JP2000200597A - 電 池 - Google Patents

電 池

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JP2000200597A
JP2000200597A JP11000344A JP34499A JP2000200597A JP 2000200597 A JP2000200597 A JP 2000200597A JP 11000344 A JP11000344 A JP 11000344A JP 34499 A JP34499 A JP 34499A JP 2000200597 A JP2000200597 A JP 2000200597A
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JP
Japan
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battery case
electrode terminal
safety valve
battery
positive
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Pending
Application number
JP11000344A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Fukunaga
福永  孝夫
Hideyuki Sugiyama
秀幸 杉山
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Japan Storage Battery Co Ltd
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

(57)【要約】 【課題】 端子2,3自体に注液孔2aや安全弁3aを
設けることにより、これらの端子2,3を大型の電流容
量の大きいものにすることができる電池を提供する。 【解決手段】 円筒形の電池ケース1の一方の端面に突
出する正極端子2に注液孔2aが設けられると共に、他
方の端面に突出する負極端子3に安全弁3aが設けられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、正負の端子の一端
部をそれぞれ絶縁封止して円筒形等の電池ケースの外部
に突出させた電池に関する。
【0002】
【従来の技術】一般の電池は、電池ケース内に発電要素
を密閉して収納すると共に、この発電要素の正負の電極
に内部で接続された正負の端子の一端部をそれぞれ絶縁
封止して電池ケースの外部に突出させることにより外部
の電気回路との接続を行い電力を供給する。また、電気
自動車、特にハイブリット自動車に用いられる円筒形の
非水電解質二次電池には、図6に示すように、円筒形の
電池ケース1の一方の端面に正極端子2の一端部を突出
させると共に、図7に示すように、他方の端面に負極端
子3の一端部を突出させるものがある。
【0003】従来のこのような非水電解質二次電池は、
例えば、図6に示すように、電池ケース1の一方の端面
に注液孔9を開口し、この注液孔9から電解液を注入し
た後に止めねじ8をねじ込んで溶接により封止してい
る。また、非水電解質二次電池は反応性の高い非水電解
液を用いるために、例えば、図7に示すように、他方の
端面に安全弁10を取り付けて、電池ケース1の内部圧
力が所定値以上となった場合に外部に開口してガス抜き
を行うようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ハイブリッ
ト自動車等の用途では、非水電解質二次電池から極めて
大きな電流を供給しなければならないので、正極端子2
と負極端子3をできるだけ大きくして十分な電流容量を
得るようにする必要がある。
【0005】このため、従来の非水電解質二次電池は、
十分な電流容量を得るために正極端子2や負極端子3の
設置スペースを大きくすると、注液孔9や安全弁10を
設けるためのスペースに制約が生じるという問題があっ
た。例えば、円筒形の電池の場合には、この円筒形の電
池ケースの両端面のスペース一杯にそれぞれ正極端子2
と負極端子3を設けると、注液孔9や安全弁10を電池
ケースの湾曲する側面に設けなければならなくなり、加
工や組み立て作業が煩わしいものになるだけでなく、電
池ケース内部の高圧ガスを安全弁10から効率良く排出
させることができないようになるという問題が生じる。
【0006】また、この問題は、非水電解質二次電池に
限らず、注液孔9や安全弁10を設ける必要のある電池
一般にも共通する。
【0007】本発明は、かかる事情に対処するためにな
されたものであり、端子自体に注液孔や安全弁を設ける
ことにより、端子を大きくしても注液孔や安全弁の設置
スペースを確実に確保することができる電池を提供する
ことを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、電池
ケース内に発電要素を密閉して収納すると共に、この発
電要素の正負の電極に内部で接続された正負の端子の一
端部をそれぞれ絶縁封止して電池ケースの外部に突出さ
せた電池において、少なくとも正負いずれか一方の端子
に、電池ケースの内外を貫通する注液孔が設けられると
共に、この注液孔が注液栓によって封止されたことを特
徴とする。
【0009】請求項1の発明によれば、端子自体に注液
孔が設けられるので、電池ケースの他の場所に注液孔を
設ける必要がなくなる。このため、注液孔の設置スペー
スを考慮することなく、十分な電流容量を得るように端
子を大きくすることができるようになる。
【0010】請求項2の発明は、電池ケース内に発電要
素を密閉して収納すると共に、この発電要素の正負の電
極に内部で接続された正負の端子の一端部をそれぞれ絶
縁封止して電池ケースの外部に突出させた電池におい
て、少なくとも正負いずれか一方の端子に、電池ケース
の内部圧力が所定値以上になると外部に開口し常時は封
止する安全弁が設けられたことを特徴とする。
【0011】請求項2の発明によれば、端子自体に安全
弁が設けられるので、電池ケースの他の場所に安全弁を
設ける必要がなくなる。このため、安全弁の設置スペー
スを考慮することなく、十分な電流容量を得るように端
子を大きくすることができるようになる。
【0012】請求項3の発明は、前記注液栓が、電池ケ
ースの内部圧力が所定値以上になると外部に開口し常時
は封止する安全弁であることを特徴とする。
【0013】請求項3の発明によれば、端子自体に注液
孔が設けられ、電解液の注入後にこの注液孔を塞ぐ注液
栓が安全弁となるので、電池ケースの他の場所に注液孔
と安全弁を設ける必要がなくなる。このため、注液栓や
安全弁の設置スペースを考慮することなく、十分な電流
容量を得るように端子を大きくすることができるように
なる。
【0014】請求項4の発明は、前記電池ケースが円筒
形であり、この円筒形の一方の端面に正極の端子が突出
すると共に、他方の端面に負極の端子が突出するもので
あることを特徴とする。
【0015】請求項4の発明によれば、円筒形の電池の
両端面に直接注液孔や安全弁を設ける必要がなくなるの
で、これらの両端面のスペースを有効に活用して十分に
大きな端子を設けることができるようになる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【0017】図1〜図5は本発明の一実施形態を示すも
のであって、図1は円筒形の非水電解質二次電池の一方
の端面に配置された正極端子の縦断面図、図2は円筒形
の非水電解質二次電池の一方の端面に配置された正極端
子の斜視図、図3は円筒形の非水電解質二次電池の他方
の端面に配置された負極端子の縦断面図、図4は円筒形
の非水電解質二次電池の他方の端面に配置された負極端
子の斜視図、図5は円筒形の非水電解質二次電池の全体
斜視図である。なお、図6〜図7に示した従来例と同様
の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。
【0018】本実施形態は、従来例と同様にハイブリッ
ト自動車に用いられる円筒形の非水電解質二次電池につ
いて説明する。この非水電解質二次電池は、図5に示す
ように、円筒形の電池ケース1の一方(図5では上方)
の端面に正極端子2の一端部を突出させると共に、他方
(図5では下方)の端面に負極端子3の一端部を突出さ
せている。電池ケース1は、金属パイプの両端部に同じ
材質の円板状の蓋板を溶接したものであり、内部に図示
しない発電要素を密閉して収納している。そして、正極
端子2と負極端子3は、この発電要素の正負の電極に内
部でそれぞれ接続される。
【0019】正極端子2は、図1及び図2に示すよう
に、金属製の筒状の下端にフランジ部を設けたものであ
る。この正極端子2は、筒状の上端部を電池ケース1の
内部側から一方の端面の蓋板の開口部を通して上方に突
出させて配置される。また、この正極端子2の筒状の下
端部と蓋板の開口部との間には筒状のセラミックス環4
が上方から嵌入されると共に、正極端子2のフランジ部
と蓋板の裏面との間には、セラミックス環4の外周にO
リング5が介在され、このOリング5のさらに外周側に
リング状の合成樹脂板6が介在される。そして、電池ケ
ース1の蓋板の上方に突出する正極端子2の筒状の外周
の雄ねじにナット7を螺着してOリング5を押圧するこ
とにより、この正極端子2と電池ケース1との間を封止
し、絶縁性のセラミックス環4とOリング5と合成樹脂
板6とで絶縁する。なお、正極端子2の筒状の外周の雄
ねじは、螺着されたナット7よりも上の部分が外部の電
気回路との接続のために用いられる。また、図示してい
ないが、この正極端子2のフランジ部は、電池ケース1
の内部で発電要素の正極とリード等を介してリベッティ
ング等により接続されている。
【0020】上記正極端子2は、筒状の内周孔の下端部
に電池ケース1の内部に開口する小径の注液孔2aが設
けられている。また、この筒状の内周孔の注液孔2aよ
りも上方には雌ねじが螺設されている。そして、この注
液孔2aから電池ケース1の内部に電解液を注入した後
に、その上方の雌ねじに止めねじ8(注液栓)を螺着し
て正極端子2を塞ぎ、この止めねじ8の上端部の周囲を
レーザ溶接により封止する。
【0021】負極端子3は、図3及び図4に示すよう
に、金属製の筒状の下端にフランジ部を設けたものであ
る。この負極端子3は、筒状の上端部を電池ケース1の
内部側から他方の端面の蓋板の開口部を通して上方に突
出させて配置される。そして、正極端子2の場合と同様
に、電池ケース1の蓋板の上方に突出する負極端子3の
筒状の外周の雄ねじにナット7を螺着してOリング5を
押圧することにより、この負極端子3と電池ケース1と
の間を封止し、絶縁性のセラミックス環4とOリング5
と合成樹脂板6とで絶縁する。なお、負極端子3の筒状
の外周の雄ねじは、螺着されたナット7よりも上の部分
が外部の電気回路との接続のために用いられる。また、
図示していないが、この負極端子3のフランジ部は、電
池ケース1の内部で発電要素の負極とリード等を介して
リベッティング等により接続されている。
【0022】上記負極端子3は、筒状の内周孔が電池ケ
ース1の内部に貫通していて、この下端部に安全弁3a
が設けられている。安全弁3aは、ステンレス製の薄い
円板であり、負極端子3の筒状の内周孔の下端部に溶接
によって封止固着されている。従って、電池ケース1の
内部圧力が所定値以上になると、この安全弁3aが破断
して負極端子3の筒状の内周孔を通して高圧ガスを放出
することができる。
【0023】上記構成によれば、正極端子2に注液孔2
aが設けられると共に、負極端子3に安全弁3aが設け
られるので、従来のように独立の注液孔9や安全弁10
を電池ケース1の他の場所に設ける必要がなくなる。従
って、本実施形態の非水電解質二次電池は、電池ケース
1の両端面のスペースを占有して正極端子2や負極端子
3を大型のものにすることができるので、これら電流容
量の大きい端子2,3を介して大電流が供給できるよう
になる。
【0024】なお、上記実施形態では、正極端子2と負
極端子3の筒状の外周に雄ねじを形成して、ここを外部
の電気回路との接続用に用いる場合を示したが、例えば
正極端子2と負極端子3の筒状の内周に形成した雌ねじ
を外部の電気回路との接続用に用いることもできる。こ
の場合、注液孔2aや安全弁3aは、この雌ねじの底部
に設ければよい。また、ねじ止め以外の接続手段で接続
を行うようにすることもできる。
【0025】さらに、上記実施形態では、正極端子2の
注液孔2aが止めねじ8によって封止される場合につい
て説明したが、この注液孔2aを金属板やその他の注液
栓で封止することもでき、溶接に代えてパッキン等の他
の封止手段を用いることもできる。また、上記実施形態
では、ステンレス製の薄い円板を安全弁3aに用いた場
合を示したが、他の板材を用いることもでき、板材に破
断用の溝を形成したものを用いることもできる。さら
に、弾性体によって開口部を塞ぎ、圧力がこの弾性体の
付勢力を超えた場合にのみ開口部を開くようにした安全
弁を用いることもできる。
【0026】さらに、上記実施形態では、正極端子2に
注液孔2aを設け、負極端子3に安全弁3aを設ける場
合について説明したが、これらの端子の極性は逆でもよ
いし、正極端子2及び/又は負極端子3に注液孔と安全
弁の双方を設けることもできる。例えば、上記実施形態
の負極端子3は、電池組み立て時に筒状の内周孔を注液
孔として用い、電解液の注入後にこの内周孔の下端部に
安全弁3aを溶接によって固着し封止することにより注
液栓を兼用させることもできる。この場合、正極端子2
には、安全弁のみを設けたり、注液孔も安全弁も設けな
いようにしてもよい。
【0027】さらに、上記実施形態では、非水電解質二
次電池について説明したが、注液孔と安全弁の少なくと
もいずれか一方を設ける必要のある電池一般にも同様に
実施可能である。また、電池ケース1が円筒形である必
要もなく、正極端子2と負極端子3が電池ケース1のい
ずれかの面に並べて配置されていてもよい。
【0028】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電池によれば、端子自体に注液孔や安全弁が設けられ
るので、この端子を大きくして十分な電流容量を得るこ
とができるようにしても、注液孔や安全弁を設置するス
ペースが確保できないということがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すものであって、円筒
形の非水電解質二次電池の一方の端面に配置された正極
端子の縦断面図である。
【図2】本発明の一実施形態を示すものであって、円筒
形の非水電解質二次電池の一方の端面に配置された正極
端子の斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態を示すものであって、円筒
形の非水電解質二次電池の他方の端面に配置された負極
端子の縦断面図である。
【図4】本発明の一実施形態を示すものであって、円筒
形の非水電解質二次電池の他方の端面に配置された負極
端子の斜視図である。
【図5】本発明の一実施形態を示すものであって、円筒
形の非水電解質二次電池の全体斜視図である。
【図6】従来例を示すものであって、円筒形の非水電解
質二次電池の一方の端面部を示す斜視図である。
【図7】従来例を示すものであって、円筒形の非水電解
質二次電池の他方の端面部を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 電池ケース 2 正極端子 2a 注液孔 3 負極端子 3a 安全弁 8 止めねじ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H023 AA03 AS05 CC11 CC22 5H028 AA01 AA07 BB01 CC00 5H029 AJ14 BJ02 DJ02 DJ03

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池ケース内に発電要素を密閉して収納
    すると共に、この発電要素の正負の電極に内部で接続さ
    れた正負の端子の一端部をそれぞれ絶縁封止して電池ケ
    ースの外部に突出させた電池において、 少なくとも正負いずれか一方の端子に、電池ケースの内
    外を貫通する注液孔が設けられると共に、この注液孔が
    注液栓によって封止されたことを特徴とする電池。
  2. 【請求項2】 電池ケース内に発電要素を密閉して収納
    すると共に、この発電要素の正負の電極に内部で接続さ
    れた正負の端子の一端部をそれぞれ絶縁封止して電池ケ
    ースの外部に突出させた電池において、 少なくとも正負いずれか一方の端子に、電池ケースの内
    部圧力が所定値以上になると外部に開口し常時は封止す
    る安全弁が設けられたことを特徴とする電池。
  3. 【請求項3】 前記注液栓が、電池ケースの内部圧力が
    所定値以上になると外部に開口し常時は封止する安全弁
    であることを特徴とする請求項1に記載の電池。
  4. 【請求項4】 前記電池ケースが円筒形であり、この円
    筒形の一方の端面に正極の端子が突出すると共に、他方
    の端面に負極の端子が突出するものであることを特徴と
    する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電池。
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Effective date: 20051213