JPH0378964A - アルカリ蓄電池 - Google Patents

アルカリ蓄電池

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JPH0378964A
JPH0378964A JP1216349A JP21634989A JPH0378964A JP H0378964 A JPH0378964 A JP H0378964A JP 1216349 A JP1216349 A JP 1216349A JP 21634989 A JP21634989 A JP 21634989A JP H0378964 A JPH0378964 A JP H0378964A
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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】 産業上の利用分野 本発明は、密閉形ニッケル・カドミウム蓄電池等のアル
カリ蓄電池に関し、特にその集電体構造の改良により、
電池としての高率放電特性を改善するものである。
従来の技術 従来この種のアルカリ蓄電池は、第８図および第９図に
示されているように、セパレータ３１を間に介在して渦
巻状に巻回された正極板３２と負極板３３とにより構成
された電極体３４を有している。該電極体はその正、負
いずれか一方の極の端子を兼ねた外装缶３５に収納され
ている。該電極体の一端側には正極板の端縁部３６のみ
が突出され、該電極体の他端側には負極板の端縁部３７
のみが突出されている。正極板の端縁部３６には上部集
電体３８が接続されている。上部集電体は正極板の端縁
部に一括溶接される円形集電部３９と該円形集電部の直
径より狭い幅で円形集電部から延び出たリード部４０と
からなっている。リード部の先端部は、外装缶３５の蓋
となり、かつ電池に構成された際その正極端子となる封
口板４１にスポット溶接されている。負極板の端縁部に
は下部集電体４２が接続されている。該下部集電体は負
極板の端縁部３７に一括溶接される円形集電部４３と該
円形集電部の中央部に設けられた略舌片状のリード部４
４からなっている。リード部４４は該円形集電部４３の
中央部の位置で外装缶３５の内底部にスポット溶接され
ている。
このような構成をもつアルカリ蓄電池の高率放電特性は
、電池の内部抵抗により大きく変化することが知られて
いる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、集電体を電極体の端縁にスポット溶接す
るに際し、一般には電極体端縁と片面が接する集電体の
他面に対をなすスポット溶接電極を当てがい、集電体を
電流の出入口として、電極体端縁ならびに電極体へと溶
接電流を通電させいる。このようなアルカリ蓄電池にお
いて、集電部とリード部の厚みが等しい単一の集電体で
は、全体の厚みを厚くして集電体の抵抗を低減させるこ
とは、電極端縁に集電体を溶接する際に、集電体Ｉ］身
を通じ流れる無効電流を増大させ、電極端縁と集電部と
の接点に流れる溶接電流の減少を招いて、接合局部の溶
接性を損なわせる。そのため、集電体の厚みは、溶接時
の無効電流を少なくする上から、薄くすることが好まし
い。しかしこの集電体の厚みを薄くすることは、電流が
集中するリード部の抵抗を高める結果となってリード部
の抵抗低減は難しく、集電体全体としての抵抗低減は達
成できないという課題があった。
本発明の目的は、接合局部の溶接性を損なわせることな
く、集電体自身の抵抗を低減させ、低内部抵抗で高率放
電特性に優れたアルカリ蓄電池を提供することにある。
課題を解決するための手段 本発明のアルカリ蓄電池は、複数の集電体を用いること
により、あるいは電流が集中するリード部の厚みを集電
体の他の部分の厚みよりも厚くしだ集電体を用いること
により接合局部の溶接性を損なわせることなく、集電体
自体の抵抗を低減させ、アルカリ蓄電池の高率放電特性
を改良させることを要旨とするものである。また複数の
集電体を電極体端縁に直接溶接された第１集電体の集電
部の上に重なるよう第２、第３の集電部層を順次溶接さ
せて用いることは、接合局部の溶接性を損なわせること
なく、集電体自体の抵抗を低減させる上で特に役立つ。
また更に、複数の集電体の使用方法として、集電部とリ
ード部とを有する集電体に、集電部のみを有する集電体
やリード部のみを有する集電体を電気的に接続させて電
流の集中する部位の抵抗を低減させて用いることも接合
局部の溶接性を損なわせることなく、集電体自体の抵抗
を低減させる上で有効である。
作　　　用 このように複数の集電体あるいはリード部の厚い集電体
を用いることにより、集電体の電流が集中する部位の抵
抗低減が容易となり、集電体自体の抵抗を低減させ、低
内部抵抗で高率放電特性に優れたアルカリ蓄電池を提供
することができる。
また複数の集電体は、電極体端縁にまず第１集電体の集
電部を溶接させ、次いで第２集電体の集電部を第１集電
体の集電部上に重なるよう溶接させ、第３、第４の集電
体を次々と下側の集電体の集電部上に溶接したアルカリ
蓄電池は、接合局部の溶接性を損なわせることなく、集
電体自体の抵抗を限り無く低減させて、低内部抵抗で高
率放電特性に優れたアルカリ蓄電池を提供することがで
きる。
また更に、集電部とリード部とを有する集電体に、集電
部のみを有する集電体やリード部のみを有する集電体を
電気的に接続させて電流の集中する部位の抵抗を低減さ
せた集電体を用いてなるアルカリ蓄電池も、接合局部の
溶接性を損なわせることなく、集電体自体の抵抗を限り
無く低減させて、低内部抵抗で高率放電特性に優れたア
ルカリ蓄電池を提供することができる。
実　　施　　例 以下、実施例を図を参照して詳細に説明する。
実施例１ 第１図および第２図は、集電体を複数使用してなる本発
明のアルカリ蓄電池の第１実施例を示す図である。この
実施例では、上部集電体１．２のみが従来品を変更し、
他はすべて公称容量１．２Ａｈのニッケルーカドミウム
蓄電池である従来品と同一構成要素としている。正極板
３の電極体上方へ突出した端縁部４に一括して抵抗溶接
された集電部５．６と、この集電部から延び出たリード
部７．８とを有する従来と同じ０．１５ｍｍの厚みの２
枚の上部集電体１．２は各リード部７．８の先端部を外
装缶９の蓋となり、かつ電池の正極端子を兼ねた封口板
１０にそれぞれスポット溶接し、公称容量１．２Ａｈの
ニッケルーカドミウム蓄電池を構成している。この本発
明の電池をＡとした。このように２枚の集電体１．２の
集電部５．６から導出される電流は、それぞれの集電部
５．６に連なった２本のリード部７．８を通じて封口板
へと流れる。この本発明の電池Ａは、集電部およびリー
ド部の通電電流密度が半減して集電体の実質的な抵抗が
減少し、従来品電池にくらべ、内部抵抗がおよそ２０％
低いニッケルーカドミウム蓄電池となった。
またこの第１実施例では、電極体の正極端縁を経て正極
の芯材を伝わる以外に電気的に導通のない集電部５と６
に対をなす溶接用電極をそれぞれ当接し、この両電極間
に溶接゛電流を通電させることによって、接合局部への
溶接電流の集中を可能となしうる、そこで本発明の電池
Ａの上部集電体よりも厚みの厚い０．２０ｍｍの集電体
を用いて上記と同様の方法で蓄電池を組み立て本発明の
電池Ｂとした。この集電体の抵抗をＡよりもさらに減少
させた本発明の電池Ｂは、従来品電池にくらべ、内部抵
抗がおよそ２５％低いニッケルーカドミウム蓄電池とな
った。本実施例１では上部集電体を２枚使用した例を示
したが、さらに数多くの集電体の使用や複数の下部集電
体の使用も本発明の主旨を損なうものでない。
実施例２ 第３図は本発明の集電体を複数枚使用するアルカリ蓄電
池の第２実施例を示す図である。この実施例でも、上部
集電体１１．１２のみを改善し、その他の要素はすべて
前述の例通りとして公称容量１．２Δｈのニッケルーカ
ドミウム蓄電池とした。２枚の上部集電体１１．１２の
うち一枚１１は正極板の突出端縁部に一括して溶接され
る集電部１３と該集電部から切り起こして設けた上方に
延び出たリード部１５を有している。他の一枚１２は直
接正極板の端縁部に接する部位のみを、前記端縁部に溶
接し、集電部１３を介して正極の端縁部に面する部位は
集電部１３に溶接してなる集電部１４と該集電部から延
びるリード部１６となし本発明の電池Ｃとした。本発明
の電池Ｃは、従来品電池にくらべ、内部抵抗がおよそ３
０％低いニッケルーカドミウム蓄電池となった。この第
２実施例では上部集電体を２枚使用した例を示したが、
抵抗低減のためには、さらに数多くの集電体を使用し、
第１集電体の集電部に第２集電体の集電部を溶接させ、
第２の上には第３の集電体という順に次々と集電部相互
を溶接させることが望ましい。また下部集電体を２枚以
上用い、上記上部集電体同様とすることも本発明の主旨
を損なうものではない。
実施例３ 第４図は本発明の集電体を複数使用してなるアルカリ蓄
電池の第３実施例を示す図である。この実施例でも、上
部集電体１７．１８のみを従来品より変更し、他はすべ
てこれまで通りとして、公称容量１．２Ａｈのニッケル
ーカドミウム蓄電池とした。第４図に示すように、集電
部１９とリード部２０からなる上部集電体１７にリード
部のみからなる上部集電体１８を集電部１９に近接する
部位２１ならびに封口板にスポット溶接されるリード部
先端に近接する部位２２で予めスポット溶接により電気
的に接続し、本発明の電池りとした。
また第５図に示すように、本発明の電池りの集電体の集
電部１９に、集電部のみからなる上部集電体２３をスポ
ット溶接により電気的に接続し、本発明の電池Ｅとした
。本発明の電池り、Ｅは、それぞれ従来品電池にくらべ
、内部抵抗がおよそ３５％ならびに４０％低いニッケル
ーカドミウム蓄電池となった。またこの第３実施例に加
え、下部集電体を上記上部集電体同様とすることもその
主旨を損なうものではない。
実施例４ 第６図はリード部が集電部よりも厚く設けられた集電体
を使用した本発明のアルカリ蓄電池の第４実施例を示す
図である。この実施例でも、上部集電体２４のみ従来品
より変更し、他はすべてこれまで通りとして公称容量１
．２Ａｈのニッケルーカドミウム蓄電池とした。この上
部集電体の厚みを、集電部２５は０．１５ｍｍとし、リ
ード部２６はＯ−５０ｍｍと集電部より厚くして、本発
明の電池Ｆとした。本発明の電池Ｆは従来品電池にくら
べ、内部抵抗がおよそ２０％低いニッケルーカドミウム
蓄電池となった。またこの第４実施例に加え、下部集電
体を上記上部集電体を同様とすること、さらに上記第１
．第２、ならびに第３実施例の少なくとも１つと組み合
わせることもその主旨を損なうものではない。
第７図は、上記本発明になるニッケルーカドミウム蓄電
池Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、ＥならびにＦと従来品電池Ｇを、完
全充電した後、電流を２０Ａとし放電した時のそれぞれ
の放電電圧を示した図である。本発明の電池Ａ、Ｂ、Ｃ
，，Ｄ、ＥならびにＦは、その内部抵抗を低減させた結
果、そのどれらもが従来品電池Ｇにくらべ、放電電圧の
高い高率放電特性に優れたアルカリ蓄電池であることが
わかる。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、集電体自身の電気抵抗
を低減させることにより、高率放電特性の良好なアルカ
リ蓄電池、すなわち高率放電において、より高い放電電
圧が維持できるアルカリ蓄電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例における電池の縦断面図、
第２図は同電池の上部集電体と電極体の関係を示す斜視
図、第３図は本発明の第２実施例おける電池の上部集電
体と電極体の関係を示す斜視図、第４図と第５図は本発
明の第３実施例における電池の上部集電体と電極体の関
係を示す斜視図、第６図は本発明の第４実施例における
電池上部集電体と電極体の関係を示す斜視図、第７図は
本発明の各電池と従来品電池の放電特性を示す図、第８
図、第９図は従来品電池の縦断面図ならびに上部集電体
と電極体の関係を示す斜視図である。 １．２−・・上部集電体、　３・・・電極体の正極体、
４・・・正極板の端縁部、　５．６・・−集電部、　７
．８・・・リード部、　９・−・外装缶、　１０・−・
封口板。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）正極板と負極板とが、セパレータを相互の間に介
    在させて渦巻状に巻回された電極体と、この電極体を内
    部に収容し、正、負いずれか一方の極の端子を兼ねた外
    装缶と、 この外装缶の開口部に絶縁体ガスケットを介して装着さ
    れ他方の極の端子を兼ねる封口板と、前記電極体のうち
    一方の極板の下部端縁と前記外装缶との間を電気的に接
    続する下部集電体、および前記電極体の他方の極板の上
    部端縁と封口板との間を電気的に接続する上部集電体を
    備えた電池であり、 前記上部および下部両集電体のうち、少なくとも一方は
    複数の集電体から構成されていることを特徴とするアル
    カリ蓄電池。
  2. （２）請求項１において、複数の集電体は電極体の端縁
    に溶接される集電部と、外装缶あるいは封口板に溶接さ
    れるリード部とをそれぞれ有し、この複数の集電体のう
    ち第１の集電体の集電部は電極体の一方の極板の端縁の
    一部に溶接され、かつそのリード部は前記外装缶あるい
    は封口板のいずれかに溶接されていて、 複数の集電体のうち第２の集電体以降の集電体の集電部
    は、前記一方の極板の端縁の残りの一部に溶接され、か
    つそのリード部は前記第１の集電体のリード部が溶接さ
    れた同じ外装缶あるいは封口板にそれぞれ溶接されてい
    るアルカリ蓄電池。
  3. （３）請求項１において、複数の集電体は電極体の端縁
    に溶接される集電部と、外装缶あるいは封口板に溶接さ
    れるリード部とをそれぞれ有し、第１の集電体の集電部
    は電極体の一方の極板の端縁に溶接され、第２の集電体
    以降の集電体の集電部は前記第１の集電部上に順次溶接
    されるアルカリ蓄電池。
  4. （４）請求項１において、複数の集電体は電極体の一方
    の極板の端縁に溶接されるほぼ円板状集電部と、この集
    電部の一部を切り起こして設けられ外装缶あるいは封口
    板に溶接されるリード部とを有し、 第１の集電体の集電部は前記電極体の一方の極板の端縁
    に直接溶接されており、第２の集電体の集電部は前記電
    極体の一方の極板の露呈した残りの端縁と前記第１の集
    電体の集電部とにそれぞれ溶接され、かつその切り起こ
    して設けられたリード部は前記第１の集電体のリード部
    と対向しているアルカリ蓄電池。
  5. （５）請求項１において、複数の集電体は、電極体の一
    方の極板の端縁に溶接される集電部と、外装缶あるいは
    封口板に溶接されるリード部とを有した少なくとも１個
    の集電体と、 集電部のみからなる集電体と、リード部のみからなる集
    電体のうち少なくともどちらか一方とが溶接され、かつ
    電気的に接続されているアルカリ蓄電池。
  6. （６）請求項１において、複数の集電体は、電極体の一
    方の極板の端縁に溶接される集電部と、外装缶あるいは
    封口板に溶接されるリード部とをそれぞれ有し、複数の
    集電体中１個の集電体のリード部は他の集電体のリード
    部よりも厚く形成されているアルカリ蓄電池。
  7. （７）正極板と負極板とが、セパレータを相互の間に介
    在させて渦巻状に巻回された電極体と、この電極体を内
    部に収容し、正、負いずれか一方の極の端子を兼ねた外
    装缶と、 この外装缶の開口部に絶縁体ガスケットを介して装着さ
    れ他方の極の端子を兼ねた封口板と、前記電極体のうち
    一方の極板の下部端縁と前記外装缶との間を電気的に接
    続する下部集電体、および前記電極体の他方の極板の上
    部端縁と封口板との間を電気的に接続する上部集電体を
    備えた電池であり、 前記上部および下部両集電体にあって、少なくとも一方
    は集電部に比べてリード部が厚み的に厚く設けられてい
    るアルカリ蓄電池。
  8. （８）請求項７において、集電体のリード部に比べて厚
    み的に薄い集電部は、電極体の一方の極板の端縁との溶
    接に際し、集電部の表面を流れる溶接時の無効電流を少
    なくする厚さに保たれているアルカリ蓄電池。
JP1216349A 1989-08-23 1989-08-23 アルカリ蓄電池 Expired - Lifetime JP2762599B2 (ja)

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