JP2015008092A - 電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電池10は、内部に収容空間Sを有する筒状の筒状部13を備えた電池ケース11と、収容空間S内に収容され、正極板24、負極板26、及び、それらの間に配されるセパレータ25が筒状部13の軸A2と交差する方向に重ねられ、外径B1が筒状部13の内径B2よりも小さい径小部23Aを有する電極体23と、筒状部13と電極体23との間に配され、筒状部13の内面と電極体23の外面23Bとに当接するスペーサ27と、を備え、筒状部13内における電極体23は、当該電極体23の軸A1が筒状部13の軸A2と異なる位置に配されている。
【選択図】図1
Description
本明細書によって開示される電池は、筒状部を備えた電池ケースと、正極板、負極板、及び、それらの間に配されるセパレータを有し、外径が前記筒状部の内径よりも小さい径小部を有する円筒形電極体と、前記筒状部と前記円筒形電極体との間に配され、前記筒状部の内面と前記円筒形電極体の外面とに当接するスペーサと、を備え、前記筒状部内における前記円筒形電極体は、当該円筒形電極体の軸が前記筒状部の軸と異なる位置に配されている。
よって、電池ケース内における電極体のガタつきを抑えつつ電極の使用量を減らすことが可能となる。
このようにすれば、円筒形電極体の少なくとも一方側を筒状部で支持することができるため、電池ケース内における円筒形電極体のガタつきを抑制することができる。
このようにすれば、円筒形電極体の負極板と電池ケースとを電気的に接続することができる。
このようにすれば、電池ケース内における電極体のガタつきを、より確実に防止することが可能になる。
上記電池では、前記正極板が、水酸化ニッケルを活物質とし、前記負極板が、水素吸蔵合金を活物質とするようにしてもよい。
実施形態1について、図1〜図4を参照しつつ説明する。
本実施形態の電池10は、ニッケル・水素蓄電池等のアルカリ蓄電池である。電池10は、例えば単3形(IEC(International Electrotechnical Commission)では、「R6」,米国では、「AA」)の容量が1800mAh以下、又は単4形(IECでは、「R03」,米国では、「AAA」)の容量が650mAh以下の低容量タイプである。以下では、上下方向及び左右方向について図2の方向を基準として説明する。
筒状部13は、円筒形状であって、図2に示すように、筒状部13の内周及び外周は、筒状部13の円の中心を通る軸A2からの径が一定の真円形状となっている。筒状部13内は、後述する電極体23を収容可能な収容空間Sであり、筒状部13は、電極体23の外径B1(電極体23の左右方向の直径)よりも大きい内径B2(筒状部13の左右方向の直径)を有する。
筒状部13の上端部には、筒状部13の内側に突出して内径を小さくする縮径部12Bが連なっている。縮径部12Bは、収容空間Sの上端を仕切っている。縮径部12Bの上には、蓋部15の周縁部が嵌め入れられる嵌入部12Cが形成されている。
閉塞部14は、円形状の板材からなり、筒状部13と一体に形成されている。
蓋本体16は、導電性を有する物質からなり、正極板24に接続端子21を介して接続されている。蓋本体16の中央部には貫通孔17が形成されている。
端子板19は、弾性体18を覆う導電性の板である。
電池ケース本体12の開口部12Aと蓋部15との間には、弾性変形可能な絶縁体22が挟まれてシールされている。この絶縁体22により、電池ケース本体12と蓋部15とが絶縁されている。
電極体23は、正極板24、負極板26、及びそれらの間に配置される電解液を含んだセパレータ25が重ねられているとともに、これらが筒状部13の内面13Aに沿うように例えば右回りの渦巻状に巻回されている。電極体23の上下方向の長さは、収容空間Sの上下方向におけるほぼ全長に亘る長さとされている。なお、電極体23の上端23Cと電池ケース11の縮径部12Bとの間には隙間が形成されており、電極体23の下端は閉塞部14に当接している。
セパレータ25は、電極体23の外周面23Bには、配されておらず、電極体23の外周面23Bには、負極板26が配されている。
より詳しくは、スペーサ27は、上下方向に長い4枚の平板からなる壁部28A〜28Dを環状に連ねて形成されている。
スペーサ27の上下方向の長さは、図2に示すように、収容空間Sの上下方向のほぼ全長に亘る長さとされている。これにより、スペーサ27の上下方向の長さは、電極体23の上下方向の長さとほぼ同じ長さとなっている。なお、スペーサ27の上端27Aと電池ケース11の縮径部12Bとの間には隙間が形成されている。
スペーサ27は、図3に示すように、電極体23と対向する1つの壁部28Aが電極体23の外面23Bに当接しており、壁部28Aとは反対側の壁部28Cの両端の角28E,28Fが、筒状部13の内面13Aに当接している。
なお、電池ケース11の収容空間Sのうち、電極体23と壁部28A〜28Dが配される部分以外の空間には、セパレータ25から浸み出した電解液を貯留することができる。
本実施形態の電池10は、内部に収容空間Sを有する筒状の筒状部13を備えた電池ケース11と、収容空間S内に収容され、正極板24、負極板26、及び、それらの間に配されるセパレータ25が筒状部13の軸A2と交差する方向に重ねられ、外径B1が筒状部13の内径B2よりも小さい径小部23Aを有する電極体23と、筒状部13と電極体23との間に配され、筒状部13の内面13Aと電極体23の外面23Bとに当接するスペーサ27と、を備え、筒状部13内における電極体23は、当該電極体23の軸A1が筒状部13の軸A2と異なる位置に配されている。
よって、電池ケース11内における電極体23のガタつきを抑えつつ電極の使用量を減らすことが可能となる。
さらに、電極体23が円筒形に巻回されるものでは、電極体23の材料を減らすために電極体23の軸A1の方向の長さを短くすると、電極の切断する幅を変更する必要があり、製造工程または装置の変更が必要になるという課題がある。本実施形態によれば、電極体23における筒状部13の軸A1の方向について長さを変えなくてもよいため、製造コストを低減することが可能になる。
このようにすれば、電極体23の少なくとも一方側を筒状部13で支持することができるため、電池ケース11内における電極体23のガタつきを抑制することができる。
このようにすれば、電極体23の負極板26と負極端子として用いられる電池ケース11とを電気的に接続することができる。
このようにすれば、電池ケース11内における電極体23のガタつきを、より確実に防止することが可能になる。
次に、本発明の実施形態2を図5を参照して説明する。
実施形態1の電池10では、スペーサ27は、角筒状であったが、実施形態2の電池31では、図5に示すように、スペーサ29を円筒形状としたものである。他の構成は実施形態1と同一であり、実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
スペーサ29は、内周及び外周が真円形の円筒形状とされており、電極体23の外面23Bと筒状部13の内面13Aとの間に配されることで、筒状部13内の電極体23の軸A1と交差する方向について、電極体23の位置を固定する。
スペーサ29の外周面は、電極体23の外周面23Bに線状に当接する第1当接部30Aを有するとともに、スペーサ20の中心軸C1に対して第1当接部30Aと対称な位置に筒状部13の内面13Aと当接する第2当接部30Bを有する。
スペーサ29の材料は、実施形態1と同様とされている。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)スペーサの材料は、上記実施形態の材料に限られず、種々の材料を使用することができる。例えば、ステンレス等の金属や導電性樹脂を用いることも可能である。
また、この場合、例えば、スペーサが導電性を有していれば、電極体23が筒状部13に当接していなくても、スペーサを介して電極体23と筒状部13を電気的に接続することができる。
Claims (5)
- 筒状部を備えた電池ケースと、
正極板、負極板、及び、それらの間に配されるセパレータを有し、外径が前記筒状部の内径よりも小さい径小部を有する円筒形電極体と、
前記筒状部と前記円筒形電極体との間に配され、前記筒状部の内面と前記円筒形電極体の外面とに当接するスペーサと、を備え、
前記筒状部内における前記円筒形電極体は、当該円筒形電極体の軸が前記筒状部の軸と異なる位置に配されている電池。 - 前記円筒形電極体の外面は、前記筒状部の内面に当接している請求項1に記載の電池。
- 前記電池ケースは、導電性を有し、
前記円筒形電極体の外面の少なくとも一部には前記負極板が配され、前記外面の前記負極板が前記筒状部の内面に当接している請求項2に記載の電池。 - 前記円筒形電極体の軸方向における長さは、前記軸方向に沿う方向における前記収容空間の全長に亘る長さとされており、
前記スペーサは、前記円筒形電極体の軸方向の全長に亘る長さとされている請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の電池。 - 前記正極板が、水酸化ニッケルを活物質とし、前記負極板が、水素吸蔵合金を活物質とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の電池。
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