JP2001357833A

JP2001357833A - 電池

Info

Publication number: JP2001357833A
Application number: JP2000174657A
Authority: JP
Inventors: Kuniyoshi Munenaga; 胸永　　訓良; Tetsuzo Kojima; 哲三小島; Takeshi Shimozono; 下薗　　武司; Takehito Matsubara; 岳人松原
Original assignee: Japan Storage Battery Co Ltd
Current assignee: Japan Storage Battery Co Ltd
Priority date: 2000-06-12
Filing date: 2000-06-12
Publication date: 2001-12-26
Anticipated expiration: 2020-06-12
Also published as: JP4572448B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ナットやボルト等を締め付ける際に上パッキ
ン板６の端子台座６ａ，６ａによって端子３，４の端子
基体部３ａ，４ａが空転するのを防止し、スパナ等を用
いてこの端子３，４の回り止めを行うこともできる電池
を提供する。【解決手段】ボルト式端子本体３ｂ，４ｂが突設され
た端子３，４の端子基体部３ａ，４ａを正方形と正六角
形の盤状とし、これらの端子基体部３ａ，４ａの下部を
上パッキン板６の正方形と正六角形の端子台座６ａ，６
ａにそれぞれ嵌合させた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部機器と接続す
るための出力端子に、ボルト式端子本体又はナット式端
子本体と端子基体部とを備えた電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】端子基体部にボルト式端子本体を突設し
た端子を備えた従来のリチウムイオン二次電池の構造の
一例を図６に示す。このリチウムイオン二次電池は、長
円筒形の電池エレメント１を図示しない長円筒形容器状
の電池缶と、この電池缶の上端開口部を塞ぐ蓋板２とか
らなる電池ケース内に収納したものである。蓋板２に
は、正極端子３と負極端子４とが取り付けられ、電池ケ
ースの内部でそれぞれ集電接続体５，５’を介して電池
エレメント１の正極１ａと負極１ｂに接続されている。

【０００３】電池エレメント１は、帯状の正極１ａと負
極１ｂをセパレータ１ｃを介し上下にずらして長円筒形
に巻回したものであり、これにより長円筒形の上端側に
は正極１ａの集電体であるアルミニウム箔が突出すると
共に、下端側には負極１ｂの集電体である銅箔が突出す
るようにしている。一方（図示左手前側）の集電接続体
５は、この電池エレメント１の上端側で、波板状のＵ字
部５ａの間に正極１ａのアルミニウム箔を挟んで超音波
溶接により接続されている。また、他方の集電接続体
５’も、電池エレメント１の下端側で、図では隠れてい
るが、同様に波板状のＵ字部の間に負極１ｂの銅箔を多
数枚挟んで超音波溶接により接続されている。なお、図
面では説明を分かりやすくするために、正極１ａと負極
１ｂの巻回回数を少なく示しているが、実際には極めて
密に多数回の巻回が行われ、集電接続体５のＵ字部５ａ
の間にも多数枚の正極１ａが挟持されて接続される。

【０００４】蓋板２は、電池缶と同じステンレス鋼板や
アルミニウム板等からなる長円形の板材であり、長円筒
形容器状の電池缶の上端開口部に嵌め込んで、周囲の上
向きに湾曲した端縁部を電池缶に溶接することにより、
リチウムイオン二次電池の外装を覆う電池ケースを形成
する。この蓋板２は、図７及び図８に示すように、長円
形の板材の両端部に貫通孔が穿設されると共に、中央部
に安全弁２ａが形成されている。また、この蓋板２の上
下面には、上パッキン板６と下パッキン板７が配置さ
れ、下パッキン板７のさらに下側の両端部に端子接続片
８，８が配置される。パッキン板６，７は、蓋板２と端
子３，４との電気的絶縁を図ると共に、電池の密封性を
保持するためのもので絶縁性のＰＰＳ（ポリフェニレン
サルファイド）等からなる長円形の板状の成形品であ
り、両端部に貫通孔が形成されると共に、中央部に安全
弁２ａからガスを放出させるためのガス孔が形成されて
いる。端子接続片８，８は、それぞれ中央部に貫通孔が
穿設されたアルミニウム板と銅板であり、この貫通孔が
蓋板２やパッキン板６，７の貫通孔と重なるような位置
に配置される。

【０００５】正極端子３は、円盤状の端子基体部３ａを
有するアルミニウム材からなり、負極端子４は、円盤状
の端子基体部４ａを有する銅材からなる。また、これら
の端子３，４は、端子基体部３ａ，４ａの平坦な上面中
央から上方に向けてそれぞれボルト式端子本体３ｂ，４
ｂが突設されると共に、これら端子基体部３ａ，４ａの
下面中央から下方に向けてそれぞれ筒状のカシメ部３
ｃ，４ｃが突設されている。そして、これらの端子３，
４は、カシメ部３ｃ，４ｃを上パッキン板６と蓋板２と
下パッキン板７と端子接続片８，８の貫通孔に通し、そ
れぞれ下方からこれらのカシメ部３ｃ，４ｃを押し広げ
るようにしてカシメることにより、蓋板２に取り付けら
れる。この際、端子３，４の端子基体部３ａ，４ａの下
部は、それぞれ上パッキン板６の上面における貫通孔の
周囲に形成された円形の凹部よりなる端子台座６ａ，６
ａに嵌入される。また、この上パッキン板６は、貫通孔
の下端周縁部がそれぞれ蓋板２の貫通孔に嵌まり込むよ
うに下方に突出しているので、これらの端子３，４のカ
シメ部３ｃ，４ｃは、蓋板２に接触することなく貫通孔
を通ってカシメられることになり、ステンレス鋼板等か
らなるこの蓋板２に対してパッキン板６，７を介し絶縁
されて封止固定される。さらに、正極端子３は、一方の
アルミニウム板からなる端子接続片８にカシメ部３ｃが
カシメられることにより接続固定され、負極端子４は、
他方の銅板からなる端子接続片８にカシメ部４ｃがカシ
メられることにより接続固定される。

【０００６】このようにして端子３，４が端子接続片
８，８に接続されて蓋板２に取り付けられると、これら
の端子接続片８，８の一端から下方に引き出された下端
部を、上記電池エレメント１の電極１ａ，１ｂに接続さ
れた集電接続体５，５’の上端部にそれぞれカシメて接
続する。そして、この電池エレメント１を電池缶に挿入
し、上端開口部に蓋板２を嵌め込んで溶接した後に、図
示しない注液口から電池ケース内に電解液を注入して封
口することにより、リチウムイオン二次電池の組み立て
が完了する。

【０００７】上記リチウムイオン二次電池を外部の機器
に接続する際には、例えばこの外部機器の正負極のリー
ド線に繋がる圧着端子のワッシャ部を端子３，４のボル
ト式端子本体３ｂ，４ｂにそれぞれ外嵌すると共にナッ
トを螺合して締め付ける。すると、これらの圧着端子が
端子基体部３ａ，４ａの上面に圧接されて接続されるの
で、外部機器との間の配線が行われることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
リチウムイオン二次電池は、ボルト式端子本体３ｂ，４
ｂに螺合したナットを強く締め付けるすぎると、この締
め付けトルクが端子３，４に加わるので、カシメ部３
ｃ，４ｃのカシメが緩んで空転するおそれがあり、これ
によってパッキン板６，７との間のシール性が低下する
という問題があった。

【０００９】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、端子の端子基体部を多角形等にする
と共に、この端子基体部を端子台座の凹部に嵌合するこ
とにより、ナットやボルト等を締め付ける際に端子の空
転を防止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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の電池は、ボル
ト式端子本体又はナット式端子本体と、端子本体基部に
形成された端子基体部とを備えた出力端子であって、端
子基体部は平面視外形が非円状に形成されたものと、前
記端子基体部と嵌合する端子台座であって、端子基体部
の形状とほぼ同形状の凹部よりなるものと、を備えたこ
とを特徴とする。

【００１１】請求項１の発明によれば、非円状の端子基
体部が端子台座の凹部に嵌合するので、端子が回転でき
ないようになる。従って、ボルト式端子本体にナットを
螺合して締め付けたり、ナット式端子本体にボルトをね
じ込んで締め付けた場合にも、この端子が締め付けトル
クによって空転するのを防止できるようになる。また、
端子基体部が非円状であるため、この端子基体部の側面
に工具等を係合させて押さえておけば、端子に締め付け
トルクが加わった場合に、この端子の回り止めを行うこ
とができる。

【００１２】請求項２の発明は、前記端子基体部の平面
視外形がほぼ正多角形であることを特徴とする。

【００１３】請求項２の発明によれば、端子基体部が正
三角形、正方形、正五角形、正六角形、又は、正八角形
等の正多角形となるので、これが端子台座のほぼ同形状
の凹部に嵌合した際に、正多角形の各角部によって確実
に端子の空転を止めることができるようになる。また、
特に正方形や正六角形、又は、正八角形等の場合には、
端子基体部の側面に互いに平行な平面が形成されるの
で、スパナ等の汎用の工具を用いて容易に回り止めを行
うことができるようになる。なお、この端子基体部の正
多角形は、設置スペースの関係で、各角部に面取りやア
ール等を設けてほぼ正多角形とした場合にも、同様の効
果を得ることができる。

【００１４】請求項３の電池は、ボルト式端子本体又は
ナット式端子本体と、端子本体基部に形成された端子基
体部とを備えた出力端子であって、端子基体部の側面
に、回り止め工具と係合するための工具突起又は工具穴
が設けられたものを備えたことを特徴とする。

【００１５】請求項３の発明によれば、端子基体部の側
面の工具突起又は工具穴に工具等を係合させて押さえて
おけば、端子に締め付けトルクが加わった場合に、この
端子の回り止めを行う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は端子とこの端子を取り付ける蓋板の
組み立て斜視図、図２は端子を蓋板２に取り付けた状態
を示す斜視図、図３は端子を取り付けた蓋板２の平面
図、図４は正負極の端子の端子基体部を共に正六角形に
した場合の蓋板２の平面図、図５は正極端子の端子基体
部を正八角形にした場合の蓋板２の平面図である。な
お、図６〜図８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、従来例と同様の構造のリチ
ウムイオン二次電池について示す。従って、電池エレメ
ント１の構造やこの電池エレメント１と端子３，４との
集電接続体５，５’を介した接続構造、及び、これらの
端子３，４を蓋板２に取り付ける取付構造については説
明を省略する。

【００１９】本実施形態のリチウムイオン二次電池の正
極端子３は、図１に示すように、平面視外形がほぼ正方
形の盤状の端子基体部３ａを有するアルミニウム材から
なる。この正極端子３の端子基体部３ａは、上面中央か
ら上方に向けてボルト式端子本体３ｂが突設されると共
に、下面中央から下方に向けて筒状のカシメ部３ｃが突
設されている。この端子基体部３ａは、高さが十分に低
い正四角柱の側面の各角部を円筒面とすることにより平
面視外形がほぼ正方形となり、平坦で広いほぼ正方形の
上面が外部回路との接続面となる。なお、この端子基体
部３ａを完全な正方形としなかったのは、円筒型の電池
の場合、蓋板２の端部が半円形となるので、ここに角の
ある正方形の端子基体部３ａが収まるように配置する
と、この端子基体部３ａの接続面の面積が小さくなるか
らである。この端子基体部３ａの側面は、ほぼ正四角柱
の側面形状であるため、２対の互いに平行な平面を有す
ることになる。

【００２０】負極端子４は、平面視外形が正六角形の盤
状の端子基体部４ａを有する銅材からなる。この負極端
子４の端子基体部４ａは、上面中央から上方に向けてボ
ルト式端子本体４ｂが突設されると共に、下面中央から
下方に向けて筒状のカシメ部４ｃが突設されている。こ
の端子基体部４ａは、高さが十分に低い正六角柱である
ため平面視外形が正六角形となり、平坦で広い正六角形
の上面が外部回路との接続面となる。また、この端子基
体部４ａの側面は、正六角柱の側面形状であるため、３
対の互いに平行な平面を有することになる。なお、この
負極端子４は、銅材の腐食を防止するために、ニッケル
めっきが施されている。

【００２１】上記端子３，４は、カシメ部３ｃ，４ｃを
上パッキン板６と蓋板２と下パッキン板７と図では陰に
なって見えない端子接続片８，８の貫通孔に通し、それ
ぞれ下方からこれらのカシメ部３ｃ，４ｃを押し広げる
ようにしてカシメることにより、図２に示すように、蓋
板２に取り付けられる。上パッキン板６は、これら端子
３，４の端子基体部３ａ，４ａの下部が嵌入するため
に、上面の貫通孔の周囲にそれぞれ凹部よりなる端子台
座６ａ，６ａが形成されている。正極端子３側の端子台
座６ａは、端子基体部３ａの形状に合わせて平面視外形
がほぼ正方形のわずかに大きい窪みとなり、負極端子４
側の端子台座６ａは、端子基体部４ａの形状に合わせて
平面視外形が六角形のわずかに大きい窪みとなってい
る。従って、端子３，４の端子基体部３ａ，４ａの下部
は、それぞれ上パッキン板６の端子台座６ａ，６ａにほ
とんど隙間なく嵌合されるので、カシメ部３ｃ，４ｃが
カシメられていない状態でも、回転できないようにな
る。

【００２２】このようにして蓋板２に取り付けられた端
子３，４は、この蓋板２に対してパッキン板６，７を介
し絶縁されて封止固定されると共に、端子接続片８，８
と接続されるのは従来例の場合と同じである。そして、
これらの端子接続片８，８の下端部が、図６に示した集
電接続体５，５’の上端部にそれぞれカシメられること
により、これらの集電接続体５，５’を介して電池エレ
メント１の電極１ａ，１ｂに接続される。また、この電
池エレメント１を電池缶に挿入し、上端開口部に蓋板２
を嵌め込んで溶接した後に、この電池缶に電解液を注入
して注液口を封口することによりリチウムイオン二次電
池の組み立てが完了する。

【００２３】上記リチウムイオン二次電池を外部の機器
に接続する場合には、例えばこの外部機器の正負極のリ
ード線に繋がる圧着端子のワッシャ部を端子３，４のボ
ルト式端子本体３ｂ，４ｂにそれぞれ外嵌し、その上か
らナットを螺合して締め付ける。すると、これらの圧着
端子が端子基体部３ａ，４ａの上面に圧接されることに
より、外部機器との間の配線接続が行われる。この際
に、端子３，４のほぼ正方形と正六角形の端子基体部３
ａ，４ａがほぼ同形状の上パッキン板６の端子台座６
ａ，６ａにそれぞれ嵌合しているので、端子３，４に締
め付けトルクが加わっても、電池ケースの蓋板２に固定
されたこの上パッキン板６がこれらの端子３，４が空転
するのを防止することができる。しかも、正極端子３の
ほぼ正方形の端子基体部３ａや負極端子４の正六角形の
端子基体部４ａの側面にスパナを係合して押さえなが
ら、ボルト式端子本体３ｂ，４ｂに螺合したナットを締
め付ければ、これらの端子３，４の回り止めを行うこと
もできる。

【００２４】以上説明したように、本実施形態のリチウ
ムイオン二次電池は、端子３，４の端子基体部３ａ，４
ａが上パッキン板６の端子台座６ａ，６ａに嵌合して空
転できないようになり、また、これらの端子基体部３
ａ，４ａの側面にスパナを係合させれば、確実に回り止
めを行うことができるので、カシメ部３ｃ，４ｃのカシ
メが緩んでシール性が低下したり、端子接続片８，８と
の接触が悪くなるようなことがなくなる。

【００２５】なお、上記実施形態では、正極端子３の端
子基体部３ａをほぼ正方形とし、負極端子４の端子基体
部４ａを正六角形にすることにより、端子基体部３ａ，
４ａの形状を相違させたが、端子３，４の空転を防止す
るためには、これらは同じ形状であってもよい。しか
し、本実施形態では、正極端子３と負極端子４の端子基
体部３ａ，４ａの形状を変えることにより、図３に示す
ように、外部機器との接続作業時に、これら端子３，４
の正極と負極の区別を明確にして、配線間違いによる作
業ミスが発生し難いようにしている。即ち、リチウムイ
オン二次電池の端子３，４を上から見た場合、正極端子
３はほぼ正方形であり、負極端子４は正六角形であるた
め、これらの相違が一見して明らかとなるので、正負極
の勘違いによる作業ミスが生じるのを防止することがで
きるようになる。

【００２６】もっとも、正極端子３と負極端子４を見掛
け上で区別するためには、図４に示すように、正極端子
３の端子基体部３ａも負極端子４と同じ正六角形にし
て、取り付け角度を３０°だけ変位させてもよい。この
場合、正極端子３と負極端子４の部品形状は全く同じに
して、上パッキン板６の端子台座６ａ，６ａの正六角形
の窪みを形成する角度を正極端子３側と負極端子４側と
で変位させればよい。

【００２７】また、上記実施形態では、正極端子３の端
子基体部３ａをほぼ正方形にする場合について説明した
が、上記のように負極端子４と同じ正六角形にする他、
例えば図５に示すように、正八角形にすることもでき
る。つまり、端子３，４の端子基体部３ａ，４ａの平面
視外形は、正負極の双方が同じであってもよいし相違し
てもよい。しかも、この形状は、上記のような正多角形
に限らず、その他の多角形や長円形等のように非円状で
あれば、いずれの場合にも、上パッキン板６の同様の形
状の端子台座６ａに嵌合することにより空転の防止は可
能である。もっとも、正方形や正六角形、正八角形等の
偶数角の正多角形であれば、向かい合う側面が互いに平
行となるので、スパナのような汎用の工具による係合が
容易となる。また、正三角形や正五角形等の奇数角の正
多角形やその他の非円状の形状の場合にも、適当な工具
を用いることにより、回り止めを行うことは可能であ
る。

【００２８】さらに、上記実施形態では、端子３，４の
回り止めのために、端子基体部３ａ，４ａの側面に係合
するスパナ等の工具を用いる場合について説明したが、
端子３，４の端子基体部３ａ，４ａの側面に工具突起や
工具穴が設けられていれば、これに専用品や既成の工具
を係合させることにより回り止めを行うこともできる。
この場合、工具は、端子基体部３ａ，４ａの側面の工具
突起や工具穴に係合するので、端子基体部３ａ，４ａ自
体の平面視外形は、従来と同じ円形であってもよい。

【００２９】さらに、上記実施形態では、端子３，４の
端子基体部３ａ，４ａにボルト式端子本体３ｂ，４ｂを
突設する場合について説明したが、これらの端子基体部
３ａ，４ａの上面に開口するナット式端子本体を穿設し
て、ここにボルトを螺着することにより外部機器との接
続を行うようにすることもできる。

【００３０】さらに、上記実施形態では、端子３，４の
端子基体部３ａ，４ａを上パッキン板６の端子台座６
ａ，６ａに嵌合させる場合について説明したが、電池ケ
ースに固定された他の部品や樹脂製電池ケース自体に凹
部を有する端子台座を設けてもよい。

【００３１】さらに、上記実施形態では、蓋板２に端子
３，４を取り付けた場合について説明したが、電池缶側
にいずれか一方又は双方の端子３，４を取り付けること
もできる。また、正極端子３と負極端子４のいずれか一
方が設けられず、例えば電池缶自体が一方の極の端子と
なる場合であっても、他方の極の端子には、本発明を実
施することができる。さらに、電池ケースも、蓋板２と
電池缶の組み合わせによるものには限定されない。さら
に、上記実施形態では、リチウムイオン二次電池の端子
３，４について説明したが、電池の種類は特に限定され
ない。

【００３２】

【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、端子の端子基体部を端子台座の凹部に
嵌合させることにより、端子が空転してシール性が低下
するのを防止できるようになる。また、端子の端子基体
部にスパナ等の工具を係合させて端子の回り止めを行う
こともできるようになる。

【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、端子
とこの端子を取り付ける蓋板の組み立て斜視図である。

【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、端子
を蓋板２に取り付けた状態を示す斜視図である。

【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、端子
を取り付けた蓋板２の平面図である。

【図４】本発明の一実施形態を示すものであって、正負
極の端子の端子基体部を共に正六角形にした場合の蓋板
２の平面図である。

【図５】本発明の一実施形態を示すものであって、正極
端子の端子基体部を正八角形にした場合の蓋板２の平面
図である。

【図６】従来例を示すものであって、リチウムイオン二
次電池の構造を示す組み立て斜視図である。

【図７】従来例を示すものであって、端子と蓋板の組み
立て構造を示す組み立て斜視図である。

【図８】従来例を示すものであって、端子と蓋板の組み
立て構造を示す縦断面図である。

【符号の説明】

２蓋板３正極端子３ａ端子基体部３ｂボルト式端子本体４負極端子４ａ端子基体部４ｂボルト式端子本体６上パッキン板６ａ端子台座７下パッキン板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者下薗武司京都府京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町１番地日本電池株式会社内 (72)発明者松原岳人京都府京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町１番地日本電池株式会社内Ｆターム(参考） 5H022 AA04 AA09 CC03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボルト式端子本体又はナット式端子本体
と、端子本体基部に形成された端子基体部とを備えた出
力端子であって、端子基体部は平面視外形が非円状に形
成されたものと、前記端子基体部と嵌合する端子台座であって、端子基体
部の形状とほぼ同形状の凹部よりなるものと、を備えたことを特徴とする電池。
【請求項２】前記端子基体部の平面視外形がほぼ正多
角形であることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項３】ボルト式端子本体又はナット式端子本体
と、端子本体基部に形成された端子基体部とを備えた出
力端子であって、端子基体部の側面に、回り止め工具と
係合するための工具突起又は工具穴が設けられたものを
備えたことを特徴とする電池。