專利名稱：電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鎳-鎘蓄電池、鎳-氫蓄電池等堿性蓄電池或鋰離子電池等電池，特別涉及一種具有板狀集電體的電池，該板狀集電體通過焊接連接在卷繞成螺旋狀的電極群中的一電極的端部。
背景技術：
電動機動車、電動摩托車、電動助力自行車或電動工具等大電流用途的電池，一般用鎳-鎘蓄電池、鎳-氫蓄電池等堿性蓄電池。用于這種用途的堿性蓄電池要求高輸出特性、高能量密度。為了實現高輸出特性，集電部件的低電阻化等是必要的，必須使集電體與電極板端部的電極基板的接觸密實。另外，由于因震動等可能會造成集電體脫落，因此必須增加集電體與電極基板的焊接強度。
這種堿性蓄電池通常通過如下方法制作，在介由隔板使正極板與負極板卷繞成螺旋狀作成電極群后，將該電極群負極板的電極基板焊接在負極集電體上，同時將正極板的電極基板焊接在正極集電體上。然后將該電極群插入兼作負極端子的金屬制外裝容器中，將負極集電體焊接在金屬制外裝容器的底部，同時，將由正極集電體延伸出來的集電導線部焊接在兼作正極端子的封口體的底部之后，注入電解液，通過絕緣密封墊將封口體安裝密封在外裝容器的開口部。
近年來，為了進一步提高這些堿性蓄電池的能量密度，一般使用發(fā)泡鎳作為鎳正極的電極基板。但是，將以發(fā)泡鎳為電極基板使用的鎳正極焊接在正極集電體上時，由于發(fā)泡鎳因高多孔性而密度小，導致將其直接焊接在正極集電體上很困難。因此，日本專利文獻1(特開平11-149914號公報)中建議將帶狀插頭焊接在發(fā)泡鎳的端部，將該插頭焊接在正極集電體上。
但是，由于將帶狀插頭焊接在發(fā)泡鎳的端部時，在發(fā)泡鎳之外需要帶狀插頭，因此會導致部件個數增加，而且需要焊接工序，因此，會發(fā)生這種鎳正極價格昂貴的問題。因此，為了在由發(fā)泡鎳構成的電極基板上直接焊接集電體，本發(fā)明者進行了各種研究。結果發(fā)現，只要使用例如日本專利文獻2(特開昭60-72160號公報)中提出的設有大致V形溝槽的集電體，應用例如日本專利文獻3(特開昭56-67166號公報)中提出的焊接方法，就能在由發(fā)泡鎳構成的電極基板上直接焊接集電體。
這時，在專利文獻2中提出的集電體50中，如圖5所示，在焊接于形成螺旋狀的電極群的一電極的端部的主體部分51上形成凸部(大致V形溝槽)54。而且采用這樣的集電體50，為了應用專利文獻3中提出的焊接方法，夾住凸部(大致V形溝槽)54配置一對焊接電極R1、R2。而且，在這一對焊接電極R1、R2之間施加電壓V，在這一對焊接電極R1、R2之間流過電流，利用集電體50自身的電阻使凸部(大致V形溝槽)54的前端部(線狀凸部)54a發(fā)熱、熔融。由此，焊接在配置于凸部(大致V形溝槽)54的前端部(線狀凸部)54a的下部的電極基板的端部。
專利文獻1特開平11-149914號公報專利文獻2特開昭60-72160號公報專利文獻3特開昭56-67166號公報發(fā)明內容但是，在上述過的焊接方法中，通過在焊接電極R1和R2之間流過電流，使作為凸部(大致V形溝槽)54的前端部的線狀凸部54a利用電阻發(fā)熱，但該方式上，發(fā)熱不只限于線狀凸部54a，電流流過的其他部位也會產生。而且，其發(fā)熱量根據焊接電流的路徑上的電流密度而增加。因此，如圖5中用虛線表示的X部所示，在橫斷焊接電流的路徑上的電流方向的部分，在最短部分中電流密度比包含線狀凸部54a的其他部分高。因此，不是線狀凸部54a而是X部最熱，最壞的情況是發(fā)生在X部會燒斷的問題。另外，即使是如圖5中用虛線表示的Y部(大致V形溝槽的邊緣部)那樣與線狀凸部54a是大致相等的長度，由于發(fā)熱量與線狀凸部54a為同等程度，因此，有時也會與X部同樣發(fā)生燒斷。
當在與集電體50的接觸部以外發(fā)生燒斷時，會發(fā)生集電效率下降、放電時的工作電壓下降的問題。另外，當發(fā)生燒斷時，其火花飛散進入電極群內，還會產生成為短路發(fā)生原因的新問題。這時，如果是流過小的焊接電流，發(fā)生燒斷的問題就難以發(fā)生，但相反地也會產生凸部(大致V形溝槽)54的前端部54a與電極的端部(電極基板的端部)的焊接不充分，同時也得不到必須的焊接強度的問題，。
因此，本發(fā)明是為了解決上述問題而產生的，其目的在于，提供一種堿性蓄電池，其作為在集電體與電極的接觸部使焊接電流的電流密度增加的集電體結構，可以在集電體與電極的接觸部以外發(fā)生燒斷前結束焊接，能夠防止在電極群的短路的發(fā)生，提高可靠性。
本發(fā)明的堿性蓄電池是具有通過焊接連接在卷繞為螺旋狀的電極群的至少一電極的端部的板狀集電體的電池，其特征在于，為了解決上述課題，板狀集電體形成有溝槽，集電體與電極群在溝槽的前端部連接，同時在該溝槽的前端部局部形成縫隙。
這樣一來，當在溝槽的前端部局部形成縫隙時，由于縫隙部分不流過電流，必然導致在溝槽的前端部縫隙以外的部分的電流密度增高。這樣一來，在溝槽的前端部產生充分的焊接熱，在接觸于溝槽前端部的電極的端部就形成牢固的焊接部。特別是當溝槽的前端部在電流路徑上作為最短部分時，由于在該前端部發(fā)熱最強，因此優(yōu)選。這時，在板狀集電體的中心部形成開口，當溝槽從該開口的周邊部向板狀集電體的周邊部形成放射狀時，就能夠從電極群的一電極均等地集電，集電效率提高，同時可以得到高輸出。
另外，在板狀集電體的中心部形成開口，該開口的周圍形成平坦部，同時溝槽從該平坦部的周邊部向該板狀集電體的周邊部形成放射狀時，即使在集電體之上載置焊接電極，也能防止由在該開口與溝槽的邊界的焊接電極的負荷引起的微小變形。其結果，由于可以使焊接強度的偏差更小，所以優(yōu)選。
另外，如果考慮制作性，則溝槽的形狀的斷面形狀優(yōu)選是大致V形、大致U形和大致半圓形的。另外，如果在縫隙進行內緣翻邊加工，則該縫隙部也能與電極的端部接觸，由于通過基于溝槽的前端部的發(fā)熱的熱傳導使縫隙的內緣翻邊部也能充分受熱，所以在該部分也被焊接。這樣一來，由于可以進一步提高焊接強度，同時也從該縫隙部集電，進一步提高集電效率，故優(yōu)選。


圖1表示實施例1及其變形例的正極集電體，圖1(a)是平面圖，圖1(b)表示實施例1的正極集電體，是從箭頭A方向觀察圖1(a)的側面圖，圖1(c)表示實施例1的變形例的正極集電體，與圖1(b)同樣，是從箭頭A方向觀察圖1(a)的側面圖。
圖2是表示實施例2的正極集電體的平面圖。
圖3是表示實施例3的正極集電體的平面圖。
圖4是表示實施例4的正極集電體的平面圖。
圖5表示比較例(現有例)的正極集電體，圖5(a)是平面圖，圖5(b)是從箭頭A方向觀察圖5(a)的側面圖。
圖6是示意性地表示本發(fā)明的各實施例及比較例的鎳-鎘蓄電池的剖面圖。
符號說明10、10a...正極集電體；11...主體部；12...中心開口；13...導線部；14...V形溝槽；14a...線狀凸部；15...縫隙；16a...利用內緣翻邊加工形成的突出部；20、20a...正極集電體；21...主體部；22...中心開口；23...導線部；24...V形溝槽；25...縫隙；30、30a...正極集電體；31...主體部；32...中心開口；33...導線部；34...V形溝槽；35...縫隙；40...正極集電體；41...主體部；42...中心開口；43...導線部；44...V形溝槽；45...縫隙；61...鎳正極板；61a...極板芯體(正極芯體)；61b...正極活性物質層(正極活性物質糊)；61c...活性物質未填充部；62...鎘負極板；62a...極板芯體；62b...負極活性物質層(負極活性物質糊)；62c...活性物質未涂敷部；64...負極集電體；65...外裝容器；65a...環(huán)狀溝槽部；65b...前端部；66...封口體；66a...正極蓋；66b...正極罩；67...封口密封墊。
具體實施例方式
下面，根據圖1～圖4對鎳-鎘蓄電池中應用了本發(fā)明時的一個實施形態(tài)進行說明，但本發(fā)明并不限于此，在不變更其宗旨的范圍內可以進行適當變更。需要說明的是，圖1表示實施例1及其變形例的正極集電體，圖1(a)是平面圖，圖1(b)表示實施例1的正極集電體，是從箭頭A方向觀察圖1(a)的側面圖，圖1(c)表示實施例1的變形例的正極集電體，與圖1(b)同樣，是從箭頭A方向觀察圖1(a)的側面圖。圖2是表示實施例2的正極集電體的平面圖，圖3是表示實施例3的正極集電體的平面圖，圖4是表示實施例4的正極集電體的平面圖。圖5是表示比較例的正極集電體的圖，圖5(a)是平面圖，圖5(b)是從箭頭A方向觀察圖5(a)的側面圖。圖6是示意性地表示本發(fā)明的各實施例及比較例的鎳-鎘蓄電池的剖面圖。
1.正極集電體(1)實施例1該實施例1的正極集電體10如圖1所示，在平面形狀大致圓形(例如最大直徑17.5mm)的主體部11的中心部形成中心開口(例如直徑5.3mm)12。該中心開口12是為了插入用于焊接連接于負極側端部的后述的負極集電體和外裝容器底部的焊接電極而開設的。然后，從主體部11延伸出來形成平面形狀為大致長方形的導線部13，同時在主體部11形成從表面向背面突出的斷面形狀為V形的溝槽(以下稱為V形溝槽)14。需要說明的是，V形溝槽14的深度為0.45mm，寬度為2mm。
該V形溝槽14從中心開口12的周邊向主體部11的周邊形成，同時，以中心開口12的中心點為出發(fā)點，放射狀地等間隔形成4個V形溝槽14。而且，當從背面觀察該正極集電體10時，V形溝槽14的前端部為線狀凸部14a，該線狀凸部14a之后焊接在從電極群的鎳正極突出的基板的上端部。這時，在線狀凸部14a的主體部11周邊部側形成規(guī)定長度(例如2mm)的縫隙15。
制作這樣的正極集電體10時，將厚度為0.25mm的鍍鎳鋼板用沖裁模沖裁，如圖1所示，使主體部11及導線部13形成一體。另外，在主體部11的中心部沖出圓形孔形成中心開口12。另外，從中心開口12的周邊向主體部11的周邊，以中心開口12的中心點為出發(fā)點，放射狀地利用彎曲成形等間隔形成4個V形溝槽14。這時，以使V形溝槽14的深度為0.45mm的方式進行彎曲成形，在該V形溝槽14的前端部(線狀凸部)14a的主體部11的周邊部側，利用沖裁加工形成長度為2mm的縫隙15。這樣得到實施例1的正極集電體10。
(2)實施例1的變形例在上述的實施例1的正極集電體10中，縫隙15是利用沖裁加工形成的，但在本實施例1的變形例的正極集電體10a中，縫隙16是利用內緣翻邊加工形成的，如圖1(c)所示，在縫隙16的前端部利用內緣翻邊加工形成長度為0.45mm的突出部16a，這一點與實施例1的正極集電體10不同。這樣一來，在本實施例1的變形例的正極集電體10a(需要說明的是，與實施例1的正極集電體10的同一符號是同一名稱)中，在縫隙16的前端部利用內緣翻邊加工形成深度為0.45mm的突出部16a。因此，因為突出部16a也焊接在從電極群的鎳正極突出的基板的上端部，所以，與實施例1相比，焊接強度進一步提高，集電效率也提高了。
(3)實施例2實施例2的正極集電體20如圖2所示。該圖2所示的實施例2的正極集電體20與在實施例1的正極集電體10中的縫隙15形成在周邊部的正極集電體10不同，如圖2所示，其縫隙形成于中心開口22與周邊的中間部分。因此，在正極集電體20中，V形溝槽24的深度為0.45mm，縫隙25的長度為2mm。另外，正極集電體20除改變了縫隙25以外，用與實施例1的正極集電體10同樣的方法制作。
(4)實施例2的變形例在上述實施例2的正極集電體20中，縫隙25與實施例1的正極集電體10同樣是利用沖裁加工形成的，但在本實施例2的變形例的正極集電體20a中，在使縫隙26與正極集電體10a同樣利用內緣翻邊加工形成這一點上與實施例2的正極集電體20不同。這樣一來，在本實施例2的變形例的正極集電體20a中，在縫隙26的前端部利用內緣翻邊加工形成深度為0.45mm的突出部(沒有圖示，但與圖1(c)的16a同樣)。
(5)實施例3實施例3的正極集電體30如圖3所示。該圖3表示的實施例3的正極集電體30與在實施例1的正極集電體10中的縫隙15形成在周邊部不同，如圖3所示，其縫隙形成于中心開口32的附近。因此，在正極集電體30中，V形溝槽34的深度為0.45mm，縫隙35的長度為2mm。另外，正極集電體30除變更了縫隙35以外，用與實施例1的正極集電體10同樣的方法制作。
(6)實施例3的變形例在上述實施例3的正極集電體30中，縫隙35與實施例1的正極集電體10同樣是利用沖裁加工形成的，但在本實施例3的變形例的正極集電體30a中，在使縫隙36與正極集電體10a同樣利用內緣翻邊加工形成這一點上與實施例3的正極集電體30不同。這樣一來，在本實施例3的變形例的正極集電體30a中，在縫隙36的前端部利用內緣翻邊加工形成深度為0.45mm的突出部(沒有圖示，但與圖1(c)的16a同樣)。
(7)實施例4在上述實施例1～3及其各變形例中，說明了由中心開口12(22、32)的端部(周邊部)連續(xù)形成V形溝槽14(24、34)的例子，但V形溝槽也可以不是從中心開口的端部(周邊部)連續(xù)，而是在V形溝槽與中心開口之間設置間隔，從其端部(周邊部)設置V形溝槽。這時，如圖4所示，在平面形狀大致圓形(例如最大直徑17.5mm)的主體部41的中心部形成中心開口(與實施例1同樣，例如直徑為5.3mm)42。另外，從主體部41延伸出來形成平面形狀為大致長方形的導線部43。
而且，中心開口42的周圍形成主體部連續(xù)的平坦部(這時為距中心開口42端部1.0mm的部分圖4的P部)，從該平坦部P的端部(周邊部)延伸出來形成從表面向背面突出的V形溝槽44。需要說明的是，V形溝槽44與實施例1同樣，在形成深度為0.45mm、寬度為2mm的同時，以中心開口42的中心點為出發(fā)點，放射狀地等間隔形成4個V形溝槽44。而且，該正極集電體40與實施例1同樣，其V形溝槽44的前端部成為線狀凸部(沒有圖示)，該線狀凸部焊接在從電極群的鎳正極突出的基板的上端部。另外，在該線狀凸部的主體部41的周邊部側形成規(guī)定長度(例如2mm)的縫隙45。需要說明的是，實施例4的正極集電體40除變更了V形溝槽44的形成位置以外，用與實施例1的正極集電體10同樣的方法制作。
(8)比較例比較例的正極集電體50如圖5所示。該圖5表示的比較例的正極集電體50與在實施例1的正極集電體10中配置有縫隙15這一點不同，其不配置縫隙。因此，在正極集電體50中，V形溝槽54的深度為0.45mm。另外，正極集電體50除不形成縫隙以外，用與正極集電體10同樣的方法制作。
2、鎳-鎘蓄電池首先，將由以氫氧化鎳為主體的正極活性物質和粘結劑構成的正極活性物質糊61b填充到由發(fā)泡鎳構成的正極芯體61a中。這時，在之后焊接于正極集電體10(10a、20、20a、30、30a、40)、50的部分沒有填充活性物質，形成活性物質未填充部61c。然后，干燥后軋制成規(guī)定的厚度(例如0.5mm)，按規(guī)定的尺寸(例如長200mm、寬33mm)進行切斷，形成如圖6所示的鎳正極板61。
另外，在由沖孔金屬(パンチングメタル)構成的極板芯體62a的兩面，涂敷由以氧化鎘為主體的負極活性物質與粘結劑構成的負極活性物質糊62b。然后，干燥后軋制成規(guī)定的厚度(例如0.6mm)，按規(guī)定的尺寸(例如長240mm、寬33mm)進行切斷，形成如圖6所示的鎘負極板62。需要說明的是，之后焊接于負極集電體64的部分沒有涂敷活性物質，形成活性物質未涂敷部62c。
使由聚丙烯制的無紡布構成的隔板(例如寬度為34mm的)63介于這些鎳正極板61與鎘負極板62之間，卷繞成螺旋狀，制作成螺旋狀電極群。需要說明的是，如圖6所示，這樣制作的螺旋狀電極群的上部，露出鎳正極板61的活性物質未填充部61c，同時在其下部露出鎘負極板62的活性物質未涂敷部62c。
然后，在得到的螺旋狀電極群的活性物質未填充部61c的上端面分別載置如上所述制作成的正極集電體10(10a、20、20a、30、30a、40)、50，在這些正極集電體10(10a、20、20a、30、30a、40)、50上分別載置一對焊接電極R1、R2(參照圖4)。這時，一對焊接電極R1、R2按使第1個V形溝槽14(24、34、44)、54置于其間的方式分別對置配置，在一對焊接電極R1、R2間，從電源V流過第1次焊接電流。
這樣一來，在正極集電體10(20、30、40)、50中，在第1個V形溝槽14(24、34、44)、54的下面形成的線狀凸部14a(24a、34a、44a沒有圖示)、54a和鎳正極板61的活性物質未填充部61c被電阻焊接。另外，在正極集電體10a(20a、30a)中，在第1個V形溝槽14(24、34)的下面形成的線狀凸部14a(24a、34a沒有圖示)及由內緣翻邊加工形成的突出部16a(26a、36a沒有圖示)和鎳正極板61的活性物質未填充部61c被電阻焊接。
之后，一對焊接電極R1、R2使第2個V形溝槽14(24、34、44)、54置于其間而對置，流過第2次焊接電流。另外，使第3個V形溝槽14(24、34、44)、54置于其間，使一對焊接電極R1、R2對置，流過第3次焊接電流。進一步，使第4個V形溝槽14(24、34、44)、54置于其間，使一對焊接電極R1、R2對置，流過第4次焊接電流。
這樣一來，在正極集電體10(20、30、40)、50中，在第2個、第3個及第4個V形溝槽14(24、34、44)、54的下面形成的線狀凸部14a(24a、34a、44a沒有圖示)、54a和鎳正極板61的活性物質未填充部61c電阻焊接。另外，在正極集電體10a(20a、30a)中，在第2個、第3個及第4個V形溝槽14(24、34)的下面形成的線狀凸部14a(24a、34a沒有圖示)及由內緣翻邊加工形成的突出部16a(26a、36a沒有圖示)和鎳正極板61的活性物質未填充部61c電阻焊接。
這樣一來，鎳正極板61的活性物質未填充部61c和在各V形溝槽14(24、34、44)、54的下面形成的線狀凸部14a(24a、34a、44a沒有圖示)、54a或由內緣翻邊加工形成的突出部16a(26a、36a沒有圖示)的接觸部牢固地焊接，在螺旋狀電極群的上端面焊接正極集電體10(10a、20、20a、30、30a、40)、50。另一方面，在螺旋狀的電極群的下部，載置有圓板狀的負極集電體64，使一對焊接電極接觸，將鎘負極板62的極板芯體62a的活性物質未涂敷部62c和負極集電體64的接觸部電阻焊接，分別制作成螺旋狀電極體a1、a2、b1、b2、c1、c2、d、x。需要說明的是，正極集電體的焊接在任何情況下，都以同樣條件(用60Hz的交流電，施加1.5KA的電流，循環(huán)3次)進行。
在此，將采用了實施例1的正極集電體10的螺旋狀電極體作為電極體a1，將采用了實施例1的變形例的正極集電體10a的螺旋狀電極體作為電極體a2，將采用了實施例2的正極集電體20的螺旋狀電極體作為電極體b1，將采用了實施例2的變形例的正極集電體20a的螺旋狀電極體作為電極體b2，將采用了實施例3的正極集電體30的螺旋狀電極體作為電極體c1，將采用了實施例3的變形例的正極集電體30a的螺旋狀電極體作為電極體c2，將采用了實施例4的正極集電體40的螺旋狀電極體作為電極體d，將采用了比較例的正極集電體50的螺旋狀電極體作為電極體x。
然后，下面，根據圖6對采用如上制作成的電極體a1、a2、b1、b2、c1、c2、d、x制作鎳-鎘蓄電池的例子進行說明。首先，將如上制作成的電極體a1、a2、b1、b2、c1、c2、d、x插入外裝容器65內后，將負極集電體64與外裝容器65的底部焊接。另外，準備由正極蓋66a與正極罩66b構成的封口體66，將從正極集電體10延伸出來的導線部13焊接在設置于封口體66的正極蓋66a的底部。
然后，在外裝容器65的上部外周面實施開槽加工形成環(huán)狀溝槽部65a。之后，在金屬制外裝容器65內注入電解液(例如，30質量％的氫氧化鉀(KOH)水溶液)，將安裝于封口體66的外周部的封口密封墊67載置于外裝容器65的環(huán)狀溝槽部65a上，同時將外裝容器65的前端部65b鉚接在封口體66側進行封口，分別組裝成鎳-鎘蓄電池A1、A2、B1、B2、C1、C2、D、X。在此，將采用了電極體a1的作為電池A1，將采用了電極體a2的作為電池A2，將采用了電極體b1的作為電池B1，將采用了電極體b2的作為電池B2，將采用了電極體c1的作為電池C1，將采用了電極體c2的作為電池C2，將采用了電極體d的作為電池D，將采用了電極體x的作為電池X。
3、焊接強度的測定然后，，在如上分別制作鎳-鎘蓄電池A1、A2、B1、B2、C1、C2、D、X時，將各電極體a1、a2、b1、b2、c1、c2、d、x分別各制作10個后，求出焊接時在正極集電體10(10a、20、20a、30、30a、40)、50上發(fā)生燒斷的電極體的個數，就能得到如下列表1所示的結果。
另外，測定焊接后的正極集電體10(10a、20、20a、30、30a、40)、50的焊接強度，計算出將電極體x的值設為100時的相對強度，就可以得到如下列表1所示的結果。這時，在測定焊接強度的時候，將各螺旋狀正極集電體10(10a、20、20a、30、30a、40)、50的導線部13(23、33、34、44)、54相對主體垂直立起來，將電極體固定，將導線部13(23、33、34、44)、54沿垂直方向拉，測定至各正極集電體10(10a、20、20a、30、30a、40)、50脫開的負荷。
表1

由上述表1的結果可知，電極體a1、a2、b1、b2、c1、c2、d和電極體x相比，焊接強度提高65％～80％，同時也沒有發(fā)生燒斷。這可以認為在電極體x中，由于在線狀突出部54a沒有形成縫隙，因此與其他實施例相比，其線狀凸部54a的發(fā)熱量小，導致焊接強度也降低。另外在電極體x中，在圖5中用虛線表示的X部和Y部等發(fā)生了燒斷。
另一方面，可以認為在電極體a1、b1、c1中，由于在形成于各V形溝槽14(24、34)的下面的線狀凸部14a(24a、34a沒有圖示)形成縫隙15(25、35)，所以在線狀凸部14a(24a、34a、44a沒有圖示)上焊接電流密度比比較例的場合增加，發(fā)熱量增加，其結果，這些線狀凸部14a(24a、34a沒有圖示)與鎳正極61的活性物質未填充部61c牢固地焊接，焊接強度提高。另外，在配有縫隙15(25、35、45)的這些實施例中，沒有發(fā)生燒斷。
而且，可以認為在電極體a2、b2、c2中，由于在形成于各V形溝槽14(24、34)的下面的線狀凸部14a(24a、34a沒有圖示)形成縫隙16(26、36)，同時在縫隙16(26、36)形成由內緣翻邊加工形成的突出部16a(26a、36a沒有圖示)。因此利用在線狀凸部14a(24a、34a沒有圖示)產生的熱，突出部16a(26a、36a沒有圖示)也受熱和鎳正極的未填充部51c焊接，進一步提高了焊接強度。
4、焊接強度的標準偏差然后，在如上所述分別制作鎳-鎘蓄電池A1、D時，將各電極體a1、d分別各制作10個后，與上述同樣，測定焊接時正極集電體10(40)的焊接強度，求出將電極體a1的焊接強度的值設為100(平均值)時的相對強度，就得到如下述表2所示的結果。另外，求出這些焊接強度的變動系數(相對標準偏差的強度平均值的比例)，就可以得到如下述表2所示的結果。
表2

由上述表2的結果可知，焊接強度的平均值無論是電極體a1還是電極體d都是大體相同的，但作為焊接強度的偏差指標的標準偏差(平均值)，電極體d的一方比電極體a1小。可以認為這是由于在電極體a1中使用的實施例1的集電體10中，從中心開口12到主體部11的外緣部整體形成V形溝槽14，導致因將焊接電極R1、R2載置于集電體10的壓力，在中心開口12和V形溝槽14的邊界產生微小彎曲(變形)，起因于此，焊接強度產生了若干偏差。
另一方面，可以認為在用于電極體a1的實施例4的集電體40中，使中心開口40的周圍部P平坦。因此，即使在集電體40上載置焊接電極R1、R2，也能防止發(fā)生起因于在中心開口與V形溝槽的邊界的焊接電極R1、R2的負荷的微小變形。其結果，可以使焊接強度的偏差更小。
如上所述，在本發(fā)明的集電體中，由于在V形溝槽14(24、34、44)上形成縫隙15(25、35、45)或16(26、36)，因此焊接電流集中在V形溝槽14(24、34、44)的下端部形成的線狀凸部14a(24a、34a、44a沒有圖示)或由內緣翻邊加工形成的突出部16a(26a、36a沒有圖示)。
這樣一來，這些線狀凸部14a(24a、34a、44a沒有圖示)或突出部16a(26a、36a沒有圖示)和鎳正極61的加壓部61c牢固地焊接，同時可以抑制在V形溝槽14(24、34、44)的前端的線狀凸部14a(24a、34a、44a沒有圖示)和鎳正極61的加壓部61c的接觸部以外的集電體燒斷的發(fā)生。其結果，能夠防止燒斷引起的電極群的短路的發(fā)生，提高可靠性。另外，由于能從極板均等地集電，因此能夠得到高電壓、高能量密度的蓄電池。
需要說明的是，在上述實施形態(tài)中，對斷面形狀形成大致V形的溝槽(V形溝槽)的例子進行了說明，但斷面形狀并不限于大致V形，可以采用大致U形或大致半圓形等各種形狀。另外，在上述實施形態(tài)中，對應用本發(fā)明的鎳-鎘蓄電池的例子進行了說明，但本發(fā)明除鎳-鎘蓄電池以外，應用于鎳-氫蓄電池等堿性蓄電池或鋰離子電池等電池，也能得到同樣的效果。
權利要求
1.一種電池，其具有通過焊接連接在卷繞成螺旋狀的電極群的至少一電極的端部的板狀集電體，其特征在于，所述板狀集電體形成有溝槽，該集電體和所述電極群在所述溝槽的前端部連接，同時在所述溝槽的前端部局部形成縫隙。
2.如權利要求1所述的電池，其特征在于，在所述板狀集電體的中心部形成開口，所述溝槽從該開口的周邊部向該板狀集電體的周邊部形成放射狀。
3.如權利要求1所述的電池，其特征在于，在所述板狀集電體的中心部形成開口，該開口的周圍形成平坦部，同時所述溝槽從該平坦部的周邊部向該板狀集電體的周邊部形成放射狀。
4.如權利要求1～3任一項所述的電池，其特征在于，所述間隙進行內緣翻邊加工。
全文摘要
一種堿性蓄電池，其集電體的結構，可以在集電體與電極的接觸部以外的燒斷發(fā)生前結束焊接，能夠防止電極群的短路的發(fā)生，提高了可靠性。本發(fā)明具備有板狀集電體(10)，該板狀集電體(10)具有在焊接于卷繞成螺旋狀的電極群的一電極的上端部的中心部形成有中心開口(12)的主體部(11)、從該主體部(11)延伸出來焊接在兼作和電極同極的端子的封口體底部的導線部(13)。而且在主體部(11)以中心開口(12)的中心點為出發(fā)點，從中心開口(12)的周邊部向主體部(11)的周邊部形成放射狀排列的V形溝槽(14)。形成于該V形溝槽(14)的下端部的線狀凸部(14a)焊接在電極群的一電極的上端部，同時在線狀凸部(14a)的局部形成縫隙(15)。
文檔編號H01M2/22GK1841821SQ20061006835
公開日2006年10月4日 申請日期2006年3月30日 優(yōu)先權日2005年3月30日
發(fā)明者濱崎和樹, 柴田陽一郎, 藤阪悅也, 中田文章, 中川真 申請人:三洋電機株式會社