JPH07183023A - 角形密閉電池 - Google Patents

角形密閉電池

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JPH07183023A
JPH07183023A JP5324009A JP32400993A JPH07183023A JP H07183023 A JPH07183023 A JP H07183023A JP 5324009 A JP5324009 A JP 5324009A JP 32400993 A JP32400993 A JP 32400993A JP H07183023 A JPH07183023 A JP H07183023A
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JP
Japan
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current collector
sealing body
power generating
generating element
lead
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Pending
Application number
JP5324009A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Saito
健 斉藤
Hikari Sakamoto
光 坂本
Koichi Hoshino
耕一 星野
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Furukawa Battery Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Battery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Furukawa Battery Co Ltd filed Critical Furukawa Battery Co Ltd
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Publication of JPH07183023A publication Critical patent/JPH07183023A/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

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 角形密閉電池の設計の自由度を高めると共に
品質の向上を図る。 【構成】 角形密閉電池の発電要素2の上端に陽極集電
体3と陰極集電体4とを設け、陽極集電体3と封口体5
のリード6とを接続するリード片14を、二つ折りにし
て発電要素2の上端と封口体5との間の空間に収納する
構成としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、角形密閉電池に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、ニカド電池(ニッケルカドミウム
二次電池)の後継としてニッケル水素電池が脚光を浴び
てきている。このニッケル水素電池は、正極にニカド電
池と同じニッケルを、負極に水素吸蔵合金を用いたもの
で、ニカド電池に比べて単位体積当たりのエネルギ容量
が約1.8 倍と高く、充放電特性、急速充電特性、寿命特
性等の諸特性についてもニカド電池に遜色のない特性を
有している。
【0003】ところで、通常のニカド電池、ニッケル水
素電池は、円筒密閉形の形状とされているために機器へ
の収納に際してデッドスペースが発生し、特に、小型軽
量化を競っているコードレス機器においては大きな問題
となってきている。そこで、近年、機器への収納に際し
てデッドスペースを無くし、その分電池容量の増加を図
るようにした角形の電池が使用されてきている。
【0004】この角形密閉電池の陽極のリードの取り方
としては、図7に示すように外装缶1に収納された発電
要素(群)2の陽極集電体3と、外装缶1の開口端に密
閉装着される封口体5に設けられたリード板6とをリー
ド片7で接続するタイプ、又は図9に示すように発電要
素2の陽極集電体3と封口体5のリード板6とを直接接
続するタイプとの2つのタイプがある。尚、通常、発電
要素2は、陽極板、セパレータ、陰極板をサンドイッチ
状に配置した積層構造とされ、また、封口体5の上面中
央にはリード板6に電気的に接続され且つ安全弁を内蔵
した陽極キャップ8がガスケットを介して設けられてお
り、外装缶1が陰極となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図7に示すタイプのも
のは、2点鎖線のように発電要素2の陽極集電体3にリ
ード片7の一端を溶着接続して外装缶1内に嵌挿し、電
解液を注入した後リード片7の他端に封口体5のリード
板6を溶着接続し、実線のように封口体5を外装缶1の
開口端に装着して全周に亘り溶接して密閉構造としてい
る。そして、リード7の長さを長くとる必要があるため
にリード板6と陽極集電体3とを反対側に位置させる必
要があり、この結果、リード片7が発電要素2の上方空
間を概ね塞いでしまうこととなり、陰極集電体を発電要
素2から当該空間部に立ち上げることができない。
【0006】そこで、図8のように2枚の陰極板11、
11の各下端を導電部材12で接続し、当該導電部材1
2を二つ折りにしてその間に陽極板10を挟んで外装缶
1に収納するようにしている。従って、2枚の陰極板1
1、11を電池下部で接続するようにせざるを得ない。
尚、両側の陰極板11、11は、外装缶1の内側面に接
触して電気的に接続されている。
【0007】このため発電要素2の極板構成のうち、陰
極板11は、必然的に偶数枚となる。しかも、陽極板1
0を2枚或いは4枚以上にする場合には、両側の陰極板
以外の陰極板11は2枚が隣合うこととなり、不要な1
枚が構成されてしまう。また、中間の陰極板からの外装
缶1への集電効率が非常に悪くなり、これを避けるため
に奇数枚の陰極板を夫々下端で接続すると、極板群のス
タッキング(積み重ね)装置が非常に複雑となり、生産
性の低下を来す。更に、陰極板を奇数枚接続するための
工程が余分に必要となる。従って、発電要素2の構成枚
数が現実的には陽極板10が3枚、陰極板11が4枚と
限定されてしまい、電池設計の自由度が非常に小さいと
いう問題がある。
【0008】また、図9のタイプのものは、発電要素2
の陽極集電体3と封口体5のリード板6とを直接溶着接
続するために、各陰極板の集電体4を上方に突出させて
接続することは可能であり、発電要素2の構成枚数は、
自由に選択することができ、電池設計の自由度が大き
い。陽極集電体3とリード板6との接続は、図10のよ
うに外装缶1より半分程度発電要素2を持ち上げた状態
で行なう必要があり、次行程の電解液の注入は、外装缶
1に発電要素2を半分程度挿入した状態で注液針13を
当該発電要素2に射して注入する方法、又は外装缶1に
電解液を入れておき、後から陽極集電体3と封口体5の
リード板6とを接続済みの発電要素2を挿入する方法の
何れかの方法を取らざるを得ない。
【0009】そして、電解液を注入した後、注液後封口
体5を外装缶1に嵌合させて周辺部を溶接等で溶着す
る。しかしながら、前者の方法は、電解液が外装缶1の
封口体5との嵌合部に附着し易く、封口溶接の不良(ピ
ンホール等)の原因となる。また、後者の方法は、電解
液が缶底にある状態で発電要素2を挿入するために、毛
細管現象による電解液の滲み上がりにより封口溶接の不
良の原因となり、しかも、外装缶1への発電要素2の挿
入速度を非常に遅くする必要があり、生産性が低下する
等の問題がある。
【0010】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、発電要素の上端に陽極集電体と陰極集電体とを設け
ると共に、陽極集電体と封口体のリード板とをリード片
により接続することが可能な角形密閉電池を提供するこ
とを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、角形の外装缶に嵌挿される発電要素
に設けられた陽極集電体と封口体のリード板とを接続
し、前記外装缶に前記封口体を嵌合装着して密閉する構
造の角形密閉電池において、前記発電要素は、各陽極板
及び各陰極板の集電体が夫々上端に互いに離隔して設け
られ、各極性同士が接続されて纏められ、前記纏められ
た陽極の集電体と前記封口体のリード板とが前記発電要
素と前記封口体との間の空間部に二つ折りにされて収納
されるリード片により接続される構造としたものであ
る。
【0012】
【作用】発電要素の陽極集電体にリード片の一端を接続
し、外装缶に当該発電要素を完全に挿入した後、遠心注
液法により電解液を注入し、リード片の他端に封口体の
リード板を接続する。そして、リード片を、外装缶の開
口端とリード板との略中間位置で二つ折りにしながら外
装缶の開口端に封口体を嵌合装着する。これによりリー
ド片を陰極及び外装缶内面に接触させることなく発電要
素の上端と封口体との間に収納することができる。
【0013】
【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。尚、図7と同一部材には同一符号を付してあ
る。図1において発電要素(群)2の上部には陽極集電
体3と陰極集電体4とが設けられており、陽極集電体3
は、中央寄りに、陰極集電体4は、一側に夫々配置され
ている。陽極集電体3は、発電要素2を構成する複数枚
の陽極板の各上端に設けられた陽極集電体が夫々電気的
に接続されて纏められて構成され、陰極集電体4は、発
電要素2を構成する複数枚の陰極板の各上端に設けられ
た陰極集電体が電気的に接続されて纏められて構成され
ている。そして、複数枚の陰極板の中の両側の2枚の陰
極板が外装缶1の内面に接触されて電気的に接続され
る。従って、外装缶1は、陰極となる。
【0014】このようにして発電要素2の陽極集電体3
及び陰極集電体4が当該発電要素2の上端に設けられて
いる。従って、発電要素2は、陽極板、陰極板の構成枚
数に制限がなく、任意の枚数に設定することが可能とな
る。また、陽極集電体3を発電要素2の中央寄りに設け
ることにより集電効率が高くなると共に、充放電効率が
高くなる。
【0015】一方、封口体5の下面には陽極集電体3と
同じ側に、且つ当該陽極集電体3よりも外側に位置する
ようにリード板6が設けられており、これらの陽極集電
体3とリード板6とはリード片14により接続される。
そして、リード片14は、一端が発電要素2の陽極集電
体3に溶着されている。このリード片14の長さは、後
述するように外装缶1に発電要素2を完全に挿入した状
態で上端が封口体5のリード板6の下端に溶着可能な、
且つできる限り短い長さに設定されている。尚、このリ
ード片14は、例えば、厚さ0.15mm程度のニッケル製の
テープが使用される。
【0016】以下に電池の組付けについて説明する。図
1のように陽極集電体3にリード片14の下端が溶着さ
れた発電要素2を外装缶1に完全に挿入し、リード片1
4を略垂直に立てた状態で遠心注液法により電解液を注
入して半製品の電池を形成した後、リード片14の上端
に封口体5のリード板6の下端を溶着する。次いで、封
口体5を略水平状態に保持し、外装缶1の開口端からリ
ード6の下端までの長さLの略半分の位置(L/2)を
リード片成形用部材20により矢印A方向に押して図2
のように略く字状に折曲させて予備成形する。次に、封
口体5を水平状態に保持しながら押し下げて図3のよう
に外装缶1の開口端に嵌合装着する。
【0017】封口体5は、外装缶1の開口端に嵌合装着
された後、例えば、レーザ溶接等により全周に亘り液密
に溶接される。しかも、前述したように外装缶1に発電
要素2を完全に挿入した後、電解液を遠心注液法により
注入させ、その後封口体5を嵌合させることにより電解
液が開口端即ち、封口体5との溶接部に附着することが
防止され、レーザ溶接等の封口溶接に対する電解液の悪
影響に起因する溶接不良(ピンホール等)が無くなる。
【0018】リード片14は、封口体5の下降に伴い陽
極集電体3の上面に載置されながら折り返されて陽極集
電体3と封口体5の下面との間に収納される。リード片
14は、二つ折りに折り返され、しかも、陽極集電体3
は、発電要素2の中央寄りに、リード板6は、当該陽極
集電体3よりも外側位置に設けられているために、リー
ド片14は、陽極集電体3上の陰極集電体4側の側部付
近からリード板6側に向かって折り返されることとな
る。これによりリード片14は、陰極集電体4との接触
が防止される。
【0019】ところで、リード片14は、二つ折りに折
り返されて封口体5と発電要素2の上部との間に収納さ
れる際に必ずしも真っ直ぐに収納されるとは限らず、場
合によっては外装缶1の内面に接触することも有り得
る。外装缶1は、陰極とされており、従って、リード片
14が接触すると短絡を起こすこととなる。この対策と
して、図4に示すような絶縁部材15を使用する。この
絶縁部材15は、陰極集電体4の上方と陽極集電体3側
の側方とを覆う略逆L形の絶縁板15aと、外装缶1の
両側内面を覆う絶縁板15b、15cとが一体に形成さ
れた形状とされている。この絶縁部材15は、例えば、
ナイロン等により形成されている。この絶縁部材15を
図5及び図6に示すように発電要素2の上端と封口体5
との間の空間部に挿入し、リード片14が外装缶1の両
側部内面及び陰極集電体4と接触することを防止する。
【0020】尚、上記実施例においては発電要素2の陽
極集電体3を中央寄りに、陰極集電体4を一側に設けた
場合について記述したが、これに限るものではなく、反
対に陽極集電体3を一側に、陰極集電体4を中央寄りに
設けてもよい。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、陽
極集電体と陰極集電体とを発電要素の上端に設けること
が可能となり、この結果、発電要素の構成枚数の制限が
なくなり、電池設計の自由度が大きくなり、しかも、リ
ード片により陽極集電体と封口体のリード板とを接続す
ることができるために前記発電要素を外装缶に完全に挿
入した後電解液を注入させ、封口体を嵌合させることが
可能となり、電解液の悪影響による封口溶接の不良を防
止することができ、品質の高い電池の製造が可能とな
る。更に、陽極又は陰極の何れか一方の集電体を発電要
素の中央寄りに配置することが可能となり、集電効率が
高く、充放電効率を高めることが可能となる等の優れた
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る角形密閉電池の陽極集電体と封口
体のリード板との接続を示す断面図である。
【図2】図1の外装缶に封口体を装着する説明図図であ
る。
【図3】図1の外装缶に封口体を密閉装着した状態の断
面図である。
【図4】図3のリード片と外装缶及び陰極集電体とを絶
縁する絶縁体の一実施例を示す斜視図である。
【図5】図3の電池に図4の絶縁体を使用した場合の断
面図である。
【図6】図5の矢線VI−VIに沿う断面図である。
【図7】従来の角形密閉電池の第1のタイプの断面図で
ある。
【図8】図7の電池の要部断面図である。
【図9】従来の角形密閉電池の第2のタイプの断面図で
ある。
【図10】図9の電池に電解液を注液する場合の説明図
である。
【符号の説明】
1 外装缶 2 発電要素(群) 3 陽極集電体 4 陰極集電体 5 封口体 6 リード板 8 陽極キャップ 14 リード片 15 絶縁体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 角形の外装缶に嵌挿される発電要素に設
    けられた陽極集電体と封口体のリード板とを接続し、前
    記外装缶に前記封口体を嵌合装着して密閉する構造の角
    形密閉電池において、 前記発電要素は、各陽極板及び各陰極板の集電体が夫々
    上端に互いに離隔して設けられ、各極性同士が接続され
    て纏められ、前記纏められた陽極の集電体と前記封口体
    のリード板とが前記発電要素と前記封口体との間の空間
    部に二つ折りにされて収納されるリード片により接続さ
    れることを特徴とする角形密閉電池。
  2. 【請求項2】前記発電要素は、何れか一方の極の集電体
    が当該発電要素の中央寄りに設けられていることを特徴
    とする請求項1記載の角形密閉電池。
JP5324009A 1993-12-22 1993-12-22 角形密閉電池 Pending JPH07183023A (ja)

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