JPH0310613Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は積層電池に関し、特に合成樹脂製の
容器内に発電要素を収納した素電池を複数多段状
に積層する積層電池の改良に関する。

従来より、高電圧の電源を得る手段として複数
の素電池を直列接続する積層電池が各種提供され
ており、その一種類として電解液としてＫＯＨあ
るいはＮaＯＨ等のアルカリ水溶液を用い、合成
樹脂製容器内に発電要素を収納したアルカリ型素
電池を多段状に積層した第１図に示す如き積層電
池がある。

同図に示す積層電池は、アルカリ型素電池１０
を多段状に配置し、これらを順次直列接続する。

素電池１０は、モールド成形された上端の開口
した合成樹脂製の皿状容器１２内に、下方から陰
極合剤１４，セパレータ１６，陽極合剤１８を順
に積層した発電要素２０を装填し、容器１２の底
部に穿設した透孔１２ａにはＯリング等のシール
材２２を介在させて透孔１２ａを閉塞するととも
に、前記陰極合剤１４と接触する板状の陰極集電
体２４が配置される一方、前記陽極合剤１８を皿
状の陽極集電体２６に装填して構成している。

陰極合剤１４としては、亜鉛粉末にＣＭＣ−Ｎa
等のゲル化剤を加えたゲル亜鉛が使用され、セパ
レータ１６はアルカリ水溶液の含浸保持性のよい
ポリプロピレン不織布等の多孔質剤が使用され、
陽極合剤１８は二酸化マンガンを主成分とするも
のが用いられている。

各素電池１０間の接触構造としては、上記発電
要素２０を容器１２内に装填する前に、上下方向
に積層される素電池１０の陰極集電体２４と陽極
集電体２６をスポツト溶接等によつて溶着させて
いた。

しかしながら、このような積層電池には、以下
の如き欠点があつた。

すなわち、上述のように素電池１０を直列接続
する場合に、陰極集電体２４と陽極集電体２６と
を溶着することで行なつており、この直列接続は
この部分でのみなされているため接続の信頼性
は、積層電池の機能にとつて極めて重大なポイン
トであるが、陰極集電体２４はしばしば位置ずれ
を生じ、接続の信頼性を損なう惧れがあつた。

また、陰極集電体２４と陽極集電体２６とを溶
着した後、容器１２内に陰極ゲルを注入するが、
陰極集電体２４が容器１２の底面により上方に突
出しているため、これが均一に広げられず片寄り
が生ずるという欠点もあつた。

さらに、陰極集電体２４が容器１２内にその大
部分の容積が位置しているため、発電要素２０の
装填量が減少するという問題もあつた。

この考案は、上記した問題点を鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、比較的簡
単な構成でもつて、素電池間の接続の信頼性を確
保できるとともに、陰極合剤を均一に注入でき、
さらには発電要素の装填量を拡できる積層電池を
提供するところにある。

上記目的を達成するため、この考案は直列接続
される複数のアルカリ型素電池１０と、シール材
２２とを有する積層電池であつて、前記素電池１
０は、合成樹脂製の皿状容器１２と、この容器１
２内にこの順に積層される陰極集電体２４、陰極
合剤１４、セパレータ１６、陽極合剤１８、陽極
集電体２６とを有し、前記容器１２は、凹部２８
と、透孔１２ａとを有し、前記凹部２８は、前記
陰極集電体２４よりも大径に形成されて、これを
収容するものであり、前記透孔１２ａは、上下方
向に隣接する前記素電池１０間の陽陰極集電体２
６，２４間を溶着するためのものであり、前記シ
ール材２２は、溶着された前記陽陰極集電体２
６，２４間に介装されるものであることを特徴と
する。

以下に、この考案の好適な実施例について添付
図面を参照して説明する。

なお、以下の説明では、上記した従来例と同一
もしくは相当する部分は同符号を用いる。

第２図は、この考案に係る積層電池の一実施例
を示すものである。同図に示す積層電池は、アル
カリ型電池１０を複数個多段状に配置する点、素
電池１０はモールド成形された上端の開口した合
成樹脂製の皿状容器１２内に、下方から陰極合剤
１４，セパレータ１６，陽極合剤１８を積層した
発電要素を装填し、容器１２の底部に穿設した透
孔１２ａにはＯリング等のシール剤を介在させて
透孔１２ａを閉塞するとともに、内側面が陰極合
剤１４に接触する板状の陰極集電体２４が配置さ
れる点、陽極合剤１８は皿状の陽極集電体２６に
装填される点、陰極合剤１４としてゲル状亜鉛を
使用し、セパレータ１６は多孔質材を使用し、陽
極合剤１８は二酸化マンガンを主成分とする点に
ついては、上述した従来のこの種の電池と同であ
る。

また、各素電池１０間の接続構造として、上記
発電要素２０を容器１２内に装填する前に積層状
態で上下方向に相隣接する素電池１０の陰極集電
体２４と陽極集電体２６とをスポツト熔接等で溶
着させることもまた同じである。

そして、同図に示す積層電池は、従来のこの種
の電池に対して以下に示す特徴を有するものであ
る。

すなわち、上記容器１２の底厚を側壁部よりも
厚肉とし、底部に穿設した透孔１２ａの囲りに、
上記陰極集電体２４の外形より僅かに大きい径の
凹部２８を形成したところにある。

この場合、凹部２８の深さは、上記陰極集電体
２４の板厚と同等もしくはこれにより若干深く形
成する。

さて、上述のごとく構成された積層電池におい
ては、素電池１０を直列接続するために陰極集電
体２４と陽極集電体２６とを溶着する場合、陰極
集電体２４を凹部２８内に位置させることで極め
て簡単に位置決めすることができ、一旦位置決め
をすると、これが位置ずれを生ずる惧れは殆どな
くなる。

従つて、溶着は安定した状態の下で確実に行な
えるとともに、各素電池１０での溶着のバラツキ
も殆ど排除できるため、積層電池の接続の信頼性
を大きく向上できる。

また、凹部２８内に位置させられた陰極集電体
２４は、その上面が容器１２の底部内面と殆ど一
致しているため、陰極合剤１４の注入に際して従
来のこの種の電池のように障害となることはな
く、陰極合剤１４は片寄りを生じることなく均一
した状態で注入できる。

さらに、陰極集電体２４と陰極合剤１４の接触
状態も、凹部２８の側面と陰極集電体２４の端面
との間に陰極合剤１４を押し込むことで、陰極合
剤１４が規制された空間内に圧入されることにな
り、極めて良好な密接触が得られる。

さらにまた、凹部２８内に位置させられた陰極
集電体１４は、容器１２の内容積外にあるため、
同一内容積の容器１２を想定した場合に、従来の
この種の電池と比較して、ほぼ陰極集電体１４の
体積に相当する分だけ発電要素２０の充填量を拡
大することができる。

以上のように、この考案に係る積層電池にあつ
ては、容器に集電体を収装する凹部を形成すると
いう比較的簡単な構成を追加することで、積層電
池の接続の信頼性の向上、発電要素の充填量の拡
大等電池性能を大幅に向上できる。

【実用新案登録請求の範囲】 直列接続される複数のアルカリ型素電池１０
と、シール材２２とを有する積層電池であつて、 前記素電池１０は、合成樹脂製の皿状容器１２
と、この容器１２内にこの順に積層される陰極集
電体２４，陰極合剤，セパレータ，陽極合剤，陽
極集電体２６とを有し、 前記容器１２は、凹部２８と、透孔１２ａとを
有し、 前記凹部２８は、前記陰極集電体２４よりも大
径に形成されて、これを収容するものであり、 前記透孔は、上下方向に隣接する前記素電池１
０間の陽陰極集電体２６，２４間を溶着するため
のものであり、 前記シール材２２は、溶着された前記陽陰極集
電体２６，２４間に介装されるものであることを
特徴とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の積層電池の断面図、第２図はこ
の考案に係る積層電池の一実施例を示す断面図で
ある。 １０……素電池、１２……容器、１４……陰極
合剤、１６……セパレータ、１８……陽極合剤、
２０……発電要素、２２……シール剤、２４……
陰極集電体、２６……陽極集電体、２８……凹
部。