JP2000311713A - 2次電池 - Google Patents
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Abstract
る。 【解決手段】 ケースの外部に突出した陽極端子と、陰
極端子とを含んでなる2次電池において、電池パック組
立時前記陽極端子および前記陰極端子が折り曲げられる
際、前記ケースと前記陽極端子または前記陰極端子とが
接触するのを防止するためのショート防止手段が、前記
ケースまたは前記陽極端子および前記陰極端子の少なく
とも一方に設けられたことを特徴とする2次電池。
Description
り詳細には電池の性能が向上されるようにその構造が改
善された充電及び放電が可能な2次電池に関する。
帯電話、ノート型コンピュータ、ビデオカメラ等携帯用
電子機器に利用され、二次電池の研究開発が活発におこ
なわれている。
ウム電池、鉛蓄電池、ニッケル・水素電池、リチウムイ
オン電池、リチウムポリマー電池、金属リチウム電池、
亜鉛・空気電池など多様な種類のものがある。
3.6Vであって、電子機器の電源として広く用いられ
ているニッケル・カドミウム(Ni-Cd)電池やニッ
ケル・水素(Ni-MH)電池に比べて寿命が3倍であ
る点、単位重量当りのエネルギー密度に優れた点で急速
に伸張している。
よって液体電解質電池と高分子電解質電池に分類でき、
一般的には液体電解質を使用する電池をリチウムイオン
電池、高分子電解質を使用する電池をリチウムポリマー
電池という。
ているが、代表的な形状としてはリチウムイオン電池で
主に用いられる円筒形及び角形が挙げられる。リチウム
ポリマー2次電池は柔軟性を有しており、比較的自由に
形状を設計できる。従って、安全性と形状の自由度に優
れ、軽い、リチウムポリマー2次電池が携帯用電子機器
のスリム化及び軽量化に有利で、各種研究が行われてい
る。
面図を図1に模式的に示す。
電池には、電極組立体と、この電極組立体が実装される
空間部11aが形成された下部ケース11と、前記下部
ケース11の空間部11aを密閉するものとして前記下
部ケース11にその一辺の縁部が連結している上部ケー
ス12とが含まれる。
がセパレータ15を介して積層し、前記各陽極板13に
はこれより延びる陽極タップが形成され、前記各陰極板
14にはこれより延びる陰極タップが形成される。前記
各陽極板13に形成された複数の陽極タップは相互溶接
されて陽極タップ群16を成し、前記陰極板14に形成
された複数の陰極タップは相互溶接されて陰極タップ群
17をなす。そして前記陽極タップ群16と陰極タップ
群17には陽極端子18と陰極端子19が各々溶接され
て下部ケース11及び上部ケース12の外部に引出され
る。
ー2次電池において、Alマルチフィルムパウチである
前記下部ケース11及び上部ケース12はナイロン、ポ
リエチレン(PE)、アルミニウム(Al)、エチル酢
酸(EAA)、ポリエチレンテレフタラート(PE
T)、ポリプロピレン(PP)など多様な材質で構成さ
れる。このような下部ケース11及び上部ケース12に
電解液を注入した後、電極組立体を前記ケース11、1
2に実装する。この場合、電極組立体をケース11、1
2に実装した後、下部ケース11と上部ケース12を密
封する時、陽極タップ群16及び陰極タップ群17の部
位についた電解液がケース11、12の縁部のシーリン
グ部に付いて密封が不十分になるなどの問題点が発生す
る。
及び上部ケース12から外部に突出したAl素材よりな
る陽極端子18と、Cu素材またはNi素材よりなる陰
極端子19は、折れ曲がって電池パックの端子(図示せ
ず)と連結されるものである。しかしこの時、前記陽極
端子18及び前記陰極端子19が折れ曲がる方向で下部
ケース11または上部ケース12と接触してショートが
発生する恐れがある。
問題点を解決するために創出されたものであって、電池
製造時、ケースのシーリング部に電解液がつかないよう
にし、前記ケースの外部に突出した端子とケースが接触
してショートが発生しないようにして電池の安全性を向
上させ、また電池の生産性を向上させる2次電池を提供
することにその目的がある。
するための本発明の2次電池は、(1)陽極板と陰極板
がこれらを絶縁するセパレータを介して交互に複数枚積
層されてなり、前記陽極板の一辺の一端部には陽極タッ
プが、前記陰極板のこれに相応する辺の他端部には陰極
タップがそれぞれ形成されており、前記陽極タップ同士
は相互間溶接されて陽極タップ群を、前記陰極タップ同
士は相互間溶接されて陰極タップ群をそれぞれ形成して
なる電極組立体と、前記電極組立体が実装される空間部
が形成された下部ケースと、前記下部ケースの一辺の縁
部と連結され、前記下部ケースとその縁部が付着されて
前記下部ケースの空間部を密閉する上部ケースを含んで
なり、前記上部ケースと前記下部ケースの縁部にはこれ
らが相互間付着されるシーリング部が形成されてなるケ
ース部と、前記陽極タップ群と溶接されて前記シーリン
グ部に保持され前記ケースの外部に突出した陽極端子
と、前記陰極タップ群と溶接されて前記シーリング部に
保持され前記ケースの外部に突出した陰極端子とを含ん
でなる2次電池において、電池パック組立時前記陽極端
子および前記陰極端子が折り曲げられる際、前記ケース
と前記陽極端子または前記陰極端子とが接触するのを防
止するためのショート防止手段が、前記ケースまたは前
記陽極端子および前記陰極端子の少なくとも一方に設け
られたことを特徴とする2次電池である。
段は絶縁部材からなり、前記陽極端子および前記陰極端
子の上面または下面の少なくとも一方に設けられたこと
を特徴とする(1)に記載の2次電池である。
段は絶縁部材からなり、前記ケースの前記下部ケースま
たは前記上部ケースの少なくとも一方の前面側に設けら
れたことを特徴とする(1)に記載の2次電池である。
段は前記陽極端子及び前記陰極端子が保持されるように
前記ケースの前面シーリング部を突出するように成形し
た保持部であることを特徴とする(1)に記載の2次電
池である。
れらを絶縁するセパレータを介して交互に複数枚積層さ
れてなり、前記陽極板の一辺の一端部には陽極タップ
が、前記陰極板のこれに相応する辺の他端部には陰極タ
ップがそれぞれ形成されており、前記陽極タップ同士は
相互間溶接されて陽極タップ群を、前記陰極タップ同士
は相互間溶接されて陰極タップ群をそれぞれ形成してな
る電極組立体と、前記電極組立体が実装される空間部が
形成された下部ケースと、前記下部ケースの一辺の縁部
と連結され、前記下部ケースとその縁部が付着されて前
記下部ケースの空間部を密閉する上部ケースを含んでな
り、前記上部ケースと前記下部ケースの縁部にはこれら
が相互間付着されるシーリング部が形成されてなるケー
ス部と、前記陽極タップ群と溶接されて前記シーリング
部に保持され前記ケースの外部に突出した陽極端子と、
前記陰極タップ群と溶接されて前記シーリング部に保持
され前記ケースの外部に突出した陰極端子とを含んでな
る2次電池において、前記電極組立体を密封して電極組
立体と共に前記下部ケースの空間部に収納される電解液
遮断部材をさらに含むことを特徴とする2次電池であ
る。
はPEフィルム袋、ポリビニルカーボネート(PVC)
フィルム袋、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)フィ
ルム袋、またはポリビニリデンフルオリド(PVDF)
とHFPを混合したフィルム袋中何れか一つよりなるこ
とを特徴とする(5)に記載の2次電池である。
組立時前記陽極端子および前記陰極端子が折り曲げられ
る際、前記ケースと前記陽極端子または前記陰極端子と
が接触するのを防止するためのショート防止手段が、前
記ケースまたは前記陽極端子および前記陰極端子の少な
くとも一方に設けられたことを特徴とする(5)または
(6)に記載の2次電池である。
発明に係る好ましい実施例を詳細に説明する。
視図を示す。
池、例えばリチウムポリマー2次電池は、電極組立体2
0と、この電極組立体20が実装される空間部32が形
成された下部ケース31と、前記下部ケース31に一辺
の縁部が連結されており、前記電極組立体20が実装さ
れる下部ケース31の空間部32を密閉する上部ケース
33とを含む。
22がセパレータ23を介して積層した構造を有し、前
記各陽極板21の一辺の一端部にはこれより延びる陽極
タップ26aが形成され、前記各陰極板22には陰極タ
ップ24aが形成される。前記各陽極板21に形成され
た複数の陽極タップ26aは相互間溶接されて陽極タッ
プ群26をなし、前記陰極板22に形成された複数の陰
極タップ24aは相互間溶接されて陰極タップ群24を
なす。そして前記陽極タップ群26と陰極タップ群24
には所定長さを有する陽極端子25と陰極端子27が各
々溶接される。
が下部ケース31の空間部32に実装される時、陽極タ
ップ群26と陰極タップ群24はV状に折り曲げられ、
前記空間部32内の一側壁に密着する。そして前記上部
ケース33及び下部ケース31の縁部には、前記電極組
立体20を下部ケース31の空間部32に実装した後、
この空間部32を密閉するためのシーリング部31a、
33aが形成される。前記シーリング部31a、33a
が接合され空間部32が密閉される際、前記陽極タップ
群26及び陰極タップ群24と溶接された陽極端子25
と陰極端子27は、下部ケース31と上部ケース33の
接合部から外部に引出される。
は前記上部ケース33または下部ケース31のいずれか
には前記陽極端子25及び陰極端子27と前記上部ケー
ス33または下部ケース31との接触により発生するシ
ョートを防止するためのショート防止手段が後述するよ
うに備わる。
2に示すように、前記陽極端子25と陰極端子27の下
部面に付着された絶縁部材41を有するものである。そ
して上記のショート防止手段の実施例2は、図3に示す
ように前記下部ケース31の外部の前面側壁に付着され
た絶縁部材42を有するものである。前記絶縁部材4
1、42は絶縁素材のPEテープなどからなる。しかし
前記絶縁部材41、42は特別な素材に限られるもので
はなく、絶縁材として容易に付着できれば全て適用可能
である。
は図4に示したように、前記陽極端子25及び陰極端子
27を保持するために前記下部ケース31の前面シーリ
ング部31aが突出するように成形した保持部43を有
するものである。
のパック(図示せず)と接続されて電池パックに組立て
られる時、前記陽極端子25、陰極端子27及びシーリ
ング部31a、33aは折り曲げられる。通常、前記陽
極端子25及び陰極端子27は下部ケース31方向に折
り曲げられる。従って前述した上記ショート防止手段の
実施例1及び実施例2においては、図2及び図3に示し
たように、陽極端子25及び陰極端子27の下部面また
は下部ケース31の前面側壁部にそれぞれ絶縁部材4
1、42を付着することになる。
が上部ケース33方向に折れ曲がる場合には、絶縁部材
41が陽極端子25及び陰極端子27の上部面に付着さ
れ、絶縁部材42が上部ケース33の前面側に付着さ
れ、上部ケース33の前面シーリング部33aが突出す
るように成形される必要がある。
20に供給された電解液のシーリング部31a、33a
への付着防止のために、電極組立体20を包装する電解
液遮断部材44が使用される。前記電解液遮断部材44
は電解液に溶けない素材よりなり、例えばPE、PV
C、HFPまたはPVDFとHFPを混合した素材中い
ずれか一つよりなるフィルム袋が挙げられる。このよう
なフィルム袋に前記電極組立体20を入れた後密封す
る。
池の作用を以下に説明する。ただし、一般的な2次電池
の作用および作動説明は省略し、本発明に係る2次電池
の特徴的な作用のみ説明する。
したフィルム袋の電解液遮断部材44に入れ、これを前
記下部ケース31の空間部32に実装する。そして前記
上部ケース33及び下部ケース31のシーリング部31
a、33aを接合する。その後、体積が最小になるよう
に前記上部ケース33及び下部ケース31の外部前面に
突出した陽極端子25、陰極端子27及びシーリング部
31a、33aを折り曲げて電池パックに設置し、パッ
キングすることによって2次電池パックが完成する。
記陽極端子25、陰極端子27及びシーリング部31
a、33aが折れ曲がっている状態を図5に示す。
組立体20を電解液遮断部材44に入れ下部ケース31
に入れて上部ケース33で密閉するので、電解液が前記
上部33及び下部ケース31のシーリング部33a、3
1aに付かない。前記電解液遮断部材44には延伸率の
良いPVCフィルム袋やPVDFとHFPを混合したフ
ィルム袋を使用することによって安全性試験、過充電貫
通試験時フィルム袋がネールに巻き込まれるため安全性
上昇効果があった。
の下部面に絶縁部材41が付着しているため、前記陽極
端子25及び陰極端子27が下部ケース31側に折れ曲
がる際に陽極端子25及び陰極端子27と下部ケース3
1が接触してもショートが発生しない。
1の代わりに下部ケース31の前面側壁に前記絶縁部材
42を付着することによって、この時にも前記陽極端子
25、陰極端子27及びシーリング部31a、33aが
折れ曲がり陽極端子25及び陰極端子27と下部ケース
31が接触してもショートが発生しない。そして図7に
示したように前記保持部43を成形することによって、
前記陽極端子25及び陰極端子27を保持すると同時に
この陽極端子25及び陰極端子27が下部ケース31側
に折れてもショートが発生しない。
次のような効果を有する。
液遮断部材に入れてケースに実装することによって、電
解液が前記ケースのシーリング部に付かなくなるため、
密封状態が良好となり、密封に伴う不良が顕著に減少す
る。
端子またはケースに設けることにより、電池パックへの
電池実装時及び端子連結時に、電池ケースの外部に突出
した陽極端子及び陰極端子が折れ曲がりケースと接触し
て発生するショートを防止する。
良の減少による電池生産性の向上、電池の安全性確保、
の効果がある。
参照してなされたが、当該技術分野で通常の知識を有す
る者であれば、多様な変形及び均等な実施例を考えられ
るはずである。従って本発明の真の保護範囲は特許請求
の範囲のみにより決まるものである。
側断面図である。
に示す部分分解斜視図である。
的に示す外観斜視図である。
的に示す外観斜視図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
部 32…空間部 33…上部ケース 33a…シーリング部 41…絶縁部材 42…絶縁部材 43…保持部 44…電解液遮断部材
Claims (7)
- 【請求項1】 陽極板と陰極板がこれらを絶縁するセパ
レータを介して交互に複数枚積層されてなり、前記陽極
板の一辺の一端部には陽極タップが、前記陰極板のこれ
に相応する辺の他端部には陰極タップがそれぞれ形成さ
れており、前記陽極タップ同士は相互間溶接されて陽極
タップ群を、前記陰極タップ同士は相互間溶接されて陰
極タップ群をそれぞれ形成してなる電極組立体と、 前記電極組立体が実装される空間部が形成された下部ケ
ースと、前記下部ケースの一辺の縁部と連結され、前記
下部ケースとその縁部が付着されて前記下部ケースの空
間部を密閉する上部ケースを含んでなり、前記上部ケー
スと前記下部ケースの縁部にはこれらが相互間付着され
るシーリング部が形成されてなるケース部と、 前記陽極タップ群と溶接されて前記シーリング部に保持
され前記ケースの外部に突出した陽極端子と、 前記陰極タップ群と溶接されて前記シーリング部に保持
され前記ケースの外部に突出した陰極端子とを含んでな
る2次電池において、 電池パック組立時前記陽極端子および前記陰極端子が折
り曲げられる際、前記ケースと前記陽極端子または前記
陰極端子とが接触するのを防止するためのショート防止
手段が、前記ケースまたは前記陽極端子および前記陰極
端子の少なくとも一方に設けられたことを特徴とする2
次電池。 - 【請求項2】 前記ショート防止手段は絶縁部材からな
り、前記陽極端子および前記陰極端子の上面または下面
の少なくとも一方に設けられたことを特徴とする請求項
1に記載の2次電池。 - 【請求項3】 前記ショート防止手段は絶縁部材からな
り、前記ケースの前記下部ケースまたは前記上部ケース
の少なくとも一方の前面側に設けられたことを特徴とす
る請求項1に記載の2次電池。 - 【請求項4】 前記ショート防止手段は前記陽極端子及
び前記陰極端子が保持されるように前記ケースの前面シ
ーリング部を突出するように成形した保持部であること
を特徴とする請求項1に記載の2次電池。 - 【請求項5】 陽極板と陰極板がこれらを絶縁するセパ
レータを介して交互に複数枚積層されてなり、前記陽極
板の一辺の一端部には陽極タップが、前記陰極板のこれ
に相応する辺の他端部には陰極タップがそれぞれ形成さ
れており、前記陽極タップ同士は相互間溶接されて陽極
タップ群を、前記陰極タップ同士は相互間溶接されて陰
極タップ群をそれぞれ形成してなる電極組立体と、 前記電極組立体が実装される空間部が形成された下部ケ
ースと、前記下部ケースの一辺の縁部と連結され、前記
下部ケースとその縁部が付着されて前記下部ケースの空
間部を密閉する上部ケースを含んでなり、前記上部ケー
スと前記下部ケースの縁部にはこれらが相互間付着され
るシーリング部が形成されてなるケース部と、 前記陽極タップ群と溶接されて前記シーリング部に保持
され前記ケースの外部に突出した陽極端子と、 前記陰極タップ群と溶接されて前記シーリング部に保持
され前記ケースの外部に突出した陰極端子とを含んでな
る2次電池において、 前記電極組立体を密封して電極組立体と共に前記下部ケ
ースの空間部に収納される電解液遮断部材をさらに含む
ことを特徴とする2次電池。 - 【請求項6】 前記電解液遮断部材はPEフィルム袋、
PVCフィルム袋、HFPフィルム袋、またはPVDF
とHFPを混合したフィルム袋中何れか一つよりなるこ
とを特徴とする請求項5に記載の2次電池。 - 【請求項7】 さらに、電池パック組立時前記陽極端子
および前記陰極端子が折り曲げられる際、前記ケースと
前記陽極端子または前記陰極端子とが接触するのを防止
するためのショート防止手段が、前記ケースまたは前記
陽極端子および前記陰極端子の少なくとも一方に設けら
れたことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の
2次電池。
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