JP2002157993A - リード端子付電池 - Google Patents
リード端子付電池Info
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- JP2002157993A JP2002157993A JP2000351239A JP2000351239A JP2002157993A JP 2002157993 A JP2002157993 A JP 2002157993A JP 2000351239 A JP2000351239 A JP 2000351239A JP 2000351239 A JP2000351239 A JP 2000351239A JP 2002157993 A JP2002157993 A JP 2002157993A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- lead terminal
- welding
- negative electrode
- positive electrode
- Prior art date
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- Pending
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-
- Y02E60/12—
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- Primary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電池内部活物質に悪影響を与えないリード端子
を溶接できるリード端子付電池を提供する。 【解決手段】外部回路に接続するリード端子を電池に溶
接するリード端子付電池において、前記リード端子の電
池への溶接位置は正極及び負極活物質を内蔵した部分を
避けた電池ケース又は電池蓋の周辺部であることを特徴
とするので、内部活物質に影響を及ぼすことがない。こ
れにより、出力を従来より約３０％上げることができ、
溶接不良を減少させ、溶接強度を安定させることができ
る。
を溶接できるリード端子付電池を提供する。 【解決手段】外部回路に接続するリード端子を電池に溶
接するリード端子付電池において、前記リード端子の電
池への溶接位置は正極及び負極活物質を内蔵した部分を
避けた電池ケース又は電池蓋の周辺部であることを特徴
とするので、内部活物質に影響を及ぼすことがない。こ
れにより、出力を従来より約３０％上げることができ、
溶接不良を減少させ、溶接強度を安定させることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板など
へ実装するためのリード端子を備えた電池に関し、特
に、リード端子を電池ケースの端子面に設けたリード端
子付電池とその製造方法に関する。
へ実装するためのリード端子を備えた電池に関し、特
に、リード端子を電池ケースの端子面に設けたリード端
子付電池とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】リード端子付電池は、特にエネルギー密
度の高いリチウム電池、リチウムイオン二次電池などの
有機電解質電池に採用されている。リード端子と電池と
の接合は、リード端子を電池にはんだ付けあるいはネジ
止めすることなどにより、電子機器の回路基板に実装さ
れ、駆動用やメモリーバックアップ用電池などとして使
用されている。
度の高いリチウム電池、リチウムイオン二次電池などの
有機電解質電池に採用されている。リード端子と電池と
の接合は、リード端子を電池にはんだ付けあるいはネジ
止めすることなどにより、電子機器の回路基板に実装さ
れ、駆動用やメモリーバックアップ用電池などとして使
用されている。
【０００３】従来のリード端子付有機電解質電池では、
発電要素が収容されて電池として組み立てられた金属製
電池ケースの負極及び正極の当接部位に、リード端子を
スポット溶接によって接合するのが一般的である。
発電要素が収容されて電池として組み立てられた金属製
電池ケースの負極及び正極の当接部位に、リード端子を
スポット溶接によって接合するのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のリード端子付有
機電解質電池では、図５のごとく発電要素が収納された
正極缶１の周辺部を封口ガスケット３を介して負極端子
板２がかしめられて、金属製電池ケースが組み立てら
れ、この電池ケースの負極４及び正極合剤５の当接する
対向部位８，９に、リード端子６，７をスポット溶接に
よって接合するのが一般的である。１０はセパレータで
ある。
機電解質電池では、図５のごとく発電要素が収納された
正極缶１の周辺部を封口ガスケット３を介して負極端子
板２がかしめられて、金属製電池ケースが組み立てら
れ、この電池ケースの負極４及び正極合剤５の当接する
対向部位８，９に、リード端子６，７をスポット溶接に
よって接合するのが一般的である。１０はセパレータで
ある。
【０００５】ところで、リチウムやナトリウムなどの低
融点の軽金属からなる負極又は正極が内側に密着配置さ
れている電池ケースの端子板にリード端子をスポット溶
接すると、その溶接時の高温によって負極又は正極が部
分的に溶融し、溶融した負極又は正極がセパレータを突
き抜け対極側に達し、リークや内部短絡などの不良を引
き起こすことがある。そのため、スポット溶接には溶接
時に発生する熱が低めになるよう溶接出力を調整する必
要がある。しかし、溶接出力を低くすると、溶接不良に
つながるので注意を要する。
融点の軽金属からなる負極又は正極が内側に密着配置さ
れている電池ケースの端子板にリード端子をスポット溶
接すると、その溶接時の高温によって負極又は正極が部
分的に溶融し、溶融した負極又は正極がセパレータを突
き抜け対極側に達し、リークや内部短絡などの不良を引
き起こすことがある。そのため、スポット溶接には溶接
時に発生する熱が低めになるよう溶接出力を調整する必
要がある。しかし、溶接出力を低くすると、溶接不良に
つながるので注意を要する。
【０００６】また、溶融した負極が正極に達するのを防
ぐために、セパレータを厚くしたり、あるいはケース内
側に適当な断熱材をあてがうことも提案されている。し
かし、これらの方法は厚いセパレータにより内部抵抗が
上昇したり、断熱材の体積分だけ発電要素の容量が減少
し、放電容量も低下するため、実用化には至らない。
ぐために、セパレータを厚くしたり、あるいはケース内
側に適当な断熱材をあてがうことも提案されている。し
かし、これらの方法は厚いセパレータにより内部抵抗が
上昇したり、断熱材の体積分だけ発電要素の容量が減少
し、放電容量も低下するため、実用化には至らない。
【０００７】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、組立て後電池ケースの所定の部分にリード端子を溶
接することにより電池内部活物質に悪影響することなく
高い溶接電流で溶接することができリード端子接続の信
頼性を高めることのできるリード端子付電池とその製造
方法を提供することを目的とするものである。
で、組立て後電池ケースの所定の部分にリード端子を溶
接することにより電池内部活物質に悪影響することなく
高い溶接電流で溶接することができリード端子接続の信
頼性を高めることのできるリード端子付電池とその製造
方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、外部回路に接続するリード端子を電池に
溶接するリード端子付電池において、前記リード端子の
電池への溶接位置は正極及び負極活物質を内蔵した部分
を避けた電池ケース又は電池蓋の周辺部であり、またリ
ード端子は帯状又は環状の金属板を用いている。
に、本発明は、外部回路に接続するリード端子を電池に
溶接するリード端子付電池において、前記リード端子の
電池への溶接位置は正極及び負極活物質を内蔵した部分
を避けた電池ケース又は電池蓋の周辺部であり、またリ
ード端子は帯状又は環状の金属板を用いている。
【０００９】上記したように、本発明では、電池ケース
に対しリード端子溶接位置を内部活物質を避けた位置に
溶接を行うことにより、内部活物質に影響することなく
溶接を行うことができる。
に対しリード端子溶接位置を内部活物質を避けた位置に
溶接を行うことにより、内部活物質に影響することなく
溶接を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は本発明の一実施例の断面図で
あり、図２は図１の電池ケース周辺部の拡大図である。
参照して説明する。図１は本発明の一実施例の断面図で
あり、図２は図１の電池ケース周辺部の拡大図である。
【００１１】図はリード端子が溶接された扁平形有機電
解質電池を示しており、扁平な正極缶１とこれより小径
の皿状の負極端子板２とを向かい合わせ、両者の円周部
間に環状の封口ガスケット３を挟み込んで電池ケースが
構成され、正極缶１の凹部内に収容された正極合剤５
と、負極端子板２の凹部内に収容された負極４とがセパ
レータ１０を挟んで層状に対向し、正極合剤５及びセパ
レータ１０に非水電解液が含浸されている。
解質電池を示しており、扁平な正極缶１とこれより小径
の皿状の負極端子板２とを向かい合わせ、両者の円周部
間に環状の封口ガスケット３を挟み込んで電池ケースが
構成され、正極缶１の凹部内に収容された正極合剤５
と、負極端子板２の凹部内に収容された負極４とがセパ
レータ１０を挟んで層状に対向し、正極合剤５及びセパ
レータ１０に非水電解液が含浸されている。
【００１２】正極缶１及び負極端子板２は厚さ０．２５
ｍｍのステンレスの金属板からなり、それぞれ正極端子
及び負極端子を兼ねる。正極合剤５は、二酸化マンガン
に導電剤であるカーボン及び結着剤を加えて混錬した物
を成形・乾燥して製造され、正極缶１の内底面に密着し
ている。負極４は金属リチウムを円形に打抜いたもの
で、負極端子板２の内面に直接圧着されている。セパレ
ータ１０は、ポリプロピレンからなる不織布を用いてい
る。これらの正極缶１，負極端子板２，封口ガスケット
３，負極４，正極合剤５及びセパレータ１０を用いてコ
イン形二酸化マンガンリチウム電池ＣＲ２０２５が構成
されている。
ｍｍのステンレスの金属板からなり、それぞれ正極端子
及び負極端子を兼ねる。正極合剤５は、二酸化マンガン
に導電剤であるカーボン及び結着剤を加えて混錬した物
を成形・乾燥して製造され、正極缶１の内底面に密着し
ている。負極４は金属リチウムを円形に打抜いたもの
で、負極端子板２の内面に直接圧着されている。セパレ
ータ１０は、ポリプロピレンからなる不織布を用いてい
る。これらの正極缶１，負極端子板２，封口ガスケット
３，負極４，正極合剤５及びセパレータ１０を用いてコ
イン形二酸化マンガンリチウム電池ＣＲ２０２５が構成
されている。
【００１３】本実施例においては、図３の帯状の厚さ
０．２ｍｍのステンレスの金属板からなるリード端子１
１を用い、このリード端子が図２に示すように正極及び
負極活物質を内蔵した部分を避けた周辺部の面にシリー
ズスポット溶接によって固着されている。この場合好ま
しい溶接位置は、図２に示すように、負極側では負極活
物質を内蔵した部分を避けたＡで示す範囲であり、正極
側では正極を内蔵した部分を避けたＢで示す範囲であ
る。
０．２ｍｍのステンレスの金属板からなるリード端子１
１を用い、このリード端子が図２に示すように正極及び
負極活物質を内蔵した部分を避けた周辺部の面にシリー
ズスポット溶接によって固着されている。この場合好ま
しい溶接位置は、図２に示すように、負極側では負極活
物質を内蔵した部分を避けたＡで示す範囲であり、正極
側では正極を内蔵した部分を避けたＢで示す範囲であ
る。
【００１４】表１はコイン形電池の正極側を、表２はコ
イン形電池の負極側を、従来の図５のごとき溶接条件・
溶接位置と図２の実施例のごとく溶接位置を従来位置で
溶接した場合と正極及び負極活物質を内蔵した部分を避
けた面に溶接した場合とを溶接エネルギーごとに比較し
たものである。比較数は各１０００個、電圧テスター及
び端子引張試験により評価を行った。ここでの内部短絡
不良とは溶接により電圧が公称電圧３．０Ｖを下回って
しまったものをさし、また溶接不良とは引張試験で２．
９Ｎ以下の強度しか得られなかったものをさす。
イン形電池の負極側を、従来の図５のごとき溶接条件・
溶接位置と図２の実施例のごとく溶接位置を従来位置で
溶接した場合と正極及び負極活物質を内蔵した部分を避
けた面に溶接した場合とを溶接エネルギーごとに比較し
たものである。比較数は各１０００個、電圧テスター及
び端子引張試験により評価を行った。ここでの内部短絡
不良とは溶接により電圧が公称電圧３．０Ｖを下回って
しまったものをさし、また溶接不良とは引張試験で２．
９Ｎ以下の強度しか得られなかったものをさす。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】本発明の他の実施例として、図４の環状の
厚さ０．２ｍｍのステンレスの金属板からなるリード端
子１２が図２に示すように正極及び負極活物質を内蔵し
た部分を避けた周辺部の面にシリーズスポット溶接によ
って固着されている場合について、上記図３の帯状の金
属板からなるリード端子を用いた場合と同様の内部短絡
不良と溶接不良についての評価を行って、その結果を表
３、表４に示した。
厚さ０．２ｍｍのステンレスの金属板からなるリード端
子１２が図２に示すように正極及び負極活物質を内蔵し
た部分を避けた周辺部の面にシリーズスポット溶接によ
って固着されている場合について、上記図３の帯状の金
属板からなるリード端子を用いた場合と同様の内部短絡
不良と溶接不良についての評価を行って、その結果を表
３、表４に示した。
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】溶接機はセイワ製溶接機ＭＣ−１６０Ｂを
使用し従来の溶接はエネルギー出力を正極４８０Ｖ，負
極３５０Ｖとしている。なお、本発明の実施例では図
３、図４のような帯状又は環状のリード端子を使用した
が、リード端子自体の形状を規定するものではなく、電
池を搭載する電子機器等により適宜形状を変更させるこ
とができる。また、リード端子の先端にリード線付コネ
クタを接合したリード端子でも本実施例と同様な効果が
得られる。
使用し従来の溶接はエネルギー出力を正極４８０Ｖ，負
極３５０Ｖとしている。なお、本発明の実施例では図
３、図４のような帯状又は環状のリード端子を使用した
が、リード端子自体の形状を規定するものではなく、電
池を搭載する電子機器等により適宜形状を変更させるこ
とができる。また、リード端子の先端にリード線付コネ
クタを接合したリード端子でも本実施例と同様な効果が
得られる。
【００２１】上記実施例では、有機電解質電池の中の一
種類であるコイン形二酸化マンガンリチウム電池を使用
したが、電池の種類に限定されない。例えば、アルカリ
マンガン電池、酸化銀電池、空気亜鉛電池などの電池に
ついても本発明と同様の効果が得られる。特に負極活物
質にリチウム金属や、アルミニウム金属などを含有させ
たリチウム合金などのアルカリ金属を使用した有機電解
質電池は、溶接時の高温によるアルカリ金属の溶融が顕
著であり、特に不良を減少させ信頼性の高い電池を提供
することが可能となる。
種類であるコイン形二酸化マンガンリチウム電池を使用
したが、電池の種類に限定されない。例えば、アルカリ
マンガン電池、酸化銀電池、空気亜鉛電池などの電池に
ついても本発明と同様の効果が得られる。特に負極活物
質にリチウム金属や、アルミニウム金属などを含有させ
たリチウム合金などのアルカリ金属を使用した有機電解
質電池は、溶接時の高温によるアルカリ金属の溶融が顕
著であり、特に不良を減少させ信頼性の高い電池を提供
することが可能となる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
正極及び負極活物質を内蔵した部分を避けた電池ケース
周辺部にリード端子を溶接することにより、内部活物質
に影響を及ぼすことなく溶接を行うことができるため、
出力を従来より約３０％上げることができ、溶接不良を
減少させ、溶接強度を安定させることができる。
正極及び負極活物質を内蔵した部分を避けた電池ケース
周辺部にリード端子を溶接することにより、内部活物質
に影響を及ぼすことなく溶接を行うことができるため、
出力を従来より約３０％上げることができ、溶接不良を
減少させ、溶接強度を安定させることができる。
【図１】本発明の一実施例の扁平形有機電解質電池の断
面図。
面図。
【図２】図１のリード端子溶接位置の拡大断面図。
【図３】図１に用いるリード端子の斜視図。
【図４】図１に用いる他のリード端子の斜視図。
【図５】従来の扁平形有機電解質電池の断面図。
１…正極缶、２…負極端子、３…封口ガスケット、４…
負極、５…正極合剤、６，７…リード端子、８，９…ナ
ゲット、１０…セパレータ、１１，１２…リード端子。
負極、５…正極合剤、６，７…リード端子、８，９…ナ
ゲット、１０…セパレータ、１１，１２…リード端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H022 AA09 BB11 CC05 CC09 CC12 EE01 5H024 AA03 AA12 BB14 CC03 DD01 DD11 HH15
Claims (2)
- 【請求項１】 外部回路に接続するリード端子を電池に
溶接するリード端子付電池において、前記リード端子の
電池への溶接位置は正極及び負極活物質を内蔵した部分
を避けた電池ケース又は電池蓋の周辺部であることを特
徴とするリード端子付電池。 - 【請求項２】 リード端子は帯状又は環状の金属板であ
ることを特徴とする請求項１記載のリード端子付電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000351239A JP2002157993A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | リード端子付電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000351239A JP2002157993A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | リード端子付電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002157993A true JP2002157993A (ja) | 2002-05-31 |
Family
ID=18824330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000351239A Pending JP2002157993A (ja) | 2000-11-17 | 2000-11-17 | リード端子付電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002157993A (ja) |
-
2000
- 2000-11-17 JP JP2000351239A patent/JP2002157993A/ja active Pending
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