JPH05121064A - 円筒形電池 - Google Patents

円筒形電池

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JPH05121064A
JPH05121064A JP3285924A JP28592491A JPH05121064A JP H05121064 A JPH05121064 A JP H05121064A JP 3285924 A JP3285924 A JP 3285924A JP 28592491 A JP28592491 A JP 28592491A JP H05121064 A JPH05121064 A JP H05121064A
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JP
Japan
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electrode plate
lead
current collecting
battery
plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP3285924A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Minafuji
豪 皆藤
Junichi Yamaura
純一 山浦
Teruyoshi Morita
彰克 守田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP3285924A priority Critical patent/JPH05121064A/ja
Publication of JPH05121064A publication Critical patent/JPH05121064A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 渦巻状に巻回した極板群と、封口板などの外
部端子との間を接続する集電用リードを改良して、電池
組立時におけるリードの破損をなくし、かつ外部端子と
リード先端との溶接を容易にする。 【構成】 渦巻状極板群の巻回の円周部に配置する集電
用リードに、極板群の巻回の円周の曲率に合わせて半円
弧状に湾曲した接触部を設け、かつ極板群の外部に取り
出したリード部の一部に切れ込み溝と平板部を設けた。
この切れ込み溝と平板部によりリードの折り曲げおよび
封口板への溶接が確実にできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、正極板と負極板をセパ
レーターを介して渦巻状に巻回した極板群を有する円筒
形電池の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の円筒形電池には、例えばNi−C
d電池などのように、正極板、負極板の両者とも図3
(a)に示すように電極板の中央部に帯状の集電用リー
ド4b、5bを溶接し、図3(b)に示すようにこれら
の電極板をセパレーターを介して巻回してなる極板群3
bや、図2(a)に示すように電極板の端部に集電用リ
ード4a、5aを設置して極板群3a(図2(b)参
照)とするものなどがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これまでは電極板に溶
接する集電用リードは、図5(a)のような平板状の金
属板を用いてきた。巻回した極板群断面形状は、図5
(c)に示したように真円となるようにすることが理想
であるが、このようなリードを使った場合、極板群の円
周に位置する集電用リードの形状によって極板群形状が
著しく影響される。例えば図5(b)のように極板群の
巻回断面が真円にならない場合が生ずる。この場合は、
極板群を円筒形ケースに挿入しにくいことと、挿入して
も無駄な空間部が生ずるため、極板群の円筒形ケースに
対する充填密度が制限され、高容量を得ることができな
い。
【0004】そこで、図6に示すような極板群の巻回の
円周の曲率に合わせて半円弧状に湾曲した帯状の金属板
リードを検討したが、電極板外部に取り出した部分(図
6の符号1c)も湾曲されているため、封口板等の外部
端子との溶接が困難となることと、この部分が曲がりに
くく、図7に符号1dで示すように封口板挿入時に集電
用リード部をS字形に変形させるとき応力を生じ、極板
群を破損しやすいという欠点がある。
【0005】このような集電用リードに封口板等の外部
端子が溶接されて電池が作成できたとしても、上記のよ
うに集電用リード部が破損しやすいということは、電池
の信頼性、安全性を著しく低くするという欠点があっ
た。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、正極板と負極
板をセパレーターを介して巻回してなる極板群を有し、
正極板と負極板のうち少なくとも一方に集電用リードを
配置する円筒形電池において、前記集電用リードには、
電極板外部に取り出したリード部の両側部の一部に一対
の切れ込み溝が形成されており、前記集電用リードは、
該切れ込み溝より電極板側が電極板の円周の曲率に合わ
せて湾曲した半円弧状部分となっており、前記切れ込み
溝に対して電極板とは反対側が平板部となっていること
を特徴とするものである。
【0007】上記集電用リードは、電極板の端部でない
位置、特に中央部に設けられていることが望ましい。
【0008】
【作用】このような構成であれば、リード部の変形にあ
たって、その部分は切れ込み溝を介して湾曲されるの
で、応力が発生しにくく極板群が破損しにくい上、電極
板外部に取り出したリード部の一部に平板部が設けられ
るため、封口板等の外部端子との溶接が容易となる。
【0009】従って、より真円に近い密な渦巻状極板群
が得られる、理想に近い充填密度の電池が得られる。ま
た、封口板等の外部端子とリード部との溶接を容易にす
ると共に、極板群が破損しにくく、電池の信頼性、安全
性を大きく向上させることができる。
【0010】
【実施例】以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好ま
しい実施例による円筒形電池について説明する。
【0011】図1に本実施例で用いた正極としてMnO
2 、負極として金属リチウムを使用した円筒形電池の縦
断面図を示す。図において、符号1は耐有機電解液性ス
テンレス鋼板を加工した電池ケース、符号2は封口板、
符号3は正極板及び負極板がセパレーターを介して複数
回渦巻状に巻回されてなる極板群をそれぞれ示し極板群
3は電池ケース1に収納されている。そして上記正極板
からは正極リード4が引き出されて封口板2に接続さ
れ、負極板からは負極リード5が引き出されて電池ケー
ス1の内底部に接続されている。符号6は底部の絶縁リ
ングを示す。
【0012】上記正極リード4は、図4に示すように、
切れ込み溝11をその上方部分の左右の両側部に有し、
その先端部(上端部)が平板部12となった帯状のTi
板からなり、このリード4は、正極板電極板中央部に溶
接後、その電極板と接している部分14を円弧状に湾曲
させた。尚、ここでリードを電極板中央部に設けたの
は、急速充放電を可能とするためである。
【0013】正極板は、まずMnO2 の粉末100重量
部に、アセチレンブラック3重量部、グラファイト4重
量部、フッ素樹脂系結着剤7重量部を混合し、カルボキ
シメチルセルロース水溶液に懸濁させてペースト状にし
た。このペーストを厚さ0.03mmのアルミ箔の両面に
塗着し、乾燥後圧延して厚さ0.22mm、幅40mm、長
さ280mmとし、上記リードを取り付け、正極板とし
た。
【0014】負極板は、厚さ0.12mm、幅42mm、長
さ300mmのリチウム箔にNiリードを取り付け負極板
とした。
【0015】上記正、負極板を厚さ0.025mm、幅4
6mm、長さ670mmのポリプロピレン製のセパレーター
を介して巻回し、直径13.8mm、高さ50mmの電池ケ
ース内に収納した。電解液には、炭酸プロピレンと炭酸
エチレンの等容積混合溶媒に、過塩素酸リチウムを1モ
ル/lの割合で溶解したものを用いた。この電池を封口
し実施例の電池とした。
【0016】(比較例1)正極板のリードに切れ込み溝
を持たず、かつ円弧状の湾曲も行わない帯状のTi材の
金属板を用いた以外は、全く実施例の電池と同一条件で
構成を行い、比較例1の電池とした。
【0017】(比較例2)正極板のリードに切れ込み溝
を持たない帯状のTi材の金属板を用いた以外は、全く
実施例の電池と同一条件で構成を行い、比較例2の電池
とした。
【0018】上述の実施例及び比較例の電池の極板群の
巻き状態を観察した後、実施例及び比較例の電池各10
00個を60℃で3か日間放置し、開路電圧を測定し
た。また、放置後の電池を分解し、正極リードと封口板
との溶接状況を観察した。
【0019】まず比較例1の電池は、リード板の幅5mm
(図5(b)に符号dで示す)では極板群構成後の極板
群の形が円筒形とはならず、その断面が図5(b)のよ
うな形となり、円筒形ケースに挿入することが困難であ
った。また、電極板等の大きさを調節し上記の極板群を
円筒形ケースに挿入した場合、極板群の円筒形ケースに
対する充填密度は約20%低下した。
【0020】そこでリード板の幅をより小さくすること
により図5(c)に示すようにその断面が真円に近い極
板群が得られ、充放電容量も理想に近いものが得られ
た。しかし、意図的に外部短絡を行った場合、集電用リ
ードの断面積が小さいため、集電用リードが発熱し中に
は発火するものも発生した。このような電池は安全上好
ましくなく、実用電池としては適さない。
【0021】次に、集電用リードの湾曲のみを行った比
較例2では上記比較例1のような不備は発生しなかっ
た。しかし電池を分解して極板群の状態を観察したとこ
ろ、図8(a)のように群が変形するかあるいは図8
(b)のように集電用リードが屈曲部20において破損
(21)し、セパレーターを破ってショートを起こした
ものが表1の通り1000個中70個あった。
【0022】
【表1】
【0023】また、集電用リードと封口板とのスポット
溶接が困難であり、電池分解時スポット溶接部が脱落し
ているスポット不良が1000個中80個あった。
【0024】これに対して実施例では、上記の様な不良
は全くみられなかった。本実施例では、正極にMn
2 、負極に金属リチウムを用いた電池について示した
が、検討の結果、Ni−Cd電池、フッ化黒鉛リチウム
電池や、正極にLiCoO2 、負極に炭素材を用いた電
池の場合でも同様の効果が得られた。特に電極板の厚み
が薄いものについてその効果は大きかった。
【0025】また、切れ込み溝の形状は図9(a)のよ
うな三角状あるいは第9図(b)のような半円状が有効
であった。さらに、切れ込み溝の位置は群の上端面から
溝中央部までの距離(図9(c)に符号lで示す)が1
〜5mmが効果的で特に3mmのものがより効果的であっ
た。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、集電用
リードを極板群の巻回の円周部に配置する円筒形電池に
おいて、集電用リードが、電極板非端部に巻回方向と垂
直に設置され、巻回の円周の曲率に合わせて半円弧状に
湾曲された帯状の金属板であり、かつ電極板外部に取り
出したリード部の一部に切れ込み溝と平板部を有すると
いう本発明による円筒形電池は、電池の信頼性、製造上
の作業性向上に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における円筒形電池の縦断面図
【図2】(a)は集電用リードを電極板端部に設置し、
極板群の巻回中心部に配置する円筒形電池用極板の展開
図 (b)は極板群を示す図
【図3】(a)は集電用リードを電極板の中央部に配置
する円筒形電池用極板の展開図 (b)は極板群を示す図
【図4】本発明の実施例における集電用リードを示す図
【図5】(a)は比較例1における集電用リードを示す
図 (b)は極板群の巻き状態を示す図 (c)は極板群の巻き状態を示す図
【図6】比較例2における集電用リード及び極板群を示
す図
【図7】電池封口後における集電用リードの折り曲げ状
態を示す図
【図8】(a)は比較例2における電池封口後の極板群
の変形を示す図 (b)は集電用リードの破損状況を示す図
【図9】(a)は集電用リードの切れ込み溝の形を示す
図 (b)は同じく集電用リードの切れ込み溝の形を示す図 (c)は同じく集電用リードの切れ込み溝の極板からの
距離を示す図
【符号の説明】
3 極板群 11 切れ込み溝 12 平板部 14 電極板との接触部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正極板と負極板をセパレーターを介して
    巻回してなる極板群を有し、正極板と負極板のうち少な
    くとも一方に集電用リードを配置する円筒形電池におい
    て、前記集電用リードには、電極板外部に取り出したリ
    ード部の両側部の一部に一対の切れ込み溝が形成されて
    おり、前記集電用リードは、該切れ込み溝より電極板側
    が電極板の円周の曲率に合わせて湾曲した半円弧状部分
    となっており、前記切れ込み溝に対して電極板とは反対
    側が平板部となっていることを特徴とする円筒形電池。
  2. 【請求項2】 前記集電用リードが、電極板の端部でな
    い位置に設けられていることを特徴とする請求項1の円
    筒形電池。
  3. 【請求項3】 前記集電用リードが、電極板の中央部に
    設けられていることを特徴とする請求項2の円筒形電
    池。
JP3285924A 1991-10-31 1991-10-31 円筒形電池 Pending JPH05121064A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005209372A (ja) * 2004-01-20 2005-08-04 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 鉛蓄電池
WO2009038705A1 (en) 2007-09-21 2009-03-26 Eveready Battery Company, Inc. Electrochemical cell with improved internal contact
US7618742B2 (en) 2005-01-28 2009-11-17 Eveready Battery Co., Inc. Electrochemical cell with improved internal contact
US7695854B2 (en) 2006-01-26 2010-04-13 Panasonic Corporation Lithium secondary battery
US7858225B2 (en) 2005-04-25 2010-12-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Cylindrical lithium secondary battery and method of fabricating the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005209372A (ja) * 2004-01-20 2005-08-04 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 鉛蓄電池
US7618742B2 (en) 2005-01-28 2009-11-17 Eveready Battery Co., Inc. Electrochemical cell with improved internal contact
US8283066B2 (en) 2005-01-28 2012-10-09 Eveready Battery Company, Inc. Electrochemical cell with improved internal contact
US7858225B2 (en) 2005-04-25 2010-12-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Cylindrical lithium secondary battery and method of fabricating the same
US7695854B2 (en) 2006-01-26 2010-04-13 Panasonic Corporation Lithium secondary battery
WO2009038705A1 (en) 2007-09-21 2009-03-26 Eveready Battery Company, Inc. Electrochemical cell with improved internal contact

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