圆筒形碱性二次电池制造技术

镍氢二次电池(1)具备外装罐(2)、含正极端子(22)并用于密封外装罐(2)的开口的封口体(14)、由正极(6)和负极(8)通过隔膜(10)叠合并卷绕成螺旋状而形成的与碱性电解液共同容纳在外装罐(2)内的电极组(4)、与从电极组(4)的一端面突出的正极连接端缘部(32)连接的正极集电体(28)、将正极集电体(28)与封口体(14)连接的集电引脚(34)，构成集电引脚(34)的材料记为a材料、构成正极集电体(28)的材料记为b材料时，a材料的变形阻力A与b材料的变形阻力B的关系满足A<B的关系。

Cylindrical alkaline two times battery

Two (1) of Ni MH battery with external tank (2), with a positive terminal (22) and used to seal the external tank (2) of the opening of the sealing body (14), (6) from the positive and negative electrode (8) through the diaphragm (10) folded and winded into a spiral shape and form and the alkaline electrolyte is accommodated in a common external tank (2) electrode in the group (4), and from the electrode group (4) a prominent positive end connection end edge part (32) connected to the positive electrode collector (28), the positive electrode collector (28) and the sealing body (14) the collector of the pin connection (34), a set of power pins (34) of the material a as material, a cathode current collector (28) materials B as materials, the relationship of deformation resistance B deformation resistance A a material and B material to meet the A< B relationship.

【技术实现步骤摘要】
圆筒形碱性二次电池专利
本专利技术涉及圆筒形碱性二次电池。
技术介绍
对于碱性二次电池，正在开发用途更广且能够快速充放电类型的电池。作为这种电池，已知有例如以下所示的圆筒形碱性二次电池。该圆筒形碱性二次电池通过在带底圆筒形状的外装罐中同时容纳电极组和碱性电解液、用包含正极端子的封口体密闭外装罐的开口部而形成。上述电极组通过在叠合的正极和负极中间夹入了隔膜的状态下卷绕成螺旋状而形成，整体呈大致圆柱形状。此处，正极和负极在卷绕操作时，相互在沿着电极组的轴线的方向上以略微错开的状态进行配置，同时在这些正极和负极之间的规定位置配置规定尺寸的隔膜。然后，在该状态下对正极、隔膜和负极进行卷绕。其结果是，正极的端缘部从电极组的一端面侧突出成螺旋状，负极的端缘部从电极组的另一端面侧突出成螺旋状。突出的正极端缘部上焊接有正极集电体，突出的负极端缘部上焊接有负极集电体。藉此，正极集电体与正极在宽范围内电连接，负极集电体与负极在宽范围内电连接，因此集电效率得到提高。其结果是，该电池能够进行快速充放电。作为这种圆筒形碱性二次电池的组装步骤，例如首先在外装罐内插入电极组，将外装罐的底壁内面与负极集电体焊接。藉此，兼具负极端子的外装罐与负极呈电连接的状态。然后，在正极集电体的规定位置上焊接由金属制薄板构成的正极带的一端。进一步，将正极带的另一端焊接至封口体的规定位置。藉此，正极端子与正极呈电连接的状态。然后，以隔着绝缘垫圈的状态将封口体安装在外装罐的上端开口部，对外装罐的上端开口部进行敛缝加工(日文：かしめ加工)，藉此将该外装罐密闭。由此形成圆筒形碱性二次电池。为了将如上所述的正极带容易地焊接至封口体，使用较长的正极带。另外，封口体安装在外装罐的上端开口部时，正极带以屈曲于封口体和电极组之间的方式容纳在外装罐内。因此，使用容易屈曲的较薄的正极带。但是，近年来，期望碱性二次电池能更为高性能化，特别是期望进一步提高快速放电特性而能够以良好的效率输出大电流。为了提高快速放电特性，需要尽可能地降低电池的内部电阻。但是，使用如上所述的薄且长的带状的正极带的情况下，该正极带的电阻率高，导致电池的内部电阻升高。于是，为了进一步降低电池的内部电阻、获得快速放电特性优良的电池，进行了各种使通电路径比以往更短的研究。作为采用了这种缩短通电路径的对策的电池，已知有例如日本专利第3547931号公报(以下记为专利文献1)所示的电池。以专利文献1的电池为代表的电池中，采用了使用比以往的正极带更厚且长度更短的集电引脚的对策。具体而言，组装专利文献1的电池时，在正极集电体上焊接如专利文献1的图1等所示的规定形状的集电引脚。然后，隔着绝缘垫圈将封口体安装在外装罐的开口部，将外装罐的开口端缘向内敛缝，藉此将电池封口来组装电池。在封口时，集电引脚与封口体呈接触状态。之后，在电池的正极端子和负极端子之间通电，对正极的集电引脚和封口体进行电阻点焊。专利文献1的电池在外装罐封口后能够进行集电引脚与封口体的焊接，因此不必在外装罐封口前焊接集电引脚和封口体。藉此，即便集电引脚短，也能够容易地在外装罐的开口部安装封口体。照此，如果集电引脚变短，则能够缩短通电路径，因此能够降低电池的内部电阻。另外，专利文献1的电池不需要在外装罐内将集电引脚屈曲，因此能够使用厚的集电引脚。照此，如果集电引脚变厚，则能够拓宽通电路径，藉此能够降低电池的内部电阻。藉此，专利文献1的电池的内部电阻比以往的电池更低，因此快速放电特性优良。然而，对外装罐的上端开口缘进行敛缝加工以将封口体安装在外装罐上时、以及对集电体、集电引脚和封口体进行电阻点焊时，电池沿其轴线方向受到压缩应力。如果受到这种压缩应力，则集电体变形而压迫电极组。如果是这种情况，则电池中存在电极组的正极和负极的端部弯折等而引起内部短路的可能性。
技术实现思路
本专利技术鉴于以上情况，目的在于提供快速放电特性优良且很少发生内部短路的碱性二次电池。为了达成上述目的，本专利技术提供以下的圆筒形二次电池，所述二次电池包括含负极端子的带底圆筒状的外装罐、含正极端子并用于密封所述外装罐的上端开口的封口体、正极和负极通过隔膜叠合并卷绕成螺旋状而形成的与碱性电解液共同容纳在所述外装罐内的圆柱状的电极组、与从所述电极组的一端面突出的所述正极的端缘部连接的集电体、将所述集电体与所述封口体连接的集电引脚，构成所述集电引脚的材料记为a材料、构成所述集电体的材料记为b材料时，所述a材料的变形阻力A与所述b材料的变形阻力B的关系满足A&lt;B的关系。另外，为了满足所述A&lt;B的关系，优选为所述b材料的厚度比所述a材料的厚度更厚的结构。另外，为了满足所述A&lt;B的关系，优选为所述b材料的硬度比所述a材料的硬度更高的结构。此外，为了满足所述A&lt;B的关系，优选为所述a材料为纯Ni、所述b材料为镀Ni钢的结构。更优选以下结构：所述集电引脚包含与所述封口体连接的矩形状的顶壁部、从所述顶壁部的规定的侧缘向所述集电体延伸的侧壁部、设置在所述侧壁部的前端缘并与所述集电体连接的脚部，所述侧壁部的从所述顶壁部朝向所述脚部的方向的长度等同于所述封口体与所述集电体之间的长度。另外，优选为以下结构：所述侧壁部包含在受到施加于所述集电体与所述封口体靠近的方向上的压缩应力时促进局部变形的变形促进部。此外，优选为所述集电体具有朝向所述电极组突出的突起的结构。另外，优选为所述突起是设置在形成于所述集电体的板面上的切口的边缘部分的飞边的结构。通过本专利技术，则能够提供快速放电特性优良且很少发生内部短路的圆筒形碱性二次电池。附图说明图1是示出了本专利技术的圆筒形的镍氢二次电池的部分截面图。图2是示出了正极集电体的平面图。图3是示出了集电引脚的立体图。图4是沿图3的IV-IV线的截面图。图5是示出了集电引脚的中间制品的平面图。图6是示出了正极集电体与集电引脚一体化而形成的集电部件的平面图。图7是简要示出了狭缝型的正极集电体的平面图。图8是从图7中的箭头C方向观察到的狭缝型的正极集电体的侧视图。图9是简要示出了与狭缝型的正极集电体组合的正极连接端缘部的平面图。图10是简要示出了多孔型集电体的平面图。图11是简要示出了与多孔型的正极集电体组合的正极连接端缘部的平面图。图12是示出了由狭缝型的正极集电体而得的电位分布的分析结果的平面图。图13是示出了由与狭缝型的正极集电体组合的正极连接端缘部所得的电位分布的分析结果的平面图。图14是示出了由多孔型的正极集电体而得的电位分布的分析结果的平面图。图15是示出了由与多孔型的正极集电体组合的正极连接端缘部所得的电位分布的分析结果的平面图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的碱性二次电池进行说明。作为本专利技术所适用的一种实施方式的碱性二次电池，将图1所示的AA尺寸的圆筒形镍氢二次电池(以下也记为电池)1作为示例进行说明。电池1具备上端开口的带底圆筒形状的外装罐2，外装罐2具有导电性，其底壁作为负极端子起作用。外装罐2中容纳有规定量的碱性电解液(未图示)和电极组4。如图1所示，外装罐2的开口3通过封口体14而封闭。封口体14包含具有导电性的圆板形状的盖板16、配设于该盖板16上的阀体20以及正极端子22。盖板16的外周部配置有围住该盖板16的环状本文档来自技高网...

【技术保护点】
圆筒形碱性二次电池(1)，所述圆筒形碱性二次电池具备：含负极端子的带底圆筒状的外装罐(2)，含正极端子(22)并密封所述外装罐(2)的上端开口的封口体(14)，正极(6)和负极(8)通过隔膜(10)叠合并卷绕成螺旋状而形成的、与碱性电解液共同容纳在所述外装罐(2)内的圆柱状的电极组(4)，与从所述电极组(4)的一端面突出的所述正极(6)的端缘部连接的集电体(28)，连接所述集电体(28)与所述封口体(14)的集电引脚(34)，其中，构成所述集电引脚(34)的材料记为a材料、构成所述集电体(28)的材料记为b材料时，所述a材料的变形阻力A与所述b材料的变形阻力B的关系满足A<B的关系。

【技术特征摘要】
2016.09.08 JP 2016-175807;2017.05.18 JP 2017-099231.圆筒形碱性二次电池(1)，所述圆筒形碱性二次电池具备：含负极端子的带底圆筒状的外装罐(2)，含正极端子(22)并密封所述外装罐(2)的上端开口的封口体(14)，正极(6)和负极(8)通过隔膜(10)叠合并卷绕成螺旋状而形成的、与碱性电解液共同容纳在所述外装罐(2)内的圆柱状的电极组(4)，与从所述电极组(4)的一端面突出的所述正极(6)的端缘部连接的集电体(28)，连接所述集电体(28)与所述封口体(14)的集电引脚(34)，其中，构成所述集电引脚(34)的材料记为a材料、构成所述集电体(28)的材料记为b材料时，所述a材料的变形阻力A与所述b材料的变形阻力B的关系满足A&lt;B的关系。2.如权利要求1所述的圆筒形碱性二次电池(1)，其特征在于，为了满足所述A&lt;B的关系，所述b材料的厚度比所述a材料的厚度更厚。3.如权利要求1所述的圆筒形碱性二次电池(1)，其特征在于，为了满足所述A&lt;B的关系，所述b材料的硬...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村友美，柴冈浩行，山中哲，麦间勲，伊佐治秀文，浅沼英之，
申请(专利权)人：FDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP