JP2002231300A - 角形密閉式電池及びその製造方法 - Google Patents

角形密閉式電池及びその製造方法

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JP2002231300A JP2001243420A JP2001243420A JP2002231300A JP 2002231300 A JP2002231300 A JP 2002231300A JP 2001243420 A JP2001243420 A JP 2001243420A JP 2001243420 A JP2001243420 A JP 2001243420A JP 2002231300 A JP2002231300 A JP 2002231300A
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rectangular
battery
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孝 朝比奈
Shinji Hamada
真治 浜田
Toyohiko Eto
豊彦 江藤
Toshiyuki Sekimori
俊幸 関森
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 単電池当たりの内部抵抗を低減して高出力化
を実現できる角形密閉式電池を提供する。 【解決手段】 複数の直方体状の電槽４を連接して形成
する空間３１を有する角形電槽３０を設け、正極板と負
極板をセパレータを介して積層するとともに正極板と負
極板の一側部を互いに反対側に突出させてリード部とし
た極板群８の両側に集電体２０を接合し、両側の集電体
２０同士を導電性接着剤１７等で接合して一体化した複
数の極板群８を角形電槽３０内に挿入配置し、接合した
集電体２０の外周と角形電槽３０の壁面との間にシール
材１８を配設して各電槽４を区画形成し、極板群８間の
通電経路の全体をストレートで短くし、内部抵抗を低減
した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は角形密閉式電池に関
し、特に複数の単電池を接続してなる集合型二次電池に
好適に適用されかつその内部抵抗の低減を図れる角形密
閉式電池及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】所要の電力容量が得られるように複数の
単電池を接続して成る従来の集合型二次電池は、複数個
の個別の直方体状の単電池を、その電槽の幅の広い長側
面同士を互いに対向させて重ねるように配置し、両端の
単電池の電槽の外側にエンドプレートを配置して拘束バ
ンドにて結束することで一体的に連結し、また各単電池
において極板の上端部から上方にリードを引き出して電
槽の蓋に装着された端子に接続し、単電池間で端子同士
を接続板で接続して構成されている。
【０００３】そのため、単電池間の接続経路が長くかつ
接続箇所が多いために接続部品を含む構成部品による部
品抵抗が大きく、この部品抵抗と、正極板と負極板及び
電解液による電池反応における反応抵抗との比率が、４
０〜５０％：６０〜５０％にも達し、大きな内部抵抗に
より電池の発熱が大きくなるため、高出力化の実現や寿
命特性の向上に対して大きな障害になっていた。また、
単電池間の接続構成が複雑で部品点数が多いためにコス
ト高になるという問題もあった。
【０００４】そこで、本出願人は、先に図１２、図１３
に示すように、複数の単電池２を内蔵した角形密閉式電
池１を提案している。３はその角形電槽で、幅の狭い短
側面と幅の広い長側面とを有する直方体状の単電池２の
電槽４をその短側面を隔壁５として共用して相互に一体
的に連接してなる扁平な直方体状に形成され、各電槽４
の上面開口は一体の蓋体６にて一体的に閉鎖されてい
る。両端の電槽４の外側の短側面と各電槽４、４間の隔
壁５の上部に接続穴７が形成されている。各電槽４内に
は、矩形状の正極板と負極板をセパレータを介して積層
して構成された極板群８が電解液とともに収容され、単
電池２が構成されている。極板群８の正極板と負極板は
互いに反対側の側部に突出されて正極板と負極板のリー
ド部９ａ、９ｂとされ、それらのリード部９ａ、９ｂの
側端縁にはそれぞれ集電板１０ａ、１０ｂが溶接等にて
接続されている。
【０００５】集電板１０ａ、１０ｂの上部には接続穴７
内に嵌入する接続突部１１が突設され、隣接する電槽
４、４間で正極と負極の集電板１０ａ、１０ｂの接続突
部１１を互いに溶接して接続されている。また、両端の
電槽４の外側の短側面の接続穴７に正極又は負極の接続
端子１２が装着され、その接続突部１３と集電板１０ａ
又は１０ｂの接続突部１１とが互いに溶接にて接続され
ている。かくして、角形電槽３に内蔵された複数の単電
池２が直列接続され、両端の接続端子１２、１２間に出
力される。
【０００６】また、蓋体６には各電槽４、４の内圧を均
等にする連通路１４や、各電槽４の内部圧力が一定以上
になったときに圧力を解放するための安全弁（図示せ
ず）や、適当な単電池２の温度を検出する温度センサを
装着するセンサ装着穴１５などが設けられている。
【０００７】このような構成によると、極板群８におけ
る正極板及び負極板からそれぞれのリード部９ａ、９ｂ
までの通電経路が短く、かつそのリード部９ａ、９ｂ間
が集電板１０ａ、１０を介して角形電槽２内部で接続さ
れているので、上記従来の個別の単電池を接続したもの
に比べると、接続経路が短くかつ接続箇所が少ないため
に接続部品を含む構成部品による部品抵抗を小さくで
き、その分内部抵抗を低減することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記図１
２、図１３に示すような構成では、正極板及び負極板か
らそれぞれのリード部９ａ、９ｂ及び集電板１０ａ、１
０ｂまでの通電経路は短いが、図１４に矢印で示すよう
に、集電板１０ａ、１０ｂ同士はその上端部の接続突部
１１の先端間の１箇所で互いに溶接して接続されている
ので、接続経路が迂回し、そのため接続経路が長くな
り、また１箇所で接続しているので内部抵抗が高くなる
という問題があり、また集電板１０ａ、１０ｂを用いて
いるのでその分コスト高になり、また集電板１０ａ、１
０ｂを両側に配設しかつ集電板１０ａ、１０ｂの上部を
極板群８の上端より突出させる必要があるため、電槽４
の体積も大きくなる等、さらに解決が望まれる問題があ
る。
【０００９】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、単電
池当たりの内部抵抗をさらに低減して高出力化を実現で
きる角形密閉式電池及びその製造方法を提供することを
目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１発明の角形密閉式電
池は、複数の直方体状の電槽を隔壁を介して連接してな
る角形電槽と、正極板と負極板をセパレータを介して積
層するとともに正極板と負極板の一側部を互いに反対側
に突出させてリード部とした極板群と、極板群の両側の
リード部に接合した集電体とを備え、隔壁の中央部に形
成した接続開口を介して各電槽内に配置された極板群の
両側の集電体同士を接続し、接続開口の周囲の隔壁と集
電体との間にシール材を配置したものであり、隔壁の中
央部に形成した接続開口を介して集電体同士を接続して
いるので、極板群間の通電経路が短くなって内部抵抗を
低減することができ、また集電板同士の接続のためにそ
の上部が極板群の上方に突出しないので、そのスペース
分だけ電槽体積を低減できる。
【００１１】第２発明の角形密閉式電池は、複数の直方
体状の電槽を連接して形成する空間を有する角形電槽
と、正極板と負極板をセパレータを介して積層するとと
もに正極板と負極板の一側部を互いに反対側に突出させ
てリード部とした極板群と、極板群の両側のリード部に
接合した集電体とを備え、複数の極板群を両側の集電体
同士を接合して角形電槽内に挿入配置し、接合した集電
体の外周と角形電槽の壁面との間にシール材を配設した
ものであり、複数の極板群をその集電体の全面で接続で
きるので、極板群間の通電経路の全体がストレートで短
くなり、内部抵抗を格段に低減することができ、またそ
のため一体連接した複数の極板群を角形電槽に挿入配置
することになるが集電体の外周をシール材にてシールす
ることにより各極板群毎に適切に電槽を形成して単電池
を構成できる。
【００１２】この角形密閉式電池において、両側部にＬ
字フランジを形成した集電体を接合して集電体の両側部
にＴ字部を形成し、角形電槽の側壁における電槽間の隔
壁部に対応する部分にＴ字部が嵌入係合するＴ字溝を形
成すると、Ｔ字溝に集電体の両側部のＴ字部が嵌入係合
するので集電体と角形電槽の側壁との間のシールを容易
に確保できかつ電槽内に作用する内部圧力によってシー
ルが破損するのを確実に防止することができる。
【００１３】また、上記角形密閉式電池において、集電
体同士の接続は、集電体の対向部に塗布した導電性接着
剤にて接続すると、作業効率良く接続することができ
る。
【００１４】また、シール材として、集電体の外周にシ
ールゴムを一体的に固着し、シールゴムの外周部を角形
電槽の壁面に圧接させてシールするようにすることもで
き、そうすると組立工数を低減しながら信頼性の高いシ
ールを確保できる。
【００１５】また、集電体同士をそれらの間に配置した
導電性接続板に溶接して互いに接合し、導電性接続板の
外周と角形電槽の壁面との間にシール材を配設すると、
導電性接続板を介して溶接することにより、単電池間を
低抵抗にてかつ高い信頼性を持って接合することができ
るとともに、信頼性の高いシールを確保できる。
【００１６】また、集電体同士を、集電体に突設した接
続突部同士を溶接して互いに接合し、集電体の外周と角
形電槽の壁面との間にシール材を配設すると、集電体の
溶接にて単電池間を低抵抗にてかつ高い信頼性を持って
接合することができる。
【００１７】また、隣接する極板群のリード部をＵ字状
に折り曲げ形成されたＵ字状集電体に接合し、このＵ字
状集電体の外周と角形電槽の壁面との間にシール材を配
設すると、１つの集電体で隣接する極板群を接合でき、
低抵抗にてかつ高い信頼性を持って接合することができ
るとともに、部品点数も削減できてコスト低下を図るこ
とができる。
【００１８】第３発明の角形密閉式電池は、複数の直方
体状の電槽を隔壁を介して連接してなる角形電槽と、正
極板と負極板をセパレータを介して積層するとともに正
極板と負極板の一側部を互いに反対側に突出させてリー
ド部とした極板群と、極板群の両側のリード部に接合し
た集電体とを備え、角形電槽の少なくとも一側壁に隔壁
の両側の電槽に臨む導電性接続板を配設し、集電体と導
電性接続板を接続したものであり、集電体の一側部又は
両側部を全体にわたって導電性接続板を介して接続でき
るので、極板群間の通電経路が全体的に短くなって内部
抵抗を低減することができ、また集電板同士の接続のた
めにその上部が極板群の上方に突出しないので、そのス
ペース分だけ電槽体積を低減できる。
【００１９】第４発明の角形密閉式電池は、複数の直方
体状の電槽を隔壁を介して連接してなる角形電槽と、正
極板と負極板をセパレータを介して積層するとともに正
極板と負極板の一側部を互いに反対側に突出させてリー
ド部とした極板群と、極板群の両側のリード部にそれぞ
れ貫通させて設けられた複数の接続軸とを備え、角形電
槽の少なくとも一側壁に隔壁の両側の電槽に臨む導電性
接続板を配設し、接続軸と導電性接続板を接続したもの
であり、極板群のリード部を貫通させた複数の接続軸の
一端部又は両端部を導電性接続板を介して接続している
ので、極板群間の通電経路が全体的に短くなって内部抵
抗を低減することができ、また集電板同士の接続のため
にその上部が極板群の上方に突出しないので、そのスペ
ース分だけ電槽体積を低減できる。
【００２０】また、第３、第４発明の角形密閉式電池に
おいて、角形電槽の両側壁に導電性接続板を配設すると
ともに、導電性接続板を外部に露出させる作業用開口を
形成し、導電性接続板と集電体又は接続軸を接触させた
状態で両側の導電性接続板間に溶接電流を流して導電性
接続板と集電体又は接続軸とを抵抗溶接又はロウ付けす
ると、接続抵抗の小さい接続状態を確実に得ることがで
きる。
【００２１】第５発明の角形密閉式電池は、複数の直方
体状の電槽を間隔をあけて並列させるとともに各電槽の
両端の何れか一端部を交互にジクザグ状に接続部にて連
通接続してなる角形電槽と、正極板と負極板をセパレー
タを介して積層するとともに正極板と負極板の一側部を
互いに反対側に突出させてリード部とした極板群と、電
槽の配列ピッチと同じピッチで並列配置した複数の極板
群の両側のリード部同士をジグザグ状に接続する導電性
接続板とを備え、導電性接続板にて接続された複数の極
板群を角形電槽内に挿入配置し、角形電槽の電槽間の接
続部において導電性接続板との間にシール材を配設した
ものであり、極板群の集電体同士をその全面にわたって
導電性接続板を介して接続できるので、極板群間の通電
経路が全体的に短くなって内部抵抗を低減することがで
き、また接続部で導電性接続板との間でシール材にてシ
ールすることにより各電槽を容易かつ確実に分離形成し
て単電池を構成でき、かつ電槽間の間隔を冷却媒体通路
として利用できて高い冷却性能が得られる。
【００２２】第６発明の角形密閉式電池は、複数の直方
体状の電槽を間隔をあけて並列させるとともに各電槽の
両端の何れか一端部を交互にジクザグ状に連結してなる
角形電槽と、正極板と負極板をセパレータを介して積層
するとともに正極板と負極板の一側部を互いに反対側に
突出させてリード部とした極板群と、極板群の両側のリ
ード部に接合した集電体とを備え、角形電槽の電槽連結
部に両側の電槽内に臨むように導電性接続板を配設し、
集電体と導電性接続板を接続したものであり、各電槽に
極板群を挿入配置することで単電池を構成できるととも
に極板群の集電体同士をその全面にわたって導電性接続
板を介して接続できるので、極板群間の通電経路が全体
的に短くなって内部抵抗を低減することができ、かつ電
槽間の間隔を冷却媒体通路として利用できて高い冷却性
能が得られる。
【００２３】第７発明の角形密閉式電池の製造方法は、
複数の略直方体状の電槽を、電槽配設方向に沿う接続面
を電槽幅方向中央部に形成するクランク状の導電性接続
板から成る隔壁を介して連接してなる角形電槽と、正極
板と負極板をセパレータを介して積層するとともに正極
板と負極板の一側部を互いに反対側に突出させてリード
部とした極板群と、極板群の両側のリード部に接合した
集電体とを備え、両側の電槽に配置した極板群の集電体
の一部を接続面を間に挟んで対向させ、接続面を間に挟
んで集電体同士を溶接接続したものであり、集電体同士
が電槽間の隔壁を構成するクランク状の導電性接続板を
介して接続されるので、極板群間の通電経路が全体的に
短くなって内部抵抗を低減することができ、また集電板
同士の接続のためにその上部が極板群の上方に突出しな
いので、そのスペース分だけ電槽体積を低減できる。
【００２４】第８発明の角形密閉式電池の製造方法は、
複数の電槽が隔壁を介して連接されるとともに隔壁の中
央部に接続開口を有する角形電槽を形成する工程と、両
側に正負の電極板のリード部が突出した極板群を形成す
る工程と、極板群のリード部に集電体を接合する工程
と、電槽内に極板群を挿入配置して集電体同士を接続開
口で接続するとともにその周囲をシールする工程とを有
するものであり、第１発明の角形密閉式電池を製造する
ことができる。
【００２５】第９発明の角形密閉式電池の製造方法は、
複数の直方体状の電槽を形成する空間を有する角形電槽
を形成する工程と、両側に正負の電極板のリード部が突
出した極板群を形成する工程と、極板群のリード部に集
電体を接合する工程と、集電体を接合された極板群を集
電体同士を接続して一体的に連接する工程と、集電体と
角形電槽の内壁との対向部にシール材を介装した状態で
角形電槽内に一体的に連接した極板群を挿入配置する工
程とを有するものであり、第２発明の角形密閉式電池を
製造することができる。
【００２６】第１０発明の角形密閉式電池の製造方法
は、複数の電槽を一体的に有するとともに電槽間の隣接
する端部間に電槽内に臨む導電性接続板を有する角形電
槽を形成する工程と、両側に正負の電極板のリード部が
突出した極板群を形成する工程と、極板群のリード部に
集電体又は接続軸を接合する工程と、電槽内に極板群を
挿入配置して集電体又は接続軸と導電性接続板を接続す
る工程とを有するものであり、第３、第４、第６、第７
発明の角形密閉式電池を製造することができる。
【００２７】第１１発明の角形密閉式電池の製造方法
は、複数の直方体状の電槽を形成する空間を有する角形
電槽を形成する工程と、両側に正負の電極板のリード部
が突出した極板群を形成する工程と、極板群のリード部
に導電性接続板を接合してこの導電性接続板を介して複
数の極板群を一体的に連接する工程と、導電性接続板と
角形電槽の内壁との対向部にシール材を介装した状態で
角形電槽内に一体的に連接した極板群を挿入配置する工
程とを有するものであり、第５発明の角形密閉式電池を
製造することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
の角形密閉式電池の第１の実施形態について、図１を参
照して説明する。なお、図１２、図１３を参照して説明
した従来例と同一の構成要素については、同一の参照符
号を付し、主として相違点を説明する。
【００２９】図１において、本実施形態の角形密閉式電
池１における角形電槽３は、幅の狭い短側面と幅の広い
長側面とを有する直方体状の複数の電槽４をその短側面
を隔壁５として共用して相互に一体的に連接して構成さ
れており、その隔壁５の中央部に接続開口１９が形成さ
れている。
【００３０】極板群８は、多数枚の正極板と多数枚の負
極板とを交互に配置するとともに、各正極板に横方向に
開口部を有する袋状のセパレータを被せることにより正
極板と負極板の間にセパレータを介装した状態で積層し
て構成され、正極板と負極板の一側部を互いに反対側に
突出させて正極と負極のリード部９が設けられている。
正極板は、Ｎｉの発泡メタルにリード部９を除いて水酸
化ニッケルを充填して構成され、そのリード部９は発泡
メタルを加圧して圧縮するとともにその一面にリード板
を超音波溶接でシーム溶接して構成されている。また、
負極板は、Ｎｉのパンチングメタルにリード部９を除い
て水素吸蔵合金を含むペーストを塗着して構成されてい
る。
【００３１】この極板群８の両側のリード部９には集電
体１０が接合されている。集電体１０の中央部には、隔
壁５に形成した接続開口１９内に嵌入可能でかつ隔壁５
の板厚の略半分の高さの接続突部１６が突出形成され、
その端面に導電性接着剤１７が塗着され、また接続突部
１６の周囲にはピッチなどのシール材１８が環状に塗着
されている。
【００３２】この極板群８が角形電槽３の各電槽４内に
挿入配置されるとともに、その集電体１０の接続突部１
６が接続開口１９に嵌入され、隣接する電槽４内に挿入
配置された極板群８が、集電体１０の接続突部１６と導
電性接着剤１７にて接続されている。また、その周囲の
シール材１８にて隔壁５との間でシールされ、各電槽４
が遮断されることによってそれぞれ単電池２が構成され
ている。
【００３３】この角形密閉式電池１は、複数の電槽４が
隔壁５を介して連接されるとともに隔壁５の中央部に接
続開口１９を有する角形電槽３を形成し、一方で両側に
正負の電極板のリード部９が突出した極板群８を形成す
るとともにそのリード部９に接続突部１６を有する集電
体１０を接合し、この集電体１０に形成された接続突部
１６の端面に導電性接着剤１７を塗布するとともに周囲
にピッチなどのシール材１８を環状に塗布し、この極板
群８を角形電槽３の各電槽４内に挿入配置して接続開口
１９で集電体１０同士を接続するとともにその周囲をシ
ール材１８でシールし、その後電槽４内に電解液を収容
して電槽４の開口を閉蓋することによって製造される。
【００３４】以上の構成の角形密閉式電池１によれば、
極板群８、８はその集電体１０、１０の中央部同士が導
電性接着剤１７にて互いに接続されているので、極板群
８、８間の通電経路が短くなり、単電池２、２間の接続
抵抗が低減し、角形密閉式電池１の単電池２当たりの内
部抵抗を低減することができる。また、集電体１０、１
０の上部が極板群８の上方に突出しないので、そのスペ
ース分だけ電槽４の体積、従って角形電槽３の体積を低
減できる。
【００３５】（第２の実施形態）次に、本発明の角形密
閉式電池の第２の実施形態について、図２を参照して説
明する。なお、以下の実施形態の説明においては、先行
する実施形態で説明したものと同一の構成要素について
は同一参照符号を付して説明を省略し、相違点のみを説
明する。
【００３６】本実施形態における角形電槽３０は、電槽
４間の隔壁５が無くて複数の電槽４を連接して形成でき
る単一の空間３１を有し、かつ形成する電槽４、４間の
隔壁部に対応する部分の両側壁に断面形状Ｔ字状のＴ字
溝３２が形成されている。
【００３７】極板群８の両側のリード部９には両側部に
Ｌ字フランジ２１を形成された集電体２０が接合されて
いる。この極板群８が、図２（ａ）に示すように、両側
の集電体２０を互いに対向させて並列配置され、対向す
る集電体２０同士が導電性接着剤１７にて接合されてい
る。また、接合された集電体２０のＬ字フランジ２１に
て形成されたＴ字部２２の外側にピッチなどのシール材
１８が塗着されている。
【００３８】こうして互いに一体接合された極板群８
が、図２（ｂ）に示すように、Ｔ字部２２をＴ字溝３２
に嵌入係合させた状態で電槽３０の空間３１内に挿入配
置されている。これによって、複数の極板群８が集電体
２０を介して相互に接続されるとともに、接合した集電
体２０の外周と角形電槽３０の側壁との間にシール材１
８が介装され、集電体２０にて各電槽４が区画形成され
ている。
【００３９】この角形密閉式電池１は、複数の直方体状
の電槽４を形成する空間３１を有する角形電槽３０を形
成し、一方で極板群８を形成するとともにその両側に集
電体２０を接合し、次に集電体２０を接合された極板群
８を連接配置してその互いに対向する集電体２０同士を
導電性接着剤１７にて一体的に接合し、Ｔ字部２２の外
側面にシール材１８を塗着し、次に接合された極板群８
をそのＴ字部２２をＴ字溝３２に嵌入係合させながら角
形電槽３０の空間３１内に挿入配置し、その後集電体２
０間に形成された各電槽４内に電解液を収容して電槽４
の開口を閉蓋することによって製造される。
【００４０】本実施形態によれば、複数の極板群８がそ
の集電体２０の全面で接続されているので、極板群８、
８間の通電経路の全体がストレートで短くなり、内部抵
抗を格段に低減することができる。また、そのため複数
の極板群８を一体連接した状態で角形電槽３０に挿入配
置することになるが、集電体２０の外周のシール材１８
にて各極板群８毎に適切に電槽４を形成して単電池２を
構成することができる。また、集電体２０同士を導電性
接着剤１７にて接続しているので、容易に作業性良く接
続することができる。また、Ｔ字溝３２に集電体２０の
両側部のＴ字部２２を嵌入係合させているので、集電体
２０と角形電槽３０の側壁との間のシールを確保し易
く、かつ角形電槽３０の側壁が電槽４内に作用する内部
圧力によって広がるのを防止でき、シールが破損するの
を確実に防止することができる。
【００４１】以下、本実施形態の各種変形例について説
明する。図３に示す第１の変形例においては、集電体２
０の両側のＴ字部２２の外側面にシール材１８を塗着す
る代わりに、集電体２０の外周の全周にわたってシール
ゴム２９を焼き付け固着し、このシールゴム２９の外周
部を角形電槽３０及び蓋体６の内壁面に圧接させて電槽
間のシールを確保するように構成している。そのため角
形電槽３０の内側壁にはＴ字溝３２が設けられていな
い。こうすると、組立工数を低減しながら信頼性の高い
シールを確保できる。シールゴム２９は、集電体２０の
上下端ではその端縁から適当な範囲の端部を包み込むよ
うにその両面に焼き付け、Ｔ字部２２ではその外側面に
焼き付けて固着している。
【００４２】なお、図示例では集電体２０を導電性接着
剤１７で接合した後、その外周にシールゴム２９を焼き
付けた例を示したが、外周に予めシールゴム２９を焼き
付けた各集電体２０に極板群８のリード部９を接続し、
この集電体２０同士を導電性接着剤１７で接合した後角
形電槽３０内に挿入配置するようにしてもよく、そうす
ると電槽４、４間が二重シールされることになる。
【００４３】図４に示す第２の変形例においては、集電
体２０同士を接合するのに、導電性接着剤１７に代え
て、集電体２０、２０間に集電体２０の幅より大きな幅
の導電性接続板５１を介して互いに当接させるととも
に、集電体２０の両側縁とそれより突出する導電性接続
板５１の両側端部を隅肉溶接５２して接合している。ま
た、角形電槽３０の内側面に形成したシール溝５３に、
導電性接続板５１の両側端部を挿入するとともにピッチ
などのシール材１８を充填して電槽４、４間のシールを
行っている。こうすると、単電池間を低抵抗にてかつ高
い信頼性を持って接合することができるとともに、信頼
性の高いシールを確保できる。なお、シール材１８に代
えてシールゴムを焼き付け、シールゴムの圧接にてシー
ルを確保するようにしてもよい。
【００４４】図５に示す第３の変形例においては、集電
体２０同士を接合するのに、導電性接着剤１７に代え
て、集電体２０の両側部に接続突部５４を突出形成し、
互いに接合する集電体２０の接続突部５４、５４を突き
合わせてその外側面を電子ビーム又はレーザービームに
て溶接５５して接合している。また、集電体２０のＬ字
フランジ２１の外側面と角形電槽３０の内側壁との間に
ピッチ等のシール材１８を充填して電槽４、４間のシー
ルを行っている。こうすると、集電体２０の溶接にて単
電池間を低抵抗にてかつ高い信頼性を持って接合するこ
とができる。なお、シール材１８に代えてシールゴムを
焼き付け、シールゴムの圧接にてシールを確保するよう
にしてもよい。
【００４５】図６に示す第４の変形例においては、集電
体２０に代えて、Ｕ字状に折り曲げ形成され、その両側
端に外向きにＬ字フランジ５７が形成されたＵ字状集電
体５６を用い、このＵ字状集電体５６に両側の極板群８
のリード部９が接合されている。なお、製造工程におい
ては、両側にＬ字フランジ５７が形成された平板状の集
電体に隣接する極板群８のリード部をビーム溶接等にて
接合した後、この集電体をＵ字状に折り曲げることによ
ってＵ字状集電体５６に対して両側の極板群８が容易に
接合される。こうすると、１つの集電体５６で隣接する
極板群８を接合でき、低抵抗にてかつ高い信頼性を持っ
て接合することができるとともに、部品点数も削減でき
てコスト低下を図ることができる。
【００４６】そして、Ｕ字状集電体５６のＬ字フランジ
５７の外側面と角形電槽３０の内側壁との間に、及びＵ
字状集電体５６の折り曲げ部５６ａの内外側面と角形電
槽３０の内側壁との間に、ピッチ等のシール材１８を充
填して電槽４、４間のシールを行っている。なお、折り
曲げ部５６ａの内側面にもシール材１８を配設すること
で、Ｕ字状集電体５６の内側表面を伝ってイオンが流れ
るのを防止するようにしている。本例においても、シー
ル材１８に代えてシールゴムを焼き付け、シールゴムの
圧接にてシールを確保するようにしてもよい。
【００４７】（第３の実施形態）次に、本発明の角形密
閉式電池の第３の実施形態について、図７を参照して説
明する。
【００４８】本実施形態では、角形電槽３の両側壁にお
ける隔壁５部分に、両側の電槽４に臨むように導電性接
続板２３がインサート成形によって一体的に配設されて
いる。また、この導電性接続板２３を角形電槽３の外部
に露出させる作業用開口２４が形成されている。極板群
８の両側のリード部９に接合された集電体１０は断面コ
字状に形成され、その両側のＬ字状に折り曲げられた接
合片２５が導電性接続板２３に接触され、適当ピッチ間
隔で配設された複数の溶接部２６にて接続されている。
この溶接部２６は、抵抗溶接又はロー付けによって溶接
接合されている。また、作業用開口２４は閉止板２７に
密封閉止されている。
【００４９】この角形密閉式電池１は、導電性接続板２
３と作業用開口２４を有する角形電槽３を形成し、この
角形電槽３の各電槽４内に、両側に集電体１０を接合さ
れた極板群８を挿入配置し、その集電体１０の接合片２
５と導電性接続板２３とを接触させ、両側の作業用開口
２４からそれぞれの導電性接続板２３に適当ピッチ間隔
で複数箇所に溶接電極を当てて導電性接続板２３、２３
間に溶接電流を流し、導電性接続板２３と接合片２５を
抵抗溶接又はロウ付けし、溶接完了後作業用開口２４を
閉止板２７で封止し、その後集電体２０間に形成された
各電槽４内に電解液を収容して電槽４の開口を閉蓋する
ことによって製造される。
【００５０】本実施形態によれば、集電体１０の両側部
を全体にわたって導電性接続板２３を介して接続できる
ので、極板群８、８間の通電経路が全体的に短くなって
内部抵抗を低減することができ、また集電体同士の接続
のためにその上部が極板群の上方に突出しないので、そ
のスペース分だけ電槽体積を低減できる。
【００５１】なお、本実施形態では、導電性接続板２３
と集電体１０とを溶接にて接続したが、導電性接着剤に
て接続してもよく、また導電性接続板２３を両側に設け
たが、片側だけでもよい。
【００５２】（第４の実施形態）次に、本発明の角形密
閉式電池の第４の実施形態について、図８を参照して説
明する。
【００５３】本実施形態においては、上記第３の実施形
態における接合片２５を設けた集電体１０に代えて、極
板群８の両側のリード部９にそれぞれ適当ピッチ間隔で
複数の接続軸２８を貫通させて設け、この接続軸２８の
両端又は一端を導電性接続板２３に接続している。
【００５４】本実施形態においても、第３の実施形態と
同様の作用効果を奏することができる。
【００５５】（第５の実施形態）次に、本発明の角形密
閉式電池の第５の実施形態について、図９を参照して説
明する。
【００５６】本実施形態においては、複数の直方体状の
電槽４が間隔をあけて並列されるとともに各電槽４の両
端の何れか一端部が交互にジクザグ状に接続部４１にて
連通接続されている角形電槽４０を用いている。また、
両側のリード部に集電体１０を接合した複数の極板群８
が電槽４の配列ピッチと同じピッチで並列配置された状
態で両側の集電体１０、１０同士がジグザグ状に導電性
接続板４２にて接続されている。こうして導電性接続板
４２にて接続された複数の極板群８が角形電槽４０内に
挿入配置され、角形電槽４０の電槽４、４間の接続部４
１において導電性接続板４２と角形電槽４０との間に配
設されたピッチなどのシール材１８にて各電槽４が区画
形成されている。
【００５７】本実施形態によれば、極板群８の集電体１
０同士をその全面にわたって導電性接続板４２を介して
接続しているので、極板群８、８間の通電経路が全体的
に短くなって内部抵抗を低減することができ、また角形
電槽４０の接続部４１において導電性接続板４２との間
でシール材１８にてシールすることにより各電槽４を容
易かつ確実に分離形成して単電池２を構成でき、かつ電
槽４、４間の間隔を冷却媒体通路４３として利用できて
高い冷却性能が得られる。
【００５８】本実施形態では、極板群８の両側に接合し
た集電体１０に導電性接続板４２を接合し、複数の極板
群８をジクザグ状に連結した例を示したが、各極板群８
毎の集電体１０を省略して、極板群８の両側のリード部
９を直接導電性接続板４２に接合して極板群８をジグザ
グ状に連結しても良い。
【００５９】（第６の実施形態）次に、本発明の角形密
閉式電池の第６の実施形態について、図１０を参照して
説明する。
【００６０】本実施形態においては、複数の直方体状の
電槽４が間隔をあけて並列させるとともに各電槽４の両
端の何れか一端部が連結部４５にて交互にジクザグ状に
連結され、かつその連結部４５に両側の電槽４内に臨む
ように導電性接続板２３が配設された角形電槽４４を用
いている。そして、各電槽４内に両側のリード部に集電
体１０を接合した極板群８が収容配置され、その集電体
１０と導電性接続板２３とが適当ピッチ間隔で配設され
た複数の溶接部４６にて接続されている。溶接部４６
は、角形電槽４４に窓を開口してレーザビームを照射
し、導電性接続板２３又は導電性接続板２３と集電体１
０の何れかに付着させたロウ材を溶融させることによっ
て溶接され、その窓は封止材４７にて封止されている。
【００６１】本実施形態によれば、各電槽４に極板群８
を挿入配置することで単電池２を構成できるとともに極
板群８の集電体１０同士を導電性接続板２３を介してそ
の全面にわたって接続できるので、極板群８間の通電経
路が全体的に短くなって内部抵抗を低減することがで
き、かつ電槽４、４間の間隔を冷却媒体通路４３として
利用できて高い冷却性能が得られる。
【００６２】（第７の実施形態）次に、本発明の角形密
閉式電池の第７の実施形態について、図１１を参照して
説明する。
【００６３】本実施形態においては、角形電槽３の隔壁
５に代えて、電槽４の配設方向に沿う接続面３４を電槽
幅方向中央部に形成するクランク状の導電性接続板３３
にて電槽４が区画形成されている。また、極板群８の両
側のリード部９に接合された集電体１０には接続面３４
に面接する接合片３５が接合されており、両側の電槽４
に配置した極板群８の集電体１０の接合片３５を接続面
３４を間に挟んで対向させ、溶接部３６にて接続してい
る。その溶接に際して、クランク状の導電性接続板３３
の接続面３４の両側の空間に溶接電極３７を配置できる
ので、抵抗溶接等にて高い信頼性をもって確実に溶接接
合することができる。
【００６４】本実施形態によれば、極板群８の集電体１
０同士が電槽４、４間の隔壁を構成するクランク状の導
電性接続板３３を介して接続されるので、極板群８間の
通電経路が全体的に短くなって内部抵抗を低減すること
ができ、また集電体１０同士の接続のためにその上部が
極板群の上方に突出しないので、そのスペース分だけ電
槽体積を低減できる。
【００６５】
【発明の効果】本発明の角形密閉式電池及びその製造方
法によれば、以上の説明から明らかなように、電槽間の
隔壁の中央部に形成した接続開口を介して各電槽内に配
置された極板群の両側の集電体同士を接続するとともに
接続開口の周囲の隔壁と集電体との間にシール材を配置
し、又は複数の極板群を両側の集電体同士を接合して角
形電槽内に挿入配置するとともに接合した集電体の外周
と角形電槽の壁面との間にシール材を配設し、又は角形
電槽の少なくとも一側壁に隔壁の両側の電槽に臨む導電
性接続板を配設するとともに集電体と導電性接続板を接
続し、又は極板群のリード部を貫通させた複数の接続軸
と導電性接続板を接続し、又は複数の直方体状の電槽を
間隔をあけて並列させるとともに各電槽を接続部にてジ
クザグ状に連通接続してなる角形電槽内に、電槽の配列
ピッチと同じピッチで並列配置された複数の極板群の両
側の集電体同士を導電性接続板にてジグザグ状に接続し
たものを挿入配置するとともに、角形電槽の接続部にお
いて導電性接続板との間にシール材を配設し、又は各電
槽をジグザグ状に連結してなる角形電槽の電槽連結部に
両側の電槽内に臨むように導電性接続板を配設するとと
もに各電槽に挿入配置した極板群の集電体と導電性接続
板を接続し、又は角形電槽の電槽間の隔壁をクランク状
の導電性接続板にて構成するとともに両側の電槽に配置
した極板群の集電体同士を導電性接続板の接続面を間に
挟んで溶接接続したことにより、極板群間の通電経路が
短くなって内部抵抗を低減することができ、従って単電
池当たりの内部抵抗を低く抑えることができ、電池の発
熱を低減でき、高出力化を実現できるとともに寿命特性
を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の角形密閉式電池の第１の実施形態を示
し、（ａ）は極板群とその一側の集電体を示す正面図、
（ｂ）は角形電槽の各電槽内に極板群を挿入配置して接
続した状態の要部の縦断正面図である。
【図２】本発明の角形密閉式電池の第２の実施形態を示
し、（ａ）は複数の極板群を相互に接合した状態の要部
の平面図、（ｂ）は角形電槽に挿入配置した状態の要部
の横断平面図である。
【図３】同実施形態の第１の変形例を示し、（ａ）は要
部の縦断正面図、（ｂ）は縦断側面図、（ｃ）は横断平
面図である。
【図４】同実施形態の第２の変形例を示し、（ａ）は要
部の横断平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図である。
【図５】同実施形態の第３の変形例を示し、（ａ）は要
部の横断平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大図である。
【図６】同実施形態の第４の変形例を示し、（ａ）は要
部の横断平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ部拡大図、（ｃ）
は（ａ）のＤ部拡大図である。
【図７】本発明の角形密閉式電池の第３の実施形態を示
し、（ａ）は要部の横断平面図、（ｂ）は同部分省略正
面図である。
【図８】本発明の角形密閉式電池の第４の実施形態を示
し、（ａ）は要部の横断平面図、（ｂ）は同部分省略正
面図である。
【図９】本発明の角形密閉式電池の第５の実施形態の要
部の横断平面図である。
【図１０】本発明の角形密閉式電池の第６の実施形態の
要部の横断平面図である。
【図１１】本発明の角形密閉式電池の第７の実施形態の
要部の横断平面図である。
【図１２】従来例の角形密閉式電池の部分縦断正面図で
ある。
【図１３】同従来例における電槽の一部を破断して示し
た斜視図である。
【図１４】同従来例における通電経路の説明図である。
【符号の説明】
１ 角形密閉式電池 ３ 角形電槽 ４ 電槽 ５ 隔壁 ８ 極板群 ９ リード部 １０ 集電体 １７ 導電性接着剤 １８ シール材 １９ 接続開口 ２０ 集電体 ２１ Ｌ字フランジ ２２ Ｔ字部 ２３ 導電性接続板 ２４ 作業用開口 ２５ 接合片 ２６ 溶接部 ２８ 接続軸 ２９ シールゴム ３０ 角形電槽 ３１ 空間 ３２ Ｔ字溝 ３３ クランク状の導電性接続板 ３４ 接続面 ３６ 溶接部 ４０ 角形電槽 ４１ 接続部 ４２ 導電性接続板 ４４ 角形電槽 ４５ 連結部 ５１ 導電性接続板 ５２ 隅肉溶接 ５４ 接続突部 ５５ 溶接 ５６ Ｕ字状集電体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 真治 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 (72)発明者 江藤 豊彦 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 (72)発明者 関森 俊幸 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA04 AA09 FF04 GG05 HH03 JJ03 5H022 AA04 BB11 CC12 5H028 AA01 BB05 CC01 CC24

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の直方体状の電槽を隔壁を介して連
    接してなる角形電槽と、正極板と負極板をセパレータを
    介して積層するとともに正極板と負極板の一側部を互い
    に反対側に突出させてリード部とした極板群と、極板群
    の両側のリード部に接合した集電体とを備え、隔壁の中
    央部に形成した接続開口を介して各電槽内に配置された
    極板群の両側の集電体同士を接続し、接続開口の周囲の
    隔壁と集電体との間にシール材を配置したことを特徴と
    する角形密閉式電池。
  2. 【請求項２】 複数の直方体状の電槽を連接して形成す
    る空間を有する角形電槽と、正極板と負極板をセパレー
    タを介して積層するとともに正極板と負極板の一側部を
    互いに反対側に突出させてリード部とした極板群と、極
    板群の両側のリード部に接合した集電体とを備え、複数
    の極板群の両側の集電体同士を接合して角形電槽内に挿
    入配置し、接合した集電体の外周と角形電槽の壁面との
    間にシール材を配設したことを特徴とする角形密閉式電
    池。
  3. 【請求項３】 両側部にＬ字フランジを形成した集電体
    を接合して集電体の両側部にＴ字部を形成し、角形電槽
    の側壁における電槽間の隔壁部に対応する部分にＴ字部
    が嵌入係合するＴ字溝を形成したことを特徴とする請求
    項２記載の角形密閉式電池。
  4. 【請求項４】 集電体同士の接続は、集電体の対向部に
    塗布した導電性接着剤にて接続したことを特徴とする請
    求項１又は２記載の角形密閉式電池。
  5. 【請求項５】 シール材として、集電体の外周にシール
    ゴムを一体的に固着し、シールゴムの外周部を角形電槽
    の壁面に圧接させてシールするようにしたことを特徴と
    する請求項２記載の角形密閉式電池。
  6. 【請求項６】 集電体同士をそれらの間に配置した導電
    性接続板に溶接して互いに接合し、導電性接続板の外周
    と角形電槽の壁面との間にシール材を配設したことを特
    徴とする請求項２記載の角形密閉式電池。
  7. 【請求項７】 集電体同士を、集電体に突設した接続突
    部同士を溶接して互いに接合し、集電体の外周と角形電
    槽の壁面との間にシール材を配設したことを特徴とする
    請求項２記載の角形密閉式電池。
  8. 【請求項８】 隣接する極板群のリード部をＵ字状に折
    り曲げ形成されたＵ字状集電体に接合し、このＵ字状集
    電体の外周と角形電槽の壁面との間にシール材を配設し
    たことを特徴とする請求項２記載の角形密閉式電池。
  9. 【請求項９】 複数の直方体状の電槽を隔壁を介して連
    接してなる角形電槽と、正極板と負極板をセパレータを
    介して積層するとともに正極板と負極板の一側部を互い
    に反対側に突出させてリード部とした極板群と、極板群
    の両側のリード部に接合した集電体とを備え、角形電槽
    の少なくとも一側壁に隔壁の両側の電槽に臨む導電性接
    続板を配設し、集電体と導電性接続板を接続したことを
    特徴とする角形密閉式電池。
  10. 【請求項１０】 複数の直方体状の電槽を隔壁を介して
    連接してなる角形電槽と、正極板と負極板をセパレータ
    を介して積層するとともに正極板と負極板の一側部を互
    いに反対側に突出させてリード部とした極板群と、極板
    群の両側のリード部にそれぞれ貫通させて設けられた複
    数の接続軸とを備え、角形電槽の少なくとも一側壁に隔
    壁の両側の電槽に臨む導電性接続板を配設し、接続軸と
    導電性接続板を接続したことを特徴とする角形密閉式電
    池。
  11. 【請求項１１】 角形電槽の両側壁に導電性接続板を配
    設するとともに、導電性接続板を外部に露出させる作業
    用開口を形成し、導電性接続板と集電体又は接続軸を接
    触させた状態で両側の導電性接続板間に溶接電流を流し
    て導電性接続板と集電体又は接続軸とを抵抗溶接又はロ
    ウ付けしたことを特徴とする請求項９又は１０記載の角
    形密閉式電池。
  12. 【請求項１２】 複数の直方体状の電槽を間隔をあけて
    並列させるとともに各電槽の両端の何れか一端部を交互
    にジクザグ状に接続部にて連通接続してなる角形電槽
    と、正極板と負極板をセパレータを介して積層するとと
    もに正極板と負極板の一側部を互いに反対側に突出させ
    てリード部とした極板群と、電槽の配列ピッチと同じピ
    ッチで並列配置した複数の極板群の両側のリード部同士
    をジグザグ状に接続する導電性接続板とを備え、導電性
    接続板にて接続された複数の極板群を角形電槽内に挿入
    配置し、角形電槽の電槽間の接続部において導電性接続
    板との間にシール材を配設したことを特徴とする角形密
    閉式電池。
  13. 【請求項１３】 複数の直方体状の電槽を間隔をあけて
    並列させるとともに各電槽の両端の何れか一端部を交互
    にジクザグ状に連結してなる角形電槽と、正極板と負極
    板をセパレータを介して積層するとともに正極板と負極
    板の一側部を互いに反対側に突出させてリード部とした
    極板群と、極板群の両側のリード部に接合した集電体と
    を備え、角形電槽の電槽連結部に両側の電槽内に臨むよ
    うに導電性接続板を配設し、集電体と導電性接続板を接
    続したことを特徴とする角形密閉式電池。
  14. 【請求項１４】 複数の略直方体状の電槽を、電槽配設
    方向に沿う接続面を電槽幅方向中央部に形成するクラン
    ク状の導電性接続板から成る隔壁を介して連接してなる
    角形電槽と、正極板と負極板をセパレータを介して積層
    するとともに正極板と負極板の一側部を互いに反対側に
    突出させてリード部とした極板群と、極板群の両側のリ
    ード部に接合した集電体とを備え、両側の電槽に配置し
    た極板群の集電体の一部を接続面を間に挟んで対向さ
    せ、接続面を間に挟んで集電体同士を溶接接続したこと
    を特徴とする角形密閉式電池。
  15. 【請求項１５】 複数の電槽が隔壁を介して連接される
    とともに隔壁の中央部に接続開口を有する角形電槽を形
    成する工程と、両側に正負の電極板のリード部が突出し
    た極板群を形成する工程と、極板群のリード部に集電体
    を接合する工程と、電槽内に極板群を挿入配置して集電
    体同士を接続開口で接続するとともにその周囲をシール
    する工程とを有することを特徴とする角形密閉式電池の
    製造方法。
  16. 【請求項１６】 複数の直方体状の電槽を形成する空間
    を有する角形電槽を形成する工程と、両側に正負の電極
    板のリード部が突出した極板群を形成する工程と、極板
    群のリード部に集電体を接合する工程と、集電体を接合
    された極板群を集電体同士を接続して一体的に連接する
    工程と、集電体と角形電槽の内壁との対向部にシール材
    を介装した状態で角形電槽内に一体的に連接した極板群
    を挿入配置する工程とを有することを特徴とする角形密
    閉式電池の製造方法。
  17. 【請求項１７】 複数の電槽を一体的に有するとともに
    電槽間の隣接する端部間に電槽内に臨む導電性接続板を
    有する角形電槽を形成する工程と、両側に正負の電極板
    のリード部が突出した極板群を形成する工程と、極板群
    のリード部に集電体又は接続軸を接合する工程と、電槽
    内に極板群を挿入配置して集電体又は接続軸と導電性接
    続板を接続する工程とを有することを特徴とする角形密
    閉式電池の製造方法。
  18. 【請求項１８】 複数の直方体状の電槽を形成する空間
    を有する角形電槽を形成する工程と、両側に正負の電極
    板のリード部が突出した極板群を形成する工程と、極板
    群のリード部に導電性接続板を接合してこの導電性接続
    板を介して複数の極板群を一体的に連接する工程と、導
    電性接続板と角形電槽の内壁との対向部にシール材を介
    装した状態で角形電槽内に一体的に連接した極板群を挿
    入配置する工程とを有することを特徴とする角形密閉式
    電池の製造方法。
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