JP2003100279A - 巻成電極セットを備えたガルバニ電池 - Google Patents

巻成電極セットを備えたガルバニ電池

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 廉価であるにもかかわらず高い電流での負荷
特性の良好な接続エレメントを持つ巻成電極を備えたガ
ルバニ電池を提供する。 【解決手段】 巻成電極の縁部において、電極４と端子
部材６との電気的な接続及び機械的な結合のために働く
少なくとも一つの集電体に機械的に結合されていると同
時に導電的に接続されており、板状の集電体が、鋭角で
内方にかつ外方に曲げられてＺ字形を形成している一つ
よりも多くのコンタクトラグ２を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、巻成電極セットを
備えたガルバニ電池であって、巻成電極セットが、帯状
の正の電極と、帯状の負の電極と、両電極の間に位置す
る帯状のセパレータとから成っており、両電極とセパレ
ータとが、スパイラル状に巻かれており、当該ガルバニ
電池において、少なくとも１つの巻成電極の縁部が、電
極と１つの極との電気的な接続および機械的な結合のた
めに働く少なくとも１つの集電体に機械的に結合されて
いると同時に導電的に接続されている形式のものに関す
る。本発明は、特に巻成電極セットを備えた円形セル状
のリチウム電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カ
ドミウム電池および別のガルバニ電池で使用可能であ
る。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許第２５１６５３０
号明細書に基づき、コンタクトラグを備えた薄い金属プ
レートの形の集電体が公知である。この公知の集電体
は、尖端部の形の凸状の張出し部、打抜き部または線材
編成体を備えた表面を有してる。
【０００３】ドイツ連邦共和国特許第３０１９１８６号
明細書による、半径方向に延びる貫通孔を備えた別の集
電体は、長手方向側方で面取りされて折り曲げられたコ
ンタクトラグを有している。このコンタクトラグは集電
体に向かって曲げ戻される。コンタクトラグが、電池カ
バーの、電流を導出する内面に固く結合されてカバーが
閉鎖された後、コンタクトラグは、一体成形されたウェ
ブによってばね弾性的に集電プレートに対して支持され
ている。
【０００４】アメリカ合衆国特許第４５５４２２７号明
細書では、可能な限り多くの線形のコンタクトの成形に
よって形成されたコンタクトラグを備えた種々異なる薄
板成形部材によって移行抵抗が減少させられる。
【０００５】引用された公知先行技術から得られるよう
に、コンタクトラグを備えた、巻成電極に用いられる集
電体の構造は電流線路に対する隘路を成している。この
隘路は材料選択および寸法設定によって制限されてしか
除去することができない。
【０００６】ヨーロッパ特許第０８２２６０５号明細書
に見られる解決手段では、帯材の長さにわたって分配さ
れている複数のコンタクトラグが、活物質から解放され
た縁部に溶接される。
【０００７】ヨーロッパ特許第０２９８８００号明細書
に説明されている構造はコンタクトラグを有している。
このコンタクトラグは、横方向で帯材の幅全体にわたっ
て固定されていて、一緒に巻成される。
【０００８】ヨーロッパ特許第０３５７３９９号明細書
では、帯状の電極の縁部が個々の舌片にスリット付けさ
れている。これらの舌片は巻成後に一緒に折り畳まれ、
金属ピンに接続される。
【０００９】電極帯材に固定されたかまたは電極帯材に
よって形成されたこのようなコンタクトラグは、すでに
電極の巻成時に邪魔になり、巻成機の生産容量を減少さ
せる。
【００１０】ヨーロッパ特許第０４１３８６７号明細書
による構成では、複数の集電体と、それぞれ１つのコン
タクトラグとが、分割された形式でまたは内外に位置す
るように組み合わされている。これらの集電体とコンタ
クトラグとは、集電体装置の中心に設けられた開口を中
心としてグループ分けされている。この構造は、組み付
けにくくかつ組付けに手間がかかるという欠点を有して
いる。この構成では、２つよりも多くのコンタクトラグ
またはコンタクトラグスタックを実現することができな
い。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、巻成
電極セットを備えたガルバニ電池を改良して、廉価であ
るにもかかわらず高い電流で負荷可能な容易に組み付け
たい接続エレメントが、ガルバニ電池の巻成電極と極と
の確実なコンタクト形成を保証しているようにすること
である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、板状の集電体が、１つよりも多く
のコンタクトラグを備えているようにした。従属請求項
には、本発明の有利な構成が記載されている。
【００１３】
【発明の効果】本発明によるガルバニ電池は、１つより
も多くのコンタクトラグを備えた新たな集電体を通る電
流に可能な限り僅かに抵抗している。この集電体は、高
電流使用のガルバニ電池に設けられた公知の集電構造体
よりも著しく簡単に組み付けることができる。集電体
の、空間を節約した扁平な構造形式によって、ガルバニ
電池の容量の高い使用度が得られる。有利には、本発明
は、巻成された電極を備えた円形セル状のリチウム電
池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム電池
および別のガルバニ電池で使用可能である。
【００１４】本発明の特別な利点は、同一の構成部材に
よって、低い電気抵抗を備えた高出力能の集電体システ
ムが電極巻成体の正の電極と負の電極とに実現されるこ
とにある。このためには、１つまたはそれ以上の集電体
が、巻成電極の端面における正の縁部と負の縁部とに導
電的に接続されている。
【００１５】一方の巻成電極の集電体のコンタクトラグ
は集電体の縁部で内方に曲げられているので、コンタク
トラグは、ガルバニ電池の組付け後にハウジングバケッ
トに接触していない。各コンタクトラグの端部は外方に
曲げられて有利にはＺ字形を形成していて、たとえば溶
接またはプレス加工によって導電性のカバーに機械的に
結合されていると同時に導電的に接続されている。
【００１６】ハウジングバケット内に導入したい他方の
電極の集電体のコンタクトラグは、電極巻成体の周壁面
に接触するように曲げ返される。導入後、コンタクトラ
グは大きな面にわたってハウジングバケットの内壁面に
接触していて、したがって、巻成電極からハウジングバ
ケットへの最適な送電を保証している。
【００１７】集電体と巻成電極セットの縁部との間の最
適な接続を達成するためには、集電体が構造体押込み加
工されていて、集電体の表面に隆起部、尖端部またはば
りを有していると有利である。
【００１８】集電体と巻成電極の縁部との間の接続の改
善は、集電体に、半径方向に延びるエンボス加工部が押
込み加工されることによっても達成することができる。
このコンタクトの改善の別の可能性は、集電体が貫通孔
を備えていることである。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面につき詳しく説明する。
【００２０】図１ａによれば、集電板１が、たとえば溶
接またはプレス加工によって、帯材５を用いて結束され
た巻成電極セット４の一方の電極の縁部に機械的に結合
されていると同時に導電的に接続されている。図１ｂに
は、図１ａに示した装置の平面図が示してある。この平
面図には、集電体１の、例示した構造体押込み加工部
（Ｓｔｒｕｋｔｕｒｐｒａｅｇｕｎｇ）３を見ることが
できる。図１ｃと、この図１ｃの平面図である図１ｄと
では、図１ｆに詳しく示したように、コンタクトラグ２
が内方に曲げ込まれ、その後、外方に曲げられ、これに
よって、Ｚ字形を形成している。図１ｅでは、コンタク
トラグ２の端部が、有利には溶接またはプレス加工によ
って電池カバー６に機械的に結合されていると同時に導
電的に接続されている。この電池カバー６は、全周にわ
たって延びる縁部に電気的に絶縁性のシール部材１０を
備えている。
【００２１】図２ａによれば、集電板１が、電極巻成体
４の他方の電極の縁部に導電的に接続されていると同時
に機械的に結合されている。図２ｂには、図２ａに示し
た装置の平面図が示してある。この平面図には、集電体
１の、たとえば既存の構造体押込み加工部３を見ること
ができる。図２ｃと、この図２ｃの平面図である図２ｄ
とでは、コンタクトラグ２が、巻成電極セット４の周壁
面の方向に曲げ返されている。
【００２２】図３ａによれば、有利にはコンタクトラグ
部分の分だけ互いに回動させられた、重なり合って位置
する択一的に２つのコンタクト板１ａ，１ｂが、電極セ
ットの他方の電極の縁部に導電的に接続されていると同
時に機械的に結合されている。したがって、電気抵抗は
一層減少させられる。図３ｂには、図３ａに示した装置
の平面図が示してある。この平面図には、集電体１の、
たとえば既存の構造体押込み加工部３を見ることができ
る。図３ｃと、この図３ｃの平面図である図３ｄとで
は、コンタクトラグ２ａ，２ｂが巻成電極セット４の周
壁面の方向に曲げ返されている。
【００２３】図４によれば、集電体１，１ａ，１ｂと、
シール部材１０を備えたカバー６とが前組付けされた電
極セット４が押込み工具８を用いて、バケットホルダ９
によって保持されたハウジングバケット７内に押し込ま
れる。
【００２４】図５には、完全に組み付けられたガルバニ
電池が示してある。このガルバニ電池では、ハウジング
バケット７がバケット縁部の縁曲げによって閉鎖されて
いる。また、ガルバニ電池には、導電性のキャップ１１
を備えた弁栓が設けられている。導電性のバケット状の
ハウジング７の内部には、帯材５を備えた巻成電極セッ
ト４を見ることができる。導電性のカバー６はハウジン
グ７に対して、電気的に絶縁性のシール部材１０によっ
てシールされている。半径方向に分配されて配置された
複数のコンタクトラグ２，２ａ，２ｂを備えた１つまた
はそれ以上の集電体１，１ａ，１ｂは接続エレメントを
形成している。この接続エレメントは、ガルバニ電池
の、カバー６とハウジング７とによって形成された極
と、巻成電極セット４の縁部との間の空間的な間隔を導
電的に橋絡している。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】カバー側の集電体のコンタクトラグを曲げる
前の側面図である。
【図１ｂ】図１ａの平面図である。
【図１ｃ】カバー側の集電体のコンタクトラグを曲げた
後の側面図である。
【図１ｄ】図１ｃの平面図である。
【図１ｅ】コンタクトラグと電池カバーとが結合もしく
は接続された状態を示す図である。
【図１ｆ】図１ｃの円部分の詳細図である。
【図２ａ】ハウジングバケット側の１つの集電体のコン
タクトラグを曲げる前の側面図である。
【図２ｂ】図２ａの平面図である。
【図２ｃ】ハウジングバケット側の１つの集電体のコン
タクトラグを曲げた後の側面図である。
【図２ｄ】図２ｃの平面図である。
【図３ａ】互いに回動させられたハウジングバケット側
の２つの集電体のコンタクトラグを曲げる前の側面図で
ある。
【図３ｂ】図３ａの平面図である。
【図３ｃ】互いに回動させられたハウジングバケット側
の２つの集電体のコンタクトラグを曲げた後の側面図で
ある。
【図３ｄ】図３ｃの平面図である。
【図４】本発明による集電体を備えて形成された、電池
カバーに結合もしくは接続された電極巻成体をハウジン
グバケット内に押し込む状態を示す図である。
【図５】本発明による集電体を備えて形成された完成し
たガルバニ電池の組立て図である。
【符号の説明】
１ 集電体、 １ａ 集電体、 １ｂ 集電体、 ２
コンタクトラグ、 ２ａ コンタクトラグ、 ２ｂ コ
ンタクトラグ、 ３ 構造体押込み加工部、４ 巻成電
極セット、 ５ 帯材、 ６ 電池カバー、 ７ ハウ
ジングバケット、 ８ 押込み工具、 ９ バケットホ
ルダ、 １０ シール部材、 １１キャップ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 巻成電極セットを備えたガルバニ電池で
    あって、巻成電極セットが、帯状の正の電極と、帯状の
    負の電極と、両電極の間に位置する帯状のセパレータと
    から成っており、両電極とセパレータとが、スパイラル
    状に巻かれており、当該ガルバニ電池において、少なく
    とも１つの巻成電極の縁部が、電極と１つの極との電気
    的な接続および機械的な結合のために働く少なくとも１
    つの集電体に機械的に結合されていると同時に導電的に
    接続されている形式のものにおいて、板状の集電体
    （１）が、１つよりも多くのコンタクトラグ（２）を備
    えていることを特徴とする、巻成電極セットを備えたガ
    ルバニ電池。
  2. 【請求項２】 カバー側の集電体（１）に設けられたコ
    ンタクトラグ（２）が、鋭角で内方にかつ外方に曲げら
    れてＺ字形を形成していて、電池カバー（６）に接続さ
    れている、請求項１記載のガルバニ電池。
  3. 【請求項３】 カバー側の電極に２つまたはそれ以上の
    板状の集電体（１）が重なり合って固定されていて、電
    池カバー（６）に導電的に接続されていると同時に機械
    的に結合されている、請求項１記載のガルバニ電池。
  4. 【請求項４】 ハウジング側の電極に、重なり合って位
    置する１つまたはそれ以上の板状の集電体（１，１ａ，
    １ｂ）が固定されており、コンタクトラグ（２，２ａ，
    ２ｂ）が、ハウジングバケット（７）の内面に接触する
    ように曲げられている、請求項１記載のガルバニ電池。
  5. 【請求項５】 ハウジング側の電極に重なり合って固定
    された板状の集電体（１ａ，１ｂ）が互いに回動させら
    れている、請求項１または４記載のガルバニ電池。
  6. 【請求項６】 ハウジング側の電極のコンタクトラグ
    （２ａ，２ｂ）が、組付け後に巻成電極セット（４）の
    外側の周壁面とハウジングバケット（７）の内側の周壁
    面との間に位置している、請求項１または４記載のガル
    バニ電池。
  7. 【請求項７】 集電体（１，１ａ，１ｂ）が構造体押込
    み加工されていて、隆起部、尖端部またはばりを有して
    いる、請求項１記載のガルバニ電池。
  8. 【請求項８】 集電体が、半径方向に延びるエンボス加
    工部を有している、請求項１記載のガルバニ電池。
  9. 【請求項９】 集電体が、貫通孔を備えている、請求項
    １記載のガルバニ電池。
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