使用
した単電池の正極端子に設けたのと同じ形状の円錐状の
突起を負極端子に設け、正極端子を平面状とする以外
は、実施例４と同様にして、組電池を製作した。
した単電池の正極端子に設けたのと同じ形状の円錐状の
突起を負極端子に設け、正極端子を平面状とする以外
は、実施例４と同様にして、組電池を製作した。
【００３３】［実施例６］実施例２において、金属板と
して使用した円形ニッケル板の表面に、円錐状の突起を
設けたものを使用する以外、実施例２と同様にして、組
電池を製作した。金属板に設けた突起は、突出する高さ
を０．５ｍｍとし、底面の直径を１ｍｍとし、さらに、
隣接する突起のピッチをｌｍｍとした。
して使用した円形ニッケル板の表面に、円錐状の突起を
設けたものを使用する以外、実施例２と同様にして、組
電池を製作した。金属板に設けた突起は、突出する高さ
を０．５ｍｍとし、底面の直径を１ｍｍとし、さらに、
隣接する突起のピッチをｌｍｍとした。
【００３４】以上のようにして製作した組電池の高率放
電特性を測定すると、以下のようになった。ただし、高
率放電特性は以下の状態で測定した。 完全に放電した後、０．１Ｃ（２２０ｍＡ）で、１
６時間充電する。 充電を完了した後、１時間放置する。 その後、放電電流を３０Ａとして、組電池の電圧が
８Ｖになると放電を停止する。 放電時間の中間時点（１／２）における組電池の電
圧を測定すると、以下のようになった。
電特性を測定すると、以下のようになった。ただし、高
率放電特性は以下の状態で測定した。 完全に放電した後、０．１Ｃ（２２０ｍＡ）で、１
６時間充電する。 充電を完了した後、１時間放置する。 その後、放電電流を３０Ａとして、組電池の電圧が
８Ｖになると放電を停止する。 放電時間の中間時点（１／２）における組電池の電
圧を測定すると、以下のようになった。
【００３５】 比較例の組電池………１０．１Ｖ 実施例１の組電池……１０．４Ｖ 実施例２の組電池……１０．６Ｖ 実施例３の組電池……１０．７Ｖ 実施例４の組電池……１０．９Ｖ 実施例５の組電池……１０．９Ｖ 実施例６の組電池……１０．８Ｖ
【００３６】この測定結果から、本発明の組電池は、リ
ード板２をＵ曲して接続した比較例の組電池に比べて、
大電流放電における出力電圧が高く、高率放電特性が極
めて優れている。
ード板２をＵ曲して接続した比較例の組電池に比べて、
大電流放電における出力電圧が高く、高率放電特性が極
めて優れている。
【００３７】さらに、実施例１〜６で試作した組電池
は、大電流パルス通電によって極板が活性化されて、製
造直後の実質的な容量が向上した。この特長は、単電池
をニッケル−水素電池にした場合において、最大限に発
揮された。これは、ニッケル−水素電池では、負極に水
素吸蔵合金を使用しており、この水素吸蔵合金は、単電
池製造直後の活性度が低いという欠点があり、本発明で
は、単電池間を接続するための溶接電流が水素吸蔵合金
の活性度を高めたものと考えられる。さらに、以上の実
施例は、充電した単電池を放電させる方向に大電流パル
ス通電して、単電池を直列に接続したが、単電池を充電
する方向に大電流パルス通電して、単電池を直列に接続
することもできる。
は、大電流パルス通電によって極板が活性化されて、製
造直後の実質的な容量が向上した。この特長は、単電池
をニッケル−水素電池にした場合において、最大限に発
揮された。これは、ニッケル−水素電池では、負極に水
素吸蔵合金を使用しており、この水素吸蔵合金は、単電
池製造直後の活性度が低いという欠点があり、本発明で
は、単電池間を接続するための溶接電流が水素吸蔵合金
の活性度を高めたものと考えられる。さらに、以上の実
施例は、充電した単電池を放電させる方向に大電流パル
ス通電して、単電池を直列に接続したが、単電池を充電
する方向に大電流パルス通電して、単電池を直列に接続
することもできる。
【００３８】
【発明の効果】本発明の組電池とその製造方法は、極め
て簡単な構造で、単電池を理想的な状態で連結して、単
電池の接続部分の電圧降下を極減できる特長がある。そ
れは、本発明の組電池とその製造方法が、隣接する単電
池の正極端子と負極端子の電極金属を、金属板を介し
て、あるいは金属板を介することなく直接に溶着して、
複数の単電池を一列に直列に接続しているからである。
このように、隣接する単電池を直接に溶着する組電池と
その製造方法は、リード板の抵抗による電圧降下を極減
し、組電池全体の放電時の作動電圧、とくに、大電流放
電における出力電圧を高くして、高率放電特性を向上で
きる特長がある。
て簡単な構造で、単電池を理想的な状態で連結して、単
電池の接続部分の電圧降下を極減できる特長がある。そ
れは、本発明の組電池とその製造方法が、隣接する単電
池の正極端子と負極端子の電極金属を、金属板を介し
て、あるいは金属板を介することなく直接に溶着して、
複数の単電池を一列に直列に接続しているからである。
このように、隣接する単電池を直接に溶着する組電池と
その製造方法は、リード板の抵抗による電圧降下を極減
し、組電池全体の放電時の作動電圧、とくに、大電流放
電における出力電圧を高くして、高率放電特性を向上で
きる特長がある。
【００３９】さらに、本発明の組電池とその製造方法
は、単電池をバイパスさせるのではなくて、単電池を充
電し、又は放電する方向に溶接電流を流して、直列に接
続するので、全ての単電池を直線状に揃えて接続でき
る。それは、複数の単電池を直線状に並べて、その両端
に溶接用電極棒を接触させて溶着できるからである。さ
らに、この状態で直列に接続できるので、多数の単電池
を１回の処理で確実に溶着できる特長もある。
は、単電池をバイパスさせるのではなくて、単電池を充
電し、又は放電する方向に溶接電流を流して、直列に接
続するので、全ての単電池を直線状に揃えて接続でき
る。それは、複数の単電池を直線状に並べて、その両端
に溶接用電極棒を接触させて溶着できるからである。さ
らに、この状態で直列に接続できるので、多数の単電池
を１回の処理で確実に溶着できる特長もある。
【００４０】さらにまた、本発明の組電池とその製造方
法は、極めて簡単な方法で単電池を直列に接続できるこ
とに加えて、単電池を接続する溶接電流で極板を活性化
して、製造直後の実質的な容量を向上できるという、ま
さに理想的な特長を実現する。
法は、極めて簡単な方法で単電池を直列に接続できるこ
とに加えて、単電池を接続する溶接電流で極板を活性化
して、製造直後の実質的な容量を向上できるという、ま
さに理想的な特長を実現する。
【図１】従来の組電池を示す正面図
【図２】単電池にリード板を抵抗電気溶接する状態を示
す拡大正面図
す拡大正面図
【図３】図１に示す組電池に電流が流れる状態を示す拡
大正面図
大正面図
【図４】単電池を溶着する従来例を示す一部断面正面図
【図５】本発明の実施例の組電池の正面図
【図６】本発明の他の実施例の組電池の正面図
【図７】図５に示す組電池の製造工程を示す断面図
【図８】本発明の実施例１の組電池のリード板が溶着さ
れる状態を示す一部拡大正面図
れる状態を示す一部拡大正面図
【図９】本発明の実施例２および３の組電池のリード板
が溶着される状態を示す一部拡大正面図
が溶着される状態を示す一部拡大正面図
【図１０】本発明の実施例４の組電池の単電池が溶着さ
れる状態を示す一部拡大正面図
れる状態を示す一部拡大正面図
１…単電池 ２…リード板 ３…溶接用電極棒 ４…正極キャップ ５…封口板 ６…外装缶 ７…保持筒 ８…リード板 ９…金属板 １０…突起 １１…電極金属
フロントページの続き (72)発明者 福田 博 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H022 AA04 AA19 BB16 BB22 CC01 CC09 CC12 CC13 CC25 EE03
Claims (8)
- 【請求項１】 複数の単電池(1)が一列に直列に接続さ
れた組電池において、単電池(1)を充電し又は放電する
方向に溶接電流を流して、隣接する単電池(1)の正極端
子と負極端子の電極金属(11)を、金属板(9)を介し、あ
るいは金属板(9)を介することなく、直接に溶着してな
ることを特徴とする組電池。 - 【請求項２】 溶着される金属板(9)が突起を有し、突
起の先端が電極金属(11)に溶着されてなる請求項１に記
載される組電池。 - 【請求項３】 封口板(5)の正極端子の電極金属(11)に
突起を設けてなる請求項１に記載される組電池。 - 【請求項４】 負極端子の電極金属(11)に突起を設けて
なる請求項１に記載される組電池。 - 【請求項５】 正極端子と負極端子である電極金属(11)
の表面がニッケル−リンメッキされてなる請求項１に記
載される組電池。 - 【請求項６】 金属板(9)がニッケル−リン合金、また
は、表面をニッケル−リンメッキしてなる金属板である
請求項１に記載される組電池。 - 【請求項７】 複数の単電池(1)を一列に直列に接続し
てなる組電池の製造方法において、 複数の単電池(1)を、金属板(9)を介して、あるいは金属
板(9)を介することなく一列に並べて互いに正極端子と
負極端子の電極金属(11)を直列に接続し、この状態で、
単電池(1)に大電流パルス通電の溶接電流を流して、正
極端子と負極端子の電極金属(11)を、金属板(9)を介し
て、あるいは金属板(9)を介することなく直接に溶着す
ることを特徴とする組電池の製造方法。 - 【請求項８】 単電池(1)を充電状態として、単電池(1)
を放電させる方向に大電流パルス通電する請求項７に記
載される組電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26625498A JP4242953B2 (ja) | 1998-09-21 | 1998-09-21 | 組電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26625498A JP4242953B2 (ja) | 1998-09-21 | 1998-09-21 | 組電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000100416A true JP2000100416A (ja) | 2000-04-07 |
| JP4242953B2 JP4242953B2 (ja) | 2009-03-25 |
Family
ID=17428431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26625498A Expired - Fee Related JP4242953B2 (ja) | 1998-09-21 | 1998-09-21 | 組電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4242953B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6783887B2 (en) | 2000-03-30 | 2004-08-31 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method and apparatus for manufacturing battery module and unit battery cell for use in battery module |
| US7160643B2 (en) | 2002-01-28 | 2007-01-09 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery pack |
| US7351496B2 (en) | 2002-08-05 | 2008-04-01 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery |
| JP2010257860A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Energy Control Ltd | 高導電効率接続構造 |
| WO2012063854A1 (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-18 | オリンパス株式会社 | 電池モジュール、該電池モジュールを具備するカプセル内視鏡 |
| JP2016516289A (ja) * | 2013-02-27 | 2016-06-02 | アイオクサス， インコーポレイテッドＩｏｘｕｓ，Ｉｎｃ． | エネルギー蓄積デバイス組立体 |
| CN110364673A (zh) * | 2018-03-26 | 2019-10-22 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 具有局部焊接连接点的电池基片及其制造方法 |
| DE102022128236A1 (de) | 2022-10-25 | 2024-04-25 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur elektrisch leitenden Verbindung eines Pols einer Batteriezelle mit einem Kontaktelement, Batteriezelle und Batteriemodul |
-
1998
- 1998-09-21 JP JP26625498A patent/JP4242953B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6783887B2 (en) | 2000-03-30 | 2004-08-31 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method and apparatus for manufacturing battery module and unit battery cell for use in battery module |
| US7160643B2 (en) | 2002-01-28 | 2007-01-09 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery pack |
| US7351496B2 (en) | 2002-08-05 | 2008-04-01 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery |
| JP2010257860A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Energy Control Ltd | 高導電効率接続構造 |
| WO2012063854A1 (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-18 | オリンパス株式会社 | 電池モジュール、該電池モジュールを具備するカプセル内視鏡 |
| JP2016516289A (ja) * | 2013-02-27 | 2016-06-02 | アイオクサス， インコーポレイテッドＩｏｘｕｓ，Ｉｎｃ． | エネルギー蓄積デバイス組立体 |
| CN110364673A (zh) * | 2018-03-26 | 2019-10-22 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 具有局部焊接连接点的电池基片及其制造方法 |
| DE102022128236A1 (de) | 2022-10-25 | 2024-04-25 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur elektrisch leitenden Verbindung eines Pols einer Batteriezelle mit einem Kontaktelement, Batteriezelle und Batteriemodul |
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|---|---|
| JP4242953B2 (ja) | 2009-03-25 |
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