JP2000285884A - 密閉式角形電池 - Google Patents
密閉式角形電池Info
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザー溶接時にガスケットが溶かされて電
池の気密性が低下することを抑制すると共に、液漏れ不
良の発生が抑制された密閉式角形電池を提供し、密閉式
角形電池の更なる薄型化を達成しようとすることを本発
明の目的とする。 【構成】 正極板及び負極板をセパレータを介して交互
に積層した極板群を、相対向する一組の広側面と相対向
する一組の狭側面とを有した金属製外装缶に収納した密
閉式角形電池において、前記金属製外装缶の広側面に一
方の極性を兼ねる端子を備えたことを特徴とする。
池の気密性が低下することを抑制すると共に、液漏れ不
良の発生が抑制された密閉式角形電池を提供し、密閉式
角形電池の更なる薄型化を達成しようとすることを本発
明の目的とする。 【構成】 正極板及び負極板をセパレータを介して交互
に積層した極板群を、相対向する一組の広側面と相対向
する一組の狭側面とを有した金属製外装缶に収納した密
閉式角形電池において、前記金属製外装缶の広側面に一
方の極性を兼ねる端子を備えたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ蓄電池等
の金属製の外装缶を有した密閉式角形電池に関し、特
に、レーザー溶接で封口するタイプの密閉式角形電池に
関する。
の金属製の外装缶を有した密閉式角形電池に関し、特
に、レーザー溶接で封口するタイプの密閉式角形電池に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電池を使用するポータブル機器の
発展はめざましく、ビデオカメラ、携帯電話等の商品化
が積極的に展開されている。これらの機器の駆動電源と
して使用される電池は、高容量かつ小型軽量化への要求
が年々高まっている。これらの要求に対応するために、
電池を小型化して、省スペースとすることを目的とし
て、外装缶の形状を円筒形から角形とした小型の密閉式
角形電池が多く利用されるようになっている。
発展はめざましく、ビデオカメラ、携帯電話等の商品化
が積極的に展開されている。これらの機器の駆動電源と
して使用される電池は、高容量かつ小型軽量化への要求
が年々高まっている。これらの要求に対応するために、
電池を小型化して、省スペースとすることを目的とし
て、外装缶の形状を円筒形から角形とした小型の密閉式
角形電池が多く利用されるようになっている。
【０００３】このような密閉式角形電池は、通常、正極
板及び負極板をセパレータを介して交互に積層した極板
群を、上面、底面及び相対向する一組の広側面と相対向
する一組の狭側面とを有した金属製外装缶に、その極板
群の積層方向を金属製外装缶の広側面に対して垂直にな
るように収納して、電解液を注液後、図１に示したよう
な正極端子２を備えた封口板１を前記角形外装缶の上面
に設けた開口部に設置して、レーザー溶接することによ
り封口して作製している。
板及び負極板をセパレータを介して交互に積層した極板
群を、上面、底面及び相対向する一組の広側面と相対向
する一組の狭側面とを有した金属製外装缶に、その極板
群の積層方向を金属製外装缶の広側面に対して垂直にな
るように収納して、電解液を注液後、図１に示したよう
な正極端子２を備えた封口板１を前記角形外装缶の上面
に設けた開口部に設置して、レーザー溶接することによ
り封口して作製している。
【０００４】ここで、図１は従来の正極端子を備えた封
口板を表し、１は封口板を示し、２は正極端子を示し、
３はガスケットを示し、４はレーザー溶接部を示してい
る。
口板を表し、１は封口板を示し、２は正極端子を示し、
３はガスケットを示し、４はレーザー溶接部を示してい
る。
【０００５】しかしながら、図１に示すような一方の極
性を備えた封口板１においては、レーザー溶接部４とガ
スケット３との間隔が狭く、レーザー溶接時にガスケッ
トが溶かされて電池の気密性が低下し、液漏れ不良が発
生しやすいという問題があった。特に、この種の角形電
池の薄型化が求められている現況下にあっては、レーザ
ー溶接時にガスケットが溶かされるの防止しようとし
て、レーザー溶接部４とガスケット３との間隔を広げる
ことはできず、また、従来のこの種の角形電池の更なる
薄型化には限界があった。
性を備えた封口板１においては、レーザー溶接部４とガ
スケット３との間隔が狭く、レーザー溶接時にガスケッ
トが溶かされて電池の気密性が低下し、液漏れ不良が発
生しやすいという問題があった。特に、この種の角形電
池の薄型化が求められている現況下にあっては、レーザ
ー溶接時にガスケットが溶かされるの防止しようとし
て、レーザー溶接部４とガスケット３との間隔を広げる
ことはできず、また、従来のこの種の角形電池の更なる
薄型化には限界があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点に鑑みてなされたものであり、レーザー溶接時に
ガスケットが溶かされて電池の気密性が低下することを
抑制すると共に、液漏れ不良の発生が抑制された密閉式
角形電池を提供しようとするとともに、密閉式角形電池
の更なる薄型化を達成しようとすることを本発明の課題
とする。
問題点に鑑みてなされたものであり、レーザー溶接時に
ガスケットが溶かされて電池の気密性が低下することを
抑制すると共に、液漏れ不良の発生が抑制された密閉式
角形電池を提供しようとするとともに、密閉式角形電池
の更なる薄型化を達成しようとすることを本発明の課題
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の密閉式角形電池
は、正極板及び負極板をセパレータを介して交互に積層
した極板群を、相対向する一組の広側面と相対向する一
組の狭側面とを有した金属製外装缶に収納した密閉式角
形電池において、前記金属製外装缶の広側面に一方の極
性を兼ねる端子を備えたことを特徴とするものである。
は、正極板及び負極板をセパレータを介して交互に積層
した極板群を、相対向する一組の広側面と相対向する一
組の狭側面とを有した金属製外装缶に収納した密閉式角
形電池において、前記金属製外装缶の広側面に一方の極
性を兼ねる端子を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるもので
はなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更し
て実施することが可能である。 [実施例１] （正極板の作製）亜鉛2.5重量％とコバルト1重量％とを
共沈成分として含有する水酸化ニッケル粉末90重量部と
水酸化コバルト10重量部と酸化亜鉛粉末3重量部と0.2重
量％のヒドロキシプロピルセルロース水溶液50重量部と
を混練して正極活物質ペーストを作製した。このように
作製した活物質ペーストを、厚さ約1.6ｍｍの発泡ニッ
ケルに充填し、乾燥後、圧延して、切断を行って、サイ
ズが30mm×38mm×0.8mmの正極板を３枚作製した。
明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるもので
はなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更し
て実施することが可能である。 [実施例１] （正極板の作製）亜鉛2.5重量％とコバルト1重量％とを
共沈成分として含有する水酸化ニッケル粉末90重量部と
水酸化コバルト10重量部と酸化亜鉛粉末3重量部と0.2重
量％のヒドロキシプロピルセルロース水溶液50重量部と
を混練して正極活物質ペーストを作製した。このように
作製した活物質ペーストを、厚さ約1.6ｍｍの発泡ニッ
ケルに充填し、乾燥後、圧延して、切断を行って、サイ
ズが30mm×38mm×0.8mmの正極板を３枚作製した。
【０００９】（負極板の作製）ミッシュメタル（La,Ce,
Nd,Pr等の希土類元素の混合物）と、ニッケル、コバル
ト、アルミニウム及びマンガンとを所定の重量に秤量し
て混合し、これをルツボに入れて高周波溶解炉で溶融し
た後冷却し、組成式がMmNi3.4Co0.8Al0.2Mn0.6で表され
る水素吸蔵合金鋳塊を作製し、これを不活性ガス中で平
均粒径が50μmとなるように粉砕する。
Nd,Pr等の希土類元素の混合物）と、ニッケル、コバル
ト、アルミニウム及びマンガンとを所定の重量に秤量し
て混合し、これをルツボに入れて高周波溶解炉で溶融し
た後冷却し、組成式がMmNi3.4Co0.8Al0.2Mn0.6で表され
る水素吸蔵合金鋳塊を作製し、これを不活性ガス中で平
均粒径が50μmとなるように粉砕する。
【００１０】このように粉砕した水素吸蔵合金粉末に、
結着材としてポリエチレンオキサイド粉末を添加し、さ
らにイオン交換水を添加、混練してペースト状のスラリ
ーとした。この時、結着材であるポリエチレンオキサイ
ド粉末の添加量は、水素吸蔵合金に対して0.5重量％と
した。
結着材としてポリエチレンオキサイド粉末を添加し、さ
らにイオン交換水を添加、混練してペースト状のスラリ
ーとした。この時、結着材であるポリエチレンオキサイ
ド粉末の添加量は、水素吸蔵合金に対して0.5重量％と
した。
【００１１】以上のように作製した水素吸蔵合金のスラ
リーをパンチングメタルからなる芯体の両面に、その芯
体の中央部が露出するように塗着して水素吸蔵合金負極
を作製し、サイズ30mm×78mm×0.4mmの負極板を２枚作
製した。
リーをパンチングメタルからなる芯体の両面に、その芯
体の中央部が露出するように塗着して水素吸蔵合金負極
を作製し、サイズ30mm×78mm×0.4mmの負極板を２枚作
製した。
【００１２】（角形密閉式ニッケル水素蓄電池の作製）
前記のように作製した負極板２枚をそれぞれ、芯体の中
央露出部（活物質未塗着部）をＵ字状に折曲した後、厚
み約0.15mmのポリプロピレン製不織布からなるセパレー
タを介して、正極板２枚をそれぞれ前記Ｕ字状に折曲し
た負極板の間に挟持させた。この正極板を挟持したＵ字
状負極板２組の間に、厚み約0.15mmのポリプロピレン製
不織布を介して正極板を積層して極板群を作製した。前
記極板群を、一方の広側面５に開口部を有した金属製外
装缶に、前記極板群の積層方向が前記広側面５に対して
垂直となるように挿入した後、電解液を注液後、図２に
示した封口板を用いて、レーザー溶接で封口することよ
って、公称容量1650mAh、電池サイズが33mm（幅）×48m
m（高さ）×6.0mm（厚み）である本発明の密閉式角形ニ
ッケル水素蓄電池Ａを１０００個作製した。
前記のように作製した負極板２枚をそれぞれ、芯体の中
央露出部（活物質未塗着部）をＵ字状に折曲した後、厚
み約0.15mmのポリプロピレン製不織布からなるセパレー
タを介して、正極板２枚をそれぞれ前記Ｕ字状に折曲し
た負極板の間に挟持させた。この正極板を挟持したＵ字
状負極板２組の間に、厚み約0.15mmのポリプロピレン製
不織布を介して正極板を積層して極板群を作製した。前
記極板群を、一方の広側面５に開口部を有した金属製外
装缶に、前記極板群の積層方向が前記広側面５に対して
垂直となるように挿入した後、電解液を注液後、図２に
示した封口板を用いて、レーザー溶接で封口することよ
って、公称容量1650mAh、電池サイズが33mm（幅）×48m
m（高さ）×6.0mm（厚み）である本発明の密閉式角形ニ
ッケル水素蓄電池Ａを１０００個作製した。
【００１３】ここで、図２は本発明の密閉式角形ニッケ
ル水素蓄電池に使用した封口板の正面図を示している。
この封口板１には、正極端子２とその正極端子２と封口
板とを絶縁し、電池を気密にするためのガスケット３を
有している。
ル水素蓄電池に使用した封口板の正面図を示している。
この封口板１には、正極端子２とその正極端子２と封口
板とを絶縁し、電池を気密にするためのガスケット３を
有している。
【００１４】また、図３(a),(b)は本発明の密閉式角形
ニッケル水素蓄電池の正面図及び縦断面図を表してお
り、１は封口体を、２は正極端子を、３は封口体と正極
端子を絶縁するためのガスケットを、４はレーザー溶接
部を、５は金属製外装缶の広側面を示している。
ニッケル水素蓄電池の正面図及び縦断面図を表してお
り、１は封口体を、２は正極端子を、３は封口体と正極
端子を絶縁するためのガスケットを、４はレーザー溶接
部を、５は金属製外装缶の広側面を示している。
【００１５】そして、レーザー溶接部４にレーザーを照
射して図３に示すような角形外装缶の広側面５に、正極
端子２を備えた水平面1aとその水平面に対して上下に垂
直の折り曲げを有する垂直面1b,1cからなる封口板１を
レーザー溶接により封口している。
射して図３に示すような角形外装缶の広側面５に、正極
端子２を備えた水平面1aとその水平面に対して上下に垂
直の折り曲げを有する垂直面1b,1cからなる封口板１を
レーザー溶接により封口している。
【００１６】[比較例１]前記実施例１と同様にして極板
群を作製し、この極板群を上面に開口部を有した金属製
外装缶に、前記極板群の積層方向が前記広側面４に対し
て垂直となるように挿入した後、電解液を注液後、図１
に示した封口板を上面に設けた金属製外装缶の開口部に
設置して、レーザー溶接で封口することによって、公称
容量1650mAh、電池サイズが33mm（幅）×48mm（高さ）
×6.0mm（厚み）である比較例の密閉式角形ニッケル水
素蓄電池Ｘを１０００個作製した。 <実験１>前記のように作製した本発明の角形密閉式ニッ
ケル水素蓄電池Ａと比較例の角形密閉式ニッケル水素蓄
電池Ｘを下記の条件で液漏れ試験を行って、その結果を
下記表１に示す。
群を作製し、この極板群を上面に開口部を有した金属製
外装缶に、前記極板群の積層方向が前記広側面４に対し
て垂直となるように挿入した後、電解液を注液後、図１
に示した封口板を上面に設けた金属製外装缶の開口部に
設置して、レーザー溶接で封口することによって、公称
容量1650mAh、電池サイズが33mm（幅）×48mm（高さ）
×6.0mm（厚み）である比較例の密閉式角形ニッケル水
素蓄電池Ｘを１０００個作製した。 <実験１>前記のように作製した本発明の角形密閉式ニッ
ケル水素蓄電池Ａと比較例の角形密閉式ニッケル水素蓄
電池Ｘを下記の条件で液漏れ試験を行って、その結果を
下記表１に示す。
【００１７】（試験） 放置温度：室温（２０〜２５℃） 放置期間：１ヶ月 検査方法：レーザー溶接部、ガスケット部の目視により
液漏れを判定。
液漏れを判定。
【００１８】
【表１】 上記表１より明らかなように、比較電池Ｘは、液漏れに
よる電池不良数が電池１０００個に対して２個であるの
に対して、本発明電池Ａは、液漏れによる電池不良数は
全くなかった。これは、比較電池Ｘは、封口体溶接時
に、レーザー溶接部とガスケットの間隔が狭いため、封
口体をレーザー溶接する際に、ガスケットが溶かされて
電池の気密性が低下して、液漏れ不良が発生したものと
考えられる。
よる電池不良数が電池１０００個に対して２個であるの
に対して、本発明電池Ａは、液漏れによる電池不良数は
全くなかった。これは、比較電池Ｘは、封口体溶接時
に、レーザー溶接部とガスケットの間隔が狭いため、封
口体をレーザー溶接する際に、ガスケットが溶かされて
電池の気密性が低下して、液漏れ不良が発生したものと
考えられる。
【００１９】一方、本発明電池Aは、封口体溶接時に、
レーザー溶接部とガスケットとの間隔が広いため、封口
体をレーザー溶接する際に、ガスケットが溶かされずに
電池の気密性が維持され、液漏れ不良が発生しなかった
ものと考えられる。
レーザー溶接部とガスケットとの間隔が広いため、封口
体をレーザー溶接する際に、ガスケットが溶かされずに
電池の気密性が維持され、液漏れ不良が発生しなかった
ものと考えられる。
【００２０】尚、本実施例の封口板は、水平面とその水
平面に対して上下に折り曲げた垂直面を有したものを用
いたが、これに限らず、上下に折り曲げた垂直面を有さ
ない、通常の水平面のみの正極端子を有する封口板を広
側面にレーザー溶接して用いてもよい。
平面に対して上下に折り曲げた垂直面を有したものを用
いたが、これに限らず、上下に折り曲げた垂直面を有さ
ない、通常の水平面のみの正極端子を有する封口板を広
側面にレーザー溶接して用いてもよい。
【００２１】尚、本実施例においては、密閉式角形ニッ
ケル水素蓄電池を例に挙げたが、これに限らず、密閉式
角形ニッケルカドミウム蓄電池、密閉式角形リチウム電
池、密閉式角形リチウムイオン電池等のレーザーで封口
するタイプの全ての角形電池に適用することができる。
ケル水素蓄電池を例に挙げたが、これに限らず、密閉式
角形ニッケルカドミウム蓄電池、密閉式角形リチウム電
池、密閉式角形リチウムイオン電池等のレーザーで封口
するタイプの全ての角形電池に適用することができる。
【００２２】また、本実施例においては、厚み6.0mmの
密閉式角形電池の例を示したが、これに限らず、厚み6.
0mm以下、例えば厚み5.0mm等の密閉式角形電池に適用可
能であり、密閉式角形電池の更なる薄型化を達成するこ
とが可能である。
密閉式角形電池の例を示したが、これに限らず、厚み6.
0mm以下、例えば厚み5.0mm等の密閉式角形電池に適用可
能であり、密閉式角形電池の更なる薄型化を達成するこ
とが可能である。
【００２３】
【発明の効果】以上のことから明らかなように本発明の
密閉式角形電池は、封口体を金属製外装缶にレーザーで
溶接する際に、正極端子と封口体とを絶縁するガスケッ
トが溶融されることがないので、電池の気密性を維持
し、液漏れ不良の発生を抑制した密閉式角形電池を提供
することができるとともに、密閉式角形電池の更なる薄
型化を達成することができ、その工業的価値は極めて高
い。
密閉式角形電池は、封口体を金属製外装缶にレーザーで
溶接する際に、正極端子と封口体とを絶縁するガスケッ
トが溶融されることがないので、電池の気密性を維持
し、液漏れ不良の発生を抑制した密閉式角形電池を提供
することができるとともに、密閉式角形電池の更なる薄
型化を達成することができ、その工業的価値は極めて高
い。
【図１】従来の角形電池に使用した封口板である。
【図２】本発明の角形電池に使用した封口板である。
【図３】本発明の角形電池を示す正面図及び縦断面図で
ある。
ある。
１…封口板、２…正極端子、３…ガスケット、４…レー
ザー溶接部、５…金属製外装缶の広側面
ザー溶接部、５…金属製外装缶の広側面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 越智 宏樹 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） 5H011 AA03 AA17 CC06 DD13 EE04 FF06 GG09 HH08 JJ12 5H022 AA04 CC03 CC08 EE01 5H028 AA01 AA07 CC02 CC05 CC08 CC15 CC24 EE01
Claims (1)
- 【請求項１】 正極板及び負極板をセパレータを介して
交互に積層した極板群を、相対向する一組の広側面と相
対向する一組の狭側面とを有した金属製外装缶に収納し
た密閉式角形電池において、前記金属製外装缶の広側面
に一方の極性を兼ねる端子を備えたことを特徴とする密
閉式角形電池。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08681299A JP3723376B2 (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 密閉式角形電池 |
| CNB001035274A CN1138311C (zh) | 1999-03-29 | 2000-03-27 | 密封的矩形电池 |
| US09/537,392 US6399244B1 (en) | 1999-03-29 | 2000-03-29 | Hermetically sealed rectangular battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08681299A JP3723376B2 (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 密閉式角形電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000285884A true JP2000285884A (ja) | 2000-10-13 |
| JP3723376B2 JP3723376B2 (ja) | 2005-12-07 |
Family
ID=13897235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08681299A Expired - Fee Related JP3723376B2 (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 密閉式角形電池 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6399244B1 (ja) |
| JP (1) | JP3723376B2 (ja) |
| CN (1) | CN1138311C (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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