JP3083554U - 電池構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 耐アルカリゴムで緊圧する方式で導電ニッケ
ル片に電池内のプラス極の連接回路を構成させて、電流
コレクターとなすと共に、電池を大電流放電に耐えられ
るようにし、製造フローを短縮し、製造コストを減ら
す。 【解決手段】 電池ケース内にプラス極極片２１、隔離
膜２２及びマイナス極極片２３が巻かれて形成するらせ
ん状構造体が設けられ、ケースのプラス極と内部のプラ
ス極極片の間に耐アルカリゴム２５が設けられ、並びに
導電ニッケル片２６が緊密に圧迫されて両者が接触させ
られ、これにより導電面積が増加し、製造フローが短縮
され、製造時間が減少し、品質が向上し、製造コストを
下げる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は一種の電池構造に係り、特に、耐アルカリゴムで緊圧する方式で導電 ニッケル片に電池内のプラス極の連接回路を構成させて、電流コレクターとなす と共に、電池を大電流放電に耐えられるようにし、製造フローを短縮し、製造コ ストを減らす、電池構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

現在の一般の電池の構造は、図１に示されるように、円筒状のスチールケース １０内にあって、プラス極極片１１、隔離膜１２及びマイナス極極片１３（図中 には示意方式で表示されている）が巻かれて形成する螺旋状構造体（図は断面表 示されている）が設けられ、並びに適当な電解液が注入され、電極が連通する時 、電気化学反応を発生して駆動電気エネルギーを発生する。電池のプラス極端Ａ は下端カバー１４、上端カバー１５及びゴム１７で組成され、該下端カバー１４ と上端カバー１５の間は溶接方式で接触し、別に一つのニッケル片１８が両者の 間に溶接されて、順調に導電可能とされ、該プラス極端Ａが並びにスチールケー ス１０の上端部分に固定されている。電池のマイナス極端Ｂにはマイナス極極片 １３とスチールケース１０が相互に接触する方式が採用され、また即ち、全体の スチールケース１０が皆一つのマイナス極端とされるが、短絡の発生を防止する ため、別に一つのガスケット１９がプラス極Ａ外周に設けられている。

【０００３】 伝統的な電池の製造フローは以下のとおりである。 ａ．プラス極極片１１上端に輪状にニッケル片１１１を溶接する。 ｂ．加工後のプラス極極片１１をさらに隔離膜１２、マイナス極極片１３と共 に巻いて螺旋状となす。 ｃ．スチールケース１０内に入れる。 ｄ．スチールケース１０の上端に環状溝、即ち図１中の溝１０１を形成する。 ｅ．電流コレクターの役割を果たすニッケル片１８とプラス極極片１１上端に 輪状に設けられたニッケル片１１１を溶接して一体とする。 ｆ．電解液を加える。 ｇ．ニッケル片１８の挿入耳１８１とプラス極端Ａの下端蓋１４を溶接して一 体となす。 ｈ．開口シールし、プラス極端Ａをスチールケースの上端に固定する。

【０００４】 以上の構造と製造フローより分かるように、周知の電池構造は以下のような幾 つかの欠点を有していた。 １．溶接点が多い。即ち、周知の電池は導電面積を増加するために、プラス極 極片１１に輪状にニッケル片１１１を溶接し、さらにニッケル片１８とニッケル 片１１１を溶接して一体とし、プラス極極片１１が長条状を呈し、且つプラス極 粉末を有し、溶接面積の過大をもたらし、且つ溶接が容易でない。 ２．製造工程が煩瑣で、時間がかかる。即ち多くの加工作業、時間を必要とし 、加工作業中に多くの溶接設備を必要とし、必要な技術者のレベルも高く、設備 投資も高く、このため必要な生産コストも高くなった。 ３．接触面積が小さい。即ち溶接点の断面積が小さく、その発生する抵抗が大 きく、電池を大電流放電に応用する時、溶接欠陥がエネルギー損失と温度上昇現 象を形成し、電池の寿命を短縮し、また、エネルギー損失と放電電流の平方根が 正比例をなし、このような現象は放電電流が大きくなるほど顕著となり、これは エネルギー損失と放電電流の平方根値が正比例をなすためである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は一種の改良型の電池構造を提供することを課題とし、それは、付属の ニッケル片の耐アルカリゴムを電池内のプラス極端の圧接に応用して電流コレク ターとなし、並びに耐アルカリゴムの弾性圧縮を利用し、導電ニッケル片を緊密 に電池内のプラス極極片とプラス極端に接触させ、周知の構造の採用する大量溶 接の方式を免除し、これにより接触面積を大きくし、抵抗を減らすと共に、電池 を大電流放電に耐えられるようにした、電池構造であるものとする。

【０００６】 本考案の次の目的は、一種の、製造コストが低い電池構造を提供することにあ り、即ち、生産過程で、製造工程を簡素化し且つ短縮できると共に、固定資産の 投資を減少し、生産コストと設備投資をいずれも減らす状況の下で、製品価格を さらに競争力を有するものとなし、利益を高くし、極めて実用価値を有するもの とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

請求項１の考案は、管体内にプラス極極片、隔離膜及びマイナス極極片を巻い て形成した螺旋状構造体が設けられ、その開口部分にプラス極極片が結合された 電池構造において、該管体内のプラス極端とプラス極極片の間に一つのゴムが設 けられ、並びに一つの導電ニッケル片を緊密に圧迫してプラス極端とプラス極極 片に接触させたことを特徴とする、電池構造としている。 請求項２の考案は、前記ゴムが耐アルカリ材質とされたことを特徴とする、請 求項１に記載の電池構造としている。 請求項３の考案は、前記ゴムに貫通する孔が設けられ、前記導電ニッケル片が これを通りプラス極端及びプラス極極片と接触することを特徴とする、請求項１ に記載の電池構造としている。 請求項４の考案は、前記導電ニッケル片のプラス極端と接触する一端が溶接方 式で結合され、プラス極極片との間が緊密に圧接する方式とされたことを特徴と する、請求項１に記載の電池構造としている。

【０００８】

【考案の実施の形態】

図２は本考案の断面図であり、円筒状のケース２０内に、プラス極極片２１、 隔離膜２２及びマイナス極極片２３（図中では示意方式で表示されている）を巻 いて螺旋状の構造体を形成し（図には断面表示され、明らかには見えない）、該 ケース２０の上端にプラス極端２４が結合され、該プラス極端２４は、下端カバ ー２４１、上端カバー２４２、及びゴム２４３で組成され、該下端カバー２４１ と上端カバー２４２の間は溶接方式が採用されて両者が緊密に一体に結合されて いる。本考案の改良した部分は、ケース２０内に耐アルカリゴム２５が増設され たことにあり、その位置は該プラス極端２４とプラス極極片２１の間とされ、並 びに導電ニッケル片２６を緊密に圧迫してそれぞれ下端カバー２４１とプラス極 極片２１に接触させて、電池内の電流コレクター及びプラス極端の導電媒体とし ている。こうして、緊密に圧迫する方式の接触を採用することにより、接触面積 を増加するだけでなく、製造フローを簡素化し、製造時間を減少し、生産コスト を減らす長所を有死、且つ完成した電池は大電流の放電が可能で、並びに品質を 下げることなく、極めて実用価値を有している。

【０００９】 図４は、導電ニッケル片と耐アルカリゴムの斜視図であり、耐アルカリゴム２ ５は中央に貫通孔２５１を有する弾性を具えた構造体とされ、それは、導電ニッ ケル片２６を圧迫してプラス極極片２１と大面積の緊密な接触を形成させる。本 実施例ではケース２０の形状に合わせて、該耐アルカリゴムの形状が円管体とさ れるが、立体の方形或いは長方形とすることも可能であり、その弾性圧縮の機能 に影響を与えない任意の形状の応用が可能である。該貫通孔２５１は導電ニッケ ル片２６とプラス極端２４の下端カバー２４１の接触の通路とされ、ゆえにその 位置は中央に限定されない。該導電ニッケル片２６形状は十字形とされ、折り曲 げ後に該貫通孔２５１内に挿入され、底縁が耐アルカリゴム２５の底面に当接し 、組立時に、両者が一緒にケース内に置かれ、プラス極端２４がケース２０に結 合される時、必要な緊密圧接の目的を達成する。このほか、生産と組立に便利で あるように、先に導電ニッケル片２６の上面に直接該下端カバー２４１底面を溶 接することが可能で、さらに導電ニッケル片２６を折り曲げて、耐アルカリゴム ２５をその下縁に固定し、こうしてプラス極端２４をケース２０に固定する過程 で、導電ニッケル片２６及び耐アルカリゴム２５もまたその内部に固定され、加 工プロセスが簡素化される。

【００１０】 該導電ニッケル片２６は電池内の電流コレクターの機能を有し、並びに電流を プラス極端２４に導いて電池のプラス極を形成する媒体とされ、ゆえにその形状 は本考案に表示される単一形状に限定されるわけではない。例えば、図４、５の 別の実施例の斜視図に示されるように、導電ニッケル片２６の上部は比較的長く 設けられ、折り曲げ後に耐アルカリゴム２５の上面に当接し、このような構造の よい所は、電池のケース２０内に置かれて圧接される時に、プラス極端２４の下 端カバー２４１との接触が比較的緊密に貼り付くことである。

【００１１】 以上の説明から本考案の電池の構造が分かるが、以下にその製造フローについ て説明し、本考案の製造時の利便性と進歩性を示す。そのステップは以下のとお りである。 ａ．プラス極極片２１と隔離膜２２、マイナス極極片２３を一緒に巻いて螺旋 状となす。 ｂ．ケース２０内に置く。 ｃ．ケース２０の上端に環状溝を形成する。 ｄ．電解液を注入する。 ｅ．耐アルカリゴム２５と導電ニッケル片２６を含むプラス極端２４を置き入 れる。 ｆ．開口シールして、プラス極端２４をケース２０の上端に固定する。

【００１２】 以上の説明、及び周知の製造フローと比較すると分かるように、本考案の製造 フローは、伝統的な電池よりも多く簡易化されており、加工の困難度も減少し、 固定資産の投資も減少し、また生産が容易で、生産コストを減らすことができ、 製品に市場での競争力を持たせることができる。

【００１３】 製品の競争力に影響するのは、製品の価格外を除き、別の一つのキーとなる因 子は品質であり、本考案の電池の耐大電流放電の特性を検証するため、特に二つ の実験を行った。それは、２０粒の本考案による電池を直列に連接し、図６に示 されるように、４種類の異なる電流放電の電流放電テストを行った。図７は−１ ０℃で充電し、その後、−５℃下で２７アンペアで放電後のテスト結果図である 。

【００１４】 図６より分かるように、本考案の電池は、異なる程度の放電に耐えることがで き、それぞれ５アンペア、９アンペア、１８アンペア及び２７アンペアの電流放 電で、且つ放電曲線に異様はなく、２０粒の電池の性質が非常に相似であること を示し、２７アンペアの大電流の放電であっても耐えられることが分かる。

【００１５】 図７に示されるように、低温下で本考案による電池は、−１０℃で充電でき、 且つ−５℃で２７アンペアの電流を放出可能で、放電容量は８Ａｈに達し、室温 環境下で２７アンペアで放電する時（図６）時の電容量との差異は大きくなく、 これは本考案の電池の耐熱衝撃性が強く、過激な温度変化の影響を受けにくいこ とを示す。

【００１６】

【考案の効果】

総合すると、本考案の電池構造は、耐アルカリゴムの弾性圧縮を利用し、導電 ニッケル片をそれぞれ下端カバーとプラス極極片と緊密に接触させ、導電してプ ラス極端を形成する目的を達成し、製造工程を簡素化し、製造コストを減少し、 且つ品質を向上し、製品に市場での競争力と実用価値を持たせることができる。

【００１７】 なお、以上は本考案の好ましい実施例の説明に過ぎず、本考案の実施範囲を限 定するものではなく、本考案に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれ も本考案の請求範囲に属するものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】周知の電池の構造表示図である。

【図２】本考案の断面図である。

【図３】本考案の耐アルカリゴムと導電ニッケル片の分
解斜視図である。

【図４】本考案のもう一つの実施例の導電ニッケル片の
斜視図である。

【図５】本考案のもう一つの実施例の導電ニッケル片と
耐アルカリゴムの組合せ後の斜視図である。

【図６】本考案の２０粒の電池を直列に連接して四種類
の異なる放電電流で放電させた放電試験図である。

【図７】本考案の２０粒の電池を直列に連接して−１０
℃で充電し、その後、−５℃で２７アンペアで放電した
試験図である。

【符号の説明】

１０ スチールケース １０１ 溝 １１ プラス極極片 １１１ ニッケル片 １２ 隔離膜 １３ マイナス極極片 １４ 下端カバー １５ 上端カバー １７ ゴム １８ ニッケル片 １８１ 挿入耳 １９ ガスケット ２０ ケース ２１ プラス極極片 ２２ 隔離膜 ２３ マイナス極極片 ２４ プラス極端 ２４１ 下端カバー ２４２ 上端カバー ２４３ ゴム ２５ 耐アルカリゴム ２６ 導電ニッケル片

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 管体内にプラス極極片、隔離膜及びマイ
   ナス極極片を巻いて形成した螺旋状構造体が設けられ、
   その開口部分にプラス極極片が結合された電池構造にお
   いて、該管体内のプラス極端とプラス極極片の間に一つ
   のゴムが設けられ、並びに一つの導電ニッケル片を緊密
   に圧迫してプラス極端とプラス極極片に接触させたこと
   を特徴とする、電池構造。
2. 【請求項２】 前記ゴムが耐アルカリ材質とされたこと
   を特徴とする、請求項１に記載の電池構造。
3. 【請求項３】 前記ゴムに貫通する孔が設けられ、前記
   導電ニッケル片がこれを通りプラス極端及びプラス極極
   片と接触することを特徴とする、請求項１に記載の電池
   構造。
4. 【請求項４】 前記導電ニッケル片のプラス極端と接触
   する一端が溶接方式で結合され、プラス極極片との間が
   緊密に圧接する方式とされたことを特徴とする、請求項
   １に記載の電池構造。