JP3317588B2

JP3317588B2 - 角型電池

Info

Publication number: JP3317588B2
Application number: JP19650894A
Authority: JP
Inventors: 実平井; 康正望月; 尚志須藤; 悠一桐生
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-08-22
Filing date: 1994-08-22
Publication date: 2002-08-26
Anticipated expiration: 2017-08-26
Also published as: JPH0864233A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、各種電子機器の電源
として用いられる角型電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、小型の二次電池はＯＡ、ＦＡ、家
電、通信等のポータブル電子機器用電源として幅広く使
用されており、さらに、機器に装着した場合に容積効率
がよく、機器の小型化、軽量化につながる角型の二次電
池が要求されている。

【０００３】図９は従来の角型ニッケルカドミウム電池
を示す断面図であり、図において１、２はそれぞれ集電
体に活物質が塗布または含浸され、セパレータ（図示せ
ず）と交互に複数枚配置された負極板および正電極、３
は複数の正電極２のそれぞれの突出した正極集電耳部４
と正極リード板５を介して電気的に集合結合された正極
端子、６は複数の負電極１のそれぞれの突出した負極集
電耳部７と負極リード板８を介して電気的に集合結合さ
れた角型の負極端子であり、この負極端子６は電池ケー
スを兼ねている。９は正極端子３が電気的に絶縁されて
設けられた上蓋であり、この上蓋９は積層された負極板
１および正極板２が負極端子６内に収納された後、負極
端子６の開口縁部に溶接されて負極端子６に密閉一体化
されている。同様の例として、電池技術（１９８９，創
刊号，ｐ．６２〜８０，（社）電気化学協会電池技術委
員会）に掲載された角型密閉式ニッケルカドミウム電池
が挙げられる。

【０００４】このように構成された角型ニッケルカドミ
ウム電池を組み立てるには、まず正極板２と負極板１と
をセパレータを介して交互に複数枚重ねて電池ケースを
兼ねる負極端子６内に挿入する。そして、複数枚の正極
板２のそれぞれの正極集電耳部４を集合させて、正極リ
ード板５を介して正極端子３に電気的に接続し、複数枚
の負極板１のそれぞれの負極集電耳部７を集合させて、
負極リード板８を介して電池ケースをかねる負極端子６
に電気的に接続する。さらに、正極集電耳部４および正
極リード板５によって下から支えて上蓋９を位置決め固
定し、上蓋９の縁部と電池ケースを兼ねる負極端子６の
開口縁部とを溶接して密閉して、角型ニッケルカドミウ
ム電池を得る。この従来のニッケルカドミウム電池は、
上記のように角型電池が構成され、機器に実装した場合
に、円筒型電池ではデッドスペースになる四隅が、角型
電池では容量に寄与するため、実質的に高エネルギ密度
を達成している。

【０００５】しかし、電池の高性能化の要求から、高エ
ネルギ密度、高電圧、長期保存性に優れたリチウム二次
電池が要求されている。図１０および図１１はそれぞれ
従来の角型リチウム二次電池における正極板および負極
板の構造を示す一部破断平面図であり、図において１０
はアルミニウムやステンレス等の薄板からなる集電板１
１とその集電板１１上に、例えばリチウムと複合化した
ＭｎＯ₂を塗布して形成された再充放電可能な正極活物
質１２とからなる正極板、１３は正極板１０の上部に突
出して設けられた正極集電耳部、１４は銅やニッケル等
の薄板からなる集電板１５とその集電板１５上に塗布形
成されたリチウムイオンを吸蔵放出可能なカーボンから
なる負極活物質１６とからなる負極板、１７は負極板１
４の上部に突出して設けられた負極集電耳部である。

【０００６】このように構成された従来の角型リチウム
二次電池を組み立てるには、まず、正極板１０と負極板
１４とをセパレータを介して交互に複数枚重ねて電池ケ
ースを兼ねる負極端子６内に挿入する。そして、複数枚
の正極板１０のそれぞれの正極集電耳部１３を集合させ
て、正極リード板５を介して正極端子３に電気的に接続
し、複数枚の負極板１４のそれぞれの負極集電耳部１７
を集合させて、負極リード板８を介して電池ケースをか
ねる負極端子６に電気的に接続する。さらに、正極集電
耳部１３および正極リード板５によって下から支えて上
蓋９を位置決め固定し、上蓋９の縁部と電池ケースを兼
ねる負極端子６の開口縁部とを溶接して密閉して、角型
リチウム二次電池を得る。この時、正極板１０と負極板
１４との間に介在するセパレータには有機電解液、例え
ばエチレンカーボネートとジメトキシエタンとの混合溶
媒が含浸されている。なお、セパレータは、例えばポリ
プロピレン、ポリエチレン等の微孔性フィルムや不織物
で構成される。また、正極活物質１２はリチウムと複合
化したＭｎＯ₂の他に、リチウムと複合化したリチウム
と複合化したＶ₂Ｏ₅、ＴｉＳ₂、ＭｏＳ₂等の酸化物や硫
化物、あるいはポリアニリンやポリピロール等の導電性
ポリマが用いられる。また、負極活物質１６はカーボン
の他に、リチウム金属、リチウムアルミ合金、リチウム
と他の元素との合金が用いられる。

【０００７】この従来の角型リチウム二次電池は、放電
時は負極板１４の負極活物質１６に収蔵されているリチ
ウムイオンが電解液中に脱離し、そのリチウムイオンが
正極板１０の正極活物質１２に吸蔵され、一方充電時
は、正極活物質１２からリチウムイオンが脱離して電解
液中に放出され、負極板１４の負極活物質１６中に吸蔵
されて、充放電動作を行っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の角型リチウム二
次電池は以上のように電解液に有機電解液を使用してい
るので、電解液の導電性が乏しく、大電流での充放電を
可能にするためには、正極板１０および負極板１４の電
極面積を従来の角型ニッケルカドミウム電池のそれと比
べて大きくする必要があった。その結果、積層する電極
枚数が必然的に多くなり、電極も薄くする必要があり、
集電体１１、１５となる基材を１０〜３０μｍ程度の薄
い金属箔を使用していた。そこで、集電体１１、１５が
薄い金属箔で構成されているので、積層された正極板１
０および負極板１４の電極群を電池ケースに挿入する際
に、電極自体の強度が弱くなり、電極の曲がりや位置ず
れ等を生じて内部短絡を引き起こしてしまうという課題
があった。

【０００９】また、製造上の課題として、上蓋９と電池
ケースとの溶接の不具合の問題があげられる。つまり、
上蓋９と電池ケースとの安定した溶接を得るためには、
溶接前の上蓋９の位置決め固定が重要な因子となるが、
従来の角型ニッケルカドミウム電池では、電極、集電耳
部の厚みが厚く、電極自体の強度が強いので、上蓋９が
正極板２の正極集電耳部４および正極リード板５によっ
て下から強固に支えられて位置決め固定され、溶接時に
動くことがなく安定した溶接が可能となる。しかしなが
ら、従来の角型リチウム二次電池は、電極、集電耳部の
厚みが薄く、電極自体の強度が弱いので、角型ニッケル
カドミウム電池と同様の電池構造とすると、上蓋９の位
置決め固定が不安定となり、溶接時に上蓋９が動き、上
蓋９の位置ずれが生じて上蓋溶接不良が発生するという
課題もあった。

【００１０】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、電池の組立作業性を向上させる
とともに、電池組立工程での電極の位置ずれや内部短絡
を未然に防止し、かつ、上蓋溶接不良の発生を抑えるこ
とができる角型電池を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明に
係る角型電池は、負極板と正極板とがセパレータを介し
て複数枚交互に積層されて角型の電池ケース内に収納さ
れてなる角型電池において、電池ケースは、一端を開口
とする一方の電池端子を兼ねる角型ケースと、積層され
た負極板と正極板とを収納固定して角型ケース内に収納
されるシャーシと、このシャーシの一端側に一体的に取
り付けられた上蓋と、上蓋に電気的に絶縁されて設けら
れた他方の電池端子とからなり、角型ケース内に収納さ
れたシャーシと一体の上蓋の縁部と角型ケースの開口縁
部とが溶接されて密閉一体化されて構成され、積層され
た負極板および正極板の一方の極板群は、リード板を介
して電気的に集合されてシャーシに接続され、積層され
た負極板および正極板の他方の極板群は、リード板を介
して電気的に集合されて他方の電池端子に接続されてい
るものである。

【００１２】また、この発明の第２の発明に係る角型電
池は、上記第１の発明において、シャーシが、積層され
た負極板と正極板とが挿入される開放部と、開放部を塞
口するように折り曲げて負極板と正極板とを押圧固定す
る折り曲げ片と、挿入された負板板と正極板との一端側
が露呈するように上蓋の下面側に設けられた開口部とを
備えたものである。

【００１３】また、この発明の第３の発明に係る角型電
池は、上記第１の発明において、シャーシが、積層され
た負極板と正極板とが挿入される開放部および挿入され
た負極板と正極板との一端側が露呈するように上蓋の下
面側に設けられた開口部を有するシャーシ本体と、開放
部を塞口するようにシャーシ本体に取り付けられて負極
板と正極板とをシャーシ本体との間に押圧固定するシャ
ーシ蓋とを備えたものである。

【００１４】

【作用】この発明の第１の発明においては、電池ケース
が、一端を開口とする一方の電池端子を兼ねる角型ケー
スと、積層された負極板と正極板とを収納固定して角型
ケース内に収納されたシャーシと、このシャーシの一端
側に一体的に取り付けられた上蓋と、上蓋に電気的に絶
縁されて設けられた他方の電池端子とから構成されてい
る。そこで、シャーシの一端側に一体的に取り付けられ
ている上蓋は、シャーシを角型ケース内に収納すること
によって確実に位置決め固定される。そして、上蓋の縁
部を角型ケースの開口縁部に溶接する際に、上蓋が動く
ことがなく、上蓋の位置ずれに起因する溶接不良が未然
に防止される。

【００１５】また、この発明の第２の発明においては、
シャーシが、積層された負極板と正極板とが挿入される
開放部と、該開放部を塞口するように折り曲げて負極板
と正極板とを押圧固定する折り曲げ片と、挿入された負
極板と正極板との一端側が露呈するように上蓋の下面側
に設けられた開口部とを備えている。そこで、負極板と
正極板とは、開放部からシャーシ内に位置決めしながら
セパレータを介して交互に重ね合わせながら容易に挿入
され、折り曲げ片を開放部を塞口するように折り曲げる
ことにより位置決め状態が確保されてシャーシ内に固定
される。したがって、積層する極板の厚みが薄く、か
つ、枚数が多くなっても、積層された負極板と正極板と
は位置ずれが生じることなくシャーシ内に簡易に収納固
定される。そして、積層された負極板と正極板とは、シ
ャーシを角型ケース内に収納することにより、位置決め
が確保されてスムーズに電池ケースに収納できる。さら
に、積層された負極板および正極板は、シャーシに収納
固定された状態で、シャーシに設けられた開口部を介し
て、それぞれ集合されてリード板を介して正極端子ある
いはシャーシに電気的に接続される。

【００１６】また、この発明の第３の発明においては、
シャーシが、積層された負極板と正極板とが挿入される
開放部および挿入された負極板と正極板との一端側が露
呈するように上蓋の下面側に設けられた開口部を有する
シャーシ本体と、開放部を塞口するようにシャーシ本体
に取り付けられて負極板と正極板とをシャーシ本体との
間に押圧固定するシャーシ蓋とを備えている。そこで、
負極板と正極板とは、開放部からシャーシ本体内に位置
決めしながらセパレータを介して交互に重ね合わせなが
ら容易に挿入され、シャーシ蓋を該開放部を塞口するよ
うにシャーシ本体に取り付けることにより位置決め状態
が確保されてシャーシ本体とシャーシ蓋との間に押圧固
定される。したがって、積層する極板の厚みが薄く、か
つ、枚数が多くなっても、積層された負極板と正極板と
は位置ずれが生じることなくシャーシ内に簡易に収納固
定される。そして、積層された負極板と正極板とは、シ
ャーシを角型ケース内に収納することにより、位置決め
が確保されてスムーズに電池ケースに収納できる。さら
に、積層された負極板および正極板は、シャーシに収納
固定された状態で、シャーシ本体に設けられた開口部を
介して、それぞれ集合されてリード板を介して正極端子
あるいはシャーシに電気的に接続される。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。実施例１．図１はこの発明の実施例１に係る角型リチウ
ム二次電池におけるシャーシの電極群収納状態を示す外
観図であり、図１の（ａ）にその正面図、図１の（ｂ）
に図１の（ａ）のＡ方向矢斜図、図１の（ｃ）に図１の
（ａ）のＢ方向矢斜図をそれぞれ示している。図におい
て図９乃至図１１に示した従来の角型電池と同一または
相当する部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
図において、２０はセパレータを介して交互に複数枚重
ね合わせて積層された正極板１０と負極板１４とが収納
固定されるシャーシ、２１はシャーシ２０の一端側に一
体的に取り付けられた上蓋であり、この上蓋２１には電
池端子としての正極端子３がガラスハーメチックシール
２２により電気的に絶縁されて設けられている。

【００１８】ここで、シャーシ２０の構造について図２
を参照しつつ説明する。このシャーシ２０は、その一端
側に上蓋２１が例えばレーザ溶接されて一体的に取り付
けられ、上蓋２１の下面側に開口部２０ｃが設けられて
いる。また、その一面には正極板１０および負極板１４
を挿入するための開放部２０ｂが設けられ、さらに開放
部２０ｂを囲む三辺には折り曲げ片２０ａが設けられて
いる。そして、それぞれの折り曲げ片２０ａは、正極板
１０および負極板１４がセパレータを介して交互に挿入
された後、折り曲げ線２０ｄより開放部２０ｃを塞口す
るように折り曲げられて、積層された正極板１０および
負極板１４をシャーシ２０の背部分との間に押圧固定す
る。

【００１９】図３はこの発明の実施例１に係る角型リチ
ウム二次電池の角型ケースを示す斜視図であり、図にお
いて２３は一端を開口とする角型ケースである。この角
型ケース２３は電池端子としての負極端子を兼ね、上蓋
２１とともに電池ケースを構成している。

【００２０】このように構成された角型リチウム二次電
池を組み立てるには、まず正極板１０、負極板１４およ
びセパレータを開放部２０ｂからシャーシ２０内に位置
決めしつつ交互に重ね合わせながら所定枚数挿入する。
そして、それぞれの折り曲げ片２０ａを折り曲げ線２０
ｄの位置から開放部２０ｂを塞口するように折り曲げ
る。そこで、セパレータを介して所定枚数積層された正
極板１０と負極板１４との電極群は、折り曲げ片２０ａ
により押圧固定されて、位置決めされた状態を確保して
シャーシ２０に収納される。この時、正極板１０および
負極板１４の電極群の一端側、つまり集電耳部側が開口
部２０ｃから外部に露呈している。ついで、全ての正極
板１０の正極集電耳部１３を重ね合わせて正極リード板
５の一端を超音波溶接し、さらに正極リード板５の他端
を正極端子３に超音波溶接して、図１に示すように、正
極板１０を正極端子３に電気的に集合して接続する。ま
た、全ての負極板１４の負極集電耳部１７を重ね合わせ
て負極リード板８の一端を超音波溶接し、さらに負極リ
ード板８の他端をシャーシ２０の内側背部分に超音波溶
接し、図１に示すように、負極板１４をシャーシ２０に
電気的に集合して接続する。

【００２１】つぎに、シャーシ２０を開口から角型ケー
ス２３内に挿入する。ここで、シャーシ２０の外径寸法
を角型ケース２３の内径寸法より若干小さく構成するこ
とにより、シャーシ２０は角型ケース２３に案内されて
スムーズに挿入され、さらに挿入後のガタつきが抑えら
れ角型ケース２３に確実に位置決めされて収納される。
また、シャーシ２０の高さ寸法を角型ケース２３の深さ
寸法と一致して構成することにより、上蓋２１は角型ケ
ース２３の開口縁部と同じ面位置で、該開口を塞口する
ように位置している。そこで、上蓋２１の縁部と角型ケ
ース２３の開口縁部とをレーザ溶接し、図４に示すよう
に、上蓋２１と角型ケース２３とがレーザ溶接部２４で
密閉一体化された角型の電池ケース内に積層された正極
板１０と負極板１４とを収納してなる角型リチウム二次
電池が得られる。なお、負極板１４はシャーシ２０およ
び上蓋２１を介して負極端子を兼ねる角型ケース２３に
電気的に接続されている。また、セパレータには有機電
解液が充填されている。

【００２２】このようにして角型リチウム二次電池を１
００個組み立て、その内部短絡発生数、電極位置ずれ発
生数および上蓋溶接不良数を調べたところ、表１に示す
ように、内部短絡、電極位置ずれおよび上蓋溶接不良は
確認されなかった。

【００２３】このように、この実施例１によれば、シャ
ーシ２０が、正極板１０および負極板１４を挿入する開
放部２０ｂと、該開放部２０ｂを塞口するように折り曲
げられる折り曲げ片２０ａとを有しているので、正極板
１０および負極板１４を開放部２０ｂから位置決めしつ
つシャーシ２０内に簡易に挿入でき、その後折り曲げ片
２０ａを折り曲げることにより正極板１０および負極板
１４を位置決め状態を容易に確保しつつ押圧固定でき
る。その結果、電極の位置ずれや曲がりの発生がなく、
電極の位置ずれや曲がりに起因して発生する内部短絡を
防止することができ、内部短絡の発生による発火や破裂
事故のない安全性に優れた角型リチウム二次電池を得る
ことができる。また、シャーシ２０が上蓋２１の下面側
に開口部２０ｃを有しているので、積層された正極板１
０および負極板１４の電極群の一端側、つまり集電耳部
側が開口部２０ｃを介して外部に露呈している。そこ
で、正極板１０および負極板１４のそれぞれの電極群と
正極端子３およびシャーシ２０の内側背部分との接続を
開口部２０ｃから作業でき、また積層された正極板１０
および負極板１４がシャーシ２０内に収納固定されて動
くことがなく、該接続作業が簡易に行え、電池の組立性
を向上させることができる。また、シャーシ２０の一端
側に上蓋２１が一体的に取り付けられているので、シャ
ーシ２０を角型ケース２３内に挿入することにより上蓋
２１の位置決めがなされる。そこで、上蓋２１の縁部と
角型ケース２３の開口縁部とをレーザ溶接する際に、上
蓋２１が動くことなく確実に位置決めされ、上蓋２１と
角型ケース２３との溶接を確実に安定して行うことがで
き、上蓋溶接不良がなく、電池の歩留まりを高くするこ
とができる。

【００２４】実施例２．上記実施例１では、シャーシ２
０の開放部２０ｂを取り囲む三辺にそれぞれ折り曲げ片
２０ａが設けられ、積層された正極板１０および負極板
１４の電極群が開放部２０ｂからシャーシ２０内に挿入
された後、それぞれの折り曲げ片２０ａを開放部２０ｂ
を塞口するように折り曲げて電極群を押圧固定するもの
としているが、この実施例２では、図５に示すように、
シャーシ２０の底辺にのみ折り曲げ片２０ａが設けら
れ、積層された正極板１０および負極板１４の電極群が
開放部２０ｂからシャーシ２０内に挿入された後、１つ
の折り曲げ片２０ａを開放部２０ｂを塞口するように折
り曲げて電極群を押圧固定するものとし、同様の効果を
奏する。

【００２５】ここで、この実施例２による角型リチウム
二次電池を１００個組み立て、その内部短絡発生数、電
極位置ずれ発生数および上蓋溶接不良数を調べたとこ
ろ、表１に示すように、上記実施例１と同様に、内部短
絡、電極位置ずれおよび上蓋溶接不良は確認されなかっ
た。

【００２６】実施例３．上記実施例１では、シャーシ２
０の開放部２０ｂを取り囲む三辺にそれぞれ折り曲げ片
２０ａが設けられ、積層された正極板１０および負極板
１４の電極群が開放部２０ｂからシャーシ２０内に挿入
された後、それぞれの折り曲げ片２０ａを開放部２０ｂ
を塞口するように折り曲げて電極群を押圧固定するもの
としているが、この実施例３では、図６に示すように、
シャーシ２０の１側辺にのみ折り曲げ片２０ａが設けら
れ、積層された正極板１０および負極板１４の電極群が
開放部２０ｂからシャーシ２０内に挿入された後、１つ
の折り曲げ片２０ａを開放部２０ｂを塞口するように折
り曲げて電極群を押圧固定するものとし、同様の効果を
奏する。

【００２７】ここで、この実施例３による角型リチウム
二次電池を１００個組み立て、その内部短絡発生数、電
極位置ずれ発生数および上蓋溶接不良数を調べたとこ
ろ、表１に示すように、上記実施例１と同様に、内部短
絡、電極位置ずれおよび上蓋溶接不良は確認されなかっ
た。

【００２８】実施例４．図７はこの発明の実施例４に係
る角型リチウム二次電池に用いられるシャーシを示す斜
視図である。この実施例４では、シャーシ３０が、一端
側に上蓋２１が一体的に取り付けられ、上蓋２１の下面
側に開口部３１ａが設けられ、かつ、開放部３１ｂが前
面側に設けられたシャーシ本体３１と、断面コの字状の
シャーシ蓋３２とから構成されている。そして、正極板
１０、負極板１４およびセパレータを開放部３１ｂから
シャーシ本体３１内に位置決めしつつ交互に重ね合わせ
ながら所定枚数挿入し、その後開放部３１ｂを塞口する
ようにシャーシ蓋３２をシャーシ本体３１に押し付け
て、シャーシ蓋３２をシャーシ本体３１にレーザ溶接し
て、正極板１０および負極板１４の電極群をシャーシ３
０内に収納固定している。なお、他の構成は、上記実施
例１と同様に構成されている。

【００２９】この実施例４によれば、正極板１０、負極
板１４およびセパレータを開放部３１ｂからシャーシ本
体３１内に位置決めしつつ交互に重ね合わせながら所定
枚数挿入でき、さらに開放部３１ｂを塞口するようにシ
ャーシ蓋３２をシャーシ本体３１に取り付けることによ
り、正極板１０および負極板１４の電極群をシャーシ本
体３１とシャーシ蓋３２との間に押圧して該電極群を位
置決めされた状態を確保しつつシャーシ３０内に収納固
定できる。また、上蓋２１の下面側に設けられた開口部
３１ａから収納固定された電極群の集電耳部側が外部に
露呈しており、開口部３１ａから集電耳部と電池端子と
の接続作業が行える。さらに、シャーシ本体３１の一端
側に上蓋２１が一体的に取り付けられているので、シャ
ーシ３０を角型ケース２３内に挿入すれば、上蓋２１の
位置決めが確実に行える。そこで、この実施例４におい
ても、上記実施例１と同様の効果を奏する。

【００３０】ここで、この実施例４による角型リチウム
二次電池を１００個組み立て、その内部短絡発生数、電
極位置ずれ発生数および上蓋溶接不良数を調べたとこ
ろ、表１に示すように、上記実施例１と同様に、内部短
絡、電極位置ずれおよび上蓋溶接不良は確認されなかっ
た。

【００３１】実施例５．上記実施例４では、シャーシ本
体３１の前面側に開放部３１ｂを設けるものとしている
が、この実施例５では、図８に示すように、シャーシ本
体３１の底面側に開放部３１ｂを設けるものとし、上記
実施例４と同様の効果を奏する。この場合、正極板１０
および負極板１４の電極群はシャーシ本体３１に挿入さ
れ、シャーシ蓋３２をその下端側からシャーシ本体３１
に当接するまで嵌め込まれる。そして、シャーシ蓋３２
を内側に押し曲げて電極群がシャーシ蓋３２に固定され
る。さらに、シャーシ本体３１とシャーシ蓋３２とがレ
ーザ溶接されて一体化され、電極群がシャーシ３０に収
納固定される。

【００３２】ここで、この実施例５による角型リチウム
二次電池を１００個組み立て、その内部短絡発生数、電
極位置ずれ発生数および上蓋溶接不良数を調べたとこ
ろ、表１に示すように、上記実施例１と同様に、内部短
絡、電極位置ずれおよび上蓋溶接不良は確認されなかっ
た。

【００３３】比較例．この比較例では、正極端子３がガ
ラスハーメチックシール２２により電気的に絶縁されて
設けられた上蓋と、一端を開口とする角型ケース２３と
を用意し、まず正極板１０と負極板１４とをセパレータ
を介して交互に複数枚積層して角型ケース２３内に挿入
する。そして、複数枚の正極板１０のそれぞれの正極集
電耳部１３を集合させて、正極リード板５を介して正極
端子３に電気的に接続し、複数枚の負極板１４のそれぞ
れの負極集電耳部１７を集合させて、負極リード板８を
介して角型ケース２３の内壁面に電気的に接続する。さ
らに、上蓋を角型ケース２３の開口に嵌め合わせ、レー
ザ溶接して密閉一体化して、角型リチウム二次電池を組
み立てた。このようにして、比較例による角型リチウム
二次電池を１００個組み立て、その内部短絡発生数、電
極位置ずれ発生数および上蓋溶接不良数を調べた結果を
表１に示す。表１に示すように、上記各実施例では、内
部短絡発生数、電極位置ずれ発生数および上蓋溶接不良
数は確認されなかったが、この比較例では、内部短絡が
４／１００、電極位置ずれが１２／１００、上蓋溶接不
良が９／１００それぞれ発生した。

【００３４】このことは、比較例では、開口から角型ケ
ース２３内に多数枚の薄い電極群を直接挿入しているの
で、電極群の挿入がしにくく、その際に電極の曲がりや
位置ずれが発生しやすく、それに起因して内部短絡をも
発生させてしまうものと考えられる。また、上蓋が薄い
集電耳部により下方から支えられているので、上蓋が強
固に支持されず、溶接時の上蓋の位置決めが不安定とな
り、溶接不良を発生させてしまうものと考えられる。一
方、上記各実施例では、正極板１０および負極板１４の
電極群が、開放部２０ｂ（３１ｂ）からシャーシ２０
（あるいはシャーシ本体３１）内に位置決めされて挿入
され、折り曲げ片２０ａ（あるいはシャーシ蓋３２）に
より位置決めされた状態を確保しつつ固定されるので、
シャーシ２０（３０）への組み込み中に電極の曲がりや
位置ずれが発生しない。しかも、該電極群はシャーシ２
０（３０）に収納固定された状態で角型ケース２３内に
収納されるので、角型ケース２３への組み込み中の電極
の曲がりや位置ずれも発生しない。そこで、電極の曲が
りや位置ずれに起因する内部短絡も発生しない。また、
上蓋２１がシャーシ２０（あるいはシャーシ本体３１）
に一体的に取り付けられているので、シャーシ２０を角
型ケース２３内に収納することにより上蓋２１は確実に
位置決めされ、溶接が安定して行え、溶接不良の発生も
ない。

【００３５】

【表１】

【００３６】なお、上記各実施例では、正極板１０およ
び負極板１４の上端側に正極および負極集電耳部１３、
１７を設け、電極群の上部にて集合して電池端子に接続
するものとしているが、集電耳部の形状、位置や接続方
法はこれに限定されるものではない。

【００３７】また、上記各実施例では、有機電解液を用
いた角型リチウム二次電池について説明しているが、こ
の発明は電極を多数枚積層して使用する他の系の角型電
池に適用できることはいうまでもないことである。

【００３８】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３９】この発明の第１の発明によれば、電池ケー
スが、一端を開口とする一方の電池端子を兼ねる角型ケ
ースと、積層された負極板と正極板とを収納固定して角
型ケース内に収納されるシャーシと、このシャーシの一
端側に一体的に取り付けられた上蓋と、上蓋に電気的に
絶縁されて設けられた他方の電池端子とからなり、角型
ケース内に収納されたシャーシと一体の上蓋の縁部と角
型ケースの開口縁部とが溶接されて密閉一体化されて構
成され、積層された負極板および正極板の一方の極板群
が、リード板を介して電気的に集合されてシャーシに接
続され、積層された負極板および正極板の他方の極板群
が、リード板を介して電気的に集合されて他方の電池端
子に接続されているので、シャーシを角型ケース内に収
納することにより上蓋が確実に位置決めでき、上蓋と角
型ケースとの溶接が安定して行え、上蓋溶接不良の発生
が抑えられて電池の歩留まりを向上させることができ
る。

【００４０】また、この発明の第２の発明によれば、上
記第１の発明において、シャーシが、積層された負極板
と正極板とが挿入される開放部と、開放部を塞口するよ
うに折り曲げて負極板と正極板とを押圧固定する折り曲
げ片と、挿入された負板板と正極板との一端側が露呈す
るように上蓋の下面側に設けられた開口部とを備えてい
るので、上記第１の発明の効果に加えて、負極板と正極
板とが簡易に位置決めされてシャーシ内に収納固定で
き、電極の曲がりや位置ずれが防止できる。そこで、電
極の曲がりや位置ずれに起因して発生する内部短絡をも
未然に防止でき、内部短絡による発火や破裂を防止で
き、安全性の高い角型電池が得られる。また、開口部を
介して電極群と電池端子との接続作業が行え、電池の組
立性を向上させることができる。

【００４１】また、この発明の第３の発明によれば、上
記第１の発明において、シャーシが、積層された負極板
と正極板とが挿入される開放部および挿入された負極板
と正極板との一端側が露呈するように上蓋の下面側に設
けられた開口部を有するシャーシ本体と、開放部を塞口
するようにシャーシ本体に取り付けられて負極板と正極
板とをシャーシ本体との間に押圧固定するシャーシ蓋と
を備えているので、上記第２の発明と同様の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１に係る角型リチウム二次
電池におけるシャーシの電極群収納状態を示す図であ
る。

【図２】この発明の実施例１に係る角型リチウム二次
電池に用いられるシャーシを示す斜視図である。

【図３】この発明の実施例１に係る角形リチウム二次
電池に用いられる角型ケースを示す斜視図である。

【図４】この発明の実施例１に係る角型リチウム二次
電池を示す斜視図である。

【図５】この発明の実施例２に係る角型リチウム二次
電池に用いられるシャーシを示す斜視図である。

【図６】この発明の実施例３に係る角型リチウム二次
電池に用いられるシャーシを示す斜視図である。

【図７】この発明の実施例４に係る角型リチウム二次
電池に用いられるシャーシを示す斜視図である。

【図８】この発明の実施例５に係る角型リチウム二次
電池に用いられるシャーシを示す斜視図である。

【図９】従来の角型ニッケルカドミウム電池を示す断
面図である。

【図１０】従来の角型リチウム二次電池に用いられる
正極板を示す一部破断平面図である。

【図１１】従来の角型リチウム二次電池に用いられる
負極板を示す一部破断平面図である。

【符号の説明】

３正極端子（電池端子）、５正極リード板（リード
板）、８負極リード板（リード板）、１０正極板、
１４負極板、２０シャーシ、２０ａ折り曲げ片、
２０ｂ開放部、２０ｃ開口部、２１上蓋（電池ケ
ース）、２３角型ケース（電池ケース）、３０シャー
シ、３１シャーシ本体、３１ａ開口部、３１ｂ開
放部、３２、シャーシ蓋。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者須藤尚志千葉県松戸市稔台333番地東洋高砂乾電池株式会社開発部内 (72)発明者桐生悠一千葉県松戸市稔台333番地東洋高砂乾電池株式会社開発部内 (56)参考文献特開昭63−120360（ＪＰ，Ａ) 特開平４−10361（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01M 2/02 - 2/04 H01M 10/00 - 10/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】負極板と正極板とがセパレータを介して
複数枚交互に積層されて角型の電池ケース内に収納され
てなる角型電池において、前記電池ケースは、一端を開
口とする一方の電池端子を兼ねる角型ケースと、積層さ
れた前記負極板と正極板とを収納固定して前記角型ケー
ス内に収納されるシャーシと、このシャーシの一端側に
一体的に取り付けられた上蓋と、前記上蓋に電気的に絶
縁されて設けられた他方の電池端子とからなり、前記角
型ケース内に収納された前記シャーシと一体の上蓋の縁
部と前記角型ケースの開口縁部とが溶接されて密閉一体
化されて構成され、積層された前記負極板および正極板
の一方の極板群は、リード板を介して電気的に集合され
て前記シャーシに接続され、積層された前記負極板およ
び正極板の他方の極板群は、リード板を介して電気的に
集合されて前記他方の電池端子に接続されていることを
特徴とする角型電池。
【請求項２】シャーシは、積層された負極板と正極板
とが挿入される開放部と、前記開放部を塞口するように
折り曲げて前記負極板と正極板とを押圧固定する折り曲
げ片と、挿入された前記負板板と正極板との一端側が露
呈するように上蓋の下面側に設けられた開口部とを備え
たことを特徴とする請求項１記載の角型電池。
【請求項３】シャーシは、積層された負極板と正極板
とが挿入される開放部および挿入された前記負極板と正
極板との一端側が露呈するように上蓋の下面側に設けら
れた開口部を有するシャーシ本体と、前記開放部を塞口
するように前記シャーシ本体に取り付けられて前記負極
板と正極板とを前記シャーシ本体との間に押圧固定する
シャーシ蓋とを備えたことを特徴とする請求項１記載の
角型電池。