JP2865371B2 - Manufacturing method of prismatic sealed battery - Google Patents
Manufacturing method of prismatic sealed batteryInfo
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Description
この発明は、角形密閉電池を製造する方法の改良に関
し、とくに、発電素体を金属ケースに挿入する工程の改
良に関する。The present invention relates to an improvement in a method of manufacturing a prismatic sealed battery, and more particularly to an improvement in a process of inserting a power generating element into a metal case.
従来、角形密閉電池は下記の工程で製造されている。 陽極板と陰極板とを、絶縁性のセパレータを介して
積層して発電素体とする。 発電素体を、底が閉塞された金属ケースに入れる。 金属ケースの開口部に封口蓋体をセットする。 封口蓋体と金属ケースとを、レーザー溶接、あるい
は、カシメ等で連結して金属ケースを密閉する。Conventionally, a rectangular sealed battery is manufactured by the following steps. The anode plate and the cathode plate are laminated via an insulating separator to form a power generating element. The power generating element is placed in a metal case with a closed bottom. Set the sealing lid in the opening of the metal case. The metal case is sealed by connecting the sealing lid and the metal case by laser welding or caulking.
ところが、この方法で角形密閉電池を製造すると、内
部短絡する確率が増加し、さらに、容量が減少する確率
も高くなる欠点があった。それは、発電素体を金属ケー
スに挿入するときに、極板寸法のバラツキ、極板の組合
せのバラツキ等が原因で、発電素体の活物質が脱落する
ことが原因である。活物質の脱落は、特に発電素体の積
層面で発生し易い。脱落した活物質は、陽極板と陰極板
とに接触して内部短絡させる。また、発電素体から活物
質が脱落すると、容量が減少する。 ところで、この明細書において、「発電素体の積層
面」とは、発電素体の極板の積層が見える面を意味する
ものとする。 この欠点を解決するために、金属ケースを独得の形状
とする角形密閉電池が開発されている（特開昭64−7105
6号公報）。この公報に記載されている角形密閉電池
は、金属ケースを凸レンズ状に湾曲させている。すなわ
ち、金属ケースの、発電素体の積層面と対向する面を、
中央凸に湾曲している。この構造の金属ケースは、発電
素体の積層面が強い押圧力で接触せず、発電素体を金属
ケースに挿入するときにおける活物質の脱落を防止でき
る。 しかしながら、この形状の角形密閉電池は、金属ケー
スが独得の形状をしているので、製造コストが高くなる
欠点がある。 この発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に
開発されたもので、この発明の重要な目的は、活物質の
脱落を防止して、発電素体を金属ケースに挿入できる角
形密閉電池の製造方法を提供するにある。However, when a rectangular sealed battery is manufactured by this method, there is a disadvantage that the probability of an internal short circuit increases and the probability of a decrease in capacity also increases. This is because when the power generating element is inserted into the metal case, the active material of the power generating element falls off due to variations in electrode plate dimensions, variations in the combination of electrode plates, and the like. The falling off of the active material tends to occur particularly on the lamination surface of the power generating element. The dropped active material comes into contact with the anode plate and the cathode plate to cause an internal short circuit. When the active material falls off from the power generating element, the capacity decreases. By the way, in this specification, the “stacking surface of the power generating element” means a surface on which the electrode plate stacking of the power generating element is visible. In order to solve this drawback, a rectangular sealed battery having a unique shape of a metal case has been developed (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 64-7105).
No. 6). In the rectangular sealed battery described in this publication, a metal case is curved like a convex lens. That is, the surface of the metal case facing the stacking surface of the power generating element is
It is curved in the center convex. In the metal case having this structure, the stacked surfaces of the power generating element do not come into contact with each other with a strong pressing force, so that the active material can be prevented from falling off when the power generating element is inserted into the metal case. However, the rectangular sealed battery of this shape has a disadvantage that the manufacturing cost is high because the metal case has a unique shape. The present invention has been developed for the purpose of further solving this drawback, and an important object of the present invention is to prevent a fall of an active material and to provide a square sealed battery capable of inserting a power generating element into a metal case. It is to provide a manufacturing method.
この発明の角形密閉電池の製造方法は、前述の目的を
達成するために、下記の工程で角形密閉電池を製造す
る。 （ａ） 陽極板１と陰極板２とがセパレータ３を介して
積層された発電素体４の底面および積層面4Aを、コ字状
の金属カバー板５で被う工程。 （ｂ） 発電素体４と金属ケース６とを一体化するため
に、一方の電極板の露出部を金属カバー板５に溶接する
工程。 （ｃ） 金属カバー板５で被われた発電素体４を、前記
一方の電極板の電極端子を兼ねる金属ケース６に挿入す
る工程。According to the method of manufacturing a sealed rectangular battery of the present invention, in order to achieve the above-described object, a sealed rectangular battery is manufactured in the following steps. (A) A step of covering the bottom surface and the lamination surface 4A of the power generating element 4 in which the anode plate 1 and the cathode plate 2 are laminated via the separator 3 with the U-shaped metal cover plate 5. (B) a step of welding the exposed portion of one electrode plate to the metal cover plate 5 in order to integrate the power generating element 4 and the metal case 6. (C) a step of inserting the power generating element 4 covered with the metal cover plate 5 into the metal case 6 also serving as an electrode terminal of the one electrode plate.
この発明の角形密閉電池の製造方法は、発電素体４の
底面と積層面4Aとを、コ字状の金属カバー板５で被い、
この状態で金属ケース６に挿入している。また、一方の
電極を金属カバー板５に溶接した状態で、発電素体４を
金属ケース６に挿入している。 このため、発電素体４の積層面4Aを金属カバー板５で
保護して金属ケース６に挿入でき、さらに、発電素体４
と金属カバー板５とを連結して一体構造として金属ケー
ス６に挿入することができる。 この状態で金属ケース６に挿入される発電素体４は、
活物質の脱落し易い積層面4Aを、金属ケース６に摺動さ
せることなく挿入できる。また、陽極板１と陰極板２の
いずれか片方の電極を金属カバー板５に溶接することに
よって、位置ずれしない状態で発電素体４を金属ケース
６に挿入できる。 このため、発電素体を金属ケースに挿入するときにお
ける、活物質の脱落を防止できる特長がある。In the method for manufacturing a prismatic sealed battery according to the present invention, the bottom surface of the power generating element 4 and the laminated surface 4A are covered with a U-shaped metal cover plate 5,
In this state, it is inserted into the metal case 6. The power generating element 4 is inserted into the metal case 6 with one of the electrodes welded to the metal cover plate 5. Therefore, the laminated surface 4A of the power generating element 4 can be protected by the metal cover plate 5 and inserted into the metal case 6, and the power generating element 4
And the metal cover plate 5 can be connected and inserted into the metal case 6 as an integrated structure. The power generating element 4 inserted into the metal case 6 in this state is
The laminated surface 4A from which the active material easily falls can be inserted into the metal case 6 without sliding. In addition, by welding one of the electrodes of the anode plate 1 and the cathode plate 2 to the metal cover plate 5, the power generating element 4 can be inserted into the metal case 6 without displacement. For this reason, there is a feature that the active material can be prevented from falling off when the power generating element is inserted into the metal case.
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
但し、以下に示す実施例は、この発明の技術思想を具体
化する為の方法を例示すものであって、この発明の角形
密閉電池の製造方法は、製造する角形密閉電池の形状、
構造、配置を下記のものに特定するものではない。この
発明の角形密閉電池の製造方法は、特許請求の範囲に記
載の範囲に於て、種々の変更が加えられる。 更に、この明細書は、特許請求の範囲が理解し易いよ
うに、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許
請求の範囲の欄」、「従来の課題を解決する為の手段の
欄」および「作用の欄」に示される部材に付記してい
る。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の
部材に特定するものでは決してない。 第１図は、発電素体４を金属ケース６に挿入する状態
を示している。角形密閉電池は下記の工程で製造する。 陽極板１と陰極板２とを、絶縁性のセパレータ３を
介して積層して角柱状の発電素体４とする。第１図に示
す発電素体４は、Ｕ字状に折曲されたセパレータ３で陽
極板１を被覆し、セパレータ３の間に陰極板２が積層さ
れた構造をしている。 発電素体４の底面と積層面4Aとを金属カバー板５で
被覆する。 金属カバー板５は、発電素体４の底面と積層面4Aとを
被覆できるように、金属板をコ字状に折曲している。金
属カバー板５には、例えば、0.1〜0.4mmの金属板が使用
される。 金属カバー板５は、積層面4Aと底面のほぼ全面を被覆
する。したがって、金属カバー板５は、積層面4Aの幅に
等しい幅に加工されている。 また、コ字状に折曲された金属カバー板５の垂直面の
高さは、積層面4Aの高さにほぼ等しく調整される。 陰極板２の露出部（図示せず）を金属カバー板５に
溶接する。陰極板２に露出部を設けるには、陰極板２を
３層構造とし、その芯材を突出させるのが良い。発電素
体４は、陰極板２の露出部を、好ましくは、発電素体４
の底面と積層面4Aとに設け、底面と積層面の芯材露出部
を金属カバー板５に溶接する。 ただ、この発明は露出部を金属カバー板に溶接する位
置を特定するものでない。このため、陰極板の露出部
は、底面の一部、あるいは、積層面の一部で金属カバー
板に溶接することも可能である。 さらに、この発明は、金属カバー板に溶接する電極を
陰極板に特定するものではない。図示しないが、陽極板
の露出部を金属カバー板に溶接することも可能である。 金属カバー板５が溶接された発電素体４を、金属ケ
ース６に挿入する。金属ケース６は、底が閉塞されて上
面が開口された形状に加工されている。 金属ケース６内に電解液（図示せず）注入する。 金属ケース６の開口部に封口蓋体（図示せず）をセ
ットする。 封口蓋体の周囲を、レーザー溶接して、これを金属
ケース６に溶接する。 ところで、第１図に示すように、陽極板１と陰極板２
とを積層した発電素体４は、陽極板１を集電板でもって
陽極端子に接続する。 陽極板１に集電板を溶接する構造を第２図に示してい
る。この図に示すように、積層された陽極板１は、芯材
露出部８を同じ高さに突出させ、これに帯状の金属板で
ある集電板７を溶接している。集電板７は、図示しない
が、陽極端子に溶接される。 発電素体４は、陽極板１の芯材露出部８を集電板７に
溶接した状態で金属ケース６に挿入される。この場合、
角形密閉電池は、電池性能を維持するために、金属ケー
ス６に挿入された発電素体４は、積層方向に圧力（以
下、この圧力を構成圧力と記述する）がかかっている。 構成圧力は、無加圧状態の発電素体４の積層方向の厚
みを、金属ケース６の内寸よりも厚めに設定し、発電素
体４を積層方向に圧縮しながら金属ケース６に挿入して
得ている。 このように、構成圧力がかかる状態で金属ケース６に
挿入される発電素体４は、これを金属ケース６に挿入す
るときに、発電素体４の上部が、他の部分に比較して変
形し難くなる。それは、集電板７が変形し難いことが理
由である。このため、発電素体４を金属ケース６に挿入
するときに、第３図に示すように上部が広がった形状と
なり、金属ケース６に挿入できない“挿入不良”が発生
する。 また、この状態で無理に挿入すると、最外極板が金属
ケース６の開口部周縁に強くこすり付けられるために、
活物質の脱落が発生した。活物質の脱落は、内部短絡や
容量不足の原因となる。 この弊害は、第４図ないし第６図に示す形状の集電板
７を、第７図に示すように使用して解消できる。 これ等の図に示す集電板７は、発電素体４の電極板に
溶接される面を、極板の積層方向に沿って、波形あるい
は凹凸状に折曲している。 この形状の集電板７を使用すると、第７図に示すよう
に、発電素体４を四角柱の状態として金属ケース６に挿
入できる。それは、発電素体４を積層方向に押圧して多
少薄く変形するときに、集電板７が極板の厚み方向に収
縮できることが理由である。 このため、この構造の集電板７を使用すると、発電素
体４を金属ケース６に挿入するときに発生する挿入不良
を低減でき、また、これによって発生する容量不良や内
部短絡を防止できる特長がある。 第１表は、第７図に示す形状の集電板７を使用した角
形密閉電池と、第２図に示す形状の集電板７を使用した
角形密閉電池の不良率を示している。 この表に示すように、波形あるいは凹凸状に折曲した
集電板を使用する角形密閉電池は、不良率を６分の１に
減少できる。 さらにまた、角形密閉電池は、複数個を一体化してこ
れを直列に連結して組電池として使用することがある。 この場合、第８図及び第９図に示すように、角形密閉
電池９を陽極キャップ10と収縮チューブ11とで被覆して
いる。すなわち、角形密閉電池９の上端に合成樹脂や紙
等で作られた絶縁性の陽極キャップ10をかぶせ、これを
収縮チューブ11に挿入した後、収縮チューブ11を加熱し
て収縮させている。 この状態で被覆された角形密閉電池は、下記の工程で
組電池とされる。 複数の角形密閉電池を横に並べる。第10図と第11図
に示す組電池は、３個の角形密閉電池９を横に並べてい
る。 隣接する角形密閉電池９の、陽極端子と、陰極端子
とをリード板12で接続し、各角形密閉電池９を直列に接
続する。 リード板12で接続した角形密閉電池９を、外装チュ
ーブ13に入れ、外装チューブ13を収縮させて一体的に連
結する。外装チューブ13には、熱収縮チューブを使用す
る。 この工程で組電池を製造すると、１本の電池を、陽極
キャップ10と収縮チューブ11とで被覆するのでコストが
高くなり、生産の作業性が悪い欠点がある。 この欠点は、第12図に示す電池収縮ケース14を使用し
て解消できる。この図に示す電池収納ケース14は、紙や
合成樹脂板等の絶縁薄板を裁断して製作される。 電池収納ケース14の展開図を第13図に示している。こ
の図に示す電池収納ケース14は、所定の間隔で折曲隔壁
15を設けている。折曲隔壁15の間隔は、この間に角形密
閉電池９を嵌入できる距離に調整されている。 また、電池収納ケース14の上下縁には、角形密閉電池
９の陽極端子の突出孔が開口された陽極蓋16を設けてい
る。 電池収納ケース15の陽極蓋16と折曲隔壁15とを90度折
曲し、第12図に示すように、これ等の間に角形密閉電池
９を収納し、これを外装チューブ（図示せず）に入れ、
外装チューブを収縮して組電池とする。 このように、電池収納ケース14を使用して組み立てた
組電池は、簡単な工程で能率よく多量生産できる特長が
ある。それは、角形密閉電池を、陽極キャップと収縮チ
ューブとで被覆する工程を、１工程に簡素化できること
が理由である。 また、この構造の電池収納ケースを使用すると、角形
密閉電池を一定の方向に挿入でき、しかも、定位置に正
確に収納でき、さらに、組電池の外形寸法精度を高くで
きる特長もある。 さらにまた、角形密閉電池は、内部のガスを放出する
安全装置として安全弁が設けられる。安全弁は、電池が
内部で発生した高圧ガスで破壊されるのを防止するもの
である。密閉電池は、逆充電や、大電流による過充電に
すると電池内で多量のガスが発生する。発生したガスは
ガス消費反応で消費される。ところが、ガスの発生量が
多すぎると、ガス消費反応が追従出来なくなり、内圧が
上昇して電池が破壊されることになる。安全弁は、上昇
した内圧を逃がすために設けられるものである。 安全弁が確実に作動すると、電池の破壊は防止でき
る。しかしながら、衝撃で安全弁の作動圧力値が変動す
ると、電池が破壊することがある。安全弁の作動圧は、
電池を落下させる等の衝撃で変動する。それは、第14図
に示すように、安全弁を金属ケースの開口部を閉塞する
封口蓋体17に設けているからである。 第14図に示す封口蓋体17は、封口体17Aと、端子キャ
ップ17Bと、弾性弁体17Cとを備えている。封口体17Aは
ガス抜孔17Dが開口されている。 この構造は安全弁は、ケース内のガス圧が低いときに
は、安全弁が弾性弁体17Cに押圧されて密閉されてい
る。ケース内のガス圧が上昇すると、ガス圧で弾性弁体
17Cが押し上げられ、ガス抜孔17Dが開口して内部のガス
が排気される。 この構造の安全弁は、落下等の衝撃で端子キャップ17
Bが変形されると、弾性弁体17Cが圧縮されて正常な作動
圧で開弁しなくなる。 この欠点を解消する封口蓋体17を第15図に示してい
る。この図に示す封口蓋体17は、端子キャップ17Bの内
側に、硬質プラスチック形材18を内蔵させている。硬質
プラスチック形材18は、第16図に示すように、不飽和ポ
リエステル等の硬質の合成樹脂でＨ形に成形されてい
る。 硬質プラスチック形材18は、第15図に示すように、端
子キャップ17Bの内面に接して内蔵される。したがっ
て、硬質プラスチック形材18の外幅は、端子キャップ17
Bの内端にほぼ等しく成形される。また、硬質プラスチ
ック形材18の高さは、端子キャップ17B内側の高さにほ
ぼ等しく成形される。 Ｈ形に成形された硬質プラスチック形材18は、上下の
中間に水平区画壁19が設けられている。水平区間壁19
は、端子キャップ17Bの上部に緩衝空隙20を設け、下部
に弁室21を形成する。弁室21には弾性弁体17Cが内蔵さ
れる。 この構造の安全弁を有する封口蓋体17は、衝撃による
安全弁の作動不良を防止し、安全弁を確実に作動させる
ことができる特長がある。例えば、電池を落下させて、
端子キャップ17Bの先端に衝撃を受け、これが変形して
も、端子キャップ17Bと硬質プラスチック形材18とで設
けられた緩衝空隙20が変形するだけで、弁室21は変形し
ない。また、端子キャップ17Bのコナー部に衝撃を受け
ても、端子キャップ17Bの側面に内接している硬質プラ
スチック形材18の補強効果によって変形を防止できる。 したがって、この構造の密閉電池は、端子キャップに
衝撃を受けても、弾性弁体が変形されることがなく、安
全弁を正確に作動できる特長がある。 この構造の安全弁がどの程度正確に作動するかを試験
した結果を第２表に示している。この表は、第14図に示
す構造の電池と、第15図に示す電池それぞれ10個を下記
の条件で試験した。 各電池は、1mの高さから堅木の上に落下させた。 電池は、端子キャップ17Bが堅木に垂直に当たるよ
うに落下させた。 電池は、落下させる前と、落下後において、安全弁
が開弁する作動圧力を測定した。 作動圧は、10個の平均値を算術平均した。 この表に示すように、第15図に示す構造の安全弁は、
落下の前後で安全弁の作動圧力が13kg/cm2と一定で変化
しなかった。 このことから、この構造の安全弁を装備する密閉電池
は、端子キャップに衝撃を受けた後、大電流で過充電さ
れても、適正な内圧で安全弁が作動する。このため、こ
の構造の密閉電池は、金属ケースがふくれたり、あるい
は、破壊されるのを効果的に防止できる特長がある。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
However, the following examples are intended to illustrate a method for embodying the technical idea of the present invention, and the method of manufacturing a prismatic sealed battery according to the present invention includes a method of manufacturing a rectangular sealed battery,
The structure and arrangement are not specified as follows. The manufacturing method of the prismatic sealed battery according to the present invention may have various modifications within the scope of the claims. Further, in this specification, in order to make the claims easy to understand, the numbers corresponding to the members shown in the embodiments are referred to as “claims” and “means for solving the conventional problems”. Column "and" operation column ". However, the members described in the claims are not limited to the members of the embodiments. FIG. 1 shows a state in which the power generating element 4 is inserted into the metal case 6. The prismatic sealed battery is manufactured by the following steps. The anode plate 1 and the cathode plate 2 are laminated via an insulating separator 3 to form a prismatic power generating element 4. The power generating element 4 shown in FIG. 1 has a structure in which the anode plate 1 is covered with a separator 3 bent in a U-shape, and the cathode plate 2 is laminated between the separators 3. The bottom surface of the power generating element 4 and the laminated surface 4A are covered with a metal cover plate 5. The metal cover plate 5 is formed by bending a metal plate into a U-shape so as to cover the bottom surface of the power generating element 4 and the laminated surface 4A. As the metal cover plate 5, for example, a metal plate of 0.1 to 0.4 mm is used. The metal cover plate 5 covers almost the entire lamination surface 4A and the bottom surface. Therefore, the metal cover plate 5 is processed to have a width equal to the width of the lamination surface 4A. The height of the vertical surface of the metal cover plate 5 bent in a U-shape is adjusted to be substantially equal to the height of the laminated surface 4A. An exposed portion (not shown) of the cathode plate 2 is welded to the metal cover plate 5. In order to provide an exposed portion on the cathode plate 2, it is preferable to form the cathode plate 2 into a three-layer structure and project its core material. The power generating element 4 preferably includes an exposed portion of the cathode plate 2,
And the exposed portion of the core material of the bottom surface and the laminated surface is welded to the metal cover plate 5. However, the present invention does not specify the position where the exposed portion is welded to the metal cover plate. Therefore, the exposed portion of the cathode plate can be welded to the metal cover plate at a part of the bottom surface or a part of the lamination surface. Further, the present invention does not specify the electrode to be welded to the metal cover plate as the cathode plate. Although not shown, the exposed portion of the anode plate can be welded to the metal cover plate. The power generating element 4 to which the metal cover plate 5 is welded is inserted into the metal case 6. The metal case 6 is processed into a shape in which the bottom is closed and the upper surface is opened. An electrolyte (not shown) is injected into the metal case 6. A sealing lid (not shown) is set in the opening of the metal case 6. The periphery of the sealing lid is laser-welded, and this is welded to the metal case 6. By the way, as shown in FIG. 1, an anode plate 1 and a cathode plate 2
And the anode element 1 is connected to an anode terminal with a current collector plate. FIG. 2 shows a structure in which the current collector plate is welded to the anode plate 1. As shown in this figure, the laminated anode plate 1 has a core material exposed portion 8 protruding at the same height, and a current collector plate 7 which is a band-shaped metal plate is welded thereto. The current collector 7 is welded to an anode terminal, not shown. The power generating element 4 is inserted into the metal case 6 in a state where the core material exposed portion 8 of the anode plate 1 is welded to the current collecting plate 7. in this case,
In the rectangular sealed battery, in order to maintain the battery performance, the pressure of the power generating element 4 inserted in the metal case 6 is applied in the stacking direction (hereinafter, this pressure is referred to as a constituent pressure). The component pressure is such that the thickness of the power generating element 4 in the non-pressurized state in the stacking direction is set to be thicker than the inner dimension of the metal case 6, and the power generating element 4 is inserted into the metal case 6 while being compressed in the stacking direction. Have gained. As described above, when the power generating element 4 is inserted into the metal case 6 in a state where the constituent pressure is applied, when the power generating element 4 is inserted into the metal case 6, the upper part of the power generating element 4 is deformed as compared with other parts. It becomes difficult to do. This is because the current collector 7 is not easily deformed. Therefore, when the power generating element 4 is inserted into the metal case 6, the upper part is widened as shown in FIG. 3, and “insertion failure” that cannot be inserted into the metal case 6 occurs. In addition, if it is forcibly inserted in this state, the outermost electrode plate is strongly rubbed against the periphery of the opening of the metal case 6, so that
Dropping of the active material occurred. The falling off of the active material causes an internal short circuit and a shortage of capacity. This problem can be solved by using the current collector 7 having the shape shown in FIGS. 4 to 6 as shown in FIG. In the current collector plate 7 shown in these figures, the surface of the power generation element 4 that is welded to the electrode plate is bent in a corrugated or uneven shape along the lamination direction of the electrode plates. When the current collector plate 7 having this shape is used, the power generating element 4 can be inserted into the metal case 6 in a state of a quadrangular prism as shown in FIG. This is because when the power generating element 4 is pressed in the stacking direction and slightly deformed, the current collector 7 can contract in the thickness direction of the electrode plate. Therefore, when the current collector plate 7 having this structure is used, insertion failures that occur when the power generating element 4 is inserted into the metal case 6 can be reduced, and a capacity failure and an internal short circuit caused by this can be prevented. There is. Table 1 shows the defective rates of the rectangular sealed battery using the current collector 7 having the shape shown in FIG. 7 and the rectangular sealed battery using the current collector 7 having the shape shown in FIG. As shown in this table, a rectangular sealed battery using a current collector plate bent in a wavy or uneven shape can reduce the defective rate to one sixth. Furthermore, a plurality of sealed rectangular batteries may be used as an assembled battery by integrating a plurality of them and connecting them in series. In this case, as shown in FIGS. 8 and 9, the prismatic sealed battery 9 is covered with the anode cap 10 and the shrinkable tube 11. That is, an insulating anode cap 10 made of synthetic resin, paper, or the like is placed over the upper end of the rectangular sealed battery 9, inserted into the shrinkable tube 11, and then the shrinkable tube 11 is heated to shrink. The sealed rectangular battery covered in this state is made into an assembled battery in the following steps. Arrange a plurality of sealed batteries side by side. In the battery pack shown in FIGS. 10 and 11, three rectangular sealed batteries 9 are arranged side by side. The anode terminal and the cathode terminal of the adjacent rectangular sealed batteries 9 are connected by the lead plate 12, and each square sealed battery 9 is connected in series. The rectangular sealed battery 9 connected by the lead plate 12 is put in the outer tube 13, and the outer tube 13 is contracted to be integrally connected. A heat-shrinkable tube is used for the outer tube 13. When a battery pack is manufactured in this process, one battery is covered with the anode cap 10 and the shrinkable tube 11, so that the cost is high and the workability in production is poor. This disadvantage can be eliminated by using the battery shrink case 14 shown in FIG. The battery storage case 14 shown in this figure is manufactured by cutting an insulating thin plate such as paper or a synthetic resin plate. FIG. 13 is a development view of the battery storage case 14. The battery storage case 14 shown in FIG.
15 are provided. The interval between the bent bulkheads 15 is adjusted to a distance in which the rectangular sealed battery 9 can be fitted. Further, on the upper and lower edges of the battery storage case 14, an anode lid 16 having a projection hole of an anode terminal of the rectangular sealed battery 9 is provided. The anode lid 16 and the bent partition wall 15 of the battery storage case 15 are bent by 90 degrees, and as shown in FIG. 12, a rectangular sealed battery 9 is stored between them, and this is inserted into an outer tube (not shown). )put in,
The outer tube is shrunk to form an assembled battery. As described above, the assembled battery assembled by using the battery storage case 14 has a feature that the mass production can be efficiently performed in a simple process. This is because the step of covering the rectangular sealed battery with the anode cap and the shrink tube can be simplified to one step. In addition, the use of the battery storage case having this structure allows the rectangular sealed battery to be inserted in a fixed direction, can be accurately stored in a fixed position, and has the advantage of increasing the external dimensional accuracy of the battery pack. Furthermore, the square sealed battery is provided with a safety valve as a safety device for releasing gas inside. The safety valve prevents the battery from being destroyed by the high-pressure gas generated inside. When the sealed battery is reverse-charged or overcharged by a large current, a large amount of gas is generated in the battery. The generated gas is consumed in the gas consumption reaction. However, if the amount of generated gas is too large, the gas consumption reaction cannot be followed, and the internal pressure rises and the battery is destroyed. The safety valve is provided to release the increased internal pressure. If the safety valve operates reliably, destruction of the battery can be prevented. However, if the operating pressure value of the safety valve fluctuates due to an impact, the battery may be destroyed. The operating pressure of the safety valve is
It fluctuates due to impact such as dropping the battery. This is because, as shown in FIG. 14, the safety valve is provided on the sealing lid 17 that closes the opening of the metal case. The sealing lid 17 shown in FIG. 14 includes a sealing body 17A, a terminal cap 17B, and an elastic valve 17C. The sealing body 17A has a gas vent 17D. In this structure, when the gas pressure in the case is low, the safety valve is closed by being pressed by the elastic valve element 17C. When the gas pressure in the case increases, the elastic valve
17C is pushed up, the gas vent 17D is opened, and the gas inside is exhausted. The safety valve with this structure can prevent the terminal cap 17
When B is deformed, the elastic valve element 17C is compressed and does not open at a normal operating pressure. FIG. 15 shows a sealing lid 17 for overcoming this drawback. The sealing lid 17 shown in this figure has a hard plastic material 18 built in a terminal cap 17B. As shown in FIG. 16, the hard plastic section 18 is formed into an H shape with a hard synthetic resin such as unsaturated polyester. As shown in FIG. 15, the hard plastic member 18 is built in contact with the inner surface of the terminal cap 17B. Therefore, the outer width of the rigid plastic profile 18 is
Formed almost equally on the inner end of B. Further, the height of the hard plastic material 18 is formed substantially equal to the height inside the terminal cap 17B. The H-shaped hard plastic material 18 has a horizontal partition wall 19 at the middle between the top and bottom. Horizontal section wall 19
Is provided with a buffer space 20 above the terminal cap 17B and a valve chamber 21 below. The valve chamber 21 contains an elastic valve element 17C. The sealing lid 17 having the safety valve of this structure has a feature that a malfunction of the safety valve due to an impact can be prevented and the safety valve can be reliably operated. For example, drop the battery,
Even if the tip of the terminal cap 17B receives an impact and is deformed, only the buffer space 20 provided between the terminal cap 17B and the hard plastic profile 18 is deformed, and the valve chamber 21 is not deformed. Further, even if an impact is applied to the corner of the terminal cap 17B, deformation can be prevented by the reinforcing effect of the hard plastic material 18 inscribed on the side surface of the terminal cap 17B. Therefore, the sealed battery having this structure has a feature that even if an impact is applied to the terminal cap, the elastic valve body is not deformed and the safety valve can be operated accurately. Table 2 shows the results of tests on how accurately the safety valve of this structure operates. In this table, 10 batteries shown in FIG. 15 and 10 batteries shown in FIG. 15 were tested under the following conditions. Each battery was dropped onto a hardwood from a height of 1 m. The battery was dropped so that the terminal cap 17B vertically hit the hardwood. The operating pressure at which the safety valve was opened before and after the battery was dropped was measured. The operating pressure was the arithmetic mean of 10 average values. As shown in this table, the safety valve having the structure shown in FIG.
Before and after the fall, the operating pressure of the safety valve was constant at 13 kg / cm 2 and did not change. For this reason, even if the sealed battery equipped with the safety valve of this structure is overcharged with a large current after receiving an impact on the terminal cap, the safety valve operates at an appropriate internal pressure. Therefore, the sealed battery having this structure has a feature that the metal case can be effectively prevented from being swollen or broken.
この発明の方法がいかに優れた特長を有するかを第３
表に示している。この表は、従来の製造方法と、この発
明の製造方法とで、同容量の角形密閉電池をそれぞれ10
0個試作し、内部短絡した電池の数をカウントした。 この表から明かなように、この発明の方法で製造され
た角形密閉電池は、内部短絡を０％に極限できた。ちな
みに、従来の方法で製造した角形密閉電池は、５％の内
部短絡が発生した。 さらに、この発明の方法で製造された角形密閉電池
は、内部抵抗を低くできる特長がある。それは、発電素
体の一方の電極を金属カバー板に溶接し、金属カバー板
を集電に兼用していることが理由である。The third is how the method of the present invention has excellent features.
It is shown in the table. This table shows that the sealed sealed batteries having the same capacity were 10 times different for the conventional manufacturing method and the manufacturing method of the present invention.
Zero prototypes were made and the number of batteries that were internally short-circuited was counted. As can be seen from the table, the rectangular sealed battery manufactured by the method of the present invention was able to limit the internal short circuit to 0%. Incidentally, the rectangular sealed battery manufactured by the conventional method had an internal short circuit of 5%. Further, the sealed rectangular battery manufactured by the method of the present invention has a feature that the internal resistance can be reduced. This is because one electrode of the power generating element is welded to the metal cover plate, and the metal cover plate is also used for current collection.
第１図はこの発明の方法で角形密閉電池を製造する状態
を示す斜視図、 第２図は集電板を溶接した発電素体の側面図、 第３図は集電板を溶接した発電素体を金属ケースに挿入
する状態を示す側面図、 第４図ないし第６図は集電板の具体例を示す斜視図、 第７図は第４図に示す集電板を溶接した発電素体を金属
ケースに挿入する状態を示す側面図、 第８図は角形密閉電池を陽極キャップと収縮チューブと
で被覆する状態を示す斜視図、 第９図は陽極キャップと収縮チューブとで被覆された角
形密閉電池を示す斜視図、 第10図及び第11図は３個の角形密閉電池を外装チューブ
で被覆した状態を示す平面図及び側面図、 第12図及び第13図は電池収納ケースを示す斜視図及び展
開図、 第14図および第15図は安全弁付きの封口蓋体を示す断面
図、 第16図は第15図に示す封口蓋体に内蔵される硬質プラス
チック形材を示す斜視図である。 １……陽極板、 ２……陰極板、 ３……セパレータ、 ４……発電素体、 4A……積層面、 ５……金属カバー板、 ６……金属ケース、 ７……集電板、 ８……芯材露出部、 ９……角形密閉電池、 10……陽極キャップ、 11……収縮チューブ、 12……リード板、 13……外装チューブ、 14……電池収納ケース、 15……折曲隔壁、 16……陽極蓋、 17……封口蓋体、 17A……封口体、 17B……端子キャップ、 17C……弾性弁体、 17D……ガス抜孔、 18……硬質プラスチック形材、 19……水平区画壁、 20……緩衝空隙、 21……弁室。FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a rectangular sealed battery is manufactured by the method of the present invention, FIG. 2 is a side view of a power generating element to which a current collector is welded, and FIG. 3 is a power generator to which a current collector is welded. 4 to 6 are perspective views showing specific examples of the current collector plate, and FIG. 7 is a power generating element obtained by welding the current collector plate shown in FIG. FIG. 8 is a side view showing a state where the battery pack is inserted into a metal case, FIG. 8 is a perspective view showing a state where the sealed rectangular battery is covered with an anode cap and a shrinkable tube, and FIG. 9 is a square figure covered with an anode cap and a shrinkable tube. FIGS. 10 and 11 are a plan view and a side view showing a state in which three rectangular sealed batteries are covered with an outer tube. FIGS. 12 and 13 are perspective views showing a battery storage case. FIGS. 14 and 15 are sectional views showing a sealing lid with a safety valve, and FIGS. Is a perspective view showing a rigid plastic frame members incorporated in the sealing lid body shown in Figure 15. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Anode plate, 2 ... Cathode plate, 3 ... Separator, 4 ... Generator body, 4A ... Lamination surface, 5 ... Metal cover plate, 6 ... Metal case, 7 ... Current collector plate, 8: Exposed core material, 9: Square sealed battery, 10: Anode cap, 11: Shrink tube, 12: Lead plate, 13: External tube, 14: Battery storage case, 15: Folded Curved bulkhead, 16… Anode lid, 17… Sealing lid, 17A …… Sealing body, 17B …… Terminal cap, 17C …… Elastic valve body, 17D …… Gas venting, 18 …… Hard plastic profile, 19 …… Horizontal partition wall, 20 …… Buffer gap, 21 …… Valve room.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 稔生 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 高津 孝夫 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 宮前 一朗 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 10/04 H01M 10/12 H01M 10/28──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshio Yoshida 2-18-18 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Takao Takatsu 2-18-18 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka (72) Inventor Ichiro Miyamae 2-18-18 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01M 10/04 H01M 10/12 H01M 10/28
Claims (1)
法。 （ａ） 陽極板１と陰極板２とがセパレータ３を介して
積層された発電素体４の底面および積層面4Aを、コ字状
の金属カバー板５で被う工程。 （ｂ） 一方の電極板の露出部を金属カバー板５に溶接
する工程。 （ｃ） 金属カバー板５で被われた発電素体４を、前記
一方の電極板の電極端子を兼ねる金属ケース６に挿入す
る工程。1. A method for manufacturing a prismatic sealed battery comprising the following steps. (A) A step of covering the bottom surface and the lamination surface 4A of the power generating element 4 in which the anode plate 1 and the cathode plate 2 are laminated via the separator 3 with the U-shaped metal cover plate 5. (B) a step of welding the exposed portion of one electrode plate to the metal cover plate 5; (C) a step of inserting the power generating element 4 covered with the metal cover plate 5 into the metal case 6 also serving as an electrode terminal of the one electrode plate.
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