JP2000138051A

JP2000138051A - 電池及び組電池

Info

Publication number: JP2000138051A
Application number: JP31135898A
Authority: JP
Inventors: Reizo Maeda; 礼造前田; Katsuhiko Niiyama; 克彦新山; Yoshinori Matsuura; 義典松浦; Ikuro Yonezu; 育郎米津; Koji Nishio; 晃治西尾
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-10-30
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 2000-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】単電池の交換や組み替えが容易であって、且
つ電池間の接続抵抗を抑えることのできる組電池、並び
に、構成する部品点数を従来よりも少なくすることがで
き且つ比較的容易に組み立てることのできる組電池を提
供する。【解決手段】複数個の円筒形の単電池１を、円筒形の
接続ユニット２によって直列に連結して組電池を構成す
る。各接続ユニット２には、一方の単電池１の端部とこ
れと隣り合う単電池１の端部とがねじ込まれて、２つの
電池の端子同士が互いに圧接されて接続されている。ま
た、単電池の正極端子を、円環板状の底板部と、底板部
の内縁から突出する円筒状の突出部と、突出部の先端か
ら底板部と平行に外方に広がって延設された円環板状の
延設部とからなり、金属板が断面コの字形もしくはＵ字
形に成形されたものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル−水素蓄
電池、ニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−亜鉛蓄
電池、リチウムイオン蓄電池などの電池及びその電池を
並べて連結した組電池に関し、特に電池の連結部の改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯用機器のバッテリ電源として、ニッ
ケル−水素蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電池、ニッ
ケル−亜鉛蓄電池、リチウムイオン蓄電池などの単電池
を、複数個並べて電気的に直列に接続した組電池が広く
用いられている。これらの単電池は、一般的に、開口部
を有する有底筒形の外装缶内に、電極，セパレータ，電
解液等からなる発電要素が収納され、開口部が封口蓋で
封口された構成となっており、特に円筒形のものが多く
用いられている。

【０００３】図１１は、従来の組電池の構成の一例を示
すものであって、隣り合う単電池の端子同士が接続タブ
を介して電気的に接続されている。端子と接続タブとは
スポット溶接や半田付けされているので、電池間の接続
抵抗は小さく抑えられている。そして、複数の単電池
は、このように接続された状態で、熱収縮チューブによ
って固定されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
組電池において、一部の単電池の性能が劣化したときに
その単電池だけを交換したい場合や、単電池の数を変え
て出力電圧を変更したい場合もある。しかしながら、上
記従来例の組電池では、熱収縮チューブが固定されてい
る上に電池同士が半田付けや溶接で接続されているた
め、単電池の取り外しや交換は簡単ではない。

【０００５】これに対して、実公昭６１−１９４８６号
公報には、電池を絶縁筒ケースの内部に収納し、絶縁筒
ケースの外側面には、摺動自在且つ突出自在の結合環を
設け、結合環を突出させたときに、隣接する電池の絶縁
筒ケースと係合できるようにした再充電可能電池が開示
されている。このような電池を用いて組電池を構成すれ
ば、単電池の交換や組み替えも容易ではあるが、電池の
端子同士の接触抵抗は溶接の場合と比べて大きくなりや
すく、大電流の用途には向かない。

【０００６】また、一般的に機器においてそうであるよ
うに、組電池においても、それを構成する部品点数をで
きるだけ少なくすることが、コスト的にあるいは軽量化
の観点からも望まれる。これについて、例えば、隣り合
う単電池の端子同士を、接続タブを介することなく直接
に溶接や半田付けすることも考えられるが、通常の電池
は封口板の中央部に突設された部材が一方の端子、外装
缶の底面が他方の端子となっているので、端子同士を直
接スポット溶接や半田付けするには、そのための接続治
具を、隣接する電池間の間隙の中央部に突っ込んで操作
しなければならないが、この間隙は狭いので実際にはか
なり難しい。

【０００７】本発明は、このような課題に鑑み、単電池
の交換や組み替えが容易であって、且つ電池間の接続抵
抗を抑えることのできる組電池並びにそのような組電池
に適した単電池を提供することを第１の目的とし、構成
する部品点数を従来よりも少なくすることができ且つ比
較的容易に組み立てることのできる組電池並びにそのよ
うな組電池に適した単電池を提供することを第２の目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、本発明は、接続ユニットを筒形状とし、その一
端開口から単電池の第１端子部側の端部が押し込まれた
状態で装着されると共に他端開口から単電池の第２端子
部側の端部が押し込まれた状態で装着されるようにし
た。

【０００９】これによって、接続ユニットに装着する単
電池を強固に固定することができ且つ着脱も容易であ
る。また、端子部同士を強く圧着することもできるの
で、接続抵抗を低く抑えることができ、大電流の用途に
も向いている。特に、各単電池の端部の外周面には傾斜
突起または傾斜溝を形成し、各電池の接続ユニットに対
する回転操作により各電池の接続ユニットヘの侵入深さ
を調節可能としたり、単電池の外周面と接続ユニットの
内周面とが螺合するようにしたりしてねじ込み式にすれ
ば、強固に圧着しながら固定することができる。

【００１０】ここで、一端開口から装着する単電池の第
１端子部と、他端開口から装着する単電池の第２端子部
とが、直接接触するようにすることが、電池同士の接続
のためのタブも不要となり、容易に接続することがで
き、接触抵抗も少なくできるため望ましい。接続ユニッ
トを樹脂で形成すれば、比較的軽量で絶縁性に優れ、量
産にも適している。

【００１１】上記第２の目的を達成するため、封口板に
第１端子部を有する電池において、その第１端子部を、
封口板から電池の外方に突出する筒状の突出部と、封口
板と平行に、突出部の先端から外へ広がる方向に延設さ
れた延設部とを有する形状にした。このように、延設部
は外に広がっているため、隣接する単電池の第２端子部
に安定して接触させることができる。また、溶接または
半田付けする箇所に接続治具を到達させることも容易に
行うことができる。

【００１２】特に、延設部を突出部に対して鍔状に設け
ると、接触面積も広くなり、接触抵抗を小さくできる。
このような第１端子部は、金属板を成形することによっ
て作成でき、量産にも適している。突出部の内部空間
に、電池内部の圧力が高くなったときにガスを排出する
ガス排出弁機構を設けることもできる。

【００１３】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は、本実施
の形態に係る組電池の概略構成図である。この組電池
は、複数個の円筒形のニッケル−水素蓄電池１（以下、
単電池１と記載する。）が、複数個の円筒形の接続ユニ
ット２によって直列に連結されて構成されている。

【００１４】各接続ユニット２には、一方の単電池１の
端部とこれと隣り合う単電池１の端部とがねじ込まれ
て、２つの電池の端子同士が互いに圧接されて接続され
ている。図２は、単電池１の構造を示す図である。この
ニッケル−水素蓄電池は、上部に開口を有する有底円筒
形の外装缶１０と、ニッケル正極２１と水素吸蔵合金負
極２２とがセパレータ２３を介して積層され渦巻状に巻
かれてなる電極群２０にアルカリ電解液が含浸されてな
る発電要素と、外装缶１０の開口を封口する封口体３０
等から構成されている。

【００１５】外装缶１０は、金属板を有底円筒状に成形
したものである。封口体３０は、中央にガス排出口が開
口された円板状の鋼板からなる封口板３１と、この封口
板３１の中央部に固着され上方に突出する正極端子３２
とからなる。封口板３１は、弾力性を有する絶縁性材料
（例えばナイロン）からなる円環状のガスケット４０を
介して、外装缶１０上端近傍の開口縁部１１にはめ込ま
れている。そして、開口縁部１１がカシメられて、封口
板３１との間は密封されている。

【００１６】正極端子３２の内部には、ガス排出口を塞
ぐ弁体３３，これを押える押え板３４及びこれを押圧す
るバネ３５が収納され、電池の内圧が規定の圧力以上に
上昇したときには、ガス排出口から大気中にガスが放出
されるガス排出弁機構が設けられている。正極２１は、
正極導電タブ（不図示）によって封口板３１と接続され
ることにより、正極端子３２と電気的に接続されてい
る。

【００１７】一方、外装缶１０は負極端子を兼ねてお
り、負極２２は負極導電タブ（不図示）よって外装缶１
０の底面上に電気的に接続されている。また、電極群２
０の上面と封口板３１との間には、封口板３１と負極２
２との短絡を防止するための絶縁リング２４が挿入さ
れ、電極群２０と外装缶１０との間には、外装缶１０と
正極２１との短絡を防止するための絶縁板２５が挿入さ
れている。

【００１８】外装缶１０には、開口縁部１１の下側に、
内側に突出したシーム溝１２が形成されている。電極群
２０は、このシーム溝１２によって外装缶１０内の底面
上に固定されている。更に、外装缶１０の外周面には、
シーム溝１２の直下及び底面近くにおいて、ネジ領域１
３及びネジ領域１４が設けられている。この各ネジ領域
１３，１４においては、外装缶１０がコルゲート加工さ
れてネジが形成されている。

【００１９】この単電池１は、以下のようにして作製す
ることができる。金属板を深絞り加工して、有底円筒形
の金属ケースを作製する。そして、この金属ケースのネ
ジ領域１３，１４に相当するところに、螺旋状のコルゲ
ート加工を施すことによって、ネジ付きの外装缶１０を
作製する。なお、コルゲート加工によるネジ山の形成
は、金属缶の加工や製缶などの分野で一般的に用いられ
ている技術を応用すればよい。

【００２０】一方、正極２１（正極導電タブ付き），負
極２２（負極導電タブ付き）及びセパレータ２３を重ね
て巻回して電極群２０を作製する。外装缶１０に絶縁板
１５と電極群２０を収納すると共に、負極導電タブを外
装缶１０の底面上に溶接などによって接続し、外装缶１
０にシーム溝１２を形成する。また、封口板３１にガス
ケット４０を装着する。そして、この封口板３１に、正
極導電タブを絶縁リング２４を通して接続する。

【００２１】外装缶１０の外表面を内側に押し付けて突
出させることによって、シーム溝１２を形成して、電極
群２０を外装缶１０内に固定する。アルカリ電解液を注
入して電極群２０に含浸させる。封口体３０を、外装缶
１０の開口縁部１１に填め込み、開口縁部１１をカシメ
封口することによって、単電池１が作製される。

【００２２】図３は、接続ユニット２の斜視図（一部断
面）である。この接続ユニット２は、内径が外装缶１０
の外径と略同等の円筒形状である。接続ユニット２の内
周面には、一方（図３下方）側の口から単電池１の上部
をねじ込むことができるように、単電池１のネジ領域１
３の雄ネジと螺合する雌ネジが形成されたネジ領域５１
が設けられ、他方（図３上方）側の口から単電池１の下
をねじ込むことができるように、単電池１のネジ領域１
３の雄ネジと螺合する雌ネジが形成されたネジ領域５２
が設けられている。

【００２３】この構成により、接続ユニット２にねじ込
まれる一方の単電池１の正極端子３２と他方の単電池１
の外装缶１０の底面（負極端子）とが、強く圧接される
ことになる。更に、接続ユニット２の内周面には、ねじ
込まれる２つの単電池１が接触する位置を決めるため
に、環状の係止突起部５３が設けられている。即ち、ね
じ込まれる一方の電池の外装缶１０の上端と、他方の電
池の外装缶１０の下端とが、この係止突起部５３の側面
に当接して、それ以上ねじ込みできないようになってい
る。なお、係止突起部５３の幅は、正極端子３２が外装
缶１０の端からの突出する高さよりも若干小さく設定さ
れているので、単電池１の外装缶１０の底面と他方の単
電池１の正極端子３２との強固な圧接が係止突起部５３
によって妨げられることはない。

【００２４】接続ユニット２は、絶縁性材料を成形して
作製する。この絶縁性材料としては、生産性，コスト的
な面からも樹脂が適している。特に、塩ビ，ナイロン，
ポリカーボネートのように、ある程度の耐熱性と適度な
硬さを持つ樹脂が好ましい。樹脂を用いる場合は、射出
成形などの方法で量産することもできるが、切削加工に
よって作製してもよい。

【００２５】この組電池は、以下のような点で優れてい
る。接続ユニット２と２つの単電池１とが螺合している
ので、この２つの単電池１同士の結合は強固である一
方、着脱も容易である。また、接続ユニット２に装着さ
れた一方の電池の正極端子３２と、他方の電池の負極端
子とが強く圧着されているので、電池間の接続抵抗が低
く、大電流の用途にも適している。

【００２６】また、端子同士が直接接触しているので、
電池間を接続するタブも不要であり、接続も容易であ
る。なお、本実施の形態では、外装缶及び接続ユニット
のネジ領域にネジを形成して外装缶を接続ユニットにね
じ込むようにしたが、必ずしもネジを形成しなくてもよ
く、例えば、キャップ付きの円筒容器に用いられている
締付け構造を適用して、外装缶に傾斜突起や傾斜溝を形
成し、外装缶を接続ユニット対して回転することにより
侵入深さを調整できるようにしてもよい。

【００２７】また、単電池の外装缶にネジ山や突起など
の加工を施さなくても、以下のように接続ユニットの材
質を形状を工夫することによって、単電池を接続ユニッ
トに装着して接続することができる。接続ユニットの材
料として弾力性のある樹脂を用い、図４の断面図に示す
ように、接続ユニットの内周面に、装着方向（接続ユニ
ットの軸方向）に沿って切断したときの断面の形状が山
形であって単電池を保持するための山形保持部５４を形
成する。

【００２８】あるいは、接続ユニットの材料として弾力
性のある樹脂を用い、図５（ａ）の断面図及び図５
（ｂ）上面図に示すように、接続ユニットの内周面に、
装着方向（接続ユニットの軸方向）に延びる単電池を保
持するためのリブ状保持部５５を複数本並設する。これ
らの接続ユニットに、２つの単電池を押し込んで（ある
いはねじりながら押し込んで）装着すると、その単電池
は、弾力性のある山形保持部５４あるいはリブ状保持部
５５で把持されて保持される。

【００２９】従って、本実施の形態と同様に、接続ユニ
ットに装着される２つの単電池を、端子同士が圧接され
た状態で接続できることになる。（実施の形態２）図６は、本実施形態に係る組電池の断
面図、図７は、この組電池の組立図である。

【００３０】この組電池は、複数個の円筒形のニッケル
−水素蓄電池１０１（以下、単電池１０１と記載す
る。）が、溶接もしくは半田付けによって直列に連結さ
れて構成されている。単電池１０１は、実施の形態１の
単電池１と同様の構成であるが、正極端子１３０の構造
が異なっており、外装缶１１０にはネジは形成されてい
ない。

【００３１】なお、図６，７において、実施の形態１の
単電池１と同様の構成要素には、同一の番号を付してあ
る。正極端子１３０は、円環板状の底板部１３１と、底
板部１３１の内縁から突出する円筒状の突出部１３２
と、突出部１３２の先端から底板部１３１と平行に外方
に広がって延設された円環板状の延設部１３３とからな
り、金属板が断面コの字形もしくはＵ字形に成形された
ものである。

【００３２】なお、突出部１３２には、ガス排出弁が作
動したときにガスを外に排出する窓１３２ａが開設され
ている。この正極端子１３０は、その底板部１３１が封
口板３１の表面に接合されている。一方、延設部１３３
は、隣接する単電池１０１の外装缶１１０の底面に溶接
接合されている。

【００３３】突出部１３２の内部空間には、実施の形態
１の単電池１と同様に、ガス排出口３１ａを塞ぐ弁体３
３（押え板３４付）及びこれを押圧するバネ３５が収納
されガス排出弁機構が設けられているが、バネ３５の上
端は、隣接する単電池１０１の外装缶１１０の底面に当
接して押えられている。なお、組電池の一端側の単電池
１０１については、正極端子に隣接する単電池１０１が
存在しないので、バネ３５の上端を抑えるために、延設
部１３３上に板を取り付けるか、実施の形態１の正極端
子３２と同様の正極端子を用いることとする。

【００３４】この組電池の製造方法について説明する。
正極端子１３０は、円形状の金属板を絞り加工すること
によりシルクハット状に成形し、突出部の先端を切りと
って開口し、更に先端部を外側に曲折加工することによ
って作製することができる。この製法は量産に適してい
るが、この他にも、底板部１３１あるいは延設部１３３
だけを別途に作製して、これを溶接やカシメで突出部１
３２につなぎ合わせてもよい。

【００３５】作製した正極端子１３０を用いて、ガス排
出弁機構は除いて実施の形態１の単電池１と同様に単電
池１０１を組み立てる。正極端子１３０と封口板３１と
の接合については、溶接によって接合してもよいが、封
口板３１と共にカシメてもよい。即ち、正極端子１３０
の底板部１３１を封口板３１と同等の大きさに設定し、
底板部１３１を封口板３１の表面に重ねて、これを外装
缶１１０の開口縁部１１１にガスケット４０を介して填
め込みカシメることによって接合することもできる。

【００３６】単電池を所定の個数組み立てた後、単電池
の突出部１３２の内部空間に、弁体３３（押え板３４）
及びこれを押圧するバネ３５を装着し、その延設部１３
３上に別の単電池の外装缶１１０の底面を重ね合わせて
スポット溶接もしくは半田付けする。このようにして所
定個数の単電池を溶接で連結することによって、組電池
が作製される。

【００３７】この方法では、単電池の連結に伴って、各
単電池のガス排出弁機構も形成されるので、比較的容易
にガス排出弁機構の組み立てができることになる。本実
施形態のように、正極端子１３０に特徴を有する単電池
１０１を用いた場合は、以下に示すように、従来の単電
池と比べて容易にスポット溶接や半田付けで連結するこ
とができると共に、単電池同士を安定して結合すること
ができる。

【００３８】図８は、溶接治具としてのＬ字形電極１４
０を用いて、隣接する単電池の端子同士をスポット溶接
する様子を示す図であって、（ａ）は、本実施形態の単
電池１０１を用いた場合、（ｂ）は、キャップ状の正極
端子が装着された比較例の単電池を用いた場合について
示している。図８（ａ）の場合、溶接箇所Ａは正極端子
１３０の延設部１３３の先端部であって、この溶接箇所
Ａは外装缶１１０の底面の外周に近くに１３３とあるの
で、Ｌ字形電極１４０を溶接箇所Ａに容易に到達させ、
延設部１３３をＬ字形電極１４０の先端で押えつけるこ
とができる。また、延設部１３３が外に広がっているの
で隣接する外装缶１１０の底面に安定して取り付けるこ
とができる。

【００３９】一方、図８（ｂ）の場合は、溶接箇所Ｂが
外装缶１１０の底面の中央部寄りにあるので、Ｌ字形電
極１４０がこの溶接箇所Ｂに届きにくく、Ｌ字形電極１
４０で正極端子の溶接箇所を押えつけることは難しい。
また、正極端子がキャップ状なので外装缶１１０の底面
への取り付けが不安定となりやすい。半田付けする場合
も、半田こてを用いて行うため、上記のスポット溶接の
場合とほぼ同様の効果を奏する。

【００４０】なお、上記の正極端子１３０は、延設部１
３３の形状が円環板状（鍔状）であるが、延設部１３３
の形状は、図９（ａ）に示すような多角形環状、あるい
は図９（ｂ）に示すような花弁状としてもよい。また、
正極端子１３０の断面をコの字形もしくはＵ字形に成形
し、延設部１３３の中央が開口しているが、必ずしも開
口する必要はなく、例えば突出部１３２の上に円形板を
接続することによって開口部のない延設部１３３を設け
てもよい。

【００４１】また、本実施の形態では単電池が円筒形電
池の場合について説明したが、角形電池の場合について
も同様に実施することができ、同様の効果を奏する。ま
た、本実施の形態では、単電池１０１同士を連結する方
法として、正極端子１３０の延設部を外装缶１１０の底
面に溶接する例を示したが、連結方法はこれに限らな
い。

【００４２】例えば、実施の形態１と同様に、外装缶に
ネジ領域１３，１４を設けて接続ユニットにねじ込むこ
とによって連結することもできる。あるいは、図１０の
ように、外装缶１１０の外周面の底面側にネジ領域を設
け（実施の形態１のネジ領域１４と同様）ると共に、こ
れと螺合するネジが内周面に形成された円筒状（環状の
底板１５１付き）絶縁性の接続ユニット１５０を設けて
おいて、組電池を組み立てるときに、予め接続ユニット
１５０の底板１５１を一方の単電池１０１の正極端子１
３０に係合させておき、他方の単電池１０１の底部をこ
の接続ユニット１５０にねじ込むことによって連結して
もよい。

【００４３】

【実施例】（実施例１）実施の形態１に基づいて単電池
１を５個直列に連結した組電池を作製した。単電池１
は、理論容量２．５Ａｈ、４／３Ａサイズとし、外装缶
１０は厚さ約０．３ｍｍのＳＰＣ鋼板で作製した。外装
缶の各ネジ領域の幅は、外装缶の高さの１／３程度に設
定した。

【００４４】ニッケル正極２１としては公知の焼結式ニ
ッケル極板、水素吸蔵合金負極２２の活物質としては組
成がＭｍＮｉ3.2ＣｏＡｌ0.2Ｍｎ0.6の水素吸蔵合金、
セパレータ２３としてはポリオレフィン不織布、電解液
としては３０ｗｔ％ＫＯＨを５ｇ用いた。接続ユニット
２は、塩ビ樹脂を用いて成形し、その高さを４ｃｍとし
た。

【００４５】（比較例１）上記実施例１と同様の単電池
を５個用いて、図１１のように単電池の端子同士を、金
属片（長さ２ｃｍ，幅５ｍｍ，厚さ０．１ｍｍ）からな
る接続タブに抵抗溶接することによって接続して組電池
を作製した。（実験１）組電池の放電時の電圧の比較：実施例１の組
電池と比較例１の組電池を用いて、０．２５Ａで１６時
間充電した後、５Ａで単電池当たりの放電終止電圧が１
Ｖとなるまで放電を行い、放電開始１５分後の放電電圧
を測定した。

【００４６】その結果、実施例１の組電池では、単電池
当たりの電圧が１．１８６Ｖであったのに対して、比較
例１の組電池では、単電池当たりの電圧が１．１６２Ｖ
であった。このように実施例１の組電池の方が電圧が高
いのは、単電池の端子同士がタブを介することなく直接
接触し且つ強く圧接されているので、接続抵抗が小さい
ためと考えられる。

【００４７】（実験２）接続ユニットの高さの最適化：
実施例１の組電池において、接続ユニットの高さを、
０．５ｃｍ，１．０ｃｍ，２ｃｍ，４ｃｍ，４．５ｃ
ｍ，５ｃｍ，６ｃｍに設定したものを作製し、上記と同
様にして放電時の電圧を測定した。表１はその測定結果
である。

【００４８】

【表１】

【００４９】表１の結果から、接続ユニットの高さが
１．０ｃｍ〜４．５ｃｍの範囲で、比較的高い電圧値が
得られており、この範囲が接続ユニットの高さとして適
していることがわかる。接続ユニットの高さを０．５ｃ
ｍにしたときの電圧値が低いのは、単電池同士を強固に
圧接することができなかったためと考えられる。

【００５０】接続ユニットの高さを５ｃｍ以上にしたと
きの電圧値が低いのは、接続ユニットが単電池の表面を
覆う被覆率が高く放熱性が低いため、充電時に単電池が
高温になって充電容量が低くなったためと考えられる。
ところで、４．５ｃｍという高さは単電池の高さの２／
３に相当する。従って、上記の結果及び考察から、接続
ユニットの高さは、単電池の高さの２／３以下にするこ
とが好ましいと考えられる。

【００５１】（実施例２）実施の形態２に基づいて単電
池１０１を１０個直列に連結した組電池を作製した。単
電池１０１の理論容量、サイズ、ニッケル極、水素吸蔵
合金電極、セパレータ、電解液については、実施例１と
同様に設定した。

【００５２】正極端子１３０は、金属板を断面コの字形
に形成し、封口板３１に抵抗溶接して取り付けた。（比較例２）上記実施例１と同様の単電池を１０個用い
て、図１１のように単電池同士を、金属片（長さ２ｃ
ｍ，幅５ｍｍ，厚さ０．１ｍｍ）からなる接続タブに抵
抗溶接することによって接続して組電池を作製した。

【００５３】（実験３）組電池の出力特性の比較：実
施例２の組電池と比較例２の組電池を用いて、０．２５
Ａで１６時間充電した後、４０℃にて０．２５Ａで電圧
が１０Ｖになるまで放電することにより化成した。ここ
で、充電中には、単電池ごとの温度が均一となるように
組電池全体にファンからの風をあてて冷却した。

【００５４】次に、０．２５Ａで１６時間充電した後、
４Ａで単電池当たりの放電終止電圧が１．０Ｖとなるま
で放電を行い、このときの放電中間点の作動電圧を測定
した。その結果、実施例２の組電池では、作動電圧が１
２．２６Ｖであったのに対して、比較例２の組電池で
は、作動電圧が１１．６２Ｖであった。

【００５５】このように実施例２の組電池の方が作動電
圧が高いのは、単電池の端子同士がタブを介することな
く直接接触し且つ端子同士の接触面積も大きいので、接
続抵抗が小さいことによると考えられる。なお、上記実
施の形態１，２では、アルカリ蓄電池を用いた組電池の
例を示したが、本発明は、電池のタイプには係らず、ど
のようなタイプの電池にも適用することができる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、接続ユ
ニットを筒形状とし、その一端開口から単電池の第１端
子部側の端部が押し込まれた状態で装着されると共に他
端開口から単電池の第２端子部側の端部が押し込まれた
状態で装着されるようにすることによって、接続ユニッ
トに装着する単電池を強固に固定することができ且つ着
脱も容易である。また、端子部同士を強く圧着すること
もできるので、接続抵抗を低く抑えることができる。

【００５７】また、封口板に第１端子部を有する電池に
おいて、その第１端子部を、封口板から電池の外方に突
出する筒状の突出部と、封口板と平行に、突出部の先端
から外へ広がる方向に延設された延設部とを有する形状
にすることによって、延設部を隣接する単電池の第２端
子部に安定して接触させることができる。また、溶接ま
たは半田付けする場合、接続箇所に接続治具を到達させ
ることも容易に行うことができる。

【００５８】このように、本発明によって、組電池にお
ける単電池間の接続抵抗を低減することができるので、
電気自動車などの大電流を必要とする用途の組電池には
特に有効な技術である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係る組電池の概略構成図であ
る。

【図２】図１の単電池１の構造を示す図である。

【図３】図１の接続ユニット２の斜視図（一部断面）で
ある。

【図４】実施の形態１の変形例に係る組電池の概略断面
図である。

【図５】実施の形態１の変形例に係る組電池の概略断面
図及び上面図である。

【図６】実施の形態２に係る組電池の断面図である。

【図７】図６の組電池の組立図である。

【図８】実施の形態２において、隣接する単電池の端子
同士をスポット溶接する様子を示す図である。

【図９】実施の形態２に係る正極端子の変形例を示す図
である。

【図１０】実施の形態２に係る組電池の変形例を示す図
である。

【図１１】従来の組電池の構成の一例を示す図である。

【符号の説明】

１単電池２接続ユニット１０外装缶１３，１４ネジ領域２０電極群２１ニッケル正極２２水素吸蔵合金負極５１，５２ネジ領域５３係止突起部１０１単電池１１０外装缶１３０正極端子１３１底板部１３２突出部１３３延設部

フロントページの続き (72)発明者松浦義典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 (72)発明者米津育郎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 (72)発明者西尾晃治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） 5H012 AA01 BB01 DD17 GG07 5H022 AA04 AA09 AA18 AA19 BB03 BB11 BB13 CC02 CC09 CC12 CC25 5H025 AA07 CC21 CC27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有底円筒形状の外装缶の中に発電要素が
収納され、当該外装缶の開口部が封口板で封口され、当
該封口板に第１端子部を有し外装缶の底面に第１端子と
反対極性の第２端子部を有する円筒形電池であって、前記外装缶の外周面には、封口板寄り並びに外装缶底面寄りの各領域に、別の電池
と直列接続するための接続ユニットの雌ネジと螺合する
雄ネジが形成されていることを特徴とする円筒形電池。
【請求項２】一方の端面に第１端子部を有し他方の端
面に第１端子部と反対極性の第２端子部を有する円筒形
の単電池が複数配列され、隣り合う単電池同士が接続ユ
ニットで結合されてなる組電池であって、前記接続ユニットは、筒形状であって、その一端開口から単電池の第１端子部側の端部が押し込
まれた状態で装着されていると共に他端開口から単電池
の第２端子部側の端部が押し込まれた状態で装着されて
いることを特徴とする組電池。
【請求項３】一方の端面に第１端子部を有し他方の端
面に第１端子部と反対極性の第２端子部を有する円筒形
の単電池が複数配列され、隣り合う単電池同士が接続ユ
ニットで結合されてなる組電池であって、前記接続ユニットは、筒形状であって、その一端開口から単電池の第１端子部側の端部が装着さ
れると共に他端開口から単電池の第２端子部側の端部が
装着され、且つ接続ユニットに装着されている各単電池の端部の外
周面には傾斜突起または傾斜溝が形成され、各電池の接
続ユニットに対する回転操作により各電池の接続ユニッ
トヘの侵入深さを調節可能となっていることを特徴とす
る組電池。
【請求項４】一方の端面に第１端子部を有し他方の端
面に第１端子部と反対極性の第２端子部を有する円筒形
の単電池が複数配列され、隣り合う単電池同士が接続ユ
ニットで結合されてなる組電池であって、前記接続ユニットは、筒形状であって、接続ユニットに装着されている各単電池の端部の外周面
は、接続ユニットの内周面と螺合していることを特徴とする
組電池。
【請求項５】前記接続ユニットの一端開口から装着さ
れている単電池の第１端子部と、他端開口から装着され
ている単電池の第２端子部とは、直接接触していることを特徴とする請求項２〜４のいず
れかに記載の組電池。
【請求項６】前記接続ユニットの内周面には、一端開口から装着される単電池と、他端開口から装着さ
れる単電池との装着深さを規制する規制部が設けられて
いることを特徴とする請求項５記載の組電池。
【請求項７】前記接続ユニットは、樹脂で形成されていることを特徴とする請求項２〜６記
載の組電池。
【請求項８】有底筒形状の外装缶の中に発電要素が収
納され、当該外装缶の開口部が封口板で封口され、当該
封口板に第１端子部を有し外装缶の底面に第１端子部と
反対極性の第２端子部を有する電池であって、前記第１端子部は、前記封口板から電池の外方に突出する筒状の突出部と、封口板と平行に、突出部の先端から外へ広がる方向に延
設された延設部とを有することを特徴する電池。
【請求項９】前記延設部は、前記突出部に対して鍔状に形成されていることを特徴と
する請求項８記載の電池。
【請求項１０】前記第１端子部は、金属板を成形してなる部材であって、前記封口板の表面上に取り付けられていることを特徴と
する請求項９記載の電池。
【請求項１１】前記突出部の内部空間に、電池内部の圧力が高くなったときにガスを排出するガス
排出弁機構が設けられていることを特徴とする請求項８
〜１０記載の電池。
【請求項１２】有底筒形状の外装缶の中に発電要素が
収納され、当該外装缶の開口部が封口板で封口され、当
該封口板に第１端子部を有すると共に外装缶の底面に第
１端子部と反対極性の第２端子部を有する単電池が、複
数接続されてなる組電池であって、前記単電池の少なくとも１つは、その第１端子部が、封口板から当該単電池の外方に突出する筒状の突出部
と、封口板と平行に、突出部の先端から外ヘ広がる方向に延
設された延設部とを有し、当該延設部は、隣接する単電池の第２端子部に、直接接
触する状態で固定されていることを特徴とする組電池。
【請求項１３】前記少なくとも１つの単電池は、その延設部が、隣接する単電池の第２端子部に溶接また
は半田付けされていることを特徴とする請求項１２記載
の組電池。
【請求項１４】前記少なくとも１つの単電池は、その突出部の内部空間に、電池内部の圧力が高くなったときにガスを排出するガス
排出弁機構を構成する弁体及び弾性部材が収納され、当該弾性部材は、その一端側が、隣接する単電池の外装缶底面に当接し、その他端側で弁体を押圧していることを特徴とする請求
項１２または１３記載の組電池。