JP2000200595A - 封口電池 - Google Patents
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Abstract
生じるのを防止する。 【解決手段】 開口を有する有底筒状の電池外装缶60
と、上記電池外装缶60に収納された、正極板20と負
極板30とをセパレータ41を介して巻回してなる渦巻
電極体40と、前記開口を封口する封口板51と該封口
板51の下面に配置される絶縁部材とを有する封口蓋5
0と、上記渦巻電極体40の最外周部分に位置する正極
板20の芯体露出部から導出される正極集電タブ24と
を有し、且つ、上記正極集電タブ24の先端部分を上記
封口板51と上記電池外装缶60の開口縁との間に挟み
込んだ状態で、正極集電タブ24と電池外装缶60と封
口板51とが溶接される封口電池において、上記絶縁部
材は、上記正極集電タブ24が上記電池外装缶60の開
口側方向に導かれる部分に凹部561を有し、上記正極
集電タブ24は、上記凹部561に入り込んだ屈曲部2
41を有する。
Description
電池に関し、特にレーザー封口型イオン電池における電
極集電タブのタブ切れを防止するための技術に関する。
えば特願平7−26710号公報、同8−53032号
公報にて本願出願人が開示しているがごとく、発電要素
が収納された電池外装缶の開口縁(端)部に封口蓋をレ
ーザー溶接して封口するが、この際、発電要素の最外周
部分に正極板又は負極板のいずれかの芯体を配置し、更
にこの芯体の露出部に略U字状の切込み(切断線)を入
れて、この切込みを電池外装缶の開口側方向へ折り返し
て集電タブとなし、この集電タブを電池外装缶開口縁と
封口蓋との間にはさみ込み、この状態でこれら三つをレ
ーザ溶接することにより封口し、併せて発電要素の正極
あるいは負極と電池外装缶との一層の電気的接触を図っ
ている。
の電池の一例を、図を参照しつつ少し詳しく説明する。
(b)は正面図である。これらの図に示すように、正極
板20は長さ335mm、幅38mm、厚さ20μmの
細長く薄いアルミ箔製正極芯体21の、原則としてその
両面に、LiCoO2を主成分としその他黒鉛、カーボ
ンブラック、N−メチル−2ピロリドンに溶かしたポリ
フッ化ビニリデンから成る正極活物質(スラリー)22
を塗布し、これを圧延し、真空乾燥により付着させたも
のである。そして、電池外装缶体内に挿入される、ある
いは挿入された状態ではその最外周となる側にほぼUあ
るいはコの字形の切込み部23が設けられている。
極芯体21の両面は、該正極芯体21の巻回終端(図面
の上方)から20mmまでは、正極活物質22を有しな
い芯体露出部(両面露出部)となしている。更に、この
両面露出部から巻回始端側50mmまでは、正極芯体2
1の一面側のみが正極活物質22を有し、他面側は芯体
が露出する芯体露出部(片面露出部)となしている。上
記片面露出部を形成するのは、該片面露出部と電池外装
缶内面とを接触させて、正極外部端子を兼ねる電池外装
缶と正極とを電気的に接続するためである。
図(b)は正面図である。これらの図に示すように、負
極板30は長さ315mm、幅39mm、厚さ18μm
の負極芯体31の細長く薄い銅箔の両面に天然黒鉛粉末
を主成分とし、その他N−メチル−2ピロリドンに溶か
したポリフッ化ビニリデンからなる負極活物質32を塗
布し、乾燥、圧延により付着させ、更に後で説明する巻
込中心部の負極芯体31の銅箔に直接ニッケルからなる
負極リード33を負極集電体として取り付けたものであ
る。
極板20と負極板30とを両者より多少幅広のポリエチ
レン製のセパレータ41を介して巻き回したものであ
る。なお、この場合、前述の理由により正極板20の正
極活物質22を塗布していない片面露出部が渦巻電極体
40の最外周部に位置するように巻回される。そして、
このもとで、巻終部分には粘着テープ(図示せず)が貼
られ、また、底部は電池缶体との接触防止のため絶縁テ
ープ(図示せず)で覆われる。
切込み部23を切り起こして形成されるが、この際、上
記切込み部23を電池の内部巻込中心側に同一極性の電
極板が位置する所に設けているのは、切込み部23のバ
リにより万一セパレータ41の損傷が生じても内部短絡
が発生しないようにするためである。
口蓋の部分断面図(側面)、同図(b)は、この封口蓋
を斜め下方からみた図である。
付近に透孔を有した封口板51と、該透孔に絶縁性ガス
ケット52を介して配置される金属製の中空キャップ5
3と、中空キャップ53の上端に電気的に接続される電
池キャップ(図示せず、負極外部端子を兼ねるもの)
と、中空キャップ53に電気的に接続された集電端子板
54と、封口板51と集電端子板54との間に介在され
て両者を電気的に絶縁する絶縁板55とよりなる。
5及び集電端子板54は、中空キャップ53の上端及び
下端をかしめることによって、封口板51に固定されて
いる。また、絶縁板55の両端には、スペーサ56が配
置されている。このスペーサ56は、絶縁板55と一体
成形されたものであり、封口板51と渦巻電極体40と
の間に配置されて、渦巻電極体40が上下方向に揺動し
ないようにするものである。また、図12(b)に示す
ように、集電端子板54は、その一部が下方向に切り起
こされており、この部分に先に説明した負極芯体31に
接続された負極リード33が電気的に接続される。
巻きほぐれ防止等のため粘着テープを要所にはった渦巻
電極体40を用意する。本図において、33は負極リー
ドである。
蓋50の封口板51を位置させ、封口板51に固定され
た集電端子板54と負極リード33とを電気的に接続す
る。
極芯体露出部に形成した切込み部23を切り起こして上
部に折り曲げて正極集電タブ24となす。
態で上から保護テープ25を貼り付けることにより、渦
巻電極体40の最外周の正極芯体露出部に固定される。
巻電極体40を、アルミニウム製のほぼ角形の電池外装
缶60内に挿入する。その際、正極板20から導出した
正極集電タブ24を電池外装缶60の内壁に沿って電池
開口端にまで延ばし、更にその上端部を封口蓋50の封
口板51の外周側面と電池外装缶60の内壁面で挟み込
むようにした状態で封口蓋50を電池外装缶60の開口
縁に被せる。
1との嵌合部にレーザー光を照射して当該部分を溶接
し、電池を封口する。そして、併せて正極集電タブ24
と電池外装缶60とを電気的に強固に接続する。
外装缶60の内部に非水電解液を注入し、当該透孔に電
池キャップ57を設置する。
形がなされている。
の形状については、機械的強度向上の面から、図14に
示すように、電池外装缶に挿入した状態で、上部蓋側が
狭く下側が広い半直角台形とすることがなされている。
かかる形状の切込み部231を設けた状態を示す。同図
(b)は、この切込み部231を切り起こして正極集電
タブ240とした状態を示す。なお、230は正極芯体
21に生じた切り欠き孔である。
すように、絶縁板55と一体成形され、かつ壁部58を
有するスペーサ56を含むようにしている等である。
易くするために、壁部58を点線で描いている。この壁
部58は、渦巻電極体40の最外周面に配置された正極
芯体露出部から導出された、そして切込み部23を切り
起こして形成した正極集電タブ24が、異なる極性を有
する集電端子板54等と接触するのを防止するため設け
られたものであり、正極集電タブ24が位置する側に形
成されている。そして、正極集電タブ24は、この壁部
58の外側と電池外装缶60内面との間を通って、封口
板51の外周縁(電池外装缶60の開口端部)にまで延
出されて封口板51と電池外装缶60との溶接部に狭持
されることとなる。更にまた、この集電タブは、渦巻電
極体40の巻き方によっては何も正極側でなく、負極側
に設けられるようにされていてもよいのは勿論である。
の構造等には種々のものがある。
口のためにはレーザ溶接が一般的であるが、将来の技術
開発の進行に伴って他の溶接に置き換わる可能性もあ
る。
用者が上記電池やこの電池を装備した機器を誤って落と
したりしたような場合に問題が生じうる。
下させる場合の如く電池に衝撃が加わった場合には、図
16に示すように、渦巻電極体40が下向(図中C方
向)に移動しようとするため、正極集電タブ24が下向
に引っ張られる。このため、図17に示すように、溶接
部70の近傍で正極集電タブ24のタブ切れが生じるお
それがある。
との間にはわずかな隙間があり、あるいは生じ得、ま
た、電池外装缶60内には非水電解液と共に気体が存在
するので、上記渦巻電極体40や非水電解液が動きある
いは揺動しうるためである。そして、上記したように、
アルミや銅の箔からなる正極や負極の芯体を切り起こし
て形成された集電タブは、本来、その機械的強度が小さ
いだけに切断等する危険が生じうるのである。
の場合でも相当の安全性、強度を有しうる形状、構造と
しているが、近年の電池の用途の拡大、生活に占める重
要性の向上を考慮した場合には、かかる事故への配慮、
対策等がより一層なされているのが好ましい。
て、強度の大きいアルミや銅、あるいはそれらの合金、
更には他の金属とするのは、コスト以前に内部抵抗の増
加となるため好ましくない。
装缶との隙間を完全になくすあるいは生じないようにす
るのは製造時に渦巻電極体を電池外装缶内に挿入する際
等に不便である。
の終端の粘着テープを例えば両面テープにする等して渦
巻電極体を電池外装缶内面に固定する等のことも、作業
性のみならず、非水電解液との不測の反応等も生じかね
ず好ましくない。
ンダー等の如き伸縮部を設ける等の過度の工夫をこらす
のは、電池の形状の増大や容量の減少、更には滅多にな
い事故に対して過度のコストをかけることとなるという
面から問題である。
のであって、電池を落下させる等の衝撃を加えた場合で
あっても、集電タブのタブ切れを防止して、信頼性を向
上させることができる封口電池の提供を目的としてい
る。
に、請求項1に記載の発明は、開口を有する有底筒状の
電池外装缶と、上記電池外装缶に収納された、第1の電
極板と第2の電極板とをセパレータを介して巻回してな
る渦巻電極体と、前記開口を封口する封口板を有する封
口蓋と、上記渦巻電極体の最外周部分に位置する第1の
電極板の芯体露出部から導出される第1の集電タブとを
有し、且つ、上記第1の集電タブの先端部分を上記封口
板と上記電池外装缶の開口縁との間に挟み込んだ状態
で、第1の集電タブと電池外装缶と封口板とが溶接され
る構造の封口電池において、上記開口縁であって上記第
1の集電タブの導出始端から最短距離にある地点を最短
距離点とするとき、上記第1の集電タブの先端部分が溶
接される導出終端は、上記最短距離点以外に位置する。
第1の集電タブの導出始端から最短距離にある地点を最
短距離点とするとき、上記第1の集電タブの先端部分が
溶接される導出終端は、上記最短距離点以外に位置する
ことを特徴とする。(なお、上記最短距離点は従来技術
における溶接部を意味する。)従来技術のように、上記
最短距離点に第1の集電タブを溶接する場合、例えば電
池落下時の渦巻電極体の移動によって該集電タブに引張
力がかかると、該集電タブは余裕(遊び)を有していな
いので、集電タブの溶接部の近傍でタブ切れが生じるお
それがあった。しかし、本発明では、第1の集電タブ
は、従来技術における集電タブの長さに比較して長寸の
構成であり余裕を有するので、電池落下時には渦巻電極
体の電池外装缶の底方向への移動に対応して、上記溶接
部近傍にかかる力を緩和することができ、従って、タブ
切れを防止することができる。
の封口電池において、上記電池外装缶の開口縁の形状は
矩形であり、上記最短距離点と上記導出終端とは、上記
矩形の相対向する二辺上にそれぞれ位置している。
口縁の形状は矩形であり、上記開口縁であって上記第1
の集電タブの導出始端から最短距離にある最短距離点
と、上記導出終端とは、上記矩形の相対向する二辺上に
それぞれ位置していることを特徴とする。上記のよう
に、最短距離点と導出終端とが矩形の相対向する二辺上
にそれぞれ位置していれば、導出始端から導出終端まで
の長さ、即ち、第1の集電タブの長さを長寸として、溶
接部にかかる力を緩和してタブ切れを防止するととも
に、上記集電タブによじれが生じるのを防止することが
できる。
の封口電池において、上記最短距離点と上記導出終端と
は最短距離にある。
短距離点とを最短距離に位置するようにすれば、上記第
1の集電タブはよじれるようなことはなく、電池外装缶
内で最も安定に収納された状態となる。また、上記第1
の集電タブは最小限のスペ―スを占有することとなるの
で、スペ―ス的に余裕がない小型携帯電池において特に
有効である。
の封口電池において、上記電池外装缶の開口縁の形状は
円形、またはだ円形であり、上記導出終端は、上記最短
距離点から上記円形、またはだ円形の1/4周長より離
れた地点に位置する。
図8は封口電池の最短距離点と導出終端の位置を示す平
面概念図である。図8(a)、(b)に示すように、電
池外装缶の開口形状が円形(図8(a))またはだ円形
(図8(b))である場合には、導出終端Dを、上記最
短距離点Eから上記円形、またはだ円形の1/4周長よ
り離れた地点(図中の矢印の範囲)に位置するようにす
ることにより、導出始端から導出終端Dまでの長さ、即
ち、第1の集電タブの長さを長寸として溶接部にかかる
力を緩和してタブ切れを防止するとともに、上記第1の
集電タブによじれが生じるのを防ぐことができる。
求項4に記載の封口電池において、上記第1の集電タブ
は、上記封口板の下面に配置される絶縁部材と上記渦巻
電極体との間を導かれており、さらに、上記第1の集電
タブと第2の電極板とが短絡することを防止するための
短絡防止手段が上記第1の集電タブと上記渦巻電極体と
の間に配置される。
る第1の集電タブは電池外装缶の開口方向へ直線的に延
出されているのであるが、請求項5に記載の発明では、
上記第1の集電タブを上記絶縁部材と上記渦巻電極体の
間に迂回させて導き、そして、第1の集電タブの先端部
分は上記封口板外周縁と上記電池外装缶の内面との間に
溶接された構成である。上記構成によれば、落下等によ
って電池に衝撃が加わり、渦巻電極体が電池外装缶に対
して相対的に(電池外装缶の底方向に)動いた場合、上
記第1の集電タブは、該第1の集電タブの折曲点S(図
7参照)を中心にして電池外装缶の底方向へ回転し、第
1の集電タブの溶接部近傍にかかる衝撃(電池外装缶の
底方向への力)を緩和することができる。よって、電池
に落下等の衝撃がかかり、上記渦巻電極体が電池外装缶
に対して相対的に動いたとしても、上記第1の集電タブ
のタブ切れを防止することが可能となる。
比較して長寸の構成であるが、上記絶縁部材と上記渦巻
電極体の間を導かれており、電池外装缶内のスペースは
有効に利用されている。このような構成は、スペ―ス的
に余裕がない小型携帯電池において特に有効である。
構成する第2の電極板と短絡することを防止するための
短絡防止手段が、上記第1の集電タブと渦巻電極体との
間に設けられているので、上記第1の集電タブが上記第
2の電極板と接触することはなく、電池内部で短絡が生
じるのを防止できる。
の封口電池において、上記短絡防止手段は、上記渦巻電
極体上に配置される絶縁体である。
極板より導出している第1の集電タブは、上記絶縁体と
上記絶縁部材との間を導かれることとなる。従って、上
記第1の集電タブは、上記渦巻電極体の上面(より詳し
くは、渦巻電極体を構成する第2の電極板)と接触する
ことがなく、電池内部で短絡が生じるのを防止できる。
底筒状の電池外装缶と、上記電池外装缶に収納された、
第1の電極板と第2の電極板とをセパレータを介して巻
回してなる渦巻電極体と、前記開口を封口する封口板と
該封口板の下面に配置される絶縁部材とを有する封口蓋
と、上記渦巻電極体の最外周部分に位置する第1の電極
板の芯体露出部から導出される第1の集電タブとを有
し、且つ、上記第1の集電タブの先端部分を上記封口板
と上記電池外装缶の開口縁との間に挟み込んだ状態で、
第1の集電タブと電池外装缶と封口板とが溶接される構
造の封口電池において、上記絶縁部材は、上記第1の集
電タブが上記電池外装缶の開口側方向に導かれる部分に
凹部を有し、上記第1の集電タブは、上記絶縁部材の凹
部に入り込んだ屈曲部を有するものである。
蓋と一体、あるいは別体であるスペーサをも含む)は、
上記第1の集電タブが電池外装缶開口縁と封口蓋との間
に導かれる部分に凹部を有するものであり、第1の集電
タブは該凹部に沿って入り込んで屈曲部(伸びに対する
遊び部、余裕部)を有していることを特徴としている。
電池に衝撃が加わり、渦巻電極体が電池外装缶、封口蓋
に対して相対的に動いた場合には、凹部内の第1の集電
タブの屈曲部が電池外装缶の底方向へ伸びて、上記渦巻
電極体の動きによるずれを吸収する。よって、電池を落
下させる等の衝撃を加えた場合に上記渦巻電極体が動い
ても、上記第1の集電タブの溶接部にかかる力を緩和す
ることができ、タブ切れを防止することができる。
の封口電池において、上記凹部は、上記電池外装缶の底
側方向に開口されている。
(含む、スペーサ等)に形成され、上記電池外装缶の底
側方向に開口されている。よって、電池を落下させる等
の衝撃が加わった場合に、上記電池缶底側において、第
1の集電タブの繰り出しがスムーズとなり、さらに第1
の集電タブのタブ切れを防止することが可能となり、電
池の信頼性を向上することができる。
求項8に記載の封口電池において、上記第1の集電タブ
は、上記渦巻電極体の最外周部分に位置する第1の電極
板に形成された芯体露出部に切込みを入れ該切込みを切
り起こして上記電池外装缶の開口側方向へ折り返すこと
により形成されるものである。
切り起こした場合、芯体との連続部を有しかつ封口蓋へ
通じる部分を有するものを意味し、その形状は、U状、
コの字状、V状、上下いずれかの辺部が長い、若しくは
短い台形や直角台形、更には角部に丸みを有する形状等
である。)を切りおこして上記電池外装缶の開口側方向
へ折り返すことにより形成される第1の集電タブは、本
来強度が強いものではない。そして、電池落下時に電池
外装缶内を上記渦巻電極体が相対的に移動した場合等に
は、上記集電タブに引張力がかかり、該集電タブの溶接
部でタブ切れが起こってしまう。しかし、請求項1乃至
請求項8に記載の発明においては、集電タブにかかる力
を緩和することができるので、集電タブを電極体の芯体
を切り起こして形成した場合であっても、タブ切れが発
生するようなことはない。
集電タブをスポット溶接する工程が不要であり、製造工
程を簡略化することができる。
いは実施例)を図1乃至図7に基づいて、以下に説明す
る。
形態1に係わる封口電池の渦巻電極体40と封口蓋50
とを接続し、第1の集電タブである正極集電タブ24を
切り起こして封口蓋50側へ折り曲げた状態、即ち、電
池外装缶(図示せぬ)内へ挿入する直前の状態を示す
図、図2は、本発明の実施の形態1に係わる封口電池に
用いる封口蓋を斜め下方からみた斜視図である。
周の正極芯体露出部21に形成した切込み部23を切り
起こして上部に折り曲げ、封口蓋50側が狭く下側が広
い(溶接部方向に向けて先細りとなっている)半直角台
形状の正極集電タブ24が形成されている。
材を構成するスペーサ56には、正極集電タブ24が封
口蓋50側へ導設される部分であってセパレータ41が
ある側(下端側)が解放された(開かれた)凹部561
が形成されている。そして、上記正極集電タブ24はこ
の凹部561内壁に沿って導入され、このため、上記凹
部561内で屈曲部(遊び)241を有するようになっ
ている。(なお、念のため記すが、本図は本発明の趣旨
が明瞭になるように正極集電タブ24及び上記屈曲部2
41を肉厚に描いているが、実際にはこれは20μmの
箔である。)
図は、従来技術の封口蓋を示した図12(b)に相当す
るものである。ただし、本発明に係わる凹部561を明
瞭に示すため、表裏(あるいは左右)が逆に描いてお
り、このため、図2に示す集電端子板54は、図12と
は逆に右側(紙面上)に位置する。なおここで、凹部5
61と集電端子板54とを封口蓋50の中心を挟んで点
対称の位置としているのは、正極と負極の集電端子、タ
ブの接触等各種の不具合の発生を極力少なくするためで
ある。
と封口蓋50とは図示しない電池外装缶内に挿入され、
前述のごとく封口蓋50の最上部の外周部と、芯体を切
り起こして形成された正極集電タブ24と、電池外装缶
の最上部の開口縁壁とがレーザ光にて一体的に溶接され
ることとなる。更にこのため、芯体を切り起こして形成
された正極集電タブ24は、スペーサ56の凹部561
の上部側で、電池外装缶の内面とスペーサ56との間に
挟み込まれた形となり、副次的であるが(溶接にあわせ
ての)電池外装缶との一層の固定と電気的接続が図られ
ることとなる。
下部の絶縁テープ、切り起こし折り曲げて形成した正極
集電タブを渦巻電極体外表面に固定し、併せて保護する
粘着性保護テープ、負極集電体、更には安全弁等種々の
要素、部品を有しているが、これらは本発明の趣旨に直
接の関係はないこと、図示すると煩雑となるので、図
1、図2では図示していないが、本実施の形態1の封口
電池でも必要に応じてそれらを装備しているのは勿論で
ある。
上記実施の形態1に示す封口電池を用いた。このように
して作製した電池を、以下、本発明電池A1と称する。
にして封口電池を作製した。このようにして作製した電
池を、以下、比較電池X1と称する。
池X1を各100個用意し、これらを電池外装缶の底部
を下にした状態で、1.5mの高さからコンクリート上
に100回落下させる実験を行い、本発明電池A1及び
比較電池X1の耐衝撃性について調べた。その結果を表
1に示す。
あっては、100個のうち36個が正極集タブのタブ切
れが生じ、このため内部抵抗の増加をきたした。(な
お、念のため記すならば、正極芯体露出部と電池外装缶
内壁とが接触しているため、たとえ正極集電タブが完全
に破断しても、内部抵抗は無限大とはならない。)しか
し、本発明電池A1にあっては、100個全てが正常で
あった。
1を形成し、正極集電タブ24を上記凹部561に入り
込んだ屈曲部241を有するようにした本発明電池A1
は、比較電池X1に比べて、集電に対する信頼性が高い
ことが分かる。
電極体40と封口蓋50との間、より正確には渦巻電極
体40と封口蓋50の最上面を構成する部分の封口板5
1や絶縁板55との間に、上記封口板51や絶縁板55
と別体のスペーサ80が存在する場合における、このス
ペーサ80に凹部562を形成したものである。図3に
その構成を示す。
(缶蓋側)から見た図であり、同図(b)は下方から上
方へ見た図であり、同図(c)は長手方向中心断面図で
あり、同図(d)は短手方向中心断面図である。
に取付けられる安全弁用貫通孔が左右に設けられ、また
多少複雑な形状とされているが、これらについては上述
のごとく本願発明の趣旨に直接の関係はなく、いわば周
知技術でもあるため、その説明は省略する。
ペーサ80は中央部に凹部(その上部平面の切り込み、
切除部)562を有している。そして、図示せぬ正極集
電タブは上記凹部562、あるいは該凹部562の下方
に存在する実質的なスペース5612内にて撓みを有す
ることとなる。この様子を図4に示す。
と一体の絶縁板55とその下部のスペーサ80との間に
形成されたスペース5612内にて、正極集電タブ24
に屈曲部241が生じているのがわかる。そして、何等
かの理由(電池を落下させる等の衝撃を加えた場合に上
記渦巻電極体が電池外装缶に対して相対的に動いたりす
ること)により、正極集電タブ24に引張力が作用した
ときには、上記屈曲部241がセパレータ41の方へ伸
びて引張力を吸収し、正極集電タブ24のタブ切れを防
止することが可能となる。従って、電池の信頼性を向上
することができる。
形態2に係わる封口電池の正極集電タブの引き起こし側
の部分断面図、図6は図5の対向面側の部分断面図(レ
ーザー溶接部側)、図7は図5のB−B線矢視断面図で
ある。
0の最外周の正極芯体露出部に形成した切込み部を切り
起こして上部に折り曲げ、第1の集電タブである正極集
電タブ24が形成されている。また、上記渦巻電極体4
0上には絶縁体である絶縁シート42を配置している。
そして、上記正極集電タブ24は、上記絶縁シート42
とスペーサ56との間を、上記正極集電タブ24の切込
み部(導出始端)から、該切込み部に対向する側であっ
て封口板50外周縁と電池外装缶60の内面との間(導
出終端)まで導かれている。また、上記電池外装缶60
の開口縁の形状は矩形であり、上記電池外装缶60の開
口縁であって上記正極集電タブ24の導出始端から最短
距離にある地点を最短距離点Hとするとき、該最短距離
点Hと上記正極集電タブ24の先端部分が溶接される溶
接部70(導出終端)とは、上記矩形の相対向する二辺
上にそれぞれ位置しており、上記最短距離点Hと上記溶
接部70とは最短距離にある。
24と渦巻電極体40を構成する第2の電極板である負
極板30とが接触して短絡することを防止するためのも
のであり、絶縁性を有し、さらに耐電解液性を有するも
のであれば良い。例えば、上記絶縁シート42として
は、ポリプロピレン等を用いることができる。
缶60の最上部の開口縁壁と封口蓋50とをレーザ光に
て一体的に溶接することにより封口電池を作製した。
は、切り起こしてなる正極集電タブ24を、従来に比較
して長寸とする(即ち、切込み部を大きくする)必要が
あるが、上記正極集電タブ24の先端が封口板51上面
よりも少し突出する程度であれば良い。
上記実施の形態2に示す封口電池を用いた。このように
して作製した電池を、以下、本発明電池A2と称する。
にして封口電池を作製した。このようにして作製した電
池を、以下、比較電池X2と称する。
池X2を落下させて衝撃を加えた場合に、何回目の落下
でタブ切れが発生するかを調べたので、その結果を表2
に示す。なお、1セットとは、電池を6回落下させる条
件を意味する。
電池X2を30cmの高さからPタイル(プラスチック
タイル)上に落下させるというものである。
は2〜6セット(12〜36回)落下させると正極集電
タブのタブ切れが発生しているのに対して、本発明電池
A2では35〜60セット(210〜360回)落下さ
せないとタブ切れが発生していないことが認められた。
を、上記絶縁シート42とスペーサ56との間に導き、
上記正極集電タブ24の切込み部(導出始端)と対向す
る側の封口蓋50の外周部(導出終端)に正極集電タブ
24の先端部を溶接する本発明電池A2は、比較電池X
2に比べて、集電に対する信頼性が高いことが分かる。
実施の形態(あるいは実施例)に基づいて説明してきた
が、本発明は何もこれらに限定されるものでないのは勿
論である。すなわち、例えば以下のようにしてもよい。
て) (1)切込み部により集電タブを形成するのは負極側で
ある。
のではなく、第1の電極板(渦巻電極体の最外周部分に
位置する正極板の芯体露出部)に集電タブをスポット溶
接する。
の値や材料としている。また、電池外装缶も必ずしも、
金属のみではない。
部が丸味を有する概長方形、円形またはだ円形、その他
いわゆるシート型等としている。
ある。
工夫をも採用している。
に、凹部内の集電タブの屈曲部が繰り出されて、渦巻電
極体と電池外装缶、封口蓋との相対移動を吸収するよう
な形状であれば良く、例えば、逆U型、V型、二段型の
凹部等としている。
立て型としている。あるいは、各部の多少の製造誤差の
吸収、適切な押圧力の確保のため少なくとも一部を剛体
でなく絶縁性ゴム等の弾性体で作っている。このため、
例えば薄いゴムシートを概念的には図3(a)のように
切込んで製造し、凹部に該当する部分のみ図3(a)の
中央部のごとく更に切断除去している。
は、2段、3段の折れ曲がりとなっている。
を被覆して、正極集電タブが渦巻電極体を構成する負極
板と接触することを防止する。
りも電池外装缶の開口方向に突出するようにセパレータ
を介して巻いて構成して、正極集電タブが負極板と接触
することを防止する。
ば、電池を落下させる等の衝撃を加えた場合であって
も、集電タブのタブ切れが生じるのを防止できるので、
封口電池の信頼性を飛躍的に向上させることができる。
電極体及び封口蓋を電池外装缶内へ挿入する直前の状態
を示す図である。
る封口蓋を斜め下方からみた斜視図である。
る封口蓋のスペーサの凹部を示す図である。
ーサの凹部内での曲がり、伸びへの余裕の様子を示す図
である。
集電タブの引き起こし側の部分断面図である。
側)である。
平面概念図である。
ある。
である。
(水平)断面の構成を示す図である。
示す構成図である。
み、折り曲げて形成した正極集電タブと、封口蓋と、電
池外装缶との溶接等を中心とした組立方法を示す説明図
である。
して形成した集電タブの他の例を示す図である。
を示す図である。
す断面図である。
が生じた状態を示す断面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 開口を有する有底筒状の電池外装缶と、 上記電池外装缶に収納された、第1の電極板と第2の電
極板とをセパレータを介して巻回してなる渦巻電極体
と、 前記開口を封口する封口板を有する封口蓋と、 上記渦巻電極体の最外周部分に位置する第1の電極板の
芯体露出部から導出される第1の集電タブとを有し、 且つ、上記第1の集電タブの先端部分を上記封口板と上
記電池外装缶の開口縁との間に挟み込んだ状態で、第1
の集電タブと電池外装缶と封口板とが溶接される構造の
封口電池において、 上記開口縁であって上記第1の集電タブの導出始端から
最短距離にある地点を最短距離点とするとき、 上記第1の集電タブの先端部分が溶接される導出終端
は、上記最短距離点以外に位置する、封口電池。 - 【請求項2】 請求項1に記載の封口電池において、 上記電池外装缶の開口縁の形状は矩形であり、 上記最短距離点と上記導出終端とは、上記矩形の相対向
する二辺上にそれぞれ位置している、封口電池。 - 【請求項3】 請求項2に記載の封口電池において、 上記最短距離点と上記導出終端とは最短距離にある、封
口電池。 - 【請求項4】 請求項1に記載の封口電池において、 上記電池外装缶の開口縁の形状は円形、またはだ円形で
あり、 上記導出終端は、上記最短距離点から上記円形、または
だ円形の1/4周長より離れた地点に位置する、封口電
池。 - 【請求項5】 請求項1乃至請求項4に記載の封口電池
において、 上記第1の集電タブは、上記封口板の下面に配置される
絶縁部材と上記渦巻電極体との間を導かれており、さら
に、上記第1の集電タブと第2の電極板とが短絡するこ
とを防止するための短絡防止手段が上記第1の集電タブ
と上記渦巻電極体との間に配置される、封口電池。 - 【請求項6】 請求項5に記載の封口電池において、 上記短絡防止手段は、上記渦巻電極体上に配置される絶
縁体である、封口電池。 - 【請求項7】 開口を有する有底筒状の電池外装缶と、 上記電池外装缶に収納された、第1の電極板と第2の電
極板とをセパレータを介して巻回してなる渦巻電極体
と、 前記開口を封口する封口板と該封口板の下面に配置され
る絶縁部材とを有する封口蓋と、 上記渦巻電極体の最外周部分に位置する第1の電極板の
芯体露出部から導出される第1の集電タブとを有し、 且つ、上記第1の集電タブの先端部分を上記封口板と上
記電池外装缶の開口縁との間に挟み込んだ状態で、第1
の集電タブと電池外装缶と封口板とが溶接される構造の
封口電池において、 上記絶縁部材は、上記第1の集電タブが上記電池外装缶
の開口側方向に導かれる部分に凹部を有し、 上記第1の集電タブは、上記絶縁部材の凹部に入り込ん
だ屈曲部を有するものである、封口電池。 - 【請求項8】 請求項7に記載の封口電池において、 上記凹部は、上記電池外装缶の底側方向に開口されてい
る、封口電池。 - 【請求項9】 請求項1乃至請求項8に記載の封口電池
において、 上記第1の集電タブは、上記渦巻電極体の最外周部分に
位置する第1の電極板に形成された芯体露出部に切込み
を入れ該切込みを切り起こして上記電池外装缶の開口側
方向へ折り返すことにより形成されるものである、封口
電池。
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