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堿性蓄電池及其制造方法

文檔序號:7137768閱讀:185來源:國知局
專利名稱:堿性蓄電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種堿性蓄電池及其制造方法,尤其是高容量且可降低價(jià)格的高輸出堿性蓄電池及其制造方法。
背景技術(shù)
近幾年,伴隨著機(jī)器便攜化、無繩化的急速發(fā)展,作為它們的電源,要求小型化以及輕量化的具有高能量密度的二次電池的呼聲漸高。在市場上,尤其希望有高容量而且廉價(jià)的二次電池。因此強(qiáng)烈希望如以鎳-氫蓄電池或者鎳-鎘蓄電池等為代表的堿性蓄電池的低價(jià)格化以及其市場可信度的提高。最近,更迫切希望產(chǎn)生如DSC(digital still camera)、電動(dòng)工具乃至電動(dòng)車輛(Electric Vehicle)等中所用的必須具有高輸出的堿性蓄電池的高性能化。
圖4所示為以往的堿性蓄電池的結(jié)構(gòu)圖。圖4(a)所示的為以通過以往堿性蓄電池正極端子中心的平面沿縱向切開的截面圖,圖4(b)所示的是沿圖4(a)中的B-B’線切開的截面圖。在圖4中,將帶狀的正極板3和帶狀的負(fù)極板4用介于兩者之間的電絕緣的帶狀隔膜5夾持,并卷成渦旋狀,卷繞之后在外周利用聚丙烯帶或者延長的隔膜5進(jìn)行固定,從而形成極板組22(參照例如日本公開特許公報(bào)的特開2000-285956號)。此極板組22中,向負(fù)極板4的下方突出的負(fù)極板4的突出部16,由銅制的焊條被焊接并接合在作為負(fù)極側(cè)的集電板的呈圓形的底部金屬集電體7上。把焊接接合在底部金屬集電體7上的極板組22收容到金屬殼體6中后,從卷繞的極板組22中抽出卷芯,從空孔部插入銅制焊條,使在負(fù)極板4的突出部16上焊接的底部金屬集電體7與金屬殼體6的底部之間電接通。接著,在正極板3的縱向一側(cè)邊緣的極板組22向上方突出形成的正極板3的突出部15,接合在成圓形的上部金屬集電體18的下面,并在正極側(cè)的上部金屬集電體18的上部焊接作為集電引板的引線11,從金屬殼體6的上部開口部注入一定量的堿性電解液。然后將安裝有帽狀正極端子13的金屬制封口板17從金屬殼體6的上部開口部插入,作為集電引板的引線11和金屬制封口板17的下面接合,最后利用密封墊9密封金屬殼體6的上部開口部和金屬制的封口板17的周邊部,從而構(gòu)成堿性蓄電池。
但是,在上述的以往堿性蓄電池的構(gòu)成中,是分別接合正極板3和上部金屬集電體18、以及負(fù)極板4和底部金屬集電體7,且為了利用中繼集電引板11接合上部金屬集電體18和具有帽狀正極端子13的金屬制封口板17,在金屬殼體6的上部有必要留出一定的空間。另外,由于作為集電引板的引線11是由金屬板經(jīng)過彎曲形成的,因此更需要富余的空間。換言之,由于作為中繼集電引板的引線11需要一定的空間,要犧牲用作電池的極板組的容積。這對于增加電池容量而言是一種障礙,是有待解決的問題。
此外,在上述的以往的堿性蓄電池中,由于包括與正極板3的長度方向上的上側(cè)緣部接合的上部金屬集電體18、接合上部金屬集電體18和金屬制封口板17下部的作為金屬制中繼集電引板的引線11,因此必須要確定各零件數(shù)且需要進(jìn)行將這些分別接合的工序,不可避免地要增加制造的成本以及制造的工時(shí)數(shù),這將是在實(shí)現(xiàn)電池的進(jìn)一步的高容量化和堿性蓄電池的低價(jià)格化的過程中所需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述課題而提出的,其目的在于充分利用以往蓄電池所必須的、用于接合上部金屬集電體與金屬制封口板下部的作為金屬中繼集電引板的引線所占用的空間,來增加被作為電池使用的極板組的容積,提供高輸出、高容量的堿性蓄電池,同時(shí)提供可以削減以往所必須的零件點(diǎn)數(shù)從而抑制制造成本、制造工時(shí)數(shù)的增加的堿性蓄電池的制造方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的堿性蓄電池具有如下結(jié)構(gòu),即具備一端形成為閉合的圓板狀而另一端開放的圓筒狀金屬殼體、具有由長度方向上的一側(cè)邊緣部突出而成的突出部的正極板、具有由長度方向上的一側(cè)邊緣部突出而成的突出部的負(fù)極板、有絕緣性的隔膜、用于完成正極側(cè)的集電的具有帽狀端子的上部金屬集電體、用于完成負(fù)極側(cè)的集電的底部金屬集電體、以及在中央部形成有孔的金屬制封口板,且正極板突出部與負(fù)極板突出部相互之間各自朝向相反側(cè),在正極板與負(fù)極板之間夾著隔膜卷成渦旋狀而形成極板組,負(fù)極板的突出部接合在底部金屬集電體上,并將極板組收容到金屬殼體之中,底部金屬集電體與金屬殼體底部接合,且正極板突出部與上部金屬集電體的下面接合,上部金屬集電體的帽狀端子被配置成通過位于金屬制封口板的中央部的孔,上部金屬集電體與金屬制封口板接合,從極板組的上部注入一定量的電解液,在金屬殼體上部開口部中,封口板的周邊部通過密封墊被予以密封。另外,本發(fā)明的堿性蓄電池中,在所述的正極板中含有鎳化合物,所述負(fù)極板中含有氫吸附合金,而且電解液為堿性電解液。此外,本發(fā)明的堿性蓄電池,在具有帽狀端子的金屬集電體上設(shè)有排氣機(jī)構(gòu),而且在帶有端子的金屬集電體的端子內(nèi)部還含有彈性閥體。在帶有帽狀端子的金屬集電體上設(shè)置的所述排氣機(jī)構(gòu),具有在金屬集電體的2至4個(gè)方向上由周邊向中間切開設(shè)置的切口、以及位于端子內(nèi)部的彈性閥體。還有,本發(fā)明的堿性蓄電池中,金屬制封口板呈在其中心部具有尺寸在上部金屬集電體的帽狀端子尺寸以上的孔的圓環(huán)狀結(jié)構(gòu),上部金屬集電體的帽狀端子貫通孔而成為正極側(cè)端子。另外,本發(fā)明的堿性蓄電池中,在接合上部金屬集電體與金屬制封口板時(shí),在上部金屬集電體與呈圓環(huán)狀的金屬制封口板的間隙上涂布有瀝青。此外,本發(fā)明堿性蓄電池中,帶有帽狀端子的金屬集電體中的帽狀端子直徑在金屬殼體外徑的1/5~4/5范圍內(nèi)。
利用此結(jié)構(gòu)可以使正極板上部與封口板直接接合,與以往的通過中繼引線來集電的情況相比,可以實(shí)現(xiàn)大幅度的低電阻化,而且以往用于接合正極板上方與封口板下部的中繼引線在彎曲狀態(tài)下在高度方向上要求有3mm以上的空間,而本發(fā)明中可將該空間有效地用作極板體積,可以得到高容量而且高輸出的堿性蓄電池。
另外,本發(fā)明堿性蓄電池的制造方法包含以下一些工序?qū)⒕哂杏砷L度方向上的一側(cè)邊緣部突出來所形成的突出部的正極板、和具有由長度方向上的一側(cè)邊緣部突出來所形成的突出部的負(fù)極板,分別配置成正極板突出部和負(fù)極板突出部指向相反側(cè),并在正極板和負(fù)極板之間夾著具有絕緣性的隔膜卷成渦旋狀而形成極板組,通過用帶子卷繞極板組的外周進(jìn)行固定的工序;將負(fù)極板的突出部和用于完成負(fù)極側(cè)的集電的底部金屬集電體接合而形成的極板組,收容到一端呈圓板狀閉合而另一端開放的圓筒狀的金屬殼體內(nèi)的工序;將接合在極板組的負(fù)極板的突出部上的底部金屬集電體與金屬殼體底部接合的工序;將極板組的正極板突出部和帶有帽狀端子的、用于完成正極側(cè)集電的上部金屬集電體接合的工序;將與正極板的突出部接合的上部金屬集電體的帽狀端子貫通配置在形成有孔的金屬制封口板上,并從上部進(jìn)行接合的工序;從極板組上部注入一定量的電解液的工序;在金屬殼體的上部開口部,通過密封墊將金屬制封口板的周邊部進(jìn)行密封的工序。另外,本發(fā)明堿性蓄電池的制造方法中,在接合底部金屬集電體和金屬殼體底部的時(shí)候,具有將從位于被卷繞后抽出其卷芯的極板組的中央部的空孔部分插入焊條而焊接在負(fù)極板突出部上的底部金屬集電體,與金屬殼體的底部接合的工序。
通過具備這些工序,在焊接有帶帽狀端子的金屬集電體的極板組和中心部有孔的封口板上,在隙間夾有密封墊的狀態(tài)下插入端子部之后,從上部開始焊接,因此不必經(jīng)過上部金屬集電體和中繼用引線的接合、封口板和正極板和上部金屬集電體間的接合、引線的彎曲等工序,只有正極上部端子側(cè)的插入,因此比以往電池的制造工藝要簡單,從而可以實(shí)現(xiàn)堿性蓄電池的低價(jià)格化。


圖1(a)是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的堿性蓄電池的一個(gè)實(shí)施例中沿通過正極端子中心的平面縱向切開以表示結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖1(b)所示為沿圖1(a)中的A-A’線切開的截面圖。
圖2所示的是用于說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)中堿性蓄電池封口板的焊接工序的分解模式圖。
圖3所示的是用于說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)中兼有堿性蓄電池排氣機(jī)構(gòu)的帶有帽狀端子的金屬集電體的組裝順序的圖。
圖4(a)所示的是沿通過以往堿性蓄電池的正極端子中心的平面切開以表示結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖4(b)所示的是沿圖4(a)中的B-B’線切開的截面圖。
圖中,1-帶有帽狀端子的金屬集電體,2-環(huán)狀封口板,3-正極板,4-負(fù)極板,5-隔膜,6-金屬殼體,7-底部金屬集電體,8-橡膠閥體,9-密封墊,10-閥體固定部,11-(中繼)引線,13-正極端子,15、16-突出部,17-封口板,18-上部金屬集電體,19-排氣部,21-瀝青,22-極板組(電極組),24a、24b-上部焊條,25-焊條,26-下部焊條,31-金屬制圓板,32-切口,33-沖頭,34-沖模,35-斂縫夾具。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明的堿性蓄電池及其制造方法進(jìn)行詳細(xì)的說明。
(實(shí)施形態(tài))圖1所示的是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的堿性蓄電池構(gòu)造的一個(gè)例子。圖1(a)所示的為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的堿性蓄電池中沿通過正極端子中心的平面縱向切開的截面圖。圖1(b)所示的沿圖1(a)中A-A’線切開的截面圖。另外圖2所示的是用于說明本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的堿性蓄電池封口板的焊接工序的分解模式圖。
在圖1中,將帶狀的正極板3、帶狀的負(fù)極板4,用介于兩者之間的電絕緣的帶狀隔膜5夾持并卷繞成渦旋狀,卷繞之后在外周利用聚丙烯帶或者延長的隔膜5進(jìn)行固定,從而構(gòu)成極板組22。該極板組22中,利用銅焊條將向負(fù)極板4的下方突出的負(fù)極板4的突出部16焊接并接合在作為負(fù)極側(cè)集電板的圓形的底部金屬集電體7上。將焊接接合在底部金屬集電體7上的極板組22收容到金屬殼體6之中后,如圖2所示,從卷繞后的極板組22中抽出卷芯之后,由所形成的空孔部插入銅焊條25,在負(fù)極板4突出部16上焊接的底部金屬集電體7與金屬殼體6的底部通過下部焊條26進(jìn)行焊接,使它們之間實(shí)現(xiàn)電接合。接著,將銅制焊條25抽出,正極板3的長度方向上的一側(cè)邊緣部向極板組22上方突出而成的正極板3的突出部15,在帶有帽狀端子的金屬集電體1的下面,由下部焊條26和上部焊條24a、24b被焊接接合。然后,從金屬殼體6的上部開口部注入一定量的堿性電解液,并從金屬殼體6的上部開口部插入具有可使帽狀的正極端子13通過的孔的金屬制環(huán)狀封口板2,如圖2中的大箭頭所示,使正極端子13通過環(huán)狀的封口板2上的孔,并利用下部焊條26和上部焊條24a、24b焊接接合正極側(cè)和環(huán)狀封口板2下面。最后通過密封墊密封金屬殼體6的上部開口部與環(huán)狀封口板2的周邊部,構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的堿性蓄電池。另外,電解液的注入采用的是先在極板組22的上部積存電解液并利用真空從電池組和殼體之間的空隙浸透注入的方式。此外,成為帶有帽狀端子的金屬集電體的正極端子13的帽狀端子直徑,優(yōu)選在電池外徑的1/5~4/5范圍內(nèi)。進(jìn)而,如上所述的本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的堿性蓄電池制造工藝中,如圖2所示,如果環(huán)狀封口板2的下面涂布有瀝青21,則可以使環(huán)狀封口板2下面與帶有端子的金屬集電體1之間密合,提高其氣密性。
如上所述,采用的是在極板組22的負(fù)極側(cè)下部上首先焊接底部金屬集電體7之后通過該底部金屬集電體7焊接極板組22和殼體6的兩段方式,在焊接中采用利用交流電源的電阻焊焊接方式。此外,如果沒有固定極板組,那么已卷繞的極板組會打開,因此插入于金屬殼體6中進(jìn)行固定之后,在連續(xù)生產(chǎn)工序中將焊接其上部。另外,在帶有帽狀端子的金屬集電體1中,具有后述的排氣機(jī)構(gòu)。還有,本發(fā)明實(shí)施形態(tài)中的堿性蓄電池結(jié)構(gòu),與圖4中的以往的堿性蓄電池結(jié)構(gòu)的不同之處在于,其中沒有作為中繼集電體的引線11,且上部金屬集電體18變成帶有帽狀端子的金屬集電體1,封口板17變成環(huán)狀封口板2。而其他的結(jié)構(gòu)與以往的堿性蓄電池幾乎相同。因此這里對與以往堿性蓄電池相同的構(gòu)件采用了相同的符號。
接著,對具有排氣機(jī)構(gòu)的帶有帽狀端子的金屬集電體1的形成過程進(jìn)行說明。圖3所示的是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的堿性蓄電池中兼有排氣機(jī)構(gòu)的帶有帽狀端子的金屬集電體1的組裝工序流程圖。圖3中,先將設(shè)置有沿2到4方向開裂的切口32的金屬制圓板31的中央部配置在沖模34上,利用沖頭33打孔,加工形成帽部13(工序31)。然后將有彈性的橡膠閥體8插入到作為形成在金屬制圓板31的中央部的帽狀端子的正極端子13的孔部內(nèi)(工序32),并利用斂縫夾具35從正極端子13下部的圓周方向夾緊集電體下方的開口部(工序33),從而得到封入固定有彈性橡膠閥體8的帶帽狀端子的集電體1(工序34)。因由上述的由集電體的切口32形成的開裂部代替在制造以往的堿性蓄電池時(shí)在封口板17上用帽、過濾器等零件形成的排氣機(jī)構(gòu)19,因此通過利用斂縫部固定作為具有彈性的閥體的橡膠閥體8,可以省去以往封口板上所需的帽、過濾器等零件以及相關(guān)的工時(shí)數(shù)。
下面,對本發(fā)明實(shí)施形態(tài)中堿性蓄電池的具體例進(jìn)行說明。
(實(shí)施例)首先,制作堿性蓄電池用的活性物質(zhì)。在100重量份的氫氧化鎳中,加入0.2重量份的羧甲基纖維素用作粘結(jié)劑,并加水,混練形成糊狀活性物質(zhì)。此時(shí)所加的水量為全部糊狀料的25重量%。
將該糊狀活性物質(zhì)填充到鎳發(fā)泡基板上,干燥之后施壓以提高其填充密度,在長度方向上利用超聲波剝離的方法形成1.5mm寬的無活性物質(zhì)部,制成寬48.2mm,厚0.7mm,長113mm的帶狀正極板3。
接著,在由沖孔金屬制成的芯材上的長度下部方向上除寬2mm的未涂布部之外均用氫吸附合金粉末進(jìn)行涂覆,之后表面實(shí)施鍍鎳,制成寬48.2mm、厚0.3mm、長204mm的帶狀負(fù)極板4。通過在負(fù)極板4的表面實(shí)施鍍鎳處理,除了對負(fù)極表面賦予疏水性之外,可使負(fù)極合金表面具有更大的導(dǎo)電性,從而可以獲得在堿性蓄電池的制造過程中具有加工簡單以及可以提高電池性能的優(yōu)點(diǎn)。
將所述的帶狀正極板3以及帶狀負(fù)極板4用介于兩者之間的電絕緣的帶狀隔膜5夾持,構(gòu)成極板組22,將極板組22以Ф3.5mm的卷芯卷成渦旋狀之后,利用厚度為0.1mm的聚丙烯帶在極板組22周圍纏繞兩周進(jìn)行固定,并利用銅焊條將圓形的底部金屬集電體7通過電阻焊焊接在負(fù)極板4下部的突出部16上。在金屬殼體6中插入焊接接合有底部金屬集電體7的極板組22之后,將正極板3的上部突出部15與帶有帽狀端子的金屬集電體1焊接,由抽出卷芯的極板組22的空孔部插入銅焊條而焊接在負(fù)極板4下部突出部16上的底部集電體7與金屬殼體6的底部之間實(shí)現(xiàn)電接合,插入同時(shí)作為絕緣環(huán)的密封墊9之后,將帶有帽狀端子的集電體1的端子部8插入到環(huán)狀封口板2中央部的孔中,從環(huán)狀封口板2的上部與帶帽狀端子的集電體焊接在一起。最后,注入堿性電解液,在環(huán)狀封口板2上夾著密封墊9進(jìn)行密封,從而制成本發(fā)明實(shí)施形態(tài)中具有圖1所示構(gòu)造AA號的堿性蓄電池即鎳-氫蓄電池A。
(比較例)下面,為了可以與本發(fā)明實(shí)施形態(tài)中的堿性蓄電池進(jìn)行比較,制作具有以往結(jié)構(gòu)的堿性蓄電池。以下對其具體的結(jié)構(gòu)、制造過程進(jìn)行說明。
為了進(jìn)行比較而制作的具有以往結(jié)構(gòu)的堿性蓄電池中所用的活性物質(zhì),為與上述實(shí)施例完全相同的活性物質(zhì),即在100重量份的氫氧化鎳中,加入0.2重量份的羧甲基纖維素作為粘結(jié)劑,并加入其量為全部糊狀料的25重量%的水,混練形成糊狀活性物質(zhì)。
將該糊狀活性物質(zhì)按照與實(shí)施例中制作堿性蓄電池時(shí)相同的工序,將其填充到鎳發(fā)泡基板上,進(jìn)行干燥之后施壓以提高其填充密度,且在長度方向上利用超聲波剝離形成寬1.5mm的無活性物質(zhì)部,從而制成寬43.7mm,厚0.7mm,長113mm的比較例的帶狀正極板3。比較例與實(shí)施例的正極板具有完全相同的結(jié)構(gòu)。
接著,在沖孔金屬制成的芯材上的長度下部方向上除了寬2mm的未涂布部之外均用氫吸附合金粉末進(jìn)行涂覆,制成寬43.7mm,厚0.3mm,長204mm的帶狀負(fù)極板4。與實(shí)施例的負(fù)極板4比較,比較例的負(fù)極板4(寬度)在高度方向的寬度縮短了4.5mm。
同樣將帶狀正極板3以及帶狀負(fù)極板4用介于兩者之間的電絕緣的帶狀隔膜5夾持從而形成極板組22,極板組22在以Ф3.5mm的卷芯卷成渦旋狀之后,利用厚度為0.1mm的聚丙烯帶在極板組22周圍纏繞兩周進(jìn)行固定,利用銅制焊條將圓形的底部金屬集電體7通過電阻焊焊接在負(fù)極板4下部的突出部16上。在金屬殼體6中插入焊接接合有底部金屬集電體7的極板組22之后,將正極板3的上部突出部15與上面接合有作為集電引板的引線11的上部金屬集電體18的下面焊接,從抽出卷芯的極板組22的空孔部插入銅制焊條而焊接在負(fù)極板4下部的突出部16上的圓形底部金屬集電體7與金屬殼體6底部之間完成電接合,在注入堿性電解液之后,將電池外殼6的開放端上部利用兼具有正極端子13的封口板17進(jìn)行密封,從而得到具有圖4所示的以往結(jié)構(gòu)的AA號的堿性蓄電池即鎳-氫蓄電池B。
本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的實(shí)施例中所作的堿性蓄電池A,與比較例中所作的具有以往構(gòu)造的電池B的各種性能的測定結(jié)果如表-1所示。
表-1本發(fā)明與以往構(gòu)造的堿性蓄電池的特性測定結(jié)果

從表-1可知,就所制作的電池A與電池B的交流內(nèi)電阻的測定結(jié)果而言,電池B為7~9mΩ,而本發(fā)明的電池A為4~5mΩ,大幅降低了電池的內(nèi)電阻,可以看出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)中堿性蓄電池不使用集電用中繼引線的效果明顯。
進(jìn)而,比較電池A與電池B的容量的結(jié)果是,利用1100mA的充電電流充電至可進(jìn)行-dV控制并在放電電流300mA、25℃的環(huán)境下放電至終止電壓為1V/cell的條件測定的,相對于以往結(jié)構(gòu)的電池B的電池容量1500mAh,本發(fā)明的電池A為1700mAh,其電池容量增加了15%以上,具有高輸出特性,可以實(shí)現(xiàn)高容量化。
另外,利用相同的充電方法并在放電電流4A、-10℃的環(huán)境下進(jìn)行放電特性比較,其結(jié)果顯示,電池B在放電電流300mA、25℃條件下為70%,而本發(fā)明的電池A可以放電80%以上,展示出了良好的低溫放電性能。
因此,本發(fā)明實(shí)施形態(tài)中的堿性蓄電池,由于用于接合·集電正極側(cè)與封口板下部的、具有帽狀端子的金屬集電體焊接接合在正極突出部上,因此與以往所采用的通過中繼引線進(jìn)行的集電相比,可以實(shí)現(xiàn)大幅度的低電阻化,以往用于接合正極板上方與封口板下部的中繼引線在彎曲狀態(tài)下在高度方向上要求有3mm以上的空間,而在帶帽狀端子的金屬集電體上因設(shè)置排氣機(jī)構(gòu),可以將該剩余空間有效地用作電池用極板組體積,從而實(shí)現(xiàn)其高容量化。
另外,在本發(fā)明的堿性蓄電池的制造方法中,在焊接有帶帽狀端子的金屬集電體的極板組與中心部有孔的封口板上,在隙間夾持密封墊的狀態(tài)下插入端子部,之后從上部焊接,所以不必經(jīng)過上部金屬集電體與中繼引線的接合、封口板和正極板和上部集電體的接合、引線的彎曲等制造工序,只需要進(jìn)行正極上部端子側(cè)的插入,因此與以往的電池制造工藝相比可以簡化制造工序,減少零件點(diǎn)數(shù)以及制造工時(shí)數(shù),從而可以實(shí)現(xiàn)低價(jià)格化。
如上所述,本發(fā)明的堿性蓄電池用電極,并沒有采用以往的集電構(gòu)造,但卻擁有高于以往構(gòu)造的電池的高輸出特性,且可以達(dá)到15%以上的高容量化,而且由于可以簡化制造工序,可以設(shè)計(jì)成低成本的大功率堿性蓄電池。
權(quán)利要求
1.一種堿性蓄電池,其特征在于具有如下結(jié)構(gòu),即,具備一端形成為閉合的圓板狀而另一端開放的圓筒狀金屬殼體、具有由長度方向上的一側(cè)邊緣部突出而成的突出部的正極板、具有由長度方向上的一側(cè)邊緣部突出而成的突出部的負(fù)極板、具有絕緣性的隔膜、用于完成正極側(cè)的集電的具有帽狀端子的上部金屬集電體、用于完成負(fù)極側(cè)的集電的底部金屬集電體、以及在中央部形成有孔的金屬制封口板,且所述正極板的所述突出部與所述負(fù)極板的所述突出部相互之間各自朝向相反側(cè),在所述正極板與所述負(fù)極板之間夾著所述隔膜卷成渦旋狀而形成極板組,將所述負(fù)極板的所述突出部接合在所述底部金屬集電體上,并將所述極板組收容到所述金屬殼體內(nèi),所述底部金屬集電體與所述金屬殼體底部接合,且所述正極板的所述突出部與所述上部金屬集電體的下面接合,所述上部金屬集電體的所述帽狀端子被配置成通過位于所述金屬制封口板的中央部的孔,所述上部金屬集電體與所述金屬制封口板接合,從所述極板組的上部注入一定量的電解液,在所述金屬殼體的上部開口部中,所述封口板的周邊部通過密封墊被予以密封。
2.如權(quán)利要求1所述的堿性蓄電池,其特征在于,所述正極板中含有鎳化合物,所述負(fù)極板中含有氫吸附合金,而且電解液為堿性電解液。
3.如權(quán)利要求1所述的堿性蓄電池,其特征在于,在具有所述帽狀端子的所述金屬集電體中具備有排氣機(jī)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的堿性蓄電池,其特征在于,所述帶端子的金屬集電體的端子內(nèi)部具備有彈性閥體。
5.如權(quán)利要求3所述的堿性電池,其特征在于,在帶有所述帽狀端子的所述金屬集電體中所具備的所述排氣機(jī)構(gòu),是由在所述金屬集電體的2至4個(gè)方向上從周邊向中央切開設(shè)置的切口、以及位于端子內(nèi)的彈性閥體構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的堿性蓄電池,其特征在于,所述金屬制封口板呈在中心部具有尺寸在所述上部金屬集電體的帽狀端子的尺寸以上的孔的圓環(huán)狀,且所述上部金屬集電體的帽狀端子貫通所述孔而成為正極側(cè)端子。
7.如權(quán)利要求6所述的堿性蓄電池,其特征在于,在接合所述上部金屬集電體和所述金屬制封口板時(shí),所述上部金屬集電體和呈圓環(huán)狀的所述金屬制封口板間隙里涂布有瀝青。
8.如權(quán)利要求1所述的堿性蓄電池,其特征在于,帶有所述帽狀端子的所述金屬集電體中的所述帽狀端子直徑在所述金屬殼體外徑的1/5~4/5范圍內(nèi)。
9.一種堿性蓄電池的制造方法,其特征在于,包括將具有由長度方向上的一側(cè)邊緣部突出而成的突出部的正極板、和具有由長度方向上的一側(cè)邊緣部突出而成的突出部的負(fù)極板,分別配置成所述正極板的所述突出部和所述負(fù)極板的所述突出部互指向相反側(cè),并在所述正極板和所述負(fù)極板之間夾著具有絕緣性的隔膜卷成渦旋狀而形成極板組,通過用帶子卷繞所述極板組的外周進(jìn)行固定的工序;將由所述負(fù)極板的所述突出部和用于完成負(fù)極側(cè)的集電的底部金屬集電體接合而成的所述極板組,收容到一端呈圓板狀閉合而另一端開放的圓筒狀的金屬殼體內(nèi)的工序;將接合在所述極板組的所述負(fù)極板的所述突出部上的所述底部金屬集電體與所述金屬殼體底部接合的工序;將所述極板組的所述正極板的所述突出部和帶有帽狀端子的、用于完成正極側(cè)集電的上部金屬集電體接合的工序;將與所述正極板的所述突出部接合的所述上部金屬集電體的帽狀端子貫通配置在形成有孔的金屬制封口板上,并從上部進(jìn)行接合的工序;從所述極板組上部注入一定量的電解液的工序;在所述金屬殼體的上部開口部,通過密封墊將所述金屬制封口板的周邊部進(jìn)行密封的工序。
10.如權(quán)利要求9中所述的堿性蓄電池的制造方法,其特征在于,在接合所述底部金屬集電體和所述金屬殼體底部時(shí),將從位于被卷繞后抽出其卷芯的所述極板組的中央部的空孔部插入焊條而焊接在所述負(fù)極板的所述突出部上的底部金屬集電體,與所述金屬殼體的底部接合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高容量、高輸出的堿性蓄電池以及其制造方法。具體為,將正極板和負(fù)極板用介于兩者之間的隔膜卷成渦旋狀面形成極板組,將該極板組收容到金屬殼體之中,用密封墊密封該金屬殼體的上部開口部的同時(shí),負(fù)極板的長度方向上的一側(cè)邊緣部向極板下方突出,與金屬殼體底部接合,正極板的長度方向上的一側(cè)邊緣部向極板組的上方突出,正極板的突出部與封口板的下面接合,具有用于接合正極側(cè)與封口板下面并集電的帽狀端子的金屬集電板焊接在正極突出部上,在所述帶有帽狀端子的金屬集電體上設(shè)有排氣機(jī)構(gòu)。由此,可以利用電池上部的殘余空間,而且大幅縮短中繼引線部距離,因而可以實(shí)現(xiàn)低電阻化,同時(shí)可以減少零件點(diǎn)數(shù)以及工時(shí)數(shù),從而實(shí)現(xiàn)低價(jià)格化。
文檔編號H01M2/08GK1503394SQ200310118318
公開日2004年6月9日 申請日期2003年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月21日
發(fā)明者淺野剛太 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
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