JPH0517919U - 角形蓄電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】角形蓄電池を組み立てる際の内部短絡の発生を
効果的に防止することを目的とする。 【構成】(1) 金属外装缶内に極板群を有する。 (2) 金属外装缶の内側面に接触している一極性電極板
は、その中央の帯状の活物質無坦持部においてＵ字状に
折曲されるとともに、他極性電極板をセパレータを介し
て狭持する。 (3) 活物質無坦持部と金属外装缶の内底面との間に、耐
電解液性合成樹脂層を有する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、セパレータを介して複数の一極性電極板と他極性電極板とを積層し て構成される極板群が金属外装缶に挿入されてなる角形蓄電池に関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

セパレータを介して複数の一極性電極板と他極性電極板とを積層して構成され る極板群が金属外装缶に挿入されてなる角形蓄電池には、電極板の集電の構造に 種々のものがある。

【０００３】 そのなかで、以下に示すような構成のものがある。 (1) 金属外装缶の内側面に接触している一極性電極板が、その中央の帯状の活物 質無坦持部においてＵ字状に折曲されるとともに、前記他極性電極板をセパレー タを介して狭持している角形蓄電池。 (2) 金属外装缶の内側面に接触していない一極性電極板の端部の帯状の活物質無 坦持部が、金属外装缶の内側面の方向へＵ字状に折曲されて、金属外装缶の内面 と接触している他の一極性電極板と該金属外装缶の内側面との間に狭持されてな る角形蓄電池。

【０００４】 これらの電池は、一極性電極板の活物質無坦持部を溶接することなく、金属外 装缶から離れた位置にある一極性電極板を集電することが可能であり、極板群の 製造の際の溶接工程の１つが不要になる点で優れている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上述した角形蓄電池では、金属外装缶の内底面に当接するまで該極板群を金属 外装缶に挿入すると、Ｕ字状に折曲されている活物質無坦持部分が、金属外装缶 の内底面に圧接されてＷ字状に折曲され、その際に、セパレータを突き破って、 セパレータを介して該一極性電極板に狭持されていた他極性電極板と直接接触し 、電池の内部短絡を引き起こすという問題点があった。

【０００６】 そこで、このような蓄電池で、極板群を金属外装缶に挿入する際に、電池の内 部短絡を防止する手段が望まれていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上述の課題を解決するために、セパレータを介して複数の一極性電 極板と他極性電極板とを積層して構成される極板群が金属外装缶に挿入され、金 属外装缶の内側面に接触している一極性電極板が、その中央の帯状の活物質無坦 持部においてＵ字状に折曲されるとともに、前記他極性電極板をセパレータを介 して狭持しているか、もしくは、金属外装缶の内側面に接触していない一極性電 極板の端部の帯状の活物質無坦持部が、金属外装缶の内側面の方向へＵ字状に折 曲されて、金属外装缶の内面と接触している他の一極性電極板と該金属外装缶の 内側面との間に狭持されてなる角形蓄電池において、耐電解液性合成樹脂層が、 該活物質無坦持部と該金属外装缶の内底面とに狭持されてなることを特徴とする 角形蓄電池を提供する。

【０００８】

【作用】

本考案の構成を採用すると、金属外装缶の内底面に当接するまで該極板を金属 外装缶に挿入する際に、Ｕ字状に折曲されている帯状の活物質無坦持部分が耐電 解液性合成樹脂層に当接される。そして、この耐電解液性合成樹脂層は金属外装 缶の内底面よりも軟らかい。従って、この耐電解液性合成樹脂層に当接されたＵ 字状に折曲されている帯状の活物質無坦持部分は、Ｗ字状に折曲されることが防 止され、その結果、電池の内部短絡が抑制される。

【０００９】

【実施例】

本発明を好適な実施例によって図面を用いて説明する。 ［本発明の角形蓄電池（ア）］ 図１は、本考案の角形蓄電池（ア）の底部を、極板に垂直に高さの方向に切断 して示した断面図である。

【００１０】 この電池は、厚さが０．１５ｍｍのナイロン製不織布セパレータ（Ａ）を介し て、厚さが０．５０ｍｍの公知の焼結式カドミウム負極板（Ｂ０）および（Ｂ１ ）と、厚さが０．５５ｍｍの公知の焼結式水酸化ニッケル正極板（Ｃ０）、（Ｃ １）、および（Ｃ２）とを交互に積層して構成される極板群（Ｄ）が金属外装缶 （Ｅ）に挿入され、金属外装缶（Ｅ）の内側面（Ｆ）に接触しているカドミウム 負極板（Ｂ０）が、その中央の帯状の活物質無坦持部（Ｇ）においてＵ字状に折 曲されるとともに、水酸化ニッケル正極板（Ｃ０）をセパレータ（Ａ）を介して 狭持している。そして、耐電解液性合成樹脂層（Ｈ）が、活物質無坦持部（Ｇ） と金属外装缶（Ｅ）の内底面（Ｉ）とに狭持されている。

【００１１】 この角形蓄電池において、活物質無坦持部分（Ｇ）は、焼結ニッケル多孔体を 坦持していない厚さ０．０８ｍｍの鋼板であり、焼結式カドミウム負極板（Ｂ０ ）の導電性芯体である。この鋼板には、アルカリ電解液中における耐食性を向上 するために、厚さが約５０μm のニッケルメッキが施してある。耐アルカリ性合 成樹脂層（Ｈ）は、厚さが０．５ｍｍのポリエチレン板である。金属外装缶（Ｅ ）は、耐食性の向上のために、厚さが約５０μm のニッケルメッキを施した厚さ が約０．４ｍｍの鉄製である。この電池のカドミウム負極板は、金属ニッケルの 焼結体及び充電生成物たる金属カドミウムがあるので、その表面まで導電性があ るから、負極板の表面を金属外装缶の内面に接触するだけで集電される。 ［本発明の角形蓄電池（イ）］ 図２は、本考案の角形蓄電池（イ）の底部を、極板に垂直に高さの方向に切断 して示した断面図である。

【００１２】 この電池は、厚さが０．１５ｍｍのナイロン製不織布セパレータ（Ａ’）を介 して、厚さが０．５０ｍｍの公知の焼結式カドミウム負極板（Ｂ０’）、（Ｂ１ ’）、（Ｂ２’）、および（Ｂ３’）と、厚さが０．５５ｍｍの公知の焼結式水 酸化ニッケル正極板（Ｃ０’）、（Ｃ１’）、および（Ｃ２’）とを交互に積層 して構成される極板群（Ｄ’）が金属外装缶（Ｅ’）に挿入され、金属外装缶（ Ｅ’）の内側面（Ｆ’）に接触していないカドミウム負極板（Ｂ１’）の端部の 帯状の活物質無坦持部（Ｇ’）が、金属外装缶（Ｅ’）の内側面（Ｆ’）の方向 へＵ字状に折曲されて、金属外装缶（Ｅ’）に接触しているカドミウム負極板（ Ｂ０’）と、金属外装缶（Ｅ’）の内側面（Ｆ’）との間に狭持されている。そ して、耐アルカリ性合成樹脂層（Ｈ’）が、Ｕ字状に折曲された帯状の活物質無 坦持部分（Ｇ’）と金属外装缶（Ｅ’）の内底面（Ｉ’）とに狭持されている。

【００１３】 この角形蓄電池において、活物質無坦持部分（Ｇ’）は、焼結ニッケル多孔体 を坦持していない厚さ０．０８ｍｍの鋼板であり、焼結式カドミウム負極板（Ｂ ０’）の導電性芯体である。この鋼板には、アルカリ電解液中における耐食性を 向上するために、厚さが約５０μm のニッケルメッキが施してある。耐アルカリ 性合成樹脂層（Ｈ’）は、厚さが０．５ｍｍのポリエチレン板である。金属外装 缶（Ｅ’）は、耐食性の向上のために、厚さが約５０μm のニッケルメッキを施 した厚さが約０．４ｍｍの鉄製である。

【００１４】 この角形蓄電池において、活物質無坦持部分（Ｇ’）は、焼結ニッケル多孔体 を坦持していない厚さ０．０８ｍｍの鋼板であり、焼結式カドミウム負極板（Ｂ １’）の導電性芯体である。この鋼板には、アルカリ電解液中における耐食性を 向上するために、厚さが約５０μm のニッケルメッキが施してある。耐アルカリ 性合成樹脂層（Ｈ’）は、厚さが０．５ｍｍのポリプロピレン板である。金属外 装缶（Ｅ’）は、角形蓄電池の金属外装缶（Ｅ）と同じものである。 ［本発明の角形蓄電池（ウ）］ 図３は、本考案の角形蓄電池（ウ）の底部を、極板に垂直に高さの方向に切断 して示した断面図である。

【００１５】 この電池は、厚さが０．１５ｍｍのナイロン製不織布セパレータ（Ａ”）を介 して、厚さが０．３７ｍｍの公知の焼結式カドミウム負極板（Ｂ０”）、（Ｂ１ ”）、および（Ｂ２”）と、厚さが０．３８ｍｍの公知の焼結式水酸化ニッケル 正極板（Ｃ０”）、（Ｃ１”）、（Ｃ２”）、（Ｃ３”）とを交互に積層して構 成される極板群（Ｄ”）が金属外装缶（Ｅ”）に挿入されている。そして、金属 外装缶（Ｅ”）の内側面（Ｆ”）に接触しているカドミウム負極板（Ｂ０”）が 、その中央の帯状の活物質無坦持部（Ｇ”）においてＵ字状に折曲されるととも に、水酸化ニッケル正極板（Ｃ０”）をセパレータ（Ａ”）を介して狭持してい る。

【００１６】 さらに、金属外装缶（Ｅ”）の内側面（Ｆ”）に接触していないカドミウム負 極板（Ｂ１”）の端部の帯状の活物質無坦持部（Ｇ”’）が、金属外装缶（Ｅ” ）の内側面（Ｆ”）の方向へＵ字状に折曲されて、金属外装缶（Ｅ”）に接触し ているカドミウム負極板（Ｂ０”）と、金属外装缶（Ｅ”）の内側面（Ｆ”）と の間に狭持されている。そして、耐アルカリ性合成樹脂層（Ｈ”）が、Ｕ字状に 折曲された帯状の活物質無坦持部分（Ｇ”’）と金属外装缶（Ｅ”）の内底面（ Ｉ”）とに狭持されている。

【００１７】 この角形蓄電池において、活物質無坦持部分（Ｇ”）および（Ｇ”’）は、焼 結ニッケル多孔体を坦持していない厚さ０．０８ｍｍの鋼板であり、焼結式カド ミウム負極板（Ｂ０”）の導電性芯体である。この鋼板には、アルカリ電解液中 における耐食性を向上するために、厚さが約５０μm のニッケルメッキが施して ある。耐アルカリ性合成樹脂層（Ｈ”）は、厚さが０．５ｍｍのポリエチレン板 である。金属外装缶（Ｅ”）は、耐食性の向上のために、厚さが約５０μm のニ ッケルメッキを施した厚さが約０．４ｍｍの鉄製である。

【００１８】 この角形蓄電池において、活物質無坦持部分（Ｇ”）は、焼結ニッケル多孔体 を坦持していない厚さ０．０８ｍｍの鋼板であり、焼結式カドミウム負極板（Ｂ １”）の導電性芯体である。この鋼板には、アルカリ電解液中における耐食性を 向上するために、厚さが約５０μm のニッケルメッキが施してある。耐アルカリ 性合成樹脂層（Ｈ”）は、厚さが０．５ｍｍのナイロン板である。金属外装缶（ Ｅ”）は、角形蓄電池の金属外装缶（Ｅ）と同じものである。 ［従来の角形蓄電池（エ）］ 図４は、従来の角形蓄電池（エ）の底部を、極板に垂直に高さの方向に切断し て示した断面図である。

【００１９】 この電池は、活物質無坦持部（Ｇ）と金属外装缶（Ｅ）の内底面（Ｉ）とに狭 持される耐アルカリ性合成樹脂層（Ｈ）を有していない点を除いては、本考案の 角形蓄電池（ア）と構成が同じである。図４は、この電池の組立工程において、 極板群（Ｄ）を電池外装缶（Ｅ）に挿入する際に、負極板の活物質無坦持部分Ｇ が、セパレータ（Ｆ）を突き破って、正極板（Ｃ０）と接触し、内部短絡を引き 起こしている様子を示している。 ［従来の角形蓄電池（オ）］ 従来の角形蓄電池（オ）は、活物質無坦持部（Ｇ’）と金属外装缶（Ｅ’）の 内底面（Ｉ’）とに狭持される耐アルカリ性合成樹脂層（Ｈ’）を有していない 点を除いては、本考案の角形蓄電池（イ）と構成が同じである。 ［従来の角形蓄電池（カ）］ 従来の角形蓄電池（カ）は、活物質無坦持部（Ｇ”’）と金属外装缶（Ｅ”） の内底面（Ｉ”）とに狭持される耐アルカリ性合成樹脂層（Ｈ”）を有していな い点を除いては、本考案の角形蓄電池（ウ）と構成が同じである。

【００２０】 以上の６種類の電池（ア），（イ），（ウ），（エ），（オ）および（カ）を 、各々１０００個組み立てて、内部短絡の発生頻度を比較した。その結果を表１ に示す。

【００２１】

【表１】 表１から、次のことがわかる。

【００２２】 すなわち、耐電解液性合成樹脂層が、該活物質無坦持部と該金属外装缶の内底 面とに狭持されてなる本考案の角形蓄電池（ア）、（イ）および（ウ）は、耐電 解液性合成樹脂層が、該活物質無坦持部と該金属外装缶の内底面とに狭持されて いない従来の角形蓄電池と比較して、電池を組み立てる際の内部短絡の発生頻度 が著しく小さい。

【００２３】 なお、上記の実施例では、鋼の薄板を導電性芯体に用いる焼結式カドミウム極 板及び焼結式水酸化ニッケル極板を、それぞれ負極及び正極に用いる場合につい て説明した。しかし、本考案の作用効果は、上記の実施例の構成においてのみ得 られるのではなく、たとえば、導電性芯体に、耐電解液性の金属網やエクスパン デッドメタルや、金属繊維の焼結体を用いたり、あるいは、活物質を、発泡状金 属多孔体や金属繊維の焼結体のような３次元多孔体に充填する場合にも、上記の 実施例と同様の作用効果が得られる。また、活物質についても、上記の実施例の 構成に限定されることなく、たとえば、負極に水素吸蔵合金や金属リチウムを用 いる場合や、正極に酸化銀、過酸化銀、２酸化マンガン、塩化チオニル、２硫化 チタンなどを用いる水溶液電解液電池や非水電解液電池においても同様の作用効 果が得られる。

【００２４】

【発明の効果】

本発明によれば、角形蓄電池を組み立てる際の内部短絡の発生が効果的に防止 される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の角形蓄電池の底部の縦断面図。

【図２】本考案の角形蓄電池の底部の縦断面図。

【図３】本考案の角形蓄電池の底部の縦断面図。

【図４】従来の角形蓄電池の底部の縦断面図。

【符号の説明】

A,A',A" セパレータ B0,B0',B0",B1,B1',B1",B2',B2",B3' 負極板 C0,C0',C0",C1,C1',C1",C2,C2',C2",C3" 正極板 D,D',D" 極板群 E,E',E" 金属外装缶 F,F',F" 金属外装缶の内
側面 G,G',G",G"' 活物質無坦持部
分 H,H',H" 耐電解液性
合成樹脂層

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】セパレータを介して複数の一極性電極板と
   他極性電極板とを積層して構成される極板群が金属外装
   缶に挿入され、金属外装缶の内側面に接触している一極
   性電極板が、その中央の帯状の活物質無坦持部において
   Ｕ字状に折曲されるとともに、前記他極性電極板をセパ
   レータを介して狭持しているか、もしくは、金属外装缶
   の内側面に接触していない一極性電極板の端部の帯状の
   活物質無坦持部が、金属外装缶の内側面の方向へＵ字状
   に折曲されて、金属外装缶の内面と接触している他の一
   極性電極板と該金属外装缶の内側面との間に狭持されて
   なる角形蓄電池において、 耐電解液性合成樹脂層が、該活物質無坦持部と該金属外
   装缶の内底面とに狭持されてなることを特徴とする角形
   蓄電池。