(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セパレータを介して負極および正極を具備した発電要素と一対の集電板とを備え、前記負極の縁部が前記発電要素から突出した負極突出部と前記正極の縁部が前記発電要素から突出した正極突出部とを備え、前記集電板の一方は、当該集電板の表面にレーザ光を照射するレーザ溶接若しくは電子線を照射する電子ビーム溶接により前記負極突出部の端部に接続され、前記集電板の他方は、当該集電板の表面にレーザ光を照射するレーザ溶接若しくは電子線を照射する電子ビーム溶接により前記正極突出部の端部に接続された密閉形電池であって、前記負極突出部および前記正極突出部のうちの少なくとも一方は、屈伸部を備えていることを特徴とする密閉形電池。
【請求項２】
前記屈伸部は、前記負極突出部の端部または前記正極突出部の端部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載した密閉形電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は密閉形電池に係り、特にセパレータを介して負極および正極を積層させた発電要素を有し、この発電要素の一方の側面に負極集電板を接続するとともに他方の側面に正極集電板を接続した密閉形電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に示すニッケル・水素電池やリチウムイオン電池80は、セパレータ82を介して負極84および正極86が積層された発電要素88と、負極集電板90および正極集電板92とを有し、発電要素88は、負極84の縁部が突出した負極突出部と正極86の縁部が突出した正極突出部とを備え、集電板90，92が、負極集電板90および正極集電板92の各表面90Ａ，92Ａ（92Ａは図９参照）にレーザ光若しくは電子線95を照射するレーザ溶接若しくは電子ビーム溶接により負極84および正極86に接続され、この状態で略箱状の密閉形電池用パッケージ98に収容されている。以下、図９で正極86に正極集電板92を接続する例について説明する。
【０００３】
図９に示すように、発電要素88を構成する正極86に正極集電板92を載置し、正極集電板92の上方からレーザ光95を照射することにより、レーザ光95のエネルギ熱で正極86の縁部が突出した正極突出部86Ａの端部および正極集電板92を熱融着する。これにより、正極86の正極突出部の端部に正極集電板92を溶接部93で接続できる。なお、負極84の場合も正極86と同様に、負極84の負極突出部の端部が負極集電板90にレーザ溶接されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ニッケル・水素電池80の品質を維持するためには、負極84および正極86にそれぞれ負極集電板90および正極集電板92を確実に接続することが重要である。このため、負極84と負極集電板90との接続性をより高いものにするとともに、正極86と正極集電板92との接続性をより高いものにすることが望まれている。
【０００５】
加えて、ニッケル・水素電池80の生産性を高めるためには、負極84および正極86にそれぞれ負極集電板90および正極集電板92を容易に接続できることが重要である。このため、負極84と負極集電板90との接続作業をより簡単にするとともに、正極86と正極集電板92との接続作業をより簡単にすることが望まれている。
【０００６】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、負極および正極に負極集電板および正極集電板をより確実に接続でき、かつ負極および正極に負極集電板および正極集電板をより簡単に接続できる密閉形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】
本発明においては、請求項１に記載したように、セパレータを介して負極および正極を具備した発電要素と一対の集電板とを備え、前記負極の縁部が前記発電要素から突出した負極突出部と前記正極の縁部が前記発電要素から突出した正極突出部とを備え、前記集電板の一方は、当該集電板の表面にレーザ光を照射するレーザ溶接若しくは電子線を照射する電子ビーム溶接により前記負極突出部の端部に接続され、前記集電板の他方は、当該集電板の表面にレーザ光を照射するレーザ溶接若しくは電子線を照射する電子ビーム溶接により前記正極突出部の端部に接続された密閉形電池であって、前記負極突出部および前記正極突出部のうちの少なくとも一方は、屈伸部を備えていることを特徴とする密閉形電池。
【０００８】
前記負極突出部および前記正極突出部のうちの少なくとも一方に屈伸部を有し、負極および正極のうちの一方が集電板に対して弾性接触している。このため、万一負極や正極のなかに長さの短いものが含まれていても、全ての負極や正極を集電板に確実に当接できる。加えて、万一負極や正極のなかに長さの短いものが含まれていても、全ての負極や正極を集電板に簡単に当接できる。
【０００９】
また、本発明においては、請求項２に記載したように、前記屈伸部が前記負極突出部の端部または前記正極突出部の端部に設けられていることを特徴としている。
【００１０】
屈伸部が負極突出部の端部または正極突出部の端部に設けられている。このため、屈伸部が集電板に対して面接触する。よってレーザ溶接若しくは電子ビーム溶接する際に、負極および正極の屈伸部を集電板に線溶接できる。従って、負極および正極の集電板に対する接続強度が向上する。また、負極および正極のうちの一方が集電板に対して弾性接触する。このため、万一負極や正極のなかに長さの短いものが含まれていても、全ての負極や正極を集電板に確実に当接できる。加えて、万一負極や正極のなかに長さの短いものが含まれていても、全ての負極や正極を集電板に簡単に当接できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、既に図１において説明した部材等については、図中に同一符号あるいは相当符号を付すことにより説明を簡略化あるいは省略する。
【００１２】
参考例を図１に示す。図１に示すように、参考例のニッケル・水素電池やリチウムイオン電池10は、セパレータ12（図２も参照）を介して負極14および正極16を具備した発電要素18と、負極集電板20および正極集電板22とを有し、発電要素18は、負極14の縁部が突出した負極突出部と正極16の縁部が突出した正極突出部とを備え、集電板20，22が、負極集電板20および正極集電板22の各表面20Ａ，22Ａ（22Ａは図２参照）にレーザ光若しくは電子線25（図３参照）を照射するレーザ溶接若しくは電子ビーム溶接により負極14および正極16に接続され、この状態で略箱状の密閉形電池用パッケージ28に収容された密閉形電池である。
【００１３】
加えて、ニッケル・水素電池やリチウムイオン電池10は、負極14の前記負極突出部および前記正極16の前記正極突出部に設けられた屈曲部15，17を有し、これらの屈曲部15，17が負極集電板20及び正極集電板22に対して面接触している。
【００１４】
発電要素18は、図２に示すように負極14の前記負極突出部が正極16の左側辺16Ａから左側に突出され、左側辺14Ａに屈曲部15が設けられ、正極16の前記正極突出部が負極14の右側辺14Ｂから右側に突出され、右側辺14Ｂに屈曲部17が設けられている。
【００１５】
図２に示すように、それぞれの屈曲部15は、全て同じ方向を向いて折り曲げられている。よって、隣接する負極14の隙間を広げることなく屈曲部15を折り曲げることが可能になる。また、それぞれの屈曲部17も、全て同じ方向を向いて折り曲げられている。よって、隣接する正極16の隙間を広げることなく屈曲部17を折り曲げることが可能になる。このため、発電要素18の容積効率を低下させないようにできる。
【００１６】
負極集電板20は、負極14の屈曲部15に矢印のように当てた後、レーザ溶接若しくは電子ビーム溶接で接続される。これにより、負極集電板20は発電要素18の左側に取り付けられる。正極集電板22は、正極16の屈曲部17にレーザ溶接若しくは電子ビーム溶接で接続されている。これにより、発電要素18の右側に取り付けられる。なお、図３に示す符号30は溶接部を示す。
【００１７】
図１に示す密閉形電池用パッケージ28は、負極集電板20および正極集電板22を取り付けた発電要素18を収容する開口29を上端に備える。負極集電板20および負極集電板22を取り付けた発電要素18を、開口29から密閉形電池用パッケージ28に収容し、開口29を閉じることでニッケル・水素電池やリチウムイオン電池10が製造される。
【００１８】
つぎに、図３に基づいて発電要素18の正極16に正極集電板22をレーザ溶接若しくは電子ビーム溶接する例について説明する。なお、負極14に負極集電板20をレーザ溶接若しくは電子ビーム溶接する工程は正極16に正極集電板22をレーザ溶接若しくは電子ビーム溶接する工程と同じなので説明を省略する。
【００１９】
まず、セパレータ12を介して負極14および正極16が積層された発電要素18を用意する。つぎに、正極集電板22を発電要素18の屈曲部17に載せる。ついで、正極集電板22の表面22Ａ側からレーザ光若しくは電子線25を照射する。
【００２０】
正極16に屈曲部17を有し、屈曲部17が正極集電板22に対して面接触している。よってレーザ溶接若しくは電子ビーム溶接する際に、正極16の屈曲部17を正極集電板22に線溶接できる。従って、正極集電板22に対する正極16の接続強度が向上する。加えて、屈曲部17を正極集電板22に対して面接触させることで、正極17に正極集電板22を容易に接続できる。
【００２１】
つぎに、本発明の第１実施形態〜第３実施形態について図４、図６および図７に基づいて説明する。図４に示すように、本発明に係る第１実施形態であるニッケル・水素電池やリチウムイオン電池40は、セパレータ12を介して負極42および正極44が積層された発電要素45と、負極集電板20および正極集電板22とを有し、負極42の縁部が発電要素45から突出した負極突出部42Ａと正極44の縁部が発電要素45から突出した正極突出部44Ｂとを備え、集電板20，22が、負極集電板20および正極集電板22の各表面20Ａ，22Ａにレーザ光若しくは電子線25を照射するレーザ溶接若しくは電子ビーム溶接により負極42および正極44に接続され、この状態で略箱状の密閉形電池用パッケージ28（図１参照）に収容された密閉形電池である。
【００２２】
このニッケル・水素電池やリチウムイオン電池40は、前記負極突出および前記正極突出部のうち少なくとも一方が、屈伸部46，48を有し、負極42および正極44のうちの一方が負極集電板20及び正極集電板22に対して弾性接触している。
【００２３】
このため、万一負極42や正極44のなかに長さの短いものが含まれていても、全ての負極42や正極44を負極集電板20および正極集電板22に確実に当接できる。従って、負極42や正極44を負極集電板20および正極集電板22にレーザ溶接若しくは電子ビーム溶接で確実に接続でき、さらに溶接作業を手間をかけないで簡単に行える。
【００２４】
加えて、ニッケル・水素電池やリチウムイオン電池40は、屈伸部46，48が負極42の負極突出部の端部および正極44の正極突出部の端部に設けられている。よって、屈伸部46は負極集電板20に面接触し、屈伸部48は正極集電板22に面接触する。このため、レーザ溶接若しくは電子ビーム溶接する際に、負極20および正極22の屈伸部46，48を負極集電板20および正極集電板22に線溶接できる。従って、負極集電板20及び正極集電板22に対する負極42および正極44の接続強度が向上し、さらに溶接作業を手間をかけないで簡単に行える。
【００２５】
図６に示すように、本発明に係る第２実施形態であるニッケル・水素電池やリチウムイオン電池60は、負極62の縁部が発電要素から突出した負極突出部62Ａおよび正極64の縁部が発電要素から突出した正極突出部64Ｂに屈伸部60，68を有し、負極62および正極64のうちの一方が負極集電板20及び正極集電板22に対して弾性接触している。
【００２６】
このため、万一負極62や正極64のなかに長さの短いものが含まれていても、全ての負極62や正極64を負極集電板20及び正極集電板22に確実に当接できる。従って、負極62や正極64を負極集電板20及び正極集電板22にレーザ溶接若しくは電子ビーム溶接で確実に接続でき、さらに溶接作業を手間をかけないで簡単に行える。
【００２７】
図７に示すように、本発明に係る第３実施形態であるニッケル・水素電池やリチウムイオン電池70は、負極72の縁部が発電要素から突出した負極突出部72Ａおよび正極74の縁部が発電要素から突出した正極突出部74Ｂに屈伸部76，78を有し、負極72および正極74のうちの一方が負極集電板20及び正極集電板22に対して弾性接触している。
【００２８】
このため、万一負極72や正極74のなかに長さの短いものが含まれていても、全ての負極72や正極74を負極集電板20及び正極集電板22に確実に当接できる。従って、負極72や正極74を負極集電板20及び正極集電板22にレーザ溶接若しくは電子ビーム溶接で確実に接続でき、さらに溶接作業を手間をかけないで簡単に行える。
【００２９】
なお、本発明の密閉形電池は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。例えば、本発明は、密閉形電池としてニッケル・水素電池やリチウムイオン電池を例に説明したが、これに限定されるものではなく、その他の密閉形電池に適用することも可能である。
【００３０】
その他、前述した各実施形態において例示した負極，正極，発電要素，集電板，屈曲部，屈伸部等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所，厚さ寸法等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００３１】
【発明の効果】
本発明においては、請求項１に記載したように、負極の縁部が発電要素から突出した負極突出部および前記正極の縁部が発電要素から突出した正極突出部のうちの少なくとも一方に屈伸部を有し、負極および正極のうちの一方が集電板に対して弾性接触している。このため、万一負極や正極のなかに長さの短いものが含まれていても、全ての負極や正極を集電板に確実に当接できる。従って、負極や正極を集電板にレーザ溶接若しくは電子ビーム溶接で確実に接続できる。
【００３２】
加えて、万一負極や正極のなかに長さの短いものが含まれていても、全ての負極や正極を集電板に簡単に当接できるので、レーザ溶接作業を手間をかけないで簡単に行える。
【００３３】
本発明においては、請求項２に記載したように、屈伸部が前記負極突出部の端部および前記正極突出部の端部のうちの一方に設けられている。このため、屈伸部が集電板に対して面接触する。よってレーザ溶接若しくは電子ビーム溶接する際に、負極および正極の屈伸部を集電板に線溶接できる。従って、集電板に対する負極および正極の集電板に対する接続強度が向上する。
【００３４】
さらに、負極および正極のうちの一方が集電板に対して弾性接触する。このため、万一負極や正極のなかに長さの短いものが含まれていても、全ての負極や正極を集電板に確実に当接できる。従って、負極や正極を集電板にレーザ溶接若しくは電子ビーム溶接で確実に接続できる。加えて、万一負極や正極のなかに長さの短いものが含まれていても、全ての負極や正極を集電板に簡単に当接できるので、溶接作業を手間をかけないで簡単に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例の密閉形電池を示す分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】参考例の密閉形電池の作用説明である。
【図４】本発明に係る密閉形電池の断面図である。
【図５】参考例の密閉形電池の断面図である。
【図６】本発明に係る密閉形電池の断面図である。
【図７】本発明に係る密閉形電池の断面図である。
【図８】従来の密閉形電池を示す分解斜視図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
10，40，50，60，70  密閉形電池（ニッケル・水素電池）
12  セパレータ
14，42，52，62，72  負極
14Ａ，42Ａ，52Ａ，62Ａ，72Ａ  負極突出部
15，17  屈曲部
16，44，54，64，74  正極
16Ｂ，44Ｂ，54Ｂ，64Ｂ，74Ｂ  正極突出部
18，45  発電要素
20  集電板（負極集電板）
20Ａ  負極集電板の表面
22  集電板（正極集電板）
22Ａ  正極集電板の表面
25  レーザ光
46，48，66，68，76，78  屈伸部
【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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