JP2009087835A - Storage battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、渦巻き状に巻回された極板群を備えた蓄電池に関し、特に車両の駆動電源として用いる蓄電池に関するものである。 The present invention relates to a storage battery including a group of electrode plates wound in a spiral, and more particularly to a storage battery used as a driving power source for a vehicle.
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アルカリ蓄電池は、信頼性が高くその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用いられている。さらに近年においては電動工具をはじめ、動力補助付き自転車や電気自動車などの電源として大電流放電に適したアルカリ蓄電池の開発が要望されている。 Alkaline storage batteries represented by nickel-cadmium storage batteries and nickel-hydrogen storage batteries are widely used in various applications such as mobile phones and laptop computers because they are reliable and easy to maintain. In recent years, there has been a demand for the development of an alkaline storage battery suitable for large current discharge as a power source for power tools, power-assisted bicycles and electric vehicles.
アルカリ蓄電池は、帯状の正極板と負極板およびセパレータとからなり、正極板の集電部の先端部分が上方へ突出し、負極板の集電部の先端部分が下方へ突出して渦巻き状に巻回された極板群と、この極板群の上方へ突出した正極板の集電部の先端部分に溶接された上部集電体と、極板群の下方へ突出した負極板の集電部の先端部分と溶接された下部集電体と、電解液とを内部に収納した金属製の有底ケースと、前記金属製の有底ケースの開口部を封口板によって密閉することにより構成される。 The alkaline storage battery is composed of a strip-shaped positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator. The tip of the current collector of the positive electrode protrudes upward, and the tip of the current collector of the negative electrode protrudes downward. An electrode plate group, an upper current collector welded to a tip portion of a current collector part of a positive electrode plate protruding upward of the electrode plate group, and a current collector part of a negative electrode plate protruding downward of the electrode plate group A bottomed current collector welded to the front end portion, a metal bottomed case containing an electrolytic solution therein, and an opening of the metal bottomed case are sealed by a sealing plate.
このようなアルカリ蓄電池は、大電流放電が必要な用途で使用されることがあるため、その内部抵抗を小さくすることが必要とされている。 Since such an alkaline storage battery may be used for an application that requires a large current discharge, it is necessary to reduce its internal resistance.
そのため、大電流放電が必要なアルカリ蓄電池では内部抵抗を小さくするために、セパレータを介して正極板と負極板とを渦巻き状に巻回された極板群の上方へ突出した正極板の集電部に矩形あるいは略円状の平板からなる上部集電体を複数箇所で溶接することによって極板群からの集電性を高めている。このように、渦巻き状に巻回された極板群では、巻き始め側(内周側)と巻き終わり側(外周側)とで極板群の径が異なるため、溶接点の間隔が内周側では小さく、外周側では大きくなって不均一な集電形態になるといった問題があった。 For this reason, in an alkaline storage battery that requires a large current discharge, in order to reduce the internal resistance, the current collection of the positive electrode plate that protrudes upward from the electrode plate group that is spirally wound around the positive electrode plate and the negative electrode plate via a separator. The current collecting property from the electrode plate group is enhanced by welding an upper current collector made of a rectangular or substantially circular flat plate to the portion at a plurality of locations. Thus, in the electrode group wound in a spiral shape, the diameter of the electrode group is different on the winding start side (inner periphery side) and the winding end side (outer periphery side), so the interval between the welding points is the inner periphery. There is a problem that the current is small on the side and large on the outer peripheral side, resulting in a non-uniform current collecting form.
そこで、極板群の内周側と外周側との不均一な集電形態を低減する方法として特許文献1には、上部集電体の中央部近くから外周縁部にまたがった3個の略長方形状の切り欠き部、および上部集電体の中央部から外周縁部の方向にかけて1個の略長方形状の切り欠き部を設け、これらの切り欠き部の縁部に下向きに設けたリブ状突起片を極板群の上方へ突出した正極板の集電部に溶接する方法が記載されている(特許文献1参照)。
しかしながら上記従来の方法は、帯状の正極板の長手方向に対して比較的均等に分散した多数点から集電することが可能であるが、極板群の外周側からの集電が不充分であった。 However, the above-mentioned conventional method can collect current from a large number of points that are relatively evenly distributed in the longitudinal direction of the belt-like positive electrode plate. However, current collection from the outer peripheral side of the electrode plate group is insufficient. there were.
上部集電体の中央部近くには封口板と上部集電体とを電気的に接続するタブ端子が溶接されているため、均一な集電形態にするためには、タブ端子と通電距離が遠い極板群の外周側の集電を高めてタブ端子と通電距離が近い極板群の内周側の溶接点の間隔に比べ、外周側の溶接点の間隔を小さくする必要があった。 A tab terminal for electrically connecting the sealing plate and the upper current collector is welded near the center of the upper current collector. It was necessary to increase the current collection on the outer peripheral side of the far electrode plate group so that the interval between the welding points on the outer peripheral side was smaller than the interval between the welding points on the inner peripheral side of the electrode plate group that is close to the tab terminal.
本発明は、渦巻き状に巻回された極板群を備えた蓄電池に関し、その極板群の上方へ突出した一方の極板の集電部の先端部分と溶接した上部集電体を改良して、上部集電体の中央部近くに電気的に接続したタブ端子と通電距離が遠い極板群の外周側の集電を高め、内部抵抗の小さい大電流放電に適した蓄電池を提供することを目的とする。 The present invention relates to a storage battery including a group of electrode plates wound in a spiral shape, and improves an upper current collector welded to a tip portion of a current collector part of one electrode plate protruding upward of the electrode plate group. Providing a storage battery suitable for large current discharge with low internal resistance by increasing current collection on the outer peripheral side of the electrode plate group that is electrically connected to the tab terminal electrically connected near the center of the upper current collector With the goal.
上記の課題を解決するために本発明の蓄電池は、帯状の正極板と負極板およびセパレータとからなり、一方の極板の集電部の先端部分が上方へ突出し、他方の極板の集電部の先端部分が下方へ突出して渦巻き状に巻回された極板群と、前記各極板群の上方および下方から突出したそれぞれの極板の集電部の先端部分に溶接された矩形或いは略円状の平板からなる上部集電体および下部集電体と、電解液とを内部に収納した有底ケースと、前記有底ケースの開口部を密閉する封口板と、前記封口板と上部集電体とを電気的に接続するタブ端子とを備えた蓄電池であって、前記上部集電体は、その平板の中央部近くから外周縁部にまたがった略長方形状の切り欠き部を複数個相互間に等間隔において放射状に設け、前記略長方形状の切り欠き部の間の平坦部に外周縁部から内方に略三角形状の切り欠き部を設け、前記略長方形状および略三角形状の切り欠き部の縁部に一体に成型して設けた下向きのリブ状突起片のそれぞれは極板の集電部の先端部分と交叉して、その一部分が集電部の先端部分に食い込んで溶接されている。 In order to solve the above problems, the storage battery of the present invention comprises a strip-like positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator, the tip of the current collector of one electrode plate projects upward, and the current collector of the other electrode plate A rectangular plate welded to a tip portion of a current collector portion of each electrode plate protruding from above and below each of the electrode plate groups, the electrode plate group having a tip portion protruding downward and wound in a spiral shape An upper current collector and a lower current collector made of a substantially circular flat plate, a bottomed case in which an electrolytic solution is housed, a sealing plate that seals an opening of the bottomed case, the sealing plate and the upper part A storage battery having a tab terminal for electrically connecting a current collector, wherein the upper current collector has a plurality of substantially rectangular cutouts extending from near the center of the flat plate to the outer peripheral edge. Provided radially at equal intervals between each other, the substantially rectangular cut-out portion A downward rib-like projection piece provided with a substantially triangular cutout portion inwardly from the outer peripheral edge portion of the flat portion and integrally molded at the edge portion of the substantially rectangular shape and the substantially triangular cutout portion. Each of these crosses with the front-end | tip part of the current collection part of an electrode plate, The one part bites into the front-end | tip part of a current collection part, and is welded.
この構成により極板群の外周側の集電を高め、蓄電池の内部抵抗を小さくすることができる。 With this configuration, it is possible to increase current collection on the outer peripheral side of the electrode plate group and reduce the internal resistance of the storage battery.
本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、上部集電体の中央部近くに溶接され、この上部集電体と封口板とを電気的に接続するタブ端子と通電距離が遠い極板群の外周側の集電を高め、内部抵抗の小さい大電流放電に適した蓄電池を提供する。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and is welded near the center of the upper current collector, and a tab terminal for electrically connecting the upper current collector and the sealing plate and a pole having a long energization distance. A storage battery suitable for large current discharge with low internal resistance is provided by increasing current collection on the outer peripheral side of the plate group.
本発明においては、帯状の正極板と負極板およびセパレータとからなり、一方の極板の集電部の先端部分が上方へ突出し、他方の極板の集電部の先端部分が下方へ突出して渦巻き状に巻回された極板群と、前記各極板群の上方および下方から突出したそれぞれの極板の集電部の先端部分に溶接された矩形或いは略円状の平板からなる上部集電体および下部集電体と、電解液とを内部に収納した有底ケースと、前記有底ケースの開口部を密閉する封口板と、前記封口板と上部集電体とを電気的に接続するタブ端子とを備えた蓄電池であって、前記上部集電体は、その平板の中央部近くから外周縁部にまたがった略長方形状の切り欠き部を複数個相互間に等間隔において放射状に設け、前記略長方形状の切り欠き部の間の平坦部に外周縁部から内方に略三角形状の切り欠き部を設け、前記略長方形状および略三角形状の切り欠き部の縁部に一体に成型して設けた下向きのリブ状突起片のそれぞれは極板の集電部の先端部分と交叉して、その一部分が集電部の先端部分に食い込んで溶接されていることを特徴とする。 In the present invention, it is composed of a strip-like positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator, and the tip portion of the current collector of one electrode plate protrudes upward, and the tip portion of the current collector of the other electrode plate protrudes downward. An upper electrode group consisting of a spirally wound electrode plate group and a rectangular or substantially circular flat plate welded to the tip of the current collector of each electrode plate protruding from above and below each electrode plate group A bottomed case that houses an electric current body and a lower current collector, and an electrolyte, a sealing plate that seals an opening of the bottomed case, and an electrical connection between the sealing plate and the upper current collector The upper current collector has a plurality of substantially rectangular cutouts extending from near the center of the flat plate to the outer peripheral edge at equal intervals in a radial manner. Provided on the flat part between the substantially rectangular cutouts from the outer peripheral edge Each of the downward rib-like projection pieces formed integrally with the edges of the substantially rectangular and substantially triangular cutouts is provided on the current collecting portion of the electrode plate. Crossing with the tip portion, a part of the tip portion bites into the tip portion of the current collector and is welded.
この構成によれば、上部集電体と極板群の内周側の溶接点の間隔に比べ、極板群の外周側の溶接点の間隔を小さくすることができるため、封口板と上部集電体とを電気的に接続するタブ端子と通電距離が遠い極板群の外周側の集電を高め、内部抵抗の小さい大電流放電に適した蓄電池を提供することができる。 According to this configuration, the interval between the welding points on the outer peripheral side of the electrode plate group can be made smaller than the interval between the welding points on the inner peripheral side of the upper current collector and the electrode plate group. It is possible to provide a storage battery suitable for large current discharge with a small internal resistance by increasing the current collection on the outer peripheral side of the electrode plate group having a long energization distance with the tab terminal that electrically connects the electric body.
次に、従来の集電体を用いた場合の問題点について、図面を用いて詳細に説明する。 Next, problems when the conventional current collector is used will be described in detail with reference to the drawings.
図1(a)は従来の上部集電体の一例を示す平面図、図1(b)はその斜視図、図1(c)はその上部集電体に極板群とタブ端子を接続した状態を示す斜視図である。極板群9
の集電部10、およびタブ端子2と電気的に接続されている上部集電体1に、その中央部4から外周縁部3にまたがった3個の略長方形状の切り欠き部5、および中央部4から外周縁部3の方向にかけて1個の略長方形状の切り欠き部7を打ち抜いて孔状に設け、これらの切り欠き部5,7の縁部に下向きに設けたリブ状突起片6,8を極板群9の上方へ突出した正極板の集電部10に溶接している。しかしながら、このような従来の上部集電体1では、極板群9の外周側において集電が取れるものの極板長さに対して外周側付近の1/4〜1/3は溶接点の間隔が大きいことから、蓄電池の特性にはほとんど寄与せず、完全な解決策には到らない。
FIG. 1A is a plan view showing an example of a conventional upper current collector, FIG. 1B is a perspective view thereof, and FIG. 1C is a diagram in which an electrode plate group and a tab terminal are connected to the upper current collector. It is a perspective view which shows a state. Electrode
図2(a)は従来の上部集電体の他の例を示す平面図、図2(b)はその斜視図、図2(c)はその上部集電体に極板群とタブ端子を接続した状態を示す斜視図である。図2(a)〜(c)に示したように、極板群9の集電部10、およびタブ端子2と電気的に接続する上部集電体1に、その中央部4から外周縁部3にまたがった4個の略長方形状の切り欠き部5を等間隔に設け、さらにこの4個の切り欠き部5の間の平坦部に外周縁部3から内方に同様の形状の切り欠き部11を4個設けて、これらの切り欠き部5,11の縁部に下向きに設けたリブ状突起片6,12を極板群9の上方へ突出した正極板の集電部10に溶接している。切り欠き部11の切れ込み寸法は、極板群9の半径の1/3程度である。このように略長方形状の切り欠き部5,11を多数設けることにより、極板長さに対して外周側付近の溶接点の間隔は小さくなるが、上部集電体1の切り欠き面積が大きいことと切り欠き形状に起因して、上部集電体1自体の通電性が低下し、その結果、極板群9からの通電性を低下させる。
2 (a) is a plan view showing another example of a conventional upper current collector, FIG. 2 (b) is a perspective view thereof, and FIG. 2 (c) is an electrode plate group and a tab terminal on the upper current collector. It is a perspective view which shows the state connected. As shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c), the
以上より、極板群の内周側と外周側との均一な集電形態が必要とされる大電流放電用の極板群を用いる場合は、上部集電体自体の通電性を低下させることなく、極板群の外周側の溶接点の間隔を小さくする必要がある。 From the above, when using a plate group for large current discharge that requires a uniform current collecting configuration on the inner and outer peripheral sides of the electrode plate group, the conductivity of the upper current collector itself is reduced. However, it is necessary to reduce the interval between the welding points on the outer peripheral side of the electrode plate group.
上記の問題を解決すべく検討を重ねた結果、図3(a)〜(c)に示したように、本発明の上部集電体21は、その平板の中央部24近くから外周縁部23にまたがった略長方形状の切り欠き部25を4個相互間に等間隔において放射状に設け、略長方形状の切り欠き部25の間の平坦部に外周縁部23から内方に略三角形状の切り欠き部31を計4個設ける形状である。略三角形状の切り欠き部31の切り込み寸法は、極板群29の半径の1/3程度である。略長方形状の切り欠き部25、および略三角形状の切り欠き部31の縁部に一体に成型して設けた下向きのリブ状突起片26、32のそれぞれは極板の集電部30の先端部分と交叉して、その一部分が集電部の先端部分に食い込んで溶接する。上部集電体21に設けた略三角形状の切り欠き部31の切り込み寸法は、極板群29の半径の1/3程度とすることで、上部集電体21自体の通電経路を減少させることがなく、かつ、極板群29の極板の長さ方向に対して内周側より外周側の溶接点の間隔を小さくすることができる。
As a result of repeated studies to solve the above problem, as shown in FIGS. 3A to 3C, the upper
極板群29の内周側においては、極板群29の径が小さいため、上部集電体21の中央部24近くから外周縁部23にまたがった略長方形状の切り欠き部25を4個相互間に等間隔において放射状に設けるのみで極板との溶接点を適切に設けることができる。
Since the diameter of the
上部集電体21に設けた略三角形状の切り欠き部31は、主として極板群29の外周側の極板と溶接し、この外周側の溶接点の間隔を内周側の溶接点の間隔以下にすることを目的とする。したがって、略三角形状の切り欠き部31が1個では外周側における溶接点は1周当り1箇所にしか形成できず、径の大きい極板群29では効果は少ない。略三角形状の切り欠き部31を2個設ければ、極板群29の外周側において、少なくとも極板群29の半周に1箇所は溶接点を形成することが可能になり、極板群29の外周側の溶接点の間隔を内周側の溶接点の間隔とほぼ同じか、或いはより間隔を小さくすることができる。
The substantially
以上より、略三角形状の切り欠き部31は2個以上設けることが好ましく、より好ましくは、略長方形状の切り欠き部25の全ての間に略三角形状の切り欠き部31を設ける条件が最も好ましい。すなわち、略長方形状の切り欠き部25を4個設けた場合、これら全ての間に略三角形状の切り欠き部31を設けて、略長方形状の切り欠き部25と略三角形状の切り欠き部31を各4個とする条件が最も好ましい。
From the above, it is preferable to provide two or more substantially
なお、本発明における極板群29の集電部30には、金属箔、金属多孔体などからなるものが用いられるが、この集電部30と上部集電体21との溶接時の短絡を防止するため、正極板と負極板を幅方向において、0.5mm以上5mm以下、特に1mm以上3mm以下の範囲でずらした状態で巻回することが好ましい。
In addition, although the thing which consists of metal foil, a metal porous body, etc. is used for the
また、本発明の上部集電体21を適用する蓄電池としては、正極板と負極板とをセパレータを介して巻回された極板群29を用いる円筒形の蓄電池などが挙げられ、円筒形の蓄電池のなかでも、10A以上の大電流放電が必要とされる用途に用いる円筒形の蓄電池に特に有効である。
In addition, examples of the storage battery to which the upper
(実施例1)
長さ850mmで厚さ0.30mmのペースト式ニッケル電極(集電部としての基板:発泡ニッケル)からなる正極板と、長さ900mmで厚さ0.20mmのペースト式水素吸蔵合金電極(集電部としての基板:穿孔した鉄ニッケルメッキ鋼板)からなる負極板を厚さ0.16mmのセパレータを介して巻回し、内寸31mmの電池缶に最大量に収容できるように巻回体の極板群29を作製した。この極板群29の正極板の集電部30に、図3に示したように、直径29mmの金属板からなる略円状の上部集電体21に、その中央部24近くから外周縁部23にまたがった、長さ8mmで幅3mmの略長方形状の切り欠き部25を4個相互間に等間隔において放射状に設け、この略長方形状の切り欠き部25の縁部に、長さ8mmで幅0.5mmのリブ状突起片26を下向きに一体に成型して設けた。さらに、4個の略長方形状の切り欠き部25の間の平坦部に外周縁部23から内方に略三角形状の切り欠き部31を設け、この略三角形状の切り欠き部31の縁部に、長さ5mmで幅0.5mmのリブ状突起片26を下向きに一体に成型して設けた。この略三角形状の切り欠き部31は一辺の長さを5mmとし、計4個設けた。上部集電体21の中央部24にはタブ端子22の一端を抵抗溶接により接続した。
Example 1
A positive electrode plate made of a paste-type nickel electrode (substrate as a current collector: foamed nickel) having a length of 850 mm and a thickness of 0.30 mm, and a paste-type hydrogen storage alloy electrode having a length of 900 mm and a thickness of 0.20 mm (current collector) The electrode plate of the wound body is wound around a negative electrode plate made of a perforated iron-nickel plated steel plate through a 0.16 mm thick separator so that it can be accommodated in a maximum amount in a battery can with an inner size of 31 mm.
上部集電体21と極板群29との電気的な接続は、上部集電体21の略長方形状の切り欠き部25の縁部に一体に成型して設けたリブ状突起片26、および略三角形状の切り欠き部31の縁部に一体に成型して設けたリブ状突起片32のそれぞれが極板の集電部の先端部分と交叉して、その一部分が集電部の先端部分に食い込むように溶接して行った。極板群29の下方には下部集電体を上部集電体21と同様にして接続した。
The upper
次に、上部集電体21と下部集電体を接続した極板群29を金属製の有底ケースに挿入し、上部集電体21の上面に絶縁リングを有底ケースの開口部より挿入した。そして、有底ケースの上方を溝入れして極板群29を保持するとともに、有底ケースの内底面と下部集電体とを溶接し、所定量のアルカリ電解液を上部集電体21の中央孔を利用して有底ケース内に注入した。上部集電体21の中央部24にはタブ端子22の一端が溶接されており、タブ端子22の他端には蓄電池の外部端子を構成する封口板を溶接した。この封口板を有底ケースの溝部に載置し、かしめ封口して円筒形アルカリ蓄電池を構成した。このように構成した円筒形アルカリ蓄電池を実施例1の電池Aとした。
Next, the
(実施例2)
略三角形の切り欠き部31を上部集電体21の対向する位置に2個設けた以外は実施例1と同じように構成した円筒形アルカリ蓄電池を実施例2の電池Bとした。
(Example 2)
A cylindrical alkaline storage battery configured in the same manner as in Example 1 except that two substantially
(比較例1)
実施例1の上部集電体21に代えて、図1に示したように、直径29mmの金属板に長さ8mmで幅0.5mmのリブ状突起片6を有する、外周縁部3から中央部4に向かう長さ8mmで幅3mmの切り欠き部5を3個設け、長さ10mmで幅0.5mmのリブ状突起片8を有する、中央部4から外周縁部3に向かう長さ10mmで幅3mmの切り欠き部7を1個設けた上部集電体1を用いた以外は、実施例1と同じように構成した円筒形アルカリ蓄電池を比較例1とした。
(Comparative Example 1)
Instead of the upper
(評価)
実施例1と比較例1の円筒形アルカリ蓄電池を構成する際に、上部集電体と極板群の集電部との溶接点とその分布を測定した。この測定は、溶接した上部集電体を集電部から剥がし、極板群を巻き解し、極板群の内周側の端部から各溶接点までの長さを測定する方法で行った。
(Evaluation)
When the cylindrical alkaline storage batteries of Example 1 and Comparative Example 1 were configured, the welding points and their distribution between the upper current collector and the current collector of the electrode plate group were measured. This measurement was performed by peeling the welded upper current collector from the current collector, unwinding the electrode plate group, and measuring the length from the inner peripheral end of the electrode plate group to each welding point. .
図4(a)に実施例1の上部集電体と集電部との溶接の状態を、図4(b)に比較例1の上部集電体と集電部との溶接の状態を、極板の巻き始め側(内周側)の端部から巻き終わり側(外周側)の端部までの溶接点の分布で示した。 FIG. 4 (a) shows the state of welding between the upper current collector and the current collector in Example 1, and FIG. 4 (b) shows the state of welding between the upper current collector and the current collector in Comparative Example 1. The distribution of welding points from the end of the electrode plate on the winding start side (inner peripheral side) to the end of the winding end side (outer peripheral side) is shown.
図4(a),(b)に示した結果から明らかなように、比較例1は実施例1と比べて、極板の中央付近から外周側にかけて溶接点の間隔が大きくなることが確認できた。 As is clear from the results shown in FIGS. 4A and 4B, it can be confirmed that the distance between the welding points in Comparative Example 1 increases from the vicinity of the center of the electrode plate to the outer peripheral side as compared with Example 1. It was.
実施例1は極板の外周側においても溶接が充分に行われており、しかも、実施例1は比較例1に比べて極板の長さ方向において、中央付近の溶接点の間隔より外周側の溶接点の間隔が小さく、均一に分散した状態になっていることがわかった。 In Example 1, the welding is sufficiently performed on the outer peripheral side of the electrode plate. In addition, compared with Comparative Example 1, Example 1 is more on the outer peripheral side than the interval of the welding points near the center in the length direction of the electrode plate. It was found that the intervals between the welding points were small and uniformly dispersed.
次に、実施例1の電池A、および比較例1の電池Cを用いて、以下の通り内部抵抗を比較した。 Next, the internal resistance was compared as follows using the battery A of Example 1 and the battery C of Comparative Example 1.
実施例1の電池A、および比較例1の電池Cを用い、室温(25℃)で2Aの電流値で電池電圧が0.9Vになるまで放電させた後、6.5Aの電流値で30分間充電した。次いで1時間休止させた後、20Aの電流値で20秒間放電させ、10秒後の電池電圧を測定した。次いで放電させた容量を充電した後、同様に、40A,60A,80A,100Aの電流値で20秒間放電させ、10秒後の電池電圧をそれぞれ測定した。このようにして得られた10秒後の電池電圧を縦軸とし、各電流値を横軸としてI(電流)−V(電圧)特性における直線の傾きを求め、その結果を図5に示した。 The battery A of Example 1 and the battery C of Comparative Example 1 were used and discharged at room temperature (25 ° C.) at a current value of 2 A until the battery voltage became 0.9 V, and then 30 at a current value of 6.5 A. Charged for a minute. Next, after resting for 1 hour, the battery was discharged for 20 seconds at a current value of 20 A, and the battery voltage after 10 seconds was measured. Subsequently, after discharging the discharged capacity, similarly, the battery was discharged at a current value of 40A, 60A, 80A, and 100A for 20 seconds, and the battery voltage after 10 seconds was measured. The battery voltage after 10 seconds thus obtained is taken as the vertical axis, and each current value is taken as the horizontal axis, and the slope of the straight line in the I (current) -V (voltage) characteristic is obtained. The result is shown in FIG. .
図5から明らかなように、比較例1の電池Cは実施例1の電池Aと比べて、直線の傾き(内部抵抗)が大きいことがわかった。 As is clear from FIG. 5, the battery C of Comparative Example 1 was found to have a larger linear slope (internal resistance) than the battery A of Example 1.
電池A,B,Cの内部抵抗を各50個測定した平均値は、それぞれ2.00mΩ,2.05mΩ,2.15mΩとなり、比較例1の電池Cに比べて実施例1の電池Aの内部抵抗は0.15mΩ小さく、電池Bの内部抵抗は0.10mΩ小さくなることがわかった。これは上部集電体と極板群の集電部との溶接面積が増えたことと、極板の外周側においても溶接が充分に行われたことによって通電距離が短くなり、内部抵抗が低減したと考えられる。これにより大電流放電が可能になったと考えられる。 Average values obtained by measuring 50 internal resistances of the batteries A, B, and C were 2.00 mΩ, 2.05 mΩ, and 2.15 mΩ, respectively, and compared with the battery C of Comparative Example 1, the inside of the battery A of Example 1 It was found that the resistance was 0.15 mΩ small, and the internal resistance of Battery B was 0.10 mΩ. This is because the welding area between the upper current collector and the current collector of the electrode plate group has increased, and the welding distance has been sufficiently reduced even on the outer peripheral side of the electrode plate. It is thought that. This is considered to enable large current discharge.
なお、本実施例では略円状の平板からなる上部集電体を用いたが、矩形の平板からなる
上部集電体を用いても同様の効果が得られた。
In this example, the upper current collector made of a substantially circular flat plate was used. However, the same effect was obtained even when the upper current collector made of a rectangular flat plate was used.
本発明にかかる蓄電池は、大電流放電が必要となる電動工具をはじめ、動力補助付き自転車や電気自動車などの電源として有用である。 The storage battery according to the present invention is useful as a power source for power-assisted bicycles, electric vehicles and the like as well as electric tools that require large current discharge.
21 上部集電体
22 タブ端子
23 外周縁部
24 中央部
25 切り欠き部
26 リブ状突起片
29 極板群
30 集電部
31 切り欠き部
32 リブ状突起片
21 Upper
23 Outer
Claims (1)
前記各極板群の上方および下方から突出したそれぞれの極板の集電部の先端部分に溶接された矩形或いは略円状の平板からなる上部集電体および下部集電体と、電解液とを内部に収納した有底ケースと、
前記有底ケースの開口部を密閉する封口板と、
前記封口板と上部集電体とを電気的に接続するタブ端子とを備えた蓄電池であって、
前記上部集電体は、その平板の中央部近くから外周縁部にまたがった略長方形状の切り欠き部を複数個相互間に等間隔において放射状に設け、
前記略長方形状の切り欠き部の間の平坦部に外周縁部から内方に略三角形状の切り欠き部を設け、
前記略長方形状および略三角形状の切り欠き部の縁部に一体に成型して設けた下向きのリブ状突起片のそれぞれは極板の集電部の先端部分と交叉して、その一部分が集電部の先端部分に食い込んで溶接されていることを特徴とする蓄電池。
It consists of a strip-shaped positive electrode plate, negative electrode plate, and separator, and the tip part of the current collector part of one electrode plate protrudes upward, and the tip part of the current collector part of the other electrode plate protrudes downward and winds in a spiral shape A group of electrode plates,
An upper current collector and a lower current collector made of a rectangular or substantially circular flat plate welded to a tip portion of a current collecting portion of each electrode plate protruding from above and below each electrode plate group; A bottomed case that houses the inside,
A sealing plate for sealing the opening of the bottomed case;
A storage battery comprising a tab terminal for electrically connecting the sealing plate and the upper current collector,
The upper current collector is provided with a plurality of substantially rectangular cutouts extending from the vicinity of the center of the flat plate to the outer peripheral edge at equal intervals between each other,
Provide a substantially triangular notch inward from the outer peripheral edge to the flat part between the substantially rectangular notch,
Each of the downward rib-like projection pieces formed integrally with the edges of the substantially rectangular and substantially triangular cutout portions intersects with the tip portion of the current collecting portion of the electrode plate, and a part of them is collected. A storage battery characterized by being welded by biting into a tip portion of an electric part.
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- 2007-10-02 JP JP2007258266A patent/JP2009087835A/en active Pending
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