KR980012687A

KR980012687A - 알칼리 축전지 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR980012687A
Application number: KR1019970031652A
Authority: KR
Inventors: 신이찌로 기따노; 히데끼 마쯔이; 겐지 아리사와; 가즈아끼 오자끼; 마사유끼 데라사까; 가즈끼 시모조노; 겐스께 나까따니
Original assignee: 다까노 야스아끼; 상요 덴기 가부시끼가이샤
Priority date: 1996-07-10
Filing date: 1997-07-09
Publication date: 1998-04-30
Also published as: EP0818842A2; CN1135641C; US5912089A; DE69701427T2; JPH1079243A; KR100375903B1; DE69701427D1; EP0818842B1; HK1005962A1; JP3547927B2; CN1170242A; EP0818842A3

Abstract

본 발명에 따라 내진동성이 우수하고, 전지 내부 저항이 낮아 방전시 작동 전압이 랴상된 알칼리 축전지가 얻 어 진 다. 집전 리드판 (7)과 봉구체 (7)을 두 곳 이상의 용접 부에서 고탁한다 이에 따라, 집전 부분의 기계적 강도가커짐과 동시에 용접 개소를 증가시킴으로써 전지 내부 저항을 낮게 억제할 수 있다. 또. 집전 리드판 (7)파 봉구(가7)체 (7)을 용접하여 제1의 용접탁 A를 형성한 후, 전지 케이스 (고의 개구부를 봉구테 (7)로 봉하고,이어서 전지의 양 · 음극 외부 단자에 전류를 흐르게 함으로써 집전 리드판 (6)의 미용정부와 부구테 (7)의 아래면의 접촉 부분을 용접하여 제2의 용접부 B를 형성란다. 이에 따라, 밀봉시의 용접 개소를 감소시키는 것이 가능해 진다.

Description

[발명의 명칭]

알칼리 축전지 및 그의 제조 방법

[도면의 간단한 설명]

도 1은 본 발명의 한 실시형태인 알칼리 축전지의 주요 부분을 나타내는 단면도,

도 2는 도 1의 알칼리 축 전지를 봉하기 전의 주요 부분을 나타내는 단면도,

도 3은 도 1의 알칼리 축전지를 봉하기 전의 봉구테와 집 전 리드판의 용접 상태를 나타내는 평면도,

도 4는 도 1의 알칼리 축전지의 봉구체와 집전 리드판의 용접 상 태를 나타내는 평면도,

도 5는 방전 전류와 작동 전압의 관계를 나타내는 도면,

도 6은 제1 변형예의 니켈-카드윰 축전지의 주요 부분을 나타내는 단면도,

도 7은 제2 변형예의 니켈-카드윰 축전지의 주요 부분을 나타내 는 단면도,

도 8은 제3 변형예의 니켈-카드윰 축전지를 봉하기 전 봉구테와 집전 리드판의 용접 상태를 나타 내는 평면도.

도 9는 제3 변형예의 니켈-카드윰 축전지의 봉구체와 집전 리드판의 용접 상태를 나타내는 평면

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 양극판

2 ' 음극판

3 ' 세퍼 레이 터

5 ' 전지 케이스(음극 외부 단자)

6 집전 리드판

(ia 돌기 부

6b 협 폭부

7 . 봉구체

8 . 뚜겅테

7a 돌기 부

? ' 양극 캡(양극 외부 단자)

10 ' 밸브테

11 ' 탈기 구멍

12 ' 투공(죠71)

A : 제1 용접부

B, C, D. B : 712 웅접부

[발명의 상세한 설명]

[발명 의 목적]

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]

본 발명은 한쪽 극의 단자를 경하는 개구부를 구비한 전지 케이스와, 이 개구부를 밀봉하며 다른쪽 극의 단자를 결하는 봉구테와, 이들 전지 케이스 및 봉구체로 이루어지고 전지 용기 내에 담겨지며 적어도 양 음극으로 이루어지는 발전 요소를 포함한 알칼리 축전지 및 기의 제조 방법에 관찬 것으로. 특히 양 · 음극 궁 한쪽으로부터 도출된 집전 리드판을 봉구체 아래면에 용접하는 집전 구조 및 용접 방법에 관한 것이다. 일반적으로, 니켈-카드윰 축전지, 니켈-수소화물 축전지 등의 알칼리 축전지는 양극판 및 음극판 사이에 세퍼레이터를 삽입시키고, 이들을 소용돌이 모양으로 감아서 발전 요소를 형성하며. 이 박전 요소를 금속제 전 지 케이스에 넣고, 양극의 집전 리드판을 봉구테 아래면의 한 곳에서 용접한 후, 전지 케이스의 개구녁에 절 연 가스켓을 삽입시켜 봉구테를 장착함으로써 밀폐시켜 형성한다. 그런데, 전동 공구, 전기 자동차 및 전동 바이크 등의 전원으로서 이러한 알칼리 축전지를 사용하는 용도가있다. 이들 용도에서는 사용할 때 전원인 전지에도 진동이 가해지기 때문에, 진동에 의해 집전 리드판이 봉구 테에서 떨어질 우려가 있다 그것을 방지하기 위해서는 전지의 내진동성을 향상시킬 필요가 있음과 동시에.이들 용도에서는 종종 대 전류에서의 방전이 요구되므로, 극력 내부 저항을 감소시킬 필요가 있다. 그러나. 상술한 집전 리드판을 봉구테 아래면의 한 곳에서 용접하여 집전한 알칼리 축전지에서는 내진동성 이 충분하지 않기 때문에 진동에 의해 집전 리드판이 봉구테에서 떨어질 우려가 있다는 문제가 발생한다. 또,용접 부분이 한 곳이기 때문에 전지 내부 저항도 충분히 만족할 수 있을 정도로는 낮아지지 않는다는 문제도 발생 하였 다.

[발명이 이루고자 하는 기술적과제]

따라서. 본 발명은 상기 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 내진동성이 우수함과 동시에 전지 내부 저항이 낮으며 방전시의 작동 전압이 향상된 알칼리 축전지를 얻는데 그 목적이 있다.

[발명의 구성 및 작용]

본 발명은 한쪽 극의 단자를 겸하는 개구부를 구비한 전지 케이스와, 이 개구부를 밀봉하며 다른쪽 극의 단자를 검하는 봉구체와. 이들 전지 케이스 및 봉구테로 이루어지고 전지 용기 내에 담겨지며 적어도 양 음 극으로 구성된 발전 요소를 포함한 알칼리 축전지로서, 상기 과제를 해결하기 위하여 청구항 1에 기재한 발 명에서는 양 · 음극 중 어느 한쪽으로부터 도출된 집전 리드판이 봉구테 아래면의 적어도 두 곳의 웅접부에 고착되 어 있 다. 이와 같이 집전 리드판을 봉구체 아래면과 두 곳 이상에서 용접하여 집전하면, 한 곳만의 용접으로 집전 한 경우와 비교하여 용접에 의한 기계적 강도가 커짐과 동시에 짐전 개소의 증가에의해 집전성이 향상된 다. 따라서. 내진동성이 향상되어 집전 리드판이 봉구테에서 떨어지는 것을 방지할 수 있으며. 동시에 전지 의 내부 저항이 저하되어 방전시의 작동 전압이 향상된다. 이와 같은 종류의 알칼리 축전지는 일반적으로 내부를 밀폐한 밀폐형 전지로서 사용되며. 전지 내부 압력 이 상승하였을 때. 전지 밖으로 가스를 방출함으로써 전지 내부 압력을 저하시키는 구성으로 되러 있파. 그 리고. 전지 밖으로 가부를 방출하기 때문에 봉구테에 안전 밸브 기능이 부가되고, 봉구테 아래 면에는 탈기 구멍이 형성되어 있다. 그래서, 청구함 2에 기재한 발명에서는 봉구테 아래면에 탈기 구멍을 형성함가 동시 에 힁구칙 아래띤과 집전 리프판은 탈기 구멍을 사이에 둔 식어도 누 곤에서 용접하도록 하며. 짐펀 리드판 에는 통구테 아래면에 형성된 탈기 구멍과 대향하는 부분에 투-공을 마련하고 있다. 탈기 구멍을 사이에 둔 두 촛 이상의 넉부에서 용접하는 경우 집전 리드판이 봉구테의 탈기 구멍파 대향 피어 버리기 때문에. 안전 일브의 작동시에 탈기 구멍으로넉터 가스가 방글되는 것을 방해하게 된다 따라 서. 짐전 리드판에는 봉구테 아래면에 형성된 탈기 구멍과 대향하는 구분에 두공을 마련하고 있다. 이와 같이. 탈기 구멍과 대향하는 부분에서 집전 리드판에 투공을 마련하면, 안전 밸브의 작동시에 집전 리드판이 방 해되지 않게 되고. 전지 내부의 가스가 집전 리드판의 투공을 통하여 탈기 구멍에서 원환하게 전지 외부로 방 출되므로, 안전 밸브를 확실히 작동시키는 것이 가능해진다. 봉구체와 집전 리드판의 접촉이 넓은 면에서 이루어지면, 이 접촉면을 용접하기 위해서는 커다란 통전량을 필요고 한다. 그래서 청구함 3에 기재한 발명에서는 봉구테 아래면의 집전 리드판과의 접촉부 또는 집전 리 드판의 봉구체 아래민과의 접촉부 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 들기부를 형성하고 있다. 이와 같이 봉구테와 집전 리드판의 접촉부에 봉구테 또는 집전 리드판 중 어느 한쪽 또는 양쪽에서 돌기부를 헝성하면. 들기부에 전류가 흐름으로써 이 돌기부의 전류 밀도가 커지기 때문에, 봉구테와 집전 리드판을 확실히 접촉시킬 수 있 게 됨과 동시에, 작은 동전량에 의해서도 제2 용접점을 경성하는 것이 가능해진다.리저항이 일정한 집전 리드판을 사용하여 통전을 행하면, 집전 리드판에 적열(촛곤)하기 쉬운 부분이 형성되 지 않기 때문에, 큰 통전량이 필요해진다. 그래서 텅구항 4에 기재한 발명에서는 집전 리드판의 봉구테 아래 면과 접촉하는 부분의 비저항을 크게 형성하고 있다. 이와 같이, 집전 리드판의 봉구체 아래면과 접촉하는 부 분의 비저항을 크게 하면, 집전 리드판에 전류가 흐름으로써 비저항이 큰 부분의 발열량이 커지기 때문에. 작 은 충전량에 의해서도 제2 용접점을 형성하는 것이 가능해진다 한편, 전지 케이스의 개구부를 봉하는 경우, 봉구체에 용접한 집전 리드판을 변형시킴으로써 전지 케이스의 개구닥에 장착하여 봉하는데, 집전 리드판과 봉구테를 여러 곳에서 용접한 후에 전지를 봉하려고 하면 개구 부로 장착시킬 때 집전 리드판의 변헝 가능한 부분이 짧아지기 때문에 집전 리드판의 전테 길이를 길게 하지 않으면 봉구테를 개구부로 장착할 수 없다. 그래서, 청구항 5에 기재한 발명에서는 양 · 음극 중 어느 한쪽으로부터 도출된 집전 리드판을 봉구체 아래면에 용접하여 제1 용접부를 형성하는 공정과, 발전 요소를 전지 케이스에 넣은 후, 집전 리드판의 미용접 부 분의 일부를 봉구체 아래면과 접촉시킨 상태에서 전지 케이스의 개구부를 봉구체로 밀폐하는 공정과, 전지 케 이스와 봉구체 사이에 전류를 흐르게 함으로써, 집전 리드판과 봉구테와의 접촉 부분을 용접하여 제2 용접부를 형성하는 공정이 포함되어 있다. 이와 같이, 전지 구성 시점에서 집전 리드판의 미용접 부분의 일부를 봉구체와 접촉시켜 두고, 전지 케이스 와 봉구테 사이(전지의 양 음극 외부 단자 사이)에 전류를 흐르게 하고 접촉 부분을 용접시킴으로써, 전지 구성 후에 집전 리드판쓱 봉구체의 용접을 행하는 것이 가능해진다 이 때문에. 전지를 봉하기 전에 집전 리 드판과 봉구테를 여러 곳에서 용접할 필요가 없어진다. 이에 따라, 밀봉 전의 용접 개소를 감소시켜 집전 리드판의 변형 가능한 부분을 길게 할 수 있고, 집전 리 드편이 짧아도 전지 케이스의 개구부에 봉구테를 용이하게 장착하는 것이 가능해지고, 집전 거리를 단축하여 전지 내부 저항을 낮게하는 것이 가능해진다. 텅구항 6에 기재한 발명에 있어서, 제1 용접부는 집전 리드판의 선단부 근방과 봉구테 아래면을 용접하여 형성한다. 이와 같이, 전지 케이스의 개구부를 봉하기 전에 봉구테에 용접되는 부분을 짐전 리드판의 선단면 근방으로 하면. 집전 리드판은 선단부 근방가지도 변령 가능해지고, 집전 리드판의 변형 가능한 부분의 길이 륵 치대로 할 수 있기 때문에, 봉구테를 전지 케이스의 개구녁에 용이하게 장착할 수 있어, 집전 리드판을 란 게 할 경우에는 특히 유효하다. 청구항 7에 기재한 발명에 있어서, 봉구테 아래 면에는 단상의 아래쪽 돌출부가 형성되어 있고. 지전 리드판의 미용접부와 봉구테 아래먼은 아래쪽 돌출부 주변의 가장자리 부분 근방에서 접촉뇌도록 하고 있다. 이와 같이 봉구테의 아래면에 단상의 아래쪽 돌출부를 형성해 두면. 아래쪽 돌출부의 가장자리 부분 에서 집전 리드판과 봉구체를 용접시키는 것이 가능하며, 봉구체의 아래면이 평판상인 경우와 비교하여 집 전 리드판을 봉구체에 접촉시키기 쉬워진다. 청구항 8에 기재한 발명에서는 봉구체 아래면의 집전 리드판과의 점촉부 또는 집전 리드판의 봉구체 아래 면과의 접촉부 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 돌기부를 형성하고, 전지 케이스와 봉구체 사이에 전류를 흐르게 함 으로써, 상기 돌기부에 흐르는 전류 밀도를 크게 하여 제2 용접부를 형성한다. 이와 같이, 돌기부에 흐르는 전류 밀도를 크게 하여 제2 용접부를 형성하면, 효율이 보다 좋은 용접점 형성이 가능해진다. 청구항 9에 기재한 발명에서는 집전 리드판의 봉구체 아래련과 접촉하는 부분의 비저항을 크게 형성하고,전지 케이스와 봉구체 사이에 전류를 흐르게 함으로써, 상기 비저항이 크게 형성된 부분에 흐르는 전류 밀도 를 크게 하여 제2 용접부를 형성한다. 이와 같이 비저항이 크게 형성된 부분에 흐르는 전류 밀도를 크게 하 여 제? 용접부를 형성하면, 효율이 보다 좋은 용접점 형성이 가능해진다. 이하, 본 발명의 잔 실시예를 도면을 바탕으로 하석 설명하겠다. 도 1은 본 발명을 니켈-카드윰 축전지에 적용한 본 실시형태의 알칼리 축전지 주요 부분을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 실시정태의 알칼리 축전지를 봉하기 전의 주요 부분을 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 실시형태의 알칼리 축전지를 봉하기 전 봉구체와 집 전 리드판의 용접 상태를 나타내는 평면도이고, 도 4는 본 실시형태의 알칼리 축전지의 봉구체와 집전 리드판 의 용접 상태를 나타내는 평면도이다. 본 실시형태의 니켈-카드중 축전지는 펀칭 메탈로 이루어지는 극판 심체 표면에 니켈 소결 다공체를 형성 한 후, 화학 함침법에 의해 수산화니켈을 주체로 하는 활물질을 상기 니켈 소결 다공체내에 충전하여 제조한 소결식 니켈 양극 (1)과, 마찬가지로 화학 함팀법에 의해 수산화카드윰을 주체로 하는 활물질을 상기 니켈 소 결체 다공체내에 충전하여 제조한 소결식 카드윰 음극 (2)를 포함하고 있다. 이들 니켈 양극 (1)과 카드윰 음극 (2)는, 이들 니켈 양극 (1)과 카드융 음극 (2) 사이에 세퍼레이터 (3)을삽입시켜 감고 있으며, 이렇게 감아서 얻은 발전 요소의 욋면부에는 니켈 양극 (1)의 극판 심체인 펀칭 메탈 의 단부가 노출되어 있으며, 밭전 요소의 아래 면에는 카드윰 음극 (2)의 극판 심체인 펀칭 메탈의 단부가 노 출되어 있다. 그리고, 이 발전 요소의 상하면에 각각 노출되어 있는 양극 심체와 음극 심체에는 각각 다수의 개구를 갖는 관상의 양극 집전체 (4)와 음극 집전체(도시하지 않음)가 용접되어 있다. 이 니켈-카드윰 축전지를 조림할 때에는 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 우선 철에 니켈 도금한 바닥 이 있는 통 모양의 전지 케이스 (5) 내에 상술한 발전 요소를 넣고, 카드윰 음극 (2)에 용접된 음극 집전체(도시하지 않음)를 이 전지 케이스 (5)의 내저면에 스포트 용접한다. 이어서, 니켈 양극 (1)에 용접된 양극 집전 체 (4)로부터 뻗어나온 양극 집전 리드판 (6)의 선단 근방을 봉구체 (7)의 저면에 스포트 용접하여, 양극 집전체 (4)차 봉구체 (7) 사이에 제1 용접부 A를 형성한다. 여기서, 봉구체 (7)은 저면에 원형상의 아래쪽 돌출부를 형성하여 이루어지는 뚜껑체 (8)과, 양극 캡(양극 외부 단자) (7)와, 이들 뚜겅체 (8) 및 양극 캡 (9) 사이에 삽입되는 스프링 (10a)와 밸브판 (lOb)로 이루어지는 밸브체 (10)으로 구성되어 있으며 뚜겅체 (8)의 중앙에는 탈기 구멍 (11)이 헝성되어 있다. 또, 양극 집전 리드판 (6)은 봉구체 (7)의 탈기 구멍 (11)과 대향되는 부분에 투공 (12)가 형성되어 있고, 이 투공 (12)의 존재에 의해 전지 내부 가스압이 상승했을 경우에도, 집전 리드판 (6)이 탈기 구멍 (11)을 막지 않고, 전지 내부의 가스를 집전 리드판 (6)의 투공 (12)를 통하여 봉구체 (7)의 탈기 구멍 (11)로부터 원활하게 전지 외부로 방출할 수 있다 이와 같이 하여, 제1 용접부 A에서 양극 집전 리드판 (6)과 봉구체 (7)를 용접한 후, 봉구체 (7)을 전지 케이스 (5)의 개구부에 절연 가스켓 (13)를 통하여 배치하고, 전지 케이스 (5)의 개구 가장자리를 안쪽으로 힘을 가해 고정시킴으로써 전지를 봉하여 공칭 용량 1.7 Ah의 SC 사이즈의 니켈-카드윰 전지를 조립했다. 이 밀봉 시점에서, 양극 집전 리드판 (6)은 봉구체 (7)의 아래쪽 돌출부 주변의 가장자리 부분 근방 B와 접촉된 상태 로 되어 있다. 상기와 같이 하여 조립한 전지의 양극 캡(양극 외부 단자) (9)와 전지 케이스 (5)의 저면(음극 외부 단자)사이에. 전지의 방전 방향으로 24 V의 전압을 인가하고, 1 KA의 전류를 약 15 msec 동안 흐르게 하였다. 이 통전 처리에 의해, 도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이 양극 집전 리드판 (7)과 봉구체 (7)의 접촉 부이 용접 되고, 제2 용접부 B가 형성된다. 한편, 비교예의 축전지로서, 전지 조림 후 제2 용접부를 형성하는 통전 처리를 하지 않고, 그 밖에는 상기 실시형태와 동일한 방법으로 니켈-카드윰 축전지를 제작하였다. 상기와 같이 하여 제작한 본 실시형태의 니켈-카드윰 축전지와 비교예의 니켈-카드윰 축전지를 사용하여 진동 시험을 행하였다. 진동 시험 조건은 진동 가속도가 일정하고, 120초에 걸쳐 진동 주파수를 5 H7-·55H775 H7로 연속적으로 변화시키는 주기를 반복하여 행함으로써 전지의 높이 방향으로 진동을 2시간 가하는 것이며, 진동 가속도를 여러 가지로 변화 (5G. lOG, 20G, 30G, 40G, lOG)시켜 상기 시험을 행하였다. 이 진동 시험 후 전지 전압을 측정하여 전지를 해체함으로써 양극 집전 리드판 (6)이 용접에서 떨어겼는지의 여부를 조사하였다. 이 결과륵 다음 표 1에 나타냈다. 샘플수는 각 17개이며, 17711 서 집전 리드 (6)이 용접에서 떨어진 개수를 표에 나타냈다.

(진동 시험 조건)

·진롱 가속도 : G (일정)

· 진동 주파수 5 내지 55 H?

· 반복 주기 . 120초

시험 시간 2시간

표 1에 의해, 본 발명의 니켈-카드윰 축전지는 비교예의 니켈-카드윰 축전지와 비교하여 내친동성이 향상되 었음을 안 수 있었다. 이것은 양극 집전 리드판 (6)과 봉구체 (7) 사이의 용접 개소가 증가함으로써, 이들 사 이의 용접 강도가 향상되었기 때문이다. 이어서, 본 실시형태의 니켈-카드중 축전지와 비교예의 니켈-카드윰 축전지의 방전 전류에 대한 작동 전압 (방전을 개시한 후 일정한 전압으로 방전하게 되는 전압을 의미함)의 관계를 조사한 길과를 도 5에 나타린다.여기서, 측정 조건은 주위 온도 25 "C, 1.7 A에서 72될간 충전한 후. 67분간 충전을 정지하고, if전류 ( A.1 A, 20 A, 개 A)로 방전시켜 전지 전압이 0.8 A에 달한 시점에서 방전을 정지하는 것으로 했다 또. 방전 루, 이들 각 전지의 내구 저항을 측정한 결과, 년 실시형태의 니켈-카드윰 축전지는 비교예의 니 켈-카드윰 축전지보다도 그 내부 저항이 모두 약 0.? u1? 낮아졌다는 것이 확인되었다. 도 5에서 밝혀졌듯이,본 실시 형 대의 니켈-카드윤 축전지는 내부 저항의 저하 때문에 대전류 방전시의 작동 전압이 비교예의 니 켈-카트뮤 죽전지보다도 높아져 있었다. 이것은 겅접 개소가 증가함으로써 집전성이 향상되었기 때문이다 또한, 본 실시형태의 니켈-카드윰 축전지에 인가하는 전류 방향에는 상관성이 없으며. 전지에 대해서 충전 방향 및 방전 방향 어느쪽으로 인가해도 마찬가지 결과가 얻어겼다. 또, 인가하는 진류값에 대해서는 전지 사 이즈에 관계없이 700 A 이상에서 마찬가지 효과가 얻어졌다. 단, 극난적으로 과대한 전류를 인가했을 경우에 는 단시간 인가하더라도 양극 집전 리드판 (6)이 용단(용단)고. 이 용단되는 전류값은 양극 집전 리드판 (6)의 재질 및 형상에 따라 상한처가 변화되므로, 전류값은 300 A 이상에서 양극 집전 리드판 (6)이 용단되시 않 는 값으로 할 필요가 있다. 또한, 인가 시간에 대해서는 0.25 msec 이상이면 동일한 효과를 얻을 슬 있는데,1초나 되는 긴 시간에 걸쳐 인가하면, 양극 집전 리드판 (7)이 용단되기 때문에 바람직하지 않다 상기와 같이 제2 용접부 B를 형성할 때의 중요한 점은 봉구페 (7)의 저면과 양팍 집전 리드판 (6)를 확실히 접촉시키고, 접촉격-의 통전지 전류 밀도를 증가시켜 접촉걱-의 주을 열의 발생을 크게 하여 적열하기 쉬운 상 태로 할 필요가 있다. 따라서, 다음과 같은 다양한 변형예를 생각할 수 있다.

[제1 변 형 예 ]

도 6은 본 발명의 제1 변형예의 니켈-카드윰 축전지의 주요 부분을 나타내는 단면도이다 도 1과 동일 부호 는 동일 명칭을 나타내딘로, 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 제1 변형 예에서는 봉구체 (7)의 뚜겅테 (8)의 저부 아래면에 원추상의 돌기부 (8a)를 마련했다는데 특징이 있다. 이 뚜겅테 (7)의 저부 아래면에 원추상의 돌기부 (8a)를 마련한 봉구테 (7)를 사용하여 상술한 실시형태와 동일하게 하여 제1 변형예의 니켈-카드윰 축전지를 조립했다. 제1 변형예의 니켈-카드윰 축전지의 양극 캡(양 극 외부 단자) (9)와 전지 케이스 (5)의 저면(음극 외부 단자) 사이에 전지의 방전 방향으로 24 V의 전압을 인가하고. 1 KA의 전류를 약 15 msec 동안 흐르게 하였다. 이 통전 터리에 의해 도 6에 나타낸 바와 같이. 양 극 집전 리드판 (6)과 뚜겅체 (8)의 저부 아래면에 돌기부 (8a)의 접촉 부분이 용접되어 제2 용접부 C가 형성 되 었다.

[제2 변형예 ]

도 7은 본 발명의 제2 변형예의 니꿸-카드윰 축전지의 주요 부분을 나타내는 단면도이다. 도 1과 동일 부호 근 동일 명팅을 나타내므로, 그 상세한 선명은 생략한다. 본 발명의 제2 변형예에서는 양극 집전 리드판 (6)의 봉구테 (7)과 대향하는 면에 원추상의 돌기부 (6a)를 마련했다는데 특징이 있다. 이 봉구재 (7)과 대향하는 면에 원추상의 돌기부 (6a)를 마련한 양극 집전 리드판 (6)를 사용하여 상술한 실시형태와 통익하게 하여 제2 변형예의 니칠 카드윰 축전지를 조립했다. 제2 변형예의 니켈-카드윰 축전지의 ':7극 캠(양극 외닥 란자) (9)와 전지 케이스 (5)의 저면(음극 외넉 단자) 사이에, 전지의 방전 방향으로 24V의 전압을 인가하고, 1 KA의 전류를 약 15 msec 동안 흐턴게 하였다. 이 통전 처리에 의해 토 7에 나타낸 바파 같이. 양극 집전 리드판 (6)의 돌기넉 (6a)와 봉구테 (7)의 접촉 부툰이 용접되어, 제 2 용접부 D가 형성 되 었 다.

[비 교실 험 ]

여기 서, 상술한 실시 형 태에 따라 제작한 니 켈-카드굼 축전지 10개차 상기 간 변켱예의 니 길-카드물 측전지를 각각 10개씩 준비하호. 이틀 각 전지리 앙극 깁(양극 외부 단자) (7)퇴 전지 케이스 (7)의 저떤(음극 외부 단자) 사이에, 선지의 방전 방향으로 펴 V의 전압을 인가하고, 1 KA의 선류를 각같 5. msec. 7.5 rnsec. 7m7e7, 17.5 mse7. 1:70 mse? 통7? 흐닌게 하여 용접전 형성율을 측정하였고, 고 결과를 다류 표 2에 나타내었다.

표 2로부터 명백한 바와 같이 본 발명의 제1 변헝예 및 제2 변형예에 의해 통전 티리한 쪽이 상기 실시형 태에 의해 통전 처리한 것 보다 적은 전기량으로 제2 용접부의 용접이 가능해졌다는 것을 알 수 있었다. 이 차 같이 적은 전기량으로 제2 용접부의 용접이 이루어지는 것은 양극 캡(양극 외부 단자) (9)와 전지 케이스 (5)의 저면(음극 외부 단자) 사이에 통전함으로써, 제1 변형예에서는 봉구테 (7)의 뚜겅테 (8)의 저부 아래면 에 원추상의 돌기부 (8a) 또는 제2 변켱예에서는 양극 집전 리드판 (6)의 돌기부 (6a)으로 전류가 집중하어 전류 정도가 커지고, 이 접촉 부분의 접촉 저항에 근거한 른 주을 얼이 발생하고, 발열하여 저항 용접이 이루 어 지 기 때 문이 다 또한, 상기 제1 변헝예 및 제2 변형 예에서의 돌기부 (8a) 또는 돌기부 (6a) 형상을 원추 형상으포 한 예에 대해서 설명했는데, 각 돌기부의 형상은 각추상, 원통상, 원추대상 등의 각종 형상을 사용할 수 있다. 또. 상기 제1 변정예 및 제2 변헝예에서의 돌기부 (8a) 또는 돌기부 (6a)는 뚜겅체 (8) 또는 양극 집전 리드판 (6)의 한 쪽에서만 마련하는 예에 대해서 설명하였는데, 이들 돌기부를 뚜겅체 (8) 및 양극 집전 리드판 (6)의 양쪽에 마련할 수도 있다.(제 3 변 형 예 ) 상술한 실시형태에서 사용하는 양극 집전 리드판 (6)은 동일한 두게에 동일한 폭이기 때문에 그 저항값은 어느 부분에서도 동일하다. 그 때문에 양극 집전 리드판 (6)에 통전해도 봉구판 (7)과 접촉하는 부된이 발열 하기 쉬운 부분이라는 것은 아니며, 이 접촉부가 최량의 용접부는 될 수 없다. 그래서, 본 발명의 제3 변형 예에서는 양극 집전 리드판 (6)에 발열하기 쉬운 부분을 형성하여 봉구판 (7)과 양극 집전 리드판 (7)의 접촉부를 용접하기 쉽게 하였다. 도 8은 본 발명의 제3 변형예의 니켈-카드윰 축전지 의 도 3과 동일하게 봉하기 전의 봉구테와 집전 리드판의 용접 상태를 나타낸 평면도이며, 도 9는 본 발명의 제3 변형예의 니켈-카드윰 축전지의 도 4와 동일한 광구테와 집전 리드판의 용접 상태를 나타내는 평먼도이 다. 쪼한. 도 7, 도 4와 동일한 부호는 동일 명팅을 나타내므로, 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 제」 변형예에서는 양극 짐전 리드판 (6)과 봉구테 (7)이 접촉하는 부분의 판폭을 다른 부분보다 좁게 형성한 한 폭녁 ((ib)를 마련하여, 이 헙폭부 (6b)의 비저항을 그 밖의 부분의 비저항보다 커지게 했다는데 특징이 있다. 이와 같이 혈폭부 (6b)를 마련한 양극 집전 리드판 (7)를 사용하여 상술한 실시형태와 동일하게 하여 제2변형예의 니켈-카드윰 축전지를 조립했다. 제3 변형예의 니켈-카드윰 축전지의 양극 캡(양극 외구 단가) (7)와 전지 케이스 (5)의 저면(음극 외부 단자) 사이에, 전지의 방전 방향으로 24 V의 전압을 인가하고. 1 KA피 전 류를 약 75 msec 동안 흐르게 하였다. 이 통전 티리에 의해 도 9에 나타낸 바와 같이, 양극 집전 리드란 (6)의 험폭확 (7b)와 봉구체 (7)의 접촉 부분이 용접되어, 제2의 용접부 I가 형성된다.

[비 교 시 험]

여기서. 상술한 실시형태에 의해 제작찬 니켈-카드륨 축전지 10개와 상기 제3 볏형예의 니켈-카드윰 축전지 를 10개 준비하고, 이들 각 전지의 양극 캡(양극 외부 단자) (9)와 전지 케이스 (5)의 저면(음극 외부 단자)사이에, 전지의 방전 방향으로 24 V의 전압을 인가하고. 1 HA의 전류를 각각 5.077ec.7.5 msec, 10.0 msec,12.5 msec, 15.0 msec 동안 흐르게 하여 용접점 형성율을 측정하였고. 그 결과를 다음 표 3에 나타내었다

표 3으로부터 명백한 바와 같이,본 발명의 제3 변형예에 의해 통전 처리한 쪽이 상기 실시형태에 의해 통 전 처리한 것 보다 적은 전기량으로 제 2 용접부의 용접이 가능해겼다는 것을 알 수 있었다. 이와 같이 적은 전기량으로 제2 용접부의 용접이 이루어지는 것은 양극 캡(양극 외부 단자) (9)와 전지 케이스 (5)의 저면(음 극 외부 단자) 사이에 통전 함으로써 본 발명의 제3 변켱예에서는 양극 집전 리드판 (6)의 헙폭부 (6b)에 전류가 집중되어 전류 밀도가 커지고, 이 협폭부 (6b)의 접촉 저항에 근거하여 큰 주을 열이 발생하고, 발열하여 저항 용접이 이루어지기 때문이다. 또한, 상기 제3 변켱예에서는 협폭부 (6b)를 마련하여 접촉부의 비저항을 크게 하는 예에 대해서 설명했는 데, 혐폭부 (7b) 이외에, 접촉부에 슬릿을 마련하거나, 또는 접촉부의 막 두레를 다른 부의 막 두게보다 않게 형성할 수도 있다 또한, 상기 실시형태를 각 변형예의 니켈-카드윰 축전지는 양극 및 음극 모두 소결식 전극을 사응랬는데.레이스트 식 등의 비소견신 전극을 사용한 전지로 실시한 경우도 마찬가지 결과가 얻어겼다.

[발명의 효과]

이와 같이, 본 반명의 알칼리 축전지는 집전 리드판 (6)과 봉구테 (7)를 두 곳 이상 용접했기 때문에, 용 접에 의한 기계적 강도가 커지고, 내친동성이 향상됨과 동시에 전지의 내부 저항이 저하되어 방전시의 작동 전 압이 향상되 었 다 또, 본 발명의 알칼리 축전지의 제조 방법에 의해, 집전 리드판 (6)과 봉구테 (7)의 용접을 전지의 밀봉 후 행하는 것이 가능해지고. 집전 리드판 (6)과 광구테 (7)은 여러 곳에서 용접하여 집전한 상기 전지를 제 조할 때, 집전 리드판 ((,)의 길이를 짧게 제조하는 것이 가능해진다. 그 때문에, 집전 리드판 (6)을 단축함으로씨 전지 내부 저항을 보다 감소시키는 것이 가능하다

Claims

한쪽 극의 단자를 검하는 개구부를 구비한 전지 케이스와, 상기 개구◎를 길황하며 다른쪽 극의 단자를 겸하는 녁구(77ㅁ)페파, 이들 전지 케이스 및 녈구테고 이루어지고 전지 용기 내에 담겨지며 적어도 양 ·음극으로 이루어지는 발전 요노를 포함한 알칼리 축전지에 있어서 상기 양 음극 중 어느 한쪽으로부터 도출된 집전 리드판이 상기 봉구테 아래면의 적어도 두 곳의 용접부에 고착되어 있는 것을 특징으로 하는 알칼리 축전지.
제1항에 있어서, 상기 봉구테 아래 면에는 탈기 구멍이 형성되어 있고, 상기 띔구체 아래면과 집전 리드판 은 상기 탈기 구멍을 사이에 둔 적어도 두 곳에서 용접되어 있으며, 상기 집전 리드판에는 상기 봉구테 아래에 형성된 탈기 구멍과 대향하는 부분에 투공이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 알칼리 축전지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 봉구테 아래면의 상기 집전 리드판과의 접촉부 또는 상기 집전 리드판 의 상기 봉구테 아래 면과의 접촉부 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 들기부를 형성한 것을 특징으로 하는 알칼리 국전 지
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 집전 리드판의 상기 봉구테 아래면과 접촉하는 부분의 비저항을 크게 형성한 것을 특징으로 하는 알칼리 축전지.
한쪽 극의 단자를 겸하는 개구부를 구비한 전지 케이스와, 상기 개구부를 밀봉하며 다른쪽 극의 단자를 청하는 봉구테와, 이들 전지 케이스 및 봉구fill로 이루어지고 전지 용기 내에 담겨지며 적어도 양 · 음극으로 이루어지는 발전 요소를 포함한 알칼리 축전지의 제조 방법에 있어서, 상기 양 · 음극 중 어느 한쪽으로부터 도출된 집전 리드판을 상기 봉구테 아래면에 용접하여 제1 용접녁를 형성하는 공정과, 상기 발전 요소를 상기 전지 케이스에 넣은 후, 상기 집전 리드판의 미용접 부분의 일부를 상기 봉구테 아래면과 접촉시킨 상태에서 상기 전지 케이스의 개구부를 상기 봉구체로 밀폐하는 공정과, 상기 전지 케이스와 상기 봉구테 사이에 전류 를 흐르게 함으로써 상기 집전 리드판과 봉구체와의 접촉 부분을 용접하여 제2의 웅접부를 형성하는 공정을 포함한 것을 특징으로 하는 알칼리 축전지의 제조 방법
제5항에 있어서, 상기 제1 용접부는 상기 집전 리드판의 선단부 근방과 상기 봉구테 아래면을 용접하여 형성한 것을 특징으로 하는 알칼리 축전지의 제조 방법
제5항 또는 제6항에 있어서. 상기 봉구테 아래 면에는 단상(터잔)의 아래쪽 돌출부가 헝성피어 있구 상기 집전 리드판의 미용정부(촛툰뚠해)와 상기 봉구테 아래면은 상기 아래쪽 돌출부 주변의 가장자리 부분 근방 에서 접촉되는 것을 특징으로 하는 알칼리 축전지의 제조 방법.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 봉구테 아래면의 상기 집전 리드판과의 접촉부 또는 상기 집전 리드판의 상기 봉구테 아래 면과의 접촉부 쿵 어느 한쪽 또는 양쪽에 돌기부를 형성하고. 상기 전지 케이스와 상기 봉구테 사이에 전류를 흐르게 함으로써, 상기 들기부에 흐르는 전류 밀도를 크게 하여 상기 제 2 용접부를 형성찬 것을 특징으로 하는 알칼리 축전지의 제조 방법.
제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 집전 리드판의 상기 봉구테 아래면과 접촉하는 부분의 비저항을 크게 형성하고, 상기 전지 케이스와 상기 봉구테 사이에 전류를 흐르게 함으로써, 상기 비저항이 크 게 형성된 부분에 흐르는 전류 릴도를 크게 하여 상기 제2 용접녁를 형성한 것을 특징으로 하는 알칼리 축전 지의 제조 방법.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.