JPH09213303A - 破損防止構成を有する蓄電池 - Google Patents
破損防止構成を有する蓄電池Info
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- JPH09213303A JPH09213303A JP8021009A JP2100996A JPH09213303A JP H09213303 A JPH09213303 A JP H09213303A JP 8021009 A JP8021009 A JP 8021009A JP 2100996 A JP2100996 A JP 2100996A JP H09213303 A JPH09213303 A JP H09213303A
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- Japan
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- terminal
- nut
- battery case
- collector terminal
- battery
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- 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
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池の破損を防止しながら電池間を接続する
ときの接触抵抗を小さくする構成を提供する。 【解決手段】 電槽104の中に複数の電極板が設けら
れている。各電極板は、電極マット106およびリード
107から構成され、リード107が集電端子101に
接続されている。集電端子101は、その突出部がネジ
構造である。ナット110は、集電端子101を電槽蓋
102に固定する。接続端子103は、この蓄電池と他
の蓄電池とを接続する端子である。ナット109は、接
続端子103を集電端子101に固定し、それらを電気
的に接続する。接続端子103と集電端子101との接
触抵抗を小さくするためには、ナット109を強く締め
付ける。このとき、集電端子101にはトルクが加わ
る。上記トルクによって集電端子101が回転するのを
防ぐためにリブ105を設ける。リブ105は、電槽蓋
102の突起部である。
ときの接触抵抗を小さくする構成を提供する。 【解決手段】 電槽104の中に複数の電極板が設けら
れている。各電極板は、電極マット106およびリード
107から構成され、リード107が集電端子101に
接続されている。集電端子101は、その突出部がネジ
構造である。ナット110は、集電端子101を電槽蓋
102に固定する。接続端子103は、この蓄電池と他
の蓄電池とを接続する端子である。ナット109は、接
続端子103を集電端子101に固定し、それらを電気
的に接続する。接続端子103と集電端子101との接
触抵抗を小さくするためには、ナット109を強く締め
付ける。このとき、集電端子101にはトルクが加わ
る。上記トルクによって集電端子101が回転するのを
防ぐためにリブ105を設ける。リブ105は、電槽蓋
102の突起部である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内部の破損を防止
する構成を有する蓄電池に関する。
する構成を有する蓄電池に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電気自動車の開発や電動式フォー
クリフトの実用化により、大容量の蓄電池の需要が高ま
っている。1つの蓄電池(電池セル)からは、例えば
1.2V程度の電圧を取り出すことができる。蓄電池を
利用して電気自動車用のバッテリーのような高電圧を得
る場合には、多数の電池セルを直列に接続する。このよ
うに、多数の電池セルを接続する場合には、それら電池
セル間を接続するときの接続抵抗を小さくすることが重
要である。
クリフトの実用化により、大容量の蓄電池の需要が高ま
っている。1つの蓄電池(電池セル)からは、例えば
1.2V程度の電圧を取り出すことができる。蓄電池を
利用して電気自動車用のバッテリーのような高電圧を得
る場合には、多数の電池セルを直列に接続する。このよ
うに、多数の電池セルを接続する場合には、それら電池
セル間を接続するときの接続抵抗を小さくすることが重
要である。
【0003】図8は、電気自動車等に使用される角形蓄
電池の構造を示す図である。電槽208は、蓄電池の容
器であり、電解液が入れられている。正極板207およ
び負極板205は、電解液と反応を起こして電荷を生成
する部分であり、交互に重ね合わされて電槽208に収
納されている。尚、正極板207および負極板205
は、セパレータ206によって互いに電気的に分離され
ている。また、正極板207、負極板205、セパレー
タ206が電槽208の内側の側壁に触れないようにス
ペーサ209が設けられている。
電池の構造を示す図である。電槽208は、蓄電池の容
器であり、電解液が入れられている。正極板207およ
び負極板205は、電解液と反応を起こして電荷を生成
する部分であり、交互に重ね合わされて電槽208に収
納されている。尚、正極板207および負極板205
は、セパレータ206によって互いに電気的に分離され
ている。また、正極板207、負極板205、セパレー
タ206が電槽208の内側の側壁に触れないようにス
ペーサ209が設けられている。
【0004】電槽208は、蓋203で封止されてい
る。そして、正極集電端子201(a)および負極集電端
子201(b) の一部が電池端子として蓋203から突出
するように設けられている。正極集電端子201(a) お
よび負極集電端子201(b) はそれぞれ電槽208内で
正極板207および負極板205に接続されている。ま
た、正極集電端子201(a) および負極集電端子201
(b) は、アルカリ電池を想定した場合、ニッケルで形成
される。
る。そして、正極集電端子201(a)および負極集電端
子201(b) の一部が電池端子として蓋203から突出
するように設けられている。正極集電端子201(a) お
よび負極集電端子201(b) はそれぞれ電槽208内で
正極板207および負極板205に接続されている。ま
た、正極集電端子201(a) および負極集電端子201
(b) は、アルカリ電池を想定した場合、ニッケルで形成
される。
【0005】正極集電端子201(a) および負極集電端
子201(b) と蓋203との隙間から電解液が漏れるの
を防ぐために、O−リング等のパッキング204が設け
られている。さらに、蓋203には、液口栓202が設
けられている。
子201(b) と蓋203との隙間から電解液が漏れるの
を防ぐために、O−リング等のパッキング204が設け
られている。さらに、蓋203には、液口栓202が設
けられている。
【0006】上記構成の蓄電池どうしを直列接続すると
きには、接続端子210を用いる。図8に示す接続端子
210は、同図に示す蓄電池の負極と隣接する蓄電池の
正極とを接続する。また、図示していないが、同図に示
す蓄電池の正極を他の蓄電池の負極に接続するときにも
接続端子が用いられる。なお、接続端子210を用いて
複数の蓄電池を並列接続することも可能である。
きには、接続端子210を用いる。図8に示す接続端子
210は、同図に示す蓄電池の負極と隣接する蓄電池の
正極とを接続する。また、図示していないが、同図に示
す蓄電池の正極を他の蓄電池の負極に接続するときにも
接続端子が用いられる。なお、接続端子210を用いて
複数の蓄電池を並列接続することも可能である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、接続端
子210を正極集電端子201(a) あるいは負極集電端
子201(b) に接続させる構成では、それらの間の接触
抵抗が電池出力の低下をもたらす原因となる。したがっ
て、エネルギー密度を高めるためには、集電端子と接続
端子との間の接触抵抗を小さくする必要がある。特に、
高電圧を得る場合など、多数の蓄電池が直列に接続され
る構成では、集電端子と接続端子との接続箇所も多数あ
り、各接続箇所での接触抵抗を少しでも小さくできれば
全体として電力損をかなり低減できるので、各集電端子
と接続端子との間の接触抵抗を小さくすることは重要で
ある。
子210を正極集電端子201(a) あるいは負極集電端
子201(b) に接続させる構成では、それらの間の接触
抵抗が電池出力の低下をもたらす原因となる。したがっ
て、エネルギー密度を高めるためには、集電端子と接続
端子との間の接触抵抗を小さくする必要がある。特に、
高電圧を得る場合など、多数の蓄電池が直列に接続され
る構成では、集電端子と接続端子との接続箇所も多数あ
り、各接続箇所での接触抵抗を少しでも小さくできれば
全体として電力損をかなり低減できるので、各集電端子
と接続端子との間の接触抵抗を小さくすることは重要で
ある。
【0008】そこで、接触抵抗を容易に小さくする手法
として、接続端子を集電端子に固定する際のナットの締
付けトルクを大きくするという方法が行われている。し
かしながら、この手法は、以下に述べるような問題点が
ある。
として、接続端子を集電端子に固定する際のナットの締
付けトルクを大きくするという方法が行われている。し
かしながら、この手法は、以下に述べるような問題点が
ある。
【0009】図9は、接続端子を集電端子に固定する際
のナットの締付けトルクを大きくした場合の問題点を説
明する図である。図9(a) は、集電端子201と接続端
子210との接続部を示す図である。集電端子201は
ネジ状に形成されている部分を有しており、ナット21
1によって電槽208に固定される。集電端子201に
接続端子210を固定するときには、ナット211上に
接続端子210を位置させ、さらにその上からナット2
12をはめてそのナット212を締め付ける。ここで、
ナット212で接続端子210を強く締めつけるほど集
電端子201と接続端子210との間の接触抵抗が小さ
くなる。
のナットの締付けトルクを大きくした場合の問題点を説
明する図である。図9(a) は、集電端子201と接続端
子210との接続部を示す図である。集電端子201は
ネジ状に形成されている部分を有しており、ナット21
1によって電槽208に固定される。集電端子201に
接続端子210を固定するときには、ナット211上に
接続端子210を位置させ、さらにその上からナット2
12をはめてそのナット212を締め付ける。ここで、
ナット212で接続端子210を強く締めつけるほど集
電端子201と接続端子210との間の接触抵抗が小さ
くなる。
【0010】図9(b) は、電極板が集電端子に取り付け
られた状態を示す図である。また、図9(c) は、同図
(b) の電極板を横から見た図である。正極板207ある
いは負極板205は、マット213およびリード214
から構成される。マット213は、正極板207あるい
は負極板205の反応部である。以下では、正極と負極
とを区別するが必要のないときは、単に、電極マットあ
るいはマットと呼ぶことにする。
られた状態を示す図である。また、図9(c) は、同図
(b) の電極板を横から見た図である。正極板207ある
いは負極板205は、マット213およびリード214
から構成される。マット213は、正極板207あるい
は負極板205の反応部である。以下では、正極と負極
とを区別するが必要のないときは、単に、電極マットあ
るいはマットと呼ぶことにする。
【0011】マット213は、たとえば、発泡ニッケル
に活物質を含んだペーストを塗着させた後に乾燥させる
ことにより製造する。マット213は、溶接部215に
おいてリード214に溶接されている。リード214
は、厚さが0.1〜0.2mm程度のニッケル板であ
る。リード214とマット213との間は、たとえば、
シーム溶接によって互いに固着される。また、リード2
14は、溶接部216において集電端子201に溶接さ
れている。
に活物質を含んだペーストを塗着させた後に乾燥させる
ことにより製造する。マット213は、溶接部215に
おいてリード214に溶接されている。リード214
は、厚さが0.1〜0.2mm程度のニッケル板であ
る。リード214とマット213との間は、たとえば、
シーム溶接によって互いに固着される。また、リード2
14は、溶接部216において集電端子201に溶接さ
れている。
【0012】上記構成において、集電端子201と接続
端子210との間の接触抵抗を小さくするためにナット
212を強く締め付けると、同図(b) に示されるトルク
217が加わり、その結果、集電端子201は矢印の示
す方向に回転してしまう。このように集電端子201が
回転すると、電槽208内において、電極板がねじれる
方向に力が加わる。
端子210との間の接触抵抗を小さくするためにナット
212を強く締め付けると、同図(b) に示されるトルク
217が加わり、その結果、集電端子201は矢印の示
す方向に回転してしまう。このように集電端子201が
回転すると、電槽208内において、電極板がねじれる
方向に力が加わる。
【0013】電極板がねじれると、力学的強度の弱い部
分が破損する。上記構成の電極板では、マット213と
リード214との接合部(溶接部215)が剥離した
り、マット213に亀裂が生じたりする恐れがある。
分が破損する。上記構成の電極板では、マット213と
リード214との接合部(溶接部215)が剥離した
り、マット213に亀裂が生じたりする恐れがある。
【0014】このように、ナットの締付けトルクを強く
することによって接触抵抗を小さくする手法では、集電
端子が回転して蓄電池の内部で破損が起こる危険性があ
ったので、接触抵抗を十分に小さくすることはできなか
った。
することによって接触抵抗を小さくする手法では、集電
端子が回転して蓄電池の内部で破損が起こる危険性があ
ったので、接触抵抗を十分に小さくすることはできなか
った。
【0015】本発明の課題は、電池の破損を防止しなが
ら電池間を接続するときの接触抵抗を小さくする構成を
提供することである。
ら電池間を接続するときの接触抵抗を小さくする構成を
提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の蓄電池は、電極
板が電気的に接続された電極端子が電槽を封止する電槽
蓋から外に突出した構造を前提とする。ここで、電極端
子の電槽蓋から外に突出した部分は、この蓄電池から電
力を取り出すための接続端子をナット止めするためのネ
ジ構造を有している。
板が電気的に接続された電極端子が電槽を封止する電槽
蓋から外に突出した構造を前提とする。ここで、電極端
子の電槽蓋から外に突出した部分は、この蓄電池から電
力を取り出すための接続端子をナット止めするためのネ
ジ構造を有している。
【0017】上記構成において、ナット締付けに際して
上記電極端子が回転するのを防止するための回転防止手
段を設ける。回転防止手段は、たとえば、電槽蓋に突出
部を設けることによって形成する。この場合、突出部は
電槽蓋と一体成形する。他の構成としては、回転防止手
段を電槽の内側に突出部を設けることによって形成して
もよい。
上記電極端子が回転するのを防止するための回転防止手
段を設ける。回転防止手段は、たとえば、電槽蓋に突出
部を設けることによって形成する。この場合、突出部は
電槽蓋と一体成形する。他の構成としては、回転防止手
段を電槽の内側に突出部を設けることによって形成して
もよい。
【0018】上記構成において、接続端子を電極端子に
固定する際にナットを強く締め付ければ電極端子は回転
しようとする。ところが、本発明の蓄電池においては、
回転防止手段を設けたので、ナットを強く締め付けても
集電端子が回転することはない。したがって、接続端子
を電極端子に固定するためにナットを強く締め付けて
も、そのトルクが電極板に加わることはなく、電極板が
破損することはない。また、ナットを強く締め付けるこ
とができるので、電極端子と集電端子との間の接触抵抗
を小さくすることができる。
固定する際にナットを強く締め付ければ電極端子は回転
しようとする。ところが、本発明の蓄電池においては、
回転防止手段を設けたので、ナットを強く締め付けても
集電端子が回転することはない。したがって、接続端子
を電極端子に固定するためにナットを強く締め付けて
も、そのトルクが電極板に加わることはなく、電極板が
破損することはない。また、ナットを強く締め付けるこ
とができるので、電極端子と集電端子との間の接触抵抗
を小さくすることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施形態
を示す図である。図1(a) は、電極端子としての集電端
子を中心とした蓄電池の正面断面図であり、図1(b)
は、同じ部分を側方から見た図である。
を示す図である。図1(a) は、電極端子としての集電端
子を中心とした蓄電池の正面断面図であり、図1(b)
は、同じ部分を側方から見た図である。
【0020】蓄電池の容器である電槽104内部には、
図1(a) に示すように、電極板としての多数の電極マッ
ト106が積層されて設けられている。実際は、正極用
の電極マットと負極用の電極マットとの間にセパレータ
を設けながら、それらを交互に重ね合わせている。各電
極マット106はリード107を有し、そのリード10
7を介して各電極マット106は集電端子101に接続
されている。
図1(a) に示すように、電極板としての多数の電極マッ
ト106が積層されて設けられている。実際は、正極用
の電極マットと負極用の電極マットとの間にセパレータ
を設けながら、それらを交互に重ね合わせている。各電
極マット106はリード107を有し、そのリード10
7を介して各電極マット106は集電端子101に接続
されている。
【0021】電槽104は、その中に電解液が入ってい
る。各電極マット106はその電解液に浸されるように
電層104内に収容される。そして、各電極マット10
6および電解液を封止するように電槽蓋102が設けら
れる。また、集電端子101の外周には、後述する接続
端子103をナット止めするためのネジ構造が設けられ
ている。
る。各電極マット106はその電解液に浸されるように
電層104内に収容される。そして、各電極マット10
6および電解液を封止するように電槽蓋102が設けら
れる。また、集電端子101の外周には、後述する接続
端子103をナット止めするためのネジ構造が設けられ
ている。
【0022】集電端子101は、ナット110によっ
て、電槽蓋102に固定されている。電槽蓋102と集
電端子101との間には、電解液や充放電時に発生する
ガスが外部に漏れないように、O−リング108が設け
られており、電槽104内部を密閉するようになってい
る。図1(a) および(b) においては、O−リング108
を黒丸で表している。
て、電槽蓋102に固定されている。電槽蓋102と集
電端子101との間には、電解液や充放電時に発生する
ガスが外部に漏れないように、O−リング108が設け
られており、電槽104内部を密閉するようになってい
る。図1(a) および(b) においては、O−リング108
を黒丸で表している。
【0023】接続端子103は、電池間を電気的に接続
する(あるいは、この電池から電力を取り出す)板状の
端子であり、その端部に設けられている孔に集電端子1
01を貫通させている。そして、接続端子103は、ナ
ット109を締め付けることによって集電端子101に
固定される。
する(あるいは、この電池から電力を取り出す)板状の
端子であり、その端部に設けられている孔に集電端子1
01を貫通させている。そして、接続端子103は、ナ
ット109を締め付けることによって集電端子101に
固定される。
【0024】上述したように、接続端子103と集電端
子101との接触抵抗を小さくするためには、ナット1
09を強く締めつけることが効果的であると知られてい
る。しかしながら、従来の課題として説明したように、
ナット109を強く締め付けると、そのトルクによって
集電端子101も一緒に回転してしまい、リード107
と電極マット106との接続部などが破損する恐れがあ
った。このため、従来の構成では、ナット109を所定
のトルク以上で締め付けることができず、接続端子10
3と集電端子101との接触抵抗を十分に小さくできな
かった。
子101との接触抵抗を小さくするためには、ナット1
09を強く締めつけることが効果的であると知られてい
る。しかしながら、従来の課題として説明したように、
ナット109を強く締め付けると、そのトルクによって
集電端子101も一緒に回転してしまい、リード107
と電極マット106との接続部などが破損する恐れがあ
った。このため、従来の構成では、ナット109を所定
のトルク以上で締め付けることができず、接続端子10
3と集電端子101との接触抵抗を十分に小さくできな
かった。
【0025】そこで、本実施形態においては、集電端子
101が回転しないように、電槽蓋102に回転防止手
段及び突出部としてのリブ105を設けた。リブ105
は、たとえば、電槽蓋102と一体成形される。
101が回転しないように、電槽蓋102に回転防止手
段及び突出部としてのリブ105を設けた。リブ105
は、たとえば、電槽蓋102と一体成形される。
【0026】リブ105は、ナット109を締め付けた
時に集電端子101が回転するのを妨げる位置に設けら
れる。したがって、リブ105を設けたことにより、ナ
ット109をより大きなトルクで締め付けても、集電端
子101が回転することがなく、リード107と電極マ
ット106との接続部などにおいて破損を生じることは
ない。
時に集電端子101が回転するのを妨げる位置に設けら
れる。したがって、リブ105を設けたことにより、ナ
ット109をより大きなトルクで締め付けても、集電端
子101が回転することがなく、リード107と電極マ
ット106との接続部などにおいて破損を生じることは
ない。
【0027】図1では、各集電端子に対して1つのリブ
105(集電端子101(a) に対してリブ105(a) 、
集電端子101(b) に対してリブ105(b) )を設けて
いるが、各集電端子101の両側にリブ105を設ける
ようにしてもよい。集電端子101の両側にリブ105
を設ければ、ナット109を締め付けるときのみではな
く、ナット109を緩めるときに集電端子101が回転
するのも防ぐことができる。
105(集電端子101(a) に対してリブ105(a) 、
集電端子101(b) に対してリブ105(b) )を設けて
いるが、各集電端子101の両側にリブ105を設ける
ようにしてもよい。集電端子101の両側にリブ105
を設ければ、ナット109を締め付けるときのみではな
く、ナット109を緩めるときに集電端子101が回転
するのも防ぐことができる。
【0028】図2は、リブの働きを説明するための概観
図である。同図では、電槽等の構成要素は省略し、リブ
の働きを説明するのに必要な部分だけを取り出して図示
している。
図である。同図では、電槽等の構成要素は省略し、リブ
の働きを説明するのに必要な部分だけを取り出して図示
している。
【0029】各電極マット106にはそれぞれ溶接部1
21が設けられており、その溶接部121にリード10
7がシーム溶接等によって溶接されている。各電極マッ
ト106に溶接されたリード107は、集電端子101
に設けられたスリットに嵌め込まれ、溶接部122にお
いてアーク溶接等の方法により溶接されている。尚、図
2においては、リード107を集電端子101に設けら
れたスリットに嵌め込む構成を示しているが、複数のリ
ード107を束ねて集電端子の側部に溶接する構成であ
ってもよい。
21が設けられており、その溶接部121にリード10
7がシーム溶接等によって溶接されている。各電極マッ
ト106に溶接されたリード107は、集電端子101
に設けられたスリットに嵌め込まれ、溶接部122にお
いてアーク溶接等の方法により溶接されている。尚、図
2においては、リード107を集電端子101に設けら
れたスリットに嵌め込む構成を示しているが、複数のリ
ード107を束ねて集電端子の側部に溶接する構成であ
ってもよい。
【0030】集電端子101の電槽蓋から突出する部分
には、ネジ山123が設けられており、このネジ山12
3にナットが締めつけられる。ナットの締めつけるとき
の回転方向を、矢印124に示す方向とする。リブ10
5は、集電端子101が矢印124の方向に回転するの
を防ぐように設けられる。リブ105は、電槽蓋(図1
に示す電槽蓋102)に一体成形されている。ここで、
電槽および電槽蓋は、一般に、ABSやPPなどの合成
樹脂で形成されるので、所望の型を作ってそこに樹脂を
流し込むことによって、容易に任意の形状を作ることが
できる。すなわち、リブ105を電槽蓋に一体成形する
ことは容易である。ただし、必ずしも一体成形である必
要はなく、後から接着するようにしてもよい。
には、ネジ山123が設けられており、このネジ山12
3にナットが締めつけられる。ナットの締めつけるとき
の回転方向を、矢印124に示す方向とする。リブ10
5は、集電端子101が矢印124の方向に回転するの
を防ぐように設けられる。リブ105は、電槽蓋(図1
に示す電槽蓋102)に一体成形されている。ここで、
電槽および電槽蓋は、一般に、ABSやPPなどの合成
樹脂で形成されるので、所望の型を作ってそこに樹脂を
流し込むことによって、容易に任意の形状を作ることが
できる。すなわち、リブ105を電槽蓋に一体成形する
ことは容易である。ただし、必ずしも一体成形である必
要はなく、後から接着するようにしてもよい。
【0031】リブ105の形状は、ナットを締付けるト
ルクの大きさに応じて適当に設計すればよい。たとえ
ば、より大きなトルクを想定するのであれば、リブ10
5をより厚く、あるいは、より大きく形成すればよい。
ルクの大きさに応じて適当に設計すればよい。たとえ
ば、より大きなトルクを想定するのであれば、リブ10
5をより厚く、あるいは、より大きく形成すればよい。
【0032】なお、リブ105は、上記の構成に限定さ
れるものではなく、様々な構造、形成方法が可能であ
る。また、集電端子の形状も様々なものが可能である。
この場合、集電端子の形状等に合わせて、その集電端子
が回転するのを防ぐ機能を果たす構成を設ければよい。
このような変形例については後に述べる他の実施形態に
基づいて述べる。
れるものではなく、様々な構造、形成方法が可能であ
る。また、集電端子の形状も様々なものが可能である。
この場合、集電端子の形状等に合わせて、その集電端子
が回転するのを防ぐ機能を果たす構成を設ければよい。
このような変形例については後に述べる他の実施形態に
基づいて述べる。
【0033】図3は、上記構成による効果を説明する図
である。図3(a) は、抵抗値の測定を行う際の測定位置
を示している。ここでは、集電端子101に接続端子1
03を固定させるときのナット109の締付けトルク
と、集電端子101と接続端子103との間の抵抗値と
の関係を測定する。また、図3(b) は、上記測定結果を
示すグラフである。同図に示すように、ナット109の
締付けトルクを大きくするほど、集電端子101と接続
端子103との間の抵抗値が小さくなる。
である。図3(a) は、抵抗値の測定を行う際の測定位置
を示している。ここでは、集電端子101に接続端子1
03を固定させるときのナット109の締付けトルク
と、集電端子101と接続端子103との間の抵抗値と
の関係を測定する。また、図3(b) は、上記測定結果を
示すグラフである。同図に示すように、ナット109の
締付けトルクを大きくするほど、集電端子101と接続
端子103との間の抵抗値が小さくなる。
【0034】集電端子101は、例えば、ナット109
の締付けトルクが100kgf/cmを越えると、電槽
(電槽蓋102)に対して回転してしまう。したがっ
て、集電端子の回転を防止する機構を有していない従来
の構成では、ナット109の締付けトルクの上限は10
0kgf/cmであった。これに対して、本実施形態の
構成は、リブ105を設けたので、ナット109の締付
けトルクを100kgf/cm以上にしても、集電端子
101が電槽(電槽蓋102)に対して回転することは
ない。ナット109の締付けトルクをたとえば120k
gf/cmとすれば、100kgf/cmの場合と比べ
て、集電端子101と接続端子103との間の抵抗値が
1μΩ程度小さくなる。なお、図3(b) に示したグラフ
あるいはナット109が回転し始める締付けトルク値な
どは、あくまで本実施形態における一例であり、各部材
の形状や寸法などによって変わる。
の締付けトルクが100kgf/cmを越えると、電槽
(電槽蓋102)に対して回転してしまう。したがっ
て、集電端子の回転を防止する機構を有していない従来
の構成では、ナット109の締付けトルクの上限は10
0kgf/cmであった。これに対して、本実施形態の
構成は、リブ105を設けたので、ナット109の締付
けトルクを100kgf/cm以上にしても、集電端子
101が電槽(電槽蓋102)に対して回転することは
ない。ナット109の締付けトルクをたとえば120k
gf/cmとすれば、100kgf/cmの場合と比べ
て、集電端子101と接続端子103との間の抵抗値が
1μΩ程度小さくなる。なお、図3(b) に示したグラフ
あるいはナット109が回転し始める締付けトルク値な
どは、あくまで本実施形態における一例であり、各部材
の形状や寸法などによって変わる。
【0035】ところで、例えば、上記構成の蓄電池を電
気自動車用のバッテリーとして使用する場合には、通
常、多数の電池を直列に接続することによって高い電圧
を得ている。この場合、上述のような集電端子と接続端
子との接続箇所は、1蓄電池あたり2カ所あるので、全
体では多数の接続箇所が存在することになる。例えば、
電気自動車の走行用モータを駆動するためのバッテリー
を想定すると、200V以上の電圧が必要となるが、こ
の場合、単電池の出力電圧を1.2V(例えば、ニッケ
ル水素系電池)とすれば、200個またはそれ以上の電
池を直列に接続する必要があり、集電端子と接続端子と
の接続箇所は数100カ所になる。したがって、各接続
箇所の接触抵抗を少しでも小さくできれば、全体として
の接触抵抗をかなり小さくできる。
気自動車用のバッテリーとして使用する場合には、通
常、多数の電池を直列に接続することによって高い電圧
を得ている。この場合、上述のような集電端子と接続端
子との接続箇所は、1蓄電池あたり2カ所あるので、全
体では多数の接続箇所が存在することになる。例えば、
電気自動車の走行用モータを駆動するためのバッテリー
を想定すると、200V以上の電圧が必要となるが、こ
の場合、単電池の出力電圧を1.2V(例えば、ニッケ
ル水素系電池)とすれば、200個またはそれ以上の電
池を直列に接続する必要があり、集電端子と接続端子と
の接続箇所は数100カ所になる。したがって、各接続
箇所の接触抵抗を少しでも小さくできれば、全体として
の接触抵抗をかなり小さくできる。
【0036】また、図3(b) に示すように、集電端子1
01のネジ径を大きくすると、集電端子101と接続端
子103との間の抵抗値が小さくなる。これは、接続端
子103とナット109との接触面積が大きくなること
による効果であるが、ネジ径を大きくすると集電端子1
01の重量が増加してしまう。このことは、電池重量あ
たりの電力量(エネルギー密度)を小さくするので、軽
量化が要求される用途では望ましい手法とはいえない。
したがって、エネルギー密度を高くし、かつ抵抗値を小
さくするためには、上記実施形態のように、集電端子を
回転しないように構成しておき、そのうえでナット10
9をより大きいトルクで締め付ける手法が簡単、かつ、
低コストで有利である。
01のネジ径を大きくすると、集電端子101と接続端
子103との間の抵抗値が小さくなる。これは、接続端
子103とナット109との接触面積が大きくなること
による効果であるが、ネジ径を大きくすると集電端子1
01の重量が増加してしまう。このことは、電池重量あ
たりの電力量(エネルギー密度)を小さくするので、軽
量化が要求される用途では望ましい手法とはいえない。
したがって、エネルギー密度を高くし、かつ抵抗値を小
さくするためには、上記実施形態のように、集電端子を
回転しないように構成しておき、そのうえでナット10
9をより大きいトルクで締め付ける手法が簡単、かつ、
低コストで有利である。
【0037】図4は、本発明の第2の実施形態の構成を
示す図である。第2の形態は、蓄電池としての構成は基
本的に第1の形態と同じであるが、第2の形態では、集
電端子101の回転を防止するために、リブ105の代
わりに回転防止手段および突出部としての回転防止部材
131を設けている。回転防止部材131は、たとえ
ば、電槽104の内壁に設けられ、電槽104と一体成
形される。図4においては、正極または負極のうちの一
方の集電端子に対して設けられる回転防止部材131の
みを示している。
示す図である。第2の形態は、蓄電池としての構成は基
本的に第1の形態と同じであるが、第2の形態では、集
電端子101の回転を防止するために、リブ105の代
わりに回転防止手段および突出部としての回転防止部材
131を設けている。回転防止部材131は、たとえ
ば、電槽104の内壁に設けられ、電槽104と一体成
形される。図4においては、正極または負極のうちの一
方の集電端子に対して設けられる回転防止部材131の
みを示している。
【0038】図5は、第2の実施形態において、集電端
子と回転防止部材との位置関係を示す図である。同図に
示すように、各集電端子101(a) および101(b) に
対してそれぞれ回転防止部材131(a) および131
(b) を設けている。このような構成にすれば、第1に形
態と同様に、集電端子101(a) または101(b) に接
続端子を固定するためにナットを締め付けたときに、集
電端子101(a) または101(b) が矢印に示す方向に
回転するのを防ぐことができる。なお、図4または図5
に示す例では、ナットを締め付けるときに集電端子10
1が回転するのを防ぐために回転防止部材131を設け
ているが、各集電端子101を挟むようにそれぞれ2つ
の回転防止部材を設け、ナットを緩めるときの集電端子
の回転を防ぐようにしてもよい。
子と回転防止部材との位置関係を示す図である。同図に
示すように、各集電端子101(a) および101(b) に
対してそれぞれ回転防止部材131(a) および131
(b) を設けている。このような構成にすれば、第1に形
態と同様に、集電端子101(a) または101(b) に接
続端子を固定するためにナットを締め付けたときに、集
電端子101(a) または101(b) が矢印に示す方向に
回転するのを防ぐことができる。なお、図4または図5
に示す例では、ナットを締め付けるときに集電端子10
1が回転するのを防ぐために回転防止部材131を設け
ているが、各集電端子101を挟むようにそれぞれ2つ
の回転防止部材を設け、ナットを緩めるときの集電端子
の回転を防ぐようにしてもよい。
【0039】第2の形態では、電槽104の内壁に回転
防止部材131を形成した構成なので、各電極マット1
06を集電端子101に溶接した後では、それら電極マ
ット106を電槽内に入れることが出来ない場合があ
る。この場合は、電極マット106を1枚ずつ電槽10
4内に入れた後にそれら電極マット106のリード10
7を集電端子101に接続する。あるいは、回転防止部
材131を電槽104に対して着脱可能な構成とし、電
極マット106を電槽104内に入れた後に回転防止部
材131を電槽104に取り付けるような構成とする。
防止部材131を形成した構成なので、各電極マット1
06を集電端子101に溶接した後では、それら電極マ
ット106を電槽内に入れることが出来ない場合があ
る。この場合は、電極マット106を1枚ずつ電槽10
4内に入れた後にそれら電極マット106のリード10
7を集電端子101に接続する。あるいは、回転防止部
材131を電槽104に対して着脱可能な構成とし、電
極マット106を電槽104内に入れた後に回転防止部
材131を電槽104に取り付けるような構成とする。
【0040】図6は、本発明の第3の実施形態を示す図
である。第3の形態は、集電端子と各電極マットとの接
続構造が第1または第2の形態と異なっており、各電極
マット106のリード107を集電端子141の側部に
接続し、それらリード107をボルト142を用いて集
電端子141に固定する構成である。図6(a) 、(b)お
よび(c) は、それぞれ第3の形態の蓄電池を、上方、正
面、側方から見た図であり、本実施形態を説明するため
に電槽および電槽蓋を透明に描いている。
である。第3の形態は、集電端子と各電極マットとの接
続構造が第1または第2の形態と異なっており、各電極
マット106のリード107を集電端子141の側部に
接続し、それらリード107をボルト142を用いて集
電端子141に固定する構成である。図6(a) 、(b)お
よび(c) は、それぞれ第3の形態の蓄電池を、上方、正
面、側方から見た図であり、本実施形態を説明するため
に電槽および電槽蓋を透明に描いている。
【0041】回転防止手段を構成するボルト142は、
各電極マット106のリード107を集電端子141の
側面に接続させる。すなわち、各リード部107にはそ
れぞれ孔が設けられており、その孔にボルト142を貫
通させ、さらに、同図に示すようにそのボルト142が
集電端子141を貫通する構成としている。ここで、リ
ード107は、不図示のナットで集電端子141に確実
に接続される。
各電極マット106のリード107を集電端子141の
側面に接続させる。すなわち、各リード部107にはそ
れぞれ孔が設けられており、その孔にボルト142を貫
通させ、さらに、同図に示すようにそのボルト142が
集電端子141を貫通する構成としている。ここで、リ
ード107は、不図示のナットで集電端子141に確実
に接続される。
【0042】回転防止手段を構成する回転防止部材14
3は、電槽蓋102に設けられた突起部であり、電槽蓋
102を電槽104に固定したときに、その突起部が集
電端子141を貫通しているボルト142を挟み込むよ
うな位置に形成されている。回転防止部材143は、電
槽蓋102と一体成形するようにしてもよい。
3は、電槽蓋102に設けられた突起部であり、電槽蓋
102を電槽104に固定したときに、その突起部が集
電端子141を貫通しているボルト142を挟み込むよ
うな位置に形成されている。回転防止部材143は、電
槽蓋102と一体成形するようにしてもよい。
【0043】上記第3の形態において、第1または第2
の形態での説明と同様に、集電端子141に接続端子を
固定するためにナットを締め付けると、集電端子141
はそのトルクによって回転しようとする。ここで、も
し、集電端子141が回転したとすれば、その集電端子
141を貫通するボルト142もいっしょに回転するこ
とになる。ところが、本実施形態では、回転防止部材1
43を設けたので、集電端子141が回転しようとする
と、ボルト142が回転防止部材にぶつかり、その回転
が妨げられる。したがって、ナットを締め付けることに
よって集電端子141が回転することはない。
の形態での説明と同様に、集電端子141に接続端子を
固定するためにナットを締め付けると、集電端子141
はそのトルクによって回転しようとする。ここで、も
し、集電端子141が回転したとすれば、その集電端子
141を貫通するボルト142もいっしょに回転するこ
とになる。ところが、本実施形態では、回転防止部材1
43を設けたので、集電端子141が回転しようとする
と、ボルト142が回転防止部材にぶつかり、その回転
が妨げられる。したがって、ナットを締め付けることに
よって集電端子141が回転することはない。
【0044】図7は、本発明の第4の実施形態を示す図
である。第4の形態では、電槽の外側からボルト等を貫
通させ、そのボルトで集電端子を固定する構成である。
すなわち、回転防止手段としてのボルト151は、電槽
104の外側から内側へ貫通している。そして、そのボ
ルト151は、さらに集電端子141に設けたネジ穴に
ネジ込まれている。ボルト151は、集電端子141に
十分深くねじ込む必要がある。
である。第4の形態では、電槽の外側からボルト等を貫
通させ、そのボルトで集電端子を固定する構成である。
すなわち、回転防止手段としてのボルト151は、電槽
104の外側から内側へ貫通している。そして、そのボ
ルト151は、さらに集電端子141に設けたネジ穴に
ネジ込まれている。ボルト151は、集電端子141に
十分深くねじ込む必要がある。
【0045】上記構成においても、第1〜第3の形態と
同様に、集電端子141に接続端子を固定するためにナ
ットを締め付ける際に、集電端子141が回転すること
はない。
同様に、集電端子141に接続端子を固定するためにナ
ットを締め付ける際に、集電端子141が回転すること
はない。
【0046】第4の形態においては、集電端子とボルト
とが電気的に接続しているので、電槽の外側に突出して
いるボルトの頭の部分を合成樹脂などで封止し、感電の
可能性をなくすことができる。また、このことによっ
て、電槽104を密閉し、電解液が外部に漏れるのを防
いでいる。
とが電気的に接続しているので、電槽の外側に突出して
いるボルトの頭の部分を合成樹脂などで封止し、感電の
可能性をなくすことができる。また、このことによっ
て、電槽104を密閉し、電解液が外部に漏れるのを防
いでいる。
【0047】なお、本発明は、上記第1〜第4の形態に
限定されるものではなく、蓄電池の集電端子(電池端
子)の回転を防止する構成であればよい。たとえば、集
電端子が電槽の内壁に接するまたは近接するように集電
端子自体の形状を変更することによって集電端子が電槽
に対して回転しないようにしてもよい。
限定されるものではなく、蓄電池の集電端子(電池端
子)の回転を防止する構成であればよい。たとえば、集
電端子が電槽の内壁に接するまたは近接するように集電
端子自体の形状を変更することによって集電端子が電槽
に対して回転しないようにしてもよい。
【0048】
【発明の効果】電極板が電気的に接続された集電端子が
ネジ構造を有する蓄電池において、ナットを締め付ける
ことによって集電端子に接続端子を接続させる際、集電
端子が回転するのを防ぐ回転防止構造を設けたので、ナ
ットの締付けトルクを大きくしても、集電端子が回転す
ることはない。このため、ナットを強く締め付けても集
電端子に接続される電極板に負荷がかかることはなく、
電極板が破損することはない。したがって、ナットをよ
り強く締め付けることによって、集電端子と接続端子と
の間の接触抵抗を小さくすることができ、その結果、蓄
電値の内部構造を損傷することなく、蓄電値から取り出
せる電力を大きくすることが出来る。この効果は、多数
の蓄電池を直列に接続する場合に特に顕著である。
ネジ構造を有する蓄電池において、ナットを締め付ける
ことによって集電端子に接続端子を接続させる際、集電
端子が回転するのを防ぐ回転防止構造を設けたので、ナ
ットの締付けトルクを大きくしても、集電端子が回転す
ることはない。このため、ナットを強く締め付けても集
電端子に接続される電極板に負荷がかかることはなく、
電極板が破損することはない。したがって、ナットをよ
り強く締め付けることによって、集電端子と接続端子と
の間の接触抵抗を小さくすることができ、その結果、蓄
電値の内部構造を損傷することなく、蓄電値から取り出
せる電力を大きくすることが出来る。この効果は、多数
の蓄電池を直列に接続する場合に特に顕著である。
【図1】本発明の第1の実施形態を示す図である。
【図2】リブの働きを説明するための概観図である。
【図3】第1の実施形態による効果を評価するための測
定方法を説明する図、およびその結果を示す図である。
定方法を説明する図、およびその結果を示す図である。
【図4】本発明の第2の実施形態を示す図である。
【図5】第2の実施形態のを蓄電池の上方から見た概念
図である。
図である。
【図6】本発明の第3の実施形態を示す図である。
【図7】本発明の第4の実施形態を示す図である。
【図8】電気自動車等に標準的に使用される角形蓄電池
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図9】接続端子を集電端子に固定する際の締付け力を
強くした場合の問題点を説明する図である。
強くした場合の問題点を説明する図である。
101、141 集電端子 102 電槽蓋 103 接続端子 104 電槽 105 リブ 106 電極マット 107 リード 108 O−リング 109、110 ナット 123 ネジ山 131、143 回転防止部材 142、151 ボルト
Claims (6)
- 【請求項1】 電極板が電気的に接続された電極端子が
電槽を封止する電槽蓋から外に突出した構造であり、そ
の電極端子の上記電槽蓋から外に突出した部分が接続端
子をナット止めするためのネジ構造である蓄電池におい
て、 上記ナットの締つけに際して上記電極端子が回転するの
を防止する回転防止手段を設けたことを特徴とする蓄電
池。 - 【請求項2】 上記回転防止手段は、上記電槽蓋に設け
られた突出部であることを特徴とする請求項1に記載の
蓄電池。 - 【請求項3】 上記突出部は、上記電槽蓋に一体成形さ
れることを特徴とする請求項2に記載の蓄電池。 - 【請求項4】 上記回転防止手段は、上記電槽の内側に
設けられた突出部であることを特徴とする請求項1に記
載の蓄電池。 - 【請求項5】 上記回転防止手段は、上記電極板を上記
電極端子に接続させるためのボルトと、電槽の内側また
は電槽蓋に設けられた突出部とから構成されることを特
徴とする請求項1に記載の蓄電池。 - 【請求項6】 電極板が電気的に接続された電極端子が
電槽から外に突出した構造であり、その電極端子の外に
突出した部分が接続端子をナット止めするためのネジ構
造である蓄電池において、 上記電極端子の少なくとも一部が電槽の内壁に接するま
たは近接することを特徴とする蓄電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8021009A JPH09213303A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 破損防止構成を有する蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8021009A JPH09213303A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 破損防止構成を有する蓄電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09213303A true JPH09213303A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=12043076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8021009A Withdrawn JPH09213303A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 破損防止構成を有する蓄電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09213303A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001256956A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-09-21 | Yazaki Corp | バッテリ端子接続コネクタ |
EP1596450A2 (en) * | 2000-03-14 | 2005-11-16 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Welded current collector plates in non-aqueous electrolyte secondary cells |
JP2006156393A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム二次電池 |
US7138205B2 (en) * | 2001-10-02 | 2006-11-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Battery with proportional collectors, straps, and plates |
JP2013084515A (ja) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | Toyota Industries Corp | 二次電池 |
JP2016143466A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | トヨタ自動車株式会社 | 電池及び組電池 |
US9882225B2 (en) | 2014-10-15 | 2018-01-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Current collector for fuel cell, fuel cell stack, fuel cell system, and method of manufacturing fuel cell system |
-
1996
- 1996-02-07 JP JP8021009A patent/JPH09213303A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP1596450A3 (en) * | 2000-03-14 | 2007-07-18 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Welded current collector plates in non-aqueous electrolyte secondary cells |
US7138205B2 (en) * | 2001-10-02 | 2006-11-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Battery with proportional collectors, straps, and plates |
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