圆筒形电池及电池用电极构造制造技术

本发明专利技术是一种圆筒形电池，构成为容易使插入壳时的电极的外径扩缩，其特征在于，该圆筒形电池具有圆筒状的电池壳(2)和圆筒状的极组(3)，该极组(3)配置于该电池壳(2)内，包括正极(31)、负极(32)以及隔板(33)，上述极组(3)具有自轴向一端延伸至轴向另一端的狭缝(3S)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】圆筒形电池
本专利技术涉及例如碱性蓄电池、锂离子二次电池等圆筒形电池以及例如碱性蓄电池、锂离子二次电池等电池所用的电池用电极构造。
技术介绍
作为镍镉蓄电池、镍氢蓄电池等碱性蓄电池中的圆筒形电池，例如有如专利文献1所示那样，将隔着隔板把带状的正极板和负极板卷成涡旋状而构成的极板组容纳于圆筒形的电池壳(称为电池外装罐、电槽罐等。)并进行密封而成的电池。在该圆筒形电池中，为了谋求高容量化，采用了将隔着隔板把带状的正极板和负极板以使电池壳内成为大致实心的方式卷成涡旋状而做成了圆柱状的极板组容纳于电池壳内的结构。另一方面，本申请人在近年来的推进了高容量化的圆筒形电池基础上，正在推进与用途相应的低容量的圆筒形电池的开发。具体而言，例如考虑减少将带状的正极板和负极板卷成涡旋状的周数而将圆筒状的电极组容纳于电池壳内等方法。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008～159357号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，在如上述那样卷成涡旋状而构成的极组中，存在由电极的卷首部分形成的台阶引起卷绕形状产生歪斜，因与该卷首部分重合的电极部分的劣化而导致该电极部分的电极断裂这样的问题。因此，本专利技术是为了一举解决上述问题而完成的，其主要的目标课题是，在圆筒状的极组中，防止由卷首部分的台阶导致的卷绕形状的歪斜以及由卷首部分的台阶导致的电极的断裂。用于解决问题的手段即，本专利技术的圆筒形电池的特征在于，具有圆筒状的电池壳和圆筒状的极组，该极组配置于该电池壳内，包括正极、负极以及隔板，所述极组具有自轴向一端延伸至轴向另一端的狭缝。如果是这样的电池，由于在极组上形成有自轴向一端延伸至轴向另一端的狭缝，因此，能消除卷首部分的台阶而抑制由该卷首部分导致的卷绕形状的歪斜以及由与卷首部分重合的电极部分的劣化导致的电极的断裂。在此，所谓具有狭缝，是指在一张连续的电极中，自电极的卷首的一端起到卷尾的另一端在周向上角度小于360度。即，是指一张连续的电极没有重叠部分，在电极的卷首的一端和卷尾的另一端之间有间隙。此外，现有的卷成涡旋状的极组的外径基本上是在卷绕阶段决定的。这是由于在极板间的摩擦作用下，不能容易地使外径扩缩。这样一来，在极组的外径小于电池壳的内径时，存在极组的最外周与电池壳的内侧周面之间的接触不充分，充放电效率下降的问题。另一方面，在极组的外径大于电池壳的内径时，难以将极组容纳于电池壳内，可能会导致位于极组的最外周的极板所保持的活性物质被电池壳刮掉等问题。通过在极组上形成自轴向一端延伸至轴向另一端的狭缝，能利用该狭缝使极组的外径容易扩缩。由此，通过在将极组配置于电池壳内的状态下使极组的外径扩大，能容易实现将极组挤压于电池壳的内侧周面的结构，能防止充放电效率下降。此外，在向电池壳内配置极组的阶段，通过使极组缩径，也能不损伤极组地进行向电池壳内配置极组的作业。为了简化极组的结构，并使其容易制造，优选所述极组具有沿着轴向自轴向一端延伸至轴向另一端的直线状的狭缝。作为极组的具体的实施方式，可以考虑使所述正极和所述负极具有沿着轴向自轴向一端延伸至轴向另一端的狭缝，截面呈C字形状，通过隔着所述隔板将所述正极和所述负极以使它们的狭缝彼此连通的方式进行配置而构成所述极组。这样一来，正极和负极以与形成有狭缝的部分相对的部分为中心进行扩缩，所以它们的扩缩中心位于大致相同位置，因此，能减小正极和负极之间的相对移动，减少滑动量。因此，能容易地使极组的狭缝显著地扩缩。作为以使狭缝彼此连通的方式进行配置的实施方式，可以考虑以使正极的狭缝和负极的狭缝朝向同一方向的方式来进行配置等。优选所述极组通过隔着所述隔板配置所述正极和所述负极而构成，将所述极组中的至少一组隔着隔板相邻的正极的狭缝和负极的狭缝配置于在周向上彼此不同的位置。这样一来，由于具有自轴向一端延伸至轴向另一端的狭缝，因此，容易使极组扩缩，能容易地将极组插入电池壳，在将极组插入电池壳之后，能实现将极组挤压于电池壳的状态。再有，由于将隔着隔板相邻的正极的狭缝和负极的狭缝配置于在周向上彼此不同的位置，因此，所述正极的扩缩中心(正极的与狭缝相反侧的部分)和负极的扩缩中心(负极的与狭缝相反侧的部分)位于周向上的不同位置，能使相邻的正极和负极之间不易相对移动。由此，在做成使极组的外侧周面与电池壳的内侧周面挤压接触，或使构成极组的正极和负极隔着隔板挤压的状态之后，能使正极和负极不易松弛。因此，能长时间地防止电池的充放电效率下降，或者防止正极或负极的活性物质脱落。通常认为特别是极组的最内周侧的极板容易松弛，因此，优选将所述极组的至少位于最内周侧的隔着隔板相邻的正极的狭缝和负极的狭缝配置于在周向上彼此不同的位置。优选所述极组的隔着各隔板相邻的正极的狭缝和负极的狭缝分别配置于在周向上彼此不同的位置。这样一来，在所有构成极组的正极和负极中，都能使相邻的正极和负极不易相对移动，能使抑制电极松弛的效果更为显著。为了让使相邻的正极和负极之间最不易移动的效果更为显著，优选所述不同的位置是在周向上位于相反侧的位置。作为使本专利技术的效果更为显著的结构，是通过将例如1～3张的少数的正极和1～3张的少数的负极分别隔着隔板呈同心状地交替配置而构成极组的结构。其中，效果体现得最为显著的结构是，将卷绕一周的一张正极和卷绕一周的一张负极隔着隔板呈同心状地配置而构成所述极组的结构。卷绕一周的电极形成有中空部，极组的伴随充放电的松弛显著。在卷绕一周的情况下，厚度变得比较厚，对壳面的挤压力变大。若对壳面的压力变大，则由卷首的台阶导致的电极的断裂显著，因此，具有狭缝而消除卷首的台阶的效果大。能减小极组的强度，能容易地使极组的外径更显著地扩缩。本专利技术在使用容量较低的电池工作的设备(例如遥控器)用的电池中特别有用。该用途的电池通常具有不采用用于降低内部电阻的技术的构造。例如，从零件数量方面考虑，优选不采用在最外周的极板的端部焊接集电体的技术、为了避免插入壳后的极组扩径而在电极的端部粘贴胶带的技术，而是使电池壳与最外周的电极接触。电极卷绕一周是指，由一张连续的负极或一张连续的正极构成极组。电极卷绕多周是指，极组包括2张以上负极和2张以上连续的正极。此外，从活性物质的利用率方面考虑，优选电解液的浓度高。例如，可以举出使电解液中的KOH的浓度为7M～8M。在卷绕一周的情况下，负极相对于正极的面积比以往小，因此，内部电阻变大，活性物质的利用率可能会下降。通过提高电解液的浓度，能缓和活性物质的利用率的下降。优选具有保持构件，其配置在所述极组的中空部、所述正极和所述隔板之间或所述负极和所述隔板之间，自内侧挤压并保持所述极组。这样一来，由于保持构件自内侧挤压极组，因此，能防止正极或负极朝内侧松弛而导致活性物质脱落，从而防止集电效率下降。特别是在具有中空部的情况下，正极或负极的松弛显著。此外，通过由保持构件保持极组的外侧周面与电池壳的内侧周面互相挤压的状态，能防止放电效率(一次电池的情况)或充放电效率(二次电池的情况)下降。再有，通过减少卷成圆筒状的极组的周数，能大幅削减正极和负极的集电体和隔板的使用量，也能削减将它们卷入等的制造工时。在此，为了最大限度地防止整个极组的活性物质脱落，优选所述保持构件配置于极组的中空部并挤压所述极组的整个内侧周面。作为所述保持构件的具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.25 JP 2011-067363;2011.03.25 JP 2011-067361.一种圆筒形电池，其特征在于，该圆筒形电池包括圆筒状的电池壳和圆筒状的极组，该极组配置于该电池壳内，包括正极、负极以及隔板；所述极组具有自轴向一端延伸至轴向另一端的狭缝，在所述狭缝的圆周上的相反侧至少具备正极以及负极。2.根据权利要求1所述的圆筒形电池，其中，所述极组隔着所述隔板配置所述正极和所述负极，且将所述正极的狭缝和所述负极的狭缝配置于在周向上彼此相同的位置。3.根据权利要求1所述的圆筒形电池，其中，所述极组隔着所述隔板配置所述正极和所述负极，将所述极组中的至少一组隔着隔板相邻的正极的狭缝和负极的狭缝配置于在周向上彼此不同的位置。4.根据权利要求3所述的圆筒形电池，其中，所述极组的位于最内周侧的隔着隔板相邻的正极的狭缝及负极的狭缝配置于在周向上彼此不同的位置。5.根据权利要求3所述的圆筒形电池，其中，所述极...

【专利技术属性】
技术研发人员：金本学，挂谷忠司，儿玉充浩，
申请(专利权)人：株式会社杰士汤浅国际，
类型：
国别省市：