JPH0331008Y2

JPH0331008Y2 -

Info

Publication number: JPH0331008Y2
Application number: JP15798984U
Authority: JP
Priority date: 1984-10-19
Filing date: 1984-10-19
Publication date: 1991-07-01
Also published as: JPS6174960U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この考案は円筒形電池に関し、詳しくは、帯状
に成形した陽極と陰極とをセパレータを介して渦
巻状に巻回してなる電極群を有すると共に陽極あ
るいは陰極の少なくとも一方が複数本のリード片
を有してなる形式であつて、前記リード片の巾を
電極群の内周部を外周部とで変えることで組立不
良発生の低減等を図つた円筒形電池用巻回電極群
に関するものである。

〈従来の技術〉現在市販されている円筒形電池は、電極面積の
有効利用のために、第４図Ａ，Ｂのように、帯状
の陽極６、陰極７をセパレータ３を介して渦巻状
に巻回したものを電極群として用いる形式のもの
が一次電池、二次電池を問わず広く採用されてお
り、このようにして得た電極群を、金属製の外装
缶内に挿入し、電解液を注入し、爾後、金属製の
封口板、合成樹脂製の封口ガスケツト等によつて
外装缶開口部を封口して完成電池としている。と
ころで、この種の電池では、封口板、外装缶をそ
れぞれ電極群を構成する陽極あるいは陰極（ある
いはその逆）とリード片を介して電気的に接続す
ることで陽極端子、陰極端子として用いる構成が
一般的であり、また、一つの電極（陽極または陰
極）から複数本のリード片を取出してそれぞれの
端子に接続することで電池の集電効果を増大させ
ていることも、例えば実公昭56−39174号、実公
昭57−1402号等に開示されているように公知であ
る。尚、第４図Ａ，Ｂにおいて８ａは陽極６の巻
回内周部に位置するリード片、８ｂは巻回外周部
に位置するリード片である。また、当然陰極７に
も同様にリード片が配置されているが、説明の簡
素化のため省略してある。このような電極のリー
ド片の巾は、電池の種類や電池サイズなどに応じ
て一定の適正寸法に定められており、また、一つ
の電極に設けられている複数本のリード片の巾、
即ち第４図Ａ，Ｂにおけるリード片８ａ，８ｂは
全く同寸法になつている。

〈考案が解決しようとする問題点〉ところで、リード片の位置する近傍の巻回電極
群の巻回状態についてみると、巻回内周部におい
ては巻回曲率がきつく、つまり電極およびセパレ
ータの巻回半径が小さく、外周部にいくほどその
曲率は緩くなつていることがわかる。そして、リ
ード片は電極と一体となつて形成されていること
から、リード片にはこの巻回状態に応じた機械的
応力が加わつている。ところが、現用電池では巻
回電極群の巻回内周部、外周部に位置するリード
片の巾が同寸法であるために、ゆるやかに巻回さ
れた外周部のリード片に比較し、内周部にあるリ
ード片は、電極の巻回曲率が大きいために、巻回
方向に無理な機械的応力が加わることになる。一
方、リード片そのものには一定の長さがあるため
に巾方向の機械的変位の自由度は規制される。こ
のため、巻回内周部にあるリード片に根元近傍で
は電極とリード片との巻回曲率にズレが生じ、リ
ード片近傍において電極の活物質の崩れやセパレ
ータの破損が発生し、電池の組立不良や電池性能
低下、更に蓄電池の場合ではサイクル特性低下の
原因となつている。特に、最近では電極の集電板
として開孔性のパンチング板を使用する構成が広
く用いられており、このパンチング板が電極とリ
ード片とのズレによつて目切れをして上記組立不
良等を助長する傾向にある。

〈問題点を解決するための手段〉本考案は、帯状金属集電板を有する円筒形電池
用巻回電極群あつて、帯状金属集電板は、複数の
リード片が側端に一体形成されたものであつて、
正極、または負極用の集電板であり、複数のリー
ド片の幅は、巻回外周部から内周部にかけて順次
小さくされたものである。

〈作用〉上記手段により、リード片の位置する電極およ
びセパレータの巻回曲率に適応した巾方向の機械
的変位の自由度をリード片に持たせることができ
る。このため、リード片根元部の機械的力が軽減
し、電極とリード片とのズレをなくすことができ
るので、電極組立時のリード片近傍の電極活物質
の崩れ、セパレータや電極集電板の破損等を防げ
る。

〈実施例〉実施例として、この考案を電池サイズ単二型の
ニツケル−亜鉛蓄電池に適用した場合について説
明する。第１図は蓄電池の電極群を示したもの
で、１はニツケル焼結体を有する帯状金属集電板
に活物質を充填して構成されたニツケル極、２は
酸化亜鉛を主成分とする活物質層を集電板に圧着
してなる亜鉛極、３はセパレータ、４ａ，４ｂは
電極群の巻回内周部、外周部に位置するニツケル
極の帯状金属集電板に一体形成されたリード片で
あつて、リード片４ｂの巾を4.0mm、リード片４
ａ巾を2.0mmとした。以上の電極群を用いた蓄電
池（本考案電池）と、リード片４ａの巾を4.0mm
とした以外は同じ電極群を用いた蓄電池（従来電
池）との電池組立時の不良発生数の比較を下表に
示す。

従来電池本考案電池組立不良発生数４／100（セル）０／100（セ
ル）上表から明らかな如く、本考案電池は従来電池
に比較すると、組立不良の低減あるいは防止が可
能である。この理由を考案すると次の如くなると
思われる。本考案電池は電極群の巻回内周部に位
置するリード片の巾が巻回外周部に位置するリー
ドの巾よりも小さくなつており、この構成によつ
て、巻回内周部に位置するリード片の根元部は、
従来電池に比較し、機械的変位に関しての自由度
が大きく、電極の巻回内周部分の大きな曲率に適
合して変形し易い。そのために、リード片根元近
傍における電極の活物質の崩れ、セパレータや集
電板の破損が防止できる訳である。

また、第３図に本考案電池Ａと従来電池Ｂとの
充放電サイクル特性の比較を示す。図より明らか
なように、本考案電池はサイクル寿命においても
従来電池より優れている。寿命劣化の従来電池を
分解してその特性劣化の原因を調べたところ、そ
の原因個所の大半が巻回内周部に位置するリード
片の近傍にあることが確認されている。

第２図に示したのは帯状金属集電板５に三本以
上のリード片が形成された電池に用いる電極であ
る。図中Ｒは電極５の巻き始め側であり、各リー
ド片５ａ〜５ｎの巾x1〜x_oは、x1＜x2＜x3…
x_o-1＜x_oのように定められている。

〈考案の効果〉以上、詳述した如く、本考案は、帯状金属集電
板を有する円筒形電池用巻回電極群あつて、帯状
金属集電板は、複数のリード片が側端に一体形成
されたものであつて、正極、または負極用の集電
板であり、複数のリード片の幅は、巻回外周部か
ら内周部にかけて順次小さくされたものであるか
ら、電極とリード片とのズレがなくすことがで
き、電池組立時のリード片近傍の電極活物質の崩
れ、セパレータや電極集電板の破損等を防げる。
よつて、電池の組立不良発生を低減し、また、電
池性能を向上させることができ、更に蓄電池の場
合にはサイクル特性を向上できるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の電極群を示した平面図、第２
図は電極の他例を示した平面図、第３図は充放電
サイクル特性を示したグラフ、第４図Ａ，Ｂは電
極群の従来例を示した斜視図、平面図である。１……ニツケル極、２……亜鉛極、３……セパ
レータ、４ａ，４ｂ，５ａ〜５_o，８ａ，８ｂ…
…リード片、５……帯状金属集電板、６……陽
極、７……陰極。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】帯状金属集電板５を有する円筒形電池用巻回電
極群あつて、帯状金属集電板５は、複数のリード片４ａ，４
ｂ，５ａ，５ｂ，５ｃ…５ｎが側端に一体形成さ
れたものであつて、正極、または負極用の集電板
であり、複数のリード片４ａ，４ｂ，５ａ，５
ｂ，５ｃ…５ｎの幅は、巻回外周部から内周部に
かけて順次小さくされたものである円筒形電池用巻回電極群。