JPS6072160A - Ni―Cd電池 - Google Patents

Ni―Cd電池

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JPS6072160A
JPS6072160A JP58181178A JP18117883A JPS6072160A JP S6072160 A JPS6072160 A JP S6072160A JP 58181178 A JP58181178 A JP 58181178A JP 18117883 A JP18117883 A JP 18117883A JP S6072160 A JPS6072160 A JP S6072160A
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welding
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electrode plate
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JPH028417B2 (ja
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Ryosuke Morinari
森成 良佐
Isao Aramaki
勲 荒巻
Mitsuru Koseki
満 小関
Shoji Sato
佐藤 章司
Noriyoshi Sasaki
佐々木 則芳
Masayoshi Aoki
正義 青木
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Resonac Corp
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Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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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
    • 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
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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N1−cd主電池如く捲回された極板か容器内
に収容された構造を有する電池に係わり、前記極板の端
部に溶接される集電用端子(タブ)の構造に関するもの
である。
衆知の通゛り可搬形の電気、「貰子機器用電源としてN
1−(dfi池か゛広く使用されているか′、例えば電
動工具の様なものに使用される1!池1こ於ては高率放
電特性が優れていることが要求される。即ち大きな電流
で放電した際に電池電圧の低下が出来るたけ小さいこと
が要求されるわけであるが、このため1こは電池の内部
抵抗を極力小さくすることが不可欠な問題となる。
この問題の一つの解決手段として多点集電方式と称する
ものが採用されている。これは極板の一ケ所に集電用端
子を取付け、極板内部で発生した電流をここに集める従
来の方式と異なり、一枚の極板の多数の場所から集電す
る方式で。
発生した電流力f集電用端子に到達するまでの距離が短
か(なるために、結果的に電池の内部抵抗を小さくする
ことか゛出来るわけである。
第1図は多点集電方式を用いた場合の集電用端子と極板
との接続状態の一例を示したものである。第1図に於て
lは極板であり、この極板lはセパレータを介して相手
極(例えばlか陽極板であれば相手極は陰極板となる)
と重ね合され図面の如く捲回されている (セパレータ
相手極は図面には示していない)。また2は集電用端子
で、これは図面の如く捲回された極板lの端部(厳密に
は極板lを構成する芯材の端部)3か形成する平面上に
位置し、該集電用端子2とは溶接等の手段により電気的
Iこ接続(図面中のa〜e)され、この部分より集電か
なされるわりである。
さて、本発明の対象としているのは上述した集電用端子
2と極板との接続方法である。この接続には従来より抵
抗溶接が用いられているが、溶接強度のほらつきか著し
く、電池組立工程あるいは竜?I&が完成された後で、
集電用端子2がはがれるというトラブルか生じて問題と
なっていた。その理由について以下に述へる。
第2図は集電用端子2を捲回された極板lに抵抗溶接す
る際の状態を示すものである。まず捲回された極板lの
端面にプロジェクション(突起)4.4’を有する集電
用端子2を位置決めする。次に図面の如く隣合うプロジ
ェクション4.4′上に溶接用電極5.5′を当接し、
一方のL1極5より他方の電極5′へ溶接電流を流す。
このタイプの抵抗溶接はシリーズ溶接と称されるもので
あるが、この際、溶接電流は電極5より集j[用端子2
内を流れ直接電極5′1こ至るものと、電極5よりその
直下にあるプロジェクション4と電極5との接触点す、
c、d、 e)経て極板1内部を通り同じく接触点b′
、e′、d′、e′を経ジェクンヨンと電極との接触点
す、c、d、eおよびb′、e′、d′、e′でありこ
の接触点を通って流れる電流だけが溶接に寄与すること
になる。
すなわち前記二連りに分れて流れる電流のうち前者は溶
接には何ら寄与しない無効電流とよはれるもので、シリ
ーズ溶接に於てはその発生は避けられない。無効電流が
大きいと単Iこエネルギーロスが大きいということにと
とまらず、目的とする溶接の再現性か゛乏しくなり、溶
接強度が大中に変動する等不都合な問題が生じ易い。
の 第3図は集電用端子2と極板tとの接触部状△ 態を拡大して示したものであるが、前記極板lは芯材6
によって活物質7が保持された構造になっており、極板
lの端部は図面に示す如く芯材6が活物質7の存在する
部分より多少とひ出して、この部分か集電用端子2のプ
ロジェクション4と接触、溶接されることになる。芯材
6はN j Cd ’+l[池の場合、通常は表面にN
1めっきがなされたpeより成るパンチングメタル(多
孔板)が用いられ、相手方の集電用端子2もほぼ同一の
材質のものが用いられるか、ここで問題にしなければな
らないのは両者の肉厚である。
芯材6は一般的に0.08 S−0,1rranの厚さ
のものが多用されるのに対し、集電用端子2の方は極板
全体からの1且流がここに集められることを4府して0
15〜02馴の厚さのものが必要となる。両者のこの肉
厚の差は前記無効電流の増大に大きく寄与しており1例
えは第1図、第2図に示す如く集電用端子2にスリット
8を入れる等して無効電流の減少に努めはするが、実際
には溶接電流の大半が無効電流となっている。
またこの溶接の場合継手形状そのものが無効電流を大き
くする様なものにプエっでいることも確かである。すな
わち第3図に示す如く集電用端子2と極板1とはほとん
と点′接触に近い状態で溶接に供される。それ故この部
分ての電気抵抗は通常の重ね抵抗溶接の場合等よりは(
目当太き(、無効電流はかなり大きなものとtlる。
また溶接部の面積か小さいということは何らかの原因で
それか変動した時にはその度動率も大きいということで
あり、この点か無効電流の変動と相まって溶接の再現性
を乏しいものにしていることも確かである。
さて、本溶接に関しては抵抗溶接という手法を適用して
ゆく限りシリーズ溶接を行IJわさるを得ないわけで、
無効電流の発生をはしめとするこのタイプの溶接白木の
有する不安定要求を完全1こ排除することは不可能であ
るけれとも、プロジェクションの形状(構造)に関して
詳細す検討を進めた結果、従来のものに比べ極めてほら
つきの少ない再現性に優れた溶接結果か得られるものを
見出すことに成功した。本発明はその様な集電用端子の
構造を提供せんとするものである。
次に本発明の内容1こついて説明する。本溶接の如(熱
容量の差が大きい被溶接材料を抵□抗溶凄する場合に、
熱容量の大きい方の被溶接材料にプロジェクション(突
起)を形成し相手の飼料との接触部を限定してその部分
での電流密度を高めて溶接するという技術は公知であり
、第1図に示ス如くプロジェクション4.4′を線状の
ものとして溶接することもまた一般的によく行なわれる
ものである。しかしながらこのプロジェクション4,4
′の形状1例えば第1図に示す様にV形の線状のプロジ
ェクション4,4′を設ける場合にその角度α、あるい
は先端の半径R(CiS’図参照)をいくらにするのか
信頼性にイリれた溶接部を得る上で最適であるかという
点に関しては被溶接材料の材質その他の要因によって左
右されるために適宜法めなくてはならない。
本発明で対象としている集電用端子と極板との溶接の場
合にプロジェクションの形状(α、R)決定1こ関して
考慮しなければならない点は■溶接点(プロジェクショ
ンと芯材との接触部)の面積か゛極めて小さくかつ多数
あるために、この部分での接触抵抗を下げ(抵抗溶接に
於ては接触抵抗による発熱も寄与することは確かである
が1本溶接の様Iこ接触面積が小さけれは、そのことた
けて発熱に必要な抵抗は確保出来る)安定した溶接電流
の通路を確保出来る様1こする。
■ 芯月、プロジェクションの肉厚の差か奸しく、これ
1こ伴って溶接点に於ける熱容量の違いが極めて大きく
なるため、芯材側だけか溶融しかつ溶融した金属が飛散
してしまう可能性か1−モい。これを防ぐためには溶接
の進行に伴ってプロジェクションか遅れることなく芯材
側へ食込んでゆき、プロジェクションの表面にあるNi
めっきが溶融する程度の温度上昇を確保しつつ芯材に対
してはヒートシンクとして有効に作用する様な働きをさ
せ得る形状としなければならない。この際抵抗溶接化於
ては通電時間か10〜207+15と極めて短かいとい
う事を忘れてはならない。
我々は以上の二点を考慮しながらプロジェクションの角
度α、先端の半径Rとの組合せを棟々変えた実験を行な
った。これらの検討結果の一部を第1表に示す。
第 1 表 第1表は肉厚が02咽で表面化4〜B /l ++tの
N1めつきを有するspc材からなる集電用端子と肉厚
が008訓で表面に7〜9 /l ?71のNiめっき
を有する芯材との抵抗溶接の場合(n=20)てあり、
溶接電源はACタイプのもので溶接電流(実効値) 8
60〜910A、 通fli時間1〜、電極加圧力3#
、(電極1本当り)にて溶接した結果である。なおプロ
ジェクションの高さく第4図のh)はO,[+m++一
定であり、溶接結果の良否は要求強度5に以上の条件を
みたすものを90°引張強度で判定した。
第1表の結果を見ると溶接強度に対するα、Rの影響が
明らかに認められており、α=90゜のものではRfJ
r小さくても十分な強度は得られていない。α=75°
、α=60°の場合にはRが025關以下になると急激
に強度が増太し、最小値力(′要求強度を上まわる結果
となってし′Iる。
実験では第1表に掲げたものの他に肉厚が0.15ra
n、0.3rtmの集電用端子について同様の検詞を認 行なったが第1表とほぼ同一の傾向か゛へめらA1てお
り、αか゛75″以下、Rが025劇以下の場合、強度
的に満足出来る良好な結果が得られた。なおα、Rにつ
いてはspc材の加工性、プレス金型の加工精度等によ
りその下限1直は決定されよう、また集電用端子の肉厚
については集1a用端子が溶接時の4極加圧力によって
異常な変形を引起さない程度の厚さか必要であり、その
下限111iは実質的には0.1圏程度である。
以上のように、本発明は再現性に侵れ且っ強度十分な溶
接結果が得られる等工業的価値極めて大なるものである
【図面の簡単な説明】
記1図はN1−cd電池の集電用端子と捲回された極板
との接続状態を示す斜視説明図、第2図は前記集tH用
端子を極板に溶接する時の状況を示す斜視説明図、第3
図は集電用端子のプロジェクンヨンと極板の芯材との接
触状態を詳細1こ示す斜視説明図、第4図はブロンエク
ションの角度αおよび先端の半径Rを説明する拡大説明
図である。 lは極板、2は集電用端子、3は極板の端部、4.4′
はプロジェクンヨン、αは角度、Rは半径、6は芯材、
a % eおよびa′〜e′は溶接点特許出願人 第1頁の続き 0発 明 者 佐 々木 刻苦 東京都新宿区西新宿内 0発 明 者 青 木 正 義 東京都新宿区西新宿内 2丁目1番1号 新神戸電機株式会社 2丁目1番1号 新神戸電機株式会社 手続補正書(6′発少 1 事件の表示 昭和58年 特 許 願 第1811
78号2発明の名称 Ni−Cd電池の集電用端子3 
補正をする者 iJI件どの関係 特 許 出願人 任 所 東京都新宿区西新宿二丁目1番1号名 称(1
20)新神戸電機株式会社 (1) 明細吉第6頁第12行目における「不安定要求
」を「不安定要素」と訂正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. O1〜0.3mの肉厚を有し抵抗溶接用の線状のプロジ
    ェクションの角度αが75°以下、その先端の半径Rか
    0.25 mn以下であることを特徴とするN1−cd
    主電池集電用端子。
JP58181178A 1983-09-29 1983-09-29 Ni―Cd電池 Granted JPS6072160A (ja)

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JP58181178A JPS6072160A (ja) 1983-09-29 1983-09-29 Ni―Cd電池

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JP58181178A JPS6072160A (ja) 1983-09-29 1983-09-29 Ni―Cd電池

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JPS6072160A true JPS6072160A (ja) 1985-04-24
JPH028417B2 JPH028417B2 (ja) 1990-02-23

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ID=16096240

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