JPH1125951A - 電 池 - Google Patents
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- JPH1125951A JPH1125951A JP9180980A JP18098097A JPH1125951A JP H1125951 A JPH1125951 A JP H1125951A JP 9180980 A JP9180980 A JP 9180980A JP 18098097 A JP18098097 A JP 18098097A JP H1125951 A JPH1125951 A JP H1125951A
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
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- H01M50/534—Electrode connections inside a battery casing characterised by the material of the leads or tabs
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極タブと集電コームとを簡単かつ容易に、
しかも無理なく確実に連結する。電極タブを機械的に強
靱な構造で連結して、しかも、電極タブと極柱を電気抵
抗の小さい状態で連結する。 【解決手段】 電池は、複数枚の極板をセパレータを介
して積層してなる電極群7と、この電極群7の極板を、
電極タブ2と集電コーム1を介して電気的に接続してな
る極柱4とを備える。集電コーム1は、互いに平行に配
列されてなる複数列のスリット3を有する。複数のスリ
ット3は、集電コーム1の片側に開口されると共に、こ
のスリット3に電極タブ2を挿入して電気接続してい
る。極柱4は、下端に集電コーム1の上面に連結される
複数列の凸条8を有し、この凸条8を集電コーム1に電
気接続している。
しかも無理なく確実に連結する。電極タブを機械的に強
靱な構造で連結して、しかも、電極タブと極柱を電気抵
抗の小さい状態で連結する。 【解決手段】 電池は、複数枚の極板をセパレータを介
して積層してなる電極群7と、この電極群7の極板を、
電極タブ2と集電コーム1を介して電気的に接続してな
る極柱4とを備える。集電コーム1は、互いに平行に配
列されてなる複数列のスリット3を有する。複数のスリ
ット3は、集電コーム1の片側に開口されると共に、こ
のスリット3に電極タブ2を挿入して電気接続してい
る。極柱4は、下端に集電コーム1の上面に連結される
複数列の凸条8を有し、この凸条8を集電コーム1に電
気接続している。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に大電流の充放
電に適している集電構造の電池に関する。
電に適している集電構造の電池に関する。
【0002】
【従来の技術】電気自動車等に搭載される電池のよう
に、移動体用に使用される電池は、大きな容量を必要と
して、充放電の電流が極めて大きくなる。このような用
途の大型電池は、極板に電気接続している電極タブを、
集電コームに装着して溶接し、さらに集電コームに極柱
を溶接して電気を取り出す集電構造、あるいは、極柱に
直接電極タブをスポット溶接したり、ネジやリベット等
を用いて接続する構造などが知られている。また、集電
コームと極柱が一体となったものに、電極タブを装着し
て溶接する構造なども知られている。
に、移動体用に使用される電池は、大きな容量を必要と
して、充放電の電流が極めて大きくなる。このような用
途の大型電池は、極板に電気接続している電極タブを、
集電コームに装着して溶接し、さらに集電コームに極柱
を溶接して電気を取り出す集電構造、あるいは、極柱に
直接電極タブをスポット溶接したり、ネジやリベット等
を用いて接続する構造などが知られている。また、集電
コームと極柱が一体となったものに、電極タブを装着し
て溶接する構造なども知られている。
【0003】電極タブを、スポット溶接で極柱に直接連
結する集電構造は、電極タブと極柱との連結部分の機械
的強度を強くできない欠点がある。また、ネジ、リベッ
トで極柱に連結する集電構造は、電極タブと極柱との接
続部分の電気抵抗を小さくすることが難しく、大電流を
流したときに、電圧降下が大きくなるなどの問題点を抱
えている。電極タブを集電コームに電気接続し、この集
電コームに極柱を連結する集電構造は、このような欠点
がなく、しかも、電極タブと集電コームとを能率よく確
実に連結できる特長がある。
結する集電構造は、電極タブと極柱との連結部分の機械
的強度を強くできない欠点がある。また、ネジ、リベッ
トで極柱に連結する集電構造は、電極タブと極柱との接
続部分の電気抵抗を小さくすることが難しく、大電流を
流したときに、電圧降下が大きくなるなどの問題点を抱
えている。電極タブを集電コームに電気接続し、この集
電コームに極柱を連結する集電構造は、このような欠点
がなく、しかも、電極タブと集電コームとを能率よく確
実に連結できる特長がある。
【0004】集電コームを介して極柱を電極タブに連結
する集電構造を図1に示す。この図の集電構造は、集電
コーム1の両側に、電極タブ2を装着するためにスリッ
ト3を複数列に設け、中央に極柱4を配置している。こ
の集電構造は、1枚の電極タブ2を、集電コーム1の両
側に設けた幅の狭いスリット3に挿入するので、この作
業に著しく手間がかかって、能率よく生産できない欠点
がある。とくに、電極タブ2は極めて薄い金属板で、さ
らに、スリット3は電極タブ2との隙間を少なくするた
めに、狭い隙間で設けられるので、電極タブ2をスリッ
ト3に、スムーズに挿入するのが極めて難しい。
する集電構造を図1に示す。この図の集電構造は、集電
コーム1の両側に、電極タブ2を装着するためにスリッ
ト3を複数列に設け、中央に極柱4を配置している。こ
の集電構造は、1枚の電極タブ2を、集電コーム1の両
側に設けた幅の狭いスリット3に挿入するので、この作
業に著しく手間がかかって、能率よく生産できない欠点
がある。とくに、電極タブ2は極めて薄い金属板で、さ
らに、スリット3は電極タブ2との隙間を少なくするた
めに、狭い隙間で設けられるので、電極タブ2をスリッ
ト3に、スムーズに挿入するのが極めて難しい。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、集電コ
ームのスリットに、電極タブをスムーズに挿入するため
に、図2に示す構造の集電構造を開発した。この集電構
造は、集電コーム1の片側に開口してスリット3を設け
ている。この構造の集電コーム1は、矢印で示すよう
に、集電コーム1のスリット3に横から電極タブ2を挿
入できるので、電極タブ2をスリット3にスムーズに挿
入できる。しかしながら、この構造は、集電コーム1と
電極タブ2の溶接面積を大きくすることができず、大き
な電流を流したときに、集電部で電圧降下が大きくなる
といった問題点があった。
ームのスリットに、電極タブをスムーズに挿入するため
に、図2に示す構造の集電構造を開発した。この集電構
造は、集電コーム1の片側に開口してスリット3を設け
ている。この構造の集電コーム1は、矢印で示すよう
に、集電コーム1のスリット3に横から電極タブ2を挿
入できるので、電極タブ2をスリット3にスムーズに挿
入できる。しかしながら、この構造は、集電コーム1と
電極タブ2の溶接面積を大きくすることができず、大き
な電流を流したときに、集電部で電圧降下が大きくなる
といった問題点があった。
【0006】本発明は、さらにこのような欠点を解決す
ることを目的に開発されたものである。本発明の重要な
目的は、電極タブと集電コームとを簡単かつ容易に、し
かも無理なく確実に連結できると共に、電極タブを機械
的に強靱な構造で連結でき、しかも、電極タブと極柱を
電気抵抗の小さい状態で連結できる集電構造の電池を提
供することにある。
ることを目的に開発されたものである。本発明の重要な
目的は、電極タブと集電コームとを簡単かつ容易に、し
かも無理なく確実に連結できると共に、電極タブを機械
的に強靱な構造で連結でき、しかも、電極タブと極柱を
電気抵抗の小さい状態で連結できる集電構造の電池を提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の電池は、前述の
目的を達成するために下記の独特の集電構造を備える。
電池は、複数枚の極板をセパレータを介して積層してな
る電極群7と、この電極群7の極板を、電極タブ2と集
電コーム1を介して電気的に接続してなる極柱4とを備
える。集電コーム1は、互いに平行に配列されてなる複
数列のスリット3を有する。複数のスリット3は、集電
コーム1の片側に開口され、このスリット3に電極タブ
2を挿入して電気接続している。極柱4は、その下端
に、集電コーム1の上面に連結される複数列の凸条8を
有し、この凸条8を集電コーム1に接続している。
目的を達成するために下記の独特の集電構造を備える。
電池は、複数枚の極板をセパレータを介して積層してな
る電極群7と、この電極群7の極板を、電極タブ2と集
電コーム1を介して電気的に接続してなる極柱4とを備
える。集電コーム1は、互いに平行に配列されてなる複
数列のスリット3を有する。複数のスリット3は、集電
コーム1の片側に開口され、このスリット3に電極タブ
2を挿入して電気接続している。極柱4は、その下端
に、集電コーム1の上面に連結される複数列の凸条8を
有し、この凸条8を集電コーム1に接続している。
【0008】この構造の電池は、電極タブ2と集電コー
ム1を連結しやすい構造として、しかも、電極タブ2と
集電コーム1との接触面積を大きくして、集電部分の電
気抵抗を小さくできる。それは、極柱4の下端に複数列
の凸条8を設け、この凸条8を集電コーム1に連結して
いるからである。極柱4の凸条8を接続する集電コーム
1は、柱状の極柱4を連結するスペースを必要とせず、
長いスリット3を片側に開口して設けることができる。
このため、電極タブ2を集電コーム1に横から挿入しや
すい形状として、しかも、電極タブ2と集電コーム1と
の接続面積を大きくできる。柱状の極柱4を連結するス
ペースのない集電コーム1には、スリット3と平行な凸
条8を電気接続して、極柱4を集電コーム1に接続す
る。集電コーム1と極柱4は、凸条8を介して広い面積
で電気接続される。凸条8は細長くて広い接続面を有す
る。極柱4は、この広い面を集電コーム1に連結するの
で、極柱4と集電コーム1を広い面積で連結して小さい
電気抵抗で接続できる。
ム1を連結しやすい構造として、しかも、電極タブ2と
集電コーム1との接触面積を大きくして、集電部分の電
気抵抗を小さくできる。それは、極柱4の下端に複数列
の凸条8を設け、この凸条8を集電コーム1に連結して
いるからである。極柱4の凸条8を接続する集電コーム
1は、柱状の極柱4を連結するスペースを必要とせず、
長いスリット3を片側に開口して設けることができる。
このため、電極タブ2を集電コーム1に横から挿入しや
すい形状として、しかも、電極タブ2と集電コーム1と
の接続面積を大きくできる。柱状の極柱4を連結するス
ペースのない集電コーム1には、スリット3と平行な凸
条8を電気接続して、極柱4を集電コーム1に接続す
る。集電コーム1と極柱4は、凸条8を介して広い面積
で電気接続される。凸条8は細長くて広い接続面を有す
る。極柱4は、この広い面を集電コーム1に連結するの
で、極柱4と集電コーム1を広い面積で連結して小さい
電気抵抗で接続できる。
【0009】本発明の請求項2の電池は、集電コーム1
の片側に開口されるスリット3の開口端部を、電極タブ
2をよりスムーズに挿入できるように、挿入テーパー状
に幅広くしている。
の片側に開口されるスリット3の開口端部を、電極タブ
2をよりスムーズに挿入できるように、挿入テーパー状
に幅広くしている。
【0010】本発明の請求項3に記載される電池は、極
柱4の下端に設けている凸条8を、集電コーム1の両側
に電気接続される互いに分離された2列に配設し、ある
いは、集電コーム1の両側と一端に連結されるコ字状に
配設する。
柱4の下端に設けている凸条8を、集電コーム1の両側
に電気接続される互いに分離された2列に配設し、ある
いは、集電コーム1の両側と一端に連結されるコ字状に
配設する。
【0011】また、本発明の請求項4に記載される電池
は、電極タブ2と集電コーム1を、レーザー溶接して電
気接続しており、請求項5の電池は、集電コーム1と極
柱4の凸条8とを、レーザー溶接して電気接続してい
る。
は、電極タブ2と集電コーム1を、レーザー溶接して電
気接続しており、請求項5の電池は、集電コーム1と極
柱4の凸条8とを、レーザー溶接して電気接続してい
る。
【0012】さらに、本発明の請求項6の電池は、集電
コーム1と極柱4を、振動溶着して固定している。
コーム1と極柱4を、振動溶着して固定している。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための電池を例示するものであ
って、本発明は電池を下記のものに特定しない。
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための電池を例示するものであ
って、本発明は電池を下記のものに特定しない。
【0014】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、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」、および「課題を解決
するための手段の欄」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。
理解しやすいように、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」、および「課題を解決
するための手段の欄」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。
【0015】図3に示す電池は角形電池で、この電池
は、電槽5を蓋体6で閉塞して、内部に電極群7を内蔵
し、電解液を充填している。電極群7は、正極板と負極
板からなる極板を、セパレータを挟着して絶縁して積層
している。電池は、ニッケル−カドミウム電池、ニッケ
ル−水素電池、リチウムイオン二次電池等の二次電池で
ある。
は、電槽5を蓋体6で閉塞して、内部に電極群7を内蔵
し、電解液を充填している。電極群7は、正極板と負極
板からなる極板を、セパレータを挟着して絶縁して積層
している。電池は、ニッケル−カドミウム電池、ニッケ
ル−水素電池、リチウムイオン二次電池等の二次電池で
ある。
【0016】電極群7は、正極板と負極板とを、別々に
分離して、電極タブ2と集電コーム1とを介して+−の
極柱4に電気接続している。電極タブ2は薄い金属板
で、極板の芯体を突出させる形状として形成される。芯
体で構成される電極タブ2は、正極板や負極板とするた
めの活物質を塗布しておらず、芯体の金属板が表出して
いる。極板の芯体を延長して電極タブ2を構成する極板
は、電極タブ2をもっとも小さい電気抵抗で極板に電気
接続できる特長がある。ただ、電極タブを芯体と別の金
属板として、これを極板の芯体に溶着等の方法で連結す
ることもできる。また、極板と別の金属板である電極タ
ブを、極板の表面に電気接続することもできる。
分離して、電極タブ2と集電コーム1とを介して+−の
極柱4に電気接続している。電極タブ2は薄い金属板
で、極板の芯体を突出させる形状として形成される。芯
体で構成される電極タブ2は、正極板や負極板とするた
めの活物質を塗布しておらず、芯体の金属板が表出して
いる。極板の芯体を延長して電極タブ2を構成する極板
は、電極タブ2をもっとも小さい電気抵抗で極板に電気
接続できる特長がある。ただ、電極タブを芯体と別の金
属板として、これを極板の芯体に溶着等の方法で連結す
ることもできる。また、極板と別の金属板である電極タ
ブを、極板の表面に電気接続することもできる。
【0017】集電コームは、図4の斜視図に示すよう
に、金属板に複数列のスリット3を設けている。複数列
のスリット3は、互いに平行に配列される。スリット3
には、図4の矢印で示すように、側部から電極タブ2が
挿入される。(図面では、簡略化のために、1つのスリ
ットに1枚のタブを挿入しているが、通常は、1つのス
リットに数枚のタブを挿入している。)したがって、ス
リット3は、集電コーム1の片側に開口して設けられて
いる。図の集電コーム1は、右側に開口してスリット3
を設け、スリット3の左側で集電コーム1を連結してい
る。スリット3の開口部3Aは、よりスムーズに電極タ
ブ2を挿入できるように、テーパー状に幅広くしてい
る。
に、金属板に複数列のスリット3を設けている。複数列
のスリット3は、互いに平行に配列される。スリット3
には、図4の矢印で示すように、側部から電極タブ2が
挿入される。(図面では、簡略化のために、1つのスリ
ットに1枚のタブを挿入しているが、通常は、1つのス
リットに数枚のタブを挿入している。)したがって、ス
リット3は、集電コーム1の片側に開口して設けられて
いる。図の集電コーム1は、右側に開口してスリット3
を設け、スリット3の左側で集電コーム1を連結してい
る。スリット3の開口部3Aは、よりスムーズに電極タ
ブ2を挿入できるように、テーパー状に幅広くしてい
る。
【0018】集電コーム1の上面には極柱4の凸条8が
電気接続される。極柱4の下端は、金属板を溝形に成形
したもので、両側に凸条8を設けている。凸条8は、集
電コーム1の上面に溶接して電気接続される。凸条8
は、スリット3の外側に、スリット3と平行に配設し
て、集電コーム1に溶接して連結される。
電気接続される。極柱4の下端は、金属板を溝形に成形
したもので、両側に凸条8を設けている。凸条8は、集
電コーム1の上面に溶接して電気接続される。凸条8
は、スリット3の外側に、スリット3と平行に配設し
て、集電コーム1に溶接して連結される。
【0019】下端に複数列の凸条8を設けている極柱4
は、溶融した金属を鋳型に注入して製造できる。また、
金属を切削加工して、製造することもできる。さらにま
た、柱状の部分と、下端の凸条を設けた板状の部分とを
別々に製造して、両者を電気溶接して製造することもで
きる。
は、溶融した金属を鋳型に注入して製造できる。また、
金属を切削加工して、製造することもできる。さらにま
た、柱状の部分と、下端の凸条を設けた板状の部分とを
別々に製造して、両者を電気溶接して製造することもで
きる。
【0020】下端に凸条8のある極柱4は、図3に示す
ように、蓋体6を気密に貫通して、+−の電極端子とな
る。
ように、蓋体6を気密に貫通して、+−の電極端子とな
る。
【0021】以上の構造の電池は下記の工程で組み立て
られる。 正極板と負極板を、セパレータを挟着して積層して
電極群7を製作する。 正極板と負極板に接続している複数枚の電極タブ2
を、+−集電コーム1のスリット3に挿入する。正極板
と負極板は、別々の集電コーム1、すなわち、+極柱4
を接続する集電コーム1と、−極柱4を接続する集電コ
ーム1のスリット3に挿入する。電極タブ2と集電コー
ム1とを、たとえば、レーザー溶接等の方法で電気接続
する。
られる。 正極板と負極板を、セパレータを挟着して積層して
電極群7を製作する。 正極板と負極板に接続している複数枚の電極タブ2
を、+−集電コーム1のスリット3に挿入する。正極板
と負極板は、別々の集電コーム1、すなわち、+極柱4
を接続する集電コーム1と、−極柱4を接続する集電コ
ーム1のスリット3に挿入する。電極タブ2と集電コー
ム1とを、たとえば、レーザー溶接等の方法で電気接続
する。
【0022】 極柱4の下端の凸条8を、集電コーム
1の上面に連結して固定する。極柱4と集電コーム1
は、たとえば、レーザー溶接や振動溶接等の方法で連結
される。
1の上面に連結して固定する。極柱4と集電コーム1
は、たとえば、レーザー溶接や振動溶接等の方法で連結
される。
【0023】 正極板と負極板に、集電コーム1と極
柱4を連結して、集電できるようにしてなる電極群7を
電槽5に入れる。その後、電槽5に電解液を注入して、
電槽5の開口部に蓋体6を連結して、気密に閉塞する。
蓋体6は、極柱4の貫通孔6Aが開口されており、この
貫通孔6Aに極柱4を挿入して、隙間に充填材を注入し
てき気密に密閉する。
柱4を連結して、集電できるようにしてなる電極群7を
電槽5に入れる。その後、電槽5に電解液を注入して、
電槽5の開口部に蓋体6を連結して、気密に閉塞する。
蓋体6は、極柱4の貫通孔6Aが開口されており、この
貫通孔6Aに極柱4を挿入して、隙間に充填材を注入し
てき気密に密閉する。
【0024】以上の組立工程は、電極タブ2に極柱4を
連結した電極群7を電槽5に入れた後、極柱4を蓋体6
に気密に連結する。ただ、電極群と極柱と蓋体とを連結
してから、電極群を電槽に入れることもできる。
連結した電極群7を電槽5に入れた後、極柱4を蓋体6
に気密に連結する。ただ、電極群と極柱と蓋体とを連結
してから、電極群を電槽に入れることもできる。
【0025】本発明の電池は、極板を極柱に連結する集
電構造を独特の構造とする。以下、本発明の電池の集電
構造がいかに優れた特性を示すかを、具体的な実施例に
基づいて説明する。
電構造を独特の構造とする。以下、本発明の電池の集電
構造がいかに優れた特性を示すかを、具体的な実施例に
基づいて説明する。
【0026】ただし、以下の実施例は、集電部分の電気
抵抗と電圧降下のみを測定するために試作したものであ
って、電極タブと集電コームと負極板と極柱のみを、実
際の電池と同じ構造で連結したものである。以下の実施
例は、正極板や負極板や電解液等を備える電池の状態
で、集電構造の性能を測定したものではない。ただ、以
下の実施例の集電構造は、実際の電池に組み込んだ状態
では、同等の性能が保証される。
抵抗と電圧降下のみを測定するために試作したものであ
って、電極タブと集電コームと負極板と極柱のみを、実
際の電池と同じ構造で連結したものである。以下の実施
例は、正極板や負極板や電解液等を備える電池の状態
で、集電構造の性能を測定したものではない。ただ、以
下の実施例の集電構造は、実際の電池に組み込んだ状態
では、同等の性能が保証される。
【0027】
[実施例1]下記の寸法の集電コームに、下記の寸法の
電極タブをレーザー溶接して電気接続する。集電コーム
は、図5に示す形状であって、鋼材にNiメッキをした
ものである。電極タブは、図6に示す形状であって、N
i製である。 集電コームの寸法 長さL1=35mm、幅W1=27mm、厚みt1=2m
m、スリット数5スリット長L2=26mm、スリット
幅W2=0.4mm 電極タブの寸法 幅W3=26mm、W4=35mm、長さL3=50m
m、厚みt2=0.08mm
電極タブをレーザー溶接して電気接続する。集電コーム
は、図5に示す形状であって、鋼材にNiメッキをした
ものである。電極タブは、図6に示す形状であって、N
i製である。 集電コームの寸法 長さL1=35mm、幅W1=27mm、厚みt1=2m
m、スリット数5スリット長L2=26mm、スリット
幅W2=0.4mm 電極タブの寸法 幅W3=26mm、W4=35mm、長さL3=50m
m、厚みt2=0.08mm
【0028】集電コーム1に設けた5列のスリット3に
電極タブ2を挿入する。電極タブ2は、1列のスリット
に4枚を、全体では20枚を挿入する。その後、図7に
示すように、集電コーム1の上面よりレーザー溶接機で
シーム溶接して電気接続する。レーザー溶接機には、最
大定格出力400WのYAGレーザーを使用する。溶接
条件は、充電電圧600V、パルス幅7msec、繰り
返し数3pps、溶接速度0.8mm/secとして、
N2雰囲気中でシーム溶接を行う。
電極タブ2を挿入する。電極タブ2は、1列のスリット
に4枚を、全体では20枚を挿入する。その後、図7に
示すように、集電コーム1の上面よりレーザー溶接機で
シーム溶接して電気接続する。レーザー溶接機には、最
大定格出力400WのYAGレーザーを使用する。溶接
条件は、充電電圧600V、パルス幅7msec、繰り
返し数3pps、溶接速度0.8mm/secとして、
N2雰囲気中でシーム溶接を行う。
【0029】次に、集電コーム1の上面に、極柱4の凸
条8をレーザー溶接機でシーム溶接して連結する。極柱
4の凸条8は、図4に示すように、集電コーム1の両側
であって、スリット3の外側に位置させて、集電コーム
1に溶接される。極柱4は、集電コーム1に接続する凸
条8の接触面の寸法を、長さL4=35mm、幅W5=2
7mm、幅W6=2mmとする。極柱4は、Niメッキ
した鋼材で製作される。
条8をレーザー溶接機でシーム溶接して連結する。極柱
4の凸条8は、図4に示すように、集電コーム1の両側
であって、スリット3の外側に位置させて、集電コーム
1に溶接される。極柱4は、集電コーム1に接続する凸
条8の接触面の寸法を、長さL4=35mm、幅W5=2
7mm、幅W6=2mmとする。極柱4は、Niメッキ
した鋼材で製作される。
【0030】極柱4と集電コーム1は、極柱4の凸条8
を集電コーム1に載せた状態で、図8に示すように、凸
条8と集電コーム1との境界に、側面側からレーザーを
照射して、シーム溶接して連結する。レーザー溶接機に
は、最大定格出力400WのYAGレーザーを使用す
る。溶接条件は、充電電圧600V、パルス幅6mse
c、繰り返し数2pps、溶接速度0.7mm/sec
として、N2雰囲気中でシーム溶接を行う。
を集電コーム1に載せた状態で、図8に示すように、凸
条8と集電コーム1との境界に、側面側からレーザーを
照射して、シーム溶接して連結する。レーザー溶接機に
は、最大定格出力400WのYAGレーザーを使用す
る。溶接条件は、充電電圧600V、パルス幅6mse
c、繰り返し数2pps、溶接速度0.7mm/sec
として、N2雰囲気中でシーム溶接を行う。
【0031】溶接後の各部の断面を測定したところ、電
極タブ2と集電コーム1間での溶け込み代は0.4mm
であり、溶接面積は104mm2であった。また、集電
コーム1と極柱4の凸条8との間においては、溶け込み
代は0.9mmであり、溶接面積は63mm2であっ
た。
極タブ2と集電コーム1間での溶け込み代は0.4mm
であり、溶接面積は104mm2であった。また、集電
コーム1と極柱4の凸条8との間においては、溶け込み
代は0.9mmであり、溶接面積は63mm2であっ
た。
【0032】以上のようにして試作した集電構造に、1
00Aの電流を通電して集電構造の電圧降下を測定し
た。通電試験は、図9に示すように電極タブ2と極柱4
にボルト9およびナット10でリード線11を取り付
け、100A通電時の、極柱4と電極タブ2との間の電
圧降下を測定した。測定した結果、極柱4と電極タブ2
の電圧降下は約22mVであった。
00Aの電流を通電して集電構造の電圧降下を測定し
た。通電試験は、図9に示すように電極タブ2と極柱4
にボルト9およびナット10でリード線11を取り付
け、100A通電時の、極柱4と電極タブ2との間の電
圧降下を測定した。測定した結果、極柱4と電極タブ2
の電圧降下は約22mVであった。
【0033】[実施例2]極柱4下端の形状を、図10
に示すように、両側2列の凸条8を連結するように、コ
字状に凸条8を設けている形状とする以外、実施例1と
同様にして、電極タブ2と集電コーム1と極柱4とを連
結してなる集電構造を試作した。ただし、極柱4の下端
は、集電コーム1と同じ、長さL5=35mm、幅W7=
27mmとする板状とし、この板状の周縁に沿ってコ字
状に配列して設けた凸条8の幅W8、W9を2mmとし
た。凸条8は、スリット3の外側と、スリット3の開口
されない集電コーム1の左縁の平滑面に溶着して固定し
た。
に示すように、両側2列の凸条8を連結するように、コ
字状に凸条8を設けている形状とする以外、実施例1と
同様にして、電極タブ2と集電コーム1と極柱4とを連
結してなる集電構造を試作した。ただし、極柱4の下端
は、集電コーム1と同じ、長さL5=35mm、幅W7=
27mmとする板状とし、この板状の周縁に沿ってコ字
状に配列して設けた凸条8の幅W8、W9を2mmとし
た。凸条8は、スリット3の外側と、スリット3の開口
されない集電コーム1の左縁の平滑面に溶着して固定し
た。
【0034】溶接後の各部の断面を測定したところ、電
極タブ2と集電コーム1間での溶け込み代は0.4mm
であり、溶接面積は104mm2であった。また集電コ
ーム1と極柱4の凸条8との間においては、溶け込み代
は0.9mmであり、溶接面積は87mm2であった。
前記のようにして作製した集電体に100Aの電流を通
電して実施例1と同様に集電構造の電圧降下を測定し
た。その結果、極柱4と電極タブ2との間の電圧降下
は、約16mVであった。
極タブ2と集電コーム1間での溶け込み代は0.4mm
であり、溶接面積は104mm2であった。また集電コ
ーム1と極柱4の凸条8との間においては、溶け込み代
は0.9mmであり、溶接面積は87mm2であった。
前記のようにして作製した集電体に100Aの電流を通
電して実施例1と同様に集電構造の電圧降下を測定し
た。その結果、極柱4と電極タブ2との間の電圧降下
は、約16mVであった。
【0035】[実施例3]図11に示すように、集電コ
ーム1に長いものを使用して、電極タブ2に幅の広いも
のを使用する以外、実施例2と同様にして、電極タブ2
と集電コーム1と極柱4とを連結してなる集電構造を試
作した。ただし、集電コーム1の長さを45mm、電極
タブ2の幅とスリット3の長さを35mmとした。
ーム1に長いものを使用して、電極タブ2に幅の広いも
のを使用する以外、実施例2と同様にして、電極タブ2
と集電コーム1と極柱4とを連結してなる集電構造を試
作した。ただし、集電コーム1の長さを45mm、電極
タブ2の幅とスリット3の長さを35mmとした。
【0036】溶接後の各部の断面を測定したところ、電
極タブ2と集電コーム1間での溶け込み代は0.4mm
であり、溶接面積は144mm2であった。また集電コ
ーム1と極柱4の凸条8との間においては、溶け込み代
は0.9mmであり、溶接面積は87mm2であった。
以上のようにして試作した、電極タブ2と集電コーム1
と極柱4からなる集電構造は、100Aの電流を通電し
て実施例1〜2と同様に電圧降下を測定すると、電圧降
下は、約12mVであった。
極タブ2と集電コーム1間での溶け込み代は0.4mm
であり、溶接面積は144mm2であった。また集電コ
ーム1と極柱4の凸条8との間においては、溶け込み代
は0.9mmであり、溶接面積は87mm2であった。
以上のようにして試作した、電極タブ2と集電コーム1
と極柱4からなる集電構造は、100Aの電流を通電し
て実施例1〜2と同様に電圧降下を測定すると、電圧降
下は、約12mVであった。
【0037】[比較例]比較のために、凸条のない円柱
状の極柱を使用した従来の集電構造を試作して、電圧降
下を測定した。集電コームと電極タブには、実施例と同
じ材質で同じ厚さの金属を使用した。
状の極柱を使用した従来の集電構造を試作して、電圧降
下を測定した。集電コームと電極タブには、実施例と同
じ材質で同じ厚さの金属を使用した。
【0038】この集電構造は、集電コーム1に図12に
示すものを使用し、その寸法を下記のようにした。集電
コーム1の長さL6=35mm、幅W10=27mm、厚
みt3=2mm、スリット数10、スリット長L7=12
mm、スリット幅W11=0.4mm。
示すものを使用し、その寸法を下記のようにした。集電
コーム1の長さL6=35mm、幅W10=27mm、厚
みt3=2mm、スリット数10、スリット長L7=12
mm、スリット幅W11=0.4mm。
【0039】電極タブ2は、図13に示す形状で、下記
の寸法のものを使用した。幅Wl2=35mm、W13=1
2mm、長さL8=50mm、厚みt4=0.08mm
の寸法のものを使用した。幅Wl2=35mm、W13=1
2mm、長さL8=50mm、厚みt4=0.08mm
【0040】電極タブ2と集電コーム1は、実施例と同
じ方法でレーザー溶接した。さらに、集電コーム1の上
面に、極柱4を突き合わせてその下端をレーザー溶接機
でシーム溶接して連結した。極柱4は、直径8mmの円
柱で、下端に10mm×10mm×2mmの台座を固定
したものを使用した。溶接後の各部の断面を測定したと
ころ、電極タブ2と集電コーム1間での溶け込み代は
0.4mmであり、溶接面積は96mm2であった。ま
た集電コーム1と極柱4間においては、溶け込み代は
0.5mmであり、溶接面積は19mm2であった。
じ方法でレーザー溶接した。さらに、集電コーム1の上
面に、極柱4を突き合わせてその下端をレーザー溶接機
でシーム溶接して連結した。極柱4は、直径8mmの円
柱で、下端に10mm×10mm×2mmの台座を固定
したものを使用した。溶接後の各部の断面を測定したと
ころ、電極タブ2と集電コーム1間での溶け込み代は
0.4mmであり、溶接面積は96mm2であった。ま
た集電コーム1と極柱4間においては、溶け込み代は
0.5mmであり、溶接面積は19mm2であった。
【0041】以上のようにして連結された、電極タブ2
と集電コーム1と極柱4に、100Aの電流を通電して
実施例1〜3と同様に電圧降下を測定した。その結果
は、極柱4と電極タブ2との電圧降下は約34mVであ
った。
と集電コーム1と極柱4に、100Aの電流を通電して
実施例1〜3と同様に電圧降下を測定した。その結果
は、極柱4と電極タブ2との電圧降下は約34mVであ
った。
【0042】以上のようにして試作された、実施例1〜
3と、比較例1の集電構造の結果をまとめると下記のよ
うになる。
3と、比較例1の集電構造の結果をまとめると下記のよ
うになる。
【0043】 電極タブと集電コーム間の溶接面積 実施例1…………104mm2 実施例2…………104mm2 実施例3…………144mm2 比較例1………… 96mm2
【0044】 集電コームと、極柱との間の溶接面積 実施例1…………63mm2 実施例2…………87mm2 実施例3…………87mm2 比較例1…………19mm2
【0045】 極柱と電極タブとの間の電圧降下[1
00A通電時] 実施例1…………22mV 実施例2…………16mV 実施例3…………12mV 比較例1…………34mV
00A通電時] 実施例1…………22mV 実施例2…………16mV 実施例3…………12mV 比較例1…………34mV
【0046】
【発明の効果】本発明の電池は、集電部の電圧降下を小
さくして、簡単かつ容易に、しかも薄い電極タブを変形
させる等の弊害を発生させることなく、電極タブと集電
コームと極柱とを能率よく連結できる特長がある。それ
は、本発明の電池が、集電コームの片側に開口して複数
列のスリットを設けてここに電極タブを挿入して連結し
ていると共に、集電コームに、極柱の下端に設けている
複数列の凸条を連結する独特の集電構造をしているから
である。
さくして、簡単かつ容易に、しかも薄い電極タブを変形
させる等の弊害を発生させることなく、電極タブと集電
コームと極柱とを能率よく連結できる特長がある。それ
は、本発明の電池が、集電コームの片側に開口して複数
列のスリットを設けてここに電極タブを挿入して連結し
ていると共に、集電コームに、極柱の下端に設けている
複数列の凸条を連結する独特の集電構造をしているから
である。
【0047】図1に示す従来の電池の集電構造は、2枚
に分離された電極タブを、下から挿入するので、電極タ
ブを狭いスリットに挿入するのが極めて難しい。図2に
示す集電構造は、電極タブを簡単に集電コームのスリッ
トに挿入できるが、極柱があるために、電極タブと集電
コームとの接触面積が小さくなって、大電流時の電圧降
下が大きくなる。また、この構造は、電極タブの幅を狭
くするので、電極タブと集電コームとの連結強度も低下
する。
に分離された電極タブを、下から挿入するので、電極タ
ブを狭いスリットに挿入するのが極めて難しい。図2に
示す集電構造は、電極タブを簡単に集電コームのスリッ
トに挿入できるが、極柱があるために、電極タブと集電
コームとの接触面積が小さくなって、大電流時の電圧降
下が大きくなる。また、この構造は、電極タブの幅を狭
くするので、電極タブと集電コームとの連結強度も低下
する。
【0048】本発明の電池は、極柱の下端に複数列の凸
条を設け、この凸条を集電コームに連結する独特の構造
で図1と図2に示す集電構造の欠点を解消する。すなわ
ち、本発明の電池は、極柱の下端に設けた複数列の凸条
を集電コームに連結する独特の構造によって、片側に開
口するスリットの全長を長くして、電極タブの幅を広く
できる。それは、極柱の下端に設けた凸条が、スリット
の外側に広い面積で連結できるからである。このため、
本発明の電池は、電極タブと集電コームとの連結面積を
大きくして、両者を電気的には低抵抗な状態で、機械的
には強靱な構造で連結できる。
条を設け、この凸条を集電コームに連結する独特の構造
で図1と図2に示す集電構造の欠点を解消する。すなわ
ち、本発明の電池は、極柱の下端に設けた複数列の凸条
を集電コームに連結する独特の構造によって、片側に開
口するスリットの全長を長くして、電極タブの幅を広く
できる。それは、極柱の下端に設けた凸条が、スリット
の外側に広い面積で連結できるからである。このため、
本発明の電池は、電極タブと集電コームとの連結面積を
大きくして、両者を電気的には低抵抗な状態で、機械的
には強靱な構造で連結できる。
【0049】さらに、本発明の請求項2の電池は、集電
コームに設けたスリットの開口端をテーパー状に幅広く
しているので、電極タブを極めてスムーズに無理なく挿
入できる特長がある。
コームに設けたスリットの開口端をテーパー状に幅広く
しているので、電極タブを極めてスムーズに無理なく挿
入できる特長がある。
【0050】また、本発明の請求項3の電池は、極柱に
設けた凸条を、2列に配列し、あるいは、コ字状に配列
するので、スリットの両側に連結し、さらに、スリット
のない部分に連結して、低抵抗な状態で連結できる特長
がある。
設けた凸条を、2列に配列し、あるいは、コ字状に配列
するので、スリットの両側に連結し、さらに、スリット
のない部分に連結して、低抵抗な状態で連結できる特長
がある。
【0051】また、本発明の請求項4の電池は、電極タ
ブと集電コームをレーザー溶接して連結し、請求項5の
電池は極柱の凸条と集電コームとをレーザー溶接して連
結する。この状態で連結された集電構造は、電極タブと
集電コームと極柱の凸条とを能率よく、しかも確実に溶
着して連結できる特長がある。
ブと集電コームをレーザー溶接して連結し、請求項5の
電池は極柱の凸条と集電コームとをレーザー溶接して連
結する。この状態で連結された集電構造は、電極タブと
集電コームと極柱の凸条とを能率よく、しかも確実に溶
着して連結できる特長がある。
【0052】さらにまた、本発明の請求項6の電池は、
集電コームと極柱の凸条とを、振動溶着して連結してい
るので、集電コームと極柱とをより広い面積で連結でき
る特長がある。
集電コームと極柱の凸条とを、振動溶着して連結してい
るので、集電コームと極柱とをより広い面積で連結でき
る特長がある。
【図1】従来の電池の集電構造を示す拡大斜視図
【図2】本発明者が先に開発した電池の集電構造を示す
拡大斜視図
拡大斜視図
【図3】本発明の実施例にかかる電池の断面図
【図4】本発明の実施例にかかる電池の集電構造を示す
拡大斜視図
拡大斜視図
【図5】本発明の実施例にかかる電池の集電コームの斜
視図
視図
【図6】本発明の実施例にかかる電池の電極タブの斜視
図
図
【図7】電極タブと集電コームを溶接して連結する状態
を示す正面図
を示す正面図
【図8】極柱と集電コームを溶接して連結する状態を示
す正面図
す正面図
【図9】図8で示す電極タブと極柱に電流を通電する状
態を示す正面図
態を示す正面図
【図10】本発明の実施例2にかかる電池の極柱を下か
らみた斜視図
らみた斜視図
【図11】本発明の実施例3にかかる電池の集電構造を
示す正面図
示す正面図
【図12】比較例の電池の集電コームの斜視図
【図13】比較例の電池の集電タブの斜視図
1…集電コーム 2…電極タブ 3…スリット 3A…開口部 4…極柱 5…電槽 6…蓋体 6A…貫通孔 7…電極群 8…凸条 9…ボルト 10…ナット 11…リード線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池添 通則 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内
Claims (6)
- 【請求項1】 複数枚の極板をセパレータを介して積層
してなる電極群(7)と、この電極群(7)の極板を、電極タ
ブ(2)と集電コーム(1)を介して電気的に接続してなる極
柱(4)とを備える電池において、 集電コーム(1)が、互いに平行に配列されてなる複数列
のスリット(3)を有し、複数のスリット(3)は、集電コー
ム(1)の片側に開口されると共に、このスリット(3)に電
極タブ(2)を挿入して電気接続しており、 極柱(4)は、下端に集電コーム(1)の上面に連結される複
数列の凸条(8)を有し、この凸条(8)を集電コーム(1)に
電気接続してなることを特徴とする電池。 - 【請求項2】 集電コーム(1)の片側に開口されるスリ
ット(3)の開口部(3A)を、テーパー状に幅広くしてなる
請求項1に記載される電池。 - 【請求項3】 極柱(4)に設けられた凸条(8)が、集電コ
ーム(1)の両側に電気接続される互いに分離された2列
に配設され、あるいは、集電コーム(1)の両側と一端に
連結されるコ字状に配設されてなる請求項1に記載され
る電池。 - 【請求項4】 電極タブ(2)と集電コーム(1)とが、レー
ザー溶接されてなる請求項1に記載される電池。 - 【請求項5】 集電コーム(1)と極柱(4)の凸条(8)と
が、レーザー溶接されてなる請求項1に記載される電
池。 - 【請求項6】 集電コーム(1)と極柱(4)が、振動溶着さ
れてなる請求項1に記載される電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9180980A JPH1125951A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 電 池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9180980A JPH1125951A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 電 池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1125951A true JPH1125951A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16092650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9180980A Pending JPH1125951A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 電 池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1125951A (ja) |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR100745143B1 (ko) | 2006-04-11 | 2007-08-01 | 현대에너셀 주식회사 | 전지용 극판 및 극판조립체 |
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WO2012117883A1 (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-07 | 三洋電機株式会社 | 積層式電池 |
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CN104348204A (zh) * | 2013-08-05 | 2015-02-11 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 充放电*** |
WO2015046143A1 (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-02 | 住友電気工業株式会社 | 角型蓄電デバイス及びその製造方法 |
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WO2016155642A1 (en) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | Byd Company Limited | Electric connector and battery comprising the same |
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