JPH11176414A - 組電池用円筒形電池の製造方法 - Google Patents
組電池用円筒形電池の製造方法Info
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- JPH11176414A JPH11176414A JP9340066A JP34006697A JPH11176414A JP H11176414 A JPH11176414 A JP H11176414A JP 9340066 A JP9340066 A JP 9340066A JP 34006697 A JP34006697 A JP 34006697A JP H11176414 A JPH11176414 A JP H11176414A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】製造工程の大幅な簡素化が可能な組電池用円筒
形電池の製造方法を提供すること。セパレータの劣化が
少なく、溶接工程が簡素で信頼性に富む組電池用円筒形
電池の製造方法を提供すること。 【解決手段】電極アセンブリ２の負極板の側端縁２１に
中間集電体３を接合して筒形電槽に収容した後、中間集
電体３、筒形電槽の缶底部１及び外部引き出し電極端子
４の三部材をサンドイッチして、それらを一挙にビ−ム
溶接にて溶接する。このようにすれば、製造工程が従来
より格段に簡素となり、その分だけ作業ミスも減って信
頼性が向上する。
形電池の製造方法を提供すること。セパレータの劣化が
少なく、溶接工程が簡素で信頼性に富む組電池用円筒形
電池の製造方法を提供すること。 【解決手段】電極アセンブリ２の負極板の側端縁２１に
中間集電体３を接合して筒形電槽に収容した後、中間集
電体３、筒形電槽の缶底部１及び外部引き出し電極端子
４の三部材をサンドイッチして、それらを一挙にビ−ム
溶接にて溶接する。このようにすれば、製造工程が従来
より格段に簡素となり、その分だけ作業ミスも減って信
頼性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、組電池用円筒形電
池の製造方法に関する。
池の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】セパレータを挟んで正極板および負極板
を渦巻状に巻装してなる電極アセンブリを電解液ととも
に円筒缶状のケ−ス（筒形電槽）に密閉してなる従来の
円筒密閉型電池には、有底缶とそれを密閉する一枚の蓋
とからなる一枚蓋ケ−ス構造と、両端開口筒とそれを密
閉する二枚の蓋からなる二枚蓋ケ−ス構造とが知られて
いる。
を渦巻状に巻装してなる電極アセンブリを電解液ととも
に円筒缶状のケ−ス（筒形電槽）に密閉してなる従来の
円筒密閉型電池には、有底缶とそれを密閉する一枚の蓋
とからなる一枚蓋ケ−ス構造と、両端開口筒とそれを密
閉する二枚の蓋からなる二枚蓋ケ−ス構造とが知られて
いる。
【０００３】多数の単電池を直列接続して構成される組
電池では、一つの単電池の負極は隣接する他の単電池の
正極タ−ミナルに結合される必要がある。しかし、上述
した一枚蓋ケ−ス構造の単電池ではケ−ス全体が負極端
子となるため、このケ−スを隣接単電池の正極タ−ミナ
ルに強固に接続するために、ケ−スの缶底部に外部引き
出し電極端子をろう付けし、この外部引き出し電極端子
を隣接単電池の正極タ−ミナルに接続することが広く行
われている。
電池では、一つの単電池の負極は隣接する他の単電池の
正極タ−ミナルに結合される必要がある。しかし、上述
した一枚蓋ケ−ス構造の単電池ではケ−ス全体が負極端
子となるため、このケ−スを隣接単電池の正極タ−ミナ
ルに強固に接続するために、ケ−スの缶底部に外部引き
出し電極端子をろう付けし、この外部引き出し電極端子
を隣接単電池の正極タ−ミナルに接続することが広く行
われている。
【０００４】一方、一枚蓋ケ−ス構造の単電池における
電極アセンブリの負極板からの電流取り出し構造は、渦
巻状の負極板の側端縁を中間集電体の主面乃至側端面に
抵抗溶接した後、この中間集電体を缶底部側としてケ−
スに電極アセンブリ及び中間集電体を収容し、電極アセ
ンブリの空芯部に棒状溶接用電極を挿入してこの棒状溶
接用電極及び相手側電極にて中間集電体及びケ−スの缶
底部を挟んで抵抗溶接する方式が採用されている。
電極アセンブリの負極板からの電流取り出し構造は、渦
巻状の負極板の側端縁を中間集電体の主面乃至側端面に
抵抗溶接した後、この中間集電体を缶底部側としてケ−
スに電極アセンブリ及び中間集電体を収容し、電極アセ
ンブリの空芯部に棒状溶接用電極を挿入してこの棒状溶
接用電極及び相手側電極にて中間集電体及びケ−スの缶
底部を挟んで抵抗溶接する方式が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
円筒型電池における従来の負極板からの電流取り出し方
式では、何段階ものろう付けや溶接を行う必要があり、
その分、工程が複雑となって管理も大変であり、作業ミ
スも生じやすく検査も厄介であった。本発明は、上記問
題点に鑑みなされたものであり、製造工程の大幅な簡素
化が可能な組電池用円筒形電池の製造方法を提供するこ
とを、その課題としている。
円筒型電池における従来の負極板からの電流取り出し方
式では、何段階ものろう付けや溶接を行う必要があり、
その分、工程が複雑となって管理も大変であり、作業ミ
スも生じやすく検査も厄介であった。本発明は、上記問
題点に鑑みなされたものであり、製造工程の大幅な簡素
化が可能な組電池用円筒形電池の製造方法を提供するこ
とを、その課題としている。
【０００６】また、上記した従来の一枚蓋ケ−ス構造の
単電池を用いた組電池では電極アセンブリの負極板から
の電流取り出すために、上述したように、電極アセンブ
リの空芯部に棒状溶接用電極を挿入して、この棒状溶接
用電極及び相手側電極にて中間集電体及びケ−スの缶底
部を挟んでスポット溶接しているが、この方法では、溶
接に必要な全エネルギ量が大きく、かつ、溶接電流が溶
接箇所からその周辺に回りこむために中間集電体の温度
上昇が大きく、それが電極アセンブリのセパレータを劣
化させるのを抑止するために、溶接電流の制限があり、
溶接工程が簡単でなかった。
単電池を用いた組電池では電極アセンブリの負極板から
の電流取り出すために、上述したように、電極アセンブ
リの空芯部に棒状溶接用電極を挿入して、この棒状溶接
用電極及び相手側電極にて中間集電体及びケ−スの缶底
部を挟んでスポット溶接しているが、この方法では、溶
接に必要な全エネルギ量が大きく、かつ、溶接電流が溶
接箇所からその周辺に回りこむために中間集電体の温度
上昇が大きく、それが電極アセンブリのセパレータを劣
化させるのを抑止するために、溶接電流の制限があり、
溶接工程が簡単でなかった。
【０００７】棒状溶接用電極が中間集電体に接触する面
積を縮小して電流をできるだけ集中させることにより溶
接電流を減らせるが、この場合には中間集電体と缶底部
との間の電気抵抗低減のために場所を変えての多数回の
スポット溶接作業が必要となる。しかし、電極アセンブ
リの狭い空芯部内で棒状溶接用電極の先端位置を種々変
更するのは容易ではなく、しかも、二回目以降のスポッ
ト溶接はいままでの溶接箇所が低抵抗点となって迂回電
流を吸収するため、必要な溶接箇所の電流確保が簡単で
ないという問題もあった。
積を縮小して電流をできるだけ集中させることにより溶
接電流を減らせるが、この場合には中間集電体と缶底部
との間の電気抵抗低減のために場所を変えての多数回の
スポット溶接作業が必要となる。しかし、電極アセンブ
リの狭い空芯部内で棒状溶接用電極の先端位置を種々変
更するのは容易ではなく、しかも、二回目以降のスポッ
ト溶接はいままでの溶接箇所が低抵抗点となって迂回電
流を吸収するため、必要な溶接箇所の電流確保が簡単で
ないという問題もあった。
【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、セパレータの劣化が少なく、溶接工程が簡素で
信頼性に富む組電池用円筒形電池の製造方法を提供する
ことを、他の課題としている。
であり、セパレータの劣化が少なく、溶接工程が簡素で
信頼性に富む組電池用円筒形電池の製造方法を提供する
ことを、他の課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の組電池用
円筒形電池の製造方法によれば、電極アセンブリの負極
板の側端縁に中間集電体を接合して筒形電槽に収容した
後、中間集電体、缶底部及び外部引き出し電極端子の三
部材をサンドイッチして、それらを一挙に溶接する。
円筒形電池の製造方法によれば、電極アセンブリの負極
板の側端縁に中間集電体を接合して筒形電槽に収容した
後、中間集電体、缶底部及び外部引き出し電極端子の三
部材をサンドイッチして、それらを一挙に溶接する。
【００１０】このようにすれば、製造工程が従来より格
段に簡素となり、その分だけ作業ミスも減って信頼性が
向上する。この三部材同時溶接は、請求項２で記載する
ようにビ−ム溶接により行うことが好適であるが、これ
ら三者を溶接用電極端子で挟んで抵抗溶接することもで
きる。後者の場合には、抵抗溶接では、上記外部引き出
し電極端子を外側の溶接用電極端子とすることができ、
構成を簡単とすることができる。
段に簡素となり、その分だけ作業ミスも減って信頼性が
向上する。この三部材同時溶接は、請求項２で記載する
ようにビ−ム溶接により行うことが好適であるが、これ
ら三者を溶接用電極端子で挟んで抵抗溶接することもで
きる。後者の場合には、抵抗溶接では、上記外部引き出
し電極端子を外側の溶接用電極端子とすることができ、
構成を簡単とすることができる。
【００１１】請求項２記載の構成によれば請求項１記載
の組電池用円筒形電池の製造方法において更に、溶接は
ビ−ム溶接法にて行われる。このようにすれば、セパレ
ータの劣化が少なく、溶接工程が簡素で信頼性に富む組
電池用円筒形電池の製造方法を提供することができる。
詳しく説明すると、本構成のレ−ザ−ビ−ム溶接や電子
ビ−ム溶接などのビ−ム溶接方式では、まず従来の抵抗
溶接で必要であった棒状溶接用電極の空芯部への着脱が
不要となり、作業が容易となる。また、抵抗溶接に比較
して電流が溶接箇所の周辺部へ回りこんで中間集電体の
この周辺部を無駄に加熱することがなく、溶接箇所の温
度変化が急速であるので、中間集電体の周辺部の温度上
昇が小さく、それによるセパレータの劣化が少ない。ま
た、中間集電体の溶接箇所周辺の周辺部の温度上昇を抑
止するために、一回の溶接による溶接面積を縮小し、順
次多数点を溶接する場合、以前に溶接した溶接箇所が電
流を吸収して中間集電体をいたずらに加熱し、それによ
り中間集電体から負極板を通じてセパレータが過熱され
るという不具合を防止することができる。更に、この多
点溶接に際しても、従来のように狭い空芯部内で棒状溶
接用電極の先端位置を無理に位置変更するといった困難
がなく、作業が容易となる。 請求項３記載の構成によ
れば請求項２記載の組電池用円筒形電池の製造方法にお
いて更に、中間集電体の径方向中心部は電極アセンブリ
の中心部の空芯部に突出されてその周縁部より厚肉に形
成され、この部分にて溶接が行われる。
の組電池用円筒形電池の製造方法において更に、溶接は
ビ−ム溶接法にて行われる。このようにすれば、セパレ
ータの劣化が少なく、溶接工程が簡素で信頼性に富む組
電池用円筒形電池の製造方法を提供することができる。
詳しく説明すると、本構成のレ−ザ−ビ−ム溶接や電子
ビ−ム溶接などのビ−ム溶接方式では、まず従来の抵抗
溶接で必要であった棒状溶接用電極の空芯部への着脱が
不要となり、作業が容易となる。また、抵抗溶接に比較
して電流が溶接箇所の周辺部へ回りこんで中間集電体の
この周辺部を無駄に加熱することがなく、溶接箇所の温
度変化が急速であるので、中間集電体の周辺部の温度上
昇が小さく、それによるセパレータの劣化が少ない。ま
た、中間集電体の溶接箇所周辺の周辺部の温度上昇を抑
止するために、一回の溶接による溶接面積を縮小し、順
次多数点を溶接する場合、以前に溶接した溶接箇所が電
流を吸収して中間集電体をいたずらに加熱し、それによ
り中間集電体から負極板を通じてセパレータが過熱され
るという不具合を防止することができる。更に、この多
点溶接に際しても、従来のように狭い空芯部内で棒状溶
接用電極の先端位置を無理に位置変更するといった困難
がなく、作業が容易となる。 請求項３記載の構成によ
れば請求項２記載の組電池用円筒形電池の製造方法にお
いて更に、中間集電体の径方向中心部は電極アセンブリ
の中心部の空芯部に突出されてその周縁部より厚肉に形
成され、この部分にて溶接が行われる。
【００１２】このようにすれば、中間集電体をその必要
部分のみ厚くすることができるので中間集電体ひいては
電池全体の小型軽量化及び経済性向上を実現することが
できる。また、電極アセンブリの負極板を中間集電体の
主面に接合する場合には負極板の側端縁の凹凸を吸収す
るために中間集電体の負極板接合部分を薄くして容易に
撓むことができるようにする必要があるが、本構成で
は、中間集電体の径方向中心部は厚いのでレ−ザ−ビ−
ムによる溶融部が中間集電体を突き抜けて溶接不良とな
ることが防止される。
部分のみ厚くすることができるので中間集電体ひいては
電池全体の小型軽量化及び経済性向上を実現することが
できる。また、電極アセンブリの負極板を中間集電体の
主面に接合する場合には負極板の側端縁の凹凸を吸収す
るために中間集電体の負極板接合部分を薄くして容易に
撓むことができるようにする必要があるが、本構成で
は、中間集電体の径方向中心部は厚いのでレ−ザ−ビ−
ムによる溶融部が中間集電体を突き抜けて溶接不良とな
ることが防止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施例が図面を参
照して以下に説明される。
照して以下に説明される。
【００１４】
【実施例】本発明の製造方法を適用した組電池用円筒形
電池に使用されるニッケル水素電池（単電池）の要部拡
大図を図１に示す。１はケ−スの缶底部であり、２は電
極アセンブリ、３は中間集電体、４は負極用の外部引き
出し電極端子である。
電池に使用されるニッケル水素電池（単電池）の要部拡
大図を図１に示す。１はケ−スの缶底部であり、２は電
極アセンブリ、３は中間集電体、４は負極用の外部引き
出し電極端子である。
【００１５】上記ケ−スは軟鋼板を有底円筒形状に絞り
加工し、ニッケルめっきしてなり、厚さ約０．２〜０．
４ｍｍとされている。電極アセンブリ２は、図示省略す
るものの、セパレ−タを介して正極板と負極板とを重ね
て渦巻状に巻装して円筒状に形成されている。正極板は
水酸化ニッケル粉末を内部集電体に被着してなり、負極
板は水素吸蔵合金粉末を内部集電体に被着してなる。正
極板の内部集電体の上端部及び負極板の内部集電体の下
端部は、所定幅で活物質が被着されず、リード部とも呼
ばれる。
加工し、ニッケルめっきしてなり、厚さ約０．２〜０．
４ｍｍとされている。電極アセンブリ２は、図示省略す
るものの、セパレ−タを介して正極板と負極板とを重ね
て渦巻状に巻装して円筒状に形成されている。正極板は
水酸化ニッケル粉末を内部集電体に被着してなり、負極
板は水素吸蔵合金粉末を内部集電体に被着してなる。正
極板の内部集電体の上端部及び負極板の内部集電体の下
端部は、所定幅で活物質が被着されず、リード部とも呼
ばれる。
【００１６】正極板のリード部は図示しない正極タ−ミ
ナルに溶接されている。負極側の中間集電体３はニッケ
ル板からなり、電極アセンブリ２の空芯部２３へ突入す
る円柱状の中央厚肉部３１と、中央厚肉部３１の外周に
延設される周辺薄肉部３２とからなり、負極板のリード
部２１は中間集電体３の周辺薄肉部３２の主面に溶接さ
れ、中間集電体３は缶底部１の内表面に溶接されてい
る。２２は溶接部である。
ナルに溶接されている。負極側の中間集電体３はニッケ
ル板からなり、電極アセンブリ２の空芯部２３へ突入す
る円柱状の中央厚肉部３１と、中央厚肉部３１の外周に
延設される周辺薄肉部３２とからなり、負極板のリード
部２１は中間集電体３の周辺薄肉部３２の主面に溶接さ
れ、中間集電体３は缶底部１の内表面に溶接されてい
る。２２は溶接部である。
【００１７】外部引き出し電極端子４は、銅製円盤から
なる負極端子部４１と、この負極端子部４１と一体に成
形されて缶底部１に沿って延設されるブスバ−部４２と
を有する。負極端子部４１は、缶底部１の外表面の径方
向中央部に溶接されている。このブスバ−部４２の図示
しない末端は、図示しない隣接する単電池の正極タ−ミ
ナルに溶接ないし締結されている。
なる負極端子部４１と、この負極端子部４１と一体に成
形されて缶底部１に沿って延設されるブスバ−部４２と
を有する。負極端子部４１は、缶底部１の外表面の径方
向中央部に溶接されている。このブスバ−部４２の図示
しない末端は、図示しない隣接する単電池の正極タ−ミ
ナルに溶接ないし締結されている。
【００１８】この単電池の負極側の電流取り出し構造を
主として、製造工程全体を簡略に説明する。電極アセン
ブリ２に中間集電体３を溶接した後、それらをケ−スに
挿入し、中間集電体３を缶底部１に密接させる。次に、
負極端子部４１を缶底部１の外表面の径方向中央部に密
接させる（図１参照）。
主として、製造工程全体を簡略に説明する。電極アセン
ブリ２に中間集電体３を溶接した後、それらをケ−スに
挿入し、中間集電体３を缶底部１に密接させる。次に、
負極端子部４１を缶底部１の外表面の径方向中央部に密
接させる（図１参照）。
【００１９】次に、図中、下方から電子ビ−ムを負極端
子部４１に照射して抵抗溶接を行う。この時、溶融熱が
中間集電体３を通じて電極アセンブリ２のセパレータを
劣化させるのを抑止するために、照射はパルス照射と
し、所定時間間隔で多数の箇所にて溶接を行う。照射エ
ネルギ−は、中央厚肉部３１、缶底部１及び負極端子部
４１の厚さにもよるが、少なくとも溶融部が中央厚肉部
３１に達し、かつ、中央厚肉部３１を突き抜けないこと
が必要である。
子部４１に照射して抵抗溶接を行う。この時、溶融熱が
中間集電体３を通じて電極アセンブリ２のセパレータを
劣化させるのを抑止するために、照射はパルス照射と
し、所定時間間隔で多数の箇所にて溶接を行う。照射エ
ネルギ−は、中央厚肉部３１、缶底部１及び負極端子部
４１の厚さにもよるが、少なくとも溶融部が中央厚肉部
３１に達し、かつ、中央厚肉部３１を突き抜けないこと
が必要である。
【００２０】たとえば、中央厚肉部３１の厚さを１０ｍ
ｍ、缶底部１の厚さを０．５ｍｍ、負極端子部４１の厚
さを３ｍｍとすることができ、ビ−ム溶融最大径を２ｍ
ｍ、ビ−ム溶融深さを５〜７ｍｍとすることができ、照
射ビ−ムエネルギ−はたとえば１．５〜２ｋＷとするこ
とができる。この実施例によれば、図２に示すように、
電子ビ−ム溶接による深い溶融部５を形成するにもかか
わらず、中間集電体３のリード部２２に溶接される部分
を薄くすることができるので、リード部２２の凹凸に応
じて中間集電体３が撓むことができ、両者の溶接が不良
となることを抑止することができる。
ｍ、缶底部１の厚さを０．５ｍｍ、負極端子部４１の厚
さを３ｍｍとすることができ、ビ−ム溶融最大径を２ｍ
ｍ、ビ−ム溶融深さを５〜７ｍｍとすることができ、照
射ビ−ムエネルギ−はたとえば１．５〜２ｋＷとするこ
とができる。この実施例によれば、図２に示すように、
電子ビ−ム溶接による深い溶融部５を形成するにもかか
わらず、中間集電体３のリード部２２に溶接される部分
を薄くすることができるので、リード部２２の凹凸に応
じて中間集電体３が撓むことができ、両者の溶接が不良
となることを抑止することができる。
【００２１】（変形態様）この実施例の変形態様を図３
を参照して説明する。この実施例では、中間集電体３は
薄肉円盤部３３と、円柱部３４とを別体とし、仮止めし
てなる。このようにすれば、中間集電体３の製造が容易
となる。
を参照して説明する。この実施例では、中間集電体３は
薄肉円盤部３３と、円柱部３４とを別体とし、仮止めし
てなる。このようにすれば、中間集電体３の製造が容易
となる。
【図１】本発明の組電池用円筒形電池の製造方法の実施
例を示す単電池の一部拡大軸方向部分断面図（溶接直
前）である。
例を示す単電池の一部拡大軸方向部分断面図（溶接直
前）である。
【図２】本発明の組電池用円筒形電池の製造方法の実施
例を示す単電池の一部拡大軸方向部分断面図（溶接後）
である。
例を示す単電池の一部拡大軸方向部分断面図（溶接後）
である。
【図３】図２の変形態様を示す一部拡大軸方向部分断面
図（溶接後）である。
図（溶接後）である。
１はケ−スの缶底部、 ２は電極アセンブリ、 ３は中間集電体、 ４は外部引き出し電極端子 ３１は中間集電体３の中央厚肉部。
Claims (3)
- 【請求項１】セパレータを挟んで正負一対の極板を巻装
して電極アセンブリを形成し、 前記負極板の側端縁に中間集電体を接合し、 前記中間集電体及び電極アセンブリを筒形電槽に収容
し、 前記筒形電槽の缶底部の外表面に外部引き出し電極端子
を密接し、 前記中間集電体、缶底部及び外部引き出し電極端子を同
時に溶接することを特徴とする組電池用円筒形電池の製
造方法。 - 【請求項２】請求項１記載の組電池用円筒形電池の製造
方法において、 前記溶接はビ−ム溶接法にて行われることを特徴とする
組電池用円筒形電池の製造方法。 - 【請求項３】請求項２記載の組電池用円筒形電池の製造
方法において、 前記中間集電体の径方向中心部は前記電極アセンブリの
中心部の空芯部に突出されてその周縁部より厚肉に形成
され、前記ビ−ムは前記外部引き出し電極端子側から照
射されて前記中間集電体の径方向中心部を溶融させるこ
とを特徴とする組電池用円筒形電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9340066A JPH11176414A (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 組電池用円筒形電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9340066A JPH11176414A (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 組電池用円筒形電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176414A true JPH11176414A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18333405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9340066A Pending JPH11176414A (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 組電池用円筒形電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11176414A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007227283A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉型電池 |
| JP2012510143A (ja) * | 2008-11-25 | 2012-04-26 | エイ １２３ システムズ，インク． | 高出力電気化学セルにおける内部接続の外部印加レーザー溶接用の方法及び設計 |
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