(57)【要約】【課題】従来の電池性能を損なうことなく、封口板を厚くして電気抵抗を小さくする。皿タブを確実に接続しながら、組電池としてトータルの電気抵抗を小さくする。【解決手段】電池は、電極群５と電解質を充填している金属製の外装缶３の開口部をかしめて、金属板の封口板４を絶縁状態で気密に固定している。封口板４は、外装缶３のかしめ部３ａに挟まれた周縁部分４Ａより内側にあって、かしめ部３ａに挟まれない非挟着部分４Ｂに、電池の表面側に突出する外面突出部１０Ａを設けて、かしめ部３ａに挟まれた周縁部分４Ａよりも厚くしてなる肉厚部１０を設けている。組電池は、電池１の間に皿タブ２を挟着して、皿タブ２を介して複数の電池１を直線状に連結している。皿タブ２は、一方の電池１の封口板４の外面突出部１０Ａと、他方の電池１の外装缶３とに連結されて、隣接する電池１を直列接続している。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極群（５）と電解質を充填している金属製の外装缶（３）の開口部をかしめて、金属板の封口板（４）を絶縁状態で気密に固定してなる電池であって、
封口板（４）が、外装缶（３）のかしめ部（３ａ）に挟まれた周縁部分（４Ａ）より内側にあって、かしめ部（３ａ）に挟まれない非挟着部分（４Ｂ）に、電池の表面側に突出する外面突出部（１０Ａ）を設けて、かしめ部（３ａ）に挟まれた周縁部分（４Ａ）よりも厚くしてなる肉厚部（１０）を設けてなることを特徴とする電池。
【請求項２】
封口板（４）が、外装缶（３）のかしめ部（３ａ）に挟まれた周縁部分（４Ａ）より内側にあって、かしめ部（３ａ）に挟まれない非挟着部分（４Ｂ）に、電池（１）の表面側に突出する外面突出部（１０Ａ）と内面側に突出する内面突出部（１０Ｂ）とを設けて、かしめ部（３ａ）に挟まれた周縁部分（４Ａ）よりも厚くしてなる肉厚部（１０）を設けており、さらに、内面突出部（１０Ｂ）に、電極（５Ａ）に接続している電極リード（９）を接続している請求項１に記載される電池。
【請求項３】
封口板（４）の肉厚部（１０）の厚さが、電極リード（９）よりも厚い請求項２に記載される電池。
【請求項４】
二次電池（１）の間に皿タブ（２）を挟着して、皿タブ（２）を介して複数の二次電池（１）を直線状に連結しており、二次電池（１）に挟着される皿タブ（２）は、一方の二次電池（１）の封口板（４）と、他方の二次電池（１）の外装缶（３）とに連結されて、隣接する二次電池（１）を直列接続して直線状に連結しており、
二次電池（１）は、電極群（５）と電解質を充填している金属製の外装缶（３）の開口部をかしめて、金属板の封口板（４）を絶縁状態で気密に固定しており、
封口板（４）が、外装缶（３）のかしめ部（３ａ）に挟まれた周縁部分（４Ａ）より内側にあって、かしめ部（３ａ）に挟まれない非挟着部分（４Ｂ）に、電池（１）の表面側に突出する外面突出部（１０Ａ）を設けて、かしめ部（３ａ）に挟まれた周縁部分（４Ａ）よりも厚くしてなる肉厚部（１０）を設けており、さらに、この外面突出部（１０Ａ）に皿タブ（２）を連結している組電池。
【請求項５】
封口板（４）が、外装缶（３）のかしめ部（３ａ）に挟まれた周縁部分（４Ａ）より内側にあって、かしめ部（３ａ）に挟まれない非挟着部分（４Ｂ）に、電池（１）の表面側に突出する外面突出部（１０Ａ）と内面側に突出する内面突出部（１０Ｂ）とを設けて、かしめ部（３ａ）に挟まれた周縁部分（４Ａ）よりも厚くしてなる肉厚部（１０）を設けており、さらに、内面突出部（１０Ｂ）に、電極（５Ａ）に接続している電極リード（９）を接続している請求項４に記載される組電池。
【請求項６】
封口板（４）の肉厚部（１０）の厚さが、皿タブ（２）よりも厚い請求項４又は５に記載される組電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外装缶の開口部をかしめて封口板を気密に固定してなる電池と、複数の二次電池を直線状に連結している組電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二次電池の用途は、パーソナルコンピューター（ＰＣ）、携帯電話、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリット車（ＨＥＶ）、電動自転車、電動工具など広範囲にわたる。特に電気自動車（ＥＶ）、ハイブリット車（ＨＥＶ）、電動自転車、電動工具などの大電流放電される高出力用途においては、より一層の特性向上のため、様々な開発が行われている。特に、構成部材の抵抗が大きいと、発熱による電力ロスを生じるため、抵抗を低減することが望まれる。
【０００３】
大電流放電に適した構造の組電池は、特許文献１の公報に示される。この組電池は、図１に示す断面構造で、複数の円筒型電池１を直線状に並べて直列に接続している。隣接する円筒型電池１は、封口板４と外装缶３に皿状の接続体である皿タブ２を溶接して、直列に接続している。この構造の組電池は、組電池を形成する円筒型電池自体の抵抗低減のみならず、電池−電池間の接続抵抗を低減させる必要がある。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３３１２８５３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上の組電池は、皿タブ２で電池１と電池１を接続しているので、皿タブ２の電気抵抗を小さくして電池−電池間の電気抵抗を小さくできる。このことを実現するには、図２の断面図に示すように、封口板４を上方に突出するように折曲加工して実現できる。この構造の円筒型電池１を接続する皿タブ２は、かしめ部３ａの内側に突出させる突出量を小さくできる。このため、皿タブ２が浅くなって、皿タブ２における電流経路が短縮されて電気抵抗を小さくできる。しかしながら、この構造では、組電池としてトータルの電気抵抗を小さくできない。封口板４を上方に突出させることにより、電極５Ａを封口板４に電気接続する電極リード９が長くなり、この部分の電気抵抗が増加するからである。
【０００６】
封口板自体の電気抵抗は、図３に示すように封口板４を厚くして小さくできる。しかしながら、この封口板４は、周縁のかしめられる領域を含む全体で一様に厚くなっているので、円筒型電池１の電池内体積を減少させる。電池内体積の小さい円筒型電池は、異常時に電池の内圧が急激に上昇する欠点がある。電池内で発生するガスによる圧力上昇を吸収する体積が小さくなるからである。また、厚い封口板を使用して封口板の電気抵抗を小さくしても、皿タブを溶接する各電池間の距離が短縮されなければ、皿タブにおける電流経路を短縮することができず、皿タブの電気抵抗を減少することはできない。
【０００７】
皿タブは、厚い金属板で製作して電気抵抗を少なくできる。しかしながら、厚い皿タブは電池にしっかりと確実に接続するのが難しい。それは、厚い金属板の皿タブを溶接すると、無効電流が大きくなって確実に溶接するのが難しくなるからである。このため、皿タブの金属板は、厚さを３ｍｍ以下としているのが実状である。
【０００８】
本発明は、従来の電池及び組電池が有する以上の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、従来の電池性能を損なうことなく、封口板を厚くして電気抵抗を小さくできる電池と、組電池としてトータルの電気抵抗を小さくできる組電池を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、皿タブを確実に接続して、電気抵抗を小さくできる電池及び組電池を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の電池は、電極群５と電解質を充填している金属製の外装缶３の開口部をかしめて、金属板の封口板４を絶縁状態で気密に固定している。封口板４は、外装缶３のかしめ部３ａに挟まれた周縁部分４Ａより内側にあって、かしめ部３ａに挟まれない非挟着部分４Ｂに、電池１の表面側に突出する外面突出部１０Ａを設けて、かしめ部３ａに挟まれた周縁部分４Ａよりも厚くしてなる肉厚部１０を設けている。
【００１０】
本発明の請求項２の電池は、二次電池１の封口板４が、外装缶３のかしめ部３ａに挟まれた周縁部分４Ａより内側にあって、かしめ部３ａに挟まれない非挟着部分４Ｂに、電池１の表面側に突出する外面突出部１０Ａと内面側に突出する内面突出部１０Ｂとを設けて、かしめ部３ａに挟まれた周縁部分４Ａよりも厚くしてなる肉厚部１０を設けている。さらに、内面突出部１０Ｂには電極５Ａに接続している電極リード９を接続している。
【００１１】
本発明の請求項４の組電池は、二次電池１の間に皿タブ２を挟着して、皿タブ２を介して複数の二次電池１を直線状に連結している。二次電池１に挟着される皿タブ２は、一方の二次電池１の封口板４と、他方の二次電池１の外装缶３とに連結されて、隣接する二次電池１を直列接続して直線状に連結している。二次電池１は、電極群５と電解質を充填している金属製の外装缶３の開口部をかしめて、金属板の封口板４を絶縁状態で気密に固定している。封口板４は、外装缶３のかしめ部３ａに挟まれた周縁部分４Ａより内側にあって、かしめ部３ａに挟まれない非挟着部分４Ｂに、電池１の表面側に突出する外面突出部１０Ａを設けて、かしめ部３ａに挟まれた周縁部分４Ａよりも厚くしてなる肉厚部１０を設けている。封口板４の外面突出部１０Ａに、二次電池１を直列に接続する皿タブ２を連結している。
【００１２】
本発明の請求項５の組電池は、二次電池１の封口板４が、外装缶３のかしめ部３ａに挟まれた周縁部分４Ａより内側にあって、かしめ部３ａに挟まれない非挟着部分４Ｂに、電池１の表面側に突出する外面突出部１０Ａと内面側に突出する内面突出部１０Ｂとを設けて、かしめ部３ａに挟まれた周縁部分４Ａよりも厚くしてなる肉厚部１０を設けている。さらに、内面突出部１０Ｂには電極５Ａに接続している電極リード９を接続している。
【００１３】
封口板４の肉厚部１０の厚さは、皿タブ２よりも厚くすることができる。また、封口板４の肉厚部１０の厚さは、電極リード９よりも厚くすることができる。
【００１４】
【作用】
本発明の電池は、封口板４に肉厚部１０を設けている。封口板４は全体を厚くするのではなくて、周縁部分４Ａを薄くして、その内側部分に肉厚部１０を設けている。肉厚部１０は、外装缶３のかしめ部３ａに挟まれている周縁部分４Ａよりも内側にあって、かしめ部３ａに挟まれない非挟着部分４Ｂに設けている。封口板４は、非挟着部分４Ｂに外側に突出する外面突出部１０Ａを設け、あるいは外側に突出する外面突出部１０Ａと内側に突出する内面突出部１０Ｂの両方を設けて肉厚部１０としている。すなわち、本発明の電池は、かしめ部３ａにはさまれる周縁部分４Ａの厚みを、従来の電池の封口板４と同じ厚さとしながら、かしめ部３ａに挟まれていない非挟着部分４Ｂに肉厚部１０を設けている。この構造の電池は、肉厚部１０によって封口板４の厚みを増加できるので、封口板４の電気抵抗を小さくして、全体としての抵抗低減を実現できる。
【００１５】
さらに、この構造の電池を皿タブ２で連結する組電池は、電池特性を損なうことなく電気抵抗を低減できる。それは、封口板４の挟着部分４Ｂに肉厚部１０を設けて、肉厚部１０を外面突出部１０Ａとしているからである。この組電池は、皿タブ２で接続される一方の電池１の底部と、封口板上端との距離を短くして、電気抵抗を低減できる。この構造の組電池は、封口板４と、これに接続される電池底部の間の空間における、金属／空間の比率を高くして、電池間の電気抵抗を小さくできる。とくに、皿タブ２を確実に封口板４に溶接して接続するために、皿タブ２を封口板４よりも薄くする構造において、電気抵抗を小さくできる。皿タブ２に接続される封口板上端部と、外装缶底との距離を短くできるからである。
【００１６】
さらに、請求項２と５に記載しているように、封口板４に内面突出部１０Ｂを設けて肉厚部１０として、内面突出部１０Ｂに電極リード９を接続している構造は、電極リード９に封口板４の肉厚部１０よりも薄い金属板を使用しながら、電気抵抗を小さくできる特長がある。それは、内面突出部１０Ｂを電極に接近させて、正確には電極に接続している集電体８に封口板４の内面突出部１０Ｂを接近させて、間隔を短くできるからである。また、封口板４に内面突出部１０Ｂを設ける構造は、肉厚部１０をより厚くできるので、封口板４の電気抵抗をさらに小さくできる特長もある。
【００１７】
図２に示すように、全体の厚さが同じである封口板４を湾曲して、電池１の外部側に突出させる構造は、皿タブ２の電気抵抗は小さくできるが、封口板４の電気抵抗が増大されるため、全体としての抵抗低減を実現できない。また、図３に示すように、単に封口板全体を厚くする構造では、かしめ部においても厚くなってしまうので、その分、シーム位置が下がってしまう。このため、電極５Ａの全高を下げることが必要となって電極５Ａを小さくする必要がある。このことは、電池１の容量を低下させる等の電池特性低下をまねくことになる。また、封口板４を全体に厚くしても、封口板４の上面と、皿タブ２で接続される電池１の底部との距離は短くはならないので、皿タブ２で接続する部分の電気抵抗は低減されない。
【００１８】
これに対して本発明の電池及び組電池は、封口板４の全体を厚くするのではなく、部分的に厚くする。すなわち、外装缶３のかしめ部３ａで挟まれる部分に比較して、かしめ部３ａで挟まれない非挟着部分４Ｂに、外面突出部１０Ａや内面突出部１０Ｂを設けて肉厚部１０としている。この構造は、肉厚部１０によって封口板４の厚みを増加させることにより、封口板４の電気抵抗を小さくできる。さらに、組電池は、封口板４の外面突出部１０Ａに皿タブ２を接続して複数の電池を直線状に連結する。この構造は、皿タブ２を接続する封口板４の上面と、外装缶３の底面とを接近できるので皿タブ２の電気抵抗を小さくできる。したがって、本発明は、封口板４の電気抵抗を小さくすることと、皿タブ２の電気抵抗を小さくすることの相乗効果で組電池のトータルの電気抵抗を相当に小さくできる。このことは、１００個以上の二次電池を直列に接続してなる組電池、たとえば電気自動車やハイブリッドカーの電源に使用される組電池において特に大切である。たとえば２００個の二次電池を直列に接続している組電池が、１００Ａ以上の大電流で放電されと、発熱ロスが極めて大きくなるからである。
【００１９】
【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及び組電池を例示するものであって、本発明は電池及び組電池を以下のものに特定しない。
【００２０】
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」、「課題を解決するための手段の欄」、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。
【００２１】
図４と図５に示す組電池は、複数の二次電池１を直線状に連結している。二次電池１は、間に皿タブ２を挟着し、この皿タブ２を介して連結される。皿タブ２は、一方の二次電池１の封口板４と、他方の二次電池１の外装缶３とに連結されて、上下に隣接する二次電池１を直列接続して直線状に連結する。
【００２２】
皿タブ２は金属板で製作される。図の皿タブ２は、一方の二次電池１の外装缶３に連結される外装缶連結部２Ｂと、封口板４の外側面に接続される封口板連結部２Ａとからなる。外装缶連結部２Ｂと封口板連結部２Ａからなる皿タブ２は、１枚の金属板をプレス加工して製作される。外装缶連結部２Ｂは、外装缶３の底部を挿入できる筒状である。図の二次電池１は円筒型電池であるから、外装缶連結部２Ｂを円筒状としている。封口板連結部２Ａは、凸部電極１ａを貫通させる中心孔２ａを開口している。さらに、封口板連結部２Ａは、封口板４に連結する突出連結部２ｂを設けている。封口板連結部２Ａは、外装缶３のかしめ部３ａに接触しないように、突出連結部２ｂの外周に段差部２ｃを設けている。段差部２ｃの内側に設けられる突出連結部２ｂは、その外形をかしめ部３ａの内形よりも小さくして、封口板連結部２Ａとかしめ部３ａとが接触しないようにしている。皿タブ２は、外装缶連結部２Ｂと封口板連結部２Ａをスポット溶接して二次電池１に連結される。ただ、皿タブはレーザー溶接して二次電池１に連結することもできる。
【００２３】
二次電池１は、円筒型電池である。ただし、本発明の組電池は、二次電池を必ずしも円筒型電池には特定しない。二次電池は、外装缶をかしめて封口板を固定している全ての電池とすることができる。二次電池１は、ニッケル−水素電池である。ただ、本発明の組電池は、二次電池をニッケル−カドミウム電池、リチウムイオン電池等とする全ての種類の二次電池とすることもできる。
【００２４】
図の二次電池１は、電極群５と電解液を充填している金属製の外装缶３の開口部をかしめて、金属板の封口板４を絶縁状態で気密に固定している。外装缶３は、金属板をプレス加工して、底を閉塞している筒状にして製作される。円筒型電池は、金属板を円筒状に成形して外装缶３とする。角型電池は、金属板を角筒状に成形して外装缶とする。封口板４は、金属板をプレス加工し、あるいは鋳造して製作される。外装缶３と封口板４とは、絶縁状態でかしめられる。絶縁のために、外装缶３と封口板４との間に絶縁材６が挟着される。絶縁材６は、外装缶３と封口板４とを絶縁しながら隙間を気密に閉塞する。外装缶３は、かしめ部３ａで封口板４を挟んで固定するために、封口板４の下面に沿って凸条７を設けている。凸条７を設けた外装缶３に封口板４をセットし、開口部縁をかしめ加工して封口板４を固定する。その後、かしめ部３ａを上面からパンチによって加圧して、外装缶３の全体寸法を規定値とする。
【００２５】
図の二次電池１は、外装缶３の内部に入れている電極５Ａの上に集電体８を配設している。電極５Ａは、正負の極板を、間に挟着しているスペーサーで絶縁しながら積層している。電極５Ａの一方の極板は、電極５Ａの上に配置している集電体８に接続され、他方の電極は、外装缶３の底部に配置している集電体（図示せず）を介して外装缶３に接続される。電極５Ａの上に配置される集電体８は、電極リード９を介して封口板４に接続される。電極５Ａの下に配置される集電体は、外装缶３の内部で底部や側面にスポット溶接やレーザー溶接等の方法で外装缶３に接続され、あるいは外装缶３の内面に押圧して電気接続される。
【００２６】
組電池は、図６に示すように、複数の二次電池１を直線状に連結しながら直列に接続している。この構造の組電池は、図７に示すように、さらに複数組を直列に接続して、電気自動車やハイブリッドカー等を駆動する電源装置として使用される。ハイブリッドカーの電源装置に使用される電源装置は、１００個以上の二次電池１を直列に接続したものである。
【００２７】
図４と図５に示す組電池を構成する二次電池１は、封口板４全体を同じ厚さの金属板としない。封口板４は、外装缶３のかしめ部３ａに挟まれる周縁部分４Ａを薄く、皿タブ２の連結部を厚くしている。すなわち、封口板４は、外装缶３のかしめ部３ａに挟まれた周縁部分４Ａより内側にあって、かしめ部３ａに挟まれない非挟着部分４Ｂに、外面突出部１０Ａや内面突出部１０Ｂを設けて肉厚部１０としている。封口板４の肉厚部１０は、好ましくは、かしめ部３ａに挟着された周縁部分４Ａの厚さの１．５倍よりも大きくする。１．５倍よりも薄いと、皿タブ２の電気抵抗を充分に小さくできないからである。また、封口板４の肉厚部１０は、好ましくは、かしめ部３ａに挟着された周縁部分４Ａの厚さの５倍よりも薄くする。５倍よりも厚いと、外面突出部１０Ａが二次電池１のかしめ部３ａから突出し、あるいはかしめ部３ａに挟まれる周縁部分４Ａが薄くなるからである。
【００２８】
図４の二次電池１は、封口板４の非挟着部分４Ｂに外面突出部１０Ａを設けて、外面突出部１０Ａを設けている部分を肉厚部１０としている。外面突出部１０Ａには、二次電池１を直列に接続する皿タブ２を連結する。皿タブ２は、封口板連結部２Ａに設けている突出連結部２ｂを外面突出部１０Ａに連結する。図に示すように、肉厚部１０の外面突出部１０Ａを封口板４に設けて、ここに皿タブ２を溶接している組電池は、封口板４と接続電池底部の間の金属比率が高くなり、電池間の抵抗が低減される。とくに、従来の組電池では空気であった部分を金属とするので、電池性能を損なうことなく、組電池の電気抵抗を小さくできる。とくに、この構造は、皿タブ２を封口板４に確実に溶接しながら、組電池としてのトータルの電気抵抗を小さくできる。それは、皿タブ２を溶接する外面突出部１０Ａを肉厚部１０として厚くして、皿タブ２を外面突出部１０Ａの肉厚部１０よりも薄くできるからである。薄い皿タブ２は、スポット溶接するときの無効電流が小さくなって確実に封口板４に溶接される。薄い皿タブ２は、電気抵抗が大きくなるが、接近する外面突出部により電流の経路が短くなるので電気抵抗を小さくできる。
【００２９】
図５の二次電池１は、封口板４の非挟着部分４Ｂに、外側に突出する外面突出部１０Ａと内側に突出する内面突出部１０Ｂの両方を設けて、この部分を肉厚部１０としている。すなわち、この封口板４は、両面に突出させて肉厚部１０を設けている。電池の内側に突出する内面突出部１０Ｂは、電極リード９を介して電極５Ａに接続される。この構造は、電極リード９の電気抵抗を小さくして電池の内部抵抗を小さくできる。とくに、電極リード９を肉厚部１０よりも薄くして、確実に封口板４に溶接できる構造としながら、電極リード９を短くして電気抵抗を小さくできる。
【００３０】
図４に示すように、封口板４の肉厚部１０に、外面突出部のみ１０Ａを設けて内面突出部を設けないで肉厚部１０を設ける構造は、皿タブ２の電気抵抗を小さくして、組電池として組み立てられた状態での電気抵抗を小さくしながら、異常時に電池の内圧が急激に上昇するのを防止できる。電池の内容積を変更することなく、組電池の電気抵抗を小さくできるからである。
【００３１】
【実施例】
組電池は、以下の二次電池１を皿タブ２で直列に連結して製作される。以下の実施例は、二次電池１をニッケル−水素電池とする。ただし、二次電池は、ニッケル−水素電池以外の二次電池とすることもできるのは言うまでもない。
【００３２】
［実施例１］
図８の断面図に示すニッケル−水素電池は、外装缶３に電極群５を入れて電解液を充填している。外装缶３は、底の閉塞された円筒状に金属板をプレス成形したもので、開口部を封口板４で閉塞している。外装缶３は、開口部をかしめ加工して、開口部に絶縁状態で気密に封口板４を固定している。
【００３３】
電極群５は図９の斜視図に示すように、電極５Ａに集電体８を接続している。電極５Ａは、ニッケル正極板と、水素吸蔵合金負極板とをセパレータを介して積層している。ニッケル正極板は、パンチングメタルからなる極板芯体の表面にニッケル焼結多孔体を形成した後、化学含浸法により水酸化ニッケルを主体とする活物質をニッケル焼結多孔体内に充填して作製されている。一方、水素吸蔵合金負極板は、パンチングメタルからなる極板芯体の表面に、水素吸蔵合金からなるペースト状負極漬物質を充填し、含浸させた後、所定の厚みになるまで圧延して作製されている。
【００３４】
これらのニッケル正極板と水素吸蔵合金負極板との間にセパレータを介在させて渦巻状に巻回して渦巻状の電極５Ａを作製する。この電極５Ａの上端面には、ニッケル正極板の極板芯体であるパンチングメタルの残部が露出し、また、下端面には水素吸蔵合金負極板の極板芯体であるパンチングメタルの端部が露出している。電極５Ａの上端面に露出する正極芯体に、多数の開口を有する円板状の集電体８を溶接し、下端面に露出する負極芯体に、多数の開口を有する円板状の負極の集電体８を溶接して、渦巻状の電極群５Ａは作製される。
【００３５】
この渦巻状の電極群５に対して、筒状体の電極リード９を接続している。電極リード９である筒状体１１は、図９ないし図１２に示すように、円筒状のパイプ（例えば、ニッケル製で厚みが０．３ｍｍのもの）を用いて、その両端部を斜めに切り落として形成している。１１ａは、溶接を容易にするための突起である。そして、電極リード９は、筒状体１１の底面部１１Ａが正極集電体８の直径上に位置するように配置される。電極リード９である筒状体１１の底面部１１Ａは、正極の集電体８にスポット溶接（第１溶接）して接続される。さらに、封口板４の底面と、電極リード９である筒状体１１の上面部１１Ｂとが溶接（第２溶接）して接続される。
【００３６】
その後、外装缶３の開口部を封口板４で封口し、さらにパンチによって加圧して公称容量６．０Ａｈの円筒形ニッケルー水素蓄電池が作製される。パンチによる加圧力により、電極リード９の筒状体１１は、その断面形状が略楕円形状に押しつぶされる。
【００３７】
金属板である封口板４は、図１３に示すように肉厚部１０を設けている。この封口板４は、かしめ部３ａに挟まれない非挟着部分４Ｂに外面突出部１０Ａのみを設けて肉厚部１０としている。この封口板４は、かしめ部３ａに挟まれる周縁部分４Ａの厚さを１ｍｍ、外面突出部１０Ａを設けている肉厚部１０の厚さを１．５ｍｍとし、外面突出部１０Ａの突出高さを０．５ｍｍとしている。この封口板４は、凸部電極１ａを固定する電極嵌入部分４ａと、電極リード９の接続部分４ｂとを電池の内側に突出するようにプレス加工している。接続部分４ｂは、図１５に示す従来の封口板と同じように、電極嵌入部分４ａよりもわずかに下方に突出させている。この封口板４を使用して製作される二次電池１を実施例１の電池とする。
【００３８】
［実施例２］
この実施例の二次電池１は、図１４に示すように、金属板である封口板４の非挟着部分４Ｂに、外面突出部１０Ａと内面突出部１０Ｂを設けて肉厚部１０とする以外、実施例１と同様にして作成される。この封口板４は、開口部に挟まれる周縁部分４Ａの厚さを１ｍｍ、外面突出部１０Ａと内面突出部１０Ｂを設けている肉厚部１０の厚さを２ｍｍ、外面突出部１０Ａの突出高さを０．５ｍｍ、内面突出部１０Ｂの突出高さを０．５ｍｍとしている。この封口板４も、実施例１の封口板４と同じように、凸部電極１ａを固定する電極嵌入部分４ａと、電極リード９の接続部分４ｂとを電池の内側に突出するようにプレス加工している。この封口板も、図１５に示す従来の封口板と同じように、接続部分４ｂを電極嵌入部分４ａよりもわずかに下方に突出させている。この封口板４を使用して製作される二次電池を実施例２の電池とする。
【００３９】
［比較例］
比較例の二次電池１は、図１５に示すように、封口板４に肉厚部を設けることなく、封口板４全体の金属板の厚さを１ｍｍとしている。この封口板４も、実施例１の封口板４と同じように、凸部電極１ａを固定する電極嵌入部分４ａと、電極リード９の接続部分４ｂとを電池の内側に突出するようにプレス加工している。電極嵌入部分４ａと接続部分４ｂは、周縁部分４Ａと同じ厚さであって、周縁部分４Ａよりも厚くして内側に突出させる内面突出部ではない。この封口板４は、全体を同じ厚さとする金属板を使用して、実施例１と同じように、上下の両面を下方に突出するようにプレス加工している。この封口板４を使用して製作される二次電池を比較例の電池とする。
【００４０】
以上のようにして製作される実施例１、実施例２、比較例の電池の各部分の寸法であるＡ〜Ｄは、表１に示す値となる。各部の寸法を図８に示している。この図において、Ａ〜Ｄは以下の寸法である。各々の寸法の単位はｍｍである。
Ａ…外装缶最上端と封口板上面（外面突出部）との距離
Ｂ…封口板（肉厚部）の下面と集電体との距離
Ｃ…封口板（肉厚部）の厚さ
Ｄ…集電体と外装缶最上端との距離
【００４１】
【表１】
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【００４２】
以上にように、実施例１、実施例２、比較例の電池は、集電体８と外装缶最上端との距離（Ｄ）を３．９ｍｍとして変更することなく、封口板上面の外面突出部１０Ａから電池肩部まで距離（Ａ）を、比較電池の１．２ｍｍから０．７ｍｍと短くできる。このことから、実施例１と２の電池は、電池一電池間の抵抗を削減することが可能となる。皿タブ２の封口板連結部２Ａに設けている突出連結部２ｂを低くできるからである。
【００４３】
また、実施例２の電池は、封口板４と集電体８との距離も、比較電池の１．７ｍｍから１．２ｍｍと接近できる。このことから、電極リード９を短くして、電池内部の抵抗を低減できる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の電池は、電池性能を損なうことなく封口板を厚くして電気抵抗を小さくできる特長がある。それは、本発明の電池が、封口板の周縁部分を厚くすることなく、かしめ部に挟まれていない非挟着部分に肉厚部を設けているからである。この構造の電池は、肉厚部によって封口板を厚くできるので、封口板の電気抵抗を小さくして、全体としての抵抗を小さくできる。さらに、肉厚部を設けて厚くしてなる封口板は、強度を強くできるので、内部圧力の変化や外部からの衝撃による変形を有効に防止できる特長もある。
【００４５】
さらに、本発明の組電池は、電池性能を損なうことなく、皿タブを確実に接続しながら、組電池としてトータルの電気抵抗を小さくできる特長がある。それは、本発明の組電池が、二次電池の封口板を、かしめ部に挟まれる周縁部分を薄くし、皿タブを連結する部分に外面突出部を設けて肉厚部を設けているからである。この構造の組電池は、二次電池を皿タブで直線状に連結する構造において、外装缶底面と封口板との間の金属／空間の比率を高くして、電池間の電気抵抗を小さくする。とくに、この構造は、皿タブを確実に溶接できる厚さとして確実に溶接できるようにしながら、電池間の電気抵抗を小さくできる特長もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の組電池の電池連結部を示す断面図
【図２】図１の組電池を改造した組電池の断面図
【図３】図１の組電池を改造した組電池の断面図
【図４】本発明の実施例１の組電池の電池連結部を示す断面図
【図５】本発明の実施例２の組電池の電池連結部を示す断面図
【図６】複数の電池を直線状に直列接続した状態を示す側面図
【図７】図６に示す組電池を複数組直列に接続した状態を示す概略平面図
【図８】本発明の実施例１の組電池に使用する電池の縦断面図
【図９】図８に示す電池に内蔵される電極群を示す斜視図
【図１０】図９に示す電極群を封口板に接続する電極リードの平面図
【図１１】図１０に示す電極リードの正面図
【図１２】図１０に示す電極リードの展開図
【図１３】本発明の実施例１の組電池に使用する電池の封口板を示す拡大断面図
【図１４】本発明の実施例２の組電池に使用する電池の封口板を示す拡大断面図
【図１５】従来の組電池であって比較例の組電池に使用する電池の封口板を示す拡大断面図
【符号の説明】
１…電池                １ａ…凸部電極
２…皿タブ              ２Ａ…封口板連結部      ２Ｂ…外装缶連結部
２ａ…中心孔            ２ｂ…突出連結部
２ｃ…段差部
３…外装缶              ３ａ…かしめ部
４…封口板              ４Ａ…周縁部分          ４Ｂ…非挟着部分
４ａ…電極嵌入部分      ４ｂ…接続部分
５…電極群              ５Ａ…電極
６…絶縁材
７…凸条
８…集電体
９…電極リード
１０…肉厚部            １０Ａ…外面突出部        １０Ｂ…内面突出部
１１…筒状体            １１Ａ…底面部            １１Ｂ…上面部
１１ａ…突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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