JP2000306552A - 角形電気化学素子収納容器 - Google Patents
角形電気化学素子収納容器Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
群挿入時の作業性を向上させるとともに蓋が容器内部に
落下しにくい角形電気化学素子の外装容器を提供する。 【解決手段】 有底角筒状の容器であって、略長方形に
成形された開口端面形状を断面として維持したまま下方
に延長する上筒部と、前記略長方形の角を丸めることで
短辺側がほぼ半円形に成形された形状を維持したまま底
面に向けて延長する下筒部とが連続的に形状変化する境
界部を介して一体的に接続してなり、前記上筒部の長辺
側壁面と前記下筒部の長辺側壁面とがほぼ面一になる平
面を形成するとともに、前記開口端における前記略長方
形の短辺中点と前記底面における前記半円形の中点を結
ぶ側線はほぼ直線となる角形電気化学素子収納容器とし
た。
Description
ンデンサーなどの電気化学素子の発電要素を収納するた
めの外装容器に関し、とくに有底角筒状をなす角型電気
化学素子収納容器に関する。
の形状は規格によって決まっているものもあるが、電池
を組み込む電子機器の形状に合わせて規格外の形状のも
のもある。とくに、電子機器における薄型化に対応し
て、近年では扁平な角筒状をなす角形電池の需要が多
い。この角形電池は、図6に示した扁平な有底角筒形状
の外装容器4内に巻回した電極(巻回群)や電解液を収
納し、開口端10に蓋を挿入して溶接などによって封口
することで作製される。角形電池の外装容器(以下、容
器)はこの扁平な有底角筒形状を基本としながら、生産
性などを考慮して様々な形状に変更される。例えば、図
7(A)(B)に示した容器5では、開口端10に挿入
される蓋33が容器5内部に落下するのを防止するため
に、開口端10付近にエンボス加工を施して内側に突起
部32を突設している(A)。突起部32が蓋33を支
えて容器5内部に落下するのを防止するとともに、蓋3
3を所定の深さに挿入するための位置決めにも利用され
る(B)。また、図8の外観図に示した容器6は、蓋の
挿入時における容器の変形を防止する目的から断面積の
異なる上筒部34と下筒部35とを接合した2段角筒状
の容器6としている。なお、この2段筒状の容器につい
ては特開平9−92235号公報にその技術が開示され
ている。
収納される発電要素における化学反応によって電気を発
生させている。この化学反応は発熱反応であり、密閉さ
れた容器の内部圧力を上昇させる。そのため、容器はこ
の圧力によって外側に膨らむように変形する。上述した
従来の容器4〜6は単純な角形筒状を基本としているの
で、側壁面が平面となる。そのため、この壁面に圧力が
集中し偏った応力分布となる。したがって、変形しやす
い。容器の変形は、電池の装置への装着を困難とした
り、装着されている電池が脱落したりする可能性があ
る。また、容器を装置筐体の一部として一体的に装着す
る場合も多く、容器の変形によって装置の外観を損なう
ことも考えられる。
問題がある。図9は容器5に巻回群を挿入した状態を開
口端10側からの平面図として示している。角形電池に
適用される巻回群30は容器内壁36に接する略長円形
の断面形状を有しており、容器2に巻回群30を挿入し
ようとすると突起部32が干渉する。そのため、電池の
生産性を低下させる。
で蓋の落下を防止できるが、上述の内圧の上昇による変
形を抑える効果はない。また、この形状では総厚(開口
端面における縦横の寸法)が大きくなり電池の小型化、
薄型化を困難にさせる。
もなう圧力上昇による形状変形を抑えることができ、さ
らに巻回群を挿入するさいの作業性を向上させつつ蓋が
容器内部に落下しにくい角形電気化学素子の外装容器を
提供することを目的としている。
子収納容器は有底角筒状の容器であって、略長方形に成
形された開口端面形状を断面として維持したまま下方に
延長する上筒部と、前記略長方形の短辺側がほぼ半円形
に成形された形状を維持したまま底面にに向けて延長す
る下筒部とが一体的に接続してなり、前記上筒部の長辺
側壁面と前記下筒部の長辺側壁面とがほぼ面一になる平
面を形成するとともに、前記開口端における前記略長方
形の短辺中点と前記底面における前記半円形の中点を結
ぶ側線はほぼ直線となっている。
前記略長方形の四隅のうち少なくとも対向する2ヶ所に
筒内方向に突出する突起部を形成してなり、その突起部
が前記下筒部の内壁に対応する領域外にある角形電気化
学素子収納容器とすることである。また、前記下筒部の
前記略長方形の長辺側内壁面に凸面部を形成した角形電
気化学素子収納容器としてもよい。
の形状=== 図1は本発明の実施例における角形電気化学素子収納容
器(以下、容器)1を斜め上方からの立体図として示し
ている。また、図2(A)〜(D)はこの容器1におけ
る四方からの平面図を示し、(A)〜(D)の順に、そ
れぞれ開口端側、長辺側、底面側、短辺側の平面図を示
している。容器1は概ね扁平な有底角筒状をなして一体
的に成型されている。なお、本実施例における容器4は
板厚t=0.35mmのステンレス(SUS304L)
製であり、その外形寸法は、幅W=10mm、長さL=
34mm、高さH=50mmとなっている。
長方形をなし、底面12はこの長方形の短辺側を半円形
に形成した形状をなしている。そして、容器1は、開口
端10面の略長方形を断面として維持しつつ下方に延長
する上筒部13と、長方形の短辺側を半円形に形成した
形状を断面として維持しながら底面に向けて延長する下
筒部14とからなり、これらの筒部13、14が境界部
15を介して連続的に形状変化しながら一体的に接続し
ている。なお、境界部15はこの容器1の製造時におけ
るプレス加工精度によるもので、上筒部13と下筒部1
4とが断続的に接続された形状であってもよい。
は約10mmである。この高さh1はこの容器1に発電
要素を挿入したり開口端を封口したりして電池を製造す
るとき、製造装置が上筒部13の短辺側壁面16を基準
として位置決めを行うときの精度や、クランプ時のハン
ドリング性(製造装置の「手」が容器を掴むときの容易
性)を考慮して適宜に決定される。
筒部14の長編側壁面19へと続く面は平坦であり面一
となっている。さらに、開口端10の短辺中点20から
低面12の半円形の中点21とを結ぶ側線22は底面1
2に直交する直線となり、同一平面上にある。すなわ
ち、底面12に平行する断面は、どの高さにおいてもそ
の最大長と最大幅はほぼ等しくなり、開口端面の中心軸
23、24を中心にした縦断面は全てほぼ長方形とな
る。
== つぎに、本発明における容器を実際に電池に適用したと
き、この容器の形状が内部圧力の上昇に対してどのよう
に作用するかを検証する必要がある。そこで、本発明に
よる容器(新型)と図6に示した単純な角筒上の従来容
器(旧型)のそれぞれについて、容器内部の圧力上昇に
ともなう形状の変化をシミュレーションしてみた。図3
はそのシミュレーションによって得られた特性比較グラ
フである。内部圧力の上昇に対する長辺側壁面の変化量
を示している。なお、このシミュレーションにさいし
て、新旧2種類の容器の材質や寸法は上記実施例の容器
と同じ数値に統一した。旧型容器は新型容器に対して圧
力の上昇に伴なう変化量が大きくなっていることがわか
る。これは、旧型容器の短辺側壁面は平面であり、圧力
が分散されずそのまま加わる。それに対して、新型容器
は電池の発電要素を収納する部分(下筒部)の短辺側が
半円形の壁面である。この壁面形状が圧力を分散させ、
長辺側壁面に掛かる応力を減少させたためと思われる。
2を示した。(A)に示した外観図のように、容器2は
上筒部13の4隅(R部)11に内方向に突出する突起
部25が設けてある。本発明の容器は、下筒部の断面積
が上筒部の断面積より小さいため、基本的に蓋の挿入時
にその蓋が下筒部内に落下しにくい構造となっている
が、容器2は突起部25が蓋を支えるためさらに落下し
にくい。また、蓋を所定の深さまで挿入するさいの位置
合わせも容易となる。この実施例では、R部11の外側
からプレス加工することで突起部25を内方向に突設さ
せている。(B)はR部11の拡大図を開口端10側か
らの平面図として示している。突起部25は下筒部14
の半円形の内壁26に対応する領域より外側にあり、巻
回群の挿入にさいして干渉しないように配慮されてい
る。なお、突起部25は上筒部13の四隅全部に設ける
必要はなく、少なくとも対向する2ヶ所にあればよい。
3を示している。下筒部14の長辺側壁面19にプレス
加工などによって凹面部26が形成されている(A)。
(B)はこの容器3に巻回群30を挿入した状態での下
筒部14における断面図を示しており、容器3内部は凹
面部27に対応して凸面部28が形成される。この凸面
部28は内部の圧力上昇に伴なう外側への変形を考慮し
た「オフセット」として機能する。すなわち、容器3の
短辺幅Wが製造時の寸法よりも大きくなるまでの時間を
遅らせることができる。また、この容器3に巻回群30
を挿入する場合、巻回群30の断面形状は短軸方向がへ
こんだ略長円形(繭型)であるため、この長円のへこみ
部分31が凸面部28に対応して巻回群30を挿入する
ときの妨げとならない。
れば、断面形状が略長方形の上筒部と断面形状がこの略
長方形の短辺を半円形とした形状の下筒部とが一体的に
接続されてなっている。発電要素が収納される下筒部
は、化学反応の発熱に起因する応力を短辺側の半円形側
壁によって分散する。そのため、筒内は偏りの少ない一
様な応力分布特性が得られ、収納容器の形状の最大変位
量を低下させるとともに、形状の経時変化を緩やかにさ
せることができる。
平面であるため、電池製造時において、製造装置が位置
決めの基準としてその平面を利用することができる。上
筒部の短辺クランプ時のハンドリング性向上に寄与す
る。さらに、開口端側に挿入される封口用の蓋もこの略
長方形となるので、半円形の側面に比べて嵌合しやす
い。従って、厳しい寸法精度を必用とせず不良率を低下
させる。
であるとともに開口端の短辺中点と底面の短辺中点とを
結ぶ測線は直線である。したがって、容器の幅と長さ寸
法を発電要素を収納する下筒部に揃えることができるの
で、電池の小型/薄型化にも有効である。
挿入される蓋が下筒部へ落下しにくい構造となる。さら
に、上筒部の開口端付近の四隅の少なくとも対向する2
ヶ所に内部に突出する突起部を設けることで蓋の挿入深
さを容易に調整することができるとともに、内部への蓋
の落下を確実に防止することができる。したがって、蓋
を溶接するときの精度や作業性を向上させる。また、こ
の突起部は下筒部の短辺側面の半円より外側に位置する
ので巻回群の挿入時に干渉することがない。この構造も
生産性の向上に寄与する。
の部分における形状の経時変化をさらに遅らせることが
できる。この凹面によって筒内に突出する凸面部は巻回
群の繭型断面形状に対応するため、巻回群挿入時の邪魔
にならない。
容器の外観図である。
に、それぞれ開口端側、長辺側、底面側、短辺側の平面
図を示している。
子収納容器を示している。(A)は外観図であり、
(B)は開口端側からの拡大平面図である。
子収納容器を示している。(A)は外観図であり、
(B)は当該容器に巻回群を挿入した状態での断面図を
示している。
的な形状を示した外観図である。
る。
側からの平面図として示している。
Claims (3)
- 【請求項1】 電気化学素子の発電要素を収納するため
の有底角筒状の容器であって、略長方形に成形された開
口端面形状を断面として維持したまま適宜な高さまで下
方に延長する上筒部と、前記略長方形の短辺側がほぼ半
円形に成形された形状を維持したまま底面に向けて延長
する下筒部とが一体的に接続してなり、前記上筒部の長
辺側壁面と前記下筒部の長辺側壁面とがほぼ面一になる
平面を形成するとともに、前記開口端における前記略長
方形の短辺中点と前記底面における前記半円形の中点を
結ぶ側線はほぼ直線となることを特徴とする角形電気化
学素子収納容器。 - 【請求項2】 請求項1において、前記開口端近傍にお
ける前記略長方形の四隅のうち少なくとも対向する2ヶ
所に筒内方向に突出する突起部を形成してなり、当該突
起部を前記下筒部の内壁に対応する領域より外方向にあ
ることを特徴とする角形電気化学素子収納容器。 - 【請求項3】 請求項1または2において、前記下筒部
は前記略長方形の長辺側内壁面に凸面部を形成してなる
ことを特徴とする角形電気化学素子収納容器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11274099A JP4256979B2 (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 角形電気化学素子収納容器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11274099A JP4256979B2 (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 角形電気化学素子収納容器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000306552A true JP2000306552A (ja) | 2000-11-02 |
JP4256979B2 JP4256979B2 (ja) | 2009-04-22 |
Family
ID=14594374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11274099A Expired - Lifetime JP4256979B2 (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 角形電気化学素子収納容器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4256979B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005243274A (ja) * | 2004-02-24 | 2005-09-08 | Toshiba Corp | 非水系角型二次電池 |
KR100709874B1 (ko) | 2005-12-29 | 2007-04-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 각형 리튬 이차전지 및 그 제조방법 |
KR100788558B1 (ko) | 2005-09-22 | 2007-12-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | 팩 전지 |
JP2009140753A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Fuji Hatsujo Kk | アルミ角形2次電池ケース |
-
1999
- 1999-04-20 JP JP11274099A patent/JP4256979B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100788558B1 (ko) | 2005-09-22 | 2007-12-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | 팩 전지 |
KR100709874B1 (ko) | 2005-12-29 | 2007-04-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 각형 리튬 이차전지 및 그 제조방법 |
JP2009140753A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Fuji Hatsujo Kk | アルミ角形2次電池ケース |
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---|---|
JP4256979B2 (ja) | 2009-04-22 |
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