JPS6146942B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、偏平型でかつハーメチツクシール
された密閉式アルカリ電池に関する。

この種の偏平型密閉式電池の従来の一例を示す
と、第１図に示すように、先ず、陽極端子を兼ね
る偏平な金属製電池ケース１にアルカリ電解液を
使用する発電要素２が内填されている。そして、
その発電要素２の陽極物質２ａは上記ケース１に
接触させられ、また、その陰極物質２ｂは集電板
３の下側面３ａに面接触させられている。さら
に、この集電板３の上側面３ｂは、上記ケース１
の内外を垂直に貫通しかつハーメチツクシール材
４を介して上記ケース１から絶縁されて保持され
ている集電リード５にスポツト溶接等により溶接
接続されている。この集電リード５は、その頭部
が陰極端子を形成する。

ところで、このように構成されている偏平型密
閉式電池においても、その限られた容積と形状の
制約下で、耐漏液性能の向上と充放電特性の両方
を同時に満足させなければならない。そこで、従
来においては、上記集電リード５をガラスのよう
に安定なシール材４で保持するようにしたり、あ
るいは集電板３の全表面をアルカリ電解液に対し
て安定でかつ集電効果の良い銅で覆つたりするこ
とが有効とされ、一般に行なわれてきた。また、
第１図に示した電池のように集電板３を皿状に形
成して、その開口部周縁部３ｃがケース１と陰極
物質２ｂとを絶縁隔離している絶縁材部６を上記
集電板３の弾性により上記ケース１内側面へ弾圧
するようにして、集電板３の周辺のシール状態を
確実にせんとすることも行なわれてきた。

しかしながら、このようにして両性能の向上を
図ろうとした場合、その電池の生産適性および貯
蔵性能を悪化させる別の問題が新たに生ずること
が、本発明者らによつて知得された。その問題と
は、上記集電板３の全表面を銅で覆うと、アルカ
リ電解液に対する安定性や放電性能は一時的に向
上はするが、銅で覆われた集電板３と上記集電リ
ード５との間に安定な溶接接合状態を得るのが難
しくなり、特に電気ポツト溶接の場合はその溶接
条件の設定が非常に厳密になつて、作業性や歩ど
まりが悪くなるということである。すなわち、生
産適性が悪くなる。また、集電板と集電リードの
溶接不良は、特にその不良を早期に発見すること
が難しく、このため生産工程における検査あるい
は完成品の出荷の際の検査においても発見され
ず、比較的長い時間を経た後に漏液等の電池の不
良あるいは故障として現われることが多いという
面倒があつた。このような溶接に原因する不良発
生は、第１図に示したように、皿状の集電板を使
用、その集電板３の開口部周縁部３ｃがケースと
陰極物質２ｂとを絶縁隔離している絶縁材部６を
集電板の弾性を利用して弾圧するようにしたもの
にて特に顕著であつた。これは、集電板３が弾性
変形させられた状態で上記集電リードに溶接され
ているために、その溶接部分に剥離方向の弾性復
元力が常時作用するようになるからである。

この発明は、以上のような背景のもになされた
もので、その目的とするところは、充放電性能等
の電池の基本的性能を維持しつつ、むしろ高めな
がら、生産適性を高め、さらには不良品の発生を
少なくして、特に貯蔵中あるいは貯蔵後の漏液発
生を少なくするようにした偏平型密閉式電池を提
供することにある。

以下、この発明の実施例を添附図面を参照しな
がら詳述する。

第２図は、この発明に係る偏平型密閉式電池の
一実施例を示したものである。同図において、先
ず、陽極端子を兼ねる偏平な金属製電池ケース７
に発電要素８が内填されている。発電要素８はア
ルカリ電解液を使用するものであつて、酸化銀を
主剤とする陽極物質８ａ、セパレーター８ｃおよ
び亜鉛を主剤とする陰極物質８ｂが積層されて偏
平状に形成されている。陽極物質８ａは上記ケー
ス７に接触している。また、陰極物質８ｂは後述
する皿状集電板９の外側面９ａに接触させられて
いる。皿状集電板９の内側面９ｂは集電リード１
０に電気スポツト溶接されている。集電リード１
０は、陰極端子を兼ねるもので、上記ケース７の
内外を垂直に貫通している。また、上記ケース７
との間にはガラスシール材１１が介在していて、
これによりケースから絶縁されて保持されてい
る。すなわち、上記ケース７と陰極端子の間はハ
ーメチツクシールされている。ここで、上記皿状
集電板９は、その開口部周縁部９ｃを上記ケース
７と上記陰極物質８ｂとを絶縁隔離する絶縁材部
１２に当接させてある。この場合、集電板９は若
干弾性変形させられた状態で上記集電リード１０
にスポツト溶接され、これにより集電板９の開口
部周縁部９ｃは集電板９の弾性復元力を受けて上
記絶縁材部１２を常時弾圧するようになり、これ
による締付力によつて集電板９の周辺の機械的安
定性は一層良くなつている。もつとも、集電板９
と集電リード１０の溶接部には、その弾性復元力
によつて剥離方向の力が常時作用するようにな
る。しかし、発電要素８からの集電板９の内側の
隔離状態は一層確実なものとなる。従つて、アル
カリ電解液が集電板９の内側に回り込むことも一
層確実に阻止できるようになる。

上記皿状集電板９は、第３図に部分的に拡大し
て示すように、その外側面９ａが銅で覆われ、ま
たその内側面９ｂがスズで覆われている。その中
間の支持体９ｄは鉄で構成されていて、必要な機
械的特性を得ている。

さて、以上のような構成を有する偏平型密閉式
電池では、先ず、陰極物質８ｂと接触している集
電板９の外側面９ａは、従来と同様に銅で覆われ
ているため、すぐれた充放電性能が得られるとと
もに、アルカリ電解液に対して安定で、腐蝕した
りガスを発生することもなく、この部分では高い
貯蔵性能を得ることができる。また、上記集電リ
ード１０がスポツト溶接されている側の面９ｂ
は、スズで覆われているが、このようにスズで覆
つた面は、溶接適性が銅の面に比べて非常に良好
で、電気スポツトする場合は、溶接条件がそれほ
ど厳密にしなくても良好な溶接接合状態が得られ
る。このスズで覆つた面は、銅で覆つた面のよう
に充放電性能や貯蔵性能の点においては問題があ
るが、しかしこのスズ覆つた面は陰極物質８ｂと
は接触しない面であり、さらに発電要素８から隔
離されているため、充放電性能および貯蔵性能に
は全く悪影響を及ぼさない。むしろ、上記集電板
９と集電リード１０の溶接状態を比較的簡単に良
好なものとすることができるようになるため、生
産適性が向上するとともに、従来のような集電板
９と集電リード１０との溶接不良に基因する漏液
等の不良あるいは故障の発生を確実に防止するこ
とができるようになる。従つて、皿状集電板９の
開口周縁部９ｃを、ケース７とこのケースと対向
する極物質とを絶縁隔離する絶縁材に上記集電板
の弾性力を利用して上記ケースに弾圧させるよう
にしたものにおいては、溶接部分が上記集電板の
弾性復元力に確実に耐えられるようになるため、
上述した不良あるいは故障の防止効果は一層顕著
になる。

ここで、上記集電板９の外側面９ａを銅で覆
い、その内側面９ｂをスズで覆つた構造を得るた
めには、銅およびスズをそれぞれの側面にメツキ
により被覆させてもよいが、好ましくは、鉄と銅
のクラツド板を支持体とし、この支持体の側面に
スズメツキを施すことであり、これにより集電板
の生産性を向上させられる。さらに、アルカリ電
解液に触れる銅の覆いはクラツドにより形成され
ているため、メツキによるもののようなピンホー
ルの恐れがなく、一層確実な性能を期待すること
ができる。

また、上記集電板の内側面を覆つているスズ
は、仮にアルカリ電解液に触れてもガスを発生す
ることがないので、万一の場合の安全性も確保さ
れている。

以上のように、この発明による偏平型密閉式電
池は、充放電性能等の電池の基本的性能を維持し
つつ、生産適性を高め、さらに不良品の発生、特
に貯蔵中あるいは貯蔵後の漏液発生を少なくする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の偏平型密閉式電池の一例を示す
断面図、第２図はこの発明による偏平型密閉式電
池の一実施例を示す断面図、第３図はその要部を
拡大して示す断面図である。 ７…電池ケース、８…発電要素、９…集電板、
９ａ…外側面、９ｂ…内側面、１０…集電リー
ド、１１…ハーメチツクシール材、１２…絶縁材
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一方極の端子を兼ねる偏平な金属製電池ケー
   スにアルカリ電解液を使用する発電要素を内填し
   て、この発電要素の一方の極を上記ケースに接触
   させ、また、その他方の極を皿状集電板の外側面
   に接触させ、さらに皿状集電板の内側面を、上記
   ケースの内外を貫通しかつハーメチツクシール材
   を介して上記ケースから絶縁されて保持されてい
   る他方極の端子を兼ねる集電リードに溶接接続し
   てなる偏平型密閉式電池において、上記皿状集電
   板の開口部周縁部を上記ケースと上記他方の極物
   質とを絶縁隔離する絶縁材部に当接させて上記皿
   状集電板の内側を発電要素から隔離するととも
   に、上記集電板の外側面を銅で覆い、またその内
   側面をスズで覆つてなる偏平型密閉式電池。 ２ 前記皿状集電板は、鉄を支持体とし、この支
   持体の一方の側面に銅メツキを、他方の側面にス
   ズメツキを施してなる特許請求の範囲第１項記載
   の偏平型密閉式電池。 ３ 前記皿状集電板は、鉄と銅のクラツド板を支
   持体とし、この支持体の鉄側面にスズメツキを施
   してなる特許請求の範囲第１項記載の偏平型密閉
   式電池。 ４ 前記集電板と前記集電リードとは、互いに電
   気スポツト溶接により溶接接続されてなる特許請
   求の範囲第１項、第２項または第３項のうちいず
   れかに記載の偏平型密閉式電池。