JP2003031201A - 電 池 - Google Patents

電 池

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JP2003031201A
JP2003031201A JP2001212533A JP2001212533A JP2003031201A JP 2003031201 A JP2003031201 A JP 2003031201A JP 2001212533 A JP2001212533 A JP 2001212533A JP 2001212533 A JP2001212533 A JP 2001212533A JP 2003031201 A JP2003031201 A JP 2003031201A
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Eizou Akoin
瑩三 安居院
Tatsunobu Yoneda
竜昇 米田
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Yuasa Corp
Yuasa Battery Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数を削減するとともに、端子の位置お
よび向きに自由度を得られる電池を提供する。 【解決手段】 密閉形電池10の発電要素12において、極
板11の未塗工部における一部が、スリット18aにより分
断された分断部19を有しており、端子13,14が極板11に
対して分断部19を折り返すことにより設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電要素および端
子を備えた電池に係り、特に部品点数を削減できるとと
もに、端子の位置および向きに自由度が得られる電池に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子技術の大きな進歩により、携
帯用の電子機器の小型化が進んでいる。これに伴い、高
エネルギーで小型薄形の電池が求められ、この要求に応
えるものとして扁平形の密閉形電池が各種提案されてい
る。図7に示すように、従来、扁平形の密閉形電池50
は、金属樹脂複合フィルム53で形成された密閉形電池用
パッケージ51によって、発電要素55が収容封止されてい
る。
【0003】密閉形電池用パッケージ51は、金属樹脂複
合フィルム53に凹状に形成された収容部53aに発電要素
55を収容した状態で、折曲部53bで折り返されて重ね合
わせられ、発電要素55を挟み込んで融着代53cを加熱・
融着されることにより、発電要素55を収容封止する。
【0004】図8に示すように、発電要素55は、正極お
よび負極の極板57における活物質の未塗工部58にそれぞ
れ、端子56が溶接やグサリ加締等により固定されてい
る。活物質の未塗工部58は、極板57の両端部に設けられ
ており、それ以外の極板57の両面は、活物質が塗工され
た塗工部59が設けられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の密閉形電池50では、発電要素55の極板57における活
物質の未塗工部58に、極板57とは別部品の端子56を溶接
等により固定するため、部品点数が多くなるという問題
があった。さらに、このような密閉形電池50は、極板57
に対して端子56が溶接やグサリ加締等により固定されて
いるため、極板57および端子56の接続個所における電気
抵抗が高くなり、発電要素55から取り出せる電気の電圧
が低下するという問題もある。
【0006】この問題に対して、図9に示すように、極
板50の端部を一部(図9中、二点鎖線で示す部分)切り
欠いて端子61とした密閉形電池が提案されている。しか
しながら、この場合、切り欠いた部分が材料の無駄にな
るとともに、極板60の端部にしか端子61を設けられず、
更に端子61の向きを一方向にしか設定できないという問
題がある。
【0007】本発明は、前述した問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は部品点数を削減できるととも
に、端子の位置および向きに自由度が得られる電池を提
供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、請求項1に記載したように、負極お
よび正極となる一対の極板を具備した発電要素と、前記
各極板からそれぞれ延びる一対の端子とを備えた電池で
あって、前記極板に設けられたスリットと、前記スリッ
トにより前記極板の一部が分断された分断部とを有し、
前記端子が、前記極板に対して前記分断部を折り返すこ
とにより設けられていることを特徴としている。
【0009】このように構成された電池においては、発
電要素の極板の一部をスリットにより分断して分断部が
形成され、分断部を極板に対して折り返して端子が形成
できることになる。従って、この電池においては、極板
とは別部品の端子を溶接等により極板に固定する必要が
なく、また極板の端部を一部切り欠くこともないため、
切り欠いた部分の材料の無駄等を生じず、更に極板の端
部以外にも端子を設けることができ、端子の向きも自由
に設定できる。これにより、従来のような部品点数の多
さ、材料の無駄、端子の位置および向きに自由度が得ら
れないという問題を解消できることになる。
【0010】また、本発明においては、請求項2に記載
したように、前記極板に活物質が塗工された塗工部と、
前記活物質が塗工されない未塗工部とを有し、前記分断
部が前記未塗工部に設けられているため、分断部を極板
に対して折り返して設けられる端子の導通性が確保され
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施形態を図
面に基づいて詳細に説明する。図1〜図3に示すよう
に、第1実施形態の密閉形電池10は、負極および正極と
なる一対の極板11を具備した発電要素12と、各極板11か
らそれぞれ延びる一対の端子13,14とを備え、密閉形電
池用パッケージ15によって発電要素12が収容封止された
リチウムイオン電池とされている。
【0012】発電要素12は、負極および正極にそれぞれ
負極端子13および正極端子14が設けられているととも
に、セパレータ16を介して負極および正極が積層された
後、巻回される。密閉形電池用パッケージ15は、発電要
素12の形状に対応する凹状の収容部15aに、発電要素12
を収容した状態で、折曲部15bで折り返されて重ね合わ
せられる。そして、密閉形電池用パッケージ15は、発電
要素12を挟み込んで融着代15cが加熱・融着されること
により、発電要素12を収容封止する。
【0013】図2に示すように、各極板11にはそれぞ
れ、両面または片面に活物質を塗工された塗工部17と、
活物質を塗工されない未塗工部18とが設けられる。未塗
工部18は、各極板11の端部および端部より中央寄りに設
けられる。各極板11の端部における未塗工部18には、ス
リット18aが設けられる。スリット18aの奥側(図3
中、手前側)には、スリット18aの裂け防止用の孔18b
が設けられる。
【0014】スリット18aは、極板11の一部を分断して
分断部19を形成する。分断部19は、未塗工部18に設けら
れることで端子としての導通性を有しており、極板11に
対して折り返されることにより、端子13,14を構成す
る。端子13,14の基端部となる分断部19の折り返し部分
には、極板11の表裏面両側から絶縁保護テープ20がそれ
ぞれ貼付される。
【0015】密閉形電池10の発電要素12において、端子
13,14を設ける際、極板11の端部における未塗工部18に
設けられた分断部19が、図3(A)に示す状態から図3
(B)に示すように、スリット18aに沿って図中手前側
に折り返され、端子13,14を構成する。従って、部品点
数を増やすことはなく、部品材料に無駄も生じない。ま
た、この第1実施形態によれば、極板11の一部が端子1
3,14となるため、極板11および端子13,14の接続個所
における電気抵抗が高くならず、発電要素12から取り出
せる電気の電圧が低下しない。
【0016】図4(A)〜図4(C)に示すように、第
2実施形態である密閉形電池の発電要素では、極板11の
端部における未塗工部18が、スリット18aに沿って図4
(A)中矢印方向に折り返され(1回目の折曲)、分断
部19を形成するとともに、当該分断部19が、スリット18
aと略直交する方向に沿って図4(B)中矢印方向に折
り返され(2回目の折曲)、端子13,14を構成する。従
って、2回目の折曲方向を自由に設定することで、端子
13,14の向きを任意に設定できる。その他の構成および
作用については、前述した第1実施形態と同様である。
【0017】図5(A)および図5(B)に示すよう
に、第3実施形態である密閉形電池の発電要素では、極
板11における端部の未塗工部18と塗工部17とを挟んで中
央寄りの未塗工部30に、一対のスリット31が所定の幅で
略平行に図5中上下方向に沿って設けられている。端子
の未塗工部30は、各スリット31に沿って図5中下方に折
り返され、分断部32が形成される。分断部32により、極
板11の端部から中央寄りに端子13,14が構成される。
【0018】このような第3実施形態によれば、構成お
よび作用について前述した第1実施形態と同様である
が、極板11における中央寄りに端子13,14が設けられて
いるため、例えば各極板11にそれぞれ端子13,14を複数
設けておけば、発電要素の中心部と端子13,14との距離
を短くでき、これにより発電要素から電気を効率的に取
り出せるとともに、大電流に対して端子13,14が溶断等
の虞れが少ないという効果も得られる。
【0019】また、この第3実施形態によれば、端子1
3,14を通して一定以上の電流が流れた場合、端子13,1
4が溶断して極板11を分断し、これにより電流を遮断で
きる。
【0020】ところで、一般に、金属樹脂複合フィルム
を密閉形電池用パッケージとして用いた密閉形電池は、
例えば釘等の鋭利な電子伝導性の異物が刺さった場合、
負極および正極となる一対の極板11が異物を通じて短絡
し、短絡個所が発熱するとともに、電池自体にも大電流
が流れて自己発熱する。このような短絡個所は、巻回式
の発電要素における最外周に生じることが多い。この
際、短絡個所の温度が正極における活物質の分解温度ま
で急上昇すると、活物質が電解液や集電体と反応して激
しく発熱し、この発熱反応により近傍の活物質が連鎖的
に反応して電池が発火,破裂する虞れがある。特に、金
属樹脂複合フィルムを密閉形電池用パッケージとして用
いた密閉形電池は、外装体が比較的柔らかいため、この
ような問題が生じやすい傾向にある。
【0021】これに対して、前述した第3実施形態によ
れば、極板11における中央寄りに端子13,14が設けられ
ているため、発電要素の最外周に生じた短絡個所に向か
って各極板11の全作用面積からの電流が端子13,14の基
端部を通過して流れ、端子13,14の基端部が溶断するこ
とになる。従って、この第3実施形態によれば、端子1
3,14の基端部から発電要素の最内周側までの各極板11
が作用しなくなるため、短絡電流が急激に低下して前述
した反応が停止し、前述した問題を回避できる。なお、
このような効果を顕著に得る場合、巻回式の発電要素に
おける外周付近に設けておくことが好ましい。さらに、
最外周の下層、すなわち各極板11における巻き終わりか
ら二周目に端子13,14を設けておくことが最も好まし
い。
【0022】更に、このような第3実施形態によれば、
例えば比較的硬質の電槽に発電要素が収容されている場
合、端子13,14を電槽の蓋まで弛みがないように張架さ
せておけば、発電要素の発熱に伴って電槽が膨れると、
端子13,14の基端部が各極板11から引きちぎられ、これ
により電流が遮断されて安全を確保できる。なお、この
場合、巻回式の発電要素における最外周に端子13,14を
設けておくと、発電要素が竹の子ばね状に変形すること
により電槽の膨れに追従して所望の効果が得られないた
め、巻回による緊圧が加わっている発電要素の最内周側
に端子13,14を設けておくことが好ましい。
【0023】図6(A)〜図6(C)に示すように、第
4実施形態である密閉形電池の発電要素では、極板11の
端部における未塗工部40に、一対のスリット41,42が、
所定の幅で略平行に図6中上下方向に沿って設けられて
いる。各スリット41,42のうちの一方(以下、第1スリ
ット41という)は、極板11の幅方向一方の側(図6中、
手前側)の縁部に連通されており、各スリット41,42の
うちの他方(以下、第2スリット42という)は、極板11
の幅方向他方の側(図6中、向こう側)の縁部に連通さ
れている。
【0024】すなわち、極板11の端部の未塗工部40は、
図6(A)に示す状態から図6(B)に示すように、第
1スリット41に沿って極板11の幅方向他方の側(図6
中、向こう側)に折り返され(1回目の折曲)、第1の
分断部43を形成するとともに、図6(C)に示すよう
に、第2スリット42に沿って極板11の幅方向一方の側
(図6中、手前側)に折り返され(2回目の折曲)、第
2の分断部44を形成する。これら第1および第2の分断
部43,44によって、極板11の幅方向に沿う端子13,14が
構成される。
【0025】従って、極板11の幅方向寸法に制約を受け
ることなく、端子13,14の長さを長く設定することがで
き、またスリット41,42の数を増やすことで、端子13,
14の長さを更に延ばすこともできる。その他の構成およ
び作用については、前述した第1実施形態と同様であ
る。
【0026】このような密閉形電池10によれば、極板11
の未塗工部18,30,40における一部が、スリット18a,
31,41,42により分断された分断部19,32,43,44を有
しており、端子13,14が極板11に対して分断部19,32,
43,44を折り返すことにより設けられている。従って、
部品点数を削減することができるとともに、端子13,14
の位置および向きに自由度を得ることができ、更に部品
材料の無駄を回避できる。
【0027】なお、本発明の電池は、前述した各実施形
態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能
である。また、前述した各実施形態では、リチウムイオ
ン電池に適用した例に基づいて説明したが、これに限ら
ず、ニッケル水素電池にも適用可能である。ニッケル水
素電池の場合、極板の板厚が比較的大きいため、高い効
果が期待できる。
【0028】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、請求項1に記載したように、発電要素の端子が、ス
リットにより分断された極板の分断部を、極板に対して
折り返すことにより設けられている。従って、部品点数
を削減することができるとともに、端子の位置および向
きに自由度を得ることができ、更に部品材料の無駄を回
避できる。
【0029】また、本発明によれば、請求項2に記載し
たように、発電要素の端子が、スリットにより分断され
た極板の分断部を、極板に対して折り返すことにより設
けられている。従って、部品点数を削減することができ
るとともに、端子の位置および向きに自由度を得ること
ができ、更に部品材料の無駄を回避できる。加えて、分
断部が極板における活物質の未塗工部に設けられている
ので、分断部を極板に対して折り返して設けられる端子
の導通性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1実施形態を示す分解斜視図で
ある。
【図2】第1実施形態の極板を示す要部断面図である。
【図3】第1実施形態における極板の端部に端子を形成
する過程を示す要部概略斜視図である。
【図4】本発明に係る第2実施形態を示す要部概略斜視
図である。
【図5】本発明に係る第3実施形態を示す要部概略斜視
図である。
【図6】本発明に係る第4実施形態を示す要部概略斜視
図である。
【図7】従来の密閉形電池を示す分解斜視図である。
【図8】図7の密閉形電池の極板およびその端部に固定
された端子を示す全体斜視図である。
【図9】従来の密閉形電池の他の例の極板およびその端
部に固定された端子を示す要部概略斜視図である。
【符号の説明】
10 密閉形電池 11 極板 12 発電要素 13,14 端子 15 密閉形電池用パッケージ 15a 収容部 16 セパレータ 17 塗工部 18 未塗工部 18a,31 スリット 19,32,43,44 分断部 41 第1スリット(スリット) 42 第2スリット(スリット)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負極および正極となる一対の極板を具備
    した発電要素と、前記各極板からそれぞれ延びる一対の
    端子とを備えた電池であって、 前記極板に設けられたスリットと、前記スリットにより
    前記極板の一部が分断された分断部とを有し、 前記端子が、前記極板に対して前記分断部を折り返すこ
    とにより設けられていることを特徴とする電池。
  2. 【請求項2】 前記極板に活物質が塗工された塗工部
    と、前記活物質が塗工されない未塗工部とを有し、 前記分断部が前記未塗工部に設けられていることを特徴
    とする請求項1に記載した電池。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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