JP2009206024A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一方の単電池の負極外部端子となる外装缶の底面と、当該単電池に相隣接する他方の単電池の正極外部端子となる正極キャップを備えた封口体とが金属製接続部材に溶接されて複数の単電池間が直列接続された組電池に関する。 In the present invention, the bottom surface of the outer can serving as the negative electrode external terminal of one unit cell and the sealing body including the positive electrode cap serving as the positive electrode external terminal of the other unit cell adjacent to the unit cell are metal connection members The present invention relates to an assembled battery in which a plurality of single cells are connected in series.
一般に、ニッケル−水素蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池あるいはリチウム二次電池は、正極および負極の間にセパレータを介在させ、これらを渦巻状に巻回した後、正極および負極の端部に集電体を接続して電極体を形成し、この電極体を金属製外装缶に収納して正極集電体から延伸するリード部を封口体に溶接した後、封口体を外装缶の開口部に絶縁ガスケットを介在させて装着することにより密閉して構成されている。このようなアルカリ蓄電池がHEV(Hybrid Electric Vehicles)やPEV(Pure Electric Vehicles)などの電気自動車の用途に用いられる場合、高出力が要求されるため、複数の単電池を直列に接続して組電池にして使用されるのが一般的である。 In general, alkaline storage batteries such as nickel-hydrogen storage batteries and nickel-cadmium storage batteries, or lithium secondary batteries, interpose a separator between the positive electrode and the negative electrode, wind them in a spiral shape, and then attach them to the ends of the positive electrode and the negative electrode. A current collector is connected to form an electrode body, the electrode body is accommodated in a metal outer can, and a lead portion extending from the positive electrode current collector is welded to the sealing body, and then the sealing body is opened to the outer can It is configured to be hermetically sealed by mounting with an insulating gasket interposed therebetween. When such an alkaline storage battery is used for an electric vehicle such as HEV (Hybrid Electric Vehicles) or PEV (Pure Electric Vehicles), a high output is required. Therefore, a plurality of unit cells are connected in series to form an assembled battery. Generally, it is used.
このような組電池においては、複数の単電池を直列に接続する必要があり、例えば、特許文献1(特開2001−266843号公報)などで種々の接続法が提案されている。この場合、特許文献1にて提案された組電池30においては、図7および図8に示すように、一方の単電池30aと、この単電池30aに相隣接する他方の単電池30bが金属製接続部材40によって直列接続されている。ここで、金属製接続部材40は平面部(フランジ部)41と、この平面部(フランジ部)41より膨出した膨出部42とを備え、平面部(フランジ部)41に形成された4か所のプロジェクション突起41aが金属製外装缶31の底面に溶接され、膨出部42に形成された4か所のプロジェクション突起42cが封口体32に溶接されている。
In such an assembled battery, it is necessary to connect a plurality of single cells in series. For example, various connection methods have been proposed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-266843). In this case, in the assembled
この場合、金属製接続部材40と各単電池30a,30b・・・との接続においては、複数の単電池30a,30b・・・間に金属製接続部材40を配置した後、これらの両端部間を加圧しながら、一方の溶接電極(図示せず)を先頭に配置された単電池の外装缶31に押し当て、他方の溶接電極(図示せず)を最後尾に配置された単電池の外装缶31に押し当てる。この後、これらの一対の溶接電極間に溶接電流を流すことにより、平面部(フランジ部)41に形成された4か所のプロジェクション突起41aが一方の単電池30aの金属製外装缶31の底面に溶接され、膨出部42に形成された4か所のプロジェクション突起42cが他方の単電池30bの封口体32に溶接されこととなる。
In this case, in the connection between the
このような金属製接続部材40を用いた単電池間接続を、所望の出力電圧が得られる数だけの単電池30a,30b・・・を連結することにより、所望の出力電圧となる組電池30を構成することができる。この場合、単電池30a,30b間の接続は電流経路が最短となる金属製接続部材40により接続されることとなるので、出力低下(抵抗増加)を抑制した組電池30が得られるようになる。
ところが、この種の組電池30に用いられる単電池30a,30b・・・においては、電極群33の一方の端部に正極集電体34が溶接され、他方の端部に負極集電体35が溶接されている。この場合、これらの集電体34,35においては、通常、図9(なお、図9においては負極集電体35を示しているが、円板部の形状は正極集電体34においてもほぼ同様である)に示すように、電極板との電気的接続を行うための多数のバーリング孔35aと、溶接時の無効電流を低減させるためのスリット35bとが形成されている。また、バーリング孔35aの周囲とスリット35bの周囲の少なくとも一方には突起部が形成されていて、電極群33の端部に突出した電極板との接触を良好にして集電効率が向上するようになされている。
However, in the
ここで、この種の単電池30a,30b・・・においては、負極集電体35と外装缶31の底面とがスポット溶接されて、負極集電体35と外装缶31とが電気的に接続されることとなる。ところが、負極集電体35と外装缶31とのスポット溶接による溶接箇所は限られている(通常は、負極集電体35の中心部のみが溶接箇所35dとなる)ため、負極集電体35と外装缶31の底面とは完全には接触しておらず、隙間が存在することとなる。なお、負極集電体35には、このようなスポット溶接時の加圧力による負極集電体35の変形を防止するために、負極集電体35の中心部(後に溶接箇所35dとなる部位)の周囲にはU字状のスリット35cが形成されている。
Here, in this type of
そして、上述のように複数の単電池30a,30b・・・間に金属製接続部材40を配置した後、これらの両端部間を加圧しながら、一対の溶接電極(図示せず)を外装缶31に押し当て、これらの一対の溶接電極間に溶接電流を流した場合、各単電池30a,30b・・・内に溶接電流が流れることとなる。この場合、溶接時の押圧力により、金属製接続部材40の各プロジェクション突起41aと接触した外装缶31の底面が内側に変形して、負極集電体35と接触する事態が生じることとなる。ここで、図9に示す領域Zは複数のプロジェクション突起41aで形成される同心円の領域に対応する部位であることを示しており、この領域Zにおいて外装缶31の底面と負極集電体35とが接触することとなる。
And after arrange | positioning the
このような事態が生じると、外装缶31の底面と負極集電体35との接触部に溶接電流が流れ、電池内部にスパッタが発生することがある。ここで、図8に示す点線のC−CおよびD−Dのように、溶接位置が負極集電体35に形成された開口35aあるいはスリット35bと重なった場合、発生したスパッタが電極群の内部に飛散して、内部ショートが発生するという問題が生じた。
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、金属製接続部材と各単電池との溶接時に電池内部にスパッタが発生しても、発生したスパッタが電極群の内部に飛散しないようにして、内部ショートが発生しない組電池を提供できるようにすることを目的とする。
When such a situation occurs, a welding current may flow through the contact portion between the bottom surface of the
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and even if spatter is generated inside the battery during welding of the metal connecting member and each unit cell, the generated spatter is scattered inside the electrode group. An object of the present invention is to provide an assembled battery that does not cause an internal short circuit.
本発明の組電池は、一方の単電池の負極外部端子となる外装缶の底面と、当該単電池に相隣接する他方の単電池の正極外部端子となる正極キャップを備えた封口体とが金属製接続部材に溶接されて複数の単電池間が直列接続されている。そして、上記目的を達成するため、金属製接続部材は一方の単電池の外装缶の底面に向けて突出する複数の第1突起部が同心円状に形成されているとともに、他方の単電池の封口体に向けて突出する複数の第2突起部が同心円状に形成されており、外装缶内に収納された正極板と負極板とセパレータとからなる電極群の一方の端部には負極集電体が溶接されているとともに、当該負極集電体は外装缶の底面に電気的に接続されており、負極集電体には金属製接続部材の第1突起部で形成された同心円に対向する部位を除いて多数のバーリング孔およびスリットが形成されている。 In the assembled battery of the present invention, the bottom surface of the outer can serving as the negative electrode external terminal of one unit cell and the sealing body including the positive electrode cap serving as the positive electrode external terminal of the other unit cell adjacent to the unit cell are metal. A plurality of single cells are connected in series by being welded to the connecting member. In order to achieve the above object, the metal connecting member has a plurality of first protrusions projecting toward the bottom surface of the outer can of one unit cell and is concentrically formed, and the sealing of the other unit cell A plurality of second protrusions projecting toward the body are formed concentrically, and a negative electrode current collector is provided at one end of an electrode group comprising a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator housed in an outer can. The negative electrode current collector is electrically connected to the bottom surface of the outer can, and the negative electrode current collector faces the concentric circle formed by the first protrusion of the metal connection member. Except for the portion, a large number of burring holes and slits are formed.
上述した金属製接続部材を用いて、一方の単電池の外装缶の底面と他方の単電池の封口体とを溶接する場合、負極集電体は外装缶内部に収納されているため、金属製接続部材の位置決めが困難となる。そこで、負極集電体に、金属製接続部材の第1突起部で形成された同心円に対向する部位を除いて多数のバーリング孔およびスリットを形成するようにすると、溶接時の加圧により外装缶内部でスパッタが発生しても、バーリング孔やスリットが溶接部位の近辺に存在しないため、電極群の内部へのスパッタの飛散が防止できるようになる。これにより、本発明の課題となる内部ショートが発生しない組電池を提供することが可能となる。 When the bottom surface of the outer can of one unit cell and the sealing body of the other unit cell are welded using the metal connecting member described above, the negative electrode current collector is housed inside the outer can. Positioning of the connecting member becomes difficult. Therefore, if a large number of burring holes and slits are formed on the negative electrode current collector excluding a portion facing the concentric circle formed by the first protrusion of the metal connection member, the outer can can be formed by pressurization during welding. Even if spatter is generated inside, burring holes and slits do not exist in the vicinity of the welded portion, so that it is possible to prevent the spatter from scattering into the electrode group. As a result, it is possible to provide an assembled battery in which an internal short circuit that is a subject of the present invention does not occur.
この場合、金属製接続部材は一方の単電池の外装缶の底面に向けて突出する複数の第2突起部が同心円状に形成されているとともに、他方の単電池の封口体に向けて突出する複数の第1突起部が同心円状に形成されており、外装缶内に収納された正極板と負極板とセパレータとからなる電極群の一方の端部には負極集電体が溶接されているとともに、当該負極集電体は外装缶の底面に電気的に接続されており、負極集電体には金属製接続部材の第2突起部で形成された同心円に対向する部位を除いて多数のバーリング孔およびスリットが形成されているようにしても、上述と同様な効果を奏することが可能となる。なお、第1突起部で形成された同心円の径は外装缶の底面の径よりは小さく、かつ第2突起部で形成された同心円の径よりは大きく形成されていればよい。 In this case, the metal connecting member has a plurality of second protrusions projecting toward the bottom surface of the outer can of one unit cell and is concentrically formed, and projects toward the sealing body of the other unit cell. A plurality of first protrusions are formed concentrically, and a negative electrode current collector is welded to one end of an electrode group consisting of a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator housed in an outer can. In addition, the negative electrode current collector is electrically connected to the bottom surface of the outer can, and the negative electrode current collector has a large number of parts except for a portion facing the concentric circle formed by the second protrusion of the metal connection member. Even if the burring hole and the slit are formed, the same effect as described above can be obtained. In addition, the diameter of the concentric circle formed by the 1st projection part should just be formed smaller than the diameter of the bottom face of an exterior can, and larger than the diameter of the concentric circle formed by the 2nd projection part.
本発明においては、金属製接続部材と各単電池との溶接時に電池内部にスパッタが発生しても、発生したスパッタが電極群の内部に飛散しないようになされているので、本発明の課題となる内部ショートが発生しない組電池を提供できるようになる。 In the present invention, even if spatter is generated inside the battery during welding of the metal connecting member and each unit cell, the generated spatter is prevented from scattering inside the electrode group. It becomes possible to provide an assembled battery in which no internal short circuit occurs.
以下に、本発明の組電池の一実施の形態を図1〜図6に基づいて説明する。この場合、組電池に用いられる単電池としてニッケル−水素蓄電池を用いた場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものでなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。 Below, one Embodiment of the assembled battery of this invention is described based on FIGS. In this case, a case where a nickel-hydrogen storage battery is used as a unit cell used in the assembled battery will be described. However, the present invention is not limited to this, and may be appropriately changed and implemented without changing the gist thereof. Can do.
なお、図1は本発明の金属製接続部材を模式的に示す図であり、図1(a)はその上面図であり、図1(b)はその側面図である。図2は単電池に用いられる第1実施例の負極集電体を模式的に示す上面図である。図3は、図1と同様な金属製接続部材を模式的に示す図であり、図3(a)はその下面図であり、図3(b)はその側面図である。図4は単電池に用いられる第2実施例の負極集電体を模式的に示す上面図である。図5は、一方の単電池に相隣接する他方の単電池が金属製接続部材によって直列接続される状態を模式的に示す一部破断の側面図である。図6は、一方の単電池に相隣接する他方の単電池が金属製接続部材によって直列接続された状態を模式的に示す断面図である。 FIG. 1 is a view schematically showing a metal connecting member of the present invention, FIG. 1 (a) is a top view thereof, and FIG. 1 (b) is a side view thereof. FIG. 2 is a top view schematically showing the negative electrode current collector of the first embodiment used for a unit cell. FIG. 3 is a view schematically showing a metal connecting member similar to FIG. 1, FIG. 3 (a) is a bottom view thereof, and FIG. 3 (b) is a side view thereof. FIG. 4 is a top view schematically showing a negative electrode current collector of a second embodiment used for a unit cell. FIG. 5 is a partially broken side view schematically showing a state in which the other unit cell adjacent to the one unit cell is connected in series by a metal connecting member. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the other unit cell adjacent to one unit cell is connected in series by a metal connecting member.
1.金属製接続部材
単電池間を接続する金属製接続部材10は、鉄、銅、ニッケルやそれらの合金などの導電性が良好な金属板のプレス成形により形成されており、図1(図3も同様である)に示すように、外径が後述する金属製外装缶21の底面の外径よりも小径に形成された環状の平面部(フランジ部)11と、この環状の平面部(フランジ部)11より膨出する膨出部12とを備えている。ここで、平面部(フランジ部)11には、膨出部12の反対側に突出するように4か所のプロジェクション突起(第1突起部)11aが中心より同心円状(図1(a)に領域xで示す)に等間隔に形成されている。
1. Metal connection member The
また、膨出部12には、その中心部に後述する正極キャップ22aの外径よりも大径で円形の中心開口12aが形成されているとともに、この中心開口12aより放射状に延出する4つのスリット部12bが等間隔に形成されている。そして、これらの4つのスリット部12b間の中央部には、膨出部12からさらに突出するように4か所のプロジェクション突起(第2突起部)12cが中心より同心円状(図3(a)に領域yで示す)に等間隔に形成されている。なお、膨出部12の高さは正極キャップ22aの高さよりも若干高くなるように形成されている。
The bulging
この場合、相隣接する2つの単電池間と金属製接続部材10との接続状態には、第1のの接続状態と、第2の接続状態との2つの接続状態がある。ここで、第1の接続状態においては、平面部(フランジ部)11に形成された4か所のプロジェクション突起(第1突起部)11aが外装缶21の底面に溶接され、膨出部12に形成された4か所のプロジェクション突起(第2突起部)12cが封口体22に溶接されることとなる。一方、第2の接続状態においては、平面部(フランジ部)11に形成された4か所のプロジェクション突起(第1突起部)11aが封口体22に溶接され、膨出部12に形成された4か所のプロジェクション突起(第2突起部)12cが外装缶21の底面に溶接されることとなる。
In this case, there are two connection states, a first connection state and a second connection state, between the two adjacent single cells and the
2.負極集電体
そして、これらの2つの接続状態が採用されることにより、これらの接続状態に対応するために2種類の負極集電体25あるいは負極集電体26を使い分ける必要がある。ここで、第1の接続状態とするために用いられるものを実施例1の負極集電体25とし、第2の接続状態とするために用いられるものを実施例2の負極集電体26とし、それらの詳細な説明を以下に述べることとする。
2. Negative electrode current collector Then, by adopting these two connection states, it is necessary to use two types of negative electrode
(1)実施例1
実施例1の負極集電体25は、図2に示すように、略円形(最大で直径が30mm)に形成されていて、中心部(後に溶接点25dとなる部位)の周囲から端部に向けて多数のバーリング孔(例えば、直径が2mmで、バーリング高さが0.4mmで、バーリング厚みが0.1mmのもの)25aが形成されている。また、負極集電体25の外周部には、無効な溶接電流を減少させ、有効な溶接電流を増大させるために、端縁に向けて開口する一対のスリット25bが形成されている。さらに、中心部(後に溶接点25dとなる部位)の周囲には、略U字状バーリング孔25cが形成されていて、中心部25dが外装缶21の底面に溶接された際に、負極集電体25が変形されるのを防止するようにしている。
(1) Example 1
As shown in FIG. 2, the negative electrode
ここで、本実施例1の負極集電体25においては、図1に示す金属製接続部材10の平面部(フランジ部)11に形成された4か所のプロジェクション突起(第1突起部)11aで形成される同心円の領域xに対応する領域Xには、バーリング孔25aやスリット25bが形成されていないことに特徴を有する。これにより、後の溶接工程において、外装缶21の底面と負極集電体25との間にスパッタが発生したとしても、発生したスパッタがバーリング孔25aやスリット25bを介して電極群の内部に飛散することが防止できるようになる。
Here, in the negative electrode
(2)実施例2
実施例2の負極集電体26は、図4に示すように、略円形(最大で直径が30mm)に形成されていて、中心部(後に溶接点26dとなる部位)の周囲から端部に向けて多数のバーリング孔(例えば、直径が2mmで、バーリング高さが0.4mmで、バーリング厚みが0.1mmのもの)26aが形成されている。また、負極集電体26の外周部には、無効な溶接電流を減少させ、有効な溶接電流を増大させるために、端縁に向けて開口する一対のスリット26bが形成されている。この場合は、中心部(後に溶接点26dとなる部位)の周囲には、略U字状バーリング孔が形成されていないので、実施例1の負極集電体25よりも、一対のスリット26bの長さを長くすることが可能となるとともに、バーリング孔26aの数も多くすることが可能となる。
(2) Example 2
As shown in FIG. 4, the negative electrode
ここで、本実施例2の負極集電体26においては、図3に示す金属製接続部材10の膨出部12に形成された4か所のプロジェクション突起(第2突起部)12cで形成される同心円の領域yに対応する領域Yには、バーリング孔26aやスリット26bが形成されていないことに特徴を有する。これにより、後の溶接工程において、外装缶21の底面と負極集電体26との間にスパッタが発生したとしても、発生したスパッタがバーリング孔26aやスリット26bを介して電極群の内部に飛散することが防止できるようになる。
Here, the negative electrode
2.ニッケル−水素蓄電池(単電池)
ついで、上述のような構成となる負極集電体25および負極集電体26を用いて、単電池となるニッケル−水素蓄電池を作製する例について以下に説明するが、その作製法は負極集電体25を用いても、あるいは負極集電体26を用いてもほぼ同様であるので、この場合は、負極集電体25を用いた場合のニッケル−水素蓄電池の作製例について説明することとする。
2. Nickel-hydrogen storage battery (single cell)
Next, an example of producing a nickel-hydrogen storage battery to be a unit cell using the negative electrode
まず、パンチングメタルからなる極板芯体の表面にニッケル焼結多孔体を形成した後、化学含浸法により水酸化ニッケルを主体とする活物質を同ニッケル焼結多孔体内に充填する。ついで、これを乾燥させた後、所定の厚みになるまで圧延し、所定の寸法になるように切断してニッケル正極板を作製する。また、パンチングメタルからなる極板芯体の表面に水素吸蔵合金からなるペースト状負極活物質を塗布し、乾燥させた後、所定の厚みになるまで圧延し、所定の寸法になるように切断して水素吸蔵合金負極板を作製する。 First, a nickel sintered porous body is formed on the surface of an electrode plate core made of punching metal, and then the nickel sintered porous body is filled with an active material mainly composed of nickel hydroxide by a chemical impregnation method. Subsequently, after drying this, it rolls until it becomes a predetermined thickness, and cut | disconnects so that it may become a predetermined dimension, and produces a nickel positive electrode plate. In addition, a paste-like negative electrode active material made of a hydrogen storage alloy is applied to the surface of an electrode plate core made of punching metal, dried, rolled to a predetermined thickness, and cut to a predetermined size. Thus, a hydrogen storage alloy negative electrode plate is produced.
これらのニッケル正極板と水素吸蔵合金負極板との間にセパレータを介在させて渦巻状に巻回して渦巻状電極群23を作製する。この後、図5,6に示すように、この渦巻状電極群23の下端面に露出するニッケル正極板の極板芯体に正極集電体24を溶接する。また、渦巻状電極群23の上端面に露出する水素吸蔵合金負極板の極板芯体に負極集電体25を溶接して電極体とする。この後、鉄にニッケルメッキを施した有底筒状の外装缶(底面の外面は負極外部端子となる)21内に収納し、水素吸蔵合金負極板に溶接された負極集電体25を外装缶21の内底面に溶接する。
A
これにより、図2に示すように、負極集電体25の中心部に溶接点25dが形成される(負極集電体26を用いた場合は、図4に示すような溶接点26dとなる)こととなる。ついで、封口体22の底面に正極集電体24から延出した正極用リード24aを溶接する。なお、封口体22の下部には正極キャップ(正極外部端子)22aが設けられており、この正極キャップ22a内には弁板22bとスプリング22cからなる弁体を備えている。また、封口体22の中央にはガス抜き孔が形成されている。そして、封口体22の周縁には、予め絶縁ガスケット27が嵌着されている。
As a result, as shown in FIG. 2, a
ついで、外装缶21の上部内周側に防振リング(図示せず)を挿入し、外装缶21の上部外周側に溝入れ加工を施して防振リングの上端部に環状凹部21aを形成する。この後、外装缶21内に30質量%の水酸化カリウム(KOH)水溶液からなるアルカリ電解液を注入する。この後、外装缶21の開口端縁を内方にかしめて電池を封口することにより単電池20a,20b・・・となるニッケル−水素蓄電池が得られる。
Next, an anti-vibration ring (not shown) is inserted into the upper inner peripheral side of the
3.組電池
ついで、上述のように作製されたニッケル−水素蓄電池(単電池)の複数個を用いて、これらの各単電池20a,20b・・・の間に金属製接続部材10を介在させて、各単電池20a,20b・・・を直列に接続して組電池とする例について、以下に説明する。なお、ここでは、単電池として、負極集電体25を用いて作製したニッケル−水素蓄電池を用いているので、上述した第1の接続状態となるような配置構造が採用される。即ち、平面部(フランジ部)11に形成された4か所のプロジェクション突起(第1突起部)11aが外装缶21の底面に溶接され、膨出部12に形成された4か所のプロジェクション突起(第2突起部)12cが封口体22に溶接されるような配置構造となる。
3. Next, using a plurality of nickel-hydrogen storage batteries (unit cells) produced as described above, a
まず、図示しない絶縁性を有する載置台の上に複数個(例えば、4〜6個で、この場合は5個とする)の各単電池20a,20b・・・を一列に整列配置するとともに、各単電池20a,20b・・・の間に金属製接続部材10を配置する。このとき、接続部材10が金属製外装缶21の開口端縁のかしめ部に接触すると短絡が生じるため、このかしめ部と接続部材10との間に円筒状絶縁体(図示せず)を配設するのが好ましい。そして、図5および図6に示すように、平面部(フランジ部)11に形成された4か所のプロジェクション突起(第1突起部)11aが外装缶21の底面に当接し、膨出部12に形成された4か所のプロジェクション突起(第2突起部)12cが封口体22に当接するように配置する。
First, a plurality of (for example, 4-6, 5 in this case)
ついで、図示しない一方の加圧部材を先頭の単電池の封口体22に押し当てるとともに、他方の加圧部材を最末尾の単電池の外装缶21の底面に押し当てる。なお、これらの加圧部材の少なくとも一方には、コイルスプリングやエアシリンダなどの加圧手段が設けられており、この加圧手段により、これらの各単電池20a,20b・・・間は所定の圧力(例えば、300N/m2の圧力)で押圧されるようになされている。
Next, one pressure member (not shown) is pressed against the sealing
ついで、一対の溶接電極(図示せず)を用意した後、先頭の単電池の外装缶21に一方の溶接電極を押し当て、最末尾の単電池の外装缶21に他方の溶接電極を押し当てる。ついで、溶接用電源を駆動させて、一対の溶接電極間に所定の電圧値の直流電圧を印加(この場合は、5.0kAのパルス電流が50ms間流れるように印加)する。これにより、例えば、単電池20aと20bとの間においては、単電池20aの外装缶21→単電池20aの外装缶21の底面と接続部材10の平面部(フランジ部)11に形成された4か所のプロジェクション突起(第1突起部)11a→接続部材10の膨出部12に形成された4か所のプロジェクション突起(第2突起部)12c→単電池20bの封口体22→単電池20b内の順に、溶接電流(例えば、5.0kAの直流パルス電流)が所定の時間(例えば、50ms)だけ流れるようになる。
Then, after preparing a pair of welding electrodes (not shown), one welding electrode is pressed against the outer can 21 of the first unit cell, and the other welding electrode is pressed against the outer can 21 of the last unit cell. . Next, the welding power source is driven to apply a DC voltage having a predetermined voltage value between the pair of welding electrodes (in this case, a 5.0 kA pulse current is applied for 50 ms). Thereby, for example, between the
上述のように、各単電池20a,20b・・・間に所定の圧力(例えば、300N/m2の圧力)を付与して押圧し、かつ一対の溶接電極間に所定の電圧値の直流電圧を印加すると、例えば、単電池20aの外装缶21の底面と接続部材10との接触部(4か所のプロジェクション突起11aが形成された部位)、および単電池20bの封口体22と接続部材10との接触部(4か所のプロジェクション突起12cが形成された部位)にジュール熱が発生して溶融するため、各接触部が溶接されるようになる。これにより、接続部材10を介して単電池20a,20b・・・の間が直列に接続して溶接された組電池20が作製されることとなる。
As described above, a predetermined pressure (for example, a pressure of 300 N / m 2 ) is applied between each
この場合、各単電池20a,20b・・・に配設された負極集電体25は、図1,2,5,6に示すように、金属製接続部材10の平面部(フランジ部)11に形成された4か所のプロジェクション突起11aで形成される同心円の領域xに対応する領域Xには、図6の点線のA−A線やB−B線で示すように、バーリング孔25aやスリット25bが形成されていない。このため、上述した溶接において、外装缶21の底面と負極集電体25との間にスパッタが発生したとしても、発生したスパッタがバーリング孔25aやスリット25bを介して電極群の内部に飛散することが防止できるようになる。
In this case, the negative electrode
また、負極集電体26を用いて単電池20a,20b・・・となるニッケル−水素蓄電池を作製した場合においては、上述した第2の接続状態となるような配置構造が採用される。即ち、膨出部12に形成された4か所のプロジェクション突起(第2突起部)12cが外装缶21の底面に溶接され、平面部(フランジ部)11に形成された4か所のプロジェクション突起(第1突起部)11aが封口体22に溶接されるような配置構造となされる。このため、負極集電体26を用いた場合であっても、金属製接続部材10の膨出部12に形成された4か所のプロジェクション突起12cで形成される同心円の領域yに対応する領域Yには、バーリング孔26aやスリット26bが形成されていない。このため、上述した溶接において、外装缶21の底面と負極集電体26との間にスパッタが発生したとしても、発生したスパッタがバーリング孔26aやスリット26bを介して電極群の内部に飛散することが防止できるようになる。
Moreover, when the nickel-hydrogen storage battery used as the
なお、上述した実施の形態においては、金属製接続部材10を介して複数個の単電池20a,20b・・・を一列に整列配置した後、先頭の単電池の外装缶に一方の溶接電極を押し当て、最末尾の単電池の外装缶に他方の溶接電極を押し当てて、複数個の単電池間を同時に溶接する例について説明したが、本発明の組電池においてはこのような溶接法に限られることはない。例えば、各単電池20a,20b・・・の封口体あるいは外装缶の底面の一方に金属製接続部材10を溶接した後、これらを一列に整列配置した後、先頭の単電池の外装缶に一方の溶接電極を押し当て、最末尾の単電池の外装缶に他方の溶接電極を押し当てて、未溶接部を溶接するようにしてもよい。
また、上述した実施の形態においては、4か所のプロジェクション突起(第1突起部)11a、および4か所のプロジェクション突起(第2突起部)12cを設ける例について説明したが、各プロジェクション突起の数はこれに限られることなく、適宜、増減できるのは勿論である。
In the above-described embodiment, a plurality of
In the above-described embodiment, the example in which the four projection projections (first projection portions) 11a and the four projection projections (second projection portions) 12c are provided has been described. Of course, the number is not limited to this, and can be increased or decreased as appropriate.
10…金属製接続部材、11…平面部(フランジ部)、11a…プロジェクション突起(第1突起部)、12…膨出部、12a…中心開口、12b…スリット部、12c…プロジェクション突起(第2突起部)、x…プロジェクション突起(第1突起部)の形成領域、y…プロジェクション突起(第2突起部)の形成領域、20…組電池、20a…単電池,20b…単電池、21…金属製外装缶、21a…環状凹部、22…封口体、22a…正極キャップ、23…電極群、24…正極集電体、25…負極集電体、25a…バーリング孔、25b…スリット、25c…略U字状スリット、25d…溶接点、X…無孔の領域、26…負極集電体、26a…バーリング孔、26b…スリット、26d…溶接点、Y…無孔の領域、27…絶縁ガスケット
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記金属製接続部材は前記一方の単電池の外装缶の底面に向けて突出する複数の第1突起部が同心円状に形成されているとともに、前記他方の単電池の封口体に向けて突出する複数の第2突起部が同心円状に形成されており、
前記外装缶内に収納された正極板と負極板とセパレータとからなる電極群の一方の端部には負極集電体が溶接されているとともに、当該負極集電体は前記外装缶の底面に電気的に接続されており、
前記負極集電体には前記金属製接続部材の前記第1突起部で形成された同心円に対向する部位を除いて多数のバーリング孔およびスリットが形成されていることを特徴とする組電池。 The bottom surface of the outer can serving as the negative electrode external terminal of one unit cell and the sealing body including the positive electrode cap serving as the positive electrode external terminal of the other unit cell adjacent to the unit cell are welded to the metal connecting member. An assembled battery in which a plurality of single cells are connected in series,
The metal connecting member has a plurality of first protrusions projecting toward the bottom surface of the outer can of the one unit cell and is concentrically formed, and projects toward the sealing body of the other unit cell. A plurality of second protrusions are formed concentrically,
A negative electrode current collector is welded to one end of an electrode group consisting of a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator housed in the outer can, and the negative electrode current collector is attached to the bottom surface of the outer can. Electrically connected,
The assembled battery, wherein the negative electrode current collector is formed with a number of burring holes and slits excluding a portion facing the concentric circle formed by the first protrusion of the metal connecting member.
前記金属製接続部材は前記一方の単電池の外装缶の底面に向けて突出する複数の第2突起部が同心円状に形成されているとともに、前記他方の単電池の封口体に向けて突出する複数の第1突起部が同心円状に形成されており、
前記外装缶内に収納された正極板と負極板とセパレータとからなる電極群の一方の端部には負極集電体が溶接されているとともに、当該負極集電体は前記外装缶の底面に電気的に接続されており、
前記負極集電体には前記金属製接続部材の前記第2突起部で形成された同心円に対向する部位を除いて多数のバーリング孔およびスリットが形成されていることを特徴とする組電池。 The bottom surface of the outer can serving as the negative electrode external terminal of one unit cell and the sealing body including the positive electrode cap serving as the positive electrode external terminal of the other unit cell adjacent to the unit cell are welded to the metal connecting member. An assembled battery in which a plurality of single cells are connected in series,
The metal connecting member has a plurality of second protrusions projecting toward the bottom surface of the outer can of the one unit cell and is concentrically formed, and projects toward the sealing body of the other unit cell. A plurality of first protrusions are formed concentrically,
A negative electrode current collector is welded to one end of an electrode group consisting of a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator housed in the outer can, and the negative electrode current collector is attached to the bottom surface of the outer can. Electrically connected,
The assembled battery, wherein a plurality of burring holes and slits are formed in the negative electrode current collector except for a portion facing a concentric circle formed by the second protrusion of the metal connecting member.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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