JP4373049B2

JP4373049B2 - 蓄電池

Info

Publication number: JP4373049B2
Application number: JP2002103155A
Authority: JP
Inventors: 不二夫平野; 正春宮久
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2002-04-05
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2022-04-05
Also published as: JP2003297335A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方極の端子を兼ねる電池ケース内に電極体が収容され、その電極体の正，負極板の何れかの端部に接続された集電体を他方の極の端子を兼ねる封口体に接続された構成を有する蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ニッケル−水素蓄電池やニッケル−カドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池は、正極板および負極板をこれらの間にセパレータを介在させて渦巻状に巻回してなる電極群の正極板および／または負極板の端部に集電体を接続して電極体を形成し、この電極体を電池ケース内に収納して、集電体から導出されたリード部の先端部を封口体に溶接により接続したのち、封口体を電池ケースの開口部に絶縁ガスケットを介在させて装着し、電池ケースの開口周縁部を内方にかしめ加工することによって電池ケースを密閉した構成になっている。このようなアルカリ蓄電池が電動工具や電気自動車などの高率で充放電を行う用途に使用される場合には、電池構成のなかでも特に集電体と封口体とを相互に接続するためのリード部での電気抵抗が電池特性に大きな影響を与える。すなわち、リード部での電気抵抗が大きい場合には、大電流で放電を行うと、リード部での電気抵抗に起因する大きな電圧降下が生じて、電池電圧が低下するという問題が生じる。
【０００３】
そこで、従来では、集電部品を複数枚にしてリード部を構成したり、集電部品の厚みを大きくすることにより、リード部での電気抵抗の低減を図ることが提案されている（特許第２７６２５９９号公報参照）。ところが、リード部を構成する集電部品を複数枚にした場合には、部品点数が多くなってコスト高となるだけでなく、リード部に柔軟性がなくなることから、リード部と封口体との溶接が困難となり、且つ封口体を電池ケースの開口部に挿入する際にリード部を折り曲げることが困難となり、生産性が劣るという問題が生じる。また、リード部を構成する集電部品の厚みを大きくすると、抵抗溶接するときの溶接電流に無効な電流が多くなって、封口体の溶接性が悪くなるとともに、封口体を電池ケースの開口部に挿入する際にリード部を折り曲げることが困難となり、生産性が劣るという問題が生じる。
【０００４】
一方、封口体にリード部を溶接する場合には、まず、集電体から垂直に立ち上がったリード部に封口体を接触させて、そのリード部の側面に溶接電極を押し当てながら封口体にリード部を抵抗溶接している。一般的に、厚みが大きいリード部を用いた方が、その比抵抗が小さくなって電池内部抵抗が低減する。ところが、リード部を封口体に溶接したのちに封口体を電池ケースの開口部に装着する際にはリード部を屈曲させる必要があり、この封口体を電池ケース内に好適に挿入するためには、長くて薄いリード部を用いる必要がある。ところが、リード部の抵抗はその長さに比例して断面積に反比例するため、上述の長くて薄いリード部は、その比抵抗が大きいため、このようなリード部を用いた蓄電池は電池内部抵抗の大きなものになってしまう。
【０００５】
そこで、従来では、電極体から封口体までの集電経路を短縮して電池内部抵抗を低減させる接続方法が提案されている（特開平１０−２６１３９７号公報参照）。このものは、電極体を電池ケース内に収納した後に、その電極体の集電体に溶接されたリード部に封口体下面を接触させた状態で電池ケースの開口部をかしめ加工により密閉し、そののち、電池ケースと封口体との間に電流を長すことにより、リード部と封口体との接触部分を溶接するようにしている。これにより、リード部は折り曲げる必要がないことから、短いリード部であっても、封口体を電池ケースの開口部に容易に装着することが可能となり、集電距離を短縮して電池内部抵抗を低減することができる。
【０００６】
しかし、上述のような集電体と封口体との溶接方法では、電池ケース内に収容される電極体の高さに製造ばらつきがあった場合に、封口体にリード部を確実に接触させることができない事態が生じ、安定して溶接品質の溶接を行えない課題がある。また、封口体にリード部を接触させるだけでは、溶接後の溶接点の溶接強度や溶接品質が劣り、製品歩留りが悪くなることがある。
【０００７】
上述のような問題を解消できるものとして、特開平１３−１４３６８４号公報および特開平１３−１５５７１０号公報にそれぞれ開示された蓄電池が知られている。前者の蓄電池は、図８に示すように、渦巻状に巻回した電極群５２の上下端に正極集電体５３および負極集電体５４をそれぞれ溶接して電極体５１が構成され、この電極体５１を電池ケース（図示せず）内に収納したのちに、正極集電体５３上に、筒状体５７ａと一対の羽部５７ｂとを一体に有するリード部５７を載置した状態で、一対の羽部５７ｂを正極集電体５３に溶接し、続いて、封口体（図示せず）の底面を筒状体５７ａの周側面に接触させて、封口体と電池ケースに一対の溶接電極を接触させて封口体と筒状体５７ａとの接触部分を溶接することにより、正極集電体５３と封口体とを筒状のリード部５７を介して接続した構成になっている。
【０００８】
一方、後者の蓄電池は、図９（ａ），（ｂ）の平面図および側面図に示すように、渦巻状に巻回した電極群５２の上下端に正極集電体５３および負極集電体（図示せず）をそれぞれ溶接して電極体５１が構成され、この電極体５１を電池ケース（図示せず）内に収納したのちに、正極集電体５３と封口体（図示せず）とが、長さ方向の中央部が凹んだ鼓状筒体５９からなるリード部５８により相互に接続された構成になっている。リード部５８は、鼓状筒体５９の上下端部に幅広部６０ａ，６１ａと幅狭部６０ｂ，６１ｂとが交互に形成された鍔部６０，６１を備えており、幅広部６０ａと幅狭部６１ｂは空間を隔てて互いに重なりあい、幅狭部６０ｂと幅広部６１ａは空間を隔てて互いに重なりあうように配設されている。
【０００９】
前者の蓄電池では、リード部５７が中空部を有する筒状体５７ａからなるので、電池として機能したときの電流が筒状体５７ａの周側壁に沿って２経路に分かれて流れるため、一般的な１枚の短冊状のリード板を用いた場合に比較してリード部５７での電圧降下を半分に低減させることが可能であるから、リード部５７の筒状体５７ａの厚みを大きくする必要がない利点がある。一方、後者の蓄電池では、リード部５８の断面積（筒体の円周の長さ×筒体の基材の厚み）が大きくなるとともに、リード部５８の長さも短くできるので、リード部５８での電気抵抗が低減する利点がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の何れの蓄電池においても、リード部５７，５８が筒状であって、この筒状のリード部５７，５８を横置き配置または縦置き配置で正極集電体５３と封口体との間に介在させているため、このリード部５７，５８と封口体および集電体５３とが何れも線接触となり、例えば抵抗溶接を行うに際して均一に抵抗発熱させることが困難となるだけでなく、リード部５７，５８と封口体とを十分に加圧接触させることが困難であるから、溶融した金属が飛散する現象である、所謂「溶接ちり」が発生して、これが電池を短絡させる原因となるおそれがある。また、集電体５３を電極群５２に抵抗溶接するに際して、電極群５２を通じて溶接電流を流す場合には電極群５２の製造ばらつきに起因して溶接電流が不安定となり易い。そのため、上記構成の蓄電池では、特にリード部５７と封口体とを常に安定した溶接品質を維持しながら溶接するのが困難である。さらに、正極集電体５３とリード部５７，５８との溶接時には、電極群５２が熱的ダメージを受けるおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、リード部材を集電体および封口体に対し常に安定した溶接品質を確保しながら溶接することができるとともに、電池内部抵抗を低減できる構成を備えた蓄電池を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る蓄電池は、一方極を兼ねる有底筒状の電池ケースと、正極板と負極板とがこれらの間にセパレータを介在して積層された電極群の少なくとも一方の端部に集電体が接続されて、前記電池ケース内に収容された電極体と、前記電池ケースの開口部を絶縁ガスケットを介在して密閉する他方極を兼ねる封口体と、前記集電体と前記封口体とをこれらの間に介在されて相互に接続するリード部材とを備えてなり、前記リード部材が、前記封口体に溶接により接続される平板部と、この平板部の対向両側から同一方向に延び、中間部に内方への屈曲部を有するく字状の断面形状となった一対の側面部と、この両側面部の先端部からそれぞれ内方に突出されて前記集電体に溶接により接続された複数の接続突片とを一体に備えて、略矩形状の断面形状を有している蓄電池であって、前記リード部材は、一対の側面部の先端部から内側の直交方向にそれぞれ屈曲形成された一対の支持突片と、この各支持突片の両端部分と接続突片との間に設けられて前記接続突片を前記支持突片に対し内方側に凹んだ配置で突設させる段差部とを有し、前記集電体は、中央部に設けられた注液孔と、この注液孔の対向両側から前記リード部材側に前記段差部の高さと同一高さに膨れ出るよう屈曲形成された一対の膨出受部とを有し、前記一対の膨出受部の各々の両側に２つずつの前記接続突片が嵌合状態に重ね合わされて相互に溶接されていることを特徴としている。
【００１３】
この蓄電池では、リード部の複数の接続突片と集電体とが面接触で溶接され、且つ封口体とリード部の平板部とが面接触で溶接され、しかも、リード部材と封口体との溶接時には、封口体に加えられる押圧力により、リード部材の側面部の屈曲部が僅かに屈曲する状態に弾性変形するので、この側面部の弾性変形による復元力によってリード部材の平板部が封口体に押し付けられて面接触で確実に密接されるから、その溶接部には常に安定した溶接品質を確保することができる。また、電池として機能したときの通電電流が、集電体から封口体に向けてリード部材の両側面部に沿った２経路に分かれて流れるから、電流の通電経路が短くなってリード部材での電圧降下が小さくなり、電池内部抵抗が著しく低減されて、高率放電性能に優れたものとなる。しかも、この蓄電池は、リード部材を厚みの小さな基材で形成できるから、電池ケースの開口周縁部のかしめ加工を容易に行うことができ、製造が容易となる。また、この蓄電池は、振動や衝撃が加わったときに、これらによる外部圧力を、リード部材の弾性を有する側面部の僅かな弾性変形によって吸収することができ、耐振性に優れて信頼性が向上する。
【００１４】
【００１５】
また上記構成によれば、集電体を電極群に例えば抵抗溶接した際に集電体に変形が生じた場合であっても、膨出受部は、屈曲形成されて変形の生じ難い状態に設けられているから、元の形状を確実に保持し続ける。一方、各接続突片は、支持突片から段差部を介し突設されて、変形可能な弾力性を有しているから、リード部材が集電体に押し付けられたときに、各接続突片は自体の僅かな変形を伴いながら膨出受部に確実に密接される。このように、４つの接続突片は２つの膨出受部に対し面接触で確実に密接するので、リード部材と集電体との溶接部には良好で安定した溶接品質を常に確保することができる。
【００１６】
上記発明において、封口体は、電池ケースの開口部を封口する蓋板と、この蓋板の中央部に固着されて他方極の外部端子となるキャップと、前記蓋板とキャップとで囲まれた内部空間に収容された弁体とを有し、前記蓋板とリード部材とが、前記キャップの溶接用切欠きを通じてレーザ溶接または電子ビーム溶接によって相互に接続固着されている構成とすることが好ましい。この構成によれば、封口体の蓋板とリード部材とをレーザ溶接または電子ビーム溶接によって相互に接続固着するので、抵抗溶接のような「溶接ちり」が発生するおそれがない。
【００１７】
上記発明において、リード部材は、電池ケースの開口周縁部の内方へのかしめ加工時に電池ケースの内方側へ押し込められる封口体から加圧力を受けて一対の側面部の屈曲部が屈曲する状態に弾性変形されている構成とすることができる。この構成によれば、リード部材の弾性変形による復元力により、リード部材と集電体および封口体との接続状態を、外部圧力を受けた場合にも安定に保持し続けることができる。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら製造工程順に説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る蓄電池における電極体１とリード部材２を示す分解斜視図、図２（ａ），（ｂ）はそれぞれ同蓄電池における電極体１を電池ケース３内に収納して固定した状態を示す平面図および縦断面図である。電極体１は、図２（ｂ）に示すように、正極板４と負極板７とをこれらの間にセパレータ８を介在させて渦巻状に巻回してなる電極群９の上下端面に正極集電体１０および負極集電体１１をそれぞれ溶接により取り付けて構成されている。正極集電体１０および負極集電体１１は、電極群９の上端面および下端面にそれぞれ露出された正，負極板４，７の正，負極芯体に溶接されている。リード部材２は、電極体１と後述の封口体との間に介在されて、これらを溶接によって相互に接続するためのものである。このリード部材２の詳細については後述する。
【００２３】
正極集電体１０は、図１に示すように、電極群９の端面形状に対応した円板状の本体平板部１２の中央部に矩形状の注液孔１３が穿設され、その注液孔１３の近傍箇所から外周縁に達する長方形状の６つの切欠き部１４が互いに等間隔で放射状の配置で形成されている。各切欠き部１４の相対向する縁部には、一方向（図の下方向）に折り曲げられることにより、リブ状突起片１７がそれぞれ形成されている。
【００２４】
前記正極集電体１０を電極群９に溶接するに際しては、正極集電体１０を、これのリブ状突起片１７を電極群９に対向させて電極群９の端面上に載置し、一対の溶接電極を本体平板部１２における切欠き部１４を挟んだ両側箇所に当てがって通電することにより行われる。この溶接時、リブ状突起片１７より外側の本体平板部１２に流れる溶接電流は少なく、溶接電流の多くはリブ状突起片１７に集中するので、リブ状突起片１７と正極板４の上端部に露出された正極芯体とが交又する各点でリブ状突起片１７が正極芯体に食い込んだ状態で溶融して、この部分は強く溶着される。これにより、蓄電池としたときには、内部抵抗が低くなって大電流を取り出すことが可能となり、放電容量も高くなる効果が得られる。
【００２５】
また、前記正極集電体１０は、矩形状の注液孔１３の相対向する２辺に、長方形状に上方へ膨れ出た一対の膨出受部１８が屈曲形成されている。この一対の膨出受部１８には、図１に矢印で示すように、リード部材２の４つの接続突片２８が重ね合わせた状態で溶接されるようになっているが、このリード部材２の正極集電体１０への溶接は、電極体１を電池ケース３内に収納して固定した状態としたのちに行われる。
【００２６】
すなわち、上述した渦巻状電極群９の両端面に正，負極集電体１０，１１が溶接して構成された電極体１は、正極を兼ねる有底円筒状の金属製の電池ケース３内に収納され、そののち、一方の溶接電極を、正極集電体１０の注液孔１３から電極群９の中央部の空間部に通して負極集電体１１に押し当て、他方の溶接電極を電池ケース３の外面に押し当てて通電することにより、負極集電体１１が電池ケース３の底面にスポット溶接される。続いて、図２（ｂ）に示すように、絶縁リング１９が電池ケース３の内周面に嵌め入れられて正極集電体１０上に載置される。この状態で、電池ケース３には、その外周面に溝入れ加工が施されて、絶縁リング１９の上方近傍箇所に環状溝２０が形成される。これにより、電極体１は、環状溝２０の形成により電池ケース３の内方に膨出形成された環状支持部２１により、絶縁リング１９を介して電池ケース３内に固定される。
【００２７】
ここで、上記リード部材２について説明する。このリード部材２は、図１に示すように、後述の封口体に接続するための平板部２２と、この平板部２２の対向両辺からそれぞれ同一の直交方向に屈曲形成された一対の側面部２３と、この両側面部２３からそれぞれ内側の直交方向に向けて屈曲形成された一対の支持突片２４と、この両支持突片２４の各々の両端部分からそれぞれ段差部２７を介して前記支持突片２４に対し内方に凹んだ配置で一体に突設された計４つの接続突片２８とを有して、断面形状が略長方形に形成されている。前記段差部２７は、前記正極集電体１０の膨出受部１８と同一高さｈに設定されている。また、両側面部２３は、中央部に屈曲部２３ａが設けられて、内方へくびれた断面く字形状に形成されて、上下方向に変形可能な弾性を有している。両側に２つずつ配設された接続突片２８は、各々の先端部がそれぞれ間隙を存して相対向している。平板部２２の中央部にはガス抜き孔２９が穿設されている。
【００２８】
図２に示すように電極体１が電池ケース３内に収納して固定されたならば、図３および図４に示すように、電池ケース３内の電極体１における正極集電体１０に前記リード部材２が溶接により固着される。この溶接に際しては、図１に矢印で示すように、リード部材２の左右一対ずつの接続突片２８を正極集電体１０の２つの膨出受部１８の各々の両端部分に上方からそれぞれ嵌め込むようにして、左右両側の支持突片２４を正極集電体１０の本体平板部１２上に載置する。つぎに、リード部材２に正極集電体１０に向け押圧力を付与した状態で、図４（ａ）に示す４つの接続突片２８の外面に形成された溶接用突起３０に、ガス抜き孔２９を通じてレーザ光を照射してレーザ溶接を行う。これにより、リード部材２は、４つの接続突片２８が２つの膨出受部１８にそれぞれ溶接されることにより、正極集電体１０に電気的接続状態で固着される。
【００２９】
上記リード部材２を正極集電体１０にレーザ溶接する際には、４つの接続突片２８が２つの膨出受部１８に確実に密接している。すなわち、上述の正極集電体１０を電極群９に抵抗溶接した際に本体平板部１２に変形が生じた場合であっても、膨出受部１８は、本体平板部１２に対し上方へ膨出する配置に屈曲形成されて変形の生じ難い状態に設けられているから、元の形状を確実に保持し続ける。一方、各接続突片２８は、支持突片２４から段差部２７を介し突設されて、変形可能な弾力性を有しているから、リード部材２が正極集電体１０上に押し付けられたときに、各接続突片２８は自体の僅かな変形を伴いながら膨出受部１８に確実に密接される。このように、４つの接続突片２８は２つの膨出受部１８に対し面接触で確実に密接するので、リード部材２と正極集電体１０との溶接部には良好で安定した溶接品質を常に確保することができる。
【００３０】
しかも、膨出受部１８は、本体平板部１２が溶接されている電極群９の端面から段差部２７の高さｈ分だけ離間しているので、上記レーザ溶接時にレーザ光が接続突片２８および膨出受部１８を貫通するといった事態が万一生じた場合であっても、電極群９に熱的ダメージを与えるといった不具合の発生が防止される。なお、リード部材２と正極集電体１０とは、上記レーザ溶接に代えて、抵抗溶接またはビーム溶接によって相互に固着してもよく、その場合にも、上述したレーザ溶接の場合の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００３１】
このようにして電池ケース３内に収納固定されている電極体１に対しリード部材２が溶接により電気的接続状態に取り付けられたならば、続いて、所要量の電解液が、リード部材２のガス抜き孔２９および正極集電体１０の注液孔１３を通じて電極体１の中央の空間部分に注入される。そののち、図５および図６に示すように、封口体３１が、その周縁に絶縁ガスケット３２を嵌着させた配置で、リード部材２に対し溶接により電気的接続状態に取り付けられる。
【００３２】
前記封口体３１は、電池ケース３の開口部を封口するための蓋板３３と、この蓋板３３の上面に溶接により固着されて正極外部端子となる正極キャップ３４と、蓋板３３と正極キャップ３４とで囲まれた弁室内に収容された弁体３７とを備えて構成されている。蓋板３３の中央部には、ガスを前記弁室内に導入するためのガス導入孔３８が穿設されており、正極キャップ３４には、３個のガス排出用切欠き３９と、この各ガス排出用切欠き３９に連通して外周縁まで延びる溶接用切欠き４０とが形成されている。
【００３３】
上記封口体３１をリード部材２に溶接するに際しては、封口体３１が、その周縁に絶縁ガスケット３２を嵌着させた配置で電池ケース３内に開口部から挿入されてリード部材２上に載置され、その封口体３１に対しリード部材２に向けた方向に押圧力を付与した状態で、正極キャップ３４の各溶接用切欠き４０内を通してレーザ光を蓋板３３に照射することにより、封口体３１側からこの封口体３１の蓋板３３とリード部材２の平板部２２とをレーザ溶接する。
【００３４】
上記レーザ溶接時には、封口体３１に加えられる押圧力により、リード部材２が、これの両側の側面部２３の屈曲部２３ａが僅かに屈曲する状態に弾性変形されて、この側面部２３の弾性変形による復元力によってリード部材２の平板部２２が封口体３１の蓋板３３に押し付けられて面接触で確実に密接される。この互いに面接触で密接された平板部２２と蓋板３３とがレーザ溶接されるので、その溶接部には常に安定した溶接品質を確保することができる。なお、上記レーザ溶接に代えて、ビーム溶接を行ってもよく、その場合においても、上記レーザ溶接の場合と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
さらに、上記実施の形態の蓄電池では、リード部材２の平板部２２と封口体３１の蓋板３３とを抵抗溶接しても、従来の蓄電池におけるリード部と封口体との溶接時に発生した「溶接ちり」が生じない。すなわち、抵抗溶接は、溶接点に電流を流すことによって溶接点の接触部分の金属をジュール熱により溶融させて相互に接合するので、溶接すべき双方の金属が溶接点で密接されていないと、溶融した金属が飛散する現象である、所謂「溶接ちり」が発生する。図８および図９に示した従来の蓄電池では、リード部５７，５８と封口体とが線接触であるとともに、リード部５７，５８がいずれも筒状であって弾性を有していないことから、相互に確実な密接状態となり難いので、上記「溶接ちり」が発生し易い。
【００３６】
これに対し、この実施の形態の蓄電池では、上述したように、溶接すべきリード部材２の平板部２２と封口体３１の蓋板３３とを面接触で確実な密接状態とすることができるので、「溶接ちり」の発生を招くことなく抵抗溶接でき、強い溶接強度を有する良好な溶接品質の溶接部を確実に形成することができる。これは、上述したリード部材２を正極集電体１０に抵抗溶接する場合においても同様であり、膨出受部１８と接続突片２８とを確実に密接させることができるから、「溶接ちり」が生じることがない。
【００３７】
最後に、図７に示すように、電池ケース３の開口周縁部が内方にかしめ加工される。このかしめ加工時には、電池ケース３における内方に折り曲げられる開口縁部により、封口体３１が絶縁ガスケット３２を介して環状支持部２１上に押し付けられる状態となるまで押し込められ、リード部材２は、上述の電池ケース３の内方に押し込められる封口体３１により加圧されることにより、両側面部２３の屈曲部２３ａが内方に屈曲されて、高さが低くなる。これにより、封口体３１は、電池ケース３における内方に折り曲げられた開口周縁部と環状支持部２１との間にかしめ固定され、且つ圧縮された絶縁ガスケット３２によって電池ケース３の開口部が密閉されて、所要の蓄電池が出来上がる。この蓄電池では、リード部材２のかしめ加工時の弾性変形による復元力により、リード部材２と正極集電体１０および封口体３１との接続状態を、外部圧力を受けた場合にも安定に保持し続けることができるものとなる。
【００３８】
また、この実施の形態の蓄電池では、封口体３１を電池ケース３内に挿入したのちに、封口体３１とリード部材２との溶接工程に先立って、電池ケース３の開口周縁部をかしめ加工するように工程を変更しても、封口体３１とリード部材２との溶接部に良好な溶接品質を常に確保することが可能である。すなわち、リード部材２は、電池ケース３の開口縁部がかしめ加工されることによって両側面部２３の屈曲部２３ａが弾性変形されるから、その両側面部２３の復元力によって平板部２２が封口体３１の蓋板３３に押し付けられて密接する。そのため、封口体３１側から封口体３１とリード部材２とをレーザ溶接またはビーム溶接する際には、封口体３１に対しリード部材２に向けた押圧力を付与しなくてもよいから、溶接作業が容易になるとともに、その溶接部には常に安定した溶接品質を確保することができる。
【００３９】
この実施の形態の蓄電池は、電池として機能したときの通電電流が、正極集電体１０から封口体３１に向けてリード部材２の両側面部２３に沿った２経路に分かれて流れるから、正極集電体１０と封口体３１との間の集電距離はリード部材２の一方の側面部２３の長さとなり、リード部材２での電圧降下をほぼ半分に低減させることが可能となる。このため、リード部材２は、厚みの小さな金属板を用いて形成しても、その断面積が両方の側面部２３の和の比較的大きな値となり、さらに、側面部２３の高さは正極集電体１０と封口体３１との配設間隔よりも僅かに大きくすれば足りるから、電流の通電経路も短くなる。これにより、上記蓄電池は、リード部材２での電圧降下が小さくなることから、電池内部抵抗が著しく低減されて、高率放電性能に優れたものとなる。しかも、上記蓄電池は、リード部材２を厚みの小さな基材で形成できるから、電池ケース３の開口周縁部のかしめ加工を容易に行うことができ、製造が容易となる。
【００４０】
また、上記蓄電池は、振動や衝撃が加わったときに、これらによる外部圧力を、リード部材２の弾性を有する側面部２３および接続突片２８の僅かな弾性変形によって吸収することができ、耐振性に優れた信頼性の高いものとなる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の蓄電池によれば、リード部の複数の接続突片と集電体とが面接触で溶接され、且つ封口体とリード部の平板部とが面接触で溶接され、しかも、リード部材と封口体との溶接時には、封口体に加えられる押圧力により、リード部材の側面部の屈曲部が僅かに屈曲する状態に弾性変形するので、この側面部の弾性変形による復元力によってリード部材の平板部が封口体に押し付けられて面接触で確実に密接されるから、その溶接部には常に安定した溶接品質を確保することができる。また、電池として機能したときの通電電流が、集電体から封口体に向けてリード部材の両側面部に沿った２経路に分かれて流れるから、電流の通電経路が短くなってリード部材での電圧降下が小さくなり、電池内部抵抗が著しく低減されて、高率放電性能に優れたものとなる。しかも、この蓄電池は、リード部材を厚みの小さな基材で形成できるから、電池ケースの開口周縁部のかしめ加工を容易に行うことができ、製造が容易となる。また、この蓄電池は、振動や衝撃が加わったときに、これらによる外部圧力を、リード部材の弾性を有する側面部の僅かな弾性変形によって吸収することができ、耐振性に優れて信頼性が向上する。
【００４２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る蓄電池における電極体とリード部材を示す分解斜視図。
【図２】（ａ），（ｂ）は同上の蓄電池における電極体を電池ケース内に収納して固定した状態の平面図および縦断面図。
【図３】同上の蓄電池における電極体にリード部材を取り付けた状態の斜視図。
【図４】（ａ），（ｂ）は同上の蓄電池における電池ケース内に収納して固定した電極体にリード部材を取り付けた状態を示す平面図および縦断面図。
【図５】同上の蓄電池におけるリード部を取り付けた電極群と封口体とを示す分解斜視図。
【図６】（ａ），（ｂ）は同上の蓄電池における電池ケースの開口縁部をかしめ加工する前の状態を示す平面図および縦断面図。
【図７】（ａ），（ｂ）は同上の蓄電池の完成状態を示す平面図および縦断面図。
【図８】従来の蓄電池における電極体とリード部を示す斜視図。
【図９】（ａ），（ｂ）は従来の他の蓄電池における電極体の正極集電体上にリード部を接続した状態の平面図および側面図。
【符号の説明】
１電極体
２リード部材
３電池ケース
４正極板
７負極板
８セパレータ
９電極群
１０正極集電体（集電体）
１３注液孔
１８膨出受部
２２平板部
２３側面部
２３ａ屈曲部
２７段差部
２８接続突片
３１封口体
３２絶縁ガスケット
３３蓋板
３４正極キャップ（キャップ）
３７弁体
４０溶接用切欠き

Claims

一方極を兼ねる有底筒状の電池ケースと、
正極板と負極板とがこれらの間にセパレータを介在して積層された電極群の少なくとも一方の端部に集電体が接続されて、前記電池ケース内に収容された電極体と、
前記電池ケースの開口部を絶縁ガスケットを介在して密閉する他方極を兼ねる封口体と、
前記集電体と前記封口体とをこれらの間に介在されて相互に接続するリード部材とを備えてなり、
前記リード部材は、前記封口体に溶接により接続される平板部と、この平板部の対向両側から同一方向に延び、中間部に内方への屈曲部を有するく字状の断面形状となった一対の側面部と、この両側面部の先端部からそれぞれ内方に突出されて前記集電体に溶接により接続された複数の接続突片とを一体に備えて、略矩形状の断面形状を有している蓄電池であって、
前記リード部材は、一対の側面部の先端部から内側の直交方向にそれぞれ屈曲形成された一対の支持突片と、この各支持突片の両端部分と接続突片との間に設けられて前記接続突片を前記支持突片に対し内方側に凹んだ配置で突設させる段差部とを有し、
前記集電体は、中央部に設けられた注液孔と、この注液孔の対向両側から前記リード部材側に前記段差部の高さと同一高さに膨れ出るよう屈曲形成された一対の膨出受部とを有し、
前記一対の膨出受部の各々の両側に２つずつの前記接続突片が嵌合状態に重ね合わされて相互に溶接されていることを特徴とする蓄電池。
封口体は、電池ケースの開口部を封口する蓋板と、この蓋板の中央部に固着されて他方極の外部端子となるキャップと、前記蓋板とキャップとで囲まれた内部空間に収容された弁体とを有し、
前記蓋板とリード部材とが、前記キャップの溶接用切欠きを通じてレーザ溶接または電子ビーム溶接によって相互に接続固着されている請求項１に記載の蓄電池。
リード部材は、電池ケースの開口周縁部の内方へのかしめ加工時に電池ケースの内方側へ押し込められる封口体から加圧力を受けて一対の側面部の屈曲部が屈曲する状態に弾性変形されている請求項１又は２に記載の蓄電池。