JP2001093505A - 電池及びその製造方法 - Google Patents

電池及びその製造方法

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JP2001093505A JP26700199A JP26700199A JP2001093505A JP 2001093505 A JP2001093505 A JP 2001093505A JP 26700199 A JP26700199 A JP 26700199A JP 26700199 A JP26700199 A JP 26700199A JP 2001093505 A JP2001093505 A JP 2001093505A
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弘海 加治屋
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Akihiro Taniguchi
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Masaru Masaki
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 極板群の一側縁と集電板を確実に接合した電
池及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 多数の正極板１８と負極板１９をセパレ
ータを介して積層し、その極板群の一側縁を集電板２
１、２２に溶着した電池の製造に際して、極板１８、１
９との当接面に極板１８、１９群の積層方向に沿うライ
ン状にロウ材３０を複数ライン添付した集電板２１、２
２を極板１８、１９群の一側縁に圧接させ、集電板２
１、２２の極板１８、１９群との圧接面とは反対側の面
にロウ材３０の添付ライン上に沿って電子ビーム２８等
の非接触型熱源にて熱を加えることにより、高速にてか
つ他の部分に熱による悪影響を与えることなく極板１
８、１９群と集電板２１、２２を溶着して極板群を製造
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、電池及びその製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電池には一次電池と二次電池があり、そ
れぞれ種々の構成のものがあるが、例えば所要の電力容
量が得られるように複数の単電池を接続して一体的に連
結して成る従来の集合型二次電池として図１７のような
ものが知られている。この集合型二次電池は、図１８に
示すような密閉型アルカリ二次電池からなる複数個の単
電池４１（４１ａ〜４１ｊ）を、その電槽４２の幅の広
い長側面同士を互いに対向させて重ねるように配置し、
両端の単電池４１ａ、４１ｊの電槽４２の外側にエンド
プレート５２を当接させ、両エンドプレート５２、５２
間を拘束バンド５３にて結束することにより一体的に連
結して構成されている。
【０００３】単電池４１は、正極板と負極板をセパレー
タを介して積層してなる発電要素である極板群４７を電
解液と共に電槽４２内に収容し、各電槽４２の開口部を
安全弁４５を設けた蓋４６で閉じ、極板群４７を構成す
る各正極板の一側部上端から上方にリード４９を引き出
してその上部に正極端子４３を接続し、また同様に各負
極板の他側部上端から上方にリード４９を引き出してそ
の上部に負極端子４４を接続し、これら正極端子４３及
び負極端子４４を蓋４６に取付けて構成されている。
【０００４】そして、連結されて隣り合う単電池４１間
の正極端子４３と負極端子４４とが接続板５１にて接続
されて各単電池４１が直列接続されている。また、各電
槽４２間が連結されるとき、電槽４２の長側面に上下方
向に突設されたリブ４８が隣接間で突き合わされ、各リ
ブ４８、４８間の長側面間の空間にて電槽４２の上下方
向に貫通する冷媒流路が形成され、冷媒通路に送風して
各単電池４１ａ〜４１ｊを冷却するように構成されてい
る。
【０００５】上記極板群４７のリード部４９は溶接にて
一体化されているが、その溶接に際しては、例えば特開
平７−２２０７１５号公報に開示されているように、抵
抗溶接では溶接箇所の酸化被膜や異物によってスパーク
が発生して溶接不良を生じたりして均一な溶接が保証で
きないという問題があるため、レーザー溶接が好適に用
いられ、特にレーザービームを貫通させてリード部に貫
通孔を形成し、この貫通孔が溶融金属により塞がりなが
ら再凝固することにより溶接一体化する方法が好適に適
用される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
集合型二次電池の単電池４１の構成では、極板の上端一
側部にリード４９を引き出して極端子４３、４４を接続
しているので、極板の全面からリード４９の集電部まで
の平均距離が長いために電池内抵抗が大きくなり、また
電極活物質利用率も低いために出力も低くなるという問
題があった。
【０００７】そこで、極板群の一側端全面に対向して接
するように集電板を配置し、各極板の側端縁と集電板を
一体的に溶接した極板ユニットを有する二次電池が考え
られたが、この集電板と各極板の側端とを一体接続する
のに単純なシーム溶接を適用した場合には不十分な接合
状態しか得られず、電池出力が不足したり、溶接強度が
不足するという問題があり、またレーザー溶接でも極板
に悪影響を与えることなく確実に接合するのは極めて困
難であるという問題があり、極板群の側端と集電板を適
正に接合する方法の確立が要請されている。
【０００８】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、極板
群の一側縁と集電板を確実に接合した電池の極板ユニッ
ト及びその製造方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の電池は、正極板
と負極板をセパレータを介して積層して極板群を形成さ
れ、この極板群の一側面に一方の極性の極板の端面が全
て突出され、これらが集電板に接合されており、集電板
の極板の端面との接合面には凸部が形成されているもの
であり、集電板と極板の端面が凸部によって確実に接合
され、集電板と極板群が適正に接合された電池を得るこ
とができる。
【００１０】好適には、極板の積層方向に延びる複数の
凸部が適当間隔おきに形成されることにより、各極板が
より確実に集電板に接合され、また集電板がＮｉ板又は
Ｎｉメッキ鋼板から成ることにより、Ｎｉ極板と適切に
接合できてニッケル−アルカリ二次電池が得られる。
【００１１】また、少なくとも極板の端面と集電板との
接合部にロウ材が配されていると、ロウ材は比較的低い
温度で溶融するため、極板に熱影響をあまり与えずにロ
ウ材を介して集電板と極板とを確実に接合することがで
きる。
【００１２】また、ロウ材をあらかじめ集電板に塗布
し、リフローして配することが好適である。
【００１３】また、本発明の電池は、正極板と負極板を
セパレータを介して積層し、少なくとも一方の極板群の
一側縁を集電板に溶着し、かつ極板の集電板に溶着され
る側縁部に屈曲部を設けたものであり、多数の極板の側
縁部が集電板の板面に対して平行な平面上に位置してい
ない場合でも、溶着時に集電板を極板群の一側縁に押し
付けることにより両者間の接触を良好にして確実に接合
することができる。
【００１４】また、本発明の電池は、正極板と負極板を
セパレータを介して積層して極板群を形成し、この極板
群の一側面に一方の極性の極板の端面を全て突出させ、
これを集電板に接合させた電池であって、極板の突出し
た端面には切り込みまたは溝が形成したものであり、極
板の突出した端面の剛性が低下しているため、多数の極
板の側縁部が集電板の板面に対して平行な平面上に位置
していない場合でも、に溶着時に集電板を極板群の一側
縁に押し付けることにより両者間の接触を良好にして確
実に接合することができる。
【００１５】また、本発明の電池は、正極板と負極板を
セパレータを介して積層して極板群を形成し、少なくと
も一方の極板群の一側縁を集電板に溶着した電池であっ
て、各極板の集電板との溶着部近傍部分を無充填のリー
ド部とし、このリード部に各極板の集電板に対する溶着
側縁の位置合わせを行う位置合わせ部を設けたものであ
り、溶着時に各極板の溶着側縁の位置合わせを行うこと
により極板の側縁と集電板の接触を良好にして確実に接
合することができる。位置合わせ部は、孔または切欠に
て構成でき、特に位置合わせ部が、一方は円形、他方は
長円形の２箇所の孔から成ると、寸法公差を吸収して安
定的に位置合わせすることができる。
【００１６】また、上記電池において、少なくとも正極
板における集電板との溶着部近傍のリード部に補強材を
付加すると、発泡メタル等から成る強度の小さい正極板
においてもそのリード部の強度を確保できて接合時にリ
ード部が不測に変形するのを確実に防止でき、確実な接
合状態を得ることができる。
【００１７】また、本発明の電池の製造方法は、正極板
と負極板をセパレータを介して積層し、少なくとも一方
の極板群の一側縁を集電板に溶着した電池の製造方法で
あって、極板群の一側縁に集電板を圧接させ、集電板の
極板群との圧接面とは反対側の面に極板群の積層方向に
沿うライン状に複数ライン非接触型熱源にて熱を加える
ものであり、極板群の一側縁に集電板を圧接させた状態
でその集電板の背面側から非接触型熱源にてライン状に
熱を加えることにより、高速にてかつ他の部分に熱によ
る悪影響を与えることなく溶着することができ、また各
極板の積層方向に沿う複数ラインで溶着するので、各極
板をそれぞれ確実にかつ複数箇所で集電板に接合するこ
とができる。
【００１８】また、本発明の電池の製造方法は、正極板
と負極板をセパレータを介して積層して極板群を形成
し、この極板群の一側面に一方の極性の極板の端面を全
て突出させ、これを集電板に接合する電池の製造方法で
あって、あらかじめ集電板の極板群との接合部にはロウ
材を配するものであり、ロウ材は比較的低い温度で溶融
するため、極板に熱影響をあまり与えずにロウ材を介し
て集電板と極板端縁とを確実に接合することができる。
ロウ材は、電解または無電解メッキてに集電板に配し、
またはシート状のロウ材を溶接することにより集電板に
配することができる。
【００１９】また、集電板の極板との当接面にロウ材を
極板群の積層方向に沿うライン状に複数ライン添付し、
ロウ材の添付ライン上に熱を加えると、ロウ材は比較的
低い温度で溶融するため、極板に熱影響をあまり与えず
にロウ材を介して集電板と極板端縁とを複数ラインで確
実に接合することができる。
【００２０】また、本発明の電池の製造方法は、正極板
と負極板をセパレータを介して積層し、少なくとも一方
の極板群の一側縁を集電板に溶着した電池の製造方法で
あって、集電板の極板との当接面にロウ材を添付し、極
板群の一側縁に集電板を圧接させ、集電板の極板群との
圧接面とは反対側の面に非接触型熱源にて熱を加えるも
のであり、ロウ材を介して集電板と極板端縁とを確実に
接合することができる。
【００２１】また、上記製造方法において、極板群を位
置合わせ手段に向けて加圧して極板群の一側縁を揃えた
後、その極板群の一側縁上に集電板を配置し、集電板を
極板群の一側縁に向けて加圧した状態で熱を加えると、
まず極板の一側縁を確実に揃えた後、溶着時にさらに加
圧することにより、各極板の側縁と集電板との接触を確
保できて、信頼性の高い接合ができる。
【００２２】また、上記製造方法において、真空中で電
子ビームを照射して熱を加えると、溶着時の加熱によっ
て酸化せず、溶着欠陥を生じず、良好な接合状態が得ら
れるとともに、酸化物の発生による電池性能の低下をも
たらさない。
【００２３】また、上記製造方法において、極板群と集
電板を組み合わせた状態で熱を加える前に脱磁すると、
極板や集電板がその加工・搬送中に磁化していても確実
に除去するため、電子ビームに磁気が悪影響を与える恐
れを無くすことができ、適正な接合状態を得ることがで
きる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電池の極板ユニッ
トを適用した集合型二次電池の一実施形態について、図
１〜図１２を参照して説明する。
【００２５】まず、本実施形態の集合型二次電池１の全
体構成について、図１〜図７を参照して説明する。この
集合型二次電池１は、電気自動車用の駆動電源として好
適に用いることができるニッケル・水素二次電池であ
り、図１〜図３に示すように、幅の狭い短側面と幅の広
い長側面とを有する上面開口の直方体状の複数（図示例
では６つ）の電槽３をその短側面を共用して相互に一体
的に連結して成る一体電槽２にて構成されかつ各電槽３
の上面開口は一体の蓋体４にて一体的に閉鎖されてい
る。
【００２６】各電槽３内には、後で詳細に説明するよう
に、電槽３の長側面と平行な多数の正極板と負極板をセ
パレータを介して短側面方向に積層してなる極板群５が
電解液とともに収納され、単電池６が構成されている。
【００２７】一体電槽２の両端の電槽３の外側の短側面
及び各電槽３、３間の短側面の上端部には接続穴７が形
成され、両端の電槽３の外側の短側面の接続穴７には正
極又は負極の接続端子８が装着され、中間の電槽３、３
間の短側面の接続穴７には両側の単電池６、６を直列接
続する接続金具９が装着されている。また、蓋体４には
各電槽３毎に内部圧力が一定以上になったときに圧力を
解放するための安全弁１０が配設され、また単電池６の
温度を検出する温度検出センサを装着するセンサ装着穴
１１が適当な単電池６又は各単電池６毎に形成されてい
る。
【００２８】各電槽３の長側面が一平面を成す一体電槽
２の長側面１２には、各電槽３の両側端に対応する位置
に上下方向に延びるリブ１３が突設されており、かつリ
ブ１３、１３間には適当ピッチ間隔でマトリックス状に
多数の比較的小さな円形の突部１４が突設されている。
これらリブ１３と突部１４は同じ高さである。さらに、
電槽３の上端部と蓋体４の側面には、リブ１３の延長位
置及び突部１４の配置位置に対応してそれらの側面間に
わたるように、リブ１３及び突部１４と同じ高さの連結
リブ１５ａ及び１５ｂが形成されている。また、一体電
槽２の長側面１２の両端近傍の２つのリブ１３の外面の
上部と下部に、一体電槽２をその長側面１２で互いに重
ねた時に相互に嵌合する複数の位置決め用の突部１６と
凹部１７が設けられている。これらリブ１３、突部１４
及び連結リブ１５ａ、１５ｂは、一体電槽２を並列配置
したときにそれらの間に各電槽３を効率的にかつ均一に
冷却するための冷媒通路を形成する。
【００２９】上記極板群５について、図４〜図７を参照
して詳細に説明する。図４、図５において、多数枚の正
極板１８と多数枚の負極板１９とを交互に配置するとと
もに、各正極板１８に横方向に開口部を有する袋状のセ
パレータ２０を被せることにより正極板１８と負極板１
９の間にセパレータ２０を介装した状態で積層して極板
群５が構成されている。図４で、斜線で示した領域は正
極板１８と負極板１９がセパレータ２０を介して対向し
て発電作用を発揮する領域を示している。これら正極板
１８群と負極板１９群は互いに反対側の側縁部が外側に
突出されてその突出側縁部がリード部１８ａ、１９ａと
して構成され、その側端縁にそれぞれ集電板２１、２２
が溶着されている。各集電板２１、２２は、その両側縁
を内側に折り曲げ、極板１８、１９と集電板２１、２２
の溶着時に加圧しても外側に広がらないように寸法規制
している。２３は、極板群５の集電板２１、２２間の外
面に配設された外周セパレータである。
【００３０】正極板１８はＮｉの発泡メタルから成ると
ともに、図６に示すように、リード部１８ａは発泡メタ
ルを加圧して圧縮するとともにその一面にリード板２４
を超音波溶接でシーム溶接して構成されている。また、
負極板１９は、図７に示すように、Ｎｉのパンチングメ
タルにリード部１９ａを除いて活物質を塗着して構成さ
れている。これら正極板１８及び負極板１９は、リード
部１８ａ、１９ａを設けた側辺の長さをＬ、それと直交
する方向の側辺の長さをＤとして、ＬはＤより大きくか
つ４Ｄ以下となるように設定されている。図４、図６、
図７において、２５はリード部１８ａ、１９ａにそれぞ
れ上下に適当間隔あけて形成された一対の位置決め穴で
ある。
【００３１】次に、上記極板群５の詳細構成と製造方法
について、図８〜図１２を参照して説明する。製造工程
を示す図８において、まず製造した正極板１８及び負極
板１９を十分に乾燥させた後、所要枚数の正極板１８と
負極板１９をセパレータ２０を介装した状態で交互に積
層し、図５の集電板２１、２２が無い積層状態とする。
次に、この積層体を適当な治具にセットし、その治具に
設けられた位置決めピン２６を正極板１８又は負極板１
９の位置決め穴２５に貫通挿入し、その位置決めピン２
６にて各正極板１８又は負極板１９を支持する。そし
て、図９（ａ）、（ｂ）に示すように押圧具２７にて極
板１８又は１９の側端縁を押圧することによって、その
側端縁群にて平面状の端面が形成されるように揃える。
その後、端面が平面状に揃ったか否かの検査を行い、う
まく揃わない極板１８又は１９があった場合は、その極
板１８又は１９を不良品として交換する。端面揃検査
は、例えばレーザフォーカス法等によって効率的に検査
でき、１００μｍ程度のばらつきに収まるようにする。
【００３２】次に、極板１８又は１９の側端縁群にて形
成された端面上に集電板２１又は２２を組合せた後、集
電板２１又は２２に交番磁界を印加して脱磁を行う。次
に、図１０及び図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、集
電板２１、２２を極板１８又は１９に向けて加圧した状
態で、真空中で集電板２１、２２の極板群と接する面と
は反対側の背面側に電子ビーム２８を照射するととも
に、この電子ビーム２８を矢印の如く極板積層方向に走
査することにより、集電板２１又は２２と極板１８又は
１９の側端縁とを溶着する。この溶着動作は、極板１８
又は１９の長手方向に適当間隔おきの複数箇所に同時に
又は継続的に行う。また、上記のように集電板２１又は
２２の脱磁を行っておくことにより、集電板２１、２２
の製造・搬送工程で帯びた磁気によって電子ビーム２８
が影響を受けて適正な溶着ができなくなるということが
ない。
【００３３】なお、電子ビーム２８に代えて、ＣＯ2 レ
ーザー、ＹＡＧレーザー、半導体レーザー、エキシマレ
ーザー等の各種レーザー用いることもできる。
【００３４】上記集電板２１、２２は、図１２に示すよ
うに、Ｎｉ板又はＮｉメッキ鋼板にて構成され、その長
手方向適当間隔置きに複数箇所（図示例では７箇所）に
極板１８又は１９側に向けて突出する凹凸部２９が設け
られるとともに、極板１８又は１９の側端縁に接する部
分にＮｉロウ等のロウ材３０が添着されている。図１２
の図示例では、図１２（ｄ）に詳細を示すように、極板
１８又は１９側に突出する凸部２９ａの頂部に凹溝２９
ｂが形成され、その凹溝２９ｂ内にＮｉロウ材３０が充
填されている。３１は、集電板２１、２２の一端部を屈
曲形成した接続金具９との溶接部である。
【００３５】また、集電板２１、２２にロウ材３０を添
着する工程としては、油分を洗浄除去した終電板２１、
２２の所要箇所に、上記合金のパウダーをバインダーで
スラリー状にしたものを所要量塗着し、それを４５０℃
〜８００℃で３０分〜１０分程度真空炉で加熱すること
によりリフローし、その後集電板２１、２２をプレスし
てその反りを修正するとともにリフロー部を平滑化する
のが好ましい。
【００３６】以上の実施形態の極板群５の構成及びその
製造方法によれば、各極板１８、１９の集電板２１、２
２との溶着部近傍部分に無充填のリード部１８ａ、１９
ａを設け、このリード部１８ａ、１９ａに各極板の集電
板に対する溶着側縁の位置合わせを行う位置合わせ用の
位置決め穴２５を設けているので、溶着時に各極板１
８、１９の溶着側縁の位置合わせを行うことにより極板
１８、１９の側端縁と集電板２１、２２との接触を良好
にして確実に接合することができる。さらに、発泡メタ
ルから成り、特に強度の弱い正極板１８のリード部１８
ａに補強用のリード板２４を固着しているので、強度の
弱い正極板１８においてもそのリード部１８ａの強度を
確保できて接合時にリード部１８ａが不測に変形するの
を確実に防止でき、確実な接合状態を得ることができ
る。
【００３７】また、極板１８、１９の位置決め穴２５を
位置決めピン２６に挿通支持した状態で極板１８、１９
の側端縁を押圧することにより極板１８、１９群の側端
縁を確実に揃えておき、その極板１８、１９群の端面に
集電板２１、２２を配置し、集電板２１、２２を極板１
８、１９群の一側縁に向けて加圧した状態で熱を加えて
溶着しているので、各極板１８、１９の側端縁と集電板
２１、２２との接触を確保できて、信頼性の高い接合が
できる。
【００３８】また、その溶着時に極板１８、１９群の側
端縁に集電板２１、２２を圧接させた状態で、集電板２
１、２２の極板群との圧接面とは反対側の面に極板１
８、１９群の積層方向に沿うライン状に複数ライン電子
ビーム２８等の非接触型熱源にて熱を加えることによ
り、高速にてかつ他の部分に熱による悪影響を与えるこ
となく溶着することができ、かつ各極板１８、１９の積
層方向に沿う複数ラインで溶着するので、各極板１８、
１９をそれぞれ確実にかつ複数箇所で集電板２１、２２
に接合することができる。
【００３９】しかも、集電板２１、２２に極板１８、１
９の積層方向に延びる複数の凹凸部２９を適当間隔おき
に形成しているので、各極板１８、１９の側端縁がそれ
ぞれ複数箇所で確実に集電板２１、２２に接合されるこ
とになり、集電板２１、２２と極板１８、１９群が適正
に接合された極板群５を得ることができる。
【００４０】さらに、集電板２１、２２の凹凸部２９の
極板１８、１９の側端縁に接する部分にロウ材３０を添
付したことにより、ロウ材は比較的低い温度で溶融する
ため、極板１８、１９に熱影響をあまり与えずにロウ材
３０を介して集電板２１、２２と極板１８、１９の側端
縁とを確実に接合することができる。また、集電板２
１、２２をＮｉ板又はＮｉメッキ鋼板にて構成している
ので、Ｎｉ製の極板１８、１９と適切に接合できてニッ
ケル−アルカリ二次電池の極板群５を得ることができ
る。
【００４１】また、熱を加えるのに真空中で電子ビーム
２８を照射しているので、溶着時の加熱によって酸化せ
ず、溶着欠陥を生じず、良好な接合状態が得られるとと
もに、酸化物の発生による電池性能の低下をもたらさな
い。さらに、電子ビーム２８の照射による加熱に先立っ
て極板１８、１９群と集電板２１、２２を組み合わせた
状態で脱磁しているので、集電板２１、２２の加工・搬
送中に磁化していても確実に除去されるため、電子ビー
ム２８に磁気が悪影響を与える恐れを無くすことがで
き、適正な接合状態を得ることができる。
【００４２】上記説明の集電板２１、２２においては、
図１２に示すように、凹凸部２９の凸部２９ａの頂部に
形成された凹溝２９ｂにＮｉロウ材３０を充填した例を
示したが、図１３に示すように、極板１８、１９群の端
面に対向する面に突出する凸部２９ａの頂部にロウ材３
０を付着させてもよい。なお、図１３において、３２は
集電板２１、２２の一端部に突出形成された接続突部
で、この接続突部３２を電槽３の短側面に形成された接
続穴７に両側から挿入してその先端面３２ａ同士を溶接
することにより、接続金具９を用いずに隣接する単電池
６、６の集電板２１、２２同士を直接接続できるように
構成されている。
【００４３】凹凸部２９の形状及びロウ材３０の配置状
態は、図１４に例示するように種々の例が考えられる。
図１４（ａ）は、図１２と基本的に同じであるが、凹溝
２９ａ内に充填されたロウ材３０の先端が凸部２９ａの
先端よりも突出している。図１４（ｂ）は、凹凸部２９
の凸部２９ａが鋭くかつ高く突出され、その頂部に浅く
小さい凹溝２９ｂを形成して、ロウ材３０を大きく突出
するように添付している。図１４（ｃ）は、図１３と基
本的に同じであるが、凹凸部２９の凸部２９ａが若干鋭
くかつ高く突出され、その頂部とその両側にわたってロ
ウ材３０が添付されている。図１４（ｄ）は集電板２
１、２２の表面に帯状にロウ材３０を添付することによ
り、ロウ材３０自体により凹凸部２９を突出形成してい
る。図１４（ｅ）は、無電解メッキによって集電板２
１、２２の表面にロウ材３０を添付している。このと
き、ロウ材３０の厚みは２０〜２００μｍが適してい
る。
【００４４】また、上記実施形態では、極板１８、１９
のリード部１８ａ、１９ｂがその側端縁までストレート
な平面状のものを例示したが、図１５（ａ）に示すよう
に、各極板１８、１９のリード部１８ａ、１９ａの側縁
部の集電板２１、２２との接合部両側に切り込みや溝３
４を形成し、集電板２１、２２との接合部が比較的容易
に屈曲できるようにしてもよく、また、図１５（ｂ）に
示すように、各極板１８、１９のリード部１８ａ、１９
ａの側縁部に積極的に屈曲部３３を形成してもよい。そ
うすると、各極板１８、１９の寸法公差のために、位置
決めピン２６にて極板１８、１９群の側端縁を揃えて
も、その端縁位置にｄのようなばらつきの発生が避けら
れない場合でも、図１５（ｃ）に示すように、集電板２
１、２２を極板１８、１９群に端面に押圧したときに屈
曲部３３が屈曲することにより、溶着時に集電板２１、
２２と極板１８、１９群の側端縁との接触を良好にして
確実に接合することができる。さらに、好適には、図１
５（ａ）、（ｂ）の手段を併用し、図１５（ｄ）に示す
ように、屈曲部３３の両側に切り込み３５や溝を形成す
ることにより、屈曲部３３を集電板２１、２２の凹凸部
２９に対応する部分のみに形成してもよい。
【００４５】さらに、上記屈曲部３３としては、図１５
に示したようなくの字状に屈曲したものに限らず、図１
６（ａ）に示すように、円弧状に９０°以上屈曲させて
も、図１６（ｂ）に示すように円弧状に１８０°近く屈
曲させてもよい。
【００４６】なお、上記実施形態では、集電板２１、２
２の凹凸部２９にロウ材３０を添付するのに、ロウ材原
料を塗着してリフローする方法を例示したが、ロウ材３
０を接着材を用いたり、加熱溶着にて貼り付けてもよ
い。また、Ｎｉロウに近い材質のＮｉ合金を無電解メッ
キ法等のメッキによって形成しても良く、その場合集電
板２１、２２の極板１８、１９の端面との接合面全面に
添付してもよい。さらに集電板２１、２２がＮｉメッキ
鋼板から成る場合には、そのＮｉメッキ材料にＮｉロウ
に近い材料を用いても良く、その際にメッキ層の厚みを
局部的に厚くしてもよい。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、正極板と負極板をセパ
レータを介して積層して形成した極板群の端面に集電板
が接合された電池において、集電板の極板の端面との接
合面に凸部を形成しているので、集電板と極板の端面が
凸部によって確実に接合され、集電板と極板群が適正に
接合された電池を得ることができる。
【００４８】また、少なくとも極板の端面と集電板との
接合部にロウ材が配されていると、ロウ材は比較的低い
温度で溶融するため、極板に熱影響をあまり与えずにロ
ウ材を介して集電板と極板とを確実に接合することがで
きる。
【００４９】また、本発明によれば、正極板と負極板を
セパレータを介して積層し、少なくとも一方の極板群の
一側縁を集電板に溶着した電池において、極板の集電板
に溶着される側縁部に屈曲部を設けたので、多数の極板
の側縁部が集電板の板面に対して平行な平面上に位置し
ていない場合でも、溶着時に集電板を極板群の一側縁に
押し付けることにより両者間の接触を良好にして確実に
接合することができる。
【００５０】また、本発明によれば、正極板と負極板を
セパレータを介して積層して極板群を形成し、この極板
群の一側面に一方の極性の極板の端面を全て突出させ、
これを集電板に接合させた電池において、極板の突出し
た端面に切り込みまたは溝を形成したので、極板の突出
した端面の剛性が低下し、多数の極板の側縁部が集電板
の板面に対して平行な平面上に位置していない場合で
も、溶着時に集電板を極板群の一側縁に押し付けること
により両者間の接触を良好にして確実に接合することが
できる。
【００５１】また、本発明によれば、正極板と負極板を
セパレータを介して積層して極板群を形成し、少なくと
も一方の極板群の一側縁を集電板に溶着した電池におい
て、各極板の集電板との溶着部近傍部分を無充填のリー
ド部とし、このリード部に各極板の集電板に対する溶着
側縁の位置合わせを行う位置合わせ部を設けたので、溶
着時に各極板の溶着側縁の位置合わせを行うことにより
極板の側縁と集電板の接触を良好にして確実に接合する
ことができる。
【００５２】また、上記各電池において、少なくとも正
極板における集電板との溶着部近傍のリード部には補強
材を付加すると、発泡メタル等から成る強度の小さい正
極板においてもそのリード部の強度を確保できて接合時
にリード部が不測に変形するのを確実に防止でき、確実
な接合状態を得ることができる。
【００５３】また、本発明の電池の製造方法によれば、
極板群の一側縁に集電板を圧接させ、集電板の極板群と
の圧接面とは反対側の面に極板群の積層方向に沿うライ
ン状に複数ライン非接触型熱源にて熱を加えるので、高
速にてかつ他の部分に熱による悪影響を与えることなく
溶着することができ、また各極板の積層方向に沿う複数
ラインで溶着するので、各極板をそれぞれ確実にかつ複
数箇所で集電板に接合することができる。
【００５４】また、本発明の電池の製造方法によれば、
あらかじめ集電板の極板群との接合部にはロウ材を配す
るので、ロウ材は比較的低い温度で溶融するため、極板
に熱影響をあまり与えずにロウ材を介して集電板と極板
端縁とを確実に接合することができる。
【００５５】また、集電板の極板との当接面にロウ材を
極板群の積層方向に沿うライン状に複数ライン添付し、
ロウ材の添付ライン上に熱を加えると、ロウ材は比較的
低い温度で溶融するため、極板に熱影響をあまり与えず
にロウ材を介して集電板と極板端縁とを複数ラインで確
実に接合することができる。
【００５６】また、本発明の電池の製造方法によれば、
集電板の極板との当接面にロウ材を添付し、極板群の一
側縁に集電板を圧接させ、集電板の極板群との圧接面と
は反対側の面に非接触型熱源にて熱を加えても、ロウ材
を介して集電板と極板端縁とを確実に接合することがで
きる。
【００５７】また、極板群を位置合わせ手段に向けて加
圧して極板群の一側縁を揃えた後、その極板群の一側縁
上に集電板を配置し、集電板を極板群の一側縁に向けて
加圧した状態で熱を加えると、まず極板の一側縁を確実
に揃えた後、溶着時にさらに加圧することにより、各極
板の側縁と集電板との接触を確保できて、信頼性の高い
接合ができる。
【００５８】また、真空中で電子ビームを照射して熱を
加えると、溶着時の加熱によって酸化せず、溶着欠陥を
生じず、良好な接合状態が得られるとともに、酸化物の
発生による電池性能の低下をもたらさない。
【００５９】また、極板群と集電板を組み合わせた状態
で熱を加える前に脱磁すると、極板や集電板がその加工
・搬送中に磁化していても確実に除去するため、電子ビ
ームに磁気が悪影響を与える恐れを無くすことができ、
適正な接合状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の集合型二次電池の外観斜
視図である。
【図２】同集合型二次電池の部分縦断側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】同実施形態の極板群の正面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図６】同実施形態における正極板を示し、（ａ）は正
面図、（ｂ）は平面図とその部分詳細図である。
【図７】同実施形態における負極板を示し、（ａ）は正
面図、（ｂ）は平面図とその部分詳細図である。
【図８】同実施形態の極板群の製造工程を示すフローチ
ャートである。
【図９】同実施形態における極板群の端面揃え工程を示
し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図１０】同実施形態における極板群と集電板の溶着工
程の斜視図である。
【図１１】同溶着工程を示し、（ａ）は要部の正面図、
（ｂ）は側面図である。
【図１２】同実施形態における集電体を示し、（ａ）は
正面図、（ｂ）は縦断側面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ部拡
大図、（ｄ）は（ｂ）のＤ部拡大図である。
【図１３】同実施形態における集電体の変形例を示し、
（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断側面図、（ｃ）は（ｂ）
のＣ部拡大図、（ｄ）は（ｂ）のＤ部拡大図である。
【図１４】集電体の凹凸部及びＮｉロウ材の添付状態の
各種変形例の説明図である。
【図１５】電極のリード部の各種変形例を示し、（ａ）
は第１の例の正面図、（ｂ）は第２の例の端面を揃えた
状態の説明図、（ｃ）は第２の例の集電体溶着時の状態
をを示す説明図、（ｄ）は第３の例の集電体溶着時の状
態をを示す部分正面図である。
【図１６】電極のリード部のさらに別の変形例の説明図
である。
【図１７】従来例の集合型二次電池の外観斜視図であ
る。
【図１８】同従来例の単電池の部分破断斜視図である。
【符号の説明】
５ 極板群 １８ 正極板 １８ａ リード部 １９ 負極板 １９ａ リード部 ２０ セパレータ ２１ 集電板 ２２ 集電板 ２４ リード板（補強材） ２５ 位置決め穴 ２６ 位置決めピン ２８ 電子ビーム ２９ 凹凸部 ３０ ロウ材 ３３ 屈曲部 ３４ 溝 ３５ 切り込み
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加治屋 弘海 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 (72)発明者 徳留 義博 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 (72)発明者 谷口 明宏 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 (72)発明者 藤岡 徳之 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 (72)発明者 正木 勝 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 5H017 AA02 AS01 AS07 AS08 BB01 BB06 BB11 BB16 CC03 DD08 EE01 5H022 AA04 AA19 BB01 BB03 BB06 BB08 BB13 BB17 BB19 BB22 CC05 CC08 CC15 CC16 CC24 EE01 5H028 AA01 AA05 BB04 BB05 CC01 CC05 CC07 CC08 CC20 CC24 CC26 EE01

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 正極板と負極板をセパレータを介して積
    層して極板群を形成され、この極板群の一側面に一方の
    極性の極板の端面が全て突出され、これらが集電板に接
    合されており、集電板の極板の端面との接合面には凸部
    が形成されていることを特徴とする電池。
  2. 【請求項２】 極板の積層方向に延びる複数の凸部が適
    当間隔おきに形成されていることを特徴とする請求項１
    記載の電池。
  3. 【請求項３】 集電板はＮｉ板又はＮｉメッキ鋼板から
    成ることを特徴とする請求項１記載の電池。
  4. 【請求項４】 少なくとも極板の端面と集電板との接合
    部にはロウ材が配されていることを特徴とする請求項１
    〜３の何れかに記載の電池。
  5. 【請求項５】 ロウ材をあらかじめ集電板に塗布し、リ
    フローして配することを特徴とする請求項１〜４の何れ
    かに記載の電池。
  6. 【請求項６】 正極板と負極板をセパレータを介して積
    層し、少なくとも一方の極板群の一側縁を集電板に溶着
    し、かつ極板の集電板に溶着される側縁部に屈曲部を設
    けた極板群を有することを特徴とする電池。
  7. 【請求項７】 正極板と負極板をセパレータを介して積
    層して極板群を形成し、この極板群の一側面に一方の極
    性の極板の端面を全て突出させ、これを集電板に接合さ
    せた電池であって、極板の突出した端面には切り込みま
    たは溝が形成されていることを特徴とする電池。
  8. 【請求項８】 正極板と負極板をセパレータを介して積
    層して極板群を形成し、少なくとも一方の極板群の一側
    縁を集電板に溶着した電池であって、各極板の集電板と
    の溶着部近傍部分を無充填のリード部とし、このリード
    部に各極板の集電板に対する溶着側縁の位置合わせを行
    う位置合わせ部を設けたことを特徴とする電池。
  9. 【請求項９】 位置合わせ部は、孔または切欠であるこ
    とを特徴とする請求項８記載の電池。
  10. 【請求項１０】 位置合わせ部は、一方は円形、他方は
    長円形の２箇所の孔から成ることを特徴とする請求項９
    記載の電池。
  11. 【請求項１１】 少なくとも正極板における集電板との
    溶着部近傍のリード部に補強材を付加したことを特徴と
    する請求項１〜１０の何れかに記載の電池。
  12. 【請求項１２】 正極板と負極板をセパレータを介して
    積層し、少なくとも一方の極板群の一側縁を集電板に溶
    着した電池の製造方法であって、極板群の一側縁に集電
    板を圧接させ、集電板の極板群との圧接面とは反対側の
    面に極板群の積層方向に沿うライン状に複数ライン非接
    触型熱源にて熱を加えることを特徴とする電池の製造方
    法。
  13. 【請求項１３】 正極板と負極板をセパレータを介して
    積層して極板群を形成し、この極板群の一側面に一方の
    極性の極板の端面を全て突出させ、これを集電板に接合
    する電池の製造方法であって、あらかじめ集電板の極板
    群との接合部にはロウ材を配することを特徴とする電池
    の製造方法。
  14. 【請求項１４】 ロウ材は、電解または無電解メッキて
    に集電板に配されることを特徴とする請求項１３記載の
    電池の製造方法。
  15. 【請求項１５】 ロウ材は、シート状のロウ材を溶接す
    ることにより集電板に配されることを特徴とする請求項
    １３記載の電池の製造方法。
  16. 【請求項１６】 集電板の極板との当接面にロウ材を極
    板群の積層方向に沿うライン状に複数ライン添付し、ロ
    ウ材の添付ライン上に熱を加えることを特徴とする請求
    項１２〜１５のいずれかに記載の電池の製造方法。
  17. 【請求項１７】 正極板と負極板をセパレータを介して
    積層し、少なくとも一方の極板群の一側縁を集電板に溶
    着した電池の製造方法であって、集電板の極板との当接
    面にロウ材を添付し、極板群の一側縁に集電板を圧接さ
    せ、集電板の極板群との圧接面とは反対側の面に非接触
    型熱源にて熱を加えることを特徴とする電池の製造方
    法。
  18. 【請求項１８】 極板群を位置合わせ手段に向けて加圧
    して極板群の一側縁を揃えた後、その極板群の一側縁上
    に集電板を配置し、集電板を極板群の一側縁に向けて加
    圧した状態で熱を加えることを特徴とする請求項１２〜
    １７の何れかに記載の電池の製造方法。
  19. 【請求項１９】 真空中で電子ビームを照射して熱を加
    えることを特徴とする請求項１２〜１８の何れかに記載
    の電池の製造方法。
  20. 【請求項２０】 極板群と集電板を組み合わせた状態で
    熱を加える前に脱磁することを特徴とする請求項１９記
    載の電池の製造方法。
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