JPS60105166A - アルカリ蓄電池 - Google Patents

アルカリ蓄電池

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JPS60105166A
JPS60105166A JP58211740A JP21174083A JPS60105166A JP S60105166 A JPS60105166 A JP S60105166A JP 58211740 A JP58211740 A JP 58211740A JP 21174083 A JP21174083 A JP 21174083A JP S60105166 A JPS60105166 A JP S60105166A
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JP
Japan
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current collector
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welding
flat plate
welded
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JP58211740A
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JPH0324739B2 (ja
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Shinji Matsumoto
慎二 松本
Kazuhiko Tanaka
和彦 田中
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Japan Storage Battery Co Ltd
Nihon Denchi KK
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
Nihon Denchi KK
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • HELECTRICITY
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    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/536Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
    • 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

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  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はニッケルーツjドミウム、ニックルー亜剣)な
どのアルカリ蓄電池の極4にと端子間の接続4^1)告
に関Jるものであり、そσ月1的は蓄電池の(〜板と端
子との接続のバラツ4;を是正して、性能の安定1J1
、信1(i 44tの向上を1すると八に、高率で急速
な充放電が出来る優れたアルカリ蓄電池をjqることに
ある。
アルカリ蓄電池、特に円筒形電池は大きな電流で急速に
充電または放電できることが非常に大きなメリットであ
る。このような目的を達成するためには活物質の性能向
上などを8することも大切であるが、さらに極板と端子
間の接続不良によるバラツキをなくし、性能の安定性、
信頼性の向上を81ることも大切である。さて、極板と
端子間の接続不良を無くずためには、使用する集電体と
極板との間の接続が特に重要なポイントになる。
この種の接続方式については、従来より種々の提案がな
されてきたが、いり゛れb−長一短があり、アルカリ蓄
電池の特性を十分発揮さ′t!得るものはなかった。
例えば米国特許第3,732,124g明細書によれば
、集電体は平面部の側縁より垂下ざぜたエツジを備えて
おり、このエツジを極板の端縁と垂直に交叉させること
ににって、溶接の(11「大佐の向上を語ることを(f
案しているが、実施に際して前記1ツジが溶接時の加圧
力により部分的に変形、あるいは傾斜づる箇所が生じる
。このため全溶接点を常に同じ強さで溶接することが出
来ないという欠点がある。また溶接条イ′]を杆々検討
して溶接の強さのレベルを全体的に上げようどづるど、
集電部がn3紫色に変化して材質の脆化まIζは一部溶
断することがあった。
また米国特許第3,960,603号明l1りIl書に
よれば、集電体に無数の小孔を穿孔し、該小孔の周囲に
エツジまた1J突起を形成さulこのエツジまたは突起
と極板の端縁とを溶接することが提案されているが、実
際に実施してみると溶接箇所が一定に定まらず、しかも
無数のエツジまたは突起を用いて溶接するため、かえっ
て全体的に溶接の強さが落ち、所要の溶接強度を確保づ
ることか困ツ鐸であり、(〜板群と集電体は手で剥がず
ことが出来るものが多いという状況であって、電lI!
I(’I能のバラツキの原因になる。
第1図および第2図は上3di L /、−米国1¥許
第3,732.124号明ypomにみられる、従来の
提案のうち最も優れていると言われている代表的な集電
体、および該集電体と極板群との接続構造を示したもの
である。集電体1は例えばニッケルメッキを施した薄鋼
板よりなり、電池の端子に接続されるリード部2と極板
の端縁に溶接される平板部3とを備えている。4a、4
bは集電体1の平板部3の側縁を垂直に折曲げて形成さ
れたエツジである。集電体のエツジ4a、4bは極板5
の端縁6の先端7上に交叉させて配置し、その上面に溶
接電極8を当接し、加圧のもとで溶接される。しかし、
この方式にJ3いては第3図に示した如く、一対の溶接
電極8をエツジ4a、4bの真上、即ち集電体背面の両
側部に押し当てた際、溶接電極の先端加圧面は半分くら
いしか集電体の平板部3と接触しないため、均等な加圧
ができず、:l−ツノ4a、4bが極板端縁6の先端7
を滑って外側又は内側に傾斜し、芯体に食い込まずに」
−ツノの側面と端縁とが不完全に溶接されてしまうこと
が多い。即ち、全ての溶接箇所が確実に溶接出来ないと
いう人ひな欠点があった。またこの改良対策として極板
の端縁の先端を同じレベルに揃えたり、極板の形状、集
電体の材質、溶接条件などが種々検旧されたが、雌実な
方法はまだ見つりられ−Cい4「い状況にある1゜一方
、エツジの総高さは曲げ加工の関係もあり、通常、集電
体部4Aの厚さの2□−J倍程1.印に選択されるが、
この総高さを大きくし−C極板芯体への食込みを大きく
し、」−記の欠点を補うとづれば極板の端縁の幅を大さ
くIねばイ「らず、これG、i棒板の右動面積を減少さ
ゼることにつイ「がり、電池性能を悪くする。また端縁
への食込みを大きくすると極端な場合には反対極性の極
板ど接触することになって、内部短絡の原因ともなる。
本発明は上記の欠点をことごとく解決して安定した高品
位の電池の供給を可能にするものであり、その要旨は、
正・負極板をレバレータを介して巻回し、上下端面に夫
々所定極f1の極板端縁を突出さU、該端縁に集電体を
溶着したものにおいて、先端が切込みにより二股に分離
2きれIζ平板部にそれぞれυ、に並行する111長い
聞1−1部と該開口部の一側縁に沿って下方へ突出する
力1−りを設GJ /、= I電体を用い、前記力エリ
と極板端縁とが交差して溶着されていることを特徴とす
るものである。
以下本発明の実施例を詳細に説明する。
第4図は本発明による渦巻式電極体に集電体を溶着した
状態を示し、図中5は焼結基板に所定の活物質を含浸し
た極板、6は前記極板の端縁であり、この端縁は活物質
が含浸されておらず、電極基板のままである。10は前
記端縁6に溶着された集電体であり、この集電体は先端
が切込み11により分離された平板部12a、12bと
、それぞれの平板部に平板部の幅L1に対して幅L2を
40%以下とした互いに並行づる開口部13a、13b
ど、その開口部の一側縁より下方へ突出づるツノ1す1
4a、14bを有する導電性部材よりなる。尚、15は
電池の端子に接続するためのリード部である。また、切
込み11は溶接作業時に溶接電流が平板部を介して直接
電極8a、8b間に流れるのを阻止するだめのものであ
る。
第5図は集電体10と’ifi極端縁6との溶接部に溶
接電極8a、8bが押し当てられた説明図である。
図より明らかな如く、開口部13’3n、 13b J
:り下方へ突出したカエリ14a、’l/I11を溶接
電極8a。
8b先端の中心に持って行って6溶接電極の底面仝休に
集電体の背面が当接し、11つ溶接電極の底面に対づる
集電体背面の当接割合が00%以上を占めることによっ
て間口部の力」辺ノを均等に加圧することがぐさ、溶接
電流は大部分が溶接部4!lQ a→聞口部の力1す1
4a→極板端縁6→聞[1部の力エリ14b→溶接rG
極8bの経路で流れ、電流が開口部より下方へ突出し!
ζカエリの先端に集中して溶接が確実に行なわれ、18
着力は極めて強固になる。J:た、カエリを集電体の側
縁に突出させない(・集電体の内側に突出さμたことに
より、集電体の平板部の面積を広くすることが出来、こ
のことににり溶接部分からリード部15までの電気抵抗
が小さくなり、集電に際してより効果的となる。具体的
な実施例を示ずと、平板部の幅L1を4mm 、開口部
の幅L2をQ、11mm、開[1部の長さを5mm 、
溶接電極底面寸法を3mm X (imm 、カエリの
高さを0.5mmとした。この実施例は平板部の幅に対
して開口部の幅が20%で、溶接電極の底面に対する集
電体の平板部の割合は78%である。尚、平板部の幅に
対して開口部の幅を40%以上とした場合は溶接電極の
底面全体に集電体の平板部を当接させるのが難しくなり
、また、導電部分も減少づるため、平板部の幅に対して
開口部の幅を40%以下にりる必要がある。
第6図に本発明による集電体の他の実施例を示す。この
実施例は集電体を十字形に形成したもので、四方向に突
出した平板部の夫々に切込み11、開口部13a、13
b 、カエリ14a、14bをaa<〕ている。
第7図はJ I S C8705に規定されたN R−
C形1、(35Abの電池25個について、従来の集電
体く第1図)を用いたもの(△)と本発明による集電体
く第4図)を用いたもの(B)について、室温(20℃
)において0.IC(△)の電流で15時間充電した後
、30(A)の電流で導電した特性図であり、斜線部は
25個の電池のバラツキを示したものである。明らかに
本発明電池は電池間のバラツキが少なく、特性も優れて
いる。
以上の如く大きな電流C急速に充電またはljl電の出
来る電池を1gるには、極板の端子間の接続のバラツギ
をなくし、性能を安定させ、信頼性を高めることである
が、本発明は先端部が切込みにより二股に分離された平
板部にそれぞれ互に平行する細長い開口部と該開[1部
の一側縁に沿って下方へ突出するカエリを設けた集電体
を用いることにより、上記の問題を解決し得たちのCあ
り、その工業的価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来方式の集電体の斜視図、第2図は第1図に
示した集電体を用いた従来の極板群の要部斜視図、第3
図は従来り式の集電体と電極端縁との溶接時の状態を示
TI説明図、第4図は本発明蓄電池の一実施例を示づ1
4i仮+1Yの要部斜視図、第5図は本発明における集
電体と電極端縁との溶接1);’iの状態を示すμm明
図、第0図は本発明にJ:る集電体の他の実施例を示j
’ St’面図、第7図は従来形電池と本発明電池との
へ率導電1!r 1部1図である。 5・・・・・・極板 6・・・・・・極板端縁10・・
・・・・集電体 11・・・・・・切込み12a、12
b・・・・・・平板部 13a、13b・・・・・・開口部 14a、14b・・・・・・カエリ )!r 3 図 大 A 図 オ 5 阿 [−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)正・負極板をセパレータを介して巻回し、−F下端
    面に夫々所定極性の極板端縁庖突出させ、該端縁に集電
    体を溶着したものにおいて、先端が切込みにより二股に
    分離された平板部にそ4tぞれ互に並行′す′る細長い
    聞[1部と該開口t11(の−缶IJlk+=“1つて
    下方へ突出する力エリを設(づた集電体を用(1、前記
    力エリと極板端縁とが交差し−(溶着され−((XるC
    とを特徴とするアルカリ蓄電池。 (2)聞[]部の幅を平板部の幅の4()%以下とした
    特許請求の範囲第1項記載のアルカリM電池。
JP58211740A 1983-11-10 1983-11-10 アルカリ蓄電池 Granted JPS60105166A (ja)

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JP58211740A JPS60105166A (ja) 1983-11-10 1983-11-10 アルカリ蓄電池

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JPH0324739B2 JPH0324739B2 (ja) 1991-04-04

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