JP5227894B2 - Battery electrode unit and battery - Google Patents

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Description

本発明は、電池用極板ユニットおよびそれを用いた電池に関するものである。 The present invention relates to a battery electrode plate unit and a battery using the same.

近年、二次電池は、その用途の多様化が進んでいる。特に、電気自動車の走行駆動電源としての用途は、地球環境保護およびエネルギー資源の有効利用の要求が増大するなかで、今後の需要が大いに期待されている。このような用途の多様化に伴い、二次電池においては電池特性および信頼性の更なる向上が求められている。   In recent years, the use of secondary batteries has been diversified. In particular, demand for future use as an electric vehicle driving power source is greatly expected as demands for protecting the global environment and effectively using energy resources increase. With such diversification of applications, further improvements in battery characteristics and reliability are required for secondary batteries.

従来の二次電池は、図14に示すように、極板群52および電解液を収納した電槽51を、安全弁56を備えた蓋体57で閉じた構造を有している。図15に示すように、前記極板群52は、複数の正極板61と複数の負極板62とが、セパレータ63を介して交互に積層した構造を有している。正極板61および負極板62は、基板に活物質を充填した構造を有している。図14に示すように、正極板からはリード53が引き出され、蓋体57に設けられた正極端子54に接続されている。同様に、負極板からリードが引き出され、蓋体57に設けられた負極端子55に接続されている。   As shown in FIG. 14, the conventional secondary battery has a structure in which a battery case 51 containing an electrode plate group 52 and an electrolytic solution is closed with a lid 57 having a safety valve 56. As shown in FIG. 15, the electrode plate group 52 has a structure in which a plurality of positive electrode plates 61 and a plurality of negative electrode plates 62 are alternately stacked via separators 63. The positive plate 61 and the negative plate 62 have a structure in which a substrate is filled with an active material. As shown in FIG. 14, the lead 53 is drawn from the positive electrode plate and connected to the positive electrode terminal 54 provided on the lid 57. Similarly, a lead is drawn out from the negative electrode plate and connected to a negative electrode terminal 55 provided on the lid body 57.

各極板を構成する基板は、金属板を切断することにより作製される。負極板の基板にはパンチングメタルが使用されるため、その切断によって発生するバリは少ない。これに対して、正極板の基板には発泡メタルが使用されるため、その切断により繊維状のバリが発生し易い。そのため、図15に示すように、上記従来の二次電池を構成する極板群52においては、正極板61の端部に発生したバリ61aがセパレータ63を貫通して負極板62と接触し、これによって、正負極板間の内部短絡が発生するという問題があった。   The board | substrate which comprises each electrode plate is produced by cut | disconnecting a metal plate. Since punching metal is used for the substrate of the negative electrode plate, there are few burrs generated by the cutting. On the other hand, since foam metal is used for the substrate of the positive electrode plate, fibrous burrs are easily generated by the cutting. Therefore, as shown in FIG. 15, in the electrode plate group 52 constituting the conventional secondary battery, the burr 61a generated at the end of the positive electrode plate 61 penetrates the separator 63 and contacts the negative electrode plate 62, As a result, there is a problem that an internal short circuit occurs between the positive and negative electrode plates.

また、上記従来の二次電池においては、極板群の側面が露出しているため、電池を構成するために極板群を電槽に挿入する際、極板が電槽の壁面に接触して損傷するおそれがあるという問題があった。このような問題を解決する二次電池の構造として、極板群の一側面に正極集電板を接合し、極板群の別の一側面に負極集電板を接合した極板ユニットを、電解液とともに電槽内に収納し、前記両集電板を、電槽に設けられた正極端子および負極端子にそれぞれ接続した構造が考えられる。この極板ユニットによれば、極板群の側面が集電板で被覆されているため、電槽への挿入時に極板が受ける損傷を低減することができる。このような極板ユニットにおいて、極板群と集電板との接合は溶接により達成でき、その溶接部を複数箇所に設けることによって接合強度および集電効率を向上させることができる。しかしながら、極板群と集電板との接合強度および集電効率の更なる向上が求められている。   Further, in the conventional secondary battery, since the side surface of the electrode plate group is exposed, the electrode plate contacts the wall surface of the battery case when the electrode plate group is inserted into the battery case to constitute the battery. There was a problem that it might be damaged. As a structure of a secondary battery that solves such a problem, a positive electrode current collector plate is bonded to one side surface of the electrode plate group, and a negative electrode current collector plate is bonded to another side surface of the electrode plate group, A structure is conceivable in which the current collector plate is housed in the battery case together with the electrolytic solution, and both the current collector plates are connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal provided in the battery case, respectively. According to this electrode plate unit, since the side surface of the electrode plate group is covered with the current collector plate, damage to the electrode plate during insertion into the battery case can be reduced. In such an electrode plate unit, the connection between the electrode plate group and the current collector plate can be achieved by welding, and the joint strength and current collection efficiency can be improved by providing the welded portions at a plurality of locations. However, further improvement in the bonding strength and current collection efficiency between the electrode plate group and the current collection plate is required.

本発明目的は、極板群と、その側面に接合された集電板との接合強度および集電効率を向上させた電池用極板ユニットおよびそれを用いた信頼性の高い電池を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a battery electrode plate unit having improved bonding strength and current collection efficiency between an electrode plate group and a current collector plate bonded to a side surface thereof, and a highly reliable battery using the same. That is.

発明の第電池用極板ユニットは、複数の正極板と複数の負極板とがセパレータを介して交互に積層された極板群と、前記極板群の一側面を被覆するように複数の溶接部によって接合された板状体の集電板とを含み、前記集電板の前記極板群との接合面において、前記溶接部が、前記集電板の集電密度が高い他の電池構成部材と電気的に接続している接続部に近い領域ほど前記溶接部同士の間隔が狭くなるように形成されていることを特徴とする。 The first battery electrode plate unit of the present invention, as a plurality of positive electrode plates and a plurality of negative electrode plates are coated with electrode plate group are laminated alternately, the one side surface of the electrode plate assembly with a separator and a plurality of current collecting plates joined plate-like body by a weld, at the junction surface between the electrode plate group of the collector plate, the weld current collector density of the collector plate is high other The region closer to the connection part electrically connected to the battery constituent member is formed such that the interval between the welded parts becomes narrower.

極板群の側面を被覆するように集電板を設けた場合、集電板における集電密度のばらつきが大きくなる傾向があるが、集電密度の高い部分は、集電板と極板群との接合面に大きな熱的応力がかかるため、その接合が破壊されやすくなるという問題がある。しかしながら、前記電池用極板ユニットによれば、集電密度の高い部分において、接合強度および集電効率が高くなるように、溶接部が密に設けられているため、集電板の集電作用に対する信頼性を向上させることができる。 When the current collector plate is provided so as to cover the side surface of the electrode plate group, the variation in the current collection density of the current collector plate tends to increase. Since a large thermal stress is applied to the joint surface, the joint is liable to be broken. However, according to the battery electrode plate unit, since the welded portion is provided densely so as to increase the bonding strength and the current collection efficiency in the portion where the current collection density is high, the current collecting action of the current collection plate The reliability with respect to can be improved.

なお、「集電密度」とは、集電板の単位断面積当たりに流れる電流を意味する。極板群の側面全面を被覆するように集電板を接合して、集電板の一方の端部に外部端子を接続した場合、外部端子に近い領域ほど、集電板の集電密度が高くなる。   The “current collection density” means a current that flows per unit cross-sectional area of the current collector plate. When the current collector plate is joined so as to cover the entire side surface of the electrode plate group, and the external terminal is connected to one end of the current collector plate, the current collection density of the current collector plate is closer to the external terminal region. Get higher.

前記電池用極板ユニットは、例えば、前記集電板が、一方の端部が前記極板群から突出するように配置されており、前記溶接部が、前記集電板の前記極板群から突出した端部に近い領域ほど前記溶接部同士の間隔が狭くなるように形成された構造とすることができる。 In the battery electrode plate unit, for example, the current collector plate is arranged so that one end portion protrudes from the electrode plate group, and the welded portion is from the electrode plate group of the current collector plate. It can be set as the structure formed so that the space | interval of the said welding parts may become narrow, so that the area | region near the protruded edge part may become.

集電板の端部を極板群から突出させた構造においては、その端部を、他の電池構成部材(例えば、外部端子など)と電気的に接続する接続部として機能させることができるが、この場合、集電板の前記端部に近い領域ほど集電密度が高くなる。よって、この集電板の端部に近い領域ほど、接合強度および集電効率が高くなるように、溶接部同士を密に設けることにより、集電板の接合信頼性を向上させることができる。   In the structure in which the end portion of the current collector plate protrudes from the electrode plate group, the end portion can function as a connection portion that is electrically connected to another battery constituent member (for example, an external terminal). In this case, the current collection density is higher in the region closer to the end of the current collector plate. Therefore, the welding reliability of the current collector plate can be improved by providing the welded portions densely so that the region closer to the end of the current collector plate has higher bonding strength and current collection efficiency.

発明第電池用極板ユニットは、複数の正極板と複数の負極板とがセパレータを介して交互に積層された極板群と、前記極板群の一側面を被覆するように複数の溶接部によって接合された板状体の集電板とを含み、前記極板の各々の前記集電板と接合される側の縁端部に位置決め孔が形成されており、各極板の位置決め孔は、極板群を構成したときに、同一の極板に形成された位置決め孔同士が重なり合うように配置され、前記集電板の前記極板群との接合面において、前記溶接部が、その真下に前記位置決め孔が位置しないように形成されていることを特徴とする。 A second electrode plate unit for a battery according to the present invention includes a plurality of positive electrode plates and a plurality of negative electrode plates stacked alternately via separators, and a plurality of electrode plate units so as to cover one side surface of the electrode plate group. A plate-like current collector plate joined by a welded portion of each of the electrode plates, and a positioning hole is formed in an edge portion of each of the electrode plates on the side to be joined to the current collector plate. The positioning holes are arranged so that the positioning holes formed in the same electrode plate overlap each other when the electrode plate group is configured, and the welded portion is connected to the electrode plate group of the current collector plate. The positioning hole is formed so as not to be positioned immediately below.

極板群の側面に集電板を接合する場合、極板群の集電板と接合される側面において、各極板の縁端部を精度良く揃えることにより、極板群と集電板との接合強度および接合の信頼性を向上させることができる。前記第電池用極板ユニットによれば、各極板に位置決め孔が形成されているため、この位置決め孔にピンを挿入することによって極板の縁端部を精度良く揃えることができ、その結果、極板群と集電板との接合強度および接合の信頼性を向上させることができる。 When the current collector plate is joined to the side surface of the electrode plate group, the electrode plate group and the current collector plate are aligned by accurately aligning the edge of each electrode plate on the side surface to be joined to the current collector plate of the electrode plate group. The bonding strength and the reliability of the bonding can be improved. According to the second battery electrode plate unit, since each electrode plate has a positioning hole, the edge of the electrode plate can be accurately aligned by inserting a pin into the positioning hole, As a result, the bonding strength and bonding reliability between the electrode plate group and the current collector plate can be improved.

しかしながら、極板に位置決め孔を形成すると、その部分は他の部分に比べて強度が小さくなるため、集電板溶接時の熱によって変形または破断し易くなることが考えられる。このような極板の変形または破断は、集電板と極板群との接合強度および接合の信頼性の低下を招く一因となる。しかし、前記第電池用極板ユニットによれば、溶接部が、位置決め孔が形成された部分を避けて形成されるため、集電板と極板群との接合強度および接合の信頼性の低下を抑制することができる。 However, when the positioning hole is formed in the electrode plate, the strength of the portion is smaller than that of the other portion, so that it is considered that the portion is likely to be deformed or broken by the heat during current collector plate welding. Such deformation or breakage of the electrode plate is a cause of a decrease in the bonding strength and bonding reliability between the current collector plate and the electrode plate group. However, according to the second battery electrode plate unit, since the welded portion is formed to avoid the portion where the positioning hole is formed, the bonding strength between the current collector plate and the electrode plate group and the reliability of the bonding Can be suppressed.

前記第電池用極板ユニットにおいては、前記極板の各々が、活物質が充填された電極部と、前記電極部と前記正極集電板または前記負極集電板との間に介在するリード部とを有し、前記位置決め孔が前記リード部に形成されていることが好ましい。 In the second battery electrode plate unit, each of the electrode plates is interposed between an electrode part filled with an active material and the electrode part and the positive electrode current collector plate or the negative electrode current collector plate. It is preferable that the positioning hole is formed in the lead portion.

また、前記第の極板ユニットにおいては、前記正極板および前記負極板の各々に前記位置決め孔が複数個形成されており、前記位置決め孔の少なくとも1つが円形であり、別の少なくとも1つが長円形であることが好ましい。 Further, in the second electrode plate unit, a plurality of the positioning holes are formed in each of the positive electrode plate and the negative electrode plate, at least one of the positioning holes is circular, and at least one of the other positioning holes is long. A circular shape is preferred.

また、前記第および第の極板ユニットにおいては、前記溶接部が、前記極板の積層方向に沿った線状であることが好ましい。この好ましい例によれば、集電板と極板群との接合強度および接合の信頼性を、更に向上させることができる。 Moreover, in the first and second electrode plate units, it is preferable that the welded portion is linear along the stacking direction of the electrode plates. According to this preferable example, it is possible to further improve the bonding strength and bonding reliability between the current collector plate and the electrode plate group.

また、前記第および第の極板ユニットにおいては、前記溶接部において、前記集電板と前記極板群との間にロウ材が配置されていることが好ましい。この好ましい例によれば、比較的低温でロウ材が溶融して集電板と極板群とを溶接することができるため、集電板と極板群との接合強度および接合の信頼性を更に向上させることができる。 In the first and second electrode plate units, it is preferable that a brazing material is disposed between the current collector plate and the electrode plate group in the weld portion. According to this preferred example, since the brazing material can be melted at a relatively low temperature and the current collector plate and the electrode plate group can be welded, the bonding strength between the current collector plate and the electrode plate group and the reliability of the bonding can be improved. Further improvement can be achieved.

また、本発明の電池は、前記第1〜第2の極板ユニットのいずれかを、電解液とともに電槽に収納した電池である。   Moreover, the battery of this invention is a battery which accommodated either the said 1st-2nd electrode plate unit in the battery case with electrolyte solution.

発明の第電池用極板ユニットによれば、極板群の側面に複数の溶接部によって集電板が接合されており、前記溶接部が、前記集電板の集電密度が高い領域ほど前記溶接部同士の間隔が狭くなるように形成されているため、集電板の接合強度および集電効率に対する信頼性を向上させることができる。 According to the first battery plate unit of the present invention, the side surface of the electrode plate group and collector plates are joined by a plurality of welds, the weld, a high current collecting density of the collector plate Since it is formed so that the space | interval of the said welding parts becomes narrow so that it may be an area | region, the reliability with respect to the joining strength and current collection efficiency of a current collection board can be improved.

また、本発明の第電池用極板ユニットによれば、極板群の側面に複数の溶接部によって集電板が接合されており、前記溶接部の真下に、前記極板群を構成する各極板に位置決め孔が位置しないように、前記溶接部が形成されているため、集電板の接合強度および接合の信頼性を向上させることができる。 Further, according to the second battery electrode plate unit of the present invention, the side surface of the electrode plate group and collector plates are joined by a plurality of welds, beneath the weld, constituting the electrode plate assembly Since the welded portion is formed so that the positioning hole is not located in each electrode plate to be performed, the joining strength and the joining reliability of the current collector plate can be improved.

本発明の電池用極板ユニットの一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of the electrode plate unit for batteries of this invention. 図1におけるA−A方向断面図である。It is AA direction sectional drawing in FIG. 図1におけるB−B方向断面図である。It is a BB direction sectional view in FIG. 図3のCで示す部分を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the part shown by C of FIG. 3 was expanded. 正極板の一例を示す図であり、同図(a)は正面図であり、同図(b)は平面図である。It is a figure which shows an example of a positive electrode plate, the figure (a) is a front view, and the figure (b) is a top view. 負極板の一例を示す図であり、同図(a)は正面図であり、同図(b)は平面図である。It is a figure which shows an example of a negative electrode plate, the figure (a) is a front view, and the figure (b) is a top view. 集電板の一例を示す図であり、同図(a)は正面図であり、同図(b)は断面図である。It is a figure which shows an example of a current collecting plate, The figure (a) is a front view, The figure (b) is sectional drawing. 本発明の電池用極板ユニットにおける集電板が配置された部分を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the part by which the current collecting plate in the battery electrode plate unit of this invention is arrange | positioned. 図8におけるA−A方向断面図である。It is AA direction sectional drawing in FIG. 本発明の電池の一例を示す図であり、同図(a)は平面図であり、同図(b)は正面図である。It is a figure which shows an example of the battery of this invention, the figure (a) is a top view, and the figure (b) is a front view. 図10におけるA−A方向断面図である。It is AA direction sectional drawing in FIG. 本発明の電池の別の一例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows another example of the battery of this invention. 本発明の電池用極板ユニットの別の一例を説明するための図であり、同図(a)は模式図、同図(b)は中心部付近の断面図、同図(c)は最外部付近の断面図である。It is a figure for demonstrating another example of the electrode unit for batteries of this invention, the figure (a) is a schematic diagram, the figure (b) is sectional drawing of central part vicinity, and the figure (c) is the most. It is sectional drawing of the external vicinity. 従来の電池の構造を示す部分破断斜視図である。It is a partially broken perspective view which shows the structure of the conventional battery. 従来の電池を構成する極板群を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electrode group which comprises the conventional battery.

(第1の実施形態)
図10は、本発明の第1の実施形態に係る電池の一例を示す図であり、同図(a)は平面図であり、同図(b)は正面図である。また、図11は、図10のA−A方向断面図である。この電池は、内部が複数の区画に分割された電槽10と、その各区画に収納された極板ユニット1とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 10 is a diagram showing an example of the battery according to the first embodiment of the present invention, where FIG. 10 (a) is a plan view and FIG. 10 (b) is a front view. FIG. 11 is a cross-sectional view in the AA direction of FIG. This battery includes a battery case 10 whose interior is divided into a plurality of sections, and an electrode plate unit 1 housed in each section.

前記極板ユニット1は、正極板、負極板およびセパレータが積層した極板群と、これに接合された正極集電板および負極集電板とを備えている。この極板ユニット1の構造については後に詳説する。   The electrode plate unit 1 includes an electrode plate group in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator are stacked, and a positive electrode current collector plate and a negative electrode current collector plate joined to the electrode plate group. The structure of the electrode plate unit 1 will be described in detail later.

前記電池においては、電槽10に収納された極板ユニット1同士が、電気的に接続されている。極板ユニット1同士の電気的接続は、例えば、電槽10内の区画間を隔てる隔壁10aに貫通孔を設け、この貫通孔に接続金具16を装着し、隔壁10aを隔てて隣接する極板ユニット1の正極集電板と負極集電板とを、それぞれ接続金具16に接続することによって達成される。   In the battery, the electrode plate units 1 housed in the battery case 10 are electrically connected. For the electrical connection between the electrode plate units 1, for example, a through hole is provided in the partition wall 10 a separating the compartments in the battery case 10, a connecting metal fitting 16 is attached to the through hole, and the electrode plates adjacent to each other with the partition wall 10 a interposed therebetween. This is achieved by connecting the positive electrode current collector plate and the negative electrode current collector plate of the unit 1 to the connection fitting 16 respectively.

また、電槽10の一方の端部に位置する区画に収納された極板ユニットの正極集電板は、正極外部端子14に接続されている。また、他方の端部に位置する区画に収納された極板ユニットの負極集電板は、負極外部端子15に接続されている。   Further, the positive electrode current collector plate of the electrode plate unit housed in a section located at one end of the battery case 10 is connected to the positive electrode external terminal 14. Further, the negative electrode current collector plate of the electrode plate unit housed in the section located at the other end is connected to the negative electrode external terminal 15.

電槽10内には、前記極板ユニット1とともに、電解液が収納されている。電解液の種類は、特に限定されるものではなく、所望の電池に応じて適宜選択される。例えば、ニッケル−水素電池の場合、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどの水溶液が使用される。   An electrolytic solution is housed in the battery case 10 together with the electrode plate unit 1. The type of the electrolytic solution is not particularly limited and is appropriately selected according to a desired battery. For example, in the case of a nickel-hydrogen battery, an aqueous solution of potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium hydroxide or the like is used.

電槽10は蓋体11で閉じられており、この蓋体11には、電槽10内の圧力に応じて作動する安全弁12が設けられている。更に、蓋体11には、電池温度を検出するセンサを装着するための装着部13が設けられていてもよい。また、電槽10の外表面には、複数の電池を集積して使用する場合の放熱性を向上させるため、リブ10bが設けられていてもよい。   The battery case 10 is closed by a lid 11, and the lid 11 is provided with a safety valve 12 that operates according to the pressure in the battery case 10. Furthermore, the lid 11 may be provided with a mounting portion 13 for mounting a sensor for detecting the battery temperature. In addition, ribs 10b may be provided on the outer surface of the battery case 10 in order to improve heat dissipation when a plurality of batteries are integrated and used.

図1は、前記極板ユニット1の一例を示す正面図である。また、図2は、図1のA−A方向断面図であり、図3は、図1のB−B方向断面図である。   FIG. 1 is a front view showing an example of the electrode plate unit 1. 2 is a cross-sectional view in the AA direction of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view in the BB direction of FIG.

この極板ユニット1は、前述したように、正極板2、負極板3およびセパレータ4が積層した極板群と、これに接合された正極集電板5および負極集電板6とを備えている。   As described above, the electrode plate unit 1 includes an electrode plate group in which the positive electrode plate 2, the negative electrode plate 3, and the separator 4 are laminated, and the positive electrode current collecting plate 5 and the negative electrode current collecting plate 6 joined to the electrode plate group. Yes.

図5は、正極板2の一例を示す図であり、同図(a)は正面図であり、同図(b)は平面図である。正極板2は、基板に、活物質が充填された電極部21と、活物質が充填されていないリード部22とが形成された構造を有している。また、リード部22には、補強板24が積層されていることが好ましい。   5A and 5B are diagrams showing an example of the positive electrode plate 2. FIG. 5A is a front view, and FIG. 5B is a plan view. The positive electrode plate 2 has a structure in which an electrode portion 21 filled with an active material and a lead portion 22 not filled with an active material are formed on a substrate. In addition, a reinforcing plate 24 is preferably laminated on the lead portion 22.

正極板2を構成する材料については、特に限定するものではなく、電池の種類に応じて適宜決定される。例えば、ニッケル−水素二次電池を構成する極板ユニットの場合は、基板として発泡ニッケル基板またはニッケル繊維基板が使用され、活物質として水酸化ニッケルが使用される。   The material constituting the positive electrode plate 2 is not particularly limited, and is appropriately determined according to the type of battery. For example, in the case of an electrode plate unit constituting a nickel-hydrogen secondary battery, a foamed nickel substrate or a nickel fiber substrate is used as the substrate, and nickel hydroxide is used as the active material.

図6は、負極板3の一例を示す図であり、同図(a)は正面図であり、同図(b)は平面図である。負極板3は、基板に、活物質が充填された電極部31と、活物質が充填されていないリード部32とが形成された構造を有している。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the negative electrode plate 3, in which FIG. 6A is a front view and FIG. 6B is a plan view. The negative electrode plate 3 has a structure in which an electrode part 31 filled with an active material and a lead part 32 not filled with an active material are formed on a substrate.

負極板3を構成する材料についても、特に限定するものではなく、電池の種類に応じて適宜決定される。例えば、ニッケル−水素二次電池を構成する極板ユニットの場合は、基板として穿孔ニッケル基板が使用され、活物質としてAB5型またはAB2型(Aは典型金属元素であり、Bは遷移金属元素である。)の水素吸蔵合金が使用される。 The material constituting the negative electrode plate 3 is not particularly limited, and is appropriately determined according to the type of battery. For example, in the case of an electrode plate unit constituting a nickel-hydrogen secondary battery, a perforated nickel substrate is used as a substrate, and AB 5 type or AB 2 type (A is a typical metal element and B is a transition metal) as an active material. Element)) is used.

各極板は、図5および図6に示すように、全体形状を矩形とし、その一辺の縁端部にリード部を設けた構造とすることができる。このとき、極板のリード部が形成された側の辺の長さ(L2、L3)は、それに直交する辺の長さ(D2、D3)よりも大きいことが好ましい。   As shown in FIG. 5 and FIG. 6, each electrode plate can have a structure in which the overall shape is rectangular and a lead portion is provided at the edge of one side. At this time, it is preferable that the length (L2, L3) of the side on which the lead portion of the electrode plate is formed is larger than the length (D2, D3) of the side orthogonal thereto.

また、正極板2のリード部22が形成された側の辺の長さ(L2)は、負極板3のリード部32が形成された側の辺の長さ(L3)よりも長い。   Further, the length (L2) of the side of the positive electrode plate 2 on which the lead portion 22 is formed is longer than the length (L3) of the side of the negative electrode plate 3 on which the lead portion 32 is formed.

各極板のリード部22および32には、それぞれ、位置決め孔23および33が形成されていることが好ましい。各極板の位置決め孔は、極板群を構成したときに、同一極性の極板に形成された位置決め孔同士が重なり合うように配置される。   Positioning holes 23 and 33 are preferably formed in the lead portions 22 and 32 of the respective electrode plates. The positioning holes of each electrode plate are arranged so that the positioning holes formed in the electrode plates of the same polarity overlap when the electrode plate group is configured.

図1に示すように、前記正極板2と前記負極板3は、互いの電極部同士を対向させるように、セパレータ4を介して交互に積層される。これにより、極板群が構成されている。   As shown in FIG. 1, the positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3 are alternately stacked via separators 4 so that the electrode portions face each other. Thereby, the electrode group is comprised.

セパレータ4は、少なくとも一方の極板を、リード部を露出させた状態で包み込むことが好ましい。例えば、セパレータ4として複数の袋状物を使用し、その各々に正極板2および負極板3の少なくとも一方を1枚ずつ内包した構造とすることができる。また、セパレータ4としてつづら折り状の帯状物を使用し、その折り重ねられた面同士間に極板を1枚ずつ挿入した構造とすることもできる。なお、セパレータ4の材料については特に限定するものではなく、例えば、多孔質フィルム、不織布、織布などが使用される。   The separator 4 preferably wraps at least one electrode plate with the lead portion exposed. For example, a plurality of bag-like materials can be used as the separator 4, and at least one of the positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3 can be included in each of them. Moreover, it is also possible to use a structure in which a zigzag band is used as the separator 4 and electrode plates are inserted one by one between the folded surfaces. In addition, it does not specifically limit about the material of the separator 4, For example, a porous film, a nonwoven fabric, a woven fabric etc. are used.

図1および図2に示すように、前記極板群においては、一側面において、正極板2のリード部が、負極板3の縁端部よりも突出している。この側面には、正極集電板5が接合されている。また、別の一側面においては、負極板3のリード部が、正極板2の縁端部よりも突出している。この側面には、負極集電板6が接合されている。これにより、極板ユニット1が構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, in the electrode group, the lead portion of the positive electrode plate 2 protrudes from the edge of the negative electrode plate 3 on one side surface. The positive electrode current collector plate 5 is joined to this side surface. In another aspect, the lead portion of the negative electrode plate 3 protrudes from the edge portion of the positive electrode plate 2. A negative electrode current collector plate 6 is joined to this side surface. Thereby, the electrode plate unit 1 is configured.

更に、図1および図3に示すように、前記極板ユニット1においては、極板群の集電板が接合されていない側面において、正極板2の縁端部が負極板3の縁端部よりも突出している。そのため、図4に示すように、正極板2の縁端部にバリ2aが存在する場合でも、そのバリ2aが負極板3に接触しないので、正負極間の短絡発生が抑制される。なお、図4は、図3におけるC部分の拡大図である。   Further, as shown in FIGS. 1 and 3, in the electrode plate unit 1, the edge portion of the positive electrode plate 2 is the edge portion of the negative electrode plate 3 on the side surface where the current collecting plates of the electrode plate group are not joined. Than protruding. Therefore, as shown in FIG. 4, even when the burr 2 a is present at the edge of the positive electrode plate 2, the burr 2 a does not contact the negative electrode plate 3, thereby suppressing occurrence of a short circuit between the positive and negative electrodes. FIG. 4 is an enlarged view of a portion C in FIG.

正極板2の負極板3よりも突出した部分の長さ(図4のX)は、特に限定するものではないが、例えば0.3〜2mmである。   Although the length (X of FIG. 4) of the part which protruded from the negative electrode plate 3 of the positive electrode plate 2 is not specifically limited, For example, it is 0.3-2 mm.

図1および図2に示すように、前記両集電板5および6は、極板群側面の少なくとも一部を被覆する板状物である。図7は、正極集電板5の一例を示す図であり、同図(a)は平面図であり、同図(b)は断面図である。また、図8は、正極集電板5と極板群の接合の形態を示す斜視図であり、図9は、図8のA−A方向断面図である。なお、図7〜9および下記説明は、正極集電板5と極板群との接合の形態に関するものであるが、負極集電板6と極板群との接合についても、これと同様の形態とすることができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the current collector plates 5 and 6 are plate-like objects that cover at least a part of the side surface of the electrode plate group. 7A and 7B are diagrams showing an example of the positive electrode current collector plate 5. FIG. 7A is a plan view and FIG. 7B is a cross-sectional view. 8 is a perspective view showing a form of joining of the positive electrode current collector plate 5 and the electrode plate group, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 7 to 9 and the following description relate to the form of bonding between the positive electrode current collector plate 5 and the electrode plate group, the same applies to the bonding between the negative electrode current collector plate 6 and the electrode plate group. It can be in the form.

正極集電板5と極板群との接合面には、複数の溶接部7が形成されている。本実施形態においては、溶接部7同士の間隔について特に限定されないが、第2の実施形態で説明するように、集電板の集電密度に応じて変化させることが好ましい。更に、第3の実施形態で説明するように、溶接部7を位置決め孔が形成された部分を避けて形成することが好ましい。   A plurality of welds 7 are formed on the joint surface between the positive electrode current collector plate 5 and the electrode plate group. In this embodiment, although it does not specifically limit about the space | interval of welding parts 7, It is preferable to change according to the current collection density of a current collecting plate so that it may demonstrate in 2nd Embodiment. Furthermore, as described in the third embodiment, it is preferable to form the welded portion 7 while avoiding the portion where the positioning hole is formed.

また、溶接部7は、極板の積層方向に沿った線状であることが好ましい。更に、各溶接部7には、正極集電板5と極板群との間に、例えばニッケルロウなどのロウ材8が介在していることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the welding part 7 is linear along the lamination direction of an electrode plate. Furthermore, it is preferable that a brazing material 8 such as nickel brazing is interposed between the positive electrode current collector plate 5 and the electrode plate group in each welded portion 7.

前記極板ユニット1は、例えば、次のような方法で製造することができる。   The electrode plate unit 1 can be manufactured, for example, by the following method.

まず、発泡ニッケル板を切断して正極板用基板を作製し、これに、電極部およびリード部を形成する。電極部は、正極用基板の電極部を形成する領域に活物質を含むペーストを充填した後、これを乾燥することにより形成される。また、リード部は、正極用基板のリード部を形成する領域を厚み方向に加圧して圧縮し、その表面に補強板を接合することにより形成される。更に、リード部に位置決め孔が形成され、正極板が作製される。この正極板を複数枚作製し、各正極板を、袋状のセパレータによって、リード部を露出させた状態で被覆する。   First, the foamed nickel plate is cut to produce a positive plate substrate, and an electrode portion and a lead portion are formed thereon. The electrode part is formed by filling a region containing the electrode part of the positive electrode substrate with a paste containing an active material and then drying the paste. The lead portion is formed by pressurizing and compressing a region for forming the lead portion of the positive electrode substrate in the thickness direction and bonding a reinforcing plate to the surface. Further, a positioning hole is formed in the lead portion, and a positive electrode plate is manufactured. A plurality of the positive plates are produced, and each positive plate is covered with a bag-like separator with the lead portion exposed.

一方、ニッケル板を切断して負極板用基板を作製し、これに、電極部およびリード部を形成する。電極部は、負極用基板の電極部を形成する領域に複数の孔を形成した後、活物質を含むペーストを塗着し、乾燥することにより形成される。また、リード部については、その形成のための加工を特に必要としない。更に、リード部に位置決め孔が形成され、負極板が作製される。   On the other hand, the nickel plate is cut to produce a substrate for a negative electrode plate, and an electrode portion and a lead portion are formed thereon. The electrode portion is formed by forming a plurality of holes in a region where the electrode portion of the negative electrode substrate is formed, applying a paste containing an active material, and drying. Further, the lead portion does not particularly require processing for forming the lead portion. Further, a positioning hole is formed in the lead portion, and a negative electrode plate is produced.

セパレータで被覆した前記正極板と、前記負極板とを交互に積層して、極板群を作製する。続いて、正極板および負極板の位置決め孔に、それぞれ、位置決めピンを挿入する。これにより、極板群の一側面において正極板のリード部が突出し、別の一側面においては負極板のリード部が突出し、且つ、残りの側面においては正極板の縁端部が突出するように、各極板を位置決めする。同時に、極板群の正極板のリード部が突出した側面と、正極板のリード部が突出した側面とにおいて、各極板の縁端部を揃える。   The positive electrode plate coated with the separator and the negative electrode plate are alternately laminated to prepare an electrode plate group. Subsequently, positioning pins are inserted into the positioning holes of the positive electrode plate and the negative electrode plate, respectively. Thus, the lead portion of the positive electrode plate protrudes from one side surface of the electrode plate group, the lead portion of the negative electrode plate protrudes from the other side surface, and the edge portion of the positive electrode plate protrudes from the other side surface. Position each electrode plate. At the same time, the edge of each electrode plate is aligned on the side surface where the lead portion of the positive electrode plate of the electrode plate group protrudes and the side surface where the lead portion of the positive electrode plate protrudes.

また、各極板に、円形および長円形の2種の位置決め孔を形成した場合は、円形の位置決め孔と長円形の位置決め孔にピンを挿入する。長円形の孔は、極板の回転防止用として作用する。これにより、各極板の寸法および位置決め孔形成位置の公差を吸収し、位置決めおよび縁端部揃えを効率良く行うことができる。   In addition, when two types of positioning holes, circular and oval, are formed in each electrode plate, pins are inserted into the circular positioning hole and the oval positioning hole. The oval hole serves to prevent the electrode plate from rotating. Thereby, the tolerance of the dimension of each electrode plate and the positioning hole forming position can be absorbed, and positioning and edge edge alignment can be performed efficiently.

前記極板群の正極板のリード部が突出した側面に、正極集電板を接合する。正極集電板の接合は、正極集電板を極板群側に向けて押圧した状態で、正極集電板の正極板と接合される面とは反対の面に電子ビームまたはレーザを照射することにより実施される。   A positive electrode current collector plate is joined to the side surface from which the lead portion of the positive electrode plate of the electrode plate group protrudes. The positive current collector plate is joined by irradiating an electron beam or a laser on the surface of the positive current collector plate opposite to the surface to be joined with the positive current collector plate while pressing the positive current collector plate toward the electrode plate group side. Is implemented.

続いて、正極板の位置決め孔に挿入された位置決めピンを抜き取った後、極板群の負極板リード部が突出した側面に負極集電板を接合する。この工程は、正極集電板の接合と同様にして実施される。その後、負極板の位置決め孔に挿入された位置決めピンを抜き取られ、極板ユニットが完成する。なお、正極板の位置決めピンは、負極集電板の接合が終了した後に、負極板の位置決めピンとともに抜き取ってもよい。   Subsequently, after the positioning pins inserted into the positioning holes of the positive electrode plate are extracted, the negative electrode current collector plate is joined to the side surface of the electrode plate group from which the negative electrode plate lead portion protrudes. This step is performed in the same manner as the joining of the positive electrode current collector plate. Thereafter, the positioning pin inserted in the positioning hole of the negative electrode plate is extracted, and the electrode plate unit is completed. The positioning pin of the positive electrode plate may be removed together with the positioning pin of the negative electrode plate after the joining of the negative electrode current collector plate is completed.

(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る電池は、極板ユニットにおいて、極板群と集電板との接合面に溶接部が特定の配置で設けられていること以外は、第1の実施形態と同様の構造を有している。本実施形態の電池は、例えば、図10および図11に示すような構造を有している。
(Second Embodiment)
The battery according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment except that in the electrode plate unit, the welded portion is provided in a specific arrangement on the joint surface between the electrode plate group and the current collector plate. It has the same structure. The battery of this embodiment has a structure as shown in FIGS. 10 and 11, for example.

本実施形態の極板ユニットは、例えば、図1〜図4に示すような構造を有しており、正極板2、負極板3およびセパレータ4が積層した極板群と、これに接合された正極集電板5および負極集電板6とを備えている。   The electrode plate unit of this embodiment has a structure as shown in FIGS. 1 to 4, for example, and is joined to an electrode plate group in which the positive electrode plate 2, the negative electrode plate 3 and the separator 4 are laminated. A positive current collector plate 5 and a negative current collector plate 6 are provided.

正極板2および負極板3は、例えば、図5および図6に示すような構造を有している。各極板の構造および構成材料は、第1の実施形態と同様である。但し、本実施形態においては、正極板2の辺の長さ(L2)と、負極板3の辺の長さ(L3)との関係について、特に限定するものではない。しかしながら、第1の実施形態で説明したように、前記L2が前記L3よりも長いことが好ましい。   The positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3 have a structure as shown in FIGS. 5 and 6, for example. The structure and constituent materials of each electrode plate are the same as those in the first embodiment. However, in this embodiment, the relationship between the side length (L2) of the positive electrode plate 2 and the side length (L3) of the negative electrode plate 3 is not particularly limited. However, as described in the first embodiment, it is preferable that the L2 is longer than the L3.

図1および図2に示すように、前記正極板2と前記負極板3とがセパレータ4を介して交互に積層されて、極板群が構成されている。この極板群の一側面においては、正極板2のリード部が負極板3の縁端部よりも突出しており、ここに正極集電板5が接合されている。また、別の一側面においては、負極板3のリード部が正極板2の縁端部よりも突出しており、ここに負極集電板6が接合されている。また、特に限定するものではないが、本実施形態においても第1の実施形態と同様に、極板群の集電板が接合されていない側面において、正極板2が負極板3よりも突出していることが好ましい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3 are alternately stacked via separators 4 to form an electrode plate group. On one side of the electrode plate group, the lead portion of the positive electrode plate 2 protrudes from the edge of the negative electrode plate 3, and the positive electrode current collector plate 5 is joined thereto. Moreover, in another one side surface, the lead part of the negative electrode plate 3 protrudes from the edge part of the positive electrode plate 2, and the negative electrode current collecting plate 6 is joined here. Although not particularly limited, in the present embodiment as well, in the same manner as in the first embodiment, the positive electrode plate 2 protrudes from the negative electrode plate 3 on the side surface where the current collecting plates of the electrode plate group are not joined. Preferably it is.

図1および図2に示すように、前記両集電板5および6は、極板群側面の少なくとも一部を被覆する板状物であり、その一端が極板群から突出している。この突出部5aおよび6aは、極板ユニットと、他の電池構成部材(例えば、図10および図11に示す電池においては、外部端子15および16または接続金具16)とを電気的に接続する接続部として機能する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the current collector plates 5 and 6 are plate-like objects that cover at least a part of the side surfaces of the electrode plate group, and one end thereof protrudes from the electrode plate group. The protrusions 5a and 6a are connections for electrically connecting the electrode plate unit and other battery components (for example, the external terminals 15 and 16 or the connection fitting 16 in the battery shown in FIGS. 10 and 11). It functions as a part.

図8に示すように、正極集電板5と極板群との接合面には、複数の溶接部7が形成されている。溶接部7同士の間隔は、正極集電板の突出部5aに近い領域ほど狭く、突出部5aに遠い領域ほど広くなるように設定される。換言すれば、溶接部7の間隔は、正極集電板における集電密度の高い領域ほど狭くなるように設定される。   As shown in FIG. 8, a plurality of welds 7 are formed on the joint surface between the positive electrode current collector plate 5 and the electrode plate group. The interval between the welded portions 7 is set so that the region closer to the protruding portion 5a of the positive electrode current collector plate is narrower and the region farther from the protruding portion 5a is wider. In other words, the interval between the welded portions 7 is set so as to become narrower in the region where the current collection density is higher in the positive electrode current collector plate.

また、第1の実施形態と同様に、溶接部7は、極板の積層方向に沿った線状であることが好ましい。更に、各溶接部7には、正極集電板5と極板群との間に、例えばニッケルロウなどのロウ材8が介在していることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the welding part 7 is linear form along the lamination direction of an electrode plate similarly to 1st Embodiment. Furthermore, it is preferable that a brazing material 8 such as nickel brazing is interposed between the positive electrode current collector plate 5 and the electrode plate group in each welded portion 7.

なお、図7〜9および上記説明は、正極集電板5と極板群との接合の形態に関するものであるが、負極集電板6と極板群との接合についても、これと同様の形態とすることができる。   7 to 9 and the above description relate to the form of bonding between the positive electrode current collector plate 5 and the electrode plate group, the same applies to the bonding between the negative electrode current collector plate 6 and the electrode plate group. It can be in the form.

本実施形態の極板ユニットは、例えば、第1の実施形態と同様の方法で製造することができる。この場合、極板群に集電板を接合する工程において、電子ビームまたはレーザを、極板群側面の長手方向に適当な間隔をあけて複数箇所に照射し、この照射箇所同士の間隔を、集電板の突出部に近い領域ほど狭く、突出部に遠い領域ほど広くなるように設定する。これにより、複数の溶接部が、前述したような配置形態で形成される。   The electrode plate unit of this embodiment can be manufactured by the same method as in the first embodiment, for example. In this case, in the step of joining the current collector plate to the electrode plate group, an electron beam or a laser is irradiated to a plurality of locations at appropriate intervals in the longitudinal direction of the electrode plate group side surface. It sets so that the area | region close | similar to the protrusion part of a current collector plate may become narrow, and the area | region far from a protrusion part may become wide. Thereby, a some welding part is formed with the arrangement | positioning form as mentioned above.

(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係る電池は、極板ユニットにおいて、極板群と集電板との接合面において溶接部が特定の箇所を避けて設けられていること以外は、第1の実施形態と同様の構造を有している。本実施形態の電池は、例えば、図10および図11に示すような構造を有している。
(Third embodiment)
The battery according to the third embodiment of the present invention is the first plate except that in the electrode plate unit, the welded portion is provided so as to avoid a specific location on the joint surface between the electrode plate group and the current collector plate. It has the same structure as the embodiment. The battery of this embodiment has a structure as shown in FIGS. 10 and 11, for example.

本実施形態の極板ユニットは、例えば、図1〜図4に示すような構造を有しており、正極板2、負極板3およびセパレータ4が積層した極板群と、これに接合された正極集電板5および負極集電板6とを備えている。   The electrode plate unit of this embodiment has a structure as shown in FIGS. 1 to 4, for example, and is joined to an electrode plate group in which the positive electrode plate 2, the negative electrode plate 3 and the separator 4 are laminated. A positive current collector plate 5 and a negative current collector plate 6 are provided.

正極板2および負極板3は、例えば、図5および図6に示すような構造を有している。各極板の構造および構成材料は、第2の実施形態と同様である。但し、本実施形態における正極板2および負極板3には、位置決め孔23および33が必ず形成されている。   The positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3 have a structure as shown in FIGS. 5 and 6, for example. The structure and constituent materials of each electrode plate are the same as those in the second embodiment. However, positioning holes 23 and 33 are necessarily formed in the positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3 in the present embodiment.

図1および図2に示すように、前記正極板2と前記負極板3とがセパレータ4を介して交互に積層されて、極板群が構成されている。この極板群の一側面においては、正極板2のリード部が負極板3の縁端部よりも突出しており、ここに正極集電板5が接合されている。また、別の一側面においては、負極板3のリード部が正極板2の縁端部よりも突出しており、ここに負極集電板6が接合されている。また、特に限定するものではないが、本実施形態においても第1の実施形態と同様に、極板群の集電板が接合されていない側面において、正極板2が負極板3よりも突出していることが好ましい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the positive electrode plate 2 and the negative electrode plate 3 are alternately stacked via separators 4 to form an electrode plate group. On one side of the electrode plate group, the lead portion of the positive electrode plate 2 protrudes from the edge of the negative electrode plate 3, and the positive electrode current collector plate 5 is joined thereto. Moreover, in another one side surface, the lead part of the negative electrode plate 3 protrudes from the edge part of the positive electrode plate 2, and the negative electrode current collecting plate 6 is joined here. Although not particularly limited, in the present embodiment as well, in the same manner as in the first embodiment, the positive electrode plate 2 protrudes from the negative electrode plate 3 on the side surface where the current collecting plates of the electrode plate group are not joined. Preferably it is.

図1および図2に示すように、前記両集電板5および6は、極板群側面の少なくとも一部を被覆する板状物であり、その一端が極板群から突出している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the current collector plates 5 and 6 are plate-like objects that cover at least a part of the side surfaces of the electrode plate group, and one end thereof protrudes from the electrode plate group.

図8に示すように、正極集電板5と極板群との接合面には、複数の溶接部7が形成されている。この溶接部7は、位置決め孔23が形成された領域を避けて形成される。すなわち、図8および図9に示すように、溶接部7は、その真下に位置決め孔23が位置しないように形成される。   As shown in FIG. 8, a plurality of welds 7 are formed on the joint surface between the positive electrode current collector plate 5 and the electrode plate group. This weld 7 is formed avoiding the region where the positioning hole 23 is formed. That is, as shown in FIGS. 8 and 9, the welded portion 7 is formed so that the positioning hole 23 is not located immediately below the welded portion 7.

溶接部7と位置決め孔23との間の距離(Y)は、例えば2mm以上に設定される。   The distance (Y) between the welding part 7 and the positioning hole 23 is set to 2 mm or more, for example.

また、特に限定するものではないが、第2の実施形態と同様に、溶接部7同士の間隔は、集電板の突出部5aに近い領域ほど狭く、突出部5aに遠い領域ほど広くなるように設定されることが好ましい。   Further, although not particularly limited, as in the second embodiment, the interval between the welded portions 7 is narrower in a region closer to the protruding portion 5a of the current collector plate, and wider in a region farther from the protruding portion 5a. It is preferable to set to.

更に、第1の実施形態と同様に、溶接部7は、極板の積層方向に沿った線状であることが好ましい。更に、各溶接部7には、正極集電板5と極板群との間に、例えばニッケルロウなどのロウ材8が介在していることが好ましい。   Furthermore, similarly to the first embodiment, the welded portion 7 is preferably linear along the electrode plate stacking direction. Furthermore, it is preferable that a brazing material 8 such as nickel brazing is interposed between the positive electrode current collector plate 5 and the electrode plate group in each welded portion 7.

なお、図7〜9および上記説明は、正極集電板5と極板群との接合の形態に関するものであるが、負極集電板6と極板群との接合についても、これと同様の形態とすることができる。   7 to 9 and the above description relate to the form of bonding between the positive electrode current collector plate 5 and the electrode plate group, the same applies to the bonding between the negative electrode current collector plate 6 and the electrode plate group. It can be in the form.

本実施形態の極板ユニットは、例えば、第2の実施形態と同様の方法で製造することができる。この場合、極板群に集電板を接合する工程において、電子ビームまたはレーザを、位置決め孔の真上を避けた箇所に照射する。これにより、複数の溶接部が、前述したような位置に形成される。   The electrode plate unit of this embodiment can be manufactured by the same method as that of the second embodiment, for example. In this case, in the step of joining the current collector plate to the electrode plate group, an electron beam or a laser is irradiated to a place avoiding directly above the positioning hole. Thereby, a some welding part is formed in a position as mentioned above.

(第4の実施形態)
図12は、本発明の第4の実施形態に係る電池の一例を示す断面図である。この電池は、円筒形の電槽40と、これに収納された極板ユニット41とを備えている。
(Fourth embodiment)
FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of a battery according to the fourth embodiment of the present invention. This battery includes a cylindrical battery case 40 and an electrode plate unit 41 accommodated therein.

前記極板ユニット41は、正極板42、負極板43およびセパレータ44を備えている。更に、正極板42から引き出された正極リード45と、負極板から引き出された負極リード46を備えている。この極板ユニット41の構造については、後に詳説する。   The electrode plate unit 41 includes a positive electrode plate 42, a negative electrode plate 43, and a separator 44. Further, a positive electrode lead 45 drawn from the positive electrode plate 42 and a negative electrode lead 46 drawn from the negative electrode plate are provided. The structure of the electrode plate unit 41 will be described in detail later.

前記電槽40は、安全弁47を備えた蓋体48で閉じられている。極板ユニットの正極リード45は、正極端子を兼ねた蓋体48と電気的に接続されており、負極リード46は、負極端子を兼ねた電槽40と電気的に接続されている。   The battery case 40 is closed by a lid 48 having a safety valve 47. The positive electrode lead 45 of the electrode plate unit is electrically connected to a lid 48 that also functions as a positive electrode terminal, and the negative electrode lead 46 is electrically connected to the battery case 40 that also functions as a negative electrode terminal.

また、前記電槽40内には、前記極板ユニット41とともに、電解液が収納されている。電解液の種類は特に限定されるものではなく、例えば、第1の実施形態と同様のものを使用することができる。   In the battery case 40, an electrolytic solution is stored together with the electrode plate unit 41. The kind of electrolyte solution is not specifically limited, For example, the thing similar to 1st Embodiment can be used.

次に、前記極板ユニット41の構造について説明する。この極板ユニット41は、正極板42、負極板43およびセパレータ44が積層され、更にこれが巻回された構造を有している。   Next, the structure of the electrode plate unit 41 will be described. The electrode plate unit 41 has a structure in which a positive electrode plate 42, a negative electrode plate 43, and a separator 44 are stacked and further wound.

正極板42および負極板43は、それぞれ、帯状基板に活物質が充填されたものである。また、各極板を構成する基板および活物質としては、特に限定するものではなく、例えば、第1の実施形態と同様のものを使用することができる。   Each of the positive electrode plate 42 and the negative electrode plate 43 is a band-shaped substrate filled with an active material. Moreover, it does not specifically limit as a board | substrate and active material which comprise each electrode plate, For example, the thing similar to 1st Embodiment can be used.

例えば、正極板42は、発泡ニッケル板を切断加工して作製された基板に、活物質を充填することにより作製される。発泡ニッケル板の切断により、正極板の縁端部にはバリが発生する場合がある。このバリは、発泡ニッケル板平面から特定の方向に突出し、その突出方向は、加工時における切断刃の発泡ニッケル板に対する動きの方向によって決まる。   For example, the positive electrode plate 42 is produced by filling a substrate produced by cutting a foamed nickel plate with an active material. The cutting of the foamed nickel plate may cause burrs at the edge of the positive electrode plate. This burr protrudes in a specific direction from the plane of the foamed nickel plate, and the projecting direction is determined by the direction of movement of the cutting blade with respect to the foamed nickel plate during processing.

本実施形態においては、正極板42の長辺が、負極板43の長辺よりも長くなるように設定される。この両者の差は、例えば0.3〜2mmである。この条件を満足するものであれば、各極板の具体的な寸法は特に限定されるものではなく、電池のサイズに応じて適宜決定することができる。   In the present embodiment, the long side of the positive electrode plate 42 is set to be longer than the long side of the negative electrode plate 43. The difference between the two is, for example, 0.3 to 2 mm. As long as this condition is satisfied, the specific dimensions of each electrode plate are not particularly limited, and can be appropriately determined according to the size of the battery.

前記正極板42と前記負極板43とが、セパレータ44を介して積層されて、極板群が構成されている。この極板群においては、正極板42と負極板43は、正極板42の端部にバリが存在する場合に、このバリが負極板43側に向かって突出するように積層される。   The positive electrode plate 42 and the negative electrode plate 43 are laminated via a separator 44 to constitute an electrode plate group. In this electrode plate group, the positive electrode plate 42 and the negative electrode plate 43 are laminated such that, when a burr exists at the end of the positive electrode plate 42, the burr protrudes toward the negative electrode plate 43 side.

セパレータ44としては、帯状のセパレータを使用することができる。その寸法については、特に限定するものではないが、長辺および短辺が、それぞれ、正極板の長辺および短辺よりも長いことが好ましい。また、セパレータ44の材料としては、例えば、第1の実施形態と同様のものを使用することができる。   As the separator 44, a strip-shaped separator can be used. Although the dimension is not particularly limited, it is preferable that the long side and the short side are longer than the long side and the short side of the positive electrode plate, respectively. Moreover, as a material of the separator 44, the thing similar to 1st Embodiment can be used, for example.

前記極板群が、その長辺方向に沿って円筒状に巻回される。更に、正極板42からは正極リード45が引き出され、負極板43からは負極リード46が引き出されて、極板ユニット41が構成される。   The electrode plate group is wound in a cylindrical shape along the long side direction. Further, the positive electrode lead 45 is drawn out from the positive electrode plate 42, and the negative electrode lead 46 is drawn out from the negative electrode plate 43, thereby constituting the electrode plate unit 41.

図13(a)は、前記極板ユニットの構造を説明するための模式図である。また、同図(b)は、前記極板ユニットの中心部付近の構造を示す断面図であり、同図(c)は、前記極板ユニットの最外部付近の構造を示す断面図である。   FIG. 13A is a schematic view for explaining the structure of the electrode plate unit. FIG. 4B is a cross-sectional view showing the structure near the center of the electrode plate unit, and FIG. 4C is a cross-sectional view showing the structure near the outermost part of the electrode plate unit.

図13(b)および図13(c)に示すように、前記極板ユニットは、極板群49の短辺側の側面、すなわち巻回の巻き始めとなる端部の側面(A)と巻き終わりとなる端部の側面(B)において、正極板42の縁端部が負極板43の縁端部よりも突出している。正極板42の負極板43よりも突出した部分の長さ(図中のX)は、特に限定するものではないが、例えば0.3〜2mmである。   As shown in FIGS. 13 (b) and 13 (c), the electrode plate unit is wound on the side surface on the short side of the electrode plate group 49, that is, the side surface (A) of the end portion where winding starts. On the side surface (B) of the end that is the end, the edge of the positive electrode plate 42 protrudes beyond the edge of the negative electrode plate 43. Although the length (X in the figure) of the part which protruded from the negative electrode plate 43 of the positive electrode plate 42 is not specifically limited, For example, it is 0.3-2 mm.

このような極板ユニット41においては、図13に示すように、正極板42の縁端部にバリ42aが存在する場合でも、そのバリ42aが負極板43に接触しないので、正負極間の短絡発生が抑制される。   In such an electrode plate unit 41, as shown in FIG. 13, even when a burr 42 a is present at the edge of the positive electrode plate 42, the burr 42 a does not contact the negative electrode plate 43. Occurrence is suppressed.

更に、前記極板ユニット41においては、極板群の長辺側の側面においても、正極板42の縁端部が負極板43の縁端部よりも突出していることが好ましい。 Further, in the electrode plate unit 41, it is preferable that the edge of the positive electrode plate 42 protrudes from the edge of the negative electrode plate 43 on the side surface on the long side of the electrode plate group.

1,41 極板ユニット
2,42 正極板
3,43 負極板
4,44 セパレータ
5 正極集電板
6 負極集電板
7 溶接部
21,31 電極部
22,32 リード部
23,33 位置決め孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,41 Electrode plate unit 2,42 Positive electrode plate 3,43 Negative electrode plate 4,44 Separator 5 Positive electrode current collecting plate 6 Negative electrode current collecting plate 7 Welding part 21,31 Electrode part 22,32 Lead part 23,33 Positioning hole

Claims (8)

複数の正極板と複数の負極板とがセパレータを介して交互に積層された極板群と、前記極板群の一側面を被覆するように複数の溶接部によって接合された板状体の集電板とを含み、
前記集電板の前記極板群との接合面において、前記溶接部が、前記集電板の集電密度が高い他の電池構成部材と電気的に接続している接続部に近い領域ほど前記溶接部同士の間隔が狭くなるように形成されていることを特徴とする電池用極板ユニット。
A group of electrode plates in which a plurality of positive electrode plates and a plurality of negative electrode plates are alternately laminated via separators, and a plate-like body joined by a plurality of welds so as to cover one side surface of the electrode plate group. Including electrical board,
In the joint surface of the current collector plate with the electrode plate group, the welded portion is closer to a connection portion that is electrically connected to another battery component having a higher current collection density of the current collector plate. An electrode plate unit for a battery , characterized in that it is formed so that the interval between welds is narrow.
前記集電板が、一方の端部が前記極板群から突出するように配置されており、前記端部を前記接続部とし、前記溶接部が、前記集電板の前記極板群から突出した端部に近い領域ほど前記溶接部同士の間隔が狭くなるように形成されている請求項1に記載の電池用極板ユニット。 The current collector plate is disposed so that one end portion thereof protrudes from the electrode plate group, the end portion serves as the connection portion, and the weld portion protrudes from the electrode plate group of the current collector plate. 2. The electrode plate unit for a battery according to claim 1, wherein the electrode plate unit is formed so that a distance closer to the welded portion is closer to a region closer to the end. 複数の正極板と複数の負極板とがセパレータを介して交互に積層された極板群と、前記極板群の一側面を被覆するように複数の溶接部によって接合された板状体の集電板とを含み、
前記極板の各々の前記集電板と接合される側の縁端部に位置決め孔が形成されており、各極板の位置決め孔は、極板群を構成したときに、同一の極板に形成された位置決め孔同士が重なり合うように配置され、前記集電板の前記極板群との接合面において、前記溶接部が、その真下に前記位置決め孔が位置しないように形成されていることを特徴とする電池用極板ユニット。
A group of electrode plates in which a plurality of positive electrode plates and a plurality of negative electrode plates are alternately laminated via separators, and a plate-like body joined by a plurality of welds so as to cover one side surface of the electrode plate group. Including electrical board,
Positioning holes are formed at the edge portions of the electrode plates on the side to be joined with the current collector plates, and the positioning holes of the electrode plates are formed on the same electrode plate when constituting the electrode plate group. It is arranged so that the formed positioning holes are overlapped with each other , and the welding portion is formed so that the positioning hole is not located immediately below the joining surface of the current collector plate with the electrode plate group. A battery electrode plate unit.
前記極板の各々が、活物質が充填された電極部と、前記電極部と前記正極集電板または前記負極集電板との間に介在し前記極板の前記縁端部に設けられたリード部とを有し、前記位置決め孔が前記リード部に形成されている請求項3に記載の電池用極板ユニット。 Each of the electrode plates is interposed between the electrode part filled with an active material, the electrode part and the positive electrode current collector plate or the negative electrode current collector plate, and provided at the edge of the electrode plate. The battery electrode plate unit according to claim 3, further comprising a lead portion, wherein the positioning hole is formed in the lead portion. 前記正極板および前記負極板の各々に前記位置決め孔が複数個形成されており、前記位置決め孔の少なくとも1つが円形であり、別の少なくとも1つが長円形である請求項3または4に記載の電池用極板ユニット。 5. The battery according to claim 3, wherein a plurality of the positioning holes are formed in each of the positive electrode plate and the negative electrode plate, at least one of the positioning holes is circular, and at least one of the positioning holes is oval. use the electrode plate unit. 前記溶接部が、前記極板の積層方向に沿った線状である請求項1〜5のいずれかに記載の電池用極板ユニット。 The battery electrode plate unit according to claim 1, wherein the welded portion has a linear shape along the stacking direction of the electrode plates. 前記溶接部において、前記集電板と前記極板群との間にロウ材が配置されている請求項1〜6のいずれかに記載の電池用極板ユニット。 The battery electrode plate unit according to claim 1, wherein a brazing material is disposed between the current collector plate and the electrode plate group in the welded portion. 請求項1〜7のいずれかに記載の電池用極板ユニットが、電解液とともに電槽に収納された電池。 A battery in which the battery electrode plate unit according to claim 1 is housed in a battery case together with an electrolytic solution.
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