JP2002075322A - 密閉形電池 - Google Patents
密閉形電池Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 負極あるいは正極に対して集電板をレーザ溶
接により直交接続しても、負極および正極の短絡が生じ
難い密閉形電池を提供する。 【解決手段】 密閉形電池10は、セパレータを介して負
極11Ａ，正極を積層した発電要素11と、負極11Ａの面方
向端縁および正極の面方向端縁にそれぞれ接続した負極
集電板14，正極集電板15とを有する。負極集電板14，正
極集電板15は、負極11Ａ，正極の積層方向に沿うように
配向され、負極11Ａ，正極に対してレーザ溶接により接
続される。負極集電板14の表面に設けた補助層20は、負
極集電板14と同等以上の熱伝導性を有するとともに負極
集電板14よりも高い熱吸収性を有する材質である。
接により直交接続しても、負極および正極の短絡が生じ
難い密閉形電池を提供する。 【解決手段】 密閉形電池10は、セパレータを介して負
極11Ａ，正極を積層した発電要素11と、負極11Ａの面方
向端縁および正極の面方向端縁にそれぞれ接続した負極
集電板14，正極集電板15とを有する。負極集電板14，正
極集電板15は、負極11Ａ，正極の積層方向に沿うように
配向され、負極11Ａ，正極に対してレーザ溶接により接
続される。負極集電板14の表面に設けた補助層20は、負
極集電板14と同等以上の熱伝導性を有するとともに負極
集電板14よりも高い熱吸収性を有する材質である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は密閉形電池に係り、
特にセパレータを介して負極および正極を積層させた発
電要素や、あるいはセパレータを介して負極および正極
を積層させた後に巻回させた発電要素を有するリチウム
二次電池等の密閉形電池に関する。
特にセパレータを介して負極および正極を積層させた発
電要素や、あるいはセパレータを介して負極および正極
を積層させた後に巻回させた発電要素を有するリチウム
二次電池等の密閉形電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に示す密閉形電池40は、略楕円柱状
に扁平化された巻回式の発電要素41と、発電要素41の軸
方向両端部にそれぞれ設けられた負極部42および正極部
43と、負極部42および正極部43にそれぞれ接続された負
極集電板44および正極集電板45と、負極集電板44および
正極集電板45にそれぞれ接続されているとともに、発電
要素41の負極部42側に設けられた負極端子46および正極
端子47と、負極端子46の開放端部および正極端子47の開
放端部が外部露出するように発電要素41を収容する略箱
状の密閉形電池用パッケージ48とを有している。
に扁平化された巻回式の発電要素41と、発電要素41の軸
方向両端部にそれぞれ設けられた負極部42および正極部
43と、負極部42および正極部43にそれぞれ接続された負
極集電板44および正極集電板45と、負極集電板44および
正極集電板45にそれぞれ接続されているとともに、発電
要素41の負極部42側に設けられた負極端子46および正極
端子47と、負極端子46の開放端部および正極端子47の開
放端部が外部露出するように発電要素41を収容する略箱
状の密閉形電池用パッケージ48とを有している。
【０００３】発電要素41は、図５（Ａ）に示すように、
帯状に形成されたセパレータ41Ａ，負極41Ｂ，セパレー
タ41Ｃおよび正極41Ｄをあらかじめ互いに幅方向に沿っ
て位相配置するように積層し、次いで図５（Ｂ）に示す
ように巻回しているため、負極の幅方向端縁のみが渦巻
状に露出する負極部が軸方向一端部に形成され、かつ、
正極の幅方向端縁のみが渦巻状に露出する負極部が軸方
向他端部に形成されている。この後、発電要素41は、径
方向に沿って圧縮変形させることにより扁平化される。
帯状に形成されたセパレータ41Ａ，負極41Ｂ，セパレー
タ41Ｃおよび正極41Ｄをあらかじめ互いに幅方向に沿っ
て位相配置するように積層し、次いで図５（Ｂ）に示す
ように巻回しているため、負極の幅方向端縁のみが渦巻
状に露出する負極部が軸方向一端部に形成され、かつ、
正極の幅方向端縁のみが渦巻状に露出する負極部が軸方
向他端部に形成されている。この後、発電要素41は、径
方向に沿って圧縮変形させることにより扁平化される。
【０００４】ここで、負極41Ｂは帯状の銅箔とされ、幅
方向両端部から銅が所定幅で露出するように、その両面
に炭素系の有機高分子が活物質として塗布されている。
一方、正極41Ｄは帯状のアルミニウム箔とされ、幅方向
両端部からアルミニウムが所定幅で露出するように、そ
の両面にコバルト，ニッケル，マンガン等の酸化物が活
物質として塗布されている。
方向両端部から銅が所定幅で露出するように、その両面
に炭素系の有機高分子が活物質として塗布されている。
一方、正極41Ｄは帯状のアルミニウム箔とされ、幅方向
両端部からアルミニウムが所定幅で露出するように、そ
の両面にコバルト，ニッケル，マンガン等の酸化物が活
物質として塗布されている。
【０００５】図４に戻って、負極集電板44は、負極部42
の平面形状の略半分に対応した平面Ｕ字状の銅製平板と
され、厚さ方向に沿って負極端子46が立設されている。
一方、正極集電板45は、略矩形状のアルミニウム製平板
とされ、発電要素の外周母線に沿って延びるリード板49
を介してリード金具50が接続されている。リード金具50
は、負極部42の平面形状の略半分に対応した平面Ｕ字状
の平板とされ、負極集電板44に対して接触しないように
略平行に配置され、厚さ方向に沿って正極端子47が立設
されている。再び図５（Ｂ）に示すように、これらの負
極集電板44および正極集電板45は、負極41Ｂおよび正極
41Ｄに対して略直角に接触し、それぞれレーザ溶接によ
り負極41Ｂの幅方向端縁および正極41Ｄの幅方向端縁に
接続される。
の平面形状の略半分に対応した平面Ｕ字状の銅製平板と
され、厚さ方向に沿って負極端子46が立設されている。
一方、正極集電板45は、略矩形状のアルミニウム製平板
とされ、発電要素の外周母線に沿って延びるリード板49
を介してリード金具50が接続されている。リード金具50
は、負極部42の平面形状の略半分に対応した平面Ｕ字状
の平板とされ、負極集電板44に対して接触しないように
略平行に配置され、厚さ方向に沿って正極端子47が立設
されている。再び図５（Ｂ）に示すように、これらの負
極集電板44および正極集電板45は、負極41Ｂおよび正極
41Ｄに対して略直角に接触し、それぞれレーザ溶接によ
り負極41Ｂの幅方向端縁および正極41Ｄの幅方向端縁に
接続される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した密
閉形電池40は、一般に、負極41Ｂの厚さ寸法が10μｍな
いし15μｍであるものの、負極集電板44の厚さ寸法が２
mmを超えていることが多い。そして、これらのような負
極41Ｂおよび負極集電板44を互いの面方向が直交するよ
うに配置し、次いで負極集電板44の表面にレーザ光を照
射するレーザ溶接により負極41Ｂおよび負極集電板44を
相互接続する場合、レーザ光のエネルギーが熱となって
負極集電板を表面から裏面まで厚さ方向に沿って短時間
で伝播するような高い出力でレーザ溶接を行う傾向にあ
る。
閉形電池40は、一般に、負極41Ｂの厚さ寸法が10μｍな
いし15μｍであるものの、負極集電板44の厚さ寸法が２
mmを超えていることが多い。そして、これらのような負
極41Ｂおよび負極集電板44を互いの面方向が直交するよ
うに配置し、次いで負極集電板44の表面にレーザ光を照
射するレーザ溶接により負極41Ｂおよび負極集電板44を
相互接続する場合、レーザ光のエネルギーが熱となって
負極集電板を表面から裏面まで厚さ方向に沿って短時間
で伝播するような高い出力でレーザ溶接を行う傾向にあ
る。
【０００７】しかしながら、前述した密閉形電池40は、
負極41Ｂの厚さ寸法および負極集電板44の厚さ寸法が大
きく異なるため、負極集電板44を厚さ方向に沿って伝播
した熱が負極41Ｂに対して過大な熱となる。このため、
前述した密閉形電池40は、負極41Ｂおよび負極集電板44
のレーザ溶接にあたって、負極41Ｂの幅方向端縁が幅方
向に沿ってスリット状に溶解し、融解痕跡がセパレータ
41Ａ，41Ｃを貫通して負極41Ｂおよび正極41Ｄが短絡す
る虞れがある。
負極41Ｂの厚さ寸法および負極集電板44の厚さ寸法が大
きく異なるため、負極集電板44を厚さ方向に沿って伝播
した熱が負極41Ｂに対して過大な熱となる。このため、
前述した密閉形電池40は、負極41Ｂおよび負極集電板44
のレーザ溶接にあたって、負極41Ｂの幅方向端縁が幅方
向に沿ってスリット状に溶解し、融解痕跡がセパレータ
41Ａ，41Ｃを貫通して負極41Ｂおよび正極41Ｄが短絡す
る虞れがある。
【０００８】また、負極41Ｂの幅方向端縁がスリット状
に溶解しない場合であっても、負極41Ｂに対する過大な
熱により、白熱化した銅粒がセパレータ41Ａ，41Ｃや活
物質に飛散すれば、同様に負極41Ｂおよび正極41Ｄを短
絡させる虞れがある。さらに、負極41Ｂの幅方向端縁が
活物質に達するまで溶解すると、活物質の表面に生じた
突起がセパレータ41Ａ，41Ｃを貫通して結果的に負極41
Ｂおよび正極41Ｄを短絡させる遠因となる虞れもある。
に溶解しない場合であっても、負極41Ｂに対する過大な
熱により、白熱化した銅粒がセパレータ41Ａ，41Ｃや活
物質に飛散すれば、同様に負極41Ｂおよび正極41Ｄを短
絡させる虞れがある。さらに、負極41Ｂの幅方向端縁が
活物質に達するまで溶解すると、活物質の表面に生じた
突起がセパレータ41Ａ，41Ｃを貫通して結果的に負極41
Ｂおよび正極41Ｄを短絡させる遠因となる虞れもある。
【０００９】このような問題は、厚さ寸法が12μｍない
し20μｍのアルミニウム箔が正極41Ｄとして多用され、
かつ、厚さ寸法が0.5ｍｍないし0.8ｍｍのアルミニウム
板が正極集電板45として多用される正極部43においても
同様に生じる可能性がある。また、このような問題は、
径方向に圧縮変形することにより扁平化された巻回式の
発電要素41を用いた密閉形電池40にのみ生ずるものでは
なく、セパレータを介して矩形状の負極および正極を多
数積層させた発電要素の端面に集電板を接続した密閉形
電池にも同様に生ずる。
し20μｍのアルミニウム箔が正極41Ｄとして多用され、
かつ、厚さ寸法が0.5ｍｍないし0.8ｍｍのアルミニウム
板が正極集電板45として多用される正極部43においても
同様に生じる可能性がある。また、このような問題は、
径方向に圧縮変形することにより扁平化された巻回式の
発電要素41を用いた密閉形電池40にのみ生ずるものでは
なく、セパレータを介して矩形状の負極および正極を多
数積層させた発電要素の端面に集電板を接続した密閉形
電池にも同様に生ずる。
【００１０】本発明は、前述した問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は負極および正極に対して集電
板をレーザ溶接により直交接続しても、負極および正極
の短絡が生じ難い密閉形電池を提供することにある。
たものであり、その目的は負極および正極に対して集電
板をレーザ溶接により直交接続しても、負極および正極
の短絡が生じ難い密閉形電池を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、セパレータを
介して負極および正極が積層された発電要素と、前記負
極の面方向端縁および前記正極の面方向端縁にそれぞれ
接続された一対の集電板とを有し、前記各集電板が、前
記負極および前記正極の積層方向に沿うように配向され
ているとともに、前記負極および前記正極に対してレー
ザ溶接により接続された密閉形電池を前提としている。
介して負極および正極が積層された発電要素と、前記負
極の面方向端縁および前記正極の面方向端縁にそれぞれ
接続された一対の集電板とを有し、前記各集電板が、前
記負極および前記正極の積層方向に沿うように配向され
ているとともに、前記負極および前記正極に対してレー
ザ溶接により接続された密閉形電池を前提としている。
【００１２】ところで、銅製の負極集電板は、銅の熱伝
導性が非常に良好なため、低出力のレーザ光では銅が溶
融する前にエネルギーが分散してしまう。そのため、大
出力のレーザ光を短時間に照射しなければならないとい
う特性を持っている。そして、前述した問題は、負極集
電板の熱伝導性が比較的高く、かつ、熱吸収性が比較的
低いために、高出力のレーザ光を用いるため、負極集電
板の厚さ方向に沿って伝播した熱が負極に対して過大な
熱となって伝播することが一因となっている。
導性が非常に良好なため、低出力のレーザ光では銅が溶
融する前にエネルギーが分散してしまう。そのため、大
出力のレーザ光を短時間に照射しなければならないとい
う特性を持っている。そして、前述した問題は、負極集
電板の熱伝導性が比較的高く、かつ、熱吸収性が比較的
低いために、高出力のレーザ光を用いるため、負極集電
板の厚さ方向に沿って伝播した熱が負極に対して過大な
熱となって伝播することが一因となっている。
【００１３】このため、本発明者は、集電板の熱伝導性
を阻害することなく、熱吸収性を向上させれば、負極あ
るいは正極に対して過大な熱が伝播しないような、従来
に比較して低出力のレーザ光を用いることにより、負極
にとって過大な熱となって幅方向端縁を必要以上に溶解
させる虞れがなく、これにより前述した目的を達成でき
ることに着目した。
を阻害することなく、熱吸収性を向上させれば、負極あ
るいは正極に対して過大な熱が伝播しないような、従来
に比較して低出力のレーザ光を用いることにより、負極
にとって過大な熱となって幅方向端縁を必要以上に溶解
させる虞れがなく、これにより前述した目的を達成でき
ることに着目した。
【００１４】従って、本発明は、請求項１に記載したよ
うに、前記集電板の表面に設けられた補助層を有し、前
記補助層が前記集電板と同等以上の熱伝導性を有すると
ともに前記集電板よりも高い熱吸収性を有する材質であ
ることを特徴としている。
うに、前記集電板の表面に設けられた補助層を有し、前
記補助層が前記集電板と同等以上の熱伝導性を有すると
ともに前記集電板よりも高い熱吸収性を有する材質であ
ることを特徴としている。
【００１５】ここで、補助層としては、集電板に対して
前述した特性が得られる材質であればよく、その厚さ寸
法等も任意である。従って、銅製の負極集電板に設けら
れる補助層としては、例えば鉄，ニッケル，銅−ニッケ
ル合金等を例示でき、アルミニウム製の正極集電板に設
けられる補助層としては、ステンレス，Ｔｉ等を例示で
きる。そして、このような補助層は、集電板の少なくと
も表面に設けられていればよく、例えば板状に形成した
後、適宜な手段により集電板の表面に貼付してもよく、
あるいは集電板に対してメッキ処理により設けてもよ
い。
前述した特性が得られる材質であればよく、その厚さ寸
法等も任意である。従って、銅製の負極集電板に設けら
れる補助層としては、例えば鉄，ニッケル，銅−ニッケ
ル合金等を例示でき、アルミニウム製の正極集電板に設
けられる補助層としては、ステンレス，Ｔｉ等を例示で
きる。そして、このような補助層は、集電板の少なくと
も表面に設けられていればよく、例えば板状に形成した
後、適宜な手段により集電板の表面に貼付してもよく、
あるいは集電板に対してメッキ処理により設けてもよ
い。
【００１６】また、本発明においては、請求項２に記載
したように、前記補助層がニッケルを含んでいるため、
銅製の負極集電板に対して特に好適となる。
したように、前記補助層がニッケルを含んでいるため、
銅製の負極集電板に対して特に好適となる。
【００１７】ところで、本発明者は、レーザ光に対する
補助層の熱吸収性と、集電板に対する熱導電性とを高次
元で両立させるために、補助層の厚さ寸法を模索した結
果、補助層の厚さ寸法が20μｍないし500μｍであれば
所望の効果が得られることを見出し、補助層の厚さ寸法
が50μｍないし100μｍであれば効果が顕著化すること
を見出した。このため、本発明は、請求項３に記載した
ように、前記補助層の厚さ寸法が20μｍないし500μｍ
であることを特徴とし、請求項４に記載したように、前
記補助層の厚さ寸法が50μｍないし100μｍであること
を特徴としている。
補助層の熱吸収性と、集電板に対する熱導電性とを高次
元で両立させるために、補助層の厚さ寸法を模索した結
果、補助層の厚さ寸法が20μｍないし500μｍであれば
所望の効果が得られることを見出し、補助層の厚さ寸法
が50μｍないし100μｍであれば効果が顕著化すること
を見出した。このため、本発明は、請求項３に記載した
ように、前記補助層の厚さ寸法が20μｍないし500μｍ
であることを特徴とし、請求項４に記載したように、前
記補助層の厚さ寸法が50μｍないし100μｍであること
を特徴としている。
【００１８】また、本発明においては、請求項５に記載
したように、前記補助層が板状に形成され、かつ、前記
集電板に対して積層してもよく、あるいは請求項６に記
載したように、前記補助層が前記集電板に対してメッキ
されていてもよい。そして、本発明においては、請求項
７に記載したように、前記補助層が前記集電板の表裏に
設けられているため、集電板の表面にのみ補助層をメッ
キして設ける場合に比較して、マスキング等の別途作業
が必要なく、集電板の部品コストを低減できることにな
る。
したように、前記補助層が板状に形成され、かつ、前記
集電板に対して積層してもよく、あるいは請求項６に記
載したように、前記補助層が前記集電板に対してメッキ
されていてもよい。そして、本発明においては、請求項
７に記載したように、前記補助層が前記集電板の表裏に
設けられているため、集電板の表面にのみ補助層をメッ
キして設ける場合に比較して、マスキング等の別途作業
が必要なく、集電板の部品コストを低減できることにな
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する
実施形態において、既に図４および図５において説明し
た部材等については、図中に同一符号あるいは相当符号
を付すことにより説明を簡略化あるいは省略する。
図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する
実施形態において、既に図４および図５において説明し
た部材等については、図中に同一符号あるいは相当符号
を付すことにより説明を簡略化あるいは省略する。
【００２０】図１（Ａ）に示すように、本発明の実施形
態である密閉形電池10は、扁平化された巻回式の発電要
素11と、発電要素11の軸方向両端部にそれぞれ設けられ
た負極部12および正極部（図示せず）と、負極部12およ
び正極部にそれぞれレーザ溶接により接続された負極集
電板14および正極集電板15と、負極集電板14および正極
集電板15にそれぞれ接続されているとともに、発電要素
11の負極部12側に設けられた負極端子16および正極端子
17と、負極端子16の開放端部および正極端子17の開放端
部が外部露出するように発電要素を収容する略箱状の密
閉形電池用パッケージ（図示せず）とを有している。
態である密閉形電池10は、扁平化された巻回式の発電要
素11と、発電要素11の軸方向両端部にそれぞれ設けられ
た負極部12および正極部（図示せず）と、負極部12およ
び正極部にそれぞれレーザ溶接により接続された負極集
電板14および正極集電板15と、負極集電板14および正極
集電板15にそれぞれ接続されているとともに、発電要素
11の負極部12側に設けられた負極端子16および正極端子
17と、負極端子16の開放端部および正極端子17の開放端
部が外部露出するように発電要素を収容する略箱状の密
閉形電池用パッケージ（図示せず）とを有している。
【００２１】発電要素11は、負極11Ａの幅方向端縁のみ
が渦巻状に露出する負極部12が軸方向一端部に形成され
ている。なお、この発電要素11は、図示しない正極の幅
方向端縁のみが渦巻状に露出する正極部も軸方向他端部
に形成されている。
が渦巻状に露出する負極部12が軸方向一端部に形成され
ている。なお、この発電要素11は、図示しない正極の幅
方向端縁のみが渦巻状に露出する正極部も軸方向他端部
に形成されている。
【００２２】図１（Ｂ）に示すように、このような密閉
形電池10は、銅製の負極集電板における厚さ寸法が0.4m
mないし0.5mmに設定されているとともに、本発明に基づ
いて、銅製の負極集電板14における表面に補助層20が設
けられている。補助層20は、負極集電板14と同等以上の
熱伝導性を有するとともに負極集電板14よりも高い熱吸
収性を有する例えば鉄，ニッケル，銅−ニッケル合金等
とされ、その厚さ寸法が50μｍないし100μｍとなるよ
うに、メッキにより負極集電板14の表側にのみ形成され
ている。
形電池10は、銅製の負極集電板における厚さ寸法が0.4m
mないし0.5mmに設定されているとともに、本発明に基づ
いて、銅製の負極集電板14における表面に補助層20が設
けられている。補助層20は、負極集電板14と同等以上の
熱伝導性を有するとともに負極集電板14よりも高い熱吸
収性を有する例えば鉄，ニッケル，銅−ニッケル合金等
とされ、その厚さ寸法が50μｍないし100μｍとなるよ
うに、メッキにより負極集電板14の表側にのみ形成され
ている。
【００２３】なお、このような補助層20は、例えば板状
に形成した後、適宜な手段により負極集電板14の表面に
貼付してもよい。また、この補助層20は、負極集電板14
に対する形成方法に関わらず、負極集電板14の表裏両面
に設けておいてもよい。この場合、補助層20が負極集電
板14の表裏にメッキにより設けられていれば、負極集電
板14の表面にのみ補助層20をメッキして設ける場合に比
較して、マスキング等の別途作業が必要なく、負極集電
板14の部品コストを低減できる。
に形成した後、適宜な手段により負極集電板14の表面に
貼付してもよい。また、この補助層20は、負極集電板14
に対する形成方法に関わらず、負極集電板14の表裏両面
に設けておいてもよい。この場合、補助層20が負極集電
板14の表裏にメッキにより設けられていれば、負極集電
板14の表面にのみ補助層20をメッキして設ける場合に比
較して、マスキング等の別途作業が必要なく、負極集電
板14の部品コストを低減できる。
【００２４】また、このような密閉形電池10は、負極11
Ａの面方向端縁に折曲部21が多数設けられている。折曲
部21は、負極11Ａの面方向端縁における発電要素11の扁
平方向に沿って形成された一対のスリット22間を折り曲
げることにより形成されていて、隣り合う他の折曲部21
と積層するように、同一方向に折り曲げることにより一
対の折曲集合部23，24を形成している。そして、これら
の折曲集合部23，24は、発電要素11の中空部11Ｅを中心
として近接するような断面略山状に設けられている。
Ａの面方向端縁に折曲部21が多数設けられている。折曲
部21は、負極11Ａの面方向端縁における発電要素11の扁
平方向に沿って形成された一対のスリット22間を折り曲
げることにより形成されていて、隣り合う他の折曲部21
と積層するように、同一方向に折り曲げることにより一
対の折曲集合部23，24を形成している。そして、これら
の折曲集合部23，24は、発電要素11の中空部11Ｅを中心
として近接するような断面略山状に設けられている。
【００２５】なお、負極11Ａの面方向端縁における半円
部25，26には、円弧中心から放射状にスリット27が形成
されている。従って、負極部12は、半円部25，26におけ
る負極11Ａの面方向端縁もスリット22，27間が円弧中心
に向かって積層するように折り曲げ可能となっている。
部25，26には、円弧中心から放射状にスリット27が形成
されている。従って、負極部12は、半円部25，26におけ
る負極11Ａの面方向端縁もスリット22，27間が円弧中心
に向かって積層するように折り曲げ可能となっている。
【００２６】また、負極集電板14は、各折曲集合部23，
24に対応する押付部28が蛇腹状に形成されていて、これ
により当該負極集電板14の裏面に沿って多数の凸部29が
設けられている。これらの凸部29は、円弧状の稜部が互
いに平行に形成されていて、負極11Ａの積層方向、換言
すれば発電要素11の扁平方向に沿うように配向されてい
る。
24に対応する押付部28が蛇腹状に形成されていて、これ
により当該負極集電板14の裏面に沿って多数の凸部29が
設けられている。これらの凸部29は、円弧状の稜部が互
いに平行に形成されていて、負極11Ａの積層方向、換言
すれば発電要素11の扁平方向に沿うように配向されてい
る。
【００２７】図２に示すように、密閉形電池10は、負極
11Ａおよび負極集電板14を接続するためのレーザ溶接に
あたって、各折曲集合部23，24をさらに折り曲げるよう
に負極集電板14を負極部12に押し付けることにより、各
折曲部21を介して負極集電板14の裏面に形成された各凸
部29の稜線と負極11Ａの面方向端縁とを面接触させ、次
いで負極集電板14の表面における谷部30に沿ってレーザ
ー光を照射することにより、当該部分同士を接続する。
なお、この実施形態において、正極，正極および正極集
電板15も前述した負極11Ａ，負極部12および負極集電板
14と同様に構成されている。
11Ａおよび負極集電板14を接続するためのレーザ溶接に
あたって、各折曲集合部23，24をさらに折り曲げるよう
に負極集電板14を負極部12に押し付けることにより、各
折曲部21を介して負極集電板14の裏面に形成された各凸
部29の稜線と負極11Ａの面方向端縁とを面接触させ、次
いで負極集電板14の表面における谷部30に沿ってレーザ
ー光を照射することにより、当該部分同士を接続する。
なお、この実施形態において、正極，正極および正極集
電板15も前述した負極11Ａ，負極部12および負極集電板
14と同様に構成されている。
【００２８】以上のような密閉形電池10によれば、負極
集電板14と同等以上の熱伝導性を有するとともに負極集
電板14よりも高い熱吸収性を有する材質の補助層20が負
極集電板14の表面に設けられているため、負極集電板14
の熱伝導性を阻害することなく熱吸収性が向上すること
になる。従って、この密閉形電池10によれば、負極11Ａ
に対して過大な熱が伝播しないような、従来に比較して
低出力のレーザ光を用いることにより、負極11Ａの幅方
向端縁を必要以上に溶解させるという問題を回避でき
る。また、前述した密閉形電池10によれば、補助層20が
ニッケルを含んでいるため、銅製の負極集電板14に対し
て特に好適となる。
集電板14と同等以上の熱伝導性を有するとともに負極集
電板14よりも高い熱吸収性を有する材質の補助層20が負
極集電板14の表面に設けられているため、負極集電板14
の熱伝導性を阻害することなく熱吸収性が向上すること
になる。従って、この密閉形電池10によれば、負極11Ａ
に対して過大な熱が伝播しないような、従来に比較して
低出力のレーザ光を用いることにより、負極11Ａの幅方
向端縁を必要以上に溶解させるという問題を回避でき
る。また、前述した密閉形電池10によれば、補助層20が
ニッケルを含んでいるため、銅製の負極集電板14に対し
て特に好適となる。
【００２９】さらに、このような密閉形電池10によれ
ば、補助層20の厚さ寸法が20μｍないし500μｍである
ため、レーザ光に対する補助層20の熱吸収性と、負極集
電板14に対する熱導電性とが両立する。そして、この密
閉形電池10によれば、補助層20の厚さ寸法が50μｍない
し100μｍであるため、良好、かつ、高次元で両立する
熱吸収性および熱導電性が得られる。
ば、補助層20の厚さ寸法が20μｍないし500μｍである
ため、レーザ光に対する補助層20の熱吸収性と、負極集
電板14に対する熱導電性とが両立する。そして、この密
閉形電池10によれば、補助層20の厚さ寸法が50μｍない
し100μｍであるため、良好、かつ、高次元で両立する
熱吸収性および熱導電性が得られる。
【００３０】また、以上のような密閉形電池10によれ
ば、負極集電板14の厚さ寸法が0.05mmないし２mmである
ため、厚さ寸法が異なる負極11Ａおよび負極集電板14と
をレーザ溶接により接続するにあたって、従来に比較し
て低出力のレーザ光を用いてもそのエネルギーとして負
極集電板14を伝播した熱が、負極11Ａにとって過大な熱
となって幅方向端縁を必要以上に溶解させるという問題
を回避できる。
ば、負極集電板14の厚さ寸法が0.05mmないし２mmである
ため、厚さ寸法が異なる負極11Ａおよび負極集電板14と
をレーザ溶接により接続するにあたって、従来に比較し
て低出力のレーザ光を用いてもそのエネルギーとして負
極集電板14を伝播した熱が、負極11Ａにとって過大な熱
となって幅方向端縁を必要以上に溶解させるという問題
を回避できる。
【００３１】特に、この密閉形電池10によれば、負極集
電板14の厚さ寸法が0.4mmないし0.5mmであるため、所望
の効果を維持したまま負極集電板14の電気抵抗が不必要
に増大しないとともに、負極端子16を支持するための十
分な機械的強度が得られる。
電板14の厚さ寸法が0.4mmないし0.5mmであるため、所望
の効果を維持したまま負極集電板14の電気抵抗が不必要
に増大しないとともに、負極端子16を支持するための十
分な機械的強度が得られる。
【００３２】さらに、以上のような密閉形電池10によれ
ば、負極11Ａの面方向端縁に折曲部21が設けられている
ため、負極11Ａの面方向端縁が折曲部21を介して負極集
電板14の裏面に対して面接触し、レーザ溶接により線接
続されるため、負極11Ａに対して過大な熱が伝播して
も、負極11Ａが厚み方向に貫通するように溶解する。従
って、この密閉形電池10によれば、レーザ溶接にあたっ
て負極11Ａの幅方向端縁が幅方向に沿ってスリット状に
溶解し、その融解痕跡がセパレータを貫通して負極11Ａ
および正極が短絡するという従来の虞れを回避できる。
ば、負極11Ａの面方向端縁に折曲部21が設けられている
ため、負極11Ａの面方向端縁が折曲部21を介して負極集
電板14の裏面に対して面接触し、レーザ溶接により線接
続されるため、負極11Ａに対して過大な熱が伝播して
も、負極11Ａが厚み方向に貫通するように溶解する。従
って、この密閉形電池10によれば、レーザ溶接にあたっ
て負極11Ａの幅方向端縁が幅方向に沿ってスリット状に
溶解し、その融解痕跡がセパレータを貫通して負極11Ａ
および正極が短絡するという従来の虞れを回避できる。
【００３３】また、前述した密閉形電池10によれば、負
極11Ａに設けられた複数の折曲部21が互いに積層する折
曲集合部23，24が設けられているため、上層の折曲部21
に生じた溶解が下層の折曲部21により阻止され、これに
より白熱化した銅粒がセパレータや活物質に飛散する虞
れを回避できる。特に、この密閉形電池10によれば、一
対の折曲集合部23，24が発電要素11の中空部11Ｅを中心
として互いに近接するような断面略山状に設けられてい
るため、各折曲集合部23，24を構成する最下層の折曲部
21が発電要素11の外形輪郭線から突出せず、これにより
密閉形電池10の容積効率を向上できる。
極11Ａに設けられた複数の折曲部21が互いに積層する折
曲集合部23，24が設けられているため、上層の折曲部21
に生じた溶解が下層の折曲部21により阻止され、これに
より白熱化した銅粒がセパレータや活物質に飛散する虞
れを回避できる。特に、この密閉形電池10によれば、一
対の折曲集合部23，24が発電要素11の中空部11Ｅを中心
として互いに近接するような断面略山状に設けられてい
るため、各折曲集合部23，24を構成する最下層の折曲部
21が発電要素11の外形輪郭線から突出せず、これにより
密閉形電池10の容積効率を向上できる。
【００３４】さらに、この密閉形電池10によれば、負極
集電板14における凸部29の稜線が負極11Ａの積層方向に
沿うように配向されているため、折曲部21および各稜線
29を介して負極11Ａと負極集電板14とが相互圧接され
る。従って、この密閉形電池10によれば、負極集電板14
の表面から各凸部29の幹部に相当する個所にレーザ光を
照射すれば、負極11Ａと負極集電板14とが強固に相互圧
接された個所をレーザ溶接できることになり、これによ
り平坦な集電板を採用した場合に比較して接続強度を向
上できる。特に、この密閉形電池10によれば、負極集電
板14が蛇腹状に形成されているため、負極集電板14の表
面に形成された谷部30に沿ってレーザ光を照射すれば、
負極11Ａと負極集電板14とが相互圧接された個所を確実
にレーザ溶接できることになり、溶接工程を簡略化でき
る。
集電板14における凸部29の稜線が負極11Ａの積層方向に
沿うように配向されているため、折曲部21および各稜線
29を介して負極11Ａと負極集電板14とが相互圧接され
る。従って、この密閉形電池10によれば、負極集電板14
の表面から各凸部29の幹部に相当する個所にレーザ光を
照射すれば、負極11Ａと負極集電板14とが強固に相互圧
接された個所をレーザ溶接できることになり、これによ
り平坦な集電板を採用した場合に比較して接続強度を向
上できる。特に、この密閉形電池10によれば、負極集電
板14が蛇腹状に形成されているため、負極集電板14の表
面に形成された谷部30に沿ってレーザ光を照射すれば、
負極11Ａと負極集電板14とが相互圧接された個所を確実
にレーザ溶接できることになり、溶接工程を簡略化でき
る。
【００３５】なお、本発明の密閉形電池は、前述した実
施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が
可能である。例えば、本発明は、巻回式の発電要素を有
する密閉形電池にのみ適用可能なものではなく、図３に
示すように、矩形状のセパレータ，負極および正極を多
数積層させた略箱形状の発電要素31を有する密閉形電池
10Ａにも適用可能である。
施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が
可能である。例えば、本発明は、巻回式の発電要素を有
する密閉形電池にのみ適用可能なものではなく、図３に
示すように、矩形状のセパレータ，負極および正極を多
数積層させた略箱形状の発電要素31を有する密閉形電池
10Ａにも適用可能である。
【００３６】すなわち、図６（Ａ）に示す密閉形電池60
Ａは、負極集電板64Ａの谷部30Ａの厚さ寸法T1が、谷部
30Ａに隣り合う稜部30Ｂの厚さ寸法T2よりも小さく設定
されている。具体的には、厚さ寸法T1は0.4mmとされ、
厚さ寸法T2は2mmとされている。このような密閉形電池6
0Ａによれば、レーザ光が照射される谷部30Ａが稜部30
Ｂよりも薄く形成されているため、レーザ溶接にあたっ
て、良好な溶接性が得られる。
Ａは、負極集電板64Ａの谷部30Ａの厚さ寸法T1が、谷部
30Ａに隣り合う稜部30Ｂの厚さ寸法T2よりも小さく設定
されている。具体的には、厚さ寸法T1は0.4mmとされ、
厚さ寸法T2は2mmとされている。このような密閉形電池6
0Ａによれば、レーザ光が照射される谷部30Ａが稜部30
Ｂよりも薄く形成されているため、レーザ溶接にあたっ
て、良好な溶接性が得られる。
【００３７】また、図６（Ｂ）に示す密閉形電池60Ｂに
よれば、負極集電板64Ｂの各凸部29Ｂが鋭利に形成され
ているため、負極11Ａに対する負極集電板64Ｂの接触圧
を高くでき、これにより確実な接続強度が得られる。そ
して、図６（Ｃ）に示す密閉形電池60Ｃは、負極集電板
64Ｃの各凸部29Ｃが平坦に形成されている。各凸部29Ｃ
の幅寸法Ｗは、例えば1.0mm〜1.5mmとされている。この
ような密閉形電池60Ｃによれば、負極11Ａに対する負極
集電板64Ｃの接触面積を広くできるとともに、各凸部を
円弧状あるいは鋭利に形成した場合に比較して、負極集
電板64Ｃの製造を容易に行える。
よれば、負極集電板64Ｂの各凸部29Ｂが鋭利に形成され
ているため、負極11Ａに対する負極集電板64Ｂの接触圧
を高くでき、これにより確実な接続強度が得られる。そ
して、図６（Ｃ）に示す密閉形電池60Ｃは、負極集電板
64Ｃの各凸部29Ｃが平坦に形成されている。各凸部29Ｃ
の幅寸法Ｗは、例えば1.0mm〜1.5mmとされている。この
ような密閉形電池60Ｃによれば、負極11Ａに対する負極
集電板64Ｃの接触面積を広くできるとともに、各凸部を
円弧状あるいは鋭利に形成した場合に比較して、負極集
電板64Ｃの製造を容易に行える。
【００３８】その他、前述した実施の形態において例示
した負極，正極，発電要素，集電板，補助層，折曲部，
折曲集合部，凸部部等の材質，形状，寸法，形態，数，
配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であ
り、限定されない。
した負極，正極，発電要素，集電板，補助層，折曲部，
折曲集合部，凸部部等の材質，形状，寸法，形態，数，
配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であ
り、限定されない。
【００３９】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、請求項１に記載したように、集電板と同等以上の熱
伝導性を有するとともに集電板よりも高い熱吸収性を有
する材質の補助層が集電板の表面に設けられているた
め、集電板の熱伝導性を阻害することなく熱吸収性が向
上し、これにより負極あるいは正極の幅方向端縁を必要
以上に溶解させるという問題を回避できる。また、本発
明によれば、請求項２に記載したように、補助層がニッ
ケルを含んでいるため、銅製の負極集電板に対して特に
好適となる。
ば、請求項１に記載したように、集電板と同等以上の熱
伝導性を有するとともに集電板よりも高い熱吸収性を有
する材質の補助層が集電板の表面に設けられているた
め、集電板の熱伝導性を阻害することなく熱吸収性が向
上し、これにより負極あるいは正極の幅方向端縁を必要
以上に溶解させるという問題を回避できる。また、本発
明によれば、請求項２に記載したように、補助層がニッ
ケルを含んでいるため、銅製の負極集電板に対して特に
好適となる。
【００４０】さらに、このような密閉形電池によれば、
補助層の厚さ寸法が20μｍないし500μｍであるため、
レーザ光に対する補助層の熱吸収性と、集電板に対する
熱導電性とが両立する。そして、この密閉形電池によれ
ば、補助層の厚さ寸法が50μｍないし100μｍであるた
め、良好、かつ、高次元で両立する熱吸収性および熱導
電性が得られる。
補助層の厚さ寸法が20μｍないし500μｍであるため、
レーザ光に対する補助層の熱吸収性と、集電板に対する
熱導電性とが両立する。そして、この密閉形電池によれ
ば、補助層の厚さ寸法が50μｍないし100μｍであるた
め、良好、かつ、高次元で両立する熱吸収性および熱導
電性が得られる。
【図１】本発明に係る実施形態を示す要部斜視図および
要部拡大断面図である。
要部拡大断面図である。
【図２】負極および負極集電板の相互作用を示す要部拡
大断面図である。
大断面図である。
【図３】本発明の変形例を示す模式斜視図である。
【図４】従来の密閉形電池を示す模式分解斜視図であ
る。
る。
【図５】従来の負極および負極集電板の接続形態を示す
要部拡大断面図である。
要部拡大断面図である。
【図６】本発明の変形例を示す要部拡大断面図図であ
る。
る。
10，10Ａ，60Ａ，60Ｂ，60Ｃ 密閉形電池 11Ａ 負極 11，31 発電要素 14，14Ａ，64Ａ，64Ｂ，64Ｃ 負極集電板（集電板） 15，15Ａ 正極集電板（集電板） 20 補助層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 油布 宏 大阪府高槻市古曽部町二丁目３番21号 株 式会社ユアサコーポレーション内 Ｆターム(参考） 5H022 AA02 AA09 BB17 CC08 CC12 CC13 CC16 CC22 EE03 5H029 AJ06 AJ11 AK02 AL06 BJ02 BJ14 CJ05 DJ05 EJ01 HJ04
Claims (7)
- 【請求項１】 セパレータを介して負極および正極が積
層された発電要素と、前記負極の面方向端縁および前記
正極の面方向端縁にそれぞれ接続された一対の集電板と
を有し、 前記各集電板が、前記負極および前記正極の積層方向に
沿うように配向されているとともに、前記負極および前
記正極に対してレーザ溶接により接続された密閉形電池
であって、 前記集電板の表面に設けられた補助層を有し、前記補助
層が前記集電板と同等以上の熱伝導性を有するとともに
前記集電板よりも高い熱吸収性を有する材質であること
を特徴とする密閉形電池。 - 【請求項２】 前記補助層がニッケルを含んでいること
を特徴とする請求項１に記載した密閉形電池。 - 【請求項３】 前記補助層の厚さ寸法が20μｍないし50
0μｍであることをことを特徴とする請求項１に記載し
た密閉形電池。 - 【請求項４】 前記補助層の厚さ寸法が50μｍないし10
0μｍであることを特徴とする請求項３に記載した密閉
形電池。 - 【請求項５】 前記補助層が板状に形成され、かつ、前
記集電板に対して積層されていることを特徴とする請求
項１に記載した密閉形電池。 - 【請求項６】 前記補助層が前記集電板に対してメッキ
されていることを特徴とする請求項１に記載した密閉形
電池。 - 【請求項７】 前記補助層が前記集電板の表裏に設けら
れていることを特徴とする請求項６に記載した密閉形電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000262437A JP2002075322A (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 密閉形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000262437A JP2002075322A (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 密閉形電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002075322A true JP2002075322A (ja) | 2002-03-15 |
Family
ID=18750119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000262437A Pending JP2002075322A (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 密閉形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002075322A (ja) |
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2000
- 2000-08-31 JP JP2000262437A patent/JP2002075322A/ja active Pending
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