JP2002151022A - 二次電池の蓋 - Google Patents

二次電池の蓋

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敏治 晨
Masaaki Fukumoto
昌昭 福本
Tomohiro Kato
智浩 加藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 二次電池が安価に製造できるようにする。 【解決手段】 接合用のリベット５に端子部材２を兼用
させ、封止部材４に絶縁部材３を兼用させることによ
り、端子部材２と絶縁部材３を廃止して、蓋１０を本体
１とリベット５と封止部材４の三点で構成する。封止部
材４については、円筒部４ｂとフランジ部４ａを別体で
形成し、円筒部４ｂをフッ素樹脂のチューブを切断して
形成し、フランジ部４ａにポリプロピレン樹脂のシート
の打ち抜き板を用いる。部品点数が四点で済み、部品
代、作製コストとも従来より安価で済む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、二次電池に係
り、詳しくはそれが安価に製造できる形態のものへの改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話の普及には目ざましいものがあ
るが、その携帯電話の電源として、従来のニッケルカド
ミウム電池やニッケル水素電池に代わってリチウムイオ
ン電池が多く使用されてきている。
【０００３】リチウムイオン電池は前記ニッケル・カド
ミウム電池等に比べて使用電圧が高く、エネルギー容量
が大きいので長持ちし、継ぎ足し充電を行っても劣化し
にくいという電気的特性を有し、加えて軽量であり、そ
れらのことにより、前記携帯電話やビデオカメラ等、軽
薄短小機器における有利な使用条件を備えているからで
ある。
【０００４】しかしながら、リチウムイオン電池は、上
記のような利点を有する一方、高価であるという問題が
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の点
に鑑みて、従来より安価なリチウムイオン電池が得られ
るようにすることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、以下に述べるような技術的進歩を背景
に、リチウムイオン電池の蓋の構造に着目し、その蓋の
形態に改良を加えて、それが安価に製造できるように
し、それをリチウムイオン電池全体のコストの低減化に
繋げたのである。先ず、図２と図３を参照して従来の一
般的な角型リチウムイオン電池の蓋の構造について説明
する。
【０００７】図２に示す角型リチウムイオン電池の蓋１
０は、本体１がアルミニウム又はニッケルメッキした鉄
の板で形成されていて、それが被さる筐体の上縁の形状
に合わせて長手の矩形を成している。本体１の中央に
は、リード線を取り付けるための矩形の端子部材２が、
その端子部材２より一回り大きな矩形の絶縁部材３とと
もに、以下に示すような封止部材４を介在させてリベッ
ト５により接合されている。なお、図中、符号６で示す
薄肉部は、異常時に、筐体内の内圧が上昇した際の安全
弁の機能を果たすためのものであり、符号７で示す穴は
電解液の注入口である。次に、このような形態の蓋１０
の上記各部品の組み合わせの形態を図３の分解斜視図を
参照して説明する。
【０００８】図に示すように、本体１の中央には前記端
子部材２と絶縁部材３を取り付けるための穴１ａが設け
られており、その端子部材２と絶縁部材３自体にも、そ
れぞれの中心に本体１に取り付けるための貫通穴２ａ、
３ａが設けられている。
【０００９】その端子部材２と絶縁部材３を本体１に取
り付けるための前記封止部材４は一端に外向きフランジ
４ａを有する円筒であり、その円筒部４ｂの外径は前記
本体１中央の取り付け穴１ａに嵌入する大きさとなって
いる。この封止部材４はポリプロピレン樹脂の射出成形
で形成されたものである。以上のような形態の各部材が
以下のようにして本体１に取り付けられる。
【００１０】先ず、図３に示すように、端子部材２と絶
縁部材３を、絶縁部材３を下にしてそれらの貫通穴２
ａ、３ａの中心を合わせて重ね、その重ねた部材の貫通
穴２ａ、３ａの中心を前記本体１中央の取り付け穴１ａ
の中心に合わせる形で載置する。
【００１１】次に、その三つの部材の貫通穴１ａ、２
ａ、３ａに本体１の裏面から前記封止部材４の円筒部４
ｂ側を挿入し、さらに、その封止部材４の円筒中空部に
本体１の裏面からリベット５を挿入して、加締めて接合
する。それが前出の図２に示した状態である。
【００１２】以上のようにして本体１に取り付けられた
端子部材２の表面に溶接によって図示しないリード線が
取り付けられるのであるが、その溶接が良好に行われる
には、従来、その端子部材２として、本体１に対して、
図に示した程度の（大きな）占有率を有する面積のもの
が必要であった。
【００１３】しかしながら、その溶接技術の進歩によっ
て、溶接対象面積が従来より小さくて済むようになり、
その必要面積は前記リベット５の加締め後の端面程度の
ものでもよいようになった。
【００１４】従って、このリベット５を端子に見たて
て、その部分にリード線を溶接するようにすれば、前記
した端子部材２を廃止することができて、部品点数の削
減による蓋１０の安価な製造が実現可能となる。
【００１５】そこで、この発明は、リベット５に端子部
材２を兼用させたのである。そうすると、部品点数が一
点減って四点で済む。
【００１６】また、さらに、前記封止部材４に絶縁性の
材料を用いて絶縁部材３を兼用させれば、部品点数はさ
らに減って三点で済む（実施形態の図１（ｂ）、（ｃ）
参照）。
【００１７】さらにまた、この発明では、前記封止部材
４を円筒部４ｂとフランジ部４ａに別けて別体で形成す
るようにもしたのである（実施形態の図１（ａ）、
（ｂ）参照）。このようにしたことの利点について説明
する。
【００１８】先ず、封止部材４は、従来、前記したよう
に、安価なポリプロピレン樹脂を用いて射出成形によっ
て形成していたが、電池の小型化（薄型化）のために筐
体を薄くしようとすると、筐体と蓋１０を溶接する際の
熱の影響が大きくなり、耐熱性に劣るポリプロピレン樹
脂はこの熱に耐えられず、小型化が実現できないという
問題があった。そのようなポリプロピレン樹脂に代わっ
て、耐熱性に優れたフッ素樹脂の使用が考えられる。
【００１９】しかし、フッ素樹脂は材料が高価であるだ
けでなく、射出成形がしにくいので、射出成形を行うめ
に特殊なグレードを使用せねばならず、他の材料の場合
に比べてコスト高になるという問題がある。
【００２０】そこで、この発明では、封止部材４を形状
が簡単な円筒部４ｂとフランジ部４ａに別けて別体で形
成したのである。
【００２１】そのようにしたので、そのような簡単形状
の円筒部４ｂやフランジ部４ａに対応する円板はそれぞ
れ、製作費の安価なシート材の打ち抜きや押し出し成形
で作製でき、材料費は高価であるが耐熱性に優れたフッ
素樹脂を使用でき、最終的には従来より安価なものを得
ることができる。
【００２２】また、フランジ部４ａは封止部材４全体の
中でも、円筒部４ｂのようにシール性が強く要求される
部位ではなく、絶縁性が主に要求される部位であるの
で、溶接時の発熱の影響を受けて変形してもさほど問題
はないので、この部分には高価なフッ素樹脂ではなく、
例えば、前記した安価なポリプロピレン樹脂のシート部
材を用いて、安価な打ち抜き加工で形成するようにすれ
ば、さらに、製作コストの低減を図ることができる。
【００２３】なお、以上の説明においてはリチウムイオ
ン電池を対象にしてきたが、この発明はリチウムイオン
電池の場合に限らず、リード線の接続に関して蓋が同じ
構造を採るものであれば、冒頭で採り上げたニッケルカ
ドミウム電池、ニッケル水素電池等、他の二次電池の蓋
にも適用できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、図を参照してこの発明の実
施の形態を示し、従来例と同一部分については同一符号
を付して説明を省略する。なお、以下の図では蓋に接続
されるリード線は省略して描いている。
【００２５】（第１の実施形態）図１（ａ）に示すこの
実施形態のものは、従来の端子部材２と絶縁部材３を残
した形態の蓋１０において、封止部材４の円筒部４ｂと
フランジ部４ａを別体で形成している。
【００２６】シール性が特に要求される円筒部４ｂに
は、高価ではあるが耐熱性に優れ、溶接時の発熱に対し
ても変形のおそれの小さいフッ素樹脂を用いて、そのチ
ューブを切断して形成している。
【００２７】他方、主に絶縁性が要求され、少々の変形
は許されるフランジ部４ａには、前記フッ素樹脂より耐
熱性は劣るものの、安価なポリプロピレン樹脂を用い、
そのシート部材をドーナツ状の円板に打ち抜いて形成し
ている。
【００２８】円筒部４ｂもフランジ部４ａも、成形用の
複雑な金型を使用することなく、既成のチューブや樹脂
板を使用するので封止部材４が円筒部４ｂとフランジ部
４ａが一体化された形状のものより安価に作製できる。
【００２９】（第２の実施形態）図１（ｂ）に示すこの
実施形態のものは、接合用のリベット５に端子部材２を
兼用させ、また、封止部材４に絶縁部材３を兼用させる
ことにより、端子部材２と絶縁部材３を廃止して、蓋１
０を本体１と中実のリベット５と封止部材４の三点で構
成している。
【００３０】そして、封止部材４については、前記第１
の実施形態の場合と同様、円筒部４ｂとフランジ部４ａ
を別体で形成し、円筒部４ｂをフッ素樹脂のチューブを
切断して形成し、フランジ部４ａにポリプロピレン樹脂
のシート部材を打ち抜いたものを用いている。
【００３１】この実施形態のものは、端子部材２と絶縁
部材３が無くなったので、部品代、作製コストともさら
に安価で済む。
【００３２】（第３の実施形態）図１（ｃ）に示すこの
実施形態のものは、上記第２の実施形態において封止部
材４を円筒部４ｂとフランジ部４ａに別けていたものを
一体形状のものに代え、射出成形で形成したものであ
る。
【００３３】このことにより部品点数が第２の実施形態
よりさらに減って、蓋本体１とリベット５と封止部材４
の三点で済み、組み付けの手間が簡略化される。
【００３４】ただし、円筒部４ｂとフランジ部４ａが一
体となった複雑形状のものは押し出し成形では作製でき
ないので射出成形で形成し、前記したように、その方法
ではコスト高となるフッ素樹脂は使用せず、ポリプロピ
レン樹脂を用いている。
【００３５】それゆえ、ポリプロピレン樹脂は、前記し
たように、フッ素樹脂に比べて耐熱性に劣るので、熱が
周囲に放散され易いよう、この実施形態のものは前記第
１、第２の実施形態のものに比べて、蓋本体１の幅や長
さ等の寸法が大きいものに適用する。
【００３６】以上、この発明の実施形態について説明し
たが、この実施形態の蓋１０の構成は、前記したよう
に、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池等、他
の二次電池の蓋にも適用でき、その構成に基づけば、こ
れらについても、従来より安価に製造することができ
る。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、二次
電池の蓋について上記のように構成したので、二次電池
が従来より安価に製造できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）それぞれに、第１、第
２、第３の実施の形態の蓋を断面図で示したものであ
る。
【図２】（ａ）に従来の蓋の平面図を示し、（ｂ）に
（ａ）の断面図を示したものである。
【図３】従来の蓋を分解斜視図で示したものである。
【符号の説明】
１ 蓋本体 ２ 端子部材 ３ 絶縁部材 ４ 封止部材 ４ａ フランジ部 ４ｂ 円筒部 ５ リベット １０ 蓋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 智浩 大阪市天王寺区悲田院町８番22号 ワコー 電子株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA09 BB04 CC06 EE02 FF04 GG02 HH02 HH11 JJ27 5H022 AA09 CC03 CC14 EE01 EE10

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 板状本体に設けられた穴の周縁に端子部
    材と絶縁部材が絶縁部材を本体側にして重ねて配置さ
    れ、前記穴に、一端に外向きフランジを有する円筒の封
    止部材が挿入され、その封止部材にリベットが挿入さ
    れ、そのリベットを加締めて、前記端子部材と絶縁部材
    が本体に接合されてなる二次電池の蓋において、 上記封止部材を上記フランジ部に対応する穴の空いた平
    板と、残りの円筒部との別体で形成したことを特徴とす
    る二次電池の蓋。
  2. 【請求項２】 上記円筒部をフッ素樹脂で形成したこと
    を特徴とする請求項１に記載の二次電池の蓋。
  3. 【請求項３】 板状本体に設けられた穴の周縁に絶縁部
    材が配置され、前記穴に一端に外向きフランジを有する
    円筒の封止部材が挿入され、その封止部材にリベットを
    挿入して、そのリベットを加締めて、前記絶縁部材と封
    止部材が本体に接合されてなり、前記リベットの端面に
    リード線を装着するようにした二次電池の蓋。
  4. 【請求項４】 板状本体に設けられた穴に、一端に外向
    きフランジを有し、絶縁性の材料で形成された円筒の封
    止部材が挿入され、その封止部材にリベットを挿入し
    て、そのリベットを加締めて、前記封止部材が本体に接
    合されてなり、前記リベットの端面にリード線を装着す
    るようにした二次電池の蓋。
  5. 【請求項５】 上記封止部材をフッ素樹脂で形成したこ
    とを特徴とする請求項３又は４に記載の二次電池の蓋。
  6. 【請求項６】 上記封止部材を上記フランジ部に対応す
    る穴の空いた平板と、残りの円筒部との別体で形成した
    ことを特徴とする請求項３又は４に記載の二次電池の
    蓋。
  7. 【請求項７】 上記円筒部をフッ素樹脂で形成したこと
    を特徴とする請求項６に記載の二次電池の蓋。
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