(57)【要約】  【課題】簡単な形状変更を行うのみの安価な構成としながらも、接続リードや電池間接続体として用いたときに、溶接強度の向上と接続抵抗の低減を確実に得ることができる電池用接続部材を提供する。  【解決手段】電池Ｂ１，Ｂ２における互いに接続すべき２つの構成要素の間または二つの電池Ｂ１，Ｂ２間に両端の溶接部２，３、４３，４４が溶接により接合される電池用接続部材であって、板状の長手方向の前記両端部に、平面視で直線形状または曲線形状を有する線状の溶接用プロジョクション７，９，３８〜４１，５０，５３がそれぞれ設けられている。【選択図】  図１
2006107808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池における互いに接続すべき２つの構成要素の間、または二つの電池間に両端部の溶接部が溶接により接合される電池用接続部材であって、
長手方向の前記両端部のうちの少なくとも一方に、平面視で直線形状または曲線形状を有する線状の溶接用プロジョクションがそれぞれ設けられていることを特徴とする電池用接続部材。
【請求項２】
電池の集電体と封口体とを電気的に接続する接続リードとして用いられるものであって、
一端部の第１の溶接部に、前記集電体の注液孔に対応した形状の第１の切欠きが形成されているとともに、封口体に溶接される他端部には第２の溶接部に第２の切欠きが形成され、前記それぞれの切欠きの両側において線状を有する溶接用プロジェクションまたは前記切欠きの両側に跨がって延びる曲線状の溶接用プロジェクションが設けられている請求項１に記載の電池用接続部材。
【請求項３】
純ニッケルまたは鉄ニッケルめっき材により板状に形成されている請求項２に記載の電池用接続部材。
【請求項４】
並置された２個の電池の端子を電気的に接続する電池間接続体として用いられるものであって、
両端部の溶接部の中央に、それぞれ開口と、この開口に連通して径方向外方に延びる複数個の切欠きと、この各切欠きの両側において前記開口の孔縁に沿った弧状の曲線状に形成された溶接用プロジェクションとを備えている請求項１に記載の電池用接続部材。
【請求項５】
両端部のうち一端部の溶接部中央の開口は正極端子を挿通し、前記開口の周縁は封口体下面に溶接用プロジェクションが当接し、溶接されるために凹部形成されている請求項４に記載の電池用接続部材。
【請求項６】
純ニッケル、鉄ニッケルめっき材、銅ニッケルめっき材またはニッケル−銅−ニッケルのクラッド材により板状に形成されている請求項４に記載の電池用接続部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、円筒形蓄電池における渦巻状極板群の上端に接合された集電体と封口体とを電気的接続するための接続リード、または径方向に並置した２個の円筒形蓄電池を相互に接続するための電池間接続体として好適に用いることができる電池用接続部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ニッケル−カドミウム蓄電池やニッケル−水素蓄電池に代表される円筒形アルカリ蓄電池は、信頼性が高く、そのメンテナンスが容易であることから、携帯電話機やノートパソコンなどの携帯型電子機器の電源として幅広く使用されている。さらに、近年では、電動工具や電気自動車などの電源として大電流放電に適した円筒形アルカリ蓄電池の要望が高まっている。
【０００３】
上述の大電流放電用途に用いられるアルカリ蓄電池としては、正極板と負極板を、それぞれの上端部あるいは下端部が渦巻状極板群の上下からそれぞれ突出するように巻回し、その上下から突出した正極板と負極板の先端部分に図１０に示すような集電体６０を複数箇所で溶接することにより、極板群からの集電性を高め、上記集電体６０を接続リード６１を介して封口体６２に電気的に接続したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記アルカリ蓄電池は、集電体６０に十字状に配設された四つの切欠き６３の両側からそれぞれ下向き方向に直角に屈曲して一体形成されてなるバーリング突起片６４の各一部分を正極板（図示せず）の端部に交差した状態で溶接し、接続リード６１の下端部を、これの円弧状切欠き６５を集電体６０の中央の透孔６６の孔縁に合致させた位置決め状態で集電体６０上に重合して、接続リード６１の下端部と集電体６０とを、接続リード６１に突設された４個の点状の溶接用プロジェクション６７を介し抵抗溶接して相互に接合している。この溶接時には、円弧状切欠き６５が無効電流を低減するよう機能する。また、接続リード６１の上端部と封口体６２とは、封口体６２の突出部６８を接続リード６１の嵌合孔６９に嵌入した状態で、接続リード６１に突設された４個の点状の溶接用プロジェクション７０を介し抵抗溶接して相互に接合している。
【０００５】
また、上記電動工具や電気自動車などの駆動電源には、複数個の円筒形蓄電池をその径方向に並置して、それらの隣接する各２個の蓄電池を互いに直列接続することにより、所要の出力電圧を得るように構成した電池モジュールが用いられている。上記隣接する各２個の円筒形蓄電池間を互いに電気的接続するための電池間接続体としては、図１１に示すような形状を有するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
上記電池間接続体７１は、一方の蓄電池Ｂ１の底部の形状に接続するための第１の溶接部７２と他方の蓄電池Ｂ２の封口体に接続するための第２の溶接部７３とが両端部にそれぞれ形成されている。第１の溶接部７２は、平面状に形成され、蓄電池Ｂ１の底部の円形に対応して周方向に沿って４個のスリット孔７４が十字状の配置で形成されているとともに、各スリット孔７４の両側にそれぞれ点状の溶接用プロジェクション７５が形成されている。各スリット孔７４は、各溶接用プロジェクション７５を介し抵抗溶接して第１の溶接部７２と蓄電池Ｂ１の底部とを相互に接合するときの無効電流を低減するよう機能する。
【０００７】
第２の溶接部７３には、蓄電池Ｂ２の封口体に当接する環状凹部７６と、この環状凹部７６の中心に形成されて蓄電池Ｂ２の正極端子を挿通させる開口７７と、環状凹部７６に形成された４個の孔７８と、環状凹部７６の底面における各孔７８の両側位置にそれぞれ突設された点状の溶接用プロジェクション７９とが設けられている。各孔７８は、各溶接用プロジェクション７９を介し抵抗溶接して第２の溶接部７３と蓄電池Ｂ１の封口体とを相互に接合するときの無効電流を低減するよう機能する。
【特許文献１】特開２００１−１５５７１２号公報
【特許文献２】特開２００２−２４６００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記接続リード６１は、点状のプロジェクション６７，７０を介し抵抗溶接して集電体６０および封口体６２にそれぞれ接合されるので、溶接面積が小さいことに起因して以下のような課題がある。すなわち、上記接続リード６１では、十分な溶接強度が確保することができないために振動、衝撃およびひねりなどが加わったときの耐久性が不十分であり、このために電池特性のばらつきや溶接外れが発生し易く、また、接続リード６１と集電体６０および封口体６２との各接続点での接続抵抗が増大することから、各接続点で電圧降下が生じて蓄電池の大電流の充放電における作動電圧が低下する。さらに、大電流を流したときには、その電流が小さな溶接面積の溶接用プロジェクション６７，７０の部分に集中して、発熱したり、電気抵抗が増大するといった不具合が生じる。しかも、溶接用プロジェクション６７，７０を介して抵抗溶接するときには、その溶接用プロジェクション６７，７０を溶融して完全に潰した状態にしないと、これによっても電気抵抗が増大する。
【０００９】
一方、電池間接続体７１においても、やはり点状の溶接用プロジェクョン７５，７９を介し抵抗溶接して蓄電池Ｂ１，Ｂ２に接合するので、上述した接続リード６１と同様に、十分な溶接強度が確保できないことから振動、衝撃およびひねりなどが加わったときの耐久性が不十分であるため、溶接外れが発生し易く、接続抵抗が増大するために大電流を流したときに発熱したり、電気抵抗が増大するといった不具合が生じる課題がある。
【００１０】
そこで、従来では、上述の課題の解消を図るために、溶接用プロジェクョン６７，７０，７５，７９の個数を増やして多点溶接することも行われている。ところが、その場合には、溶接回数が増えるだけでなく、同時に複数点の抵抗溶接を行うことが非常に難しいことから、各溶接用プロジェクョン６７，７０，７５，７９の溶接状態にばらつきが生じ易く、溶接不良の箇所に溶接外れが発生するおそれがある。接続リード６１では、複数点のうちの１点でも溶接外れが生じると、電池特性が極端に悪化する問題がある。
【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、簡単な形状変更を行うのみの安価な構成としながらも、接続リードや電池間接続体として用いたときに、溶接強度の向上と接続抵抗の低減を確実に得ることができる電池用接続部材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の電池用接続部材は、電池における互いに接続すべき２つの構成要素の間、または二つの電池間に両端部の溶接部が溶接により接合される電池用接続部材であって、長手方向の前記両端部のうちの少なくとも一方に、平面視で直線形状または曲線形状を有する線状の溶接用プロジョクションがそれぞれ設けられていることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に係る発明の電池用接続部材は、請求項１の発明を、電池の集電体と封口体とを電気的に接続する接続リードとして用いるものであって、一端部の第１の溶接部に、前記集電体の注液孔に対応した形状の第１の切欠きが形成されているとともに、封口体に溶接される他端部には第２の溶接部に第２の切欠きが形成され、前記それぞれの切欠きの両側において線状を有する溶接用プロジェクションまたは前記切欠きの両側に跨がって延びる曲線状の溶接用プロジェクションが設けられている。
【００１４】
請求項３に係る発明の電池用接続部材は、請求項２の発明において、純ニッケルまたは鉄ニッケルめっき材により板状に形成されている。
【００１５】
請求項４に係る発明の電池用接続部材は、請求項１の発明を、並置された２個の電池の端子を電気的に接続する電池間接続体として用いるものであって、両端部の溶接部の中央に、それぞれ開口と、この開口に連通して径方向外方に延びる複数個の切欠きと、この各切欠きの両側において前記開口の孔縁に沿った弧状の曲線状に形成された溶接用プロジェクションとを備えている
請求項５に係る発明の電池用接続部材は、請求項４の発明において、両端部のうち一端部の溶接部中央の開口は正極端子を挿通し、前記開口の周縁は封口体下面に溶接用プロジェクションが当接し、溶接されるために凹部形成されている。
【００１６】
請求項６に係る発明の電池用接続部材は、請求項４の発明において、純ニッケル、鉄ニッケルめっき材、銅ニッケルめっき材またはニッケル−銅−ニッケルのクラッド材により板状に形成されている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明では、線状の溶接用プロジェクションを介して抵抗溶接することにより、従来の点状の溶接用プロジェクションによる場合に比較して溶接面積が大きくなるので、接続抵抗を低減できるとともに大きな溶接強度を確保することができる。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１の発明を接続リードに適用したもので、線状の溶接用プロジェクションの長さを長く設定することにより、従来の点状の溶接用プロジェクションの点数を増やすよりも接続抵抗を低減することができ、しかも、溶接に際して、加圧力に多少のばらつきがあっても、溶接性に大きな影響が生じない利点がある。したがって、集電体および封口体との各間の接続抵抗がそれぞれ低減するのに伴い、電池として機能したときの内部抵抗を低減できる。
【００１９】
しかも、線状の溶接用プロジェクションは、従来の点状の溶接用プロジェクションに比較して溶接面積が大きくなるから、その溶接面積の増大に伴って剥離強度の高い接合状態を得ることができる。また、従来の点状の溶接用プロジェクションを限られた面積内に多数点形成するのは困難であるが、線状の溶接用プロジェクションは所要の金型を用いた絞り加工により容易に形成することができ、従来の点状の溶接用プロジョクションを多数点設ける溶接リードに比較して、金型の管理が容易となり、且つ金型の寿命を長く確保でき、さらに、少ない溶接回数で集電体および封口体に接合できる利点がある。
【００２０】
請求項３の発明によれば、この様な金属材質を用いた接続リードは電解液によって腐食することがない。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１の発明を電池間接続体に適用したものであって、線状の溶接用プロジェクションを介して接合するので、従来の点状の溶接用プロジェクションに比較して溶接面積が大きくなるので、接続抵抗を相当に低減することができ、しかも、線状の溶接用プロジェクションでは、加圧力に多少のばらつきがあっても、溶接性に大きな影響が生じない。そのため、この電池間接続体を用いて構成した電池モジュールは、接続抵抗が低減するとともに、従来の点状の溶接用プロジェクションに比較して溶接面積が増大するのに伴って高い溶接強度を得ることができるから、この電池間接続体を用いて構成した電池モジュールは、大きな振動、衝撃またはひねりなどが加わった場合の耐久性を十分に確保することができ、溶接外れといった不具合が発生するおそれがない。
【００２２】
請求項５の発明では、一端の溶接部に開口を設けて正極端子を挿通させ、その開口の周縁が封口体と当接するように凹部形成されているので、正極端子に収納されている安全弁体を溶接時に熱損傷することがない。
【００２３】
請求項６の発明では、電池間接続体は接続リードのように電解液による腐食の影響を受けることがないことから、特に上記素材のうちの銅ニッケルめっきおよびニッケル−銅−ニッケルのクラッド材を用いれば、安価なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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説明する。図１（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る電池用接続部材を示す平面図および正面図であり、この実施の形態では、円筒形蓄電池における集電体と封口体とを電気的接続するための接続リード１Ａとして用いるものを例示してある。
【００２５】
上記接続リード１Ａは、純ニッケルまたは鉄ニッケルめっき材の０．６０ｍｍの厚さを有する板金により、平面視で見た全体形状がほぼ長方形に形成されており、その長方形の長手方向の両端部に、第１の溶接部２および第２の溶接部３がそれぞれ設けられている。一端部（図の左端部）の第１の溶接部２には、後述する上部集電体の円形の透孔に対応したほぼ半円形状の第１の切欠き４が端部中央に形成され、その切欠き４の両側に、長手方向に対し直交方向に延びる直線形状の一対の第１の溶接用プロジェクション７が下面に向け突設されている。一方、他端部（図の右端部）の第２の溶接部３には、後述する封口体の突出部に対応した弧状の第２の切欠き８が端部中央に形成され、その第２の切欠き８の縁部に対応した曲線形状の一対の第２の溶接用プロジェクション９が、第２の切欠き８の両側位置の縁部に沿った配置で下面に向け突設されている。
【００２６】
図２（ａ）、（ｂ）は、上記一実施の形態に係る変形例の電池用接続部材である接続リード１Ｂを示す平面図および正面図であり、同図において、図１と同一若しくは同等のものには同一の符号を付して、重複する説明を省略する。この接続リード１Ｂが図１のものと相違するのは、第２の溶接部３において、図１の一対の曲線状の第２の溶接用プロジェクション９に代えて、第２の切欠き８の縁部全体に対応した長い曲線形状の単一の第２の溶接用プロジェクション１０が、第２の切欠き８の縁部全体に沿った配置で下面に向け突設されている構成のみである。
【００２７】
上記実施の形態の接続リード１Ａ，１Ｂは、上述した所定厚みの板材に絞り加工を施して各溶接用プロジェクション７，９，１０を形成したのち、図１（ａ）または図２（ａ）に示すような平面形状に打ち抜き加工する工程を経て製造され、容易に製造することができる。また、上記接続リード１Ａ，１Ｂの厚みは、上記実施の形態においては、０．６０ｍｍに設定したが、０．２０〜０．８０ｍｍの範囲内に設定するのが好ましく、その場合、各溶接用プロジェクション７，９，１０の突出高さを０．２５〜０．５０  ｍｍに設定するのが好ましい。
【００２８】
図３は図１の接続リード１Ａを介して正極集電体１１と封口体１２とを電気的に接続した状態の斜視図である。正極集電体１１が接合される極板群１３は、帯状の正極板１４と負極板１７とがこれらの間にセパレータ１８を介在させて渦巻状に巻回されてなる周知の構成を備えたものである。正極集電体１１は、極板群１３の断面形状内に納まるほぼ矩形状の導電性板材からなり、その中央部に、極板群１３の中央の空隙部に対応する円形の注液孔１９が設けられ、矩形状の４つの角部から中央部近傍までそれぞれ延びる切欠き状の四つの開口部２０が穿設されているとともに、この各開口部２０から下向き方向に屈曲されてなるバーリング突起片２１が一体形成されている。この正極集電体１１は、計８つのバーリング突起片２１をそれぞれ正極板１４の端部に対し交差した配置で、その一部分を端部に食い込ませた状態で抵抗溶接されて正極板１４に接合されている。
【００２９】
上記接続リード１Ａは以下のような手順で正極集電体１１に接合される。すなわち、接続リード１Ａの第１の切欠き４を正極集電体１１の注液孔１９の孔縁に合致させた配置で第１の溶接部２が正極集電体１１の上面のほぼ中央部に重ね合わされて、第１の溶接部２の第１の切欠き４を挟んだ２箇所に一対の溶接電極を当接させて加圧しながら抵抗溶接を行うことにより、一対の第１の溶接用プロジェクション７が溶融して第１の溶接部２が正極集電体１１に接合される。
【００３０】
上記抵抗溶接を行うときには、第１の切欠き４により一対の溶接電極間における第１の溶接部２の表面に流れる無効電流が減り、且つ直線状の一対の第１の溶接用プロジェクション７と正極集電体１１との接触部に流れる溶接電流が増して、第１の溶接用プロジェクション７が確実に溶融される。但し、一対の第１の溶接用プロジェクション７は、直線状であることから、従来の接続リードのような点状のものと異なり、完全に溶融しなくても、溶接部分での電気抵抗が増大することがなく、十分な接合状態を得ることができる。
【００３１】
このようにして第１の溶接部２が正極集電体１１に接合された接続リード１Ａは、図１に破線で図示した折れ線に沿って直角に屈曲されて、図３に図示するような起立状態とされる。なお、接続リード１Ａを正極集電体１１に予め接合したのちに、この正極集電体１１を極板群１３に接合する手順で組み立てを行ってもよい。
【００３２】
つぎに、接続リード１Ａにおける起立状態とされた第２の溶接部３に封口体１２が接合される。すなわち、接続リード１Ａの第２の切欠き８を封口体１２の下面の突出部２２の周端部に沿わせた配置で第２溶接部３を封口体１２の下面に重ね合わせて、一対の溶接電極を封口体１２の上面と接続リード１Ａの第２の溶接部３とに当接させて加圧することにより、一対の溶接電極間に第２の溶接部３と封口体１２とを挟み込む状態で抵抗溶接される。これにより、一対の第２の溶接用プロジェクション９が溶融して、第２の溶接部３が封口体１２に接合される。
【００３３】
なお、図２の接続リード１Ｂを用いて正極集電体１１と封口体１２とを相互に電気的接続する場合にも、上記接続リード１Ａで説明したと同様の手順で行われる。また、上記実施の形態の各接続リード１Ａ，１Ｂは、長手方向の両端部の第１の溶接部２および第２の溶接部３の双方にそれぞれ第１の溶接用プロジェクション７および第２の溶接用プロジェクション９または１０を設けた場合を例示したが、一端部は、正極集電体を一体形成した形状、または別体の正極集電体を予め一体化した構成とすることができるので、少なくとも第２の溶接部３に第２の溶接用プロジェクション９または１０を設ければ足りる。
【００３４】
図４は、図３の接続リード１Ａにより極板群１３と封口体１２とを電気的接続してなる構成を用いて構成した円筒形蓄電池を示す縦断面図である。極板群１３は、正極板１４（図３）の端部１４ａが極板群１３の上方に突出し、負極板１７（図３）の端部１７ａが下方へ突出するように構成されている。この極板群１３は、負極板１７の端部１７ａに負極集電体２７を予め接合した状態で、発泡金属製のリング体からなる弾性導電体２４を介在して、金属製の電池ケース２３内に挿入される。負極板１７は、負極集電体２７の中央部から下方へ膨出した負極集電片２７ａが電池ケース２３の底面に抵抗溶接により接合されていることにより、負極集電体２７を介して電池ケース２３に電気的に接続されている。極板群１３は、電池ケース２３の外周面に形成された環状溝部２８によって内方に膨出した環状固定部２９により絶縁支持部材３０を介し押圧されて、電池ケース２３内に固定されている。
【００３５】
上記封口体１２は、電池内部に発生するガスを排出するための弁口３２が突出部２２に設けられたフィルタ部３１と、このフィルタ部３１上に重ね合わされた状態で固定されたキャップ状正極端子３３と、フィルタ部３１とキャップ状正極端子３３との間に挟持固定されて弁口３２を閉塞するゴム製の安全弁体３４とを備えて構成されている。この封口体１２は、電池ケース２３内に収納された極板群１３が環状溝部２８の形成により内方に膨出する環状支持部２９によって絶縁押え部材３０を介し固定されたのちに、接続リード１Ａを折り曲げることによって電池ケース２３の上端開口部に対し平行な相対位置として電池ケース２３内に挿入され、フィルタ部３１の周縁部が絶縁ガスケット３７を介して環状支持部２９上に載置して係止される。そののち、電池ケース２３は、上端開口部の周縁部が内方にかしめ加工されることにより、絶縁ガスケット３７を圧縮して密閉状態に閉塞されている。
【００３６】
図５は、上記接続リード１Ａを用いて構成した円筒形蓄電池の溶接用プロジェクション７，９の長さと正極集電体１１および接続リード１Ａの間または封口体１２および接続リードの間における接続抵抗との関係を示す特性図である。この特性図は、純ニッケルにより幅が１５ｍｍで、且つ厚みが０．６０ｍｍの形状に作った接続リードを用いて実測した結果である。
【００３７】
上記接続リード１Ａでは、直線状または曲線状の溶接用プロジェクション７，９を介して接合するので、従来の点状の溶接用プロジェクションに比較して溶接面積が大きくなるので、接続抵抗を相当に低減することができる。線状の溶接用プロジェクション７，９の長さを長くする場合には、点状の溶接用プロジェクションの点数を増やすよりも接続抵抗が低減する。しかも、比較的多数の点状の溶接用プロジェクションを介し抵抗溶接する場合には、全ての溶接用プロジェクションに均一に加圧力をかけないと、安定して抵抗溶接が行えないのに対し、線状の溶接用プロジェクション７，９では、加圧力に多少のばらつきがあっても、溶接性に大きな影響が生じない利点がある。
【００３８】
したがって、上記接続リード１Ａを用いて構成した円筒形蓄電池は、正極集電体１１と接続リード１Ａとの間および封口体１２と接続リードとの間の各接続抵抗がそれぞれ低減するのに伴い、電池として機能したときの内部抵抗を低減でき、それに加えて、接合面積が大きいことから、大電流が流れた場合にもその電流が接合箇所に集中せず、且つ接合箇所での電圧降下も僅かであって、大電流放電時でも蓄電池としての作動電圧を高く保つことができ。
【００３９】
しかも、上記接続リード１Ａは、線状の溶接用プロジェクション７，９を介して溶接することにより、点状の溶接用プロジェクションに比較して溶接面積が大きくなるから、その溶接面積の増大に伴って高い溶接強度を得ることができる。
【００４０】
したがって、上記接続リード１Ａを用いて構成した円筒形蓄電池は、正極集電体１１と接続リード１Ａ間および接続リード１Ａと封口体１２との各間の接合箇所に十分な溶接強度を確保することができるので、大きな振動、衝撃またはひねりなどが加わった場合の耐久性を十分に確保することができ、電池特性のばらつきや溶接外れといった不具合が発生するおそれがない。また、上記接続リード１Ａは、アルカリ蓄電池において純ニッケルまたは鉄ニッケルめっき材を素材として形成されており、電解液によって腐食することもない。
【００４１】
また、従来の点状の溶接用プロジェクションを限られた面積内に多数点形成するのは困難であるが、上記接続リード１Ａでは、溶接用プロジェクション７，９が線状であるから、この線状の溶接用プロジェクション７，９は所要の金型を用いた絞り加工により容易に形成することができ、従来の点状の溶接用プロジョクションを多数点設ける溶接リードに比較して、金型の管理が容易となり、且つ金型の寿命を長く確保できる利点がある。また、この接続リード１Ａは、少ない溶接回数で正極集電体１１および封口体１２に接合できる利点がある。
【００４２】
図６の特性図において、上記接続リード１Ａを用いて構成した円筒形蓄電池の板厚と正極集電体１１および接続リード１Ａの間または封口体１２および接続リードの間の接続抵抗との関係を示す特性図である。また、同図には、比較のために、従来の点状の溶接用プロジェクションを設けた接続リードの板厚と接続抵抗との関係を示してあり、破線の特性曲線は点状の溶接用プロジェクションを２点設けた場合、１点鎖線は点状の溶接用プロジェクションを１点設けた場合である。
【００４３】
図６から明らかなように、上記接続リード１Ａの場合には、従来の１点の溶接用プロジェクションを設けた接続リードと比較して、板厚を同一とした場合に接続抵抗を大幅に低減することができる。なお、図２の接続リード１Ｂを用いる場合にも、上記接続リード１Ａの上述したと同様の効果を得ることができる。
【００４４】
図７（ａ）〜（ｄ）は、何れも本発明の他の実施の形態に係る接続リード１Ｃ〜１Ｆを示す平面図であり、同図において、図１または図２と同一若しくは実質的に同等のものには同一の符号を付して、重複する説明を省略する。（ａ）の接続リード１Ｃは、第１の溶接部２に、一実施の形態と同様の一対の直線状の第１の溶接用プロジェクション７が同一の配置で形成されているとともに、第２の溶接部３に、第１の溶接部２と同一形状の第２の溶接用プロジェクション３８が、第１の溶接用プロジェクション７と平行となる配置で形成されている。
【００４５】
（ｂ）の接続リード１Ｄは、第１の溶接部２に、一対の直線状の第１の溶接用プロジェクション３９が長方形の長手方向に沿った配置で形成されているとともに、第２の溶接部３には、第１の溶接部２と同一形状の第２の溶接用プロジェクション４０が、第１の溶接用プロジェクション３９と同一方向を向いた配置で形成されている。
【００４６】
（ｃ）の接続リード１Ｅは、第１の溶接部２に、（ａ）と同一の一対の直線状の第１の溶接用プロジェクション３９が同一の配置で形成されているとともに、第２の溶接部３には、第１の溶接部２と同一形状の第２の溶接用プロジェクション４１が、第１の溶接用プロジェクション３９と平行となる配置で形成されている。
【００４７】
（ｄ）の接続リード１Ｆは、第１の溶接部２に、（ｂ）と同一の直線状の第１の溶接用プロジェクション３９が同一の配置で２対形成されているとともに、第２の溶接部３には、第１の溶接部２と同一形状の２対の第２の溶接用プロジェクション４０が、第１の溶接用プロジェクション３９と同一の配置で形成されている。
【００４８】
本発明の実施の形態による各接続リード１Ａ〜１Ｆの、剥離強度については、従来の接続リードが２００〜３００Ｎであるのに対し、６００Ｎ以上と格段に強くなる。各接続リード１Ｃ〜１Ｆの接続抵抗を比較すると、接続リード１Ｃと接続リード１Ｅは、ほぼ同等で、接続リード１Ｄよりも第１および第２の各線状の溶接用プロジェクション７，３８、３９，４１の対向が近接している分、低くなる。（ｄ）の接続リード１Ｆは、各二対ずつの線状の溶接用プロジェクション３９，４０からなるので、集電効率の向上し、最も接続抵抗に優れるが、狭い領域に密にプロジェクション３９，４０を形成するので、加工が難しくなる。
【００４９】
図８（ａ）は本発明を電池間接続体４２Ａに適用した場合の一実施の形態に係る電池用接続部材を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。上記電池間接続体４２Ａは、純ニッケル、鉄ニッケルめっき材、銅ニッケルめっき材またはニッケル−銅−ニッケルのクラッド材の何れかを素材として、０．４０ｍｍの厚さを有する板金で、平面視で見た全体形状が、両端部が蓄電池Ｂ１，Ｂ２の外形に対応した半円を有するほぼ長方形に形成されており、その長方形の長手方向の両端部に、第１の溶接部４３および第２の溶接部４４がそれぞれ設けられている。厚みは、実施の形態において０．４０ｍｍに設定した場合を例示したが、０．３０〜０．６０ｍｍの範囲内に設定するのが好ましい。
【００５０】
一端部（図の左端部）の第１の溶接部４３には、一方の蓄電池Ｂ１の封口体１２におけるフィルタ部３１（図４）に当接する環状の凹部４７が形成されている。この環状の凹部４７の中心部には、蓄電池Ｂ１の封口体１２におけるキャップ状正極端子３３（図４）を挿通させる円形の開口４８が形成されている。さらに、環状の凹部４７には、開口４８において９０°の等間隔で４箇所の孔縁から開口４８に連通して径方向外方に向け延びるスリット状の４つの切欠き４９が形成され、この各切欠き４９の各々の間の箇所に、開口４８に沿った弧形状を有する曲線状の第１の溶接用プロジェクション５０が下面に向け突設されている。一方、他端部（図の右端部）の第２の溶接部４４には、第１の溶接部４３とそれぞれ同一形状の開口５１、４つの切欠き５２および第２の溶接用プロジェクション５３が形成されている。
【００５１】
なお、形成用素材としては、２個の蓄電池Ｂ１，Ｂ２間をこれらの外部において接続するので、前述の接続リード１Ａ〜１Ｆのように電解液による腐食の影響を受けることがないことから、銅ニッケルめっきおよびニッケル−銅−ニッケルのクラッド材を用いることができ、これらを用いれば、接続抵抗が低く、安価なものとなる。また、上記電池間接続体４２Ａは、凹部４７および溶接用プロジェクション５０，５３を金型を用いた絞り加工により形成したのちに、打ち抜き加工を行う過程を経て製作される。
【００５２】
上記電池間接続体４２Ａは、径方向に並置した２個の円筒形蓄電池Ｂ１，Ｂ２を直列接続する用途に用いられるものである。すなわち、上記電池間接続体４２Ａの第１の溶接部４３は、一方の蓄電池Ｂの正極側の周縁部に絶縁リング５４を取り付けた状態で、開口４８に蓄電池Ｂにおける封口体１２のキャップ状正極端子３３を挿通させて、環状の凹部４７の底面を封口体１２のフィルタ部３１に当接させ、絶縁リング５４を介在して蓄電池Ｂ１に向け加圧しながら、各２個の第１の溶接用プロジェクション５０間に溶接電流を流す抵抗溶接を行うことにより、溶融した第１の溶接用プロジェクション５０がフィルタ部３１に溶着し、第１の溶接部４３が封口体１２に接合される。
【００５３】
一方、第２の溶接部４４は、他方の蓄電池Ｂ２の電池ケースの底部外面に当接させた状態で蓄電池Ｂ２に向け加圧しながら、各２個の第２の溶接用プロジェクション５３間に溶接電流を流す抵抗溶接を行うことにより、溶融した第２の溶接用プロジェクション５３が電池ケースの底部外面に溶着し、第２の溶接部４４が電池ケースの底部に接合される。
【００５４】
上記第１および第２の溶接部４３，４４の抵抗溶接を行うときには、切欠き４９，５２により一対の溶接電極間における第１の溶接部４３または第２の溶接部４４の表面に流れる無効電流が減り、且つ曲線状の各２個の第１の溶接用プロジェクション５０とフィルタ部３１との接触部または第２の溶接用プロジェクション５３と電池ケースの底部との接触部に流れる溶接電流が増して、第１または第２の溶接用プロジェクション５０，５３が確実に溶融される。このとき、第１および第２の溶接用プロジェクション５０，５３は、曲線状であることから、従来の接続リードのような点状のものと異なり、完全に溶融しなくても、溶接部分での電気抵抗が増大することがなく、十分な接合状態を得ることができる。
【００５５】
上記電池間接続体４２Ａにおいても、上記接続リード１Ａ〜１Ｆで説明したとほぼ同様の効果を得ることができる。すなわち、上記電池間接続体４２Ａでは、曲線状の溶接用プロジェクション５０，５３を介して接合するので、従来の点状の溶接用プロジェクションに比較して溶接面積が大きくなるので、接続抵抗を相当に低減することができる。しかも、比較的多数の点状の溶接用プロジェクションを介し抵抗溶接する場合には、全ての溶接用プロジェクションに均一に加圧力をかけないと、安定して抵抗溶接が行えないのに対し、曲線状の溶接用プロジェクション５０，５３では、加圧力に多少のばらつきがあっても、溶接性に大きな影響が生じない利点がある。したがって、上記電池間接続体４２Ａを用いて構成した電池モジュールは、接続抵抗が減ずるとともに、大電流が流れた場合にもその電流が接合箇所に集中しないので、大電流の出入特性が優れる。
【００５６】
しかも、上記電池間接続体４２Ａは、点状の溶接用プロジェクションに比較して溶接面積が増大するのに伴って高い溶接強度を得ることができる。したがって、上記電池間接続体４２Ａを用いて構成した電池モジュールは、大きな振動、衝撃またはひねりなどが加わった場合の耐久性を十分に確保することができ、溶接外れといった不具合が発生するおそれがない。さらに、上記電池間接続体４２Ａの場合には、従来の点状の溶接用プロジェクションを第１および第２の溶接部にそれぞれ８点ずつ設けた電池間接続体と比較して、板厚を同一とした場合に接続抵抗を約１０％低減することができる。これにより、上記電池間接続体４２Ａは、所要の接続抵抗を得る場合に、従来の電池間接続体よりも板厚を薄く設定することができる。
【００５７】
図９は本発明を電池間接続体４２Ｂに適用した他の実施の形態に係る電池用接続部材を示す斜視図であり、同図において、図８と同一若しくは実質的に同等のものには同一の符号を付して、重複する説明を省略する。この電池間接続体４２は、第１および第２の溶接部４３，４４において、４個の第１の切欠き４９，５２が、図８の電池間接続体４２Ａの配設位置に対し約４５°ずらした各位置に９０°の等間隔で形成され、且つ隣接する各２個の切欠き４９，５２の各間の箇所に、弧形状を有する曲線状の第１および第２の溶接用プロジェクション５０，５３が下面に向け突設されている。この電池間接続体４２Ｂは、上記電池間接続体４２Ａより線状プロジェクション５０，５３の距離が近接している分、接続抵抗が低くなる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る電池用接続部材は、線状の溶接用プロジェクションを介し溶接して接合するので、接続抵抗を低減できるとともに高い溶接強度を確保することができるから、接続リードに適用することにより、電池内部抵抗を低減でき、且つ耐振動性や耐衝撃性の高い蓄電池を得ることができ、一方、電池間接続体に適用することにより、接続抵抗を低減でき、各接続強度の高い電池モジュールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】（ａ）、（ｂ）は本発明を接続リードに適用した場合の一実施の形態に係る電池用接続部材を示す平面図および正面図。
【図２】（ａ）、（ｂ）は同上の実施の形態に係る変形例の電池用接続部材を示す平面図および正面図。
【図３】図１の接続リードにより集電体と封口体とを電気的に接続した状態の斜視図。
【図４】同上の電池用接続部材を用いて構成した円筒形蓄電池を示す縦断面図。
【図５】同上の電池用接続部材を用いて接合したときの溶接用プロジェクションの長さと接続抵抗の関係を示す特性図。
【図６】同上の電池用接続部材を用いて接合したときの板厚と接続抵抗の関係を示す特性図。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は何れも本発明を接続リードに適用した場合の異なる実施の形態に係る電池用接続部材を示す平面図。
【図８】（ａ）は本発明を電池間接続体に適用した場合の一実施の形態に係る電池用接続部材を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図９】本発明を電池間接続体に適用した場合の他の実施の形態に係る電池用接続部材を示す斜視図。
【図１０】従来の接続リードにおける集電体と封口体とを電気的に接続するときの相対位置関係を示す分解斜視図。
【図１１】（ａ）は従来の電池間接続体を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図。
【符号の説明】
【００６０】
１Ａ〜１Ｆ  接続リード（電池用接続部材）
２  第１の溶接部
３  第２の溶接部
４  切欠き
７，９，１０  溶接用プロジェクション
８  切欠き
１１  集電体
１２  封口体
１９  注液孔
３３  正極端子
３８〜４１  溶接用プロジェクション
４２Ａ，４２Ｂ  電池間接続体（電池用接続部材）
４３  第１の溶接部
４４  第２の溶接部
４８  開口
４９，５２  切欠き
５０，５３  溶接用プロジェクョン
【図１】
2006107808.tif 000003
【図２】
2006107808.tif 000004
【図３】
2006107808.tif 000005
【図４】
2006107808.tif 000006
【図５】
2006107808.tif 000007
【図６】
2006107808.tif 000008
【図７】
2006107808.tif 000009
【図８】
2006107808.tif 000010
【図９】
2006107808.tif 000011
【図１０】
2006107808.tif 000012
【図１１】
2006107808.tif 000013