JPH09219180A - 電 池 - Google Patents

電 池

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JPH09219180A
JPH09219180A JP8022268A JP2226896A JPH09219180A JP H09219180 A JPH09219180 A JP H09219180A JP 8022268 A JP8022268 A JP 8022268A JP 2226896 A JP2226896 A JP 2226896A JP H09219180 A JPH09219180 A JP H09219180A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 正極と負極板とをセパレータを介して捲回し
てなる渦巻状極板群を電池缶に挿入するだけで缶内壁と
の接触を保たなければならない二次電池の場合、最外周
の負極板と電池缶内面の間には、抵抗値の高い負極材料
が介在する。そのため細かな縦筋では、負極材料との接
触面積は増加しても負極板の芯にあたる金属板と電池缶
内面の距離や負極材料を圧迫して材料抵抗を下げる効果
が小さい。したがって電池の内部抵抗を小さくしたり外
部からの衝撃による内部抵抗の変化を抑制する効果は少
ない。 【解決手段】 上記課題を解決するために、電池缶の内
壁に、電池缶底面に垂直で高さが０．０５〜０．２５ｍ
ｍ、ピッチが０．５〜１０ｍｍの線状凸部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電池、特に密閉型ア
ルカリ蓄電池の渦巻状極板群を収納する電池缶の改良に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、機器のポータブル化、コードレス
化が急速に進む中、これらの電源として小型且つ軽量で
高エネルギー密度を有する二次電池への要望が高まりつ
つある。中でもリチウム二次電池、ニッケル・水素蓄電
池に対する期待は大きく、新製品の開発が後を絶たな
い。また低コストで高度の信頼性を持つニッケル・カド
ミウム蓄電池においても更なる特性向上が望まれてい
る。
【０００３】図４に電池の構造を示す。従来の電池で
は、図４における電池缶１の内壁は滑面であり、容易に
渦巻状極板群を挿入できるようにしている。また極板群
は、正極板２および負極板３およびセパレータ４からな
り、渦巻状で最外周に負極板が位置し、これが電池缶内
壁に面接触しており、電池缶が負極端子を兼ねる構造と
なっている。この実施例では極板群は捲回しただけで負
極板のリード部は電池缶底部にスポット溶接していな
い。したがってこの構成では、負極板最外周と対向する
電池缶の内壁が滑面であるため二次元的な接触しかなく
接触圧が小さいため、電池の内部抵抗が高くなることが
あった。また外部からの衝撃により極板群が動きやすい
ため、内部抵抗が安定化せず、内部抵抗が大きい場合に
は十分な充放電ができないという問題を有していた。
【０００４】この問題を解決すべく、内部抵抗を小さく
するために、特公平７−９９６８６号公報においては、
缶内面に細かな縦筋を形成している。しかしながら、正
極合剤が直接缶内面に接触するアルカリマンガン電池の
場合、特公平７−９９６８６号公報にある突起高さ０．
００５〜０．０２ｍｍ、筋間のピッチ０．００２〜０．
４ｍｍの範囲が有効であるが、本発明のように正極板と
負極板とをセパレータを介して捲回してなる渦巻状極板
群を電池缶に挿入するだけで缶内壁との接触を保たなけ
ればならない電池の場合内部抵抗を小さくする効果は少
ないことがわかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、正極
合剤との接触面積を増加させるために、細かな突起を多
数設けることにより内部抵抗を下げるという効果が得ら
れる。ところが、本発明のように正極板と負極板とをセ
パレータを介して捲回してなる渦巻状極板群を電池缶に
挿入するだけで缶内壁との接触を保たなければならない
電池の場合、最外周の負極板と電池缶内面の間には、抵
抗値の高い負極材料が介在する。そのため細かな縦筋で
は、負極材料との接触面積は増加しても負極板の芯にあ
たる金属板と電池缶内面の距離や負極材料を圧迫して材
料抵抗を下げる効果が小さい。したがって電池の内部抵
抗を小さくしたり外部からの衝撃による内部抵抗の変化
を抑制する効果は少ない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために電池缶の内壁に、電池缶底面に垂直で高さ
が０．０５〜０．２５ｍｍ、ピッチが０．５〜１０ｍｍ
の線状凸部を形成したものである。これにより、線状凸
部が負極材料に深く入り込み、負極板の芯にあたる金属
板と電池缶内面の距離を短くし負極材料を圧迫して材料
抵抗を下げる効果が得られる。さらに、外部からの衝撃
による極板群のずれに対しても大きな抵抗力を発揮し、
結果として低内部抵抗の高容量な電池を得ることができ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の電池では、電池缶の内壁
に、電池缶底面に垂直で高さが０．０５〜０．２５ｍ
ｍ、ピッチが０．５〜１０ｍｍの線状凸部を形成した電
池缶を用いている。このような電池缶は、図３に示した
ＤＩ工法（Ｄｒａｗｉｎｇ ａｎｄ Ｉｒｏｎｉｎｇ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）により製作した。これは、絞り
しごき加工である。パンチ５の先端に必要とする凸部高
さに対応した深さの溝６をパンチの軸線と平行に形成
し、このパンチをニッケルメッキ鉄板でカップ状に予備
成形された金属材料７にあて、外型である絞りしごきダ
イス８ａ〜８ｎを通過させるときのダイスからの加圧力
で缶内面をパンチ周面に強く圧接し、縦筋を転写するこ
とにより、缶内面に線状凸部を形成した電池缶の成形を
行った。この場合、線状凸部は電池缶の開口部近傍には
到達しないようにパンチにおいても溝長さを決定してい
る。
【０００８】
【実施例】図１・図２に本発明により使用した電池缶の
例を示す。図１は、缶の水平断面図であり９が線状凸
部、図２は、垂直断面図である。
【０００９】実施例としては、電池缶の線状凸部高さと
ピッチ及び線状凸部の長さの３種にてマトリックスを組
み、ニッケル・カドミウム蓄電池を製作した後、内部抵
抗を測定し、その後、厚さ１０ｍｍ以上の堅木の上に高
さ２０ｃｍより電池の軸線方向に５回落下し、軸線と垂
直方向に５回落下させた。落下後の内部抵抗を測定し落
下前と比較し５ｍΩ以下の内部抵抗の上昇に押さえられ
るかを確認した。
【００１０】製作したニッケル・カドミウム蓄電池は、
電池缶の外径１６．３ｍｍ、電池の高さ４２．５ｍｍの
もので電池缶を製作するニッケルメッキ鉄板は、厚み
０．４５ｍｍのものを用いた。ＤＩ工法では、缶の底部
は使用するメッキ鉄板の厚みから大きな変化はないが、
側面は薄く作ることができる。本実施例では、側面厚み
を０．１９ｍｍとした。図１に示す電池缶に水酸化ニッ
ケルを主体とする活物質を発泡状ニッケル基板に充填し
た正極板とカドミウム化合物を導電性芯材に塗着した負
極板とをセパレータを介して渦巻き状に捲回した極板群
を収納し、ＫＯＨを主体とする電解液を注液して、開口
部を封口し容量１２００ｍＡｈの密閉形ニッケル・カド
ミウム蓄電池を作製した。
【００１１】上記のようにマトリックスを組んだ実施例
電池を各々５０セルについて初充放電後の内部抵抗を測
定し、上記落下テスト実施後の内部抵抗を測定しその差
を計算した。
【００１２】結果を（表１）、（表２）、（表３）に示
す。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【表３】
【００１６】（表１）は電池缶内の線状凸部の長さが３
７ｍｍのもので、凸部の高さを横に、ピッチを縦に示し
たものである。−は未測定であるが、パンチを製作でき
ないものも含まれる。○は５０セルすべてが内部抵抗の
上昇５ｍΩ以内に入った場合で、後の数字は５ｍΩを越
えたセルの数を表している。ニッケルメッキ鉄板の厚み
が０．４５ｍｍであるため、凸部高さは０．２６を越え
ることはないがピッチ０．５〜１０．０ｍｍでは凸部高
さ０．０９ｍｍ以上では全て○である。また、凸部高さ
０．０５ｍｍでもピッチ条件によっては○となってい
る。
【００１７】（表２）は電池缶内の線状凸部の長さが３
０ｍｍの場合であり、また（表３）は２０ｍｍの場合の
結果を示している。結果は表１とほぼ同じである。これ
らは、ある範囲内の線状凸部を電池缶内に設けることに
より、外部からの衝撃に対し内部抵抗の上昇を抑える効
果のあることを現している。
【００１８】なお、本実施例ではＤＩ缶を示したがその
他の電池缶、例えば絞り缶等であっても同様の効果が得
られる。
【００１９】また、本実施例ではニッケル・カドミウム
蓄電池を示したが、他の電池系であっても同様の効果が
得られる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば電池缶の
内壁が極板群の最外周部に位置する負極と接触する部分
に、前記電池缶底面に垂直な線状凸部が複数形成されて
おり、線状凸部の高さが０．０５〜０．２５ｍｍ、凸部
間ピッチが０．５〜１０ｍｍであれば、外部からの衝撃
による極板群のずれに対しても大きな抵抗力を発揮し、
結果として低内部抵抗の高容量な電池を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による電池缶の水平断面図
【図２】本発明の実施例による電池缶の垂直断面図
【図３】本発明の実施例による電池に用いる電池缶の加
工方法を示す図
【図４】電池の構造を示す斜視図
【符号の説明】
１ 電池缶 ２ 正極板 ３ 負極板 ４ セパレータ ５ パンチ ６ パンチの溝入部 ７ カップ状金属材料 ８ 絞りしごきダイス ９ 線状凸部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅野 剛太 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 鈴木 憲男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 正極板と負極板とをセパレータを介して
    捲回してなる渦巻状極板群を電池缶に収納し、その開口
    部を絶縁パッキングを介して正極端子を兼ねる金属封口
    板により封口してなる電池であって、前記電池缶の内壁
    が前記極板群の最外周部に位置する負極と接触する部分
    に、前記電池缶底面に垂直な線状凸部が複数形成されて
    おり、線状凸部の高さが０．０５〜０．２５ｍｍ、凸部
    間ピッチが０．５〜１０ｍｍであり、前記絶縁パッキン
    グと対向する部分は略滑面であることを特徴とする電
    池。
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