JP2002510129A - 螺旋巻き型金属薄膜バッテリのストラップ - Google Patents

螺旋巻き型金属薄膜バッテリのストラップ

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JP2002510129A
JP2002510129A JP2000540594A JP2000540594A JP2002510129A JP 2002510129 A JP2002510129 A JP 2002510129A JP 2000540594 A JP2000540594 A JP 2000540594A JP 2000540594 A JP2000540594 A JP 2000540594A JP 2002510129 A JP2002510129 A JP 2002510129A
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major surfaces
tab
battery cell
strap
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JP2000540594A
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マイケル ジー． アンドリュー，
トーマス ジェイ． ドーティー，
ジェフリー ピー． ザグロドゥニク，
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Johnson Controls Technology Co
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Johnson Controls Technology Co
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属薄膜バッテリセルの金属薄膜ロール端子を提供する。 【解決手段】 金属薄膜バッテリセルは、螺旋に巻かれて両端部を備えたロールを形成する一枚以上のプレートであって、両端部において螺旋巻きされたプレートの縁部が露出しているプレートから製造される。ロールのそれぞれの端部は端部ストラップで被覆されていて、この端部ストラップは導電性材料の本体を備えていて、この本体からタブが延出している。本体は、ロールのそれぞれの螺旋回旋と接触している、一方、それぞれの螺旋回旋の一部を露出させて、電解質をロールの中に流入させることができる。本体に接続されていて本体外方に突出しているタブが、金属薄膜バッテリセルに電気接続を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気貯蔵バッテリに関し、より詳細には、金属薄膜バッテリセルの端
子ストラップに関する。
【０００２】
【従来技術】
金属薄膜バッテリセルは、両面に活物質でペースト付けされた極く薄い鉛箔で
形成されたプレートを備えている。陽極活物質を具備したプレートと陰極活物質
を具備したプレートが、隔離板ストラップで隔離され、螺旋状に巻かれてロール
を形成している。陽極板のペースト付けされていない端部は或る方向に延出して
いて、一方陰極板のペースト付けされていない端部はロールと対向する方向に延
出している。鉛或いは鉛合金の端子が、螺旋ロールの表面に鋳造盛り上げされて
いるか或いは螺旋状ロールに溶接されている。１９９３年３月３０日に特許証が
発行された米国特許第５，１９８，３１３号「バッテリ端部コネクタ」には、螺
旋ロールの２個の端部用の鋳造盛り上げした端部コネクタの装置が記載されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、キャップ状ストラップの形をした金属薄膜ロールの端子を提供する
が、これは従来技術の端子に比べて鉛の使用量が少なく、且つそれぞれの螺旋層
或いは螺旋回旋の電解質への露出を効果的に促進する。また、このストラップは
、隣接するセルのストラップの高圧押し出し溶接を容易にする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、キャップ状ストラップは、陽極および陰極金属箔プレートが
交互に螺旋回旋して螺旋状に巻かれたセルの端部に形成される。本発明のストラ
ップの形状は、ストラップが螺旋のそれぞれの層の突出端部の一部と係合してい
るが、それぞれの層の突出端部の他の部分は露出したままであるということを特
徴としている。さらに、本発明のストラップは、隣接するセル或いは端子に接続
する部分が、一体成形され直立した墓石状であるということを特徴としている。
前述した特徴をもつストラップは、螺旋ロールのそれぞれの端部に成形される。
【０００５】 本発明のストラップは、多様な構造をとることができるが、好ましくは、螺旋
ロールの端部の適当な箇所に鋳造盛り上げされる。
【０００６】 本発明の前述したおよび他の目的と利点は、以下の発明の詳細な記載より明ら
かにする。以下、参照番号を用いて本発明の好ましい形態を添付図面につき説明
する。
【０００７】 図に示した基本的なバッテリの構造は、１９９８年１月１９日出願の継続出願
である米国特許出願第０９／００８，７１９号に示めされている。この継続出願
の記載内容は、本明細書の一部をなすものとする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
要約すると、図面に示したバッテリは、本体１２を入れたケースを備えていて
、この本体１２には、天板１４と、底板１６とがヒートシール等周知の方法で接
続されている。ケースは、当業界に周知の方法で螺旋に巻かれた金属薄膜ロール
２０を内蔵した複数の金属薄膜電池１８を収納する形状になっている。即ち、陽
極或いは陰極活物質で被覆された鉛の薄い箔プレートが、プレート間の隔離板と
共に螺旋状に巻かれている。陽極板或いは陰極板が、互いに軸をずらして巻かれ
ていて、陽極版の縁部が一端から軸方向に突き出てていて、陰極版の縁部が他端
から軸方向に突き出てている。
【０００９】 金属薄膜バッテリセルが当業界に一般的に知られているので、斯かるセルを製
造するための容認された技術及びそれらが電気を発生する方法は本明細書では記
載しない。斯かる電池に関する概説は、１９９７年６月６日出願され、本発明の
出願人に譲渡された「モジュラー電気貯蔵バッテリ」という発明の名称の米国特
許出願第０８／８７０，８０３号を参照のこと。斯かる先願の開示内容は、本明
細書の一部をなすものとする。
【００１０】 プレートが螺旋巻きされたロールと隔離板のそれぞれの端部が、キャップ状の
ストラップ２６ａと２６bに接合されているが、これらは適当な箇所に鋳造盛り 上げされた鉛で製造されていて、陽極或いは陰極版の一方の突起縁部と接続して
いる。図１に示したように、ストラップ２６は、螺旋巻きされた全ての螺旋回旋
と接続しているが、それぞれの螺旋回旋の軸方向の端部が露出するように成形さ
れている。その結果、陽極或いは陰極板との電気接続が確実になされ、同時に、
電解質がロールのそれぞれの螺旋回旋層の中を軸方向に通過する。それぞれのス
トラップ２６ａと２６ｂは、各々、平坦な本体２５ａと２５ｂを具備していて、
これら平坦部２５ａと２５ｂからは、一体に成形された墓石状部分が延出してい
て、それぞれタブ２７ａと２７ｂを形成している。図３に示したように、ロール
２０の対向する端部のタブ２７ａと２７ｂは１８０度偏倚している。他のロール
２０では、タブは９０度偏倚している。
【００１１】 電池１８は、本体１２の中に形成されたハニカム構造の中に収納されている。
図２と３に示したように、陽極および陰極ストラップはハニカム状ケースの中に
配設されていて、周知の方法による溶接で相互に接続され、且つ、端子３０およ
び３２とも接続されるようになっている。図２および３において、端子３０およ
び３２から離れている２個の電池１８ｃおよび１８ｄは、それぞれのタブが９０
度偏倚している。その余の電池１８ａ，１８ｂ，１８ｅ，および１８ｆは、それ
ぞれのタブが１８０度偏倚している。
【００１２】 図１−４に示したように、キャップ状ストラップの好ましい形は、ロールの中
心線から三日月形に偏倚している開口を備えた三日月形を利用している。ストラ
ップの別の形状は図５−９に示してある。ストラップの全ての形状は、ストラッ
プが螺旋のそれぞれの螺旋回旋の突起端部の一部と契合していて、一方、それぞ
れの螺旋回旋の突起端部の他の部分が露出しているということを特徴としている
。さらに、それぞれの電池は、隣接した電池間を電気接続させる直立した墓石状
のタブと、バッテリの外部端子とを具備している。
【００１３】 電解質は、それぞれセルの中心に位置していて、天板１４に穿設された小孔３
４からバッテリ内へ導入される。本発明のキャップ状ストラップによって、全て
の螺旋回旋層が電解質によって容易に湿潤される。
【００１４】
【発明の効果】
したがって、本発明によれば従来技術の端子に比べて鉛の使用量が少なく、且
つそれぞれの螺旋層或いは螺旋回旋の電解質への露出を効果的に促進する。また
、このストラップは、隣接するセルのストラップの高圧押し出し溶接を容易にす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明のストラップを使用したバッテリの分解組立斜視図で
ある。
【図２】 図２は図１のバッテリの天板を取り外した上面図である。
【図３】 図３は図１のバッテリの底板を取り外した底面図である。
【図４】 図４は本発明のストラップを具備したバッテリの斜視図である。
【図５】 図５は本発明のストラップの別の形状を示す平面図である。
【図６】 図６は本発明のストラップの別の形状を示す平面図である。
【図７】 図７は本発明のストラップの別の形状を示す平面図である。
【図８】 図８は本発明のストラップの別の形状を示す平面図である。
【図９】 図９は本発明のストラップの別の形状を示す平面図である。
【符号の説明】
１２ 本体 １４ 天板 １６ 底板 １８ 金属薄膜セル １８ａ セル， １８ｂ セル， １８ｃ セル， １８ｄ セル， １８ｅ セル， １８ｆ セル， ２０ 金属薄膜ロール ２５ａ 本体 ２５ｂ 本体 ２６ａ ストラップ ２６ｂ ストラップ ２７ａ タブ ２７ｂ タブ ３０ 端子 ３２ 端子 ３４ 小孔
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年１月１８日（２０００．１．１８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【発明の実施の形態】 要約すると、図面に示したバッテリは、本体１２を入れたケースを備えていて
、この本体１２には、天板１４と、底板１６とがヒートシール等周知の方法で接
続されている。ケースは、当業界に一般的に知られている方法で螺旋に巻かれた
金属薄膜ロール（２０）を内蔵した複数の金属薄膜セル１８を収納する形状にな
っている。即ち、陽極或いは陰極活物質で被覆された薄い鉛箔プレートが、プレ
ート間の隔離層と共に螺旋状に巻かれている。陽極板或いは陰極板が、互いに軸
をずらして巻かれていて、陽極版の縁部が一端から軸方向に突き出てていて、陰
極版の縁部が他端から軸方向に突き出てている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】 金属薄膜バッテリセルが当業界に一般的に知られているので、金属薄膜蓄バッ
テリセルを製造するための容認された技術と、それらが電気を発生する方法は本
明細書では記載しない。斯かるセルに関する概説は、１９９７年６月６日出願さ
れ、本発明の出願人に譲渡された「モジュラー電気貯蔵バッテリ」という発明の
名称の米国特許出願第０８／８７０，８０３号を参照すべきである。斯かる先願
の開示内容は、参照によって本明細書の中に完全に組み込まれている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】 プレートが螺旋巻きされたロールと隔離板のそれぞれの端部が、キャップ状の
ストラップ２６ａと２６ｂに接合されているが、これらは適当な箇所に鋳造盛り
上げされた鉛で製造されていて、陽極或いは陰極板の一方の突起縁部と接続して
いる。図１に示したように、ストラップ２６は、螺旋巻きされたロールの全ての
螺旋回旋と接続しているが、それぞれの螺旋回旋の軸方向の端部が露出するよう
に成形されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明のストラップを使用したバッテリの分解組立斜視図で
ある。
【図２】 図２は図１のバッテリの底板を取り外した底面図である。
【図３】 図３は図１のバッテリの天板を取り外した上面図である。
【図４】 図４は本発明のストラップを具備したバッテリセルの斜視図である
。
【図５】 図５は本発明のストラップの別の形状を示す平面図である。
【図６】 図６は本発明のストラップの別の形状を示す平面図である。
【図７】 図７は本発明のストラップの別の形状を示す平面図である。
【図８】 図８は本発明のストラップの別の形状を示す平面図である。
【図９】 図９は本発明のストラップの別の形状を示す平面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＢＲ，ＣＡ，Ｃ Ｎ，ＩＮ，ＪＰ，ＭＸ (71)出願人 49200 Ｈａｌｙａｒｄ Ｄｒｉｖｅ Ｐ ｌｙｍｏｕｔｈ， ＭＩ 48170 Ｕｎｉ ｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉ ｃａ (72)発明者 ドーティー， トーマス ジェイ． アメリカ合衆国 53188 ウィスコンシン 州 ワウケシャ， メサ ヴェルデ ドラ イブ 3005 (72)発明者 ザグロドゥニク， ジェフリー ピー． アメリカ合衆国 53130 ウィスコンシン 州 ヘイルズ コーナーズ， ホイット ノール ウェイ 6260 Ｆターム(参考） 5H022 AA18 AA19 CC02 CC08 CC12 CC15 CC16 5H025 AA07 5H028 AA07 CC01 CC05 CC12 EE01 5H040 AT01 AY08 DD03 DD11

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 螺旋巻きされて両端部を備えたロールを形成するプレートであ
    って、螺旋巻きされたプレートの縁部が両端部において露出しているプレートで
    製造された金属薄膜バッテリセル用端部ストラップで、 ロールの一方の端部と接触している導電性材料の本体であって、本体がロール
    のそれぞれの螺旋回旋と接触していて、一方、それぞれの螺旋回旋の一部を露出
    させて電解質をそれぞれの螺旋回旋の中に流入することができるものであるロー
    ルの一方の端部と接触している導電性材料の本体と、 本体に接続していて本体から外方へ突出していて金属薄膜バッテリを電気接続
    させる導電性材料のタブとを具備して成る端部ストラップ。
  2. 【請求項２】 本体が、２つの主要面と、２つの主要面の間に延在している少
    なくとも１つの縁端面と、２つの主要面の一方から突設されているタブとを備え
    ている請求項１記載の端部ストラップ。
  3. 【請求項３】 本体が、２つの主要面と、２つの主要面の間に延在している少
    なくとも１つの縁端面と、少なくとも１つの縁端面に隣接する位置で２つの主要
    面の一方から突設されているタブとを備えている請求項１記載の端部ストラップ
    。
  4. 【請求項４】 本体が、三日月型である請求項１記載の端部ストラップ。
  5. 【請求項５】 本体が、半円形である請求項１記載の端部ストラップ。
  6. 【請求項６】 本体が、台形である請求項１記載の端部ストラップ。
  7. 【請求項７】 螺旋巻きされた第１と第２の薄い金属箔プレートで形成された
    ロールで、ロールの第１端部から突出している第１の薄い金属箔プレートの螺旋
    状縁部と、ロールの第２端部から突出している第２の薄い金属箔プレートの螺旋
    状縁部とを備えたロールと、 ロールの第１端部と接触していて、第１の薄い金属箔プレートのそれぞれの螺
    旋回旋と接触していて第１の薄い金属箔プレートの一部を露出させて電解質をロ
    ールの中に流入させることができる導電性材料の第１本体と、第１本体に接続さ
    れていて且つ第１本体から外方へ突出していて、金属薄膜バッテリに電気接続を
    形成する導電性材料の第１タブとを具備した第１ストラップと、 ロールの第２端部と接触していて、第２の薄い金属箔プレートのそれぞれの螺
    旋回旋と接触していて、第２の薄い金属箔プレートの一部を露出させて電解質を
    ロールの中に流入させることができる導電性材料の第２本体と、第２本体に接続
    されていて且つ第２本体から外方へ突出していて、金属薄膜バッテリに電気接続
    を形成する導電性材料の第２タブとを備えて成るバッテリセル。
  8. 【請求項８】 第１タブが第２タブから１８０度偏倚している請求項７記載の
    バッテリセル。
  9. 【請求項９】 第１タブが第２タブから９０度偏倚している請求項７記載のバ
    ッテリセル。
  10. 【請求項１０】 第１本体と第２本体が、それぞれ、２つの主要面と、２つの
    主要面の間に延在している少なくとも１つの縁端面とを備えていて、第１タブと
    第２タブのそれぞれ１つが２つの主要面の１つからから突出している請求項７記
    載のバッテリセル。
  11. 【請求項１１】 第１本体と第２本体が、それぞれ、２つの主要面と、２つの
    主要面の間に延在している少なくとも１つの縁端面とを備えていて、第１タブと
    第２タブのそれぞれ１つが、少なくとも１つの縁端面に接触する位置で、２つの
    主要面の１つからから突出している請求項７記載のバッテリセル。
  12. 【請求項１２】 第１本体と第２本体が三日月型である請求項７記載のバッテ
    リセル。
  13. 【請求項１３】 第１本体と第２本体が半円形である請求項７記載のバッテリ
    セル。
  14. 【請求項１４】第１本体と第２本体が台形である請求項７記載のバッテリセル
    。
JP2000540594A 1998-01-19 1999-01-18 螺旋巻き型金属薄膜バッテリのストラップ Pending JP2002510129A (ja)

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US60/071,786 1998-01-19
US09/205,915 1998-12-04
US09/205,915 US6221524B1 (en) 1998-01-19 1998-12-04 Strap for thin metal film battery
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