JP2002151047A - アルカリ蓄電池およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高率放電特性に優れ、極板間の短絡の虞がない
アルカリ蓄電池を生産性良く提供する。 【構成】捲回式極群とタブレス方式の集電構造を備えた
電池において、極板と集電端子間に対を成す複数の溶接
箇所を備え、該溶接箇所が略長方形であり、１対の溶接
箇所に挾まれた極板端部の最長さと最短長さの比を１．
５以下とする。また溶接箇所の間隔を２ｍｍ以上とす
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、電動工具や、ハイ
ブリッド電気自動車（ＨＥＶ）電源用等の大電流での充
放電を必要とする用途に適した円筒形アルカリ蓄電池に
関するものであって、電気的特性に優れかつ生産性の高
い電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば水素吸蔵合金を主材とした負極を
用いた密閉形アルカリ蓄電池は、優れた充放電特性を有
すること、および環境保護にも適合している等の点か
ら、用途が拡大しつつある。中でも、電動工具やハイブ
リッド方式の電気自動車（ＨＥＶ）用電源等の大電流充
放電用電源としての用途が有望である。

【０００３】従来からアルカリ蓄電池は、高率での充放
電特性に優れるため、前記の大電流放電を必要とする用
途における主流電池である。大電流放電を要する用途に
使用される電池は、捲回式または積層式極群を採用し電
極の作用面積を大きくして電流密度を下げたり、集電端
子と極板の基板端部をインダイレクト溶接により溶着
（タブレス方式）させて集電効果を高めることによって
高率で充電、放電した時の特性向上を図っている。

【０００４】従来のタブレス方式に於いては、溶接用電
極チップの先端が円形であり、溶接箇所の形状も略円形
であった。溶接箇所の形状が円形の場合直径の上限は３
〜５ｍｍφである。直径がこれ以上に大きくなると溶接
電流の分布が不均一になり溶接不良を起こす虞が生じ
る。

【０００５】渦巻き式の極群を備えた電池でタブレス方
式による集電の場合、極板と集電端子の間に偏りの無い
電気的導通を得ようとすれば、極板の基板端部と集電端
子の溶接箇所が極群の捲回端面の内周側から外周側に亘
って万偏無く配置されなければならない。

【０００６】前記のように小さな円形の溶接箇所で極群
の捲回端面をカバーしようとすると多数回の溶接が必要
である。電池のサイズが大きく（太く）なるに従い極群
の捲回端面の大きさが増すので多くの溶接回数が必要で
ある。単一形（Ｄサイズ）の円筒形電池の場合、必要と
する前記溶接回数は約２０回である。このように従来方
法は生産能率の悪い方法であった。

【０００７】また、溶接を順次実施していく段階で溶接
点同士が近傍にある場合、先に形成された溶接箇所の電
気抵抗が低く、電流が該溶接箇所に集中して流れるため
無効電流が大きくなり、溶接出来ないという欠点があ
る。従って溶接箇所の数を十分にとれず、極板と集電端
子間の電気的導通が必ずしも十分でない欠点があった。

【０００８】特開昭６１−３２３５３公報には、渦巻き
状極群を有するアルカリ蓄電池において集電体の下面に
放射状の突部を設け、該突部と極板端部を溶接すること
により極群と集電端子の溶接強度を高めることが提案さ
れている。また特開平１１−３１４９７公報には集電端
子の中央付近から外周縁部に至る切り欠き部複数個を放
射状に設け、該切り欠き部の縁部に下向きのリブ状突起
を設け、該リブ状突起が極板端部と交差して溶接されて
いる構造が提案されている。

【０００９】前記提案によれば、無効電流が抑えられ強
固な溶接が得られる点に於いて優れている。またリブ状
突起が放射状に配置されているので溶接箇所が極群の捲
回端面の内周側から外周側まで配置できる点で優れてい
る。しかし多数回の溶接を必要とする点、および近接す
る箇所の溶接が困難な点では従来法の欠点を改良するも
のではなかった。

【００１０】捲回式極群の前記極板の基板端部と集電端
子の溶接において、少ない溶接回数で両者の間に良好な
電気的導通を確保しようとすれば、溶接箇所が点や線で
はなく、多数の点や先が集合して面状を呈している方が
有利である。さらに該面状の溶接箇所が円形の極群の捲
回端面に対して放射に伸びていることが望ましい。しか
も１回の溶接で該面状の溶接箇所が形成されることが望
ましい。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような課
題を解決するために、極板の基板端部と集電端子の溶接
箇所の改良をすることによって両者の電気的導通に優れ
大電流充放電に適したアルカリ蓄電池を提供するもので
ある。また、溶接機の電極チップの先端端面の形状を改
良しることによって、極板の基板端部と集電端子を少な
い回数での溶接を可能にし、生産能率の高いアルカリ蓄
電池を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第一は前記の課
題を解決するため、捲回式極群の相対向する捲回端面の
一方の端面に正極板の基板端部を、他方の端面に負極板
の基板端部を突出させ、板状の正極集電端子および負極
集電端子を前記基板端部に略垂直に当接し、該当接箇所
において対を成す複数の箇所で溶接して成るアルカリ蓄
電池において、前記溶接箇所が略長方形であり、かつ該
溶接箇所の長辺が前記基板端部と交差しており、前記対
を成す２つの溶接箇所の隣合う２長辺に挟まれた複数の
基板端部の中、最長端部と最短端部の長さの比が１．０
〜１．５であり、前記対を成す２つの溶接箇所の隣合う
２長辺の内周側の端をａ１とａ２、外周側の端をｂ１と
ｂ２とした時、ａ１とａ２間およびｂ１とｂ２間の距離
が２ｍｍ以上であることを特徴とするアルカリ蓄電池で
ある。

【００１３】本発明の第２は、捲回式極群の相対向する
捲回端面の一方の端面に正極板の基板端部を、他方の端
面に負極板の基板端部を突出させ、放射状に複数のスリ
ットを設けた板状の正極集電端子および負極集電端子を
前記基板端部に略垂直に当接し、前記基板端部と集電端
子を、前記スリットを挟んで配置した１対の略長方形の
箇所で溶接して成るアルカリ蓄電池に於いて、前記スリ
ットの放射状に伸びた相対向する２辺に挟まれた複数の
基板端部の中、最長端部と最短端部の長さの比が１．０
〜１．５であって、前記スリットの内周側の頂点をｃ１
およびｃ２とした時、ｃ１とｃ２間の距離が２ｍｍ以上
であることを特徴とするアルカリ蓄電池である。

【００１４】本発明の第３は、極板と集電端子を少ない
溶接回数で且つ電気的導通に優れた溶接をするために、
極群の端面に突出した極板の基板端部と板状の集電端子
を略垂直に当接し、前記基板端部と板状集電端子を、対
を成す略長方形の箇所で溶接して成るアルカリ蓄電池の
製造方法において、外形寸法が前記溶接箇所の外形寸法
に略等しい先端端面を有する溶接機の電極チップを溶接
箇所に当接して溶接することを特徴とするアルカリ蓄電
池の製造方法である。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明は主として捲回式極群を備
えたアルカリ蓄電池に適用される。図１は本発明に係る
アルカリ蓄電池の断面図である。帯状の正極板２、帯状
の負極板３および帯状のセパレータから成る積層体が捲
回された捲回式極群を有する。

【００１６】極群の対向する捲回端面の中一方の端面に
は前記正極板の基板端部５が突出し、他方の端面には負
極板の基板端部６が突出している。前記突出した正極板
基板端部５に正極集電端子１をシリーズ・スポット溶接
により溶接する。他方の端面に突出した負極板の基板端
部６には負極集電端子８を正極集電端子同様シリーズ・
スポット溶接により溶接する。極板の基板は厚さが約
０．０３〜０．１ｍｍのニッケル当の金属製シートであ
る。集電端子の前記突出部５および６の幅は約０．５か
ら３ｍｍである。

【００１７】極群は電槽１１内に収納し、電槽１１の開
口部を蓋１０によって気密に密閉する。正極集電端子１
と正極端子を兼ねる蓋１０をリード板７によって接続す
る。また負極集電端子８を、負極端子を兼ねる電槽１１
の内底面に溶接する。

【００１８】アルカリ蓄電池の場合、極板の基板および
集電端子の材質はニッケルもしくはニッケルメッキを施
した鉄製である。シリーズ・スポット溶接により集電端
子を極板の基板端部に溶接する方式に於いては、集電端
子の厚さは０．２〜０．５ｍｍに設定するのが望まし
い。集電端子の厚さが０．２ｍｍより小さいと集電機能
および機械的強度が不足する虞があり、また０．５ｍｍ
より大きいと極板の基板端部に溶接する時の無効電流が
大きくなり溶接不良発生の虞がある。

【００１９】捲回式極群には捲回端面が円形のものと略
楕円形の扁平形があり、本発明はいずれにも適用される
が、ここでは説明を簡略にするため捲回端面が円形の極
群を有する電池を例に採って説明する。また本発明は大
電流放電が可能な主として大きいサイズ電池を対象とし
ているので以下サイズの大きい単一形（Ｄサイズ）の円
筒形電池を例にとって記述する。

【００２０】本発明電池の溶接箇所は略長方形であり、
２個の溶接箇所が対を成して配置されている。溶接箇所
は捲回端面に放射状に配置され、各溶接箇所の長辺は極
板の基板端部と交差している。

【００２１】図２は本発明に係るアルカリ蓄電池の正極
集電端子の斜視図である。Ｄサイズの円筒形電池用を例
に採れば、該集電端子は厚さが０．３ｍｍのニッケルメ
ッキを施した鋼板であり、外径が２９．５ｍｍ、中心の
開口径が４．０ｍｍである。

【００２２】図３は正極板の基板端部に溶接した正極集
電端子の溶接箇所を説明するための図である。図で斜線
を施した部分が溶接箇所を示している。各溶接箇所は長
編が１１ｍｍ、短辺が２ｍｍの長方形である。該溶接箇
所は集電端子の面に線状の正極板の基板端部が溶接さ
れ、該線状の溶接部が複数連なって長方形を呈してい
る。

【００２３】図３のように２個の溶接箇所が、その長辺
が相対するように対を成して配置される。後述の如く、
本発明においては前記長方形の溶接箇所は先端面の形状
サイズが略同一の溶接用電極チップを当接して１回の溶
接で形成されることが望ましい。このような長方形の電
極チップを当接してムラのない溶接を達成するには、溶
接箇所の長辺方向に於いて、溶接電流の分布が均一にな
るようにする必要がある。

【００２４】前記溶接電流の分布は、主として図３に於
ける１対の溶接箇所の相対する辺ａ１ｂ１とａ２ｂ２に
挟まれる基板端部群の電気抵抗分布によって決まる。該
電気抵抗はまた、前記基板端部群の長さの分布によって
決まる。従って前記基板端部群を構成する個々の基板板
端部の長さが全て等しいことが理想である。しかし実際
には個々の基板端部の曲率半径が異なっているので理想
通りに設定することは難しく作業性が悪い。

【００２５】本発明に於いては、前記２辺に挟まれた基
板端部群の最長端部と最短端部の長さの比を１．０〜
１．５の間に設定することによって、ムラの無い溶接を
達成し、かつ作業性良く溶接する。前記の如く、本発明
の最も望ましい形状は、前記最長端部と最短端部の長さ
の比が等しいことである。図３に示した円筒形の捲回式
極群の場合、前記２辺に挟まれた基板端部の長さは、辺
に挟まれた円弧に等しい。図のａ１とａ２およびｂ１と
ｂ２で挟まれた基板端部の長さは中心からの距離（矢印
で示した）を半径とする円弧に等しい。内周側と外周側
では円弧の曲率半径が異なるので、前記２辺が並行であ
っても２辺に挟まれる円弧の長さは異なる。前記２辺の
間隔を調整（外周側の間隔を大きくする）して、外周側
円弧と内周側円弧の長さの比を１に近づけることが出来
る。

【００２６】本発明では、溶接用の電極チップの先端面
形状サイズが溶接箇所の形状サイズと略等しい長方形で
ある。１回の溶接でこのような長方形の溶接箇所を形成
するためには、点溶接に比べて溶接電流を大きくしなけ
ればならない。

【００２７】先端面形状が長方形の電極チップを用いて
シリーズスポット溶接する場合、電極間チップ間隔が小
さいと、電極チップ間の集電端子が溶断する虞があるこ
とが判った。また、集電端子が溶断すると、極群に短絡
が発生する虞のあることが判った。

【００２８】集電端子が溶断するのは、電極チップ間の
間隔が小さいと集電端子内を流れる無効電流が大きくな
り集電端子の発熱が大きくなるのと、電極チップ間の集
電端子の熱容量が小さいためである。電極チップ間の集
電端子が融点以上の温度に到達するために溶断すると推
定された。

【００２９】図６は厚さ０．２ｍｍ集電端子を、５ｋ
Ａ、６ｍ ｓｅｃ．の溶接条件で基板端部に溶接した場
合の集電端子の到達温度を見積もった結果を示すグラフ
である。該結果は、溶接箇所の間隔がおよそ２ｍｍに満
たない場合に、集電端子の温度が溶断温度以上になる虞
があることを示している。集電端子の溶断を避けるには
溶接箇所の間隔が小さい部分でも２ｍｍ以上が必要で、
さらには３ｍｍ以上に設定することが望ましい。

【００３０】集電端子が溶断すると極群に短絡が発生す
るのは、溶断した部分がチリとなって極群の捲回端面上
に飛散するためである。

【００３１】前記間隔を広げると電流の通路に当たる部
分の電気抵抗が増大するため電流が低下して溶接不良の
発生に繋がる。知見によれば間隔が約１０ｍｍ以内であ
れば溶接不良発生の虞が小さく、６〜７ｍｍ以内であれ
ば、溶接不良発生の虞が極めて小さいので更に望まし
い。また捲回端面が円形の場合、間隔を広げると内周側
の極板端部が溶接箇所からはずれ、交差する極板端部の
数が減少するので好ましくない。Ｄサイズの場合間隔が
約７ｍｍを超えると極板端部が溶接箇所からはずれるた
ことによる影響が出るので好ましくない。

【００３２】以上の理由から、本発明では対を成す溶接
箇所の間の間隔を２ｍｍ以上望ましくは３ｍｍ以上に設
定することによって、無効電流による集電体の溶断を防
ぐものである。また良好な集電機能を実現する上から
は、前記間隔を７ｍｍ以下とすることが望ましい。また
間隔が大きい部分と小さい部分が有ると、小さい部分に
電流が集中する。その差が大きくて、大きい溶接電流が
局所に流れた場合、電流集中部が過度に発熱し局部的な
溶断が生じる虞がある。従って、間隔は後述の条件を満
たしていなければならない。

【００３３】図４は本発明に係る集電端子の斜視図であ
る。該集電端子は内周側から外周側に向かってスリット
１５を有している。図で斜線を施した箇所が基板端部と
の溶接箇所である。１対の略長方形状の溶接箇所を該ス
リットを挟んで長辺同士が向き合うように配置する。前
記スリットは溶接時の無効電流を抑制するのに有効であ
る。

【００３４】集電端子にスリットを設ける他、図４のよ
うにスリットのエッジ部分に折り曲げ部分１６を設ける
ことが更に望ましい。該折り曲げ部分１６の端面を極板
の基板端部に当接させて溶接することにより、強固な溶
接を達成できる。

【００３５】図５は図４に示した集電端子を真上から見
た図である。前記図３の例で説明した如く、該スリット
の２辺ｃ１ｄ１とｃ２ｄ２に挟まれた円弧状の基板端部
群の中、最長端部と最短端部の長さの比を１．０〜１．
５の範囲に入れること、さらに望ましくは１．０に近づ
けることによって、溶接電流がスリットの長さ方向に於
いて均一な分布を示すようになる。このことによって溶
接ムラを無くすことができる。

【００３６】スリットの幅は後述の如く内周側の円弧と
外周側の円弧が略等しく、約２ｍｍ以上、さらに望まし
くは３ｍｍ以上に設定することが望ましい。このことに
より溶接電流がほぼ均一に分布し良好な溶接が達成でき
る。

【００３７】本発明に係るアルカリ蓄電池の極板の基板
端部と集電端子の溶接には先端の形状が長方形の電極チ
ップが適用される。１対の溶接箇所は１回の溶接で形成
される。前記溶接用の電極チップ先端の外形寸法は溶接
箇所の形状寸法とほぼ等しい。該先端が長方形の電極チ
ップの適用により、円形の電極チップと比較し、少ない
溶接回数で良好な溶接が達成できる。

【００３８】前記の如く、従来の先端が円形の電極チッ
プを適用すると、円の径が３〜５ｍｍφを超えると溶接
時の電流分布が不均一になり、溶接ムラを生じる可能性
が高い。これに対して、本発明に係る先端面形状が長方
形である電極チップを適用することにより、電流分布の
均一化を図ることができる。しかし実際には長方形のチ
ップの間隔を制御しなければ、全面に亘って均一に溶接
電流が流れない。また１回の溶接で面状の溶接を実現す
るためには必然的に溶接電流を大きくしなければなら
ず、電流分布が偏ると、電流が集中した箇所で、集電端
子の溶断を起こす虞が高い。

【００３９】図４に示したようなスリットを設けた集電
端子を用いても、集電端子のスリットの奥に回り込んだ
無効電流による発熱によって集電端子が溶断する虞があ
る。従ってスリットを有する集電端子を適用する場合に
おいては、図のｃ１とｃ２間の距離を２ｍｍ以上に設定
する。

【００４０】

【実施例】以下、本発明の１実施例を図１および図３に
基づいて説明する。なお、本発明の形状、寸法等は以下
に示した例に限定されるものではない。 （実施例１）厚さ０．１ｍｍ、極板基板端部の露出部が
１．５ｍｍを有する厚さ０．６ｍｍの帯状の焼結式ニッ
ケル正極板２と厚さ０．０６ｍｍ、極板端部露出部１．
５ｍｍを有する厚さ０．４ｍｍの帯状ペースト式水素吸
蔵合金負極板３を正極板基板端部露出部が上側、負極板
基板端部露出部が下側に来るように配置し、間にセパレ
ータ４を介して円形の捲回式極群とした。極群の直径は
３０ｍｍ、高さは５２ｍｍである。

【００４１】正極集電端子１として前記図２に示した円
板状で、厚さ４μｍのニッケルメッキが施された鉄製
で、直径が２９．５ｍｍφ、厚さが０．３ｍｍ、中心の
開口の直径が４ｍｍである。図３に示したように互いに
直角を成すよう４対の溶接箇所１４を配置した。１個の
溶接箇所は長辺が１１ｍｍ、短辺が２ｍｍの長方形であ
る。溶接装置の電極チップの先端形状およびサイズを溶
接箇所のそれに合わせ、溶接の条件を８．５ｋＡ、６ｍ
sec.として溶接を実施した。溶接１対の溶接箇所の配置
は前記図３に於いて弧ａ１ａ２＝弧ｂ１ｂ２＝３ｍｍと
した。本試作電池を本発明電池Ａとする。

【００４２】（実施例２）弧ａ１ａ２＝弧ｂ１ｂ２≒２
ｍｍ，弧ｂ１ｂ２／弧ａ１ａ２≒１．０とした以外は実
施例１と同一とした。本試作電池を本発明電池Ｂとす
る。

【００４３】（実施例３）対を成す溶接箇所の外周側の
間隔を大きくし、内周側の円弧が最短に外周側の円弧が
最長に成るようにした。円弧の長さを２ｍｍ≒弧ａ１ａ
２＜弧ｂ１ｂ２≒３ｍｍ，最長円弧ｂ１ｂ２／最短円弧
ａ１ａ２≒１．５とし、以外は実施例１と同一とした。
本試作電池を本発明電池Ｃ。

【００４４】（実施例４）実施例３と同様に溶接箇所の
外周側の間隔を大きくした。円弧の長さを４．５ｍｍ≒
弧ａ１ａ２＞弧ｂ１ｂ２≒３ｍｍ，最長円弧ｂ１ｂ２／
最短円弧ａ１ａ２≒１．５とした以外は実施例１と同一
とした。本試作電池を本発明電池Ｄとする。

【００４５】（比較例１）弧ａ１ａ２≒弧ｂ１ｂ２≒１
ｍｍ，弧ｂ１ｂ２／弧ａ１ａ２≒１．０とした以外は実
施例１と同一とした。本試作電池を比較例電池Ｅとす
る。

【００４６】（比較例２）溶接箇所の外周側の間隔を大
きくし、円弧の長さを２ｍｍ≒弧ａ１ａ２＜弧ｂ１ｂ２
≒３．５ｍｍ，最長円弧ｂ１ｂ２／最短円弧ａ１ａ２≒
１．７とした以外は実施例１と同一とした。本試作電池
を比較例電池Ｆとする。

【００４７】（比較例３）溶接箇所の外周側の間隔を大
きくし、円弧の長さを３ｍｍ≒弧ａ１ａ２＜弧ｂ１ｂ２
≒５ｍｍ，最長円弧ｂ１ｂ２／最短円弧ａ１ａ２≒１．
７とした以外は実施例１と同一とした。本試作電池を比
較例電池Ｇとする。

【００４８】前記試作電池について、極板の基板と集電
端子間の溶接強度および電池の短絡発生の有無を調べ
た。表１に試作電池１００個当たりの短絡電池の個数を
示した。次いで短絡のない電池を対象に０．５Ｉｔ
（Ａ）（注：Ｉｔ（Ａ）＝Ｃ₅（Ａｈ）／１ｈ、Ｃ₅は５
時間率での放電容量を表す）の電流で充放電を５サイク
ル実施し、放電後電池の内部抵抗を測定した。これらの
結果を表１に示す。

【００４９】

【表１】

【００５０】表１の結果に示した通り、比較例電池Ｅの
ように対を成す２つの溶接箇所の間隔が１ｍｍと狭い場
合、短絡の発生が多く認められる。この短絡は何れも溶
接時に発生するチリによるものである。

【００５１】また表１に示した通り、比較例電池Ｆ、Ｇ
のようにａ１ａ２とｂ１ｂ２の距離の比が１．７と大き
い場合には短絡の発生と同時に溶接箇所の剥離強度が小
さい欠点が生じることが判る。また本発明電池に比べ。
電池の内部抵抗が高い。このことは、溶接時の電流が距
離の小さいｂ１ｂ２側に偏るために起きる現象である。
すなわち、ｂ１ｂ２側で集電端子を流れる無効電流が大
きくなるため、局部的に集電端子の溶断が発生する。ま
たａ１ａ２側では溶接電流が小さいために、局部的な溶
接不良が生じる。

【００５２】（実施例５）図４に示したように、４箇所
に放射状に配置したスリットを設けた。集電端子の外径
は２９．５ｍｍである。該スリットのエッジ部分に下方
に折れまがった折り曲部分を設け、折り曲げ部分の幅は
１ｍｍとした。スリットの内側の角をｃ１、ｃ２、外側
の角をｄ１、ｄ２とする。円形の集電端子の中心からｃ
１迄の半径を４．０ｍｍとした。極群の捲回端面の中心
と集電端子の中心を重ね、該折り曲げ部分の先端を極板
の基板端部に当接させた。

【００５３】先端端面形状が、長辺が１０ｍｍ、短辺が
２ｍｍである長方形の１対の電極チップを電極チップの
対向する２辺が前記スリットのエッジに重なるようにス
リットを挟んで両側に当接した。電極チップの内周側の
端部位置と中心間の距離を４．５ｍｍに設定した。通電
電流値６．３ｋＡ、通電時間６ｍ ｓｅｃ．の溶接条件
にて溶接した。

【００５４】図４でスリットの２辺ｃ１ｄ１およびｃ２
ｄ２に挟まれた極板の基板端部の長さは、極群の中心か
ら基板端部に至る距離を半径とする円弧の長さにほぼ等
しい。

【００５５】図でｃ１とｃ２の距離を３ｍｍとした。ま
たスリットの２辺ｃ１ｃ２とｄ１ｄ２に挟まれた円弧の
中、溶接箇所の内周に位置する円弧（以下内側円弧と記
す）の長さ≒溶接箇所の外周側に位置する円弧（以下外
側円弧と記す）の長さ≒３．１ｍｍとし電池を試作し
た。本電池を本発明電池Ｈとした。

【００５６】（実施例６）ｃ１とｃ２の距離を２ｍｍと
し、内側円弧の長さ≒外側円弧の長さ≒２．１ｍｍと
し、他を実施例５と同一の電池を試作した。本電池を本
発明電池Ｉとした。

【００５７】（実施例７）スリットの外周側の幅を大き
くした。ｃ１とｃ２の距離を３ｍｍとし、内側円弧の長
さ≒３．１、外側円弧の長さ≒４．６（外側円弧の長さ
／内側円弧の長さ≒１．５）とし他を実施例５と同一の
電池を試作した。本電池を本発明電池Ｊとした。本電池
を本発明電池Ｊとした。

【００５８】（実施例８）スリットの外周側の幅を大き
くした。ｃ１とｃ２の距離を２ｍｍとし、内側円弧の長
さ≒２．１、外側円弧の長さ≒３．１（外側円弧の長さ
／内側円弧の長さ≒１．５）とし他を実施例５と同一の
電池を試作した。本電池を本発明電池Ｊとした。本電池
を本発明電池Ｋとした。

【００５９】（比較例４）ｃ１とｃ２の距離を１ｍｍと
し、内側円弧の長さ≒外側円弧の長さ≒１ｍｍとし、他
を実施例５と同一の電池を試作した。本電池を比較例電
池Ｌとした

【００６０】（比較例５）スリットの外周側の幅を大き
くした。ｃ１とｃ２の距離を３ｍｍとし、内側円弧の長
さ≒３．１、外側円弧の長さ≒５．３（外側円弧の長さ
／内側円弧の長さ≒１．７）とし他を実施例５と同一の
電池を試作した。本電池を比較例電池Ｍとした。

【００６１】（比較例６）スリットの外周側の幅を大き
くした。ｃ１とｃ２の距離を２ｍｍとし、内側円弧の長
さ≒２．１、外側円弧の長さ≒３．５（外側円弧の長さ
／内側円弧の長さ≒１．７）とし他を実施例５と同一の
電池を試作した。本電池を比較例電池Ｎとした。

【００６２】前記同様、試作電池の極板の基板端部と集
電端子の溶接強度および短絡発生の有無を調査した。ま
た、短絡発生のない電池を対象として５サイクルの充放
電を実施し、放電後に電池の内部抵抗を測定した。表２
に調査結果を示す。

【００６３】

【表２】

【００６４】表２の結果に示したように比較例電池Ｈの
場合本発明電池Ｄと比較して極板の基板端部と集電端子
の溶接強度が低く、かつ短絡発生が認められた。比較例
電池の溶接強度が低いのは、該電池の場合溶接電流経路
が集電端子中心側で短く外周側で長いため溶接電流が中
心側に偏り外周側の溶接が不十分になったためと考えら
れる。また溶接電流が集中した中心側においてチリが発
生したため短絡が発生したものである。

【００６５】スリットを有する集電端子に於いても、集
電端子の中心側と外周側の溶接電流経路が等しくなるよ
うにすることにより良好な溶接が達成できる。

【００６６】以上、実施例には捲回形の極群を有する場
合のみについて記述した。しかし、先端形状が長方形で
ある溶接機の電極チップを、複数枚の正極板、セパレー
タおよび負極を積層して構成した積層式の極群に適用す
ることも有効である。すなわち、該電極チップを積層式
極群の極板基板端部と集電端子の溶接に適用した場合も
前記捲回式極群に適用した場合と同様の効果を示す。従
って本発明の請求項３は捲回式極群への適用に限定され
るものでは無い。

【００６７】

【発明の効果】本発明の請求項１によれば、極板と集電
端子の溶接に局部的なムラが無く、集電端子の溶断の虞
が無い、信頼性の高い溶接を達成することが可能であ
る。本発明の請求項２によれば請求項１において溶接時
の無効電流を低減するので、さらに良好な溶接を実現で
きる。本発明の請求項３によれば集電端子と極板の基板
端部の溶接において、１回の溶接で面状の溶接箇所を形
成できるので、少ない溶接回数で極板と集電端子の間に
良好な電気的導通を得ることができる。

【００６８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発名に係るアルカリ蓄電池の断面図である

【図２】本発明に係る集電端子の斜視図である

【図３】本発明に係る集電端子の溶接箇所を示す説明図
である

【図４】本発明に係るスリット付き集電端子の斜視図で
ある

【図５】本発明に係るスリット付き集電端子の正面図で
ある

【図６】溶接電極チップの間隔と、集電端子溶接間部分
の到達温度（計算値）の関係を示すグラフである

【符号の説明】

１ 正極集電端子 ５ 正極板の基板端部 ６ 負極板の基板端部 ８ 負極集電端子 １４ 溶接箇所 １５ スリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中澤 次夫 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 AA04 BB11 CC12 CC20 5H028 AA05 BB05 CC12 CC21 HH01 HH05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 捲回式極群の相対向する捲回端面の一方
   の端面に正極板の基板端部を、他方の端面に負極板の基
   板端部を突出させ、板状の正極集電端子および負極集電
   端子を前記基板端部に略垂直に当接し、該当接箇所にお
   いて対を成す複数の箇所で溶接して成るアルカリ蓄電池
   において、前記溶接箇所が略長方形であり、かつ該溶接
   箇所の長辺が前記基板端部と交差しており、前記対を成
   す２つの溶接箇所の隣合う２長辺に挟まれた複数の基板
   端部の中、最長端部と最短端部の長さの比が１．０〜
   １．５であり、前記対を成す２つの溶接箇所の隣合う２
   長辺の内周側の端をａ１とａ２、外周側の端をｂ１とｂ
   ２とした時、ａ１とａ２間およびｂ１とｂ２間の距離が
   ２ｍｍ以上であることを特徴とするアルカリ蓄電池。
2. 【請求項２】 捲回式極群の相対向する捲回端面の一方
   の端面に正極板の基板端部を、他方の端面に負極板の基
   板端部を突出させ、放射状に複数のスリットを設けた板
   状の正極集電端子および負極集電端子を前記基板端部に
   略垂直に当接し、前記基板端部と集電端子を、前記スリ
   ットを挟んで配置した１対の略長方形の箇所で溶接して
   成るアルカリ蓄電池に於いて、前記スリットの放射状に
   伸びた相対向する２辺に挟まれた複数の基板端部の中、
   最長端部と最短端部の長さの比が１．０〜１．５であっ
   て、前記スリットの内周側の頂点をｃ１およびｃ２とし
   た時、ｃ１とｃ２間の距離が２ｍｍ以上であることを特
   徴とするアルカリ蓄電池。
3. 【請求項３】 極群の端面に突出した極板の基板端部と
   板状の集電端子を略垂直に当接し、前記基板端部と板状
   集電端子を、対を成す略長方形の箇所で溶接して成るア
   ルカリ蓄電池の製造方法において、外形寸法が前記溶接
   箇所の外形寸法に略等しい先端端面を有する溶接機の電
   極チップを溶接箇所に当接して溶接することを特徴とす
   るアルカリ蓄電池の製造方法。