JP2002343315A

JP2002343315A - 電池蓋ユニット

Info

Publication number: JP2002343315A
Application number: JP2001140665A
Authority: JP
Inventors: Tadamitsu Azema; 忠満畦間; Shinichi Tamaki; 伸一玉城
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2002-11-29
Also published as: KR100452541B1; KR20020086228A; CN1385908A; TW535312B

Abstract

(57)【要約】【課題】保護装置として感熱スイッチを用いること
で、保護装置の精度の低下を防止し、また、保護装置を
電池蓋体に一体化してユニット化することで、小型、且
つ組立性の良好で、安価な電池を構成可能な、電池蓋ユ
ニットを提供すること。【解決手段】２次電池に用いられる電池セル１を密閉
して該電池セル１内を遮蔽する金属製の電池蓋体２と、
所定の温度でスイッチの切換が行われる感熱スイッチ４
とを備え、感熱スイッチ４が電池蓋体２に取付られ、感
熱スイッチ４と電池蓋体２とが一体化されている構成と
して、ユニット化を図った。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ、ノ
ートパソコン、携帯電話等の移動体機器の放充電可能な
リチウムイオン２次電池等に主として使用され、電池セ
ルを密閉する電池蓋ユニットの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電池の図面を説明すると、図１１
は従来の電池の正面図である。

【０００３】電池セル５１は、アルミ製の筐体から構成
され、矩形状の底壁部５１ａと、底壁部５１ａから上方
に延びて立設された側壁部５１ｂとを有し、この底壁部
５１ａと側壁部５１ｂとで囲まれた内部５１ｃには、図
示しないが正極板と、負極板と、この正極板、負極板間
に設けられたセパレータから構成される電極群、及びリ
チウム塩を有機溶媒に溶解したものからなり、電極群に
侵漬されてこの電極群を発電要素とする電解液が注入さ
れている。

【０００４】電池蓋体５２は、アルミ材の板状部材５２
ａと、該板状部材５２ａから突出する電極部５２ｂを有
し、この電池蓋体５２は、電池セル５１の開口部５１ｄ
を塞ぐように配設され、外周囲にレーザー溶接を施すこ
とにより電池セル５１と強固に固定され、内部５１ｃ内
を密閉している。また、この電池蓋体５２の電極部５２
ｂは負極板（図示せず）に接続されており、負極を構成
している。

【０００５】底壁部５１ａには、アルミ層及びニッケル
層からなるＡｌ−Ｎｉクラッド材５３が溶接等で取り付
けられており、ニッケル層からニッケルからなるリード
線５４が接続され、直角に折り曲げられて側壁部５１ｂ
と平行に延びている。

【０００６】絶縁シート５５は、細長い矩形状を呈し、
側壁部５１ｂに接着等の手段で貼着され、リード線５４
と電池セル５１を絶縁している。保護装置５６は、温度
によって抵抗が上昇して電流の流れを抑えるＰＴＣで構
成され、一方の端子部５６ａがリード線５４と接続され
ており、他方の端子部５６ｂはニッケルからなるリード
線５７に接続されている。そして、クラッド材５３は正
極板（図示せず）に接続されており、リード線５７は正
極を構成している。また、図示しないが、保護装置には
電圧の状況を監視してスイッチの切換を行うＩＣが組み
込まれる電池保護回路が接続されて、この電池保護回路
は電池セル５１に取り付けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の電池は上記のよ
うな構成を有するが、電池の原価低減のため、電池保護
回路を電池が取り付けられる電子機器側に取り込む形で
設け、電池自体が簡素化されてきている。しかし、従来
の電池では保護装置５６としてＰＴＣが用いられてお
り、このＰＴＣは温度が上昇してその抵抗値が変化する
と、温度が下がっても元の抵抗値に戻らないという性質
があり、製造工程において、このＰＴＣとリード線５
４、５７との接続時に高い熱が加わると、電池の製造工
程中にＰＣＴの抵抗値が必然的に上昇してしまうという
問題がある。また、絶縁シート５５を貼着し、リード線
５４、５７で保護装置５６を接続するという構成をとっ
ているため、組立部品の点数が増え、組立性が悪化し、
量産性が悪く、且つ、高価になるという問題がある。

【０００８】本発明はかかる課題に鑑みてなされたもの
であり、保護装置として感熱スイッチを用いることで、
保護装置の精度の低下を防止し、また、保護装置を電池
蓋体に一体化してユニット化することで、小型、且つ組
立性の良好で、安価な電池を構成可能な、電池蓋ユニッ
トを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の第１の手段として、本発明の電池蓋ユニットは、電池
に用いられる電池セルを密閉して該電池セル内を遮蔽す
る金属製の電池蓋体と、所定の温度でスイッチの切換が
行われる感熱スイッチとを備え、前記感熱スイッチが前
記電池蓋体に取付られ、前記感熱スイッチと前記電池蓋
体とが一体化されている構成とした。

【００１０】また、第２の解決手段として、本発明の電
池蓋ユニットの前記感熱スイッチは、電路を遮断するた
めの遮断手段を備えた本体部を有し、前記電池蓋体には
第１の凹部が形成され、該第１の凹部に前記本体部が収
納されている構成とした。

【００１１】また、第３の解決手段として、本発明の電
池蓋ユニットの前記感熱スイッチは、前記遮断手段に接
続され前記本体部から突出する第１の端子部を有し、前
記第１の端子部と前記電池蓋体との間には第１の絶縁部
が配置され、前記電池蓋体には前記第１の絶縁部を収納
する第２の凹部が設けられている構成とした。

【００１２】また、第４の解決手段として、本発明の電
池蓋ユニットの前記第１の絶縁部は合成樹脂の成型品か
ら形成され、この第１の絶縁部には前記第１の端子部の
幅方向を位置決めするガイド部が設けられている構成と
した。

【００１３】また、第５の解決手段として、本発明の電
池蓋ユニットの前記合成樹脂の成型品で成形された前記
第１の絶縁部は突起を有すると共に、前記第１の端子部
は通孔を有し、該通孔に挿通された前記突起をカシメる
ことで前記感熱スイッチが前記第１の絶縁部に取り付け
られている構成とした。

【００１４】また、第６の解決手段として、本発明の電
池蓋ユニットの前記第１の端子部は折曲片を有し、折り
曲げ線が位置する前記折曲片の端部が前記第１の絶縁部
上に位置している構成とした。

【００１５】また、第７の解決手段として、本発明の電
池蓋ユニットの前記感熱スイッチは、前記第１の端子片
と反対方向に延びる第２の端子片を有し、該第２の端子
部が前記電池蓋体に溶接されることで、前記感熱スイッ
チと前記電池蓋体とが電気的に導通して一体化されてい
る構成とした。

【００１６】また、第８の解決手段として、本発明の電
池蓋ユニットの前記電池蓋体はアルミ材で形成されると
共に、前記第２の端子部は少なくともアルミ層を有する
クラッド材で形成され、前記アルミ層が前記電池蓋体に
対向した状態で、前記第２の端子部が前記電池蓋体に溶
接されることで、前記感熱スイッチと前記電池蓋体とが
電気的に導通して一体化されている構成とした。

【００１７】また、第９の解決手段として、本発明の電
池蓋ユニットの前記感熱スイッチは、前記第１の端子片
と反対方向に延びる接続端子を有し、前記電池蓋体には
前記第１の凹部に連通する収納凹部が設けられると共
に、該収納凹部には金属端子が取り付けられ、前記接続
端子は前記収納凹部に収納されると共に、前記金属端子
に積層されて、該金属端子と接続されている構成とし
た。

【００１８】また、第１０の解決手段として、本発明の
電池蓋ユニットの前記電池蓋体はアルミ材で形成される
と共に、前記金属端子は少なくともアルミ層を有するク
ラッド材で形成され、前記アルミ層が前記収納凹部に対
向した状態で、前記金属端子が前記電池蓋体に溶接され
て取り付けられ、前記金属端子の溶接された面と反対側
の面に前記接続端子が積層されて接続されている構成と
した。

【００１９】また、第１１の解決手段として、本発明の
電池蓋ユニットの前記電池蓋体には電極部が挿通されて
配置され、該電極部と前記電池蓋体とが絶縁された状態
となっている構成とした。

【００２０】また、第１２の解決手段として、本発明の
電池蓋ユニットの前記電極部と前記電池蓋体との絶縁は
絶縁体によってなされ、前記第１の絶縁部と前記絶縁体
とが一体となって絶縁部材をなしている構成とした。

【００２１】また、第１３の解決手段として、本発明の
電池蓋ユニットの前記電極部は保持手段を構成し、該電
極部によって前記絶縁部材と前記電池蓋体とが固定され
ている構成とした。

【００２２】また、第１４の解決手段として、本発明の
電池蓋ユニットの前記感熱スイッチは、前記第１の端子
片と反対方向に延びる第２の端子片を有し、前記電池蓋
体には第１の貫通孔が形成されると共に、前記第２の端
子部には第２の貫通孔が形成され、前記第１、第２の貫
通孔に保持手段を挿通させて、前記第２の端子部と前記
電池蓋体は、両者の間に第２の絶縁部が配置された状態
で固定され、前記第２の端子部と前記保持手段とが電気
的に導通した状態で、前記感熱スイッチと前記電池蓋体
とが一体化されている構成とした。

【００２３】また、第１５の解決手段として、本発明の
電池蓋ユニットの前記保持手段はリベットから構成さ
れ、該リベットの端部がカシメられて、前記第２の端子
部と前記電池蓋体とが固定されている構成とした。

【００２４】また、第１６の解決手段として、本発明の
電池蓋ユニットの前記電池蓋体には前記第２の絶縁部を
収納する第３の凹部が設けられている構成とした。

【００２５】また、第１７の解決手段として、本発明の
電池蓋ユニットの前記第２の絶縁部には第３の貫通孔が
形成され、前記第１、第２、第３の貫通孔に前記保持手
段が挿通されて前記第２の端子部と前記電池蓋体とが固
定されている構成とした。

【００２６】また、第１８の解決手段として、本発明の
電池蓋ユニットの前記第１の絶縁部と前記第２の絶縁部
とが一体となって絶縁部材をなしている構成とした。

【００２７】また、第１９の解決手段として、本発明の
電池蓋ユニットの前記感熱スイッチの少なくとも本体部
上には防水シート、或いは防水用の封止剤が設けられて
いる構成とした。

【００２８】また、第２０の解決手段として、本発明の
電池蓋ユニットの前記電池蓋体には、前記感熱スイッチ
が収納される側に突出する凸部が複数個形成され、該凸
部は前記感熱スイッチの前記本体部を越えて突出してい
る構成とした。

【００２９】

【発明の実施の形態】

【００３０】本発明の電池蓋ユニットの図面について説
明すると、図１は本発明の電池蓋ユニットが取り付けら
れた電池の正面図、図２は本発明の電池蓋ユニット第１
の実施の形態Ｕの要部断面図、図３は本発明の電池蓋ユ
ニットの第１の実施の形態Ｕの分解斜視図、図４は本発
明の電池蓋ユニットの第１の実施の形態Ｕに係る保護装
置の側面図、図５は本発明の電池蓋ユニットの第１の実
施の形態に係る保護装置の端子部が取り付いた状態を示
す要部断面図である。

【００３１】本発明の電池蓋ユニットは、図１に示すよ
うに、リチウムイオン２次電池等の有機系の電池Ｂの電
池セル１を密閉するために用いられると共に、保護装置
等が取り付いて電池Ｂの防火、防爆のために使用されて
るものであり、まず、本発明の電池蓋ユニットの第１の
実施の形態Ｕ、及びこの電池蓋ユニットＵが使用される
電池Ｂの形態について説明する。

【００３２】電池セル１は、アルミ製の筐体から構成さ
れ、矩形状の底壁部１ａと、底壁部１ａから上方に延び
て立設された側壁部１ｂとを有し、この底壁部１ａと側
壁部１ｂとで囲まれた内部１ｃには、図示しないが正極
板と、負極板と、この正極板、負極板間に設けられたセ
パレータから構成される電極群、及びリチウム塩を有機
溶媒に溶解したものからなり、電極群に侵漬されてこの
電極群を発電要素とする電解液が注入されている。

【００３３】電池蓋体２は、アルミ材の板状部材２ａ
と、中央から一方の端部にかけて形成された収納部２ｂ
と、反対側の端部に形成されると共に、上下を貫通する
貫通孔の下端部に金属製の薄膜を形成して構成される安
全弁２ｃと、中心に形成された第１の貫通孔２ｄとを有
する。収納部２ｂは、端部近傍に形成された第１の凹部
２ｅと、この第１の凹部２ｅから段部を介して更に端部
側に形成された第２の凹部２ｆと、板状部材２ａの中心
に形成されると共に、第１の貫通孔２ｄに連通する凹状
部２ｇとを有している。

【００３４】絶縁部材３は、ＰＰ（ポリプロピレン）、
ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の合成樹脂の
成型品から構成され、細長い矩形状をなし内側に矩形状
の矩形孔３ｂを形成する枠状をなす本体部３ａと、該本
体部３ａの一端部から下方に逆凸状に形成された第１の
絶縁部３ｃと、他端側に形成され本体部３ａから下方側
に形成され、中央に貫通孔３ｅを有する絶縁体３ｄとを
有する。また、第１の絶縁部３ｃは、本体部３ａの長手
方向の２本の枠の端部から一段下がって形成されたガイ
ド部３ｆと、該ガイド部３ｆの中央部から上方に突出す
る突起３ｇを有する。

【００３５】このような絶縁部材３は、板状部材２ａの
収納部２ｂに収納され、第１の絶縁部３ｃが第２の凹部
２ｆに収納され、絶縁体３ｄは凹状部２ｇに収納され、
絶縁部材３が位置決めが確実になされる。このとき、板
状部材２ａの第１の貫通孔２ｄと、絶縁体３ｄの貫通孔
３ｅが連通した状態となり、また、第２の凹部２ｆの深
さ寸法は第１の絶縁部３ｃの厚み寸法よりも、略同等、
若しくは大きく設計されているので、第１の絶縁部３ｃ
が第２の凹部２ｆから出張ることがなく、電池蓋ユニッ
トＵの薄型化が図れる。さらに、凹状部２ｇの深さ寸法
も、絶縁体３ｄの厚み寸法よりも、略同等、若しくは大
きく設計されているので、絶縁体３ｄが凹状部２ｇから
出張ることがなく、電池蓋ユニットＵの薄型化が図れ
る。

【００３６】保護装置たる感熱スイッチ４は、バイメタ
ルから構成されるスイッチ部を有する遮断手段（図示せ
ず）を備えた合成樹脂の成型品からなる矩形状の本体部
４ａと、遮断手段に接続され本体部の両側から突出する
第１、第２接続端子４ｂ、４ｃと、該第１、第２の接続
端子４ｂ、４ｃの端部で溶接され互いに反対方向に延び
る第１、第２の端子片４ｄ、４ｅとを有する。また、第
１の端子片４ｄは、通孔４ｆが形成された基部４ｇと、
該基部４ｇの端部から垂直に折り曲げられて形成された
折曲片４ｈとを有する。

【００３７】また、第１の接続端子４ｂはニッケルから
構成されると共に、第１の端子片４ｄはニッケルから構
成されており、この第１の接続端子４ｂと、第１の端子
片４ｄは、超音波溶接、或いは抵抗溶接等で溶接され
て、第１の端子部Ｔ１を構成している。なお、第１の接
続端子４ｂ及び第１の端子片４ｄは、りん青銅から構成
されていても良い。また、ニッケルとりん青銅の組み合
わせで、互いに溶接された構成でも良い。

【００３８】第２の接続端子４ｃはニッケルから構成さ
れており、第２の端子部４ｅは、アルミ層４ｋと、ニッ
ケル層４ｍを有するＡｌ−Ｎｉクラッド材Ｃで構成され
ており、アルミ層４ｋには下方に突出する溶接用の突出
部４ｎ（プロジェクション）が形成されている。この第
２の接続端子４ｃと、第２の端子片４ｅは、超音波溶
接、或いは抵抗溶接等で溶接されて第２の端子部Ｔ２を
構成している。なお、第２の接続端子４ｃをりん青銅か
ら構成して、ニッケル層４ｍの代わりにりん青銅層を設
けた構成でもよい。また、ニッケルとりん青銅を溶接す
る組み合わせとしても良い。さらに、ニッケル層４ｍの
代わりに黄銅層、鉄層を設けても良い。また、クラッド
材Ｃは２層である必要は必ずしもない。このような感熱
スイッチ４は、基準温度に達すると遮断手段たるスイッ
チ部が切換わってＯＦＦ状態となり、基準温度より温度
が下がると再びスイッチ部が切換わってＯＮ状態とな
り、電流が再び流すものであり、繰り返しスイッチ部の
切換が行われても基準温度が変わりにくいという特質を
有している。

【００３９】このような構成をした感熱スイッチ４は、
絶縁部材３の通孔を挿通されて、第１の凹部２ｅ内に収
納される。このとき、第１の端子片４ｄの通孔４ｆが第
１の絶縁部３ｃの突起３ｇに挿通されてカシメられるこ
とで感熱スイッチ４は絶縁部材３に固定される。さら
に、第１の端子部４ｄの基部４ｇがガイド部３ｆにガイ
ドされて、感熱スイッチ４の固定が確実となる。また、
折り曲げ線Ｘが位置する折曲片４ｈの端部が第１の絶縁
部３ｃ上に位置しているので、電池蓋体２と第１の端子
部Ｔ１との絶縁が確実に図られる。

【００４０】また、第２の端子片４ｅのアルミ層４ｋ
は、電池蓋体２と対向した状態になり、抵抗溶接によ
り、第２の端子片４ｅと電池蓋体２とが溶接されて、電
気的に導通する。また、アルミ層４ｋには突出部４ｎが
形成されているので、抵抗溶接時に電力が集中して、突
出部４ｎが溶解して効率的に第２の端子片４ｅと電池蓋
体２との溶接が行われる。なお、超音波溶接等を用いて
溶接を行っても良いのは言うまでもない。

【００４１】防水シート５は、ＰＰ（ポリプロピレ
ン）、ＰＥ（ポリエチレン）等の薄型のシートから構成
され、縁部近傍に切込部５ａが形成され、下面には接着
剤が塗布されている。このような防水シート５は、折曲
片４ｈを切込部５ａに挿通させた状態で、感熱スイッチ
４の本体部４ａを覆うように貼着され、感熱スイッチ４
を水滴から守る。

【００４２】ガスケット６は、ＰＰ（ポリプロピレ
ン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の合成
樹脂の成型品から構成され、薄板状の基部６ａと、該基
部６ａの中心から上方に突出する円筒状の筒部６ｂとを
有し、電池蓋体２の下方から筒部６ｂを第１の貫通孔２
ｄ、貫通孔３ｅに挿通させ、基部６ａと電池蓋体２の下
面を密着させている。

【００４３】電極部、及び保持手段たるリベット７は、
基体７ａと、突起７ｂとを有し、ガスケット６の筒部６
ｂ内に突起７ｂが挿入されている。また、この突起７ｂ
は、通孔８ａを有する薄板からなり、絶縁体３ｄ上に載
置されている金属板８の通孔８ａにも挿通され、先端部
がカシメられ、絶縁部材３を電池蓋体２に固定してい
る。

【００４４】本発明の電池蓋ユニットの第１の実施の形
態Ｕは上記のような構成をなし、上記説明のように、電
池セル１に取り付けられて電池Ｂを構成し、アルミから
なる電池蓋体２がマイナスを帯びて、電池蓋体２に溶接
された第２の端子片４ｅ及び感熱スイッチ４を介して、
第１の端子片４ｄが負極を構成し、また、図示せぬ正極
板にリベット７が接続されてリベット７は正極の電極部
として機能し、金属板８で面積を稼いでいる。

【００４５】次に本発明の電池蓋ユニットの第１の実施
の形態Ｕ、及びこの電池蓋ユニットＵが使用される電池
Ｂの製造方法について説明すると、まず、電池蓋体２に
絶縁部材３を収納部２ｂで位置決めがされた状態で載置
し、感熱スイッチ４を矩形孔３ｂを挿通すると共に、第
１の凹部２ｅに収納し、その上面を覆うように防水シー
ト５を貼着する。また、ガスケット６、電池蓋体２，及
び絶縁部材３を挟んだ状態で、リベット７を金属板８に
カシメて、各部材を固定し、電池蓋ユニットＵを形成す
る。また、内部１ｃに電極板等が配設された電池セル１
の筐体を形成し、この電池セル１の筐体と電池蓋ユニッ
トＵとを乾燥させる。このように乾燥させるのは、リチ
ウムは水に反応し易いからである。そして、電池セル１
の筐体に電池蓋ユニットＵをレーザー溶接で溶接し、内
部１ｃを密閉し、側壁部１ｂに形成された注入口１ｄか
ら電解液を注入して、注入口１ｄを封口する。その後、
注入時に飛散した電解液を水洗し、乾燥させて、電池Ｂ
が製造される。

【００４６】このように電池蓋ユニットの第１の実施の
形態Ｕ、及び電池Ｂの製造過程では、電池蓋ユニットＵ
は、電解液が飛散したり、水洗時の水が飛散するという
周囲環境に晒されるが、絶縁部材３、感熱スイッチ４等
が確実に固定されているので、水圧等によってこれらの
部品がずれることがない。また、防水シート５が感熱ス
イッチ４を覆うように貼着されているので、感熱スイッ
チ４が濡れる恐れはない。また、電池蓋体２に各部品を
組み込めば、電池蓋ユニットＵが製造できるので、非常
に簡便である。

【００４７】次に、本発明の電池蓋ユニットの第２の実
施の形態Ｕ１の図面について説明すると、図６は本発明
の電池蓋ユニットの第２の実施の形態Ｕ１の分解斜視
図、図７は本発明の電池蓋ユニットの第２の実施の形態
に係る絶縁部の変形例を示す要部分解斜視図である。

【００４８】本発明の電池蓋ユニットの第２の実施の形
態Ｕ１の電池蓋体２は、第１の実施の形態Ｕの電池蓋体
２に比較して収納部が形成されていない点が異なり、第
１の凹部２ｅと、第２の凹部２ｆが隣接し、凹状部２ｇ
が板状部材２ａの中心に単独で形成されている。また、
電池蓋ユニットの第２の実施の形態Ｕ１には、第１の実
施の形態Ｕの絶縁部材３の代わりに、第１の絶縁部とし
ての絶縁シート９及び、絶縁体１０が別体で設けられて
いる。第１の絶縁部たる絶縁シート９は、ＰＰ（ポリプ
ロピレン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等
の合成樹脂の絶縁シートから構成され、第２の凹部２ｆ
内に収納されて貼着されている。

【００４９】絶縁体１０は、ＰＰ（ポリプロピレン）、
ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の合成樹脂の
薄型の成型品から構成され、中央に形成された貫通孔１
０ａを有し、この絶縁体１０は、凹状部２ｇ内に収納さ
れている。その他の構成は本発明の電池蓋ユニットの第
１の実施の形態Ｕの構成と同様なので、同一部材に同一
番号を付して説明を省略する。なお、絶縁シート９の変
形例として、図７に示すように、ガイド部１１ａを有す
る絶縁ガイド１１を第１の絶縁部として用いても良い。
このガイド部１１ａに、感熱スイッチ４の第１の端子片
４ｄの基部４ｇがガイドされて、位置決めされる。ま
た、ガイド部１１ａから突起を設けて、基部４ｇをカシ
メつけても良い。

【００５０】また、図示はしないが、第１の凹部２ｅに
おいて、第２の凹部２ｆと対向する側で、この第１の凹
部２ｅと連接するように収納凹部を形成し、該収納凹部
の底面にＡｌ−Ｎｉクラッド材からなる金属端子を溶接
して、この金属端子に積層するように、第２の端子片４
ｅを取り除いた第２の接続端子４ｃを溶接して、第２の
接続端子４ｃを収納するようにしても良い。このとき、
収納凹部の深さ寸法は、第２の接続端子４ｃ及び金属端
子全体の厚み寸法と略同等、若しくは大きくすれば、薄
型化が図れる。なお、金属端子は必ずしもクラッド材で
ある必要はなく、板状部材２ａの材質によって、通常の
金属板から構成しても良い。その他については、本発明
の電池蓋ユニットの第１の実施の形態Ｕと同様なので、
同一部材に同一番号を付して説明を省略する。

【００５１】次に、本発明の電池蓋ユニットの第３の実
施の形態Ｕ２の図面について説明すると、図８は本発明
の電池蓋ユニットの第３の実施の形態Ｕ２の要部断面
図、図９は本発明の電池蓋ユニットの第３の実施の形態
Ｕ２の分解斜視図である。

【００５２】本発明の電池蓋ユニットの第３の実施の形
態Ｕ２は、第１の実施の形態Ｕに比較して、第２の端子
片４ｅが延びており、端部近傍に第２の貫通孔４ｐが形
成されている。また、この第２の端子片４ｅはクラッド
材で構成されておらず、ニッケル材のみから構成されて
いる。また、電池蓋板２は、凹状部２ｇの代わりに第３
の凹部２ｈが設けられている。

【００５３】絶縁部材１２は、ＰＰ（ポリプロピレ
ン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の合成
樹脂の成型品から構成され、細長い矩形状をなし内側に
矩形状の矩形孔１２ｂを形成する枠状をなす本体部１２
ａと、該本体部１２ａの一端部から下方に逆凸状に形成
された第１の絶縁部１２ｃと、中央部に形成された延出
部１２ｈを備え、他端側に延びて形成された第２の絶縁
体１２ｄと、該第２の絶縁体１２ｄの中央に形成された
第３の貫通孔１２ｅとを有する。また、第１の絶縁部１
２ｃは、本体部１２ａの長手方向の２本の枠の端部から
一段下がって形成されたガイド部１２ｆと、該ガイド部
１２ｆの中央部から上方に突出する突起１２ｇを有す
る。即ち、絶縁部材１２は、本発明の電池蓋ユニットの
第１の実施の形態Ｕに使用される絶縁部材３の絶縁体３
ｄの代わりに、延出部１２ｈを有する第２の絶縁部１２
ｄが形成され、この第２の絶縁部１２ｄに第３の貫通孔
１２ｅが形成された構成をなしている。

【００５４】そして、この絶縁部材１２は、電池蓋体２
の板状部材２ａの収納部２ｂに収納され、絶縁部材１２
が位置決めが確実になされる。このとき、電池蓋ユニッ
トの第１の実施の形態Ｕと同様に、第２の凹部２ｆの深
さ寸法は第１の絶縁部１２ｃの厚み寸法よりも、略同
等、若しくは大きく設計されているので、第１の絶縁部
１２ｃが第２の凹部２ｆから出張ることがなく、電池蓋
ユニットＵ２の薄型化が図れる。さらに、第３の凹部２
ｈの深さ寸法も、第２の絶縁部１２ｄの厚み寸法より
も、略同等、若しくは大きく設計されているので、第２
の絶縁部１２ｄが第３の凹部２ｈから出張ることがな
く、電池蓋ユニットＵ２の薄型化が図れる。

【００５５】保護装置たる感熱スイッチ４における、第
２の端子部Ｔ２の第２の端子片４ｅは、端部方向に延出
し、端部近傍に第２の貫通孔４ｐが形成されている。こ
の第２の端子片４ｅは、上記に説明したように、ニッケ
ル材のみから構成されている。なお、アルミ、りん青
銅、鉄等から構成しても良い。本実施の形態に係る感熱
スイッチ４の他の部分については、電池蓋ユニットの第
１の実施の形態Ｕに使用される感熱スイッチ４と同様で
あり、通孔４ｆに電池蓋体２に収納された絶縁部材１２
の突起１２ｇが挿通されてカシメられ、矩形孔１２ｂを
介して第１の凹部２ｅに本体部４ａが収納されること
で、感熱スイッチ４は確実に固定される。こうして、感
熱スイッチ４が固定されると、第１、第２、第３の貫通
孔２ｄ、４ｐ、１２ｅが互いに連通した状態となる。

【００５６】このように互いに連通した第１、第２、第
３の貫通孔２ｄ、４ｐ、１２ｅには、保持手段たるリベ
ット１３がガスケット６を介して取付られ、第２の端子
片４ｅでリベット１３がカシメられる。そして、リベッ
ト１３と第２の端子片４ｅが電気的に導通して、第１の
端子片４ｄが電極を構成する。また、リベット１３の材
質は、鉄（ニッケルメッキを施す）から構成されてい
る。なお、アルミ、ニッケル等で構成しても良い。その
他の形態については、電池蓋ユニットの第１の実施の形
態Ｕの形態と同様なので、同一部材に同一番号を付して
説明を省略する。なお、電池蓋体２の材質はアルミ材か
ら構成されているが、必ずしもアルミ材である必要はな
く、ニッケル、鉄（ニッケルメッキを施す）等の他の金
属でも良い。即ち、本発明の電池蓋ユニットの第３の実
施の形態Ｕ２においては、電池セル１及び電池蓋体２そ
のものから電極を取り出す構成となっているので、第１
の端子片４ｄと電極と、電池セル１及び電池蓋体２の電
極とが異なるように設計すれば良い。ちなみに、本実施
の形態では、ニッケル材からなる第１の端子片４ｄが正
極を構成し、アルミ材からなる電池セル１及び電池蓋体
２側が負極を構成している。

【００５７】なお、本発明の電池蓋ユニットＵ、Ｕ１、
Ｕ２は上記のような構成を有し、上記のように使用され
るが、上記説明に限られないことは言うまでもなく、変
形例として、本発明の電池蓋ユニットに係る電池蓋体の
変形例を示す斜視図である図１０に示すように、板状部
材２ａから上方に突出する凸部２ｋを外周部に沿って形
成するようにしても良い。この凸部２ｋは、感熱スイッ
チ４を越えて突出しており、電池Ｂが落下した場合、ま
ずこの凸部２ｋに衝撃力が加わるので、感熱スイッチ４
の保護が図られる。

【００５８】また、上記説明では、感熱スイッチ４の水
濡れを防止するために、防水シート５を用いる形態を説
明したが、粘性を有する合成樹脂からなる封止剤を塗布
して防水を図っても良い。また、上記説明ではリチウム
イオン２次電池に使用される例で説明したが、あらゆる
電池に利用可能であることは言うまでもない。

【００５９】

【発明の効果】本発明の電池蓋ユニットは、電池蓋体
と、感熱スイッチとを備え、感熱スイッチが電池蓋体に
取付られ、感熱スイッチと電池蓋体とが一体化されてい
る構成としたため、基準温度が変化しにくい感熱スイッ
チが用いられているので、信頼性の高い電池蓋ユニット
を提供することができる。また、感熱スイッチと電池蓋
体が一体化されているので、リード線を引き回す必要が
ないので、量産性、組立性が良好で、安価な電池を構成
可能な電池蓋ユニットを提供することができる。また、
感熱スイッチが電池蓋体とユニット化されているので、
電池の小型化に資する電池蓋ユニットを提供することが
できる。

【００６０】また、本発明の電池蓋ユニットの感熱スイ
ッチは、電路を遮断するための遮断手段を備えた本体部
を有し、電池蓋体には第１の凹部が形成され、該第１の
凹部に本体部が収納されている構成としたため、簡単に
感熱スイッチを電池蓋体に組み込むことができるので、
組立性、量産性の良好な電池蓋ユニットを提供すること
ができる。また、第１の凹部に本体部が収納されるの
で、電池蓋ユニットの薄型化を実現することができる。

【００６１】また、本発明の電池蓋ユニットの感熱スイ
ッチは、遮断手段に接続され本体部から突出する第１の
端子部を有し、第１の端子部と電池蓋体との間には第１
の絶縁部が配置され、電池蓋体には第１の絶縁部を収納
する第２の凹部が設けられている構成としたため、第１
の絶縁部を簡単に組み込むことができ、組立性が良好と
なる。また、第１の絶縁部が第２の凹部に収納されるの
で、電池蓋ユニットの薄型化を実現することができる。

【００６２】また、本発明の電池蓋ユニットの第１の絶
縁部は合成樹脂の成型品から形成され、この第１の絶縁
部には第１の端子部の幅方向を位置決めするガイド部が
設けられている構成としたため、第１の端子部の組み込
み精度が向上するので、信頼性の高い電池蓋ユニットを
提供することができる。

【００６３】また、本発明の電池蓋ユニットの第１の絶
縁部は突起を有すると共に、第１の端子部は通孔を有
し、該通孔に挿通された突起をカシメることで感熱スイ
ッチが前記第１の絶縁部に取り付けられている構成とし
たため、確実に第１の端子部の位置が決まり、信頼性の
高い電池蓋ユニットを提供することができる。

【００６４】また、本発明の電池蓋ユニットの第１の端
子部は折曲片を有し、折り曲げ線が位置する折曲片の端
部が第１の絶縁部上に位置している構成としたため、確
実に第１の端子片と、電池蓋体との絶縁を図ることがで
きるので、信頼性の高い電池蓋ユニットを提供すること
ができる。

【００６５】また、本発明の電池蓋ユニットの感熱スイ
ッチは、第２の端子片を有し、該第２の端子部が電池蓋
体に溶接されることで、感熱スイッチと電池蓋体とが電
気的に導通して一体化されている構成としたため、溶接
という簡単な手段で電池蓋ユニットを提供することがで
き、組立性、量産性に資する。また、リード線を引き回
す必要がないので、安価にできる。

【００６６】また、本発明の電池蓋ユニットの電池蓋体
はアルミ材で形成されると共に、第２の端子部は少なく
ともアルミ層を有するクラッド材で形成され、アルミ層
が電池蓋体に対向した状態で、第２の端子部が電池蓋体
に溶接されることで、感熱スイッチと電池蓋体とが電気
的に導通して一体化されている構成としたため、アルミ
材からなる電池蓋体にも、第２の端子部を直接接続で
き、組立性、量産性の良好で、軽量な電池蓋ユニットを
提供することができる。また、リード線を引き回す必要
がないので、量産性、組立性が良好で、安価な電池を構
成可能な電池蓋ユニットを提供することができる。

【００６７】また、本発明の電池蓋ユニットの感熱スイ
ッチは、接続端子を有し、電池蓋体には第１の凹部に連
通する収納凹部が設けられると共に、該収納凹部には金
属端子が取り付けられ、接続端子は収納凹部に収納され
ると共に、金属端子に積層されて、該金属端子と接続さ
れている構成としたため、金属端子に接続端子を接続す
るという簡単な手段で電池蓋ユニットを提供することが
でき、組立性、量産性に資する。また、リード線を引き
回す必要がないので、安価にできる。更に、金属端子が
収納凹部に収納されるので、薄型化にも資する。

【００６８】また、本発明の電池蓋ユニットの電池蓋体
はアルミ材で形成されると共に、金属端子はクラッド材
で形成され、金属端子が電池蓋体に溶接されて取り付け
られ、金属端子の溶接された面と反対側の面に接続端子
が積層されて接続されている構成としたため、アルミ材
からなる電池蓋体にも、接続端子を金属端子を介して接
続でき、組立性、量産性の良好で、軽量な電池蓋ユニッ
トを提供することができる。

【００６９】また、本発明の電池蓋ユニットの電池蓋体
には電極部が挿通されて配置され、該電極部と電池蓋体
とが絶縁された状態となっている構成としたため、電池
蓋体と異なる電極を有する電極部が備わった電池蓋ユニ
ットを提供することができるので、電池を電子機器側に
組み込む際に、配線の自由度を担保することができる。

【００７０】また、本発明の電池蓋ユニットの電極部と
電池蓋体との絶縁は絶縁体によってなされ、第１の絶縁
部と絶縁体とが一体となって絶縁部材をなしている構成
としたため、絶縁部材を組み込めばよいので、組立性、
量産性が良好な電池蓋ユニットを提供することができ
る。

【００７１】また、本発明の電池蓋ユニットの電極部は
保持手段を構成し、該電極部によって絶縁部材と電池蓋
体とが固定されている構成としたため、電極部が保持手
段を兼用するので、スペース効率が向上して電池蓋ユニ
ットの小型化に資する。また、部品点数が少なくなり、
安価な電池蓋ユニットを提供することができる。

【００７２】また、本発明の電池蓋ユニットの感熱スイ
ッチは、第２の端子片を有し、電池蓋体には第１の貫通
孔が形成されると共に、第２の端子部には第２の貫通孔
が形成され、第２の貫通孔に保持手段を挿通させて、両
者の間に第２の絶縁部が配置された状態で固定され、第
２の端子部と保持手段とが電気的に導通した状態で、感
熱スイッチと電池蓋体とが一体化されている構成とした
ため、保持手段を挿通させて電池蓋体と第２の端子部と
を接続するという簡単な手段で電池蓋ユニットを提供す
ることができ、組立性、量産性に資する。また、リード
線を引き回す必要がないので、安価にできる。

【００７３】また、本発明の電池蓋ユニットの保持手段
はリベットから構成され、該リベットの端部がカシメら
れて、第２の端子部と電池蓋体とが固定されている構成
としたため、リベットをカシメるという簡単な手段で、
電池蓋ユニットを提供することができ、組立性、量産性
に資する。

【００７４】また、本発明の電池蓋ユニットの電池蓋体
には第２の絶縁部を収納する第３の凹部が設けられてい
る構成としたため、第２の絶縁部を簡単に組み込むこと
ができ、組立性が良好となる。また、第２の絶縁部が第
３の凹部に収納されるので、電池蓋ユニットの薄型化を
実現することができる。

【００７５】また、本発明の電池蓋ユニットの第２の絶
縁部には第３の貫通孔が形成され、第１、第２、第３の
貫通孔に保持手段が挿通されて第２の端子部と電池蓋体
とが固定されている構成としたため、スペース効率を上
昇させることができるので、電池蓋ユニットの小型化に
資する。

【００７６】また、本発明の電池蓋ユニットの第１の絶
縁部と第２の絶縁部とが一体となって絶縁部材をなして
いる構成としたため、絶縁部材を組み込めばよいので、
組立性、量産性が良好な電池蓋ユニットを提供すること
ができる。

【００７７】また、本発明の電池蓋ユニットの感熱スイ
ッチの少なくとも本体部上には防水シート、或いは防水
用の封止剤が設けられている構成としたため、感熱スイ
ッチの水濡れを防止することができ、信頼性の高い電池
蓋ユニットを提供することができる。

【００７８】また、本発明の電池蓋ユニットの電池蓋体
には、凸部が複数個形成され、該凸部は感熱スイッチの
本体部を越えて突出している構成としたため、凸部が衝
撃を吸収するため、感熱スイッチに衝撃が加わりにく
く、感熱スイッチが正常に作動するので、信頼性の高い
電池蓋ユニットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電池蓋ユニットが取り付けられた電池
の正面図

【図２】本発明の電池蓋ユニット第１の実施の形態Ｕの
要部断面図

【図３】本発明の電池蓋ユニットの第１の実施の形態Ｕ
の分解斜視図

【図４】本発明の電池蓋ユニットの第１の実施の形態Ｕ
に係る保護装置の側面図

【図５】本発明の電池蓋ユニットの第１の実施の形態に
係る保護装置の端子部が取り付いた状態を示す要部断面
図

【図６】本発明の電池蓋ユニットの第２の実施の形態Ｕ
１の分解斜視図

【図７】本発明の電池蓋ユニットの第２の実施の形態に
係る絶縁部の変形例を示す要部分解斜視図

【図８】本発明の電池蓋ユニットの第３の実施の形態Ｕ
２の要部断面図

【図９】本発明の電池蓋ユニットの第３の実施の形態Ｕ
２の分解斜視図

【図１０】本発明の電池蓋ユニットに係る電池蓋体の変
形例を示す斜視図

【図１１】従来の電池の正面図

【符号の説明】

１電池セル１ａ底壁部１ｂ側壁部１ｃ内部１ｄ注入口２電池蓋体２ａ板状部材２ｂ収納部２ｃ安全弁２ｄ第１の貫通孔２ｅ第１の凹部２ｆ第２の凹部２ｇ凹状部２ｈ第３の凹部３絶縁部材３ａ本体部３ｂ矩形孔３ｃ第１の絶縁部３ｄ絶縁体３ｅ貫通孔３ｆガイド部３ｇ突起４感熱スイッチ（保護装置）４ａ本体部４ｂ第１の接続端子４ｃ第２の接続端子４ｄ第１の端子片４ｅ第２の端子片４ｆ通孔４ｇ基部４ｈ折曲片４ｋアルミ層４ｍニッケル層４ｎ突出部４ｐ第２の貫通孔５防水シート５ａ切込部６ガスケット７リベット（電極部、保持手段）７ａ基体７ｂ突起８金属板９絶縁シート１０絶縁体１０ａ貫通孔１１絶縁ガイド１１ａガイド部１２絶縁部材１２ａ本体部１２ｂ矩形孔１２ｃ第１の絶縁部１２ｄ第２の絶縁部１２ｅ第３の貫通孔１２ｆガイド部１２ｇ突起１２ｈ延出部１３リベット（保持手段）Ｂ電池Ｃクラッド材Ｕ電池蓋ユニットＵ１電池蓋ユニットＵ２電池蓋ユニットＴ１第１の端子部Ｔ２第２の端子部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電池に用いられる電池セルを密閉して該
電池セル内を遮蔽する金属製の電池蓋体と、所定の温度でスイッチの切換が行われる感熱スイッチと
を備え、前記感熱スイッチが前記電池蓋体に取付られ、前記感熱
スイッチと前記電池蓋体とが一体化されていることを特
徴とする電池蓋ユニット。
【請求項２】前記感熱スイッチは、電路を遮断するた
めの遮断手段を備えた本体部を有し、前記電池蓋体には
第１の凹部が形成され、該第１の凹部に前記本体部が収
納されていることを特徴とする請求項１に記載の電池蓋
ユニット。
【請求項３】前記感熱スイッチは、前記遮断手段に接
続され前記本体部から突出する第１の端子部を有し、前記第１の端子部と前記電池蓋体との間には第１の絶縁
部が配置され、前記電池蓋体には前記第１の絶縁部を収
納する第２の凹部が設けられていることを特徴とする請
求項１、又は２に記載の電池蓋ユニット。
【請求項４】前記第１の絶縁部は合成樹脂の成型品か
ら形成され、この第１の絶縁部には前記第１の端子部の
幅方向を位置決めするガイド部が設けられていることを
特徴とする請求項３に記載の電池蓋ユニット。
【請求項５】前記合成樹脂の成型品で成形された前記
第１の絶縁部は突起を有すると共に、前記第１の端子部
は通孔を有し、該通孔に挿通された前記突起をカシメる
ことで前記感熱スイッチが前記第１の絶縁部に取り付け
られていることを特徴とする請求項４に記載の記載の電
池蓋ユニット。
【請求項６】前記第１の端子部は折曲片を有し、折り
曲げ線が位置する前記折曲片の端部が前記第１の絶縁部
上に位置していることを特徴とする請求項３〜５の何れ
かに記載の電池蓋ユニット。
【請求項７】前記感熱スイッチは、前記第１の端子片
と反対方向に延びる第２の端子片を有し、該第２の端子
部が前記電池蓋体に溶接されることで、前記感熱スイッ
チと前記電池蓋体とが電気的に導通して一体化されてい
ることを特徴とする請求項３〜６の何れかに記載の電池
蓋ユニット。
【請求項８】前記電池蓋体はアルミ材で形成されると
共に、前記第２の端子部は少なくともアルミ層を有する
クラッド材で形成され、前記アルミ層が前記電池蓋体に
対向した状態で、前記第２の端子部が前記電池蓋体に溶
接されることで、前記感熱スイッチと前記電池蓋体とが
電気的に導通して一体化されていることを特徴とする請
求項７に記載の電池蓋ユニット。
【請求項９】前記感熱スイッチは、前記第１の端子片
と反対方向に延びる接続端子を有し、前記電池蓋体には
前記第１の凹部に連通する収納凹部が設けられると共
に、該収納凹部には金属端子が取り付けられ、前記接続端子は前記収納凹部に収納されると共に、前記
金属端子に積層されて、該金属端子と接続されているこ
とを特徴とする請求項３〜６の何れかに記載の電池蓋ユ
ニット。
【請求項１０】前記電池蓋体はアルミ材で形成される
と共に、前記金属端子は少なくともアルミ層を有するク
ラッド材で形成され、前記アルミ層が前記収納凹部に対
向した状態で、前記金属端子が前記電池蓋体に溶接され
て取り付けられ、前記金属端子の溶接された面と反対側
の面に前記接続端子が積層されて接続されていることを
特徴とする請求項９に記載の電池蓋ユニット。
【請求項１１】前記電池蓋体には電極部が挿通されて
配置され、該電極部と前記電池蓋体とが絶縁された状態
となっていることを特徴とする請求項３〜１０の何れか
に記載の電池蓋ユニット。
【請求項１２】前記電極部と前記電池蓋体との絶縁は
絶縁体によってなされ、前記第１の絶縁部と前記絶縁体
とが一体となって絶縁部材をなしていることを特徴とす
る請求項１１に記載の電池蓋ユニット。
【請求項１３】前記電極部は保持手段を構成し、該電
極部によって前記絶縁部材と前記電池蓋体とが固定され
ていることを特徴とする請求項１２に記載の電池蓋ユニ
ット。
【請求項１４】前記感熱スイッチは、前記第１の端子
片と反対方向に延びる第２の端子片を有し、前記電池蓋
体には第１の貫通孔が形成されると共に、前記第２の端
子部には第２の貫通孔が形成され、前記第１、第２の貫通孔に保持手段を挿通させて、前記
第２の端子部と前記電池蓋体は、両者の間に第２の絶縁
部が配置された状態で固定され、前記第２の端子部と前
記保持手段とが電気的に導通した状態で、前記感熱スイ
ッチと前記電池蓋体とが一体化されていることを特徴と
する請求項３〜６の何れかに記載の電池蓋ユニット。
【請求項１５】前記保持手段はリベットから構成さ
れ、該リベットの端部がカシメられて、前記第２の端子
部と前記電池蓋体とが固定されていることを特徴とする
請求項１４に記載の電池蓋ユニット。
【請求項１６】前記電池蓋体には前記第２の絶縁部を
収納する第３の凹部が設けられていることを特徴とする
請求項１４、又は１５に記載の電池蓋ユニット。
【請求項１７】前記第２の絶縁部には第３の貫通孔が
形成され、前記第１、第２、第３の貫通孔に前記保持手
段が挿通されて前記第２の端子部と前記電池蓋体とが固
定されていることを特徴とする請求項１４〜１６の何れ
かに記載の電池蓋ユニット。
【請求項１８】前記第１の絶縁部と前記第２の絶縁部
とが一体となって絶縁部材をなしていることを特徴とす
る請求項１４〜１７の何れかに記載の電池蓋ユニット。
【請求項１９】前記感熱スイッチの少なくとも本体部
上には防水シート、或いは防水用の封止剤が設けられて
いることを特徴とする請求項２〜１８の何れかに記載の
電池蓋ユニット。
【請求項２０】前記電池蓋体には、前記感熱スイッチ
が収納される側に突出する凸部が複数個形成され、該凸
部は前記感熱スイッチの前記本体部を越えて突出してい
ることを特徴とする請求項２〜１９の何れかに記載の電
池蓋ユニット。