JPH10125335A - 渦巻状電極を備えた電池およびその製造方法 - Google Patents
渦巻状電極を備えた電池およびその製造方法Info
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- JPH10125335A JPH10125335A JP8273589A JP27358996A JPH10125335A JP H10125335 A JPH10125335 A JP H10125335A JP 8273589 A JP8273589 A JP 8273589A JP 27358996 A JP27358996 A JP 27358996A JP H10125335 A JPH10125335 A JP H10125335A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 渦巻状に捲回した電極群、及び電極群の一方
の電極から導出され電池ケース内底面に電気的に導通さ
れたリード板を備えた電池において、電極群および電極
のリード板との間に組み入れる絶縁板が電池組立時にず
れたり、外れたりすることによる短絡などの不良を解消
する。 【解決手段】 リード板と電極群との間に介在させた絶
縁板は、少なくともその下面を熱溶着性素材で構成し、
この熱溶着性素材に前記リード板を熱溶着する。これに
よって短絡事故が完全に防止され、しかも高速での電池
組立が可能となる。
の電極から導出され電池ケース内底面に電気的に導通さ
れたリード板を備えた電池において、電極群および電極
のリード板との間に組み入れる絶縁板が電池組立時にず
れたり、外れたりすることによる短絡などの不良を解消
する。 【解決手段】 リード板と電極群との間に介在させた絶
縁板は、少なくともその下面を熱溶着性素材で構成し、
この熱溶着性素材に前記リード板を熱溶着する。これに
よって短絡事故が完全に防止され、しかも高速での電池
組立が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、渦巻状電極群を有
する円筒形電池、特にその電極群の電極リードと電池ケ
ース底面との接続部の改良に関するものである。
する円筒形電池、特にその電極群の電極リードと電池ケ
ース底面との接続部の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】正極板と負極板および両電極間に介在さ
せたセパレータを渦巻状に巻回した電極群を備えた円筒
形電池は、ニッケルーカドミウム蓄電池やニッケルー水
素蓄電池などのアルカリ蓄電池、ならびに一次および二
次リチウム電池が代表的なものである。この種の円筒形
電池は、電極群を収納する円筒形の金属製電池ケースが
一方の端子を兼ね、電極群の一方の電極、たとえば負極
のリード板は電池ケースの内部底面に接続されている。
せたセパレータを渦巻状に巻回した電極群を備えた円筒
形電池は、ニッケルーカドミウム蓄電池やニッケルー水
素蓄電池などのアルカリ蓄電池、ならびに一次および二
次リチウム電池が代表的なものである。この種の円筒形
電池は、電極群を収納する円筒形の金属製電池ケースが
一方の端子を兼ね、電極群の一方の電極、たとえば負極
のリード板は電池ケースの内部底面に接続されている。
【０００３】このような構成の円筒形電池においては、
電池ケースの内底面およびこれに接続されているリード
板には電極群の他方の電極、たとえば正極の端部が接触
して内部短絡を起こすおそれがあった。そこで、従来の
技術では、電極群の底部と電極群から導出されたリード
板との間にドーナツ状の絶縁板を設け、内部短絡の防止
を図っている。
電池ケースの内底面およびこれに接続されているリード
板には電極群の他方の電極、たとえば正極の端部が接触
して内部短絡を起こすおそれがあった。そこで、従来の
技術では、電極群の底部と電極群から導出されたリード
板との間にドーナツ状の絶縁板を設け、内部短絡の防止
を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
造においては、絶縁板は極板群と折り曲げられたリード
板との間に挿入されているのみである。このため、たと
えば電池ケース内に、絶縁板を組み合わせた電極群を挿
入する際、絶縁板がずれる場合がある。したがって、本
来の目的である絶縁がなされずに内部短絡する危険があ
る。また、従来の構成では、絶縁板の位置決めがなされ
ないため、リード板の上部に絶縁板の透孔が位置しない
場合には、リード板と電池ケース内底面との接続をたと
えば抵抗溶接などで行う場合には支障をきたす可能性が
ある。
造においては、絶縁板は極板群と折り曲げられたリード
板との間に挿入されているのみである。このため、たと
えば電池ケース内に、絶縁板を組み合わせた電極群を挿
入する際、絶縁板がずれる場合がある。したがって、本
来の目的である絶縁がなされずに内部短絡する危険があ
る。また、従来の構成では、絶縁板の位置決めがなされ
ないため、リード板の上部に絶縁板の透孔が位置しない
場合には、リード板と電池ケース内底面との接続をたと
えば抵抗溶接などで行う場合には支障をきたす可能性が
ある。
【０００５】本発明は、これらの課題を解決するもので
あり、電極群およびここから導出した一方の電極のリー
ド板との間に組み入れる絶縁板が電池組立時にずれた
り、外れたりすることなく、また前記リード板及びこれ
と接続されている電池ケース内底面が、他方の電極と接
触するのを完全に防止し、内部短絡などの不良がなく、
かつ生産性の高い渦巻状電極を備えた電池を提供するこ
とを目的とする。
あり、電極群およびここから導出した一方の電極のリー
ド板との間に組み入れる絶縁板が電池組立時にずれた
り、外れたりすることなく、また前記リード板及びこれ
と接続されている電池ケース内底面が、他方の電極と接
触するのを完全に防止し、内部短絡などの不良がなく、
かつ生産性の高い渦巻状電極を備えた電池を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の渦巻状電極を備えた電池は、正極板と負極
板および両電極間に介在させたセパレータを渦巻状に巻
回した電極群、前記電極群を収納する電池ケース、前記
電極群の一方の電極から導出され電池ケース内底面に電
気的に導通されたリード板、および前記リード板と電極
群との間に介在させた絶縁板を具備し、前記絶縁板は少
なくともその下面が熱溶着性素材で構成され、この熱溶
着性素材に前記リード板が熱溶着されていることを特徴
とする。
めに本発明の渦巻状電極を備えた電池は、正極板と負極
板および両電極間に介在させたセパレータを渦巻状に巻
回した電極群、前記電極群を収納する電池ケース、前記
電極群の一方の電極から導出され電池ケース内底面に電
気的に導通されたリード板、および前記リード板と電極
群との間に介在させた絶縁板を具備し、前記絶縁板は少
なくともその下面が熱溶着性素材で構成され、この熱溶
着性素材に前記リード板が熱溶着されていることを特徴
とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の電池では、電極群から導
出されているリード板と、電極群の底部とリード板との
間にある絶縁板とが熱溶着によって一体になっているた
め、リード板の折り曲げおよび電極群の電池ケースへの
挿入の際に、絶縁板がずれることがなく、リード板と電
池ケース内底面との電気的導通が安定してなされる上、
リード板及びそれと導通している電池ケース内底面が、
他方の電極板と接触することを完全に防止することがで
きる。
出されているリード板と、電極群の底部とリード板との
間にある絶縁板とが熱溶着によって一体になっているた
め、リード板の折り曲げおよび電極群の電池ケースへの
挿入の際に、絶縁板がずれることがなく、リード板と電
池ケース内底面との電気的導通が安定してなされる上、
リード板及びそれと導通している電池ケース内底面が、
他方の電極板と接触することを完全に防止することがで
きる。
【０００８】絶縁板は、少なくとも一方の面、すなわち
電池ケースの内底面に対向する面側が熱溶着性素材で構
成されていればよい。熱溶着性素材としては、ポリエチ
レン、ポリプロピレンなどを無水マレイン酸などで処理
して熱溶着性を付与したポリオレフィン系ホットメルト
素材が好適である。前記リード板と電池ケース内底面と
の電気的導通は、リード板を電池ケース内底面へ溶接す
るのが好ましい。この構成にする場合は、絶縁板はほぼ
電池ケース内底面を覆う大きさの円盤とし、その中央
に、溶接用電極を挿入するための透孔を設ける。
電池ケースの内底面に対向する面側が熱溶着性素材で構
成されていればよい。熱溶着性素材としては、ポリエチ
レン、ポリプロピレンなどを無水マレイン酸などで処理
して熱溶着性を付与したポリオレフィン系ホットメルト
素材が好適である。前記リード板と電池ケース内底面と
の電気的導通は、リード板を電池ケース内底面へ溶接す
るのが好ましい。この構成にする場合は、絶縁板はほぼ
電池ケース内底面を覆う大きさの円盤とし、その中央
に、溶接用電極を挿入するための透孔を設ける。
【０００９】
【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。 《実施例１》図１は本発明の一実施例における電池を示
す。この電池は、正極に二酸化マンガンを主活物質と
し、負極にリチウムを用いた円筒形リチウム一次電池で
ある。二酸化マンガンを主とする活物質混合物を集電金
属芯材に充填した帯状の正極板１と、リチウム金属から
なる帯状の負極板２と、これら正負両電極間に介在され
たセパレータ３とを渦巻状に捲回して電極群が構成され
ている。この電極群は負極端子を兼ねる金属製電池ケー
ス８内に配置されている。電池ケース８の上部開口部に
は、パッキング１０を介して安全弁を備えた組立封口板
９が装着されている。組立封口板９の頂部は正極端子と
して働く。正極板の芯材に接続された正極リード板６
は、組立封口板９に連結されている。また、電極群の上
部には上部絶縁板４が配置されている。
す。この電池は、正極に二酸化マンガンを主活物質と
し、負極にリチウムを用いた円筒形リチウム一次電池で
ある。二酸化マンガンを主とする活物質混合物を集電金
属芯材に充填した帯状の正極板１と、リチウム金属から
なる帯状の負極板２と、これら正負両電極間に介在され
たセパレータ３とを渦巻状に捲回して電極群が構成され
ている。この電極群は負極端子を兼ねる金属製電池ケー
ス８内に配置されている。電池ケース８の上部開口部に
は、パッキング１０を介して安全弁を備えた組立封口板
９が装着されている。組立封口板９の頂部は正極端子と
して働く。正極板の芯材に接続された正極リード板６
は、組立封口板９に連結されている。また、電極群の上
部には上部絶縁板４が配置されている。
【００１０】表面を無水マレイン酸処理した熱溶着性ポ
リプロピレンからなるドーナツ状の下部絶縁板５は、図
２及び図３に示すように、負極板２の芯材から導出され
たリード板７と熱溶着されている。こうしてリード板７
に下部絶縁板５を取り付けた電極群は、リード板７をほ
ぼ直角に折り曲げて下部絶縁板５を電極群の底部の沿わ
せ、電池ケース８内に挿入される。次に、リード板７
は、電極群中央の中空部および絶縁板５の透孔１１を通
して挿入した溶接電極を用いて電池ケース８の内底面に
溶接される。上記のようにして電極群を電池ケース内に
組み入れた後、電池ケースの上部に段部を設け、プロピ
レンカーボネートと１，２−ジメトキシエタンとの混合
溶媒にトリスルホン酸リチウムを０．５モル／ｌの割合
で溶解させた有機電解液を注入し、電池ケースの開口部
にパッキング１０および組立封口板９を装着して密閉電
池が完成する。こうして、外径１７ｍｍ、高さ３５ｍ
ｍ、電池容量１３００ｍＡｈの円筒形二酸化マンガン一
次電池を得た。
リプロピレンからなるドーナツ状の下部絶縁板５は、図
２及び図３に示すように、負極板２の芯材から導出され
たリード板７と熱溶着されている。こうしてリード板７
に下部絶縁板５を取り付けた電極群は、リード板７をほ
ぼ直角に折り曲げて下部絶縁板５を電極群の底部の沿わ
せ、電池ケース８内に挿入される。次に、リード板７
は、電極群中央の中空部および絶縁板５の透孔１１を通
して挿入した溶接電極を用いて電池ケース８の内底面に
溶接される。上記のようにして電極群を電池ケース内に
組み入れた後、電池ケースの上部に段部を設け、プロピ
レンカーボネートと１，２−ジメトキシエタンとの混合
溶媒にトリスルホン酸リチウムを０．５モル／ｌの割合
で溶解させた有機電解液を注入し、電池ケースの開口部
にパッキング１０および組立封口板９を装着して密閉電
池が完成する。こうして、外径１７ｍｍ、高さ３５ｍ
ｍ、電池容量１３００ｍＡｈの円筒形二酸化マンガン一
次電池を得た。
【００１１】《実施例２》図４に示すように、下部絶縁
板５ａに熱溶着性素材を用いず、負極リード板７との接
触面のみに、表面を無水マレイン酸処理した熱溶着性ポ
リプロピレン５ｂを配した。そして、負極リード板７と
下部絶縁板５ａの熱溶着性素材を配した面とを熱溶着
し、この他は実施例１と同様にして、円筒形二酸化マン
ガン一次電池を得た。
板５ａに熱溶着性素材を用いず、負極リード板７との接
触面のみに、表面を無水マレイン酸処理した熱溶着性ポ
リプロピレン５ｂを配した。そして、負極リード板７と
下部絶縁板５ａの熱溶着性素材を配した面とを熱溶着
し、この他は実施例１と同様にして、円筒形二酸化マン
ガン一次電池を得た。
【００１２】《比較例》前記実施例で用いた下部絶縁板
に熱溶着性素材を用いず、電極群とリード板７との間に
挿入するのみとし、それ以外は実施例と同様にして、円
筒形二酸化マンガン一次電池を得た。
に熱溶着性素材を用いず、電極群とリード板７との間に
挿入するのみとし、それ以外は実施例と同様にして、円
筒形二酸化マンガン一次電池を得た。
【００１３】上記の実施例１、実施例２および比較例の
電池を、１４０個／分の能力を持つ生産ラインで１０万
個ずつ生産した時の工程不良の内容を表１に示す。
電池を、１４０個／分の能力を持つ生産ラインで１０万
個ずつ生産した時の工程不良の内容を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１からわかるように、本発明による電池
においては、下部絶縁板の外れなどがないために、正極
板と、負極リード板及び電池ケースとの間の内部短絡が
全く生じない。比較例の電池においては、負極リード板
の折り曲げ、下部絶縁板の挿入などの工程を高速で行う
と、不完全な負極リード板の折り曲げあるいは下部絶縁
板の外れなどの工程不良が増加するため、生産ラインの
高速化には限界があった。一方、本発明による電池で
は、下部絶縁板と負極リード板とが固定されているため
に、絶縁板の外れが起こらず、また負極リード板の折り
曲げが不完全な場合においても内部短絡が防止されるた
めに、さらなる生産ラインの高速化が可能になる。
においては、下部絶縁板の外れなどがないために、正極
板と、負極リード板及び電池ケースとの間の内部短絡が
全く生じない。比較例の電池においては、負極リード板
の折り曲げ、下部絶縁板の挿入などの工程を高速で行う
と、不完全な負極リード板の折り曲げあるいは下部絶縁
板の外れなどの工程不良が増加するため、生産ラインの
高速化には限界があった。一方、本発明による電池で
は、下部絶縁板と負極リード板とが固定されているため
に、絶縁板の外れが起こらず、また負極リード板の折り
曲げが不完全な場合においても内部短絡が防止されるた
めに、さらなる生産ラインの高速化が可能になる。
【００１６】なお、上記実施例では、負極リードとケー
ス内底面とを抵抗溶接しているため、下部絶縁板の形状
はドーナツ状の円盤としたが、負極リード板と電池ケー
スとを溶接しない場合には、透孔のない円盤状のもので
もよい。また、その形状はＤカット（半月板形状）であ
ってもよい。さらに、電池ケースは円筒形に限らず角型
であってもよく、その場合は絶縁板は四角形であっても
よい。このように絶縁板は、その形状にはこだわらな
い。また、実施例では、ポリプロピレンを主材とする熱
溶着性素材の例を示したが、ポリエチレンを主材にした
ものなどポリオレフィン系のものであれば同様の効果が
ある。
ス内底面とを抵抗溶接しているため、下部絶縁板の形状
はドーナツ状の円盤としたが、負極リード板と電池ケー
スとを溶接しない場合には、透孔のない円盤状のもので
もよい。また、その形状はＤカット（半月板形状）であ
ってもよい。さらに、電池ケースは円筒形に限らず角型
であってもよく、その場合は絶縁板は四角形であっても
よい。このように絶縁板は、その形状にはこだわらな
い。また、実施例では、ポリプロピレンを主材とする熱
溶着性素材の例を示したが、ポリエチレンを主材にした
ものなどポリオレフィン系のものであれば同様の効果が
ある。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、正極板と
負極板および両電極間に介在させたセパレータを渦巻状
に捲回した電極群を一方の端子を兼ねる電池ケースに収
納し、電極群の一方の電極から導出したリード板を電池
ケース内底面に電気的に導通してなる電池において、前
記リード板と電極群との間に組み入れる絶縁板が電池組
立時にずれたり、外れたりすることなく、また前記リー
ド板及びこれと接続されている電池ケース内底面が、他
方の電極と接触することが完全に防止される。従って、
内部短絡などの不良がなく、かつ生産性の高い渦巻状電
極を備えた電池を提供することができる。
負極板および両電極間に介在させたセパレータを渦巻状
に捲回した電極群を一方の端子を兼ねる電池ケースに収
納し、電極群の一方の電極から導出したリード板を電池
ケース内底面に電気的に導通してなる電池において、前
記リード板と電極群との間に組み入れる絶縁板が電池組
立時にずれたり、外れたりすることなく、また前記リー
ド板及びこれと接続されている電池ケース内底面が、他
方の電極と接触することが完全に防止される。従って、
内部短絡などの不良がなく、かつ生産性の高い渦巻状電
極を備えた電池を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例における電池の一部を断面に
した正面図である。
した正面図である。
【図２】同電池の下部絶縁板と負極リード板の一部を示
す平面図である。
す平面図である。
【図３】同下部絶縁板と負極リード板の要部の断面図で
ある。
ある。
【図４】他の実施例における下部絶縁板と負極リード板
の要部を示す断面図である。
の要部を示す断面図である。
１ 正極 ２ 負極 ３ セパレータ ４ 上部絶縁板 ５ 下部絶縁板 ５ｂ 熱溶着性素材 ６ 正極リード板 ７ 負極リード板 ８ 電池ケース ９ 組立封口板 １０ パッキング １１ 透孔
フロントページの続き (72)発明者 吉野 宏彰 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 金田 善光 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大尾 文夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 正極板と負極板および両電極間に介在さ
せたセパレータを渦巻状に巻回した電極群、前記電極群
を収納する電池ケース、前記電極群の一方の電極から導
出され電池ケース内底面に電気的に導通されたリード
板、および前記リード板と電極群との間に介在させた絶
縁板を具備し、前記絶縁板は少なくともその下面が熱溶
着素性材で構成され、この熱溶着性素材に前記リード板
が熱溶着されていることを特徴とする渦巻状電極を備え
た電池。 - 【請求項２】 前記絶縁板の熱溶着性素材がポリオレフ
ィン系ホットメルト素材からなる請求項１記載の渦巻状
電極を備えた電池。 - 【請求項３】 正極板と負極板および両電極間に介在さ
せたセパレータを渦巻状に巻回した電極群、前記電極群
を収納する電池ケース、前記電極群の一方の電極から導
出され電池ケース内底面に電気的に導通されたリード
板、および前記リード板と電極群との間に介在され少な
くとも一方の面が熱溶着性素材で構成された絶縁板を具
備する電池の製造方法であって、前記リード板を前記絶
縁板の一方の面に熱溶着する工程、リード板を折り曲げ
て絶縁板を電極群の底に沿わせる工程、および電極群を
電池ケース内に収納する工程を有する渦巻状電極を備え
た電池の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8273589A JPH10125335A (ja) | 1996-10-16 | 1996-10-16 | 渦巻状電極を備えた電池およびその製造方法 |
| US08/925,538 US5912091A (en) | 1996-10-16 | 1997-09-08 | Battery having spirally wound electrodes |
| US09/300,509 US6042625A (en) | 1996-10-16 | 1999-04-28 | Method of fabricating batteries having spirally wound electrodes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8273589A JPH10125335A (ja) | 1996-10-16 | 1996-10-16 | 渦巻状電極を備えた電池およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10125335A true JPH10125335A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17529903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8273589A Pending JPH10125335A (ja) | 1996-10-16 | 1996-10-16 | 渦巻状電極を備えた電池およびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5912091A (ja) |
| JP (1) | JPH10125335A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005259511A (ja) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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