JPH11297301A - 円筒形電池 - Google Patents
円筒形電池Info
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- JPH11297301A JPH11297301A JP10304496A JP30449698A JPH11297301A JP H11297301 A JPH11297301 A JP H11297301A JP 10304496 A JP10304496 A JP 10304496A JP 30449698 A JP30449698 A JP 30449698A JP H11297301 A JPH11297301 A JP H11297301A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極体の外周側における集電効率の良い円筒
形電池を提供する。 【解決手段】 外装缶１１内に収容され、円筒形に形成
されている電極体１３の端面は、正極集電体３０の集電
本体部３１に溶接され、集電本体部３１の外周縁におい
て略等角度間隔の４箇所から立ち上げられたリード片部
３７は、封口板１７から突出して設けられた接続タブ４
２に溶接されている。円筒形に形成された電極体１３の
電極面積は、外周へ行くほど大きくなる。集電本体部３
１は、外周縁において電極体１３の端面との接触面積を
極力大きくとることができ、さらには、電極体１３の端
面から均一に集電することができるため、電極体１３の
外周側における集電効率に優れた円筒形電池を提供する
ことができる。
形電池を提供する。 【解決手段】 外装缶１１内に収容され、円筒形に形成
されている電極体１３の端面は、正極集電体３０の集電
本体部３１に溶接され、集電本体部３１の外周縁におい
て略等角度間隔の４箇所から立ち上げられたリード片部
３７は、封口板１７から突出して設けられた接続タブ４
２に溶接されている。円筒形に形成された電極体１３の
電極面積は、外周へ行くほど大きくなる。集電本体部３
１は、外周縁において電極体１３の端面との接触面積を
極力大きくとることができ、さらには、電極体１３の端
面から均一に集電することができるため、電極体１３の
外周側における集電効率に優れた円筒形電池を提供する
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、集電体の構造を改
良した円筒形電池に関するものである。
良した円筒形電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、円筒形電池として特開平４−１６
２３５０号公報記載のものが知られている。図８に示す
ように、この円筒形電池ａは、有底円筒形の外装缶ｂ
に、セパレータｄを挟んだ正極板ｅと負極板ｆを巻回し
て形成された電極体ｃが収容され、電極体ｃの端面には
集電体ｇが溶接され、この集電体ｇは外装缶ｂの開口端
面を塞ぐ封口板ｊに溶接されて形成されている。図９に
示すように、集電体ｇはニッケル板を略円板状に切り出
して形成されており、円の中心付近から所定幅にわたっ
て一対のリード片部ｈが切り込まれて立ち上がるように
なっている。
２３５０号公報記載のものが知られている。図８に示す
ように、この円筒形電池ａは、有底円筒形の外装缶ｂ
に、セパレータｄを挟んだ正極板ｅと負極板ｆを巻回し
て形成された電極体ｃが収容され、電極体ｃの端面には
集電体ｇが溶接され、この集電体ｇは外装缶ｂの開口端
面を塞ぐ封口板ｊに溶接されて形成されている。図９に
示すように、集電体ｇはニッケル板を略円板状に切り出
して形成されており、円の中心付近から所定幅にわたっ
て一対のリード片部ｈが切り込まれて立ち上がるように
なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、円筒形電池
では電極板を巻回して円筒形に形成した電極体を用いて
いるため、電極面積は電極体の外周ほど広くなり、電池
容量の大部分は電極体の外周寄りに偏在するという事情
がある。従って、本来、集電体ｇは外周部においてより
密に電極体ｃに接触することが望ましい。しかるに、従
来では集電体ｇのリード片部ｈを円の中心付近から切り
起こすようにしているから、集電体ｇの外周寄りには比
較的大きな開口ｉが形成されてしまう。すなわち、リー
ド片部ｈの抵抗を小さくするためにその幅を広くすれば
するほど開口部分も大きくなり、外周部において集電体
ｇと電極体ｃとの接触率を大きくできないという問題が
あった。電池を効率よく利用するためには電極面積をで
きるだけ効率的に利用することが肝要であるから、電極
体ｃの外周側における集電効率に優れた円筒形電池の開
発が切望されていた。
では電極板を巻回して円筒形に形成した電極体を用いて
いるため、電極面積は電極体の外周ほど広くなり、電池
容量の大部分は電極体の外周寄りに偏在するという事情
がある。従って、本来、集電体ｇは外周部においてより
密に電極体ｃに接触することが望ましい。しかるに、従
来では集電体ｇのリード片部ｈを円の中心付近から切り
起こすようにしているから、集電体ｇの外周寄りには比
較的大きな開口ｉが形成されてしまう。すなわち、リー
ド片部ｈの抵抗を小さくするためにその幅を広くすれば
するほど開口部分も大きくなり、外周部において集電体
ｇと電極体ｃとの接触率を大きくできないという問題が
あった。電池を効率よく利用するためには電極面積をで
きるだけ効率的に利用することが肝要であるから、電極
体ｃの外周側における集電効率に優れた円筒形電池の開
発が切望されていた。
【０００４】本発明は上記のような事情に基づいて完成
されたものであって、外周側における集電効率の良い円
筒形電池を提供することを目的とするものである。
されたものであって、外周側における集電効率の良い円
筒形電池を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの手段として、請求項１の発明は、正極板と負極板と
が両極板間にセパレータが挟まれた状態で巻回された電
極体と、この電極体を収容可能なケースと、前記電極体
の一方の極板と接続される集電体とを備えてなる円筒形
電池において、前記集電体は、前記電極体の端面の略全
域にわたって宛がわれる集電本体部と、この集電本体部
の外周縁の略等角度間隔の複数箇所から延出したリード
片部とを備える構成としたところに特徴を有する。
めの手段として、請求項１の発明は、正極板と負極板と
が両極板間にセパレータが挟まれた状態で巻回された電
極体と、この電極体を収容可能なケースと、前記電極体
の一方の極板と接続される集電体とを備えてなる円筒形
電池において、前記集電体は、前記電極体の端面の略全
域にわたって宛がわれる集電本体部と、この集電本体部
の外周縁の略等角度間隔の複数箇所から延出したリード
片部とを備える構成としたところに特徴を有する。
【０００６】請求項２の発明は、正極板と負極板とが両
極板間にセパレータが挟まれた状態で巻回された電極体
と、この電極体を収容可能なケースと、このケースの開
口端面を塞ぐ封口板と、前記電極体の端面に宛われてそ
の一方の極板と前記封口板とを電気的に接続するための
集電体とを備えてなる円筒形電池において、前記集電体
は、前記電極体の端面の略全域にわたって宛がわれる集
電本体部と、この集電本体部の外周縁の略等角度間隔の
複数箇所から延出したリード片部とからなると共に、前
記封口板の内面には接続タブが前記電極体側に向けて延
出され、その接続タブに前記集電体のリード片部が接続
されている構成としたところに特徴を有する。
極板間にセパレータが挟まれた状態で巻回された電極体
と、この電極体を収容可能なケースと、このケースの開
口端面を塞ぐ封口板と、前記電極体の端面に宛われてそ
の一方の極板と前記封口板とを電気的に接続するための
集電体とを備えてなる円筒形電池において、前記集電体
は、前記電極体の端面の略全域にわたって宛がわれる集
電本体部と、この集電本体部の外周縁の略等角度間隔の
複数箇所から延出したリード片部とからなると共に、前
記封口板の内面には接続タブが前記電極体側に向けて延
出され、その接続タブに前記集電体のリード片部が接続
されている構成としたところに特徴を有する。
【０００７】請求項３の発明は、正極板と負極板とが両
極板間にセパレータが挟まれた状態で巻回された電極体
と、この電極体を収容可能なケースと、前記電極体の一
方の極板と接続される集電体とを備えてなる円筒形電池
において、前記集電体をなす集電本体部は、前記電極体
の端面に宛がわれるとともに、放射方向に延びる外周ス
リットが外周縁において開口して設けられており、この
外周スリットの放射方向に延びる縁部から前記電極体に
宛がわれる側に向けて外周接続片が突出して設けられ、
この外周接続片は、前記電極体の一方の極板と接続され
ているとともに、この極板の最外周部分に達する長さに
形成されている構成としたところに特徴を有する。請求
項４の発明は、請求項３の発明において、前記外周接続
片は、この外周接続片が接続されている前記電極体の一
方の極板の最外周部分よりも外側に突出可能な長さに形
成されている構成としたところに特徴を有する。
極板間にセパレータが挟まれた状態で巻回された電極体
と、この電極体を収容可能なケースと、前記電極体の一
方の極板と接続される集電体とを備えてなる円筒形電池
において、前記集電体をなす集電本体部は、前記電極体
の端面に宛がわれるとともに、放射方向に延びる外周ス
リットが外周縁において開口して設けられており、この
外周スリットの放射方向に延びる縁部から前記電極体に
宛がわれる側に向けて外周接続片が突出して設けられ、
この外周接続片は、前記電極体の一方の極板と接続され
ているとともに、この極板の最外周部分に達する長さに
形成されている構成としたところに特徴を有する。請求
項４の発明は、請求項３の発明において、前記外周接続
片は、この外周接続片が接続されている前記電極体の一
方の極板の最外周部分よりも外側に突出可能な長さに形
成されている構成としたところに特徴を有する。
【０００８】請求項５の発明は、請求項３または請求項
４の発明において、前記集電本体部の外周縁からは、リ
ード片部が延出して設けられている構成としたところに
特徴を有する。請求項６の発明は、請求項３から請求項
５の発明のいずれかにおいて、前記集電本体部の内周側
には、放射方向に延びる内周スリットが複数本の前記外
周スリット間に位置するように設けられ、この内周スリ
ットの放射方向に延びる縁部から前記電極体の端面に宛
がわれる側に突出して内周接続片が設けられており、こ
の内周接続片が前記電極体の一方の極板と接続されてい
る構成としたところに特徴を有する。
４の発明において、前記集電本体部の外周縁からは、リ
ード片部が延出して設けられている構成としたところに
特徴を有する。請求項６の発明は、請求項３から請求項
５の発明のいずれかにおいて、前記集電本体部の内周側
には、放射方向に延びる内周スリットが複数本の前記外
周スリット間に位置するように設けられ、この内周スリ
ットの放射方向に延びる縁部から前記電極体の端面に宛
がわれる側に突出して内周接続片が設けられており、こ
の内周接続片が前記電極体の一方の極板と接続されてい
る構成としたところに特徴を有する。
【０００９】
【発明の作用及び効果】＜請求項１の発明＞電極体は、
電極板を巻回して円筒形に形成されているため、電極体
の電極面積は外周側へ行くほど大きくなる。これに対
し、本発明では、集電本体部からリード片部を電極体の
端面の外周縁の複数箇所から切り起こすようにしたた
め、集電本体部にリード片部を形成するための大きな開
口が形成されてしまうことがなくなり、集電本体部の外
周部における電極体との接触率を大きくすることができ
る。これにより、電極体の外周側における集電効率に優
れた円筒形電池を提供することができる。しかも、リー
ド片部は略等角度間隔の複数箇所に設けられているか
ら、電流は集電本体部から複数の並列回路を介して均等
に通ることになり、電流集中や抵抗損の発生を極力抑え
ることができる。
電極板を巻回して円筒形に形成されているため、電極体
の電極面積は外周側へ行くほど大きくなる。これに対
し、本発明では、集電本体部からリード片部を電極体の
端面の外周縁の複数箇所から切り起こすようにしたた
め、集電本体部にリード片部を形成するための大きな開
口が形成されてしまうことがなくなり、集電本体部の外
周部における電極体との接触率を大きくすることができ
る。これにより、電極体の外周側における集電効率に優
れた円筒形電池を提供することができる。しかも、リー
ド片部は略等角度間隔の複数箇所に設けられているか
ら、電流は集電本体部から複数の並列回路を介して均等
に通ることになり、電流集中や抵抗損の発生を極力抑え
ることができる。
【００１０】＜請求項２の発明＞この発明では封口板に
接続タブが設けられているから、集電体のリード片部を
封口板に溶接する際、封口板の接続タブを集電体のリー
ド片部に当てつつ、溶接作業を行うことができる。従っ
て、封口板を正確な位置に位置決めして集電体ひいては
電極体に接続することができ、電極体に対して封口板が
位置ずれするような製造不良の発生を防止できる。しか
も、封口板の接続タブは電極体側に向けて延設されてい
るから、その接続タブにリード片部を沿わせることによ
って封口板と集電体との溶接を側方から行うことがで
き、溶接作業が容易になる。
接続タブが設けられているから、集電体のリード片部を
封口板に溶接する際、封口板の接続タブを集電体のリー
ド片部に当てつつ、溶接作業を行うことができる。従っ
て、封口板を正確な位置に位置決めして集電体ひいては
電極体に接続することができ、電極体に対して封口板が
位置ずれするような製造不良の発生を防止できる。しか
も、封口板の接続タブは電極体側に向けて延設されてい
るから、その接続タブにリード片部を沿わせることによ
って封口板と集電体との溶接を側方から行うことがで
き、溶接作業が容易になる。
【００１１】＜請求項３の発明＞電極体は極板を巻回し
て形成されているから、電極面積は外周へ行くほど大き
くなっている。これに対し本発明では、集電本体部に放
射方向へ延びる外周スリットが外周縁において開口して
設けられるとともに、この外周スリットの放射方向に延
びる縁部からは外周接続片が電極体側に突出して設けら
れ、この外周接続片が電極体の一方の極板の最外周部分
に接続されるようにしたから、電極体の最外周部分を含
む外周側から直接に集電することができ、もって集電効
率の良い円筒形電池を提供することができる。 ＜請求項４の発明＞集電体を電極体に接続するには、外
周接続片が極板の最外周部分に接するように電極体に対
して集電本体部の位置合わせをする必要があるが、この
外周接続片は余裕のある長さに形成されているから、厳
密に位置合わせをしなくても、簡単に外周接続片を極板
の最外周部分に接続することができる。
て形成されているから、電極面積は外周へ行くほど大き
くなっている。これに対し本発明では、集電本体部に放
射方向へ延びる外周スリットが外周縁において開口して
設けられるとともに、この外周スリットの放射方向に延
びる縁部からは外周接続片が電極体側に突出して設けら
れ、この外周接続片が電極体の一方の極板の最外周部分
に接続されるようにしたから、電極体の最外周部分を含
む外周側から直接に集電することができ、もって集電効
率の良い円筒形電池を提供することができる。 ＜請求項４の発明＞集電体を電極体に接続するには、外
周接続片が極板の最外周部分に接するように電極体に対
して集電本体部の位置合わせをする必要があるが、この
外周接続片は余裕のある長さに形成されているから、厳
密に位置合わせをしなくても、簡単に外周接続片を極板
の最外周部分に接続することができる。
【００１２】＜請求項５の発明＞外周接続片により電極
体の外周側から集電された電流は、集電本体部の外周縁
から延出して設けられたリード片部に集電される。この
ときの電流は集電本体部の内周側を殆ど通らないから、
電流集中が起き難くなり、通電路で発生する抵抗損失を
極力抑えることができる。
体の外周側から集電された電流は、集電本体部の外周縁
から延出して設けられたリード片部に集電される。この
ときの電流は集電本体部の内周側を殆ど通らないから、
電流集中が起き難くなり、通電路で発生する抵抗損失を
極力抑えることができる。
【００１３】＜請求項６の発明＞電極体から集電する電
流をより多くするために、電極体の内周側から集電可能
な内周スリット及び内周接続片を複数本の外周スリット
及び外周接続片の間に設けるようにしたから、外周スリ
ットを内周側まで延長した場合と比べて、集電される電
流の通電路を広く取ることができる。すなわち、集電可
能な電流を電極体の内周側から集電できる分多くするこ
とができるとともに、通電路で発生する抵抗損失を極力
抑えることで集電効率をさらに良くすることができる。
流をより多くするために、電極体の内周側から集電可能
な内周スリット及び内周接続片を複数本の外周スリット
及び外周接続片の間に設けるようにしたから、外周スリ
ットを内周側まで延長した場合と比べて、集電される電
流の通電路を広く取ることができる。すなわち、集電可
能な電流を電極体の内周側から集電できる分多くするこ
とができるとともに、通電路で発生する抵抗損失を極力
抑えることで集電効率をさらに良くすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
ないし図６を用いて説明する。この実施形態では、本発
明を電気自動車に使用される円筒形ニッケル・水素二次
電池に適用した場合を示す。この円筒形電池１０は、図
１に示すように、上下端面にそれぞれ正極集電体３０と
負極集電体２０とが接続された電極体１３がケース１１
内に収容されているとともに、ケース１１の上面の開放
部分に封口板１７が取り付けられて構成されている。な
お、この円筒形電池１０は直径４５ｍｍで長さ２００ｍ
ｍの大きさで、放電容量は６０Ａｈである。
ないし図６を用いて説明する。この実施形態では、本発
明を電気自動車に使用される円筒形ニッケル・水素二次
電池に適用した場合を示す。この円筒形電池１０は、図
１に示すように、上下端面にそれぞれ正極集電体３０と
負極集電体２０とが接続された電極体１３がケース１１
内に収容されているとともに、ケース１１の上面の開放
部分に封口板１７が取り付けられて構成されている。な
お、この円筒形電池１０は直径４５ｍｍで長さ２００ｍ
ｍの大きさで、放電容量は６０Ａｈである。
【００１５】ケース１１は、ニッケルめっきを施した鉄
を素材として有底円筒形に形成され、上端付近には外周
側から絞ることにより、内側に突出する環状溝部１２が
設けられており、上面は開放されている。
を素材として有底円筒形に形成され、上端付近には外周
側から絞ることにより、内側に突出する環状溝部１２が
設けられており、上面は開放されている。
【００１６】電極体１３は、正極板１４と負極板１５の
間に例えばポリオレフィン製の不織布からなるセパレー
タ１６が挟まれた状態で巻回して形成されているととも
に、所定の電解液が浸透されている。詳しくは、正極板
１４及び負極板１５は共に、帯状の集電シート１４ａ，
１５ａに正極活物質及び負極活物質を付着させて構成さ
れており、各集電シート１４ａ，１５ａが電極体１３の
上下へ突出している。（図６参照。なお、図１及び図５
では、図面の見易さを考慮して、集電シート１４ａ，１
５ａは電極体１３から突出する部分のみを記載した。）
間に例えばポリオレフィン製の不織布からなるセパレー
タ１６が挟まれた状態で巻回して形成されているととも
に、所定の電解液が浸透されている。詳しくは、正極板
１４及び負極板１５は共に、帯状の集電シート１４ａ，
１５ａに正極活物質及び負極活物質を付着させて構成さ
れており、各集電シート１４ａ，１５ａが電極体１３の
上下へ突出している。（図６参照。なお、図１及び図５
では、図面の見易さを考慮して、集電シート１４ａ，１
５ａは電極体１３から突出する部分のみを記載した。）
【００１７】次に、負極集電体２０について説明する。
負極集電体２０は、図２に示すように、例えば厚さ０．
３ｍｍの純ニッケル板をプレス加工によって所定形状に
切り出したものにアニール処理が施されており、円板状
の集電本体部２１の外周縁の１８０度間隔の２箇所から
リード片部２７が放射状に突出して形成されている。こ
れらのリード片部２７の根本部分には両側に位置して比
較的短い切り込みスリット２８が形成され、リード片部
２７を集電本体部２１の中心寄りに折り返すことを容易
にしている。リード片部２７の長さは、折り返された状
態で集電本体部２１の中心に設けられた中心孔２２を覆
うことが十分可能な長さとされ、図１に示すように、こ
の中心孔２２を覆う接触部２９がケース１１の底面に溶
接されている。
負極集電体２０は、図２に示すように、例えば厚さ０．
３ｍｍの純ニッケル板をプレス加工によって所定形状に
切り出したものにアニール処理が施されており、円板状
の集電本体部２１の外周縁の１８０度間隔の２箇所から
リード片部２７が放射状に突出して形成されている。こ
れらのリード片部２７の根本部分には両側に位置して比
較的短い切り込みスリット２８が形成され、リード片部
２７を集電本体部２１の中心寄りに折り返すことを容易
にしている。リード片部２７の長さは、折り返された状
態で集電本体部２１の中心に設けられた中心孔２２を覆
うことが十分可能な長さとされ、図１に示すように、こ
の中心孔２２を覆う接触部２９がケース１１の底面に溶
接されている。
【００１８】また、図２に示すように、中心孔２２の中
心とリード片部２７の幅方向の中央とを結ぶ直線上に
は、長方形の内周スリット２３が４箇所に放射方向に延
びて設けられているとともに、各リード片部２７間には
集電本体部２１の外周縁に放射状に開口した外周スリッ
ト２５が４箇所に設けられている。これら内周スリット
２３及び外周スリット２５の放射方向に沿った辺がそれ
ぞれ裏面に折られることで内周接続片２４及び外周接続
片２６が形成されている。これら内周接続片２４及び外
周接続片２６は、図１に示すように、電極体１３側に突
出しており、負極板１５の集電シート１５ａに溶接され
ている。なお、集電本体部２１の直径は、負極板１５の
集電シート１５ａの最外周部分がなす直径よりも大きく
形成されており、外周接続片２６はこの集電本体部２１
の外周縁に達する長さに形成されているから、この外周
接続片２６は負極板１５の集電シート１５ａの最外周部
分よりも外側に突出可能な長さに形成されている。
心とリード片部２７の幅方向の中央とを結ぶ直線上に
は、長方形の内周スリット２３が４箇所に放射方向に延
びて設けられているとともに、各リード片部２７間には
集電本体部２１の外周縁に放射状に開口した外周スリッ
ト２５が４箇所に設けられている。これら内周スリット
２３及び外周スリット２５の放射方向に沿った辺がそれ
ぞれ裏面に折られることで内周接続片２４及び外周接続
片２６が形成されている。これら内周接続片２４及び外
周接続片２６は、図１に示すように、電極体１３側に突
出しており、負極板１５の集電シート１５ａに溶接され
ている。なお、集電本体部２１の直径は、負極板１５の
集電シート１５ａの最外周部分がなす直径よりも大きく
形成されており、外周接続片２６はこの集電本体部２１
の外周縁に達する長さに形成されているから、この外周
接続片２６は負極板１５の集電シート１５ａの最外周部
分よりも外側に突出可能な長さに形成されている。
【００１９】続いて、正極集電体３０について説明す
る。正極集電体３０は、図３に示すように、集電本体部
３１が負極集電体２０の集電本体部２１とほぼ同じ形状
とされている。すなわち、集電本体部３１の中心には中
心孔３２が設けられ、この中心孔３２の周りに放射状の
内周スリット３３と、外周縁に開口した外周スリット３
５が４箇所ずつ互い違いの位置に設けられており、これ
らの内周スリット３３と外周スリット３５の放射方向の
辺からは、それぞれ内周接続片３４と外周接続片３６
が、図１に示すように、電極体１３側に突出して設けら
れている。これら内周接続片３４及び外周接続片３６
は、正極板１４の集電シート１４ａに溶接されている。
なお、集電本体部３１の直径は、正極板１４の集電シー
ト１４ａの最外周部分がなす直径よりも大きく形成され
ており、外周接続片３６はこの集電本体部３１の外周縁
に達する長さに形成されているから、この外周接続片３
６は正極板１４の集電シート１４ａの最外周部分よりも
外側に突出可能な長さに形成されている。
る。正極集電体３０は、図３に示すように、集電本体部
３１が負極集電体２０の集電本体部２１とほぼ同じ形状
とされている。すなわち、集電本体部３１の中心には中
心孔３２が設けられ、この中心孔３２の周りに放射状の
内周スリット３３と、外周縁に開口した外周スリット３
５が４箇所ずつ互い違いの位置に設けられており、これ
らの内周スリット３３と外周スリット３５の放射方向の
辺からは、それぞれ内周接続片３４と外周接続片３６
が、図１に示すように、電極体１３側に突出して設けら
れている。これら内周接続片３４及び外周接続片３６
は、正極板１４の集電シート１４ａに溶接されている。
なお、集電本体部３１の直径は、正極板１４の集電シー
ト１４ａの最外周部分がなす直径よりも大きく形成され
ており、外周接続片３６はこの集電本体部３１の外周縁
に達する長さに形成されているから、この外周接続片３
６は正極板１４の集電シート１４ａの最外周部分よりも
外側に突出可能な長さに形成されている。
【００２０】また、図３に示すように、集電本体部３１
の外周縁の略等角度間隔の４箇所からは、リード片部３
７が放射状に突出して形成されており、これらの根元部
分には切り込みスリット３８が設けられることでリード
片部３７を集電本体部３１の中心寄りに折り返すことを
容易にしている。
の外周縁の略等角度間隔の４箇所からは、リード片部３
７が放射状に突出して形成されており、これらの根元部
分には切り込みスリット３８が設けられることでリード
片部３７を集電本体部３１の中心寄りに折り返すことを
容易にしている。
【００２１】一方、図１に示すように、封口板１７は例
えば鉄・ニッケル合金板からプレス加工によって円板状
に切り出されており、外周縁側にはナイロンからなる絶
縁パッキン１８が嵌合されて、ケース１１と絶縁される
ようになっている。
えば鉄・ニッケル合金板からプレス加工によって円板状
に切り出されており、外周縁側にはナイロンからなる絶
縁パッキン１８が嵌合されて、ケース１１と絶縁される
ようになっている。
【００２２】封口板１７の裏面には、接続体４０が溶接
されている。この接続体４０は、例えば厚さ０．３ｍｍ
の純ニッケル板をプレス加工によって所定形状に切り出
して形成されており、図４に示すように、円形状の接続
本体部４１の中心には円形穴４３が形成されているとと
もに、外周縁の略等角度間隔の４箇所に接続タブ４２が
直角に折り曲げた状態で設けられている。これら接続タ
ブ４２は、図１に示すように、電極体１３側に突出して
おり、それぞれ正極集電体３０の各リード片部３７に溶
接により接続されている。
されている。この接続体４０は、例えば厚さ０．３ｍｍ
の純ニッケル板をプレス加工によって所定形状に切り出
して形成されており、図４に示すように、円形状の接続
本体部４１の中心には円形穴４３が形成されているとと
もに、外周縁の略等角度間隔の４箇所に接続タブ４２が
直角に折り曲げた状態で設けられている。これら接続タ
ブ４２は、図１に示すように、電極体１３側に突出して
おり、それぞれ正極集電体３０の各リード片部３７に溶
接により接続されている。
【００２３】本実施形態は以上のような構造であり、続
いてその組立手順及び作用について説明する。まず、図
５に示すように、電極体１３の上端面に一旦リード片部
３７を上方に立ち上げた正極集電体３０を載置する。こ
のとき、対向する外周接続片３６の開口縁部間の距離
は、上方から見て渦巻き状に配された正極板１４の集電
シート１４ａの最外周部分がなす径よりも大きく設定さ
れているから、厳密な位置合わせをしなくても、簡単に
外周接続片３６を集電シート１４ａの最外周部分に接触
させることができる。また、内周接続片３４は集電シー
ト１４ａの内周側に接触される。このように、内周接続
片３４と外周接続片３６は、正極板１４の集電シート１
４ａの内周側と外周側において、集電シート１４ａを放
射方向に横切るようにして配された後、溶接により接続
される。溶接した後、正極集電体３０のリード片部３７
をやや内側に倒した状態とする。
いてその組立手順及び作用について説明する。まず、図
５に示すように、電極体１３の上端面に一旦リード片部
３７を上方に立ち上げた正極集電体３０を載置する。こ
のとき、対向する外周接続片３６の開口縁部間の距離
は、上方から見て渦巻き状に配された正極板１４の集電
シート１４ａの最外周部分がなす径よりも大きく設定さ
れているから、厳密な位置合わせをしなくても、簡単に
外周接続片３６を集電シート１４ａの最外周部分に接触
させることができる。また、内周接続片３４は集電シー
ト１４ａの内周側に接触される。このように、内周接続
片３４と外周接続片３６は、正極板１４の集電シート１
４ａの内周側と外周側において、集電シート１４ａを放
射方向に横切るようにして配された後、溶接により接続
される。溶接した後、正極集電体３０のリード片部３７
をやや内側に倒した状態とする。
【００２４】一方、負極集電体２０も正極集電体３０と
同様に、電極体１３の下端面の負極板１５の集電シート
１５ａに内周接続片２４及び外周接続片２６を溶接する
ことで、負極板１５との電気的な接続が取られる。この
とき、リード片部２７は、根元部分から下側に折り曲げ
られつつ中心側へ折り返されており、接触部２９が中心
孔２２を覆うように配されている。
同様に、電極体１３の下端面の負極板１５の集電シート
１５ａに内周接続片２４及び外周接続片２６を溶接する
ことで、負極板１５との電気的な接続が取られる。この
とき、リード片部２７は、根元部分から下側に折り曲げ
られつつ中心側へ折り返されており、接触部２９が中心
孔２２を覆うように配されている。
【００２５】上記のようにして両集電体２０，３０を溶
接により接続した電極体１３をケース１１の上面の開放
部分から挿入して収容する。その後、電極体１３の空芯
部１９に上方から図示しないスポット溶接用電極棒を挿
入して、負極集電体２０のリード片部２７の接触部２９
をケース１１の底面と接触させつつスポット溶接を行
い、接触部２９をケース１１に接続する。次に、ケース
１１に環状溝部１２を形成して、電極体１３を固定させ
る。続いて、ケース１１内に電解液を注入した後、封口
板１７に設けられた接続体４０を正極集電体３０に接続
する作業が行われる。
接により接続した電極体１３をケース１１の上面の開放
部分から挿入して収容する。その後、電極体１３の空芯
部１９に上方から図示しないスポット溶接用電極棒を挿
入して、負極集電体２０のリード片部２７の接触部２９
をケース１１の底面と接触させつつスポット溶接を行
い、接触部２９をケース１１に接続する。次に、ケース
１１に環状溝部１２を形成して、電極体１３を固定させ
る。続いて、ケース１１内に電解液を注入した後、封口
板１７に設けられた接続体４０を正極集電体３０に接続
する作業が行われる。
【００２６】封口板１７の裏面に溶接された接続体４０
からは接続タブ４２が下方に垂直に突出しており、この
接続タブ４２は、正極集電体３０のリード片部３７に対
応した位置に４箇所設けられている。これにより、封口
板１７と正極集電体３０とを溶接するとき、正極集電体
３０のリード片部３７の上端部分に接続タブ４２を上方
からそれぞれ接触させつつ、リード片部３７と接続タブ
４２を溶接することができる。このとき、封口板１７の
位置決めをしつつ、側方から溶接できるので容易に溶接
作業を行うことができる。接続タブ４２とリード片部３
７とを溶接した後、封口板１７を下方へ押し込んで、封
口板１７の絶縁パッキン１８の部分が環状溝部１２に当
接したところで、ケース１１の上端部分を内側に折り曲
げて封口板１７をかしめにより固定する。これにより、
この円筒形電池１０は密閉される（図１参照）。
からは接続タブ４２が下方に垂直に突出しており、この
接続タブ４２は、正極集電体３０のリード片部３７に対
応した位置に４箇所設けられている。これにより、封口
板１７と正極集電体３０とを溶接するとき、正極集電体
３０のリード片部３７の上端部分に接続タブ４２を上方
からそれぞれ接触させつつ、リード片部３７と接続タブ
４２を溶接することができる。このとき、封口板１７の
位置決めをしつつ、側方から溶接できるので容易に溶接
作業を行うことができる。接続タブ４２とリード片部３
７とを溶接した後、封口板１７を下方へ押し込んで、封
口板１７の絶縁パッキン１８の部分が環状溝部１２に当
接したところで、ケース１１の上端部分を内側に折り曲
げて封口板１７をかしめにより固定する。これにより、
この円筒形電池１０は密閉される（図１参照）。
【００２７】以上のようにして完成した円筒形電池１０
によれば、次の効果を得ることができる。なお以下で
は、集電時における本発明の効果を正極側についての
み、正極側部分の拡大図である図６を用いて説明する
が、負極側についても同様の効果を得ることができる。
によれば、次の効果を得ることができる。なお以下で
は、集電時における本発明の効果を正極側についての
み、正極側部分の拡大図である図６を用いて説明する
が、負極側についても同様の効果を得ることができる。
【００２８】まず、リード片部３７が集電本体部３１の
外周縁から立ち上げられているから、内周接続片３４や
外周接続片３６の有無に関わらず、集電本体部３１は電
極体１３の外周縁付近において接触を持つことができ
る。つまり、集電本体部３１は、電極面積の多くが偏在
している電極体１３の端面の外周縁付近との接触率を高
く保つことができるから、電極体１３の電極面積を無駄
にすることなく、効率よく集電することができる。しか
も、リード片部３７を外周縁において均等な間隔になる
ような４箇所から立ち上げたから、電極体１３の端面か
ら均一に集電することができ、これにより電流集中や抵
抗損の発生を極力抑えることができ、集電効率をさらに
良くすることができる。
外周縁から立ち上げられているから、内周接続片３４や
外周接続片３６の有無に関わらず、集電本体部３１は電
極体１３の外周縁付近において接触を持つことができ
る。つまり、集電本体部３１は、電極面積の多くが偏在
している電極体１３の端面の外周縁付近との接触率を高
く保つことができるから、電極体１３の電極面積を無駄
にすることなく、効率よく集電することができる。しか
も、リード片部３７を外周縁において均等な間隔になる
ような４箇所から立ち上げたから、電極体１３の端面か
ら均一に集電することができ、これにより電流集中や抵
抗損の発生を極力抑えることができ、集電効率をさらに
良くすることができる。
【００２９】また、電極体１３の正極板１４は、その最
外周部分が正極集電体３０の外周接続片３６と接続され
ているから、電極体１３の外周側から直接に集電でき、
円筒形電池１０の集電効率を良好にすることができる。
さらに、外周接続片３６から集電された電流は、集電本
体部３１の外周縁から延出して設けられたリード片部３
７を通って接続体４０へと流されるから、電流が集電本
体部３１の内周側を殆ど通らなくなり、これにより電流
集中が起き難くなり、通電路で発生する抵抗損失を極力
抑えることができる。
外周部分が正極集電体３０の外周接続片３６と接続され
ているから、電極体１３の外周側から直接に集電でき、
円筒形電池１０の集電効率を良好にすることができる。
さらに、外周接続片３６から集電された電流は、集電本
体部３１の外周縁から延出して設けられたリード片部３
７を通って接続体４０へと流されるから、電流が集電本
体部３１の内周側を殆ど通らなくなり、これにより電流
集中が起き難くなり、通電路で発生する抵抗損失を極力
抑えることができる。
【００３０】また、電極体１３から集電する電流をより
多くするために、電極体１３の内周側からも直接に集電
することができる内周接続片３４を設けるとともに、こ
れら内周接続片３４を略等角度間隔に設けられた外周接
続片３６の間に位置して設けるようにしたから、外周接
続片３６を内周側まで延長した場合と比べて、集電本体
部３１の内周側を通る電流の通電路を広く確保すること
ができる。すなわち、集電可能な電流を電極体１３の内
周側から集電できる分多くすることができるとともに、
通電路で発生する抵抗損失を極力抑えることで集電効率
をさらに良くすることができる。
多くするために、電極体１３の内周側からも直接に集電
することができる内周接続片３４を設けるとともに、こ
れら内周接続片３４を略等角度間隔に設けられた外周接
続片３６の間に位置して設けるようにしたから、外周接
続片３６を内周側まで延長した場合と比べて、集電本体
部３１の内周側を通る電流の通電路を広く確保すること
ができる。すなわち、集電可能な電流を電極体１３の内
周側から集電できる分多くすることができるとともに、
通電路で発生する抵抗損失を極力抑えることで集電効率
をさらに良くすることができる。
【００３１】以上説明したように本実施形態によれば、
正極集電体３０及び負極集電体２０ともに、集電本体部
２１，３１の外周縁近くからリード片部２７，３７を立
ち上げるようにしたから、電極面積を有効に利用でき、
電極体１３の外周側における集電効率に優れた円筒形電
池１０を提供することができる。さらに、集電本体部２
１，３１の外周縁においてそれぞれ略等角度間隔となる
ような４箇所の位置からリード片部２７，３７を立ち上
げるようにしたから、電極体１３からの均一な集電を可
能とし、電流集中や抵抗損の発生を極力抑えることがで
き、さらに円筒形電池１０の集電効率を良くすることが
できる。また、正極側については、封口板１７から接続
タブ４２を設けて下方に突出するようにしたから、接続
タブ４２をリード片部３７に接触させて封口板１７の位
置決めをしつつ、溶接作業を行うことができ、もって、
電極体１３に対する封口板１７の位置ずれを防止するこ
とができる。さらに、封口板１７とリード片部３７とを
側方から溶接できるから、溶接すべき箇所を目視により
確認でき、溶接作業を容易に行うことができる。
正極集電体３０及び負極集電体２０ともに、集電本体部
２１，３１の外周縁近くからリード片部２７，３７を立
ち上げるようにしたから、電極面積を有効に利用でき、
電極体１３の外周側における集電効率に優れた円筒形電
池１０を提供することができる。さらに、集電本体部２
１，３１の外周縁においてそれぞれ略等角度間隔となる
ような４箇所の位置からリード片部２７，３７を立ち上
げるようにしたから、電極体１３からの均一な集電を可
能とし、電流集中や抵抗損の発生を極力抑えることがで
き、さらに円筒形電池１０の集電効率を良くすることが
できる。また、正極側については、封口板１７から接続
タブ４２を設けて下方に突出するようにしたから、接続
タブ４２をリード片部３７に接触させて封口板１７の位
置決めをしつつ、溶接作業を行うことができ、もって、
電極体１３に対する封口板１７の位置ずれを防止するこ
とができる。さらに、封口板１７とリード片部３７とを
側方から溶接できるから、溶接すべき箇所を目視により
確認でき、溶接作業を容易に行うことができる。
【００３２】また、本実施形態の変形例として正極集電
体３０の形状を変更したものを図７に示す。この正極集
電体３０は、集電本体部３１において外周縁に向けて開
口されていた外周スリット３５を開口しない形状とした
ものであり、図７には符号３５Ａで示されている。ま
た、その他の構造、作用及び効果は上記した実施形態と
同一であるため省略する。
体３０の形状を変更したものを図７に示す。この正極集
電体３０は、集電本体部３１において外周縁に向けて開
口されていた外周スリット３５を開口しない形状とした
ものであり、図７には符号３５Ａで示されている。ま
た、その他の構造、作用及び効果は上記した実施形態と
同一であるため省略する。
【００３３】＜他の実施形態＞本発明は上記記述及び図
面によって説明した実施形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に
含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。 （１）この実施形態では、円筒形のニッケル・水素二次
電池について適用した場合を示したが、例えば、アルカ
リ電池、リチウムイオン電池等のように、電池の種類は
問わず適用できる。 （２）接続タブの数は４つに限定する必要はなく、正極
集電体に設けられたリード片部の数に対応して、例え
ば、２つ、３つ、５つであってもよい。
面によって説明した実施形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に
含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。 （１）この実施形態では、円筒形のニッケル・水素二次
電池について適用した場合を示したが、例えば、アルカ
リ電池、リチウムイオン電池等のように、電池の種類は
問わず適用できる。 （２）接続タブの数は４つに限定する必要はなく、正極
集電体に設けられたリード片部の数に対応して、例え
ば、２つ、３つ、５つであってもよい。
【００３４】（３）この実施形態では、正極集電体及び
負極集電体に、リード片部に加えて外周接続片及び内周
接続片を設けた場合を示したが、少なくとも集電本体部
の外周縁に複数本のリード片部が設けられていれば良
い。 （４）また、リード片部が集電本体部の外周縁から設け
られていない場合でも、少なくとも外周接続片が極板の
最外周部分に接続されていれば、比較的良好な集電効率
を得ることができる。 （５）また、上記した実施形態では、集電本体部の直径
が極板の最外周部分がなす直径よりも大きく形成される
ことで、外周接続片は極板の最外周部分よりも外側に突
出可能とされているが、仮に集電本体部の直径が極板の
最外周部分がなす直径よりも小さい場合は、外周接続片
を集電本体部の外周縁から外側に延出して形成すること
で、外周接続片を極板の最外周部分よりも外側に突出可
能な長さとしても良い。 （６）また、電池容量によっては、電極面積が多い外周
側から集電すれば十分な場合があり、そのような場合に
は集電本体部に内周接続片が設けられていなくても、外
周縁にリード片部と外周接続片が設けられていれば良
い。
負極集電体に、リード片部に加えて外周接続片及び内周
接続片を設けた場合を示したが、少なくとも集電本体部
の外周縁に複数本のリード片部が設けられていれば良
い。 （４）また、リード片部が集電本体部の外周縁から設け
られていない場合でも、少なくとも外周接続片が極板の
最外周部分に接続されていれば、比較的良好な集電効率
を得ることができる。 （５）また、上記した実施形態では、集電本体部の直径
が極板の最外周部分がなす直径よりも大きく形成される
ことで、外周接続片は極板の最外周部分よりも外側に突
出可能とされているが、仮に集電本体部の直径が極板の
最外周部分がなす直径よりも小さい場合は、外周接続片
を集電本体部の外周縁から外側に延出して形成すること
で、外周接続片を極板の最外周部分よりも外側に突出可
能な長さとしても良い。 （６）また、電池容量によっては、電極面積が多い外周
側から集電すれば十分な場合があり、そのような場合に
は集電本体部に内周接続片が設けられていなくても、外
周縁にリード片部と外周接続片が設けられていれば良
い。
【図１】本発明の一実施形態に係る円筒形電池の断面図
【図２】負極集電体の平面図
【図３】正極集電体の平面図
【図４】接続体の斜視図
【図５】接続タブとリード片部を溶接する前の状態を示
す断面図
す断面図
【図６】正極集電体の接続部分の拡大断面図
【図７】一実施形態の変形例を示す平面図
【図８】従来例の円筒形電池の断面図
【図９】集電体の斜視図
１０…円筒形電池 １１…ケース １３…電極体 １４…正極板 １５…負極板 １６…セパレータ １７…封口板 ２０…正極集電体 ３０…負極集電体 ２１，３１…集電本体部 ２３，３３…内周スリット ２４，３４…内周接続片 ２５，３５…外周スリット ２６，３６…外周接続片 ２７，３７…リード片部 ４２…接続タブ
Claims (6)
- 【請求項１】 正極板と負極板とが両極板間にセパレー
タが挟まれた状態で巻回された電極体と、この電極体を
収容可能なケースと、前記電極体の一方の極板と接続さ
れる集電体とを備えてなる円筒形電池において、 前記集電体は、前記電極体の端面の略全域にわたって宛
がわれる集電本体部と、この集電本体部の外周縁の略等
角度間隔の複数箇所から延出したリード片部とを備える
ことを特徴とする円筒形電池。 - 【請求項２】 正極板と負極板とが両極板間にセパレー
タが挟まれた状態で巻回された電極体と、この電極体を
収容可能なケースと、このケースの開口端面を塞ぐ封口
板と、前記電極体の端面に宛われてその一方の極板と前
記封口板とを電気的に接続するための集電体とを備えて
なる円筒形電池において、 前記集電体は、前記電極体の端面の略全域にわたって宛
がわれる集電本体部と、この集電本体部の外周縁の略等
角度間隔の複数箇所から延出したリード片部とからなる
と共に、前記封口板の内面には接続タブが前記電極体側
に向けて延出され、その接続タブに前記集電体のリード
片部が接続されていることを特徴とする円筒形電池。 - 【請求項３】 正極板と負極板とが両極板間にセパレー
タが挟まれた状態で巻回された電極体と、この電極体を
収容可能なケースと、前記電極体の一方の極板と接続さ
れる集電体とを備えてなる円筒形電池において、 前記集電体をなす集電本体部は、前記電極体の端面に宛
がわれるとともに、放射方向に延びる外周スリットが外
周縁において開口して設けられており、この外周スリッ
トの放射方向に延びる縁部から前記電極体に宛がわれる
側に向けて外周接続片が突出して設けられ、この外周接
続片は、前記電極体の一方の極板と接続されているとと
もに、この極板の最外周部分に達する長さに形成されて
いることを特徴とする円筒形電池。 - 【請求項４】 前記外周接続片は、この外周接続片が接
続されている前記電極体の一方の極板の最外周部分より
も外側に突出可能な長さに形成されていることを特徴と
する請求項３記載の円筒形電池。 - 【請求項５】 前記集電本体部の外周縁からは、リード
片部が延出して設けられていることを特徴とする請求項
３または請求項４記載の円筒形電池。 - 【請求項６】 前記集電本体部の内周側には、放射方向
に延びる内周スリットが複数本の前記外周スリット間に
位置するように設けられ、この内周スリットの放射方向
に延びる縁部から前記電極体の端面に宛がわれる側に突
出して内周接続片が設けられており、この内周接続片が
前記電極体の一方の極板と接続されていることを特徴と
する請求項３から請求項５のいずれかに記載の円筒形電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30449698A JP4479013B2 (ja) | 1998-02-13 | 1998-10-26 | 円筒形電池 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-31604 | 1998-02-13 | ||
| JP3160498 | 1998-02-13 | ||
| JP30449698A JP4479013B2 (ja) | 1998-02-13 | 1998-10-26 | 円筒形電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11297301A true JPH11297301A (ja) | 1999-10-29 |
| JP4479013B2 JP4479013B2 (ja) | 2010-06-09 |
Family
ID=26370104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30449698A Expired - Lifetime JP4479013B2 (ja) | 1998-02-13 | 1998-10-26 | 円筒形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4479013B2 (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2824667A1 (fr) * | 2001-05-14 | 2002-11-15 | Cit Alcatel | Connectique interne pour generateur electrochimique de forte puissance |
| JP2003533853A (ja) * | 2000-05-05 | 2003-11-11 | ホーカー・エナジー・プロダクツ，インコーポレイテッド | 高性能バッテリおよびこれのための集電器 |
| JP2005276840A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池および二次電池用集電板の製造方法 |
| CN114725586A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-07-08 | 东莞市沃泰通新能源有限公司 | 一种新型结构的钠离子圆柱型电池 |
| WO2022158861A3 (ko) * | 2021-01-19 | 2022-09-15 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지 및 이에 적용되는 집전체, 그리고 이러한 전지를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 |
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