JPH06349460A - 電 池 - Google Patents

電 池

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JPH06349460A
JPH06349460A JP20377893A JP20377893A JPH06349460A JP H06349460 A JPH06349460 A JP H06349460A JP 20377893 A JP20377893 A JP 20377893A JP 20377893 A JP20377893 A JP 20377893A JP H06349460 A JPH06349460 A JP H06349460A
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Japan
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battery
electrode
negative electrode
hole
cylindrical
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JP20377893A
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Kazunori Teramoto
一憲 寺本
Naoyuki Sugano
直之 菅野
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Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Priority to US08/228,260 priority patent/US5501916A/en
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エネルギー密度や強度の低下を招くことな
く、温度上昇の問題を解消しうる電池を提供する。 【構成】 電池の中央部に貫通孔を設ける。例えば、中
央部に開口部を形成した電池容器に、セパレータを介し
て相対向する帯状の正極と負極とを円筒部に多数巻付け
て構成した渦巻状電極を円筒部の貫通孔が前記開口部に
一致するように装着し、電解液と共に封口する。前記貫
通孔内には、金属製の薄板を挿入固定する。あるいは、
貫通孔の開口端の周囲に、放熱フィンを放射状に形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放熱性が良く、強度的
に優れた高エネルギー密度の電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の電池の一例として、例えば、
重負荷用途に用いる２次電池を図１７及び図１８を用い
て説明する。図１７は従来技術の円柱型電池に外観斜視
図であり、図１８は図１７のＡ−Ａ線上における断面側
面図である。
【０００３】重負荷用途に用いる２次電池である円柱型
電池３０は、通常、図１７に示したような円柱型ケース
３１で構成されている。その内部の構造は、図１８に示
したように、カップ状の負極ケース３１Ａに、セパレー
ターを介して相対向するように帯状の正極と負極とをセ
ンターピン３５に多数回巻き付けて形成した渦巻状電極
３４が装着され、その負極リード３６は負極ケース３１
Ａに溶接され、その正極リード３７Ａは正極リード３７
Ｂに溶接され、更にその正極リード３７Ｂは平盤状の正
極ケース３１Ｂに溶接されている。そして負極ケース３
１Ａに電解液を注入した後、ガスケット３８を介して負
極ケース３１Ａと正極ケース３１Ｂとをかしめ、封口さ
れている。
【０００４】このような構造の前記円柱型電池３０は、
充放電に伴う電極反応熱や電極、集電体を流れる電流に
よるジュール熱の発生により、大きな蓄熱、温度上昇が
起こり、図６Ａに円柱型電池３０の温度分布を示したよ
うに、その外周面３２に近づくにしたがって温度上昇は
小さくなるものの、その中央部３３で温度上昇が最も大
きくなり、サイクル寿命劣化や、場合によっては、内部
ショートや破裂に至ることもある。
【０００５】この現象は電池を大型化した場合に特に顕
著で、対策としては、電池外部に冷却媒体を流したり、
電池内部の電解液をヒートシンクと繋いでポンプ循環さ
せる方法を採る場合もあるが、これらの冷却装置による
重量、体積の増加により電源系全体としてのエネルギー
密度の低下が問題であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そのため、より簡便に
温度問題を解決する手段として、電池の表面やリード板
で空気と熱交換し易い構造、例えば、電池表面積を大き
くすることが提案されている。電池の表面積を大きくす
る基本構造として、偏平構造や細長構造があるが、これ
らの構造を採った場合、電池そのものの強度が低下し、
外力による変形や内圧上昇による膨れの発生があった。
これらを防止するために、電池ケースの材料厚みを増加
させて強度を上げる方法があるが、その結果、単位重量
当たりのエネルギー密度が下がるという問題が生じた。
【０００７】そこで本発明は、上述の従来の電池の有す
る欠点を解消するために提案されたものであって、エネ
ルギー密度の低下や強度の低下を招くことなく、温度上
昇の問題を解消しうる電池を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の電池は、電池本体中央部に該電池本体を
貫通し外部に開口する貫通孔を設けたことを特徴とする
ものである。
【０００９】前記貫通孔は、具体的には、中央部に開口
部を形成した電池容器に、セパレーターを介して相対向
する帯状の正極と負極とを円筒部に多数回巻き付けて構
成した渦巻状電極を円筒部の貫通孔が前記開口部に略一
致するように装着することにより形成する。
【００１０】上述の構造の電池において、円筒部を導体
により構成し、電池容器と電気的に絶縁するとともに、
渦巻状電極の正極または負極の一方を電気的に接続し、
電池電極として利用してもよい。同様に、電池容器も、
前記円筒部とは異なる極の電池電極として利用してもよ
い。また、貫通孔の内部に金属製の薄板を挿入固定した
り、貫通孔の開口端の周囲に放射状の放熱フィンを形成
することにより、放熱性をより一層改善することも可能
である。
【００１１】本発明は、如何なる種類の電池にも適用可
能であるが、特に高出力の非水電解液二次電池（例えば
リチウム二次電池）に適用して好適である。非水電解液
二次電池の大型化は、基本性能として、大電流での放電
・充電が要求される。例えば、非水溶媒を用いたリチウ
ム系二次電池では、電解液の電導度が水溶液系に比較し
て極めて小さいために、種々の改良を行い大電流でも使
用可能ならしめるよう工夫しているが、大電流での放電
・充電条件下では大きな発熱を伴うことが懸念される。
【００１２】とりわけ、水溶液系電池で２Ｃ〜１０Ｃの
電流条件における充電・放電が可能となっているのに対
して、改良されたリチウム系電池では２Ｃ以下の条件で
のみ使用が可能であり、これ以上の条件で充放電するこ
とは、内部抵抗による電圧降下と発熱が極めて大きくな
り、実用上十分な性能を発揮することはできない。した
がって、この非水電解液二次電池に本発明を適用するこ
とで、大電流での放電・充電を行うことが可能となり、
その効果が大きい。
【００１３】非水電解液二次電池の構成は任意であり、
例えば正極活物質としてＬｉＭI xＭII 1-x Ｏ
2 （ＭI 、ＭIIはそれぞれＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃ
ｒ、Ｖから選ばれた１種である。）を用い、負極活物質
としてＬｉをドープ・脱ドープできる炭素材料を用いた
電池が挙げられる。この他、正極活物質としてＴｉ
Ｓ2 、ＭｏＳ2 、Ｖ2 Ｏ5 、Ｖ3 Ｏ6 等を用い、負極活
物質として金属リチウムもしくはリチウム合金を用いた
電池や、正極活物質として硫黄、負極活物質としてＮａ
を用いた電池等への適用も可能である。
【００１４】
【作用】電池本体を貫通し外部に開口する貫通孔を形成
すると、電池の充放電等により発生した熱がこの貫通孔
を通じて放散され、温度上昇が抑制される。
【００１５】本発明においては、放熱手段として貫通孔
を形成するのみであり、放熱のための複雑な冷却装置が
不要であることから、これら冷却装置の重量，体積によ
りエネルギー密度が低下することはない。さらに、電池
形状として偏平あるいは細長構造を採用しなくとも電池
表面積を確保することができ、電池そのものの強度が低
下することもない。
【００１６】また、上記貫通孔の内部に金属製の薄板を
挿入固定したり、貫通孔の開口端の周囲に放射状の放熱
フィンを形成することにより、放熱性がより一層改善さ
れ、大電流充放電における発熱も効率的に放散される。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】実施例１ 図１はこの実施例の円筒型電池の外観斜視図であり、図
２は図１に示した円筒型電池の組立て途中の内部構造を
示した断面側面図であり、図３は図２に示した円筒型電
池に組み込まれる円筒及び渦巻状電極の構造を示した斜
視図であり、図４は図１に示した円筒型電池の組立て完
了状態の内部構造を示した、図１のＡ−Ａ線上における
断面側面図であり、図５はこの実施例の円筒型電池を使
用する場合の正負電極の外部回路との結線構造の一例を
示した断面側面図であり、そして図６はこの実施例の電
池と従来技術の円柱型電池での放電中の温度分布を示し
た比較図である。
【００１９】先ず、図１乃至図５を用いて、この実施例
の電池の構造を説明する。図１に示したように、この実
施例の電池１の外観は、その中央部において電池１の上
下両外表面に開口した貫通孔２が形成された構造になっ
ている。この電池１の主要構成部品は図２及び図３に示
したように、下部負極ケース３Ａ、上部負極ケース３
Ｂ、円筒型正極芯４及び正極、負極の渦巻状電極５とか
ら構成されている。
【００２０】以下、この電池１の内部の構造を、図２乃
至図４を用い、その組立て方法に従って説明する。即
ち、図２の符号１Ａは電池半体１Ａを指す。前記下部負
極ケース３Ａはその底の中央部に円型の開口部６を有す
るカップ状に形成されている。一方の上部負極ケース３
Ｂは、図４に示したように、その中央部に円型の開口部
１１を有する偏平状に形成されている。
【００２１】また、前記円筒型正極芯４は、その長さが
前記下部負極ケース３Ａの深さよりやや長めの円筒であ
って、その上下にはそれぞれ鍔４Ａ、４Ｂが形成されて
いる。そして、鍔４Ａの方の円筒型正極芯４の内周面に
は開口端から、例えば、約５ｍｍの長さで雌ネジ４Ｃが
形成されている。
【００２２】更にまた、前記渦巻状電極５は、図３に示
したように、帯状の正極と負極とをセパレーターを介し
て相対向するように前記円筒型正極芯４の周面に多数回
巻き付けて形成されている。
【００２３】前記電池半体１Ａはこのような主要部品で
構成されている。それらの組立てにおいては、先ず、前
記下部負極ケース３Ａの底に下部インシュレータ８を敷
く。一方、図３に示した状態の渦巻状電極５に正極リー
ド７を溶接し、その状態の渦巻状電極５を、その中心部
に存在する円筒型正極芯４の鍔４Ｂを前記下部負極ケー
ス３Ａの開口部６に嵌め込んで、その鍔４Ｂが下部負極
ケース３Ａの底面から下方に突出するように、その下部
負極ケース３Ａに装着する。そして、下部ガスケット９
を介して前記開口部６と下方に突出した前記鍔４Ｂとを
かしめ（符号Ｐの部分）、片側を封口する。次に、負極
を負極リード１０を介して前記下部負極ケース３Ａの内
周面に溶接する。
【００２４】このような状態の下部負極ケース３Ａに電
解液を注入した後、図４に示したように、上部インシュ
レータ１２を敷き、その上に、前記上部負極ケース３Ｂ
の開口部１１から前記円筒型正極芯４の上端部が突出す
るように、上部負極ケース３Ｂを上から被せ、この上部
負極ケース３Ｂと下部負極ケース３Ａとを、それらの外
周面に沿って接合する。最後に、この上部負極ケース３
Ｂの開口部１１と前記円筒型正極芯４の上方に突出した
鍔４Ａとを上部ガスケット１３を介してかしめる（符号
Ｑの部分）ことにより、封口が完成する。
【００２５】この実施例の電池１は以上のような構造に
より構成されている。この実施例の電池は、従来技術の
円柱型電池の構造と比較して、その中央部に貫通孔２が
形成されており、「円筒」のような構造になっているの
で、「円筒型電池」と称して従来技術の電池と区別する
こができる。
【００２６】次に、図５を用いて、この円筒型電池を使
用する場合の正負電極と外部回路（図示していない）と
の結線構造の一例を説明する。正極側の結線は銅製リン
グ２０で行う。この銅製リング２０の周面には雄ネジが
切られており、そしてその一部上面に外部回路と繋がる
電線２１がネジ２２で接続されている。このような銅製
リング２０を前記円筒型正極芯４の内周面に形成した雌
ネジ４Ｃにねじ込めば、円筒型正極芯４を外部回路に結
線できる。
【００２７】負極側の結線は銅製バンド２５で行う。こ
の銅製バンド２５を前記負極ケース３１Ａの開口部６の
かしめ部外周に一周巻付け、その終端を外部回路に接続
された電線２６と共にネジ２７で固定することにより、
この円筒型電池１の負極側を外部回路に結線できる。
【００２８】前記銅製リング２０の外形寸法は、下記の
実施例との関係の基に、例えば、外径２０ｍｍ、内径２
０ｍｍ、厚さ１０ｍｍで構成した。また、前記銅製バン
ド２５は厚さが０．５ｍｍのもので構成した。
【００２９】次に、前記電池の構造にて非水電解液二次
電池を作成した具体的実施例並びに比較例を説明する。
【００３０】負極は出発原料として石油ピッチを用い、
これに酸素を含む官能基を１０〜２０重量％導入した
後、不活性ガス気流中１０００℃で焼成して、炭素質材
料を得た。そしてこの炭素質材料を粉砕し、平均粒径
０．０２ｍｍの炭素材料粉末とした。このようにして得
た炭素材料粉末を負極活物質として９０重量部、バイン
ダーとしてフッ化ビニリデン樹脂１０重量部を混合し、
負極合剤を調製した。この負極合剤を溶剤であるＮ−メ
チルピロリドンに分散させてスラリーにした。
【００３１】負極集電体として厚さ０．０４ｍｍの帯状
の銅箔を用い、この集電体の両面に前記負極合剤スラリ
ーを塗布し、その乾燥後、圧縮成形して帯状負極を作成
した。成形後の前記合剤厚さは両面とも０．１０ｍｍと
し、電極の幅は４０ｍｍ、長さは１９０００ｍｍとし
た。
【００３２】正極は平均粒径０．０１５ｍｍのＬｉＣｏ
Ｏ2 粉末を９１重量部、導電剤としてグラファイト６重
量部、バインダーとしてフッ化ビリニデン樹脂３重量部
を混合し、Ｎ−メチルピロリドンを加えて分散し、スラ
リーとした。正極集電体として厚さ０．０５ｍｍの帯状
のアルミニウム箔を用い、この集電体の両面に前記正極
合剤スラリーを塗布し、乾燥後、圧縮成形して帯状正極
を作成した。成型後の前記合剤厚さは両面とも０．１０
ｍｍとし、電極の幅は３８．５ｍｍ、長さは１８９００
ｍｍとした。
【００３３】このようにして作成した帯状の正極及び負
極を、厚さ０．０３ｍｍ、幅４５ｍｍ長さ１９５００ｍ
ｍの微多孔性ポリプロピレンフィルムと交互に重ね合わ
せ、この積層体を図３に示す円筒型正極芯４に多数回巻
き付けて、渦巻状電極５を作成した。
【００３４】電解液としては、プロピレンカーボネート
とジエチルカーボネートの等容量混合溶媒中にＬｉＰＦ
6 を１モル／リットルなる割合で溶解したものを用い
た。完成した円筒型非水電解液電池１の封口した開口部
６、１１を除く外形寸法は、直径が１２０ｍｍ、高さが
５０ｍｍ、貫通孔２の孔径が３０ｍｍで、その電気容量
は３０Ａｈとした。
【００３５】一方、実施例で作成したものと同じ帯状の
正極及び負極を、同じ微多孔性ポリプロピレンフィルム
と交互に重ね合わせ、この積層体を直径３ｍｍのセンタ
ーピン３５に多数回巻き付けて、渦巻状電極３４を作成
した（図８）。この渦巻状電極３４を負極ケース３１Ａ
に装着し、また実施例と同じ電解液を注入して封口を行
い、円柱型非水電解液電池３０を完成させ、比較例とし
た。
【００３６】この円柱型非水電解液電池（比較例）の外
形寸法は、直径が１１５．５ｍｍ、高さが５０ｍｍで、
その電気容量は３０Ａｈとした。
【００３７】前記の各電池（実施例及び比較例）をそれ
ぞれ５本用意し、上限電圧を４．２Ｖに設定し、１０Ａ
の定電流で６時間充電後、２３℃の恒温槽の中で、６０
Ａの定電流で２．５Ｖまで放電した。この時の実施例及
び比較例の、電池の外周面３Ｃ、３２及び感熱示音ラベ
ルを用いて測定した渦巻状電極内部の最高到達温度を表
１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】また、前記の各電池をぞれぞれ５本用意
し、上限電圧を５Ｖに設定し、１０Ａの定電流で１０時
間充電後、各電池の径方向及び高さ方向における寸法変
化量を測定した。結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】
【００４１】表１及び表２から明らかなように、実施例
の円筒型密閉電池１は、電池内温度上昇も少なくまた、
内圧上昇に伴なう変化も少ないことがわかる。そして、
この実施例の電池１は、前記のように比較例電池におけ
る円柱型構造の蓄熱による最も温度上昇が大きい中央部
分に貫通孔を開けたので、この電池１の温度分布は、図
６Ｂに示したような温度分布になり、この実施例の電池
１と比較例の電池３０との間で、図６中、符号Ｔで示し
た最高到達温度差が生じた。
【００４２】このことは、中央部の貫通孔２が大きな表
面積を作り出し、電池全体の蓄熱量を下げると同時に、
このように電池内の温度差を小さくする機能を持ってい
ることを示している。また、この実施例の電池１では、
前記貫通孔２に冷却用空気を流すことにより、更に放熱
性の良い電池とすることができる。
【００４３】次に、強度面では、図１６及び図１７に示
した貫通孔２が開いていない従来技術の円柱型電池３０
の場合、例えば、内圧が上昇した時、その側面は曲面で
あることから強度が高く、殆ど変形しないが、上下の平
面部は強度が低く、変形し易い。一方、図１に示したよ
うなこの実施例の円筒型構造の場合、貫通孔２を構成す
る内周面が上下面をつなぐ支柱の役割を果たし、それら
上下面を僅かな変形だけに抑えることができる。この支
柱効果により、強度を高めるために電池ケースの材料の
厚みを厚くする必要がなく、重量当たりのエネルギー密
度を損なわずに済む。
【００４４】実施例２ 負極は出発原料として石油ピッチを用い、これに酸素を
含む官能基を１０〜２０％導入（いわゆる酸素架橋）し
た後、不活性ガス気流中１０００℃で熱処理して、ガラ
ス状炭素に近い性質を持った炭素材料を得た。この材料
について、Ｘ線解析測定を行った結果、（００２）面の
面間隔は３．７６Åであった。この材料を粉砕し、平均
粒径２０μｍの炭素材料粉末とした。
【００４５】この様にして得た炭素材料粉末を負極活物
質とし、これを９０重量部、結着剤としてポリフッ化ビ
ニリデン（ＰＶＤＦ）１０重量部を混合し負極合剤とし
た。この負極合剤を溶剤としてＮメチル２ピロリドンに
分散させてスラリー状にした。そして、負極集電体とし
て厚さ２０μｍの帯状銅箔を用い、この集電体の両面に
負極合剤スラリーを均一に塗布し、乾燥させた後、ロー
ルプレス機で圧縮成型し、帯状負極を作製した。
【００４６】一方、正極活物質として、炭酸リチウム
０．５モルと炭酸コバルト１モルを混合し、９００℃で
５時間、空気中において焼成してＬｉＣｏＯ2 を９１重
量部と導電剤としてグラファイトを６重量部と結着剤と
してポリフッ化ビニリデン３重量部を混合し正極合剤と
した。
【００４７】この正極合剤を溶剤Ｎメチル２ピロリドン
に分散させてスラリー状とした。正極集電体として厚さ
３０μｍの帯状アルミニウム箔を用い、この集電体の両
面に正極合剤スラリーを均一に塗布し、乾燥させた後、
ロールプレス機で圧縮成型して帯状正極を作製した。
【００４８】図７に示すように、電池巻芯体４８として
外径２０ｍｍ、内径１６ｍｍ、長さ２００ｍｍのアルミ
ニウム製の中空管を用い、帯状負極４１と帯状正極４２
及び厚さ３８ｍｍの微孔性ポリプロピレンフィルムより
なるセパレータ４３を、負極、セパレータ、正極、セパ
レータの順序で積層してから、この積層体を渦巻状に多
数回巻回することによって渦巻式電極素子を作製した。
【００４９】この様にして作製した渦巻式電極素子の正
極集電体からアルミニウム製のリード５２を導出して電
池巻芯体４８に溶接した。また、ニッケル製負極リード
５１を負極集電体から導出し、ニッケルメッキを施した
鉄製容器（電池缶）４５に収納し、これら負極リード５
１と電池缶４５とを溶接した。そして、渦巻式電極素子
の上下両面には、絶縁板４４を配置した。
【００５０】さらに、電池巻芯体４８にネジ４９，５０
で固定して取り付けた一方の電池蓋４７を、アスファル
トを塗布した絶縁ガスケット４６を介してかしめて固定
した後、電解液を注入した。電解液としては、プロピレ
ンカーボネートとジエチルカーボネートの等量混合液
に、ＬｉＰＦ6 を１モル溶解させた混合溶液を用いた。
次に、もう一方の電池蓋４７を同様にネジ４９，５０で
固定して取り付け、アスファルトを塗布した絶縁ガスケ
ット４６を介して電池缶４５をかしめることにより固定
し、直径５０ｍｍ 高さ２００ｍｍの円筒型非水電解液
二次電池を作製した。
【００５１】この電池の電池巻芯体４８の内部に厚さ１
ｍｍ、幅１６ｍｍ、長さ２００ｍｍのアルミニウム製板
６１を図８に示す如く取り付けて、サンプル１とした。
また、前記アルミニウム製板６１に加えて、厚さ１ｍ
ｍ、幅７ｍｍ、長さ２００ｍｍのアルミニウム製板６２
を均等な角度で２枚（図９）、４枚（図１０）、あるい
は６枚（図１１）を放射状に取り付け、それぞれ、サン
プル２、サンプル３、サンプル４とした。
【００５２】さらに、電池巻芯体４８の内部に何等取付
けず空洞のままとした電池も作製し、比較サンプル１と
した。これらの電池を、１回目５Ａの電流で上限電圧
４．２Ｖまで６時間充電し、次に１０Ａの電流で２．５
Ｖまで放電させた。２回目からは電流を１０Ａとし、上
限電圧４．２Ｖで４時間充電し、電流１０Ａで２．５Ｖ
まで放電させるサイクルを１０回繰り返し行った。この
時、放電での電池容量と電池巻芯体４８内部の温度を測
定した。結果を表３に示す。
【００５３】
【表３】
【００５４】次に、それぞれの電池を電流を１０Ａと
し、上限電圧４．２Ｖで４時間充電し、電流５０Ａで
２．５Ｖまで放電させた。この時、放電での電池容量と
電池巻芯体４８内部の温度を測定した。結果を表４に示
す。
【００５５】
【表４】
【００５６】これらの結果から、大型円筒型非水電解液
二次電池において、中空の巻芯体を用いた場合に、大電
流充放電における発熱を効率的に放散するためには、放
熱用薄板を円周内部に取付ける構造とすることが有効で
あることがわかる。
【００５７】実施例３ 本実施例において用いた電池の構造は、先の実施例２と
同一である。ただし、本実施例においては、放熱用薄板
を円周内部に取付けるのではなく、電池蓋として放熱フ
ィンを有する封口板を用いている。
【００５８】封口板７１は、例えばアルミニウム等から
なり、図１２に示すように、電池蓋として機能する円盤
状の蓋体７２と、電池巻芯体４８が挿通されるセンター
ホール７３と、前記センターホール７３を中心として放
射状に配される放熱フィン７４からなる。放熱フィン７
４は、中心側で高く、外周側で低くなっており、いわゆ
る傾斜構造を有する。
【００５９】本実施例においては、この封口板７１を電
池蓋４７の代わりにネジで固定して取付けた。すなわ
ち、放熱フィン７４の枚数を４枚（図１３）、６枚（図
１４）、８枚（図１５）、１２枚（図１６）とし、それ
ぞれサンプル５、サンプル６、サンプル７、サンプル８
とした。また、放熱フィンの無い封口板を用いたものを
比較サンプル２とした。
【００６０】これらサンプルについて、先の実施例２と
同様の充放電を行い、表面温度を測定した。結果を表５
及び表６に示す。
【００６１】
【表５】
【００６２】
【表６】
【００６３】これらの結果から、大電流充放電条件の使
用において、封口板として放射状の放熱フィンを備えた
ものを用いることで、放熱がし易くなり、電池の熱の蓄
積を少なくできることがわかる。
【００６４】また、本実施例においては、同時に封口板
の強度を補強でき、しかも電池の構造として組み立て工
数を増大することもないという利点を有する。さらに、
封口板の放熱フィンは、電池接続時にリード溶接の接続
点として利用できるという利点も有する。組電池として
使用する場合、この封口板の放熱フィンを接続用構造体
として利用できるということは、各単電池の接続の容易
さ、並びに電池の発熱の抑制とを同時に達成できること
になる。したがって、電池に付属した制御機器の性能を
低下させるというような、寿命の加速劣化等を抑制でき
る点においても有効である。
【００６５】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の電池は、放熱性が良好で、強度も高く、エネルギー
密度の面からも優れている等、数々の優れた特徴を有す
る。特に、貫通孔の内部に金属製の薄板を配したり、放
熱フィンを有する封口板を用いることにより、大電流の
放電・充電条件における発熱を速やかに放散できる。ま
た、製造上、冷却装置を別途設置する必要もなくなり、
装置の軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した円筒型電池の一実施例を模式
的に示す外観斜視図である。
【図２】図１に示す円筒型電池の組み立て途中における
内部構造を示す概略断面図である。
【図３】図１に示す円筒型電池の具体的構造を示す外観
斜視図である。
【図４】図３に示す円筒型電池の内部構造を示す概略断
面図である。
【図５】本発明の円筒型電池を使用する場合の正負電極
の外部回路との結線構造の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の円筒型電池と従来の円柱型電池の放電
中の温度分布を比較して示す特性図である。
【図７】本発明を適用した円筒型電池の他の例を示す概
略断面図である。
【図８】貫通孔へ金属製の薄板を取付けた状態を示すも
のであり、薄板を１枚取り付けた状態を示す平面図であ
る。
【図９】薄板を２枚取り付けた状態を示す平面図であ
る。
【図１０】薄板を４枚取り付けた状態を示す平面図であ
る。
【図１１】薄板を６枚取り付けた状態を示す平面図であ
る。
【図１２】放熱フィンを有する封口板を示す側面図であ
る。
【図１３】放熱フィンを４枚有する封口板を示す平面図
である。
【図１４】放熱フィンを６枚有する封口板を示す平面図
である。
【図１５】放熱フィンを８枚有する封口板を示す平面図
である。
【図１６】放熱フィンを１２枚有する封口板を示す平面
図である。
【図１７】従来の円柱型電池の一例を示す外観斜視図で
ある。
【図１８】図１７のＡ−Ａ線における断面図である。
【符号の説明】
２・・・貫通孔 ５・・・渦巻状電極 ４８・・・電池巻芯体 ６１，６２・・アルミニウム製板 ７１・・・封口板 ７４・・・放熱フィン

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電池本体中央部に該電池本体を貫通し外
    部に開口する貫通孔を設けたことを特徴とする電池。
  2. 【請求項２】 貫通孔の内壁を一方の電極としたことを
    特徴とする請求項１記載の電池。
  3. 【請求項３】 貫通孔の開口端内壁に導電性リングを結
    合することにより外部回路と結線できるように構成した
    ことを特徴とする請求項２記載の電池。
  4. 【請求項４】 中央部に開口部を形成した電池容器に、
    セパレーターを介して相対向する帯状の正極と負極とを
    円筒部に多数回巻き付けて構成した渦巻状電極を円筒部
    の貫通孔が前記開口部に略一致するように装着し、電解
    液と共に封口したことを特徴とする電池。
  5. 【請求項５】 円筒部が導体で構成されるとともに電池
    容器とは電気的に絶縁されてなり、この円筒部に渦巻状
    電極の正極または負極の一方が電気的に接続されている
    ことを特徴とする請求項４記載の電池。
  6. 【請求項６】 電池容器が円筒形状とされ、該電池容器
    の開口端が封口板により封口されるとともに、 この電池容器に渦巻状電極の他方の電極が電気的に接続
    されていることを特徴とする請求項５記載の電池。
  7. 【請求項７】 貫通孔の内部に金属製の薄板が挿入固定
    されていることを特徴とする請求項１又は４記載の電
    池。
  8. 【請求項８】 貫通孔の開口端の周囲に放射状の放熱フ
    ィンが形成されていることを特徴とする請求項１又は４
    記載の電池。
  9. 【請求項９】 封口板に放射状の放熱フィンが形成され
    ていることを特徴とする請求項６記載の電池。
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