[发明专利]圆筒形碱性二次电池

说明书

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AB的关系。

发明领域

本发明涉及圆筒形碱性二次电池。

背景技术

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。