JP3424482B2 - アルカリ蓄電池 - Google Patents
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- electrode
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- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
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- H01M10/28—Construction or manufacture
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- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
- H01M4/808—Foamed, spongy materials
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/536—Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
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- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は三次元多孔体構造の
発泡メタル基板中に活物質を充填し、その一端部に活物
質の存在しない無地部を設けた極板、例えば正極板と負
極板をセパレータを介して巻回した渦巻状電極群を備え
たニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池
等の円筒型アルカリ蓄電池に関するものであり、高率放
電特性の向上を目的とするものである。
発泡メタル基板中に活物質を充填し、その一端部に活物
質の存在しない無地部を設けた極板、例えば正極板と負
極板をセパレータを介して巻回した渦巻状電極群を備え
たニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池
等の円筒型アルカリ蓄電池に関するものであり、高率放
電特性の向上を目的とするものである。
【０００２】
【従来の技術】ニッケル−カドミウム蓄電池またはニッ
ケル水素蓄電池等のアルカリ蓄電池は各種電源として広
く使用されてきた。特に、最近このような機器の高性能
化に伴い、高率放電特性の向上と高容量化が望まれてい
る。
ケル水素蓄電池等のアルカリ蓄電池は各種電源として広
く使用されてきた。特に、最近このような機器の高性能
化に伴い、高率放電特性の向上と高容量化が望まれてい
る。
【０００３】このうち前者については、ニッケルメッキ
鋼板にニッケルからなる金属粉末を焼結した焼結体を電
極基板としてこれに活物質塩を充填し、これを活物質に
添加する焼結式極板が優れているため、一般に用いられ
てきた。しかし、製造方法が複雑であり、また、極板体
積に対して基板の占める体積が大きいため、高容量化の
妨げになっていた。
鋼板にニッケルからなる金属粉末を焼結した焼結体を電
極基板としてこれに活物質塩を充填し、これを活物質に
添加する焼結式極板が優れているため、一般に用いられ
てきた。しかし、製造方法が複雑であり、また、極板体
積に対して基板の占める体積が大きいため、高容量化の
妨げになっていた。
【０００４】この欠点を改善するため、最近では高多孔
度を有する連続した三次元的な網目構造を持った、ニッ
ケルからなる発泡メタル基板を極板基板として用いる方
法が既に提案されている。この場合、活物質である例え
ば水酸化ニッケル粉末を高密度で充填することができる
ため高容量化が可能になり、製造方法も容易になる。
度を有する連続した三次元的な網目構造を持った、ニッ
ケルからなる発泡メタル基板を極板基板として用いる方
法が既に提案されている。この場合、活物質である例え
ば水酸化ニッケル粉末を高密度で充填することができる
ため高容量化が可能になり、製造方法も容易になる。
【０００５】しかしながら、前記発泡ニッケル基板は、
芯材自信の電気抵抗が大きく、また、機械的強度も弱い
ため、極板を巻回することにより生じる芯材の破断が極
板長さ方向の電気抵抗を更に増大させることになる。そ
の結果、発泡メタル基板の一般的な集電方法であるタブ
式では、従来の焼結式基板に比べて電気抵抗が大きくな
るため、リード片に近い極板部分ほど電流が集中して分
極が大きくなり、高率放電特性は著しく劣ることにな
る。この改善方法として、リード片数を増加することも
提案されているが、その数には限界がある。
芯材自信の電気抵抗が大きく、また、機械的強度も弱い
ため、極板を巻回することにより生じる芯材の破断が極
板長さ方向の電気抵抗を更に増大させることになる。そ
の結果、発泡メタル基板の一般的な集電方法であるタブ
式では、従来の焼結式基板に比べて電気抵抗が大きくな
るため、リード片に近い極板部分ほど電流が集中して分
極が大きくなり、高率放電特性は著しく劣ることにな
る。この改善方法として、リード片数を増加することも
提案されているが、その数には限界がある。
【０００６】一方、高率放電を可能にする手段の一つと
して、渦巻状にした焼結式極板の上端に集電板を抵抗溶
接するタブレス方式が提案されている。その中でも、特
開昭５０−１３４１５１号公報の如く、集電板に凸部を
設けて、極板無地部端面への溶接点数を増やすことが提
案されている。
して、渦巻状にした焼結式極板の上端に集電板を抵抗溶
接するタブレス方式が提案されている。その中でも、特
開昭５０−１３４１５１号公報の如く、集電板に凸部を
設けて、極板無地部端面への溶接点数を増やすことが提
案されている。
【０００７】しかし、発泡メタル基板を使用する極板の
場合、焼結式基板の芯材に相当する強固な金属部が存在
しないため、焼結式の場合のように、芯材部にリード片
を直接溶接することができない。そのため、発泡メタル
基板を使用する極板で、タブレス方式をとる場合には、
リード片を溶接する極板辺部に金属溶射層を設けるか、
あるいは金属箔を予め溶着しておく（特開昭５６−８６
４５９号公報）、などにより溶接部の補強を行ってい
た。このような方法によりタブレス方式は可能になる
が、生産性、コスト面において問題があった。
場合、焼結式基板の芯材に相当する強固な金属部が存在
しないため、焼結式の場合のように、芯材部にリード片
を直接溶接することができない。そのため、発泡メタル
基板を使用する極板で、タブレス方式をとる場合には、
リード片を溶接する極板辺部に金属溶射層を設けるか、
あるいは金属箔を予め溶着しておく（特開昭５６−８６
４５９号公報）、などにより溶接部の補強を行ってい
た。このような方法によりタブレス方式は可能になる
が、生産性、コスト面において問題があった。
【０００８】前記課題を解決するために、補強材となる
金属片を溶接しない方法として、特開昭６２−１３９２
５１号公報の如く、この極板の長さ方向の一辺全部又は
一部が、活物質を含まず、活物質充填部と連続し、かつ
極板の幅方向に圧縮された発泡メタルの密な層によって
形成されている方法もある。これは活物質を含まない無
地部の強度を確保でき、生産性、コスト面に優れている
といえる。
金属片を溶接しない方法として、特開昭６２−１３９２
５１号公報の如く、この極板の長さ方向の一辺全部又は
一部が、活物質を含まず、活物質充填部と連続し、かつ
極板の幅方向に圧縮された発泡メタルの密な層によって
形成されている方法もある。これは活物質を含まない無
地部の強度を確保でき、生産性、コスト面に優れている
といえる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記極
板の場合、溶接部となる無地部端面の面積が極板厚みと
ほぼ同じであり、従来のニッケルメッキ鋼板や金属リボ
ンを備えた無地部に比べ、平坦な集電板の溶接は困難に
なる。一方、集電体表面に凸部を設けて、溶接点数を増
やし、集電効率を向上させる方法も提案されているが、
前記無地部を圧縮した極板の場合、溶接点数は確保でき
るが、溶接部が発泡メタル基板であるために、溶接部の
強度を確保することができない。さらに、極板無地部に
凸部を設け、これに平坦な集電体を溶接する組合せと、
極板および無地部に凸部を設けて組み合わせる方法が考
えられるが、後者は生産性、工法面において困難であ
る。従って、無地部に補強材のない極板を用いる場合
は、前者の組合せが適しているといえる。
板の場合、溶接部となる無地部端面の面積が極板厚みと
ほぼ同じであり、従来のニッケルメッキ鋼板や金属リボ
ンを備えた無地部に比べ、平坦な集電板の溶接は困難に
なる。一方、集電体表面に凸部を設けて、溶接点数を増
やし、集電効率を向上させる方法も提案されているが、
前記無地部を圧縮した極板の場合、溶接点数は確保でき
るが、溶接部が発泡メタル基板であるために、溶接部の
強度を確保することができない。さらに、極板無地部に
凸部を設け、これに平坦な集電体を溶接する組合せと、
極板および無地部に凸部を設けて組み合わせる方法が考
えられるが、後者は生産性、工法面において困難であ
る。従って、無地部に補強材のない極板を用いる場合
は、前者の組合せが適しているといえる。
【００１０】本発明はこのような課題を解決するもので
あり、極板の一端に設けられた無地部に補強材の接合を
することなく、幅方向に凹凸部を設けて圧縮成形するこ
とにより、その凸部先端に平坦な集電体を溶接して溶接
面積を増やし、溶接強度と集電効率を向上させたアルカ
リ蓄電池を提供するものである。
あり、極板の一端に設けられた無地部に補強材の接合を
することなく、幅方向に凹凸部を設けて圧縮成形するこ
とにより、その凸部先端に平坦な集電体を溶接して溶接
面積を増やし、溶接強度と集電効率を向上させたアルカ
リ蓄電池を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、正極板、負極板のうち少なくとも一方の
極板は、帯状で三次元多孔体構造の発泡メタル基板の孔
中に活物質を充填するとともに、この基板の長さ方向に
沿った一端部に活物質の存在しない無地部を設け、これ
と帯状の他方極とをそれぞれの極板の一端部が上方また
は下方に突出するように位置をずらし、セパレータを介
して巻回した渦巻状電極群を備え、その一方の極板の無
地部は極板幅方向に圧縮されていて、先端には凹凸部を
設けており、その凸部先端部分に平坦な集電体が電気抵
抗溶接されているアルカリ蓄電池である。
に、本発明は、正極板、負極板のうち少なくとも一方の
極板は、帯状で三次元多孔体構造の発泡メタル基板の孔
中に活物質を充填するとともに、この基板の長さ方向に
沿った一端部に活物質の存在しない無地部を設け、これ
と帯状の他方極とをそれぞれの極板の一端部が上方また
は下方に突出するように位置をずらし、セパレータを介
して巻回した渦巻状電極群を備え、その一方の極板の無
地部は極板幅方向に圧縮されていて、先端には凹凸部を
設けており、その凸部先端部分に平坦な集電体が電気抵
抗溶接されているアルカリ蓄電池である。
【００１２】また、一方の極板の一端部に設けた凹凸部
は、鋸歯状あるいは方形波状であり、その凸部上端の長
さが２ｍｍ以下、相互の間隔が１．５〜５ｍｍ、凹凸の
深さが１〜２ｍｍであることが望ましい。
は、鋸歯状あるいは方形波状であり、その凸部上端の長
さが２ｍｍ以下、相互の間隔が１．５〜５ｍｍ、凹凸の
深さが１〜２ｍｍであることが望ましい。
【００１３】また、集電体は、短冊状、角形状もしくは
円板状であって、前記電極群の凹凸部に電気抵抗溶接さ
れていることが望ましい。
円板状であって、前記電極群の凹凸部に電気抵抗溶接さ
れていることが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明に用いる発泡メタル基板
は、焼結体の空隙部分の比率、すなわち多孔度は９０〜
９６％程度、好ましくは９４〜９６％程度である。ま
た、空隙部分の平均直径は円形に換算して、１００〜３
００μｍ、好ましくは１５０〜３００μｍである。ま
た、目付重量は３００〜７００ｇ／ｍ2である。この空
隙部分に電極活物質が充填される。
は、焼結体の空隙部分の比率、すなわち多孔度は９０〜
９６％程度、好ましくは９４〜９６％程度である。ま
た、空隙部分の平均直径は円形に換算して、１００〜３
００μｍ、好ましくは１５０〜３００μｍである。ま
た、目付重量は３００〜７００ｇ／ｍ2である。この空
隙部分に電極活物質が充填される。
【００１５】本発明で用いられる発泡メタル基板に充填
される活物質は、公知の活物質がいずれも用いられ特に
限定されないが、例えとして水酸化ニッケルが例示され
る。この活物質は特に限定されない限り、その粉末と適
当な結着剤を混合してペースト状にされる。そして上記
発泡メタル基板の無地部となる部分には活物質が入り込
まないように充填され、乾燥後、加圧される。
される活物質は、公知の活物質がいずれも用いられ特に
限定されないが、例えとして水酸化ニッケルが例示され
る。この活物質は特に限定されない限り、その粉末と適
当な結着剤を混合してペースト状にされる。そして上記
発泡メタル基板の無地部となる部分には活物質が入り込
まないように充填され、乾燥後、加圧される。
【００１６】本発明に用いられる極板は、前記無地部が
その極板の長さ方向の一端部に渡るように所定の寸法に
加工された後、その極板幅方向に凹凸状に圧縮され、そ
の形状は好ましくは鋸歯状もしくは方形波状に加工され
ることにより得られる。前記加工により得られた無地部
は発泡メタルの密な層によって形成され、集電板が溶接
されるときの溶接用電極サイズはφ２〜φ５であるた
め、効率よく集電するためには、凸部上部の間隔は１．
５〜５ｍｍが好ましく。また、凹部深さは溶接時の加圧
で圧縮される１ｍｍから無地部幅と同じ２ｍｍが好まし
い。なお、無地部の芯体目付重量が充填部芯体の１．５
倍以下では、芯体が粗であるため圧縮成形しても、極板
長さ方向の充分な電気電導性を確保することができな
い。また、逆に、４倍以上に圧縮すると、該極板を破壊
することになる。従って、無地部の圧縮率は凸部上端部
で目付重量の１．５倍以上、凹部の深さ位置では４倍以
下であることが好ましい。無地部が充分に圧縮された場
合、集電板との抵抗溶接時に前記無地部自体も溶着し、
より強固な無地部を形成することができるため、無地部
の目付重量は２〜４倍であることが、より好ましい。
その極板の長さ方向の一端部に渡るように所定の寸法に
加工された後、その極板幅方向に凹凸状に圧縮され、そ
の形状は好ましくは鋸歯状もしくは方形波状に加工され
ることにより得られる。前記加工により得られた無地部
は発泡メタルの密な層によって形成され、集電板が溶接
されるときの溶接用電極サイズはφ２〜φ５であるた
め、効率よく集電するためには、凸部上部の間隔は１．
５〜５ｍｍが好ましく。また、凹部深さは溶接時の加圧
で圧縮される１ｍｍから無地部幅と同じ２ｍｍが好まし
い。なお、無地部の芯体目付重量が充填部芯体の１．５
倍以下では、芯体が粗であるため圧縮成形しても、極板
長さ方向の充分な電気電導性を確保することができな
い。また、逆に、４倍以上に圧縮すると、該極板を破壊
することになる。従って、無地部の圧縮率は凸部上端部
で目付重量の１．５倍以上、凹部の深さ位置では４倍以
下であることが好ましい。無地部が充分に圧縮された場
合、集電板との抵抗溶接時に前記無地部自体も溶着し、
より強固な無地部を形成することができるため、無地部
の目付重量は２〜４倍であることが、より好ましい。
【００１７】本発明で用いられる集電体は平坦な短冊
状、角形状もしくは円板状のものが好ましい。なお、本
発明の凹凸形状の極板は、溶接点となる凸部の分布が集
電効率に大きく寄与するため、溶接面に凸部を設けた集
電体との組み合わせでは、接触点数が減少し、集電効果
は低下することになる。
状、角形状もしくは円板状のものが好ましい。なお、本
発明の凹凸形状の極板は、溶接点となる凸部の分布が集
電効率に大きく寄与するため、溶接面に凸部を設けた集
電体との組み合わせでは、接触点数が減少し、集電効果
は低下することになる。
【００１８】本発明は上記した構成により、従来、集電
点数を表面に凸部を備えた集電体により確保していた方
法と比較して同等以上の溶接強度を有し、良好な電気電
導性を得ることができる高容量でかつ高率放電可能なア
ルカリ蓄電池を構成することができる。
点数を表面に凸部を備えた集電体により確保していた方
法と比較して同等以上の溶接強度を有し、良好な電気電
導性を得ることができる高容量でかつ高率放電可能なア
ルカリ蓄電池を構成することができる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を渦巻状電極群を構
成する円筒型ニッケル−カドミウム蓄電池を例にとり、
図面とともに説明する。
成する円筒型ニッケル−カドミウム蓄電池を例にとり、
図面とともに説明する。
【００２０】（実施例１）目付重量が５００ｇ／ｍ
2で、多孔度が９５％である発泡式ニッケル基板を平板
ローラで厚さ１．４ｍｍに調整する。この発泡ニッケル
基板に主活物質である平均粒子径が１０μｍ〜２０μｍ
の球状水酸化ニッケル粉末１００重量部と、平均粒子径
が０．２μｍの水酸化コバルト粉末１０重量部と酸化亜
鉛粉末２重量部とを混練してペースト状にしたものを無
地部となる部分に活物質が詰まらないように充填し、乾
燥後、０．６５ｍｍの厚みに加圧成形した。その後、図
２に示す如く一端に無地部２を幅４ｍｍで設けて単板加
工し、図４に示す如く極板の両側からガイド６を当てが
い、極板上部から油圧式の加圧機を用いて、１ｔの加圧
力で凹凸形状を端面に設けた治工具７により、前記無地
部を幅２．０ｍｍ、凸部間隔１．５ｍｍ、凸部先端から
凹部の底までの深さを１ｍｍに圧縮成形し、図３に示す
ような先端に凹凸部を設けた無地部２をもった正極板１
を作製した。
2で、多孔度が９５％である発泡式ニッケル基板を平板
ローラで厚さ１．４ｍｍに調整する。この発泡ニッケル
基板に主活物質である平均粒子径が１０μｍ〜２０μｍ
の球状水酸化ニッケル粉末１００重量部と、平均粒子径
が０．２μｍの水酸化コバルト粉末１０重量部と酸化亜
鉛粉末２重量部とを混練してペースト状にしたものを無
地部となる部分に活物質が詰まらないように充填し、乾
燥後、０．６５ｍｍの厚みに加圧成形した。その後、図
２に示す如く一端に無地部２を幅４ｍｍで設けて単板加
工し、図４に示す如く極板の両側からガイド６を当てが
い、極板上部から油圧式の加圧機を用いて、１ｔの加圧
力で凹凸形状を端面に設けた治工具７により、前記無地
部を幅２．０ｍｍ、凸部間隔１．５ｍｍ、凸部先端から
凹部の底までの深さを１ｍｍに圧縮成形し、図３に示す
ような先端に凹凸部を設けた無地部２をもった正極板１
を作製した。
【００２１】この正極板１と公知のペースト式カドミウ
ム負極板３とを、それぞれの無地部が上方または下方に
突出するように位置をずらして、厚み０．１５ｍｍのス
ルホン化処理をしたポリプロピレン製セパレータ４を介
して巻回し、電極群を構成した。
ム負極板３とを、それぞれの無地部が上方または下方に
突出するように位置をずらして、厚み０．１５ｍｍのス
ルホン化処理をしたポリプロピレン製セパレータ４を介
して巻回し、電極群を構成した。
【００２２】次に、正・負極板の各無地部に、その上方
から平坦な円板状の集電板５を電気抵抗溶接した。な
お、集電体の形状は円板状のほか短冊状もしくは角形状
であってもよい。正極の無地部凹凸２と集電板５との溶
接後の接続部の状態を図５に示す。
から平坦な円板状の集電板５を電気抵抗溶接した。な
お、集電体の形状は円板状のほか短冊状もしくは角形状
であってもよい。正極の無地部凹凸２と集電板５との溶
接後の接続部の状態を図５に示す。
【００２３】前記電極群をケースに挿入した後、負極集
電板を前記ケースの内底部と抵抗溶接し、アルカリ電解
液を注液して安全弁を備えた封口板で密閉し、図１に示
すような渦巻状電極群を有する２Ａｈ、ＳＣサイズの円
筒型ニッケル−カドミウム蓄電池ａを構成した。
電板を前記ケースの内底部と抵抗溶接し、アルカリ電解
液を注液して安全弁を備えた封口板で密閉し、図１に示
すような渦巻状電極群を有する２Ａｈ、ＳＣサイズの円
筒型ニッケル−カドミウム蓄電池ａを構成した。
【００２４】（比較例１）単板加工までは実施例と同様
に製造し、極板の両側からガイドを当てがい、極板上部
から１ｔの加圧力で加圧面が平坦な治工具により加圧
し、前記無地部を２．０ｍｍまで圧縮して正極板を作製
した以外、実施例１と同様にして電池ｂを製造した。
に製造し、極板の両側からガイドを当てがい、極板上部
から１ｔの加圧力で加圧面が平坦な治工具により加圧
し、前記無地部を２．０ｍｍまで圧縮して正極板を作製
した以外、実施例１と同様にして電池ｂを製造した。
【００２５】（比較例２）単板加工まで実施例と同様に
製造し、極板の両側からガイドを当てがい、極板上部か
ら１ｔの加圧力で加圧面が平坦な治工具により加圧し、
前記無地部を２．０ｍｍまで圧縮して正極板を作製し、
溶接側表面に凸部を備えた集電板を用いた以外、実施例
１と同様に電池ｃを製造した。
製造し、極板の両側からガイドを当てがい、極板上部か
ら１ｔの加圧力で加圧面が平坦な治工具により加圧し、
前記無地部を２．０ｍｍまで圧縮して正極板を作製し、
溶接側表面に凸部を備えた集電板を用いた以外、実施例
１と同様に電池ｃを製造した。
【００２６】（比較例３）発泡ニッケル基板を、幅８ｍ
ｍの突起を外周に備えたローラに通して、無地部となる
部分を厚み０．１５ｍｍになるように加圧した、基板に
活物質を充填した後、プレスし、補強材となる鉄にニッ
ケルメッキを施したリードを長さ方向の一端にシーム溶
接した正極板を用いた以外、実施例１と同様に電池ｄを
作製した。
ｍの突起を外周に備えたローラに通して、無地部となる
部分を厚み０．１５ｍｍになるように加圧した、基板に
活物質を充填した後、プレスし、補強材となる鉄にニッ
ケルメッキを施したリードを長さ方向の一端にシーム溶
接した正極板を用いた以外、実施例１と同様に電池ｄを
作製した。
【００２７】以上のように構成された本発明の実施例の
電池と各比較例の電池について、２０℃２００ｍＡで１
５時間充電後、４００ｍＡで放電し、公称容量を確認し
た後、再度２００ｍＡで１５時間充電し、その後放電し
た時の電池抵抗と放電電圧を測定した。その結果をそれ
ぞれ（表１）と図６に示す。
電池と各比較例の電池について、２０℃２００ｍＡで１
５時間充電後、４００ｍＡで放電し、公称容量を確認し
た後、再度２００ｍＡで１５時間充電し、その後放電し
た時の電池抵抗と放電電圧を測定した。その結果をそれ
ぞれ（表１）と図６に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】（表１）は２００ｍＡで１５時間充電後、
１０Ａで１．２５秒放電させたときの放電電圧より直流
抵抗を算出した結果を示している。本発明の実施例によ
り構成された電池ａは無地部を幅方向に圧縮成形した極
板により構成された比較例１および比較例２の電池ｂ、
ｃよりも直流抵抗は小さく、補強材となる金属片を溶接
した極板により構成された比較例３の電池ｄと同等の特
性を示した。
１０Ａで１．２５秒放電させたときの放電電圧より直流
抵抗を算出した結果を示している。本発明の実施例によ
り構成された電池ａは無地部を幅方向に圧縮成形した極
板により構成された比較例１および比較例２の電池ｂ、
ｃよりも直流抵抗は小さく、補強材となる金属片を溶接
した極板により構成された比較例３の電池ｄと同等の特
性を示した。
【００３０】また、上記構成の電池を２Ａで１時間１２
分充電し、２０Ａで放電したときの放電曲線を図６に示
す。放電電圧は（表１）で示した直流抵抗の結果と同じ
く、実施例１の電池ａの放電電圧は比較例３の電池ｄと
同等の放電電圧を有することがわかる。
分充電し、２０Ａで放電したときの放電曲線を図６に示
す。放電電圧は（表１）で示した直流抵抗の結果と同じ
く、実施例１の電池ａの放電電圧は比較例３の電池ｄと
同等の放電電圧を有することがわかる。
【００３１】従来、溶接点数の増加を目的として集電体
の溶接側表面に凸部を設けていたが、溶接相手として無
地部を圧縮により極板の一端に作製した場合、線と面で
溶接することになり、充分な溶接強度を得ることができ
ない。しかし、本発明においては、極板の無地部に凹凸
部を設け、その凸部上部に平坦な集電体を溶接すること
で、溶接部の補強材がないにもかかわらず、従来の補強
材が存在するものと同等の集電効率を確保することがで
き、高率放電特性を向上することが可能になった。
の溶接側表面に凸部を設けていたが、溶接相手として無
地部を圧縮により極板の一端に作製した場合、線と面で
溶接することになり、充分な溶接強度を得ることができ
ない。しかし、本発明においては、極板の無地部に凹凸
部を設け、その凸部上部に平坦な集電体を溶接すること
で、溶接部の補強材がないにもかかわらず、従来の補強
材が存在するものと同等の集電効率を確保することがで
き、高率放電特性を向上することが可能になった。
【００３２】
【発明の効果】以上のように本発明は、極板の無地部は
極板幅方向に圧縮成形され、その先端には凹凸部を設
け、その凸部先端に平坦な集電板が抵抗溶接されている
電極群を構成することにより、集電効率を向上させ、良
好な電気電導性を有する高容量でかつ高率放電可能なア
ルカリ蓄電池を実現できるものである。
極板幅方向に圧縮成形され、その先端には凹凸部を設
け、その凸部先端に平坦な集電板が抵抗溶接されている
電極群を構成することにより、集電効率を向上させ、良
好な電気電導性を有する高容量でかつ高率放電可能なア
ルカリ蓄電池を実現できるものである。
【図１】本発明の実施例におけるアルカリ蓄電池の構成
を示す断面構造図
を示す断面構造図
【図２】本発明の実施例における無地部圧縮前の正極板
を示す概略斜視図
を示す概略斜視図
【図３】本発明の実施例における無地部圧縮後の正極板
を示す概略斜視図
を示す概略斜視図
【図４】本発明の実施例における無地部成形時の極板、
加圧治工具およびガイドを示す説明略図
加圧治工具およびガイドを示す説明略図
【図５】実施例における電極群と正極集電板との溶接状
態を示す図
態を示す図
【図６】同アルカリ蓄電池の２０Ａ放電曲線を示す図
１ 正極板
２ 無地部
３ 負極
４ セパレータ
５ 正極集電板
６ ガイド
７ 加圧治工具
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 中丸 久男
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(56)参考文献 特開 昭62−139251（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−136759（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−86459（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−252069（ＪＰ，Ａ)
実開 昭63−4065（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭59−2068（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 4/78
H01M 2/22
Claims (3)
- 【請求項１】正極板、負極板のうち少なくとも一方の極
板は、帯状で三次元多孔体構造の発泡メタル基板中に活
物質を充填するとともにこの基板の長さ方向に沿った一
端部に活物質の存在しない無地部を設けており、これと
帯状の他方極とをそれぞれの極板の一端部が上方または
下方に突出するように位置をずらし、セパレータを介し
て巻回した渦巻状電極群を備え、その一方の極板の無地
部は基板が極板幅方向に圧縮されていて先端に凹凸部を
設けており、この凸部の先端部分に平坦な集電体が溶接
されていることを特徴とするアルカリ蓄電池。 - 【請求項２】一方の極板の一端部に設けた凹凸部は、鋸
歯状あるいは方形波状であり、凸部上端の長さが２ｍｍ
以下、相互の間隔が１．５〜５ｍｍ、凹凸の深さが１〜
２ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のアルカリ
蓄電池。 - 【請求項３】集電体は、短冊状、角形状もしくは円板状
であって、極板一端部の凹凸部に電気抵抗溶接されてい
ることを特徴とする請求項１記載のアルカリ蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03159897A JP3424482B2 (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | アルカリ蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03159897A JP3424482B2 (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | アルカリ蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10228908A JPH10228908A (ja) | 1998-08-25 |
| JP3424482B2 true JP3424482B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=12335644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03159897A Expired - Fee Related JP3424482B2 (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | アルカリ蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3424482B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3819570B2 (ja) * | 1997-11-18 | 2006-09-13 | 三洋電機株式会社 | 非焼結電極を用いた円筒状アルカリ蓄電池 |
| JP3831525B2 (ja) * | 1998-06-30 | 2006-10-11 | 三洋電機株式会社 | 電池 |
| JP5004452B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2012-08-22 | 三洋電機株式会社 | 電池の製造方法 |
| KR102466850B1 (ko) * | 2018-10-05 | 2022-11-14 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이차전지 |
| CA3237105A1 (en) * | 2021-11-19 | 2023-05-25 | Lg Energy Solution, Ltd. | Electrode assembly, battery, and battery pack and vehicle including the same |
-
1997
- 1997-02-17 JP JP03159897A patent/JP3424482B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10228908A (ja) | 1998-08-25 |
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