(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の正極板と負極板と両極板間に挿入されたセパレータとが、渦巻状に巻回された極板群、前記極板群を内部に収納した金属ケース、および前記金属ケースの上部開口部をガスケットを介して密閉するとともに上方にキャップ状の端子を備えた金属封口板を具備し、前記正極板の長手方向に沿った一方の側縁部が極板群の上方へ突出し、前記負極板の長手方向に沿った前記一方の側縁部とは反対側の側縁部が極板群の下方へ突出し、前記負極板の突出部分が前記金属ケースの底部に前記極板群の外周側から中心にわたり電気的に接続され、前記正極板の突出部分が前記封口板の下面に接合されている円筒型アルカリ蓄電池。
【請求項２】
帯状の正極板と負極板と両極板間に挿入されたセパレータとが、渦巻状に巻回された極板群、前記極板群を内部に収納した金属ケース、および前記金属ケースの上部開口部をガスケットを介して密閉するとともに上部にキャップ状の端子を備えた金属封口板を具備し、前記正極板の長手方向に沿った一方の側縁部が極板群の上方へ突出し、前記負極板の長手方向に沿った前記一方の側縁部とは反対側の側縁部が極板群の下方へ突出し、前記負極板の突出部分が前記金属ケースの底部に前記極板群の外周側から中心にわたり電気的に接続され、前記正極板の突出部分が上部集電体の下面に接合され、前記上部集電体の上面が封口板の下面に直接接合されている円筒型アルカリ蓄電池。
【請求項３】
前記封口板の下面には、前記正極板の突出部分との接合面に線状の突起部が設けられている請求項１記載の円筒型アルカリ蓄電池。
【請求項４】
前記正極板の突出部分と前記封口板の下面との接合部が溶接による接合部からなる請求項１記載の円筒型アルカリ蓄電池。
【請求項５】
前記正極板の突出部分と前記封口板の下面との接合部がニッケルロウによる接合部からなる請求項１記載の円筒型アルカリ蓄電池。
【請求項６】
前記正極板の突出部分と前記上部集電体および前記上部集電体と前記封口板の下面がそれぞれ溶接による接合部によって接合されている請求項２記載の円筒型アルカリ蓄電池。
【請求項７】
前記正極板の突出部分と前記上部集電体が溶接による接合部によって接合され、前記上部集電体と前記封口板の下面がニッケルロウによる接合部によって接合されている請求項２記載の円筒型アルカリ蓄電池。
【請求項８】
前記負極板の突出部分が前記金属ケースの底部に接合されている請求項１または２記載の円筒型アルカリ蓄電池。
【請求項９】
前記負極板の突出部分が前記金属ケースの底部に下部集電体を介して接合されている請求項１または２記載の円筒型アルカリ蓄電池。
【請求項１０】
前記負極板の突出部分と前記金属ケースとの接合部が溶接による接合部からなる請求項８記載の円筒型アルカリ蓄電池。
【請求項１１】
前記負極板の突出部分と前記金属ケースとの接合部がニッケルロウによる接合部からなる請求項８記載の円筒型アルカリ蓄電池。
【請求項１２】
前記負極板の突出部分と前記下部集電体および前記下部集電体と前記金属ケースの底面がそれぞれ溶接による接合部によって接合されている請求項９記載の円筒型アルカリ蓄電池。
【請求項１３】
前記負極板の突出部分と前記下部集電体が溶接による接合部によって接合され、前記下部集電体と前記金属ケースの底面がニッケルロウによる接合部によって接合されている請求項９記載の円筒型アルカリ蓄電池。
【請求項１４】
前記金属ケースの底部には、前記負極板の突出部分との接合面に線状の突起部が設けられている請求項１または２記載の円筒型アルカリ蓄電池。
【請求項１５】
帯状の正極板と負極板と両極板間に挿入されたセパレータとが渦巻状に巻回された極板群で、前記正極板の長手方向に沿った一方の側縁部が極板群の上方へ突出し、前記負極板の長手方向に沿った前記一方の側縁部とは反対側の側縁部が極板群の下方へ突出する極板群を金属ケースの内部へ収納する工程、
前記負極板の突出部分を前記金属ケースの底部に前記極板群の外周側から中心にわたり電気的に接続する工程、
金属封口板を前記正極板の突出部分に電気的に接続する工程、および
前記金属ケースの上部開口部を前記金属封口板およびこれと金属ケースとの間に介在するガスケットにより密閉する工程を有する円筒型アルカリ蓄電池の製造法であって、
前記金属封口板を前記正極板の突出部分に電気的に接続する工程が、前記金属封口板を金属ケース内の前記正極板の突出部分に直接またはニッケルロウを介して接触させ、封口板の上方から封口板にレーザを照射することにより、前記正極板の突出部分を前記封口板の下面に接合することからなる円筒型アルカリ蓄電池の製造方法。
【請求項１６】
帯状の正極板と負極板と両極板間に挿入されたセパレータとが渦巻状に巻回された極板群で、前記正極板の長手方向に沿った一方の側縁部が極板群の上方へ突出し、前記負極板の長手方向に沿った前記一方の側縁部とは反対側の側縁部が極板群の下方へ突出する極板群を金属ケースの内部へ収納する工程、
前記負極板の突出部分を前記金属ケースの底部に前記極板群の外周側から中心にわたり電気的に接続する工程、
金属封口板を前記正極板の突出部分に電気的に接続する工程、および
前記金属ケースの上部開口部を前記金属封口板およびこれと金属ケースとの間に介在するガスケットにより密閉する工程を有する円筒型アルカリ蓄電池の製造法であって、
前記金属封口板を前記正極板の突出部分に電気的に接続する工程が、前記正極板の突出部分に上部集電体を接合する工程、および前記金属封口板を金属ケース内において前記上部集電体の上面に直接またはシート状のニッケルロウを介して接触させ、封口板の上方から封口板にレーザを照射することにより、前記上部集電体を前記封口板の下面に接合することからなる円筒型アルカリ蓄電池の製造方法。
【請求項１７】
前記負極板の突出部分を前記金属ケースの底部に電気的に接続する工程が、前記負極板の突出部分を前記金属ケースの底部に直接またはニッケルロウを介して接触させ、前記金属ケースの外底面にレーザを照射することにより、前記負極板の突出部分を前記金属ケースの底部に接合することからなる請求項１５または１６記載の円筒型アルカリ蓄電池の製造方法。
【請求項１８】
前記負極板の突出部分を前記金属ケースの底部に電気的に接続する工程が、前記負極板の突出部分に下部集電体を接合する工程、および前記下部集電体を前記金属ケースの底部に直接またはニッケルロウを介して接触させ、前記金属ケースの外底面にレーザを照射することにより、前記下部集電体を前記金属ケースの底部に接合することからなる請求項１５または１６記載の円筒型アルカリ蓄電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動電源などの大電流用途として用いられる円筒型アルカリ蓄電池に関するもので、特にその構造部品を低減するとともに電池内部抵抗を抑制し、大電流放電特性を向上させた円筒型アルカリ蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルカリ蓄電池は、ニッケル−カドミウム蓄電池やニッケル−水素蓄電池等が代表的であり、これらは信頼性が高く、かつメンテナンスも容易であることから、携帯電話やノートパソコン等の各種用途に幅広く使用されている。また、近年では、コードレス電動工具、動力補助付き自転車、ハイブリッド電気自動車、さらには電気自動車等の電源として大電流放電に適した円筒型アルカリ蓄電池の開発が要望されている。
【０００３】
従来、このような大電流放電用の円筒型アルカリ蓄電池は、帯状の長い正・負極板各々１枚ずつを両極板を隔離するためのセパレータとともに渦巻状に巻回した極板群が金属製の電池ケースに収納されている。大電流放電に適した、極板からの出入力集電構造としては、正極板の長手方向に沿った一方の側縁部が極板群の上方へ突出し、前記負極板の長手方向に沿った前記一方の側縁部とは反対側の側縁部が極板群の下方へ突出するように極板群を構成し、それぞれの突出部分に矩形あるいは略円板状の集電体を複数箇所で溶接し、正極側の上部集電体にタブ端子を抵抗溶接してそのタブ端子の他端を封口板の下部に抵抗溶接する方式が一般的に用いられている（例えば、特開平４−２４９８５４号公報）。なお、負極側の下部集電体は、タブ端子などにより金属ケースの底部へ接続される。
【０００４】
図５は特開平４−２４９８５４号公報に示された従来の円筒型アルカリ蓄電池の構造を示している。極板群４における正極板１の突出部分１ａには、上部集電体２１が抵抗溶接により接合されており、この上部集電体２１にはタブ端子２１ａの一端が抵抗溶接により接合され、タブ端子２１ａの他端は封口板６の下部（フィルタ部６ｂ）に溶接されている。また、極板群４の負極板２の突出部分２ａには、下部集電体２２が抵抗溶接されており、その集電体２２から切り起こした舌片２２ａは金属ケース５の底部に溶接されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の円筒型アルカリ蓄電池に用いられるタブ端子２１ａや集電体２１、２２は、外部端子である封口板６や金属ケース５と、発電素子である極板群４を電気的に接続するための部品であり、如何に形状や材質を変更してそれら自身の固有抵抗値は減少しても０にはならず、大電流放電性能を阻害するものであった。また、電池が強い振動や衝撃を受けることによって、極板群４は金属ケース５内で動くため、タブ端子２１ａと封口板６の下部との溶接部が外れることがあり、電池の耐振動性や耐衝撃性が弱いという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、大電流放電特性に優れ、かつ耐振動性や耐衝撃性に優れた円筒型アルカリ蓄電池を提供することを目的とする。
本発明は、そのような円筒型アルカリ蓄電池の製造方法を提供することをも目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、帯状の正極板と負極板と両極板間に挿入されたセパレータとが、渦巻状に巻回された極板群、前記極板群を内部に収納した金属ケース、および前記金属ケースの上部開口部をガスケットを介して密閉するとともに上方にキャップ状の端子を備えた金属封口板を具備し、前記正極板の長手方向に沿った一方の側縁部が極板群の上方へ突出し、前記負極板の長手方向に沿った前記一方の側縁部とは反対側の側縁部が極板群の下方へ突出し、前記負極板の突出部分が前記金属ケースの底部に前記極板群の外周側から中心にわたり電気的に接続され、前記正極板の突出部分が前記封口板の下面に直接または上部集電体を介して接合されている円筒型アルカリ蓄電池に関する。ここで、正極板の突出部分は、上部集電体の下面に接合され、上部集電体の上面は、封口板の下面に直接接合されている。
【０００８】
本発明は、帯状の正極板と負極板と両極板間に挿入されたセパレータとが渦巻状に巻回された極板群で、前記正極板の長手方向に沿った一方の側縁部が極板群の上方へ突出し、前記負極板の長手方向に沿った前記一方の側縁部とは反対側の側縁部が極板群の下方へ突出する極板群を金属ケースの内部へ収納する工程、
前記負極板の突出部分を前記金属ケースの底部に前記極板群の外周側から中心にわたり電気的に接続する工程、
金属封口板を前記正極板の突出部分に電気的に接続する工程、および
前記金属ケースの上部開口部を前記金属封口板およびこれと金属ケースとの間に介在するガスケットにより密閉する工程を有する円筒型アルカリ蓄電池の製造法であって、
前記金属封口板を前記正極板の突出部分に電気的に接続する工程が、前記正極板の突出部分に上部集電体を接合する工程、および前記金属封口板を金属ケース内において前記上部集電体の上面に直接またはニッケルロウを介して接触させ、封口板の上方から封口板にレーザを照射することにより、前記上部集電体を前記封口板の下面に接合することからなる円筒型アルカリ蓄電池の製造方法を提供する。
【０００９】
さらに本発明は、帯状の正極板と負極板と両極板間に挿入されたセパレータとが渦巻状に巻回された極板群で、前記正極板の長手方向に沿った一方の側縁部が極板群の上方へ突出し、前記負極板の長手方向に沿った前記一方の側縁部とは反対側の側縁部が極板群の下方へ突出する極板群を金属ケースの内部へ収納する工程、
前記負極板の突出部分を前記金属ケースの底部に前記極板群の外周側から中心にわたり電気的に接続する工程、
金属封口板を前記正極板の突出部分に電気的に接続する工程、および
前記金属ケースの上部開口部を前記金属封口板およびこれと金属ケースとの間に介在するガスケットにより密閉する工程を有する円筒型アルカリ蓄電池の製造法であって、
前記金属封口板を前記正極板の突出部分に電気的に接続する工程が、前記正極板の突出部分に上部集電体を接合する工程、および前記金属封口板を金属ケース内において前記上部集電体の上面に直接またはニッケルロウを介して接触させ、封口板の上方から封口板にレーザを照射することにより、前記上部集電体を前記封口板の下面に接合することからなる円筒型アルカリ蓄電池の製造方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、帯状の正極板と負極板と両極板間に挿入されたセパレータとが、渦巻状に巻回された極板群、前記極板群を内部に収納した金属ケース、および前記金属ケースの上部開口部をガスケットを介して密閉するとともに上方にキャップ状の端子を備えた金属封口板を具備し、前記正極板の長手方向に沿った一方の側縁部が極板群の上方へ突出し、前記負極板の長手方向に沿った前記一方の側縁部とは反対側の側縁部が極板群の下方へ突出し、前記負極板の突出部分が前記金属ケースの底部に電気的に接続され、前記正極板の突出部分が前記封口板の下面に接合されている円筒型アルカリ蓄電池を提供する。
本発明の好ましい態様においては、前記正極板の突出部分と前記封口板の下面との接合部が溶接による接合部からなる。
本発明の他の好ましい態様においては、前記正極板の突出部分と前記封口板の下面との接合部がニッケルロウによる接合部からなる。
【００１１】
本発明は、帯状の正極板と負極板と両極板間に挿入されたセパレータとが、渦巻状に巻回された極板群、前記極板群を内部に収納した金属ケース、および前記金属ケースの上部開口部をガスケットを介して密閉するとともに上部にキャップ状の端子を備えた金属封口板を具備し、前記正極板の長手方向に沿った一方の側縁部が極板群の上方へ突出し、前記負極板の長手方向に沿った前記一方の側縁部とは反対側の側縁部が極板群の下方へ突出し、前記負極板の突出部分が前記金属ケースの底部に電気的に接続され、前記正極板の突出部分が前記封口板の下面に上部集電体を介して接合されている円筒型アルカリ蓄電池を提供する。
本発明の好ましい態様においては、前記正極板の突出部分と前記上部集電体および前記上部集電体と前記封口板の下面がそれぞれ溶接による接合部によって接合されている。
本発明の他の好ましい態様においては、前記正極板の突出部分と前記上部集電体が溶接による接合部によって接合され、前記上部集電体と前記封口板の下面がニッケルロウによる接合部によって接合されている。
【００１２】
上記において、前記負極板の突出部分が前記金属ケースの底部に接合されているのが最も好ましい。
ここにおいて、前記負極板の突出部分と前記金属ケースとの接合部が溶接による接合部からなることが好ましい。
前記負極板の突出部分と前記金属ケースとの接合部がニッケルロウによる接合部からなっていてもよい。
【００１３】
上記本発明の他の態様においては、前記負極板の突出部分が前記金属ケースの底部に下部集電体を介して接合されている。
ここにおいて、前記負極板の突出部分と前記下部集電体および前記下部集電体と前記金属ケースの底面がそれぞれ溶接による接合部によって接合されているのが好ましい。
前記負極板の突出部分と前記下部集電体が溶接による接合部によって接合され、前記下部集電体と前記金属ケースの底面がニッケルロウによる接合部によって接合されていてもよい。
【００１４】
本発明による円筒型アルカリ蓄電池の製造方法の好ましい態様においては、前記金属封口板を前記正極板の突出部分に電気的に接続する工程が、前記金属封口板を金属ケース内の前記正極板の突出部分に直接またはニッケルロウを介して接触させ、封口板の上方から封口板にレーザを照射することにより、前記正極板の突出部分を前記封口板の下面に接合することからなる。
本発明による円筒型アルカリ蓄電池の製造方法の他の態様においては、前記金属封口板を前記正極板の突出部分に電気的に接続する工程が、前記正極板の突出部分に上部集電体を接合する工程、および前記金属封口板を金属ケース内において前記上部集電体の上面に直接またはニッケルロウを介して接触させ、封口板の上方から封口板にレーザを照射することにより、前記上部集電体を前記封口板の下面に接合することからなる。
【００１５】
上記において、前記負極板の突出部分を前記金属ケースの底部に電気的に接続する工程が、前記負極板の突出部分を前記金属ケースの底部に直接またはニッケルロウを介して接触させ、前記金属ケースの外底面にレーザを照射することにより、前記負極板の突出部分を前記金属ケースの底部に接合することからなるのが好ましい。
前記負極板の突出部分を前記金属ケースの底部に電気的に接続する工程は、前記負極板の突出部分に下部集電体を接合する工程、および前記下部集電体を前記金属ケースの底部に直接またはニッケルロウを介して接触させ、前記金属ケースの外底面にレーザを照射することにより、前記下部集電体を前記金属ケースの底部に接合することからなっていてもよい。
【００１６】
ここに用いるニッケルロウは、シート状のものを接合部に介在させるか、またはリフローにより粉体状のニッケルロウをあらかじめ金属ケースの底部や封口板のフィルタに塗布する。
【００１７】
金属ケースの底部における負極板の突出部との接合面には、線状の突起部を設けると、金属ケースの底部と負極板の先端部との接合がより強くなるので好ましい。同様に、封口板の下部における正極板の突出部との接合面に、線状の突起部を設けると、封口板の下部と正極板の突出部との接合がより強くなるので好ましい。
【００１８】
【実施例】
次に、本発明の具体的な実施例について図面を参照して説明する。なお、以下に示す図面は概略を表すものであって、各要素の相対的なサイズや位置は必ずしも正確ではない。
《実施例１》
帯状の正極板１と帯状の負極板２と両極板間に介在させた帯状のセパレータ３とを渦巻き状に捲回して極板群４を構成した。この際、正極板１の長手方向に沿った一方の側縁部１ａが極板群の上方へ突出し、負極板２の長手方向に沿った他方側の側縁部２ａが極板群の下方へ突出するように極板群４を構成した。
この極板群４を金属ケース５の内部に挿入し、下方より金属ケース５の底部にレーザを照射し、金属ケースの底部に接触している負極板２の突出部２ａを金属ケース５の底部に接合した。
【００１９】
次に、金属封口板６の部品として、弁口６ａを有するフィルタ部６ｂとキャップ状の端子６ｃを準備する。また、絶縁リング７ａ、７ｂ、および弁口６ａを閉塞するゴム弁８を準備する。
まず、フィルタ部６ｂおよび絶縁リング７ａを極板群４の上に配置し、金属ケース５の上部に外面から溝入れして段部５ａを形成した。次いで、フィルタ部６ｂの上面にレーザを照射して正極板の突出部１ａをフィルタ部６ｂの下面に溶接した。次に、フィルタ部６ｂの弁口６ａより電解液を極板群へ注入した。その後、フィルタ部６ｂの周縁部と金属ケース５との間に絶縁リング７ｂを介在させて金属ケース５の開口端部を内側にかしめてフィルタ部６ｂを固定した後、ゴム弁８により弁口６ａを塞ぎ、キャップ状端子６ｃをフィルタ部６ｂ上にのせ、上方よりレーザをキャップ状端子６ｃの周縁部に照射してフィルタ部６ｂに接合した。こうして本実施例の円筒型アルカリ蓄電池Ａを組み立てた。この電池Ａの縦断面図を図１に示す。
【００２０】
次に比較例の円筒型アルカリ蓄電池を構成した。
上記実施例と同様に、帯状の正極板１と帯状の負極板２と両者間に介在させたセパレータ３を渦巻状に捲回して、正極板１の一側縁部１ａを上方へ突出させ、負極板２の一側縁部２ａを下方へ突出させた極板群４を構成した。
極板群４における正極板１の突出部１ａに、中央に孔の開いた上部集電体２１を抵抗溶接により接合し、さらに負極板２の突出部２ａに、舌片２２ａを切り起こした下部集電体２２を抵抗溶接により接合した。
極板群４を金属ケース５の内部へ挿入し、上部集電体２１の中央の孔および極板群の中央の孔をとおして溶接用電極棒を挿入して、下部集電体２２の舌片２２ａを押しながら金属ケース５の底部に舌片２２ａを抵抗溶接により接合した。
【００２１】
次に、タブ端子２１ａの一端を上部集電体２１に抵抗溶接により接合し、タブ端子２１ａの他端を封口板６のフィルタ部６ｂに抵抗溶接により接合した。次いで、極板群上のフィルタ部６ｂの周囲に絶縁リング７ａを組み入れ、金属ケースの上部に溝入れして段部５ａを形成した後、フィルタ部６ｂの弁口６ａおよび上部集電体２１ａの中央の孔よりアルカリ電解液を極板群４に注入した。その後、フィルタ部６ｂの周縁部と金属ケース５との間に絶縁リング７ｂを介在させて金属ケース５の開口端部を内側にかしめてフィルタ部６ｂを固定した後、ゴム弁８により弁口６ａを塞ぎ、キャップ状端子６ｃをフィルタ部６ｂ上にのせ、上方よりレーザをキャップ状端子６ｃの周縁部に照射してフィルタ部６ｂに接合した。こうして比較例の円筒型アルカリ蓄電池Ｃを組み立てた。この電池Ｃの縦断面図を図５に示す。
【００２２】
上記で作製した実施例の電池Ａと比較例の電池Ｃとを以下に比較する。
図１に示すように、本発明の実施例における電池Ａでは、極板群４における負極板２の下方への突出部２ａは、下部集電体を用いずに金属ケース５の底部に直接接合され、極板群４における正極板１の上方への突出部１ａは、上部集電体２１ａやタブ端子２１を用いずに封口板６のフィルタ部６ｂに直接接合されている。これにより、発電素子である極板群４は外部端子である封口板６と金属ケース５にレーザにより直接接合される構成となり、電池Ａでは上部集電体２１、タブ端子２１ａおよび下部集電体２２がない分、電池Ｃよりも抵抗の低い電池となっている。
【００２３】
また、比較例の電池Ｃでは、強い振動や衝撃によって金属ケース５内で極板群４が動くことによってタブ端子２１ａや舌片２２ａの溶接部分が外れることがある。しかし、電池Ａでは、極板群４は封口板６の下部であるフィルタ部６ｂと金属ケース５の底部のそれぞれに直接接合される構成となっているので、極板群４が金属ケース５内で動くことはなく、さらに抵抗溶接よりもレーザによる接合の方がより強いため、強い振動や衝撃によって上記の接合が外れることがない。その結果、電池Ａは電池Ｃよりも耐振動性や耐衝撃性に優れている。
さらに、電池Ａは、電池Ｃよりも電池の抵抗が低いので、電池Ｃよりも優れた大電流特性をもつことができる。
【００２４】
《実施例２》
本実施例では、極板群４の正極板の突出部１ａを封口板６のフィルタ部６ｂに、また負極板の突出部２ａを金属ケース５の底部にそれぞれニッケルロウにより接合した。その他の構成は実施例１と同様であるから、上記のニッケルロウによる接合方法を説明する。
まず、極板群４を金属ケースへ挿入するに先だって、金属ケース５の底部に、円形のシート状ニッケルロウ材を置いた。そして、極板群４を負極板２の突出部２ａを下にして金属ケース５に挿入した後、金属ケース５の下方より金属ケース５の底部にレーザを照射し、シート状ニッケルロウ材に熱を加えて溶融させることにより、負極板２の突出部２ａと金属ケース５の底部とをロウ付けした。
また、封口板６のフィルタ部６ｂを極板群４の上にのせる前に、シート状ニッケルロウ材を極板群上にのせ、次いでフィルタ部６ｂおよび絶縁リング７ａを極板群上に組み入れ、金属ケース５の上部に溝入れした後、フィルタ部６ｂ上にレーザを照射してフィルタ部６ｂに正極板の突出部１ａをロウ付けにより接合した。
【００２５】
本実施例では、正極板１の突出部１ａとフィルタ部６ｂとの接合面、および負極板２の突出部２ａと金属ケース５の底部との接合面にそれぞれニッケルロウを介在させることにより、それぞれの接合の確実性を向上させ、いっそうの電池の内部抵抗を低くすることができるとともに耐振動性と耐衝撃性に優れた電池が得られる。この電池では、上記のように電池の抵抗が下がることによって、優れた大電流放電特性を提供できる。
【００２６】
本実施例では、ロウ材としてシート状のものを用いたが、粉体状のものをリフローにより、封口板６のフィルタ部６ｂや金属ケース５の底部の接合面にあらかじめ塗着しておいてもよい。
また、上記のようにレーザにより接合またはロウ付けする場合、各接合面の接触状態が接合強度に影響するため、図３および図４に示すように、封口板６のフィルタ部１６ｂの下部および金属ケース１５の底部の接合面に、極板群４の突出部１ａおよび２ａと交わる形、例えば蒲鉾状の突起１８および１７をそれぞれ放射状に配列させて設けるのが好ましい。これにより極板群の突出部１ａ、２ａがそれぞれの接合する突起部分に食込むこととなり、より確実に接触を保って接合強度が上がる。そのため接合部分の抵抗を下げ、より電池の抵抗を低くすることができる。図３において、１６ａは弁口を表す。
【００２７】
《実施例３》
帯状の正極板１と負極板２と両極板間に介在させたセパレータ３とを渦巻状に捲回して、実施例１と同様の極板群４を構成した。極板群４の正極板１の突出部１ａに、中央に孔の開いた円形の上部集電体１１をレーザで接合し、また負極板２の突出部２ａに、中央に孔の開いた円形の下部集電体１２をレーザで接合した。
上下に集電体を接合した極板群４を金属ケース５に挿入し、下方より金属ケース５の底部にレーザを照射することにより、下部集電体１２と金属ケース５の底部とを接合した。
【００２８】
次に、封口板６のフィルタ部６ｂおよび絶縁リング７ａを極板群４の上に配置し、金属ケース５の上部に溝入れして段部５ａを形成した後、フィルタ部６ｂにその上方よりレーザを照射してフィルタ部６ｂに上部集電体１１を接合した。次いで、フィルタ部６ｂの周縁部と金属ケース５との間に絶縁リング７ｂを介在させて金属ケース５の開口端を内側にかしめてフィルタ部６ｂを固定した後、フィルタ部６ｂの弁口６ａおよび上部集電体１１の中央の孔を通じてアルカリ電解液を極板群に注入した。次に、ゴム弁８でフィルタ部６ｂの弁口６ａを塞ぎ、その上にキャップ状の端子６ｃをのせ、キャップ状の端子６ｃの周縁部にその上方よりレーザを照射することにより、キャップ状の端子６ｃをフィルタ部６ｂに接合して本実施例の円筒型アルカリ蓄電池Ｂを構成した。この電池を図２に示す。
【００２９】
上記で作製した実施例３の電池Ｂと比較例の電池Ｃとを以下に比較する。
図２に示すように、本実施例の電池Ｂでは、極板群４における正極板１の突出部１ａに上部集電体１１をレーザ溶接し、また負極板２の突出部２ａに下部集電体１２をレーザ溶接している。そして、タブ端子などを用いずに上部集電体１１は封口板６のフィルタ部６ｂに直接レーザ溶接され、下部集電体１２も金属ケース５の底部に直接レーザ溶接されている。これにより、タブ端子がない分、電池Ｃよりも抵抗の低い電池となる。
【００３０】
また、比較例の電池Ｃでは、強い振動や衝撃によって金属ケース５内で極板群４が動くことによってタブ端子２１ａや舌片２２ａの溶接部分が外れることがある。これに対して、電池Ｂでは、上部集電体１１と封口板６の下部であるフィルタ部６ｂとが、また下部集電体１２と金属ケース５とがそれぞれレーザにより直接接合される構成となっているので、極板群４が金属ケース５内で動くことはなく、また抵抗溶接よりもレーザによる接合の方がより強いため、強い振動や衝撃によって上記の接合が外れることがない。その結果、電池Ｂは電池Ｃよりも耐振動性や耐衝撃性に優れている。さらに、電池Ｂは電池Ｃよりも電池の抵抗が低いので、電池Ｃよりも優れた大電流特性をもつことができる。
【００３１】
《実施例４》
本実施例では、極板群４の上下に接合された上部集電体１１および下部集電体１２をそれぞれニッケルロウにより封口板６のフィルタ部６ｂおよび金属ケース５の底部に接合する例である。従って、実施例２における正極板の突出部１ａとフィルタ部６ｂとの間および負極板の突出部２ａと金属ケース５の底部との間にそれぞれセットしたシート状のニッケルロウを上部集電体１１とフィルタ部６ｂとの間および下部集電体１２と金属ケース５の底部との間にセットする以外は、実施例２と同様の方法により円筒型アルカリ蓄電池を組み立てた。
【００３２】
上記の実施例における正・負極板の突出部は、例えばスポンジ状金属多孔体を基板とし、これに水酸化ニッケル粉末を主とする活物質混合物を充填したニッケル電極においては、活物質混合物を殆ど充填しない側縁部分を圧縮して形成する。銅薄板を支持体としてこれに水素吸蔵合金粉末を支持させた水素吸蔵合金電極では、水素吸蔵合金粉末を支持していない銅薄板の側縁部で形成する。また、焼結式電極においては、焼結基板中の心材部分を露出させて形成する。
【００３３】
以上の各実施例においては、極板群における正極板の突出部と封口板および負極板の突出部と金属ケースの底部とを電気的に接続する方法は、各々同じとしたが、それらは必ずしも同じくする必要はない。
しかし、極板群の上下いずれにも集電体を接合せずに、正極板の突出部と封口板および負極板の突出部と金属ケースの底部とを各々直接接合するのが最も好ましい。そのような構成においては、正極板の突出部と封口板の下部、および負極板の突出部と金属ケースの底部がリード板などを用いずに直接接合されるので、リード板等の接続部品がなくなり、それらの固有抵抗値による大電流放電時の阻害要因がなくなる。その結果、大電流放電に優れた円筒型アルカリ蓄電池が得られる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、簡単な構造で耐振動性や耐衝撃性に優れ、かつ大電流放電特性にも優れた円筒型アルカリ蓄電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における円筒型アルカリ蓄電池の要部を切欠した縦断面図である。
【図２】本発明の他の実施例における円筒型アルカリ蓄電池の要部を切欠した縦断面図である。
【図３】本発明のさらに他の実施例におけるフィルタ部の斜視図である。
【図４】本発明のさらに他の実施例における金属ケースの斜視図である。
【図５】比較例の円筒型アルカリ蓄電池の要部を切欠した縦断面図である。
【符号の説明】
１  正極板
２  負極板
３  セパレータ
４  極板群
５  金属ケース
６  封口板
６ａ  弁口
６ｂ  フィルタ部
６ｃ  キャップ状の端子
７ａ  絶縁リング
７ｂ  絶縁リング
８  ゴム弁
１１  上部集電体
１２  下部集電体
【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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