JP2013105691A - 電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】正極板23の一辺に設けられる正極側集電箔25は、正極板23が負極板およびセパレータとともに巻回されることで、隙間を有して重なり合う。正極側集電箔25の重なり合う隙間には、上下方向に一列に並ぶように設けられた正極側導電金属27A、27B、27Cが挿入されている。正極側導電金属27は、導電性の接着剤にて仮固定されている。そして、一対の溶接電極Sにより上下方向からシーム溶接を行う。これにより、正極側集電箔25は、大きく曲がることなく正極側導電金属27を介して溶着される。
【選択図】 図6
Description
また、本発明の導電性金属は、正極板もしくは負極板の一辺と直交する方向の断面において、正極板もしくは負極板に近い側に断面積が大きい熱マス部を設けることが好ましい。これにより、集電部の溶接において、スパッタを正極板もしくは負極板に飛ばすことがなく、電池の信頼性を低下させることが無い。
また、本発明の導電性金属は、集電部と同じ組成もしくは集電部と同じ組成を含むことを特徴とする。これにより、溶接すると集電部と導電性金属を簡単に溶着することができる。
図1に示すように、二次電池10は矩形のケース11を有した角型二次電池ある。ケース11は金属製の筐体である。本実施形態のケース11は、アルミニウムで形成されている。ケース11の上面には、電解液注液口14と排気弁15が設けられている。電解液注液口14はケース11内に電解液を注入できるよう開閉自在である。また、排気弁15は、ケース11内におけるガスが所定圧力以上に圧力が上昇したときに破断してガスをケース11の外部へ排気するものである。
(1)正極側集電箔25の隙間に正極側導電金属27が挿入され、挿入された位置で正極側集電箔25シーム溶接することにより、正極側集電箔25を略曲げることなく溶着することができる。また、負極側集電箔26の隙間に負極側導電金属28が挿入され、挿入された位置で負極側集電箔26をシーム溶接することにより、負極側集電箔26を略曲げることなく溶着することができる。
(2)正極側導電金属27、負極側導電金属28は、正極板23もしくは負極板24の一辺と平行に延びた形状であり、正極板23および負極板24に対し正極側集電箔25、負極側集電箔26に大きなスペースを必要としない。そのため従来では正極側集電箔25、負極側集電箔26を曲げるため大きく作る必要があったが、曲げるための部分を省略することができ小型化できる。また、正極側集電箔25、負極側集電箔26を小型化することで、電池のスペース効率を向上させることができる。
(4)正極板23および正極側集電箔25はアルミニウムから形成され、正極側導電金属27はアルミニウム合金から形成されているため、シーム溶接により溶着が容易である。また、負極板24および負極側集電箔26は、銅から形成され、負極側導電金属28は、銅合金から形成されているため、シーム溶接により溶着が容易である。
○図5に示した正極側導電金属27の断面形状は、略半円形状に限らない。図8に示すように様々な形状が適用可能である。例えば、図8(a)に示すように、正極側導電金属27の断面形状は、滑らかな三角形状であっても良い。三角形状では、図8(a)における上方の頂点が正極側集電箔25に接触する面積が小さく、抵抗のためシーム溶接により素早く溶着させることができる。また、図8(b)に示すように、正極側導電金属27の断面形状は、略台形状であっても良い。台形状にすると、図9に示すように、断面形状が略半円形状と比較して、シーム溶接が開始してからの面積(幅)の変動が小さく抵抗の管理が容易である。
○正極端子16および負極端子17は、電池素子20の同じ側に設ける場合に限らない。図12に示すように、電池素子20の表側と裏側に正極端子16と負極端子17を夫々設けても良い。
○正極側集電箔25および負極側集電箔26は、電池素子20における左右両側への突出量を減らしても良い。例えば正極側集電箔25は、図13に示すように正極側導電金属27を設けるスペースさえあれば良い。そのため、電池素子20の大きさを変えずに正極板23、負極板24、セパレータ34の部分を増やすことができ、電池の出力を向上することができる。
○本実施形態では、正極側導電金属27および負極側導電金属28の両方を設け、負極側と正極側を対称構造として両側を同じとしたが、これに限らない。電池は、負極側もしくは正極側のどちらか一方のみ導電金属を設けて集電部を溶接しても良い。
○溶接はシーム溶接に限らない。他の抵抗溶接や超音波溶接などを用いても良い。
○正極側導電金属27は、正極端子16および正極側集電箔25と同じ組成のアルミニウムから形成しても良い。また、負極側導電金属28は、負極端子17および負極側集電箔26と同じ組成の銅から形成しても良い。
○本発明は、二次電池に限定されない。一次電池にも適用可能である。
11 ケース
14 電解液注入口
15 排気弁
16 正極端子
17 負極端子
20 電池素子
23 正極板
24 負極板
25 正極側集電箔
26 負極側集電箔
27 正極側導電金属
28 負極側導電金属
34 セパレータ
35 活物質
Claims (8)
- 活物質が塗布された正極板と活物質が塗布された負極板と前記正極板と前記負極板との間を絶縁するセパレータが多重構造となった電池素子を有する電池において、
前記正極板及び前記負極板には、活物質が塗布されない集電部が形成されており、
前記正極板の前記集電部同士及び前記負極板の前記集電部同士の少なくとも一方は、重なり合っており、
前記重なり合った集電部間の各隙間には、それぞれ導電性金属が挿入され、
前記導電性金属が配置された位置において、前記集電部が重なり合う方向における一端側の前記集電部から他端側の前記集電部に渡って溶接されていることを特徴とする電池。 - 前記電池素子は、複数の前記正極板及び前記負極板を積層した積層型の二次電池素子であることを特徴とする請求項1に記載の電池。
- 前記電池素子は、前記正極板及び前記負極板を折り曲げて巻回した巻回型の二次電池素子であることを特徴とする請求項1に記載の電池。
- 前記正極板もしくは前記負極板は、矩形に形成され、
前記集電部は、前記正極板もしくは前記負極板の一辺に沿って形成されており、
前記導電性金属は、前記集電部が形成された前記正極板もしくは前記負極板の前記一辺と平行に延びた形状であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の電池。 - 前記導電性金属は、前記正極板もしくは前記負極板の一辺と直交する方向の断面が、半円形状であることを特徴とする請求項4に記載の電池。
- 前記導電性金属は、前記正極板もしくは前記負極板の一辺と直交する方向の断面において、前記正極板もしくは前記負極板に近い側に断面積が大きい熱マス部を設けたことを特徴とする請求項4に記載の電池。
- 前記導電性金属は、前記集電部が形成された前記正極板もしくは前記負極板の一辺に沿う方向のどちらか一端寄りに設けられていることを特徴とする請求項4に記載の電池。
- 前記導電性金属は、前記集電部と同じ組成もしくは前記集電部と同じ組成を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の電池。
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- 2011-11-16 JP JP2011250372A patent/JP2013105691A/ja active Pending
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