JPH10208724A - スパイラル形電池 - Google Patents
スパイラル形電池Info
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- JPH10208724A JPH10208724A JP9011388A JP1138897A JPH10208724A JP H10208724 A JPH10208724 A JP H10208724A JP 9011388 A JP9011388 A JP 9011388A JP 1138897 A JP1138897 A JP 1138897A JP H10208724 A JPH10208724 A JP H10208724A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スパイラル状電極群の中心孔を従来よりも小
径にするにもかかわらず、この中心孔内に溶接用の電極
棒をスムーズに挿入することができ、セパレータを損傷
することなく、活物質充填量の増量を図ることのできる
スパイラル形電池を提供することにある。 【解決手段】 スパイラル状電極群５の中心孔６に電極
棒１０を差し込んで、スパイラル状電極群５の下部に突
出する負極リード板９を容器１の内底面にスポット溶接
するスパイラル形電池において、前記電極群の上部に配
設する群押さえ８の中央部に中空突起８ｂを設け、この
中空突起８ｂを前記スパイラル状電極群５の中心孔６に
挿入し、この中空突起によって電極棒１０が前記スパイ
ラル状電極群５の中心孔６にスムーズに挿入されるよう
に案内する。
径にするにもかかわらず、この中心孔内に溶接用の電極
棒をスムーズに挿入することができ、セパレータを損傷
することなく、活物質充填量の増量を図ることのできる
スパイラル形電池を提供することにある。 【解決手段】 スパイラル状電極群５の中心孔６に電極
棒１０を差し込んで、スパイラル状電極群５の下部に突
出する負極リード板９を容器１の内底面にスポット溶接
するスパイラル形電池において、前記電極群の上部に配
設する群押さえ８の中央部に中空突起８ｂを設け、この
中空突起８ｂを前記スパイラル状電極群５の中心孔６に
挿入し、この中空突起によって電極棒１０が前記スパイ
ラル状電極群５の中心孔６にスムーズに挿入されるよう
に案内する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スパイラル形電
池、特にそのスパイラル状電極群の上部に配設される群
押さえの改良に関するものである。
池、特にそのスパイラル状電極群の上部に配設される群
押さえの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、筒形リチウム電池に代表されるス
パイラル形電池は、シート状正極、セパレータ、シート
状負極を順次重ね合わせ、これをスパイラル状に巻回し
て発電要素たるスパイラル状電極群を構成し、これを底
板を介して円筒容器たる缶に収容し、スパイラル状電極
群の上部に図７に示すようなリング状の群押さえ２０を
載置した後、スパイラル状電極群の中心孔に電極棒を差
し込んで、スパイラル状電極群の下部に突出する負極リ
ード板を、缶の内底面にスポット溶接する。そして、図
８に示すように、群押さえ２０の上方部位にて缶１にビ
ーディング部１ａを形成してスパイラル状電極群５を固
定せしめ、注液ノズルをスパイラル電極群の中心部に差
し込んで電解液を注入した後、ビーディング部１ａの上
部に端子部を装填しカール封口して電池を作製するよう
にしている。
パイラル形電池は、シート状正極、セパレータ、シート
状負極を順次重ね合わせ、これをスパイラル状に巻回し
て発電要素たるスパイラル状電極群を構成し、これを底
板を介して円筒容器たる缶に収容し、スパイラル状電極
群の上部に図７に示すようなリング状の群押さえ２０を
載置した後、スパイラル状電極群の中心孔に電極棒を差
し込んで、スパイラル状電極群の下部に突出する負極リ
ード板を、缶の内底面にスポット溶接する。そして、図
８に示すように、群押さえ２０の上方部位にて缶１にビ
ーディング部１ａを形成してスパイラル状電極群５を固
定せしめ、注液ノズルをスパイラル電極群の中心部に差
し込んで電解液を注入した後、ビーディング部１ａの上
部に端子部を装填しカール封口して電池を作製するよう
にしている。
【０００３】上記において、負極リード板を負極缶にス
ポット溶接する工程においては、缶に対して芯出しされ
た電極棒をスパイラル状電極群の中心孔に缶の底部まで
完全に挿入しなければならず、また、電解液を注入する
工程においても缶に対して芯出しされた注液ノズルをス
パイラル状電極群の中心孔に挿入しなければならない。
もし、中心孔に電極棒や注液ノズルを円滑に入れること
ができないときは、セパレータに例えば図９の如く電極
棒１０や注液ノズルが接触して当該セパレータを傷つけ
たり破ったりし、こうした場合には電極棒がセパレータ
に妨害されて缶１の内底面まで達せずにスポット溶接が
できなかったり、溶接されても接続不良を生ずる場合等
があり、製品歩留まりや電池性能の低下要因となる。
ポット溶接する工程においては、缶に対して芯出しされ
た電極棒をスパイラル状電極群の中心孔に缶の底部まで
完全に挿入しなければならず、また、電解液を注入する
工程においても缶に対して芯出しされた注液ノズルをス
パイラル状電極群の中心孔に挿入しなければならない。
もし、中心孔に電極棒や注液ノズルを円滑に入れること
ができないときは、セパレータに例えば図９の如く電極
棒１０や注液ノズルが接触して当該セパレータを傷つけ
たり破ったりし、こうした場合には電極棒がセパレータ
に妨害されて缶１の内底面まで達せずにスポット溶接が
できなかったり、溶接されても接続不良を生ずる場合等
があり、製品歩留まりや電池性能の低下要因となる。
【０００４】ここで、スパイラル状電極群の具体的な製
造方法は、シート状のセパレータの中心を挾んで片側の
上面に例えばシート状正極を配設し、また他側の下面に
例えばシート状負極を配設し、次いでセパレータの中心
部を二股状の心棒で挾むようにして保持し、この心棒を
一方向に回転して心棒の周りにセパレータを挾んでシー
ト状正極とシート状負極が積層捲回されるようにする。
そして、最後にこの心棒をセパレータの中心部から引き
抜くわけであるが、この時に、このセパレータの中心部
が捲回型電極群の中心孔を横切るように残るので、巻き
終わって芯棒を抜いたときに、セパレータの中心部が巻
回方向と逆に戻るようにするなどして丸穴の中心孔を得
るようにしている。
造方法は、シート状のセパレータの中心を挾んで片側の
上面に例えばシート状正極を配設し、また他側の下面に
例えばシート状負極を配設し、次いでセパレータの中心
部を二股状の心棒で挾むようにして保持し、この心棒を
一方向に回転して心棒の周りにセパレータを挾んでシー
ト状正極とシート状負極が積層捲回されるようにする。
そして、最後にこの心棒をセパレータの中心部から引き
抜くわけであるが、この時に、このセパレータの中心部
が捲回型電極群の中心孔を横切るように残るので、巻き
終わって芯棒を抜いたときに、セパレータの中心部が巻
回方向と逆に戻るようにするなどして丸穴の中心孔を得
るようにしている。
【０００５】しかし、中心孔が丸穴であっても、このス
パイラル状電極群それ自体が真円になっていない。これ
は正極と負極では厚さも長さも違う等の関係で生ずるも
のである。このためスパイラル状電極群の中心孔の位置
は、その中心孔自体が缶のセンターから多少ずれてしま
うのが普通である。
パイラル状電極群それ自体が真円になっていない。これ
は正極と負極では厚さも長さも違う等の関係で生ずるも
のである。このためスパイラル状電極群の中心孔の位置
は、その中心孔自体が缶のセンターから多少ずれてしま
うのが普通である。
【０００６】そこで、従来は、溶接の電極棒の直径２ｍ
ｍに対して、中心孔をかなり大きな穴径である直径６．
５ｍｍに設定し、群押さえとして図７のリング状の群押
さえ２０を使用することにより、スパイラル状電極群の
中心孔の位置がどのようにずれても、必ずその中心孔の
直径以内に電極棒の直径２ｍｍがその挿入長さにわたっ
て位置するようにして、電極棒や注液ノズルを差し込ん
だ際にセパレータを傷つけたり溶接不良を起こすことが
ないようにしていた。
ｍに対して、中心孔をかなり大きな穴径である直径６．
５ｍｍに設定し、群押さえとして図７のリング状の群押
さえ２０を使用することにより、スパイラル状電極群の
中心孔の位置がどのようにずれても、必ずその中心孔の
直径以内に電極棒の直径２ｍｍがその挿入長さにわたっ
て位置するようにして、電極棒や注液ノズルを差し込ん
だ際にセパレータを傷つけたり溶接不良を起こすことが
ないようにしていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スパイ
ラル状電極群の中心孔をこのような大きな直径６．５ｍ
ｍに設定して予め空けておくことは、それだけ活物質の
充填量が少なく、電池容量が低下してしまうことを意味
する。従って、スパイラル状電極群の巻芯の中心孔は、
できるだけ小さいことが望まれる。
ラル状電極群の中心孔をこのような大きな直径６．５ｍ
ｍに設定して予め空けておくことは、それだけ活物質の
充填量が少なく、電池容量が低下してしまうことを意味
する。従って、スパイラル状電極群の巻芯の中心孔は、
できるだけ小さいことが望まれる。
【０００８】他方、上記したように、スパイラル状電極
群それ自体が真円でないことに起因する中心孔の位置的
誤差に対し、缶に対して芯出しされたスポット溶接の電
極棒や注液ノズルを、セパレータを傷つけないように円
滑に通すことも要請される。
群それ自体が真円でないことに起因する中心孔の位置的
誤差に対し、缶に対して芯出しされたスポット溶接の電
極棒や注液ノズルを、セパレータを傷つけないように円
滑に通すことも要請される。
【０００９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、スパイラル状電極群の中心孔を従来よりも小径にす
る一方で、その中心孔内に溶接用の電極棒をスムーズに
挿入することができ、セパレータを損傷することなく、
活物質充填量の増量を図ることのできるスパイラル形電
池を提供することにある。
し、スパイラル状電極群の中心孔を従来よりも小径にす
る一方で、その中心孔内に溶接用の電極棒をスムーズに
挿入することができ、セパレータを損傷することなく、
活物質充填量の増量を図ることのできるスパイラル形電
池を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、シート状正極、セパレータ、シート状負
極を順次重ね合わせて巻回してなるスパイラル状電極群
を底板を介して円筒容器に収容し、電極群上部に群押さ
えを載置した後、スパイラル状電極群の中心孔に電極棒
を差し込んで、スパイラル状電極群の下部に突出する負
極リード板を容器の内底面にスポット溶接するスパイラ
ル形電池において、前記群押さえの中央部に、前記スパ
イラル状電極群の中心孔に挿入されて、前記電極棒を前
記スパイラル状電極群の中心孔に案内する中空突起を設
けたものである。
め、本発明は、シート状正極、セパレータ、シート状負
極を順次重ね合わせて巻回してなるスパイラル状電極群
を底板を介して円筒容器に収容し、電極群上部に群押さ
えを載置した後、スパイラル状電極群の中心孔に電極棒
を差し込んで、スパイラル状電極群の下部に突出する負
極リード板を容器の内底面にスポット溶接するスパイラ
ル形電池において、前記群押さえの中央部に、前記スパ
イラル状電極群の中心孔に挿入されて、前記電極棒を前
記スパイラル状電極群の中心孔に案内する中空突起を設
けたものである。
【００１１】従来のスパイラル形電池においては、予め
不都合が生じるであろう範囲を予測して、最初から巻心
にある程度大きな中心孔（φ６．５ｍｍ）を使用し、よ
り小径の電極棒（φ２ｍｍ）を缶のセンター位置にて差
し込んだときに、中心孔（φ６．５ｍｍ）のエリア内に
電極棒（φ２ｍｍ）がいつも最後までスムーズに入る形
を確保するものであるのに対し、本発明においては、群
押さえの中央部に設けた中空突起をスパイラル状電極群
の中心孔に挿入することにより、スパイラル状電極群の
中心孔を従来よりも小径にするにもかかわらず電極棒の
挿入に必要な中心孔の孔径を確保するものである。
不都合が生じるであろう範囲を予測して、最初から巻心
にある程度大きな中心孔（φ６．５ｍｍ）を使用し、よ
り小径の電極棒（φ２ｍｍ）を缶のセンター位置にて差
し込んだときに、中心孔（φ６．５ｍｍ）のエリア内に
電極棒（φ２ｍｍ）がいつも最後までスムーズに入る形
を確保するものであるのに対し、本発明においては、群
押さえの中央部に設けた中空突起をスパイラル状電極群
の中心孔に挿入することにより、スパイラル状電極群の
中心孔を従来よりも小径にするにもかかわらず電極棒の
挿入に必要な中心孔の孔径を確保するものである。
【００１２】即ち、中空突起をスパイラル状電極群の中
心孔に挿入することにより、中空突起は、電極棒及び注
液ノズルをセパレータから離してセパレータを保護する
スペーサとして機能する。電極棒はこのスペーサとして
機能する中空突起に案内されてスパイラル状電極群の中
心孔に入るため、電極棒の挿入がスムーズに行われる。
心孔に挿入することにより、中空突起は、電極棒及び注
液ノズルをセパレータから離してセパレータを保護する
スペーサとして機能する。電極棒はこのスペーサとして
機能する中空突起に案内されてスパイラル状電極群の中
心孔に入るため、電極棒の挿入がスムーズに行われる。
【００１３】このため、最初に形成された巻芯の中心孔
の径が従来より小さくても、溶接不良や注液不良を起こ
す割合が少なくなり、活物質充填量を従来より増大さ
せ、かつ溶接不良や注液不良の生ずる割合を従来以下に
抑えることができる。
の径が従来より小さくても、溶接不良や注液不良を起こ
す割合が少なくなり、活物質充填量を従来より増大さ
せ、かつ溶接不良や注液不良の生ずる割合を従来以下に
抑えることができる。
【００１４】そして好ましくは、前記群押さえの中空突
起が先細状のテーパを有する構成、例えば円錐形の中空
突起とすることである。これによりスパイラル状電極群
の中心孔の孔径を従来よりも小さくしても群押さえの中
空突起を前記中心孔に挿入しやすくなり、また、電極棒
を中空突起内に挿入する際に、このテーパ面に案内され
てスパイラル状電極群の中心孔の中心に近づくように導
かれるため、電極棒がセパレータに接触してこれを傷つ
ける危険がより少なくなる。
起が先細状のテーパを有する構成、例えば円錐形の中空
突起とすることである。これによりスパイラル状電極群
の中心孔の孔径を従来よりも小さくしても群押さえの中
空突起を前記中心孔に挿入しやすくなり、また、電極棒
を中空突起内に挿入する際に、このテーパ面に案内され
てスパイラル状電極群の中心孔の中心に近づくように導
かれるため、電極棒がセパレータに接触してこれを傷つ
ける危険がより少なくなる。
【００１５】また、さらに好ましくは、前記群押さえの
中空突起が軸方向に沿ったスリットを有する構成とする
ことである。このスリットにより分割された中空突起の
分割片は、電極棒を挿入した場合、これに接触して径方
向外側に拡径でき、電極棒の挿入をよりスムーズに案内
することができる。
中空突起が軸方向に沿ったスリットを有する構成とする
ことである。このスリットにより分割された中空突起の
分割片は、電極棒を挿入した場合、これに接触して径方
向外側に拡径でき、電極棒の挿入をよりスムーズに案内
することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１７】図５は、本発明の対象とするスパイラル形
リチウム電池を示したものであり、次のようにして作成
されている。
リチウム電池を示したものであり、次のようにして作成
されている。
【００１８】まず、シート状正極２、セパレータ３、シ
ート状負極４を順次重ね合わせこれをスパイラル状に巻
回して筒形の発電要素たるスパイラル状電極群５を構成
する。シート状正極２は、０．８５ｍｍ（厚さ）×２４
０ｍｍ（長さ）×４０ｍｍ（幅）に形成されたＭｎＯ2
よりなる正極シート、正確にはステンレスの集電体に二
酸化マンガンを圧着したシートである。セパレータ３
は、０．１５ｍｍ（厚さ）×６５０ｍｍ（長さ）×４５
ｍｍ（幅）のＰＰ（ポリプロピレン）製不織布のセパレ
ータで、そしてシート状負極４は、金属リチウムのシー
トに、部分的に棒状のニッケルの集電体を圧着したもの
である。
ート状負極４を順次重ね合わせこれをスパイラル状に巻
回して筒形の発電要素たるスパイラル状電極群５を構成
する。シート状正極２は、０．８５ｍｍ（厚さ）×２４
０ｍｍ（長さ）×４０ｍｍ（幅）に形成されたＭｎＯ2
よりなる正極シート、正確にはステンレスの集電体に二
酸化マンガンを圧着したシートである。セパレータ３
は、０．１５ｍｍ（厚さ）×６５０ｍｍ（長さ）×４５
ｍｍ（幅）のＰＰ（ポリプロピレン）製不織布のセパレ
ータで、そしてシート状負極４は、金属リチウムのシー
トに、部分的に棒状のニッケルの集電体を圧着したもの
である。
【００１９】ここで、スパイラル状電極群の具体的な捲
回方法は、従来と同様に、シート状のセパレータ３の中
心を挾んで片側の上面に例えばシート状正極２を配設
し、また他側の下面に例えばシート状負極４を配設し、
セパレータの中心部を二股状の心棒で挾むようにして保
持し、この心棒を一方向に回転して心棒の周りにセパレ
ータを挾んでシート状正極とシート状負極とを積層捲回
する。そして、この心棒をセパレータの中心部から引き
抜き、捲回型電極群の中心孔を横切るように残っている
セパレータの中心部を、巻回方向と逆に戻るようにする
ことにより、丸穴（ほぼ直径４ｍｍ）の中心孔６を得
る。そして、得られたスパイラル状電極群５の底部に底
板７を配置する。
回方法は、従来と同様に、シート状のセパレータ３の中
心を挾んで片側の上面に例えばシート状正極２を配設
し、また他側の下面に例えばシート状負極４を配設し、
セパレータの中心部を二股状の心棒で挾むようにして保
持し、この心棒を一方向に回転して心棒の周りにセパレ
ータを挾んでシート状正極とシート状負極とを積層捲回
する。そして、この心棒をセパレータの中心部から引き
抜き、捲回型電極群の中心孔を横切るように残っている
セパレータの中心部を、巻回方向と逆に戻るようにする
ことにより、丸穴（ほぼ直径４ｍｍ）の中心孔６を得
る。そして、得られたスパイラル状電極群５の底部に底
板７を配置する。
【００２０】次に、上記のように底板７を配置した状態
でこれを有底円筒形の缶１内に収容する。そして、図１
〜図４に示す形態の群押さえ８のうちの１つ、ここでは
図４に示す群押さえを、電極群５の上部に載置した後、
前記金属リチウムに接触した集電体の下部に突出する負
極リ―ド板９を折曲げた状態で、前記缶の負極端子部を
構成する内底面に後述するスポット溶接方法によって電
気的に接続する。
でこれを有底円筒形の缶１内に収容する。そして、図１
〜図４に示す形態の群押さえ８のうちの１つ、ここでは
図４に示す群押さえを、電極群５の上部に載置した後、
前記金属リチウムに接触した集電体の下部に突出する負
極リ―ド板９を折曲げた状態で、前記缶の負極端子部を
構成する内底面に後述するスポット溶接方法によって電
気的に接続する。
【００２１】群押さえ８は、図１〜図４に示すように、
円板部８ａと中空突起８ｂとを有し、円板部８ａは外輪
８ｃと中央ボス部８ｄを連結する放射状のリブ８ｅとか
らなり、中空突起８ｂは上記の中央ボス部８ｄから直角
に下方に突出している。群押さえ８の材質は、ここでは
ポリプロピレンであるが、ポリエチレンでもよく、ポリ
オレフィン系の合成樹脂ならば問題なく使用できる。
円板部８ａと中空突起８ｂとを有し、円板部８ａは外輪
８ｃと中央ボス部８ｄを連結する放射状のリブ８ｅとか
らなり、中空突起８ｂは上記の中央ボス部８ｄから直角
に下方に突出している。群押さえ８の材質は、ここでは
ポリプロピレンであるが、ポリエチレンでもよく、ポリ
オレフィン系の合成樹脂ならば問題なく使用できる。
【００２２】図１に示す群押さえ８は、中央ボス部８ｄ
から突出させる中空突起８ｂをストレート状の中空円筒
として形成したものである。なお、中空突起８ｂの群押
さえ８の中央ボス部８ｄから突出する境界縁部は、図示
を省略したが、内面が丸く削られて角のない曲面に形成
されており、これにより電極棒や注液ノズルが中空突起
８ｂの内径の縁に当接した場合にも、中空突起８ｂ内つ
まり中心孔６内に案内することができる。
から突出させる中空突起８ｂをストレート状の中空円筒
として形成したものである。なお、中空突起８ｂの群押
さえ８の中央ボス部８ｄから突出する境界縁部は、図示
を省略したが、内面が丸く削られて角のない曲面に形成
されており、これにより電極棒や注液ノズルが中空突起
８ｂの内径の縁に当接した場合にも、中空突起８ｂ内つ
まり中心孔６内に案内することができる。
【００２３】図２に示す群押さえ８は、中央ボス部８ｄ
から突出させる中空突起８ｂを円錐状の中空筒体、つま
り先細状のテーパを付けた形状としたものである。
から突出させる中空突起８ｂを円錐状の中空筒体、つま
り先細状のテーパを付けた形状としたものである。
【００２４】図３に示す群押さえ８は、中央ボス部８ｄ
から突出させる中空突起８ｂを円錐状の中空筒体にする
とともに直径方向２箇所に軸方向に沿ったスリット８ｆ
を形成したものである。
から突出させる中空突起８ｂを円錐状の中空筒体にする
とともに直径方向２箇所に軸方向に沿ったスリット８ｆ
を形成したものである。
【００２５】図４に示す群押さえ８は、中央ボス部８ｄ
から突出させる中空突起８ｂを円錐状の中空筒体にする
とともに直径方向４箇所に軸方向に沿ったスリット８ｆ
を形成し、４つのセグメント（分割片）に分けたもので
ある。
から突出させる中空突起８ｂを円錐状の中空筒体にする
とともに直径方向４箇所に軸方向に沿ったスリット８ｆ
を形成し、４つのセグメント（分割片）に分けたもので
ある。
【００２６】図５の例では図４に示す群押さえを用い、
その円錐状の中空突起８ｂをスパイラル状電極群５の中
心孔６に挿入して、スパイラル状電極群５の上部に載置
する。このとき、もし図６（ａ）の如くスパイラル状電
極群５の中心孔６の入り口付近がつぶれているときは中
空突起８ｂにより押し拡げられて真円に修正される。
その円錐状の中空突起８ｂをスパイラル状電極群５の中
心孔６に挿入して、スパイラル状電極群５の上部に載置
する。このとき、もし図６（ａ）の如くスパイラル状電
極群５の中心孔６の入り口付近がつぶれているときは中
空突起８ｂにより押し拡げられて真円に修正される。
【００２７】次に、群押さえ８の上方部位にて缶１にビ
ーディング加工を施すことによりビーディング部（溝
部）１ａを設けてスパイラル状電極群５を固定せしめ、
底部負極リード板９と負極缶１をスポット溶接（抵抗溶
接）する。
ーディング加工を施すことによりビーディング部（溝
部）１ａを設けてスパイラル状電極群５を固定せしめ、
底部負極リード板９と負極缶１をスポット溶接（抵抗溶
接）する。
【００２８】スポット溶接方法は、電極棒１０を上記群
押さえ８の上方から円錐状の中空突起８ｂ内に差し込ん
で、スパイラル状電極群５の中央に形成された中心孔６
に挿通し（図６（ｂ）参照）、この先端を上記底板７の
中央開口７ａを通じて負極リ―ド板９及び缶１の内底部
に押し当て、缶底部側に配置された他方の電極との間で
両者を狭持した状態でスポット溶接する。
押さえ８の上方から円錐状の中空突起８ｂ内に差し込ん
で、スパイラル状電極群５の中央に形成された中心孔６
に挿通し（図６（ｂ）参照）、この先端を上記底板７の
中央開口７ａを通じて負極リ―ド板９及び缶１の内底部
に押し当て、缶底部側に配置された他方の電極との間で
両者を狭持した状態でスポット溶接する。
【００２９】このスポット溶接の電極棒１０の挿通に関
し、群押さえ８の円錐状中空突起８ｂは電極棒１０をセ
パレータ３に接触させないためのスペーサとして機能す
る。また、その中空突起８ｂの円錐状の傾斜は、電極棒
１０（図６（ｂ）参照）をより中心孔６の中心側に案内
するガイドとして機能する。更に、中空突起８ｂの４つ
に分割された分割片は、図６（ｂ）に示すように電極棒
１０の径が中心孔６を押し拡げる形で通過する形態を許
容する。
し、群押さえ８の円錐状中空突起８ｂは電極棒１０をセ
パレータ３に接触させないためのスペーサとして機能す
る。また、その中空突起８ｂの円錐状の傾斜は、電極棒
１０（図６（ｂ）参照）をより中心孔６の中心側に案内
するガイドとして機能する。更に、中空突起８ｂの４つ
に分割された分割片は、図６（ｂ）に示すように電極棒
１０の径が中心孔６を押し拡げる形で通過する形態を許
容する。
【００３０】次に、ビーディング部１ａの上部にガスケ
ット１１を装着して、正極リード板１２と正極端子部１
３を溶接し、注液ノズル（図示せず）を中心孔６に差し
込んで有機電解液を注入する。この電解液の注入工程
も、上記円錐状の中空突起８ｂ内に注液ノズルを差し込
んで行う。このとき、群押さえ８の中空突起８ｂは、電
極棒の場合と同様に、注液ノズルをセパレータ３に接触
させないためのスペーサとして機能する。また、その中
空突起８ｂの円錐状の傾斜は、注液ノズルをより中心孔
６の中心側に案内するガイドとして機能する。更に、中
空突起８ｂの４つに分割された分割片は、注液ノズルの
径が中心孔６を押し拡げる形で通過する形態を許容す
る。
ット１１を装着して、正極リード板１２と正極端子部１
３を溶接し、注液ノズル（図示せず）を中心孔６に差し
込んで有機電解液を注入する。この電解液の注入工程
も、上記円錐状の中空突起８ｂ内に注液ノズルを差し込
んで行う。このとき、群押さえ８の中空突起８ｂは、電
極棒の場合と同様に、注液ノズルをセパレータ３に接触
させないためのスペーサとして機能する。また、その中
空突起８ｂの円錐状の傾斜は、注液ノズルをより中心孔
６の中心側に案内するガイドとして機能する。更に、中
空突起８ｂの４つに分割された分割片は、注液ノズルの
径が中心孔６を押し拡げる形で通過する形態を許容す
る。
【００３１】電解液は、溶媒がＰＣ，ＥＣ，ＤＯ，ＤＭ
Ｅの４成分であり、溶質には、トリフロロメタンスルホ
ン酸リチウムＬｉＳＯ3 ＣＦ3 を使用した。溶媒と溶質
の比率は、低沸点溶媒分と高沸点溶媒分が２：１の割合
であり、具体的にはＰＣ＋ＥＣの合計分対ＤＯ＋ＤＭＥ
の合計分が１：２であり、溶質は０．７モル／リットル
である。
Ｅの４成分であり、溶質には、トリフロロメタンスルホ
ン酸リチウムＬｉＳＯ3 ＣＦ3 を使用した。溶媒と溶質
の比率は、低沸点溶媒分と高沸点溶媒分が２：１の割合
であり、具体的にはＰＣ＋ＥＣの合計分対ＤＯ＋ＤＭＥ
の合計分が１：２であり、溶質は０．７モル／リットル
である。
【００３２】最後に正極端子部全体１４を装着し、缶１
の開口部をカール封口し、直径φ２４．５ｍｍ、総高５
０ｍｍのリチウム電池を作製した。
の開口部をカール封口し、直径φ２４．５ｍｍ、総高５
０ｍｍのリチウム電池を作製した。
【００３３】
【実施例】以下に、本発明の効果を確認するために、図
１〜図４に係る群押さえを使用したスパイラル形電池を
作成し、これを従来例及び比較例のものと対比した。
１〜図４に係る群押さえを使用したスパイラル形電池を
作成し、これを従来例及び比較例のものと対比した。
【００３４】実施例１のものは、次のようにして作成し
た。
た。
【００３５】即ち、厚さ（ｔ）×長さ（Ｌ）×幅（ｗ）
が、０．８５ｍｍ（ｔ）×２４０ｍｍ（Ｌ）×４０ｍｍ
（ｗ）に形成されたＭｎＯ2 よりなる正極シート２と、
０．１５ｍｍ（ｔ）×６５０ｍｍ（Ｌ）×４５ｍｍ
（ｗ）のＰＰ製不織布のセパレータ３と、０．３５ｍｍ
（ｔ）×２６０ｍｍ（Ｌ）×３６ｍｍ（ｗ）のＬｉシー
ト４とを巻芯径φ４ｍｍの巻芯で巻回してスパイラル状
電極群５を作製した。
が、０．８５ｍｍ（ｔ）×２４０ｍｍ（Ｌ）×４０ｍｍ
（ｗ）に形成されたＭｎＯ2 よりなる正極シート２と、
０．１５ｍｍ（ｔ）×６５０ｍｍ（Ｌ）×４５ｍｍ
（ｗ）のＰＰ製不織布のセパレータ３と、０．３５ｍｍ
（ｔ）×２６０ｍｍ（Ｌ）×３６ｍｍ（ｗ）のＬｉシー
ト４とを巻芯径φ４ｍｍの巻芯で巻回してスパイラル状
電極群５を作製した。
【００３６】これを鉄−Ｎｉメッキ缶１に底板７を介し
て挿入し、図１の群押さえ８を装着した。缶１の外壁に
ビーディング部１ａを設け、電極棒１０をスパイラル状
電極群８の中心孔６に差し込んで、底部負極リード板９
と負極缶１を抵抗溶接した。
て挿入し、図１の群押さえ８を装着した。缶１の外壁に
ビーディング部１ａを設け、電極棒１０をスパイラル状
電極群８の中心孔６に差し込んで、底部負極リード板９
と負極缶１を抵抗溶接した。
【００３７】ビーディング部１ａ上方にガスケット１１
を装着して、正極リード板１２と正極端子部１３を溶接
し、注液ノズルを中心孔６に差し込んで有機電解液を注
入した。
を装着して、正極リード板１２と正極端子部１３を溶接
し、注液ノズルを中心孔６に差し込んで有機電解液を注
入した。
【００３８】最後に正極端子部全体１４を装着し缶１の
開口部をカール封口し、直径２４．５ｍｍ、総高５０ｍ
ｍのスパイラル形リチウム電池を作製した。
開口部をカール封口し、直径２４．５ｍｍ、総高５０ｍ
ｍのスパイラル形リチウム電池を作製した。
【００３９】実施例２〜４のものは、図２〜４の群押さ
えを用いて実施例１の場合と同様にしてスパイラル形リ
チウム電池を作製した。
えを用いて実施例１の場合と同様にしてスパイラル形リ
チウム電池を作製した。
【００４０】従来例は、スパイラル状電極群８の巻き芯
径つまり中心孔６の径が直径６．５ｍｍ、群押さえは従
来のリング状の群押さえ２０（図７）とし、他は実施例
１と同様とした。
径つまり中心孔６の径が直径６．５ｍｍ、群押さえは従
来のリング状の群押さえ２０（図７）とし、他は実施例
１と同様とした。
【００４１】比較例は、スパイラル状電極群８の巻き中
心孔６の径が直径４ｍｍ、群押さえは従来のリング状の
群押さえ２０（図７）とし、他は実施例１と同様とし
た。
心孔６の径が直径４ｍｍ、群押さえは従来のリング状の
群押さえ２０（図７）とし、他は実施例１と同様とし
た。
【００４２】下記表に、本発明の実施例１〜４を従来例
及び比較例と対比して、溶接不良及び注液不良の発生率
と放電性能を調べた結果を示す。
及び比較例と対比して、溶接不良及び注液不良の発生率
と放電性能を調べた結果を示す。
【００４３】
【表１】 表１において、従来例が溶接不良や注液不良を生じてい
ないのは、中心孔６の径をそのような不良を生じない大
きな直径６．５ｍｍとしていることからであり、この場
合の放電性能を１００として、放電性能を各実施例と比
較した。
ないのは、中心孔６の径をそのような不良を生じない大
きな直径６．５ｍｍとしていることからであり、この場
合の放電性能を１００として、放電性能を各実施例と比
較した。
【００４４】比較例は、群押さえを従来のリング状の群
押さえ２０（図７）のままとし、スパイラル状電極群８
の中心孔６の直径だけを、従来の６．５ｍｍから４ｍｍ
に小さくしたものであり、無視し得ない溶接不良及び注
液不良を起こしていることが分かる。
押さえ２０（図７）のままとし、スパイラル状電極群８
の中心孔６の直径だけを、従来の６．５ｍｍから４ｍｍ
に小さくしたものであり、無視し得ない溶接不良及び注
液不良を起こしていることが分かる。
【００４５】これに対し、実施例１〜４のケースでは、
スパイラル状電極群８の中心孔６の直径を、従来の６．
５ｍｍから４ｍｍに小さくすると共に、図２〜４の群押
さえ８を用い、その中空突起８ｂを中心孔６内に挿入し
て、電極棒及び注液ノズルからセパレータ３を保護する
スペーサ機能を発揮させていることから、表に示す如
く、放電性能が向上していると共に、溶接不良及び注液
不良が共に少なくなった。特に、中空突起８ｂを円錐状
の中空円筒とし且つスリット８ｆを入れた実施例３及び
実施例４においては、溶接不良及び注液不良が、ともに
全く生じなかった。
スパイラル状電極群８の中心孔６の直径を、従来の６．
５ｍｍから４ｍｍに小さくすると共に、図２〜４の群押
さえ８を用い、その中空突起８ｂを中心孔６内に挿入し
て、電極棒及び注液ノズルからセパレータ３を保護する
スペーサ機能を発揮させていることから、表に示す如
く、放電性能が向上していると共に、溶接不良及び注液
不良が共に少なくなった。特に、中空突起８ｂを円錐状
の中空円筒とし且つスリット８ｆを入れた実施例３及び
実施例４においては、溶接不良及び注液不良が、ともに
全く生じなかった。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような優れた効果が得られる。
のような優れた効果が得られる。
【００４７】請求項１に記載の発明によれば、群押さえ
の中央部に設けた中空突起をスパイラル状電極群の中心
孔に挿入して、溶接の電極棒を案内するようにしたの
で、中空突起が、電極棒をセパレータから離してセパレ
ータを保護するスペーサとして機能する。このため、例
えば電極棒は、群押さえに当たっても、その後中空突起
の内面を滑って下まで届くことになる。よって、溶接不
良を抑えつつ、スパイラル状電極群の中心孔の径を従来
より小さくして、活物質充填量を従来より増大させるこ
とができる。
の中央部に設けた中空突起をスパイラル状電極群の中心
孔に挿入して、溶接の電極棒を案内するようにしたの
で、中空突起が、電極棒をセパレータから離してセパレ
ータを保護するスペーサとして機能する。このため、例
えば電極棒は、群押さえに当たっても、その後中空突起
の内面を滑って下まで届くことになる。よって、溶接不
良を抑えつつ、スパイラル状電極群の中心孔の径を従来
より小さくして、活物質充填量を従来より増大させるこ
とができる。
【００４８】請求項２に記載の発明によれば、群押さえ
の中空突起が先細状のテーパを有するため、電極棒が中
空突起の内径の縁に来た場合でも、中空突起のテーパ面
に案内されてスパイラル状電極群の中心孔の中心に近づ
くように導かれる。このため、電極棒がセパレータから
離れ、セパレータを傷つける危険がより少なくなる。
の中空突起が先細状のテーパを有するため、電極棒が中
空突起の内径の縁に来た場合でも、中空突起のテーパ面
に案内されてスパイラル状電極群の中心孔の中心に近づ
くように導かれる。このため、電極棒がセパレータから
離れ、セパレータを傷つける危険がより少なくなる。
【００４９】請求項３に記載の発明によれば、群押さえ
の中空突起が先細状のテーパを有すると同時に、軸方向
に沿ったスリットを有する構成としたので、挿入した電
極棒及び注液ノズルが接触した場合、中空突起の分割片
が直径方向外側に撓むことになる。このため、例えば電
極棒は、群押さえに当たっても、その後中空突起の内面
を滑って下まで届くことになる。よって、溶接不良の発
生を抑えつつ、スパイラル状電極群の中心孔の径を従来
より小さくして、活物質充填量を従来より増大させるこ
とができる。
の中空突起が先細状のテーパを有すると同時に、軸方向
に沿ったスリットを有する構成としたので、挿入した電
極棒及び注液ノズルが接触した場合、中空突起の分割片
が直径方向外側に撓むことになる。このため、例えば電
極棒は、群押さえに当たっても、その後中空突起の内面
を滑って下まで届くことになる。よって、溶接不良の発
生を抑えつつ、スパイラル状電極群の中心孔の径を従来
より小さくして、活物質充填量を従来より増大させるこ
とができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る群押さえを示す斜視
図である。
図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る群押さえを示す斜視
図である。
図である。
【図３】本発明の第３実施例に係る群押さえを示す斜視
図である。
図である。
【図４】本発明の第４実施例に係る群押さえを示す斜視
図である。
図である。
【図５】本発明に係るスパイラル形電池の構造を示す断
面図である。
面図である。
【図６】本発明のスパイラル形電池における群押さえの
作用を示す図である。
作用を示す図である。
【図７】従来の群押さえを示す斜視図である。
【図８】従来の群押さえの取付状態を示す斜視図であ
る。
る。
【図９】従来の群押さえの口径とスパイラル状電極群の
中心孔の形状と電極棒との関係を示す斜視図である。
中心孔の形状と電極棒との関係を示す斜視図である。
１ 缶（円筒容器） １ａ ビーディング部 ２ シート状正極 ３ セパレータ ４ シート状負極 ５ スパイラル状電極群 ６ 中心孔 ７ 底板 ７ａ 中央開口 ８ 群押さえ ８ａ 円板部 ８ｂ 中空突起 ８ｃ 円板部 ８ｄ 中央ボス部 ８ｅ リブ ８ｆ スリット ９ 負極リ―ド板 １０ 電極棒 １１ ガスケット １２ 正極リード板 １３ 正極端子部 １４ 正極端子部全体 ２０ 群押さえ
フロントページの続き (72)発明者 村田 千洋 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 シート状正極２、セパレータ３、シート
状負極４を順次重ね合わせて巻回してなるスパイラル状
電極群５を底板７を介して円筒容器１に収容し、電極群
上部に群押さえ８を載置した後、スパイラル状電極群５
の中心孔６に電極棒１０を差し込んで、スパイラル状電
極群５の下部に突出する負極リード板９を容器１の内底
面にスポット溶接するスパイラル形電池において、前記
群押さえ８の中央部に、前記スパイラル状電極群５の中
心孔６に挿入されて、前記電極棒１０を前記スパイラル
状電極群５の中心孔６に案内する中空突起８ｂを設けた
ことを特徴とするスパイラル形電池。 - 【請求項２】 前記群押さえ８の中空突起８ｂが先細状
のテーパを有することを特徴とする請求項１記載のスパ
イラル形電池。 - 【請求項３】 前記群押さえ８の中空突起８ｂが軸方向
に沿ったスリット８ｆを有することを特徴とする請求項
２記載のスパイラル形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01138897A JP3905942B2 (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | スパイラル形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01138897A JP3905942B2 (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | スパイラル形電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10208724A true JPH10208724A (ja) | 1998-08-07 |
| JP3905942B2 JP3905942B2 (ja) | 2007-04-18 |
Family
ID=11776635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01138897A Expired - Fee Related JP3905942B2 (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | スパイラル形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3905942B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002075435A (ja) * | 2000-08-31 | 2002-03-15 | Sanoh Industrial Co Ltd | 電 池 |
| KR101075289B1 (ko) | 2009-06-08 | 2011-10-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 원통형 리튬 이온 이차 전지 |
| KR20150145077A (ko) * | 2014-06-18 | 2015-12-29 | 주식회사 엘지화학 | 원통형 젤리롤 전극조립체의 리폼 장치 및 리폼 방법 |
| KR20180061072A (ko) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지의 이종금속 저항 용접 방법 및 시스템 |
| WO2022035043A1 (ko) * | 2020-08-10 | 2022-02-17 | 삼성에스디아이(주) | 이차 전지 |
| WO2024000945A1 (zh) * | 2022-06-28 | 2024-01-04 | 湖北亿纬动力有限公司 | 盖帽组件、电池、电池模组、电池包及车辆 |
| EP4679555A3 (en) * | 2024-06-18 | 2026-04-15 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
-
1997
- 1997-01-24 JP JP01138897A patent/JP3905942B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002075435A (ja) * | 2000-08-31 | 2002-03-15 | Sanoh Industrial Co Ltd | 電 池 |
| KR101075289B1 (ko) | 2009-06-08 | 2011-10-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 원통형 리튬 이온 이차 전지 |
| US8450009B2 (en) | 2009-06-08 | 2013-05-28 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Cylindrical lithium ion secondary battery |
| KR20150145077A (ko) * | 2014-06-18 | 2015-12-29 | 주식회사 엘지화학 | 원통형 젤리롤 전극조립체의 리폼 장치 및 리폼 방법 |
| KR20180061072A (ko) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지의 이종금속 저항 용접 방법 및 시스템 |
| WO2022035043A1 (ko) * | 2020-08-10 | 2022-02-17 | 삼성에스디아이(주) | 이차 전지 |
| CN115280566A (zh) * | 2020-08-10 | 2022-11-01 | 三星Sdi株式会社 | 二次电池 |
| US12562403B2 (en) | 2020-08-10 | 2026-02-24 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
| WO2024000945A1 (zh) * | 2022-06-28 | 2024-01-04 | 湖北亿纬动力有限公司 | 盖帽组件、电池、电池模组、电池包及车辆 |
| EP4679555A3 (en) * | 2024-06-18 | 2026-04-15 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3905942B2 (ja) | 2007-04-18 |
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