JP2000285871A - 角形電池 - Google Patents
角形電池Info
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- JP2000285871A JP2000285871A JP11086811A JP8681199A JP2000285871A JP 2000285871 A JP2000285871 A JP 2000285871A JP 11086811 A JP11086811 A JP 11086811A JP 8681199 A JP8681199 A JP 8681199A JP 2000285871 A JP2000285871 A JP 2000285871A
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- JP
- Japan
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- battery
- metal outer
- electrode
- wide side
- partition plate
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 材厚を増加させずに外装缶の強度を得、充放
電サイクルが進行しても外装缶の膨らみを抑制し得る角
形電池を提供しようとすることを本発明の目的とする。 【構成】 正極、負極がセパレータを介して交互に積層
した極板群１を金属製外装缶４に収納した角形電池にお
いて、前記金属製外装缶４の広側面２の垂直方向に仕切
板５を有し、前記仕切板５が前記金属製外装缶４の相対
向する一組の広側面２の内面に固着しているとともに、
前記極板群の積層方向が前記仕切板５に対して平行であ
ることを特徴とする。
電サイクルが進行しても外装缶の膨らみを抑制し得る角
形電池を提供しようとすることを本発明の目的とする。 【構成】 正極、負極がセパレータを介して交互に積層
した極板群１を金属製外装缶４に収納した角形電池にお
いて、前記金属製外装缶４の広側面２の垂直方向に仕切
板５を有し、前記仕切板５が前記金属製外装缶４の相対
向する一組の広側面２の内面に固着しているとともに、
前記極板群の積層方向が前記仕切板５に対して平行であ
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ蓄電池等
の金属製の外装缶を有した角形電池に関する。
の金属製の外装缶を有した角形電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電池を使用するポータブル機器の
発展はめざましく、ビデオカメラ、携帯電話等の商品化
が積極的に展開されている。これらの機器の駆動電源と
して使用される電池は、高容量かつ小型軽量化への要求
が年々高まっている。これらの要求に対応するために、
電池を小型化して、省スペースとすることを目的とし
て、外装缶の形状を円筒形から角形とした小型の角形電
池が多く利用されるようになっている。
発展はめざましく、ビデオカメラ、携帯電話等の商品化
が積極的に展開されている。これらの機器の駆動電源と
して使用される電池は、高容量かつ小型軽量化への要求
が年々高まっている。これらの要求に対応するために、
電池を小型化して、省スペースとすることを目的とし
て、外装缶の形状を円筒形から角形とした小型の角形電
池が多く利用されるようになっている。
【０００３】このような角形電池は、通常、図１(a)、
(b)に示すように正極板及び負極板をセパレータを介し
て交互に積層した極板群１を、相対向する一組の広側面
２と相対向する一組の狭側面３とを有した金属製外装缶
４に、その極板群１の積層方向を広側面２に対して垂直
になるように収納して作製している。
(b)に示すように正極板及び負極板をセパレータを介し
て交互に積層した極板群１を、相対向する一組の広側面
２と相対向する一組の狭側面３とを有した金属製外装缶
４に、その極板群１の積層方向を広側面２に対して垂直
になるように収納して作製している。
【０００４】ここで、図１(a)は、従来の角形電池の縦
断面図を、図１(b)は、従来の角形電池の横断面図を示
している。
断面図を、図１(b)は、従来の角形電池の横断面図を示
している。
【０００５】尚、１は極板群を表し、２は金属製外装缶
の広側面を表し、３は金属製外装缶の狭側面を表し、４
は金属製外装缶を表している。
の広側面を表し、３は金属製外装缶の狭側面を表し、４
は金属製外装缶を表している。
【０００６】また、ニッケル・カドミウム蓄電池やニッ
ケル・水素蓄電池などの密閉式アルカリ蓄電池において
は、充放電サイクルが進行すると、電気化学反応による
ガス発生（正極から酸素、負極から水素が発生する）に
伴う電池内部圧力が上昇し、特に狭側面よりも広側面に
かかる圧力が大きく、一定圧力以上になると広側面が変
形し、外装缶が変形するという問題点があった。
ケル・水素蓄電池などの密閉式アルカリ蓄電池において
は、充放電サイクルが進行すると、電気化学反応による
ガス発生（正極から酸素、負極から水素が発生する）に
伴う電池内部圧力が上昇し、特に狭側面よりも広側面に
かかる圧力が大きく、一定圧力以上になると広側面が変
形し、外装缶が変形するという問題点があった。
【０００７】更に、前記ニッケル・カドミウム蓄電池や
ニッケル・水素蓄電池などのアルカリ畜電池の高容量化
のために、最近では、高多孔度の発泡ニッケルの基体に
水酸化ニッケル活物質を充填した非焼結式正極が使用さ
れている。
ニッケル・水素蓄電池などのアルカリ畜電池の高容量化
のために、最近では、高多孔度の発泡ニッケルの基体に
水酸化ニッケル活物質を充填した非焼結式正極が使用さ
れている。
【０００８】このような非焼結式正極は、活物質の充填
量を多くできる反面、充放電サイクルを繰り返すと、膨
張しやすく、前記のように角形の外装缶を使用した場
合、通常、極板群の積層方向は角形外装缶の広側面に対
して垂直であり、正極の膨張方向も広側面に対して垂直
方向となるため、広側面にかかる圧力が更に大きくな
り、特に、角形外装缶の広側面が変形しやすいという問
題点があった。
量を多くできる反面、充放電サイクルを繰り返すと、膨
張しやすく、前記のように角形の外装缶を使用した場
合、通常、極板群の積層方向は角形外装缶の広側面に対
して垂直であり、正極の膨張方向も広側面に対して垂直
方向となるため、広側面にかかる圧力が更に大きくな
り、特に、角形外装缶の広側面が変形しやすいという問
題点があった。
【０００９】そして、以上の問題点を防ぐためには、外
装缶の強度を向上させる必要があり、特開平６−５２８
４２号公報には、広側面の厚さが狭側面の厚さよりも厚
く形成された外装缶を使用した角形密閉式電池が提案さ
れている。
装缶の強度を向上させる必要があり、特開平６−５２８
４２号公報には、広側面の厚さが狭側面の厚さよりも厚
く形成された外装缶を使用した角形密閉式電池が提案さ
れている。
【００１０】しかしながら、特開平６−５２８４２号公
報に記載されたように外装缶の材厚を増加させる方法で
は、外装缶内の体積が減少し、その分、電池容量を低下
させなければならないという問題があった。
報に記載されたように外装缶の材厚を増加させる方法で
は、外装缶内の体積が減少し、その分、電池容量を低下
させなければならないという問題があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点に鑑みてなされたものであり、充放電サイクルが
進行して、電池内圧の上昇、極板の膨化等に起因する外
装缶の変形を抑制すると共に、電池容量の低下を抑制し
た高容量の角形電池を提供しようとすることを本発明の
課題とする。
問題点に鑑みてなされたものであり、充放電サイクルが
進行して、電池内圧の上昇、極板の膨化等に起因する外
装缶の変形を抑制すると共に、電池容量の低下を抑制し
た高容量の角形電池を提供しようとすることを本発明の
課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】正極板及び負極板をセパ
レータを介して交互に積層した極板群を、相対向する一
組の広側面と相対向する一組の狭側面とを有した金属製
外装缶に収納した角形電池において、前記金属製外装缶
の内部には広側面の垂直方向に仕切板を有し、前記仕切
板が金属製外装缶の相対向する一組の広側面の内面に固
着しているとともに、前記極板群の積層方向が前記仕切
板に対して平行であることを特徴とする。
レータを介して交互に積層した極板群を、相対向する一
組の広側面と相対向する一組の狭側面とを有した金属製
外装缶に収納した角形電池において、前記金属製外装缶
の内部には広側面の垂直方向に仕切板を有し、前記仕切
板が金属製外装缶の相対向する一組の広側面の内面に固
着しているとともに、前記極板群の積層方向が前記仕切
板に対して平行であることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるもので
はなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更し
て実施することが可能である。 [実施例１] （正極の作製）亜鉛２．５重量％とコバルト１重量％と
を共沈成分として含有する水酸化ニッケル粉末９０重量
部と水酸化コバルト１０重量部と酸化亜鉛粉末３重量部
と０．２重量％のヒドロキシプロピルセルロース水溶液
５０重量部とを混練して正極活物質ペーストを作製し
た。このように作製した活物質ペーストを、厚さ約１．
２ｍｍの発泡ニッケルに充填し、乾燥後、圧延して、切
断を行って、サイズが15mm×38mm×0.5mmの正極板を６
枚作製した。
明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるもので
はなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更し
て実施することが可能である。 [実施例１] （正極の作製）亜鉛２．５重量％とコバルト１重量％と
を共沈成分として含有する水酸化ニッケル粉末９０重量
部と水酸化コバルト１０重量部と酸化亜鉛粉末３重量部
と０．２重量％のヒドロキシプロピルセルロース水溶液
５０重量部とを混練して正極活物質ペーストを作製し
た。このように作製した活物質ペーストを、厚さ約１．
２ｍｍの発泡ニッケルに充填し、乾燥後、圧延して、切
断を行って、サイズが15mm×38mm×0.5mmの正極板を６
枚作製した。
【００１４】（負極の作製）ミッシュメタル（La,Ce,N
d,Pr等の希土類元素の混合物）と、ニッケル、コバル
ト、アルミニウム及びマンガンとを所定の重量に秤量し
て混合し、これをルツボに入れて高周波溶解炉で溶融し
た後冷却し、組成式がMmNi3.4Co0.8Al0.2Mn0.6（Mmはミ
ッシュメタル）で表される水素吸蔵合金鋳塊を作製し、
これを不活性ガス中で平均粒径が50μmとなるように粉
砕する。
d,Pr等の希土類元素の混合物）と、ニッケル、コバル
ト、アルミニウム及びマンガンとを所定の重量に秤量し
て混合し、これをルツボに入れて高周波溶解炉で溶融し
た後冷却し、組成式がMmNi3.4Co0.8Al0.2Mn0.6（Mmはミ
ッシュメタル）で表される水素吸蔵合金鋳塊を作製し、
これを不活性ガス中で平均粒径が50μmとなるように粉
砕する。
【００１５】このように粉砕した水素吸蔵合金粉末に、
結着材としてポリエチレンオキサイド粉末を添加し、さ
らにイオン交換水を添加、混練してペースト状のスラリ
ーとした。この時、結着材であるポリエチレンオキサイ
ド粉末の添加量は、水素吸蔵合金に対して０．５重量％
とした。
結着材としてポリエチレンオキサイド粉末を添加し、さ
らにイオン交換水を添加、混練してペースト状のスラリ
ーとした。この時、結着材であるポリエチレンオキサイ
ド粉末の添加量は、水素吸蔵合金に対して０．５重量％
とした。
【００１６】以上のように作製した水素吸蔵合金のスラ
リーをパンチングメタルからなる芯体の両面に塗着して
水素吸蔵合金負極を作製し、サイズ15mm×38mm×0.4mm
に切断した負極板を８枚作製した。
リーをパンチングメタルからなる芯体の両面に塗着して
水素吸蔵合金負極を作製し、サイズ15mm×38mm×0.4mm
に切断した負極板を８枚作製した。
【００１７】（角形密閉式ニッケル水素蓄電池の作製）
前記のように作製した負極板４枚と正極板３枚とをセパ
レータを介して交互に積層して極板群１を作製した。こ
のような極板群をもう１組作製して、２組の極板群１を
作製した。前記２組の極板群１を図１に示すような金属
製外装缶４内の相対向する一組の広側面２の両方の内面
に溶接等により固着した仕切板５によって分けられた２
つの空間に、前記極板の積層方向と仕切板５とが平行に
なるように配置して、電解液を注液後、封口することよ
って、公称容量1650mAh、電池サイズが33mm（幅）×48m
m（高さ）×6.0mm（厚み）である本発明の角形密閉式ニ
ッケル水素蓄電池Ａを作製した。
前記のように作製した負極板４枚と正極板３枚とをセパ
レータを介して交互に積層して極板群１を作製した。こ
のような極板群をもう１組作製して、２組の極板群１を
作製した。前記２組の極板群１を図１に示すような金属
製外装缶４内の相対向する一組の広側面２の両方の内面
に溶接等により固着した仕切板５によって分けられた２
つの空間に、前記極板の積層方向と仕切板５とが平行に
なるように配置して、電解液を注液後、封口することよ
って、公称容量1650mAh、電池サイズが33mm（幅）×48m
m（高さ）×6.0mm（厚み）である本発明の角形密閉式ニ
ッケル水素蓄電池Ａを作製した。
【００１８】ここで、図２(a)は本発明の角形密閉式ニ
ッケル水素蓄電池の縦断面図を図２(b)は,本発明の角形
密閉式ニッケル水素蓄電池の横断面図を示している。
ッケル水素蓄電池の縦断面図を図２(b)は,本発明の角形
密閉式ニッケル水素蓄電池の横断面図を示している。
【００１９】尚、１は極板群を表し、２は金属製外装缶
の広側面を表し、３は金属製外装缶の狭側面を表し、４
は金属製外装缶を表し、５は金属製外装缶内の仕切板を
表している。 [比較例１]前記実施例１の正極の作製において、切断時
の正極のサイズを30mm×38mm×0.8mmとする以外は、前
記実施例１と同様にして３枚の正極板を作製した。
の広側面を表し、３は金属製外装缶の狭側面を表し、４
は金属製外装缶を表し、５は金属製外装缶内の仕切板を
表している。 [比較例１]前記実施例１の正極の作製において、切断時
の正極のサイズを30mm×38mm×0.8mmとする以外は、前
記実施例１と同様にして３枚の正極板を作製した。
【００２０】また、実施例１の負極において、切断時の
負極のサイズを30mm×38mm×0.4mmとする以外は、前記
実施例１と同様にして４枚の負極板を作製し、これらの
正極板３枚と負極板４枚とをセパレータを介して交互に
積層して極板群を作製した。このように作製した極板群
１を図１に示すような、外装缶４の広側面３の内面に接
した仕切板が存在しない通常の角形外装缶４に、前記極
板群の積層方向が、この角形外装缶４の広側面２に対し
て垂直になるように配置し、電解液を注液後、封口し
て、公称容量1650mAh、電池サイズが33mm（幅）×48mm
（高さ）×6.0mm（厚み）である比較例の角形密閉式ニ
ッケル水素蓄電池Ｘを作製した。 <実験１>前記のように作製した本発明の角形密閉式ニッ
ケル水素蓄電池Ａと比較例の角形密閉式ニッケル水素蓄
電池Ｘを下記の充放電試験を行って、１００、２００、
３００、４００、５００サイクル毎における電池厚さの
増加割合（サイクル経過時の電池厚さ―サイクル前の電
池厚さ）を下記表１に示す。
負極のサイズを30mm×38mm×0.4mmとする以外は、前記
実施例１と同様にして４枚の負極板を作製し、これらの
正極板３枚と負極板４枚とをセパレータを介して交互に
積層して極板群を作製した。このように作製した極板群
１を図１に示すような、外装缶４の広側面３の内面に接
した仕切板が存在しない通常の角形外装缶４に、前記極
板群の積層方向が、この角形外装缶４の広側面２に対し
て垂直になるように配置し、電解液を注液後、封口し
て、公称容量1650mAh、電池サイズが33mm（幅）×48mm
（高さ）×6.0mm（厚み）である比較例の角形密閉式ニ
ッケル水素蓄電池Ｘを作製した。 <実験１>前記のように作製した本発明の角形密閉式ニッ
ケル水素蓄電池Ａと比較例の角形密閉式ニッケル水素蓄
電池Ｘを下記の充放電試験を行って、１００、２００、
３００、４００、５００サイクル毎における電池厚さの
増加割合（サイクル経過時の電池厚さ―サイクル前の電
池厚さ）を下記表１に示す。
【００２１】（充放電試験） 充電：１Ｃ −ΔＶ＝１０ｍＶ １時間休止 放電：１Ｃ 放電終止電圧１．０Ｖ
【００２２】
【表１】 上記表１より明らかなように、比較電池Ｘは本発明電池
Ａよりも外装缶の膨らみ度合いが大きい。特に、充放電
サイクルが進行するにつれてその厚みの差が大きくなっ
ている。
Ａよりも外装缶の膨らみ度合いが大きい。特に、充放電
サイクルが進行するにつれてその厚みの差が大きくなっ
ている。
【００２３】一方、本発明電池Ａは、仕切板が金属製外
装缶内の広側面の垂直方向に存在し、かつ仕切板が金属
製外装缶の広側面の両方の内面に固着しているので、電
池外装缶の強度が比較電池Ｘよりも強く、極板群の積層
方向が膨張しても、金属製外装缶の広側面のたわみが抑
制されるため、金属製外装缶の膨らみを効果的に抑制で
きたものと考えられる。
装缶内の広側面の垂直方向に存在し、かつ仕切板が金属
製外装缶の広側面の両方の内面に固着しているので、電
池外装缶の強度が比較電池Ｘよりも強く、極板群の積層
方向が膨張しても、金属製外装缶の広側面のたわみが抑
制されるため、金属製外装缶の膨らみを効果的に抑制で
きたものと考えられる。
【００２４】
【発明の効果】以上のことから明らかなように本発明の
角形電池は、外装缶の材厚を増加させずに、外装缶強度
を向上させることができるので、電池容量の低下を抑制
した高容量でかつ充放電サイクルの進行に伴う電池外装
缶の変形を抑制できる角形電池を提供でき、その工業的
価値は極めて高い。
角形電池は、外装缶の材厚を増加させずに、外装缶強度
を向上させることができるので、電池容量の低下を抑制
した高容量でかつ充放電サイクルの進行に伴う電池外装
缶の変形を抑制できる角形電池を提供でき、その工業的
価値は極めて高い。
【図１】従来の角形電池を示す縦断面図及び横断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の角形電池を示す縦断面図及び横断面図
である。
である。
１…極板群、２…広側面、３…狭側面、４…外装缶、５
…仕切板
…仕切板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 越智 宏樹 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA01 CC06 DD13 KK01 5H028 AA01 AA07 CC01 EE01 HH05
Claims (1)
- 【請求項１】 正極板及び負極板をセパレータを介して
交互に積層した極板群を、相対向する一組の広側面と相
対向する一組の狭側面とを有した金属製外装缶に収納し
た角形電池において、前記金属製外装缶の内部には広側
面の垂直方向に仕切板を有し、前記仕切板が金属製外装
缶の相対向する一組の広側面の内面に固着しているとと
もに、前記極板群の積層方向が前記仕切板に対して平行
であることを特徴とする角形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08681199A JP3695983B2 (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 角形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08681199A JP3695983B2 (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 角形電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000285871A true JP2000285871A (ja) | 2000-10-13 |
| JP3695983B2 JP3695983B2 (ja) | 2005-09-14 |
Family
ID=13897206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08681199A Expired - Fee Related JP3695983B2 (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 角形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3695983B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100599804B1 (ko) * | 2004-09-24 | 2006-07-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| US8546007B2 (en) | 2009-10-29 | 2013-10-01 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
| US8815437B2 (en) | 2009-09-10 | 2014-08-26 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
-
1999
- 1999-03-29 JP JP08681199A patent/JP3695983B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100599804B1 (ko) * | 2004-09-24 | 2006-07-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| US8815437B2 (en) | 2009-09-10 | 2014-08-26 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
| US8546007B2 (en) | 2009-10-29 | 2013-10-01 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3695983B2 (ja) | 2005-09-14 |
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