JP2000182595A - 電 池 - Google Patents
電 池Info
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- JP2000182595A JP2000182595A JP10361178A JP36117898A JP2000182595A JP 2000182595 A JP2000182595 A JP 2000182595A JP 10361178 A JP10361178 A JP 10361178A JP 36117898 A JP36117898 A JP 36117898A JP 2000182595 A JP2000182595 A JP 2000182595A
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- battery
- electrode
- electrode material
- armor
- negative electrode
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- 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
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- 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
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- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハイブリッド車等に用いられる電池におい
て、バスバー接続部の溶接品質の向上が図れるととも
に、接続部の電気抵抗を低減することができる電池の提
供。 【解決手段】 セパレータを挟んで正極材および負極材
を積層した電極積層体２と、電極積層体２を収納する外
装缶１と、負極材が接続されるとともに外装缶１に固着
される集電体３とを備え、外装缶１が電池電極を兼ねる
電池において、集電体３は、外装缶１の内部に収納され
て負極材が接続される集電部３ａと、外装缶１を貫通し
て外装缶１の外部に露出する電極部３ｂとから成る。そ
の結果、外装缶１の外部に露出した電極部３ｂにバスバ
ー４を直接溶接することができる。
て、バスバー接続部の溶接品質の向上が図れるととも
に、接続部の電気抵抗を低減することができる電池の提
供。 【解決手段】 セパレータを挟んで正極材および負極材
を積層した電極積層体２と、電極積層体２を収納する外
装缶１と、負極材が接続されるとともに外装缶１に固着
される集電体３とを備え、外装缶１が電池電極を兼ねる
電池において、集電体３は、外装缶１の内部に収納され
て負極材が接続される集電部３ａと、外装缶１を貫通し
て外装缶１の外部に露出する電極部３ｂとから成る。そ
の結果、外装缶１の外部に露出した電極部３ｂにバスバ
ー４を直接溶接することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド車等
の駆動用電池に関する。
の駆動用電池に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】リチウムイオン電池な
どの電池では、図６（ａ）に示すようにロール状の電極
積層体２が集電体１３と一体で外装缶１０に収納され
る。集電体１３は外装缶底部１０ａの内面側に溶接さ
れ、外装缶１０は電池の電極を兼ねている。外装缶底部
１０ａの外面にはバスバー４が溶接され、このバスバー
１４を用いて他の電池の電極端子への接続等が行われ
る。
どの電池では、図６（ａ）に示すようにロール状の電極
積層体２が集電体１３と一体で外装缶１０に収納され
る。集電体１３は外装缶底部１０ａの内面側に溶接さ
れ、外装缶１０は電池の電極を兼ねている。外装缶底部
１０ａの外面にはバスバー４が溶接され、このバスバー
１４を用いて他の電池の電極端子への接続等が行われ
る。
【０００３】図６（ｂ）はバスバー１４の外装缶底部１
０ａへの溶接を説明する図であり、溶接電極５ａ，５ｂ
を用いてシリーズスポット溶接でバスバー１４と外装缶
底部１０ａとが接合される。溶接時の電流は主に破線で
示すように流れ、図の×で示した箇所で溶接が成され
る。このようにバスバー１４はシリーズスポット溶接で
外装缶底部１０ａに接合されるため、電極５ｂを二点鎖
線５ｂ’で示すように配置してダイレクトスポット溶接
を行う場合に比べて溶接性が劣り、所望の接合強度が得
られないおそれがある。
０ａへの溶接を説明する図であり、溶接電極５ａ，５ｂ
を用いてシリーズスポット溶接でバスバー１４と外装缶
底部１０ａとが接合される。溶接時の電流は主に破線で
示すように流れ、図の×で示した箇所で溶接が成され
る。このようにバスバー１４はシリーズスポット溶接で
外装缶底部１０ａに接合されるため、電極５ｂを二点鎖
線５ｂ’で示すように配置してダイレクトスポット溶接
を行う場合に比べて溶接性が劣り、所望の接合強度が得
られないおそれがある。
【０００４】また、外装缶底部１０ａを挟むように集電
体１３およびバスバー１４を溶接し、これらを介して電
流を取り出しているため、電流経路中の接合箇所が多く
なり、抵抗が大きくなってしまうという欠点もある。さ
らに集電体１３と外装缶底部１０ａとの接合部および外
装缶底部１０ａとバスバー１４との溶接部は目視し難く
検査が難しいという問題があった。
体１３およびバスバー１４を溶接し、これらを介して電
流を取り出しているため、電流経路中の接合箇所が多く
なり、抵抗が大きくなってしまうという欠点もある。さ
らに集電体１３と外装缶底部１０ａとの接合部および外
装缶底部１０ａとバスバー１４との溶接部は目視し難く
検査が難しいという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、バスバーの溶接品質の向
上が図れるとともに、接続部の電気抵抗を低減すること
ができる電池を提供することにある。
上が図れるとともに、接続部の電気抵抗を低減すること
ができる電池を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】発明の実施の形態を示す
図１，２および５に対応付けて説明する。 （１）図１および２に対応付けて説明すると、請求項１
の発明は、セパレータ２３を挟んで正極材２１および負
極材２２を積層した積層体２と、積層体２を収納する外
装缶１と、負極材２２が接続されるとともに外装缶１に
固着される集電体３とを備え、外装缶１が電池電極を兼
ねる電池に適用され、集電体３は、外装缶１の内部に収
納されて負極材２２が接続される集電部３ａと、外装缶
１を貫通して外装缶１の外部に露出する電極部３ｂとか
ら成ることにより上述の目的を達成する。 （２）図５に対応付けて説明すると、請求項２の発明
は、請求項１に記載の電池において、外装缶１の底部１
ａは外装缶内側に窪んだ凹曲面Ｐの一部を成し、電極部
３ｂは底部１ａを貫通する。 （３）請求項３の発明は、請求項１または２に記載の電
池において、電極部３ｂは、凹曲面Ｐ上に配置される隔
壁部３ｃと、隔壁部３ｃから外装缶外側に突出する円筒
状の端子部３ｄとから成る。
図１，２および５に対応付けて説明する。 （１）図１および２に対応付けて説明すると、請求項１
の発明は、セパレータ２３を挟んで正極材２１および負
極材２２を積層した積層体２と、積層体２を収納する外
装缶１と、負極材２２が接続されるとともに外装缶１に
固着される集電体３とを備え、外装缶１が電池電極を兼
ねる電池に適用され、集電体３は、外装缶１の内部に収
納されて負極材２２が接続される集電部３ａと、外装缶
１を貫通して外装缶１の外部に露出する電極部３ｂとか
ら成ることにより上述の目的を達成する。 （２）図５に対応付けて説明すると、請求項２の発明
は、請求項１に記載の電池において、外装缶１の底部１
ａは外装缶内側に窪んだ凹曲面Ｐの一部を成し、電極部
３ｂは底部１ａを貫通する。 （３）請求項３の発明は、請求項１または２に記載の電
池において、電極部３ｂは、凹曲面Ｐ上に配置される隔
壁部３ｃと、隔壁部３ｃから外装缶外側に突出する円筒
状の端子部３ｄとから成る。
【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
【０００８】
【発明の効果】本発明によれば、集電体が外装缶を貫通
して外部に露出しているので、バスバーを集電体に直接
接続することができる。その結果、外装缶を挟むように
バスバーが溶接される従来の電池に比べ、電気抵抗の低
減や電池重量および部品点数の低減を図ることができ
る。また、外装缶と電極部との溶接部分が外装缶の外部
に露出しているので目視しやすくなり、溶接品質の検査
が容易になる。また、請求項２の発明では、外装缶の底
部を内側に窪んだ凹曲面とすることにより、内圧に対す
る外装缶底部の強度を高めることができる。さらに、請
求項３の発明では、集電体の隔壁部の位置を外装缶底部
の形成する凹曲面上に配置することにより、外装缶の底
部分の強度をさらに高めることができる。また、円柱状
の端子部が外装缶外部に露出しているので、バスバーの
接続部分を端子部の円柱側面に沿うような形状とするこ
とによって、バスバー部材と端子部材を溶接電極で挟み
付けるように行うダイレクトスポット溶接が可能とな
り、溶接性の向上を図ることができる。
して外部に露出しているので、バスバーを集電体に直接
接続することができる。その結果、外装缶を挟むように
バスバーが溶接される従来の電池に比べ、電気抵抗の低
減や電池重量および部品点数の低減を図ることができ
る。また、外装缶と電極部との溶接部分が外装缶の外部
に露出しているので目視しやすくなり、溶接品質の検査
が容易になる。また、請求項２の発明では、外装缶の底
部を内側に窪んだ凹曲面とすることにより、内圧に対す
る外装缶底部の強度を高めることができる。さらに、請
求項３の発明では、集電体の隔壁部の位置を外装缶底部
の形成する凹曲面上に配置することにより、外装缶の底
部分の強度をさらに高めることができる。また、円柱状
の端子部が外装缶外部に露出しているので、バスバーの
接続部分を端子部の円柱側面に沿うような形状とするこ
とによって、バスバー部材と端子部材を溶接電極で挟み
付けるように行うダイレクトスポット溶接が可能とな
り、溶接性の向上を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を参照して本発
明の実施の形態を説明する。図１は本発明による電池の
一実施の形態を示す図であり、（ａ）はリチウムイオン
電池の断面図、（ｂ）は電池のＡ矢視図である。図１に
示すような電池はセルと呼ばれ、例えば、ハイブリッド
方式の電気自動車等では、セルを複数接続した組電池と
して用いられる。セルは、外装缶１と、その中に芯管６
によって支えられた電極積層体２と、負極側の集電体３
と、正極側の集電体８と、外装缶１の正極側を閉鎖する
キャップ１１とを有し、外装缶１から突出した負極側集
電体３にバスバー４が接続される。電極積層体２は、図
２に示すようにフィルム状の正極材２１と負極材２２と
をセパレータ２３を挟んでロール状に巻き付けたもので
ある。正極材２１はアルミニウムの正極シート２１ａの
表裏に正極活物質２１ｂを薄く形成したものであり、負
極材２２は銅の負極シート２２ａの表裏に負極活物質２
２ｂを薄く形成したものである。
明の実施の形態を説明する。図１は本発明による電池の
一実施の形態を示す図であり、（ａ）はリチウムイオン
電池の断面図、（ｂ）は電池のＡ矢視図である。図１に
示すような電池はセルと呼ばれ、例えば、ハイブリッド
方式の電気自動車等では、セルを複数接続した組電池と
して用いられる。セルは、外装缶１と、その中に芯管６
によって支えられた電極積層体２と、負極側の集電体３
と、正極側の集電体８と、外装缶１の正極側を閉鎖する
キャップ１１とを有し、外装缶１から突出した負極側集
電体３にバスバー４が接続される。電極積層体２は、図
２に示すようにフィルム状の正極材２１と負極材２２と
をセパレータ２３を挟んでロール状に巻き付けたもので
ある。正極材２１はアルミニウムの正極シート２１ａの
表裏に正極活物質２１ｂを薄く形成したものであり、負
極材２２は銅の負極シート２２ａの表裏に負極活物質２
２ｂを薄く形成したものである。
【００１０】負極シート２２ａにはロール状電極積層体
２の一方の端面から伸延する接続部２２ｃが多数形成さ
れており、各接続部２２ｃはハンダ付け等により集電体
３の集電部３ａに接続される。同様に、正極シート２１
ａにも接続部２１ｃが多数形成され、各接続部２１ｃは
正極の集電体８に接続される。９は蓋１０と集電体８と
を接続するリードであり、金属製の蓋１０には電池の正
極端子を構成するキャップ１１が取り付けられる。蓋１
０とキャップ１１との間には安全弁１５が設けられ、外
装缶内部のガス圧が所定以上となったならばこの安全弁
１５が開く。なお、上述した、集電体８，蓋１０，キャ
ップ１１にはガス逃がし用の孔がそれぞれ形成される。
１６は外装缶１と蓋１０との間をシールするガスケット
であり、１７は負極である外装缶１と正極側とを電気的
に絶縁する絶縁フィルムである。
２の一方の端面から伸延する接続部２２ｃが多数形成さ
れており、各接続部２２ｃはハンダ付け等により集電体
３の集電部３ａに接続される。同様に、正極シート２１
ａにも接続部２１ｃが多数形成され、各接続部２１ｃは
正極の集電体８に接続される。９は蓋１０と集電体８と
を接続するリードであり、金属製の蓋１０には電池の正
極端子を構成するキャップ１１が取り付けられる。蓋１
０とキャップ１１との間には安全弁１５が設けられ、外
装缶内部のガス圧が所定以上となったならばこの安全弁
１５が開く。なお、上述した、集電体８，蓋１０，キャ
ップ１１にはガス逃がし用の孔がそれぞれ形成される。
１６は外装缶１と蓋１０との間をシールするガスケット
であり、１７は負極である外装缶１と正極側とを電気的
に絶縁する絶縁フィルムである。
【００１１】電極積層体２に集電体３，８を接続したな
らば、図３の矢印Ｂのように集電体３の電極部３ｂが外
装缶底部１ａの孔１ｃに嵌挿されるように電極積層体２
を外装缶１内に収納し、外装缶底部１ａを貫通して外部
に露出した電極部３ｂと外装缶底部１ａとの間を溶接
（例えば、すみ肉全周溶接）する。なお、ロール状電極
積層体２の中心穴部には、電極積層体２に対して集電体
３，８を位置決めする芯管６が内挿される。その後、正
負極間に電解液を充填し、外装缶１に蓋１０，キャップ
１１等を取り付けて密封する。
らば、図３の矢印Ｂのように集電体３の電極部３ｂが外
装缶底部１ａの孔１ｃに嵌挿されるように電極積層体２
を外装缶１内に収納し、外装缶底部１ａを貫通して外部
に露出した電極部３ｂと外装缶底部１ａとの間を溶接
（例えば、すみ肉全周溶接）する。なお、ロール状電極
積層体２の中心穴部には、電極積層体２に対して集電体
３，８を位置決めする芯管６が内挿される。その後、正
負極間に電解液を充填し、外装缶１に蓋１０，キャップ
１１等を取り付けて密封する。
【００１２】図１に示すように集電体３の電極部３ｂは
（ａ）隔壁部３ｃと（ｂ）隔壁部３ｃから突出するよう
に形成された端子部３ｄとからなり、外部に露出した端
子部３ｄにバスバー４がはめ込まれて固定される。この
ように、本実施の形態の電池では負極端子部３ｄが外装
缶１の外部に露出しているので、図４に示すような溶接
用電極５ａ，５ｂを用いたダイレクトスポット溶接を用
いてバスバー４を端子部３ｄに取り付けることができ
る。そのため、図６に示したシリーズスポット溶接の場
合に比べ溶接性が向上する。さらに、電極部３ｂと外装
缶底部１ａとの溶接部が外部から目視できるため、溶接
部の検査を容易に行うことができる。上述した図６のよ
うに外装缶１を介すること無く集電体３とバスバー４と
を直接接合しているため、部品点数および重量の低減が
できるとともに、電気抵抗の低減を図ることができる。
（ａ）隔壁部３ｃと（ｂ）隔壁部３ｃから突出するよう
に形成された端子部３ｄとからなり、外部に露出した端
子部３ｄにバスバー４がはめ込まれて固定される。この
ように、本実施の形態の電池では負極端子部３ｄが外装
缶１の外部に露出しているので、図４に示すような溶接
用電極５ａ，５ｂを用いたダイレクトスポット溶接を用
いてバスバー４を端子部３ｄに取り付けることができ
る。そのため、図６に示したシリーズスポット溶接の場
合に比べ溶接性が向上する。さらに、電極部３ｂと外装
缶底部１ａとの溶接部が外部から目視できるため、溶接
部の検査を容易に行うことができる。上述した図６のよ
うに外装缶１を介すること無く集電体３とバスバー４と
を直接接合しているため、部品点数および重量の低減が
できるとともに、電気抵抗の低減を図ることができる。
【００１３】図１に示した電池では、外装缶底部１ａを
内側に窪んだ凹曲面形状（例えば、球Ｒ形状）に形成す
る。これは、電池温度上昇による外装缶１内のガス圧増
加に対する対策であり、このような形状とすることによ
り外装缶底部１ａの耐圧強度が向上する。図５（ａ）は
図１の電極部の拡大図であり、電極部３ｂの隔壁部３ｃ
は、その位置が外装缶底部１ａが形成する球Ｒ曲面（一
点鎖線Ｐで示す）上となるように形成される。このよう
な隔壁部３ｃとすることにより、外装缶１の底全体（隔
壁部３ｃおよび外装缶底部１ａを合わせた部分）がほぼ
一つの球Ｒ曲面を形成するようになる。その結果、図５
（ｂ）のように隔壁部３ｃ’が球Ｒ曲面と大きく異なる
位置に形成された場合に比べ、内圧に対する底全体の強
度が向上する。
内側に窪んだ凹曲面形状（例えば、球Ｒ形状）に形成す
る。これは、電池温度上昇による外装缶１内のガス圧増
加に対する対策であり、このような形状とすることによ
り外装缶底部１ａの耐圧強度が向上する。図５（ａ）は
図１の電極部の拡大図であり、電極部３ｂの隔壁部３ｃ
は、その位置が外装缶底部１ａが形成する球Ｒ曲面（一
点鎖線Ｐで示す）上となるように形成される。このよう
な隔壁部３ｃとすることにより、外装缶１の底全体（隔
壁部３ｃおよび外装缶底部１ａを合わせた部分）がほぼ
一つの球Ｒ曲面を形成するようになる。その結果、図５
（ｂ）のように隔壁部３ｃ’が球Ｒ曲面と大きく異なる
位置に形成された場合に比べ、内圧に対する底全体の強
度が向上する。
【図１】本発明による電池の一実施の形態を示す図であ
り、（ａ）は電池の軸に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）
のＡ矢視図。
り、（ａ）は電池の軸に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）
のＡ矢視図。
【図２】電極積層体２の詳細図。
【図３】電極積層体２の外装缶１への収納を説明する
図。
図。
【図４】端子部３ｄへのバスバー４の取り付け方法を説
明する図。
明する図。
【図５】電極部３ｂの拡大図。
【図６】従来の電池を説明する図であり、（ａ）は電池
の断面図、（ｂ）はバスバー１４の溶接を説明する図。
の断面図、（ｂ）はバスバー１４の溶接を説明する図。
１ 外装缶 １ａ 外装缶底部 ２ 電極積層体 ３，８ 集電体 ３ａ 集電部 ３ｂ 電極部 ３ｃ 隔壁部 ３ｄ 端子部 ４ バスバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H011 AA03 CC06 DD13 DD15 EE01 FF03 5H022 AA09 AA18 BB02 BB11 CC03 CC08 CC12 CC19 5H029 AJ02 AJ06 AK00 AL00 AM01 BJ02 BJ14 CJ03 DJ02 DJ04 DJ05 DJ07
Claims (3)
- 【請求項１】 セパレータを挟んで正極材および負極材
を積層した積層体と、前記積層体を収納する外装缶と、
前記正極材および負極材の少なくとも一方が接続される
とともに前記外装缶に固着される集電体とを備え、前記
外装缶が電池電極を兼ねる電池において、 前記集電体は、前記外装缶の内部に収納されて前記正極
材および負極材の少なくとも一方が接続される集電部
と、前記外装缶を貫通して前記外装缶の外部に露出する
電極部とから成ることを特徴とする電池。 - 【請求項２】 請求項１に記載の電池において、 前記外装缶の底部は外装缶内側に窪んだ凹曲面の一部を
成し、前記電極部は前記底部を貫通することを特徴とす
る電池。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の電池におい
て、 前記電極部は、前記凹曲面上に配置される隔壁部と、前
記隔壁部から外装缶外側に突出する円筒状の端子部とか
ら成ることを特徴とする電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10361178A JP2000182595A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 電 池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10361178A JP2000182595A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 電 池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000182595A true JP2000182595A (ja) | 2000-06-30 |
Family
ID=18472516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10361178A Pending JP2000182595A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 電 池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000182595A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009032504A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 非水電解質二次電池およびその製造方法 |
| JP2009507345A (ja) * | 2005-09-02 | 2009-02-19 | エイ １２３ システムズ，インク． | 電池セル構造及びその組み立て方法 |
| JP2010061877A (ja) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Toyota Motor Corp | 蓄電装置および、蓄電装置の製造方法 |
| JP2012043714A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Toshiba Corp | 溶接方法、電池並びに組電池の製造方法、および、電池 |
| CN114221067A (zh) * | 2021-11-13 | 2022-03-22 | 四川英能基科技有限公司 | 一种电池负极结构、电池及制备方法 |
-
1998
- 1998-12-18 JP JP10361178A patent/JP2000182595A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009507345A (ja) * | 2005-09-02 | 2009-02-19 | エイ １２３ システムズ，インク． | 電池セル構造及びその組み立て方法 |
| JP2009032504A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 非水電解質二次電池およびその製造方法 |
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| CN114221067A (zh) * | 2021-11-13 | 2022-03-22 | 四川英能基科技有限公司 | 一种电池负极结构、电池及制备方法 |
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