JP3002620U - アルカリ乾電池用集電部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接時のスパッタを極力防止して形成した
高品質の集電部を提供する。 【構成】 金属製の陰極端子２内側中央の溶接部に、
金属製集電子３先端に形成した円盤上の鍔３ｂをもつ溶
接凸部３ａを溶接し、上記陰極端子２と上記金属製集電
子３を固着して成るアルカリ乾電池用集電部において、
上記溶接凸部３ａは錐体とした。又、上記金属製集電子
３先端の溶接凸部３ａの形状は、半球状、若しくは円錐
状、若しくは角錐状であると良い。又、別の方法として
上記陰極端子２の溶接部に窪みを設けた。この場合、陰
極端子２の窪みの深さは金属製集電子３の溶接凸部３ａ
の高さの略半分とし、金属製集電子３先端の鍔３ｂの直
径は窪みの径よりも十分大きくすると良い。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、アルカリ乾電池用集電部を構成する陰極端子と金属製集電子の溶接 に関し、詳しくは陰極端子或いは金属製集電子の形状に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

アルカリ乾電池に用いられる集電部は陰極端子内側中央に金属製集電子を溶接 して形成されるが、その方法としては、金属製集電子の先端に形成した凸部に上 記陰極端子を介して大電流（例えば４ＫＡ）を数ｍｓｅｃ間流し、その接触部に 発生するジュール熱により両者を瞬間的に溶着するという抵抗溶接法が一般的で ある。

【０００３】 ところが、凸部先端は比較的幅が広く平坦で、上記の如く部分的な溶接であっ ても過大な溶接熱のため陰極端子表面に焼け跡ができたり、或いはその一部が溶 けてメッキが剥がれ、溶接跡が残るといった欠点があった。

【０００４】 かかる欠点を解消するため、本出願人は先に特願昭４７−１２４５１４号（特 公昭５６−３０１１６号）を出願し、その中では図４の(a) に示すように溶接さ れるべき金属製集電子先端には比較的小さな柱体状の凸部を形成し、これを図４ の(b) に示すようにホルダーで固定し、上部から押圧力を加え陰極端子の溶接箇 所に圧接しつつ大電流を流して上記凸部を溶融・圧着するという方法が示されて いる。この方法によれば、広範囲な部分を直接発熱させていた従来方法と異なり 、凸部の小範囲な部分を発熱させて溶融したものを比較的広い範囲に押し広げて 溶接させるので熱が拡散され、陰極端子外面に溶接熱による焼け跡やメッキ剥が れを生じさせることは無い。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記方法では、図４の(c) 及び(d) に示すように溶接時に金属 製集電子先端の凸部が溶けて飛散し（スパッタ）、その溶融物が陰極端子の溶接 部周辺に付着してそのまま電池内部に残り、後工程にてこれを洗浄し取り除く必 要があった。又、この飛散したものが電池内に残ってしまうと特性劣化の原因と なってしまうという不都合が生じた。

【０００６】 本発明の目的は、こうした不都合を解消するために、溶接時のスパッタを極力 防止して形成した高品質の集電部を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

金属製の陰極端子内側中央の溶接部に、金属製集電子先端に形成した円盤上の 鍔をもつ溶接凸部を溶接し、上記陰極端子と上記金属製集電子を固着して成るア ルカリ乾電池用集電部において、上記溶接凸部は錐体とした。

【０００８】 又、上記金属製集電子先端の溶接凸部の形状は、半球状、若しくは円錐状、若 しくは角錐状であると良い。

【０００９】 更に、陰極端子内側中央の溶接部に、金属製集電子先端に形成した円盤上の鍔 をもつ溶接凸部を溶接し、上記陰極端子と上記金属製集電子を固着して成るアル カリ乾電池用集電部において、上記陰極端子の溶接部に窪みを設けた。

【００１０】 この場合、陰極端子の窪みの深さは金属製集電子の溶接凸部の高さの略半分と し、金属製集電子先端の鍔の直径は窪みの径よりも十分大きくすると良い。

【００１１】

【作 用】

金属製集電子先端の溶接凸部の形状を半球状、円錐状、或いは角錘状等錐体と すると溶接時の加圧変化量を小さくでき、溶接時に発生するスパッタが防止され る。

【００１２】 又、上述のように溶接凸部先端を平坦面でなくすると、溶接時の押圧力を小さ くしても十分な接触圧が得られるため押圧による陰極端子の変形は無くなる。

【００１３】 別の方法として、陰極端子中央の溶接部に窪みを設けると、溶接時に飛散する 溶融物は上記窪みの内側、若しくは溶接凸部の鍔上面に付着し、溶接部周辺へ飛 散は大幅に減少する。

【００１４】

【実施例】

図１は、本考案の第一実施例を説明するものであり、本図には溶接のため陰極 端子２と金属製集電子３を押圧力Ｐで圧接した状態が示されている。

【００１５】 これら陰極端子２と金属製集電子３は互いに溶接され、集電部１が形成される 。

【００１６】 図１(a) で、３は本考案による金属製集電子の一例を示すもので、これに対し 図１(b) の３は従来型の金属製集電子である。この金属集電子３の先端部には円 盤上の鍔３ｂをもつ溶接凸部３ａが形成されているが、溶接時には陰極端子２を 介して流れ込む電流でこの溶接凸部３ａが瞬間的に溶融し、陰極端子２に溶着さ れるのである。かかる工法は一般的に抵抗溶接法と呼ばれているが、本考案の特 徴とするところは(a) と(b) との比較で明らかなように、溶接の際に熱で溶融さ れる溶接凸部３ａの形状にある。

【００１７】 即ち、従来型の溶接凸部３ａの形状は円柱状、或いは角柱状等の柱体で、溶接 時にはその先端が或る程度の面積をもって陰極端子２に接触する。それに対して 本考案のものは、半球状をした錐体で、陰極端子２とは一点で接触しているので ある。

【００１８】 このような形状の違いのため、上述のように柱体を成す従来型の場合、溶接凸 部３ａは陰極端子２の上方からの押圧力Ｐと大電流による熱で凸部全体が一瞬に して溶融して飛び散り、その溶融物３ｃが陰極端子２の周辺に付着してしまうが （図４・Ｃ参照）、先端が半球状の本考案の場合は、溶融は半球状の先端部分で 発生し、マクロ的に見ると溶接凸部３の溶融が進むにつれ陰極端子２との接触面 積が増えてゆくため溶接時の加圧変化を少なく押さえることができ、これによっ てスパッタを防止できるのである。

【００１９】 加えて、この半球状ゆえ溶接凸部３ａには十分な接触圧が加わるため溶接時の 押圧力Ｐは十分小さくて済み押圧力Ｐによる陰極端子２の変形が防止できる。

【００２０】 又、図１(a) では金属製集電子３の溶接凸部３ａの形状を半球状として例示し たが、この形状に限定されるものではなく、その先端部が平坦面でなければ良く 、円錐状、或いは角錐状等種々の形状が適用できる。

【００２１】 次に、図２の(a) は、本考案の第二実施例を説明するものである。図中、３は 上述と同様先端部に円盤上の鍔３ｂをもつ溶接凸部３ａを形成した金属製集電子 で、押圧力Ｐにより陰極端子２の溶接部に圧接される。

【００２２】 ここで第二実施例の特徴を説明すれば、上記陰極端子２の金属製集電子３との 溶接部には半球状の窪み２ａが形成されていることである。即ち、このように陰 極端子２の溶接部に窪み２ａを設けると、飛散した溶融物は窪み２ａの内側、若 しくは金属製集電子３の鍔３ｂの上部に付着し、溶接部周辺へ飛散は大幅に減少 するのである。

【００２３】 この場合、陰極端子２の窪み２ａの容量は溶接時に溶けて飛び散ろうとする溶 接凸部３ａの体積よりも大いものとならなければ、溶融物がみ出して飛散の原因 となるため、その窪み２ａの深さは溶接凸部３ｂの高さの略半分程度とするのが 適当であり、更に窪み２ａの内側に付着しなかった溶融物が電池内部に侵入する のを防ぐめには溶接凸部３ａの鍔３ｂの直径を図のように窪み２ａの径よりも十 分大きくすることが効果的である。

【００２４】 又、図２の(b) に溶接後の状態を示すが、溶接凸部３ａ全体が溶融しても溶融 物３ｃは窪み２ａ内に完全に封入され、外部に飛散しないことが分かる。

【００２５】 尚、図２の(a) で示した窪み２ａは、陰極端子２の上面を突出（例えば０．２ 〜０．３ｍｍ）させて形成したが、図３に示すように陰極端子２を厚めにしてそ の上面は平にしても良い。

【００２６】

【考案の効果】

金属製の陰極端子内側中央の溶接部に、金属製集電子先端に形成した円盤上の 鍔をもつ溶接凸部を溶接し、上記陰極端子と上記金属製集電子を固着して成るア ルカリ乾電池用集電部において、金属製集電子先端の溶接凸部の形状を半球状、 円錐状、或いは角錘状にすると溶接時の加圧変化量を少なくでき、溶接時に発生 するスパッタは防止される。この結果、後工程に於ける洗浄の工程が不要となり 、従来のように洗浄ミスによる品質不良を無くすことができると共に、溶融物の 侵入による電池性能の劣化も防止できる。

【００２７】 又、上述のように溶接凸部先端が平坦面でなくすると、溶接時の押圧力を小さ くしても十分な接触圧が得られるため押圧による陰極端子の変形は無くなる。

【００２８】 別の方法として、陰極端子中央の溶接部に窪みを設けると溶接時に飛散する溶 融物は上記窪みの内側、若しくは溶接凸部の鍔上面に付着し、溶接部周辺へ飛散 を大幅に減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】陰極端子と金属製集電子を圧接した状態を示す
図で、(a) は本考案によるもの、(b) は従来型ものを示
す。

【図２】図１とは別の陰極端子と金属製集電子を示す図
で、(a) は両者を圧接した状態を示し、(b) は両者を溶
接した状態を示す。

【図３】図２とは別の陰極端子と金属製集電子を示す図
である。

【図４】(a) 及び(b) は陰極端子と金属製集電子を溶接
する方法を示す図で、(c) 及び(d) はスパッタの状態を
示す図である。

【符号の説明】

１ 集電部 ２ 陰極端子 ２ａ 窪み ３ 金属製集電子 ３ａ 溶接凸部 ３ｂ 鍔 ３ｃ 溶融物 Ｐ 押圧力

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製の陰極端子（２）内側中央の溶
   接部に、金属製集電子（３）先端に形成した円盤上の鍔
   （３ｂ）をもつ溶接凸部（３ａ）を溶接し、上記陰極端
   子（２）と上記金属製集電子（３）を固着して成るアル
   カリ乾電池用集電部において、 上記溶接凸部（３ａ）は、錐体であることを特徴とする
   アルカリ乾電池用集電部。
2. 【請求項２】 金属製集電子（３）先端の溶接凸部
   （３ａ）の形状が半球状である請求項１記載のアルカリ
   乾電池用集電部。
3. 【請求項３】 金属製集電子（３）先端の溶接凸部
   （３ａ）の形状が円錐状である請求項１記載のアルカリ
   乾電池用集電部。
4. 【請求項４】 金属製集電子（３）先端の溶接凸部
   （３ａ）の形状が角錐状である請求項１記載のアルカリ
   乾電池用集電部。
5. 【請求項５】 金属製の陰極端子（２）内側中央の溶
   接部に、金属製集電子（３）先端に形成した円盤上の鍔
   （３ｂ）をもつ溶接凸部（３ａ）を溶接し、上記陰極端
   子（２）と上記金属製集電子（３）を固着して成るアル
   カリ乾電池用集電部において、 上記陰極端子（２）の溶接部に窪み（２ａ）を設け、該
   窪み（２ａ）の深さは、金属製集電子（３）の溶接凸部
   （３ａ）の高さの略半分とし、且つ金属製集電子（３）
   先端の鍔（３ｂ）の直径は、窪み（２ａ）の径よりも十
   分大きくして成るアルカリ乾電池用集電部。