密闭型电池制造技术

一种密闭型电池，在螺旋状电极群的最外周有分离介质，与这一最外周的分离介质邻接的上述阳极或上述阴极的芯体在上述螺旋状电极群的轴心方向上具有突出于上述最外周分离介质的暴露部位，而上述芯体的暴露部位与上述外壳的内面直接接触。该密闭型电池，在阴极活性物质层的粘合强度低的情况下也可不使用集电体而能够从阴极有效地集电，并且在阴极活性物质层的导电性能低的情况下也能够抑制电池的内阻及其偏差，所以价格低廉。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种密闭型电池，更具体而言涉及内阻及其偏差小的密闭型电池。这些电池一般具有如附图说明图12中表示的结构，通过分离介质4’，以螺旋状缠绕负极2’和正极3’形成螺旋状电极群5’，通过从外壳1的开口处插入该螺旋状电极群5’到外壳1内，之后向外壳1内注入碱性电解液，最后由封口体7’封住开口而制造。正极3’由正极用芯体和载持在芯体的正极活性物质层组成，负极2’由负极用芯体2A’和载持在该芯体2A’的负极活性物质层2B’组成。正极用芯体和负极用芯体2A’分别由具有良好导电性的金属组成。正极活性物质层和负极活性物质层2B’分别由例如粉末状活性物质的凝固而形成，为了提高粉末之间以及粉末和芯体之间的粘着强度，根据需要其中含粘合剂。作为这类负极2’，例如糊状镉负极是，将在作为负极用芯体2A’的镍穿孔片的两面，涂敷混合以氧化镉为主体的负极活性物质和由羟丙基纤维素组成的粘合剂的负极活性物质浆，并进行干燥而制造。然而，在上述电池的结构方面，负极2’的集电方式、即负极2’和外壳1的电接方式主要有两种一种是在位于螺旋状电极群5’下端的负极用芯体2A’上焊接另外准备的集电体，进而把该集电体焊接到外壳底面的方式；另一种为如图12所示，把位于螺旋状电极群5’最外周的负极活性物质层2B’直接接触于外壳1的侧壁内面1a的方式。这些方式相比较，在外壳1的内壁侧面1a上直接接触负极活性物质层2B’的后一种方式因为不需要集电体的准备工序和把集电体焊接到螺旋状电极群及外壳底面的工序，所以，如果按后方式制备电池，与前方式相比较，有可能降低制备费用。因此，在电池中多采用后一种的方式。但是，如果在负极活性物质层2B’的粘合强度弱的情况下采用后者方式，存在把螺旋状电极群5’插入到外壳1内时，当负极活性物质层2B’与外壳1的开口端缘或内壁侧面1a接触时一部分负极活性物质层2B’从负极2’中脱落的问题。这将引起如电池容量的降低，或在最坏情况下还引起因为负极活性物质层的脱落造成的负极和正极间的短路问题。为了避免这类问题的产生，可通过增加负极活性物质层中含有的粘合剂的配量而提高其粘合强度。但这时会减少负极活性物质层中占有的活性物质比例，结果带来电池容量的降低，所以，并非理想。为此，如使用涂浆式镉负极，可通过改变活性物质氧化镉为氢氧化镉的方法提高粉末自身强度，进而提高活性物质层的粘合强度。但是，当把为提高负极活性物质层粘合强度的新工艺追加到电池制造工序中时存在其分电池制造费用升高的问题。该问题起因于，为降低集电体及其焊接工序制造费用而采用了后方式。因此，为了避免产生此问题，不是采用后一种方式，而是采用使用集电体的前一种方式为宜，但也不能避免制造成本的上升。另外，如果在负极活性物质层2B’的导电性低的情况下采用后方式，因为与外壳1的侧壁内面1a直接接触的是载持于负极用芯体2A’，的负极活性物质层2B’，所以存在侧壁内面1a与负极活性物质层2B’间的接触阻力和其偏差变大、得到的电池的内部阻力和其偏差变大的问题。但是，在负极活性物质导电性低的情况下，作为负极用芯体，通过使用如海棉状的镍基体或镍烧结多孔体，可补偿负极活性物质层导电性的降低的方法是已知的。根据这种方法，通过在海绵状镍基体或镍烧结多孔体中存在的无数个孔中填充活性物质的方法，使海棉状镍基体或镍烧结多孔体成为在活物质层的电路，因而补偿了负极活性物质层导电性的降低。但是，在制造利用海绵状镍基体的负极时，因为海绵状镍基体的价格高，带来材料成本上升的问题。另外，制造以镍烧结多孔体做为芯体的负极时，因为需要把负极用芯体原材料的镍粉做成多孔体的烧结工序，用所述的负极制造电池时除镍粉末的材料成本之外，仅是此烧结工序就带来制造成本上升的问题。为了达到上述的目的，本专利技术提供具有以下特征的密闭性电池。即，包括备有开口部位并兼做电极端子的外壳；收纳于此外壳内的由隔着分离介质的阳极和阴极卷成螺旋状而形成的螺旋状电极群；设置在上述外壳的开口部位，并兼做与上述外壳不同极性电极端子的封口体的密闭型电池，其特征在于，在上述螺旋状电极群的最外周设有上述的分离介质，与该最外周分离介质相邻接的上述正极或上述负极的芯体，在上述螺旋状电极群的轴心方向上具有更突出于上述最外周分离介质的暴露部位，而上述芯体的暴露部位直接接触于上述外壳的内表面。而且，在上述暴露部位至少具备一个切入口，由该切入口形成的上述暴露部位的一部分向上述螺旋状电极群的外侧方向突出，而优选的是该突出部位直接接触于上述外壳的侧壁内面。或者是上述暴露部位至少具备一个向上述螺旋状电极群外侧方向突出的凸状部位，而优选的是该凸状部位直接接触于上述外壳的侧壁内侧。还有，上述暴露部位至少具备一个向上述螺旋状电极群外侧方向突出的弯曲部位，而优选的是该弯曲部位直接接触于上述外壳的侧壁内侧。图1为与密闭性电池实施形态相关的镍-镉蓄电池A(以下称为电池A)的剖面图。而且，对于图1所示的电池A，与图12的以往镍-镉蓄电池在本质上具有相同功能和形状的部分表示为同一符号。电池A具备金属外壳1，外壳1形状是有底圆筒形，并在上部有开口部位。在外壳1的内部收纳隔分离介质4缠绕负极21和正极3而形成的螺旋状电极群51和在图中未表示出的碱电解液。在外壳1的开口部通过向内侧铆接开口端缘方法，并通过绝缘垫圈6配设封口体7，而外壳1用气密方式封口。封口体7是由在中央带有孔7a的封口板7b；用于堵住孔7a的安全阀7c；用于把安全阀7c按在封口板7b的线圈弹簧7d以及覆盖安全阀7c和线圈弹簧7d的盖7e组成。还有，在外壳1内异常地产生气体而使内部压力上升时，因为其压力把安全阀7c顶开，产生的气体通过孔7a排出，所以可由此封口体7抑制住外壳1内的压力的上升。在位于螺旋状电极群51上端部的正极3处，点焊正极集电导线8的一端，正极集电导线8的另一端由点焊法连接于封口板7b的内面。即兼做正极端子的封口板7和构成螺旋状电极群51的正极3，通过正极集电导线8电连接。用于本专利技术的螺旋状电极群51，在其最外周有分离介质4。构成螺旋状电极群51的负极21和兼做负极端子的外壳1之间在螺旋状电极群51的轴心方向，也就是从螺旋状电极群51的下端部向下端突出的负极用芯体2A直接接触于外壳1的内面，即通过直接接触于底部内面或侧壁内面1a电连接。为了如上述的电连接，负极用芯体2A具有比正极3和分离介质4更宽广的暴露部2a，该暴露部2a从螺旋状电极群51的下端部突出。并且如图2所示，在位于螺旋状电极群51最外周的暴露部2a处形成倾斜于暴露部2a的切入口2b。如图3所示，邻接于该切入口2b的用斜线表示的三角形部分，在收纳于外壳内的螺旋状电极群51上形成比最外周的分离介质还要向螺旋状电极群51的外侧方向突出的突出部2c，该突出部直接接触于外壳1的侧壁内面。具有上述结构的电池A，因为分离介质4位于螺旋状电极群51的最外周，而并非负极21，所以在向外壳1插入螺旋状电极群51时防止了从负极21中活性物质层2B的脱落。而且，对于电池A，因为由具有良好导电性的金属形成的突出部2c直接接触于外壳1的侧壁内面，所以可不依赖于负极活性层的导电性能而减少内阻和其偏差。另外，在本专利技术形态上，倾斜于暴露部2a形成了切入口2b1，切入口的形状如图4、5表示的切入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密闭型电池，包括：具有开口部，并兼做电极端子的外壳；收纳于该外壳内的、由隔着分离介质的阳极和阴极卷成螺旋状而形成的螺旋状电极群；设置在上述外壳的开口部位，兼做与上述外壳不同极性电极端子的封口体，其特征在于，在上述螺旋状电极群的最外周设有上述的分离介质，与其最外周分离介质相邻接的上述正极或上述负极的芯体，在上述螺旋状电极群的轴心方向上具有比上述最外周分离介质更突出的暴露部位，而上述芯体的暴露部位直接接触于上述外壳的内表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤雅之，平川彰，山田恭久，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]