JP3024221B2 - 円筒型アルカリ蓄電池 - Google Patents

円筒型アルカリ蓄電池

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JP3024221B2
JP3024221B2 JP3000506A JP50691A JP3024221B2 JP 3024221 B2 JP3024221 B2 JP 3024221B2 JP 3000506 A JP3000506 A JP 3000506A JP 50691 A JP50691 A JP 50691A JP 3024221 B2 JP3024221 B2 JP 3024221B2
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憲男 鈴木
弘美 丸山
加一 岡見
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉形ニッケル・カド
ミウム蓄電池等のアルカリ蓄電池に関し、特にその集電
体構造の改良により、電池としての高率放電特性を改善
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種のアルカリ蓄電池は、図４お
よび図５に示されているように、セパレータ１０を間に
介在して渦巻状に巻回された正極板１１と負極板１２に
より構成された電極体１３を有している。この電極体は
その正，負いずれか一方の極の端子を兼ねた外装缶１４
に収納されている。またこの電極体の一端側には正極板
の端縁部１５のみが突出され、電極体の他端側には負極
板の端縁部１６のみが突出されている。図５に示すよう
に正極板の端縁部１５には上部集電体１８が接続されて
いる。
【０００３】この上部集電体１８は正極板の端縁部に一
括溶接される円形集電部１９と、この円形集電部の直径
よりも狭い幅で円形集電部から上方へ延び出たリード部
２０とからなっている。リード部の先端部は、外装缶１
４の蓋となり、かつ電池に構成された際その正極端子と
なる封口板２１にスポット溶接されている。
【０００４】負極板の端縁部１６には下部集電体２２が
接続されている。この下部集電体は負極板の端縁部１６
に一括溶接される円形集電部２３と該円形集電部の中央
部に設けられた舌片状のリード部２４からなっている。
リード部２４は円形集電部２３の中央部の位置で外装缶
１４の内底部にスポット溶接されている。
【０００５】このような構成をもつアルカリ蓄電池の高
率放電特性は、電池の内部抵抗により大きく変化するこ
とが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、集電体
を電極体の端縁にスポット溶接するに際し、一般には電
極体端縁と片面が接する集電体の他面に対をなすスポッ
ト溶接電極を当てがい、集電体を電流の出入り口とし
て、電極体端縁ならびに電極体へと溶接電流を通電させ
る。このようなアルカリ蓄電池において、集電部とリー
ド部の厚みが等しく、個有抵抗値の同じ材質から成る単
一の集電体では、集電体の抵抗を低減させる目的で集電
体全体の厚みを厚くしたり、複数の集電部やリード部を
設けるなどの方法が知られている。
【０００７】しかしこの集電体全体の厚みを厚くして集
電体の抵抗を低減させることは、電極端縁に集電体を溶
接する際に、集電体自身を通じて流れる無効電流を増大
させ、電極端縁と集電部との接点に流れる溶接電流の減
少を招いて、接合局部の溶接性を損なわせる。そのた
め、集電体の厚みは、溶接時の無効電流を少なくする上
から、薄くすることが好ましい。しかし一方でこの集電
体の厚みを薄くすることは、電流が集中するリード部の
抵抗を高める結果となる。
【０００８】また複数の集電部やリード部を設ける場合
には、複数の集電体を次々にスポット溶接するため、熱
的影響により電極体端縁の熱による脆化やセパレータが
損傷するなどの不具合が生じる。また溶接回数が増える
ため溶接工程が増加，複雑化して、生産性を著しく低下
させる結果となる。このようにリード部の抵抗低減は難
しく、集電体全体としての抵抗低減は達成できないとい
う課題があった。
【０００９】本発明の目的は、接合局部の溶接性を損な
わせる事なく、また電極体に熱的損傷を与えることな
く、集電体自身の抵抗を低減させ、低内部抵抗で高率放
電特性に優れたアルカリ蓄電池を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のアルカリ蓄電池
は、電極体上部端縁に溶接される集電部と封口板に溶接
されるリード部とを有し、この集電部とリード部とはそ
れぞれ異なる固有抵抗値を持つ材質からなる集電体を備
えたもので、リード部の材質を集電部の材質が持つ固有
抵抗値よりも小さくしたものである。
【００１１】
【作用】これにより接合局部の溶接性を損なわせること
なく、また電極体に熱的損傷を与えることなく、集電体
自身の抵抗値を低減させ、アルカリ蓄電池の高率放電特
性を改良することができる。
【００１２】すなわち、集電部とリード部は、それぞれ
異なる固有抵抗値を持つ材質からなり、リード部の材質
を集電部の材質が持つ固有抵抗値より、小さい固有抵抗
値を持つ材質とした集電体を用いるので、集電体として
電池の充放電電流が集中するリード部の抵抗低減が容易
となり、集電体自身の抵抗を低減させ、低内部抵抗で高
率放電特性に優れたアルカリ蓄電池を提供することがで
きる。
【００１３】
【実施例】以下、実施例を図を参照して詳細に説明す
る。
【００１４】図１および図２は、集電体リード部に、集
電部に対して固有抵抗値がそれよりも小さい材質を使用
した本発明のアルカリ蓄電池の実施例を示したものであ
る。この実施例では、上部集電体１のみを変更し、下部
集電体２を含めその他はすべて公称容量１．２Ａｈのニ
ッケル−カドミウム蓄電池である従来品と同一の構成要
素としている。正極板３の電極体上方へ突出した端縁部
４に一括して抵抗溶接された、鋼板にニッケル鍍金を施
した集電部５と、この集電部にスポット溶接により電気
的に接続されたニッケル板から成るリード部６を有する
従来と同じ０．２mmの厚みの上部集電体１は、リード部
６の先端部を外装缶７の蓋となり、封口時に電池の正極
端子を兼ねた封口板８にスポット溶接し、公称容量１．
２Ａｈのニッケル−カドミウム蓄電池を構成している。
この本発明の電池をＡとした。
【００１５】このように上部集電体１の集電部５から導
出される電流は、集電部５に接続されたリード部６を通
じて封口板８へと流れる。この本発明の電池Ａは、集電
体１の電流が集中するリード部６の通電電流密度が従来
のニッケル鍍金鋼板に対して半減して集電体の実質的な
抵抗が減少し、従来電池に比べ、内部抵抗がおよそ３０
％低いニッケル−カドミウム蓄電池となった。
【００１６】図３は上記のニッケル−カドミウム蓄電池
Ａと、従来の電池Ｂを、それぞれ完全充電した後、電流
を２０Ａ一定として放電した時のそれぞれの放電電圧を
示した図である。
【００１７】本発明の電池Ａは、その内部抵抗を低減さ
せた結果、従来電池Ｂに比べて放電電圧の高い高率放電
特性に優れたアルカリ蓄電池であることがわかる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、集電体
自身の電気抵抗を低減させることにより、高率放電特性
の良好なアルカリ蓄電池、すなわち高率放電において、
より高い放電電圧が維持できるアルカリ蓄電池を提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における電池の縦断面図
【図２】同電池の上部集電体と電極体との接続関係を示
す斜視図
【図３】本発明の電池と従来電池の放電特性を示す図
【図４】従来電池の縦断面図
【図５】同上部集電体と電極体との接続関係を示す斜視
図
【符号の説明】
１ 上部集電体 ２ 下部集電体 ３ 電極体の正極板 ４ 正極板の端縁部 ５ 集電部 ６ リード部 ７ 外装缶 ８ 封口板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−115057（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−67459（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−223153（ＪＰ，Ａ) 実公 昭40−23703（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 2/20 - 2/34 H01M 10/28

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】正極板および負極板がセパレータを相互の
    間に介在させて渦巻状に巻回された電極体と、この電極
    体を内部に収容して正，負いずれか一方の極の端子を兼
    ねた外装缶と、この外装缶の開口部に絶縁体ガスケット
    を介して装着され他方の極の端子を兼ねる封口板と、前
    記電極体のうち正，負いずれか一方の極板の下部端縁と
    前記外装缶との間を電気的に接続する下部集電体、およ
    び前記電極体の他方の極板の上部端縁と封口板との間を
    電気的に接続する上部集電体を備えた電池であり、前記
    上部集電体は電極体端縁に溶接される集電部と、封口板
    に溶接されるリード部とを有し、この集電体およびリー
    ド部はそれぞれ異なる固有抵抗値を持つ材質からなり、
    リード部の固有抵抗値は、集電部の固有抵抗値よりも小
    さく、かつ前記上部集電体の異種の材質からなる集電部
    とリードとは、溶接，ろう付け，かしめ，導電性接着剤
    のいずれかにより機械的，および電気的に接続されてい
    ることを特徴とする円筒型アルカリ蓄電池。
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