JP3627480B2 - 集合電池 - Google Patents
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３個以上の角型密閉電池を電気的に接続した集合電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話、ハンディーターミナルなどのコードレス商品が普及しており、これらの商品の電源としては、複数個の密閉形電池が電気的に接続された集合電池が使用されている。このような集合電池には、コードレス商品の小型軽量化に伴い、体積効率の優れた角型密閉電池を複数個電気的に接続して使用されるようになってきた。また、電池の種類としては、ニッケル−カドミウム蓄電池やニッケル−水素蓄電池などの充放電が行える電池が、主に用いられている。
【０００３】
これまでの角型密閉ニッケル−水素蓄電池を、その厚み方向に３個積層して電気的に直列接続した集合電池を図５に示す。図５中、１は角型密閉形電池、２は電池の幅広な平面、３は電池のプラス端子キャップ、４はマイナス端子を兼ねた電池ケース、６はスポット溶接により電池の端子間を電気的に接続している接続板を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような角型密閉電池は、充放電を繰り返していくと、電池の内圧増加と正極の膨張が作用して耐変形強度の乏しい幅広な平面２の部分が電池の厚み方向へ膨らむ。この例として、幅１７ｍｍ、厚さ６ｍｍ、総高さ４８ｍｍの角型密閉ニッケル−水素蓄電池（公称容量６００ｍＡｈ）を０．２ＣｍＡの電流の大きさで充放電したときの、電池の充放電サイクル数と幅広な平面中央部の厚み方向への膨らみ量との関係を図６に示す。この図６に示すように、この電池の寿命である６００サイクル時点での電池の幅広な平面中央部は、約０．４５ｍｍも厚み方向の外側へ膨らんでいる。
【０００５】
このように、この角型密閉蓄電池１は、充放電を繰り返していくと、その電池の幅広な平面２の中央部が膨らんでいく。このため、その電池１を３個積層した集合電池は、各電池の膨らみによる力が、電池の端子間を接続している接続板６のスポット溶接部に作用して（溶接部を相互の間隔を広げるように引っ張るため）、端子と接続板の溶接外れを引き起こしやすいという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の溶接外れの課題を解決するために、本発明の集合電池は、３個以上の角型密閉電池をその厚み方向に積層して電気的に接続した集合電池において、電池間に間隔保持用緩衝材を電池の幅広な平面の周縁部のみに沿わせて配置したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、３個以上の角型密閉電池をその厚み方向に積層して電気的に接続した集合電池において、前記電池間に間隔保持用緩衝材を電池の幅広な平面の周縁部のみに沿わせて配置したものであり、この間隔保持用緩衝材は、その厚みの範囲内で電池を充放電した際の電池の幅広な平面中央部の外側への膨らみを吸収する。したがって、電池が外側へ膨らんでも、その電池の膨らみによる力が緩衝材で吸収されて接続板の溶接部にはほとんど作用しなくでき、電池の膨らみに起因する接続板の溶接外れを防止することができる。
【０００８】
この間隔保持用緩衝材を、額縁状の枠体とし、これを電池の幅広な平面の周縁部のみに沿って配置するのが好ましい。
【０００９】
また、この緩衝材の材質は、電池間に配置することを考慮し、電気絶縁性の合成樹脂が好ましい。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、幅１７ｍｍ、厚さ６ｍｍ、総高さ４８ｍｍの角型密閉ニッケル−水素蓄電池（公称容量６００ｍＡｈ）を３個電気的に直列接続した本発明の集合電池の斜視図である。図中１は角型のニッケル−水素蓄電池、２は電池１の幅広な平面、３は電池のプラス端子キャップ、４はマイナス端子を兼ねた電池１のステンレス鋼製の電池ケース、５は電池１の相互間に配置された間隔保持用緩衝材、６は電池の端子、および端子どうしに溶接されたニッケル製の接続板である。間隔保持用緩衝材５は、電池１が０．２ＣｍＡの電流の大きさで充放電サイクルを繰り返し行った際の電池１の厚み方向の膨らみを吸収することを見越して、その厚みを０．４５ｍｍに設定した。また、この緩衝材５は、ポリプロピレン製の額縁状の枠体であり、図２に示すように電池１の幅広な平面２の周縁部のみに沿って接着剤で固定されている。
【００１２】
上記のように構成した集合電池は、充放電サイクルを繰り返し行った際、電池の内圧増加等で、図６のように電池１が厚み方向に膨らむ。特に３個のうち中央の電池がその熱のこもり現状等とあいまって最も膨らむ。しかし、その膨らみ量を予め考慮した厚みをもつ緩衝材５が電池１間に配置されているので、ここで膨らみは吸収され、電池１の端子間を接続している接続板６に電池１の膨らみによる力（接続板６を引っ張る力）は作用しない。このように、緩衝材５は、電池１が充放電されて膨らむ力に起因した接続板６のスポット溶接外れを防止する上で極めて有効である。
【００１３】
上記の実施例では、緩衝材５に額縁状の枠体を使用した。しかし、緩衝材としては、図３に示すような矩形片７としてもよく、これを用いて電池１の幅広な平面２の周縁部のみに沿って複数個間隔をおいて配置しても、実施例とほぼ同様な効果が得られる。
【００１４】
また緩衝材としては、図４に示すようにＬ字状片８の形状とした緩衝材を用いてもよく、電池１の幅広な平面２の四隅のみにこれを配置しても実施例とほぼ同様な効果が得られる。
【００１５】
さらに上記の実施例では、緩衝材５の材料としてポリプロピレンを用いたが、緩衝材の材質としては、このポリプロピレンの他にナイロン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンなどの電気絶縁性の合成樹脂であってもよく、間隔保持が果たせれば適度な弾力を有していても支障なく実施例と同様な効果が得られる。
【００１６】
さらにまた実施例では、電池１に緩衝材５を固定するのに接着剤を用いたが、この接着剤の代わりに、粘着テープを用いて固定してもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本発明の集合電池は、３個以上の角型密閉電池をその厚み方向に積層して電気的に接続し、電池間に間隔保持用緩衝材を電池の幅広な平面の周縁部のみに沿わせて配置したことによって、電池が充放電を繰り返すことによって膨らむ力を緩衝材で吸収して、この力が接続板の溶接部に作用することを防止でき、電池の膨らみに起因した接続板の溶接外れがなくなり、長期間に渡って接続部の信頼性に優れた集合電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における集合電池の斜視図
【図２】同電池の緩衝材の配置状態を示す斜視図
【図３】同他の緩衝材の配置状態を示す斜視図
【図４】同さらに他の緩衝材の配置状態を示す斜視図
【図５】従来の集合電池を示す斜視図
【図６】角型密閉電池の充放電サイクル数と電池の幅広な平面中央部の膨らみ量との関係を示す図
【符号の説明】
１ ニッケル−水素蓄電池
２ 幅広面
３ プラス端子キャップ
４ マイナス端子を兼ねた電池ケース
５ 額縁状の枠体の緩衝材
６ 接続板
７ 矩形片
８ Ｌ字状片
【発明の属する技術分野】
本発明は、３個以上の角型密閉電池を電気的に接続した集合電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話、ハンディーターミナルなどのコードレス商品が普及しており、これらの商品の電源としては、複数個の密閉形電池が電気的に接続された集合電池が使用されている。このような集合電池には、コードレス商品の小型軽量化に伴い、体積効率の優れた角型密閉電池を複数個電気的に接続して使用されるようになってきた。また、電池の種類としては、ニッケル−カドミウム蓄電池やニッケル−水素蓄電池などの充放電が行える電池が、主に用いられている。
【０００３】
これまでの角型密閉ニッケル−水素蓄電池を、その厚み方向に３個積層して電気的に直列接続した集合電池を図５に示す。図５中、１は角型密閉形電池、２は電池の幅広な平面、３は電池のプラス端子キャップ、４はマイナス端子を兼ねた電池ケース、６はスポット溶接により電池の端子間を電気的に接続している接続板を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような角型密閉電池は、充放電を繰り返していくと、電池の内圧増加と正極の膨張が作用して耐変形強度の乏しい幅広な平面２の部分が電池の厚み方向へ膨らむ。この例として、幅１７ｍｍ、厚さ６ｍｍ、総高さ４８ｍｍの角型密閉ニッケル−水素蓄電池（公称容量６００ｍＡｈ）を０．２ＣｍＡの電流の大きさで充放電したときの、電池の充放電サイクル数と幅広な平面中央部の厚み方向への膨らみ量との関係を図６に示す。この図６に示すように、この電池の寿命である６００サイクル時点での電池の幅広な平面中央部は、約０．４５ｍｍも厚み方向の外側へ膨らんでいる。
【０００５】
このように、この角型密閉蓄電池１は、充放電を繰り返していくと、その電池の幅広な平面２の中央部が膨らんでいく。このため、その電池１を３個積層した集合電池は、各電池の膨らみによる力が、電池の端子間を接続している接続板６のスポット溶接部に作用して（溶接部を相互の間隔を広げるように引っ張るため）、端子と接続板の溶接外れを引き起こしやすいという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の溶接外れの課題を解決するために、本発明の集合電池は、３個以上の角型密閉電池をその厚み方向に積層して電気的に接続した集合電池において、電池間に間隔保持用緩衝材を電池の幅広な平面の周縁部のみに沿わせて配置したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、３個以上の角型密閉電池をその厚み方向に積層して電気的に接続した集合電池において、前記電池間に間隔保持用緩衝材を電池の幅広な平面の周縁部のみに沿わせて配置したものであり、この間隔保持用緩衝材は、その厚みの範囲内で電池を充放電した際の電池の幅広な平面中央部の外側への膨らみを吸収する。したがって、電池が外側へ膨らんでも、その電池の膨らみによる力が緩衝材で吸収されて接続板の溶接部にはほとんど作用しなくでき、電池の膨らみに起因する接続板の溶接外れを防止することができる。
【０００８】
この間隔保持用緩衝材を、額縁状の枠体とし、これを電池の幅広な平面の周縁部のみに沿って配置するのが好ましい。
【０００９】
また、この緩衝材の材質は、電池間に配置することを考慮し、電気絶縁性の合成樹脂が好ましい。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、幅１７ｍｍ、厚さ６ｍｍ、総高さ４８ｍｍの角型密閉ニッケル−水素蓄電池（公称容量６００ｍＡｈ）を３個電気的に直列接続した本発明の集合電池の斜視図である。図中１は角型のニッケル−水素蓄電池、２は電池１の幅広な平面、３は電池のプラス端子キャップ、４はマイナス端子を兼ねた電池１のステンレス鋼製の電池ケース、５は電池１の相互間に配置された間隔保持用緩衝材、６は電池の端子、および端子どうしに溶接されたニッケル製の接続板である。間隔保持用緩衝材５は、電池１が０．２ＣｍＡの電流の大きさで充放電サイクルを繰り返し行った際の電池１の厚み方向の膨らみを吸収することを見越して、その厚みを０．４５ｍｍに設定した。また、この緩衝材５は、ポリプロピレン製の額縁状の枠体であり、図２に示すように電池１の幅広な平面２の周縁部のみに沿って接着剤で固定されている。
【００１２】
上記のように構成した集合電池は、充放電サイクルを繰り返し行った際、電池の内圧増加等で、図６のように電池１が厚み方向に膨らむ。特に３個のうち中央の電池がその熱のこもり現状等とあいまって最も膨らむ。しかし、その膨らみ量を予め考慮した厚みをもつ緩衝材５が電池１間に配置されているので、ここで膨らみは吸収され、電池１の端子間を接続している接続板６に電池１の膨らみによる力（接続板６を引っ張る力）は作用しない。このように、緩衝材５は、電池１が充放電されて膨らむ力に起因した接続板６のスポット溶接外れを防止する上で極めて有効である。
【００１３】
上記の実施例では、緩衝材５に額縁状の枠体を使用した。しかし、緩衝材としては、図３に示すような矩形片７としてもよく、これを用いて電池１の幅広な平面２の周縁部のみに沿って複数個間隔をおいて配置しても、実施例とほぼ同様な効果が得られる。
【００１４】
また緩衝材としては、図４に示すようにＬ字状片８の形状とした緩衝材を用いてもよく、電池１の幅広な平面２の四隅のみにこれを配置しても実施例とほぼ同様な効果が得られる。
【００１５】
さらに上記の実施例では、緩衝材５の材料としてポリプロピレンを用いたが、緩衝材の材質としては、このポリプロピレンの他にナイロン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンなどの電気絶縁性の合成樹脂であってもよく、間隔保持が果たせれば適度な弾力を有していても支障なく実施例と同様な効果が得られる。
【００１６】
さらにまた実施例では、電池１に緩衝材５を固定するのに接着剤を用いたが、この接着剤の代わりに、粘着テープを用いて固定してもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本発明の集合電池は、３個以上の角型密閉電池をその厚み方向に積層して電気的に接続し、電池間に間隔保持用緩衝材を電池の幅広な平面の周縁部のみに沿わせて配置したことによって、電池が充放電を繰り返すことによって膨らむ力を緩衝材で吸収して、この力が接続板の溶接部に作用することを防止でき、電池の膨らみに起因した接続板の溶接外れがなくなり、長期間に渡って接続部の信頼性に優れた集合電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における集合電池の斜視図
【図２】同電池の緩衝材の配置状態を示す斜視図
【図３】同他の緩衝材の配置状態を示す斜視図
【図４】同さらに他の緩衝材の配置状態を示す斜視図
【図５】従来の集合電池を示す斜視図
【図６】角型密閉電池の充放電サイクル数と電池の幅広な平面中央部の膨らみ量との関係を示す図
【符号の説明】
１ ニッケル−水素蓄電池
２ 幅広面
３ プラス端子キャップ
４ マイナス端子を兼ねた電池ケース
５ 額縁状の枠体の緩衝材
６ 接続板
７ 矩形片
８ Ｌ字状片
Claims (5)
- ３個以上の角型密閉電池をその厚み方向に積層して電気的に接続した集合電池において、前記電池間には間隔保持用緩衝材を電池の幅広な平面の周縁部のみに沿わせて配置している集合電池。
- 緩衝材は、額縁状の枠体であり、これは電池の幅広面の周縁部のみに沿って配置されている請求項１記載の集合電池。
- 緩衝材は、矩形片であり、これは電池の幅広な平面の周縁部のみに沿って複数個配置されている請求項１記載の集合電池。
- 緩衝材は、Ｌ字状片であり、これは電池の幅広な平面の四隅のみに配置されている請求項１記載の集合電池。
- 緩衝材は、合成樹脂で形成されている請求項１から４のいずれか１項に記載の集合電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32743697A JP3627480B2 (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 集合電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32743697A JP3627480B2 (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 集合電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11162422A JPH11162422A (ja) | 1999-06-18 |
| JP3627480B2 true JP3627480B2 (ja) | 2005-03-09 |
Family
ID=18199155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32743697A Expired - Fee Related JP3627480B2 (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 集合電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3627480B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
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| EP2067194B8 (en) * | 2006-09-25 | 2018-07-18 | Lg Chem, Ltd. | Cell-module cartridge and mid-large battery module including the same |
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| DE102016221475A1 (de) * | 2016-11-02 | 2018-05-03 | Robert Bosch Gmbh | Batteriezelle und Batterie umfassend elektroaktives Material |
| CN107452915A (zh) * | 2017-09-18 | 2017-12-08 | 华霆（合肥）动力技术有限公司 | 电池安装结构及电源装置 |
| CN210040331U (zh) * | 2019-07-22 | 2020-02-07 | 江苏时代新能源科技有限公司 | 缓冲构件及电池模组 |
| CN111482738A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-08-04 | 安徽绪稻康建筑工程咨询有限公司 | 实现锂电池正极串联的多向调整焊接工艺 |
-
1997
- 1997-11-28 JP JP32743697A patent/JP3627480B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11162422A (ja) | 1999-06-18 |
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