JP2018045994A - 円筒形アルカリ二次電池 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明が適用される一実施形態のアルカリ二次電池として、図1に示すAAサイズの円筒形のニッケル水素二次電池(以下、電池という)1を例に説明する。
実施例1
一般的なニッケル水素二次電池に用いられる正極6、負極8及びセパレータ10を準備した。これら正極6、負極8及びセパレータ10はそれぞれ帯状をなしている。準備した正極6及び負極8の間にセパレータ10を介在させた状態で、渦巻き状に巻回し、AAサイズ用の電極群4を形成した。巻回の際、正極6及び負極8を、互いに、電極群4の軸線方向に沿う方向に僅かにずれた状態となるように配置するとともに、これら正極6及び負極8の間の所定位置にセパレータ10を配置し、この状態で巻回作業を行い、円柱状の電極群4を得た。得られた電極群4は、電極群4の一端側において正極6の正極接続端縁部32が、セパレータ10を介して隣り合っている負極8よりも突出した状態となっており、電極群4の他端側において負極8の負極接続端縁部が、セパレータ10を介して隣り合っている正極6よりも突出した状態となっている。
集電リードの代わりに、厚さが0.01mmのNi箔からなる従来の正極リボンを準備し、この正極リボンを正極集電体に溶接して集電部品としたこと、正極集電体の厚さを0.25mmとしたことを除いては、実施例1と同様にして応力測定用の電池の中間製品を製造した。そして、実施例1と同様に、集電部品の抵抗値及び電極群への最大応力を測定した。
正極集電体の厚さを0.25mmとしたこと、集電リードの厚さを0.30mmとしたことを除いては、実施例1と同様にして応力測定用の電池の中間製品及び集電部品を製造した。そして、実施例1と同様に、集電部品の抵抗値及び電極群への最大応力を測定した。
集電リードの厚さを0.30mmとしたことを除いては、実施例1と同様にして応力測定用の電池の中間製品及び集電部品を製造した。そして、実施例1と同様に、集電部品の抵抗値及び電極群への最大応力を測定した。
正極集電体のNiめっき鋼板の厚さを0.40mmとしたこと、集電リードのNiめっき鋼板の厚さを0.30mmとしたことを除いては、実施例1と同様にして応力測定用の電池の中間製品及び集電部品を製造した。そして、実施例1と同様に、集電部品の抵抗値及び電極群への最大応力を測定した。集電体の厚さ、集電リードの厚さ、集電体の材料、集電リードの材料、集電部品の抵抗値及び電極群への最大応力を表2に示した。
正極集電体の厚さを0.40mmとしたこと、集電リードの材料として、炭素の含有量が0.04質量%の鋼の薄板にNiめっきが施されたNiめっき鋼板の代わりに、炭素の含有量が0.001質量%の極低炭素鋼の薄板にNiめっきが施されたNiめっき極低炭素鋼板を準備したこと、及び、このNiめっき極低炭素鋼板の厚さを0.30mmとしたことを除いては、実施例1と同様にして応力測定用の電池の中間製品及び集電部品を製造した。そして、実施例1と同様に、集電部品の抵抗値及び電極群への最大応力を測定した。集電体の厚さ、集電リードの厚さ、集電体の材料、集電リードの材料、集電部品の抵抗値及び電極群への最大応力を表2に示した。
正極集電体の厚さを0.40mmとしたこと、集電リードの材料として、Niめっき鋼板の代わりに、純Niの薄板を準備したこと、及び、この純Niの薄板の厚さを0.30mmとしたことを除いては、実施例1と同様にして応力測定用の電池の中間製品及び集電部品を製造した。そして、実施例1と同様に、集電部品の抵抗値及び電極群への最大応力を測定した。集電体の厚さ、集電リードの厚さ、集電体の材料、集電リードの材料、集電部品の抵抗値及び電極群への最大応力を表2に示した。
2 外装缶
4 電極群
6 正極
8 負極
10 セパレータ
14 封口体
18 絶縁ガスケット
22 正極端子
28 正極集電体
32 正極接続端縁部
34 集電リード
Claims (8)
- 負極端子を含む有底円筒状の外装缶と、
正極端子を含み、前記外装缶の上端開口を封止している封口体と、
正極及び負極がセパレータを介して重ね合わされ渦巻き状に巻回されてなり、前記外装缶内にアルカリ電解液とともに収容されている円柱状の電極群と、
前記電極群の一端面から突出した前記正極の端縁部に接続されている集電体と、
前記集電体と前記封口体とを接続する集電リードと、を備え、
前記集電リードを構成する材料をa材料とし、前記集電体を構成する材料をb材料とした場合、前記a材料の変形抵抗Aと、前記b材料の変形抵抗Bとの関係が、A<Bの関係を満たしている、円筒形アルカリ二次電池。 - 前記A<Bの関係を満たすために、前記a材料の厚さに比べ、前記b材料の厚さを厚くした、請求項1に記載の円筒形アルカリ二次電池。
- 前記A<Bの関係を満たすために、前記a材料の硬度に比べ、前記b材料の硬度を高くした、請求項1に記載の円筒形アルカリ二次電池。
- 前記A<Bの関係を満たすために、前記a材料を純Niとし、前記b材料をNiめっき鋼とした、請求項1に記載の円筒形アルカリ二次電池。
- 前記集電リードは、前記封口体に接続されている矩形状の頂壁部と、前記頂壁部の所定の側縁から前記集電体へ向かって延びる側壁部と、前記側壁部の先端縁に設けられ前記集電体に接続されている脚部と、を含み、
前記側壁部における前記頂壁部から前記脚部へ向かう方向の長さが、前記封口体と前記集電体との間の長さとほぼ同じである、請求項1〜4の何れかに記載の円筒形アルカリ二次電池。 - 前記側壁部は、前記集電体と前記封口体とが近づく方向へ圧縮応力を受けたときに、局所的な変形を促進する変形促進部を含む、請求項5に記載の円筒形アルカリ二次電池。
- 前記集電体は、前記電極群に向かって突出する突起を有している、請求項1〜6の何れかに記載の円筒形アルカリ二次電池。
- 前記突起は、前記集電体の板面に形成された切欠の縁部に設けられたバリである、請求項7に記載の円筒形アルカリ二次電池。
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