JP2003331907A - 密閉型二次電池 - Google Patents
密閉型二次電池Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 標準的な極板群を共用した低コストの構成に
て、並列接続の弊害を生じることなく、大電流容量を得
ることができる密閉型二次電池を提供する。 【解決手段】 電槽3内に極板群5と電解液を収容して
なる複数の単電池を単一の角形電槽2内に内蔵して直列
接続して成る密閉型二次電池1において、各電槽3内に
複数の極板群5を収容配置するとともに、極板群5の間
を通って電槽3を貫通する冷却通路7を設け、極板群5
同士を並列接続するとともに隣接する電槽3内の極板群
5と直列接続した。
て、並列接続の弊害を生じることなく、大電流容量を得
ることができる密閉型二次電池を提供する。 【解決手段】 電槽3内に極板群5と電解液を収容して
なる複数の単電池を単一の角形電槽2内に内蔵して直列
接続して成る密閉型二次電池1において、各電槽3内に
複数の極板群5を収容配置するとともに、極板群5の間
を通って電槽3を貫通する冷却通路7を設け、極板群5
同士を並列接続するとともに隣接する電槽3内の極板群
5と直列接続した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は密閉型二次電池に関
し、特に大電流容量の電源に好適に適用できる密閉型二
次電池に関するものである。
し、特に大電流容量の電源に好適に適用できる密閉型二
次電池に関するものである。
【0002】
【従来の技術】所要の出力電圧が得られるように複数の
単電池を直列接続した状態で一体化して成る密閉型二次
電池として、図5のようなものが知られている。
単電池を直列接続した状態で一体化して成る密閉型二次
電池として、図5のようなものが知られている。
【0003】その密閉型二次電池31は、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33をその短側面を共用し
て相互に一体的に連結して成る角形電槽32にて構成さ
れ、各電槽33の上面開口は一体の蓋体34にて一体的
に閉鎖されている。
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33をその短側面を共用し
て相互に一体的に連結して成る角形電槽32にて構成さ
れ、各電槽33の上面開口は一体の蓋体34にて一体的
に閉鎖されている。
【0004】各電槽33内に、電槽33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35が電解液とともに収納さ
れ、単電池36が構成されている。各単電池36は、各
電槽33、33間の短側面の上端部に形成された接続穴
(図示せず)を介して接続部37にて直列接続され、角
形電槽32の両端の短側面に形成された接続穴に装着さ
れた正極又は負極の接続端子38が両端の単電池36に
接続されている。
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35が電解液とともに収納さ
れ、単電池36が構成されている。各単電池36は、各
電槽33、33間の短側面の上端部に形成された接続穴
(図示せず)を介して接続部37にて直列接続され、角
形電槽32の両端の短側面に形成された接続穴に装着さ
れた正極又は負極の接続端子38が両端の単電池36に
接続されている。
【0005】蓋体34には、互いに隣り合う電槽33、
33の隣接端部間を連通する連通部39が設けられると
ともに、各電槽33の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単一の安全弁40が配設されて
いる。また、単電池36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41が適当な単電池36の極
板群35の上端に接するように凹入形成されている。
33の隣接端部間を連通する連通部39が設けられると
ともに、各電槽33の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単一の安全弁40が配設されて
いる。また、単電池36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41が適当な単電池36の極
板群35の上端に接するように凹入形成されている。
【0006】各電槽33の長側面が一平面を成す角形電
槽32の長側面42には、各電槽33の両側端に対応す
る位置に上下方向に延びるリブ43が突設されるととも
に、リブ43、43間にマトリックス状に多数の突部4
4が突設されており、複数の密閉型二次電池31を並列
配置したときにそれらの間に各電槽33を効率的にかつ
均一に冷却するための冷媒通路が形成されるように構成
されている。
槽32の長側面42には、各電槽33の両側端に対応す
る位置に上下方向に延びるリブ43が突設されるととも
に、リブ43、43間にマトリックス状に多数の突部4
4が突設されており、複数の密閉型二次電池31を並列
配置したときにそれらの間に各電槽33を効率的にかつ
均一に冷却するための冷媒通路が形成されるように構成
されている。
【0007】以上の密閉型二次電池31を電気自動車用
の駆動電源等の電源として用いる場合には、複数の密閉
型二次電池31を並列配置し、その接続端子38同士を
順次直列接続して組電池を構成することで、所定の出力
電圧を得ている。
の駆動電源等の電源として用いる場合には、複数の密閉
型二次電池31を並列配置し、その接続端子38同士を
順次直列接続して組電池を構成することで、所定の出力
電圧を得ている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成の
密閉型二次電池31によって得られるものよりも大電流
容量の電源が要請されることがある。そのような要請に
答える方策としては、複数の密閉型二次電池を並列接続
することが考えられる。しかしながら、並列接続した場
合、並列接続した密閉型二次電池間で内部抵抗にばらつ
きが発生するのは避けられず、内部抵抗にばらつきがあ
ると出力にばらつきが発生し、内部抵抗の小さい方の密
閉型二次電池に過負荷が加わって寿命低下が著しく、全
体として寿命低下が大きいという問題がある。
密閉型二次電池31によって得られるものよりも大電流
容量の電源が要請されることがある。そのような要請に
答える方策としては、複数の密閉型二次電池を並列接続
することが考えられる。しかしながら、並列接続した場
合、並列接続した密閉型二次電池間で内部抵抗にばらつ
きが発生するのは避けられず、内部抵抗にばらつきがあ
ると出力にばらつきが発生し、内部抵抗の小さい方の密
閉型二次電池に過負荷が加わって寿命低下が著しく、全
体として寿命低下が大きいという問題がある。
【0009】そこで、各電槽33内の極板群35におけ
る正極板と負極板の積層枚数を多くすることが考えられ
るが、そうすると極板群35の厚さ寸法が大きくなり、
各電槽33の両側面から冷却しても厚さ方向中央部に対
する冷却が不十分となって、温度上昇による出力低下や
寿命低下を来すという問題が発生する。
る正極板と負極板の積層枚数を多くすることが考えられ
るが、そうすると極板群35の厚さ寸法が大きくなり、
各電槽33の両側面から冷却しても厚さ方向中央部に対
する冷却が不十分となって、温度上昇による出力低下や
寿命低下を来すという問題が発生する。
【0010】また、極板群35を構成している1枚毎の
極板の面積を大きくすることによって容量の増大を図る
ことも考えられるが、そうすると極板サイズの変更に伴
って設備全体を大幅に改造する必要が生じ、莫大な設備
投資によりコスト高になるという問題が発生する。
極板の面積を大きくすることによって容量の増大を図る
ことも考えられるが、そうすると極板サイズの変更に伴
って設備全体を大幅に改造する必要が生じ、莫大な設備
投資によりコスト高になるという問題が発生する。
【0011】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、標準
的な極板群を共用した低コストの構成にて、また並列接
続の弊害を生じることなく、大電流容量を得ることがで
きる密閉型二次電池を提供することを目的としている。
的な極板群を共用した低コストの構成にて、また並列接
続の弊害を生じることなく、大電流容量を得ることがで
きる密閉型二次電池を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の密閉型二次電池
は、電槽内に極板群と電解液を収容して成る密閉型二次
電池において、電槽内に複数の極板群を収容配置すると
ともに、極板群の間を通って電槽を貫通する冷却通路を
設け、かつ極板群同士を並列接続したものであり、1つ
の電槽内に複数の極板群を配設して並列接続しているの
で、標準的な極板群を共用した低コストの構成にて極板
の総面積を複数倍にでき、しかも極板群間を通る冷却通
路に冷却媒体を通すことで各極板群を確実に冷却してそ
の温度上昇を確実に防止することができ、かつ同一電槽
内に配置した複数の極板群にて単電池を構成しているの
で並列接続の弊害を生じることもなく、従って温度上昇
による出力低下や寿命低下を防止しつつ電流容量を複数
倍にして大電流容量の密閉型二次電池を得ることができ
る。
は、電槽内に極板群と電解液を収容して成る密閉型二次
電池において、電槽内に複数の極板群を収容配置すると
ともに、極板群の間を通って電槽を貫通する冷却通路を
設け、かつ極板群同士を並列接続したものであり、1つ
の電槽内に複数の極板群を配設して並列接続しているの
で、標準的な極板群を共用した低コストの構成にて極板
の総面積を複数倍にでき、しかも極板群間を通る冷却通
路に冷却媒体を通すことで各極板群を確実に冷却してそ
の温度上昇を確実に防止することができ、かつ同一電槽
内に配置した複数の極板群にて単電池を構成しているの
で並列接続の弊害を生じることもなく、従って温度上昇
による出力低下や寿命低下を防止しつつ電流容量を複数
倍にして大電流容量の密閉型二次電池を得ることができ
る。
【0013】また、電槽内に極板群と電解液を収容して
なる複数の単電池を一体電槽内に内蔵して直列接続して
成る密閉型二次電池において、各電槽内に複数の極板群
を収容配置するとともに、極板群の間を通って電槽を貫
通する冷却通路を設け、極板群同士を並列接続するとと
もに隣接する電槽内の極板群と直列接続すると、複数の
単電池を一体電槽内に内蔵して直列接続して成る密閉型
二次電池においても同様の作用効果を得ることができ
る。
なる複数の単電池を一体電槽内に内蔵して直列接続して
成る密閉型二次電池において、各電槽内に複数の極板群
を収容配置するとともに、極板群の間を通って電槽を貫
通する冷却通路を設け、極板群同士を並列接続するとと
もに隣接する電槽内の極板群と直列接続すると、複数の
単電池を一体電槽内に内蔵して直列接続して成る密閉型
二次電池においても同様の作用効果を得ることができ
る。
【0014】また、一体電槽を、複数の直方体状の電槽
を並列配置し、かつ各電槽にその並列方向と直交する方
向の中間部に1又は複数の冷却通路を各冷却通路の両側
に極板群の配置空間をあけて形成した角形電槽にて構成
し、極板群は正極板と負極板をセパレータを介して積層
するとともに正極板と負極板のリード部を互いに反対側
の側部に突出させて構成し、電槽間の隔壁を貫通して接
続されるとともに隔壁の幅方向に延びる接続板を設け、
複数の極板群の正極板又は負極板のリード部を接続板に
接続すると、複数の直方体状の電槽を有する角形電槽を
備えた密閉型二次電池において、各電槽に収容配置した
複数の極板群を電槽間の隔壁に配設した接続板にて並列
接続できるとともに電槽間で直列接続でき、簡単な構成
にて内部抵抗の小さい状態で、上記作用効果を奏する密
閉型二次電池を得ることができる。
を並列配置し、かつ各電槽にその並列方向と直交する方
向の中間部に1又は複数の冷却通路を各冷却通路の両側
に極板群の配置空間をあけて形成した角形電槽にて構成
し、極板群は正極板と負極板をセパレータを介して積層
するとともに正極板と負極板のリード部を互いに反対側
の側部に突出させて構成し、電槽間の隔壁を貫通して接
続されるとともに隔壁の幅方向に延びる接続板を設け、
複数の極板群の正極板又は負極板のリード部を接続板に
接続すると、複数の直方体状の電槽を有する角形電槽を
備えた密閉型二次電池において、各電槽に収容配置した
複数の極板群を電槽間の隔壁に配設した接続板にて並列
接続できるとともに電槽間で直列接続でき、簡単な構成
にて内部抵抗の小さい状態で、上記作用効果を奏する密
閉型二次電池を得ることができる。
【0015】また、接続板が、隔壁を介して互いに対向
している各極板群のリード部間の位置で隔壁を貫通して
接続されていると、各電槽間で極板群同士の接続経路を
短くできて内部抵抗を小さくでき、電池の出力特性を向
上できる。
している各極板群のリード部間の位置で隔壁を貫通して
接続されていると、各電槽間で極板群同士の接続経路を
短くできて内部抵抗を小さくでき、電池の出力特性を向
上できる。
【0016】また、極板群の両側のリード部に集電体を
接合し、角形電槽の両側壁の各隔壁配設位置に両側の電
槽に臨む開口を設けるとともに接続板の一部分を開口に
臨ませ、各電槽に収容した極板群の集電体と接続板の開
口に臨んだ部分とを接続し、開口を各電槽を隔離した状
態で封止すると、隔壁を介して対向している集電体同士
を角形電槽の側壁に設けた開口部分で接続板にて容易に
接続できかつ接続後にその開口を封止することで単電池
間で液絡を生じず、しかもその接続により集電体の上端
部間で接続している場合に対して通電経路が迂回せず、
接続経路を短くできるため、単電池間の接続抵抗を小さ
くすることができ、また単電池間を流れる電流分布の均
一化を図れるので、単電池当たりの内部抵抗をさらに低
減できるとともに極板群の全体が均等的に十全に能力を
発揮することで高出力化を実現できる。
接合し、角形電槽の両側壁の各隔壁配設位置に両側の電
槽に臨む開口を設けるとともに接続板の一部分を開口に
臨ませ、各電槽に収容した極板群の集電体と接続板の開
口に臨んだ部分とを接続し、開口を各電槽を隔離した状
態で封止すると、隔壁を介して対向している集電体同士
を角形電槽の側壁に設けた開口部分で接続板にて容易に
接続できかつ接続後にその開口を封止することで単電池
間で液絡を生じず、しかもその接続により集電体の上端
部間で接続している場合に対して通電経路が迂回せず、
接続経路を短くできるため、単電池間の接続抵抗を小さ
くすることができ、また単電池間を流れる電流分布の均
一化を図れるので、単電池当たりの内部抵抗をさらに低
減できるとともに極板群の全体が均等的に十全に能力を
発揮することで高出力化を実現できる。
【0017】また、上記接続板は角形電槽にインサート
成形等によって一体的に埋設してもよいが、隔壁に連通
穴を形成し、連通穴に嵌合する突部を有する一対の接続
板を隔壁の両側に配置して突部同士を接続し、かつ少な
くとも一方の接続板と隔壁の連通穴の周辺部との間にシ
ール材を配置すると、角形電槽の基本構造は従来のまま
で連通穴と開口を付加的に設けて成形するだけでよいの
で、上記作用効果を奏する構成を容易に実現でき、かつ
隔壁に連通穴を形成することで液絡が生じるのをシール
材にて防止できる。
成形等によって一体的に埋設してもよいが、隔壁に連通
穴を形成し、連通穴に嵌合する突部を有する一対の接続
板を隔壁の両側に配置して突部同士を接続し、かつ少な
くとも一方の接続板と隔壁の連通穴の周辺部との間にシ
ール材を配置すると、角形電槽の基本構造は従来のまま
で連通穴と開口を付加的に設けて成形するだけでよいの
で、上記作用効果を奏する構成を容易に実現でき、かつ
隔壁に連通穴を形成することで液絡が生じるのをシール
材にて防止できる。
【0018】また、角形電槽の両端壁及び隔壁の上部に
形成された接続穴を介して角形電槽両端の接続端子と集
電体及び集電体同士を接続すると、集電体同士をその上
部で接続している従来の構成の密閉型二次電池の製造設
備をそのまま利用しながら、上記構成の適用により接続
抵抗を低減でき、また密閉型二次電池の外部との接続端
子が角形電槽の両端壁の上部に配設されるので、他の密
閉型二次電池との接続が容易でかつ水冷による冷却機構
等を設ける場合の絶縁性の確保が容易である等の効果を
奏する。
形成された接続穴を介して角形電槽両端の接続端子と集
電体及び集電体同士を接続すると、集電体同士をその上
部で接続している従来の構成の密閉型二次電池の製造設
備をそのまま利用しながら、上記構成の適用により接続
抵抗を低減でき、また密閉型二次電池の外部との接続端
子が角形電槽の両端壁の上部に配設されるので、他の密
閉型二次電池との接続が容易でかつ水冷による冷却機構
等を設ける場合の絶縁性の確保が容易である等の効果を
奏する。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の密閉型二次電池の
一実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。
一実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。
【0020】1は密閉型二次電池で、上面開口の直方体
状の複数(図示例では6つ)の電槽3がそれらの間の隔
壁4を共用して一体的に並列配置した角形電槽2を備え
ており、各電槽3の上面開口は一体の蓋体(図示せず)
にて一体的に閉鎖されている。角形電槽2及び蓋体は、
電解液に対して耐性を有するPPとPPEのアロイなど
の合成樹脂材料にて構成されている。
状の複数(図示例では6つ)の電槽3がそれらの間の隔
壁4を共用して一体的に並列配置した角形電槽2を備え
ており、各電槽3の上面開口は一体の蓋体(図示せず)
にて一体的に閉鎖されている。角形電槽2及び蓋体は、
電解液に対して耐性を有するPPとPPEのアロイなど
の合成樹脂材料にて構成されている。
【0021】各電槽3は、その並列方向と直交する方向
の両側部に極板群5を収容配置する極板群配置空間6を
有し、かつ極板群配置空間6、6の間の中央部に、電槽
3を上下方向に貫通する冷却通路7が形成されている。
冷却通路7は、両端が電槽3の底壁と蓋体で開口する横
断面形状が扁平な長円形の筒状壁7aにて構成され、こ
の筒状壁7aには電池内圧に耐えられるように、断面の
長手方向に適当間隔おきに複数の連結リブ7bが設けら
れている。また、筒状壁7aと隔壁4の間に間隙8が形
成され、両側の極板群配置空間6、6同士は互いに連通
されている。
の両側部に極板群5を収容配置する極板群配置空間6を
有し、かつ極板群配置空間6、6の間の中央部に、電槽
3を上下方向に貫通する冷却通路7が形成されている。
冷却通路7は、両端が電槽3の底壁と蓋体で開口する横
断面形状が扁平な長円形の筒状壁7aにて構成され、こ
の筒状壁7aには電池内圧に耐えられるように、断面の
長手方向に適当間隔おきに複数の連結リブ7bが設けら
れている。また、筒状壁7aと隔壁4の間に間隙8が形
成され、両側の極板群配置空間6、6同士は互いに連通
されている。
【0022】電槽3、3間の隔壁4の上部に各極板群配
置空間6に対応させて一対の接続穴9が形成されるとと
もに、中間部より下部寄りにも各極板群配置空間6に対
応させて一対の連通穴10が形成され、隔壁4の一面の
連通穴10の周辺にはシール溝11が形成されている。
また、角形電槽2の両側壁12には、各隔壁4の配設位
置に両側の電槽3に臨むように左右一対の開口13が、
連通穴10に対応する高さ位置に形成されている。
置空間6に対応させて一対の接続穴9が形成されるとと
もに、中間部より下部寄りにも各極板群配置空間6に対
応させて一対の連通穴10が形成され、隔壁4の一面の
連通穴10の周辺にはシール溝11が形成されている。
また、角形電槽2の両側壁12には、各隔壁4の配設位
置に両側の電槽3に臨むように左右一対の開口13が、
連通穴10に対応する高さ位置に形成されている。
【0023】電槽3、3間の隔壁4の連通穴10の形成
部分の両側には各々接続板14が配設されている。接続
板14は、電解液に耐性を持つように表面にニッケルメ
ッキを施した鋼板にて構成されている。各接続板14に
はその幅方向中間部にスリット14aを形成して狭窄連
結部14bが設けられ、その両側部にそれぞれ左右一対
の連通穴10内に嵌合する接続突部15が突設され、隔
壁4の両側の接続突部15の先端間が抵抗溶接による溶
接部16にて接続されている。また、接続板14の両側
部はそれぞれ開口13に向けて長く延出され、開口13
に臨む部分でL字状に屈曲されて接続片部17が形成さ
れている。開口13の幅は接続片部17が十分に露出す
る幅とされ、上下方向長さは適当に設定されている。
部分の両側には各々接続板14が配設されている。接続
板14は、電解液に耐性を持つように表面にニッケルメ
ッキを施した鋼板にて構成されている。各接続板14に
はその幅方向中間部にスリット14aを形成して狭窄連
結部14bが設けられ、その両側部にそれぞれ左右一対
の連通穴10内に嵌合する接続突部15が突設され、隔
壁4の両側の接続突部15の先端間が抵抗溶接による溶
接部16にて接続されている。また、接続板14の両側
部はそれぞれ開口13に向けて長く延出され、開口13
に臨む部分でL字状に屈曲されて接続片部17が形成さ
れている。開口13の幅は接続片部17が十分に露出す
る幅とされ、上下方向長さは適当に設定されている。
【0024】隔壁4の両側に接続板14を配設した状態
で、シール溝11にはOリング18が装着されており、
Oリング18がシール溝11と接続板14の間で圧縮さ
れてシール面圧を発生して電槽3、3間の密閉状態が確
保されている。なお、好適には、シール溝11内やOリ
ング18と接続板14の接触面にピッチ等のシール剤が
塗布される。
で、シール溝11にはOリング18が装着されており、
Oリング18がシール溝11と接続板14の間で圧縮さ
れてシール面圧を発生して電槽3、3間の密閉状態が確
保されている。なお、好適には、シール溝11内やOリ
ング18と接続板14の接触面にピッチ等のシール剤が
塗布される。
【0025】極板群5は、複数枚の正極板5aと複数枚
の負極板5bとを交互に配置するとともに、各正極板5
aに横方向に開口部を有する袋状のセパレータ5cを被
せることにより、正極板5aと負極板5bの間にセパレ
ータ5cを介装した状態で積層して構成され、正極板5
aと負極板5bの一側部を互いに反対側に突出させて正
極と負極のリード部19a、19bが設けられている。
の負極板5bとを交互に配置するとともに、各正極板5
aに横方向に開口部を有する袋状のセパレータ5cを被
せることにより、正極板5aと負極板5bの間にセパレ
ータ5cを介装した状態で積層して構成され、正極板5
aと負極板5bの一側部を互いに反対側に突出させて正
極と負極のリード部19a、19bが設けられている。
【0026】正極板5aは、Niの発泡メタルにリード
部19aを除いて水酸化ニッケルを充填して構成され、
そのリード部19a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5bは、Niのパンチ
ングメタルにリード部19bを除いて水素吸蔵合金を含
む負極構成物質を塗着して構成されている。
部19aを除いて水酸化ニッケルを充填して構成され、
そのリード部19a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5bは、Niのパンチ
ングメタルにリード部19bを除いて水素吸蔵合金を含
む負極構成物質を塗着して構成されている。
【0027】この極板群5の両側のリード部19a、1
9bには集電体20が接合されている。集電体20も、
表面にニッケルメッキを施した鋼板にて構成されてい
る。集電体20とリード部19a、19bは、集電体2
0に上下方向に適当間隔おきに複数設けられた接合部に
おいて電子ビーム溶接等にて接合されている。また、集
電体20の両側部はL字状に折り曲げられて側縁折曲部
20aが形成されている。
9bには集電体20が接合されている。集電体20も、
表面にニッケルメッキを施した鋼板にて構成されてい
る。集電体20とリード部19a、19bは、集電体2
0に上下方向に適当間隔おきに複数設けられた接合部に
おいて電子ビーム溶接等にて接合されている。また、集
電体20の両側部はL字状に折り曲げられて側縁折曲部
20aが形成されている。
【0028】各電槽3の両側の極板群配置空間6にそれ
ぞれ極板群5を収容した状態で、集電体20の側縁折曲
部20aの開口13に臨む部分は、接続板14の接続片
部17の内面に対向して互いに接触しており、抵抗溶接
やレーザビーム溶接による溶接部21にて接続されてい
る。
ぞれ極板群5を収容した状態で、集電体20の側縁折曲
部20aの開口13に臨む部分は、接続板14の接続片
部17の内面に対向して互いに接触しており、抵抗溶接
やレーザビーム溶接による溶接部21にて接続されてい
る。
【0029】このように電槽3に極板群5を収容し、開
口13部分で接続板14の接続片部17と集電体20の
側縁折曲部20aを溶接部21にて接続した後、開口1
3を覆うように封止板(図示せず)を対向配置して溶着
することで、隔壁4両側の電槽3、3を隔離した状態で
開口13が封止される。また、角形電槽2の隔壁4の上
端部に形成された接続穴9に、その両側に対向する集電
体20の上端部に突設された接続突部(図示せず)が嵌
合され、その先端同士が抵抗溶接にて接続されている。
口13部分で接続板14の接続片部17と集電体20の
側縁折曲部20aを溶接部21にて接続した後、開口1
3を覆うように封止板(図示せず)を対向配置して溶着
することで、隔壁4両側の電槽3、3を隔離した状態で
開口13が封止される。また、角形電槽2の隔壁4の上
端部に形成された接続穴9に、その両側に対向する集電
体20の上端部に突設された接続突部(図示せず)が嵌
合され、その先端同士が抵抗溶接にて接続されている。
【0030】また、角形電槽2の両端壁の上部には、何
れか一方の極板群配置空間6における接続穴9と対向す
る位置に接続穴22が形成され、正極又は負極の接続端
子23が装着されている。この接続端子23は角形電槽
2の両端壁の内側に配設された接続板24に抵抗溶接に
て接続され、電槽3の両側に収容配置された一対の極板
群5の集電体20がこの接続板24に溶接されている。
すなわち、角形電槽2の両端の電槽3に対しては、一対
の極板群5の一側の集電体20を接続板24に溶接した
状態で挿入している。
れか一方の極板群配置空間6における接続穴9と対向す
る位置に接続穴22が形成され、正極又は負極の接続端
子23が装着されている。この接続端子23は角形電槽
2の両端壁の内側に配設された接続板24に抵抗溶接に
て接続され、電槽3の両側に収容配置された一対の極板
群5の集電体20がこの接続板24に溶接されている。
すなわち、角形電槽2の両端の電槽3に対しては、一対
の極板群5の一側の集電体20を接続板24に溶接した
状態で挿入している。
【0031】以上の構成によれば、複数の直方体状の電
槽3を有する角形電槽2を備えた密閉型二次電池におい
て、各電槽3内に一対の極板群5を配設して並列接続し
ているので、極板群5として標準的な規格のものを用い
た低コストの構成によって極板の総面積を複数倍にで
き、しかも極板群5、5間に配設した冷却通路7に冷却
媒体を通すことで両極板群5を確実に冷却してその温度
上昇を確実に防止することができる。また、同一電槽3
内に配置した一対の極板群5にて単電池を構成している
ので並列接続の弊害を生じることもない。従って、温度
上昇による出力低下や寿命低下を防止しつつ電流容量を
複数倍にして大電流容量の密閉型二次電池1を得ること
ができる。
槽3を有する角形電槽2を備えた密閉型二次電池におい
て、各電槽3内に一対の極板群5を配設して並列接続し
ているので、極板群5として標準的な規格のものを用い
た低コストの構成によって極板の総面積を複数倍にで
き、しかも極板群5、5間に配設した冷却通路7に冷却
媒体を通すことで両極板群5を確実に冷却してその温度
上昇を確実に防止することができる。また、同一電槽3
内に配置した一対の極板群5にて単電池を構成している
ので並列接続の弊害を生じることもない。従って、温度
上昇による出力低下や寿命低下を防止しつつ電流容量を
複数倍にして大電流容量の密閉型二次電池1を得ること
ができる。
【0032】また、各電槽3に収容配置した一対の極板
群5が接続板14にて並列接続されるとともに、この接
続板14に各極板群5に対応して設けられた接続突部1
5を介して、隔壁4を介して互いに対向している各極板
群5、5同士が直列接続されているので、各電槽3、3
間で極板群5、5同士の接続経路を短くできて内部抵抗
を小さくでき、電池の出力特性を向上できる。
群5が接続板14にて並列接続されるとともに、この接
続板14に各極板群5に対応して設けられた接続突部1
5を介して、隔壁4を介して互いに対向している各極板
群5、5同士が直列接続されているので、各電槽3、3
間で極板群5、5同士の接続経路を短くできて内部抵抗
を小さくでき、電池の出力特性を向上できる。
【0033】さらに、より具体的には、極板群5の両側
のリード部19a、19bに集電体20を接合し、角形
電槽2の両側壁12に両側の電槽3に臨む開口13を設
けるとともに接続板14の一部分を開口13に臨ませ、
各電槽3に収容した極板群5の集電体20と接続板14
の開口に臨んだ接続片部17とを溶接部21にて接続
し、開口13を各電槽3を隔離した状態で封止している
ので、隔壁4を介して対向している集電体20、20同
士を開口13部分で接続板14を介して容易に接続する
ことができる。また、接続後にその開口13を封止する
ことで電槽3、3間で液絡を生じることもない。
のリード部19a、19bに集電体20を接合し、角形
電槽2の両側壁12に両側の電槽3に臨む開口13を設
けるとともに接続板14の一部分を開口13に臨ませ、
各電槽3に収容した極板群5の集電体20と接続板14
の開口に臨んだ接続片部17とを溶接部21にて接続
し、開口13を各電槽3を隔離した状態で封止している
ので、隔壁4を介して対向している集電体20、20同
士を開口13部分で接続板14を介して容易に接続する
ことができる。また、接続後にその開口13を封止する
ことで電槽3、3間で液絡を生じることもない。
【0034】また、角形電槽2の側壁12に形成した開
口13において、接続板14を介して集電体20同士を
接続したことにより、接続穴9を介して集電体20の上
端部間のみで接続している場合に対して通電経路が迂回
せず、接続経路を短くできるため、極板群5、5間の接
続抵抗を小さくすることができるとともに、極板群5を
流れる電流分布の均一化を図れるので、単電池当たりの
内部抵抗をさらに低減できるとともに極板群5の全体が
均等的に十全に能力を発揮することで高出力化を実現で
きる。
口13において、接続板14を介して集電体20同士を
接続したことにより、接続穴9を介して集電体20の上
端部間のみで接続している場合に対して通電経路が迂回
せず、接続経路を短くできるため、極板群5、5間の接
続抵抗を小さくすることができるとともに、極板群5を
流れる電流分布の均一化を図れるので、単電池当たりの
内部抵抗をさらに低減できるとともに極板群5の全体が
均等的に十全に能力を発揮することで高出力化を実現で
きる。
【0035】また、隔壁4を貫通した接続板14の接続
構成として、隔壁4に連通穴10を形成し、連通穴10
に嵌合する接続突部15を有する一対の接続板14を隔
壁4の両側に配置して接続突部15、15同士を接続
し、かつ少なくとも一方の接続板14と隔壁4の連通穴
10の周辺部との間にOリング18を配置して接続して
いるので、角形電槽2の基本構造は従来のままで連通穴
10を付加的に設けて成形するだけでよいので、上記作
用効果を奏する構成を容易に実現でき、かつ隔壁4に形
成した連通穴10で液絡が生じるのを確実に防止でき
る。
構成として、隔壁4に連通穴10を形成し、連通穴10
に嵌合する接続突部15を有する一対の接続板14を隔
壁4の両側に配置して接続突部15、15同士を接続
し、かつ少なくとも一方の接続板14と隔壁4の連通穴
10の周辺部との間にOリング18を配置して接続して
いるので、角形電槽2の基本構造は従来のままで連通穴
10を付加的に設けて成形するだけでよいので、上記作
用効果を奏する構成を容易に実現でき、かつ隔壁4に形
成した連通穴10で液絡が生じるのを確実に防止でき
る。
【0036】また、本実施形態では、角形電槽2の隔壁
4の上部に形成された接続穴9を介して両側の極板群5
の集電体20、20同士を接続しているので、集電体2
0、20同士をその上部で接続している従来の構成の密
閉型二次電池1の製造設備をそのまま利用しながら、そ
れに付加して上記構成を適用することで接続抵抗を低減
できる。
4の上部に形成された接続穴9を介して両側の極板群5
の集電体20、20同士を接続しているので、集電体2
0、20同士をその上部で接続している従来の構成の密
閉型二次電池1の製造設備をそのまま利用しながら、そ
れに付加して上記構成を適用することで接続抵抗を低減
できる。
【0037】また密閉型二次電池1の外部との接続端子
23が角形電槽2の両端壁の上部に配設されるので、他
の密閉型二次電池1との接続が容易でかつ水冷による冷
却機構等を設ける場合の絶縁性の確保が容易である等の
効果を奏し、また角形電槽2の両端の接続端子23に対
して比較的厚肉で通電抵抗の小さい接続板24を介して
一対の極板群5の集電体20を接続しているので、接続
端子23までの通電抵抗を小さくでき、密閉型二次電池
1の内部抵抗の低減を図ることができる。
23が角形電槽2の両端壁の上部に配設されるので、他
の密閉型二次電池1との接続が容易でかつ水冷による冷
却機構等を設ける場合の絶縁性の確保が容易である等の
効果を奏し、また角形電槽2の両端の接続端子23に対
して比較的厚肉で通電抵抗の小さい接続板24を介して
一対の極板群5の集電体20を接続しているので、接続
端子23までの通電抵抗を小さくでき、密閉型二次電池
1の内部抵抗の低減を図ることができる。
【0038】上記実施形態では、角形電槽2内に複数の
電槽3を並列して配設し、その各電槽3内に複数の極板
群5を収容配置するとともに各電槽3に極板群5、5の
間を通って電槽3を貫通する冷却通路7を設け、かつ各
電槽3の極板群5、5を並列接続するとともに隣接する
電槽3の極板群5、5と直列接続した例について説明し
たが、単体の電槽3から成る密閉型二次電池1において
本発明を適用し、その電槽3内に複数の極板群5を収容
配置するとともに極板群5の間を通って電槽を貫通する
冷却通路7を設けても、上記実施形態と同様に、標準的
な電流容量の密閉型二次電池における極板群5を共用し
ながら、また並列接続の弊害を生じることなく、大電流
容量の電源を得ることができるという効果を発揮する。
電槽3を並列して配設し、その各電槽3内に複数の極板
群5を収容配置するとともに各電槽3に極板群5、5の
間を通って電槽3を貫通する冷却通路7を設け、かつ各
電槽3の極板群5、5を並列接続するとともに隣接する
電槽3の極板群5、5と直列接続した例について説明し
たが、単体の電槽3から成る密閉型二次電池1において
本発明を適用し、その電槽3内に複数の極板群5を収容
配置するとともに極板群5の間を通って電槽を貫通する
冷却通路7を設けても、上記実施形態と同様に、標準的
な電流容量の密閉型二次電池における極板群5を共用し
ながら、また並列接続の弊害を生じることなく、大電流
容量の電源を得ることができるという効果を発揮する。
【0039】
【発明の効果】本発明の密閉型二次電池によれば、以上
の説明から明らかなように、1つの電槽内に複数の極板
群を配設して並列接続しているので、標準的な極板群を
共用した低コストの構成にて極板の総面積を複数倍にで
き、しかも極板群間を通る冷却通路に冷却媒体を通すこ
とで各極板群を確実に冷却してその温度上昇を確実に防
止することができ、かつ同一電槽内に配置した複数の極
板群にて単電池を構成しているので並列接続の弊害を生
じることもなく、従って温度上昇による出力低下や寿命
低下を防止しつつ電流容量を複数倍にして大電流容量の
密閉型二次電池を得ることができる。
の説明から明らかなように、1つの電槽内に複数の極板
群を配設して並列接続しているので、標準的な極板群を
共用した低コストの構成にて極板の総面積を複数倍にで
き、しかも極板群間を通る冷却通路に冷却媒体を通すこ
とで各極板群を確実に冷却してその温度上昇を確実に防
止することができ、かつ同一電槽内に配置した複数の極
板群にて単電池を構成しているので並列接続の弊害を生
じることもなく、従って温度上昇による出力低下や寿命
低下を防止しつつ電流容量を複数倍にして大電流容量の
密閉型二次電池を得ることができる。
【0040】また、電槽内に極板群と電解液を収容して
なる複数の単電池を一体電槽内に内蔵して直列接続して
成る密閉型二次電池において、各電槽内に複数の極板群
を収容配置するとともに、極板群の間を通って電槽を貫
通する冷却通路を設け、極板群同士を並列接続するとと
もに隣接する電槽内の極板群と直列接続することによ
り、複数の単電池を一体電槽内に内蔵して直列接続して
成る密閉型二次電池においても同様の作用効果を得るこ
とができる。
なる複数の単電池を一体電槽内に内蔵して直列接続して
成る密閉型二次電池において、各電槽内に複数の極板群
を収容配置するとともに、極板群の間を通って電槽を貫
通する冷却通路を設け、極板群同士を並列接続するとと
もに隣接する電槽内の極板群と直列接続することによ
り、複数の単電池を一体電槽内に内蔵して直列接続して
成る密閉型二次電池においても同様の作用効果を得るこ
とができる。
【図1】本発明の一実施形態の密閉型二次電池の全体構
成を、図2のA−A線で断面して示した横断平面図であ
る。
成を、図2のA−A線で断面して示した横断平面図であ
る。
【図2】同実施形態における一体電槽の縦断正面図であ
る。
る。
【図3】同実施形態における密閉型二次電池の詳細構成
を、図2のB−B線で断面して示した部分拡大横断平面
図である。
を、図2のB−B線で断面して示した部分拡大横断平面
図である。
【図4】同実施形態における一体電槽の構成を、図2の
C−C線で断面して示した縦断側面図である。
C−C線で断面して示した縦断側面図である。
【図5】従来例の密閉型二次電池を一部破断して示した
全体外観斜視図である。
全体外観斜視図である。
1 密閉型二次電池
2 角形電槽(一体電槽)
3 電槽
4 隔壁
5 極板群
5a 正極板
5b 負極板
5c セパレータ
6 極板群配置空間
7 冷却通路
9 接続穴
10 連通穴
12 側壁
13 開口
14 接続板
15 接続突部
18 Oリング(シール材)
19a、19b リード部
20 集電体
22 接続穴
23 接続端子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 江藤 豊彦
静岡県湖西市境宿555番地 パナソニッ
ク・イーブイ・エナジー株式会社内
Fターム(参考) 5H011 AA03 AA13 CC02
5H022 AA04 CC03 CC25
5H028 AA01 AA07 AA08 CC08
Claims (7)
- 【請求項1】 電槽内に極板群と電解液を収容して成る
密閉型二次電池において、電槽内に複数の極板群を収容
配置するとともに、極板群の間を通って電槽を貫通する
冷却通路を設け、かつ極板群同士を並列接続したことを
特徴とする密閉型二次電池。 - 【請求項2】 電槽内に極板群と電解液を収容してなる
複数の単電池を一体電槽内に内蔵して直列接続して成る
密閉型二次電池において、各電槽内に複数の極板群を収
容配置するとともに、極板群の間を通って電槽を貫通す
る冷却通路を設け、極板群同士を並列接続するとともに
隣接する電槽内の極板群と直列接続したことを特徴とす
る密閉型二次電池。 - 【請求項3】 一体電槽を、複数の直方体状の電槽を並
列配置し、かつ各電槽にその並列方向と直交する方向の
中間部に1又は複数の冷却通路を各冷却通路の両側に極
板群の配置空間をあけて形成した角形電槽にて構成し、
極板群は正極板と負極板をセパレータを介して積層する
とともに正極板と負極板のリード部を互いに反対側の側
部に突出させて構成し、電槽間の隔壁を貫通して接続さ
れるとともに隔壁の幅方向に延びる接続板を設け、複数
の極板群の正極板又は負極板のリード部を接続板に接続
したことを特徴とする請求項2記載の密閉型二次電池。 - 【請求項4】 接続板は、隔壁を介して互いに対向して
いる各極板群のリード部間の位置で隔壁を貫通して接続
されていることを特徴とする請求項3記載の密閉型二次
電池。 - 【請求項5】 極板群の両側のリード部に集電体を接合
し、角形電槽の両側壁の各隔壁配設位置に両側の電槽に
臨む開口を設けるとともに接続板の一部分を開口に臨ま
せ、各電槽に収容した極板群の集電体と接続板の開口に
臨んだ部分とを接続し、開口を各電槽を隔離した状態で
封止したことを特徴とする請求項3又は4記載の密閉型
二次電池。 - 【請求項6】 隔壁に連通穴を形成し、連通穴に嵌合す
る突部を有する一対の接続板を隔壁の両側に配置して突
部同士を接続し、かつ少なくとも一方の接続板と隔壁の
連通穴の周辺部との間にシール材を配置したことを特徴
とする請求項3〜5の何れかに記載の密閉型二次電池。 - 【請求項7】 角形電槽の両端壁及び隔壁の上部に形成
された接続穴を介して角形電槽両端の接続端子と集電体
及び集電体同士を接続したことを特徴とする請求項5又
は6記載の密閉型二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002134503A JP2003331907A (ja) | 2002-05-09 | 2002-05-09 | 密閉型二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002134503A JP2003331907A (ja) | 2002-05-09 | 2002-05-09 | 密閉型二次電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003331907A true JP2003331907A (ja) | 2003-11-21 |
Family
ID=29697125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002134503A Pending JP2003331907A (ja) | 2002-05-09 | 2002-05-09 | 密閉型二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003331907A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2024021085A1 (zh) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 端盖组件、电池组件、电池及用电设备 |
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2002
- 2002-05-09 JP JP2002134503A patent/JP2003331907A/ja active Pending
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