JPH0562685A - 電 池 - Google Patents
電 池Info
- Publication number
- JPH0562685A JPH0562685A JP3225848A JP22584891A JPH0562685A JP H0562685 A JPH0562685 A JP H0562685A JP 3225848 A JP3225848 A JP 3225848A JP 22584891 A JP22584891 A JP 22584891A JP H0562685 A JPH0562685 A JP H0562685A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current collector
- collector
- current
- battery
- electrode plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大電流が流れた場合の集電体温度上昇による
発熱及び短絡等の防止をする。 【構成】 集電体として０℃における比電気抵抗が２．
０×１０-6以下の材質のものを用いることによって、大
電流が流れた場合でも集電体温度を低く抑えることがで
き、電池特性の低下を抑制できる。
発熱及び短絡等の防止をする。 【構成】 集電体として０℃における比電気抵抗が２．
０×１０-6以下の材質のものを用いることによって、大
電流が流れた場合でも集電体温度を低く抑えることがで
き、電池特性の低下を抑制できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル−カドミウム
蓄電池等における集電体を有する電池に関するものであ
る。
蓄電池等における集電体を有する電池に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池等は
高率放電可能であり、そのために、渦巻電極体からの電
流の集電効率を高めるために渦巻電極体の芯体露出部分
に固着した集電体を有する構造をなす。従来の密閉型ニ
ッケル−カドミウム蓄電池は、負極端子を兼ねる外装缶
内には、セパレータにより隔離された正極板と負極板と
が渦巻状に巻き取られてなる渦巻電極体が収納されてい
る。この渦巻電極体の一方の端面には正極板の芯体露出
部が、他方の端面には負極板の芯体露出部が各々突出し
ている。各々の芯体露出部には対応する正極集電体及び
負極集電体が溶接され、各集電体は耐アルカリ性の金属
のプレス加工打ち抜き板で一般には鉄板にニッケルメッ
キを施したものが用いられている。
高率放電可能であり、そのために、渦巻電極体からの電
流の集電効率を高めるために渦巻電極体の芯体露出部分
に固着した集電体を有する構造をなす。従来の密閉型ニ
ッケル−カドミウム蓄電池は、負極端子を兼ねる外装缶
内には、セパレータにより隔離された正極板と負極板と
が渦巻状に巻き取られてなる渦巻電極体が収納されてい
る。この渦巻電極体の一方の端面には正極板の芯体露出
部が、他方の端面には負極板の芯体露出部が各々突出し
ている。各々の芯体露出部には対応する正極集電体及び
負極集電体が溶接され、各集電体は耐アルカリ性の金属
のプレス加工打ち抜き板で一般には鉄板にニッケルメッ
キを施したものが用いられている。
【０００３】ここで、集電体の形状として、特開昭６１
−２８１４５７号公報では、集電体にスリット孔を設
け、溶接電流で前記スリット孔と集電体縁との間に存す
る集電体母材部を切断して、無効電流を阻止する方法が
提案されている。
−２８１４５７号公報では、集電体にスリット孔を設
け、溶接電流で前記スリット孔と集電体縁との間に存す
る集電体母材部を切断して、無効電流を阻止する方法が
提案されている。
【０００４】しかしながら、電池が何らかの外的な要因
によって衝撃を受けたときなどに、正極と負極とが短絡
して大電流が流れる可能性がある。集電体に大電流が流
れると集電体タブの温度が融点に至り集電タブの溶断が
起こったり、集電タブが発熱することにより、電池の発
熱、電解液の吹出し等が起こるという問題点がある。
によって衝撃を受けたときなどに、正極と負極とが短絡
して大電流が流れる可能性がある。集電体に大電流が流
れると集電体タブの温度が融点に至り集電タブの溶断が
起こったり、集電タブが発熱することにより、電池の発
熱、電解液の吹出し等が起こるという問題点がある。
【０００５】また、電池使用法の多様化により、比較的
大きな電流を取り出す必要性が生じ、このときに誤使用
等の原因で短絡する可能性も生じてきた。大電流を取り
出すものとして電動工具、ラジコン等が上げられ、これ
らの使用時には平均２５〜３０Ａ程度の大電流が流れ
る。このような大電流で長時間使用すると上記問題点が
発生する。これは、集電体に使用される鉄の比電気抵抗
が大きいことに起因するものである。
大きな電流を取り出す必要性が生じ、このときに誤使用
等の原因で短絡する可能性も生じてきた。大電流を取り
出すものとして電動工具、ラジコン等が上げられ、これ
らの使用時には平均２５〜３０Ａ程度の大電流が流れ
る。このような大電流で長時間使用すると上記問題点が
発生する。これは、集電体に使用される鉄の比電気抵抗
が大きいことに起因するものである。
【０００６】この対策としては、集電体の断面積を十分
に大きくしない限り、大電流が流れた場合、集電体の溶
断、発熱が生じることになる。しかしながら、集電体の
断面積を大きくするとその分電池内での電極体積が減少
することになり、これによって電池容量の低下を招くと
いう問題点がある。
に大きくしない限り、大電流が流れた場合、集電体の溶
断、発熱が生じることになる。しかしながら、集電体の
断面積を大きくするとその分電池内での電極体積が減少
することになり、これによって電池容量の低下を招くと
いう問題点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の電池は、上記
の如き問題点を解決し、集電体の発熱を抑え、集電タブ
の溶断を防止するものである。
の如き問題点を解決し、集電体の発熱を抑え、集電タブ
の溶断を防止するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、正、負極板及
びこれらの極板間に介挿されるセパレータよりなる渦巻
電極体と、この電極体から突出した上下端に正、負極板
の導電端縁部の少なくとも一方に溶接した集電体とを備
えた電池において、前記集電体に用いられる材質の０℃
における比電気抵抗が２×１０-6Ωｃｍ以下であること
を特徴とするものである。
びこれらの極板間に介挿されるセパレータよりなる渦巻
電極体と、この電極体から突出した上下端に正、負極板
の導電端縁部の少なくとも一方に溶接した集電体とを備
えた電池において、前記集電体に用いられる材質の０℃
における比電気抵抗が２×１０-6Ωｃｍ以下であること
を特徴とするものである。
【０００９】
【作用】一般に、集電体は鉄等で作られるが、鉄では集
電体に大電流が流れた場合、０℃における比電気抵抗が
８．７１×１０-6Ωｃｍと大きいため集電体が短時間で
発熱してしまう。図５に３０Ａの電流を流したときの時
間と集電体温度との関係を示しているが、材質が鉄の集
電体は短時間で約２００℃まで上昇する。このような温
度に短時間で上がると電池内の電解液は気化し、セパレ
ータの溶断も生じ、電池性能に悪影響を与える。
電体に大電流が流れた場合、０℃における比電気抵抗が
８．７１×１０-6Ωｃｍと大きいため集電体が短時間で
発熱してしまう。図５に３０Ａの電流を流したときの時
間と集電体温度との関係を示しているが、材質が鉄の集
電体は短時間で約２００℃まで上昇する。このような温
度に短時間で上がると電池内の電解液は気化し、セパレ
ータの溶断も生じ、電池性能に悪影響を与える。
【００１０】そこで、本発明者が種々実験検討した結
果、０℃の比電気抵抗が２．０×１０ -6Ωｃｍ以下であ
る物質の集電体を用いて電池を作製すれば集電体の発熱
を抑制でき、電池の破壊等を防止できることを見出し
た。
果、０℃の比電気抵抗が２．０×１０ -6Ωｃｍ以下であ
る物質の集電体を用いて電池を作製すれば集電体の発熱
を抑制でき、電池の破壊等を防止できることを見出し
た。
【００１１】
【実施例】以下図面に基づいて、本発明の一実施例を説
明する。
明する。
【００１２】図１は、ニッケル−カドミウム蓄電池の要
部断面図である。正極板１と負極板２との間にセパレー
タ３を介して渦巻き状に巻き取った電極体４が外装缶５
内に収納されている。６は封口体であり、絶縁パッキン
グ７を介して外装缶５の開口端部でかしめ固定されてい
る。８は０℃で２．０×１０-6Ωｃｍ以下である物質を
材料とする集電体であり、集電タブ部９と集電部１０か
らなる。この集電タブ部９は封口体６と、集電部１０は
正極板１と電気溶接により固着されている。
部断面図である。正極板１と負極板２との間にセパレー
タ３を介して渦巻き状に巻き取った電極体４が外装缶５
内に収納されている。６は封口体であり、絶縁パッキン
グ７を介して外装缶５の開口端部でかしめ固定されてい
る。８は０℃で２．０×１０-6Ωｃｍ以下である物質を
材料とする集電体であり、集電タブ部９と集電部１０か
らなる。この集電タブ部９は封口体６と、集電部１０は
正極板１と電気溶接により固着されている。
【００１３】次に、図２、図３に集電体８の形状例を示
す。集電体８は、集電部１０と集電部１０から一体に突
出形成された集電タブ部９を備えている。この集電体８
の集電部１０が正極板１の端縁に溶接され、集電タブ部
９は封口体６に溶接される。
す。集電体８は、集電部１０と集電部１０から一体に突
出形成された集電タブ部９を備えている。この集電体８
の集電部１０が正極板１の端縁に溶接され、集電タブ部
９は封口体６に溶接される。
【００１４】上記ニッケル−カドミウム蓄電池におい
て、測定条件として各種比電気抵抗の違う集電体に３０
Ａの電流を流したときの集電体の温度と０℃の比電気抵
抗の値との関係を図４に示す。
て、測定条件として各種比電気抵抗の違う集電体に３０
Ａの電流を流したときの集電体の温度と０℃の比電気抵
抗の値との関係を図４に示す。
【００１５】ここで、集電体温度が６０℃以上になると
電池内温度も上昇し、電解液の気化によって電池内圧が
上昇して、安全弁から電解液が漏液して電池特性を低下
させたり、セパレータの溶断により電池が短絡したりす
る弊害が生じる可能性があるために集電体温度は、６０
℃以下にする必要がある。したがって、図４より集電体
温度が６０℃以下となるのは比電気抵抗が２．０×１０
-6Ωｃｍ以下の場合であることが判る。
電池内温度も上昇し、電解液の気化によって電池内圧が
上昇して、安全弁から電解液が漏液して電池特性を低下
させたり、セパレータの溶断により電池が短絡したりす
る弊害が生じる可能性があるために集電体温度は、６０
℃以下にする必要がある。したがって、図４より集電体
温度が６０℃以下となるのは比電気抵抗が２．０×１０
-6Ωｃｍ以下の場合であることが判る。
【００１６】次に、本発明の０℃における比電気抵抗が
２．０×１０-6Ωｃｍ以下である材質として銅を用いた
集電体と０℃における比電気抵抗が２．０×１０-6以上
である鉄とニッケルを用いた集電体に３０Ａの電流を流
したときの時間と集電体温度の関係を図５に示す。
２．０×１０-6Ωｃｍ以下である材質として銅を用いた
集電体と０℃における比電気抵抗が２．０×１０-6以上
である鉄とニッケルを用いた集電体に３０Ａの電流を流
したときの時間と集電体温度の関係を図５に示す。
【００１７】図５より、鉄、ニッケルを用いた集電体は
短時間で集電体温度が約２００℃及び約１５０℃にな
り、前記弊害が生じるが銅を集電体に用いた本発明は長
時間たっても集電体温度は約５０℃程度で電池特性等の
低下を招くことがない。
短時間で集電体温度が約２００℃及び約１５０℃にな
り、前記弊害が生じるが銅を集電体に用いた本発明は長
時間たっても集電体温度は約５０℃程度で電池特性等の
低下を招くことがない。
【００１８】実施例では、銅を用いたが０℃における比
電気抵抗が２．０×１０-6Ωｃｍ以下である材質、例え
ば銀など他のものを用いても良い。
電気抵抗が２．０×１０-6Ωｃｍ以下である材質、例え
ば銀など他のものを用いても良い。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、０℃における比電気抵抗が
２．０×１０-6Ωｃｍ以下の材質の集電体を用いること
によって、大電流が流れたときの集電体の発熱を抑制す
ることができ、電池特性の低下が抑えられ、その工業的
価値は大である。
２．０×１０-6Ωｃｍ以下の材質の集電体を用いること
によって、大電流が流れたときの集電体の発熱を抑制す
ることができ、電池特性の低下が抑えられ、その工業的
価値は大である。
【図１】本発明の電池の要部断面図である。
【図２】本発明に用いられる集電体の形状を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明に用いられる集電体の形状を示す図であ
る。
る。
【図４】集電体の０℃における比電気抵抗値と集電体温
度の関係を示す図である。
度の関係を示す図である。
【図５】時間と集電体温度の関係を示す図である。
１・・・・正極板 ２・・・・負極板 ３・・・・セパレータ ４・・・・電極体 ５・・・・外装缶 ６・・・・封口体 ７・・・・絶縁パッキング ８・・・・集電体 ９・・・・集電タブ部 １０・・・・集電部
Claims (1)
- 【請求項１】 正、負極板及びこれらの極板間に介挿さ
れるセパレータよりなる渦巻電極体と、この電極体面の
上下端に正、負極板の導電端縁部の少なくとも一方に溶
接した集電体とを備えた電池において、前記集電体に用
いられる材質の０℃における比電気抵抗が２×１０-6Ω
ｃｍ以下であることを特徴とする電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3225848A JPH0562685A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 電 池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3225848A JPH0562685A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 電 池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0562685A true JPH0562685A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16835788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3225848A Pending JPH0562685A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 電 池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0562685A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6432574B1 (en) * | 1999-06-28 | 2002-08-13 | Nec Corporation | Electrode tab for a nonaqueous electrolyte secondary battery and method of forming the same |
| US20190363367A1 (en) * | 2017-03-17 | 2019-11-28 | Hitachi Metals, Ltd. | Foil for negative electrode collector of secondary battery and method for manufacturing the same |
-
1991
- 1991-09-05 JP JP3225848A patent/JPH0562685A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6432574B1 (en) * | 1999-06-28 | 2002-08-13 | Nec Corporation | Electrode tab for a nonaqueous electrolyte secondary battery and method of forming the same |
| US20190363367A1 (en) * | 2017-03-17 | 2019-11-28 | Hitachi Metals, Ltd. | Foil for negative electrode collector of secondary battery and method for manufacturing the same |
| US10868310B2 (en) * | 2017-03-17 | 2020-12-15 | Hitachi Metals, Ltd. | Negative electrode current collector foil including iron based alloy layer sandwiched between copper layers and method for manufacturing the same |
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