JP2856437B2 - 内部積層形電池 - Google Patents

内部積層形電池

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JP2856437B2 JP1160414A JP16041489A JP2856437B2 JP 2856437 B2 JP2856437 B2 JP 2856437B2 JP 1160414 A JP1160414 A JP 1160414A JP 16041489 A JP16041489 A JP 16041489A JP 2856437 B2 JP2856437 B2 JP 2856437B2
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哲也 米田
光治 南野
伸浩 柳沢
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  • Primary Cells (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、内部積層形電池に関する。さらに詳しく
は、電池容器に収納された複数の電池要素間における電
池的な接触性の改善に関する。
(ロ)従来の技術 従来、内部積層形電池は、電池容器に、絶縁チューブ
を挿入し、所定形状に成形された電池要素をイオンブロ
ッキング電極を介して積層して電池容器内部に収納し、
電池容器のふたで押え封口パッキンにはさみ込みかしめ
ることにより電池容器と電池容器ふたの押えの圧力で電
池容器内部の積層された電池要素とイオンブロッキング
電極を押え込む構造となっていた。
(ハ)発明が解決しようとする課題 電池の内部抵抗を下げ放電を良好にする為には、電極
において良好な集電をとる事が重要である。この点、上
記従来の方法では、積層させた電池要素を一度に前部電
池容器ふたで押え込む構造となっており、押えるに際し
て、その圧力が不均一であったり、又製造時に電池要素
の収納位置がずれる事があり、製造した電池すべてにつ
いて、必ずしも良好な集電がとれているわけではなかっ
た。この発明はかかる情況下でなされたものであり、上
記集電性の向上と共に、電池容器内部の電池要素とイオ
ンブロッキング電極の位置を安定化し、内部抵抗が低く
効率の高い内部積層形電池を提供しようとするものであ
る。
(ニ)課題を解決するための手段 この発明によれば、正極缶に、その内壁に沿ってチュ
ーブ状絶縁体からなるイオンブロッキング電極押え部材
が挿入され、電池要素及びその上に配置されるイオンブ
ロッキング電極との一以上が前記イオンブロッキング電
極押え部材によって下方への押圧を維持される状態で係
止収納され、この上に、更に、電池要素が載置され、負
極蓋によって封入されてなり、前記チューブ状絶縁体か
らなるイオンブロッキング電極押え部材が前記イオンブ
ロッキング電極の配置と対応する位置に内側下方に突出
する舌状の係止片を有することを特徴とする内部積層形
電池が提供される。
前記イオンブロッキング電極押え部材は、前記正極缶
に、イオンブロッキング電極を介在させて積層する複数
の電池要素相互の電気的接触を高め、かつ前記正極缶と
前記イオンブロッキング電極を絶縁するためのものであ
って、前記イオンブロッキング電極それぞれに対して、
積層方法と逆方向の押圧を維持しうる係止片を有するチ
ューブ状の絶縁体で構成され、前記正極缶の内壁に沿っ
て配置することのできるものを用いることができる。こ
のイオンブロッキング電極押え部材は、例えば第3図
(一部切欠き図)に示すように、イオンブロッキング電
極の位置と対応する位置に複数の係止片3Aを有する円筒
状のイオンブロッキング電極押え部材3を用いることが
できる。
次に、この発明のイオンブロッキング電極押え部材を
用いる内部積層形電池の具体的な組立てを説明すると、
例えば第4図に示すように、あらかじめ正極集電体6が
設置された正極缶1に、その内壁に沿って前記イオンブ
ロッキング電極押え部材3を挿入し、ガスケット4で固
定する。次に、前記正極集電体6の上に正極合剤8、セ
パレータ剤9及び負極合剤10からなる電池要素11を載置
し、この上にイオンブロッキング電極7を弾力性の前記
係止片3Aを通して押込み、下部の前記電池要素11及び正
極集電体6を押圧圧縮しながら前記電池要素11の上に重
ね、この押圧を除去する。この押圧除去によって生じる
前記イオンブロッキング電極7の積層方向への復元を前
記係止片3Aが支持して下方への押圧を維持する。更に第
2図に示すように、電池要素の載置、イオンブロッキン
グ局の押し込み及び係止片3Aの支技を適宜くり返して電
池要素11を内部積層し、この後第1図に示すように負極
集電体5を配置し、封口パッキン4を用いて負極蓋2を
かしめて内部積層形電池を形成することができる。
このイオンブロッキング電極押え部材は、絶縁性、耐
湿性、及び電池が高温にさらされた時でも安定である様
な高融点で、機械的強度も強く、切り込みを入れて設け
た舌状の“かえり”に適度な弾性を付与しうる材料を用
いて成形するのが適しており、例えばポリオレフィン系
のポリエチレン、ポリプロピレン等を用いるのが好まし
い。
前記成形は、例えば射出成形によって一工程で行うこ
とができるが、通常の方法によって成形された、通常内
径5.3〜26.3mm、外径5.6〜26.6mmのチューブに切り込み
をつけて舌状の“かえり”をチューブの内側へ起こすこ
とで容易に行うことができ、後者の方法は工程上の手間
も少なく好ましい。
(ホ)作用 イオンブロッキング電極押え部材の係止片が、下方へ
の押圧によって後退してイオンブロッキング電極をこの
係止片の下部に載置された電池要素の上まで挿入させ、
一旦挿入されると押圧を除去してもイオンブロッキング
電極の上方向へのもどりを阻止して内部積層された電池
要素及びその上に配置されるイオンブロッキング電極と
の層を、各層毎に押え電池要素間の位置を安定化させ、
電気的接続性を高める。
(ヘ)実施例 実施例1 以下、本発明を、負極に水素吸蔵合金、正極に二酸化
マンガン、セパレータに電解液の含浸に伴ってその体積
が膨張する結着剤と、絶縁性を有する電解液支持体との
混合物の電解液含浸体を三層錠剤電池要素とし、アルカ
リ水溶液を用いた二次電池に適用した例について、図面
に基づいて説明する。
イオンブロッキング電極押え部材の作製 外径16.5mm、内径16.2mmのポリプロピレン製チューブ
の所定位置に、第3図(チューブの切欠き図)に示すよ
うに舌状に切り込みを入れ、この切り込み部を内側方向
へ起こすことにより係止片3Aを形成しこのチューブを所
定の長さで切断することによりイオンブロッキング電極
押え部材3を作製する。
電池要素の作製 まず、正極合剤として、γ−二酸化マンガンを20重量
部とアセチレンブラック2重量部、カルボキシメチルセ
ルロースナトリウム及びポリテトラフルオロエチレンを
共に1重量部ずつ混合した粉末200mgをとり、内径15mm
の円筒状成形用金型に入れ、状から押棒で押える。次に
セパレータの粉末として、酸化アルミニム粉末を20重量
部、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩及びカル
ボキシメチルセルローズを5重量ずつを混合した粉末を
100mgとり、成形用金型内に置かれた正極合剤の上へ入
れ、上から押棒で軽く押える。さらに負極合剤としてTi
NiMm0.01(Mm=ミッシュメタル)の粉末を水素化したも
のを10重量部と、アセチレンブラック及びカルボキシメ
チルセルロースを共に1重量部ずつ混合した粉末200mg
を、成形用金型内のセパレータの粉末を軽く押えたもの
の上へ入れ、上から押棒で200kg/cm2の圧力で加圧す
る。こうして電池内容物である三層構造をもつ圧粉成形
体(電池要素)を得、成形用金型より取り出す。
内部積層形電池の組み立て 第1図〜第2図に示すように、100メッシュのニッケ
ル金網製の正極集電体6を溶接したステンレス製の内径
16.5mmの正極缶1に、その内壁に沿って前記イオンブロ
ッキング電極押え部材3を挿入する。次に前記電池要素
8A(正極合剤8、セパレータ9及び負極合剤10からな
る)を正極合剤8が下になるように正極集電体6の上に
載置し、25重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を
75μ加えて含浸させる。この上に、第4図に示すよう
にイオンブロッキング電極7を押圧しながら前記イオン
ブロッキング電極押え部材3の係止片3Aの下部まで挿入
して第1図〜第2図に示すように配置する。この上に、
同様にして再び前記と同様の電池要素を積載して、25重
量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を加え、イオン
ブロッキング電極を挿入し、さらに電池要素を積載し
て、25重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を加え
て、最後にニッケル金網100メッシュでできた負極集電
板5の付いた負極蓋2をかぶせ、絶縁封口パッキン4と
共に封口カシメ装置で封口、かしめて三セル(三層)積
層の内部積層形電池を得た。
内部抵抗及び容量 この電池は、第1表に示すように内部抵抗が後述の比
較例に比べて低く、電流500μAで放電し、2.0Vcutとし
て測定した容量が後述の比較例に比べ約10%の大巾な向
上が確認された。
比較例1 実施例1において、イオンブロッキング電極押え部材
の代わりに係止片を有さない外径16.5mm、内径16.2mmの
ポリプロピレン製チューブを用い、この他は実施例1と
同様にして第4図に示すような内部積層形電池を作製し
た。
この内部積層電池は、第1表に示すように内部抵抗が
高く容量の低いものであった。
(ト)発明の効果 以上に示した様に、この発明の内部積層形電池は、イ
オンブロッキング電極が固定されるので、組立時のイオ
ンブロッキング電極及び三層構造電池要素の位置ずれを
防ぐことができ、集電性が良好で内部抵抗が小さく放電
特性の良好な電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の実施例によって作製した内部積層
電池の説明図、第2図〜第4図は、この発明の実施例で
作製した内部積層形電池のチューブ状絶縁体からなるイ
オンブロッキング電極押え部材の説明図、第5図は、従
来の内部積層形電池の説明図である。 1……正極缶、2……負極蓋、 3……イオンブロッキング電極押え部材、 3A……係止片、3′……従来の絶縁チューブ、 4……封口パッキン、5……負極集電体、 6……正極集電体、 7……イオンブロッキング電極、 8……正極合剤、9……セパレータ剤、 10……負極合剤、11……電池要素。
フロントページの続き (72)発明者 柳沢 伸浩 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭47−17932(JP,A) 実公 昭41−14028(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01M 10/00 - 10/34 H01M 6/46 H01M 2/34

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】正極缶に、その内壁に沿ってチューブ状絶
    縁体からなるイオンブロッキング電極押え部材が挿入さ
    れ、電池要素及びその上に配置されるイオンブロッキン
    グ電極との一以上が前記イオンブロッキング電極押え部
    材によって下方への押圧を維持される状態で係止収納さ
    れ、この上に、更に電池要素が載置され、負極蓋によっ
    て封入されてなり、前記チューブ状絶縁体からなるイオ
    ンブロッキング電極押え部材が前記イオンブロッキング
    電極の配置と対応する位置に内側下方に突出する舌状の
    係止片を有することを特徴とする内部積層形電池。
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JP2018147626A (ja) * 2017-03-02 2018-09-20 トヨタ自動車株式会社 アルカリ二次電池

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