JPS6023956A - アルカリ蓄電池およびその製造方法 - Google Patents

アルカリ蓄電池およびその製造方法

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JPS6023956A
JPS6023956A JP58131739A JP13173983A JPS6023956A JP S6023956 A JPS6023956 A JP S6023956A JP 58131739 A JP58131739 A JP 58131739A JP 13173983 A JP13173983 A JP 13173983A JP S6023956 A JPS6023956 A JP S6023956A
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JP
Japan
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connection piece
electrode plate
welding
section
core
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Pending
Application number
JP58131739A
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English (en)
Inventor
Tokujiro Takagaki
高垣 徳二郎
Tetsuo Sasaki
哲夫 佐々木
Haruo Seike
清家 治雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Storage Battery Co Ltd
Nihon Denchi KK
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
Nihon Denchi KK
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Publication date
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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
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • 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
    • H01M50/533Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • 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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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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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カドミウム、ニックルー亜鉛などの
アルカリ蓄電池の極板と端子間の接続構造J3よび接続
方法に関するものであり、蓄電池のバラツキを是正して
、性能の安定性、信頼性の向上を計ったものである。
一般にアルカリ蓄電池においては−L下にそれぞれ所定
極性の極板の芯体が突出する様に正・負極板とこれ等両
也板因に介在Jる廿パレータを積層あるいは巻回して極
板群を構成し、前記極板群の上下両端面より突出しIc
極板の芯体にそれぞれ接続片を溶着し、該接続片の一端
を端子(或いは正・負極端子を兼ねる容器J3よび蓋)
に接続する構造がとられている。
この種アルカリ蓄電池の極板と端子間の接続h法につい
ては、従来より種々の提案がなされてきたが、いずれし
−長−短があり、アルカリ蓄電池の特性を十分発揮させ
ることの′Cさるものはなかつ lこ 。
例えば米国特ム′[第3,732,124号明細内によ
れば、端子への接続片の集電部は平面部より垂下させた
」−ツジを何1′iえてJ3す、このエツジを極板の芯
体露出部と垂直に交叉させることによって、溶接の確実
性の向」−をiすることを提案1)ているが、実際に実
施してみると前記エツジが溶接0、yの加圧ノJによっ
て部分的に変形、あるいは傾斜し、垂直に交叉しない箇
所が生じてしまう。このため全溶接点を一7iシに同じ
強さで溶接りることが出′A(ないという欠点が発生し
た。まlζ溶接条イノIを種々検問して溶接の強さのレ
ベルを全体的に上げ、」、・うどりると、集電部がOn
紫色に変化して月質のl1li:i化または一部溶[ぢ
11」ることがあった。
また米国1ej6′1第3.9GO,603号明細内に
よれば、接続片の集電部に無数の小孔を穿孔し、該小孔
の周囲にエツジまたは突起を形成させ、このエツジまた
は突起と極板の芯体h′出8Iiケを溶jムづることか
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J、らず、しかもfill’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Inf保りることが困難であ
り、極板群と接続片は手U’ V、llかすことが出来
るものが多いという状況〔゛あって、電池性能のバラツ
キの原因になっている。
第1図および第2図は上)ホした米111特i′1第3
,732.124号明細書にみられる、従来の提案のう
らllAも優れていると言われている代表的な従来方式
の接続片、および該接続片と極板群との接続4f4造を
示したものである。接続片1は例えばニッケルメッキを
施した薄鋼板J:りなり、電池の端子に接続されるリー
ド部2と極板のノヒ、体露出部に)a接される集電部3
とを備えている。3aは集電部3の水平部3bに対して
垂直に立てられたエツジひある。
集電部のエツジ3aは極板4の芯体露出部5の先端上に
交叉させて配置し、その上面に溶接電極を当接し、加圧
のもとで溶接される。ところが実際に実施してみると集
電部の両端部に一対の溶接電極が押当された際、溶接片
が厚さの薄い鋼板からなっており、Dつエツジ3aが必
ずしも垂直になつCいないため、あるいは垂直になって
いても垂直のJ、ま芯体露出部5の端部ど交叉せず、溶
接型(へによる加圧によって芯体露出部5の先端を滑つ
−(゛外側又は内側に傾斜してしまい、芯体に食い込ま
ずにエツジ側面と芯体露出部とが不完全に溶接され−C
しようことが多い。即ら、全ての溶接箇所で確実に溶接
出来るというわりにはいかないという大公な欠点があっ
た。またこの改良対策として極板の芯体露出部の先端を
同じレベルに揃えたり、極板の形状、接続片の材質、溶
接条件などが種々検問されたが、確実な方法はまだ児つ
けられCいない状況にある。−〕J1土ツジの総高さは
曲げ加工の関係もあり、通當、i電部材質の厚さの2〜
51a程度に選択されるが、この総高さを大きくして極
板芯体への食込みを大きくし、上記の欠点を補うとづれ
ば極板の芯体露出部5の幅を大きくせねばならず、これ
は極板の有効面積を減少させることになり、電池特性を
悪りJ゛、る。J、た芯体露出部への食込みを大ぎくす
ると、極端な場合には反対極性の極板と接触することに
なって、内部り、()絡の原因となり、不良電池を提供
する恐れがある。
従ってこの種の溶接は現在まだ本当に満足でさるものは
ないという現状である。
本発明は断面が山形状の集電部をイjする接続片を用い
ることにより、これら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IF7を可能に覆るものである。
以下本発明の実施例を詳細に説明り−る。
第3図は本発明蓄電池に使用する接続片の一例を示した
もので、接続片1は電池の端子に接続されるリード部2
と、その一端より延長された2つの集電部3.3′を顯
え、前記集電部はそれぞれプレス加工により縦方向に折
曲げ、2つの傾斜面31.32よりなる山形に形成され
ている。山形を形成する折曲げ角度は45°〜90’ 
とし、且つ傾斜面31と32の幅は略等しくブ°るのが
よい。
このようにして形成された接続片を、第5図に示づ如く
極板群の端面より突出した極板芯体5の露出部上に載置
し、絶縁部材10110′に囲まれた電極11.11−
の底面を前記接続片の集電部と相似形の逆V字状にえぐ
った形状の溶接電極を用い、該溶接電極を接続片の集電
部上面に当接し、垂直方向の圧力をかりると、集電部の
傾斜面31.32はそれぞれ外側に聞くように応力を受
けるが、極板4の芯体5の上端と接する点7で阻止され
て、食込むツノが働き、溶接電極からの電流がそこに集
中し易くなり、溶接が確実に行われるので、電池性能の
安定とバラツキが是正でき、信頼性の高い電池がINら
れる。
第4図はこのJζうにしてjqられた極板群の要部を示
したものである。4′は極板4と異なる極性をもった相
手極板ぐ、極板4に対してTh向にズラせC巻回されて
J3す、図示されていないが極板1J1の下端にa3い
て極板4と同様に接続片が溶接されている。6は極性の
異なる極板4.4′間に介在さμたレバレータ、8は極
板4の芯体5と接続片1の集電部3.3−との溶接箇所
を示す。
第6図、第7図は上述した実施例にりも小型の電池に適
する他の実施例を示したbのである。この実施例におい
ては中火部で山形に折曲げられた一つの集電部3の一端
からリード部2を導出しており、集電部3の頂部には稜
線に沿って細長い間口部9が設けられている。この開口
部9は、集電部の左右の傾斜面31と32どの連絡部の
断面積を小さくし、傾斜面31.32にそれぞれ極性の
賃なる電極を当接さVて通電したどき、溶接電流が集電
部のみを通って還流するのを防止し、大部分の電流が極
板芯体と端子片の集電部先端との接触部分(溶接箇所)
に流れるようにするためのものである。この端子片を極
板群の1−下端面に突出した極板の芯体に溶接するのに
は、」二連した実施例に準じて小型の溶接電極を使用し
てもよいが、この場合、第7図に示した如き溶接電極を
使用すると作業がよりlin ’iになり有効である。
即し、一対の電極12.12″をセラミック等の耐熱性
をイiづる絶縁物13を介して一体とし、絶縁ケース1
4を取付ける。さらに電極12.12−の底面には接続
片の集電部の背面形状に沿う形状の凹みを設けると共に
、位置決めをtit実にするため、絶縁物13の下端の
一部が接続片の集電部3に設番ノられている間口部9に
1医合する様に突出させである。このように構成した溶
接部14jを接続片の集電部上1n1に当接させて加圧
し、電極12.12′間に電圧を印加して溶接を1jな
えばJ:い。
第8図に従来方式と本発明方式による接続片と棒板芯体
との溶接部分の拡大図を示す。図から明らかな様に、従
来方式(A)によるエツジ3aの溶接部分の長さと比較
して、本発明による方式(B)による集電部の傾斜面3
1.32の溶接部分の長さは集電部のJli曲げ角痕に
よっても多少異るが平均し°U10〜20%長くなって
いる。このことは極板の芯体の露出部5の高さが一定で
あるので、それだtノ接合面積が大きくなり、溶接が強
化されるため右利であることを示している。
尚、−[述した実施例にJ3いては、横方向に艮い帯状
の正・0極板およびしパレータを重ね、渦巻状に巻回し
て構成した極板群に適用したものについて説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、平板状の正・
負極板およびセパレータを所要枚数積層した(セ板群に
対しても同様に実施可能である。また電池の設泪目的に
よって接続片の集電部の上面より見1c形状は本実施例
に限定されることなく、■形、T形、Y形、十形など、
[1的に合ぼて採用することが出来る。
以上の如く、本発明にJ、れば接続ハの集゛市部を山形
となし、これど極板の芯体露出部どの交叉りる点で溶接
により溶着づるため、バラツキの少ない信頼性の高い性
能の安定したアル7Jり蓄電池を提供することができ、
その工業的価値は非常に人である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来方式の接続片の斜視図、第2図は第1図に
示した接続片を用いた従来の極板群の要部斜視図、第3
図は本発明に使用覆る接続片の一例を示す斜視図、第4
図は本発明の一実洗例にお(プる極板8Yの要部斜視図
、第5図は本発明により接続片を極板の芯体露出部に溶
接する状態を承り説明図、第6図は本光明の他実施例に
使用する接続片の斜視図、第7図は第6図に示した接続
片を極板の芯体露出部に溶接する状態を示づ説明図、第
8図<A)(B)は従来形電池と本発明電池の溶接部の
状態を示す比較図である。 1・・・・・・接続片 2・・・・・・リード部3・・
・・・・集電部 4・・・・・・極板5・・・・・・芯
体露出部 オ 1 図 り1 合 4 図 次 5 菌 大 乙 図 方 7 因 λ 8 区 −2乏

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)正・角極板を、その芯体の一部が上端または下端に
    突出ザるようにレバレータを介して巻回するか、または
    積層した極板群と、断面が山形状の集電RISを為号る
    接続片を備え、該接続片の集電部下縁と上記極板群の上
    下端面にそれぞれ突出しlC極板の芯体とが互いに交叉
    して食い込む如く溶着したことを特徴とづるアルカリ蓄
    電池。 2)正・負極板を、その芯体の一部が上端または下端に
    突出゛りるようにレバレータを介して巻回づるか、また
    は積層しIC極板群と、断面が山形状の集電部をイ:E
    り゛る接続j1を用い、該接続片の集電部下縁ど上記極
    板群の上下端面にそれぞれ突出した極板の芯体とが互い
    に交叉するように配置し、電極底面に前記接続片の集電
    部の背面形状に沿う凹みな段Uた一対の溶接電極、また
    は一対の電極を絶縁物を介して一体とし、その底面に前
    記接続片の背面形状に沿う凹みを設りた。溶接電(セを
    、前記接続片の集電部背面に圧接させて通電し、接続片
    の集電部下縁と極板群の端面に突出した極板の芯体が互
    いに交叉して食い込む如く溶接1−ることを特徴とづる
    アルカリ蓄電池の製造り法。
JP58131739A 1983-07-18 1983-07-18 アルカリ蓄電池およびその製造方法 Pending JPS6023956A (ja)

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US06/583,479 US4554227A (en) 1983-07-18 1984-02-24 Alkaline battery
GB08417735A GB2146167B (en) 1983-07-18 1984-07-12 Alkaline battery and method of manufacturing same

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