JP2003242957A - 角型電池とその製造方法 - Google Patents

角型電池とその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 極板群より引き出されたリードを封口板に接
続し、蛇行状に折り畳んで電池ケースの内部空間に収納
する角型電池において、折り畳んだリードが電池ケース
と接触して内部短絡が生じないような角型電池およびそ
の製造方法を提供する。 【解決手段】 極板群より引き出されたリードに所定の
間隔をおいて少なくとも2ヵ所に折り曲げ部を形成し、
電池ケース内に極板群を挿入の際、蛇行状に折り畳んだ
リードが電池ケースと接触しないよう、リードを高精度
に位置決めるので、絶縁枠体を電池ケースと折り畳んだ
リードとの間に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、角型電池およびそ
の製造方法に関するもので、角型電池の極板群から引出
したリードの蛇行状への折り曲げ精度を向上させること
で、リードの高精度な位置決めを行ない、リードの他の
部材への接触に起因した密閉式角型電池の内部短絡を防
止するものである。
【0002】
【従来の技術】図6および図7は、本出願人が先に提案
した角型電池の正面断面図およびリードの折り曲げ手順
を示した工程図である。
【0003】これらの図を用い、本出願人が先に提案し
た角型電池での電池ケース9内の極板群8から引出した
リード1aの折り曲げ、蛇行状への折り畳みと電池内部
空間におけるその位置決め方法をまず説明する。
【0004】図7(A)に示すように電池ケース9内の
極板群8から引出したリード1aの先端を封口板5に設
けた内部端子6に接続する。ついで電池の内部空間にリ
ード1aを収納するために、図7(B)に示すようにリ
ード1aの先端部を封口板と共にチャック12で掴み、
リード1aの長さ方向の中央部分にヘラ13,14を押
し当て、図7(C)のようにまずヘラ14ついで13で
リード1aを押し込みながら、図7(D)のようにチャ
ック12をおよそ60度回転させる。
【0005】そして図7(E)のようにチャック12お
よびヘラ13,14をはずし、図6のように封口板5を
電池ケース9の開口部に合致するよう平行に位置させ、
封口板5を電池ケース9の開口部へ挿入する。この過程
で、ヘラ13,14で折り曲げられたリード1aは、極
板群8上部の空間に蛇行状に折り畳まれて収容される。
【0006】この後、封口板5と電池ケース9とをレー
ザー溶接することで、角型電池が完成される。なお、図
6中、2はリベット状外部端子で上部ガスケット3を介
して封口板5の透孔を貫通し、下部ガスケット4,内部
端子6をかしめ固定している。7は極板群8の上部に配
した長皿状の絶縁枠体であり、正,負のリードを引き出
すスリットを備えている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような角
型電池のリード折り曲げ方法では、リードの折り曲げ部
位置を正確に定めることができず、折り曲げられたリー
ドが端子周囲の絶縁部材を乗り越えて封口板や電池ケー
スの内面と接触し、内部短絡を引き起こすという問題が
あった。
【0008】また近年極板群の高性能化が進み、同じ容
量であれば軽薄短小な電池ケースの要請が高まってき
た。特に、薄い電池ケースの場合上述のようなリード折
り曲げ方法では、一層内部短絡を引き起こす頻度が高く
なるという問題があった。
【0009】本発明は、上記の問題を解決するものであ
り、電池ケースを封口板で閉鎖する際にリードを蛇行状
とする折り曲げ精度を向上させ、蛇行状に折り畳んだリ
ードを電池ケースの内部空間に封口板や電池ケース内面
と接触することなく収容して、電池の内部短絡を生じな
いようにすることを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の角型電池は、電
池ケース内部に収容される極板群と、この極板群の一方
極より引き出されたリードの先端部と接続する内部端子
とリベット状外部端子からなる端子部分をもち、かつそ
れ自体はケースの開口部を閉鎖する封口板とからなり、
前記リードは所定の間隔をおいて少なくとも2ヵ所に折
り曲げ部を備えていて、封口板による電池ケース閉鎖時
に折り曲げ部で折り畳まれて蛇行状を呈したリードを、
極板群上部、封口板および電池ケース上部により形成さ
れる電池ケースの内部空間にそれらと接触することなく
収容したものである。
【0011】また本発明は、封口板下面に絶縁枠体を設
け、折り曲げ部で折り畳まれて蛇行状を呈したリードの
大半を枠体内部に収容して電池ケース等との接触を確実
に防止したものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。
【0013】図1は、本発明の一実施の形態による幅2
9.5mm,厚さ4.0mm,高さ47.5mmのリチ
ウムイオン角型電池で、電池内に折り畳まれたリード等
の収納状態を示す側断面図である。図2は、本発明角型
電池の極板群から引き出された負極リードの折り曲げ手
順を示す工程図である。図3は本発明の種々の絶縁枠体
4をその使用状態を上下反転させて見た斜視図である。
【0014】図2(A)に示すように極板群8の上方へ
負極リード1aを垂直に引き出す。次に、図2(B)に
示すようにリード1aに所定の間隔をおいて少なくとも
2ヵ所好ましくは,,で示す3ヵ所の折り曲げ部
を設ける。この場合折り曲げ部は筋付けもしくは、一対
の金型(図示せず)によって行う折り曲げ成形により形
成される。この折り曲げ成形直後にリード上端の余剰リ
ード1b部分を切り捨てる。リードが短すぎると封口板
5側の内部端子6との接続に支障がでるので、所要長さ
を保ち、余剰部のみ切り捨てる。
【0015】次に、図2(C)に示すように封口板に組
み付けられた内部端子6にリード先端を接続する。
【0016】図4に示す正極リード1cに付いても負極
リード1aと同じようにリードの折り曲げ加工をおこな
う。正極リード1cは封口板5の内側に直接接続され、
次いで、図2に示すように封口板を水平方向に90度回
転し、かつ極板群に近づける。
【0017】以上のようして組み立てられた極板群8と
封口板5のうち、極板群を図1に示すように電池ケース
9に収容し、封口板5を電池ケース9の開口部に合致す
るように挿入する。この過程でリード1a,1cはとも
に蛇行状に折り畳まれる。この後、封口板と電池ケース
をレーザー溶接する。
【0018】以上のように本発明は、角型電池ケースの
内部に収容される極板群の一方極より引き出され、封口
板に設けた端子部分のうち内部端子のに先端部が接続さ
れるリードの改良を特徴としたもので、リードに所定の
間隔をおいて少なくとも2ヵ所(好ましくは3ヵ所)の
折り曲げ部を設け、封口板によるケース閉鎖時にこのリ
ードは折り曲げ部で折り曲げられ蛇行状に折り畳まれた
状態で、電池ケースの内部空間に他と接触することなく
収容したものである。
【0019】リード、特に負極リード1aは電池ケース
9内面や封口板5下面と接触することのないよう、その
絶縁隔離を図るために封口板5下面に設けた絶縁枠体4
の内部に収容するとよい。
【0020】絶縁枠体4は、その形状のいくつかを図3
に示した。基本的な構成は、図3(A)に示すようにポ
リプロピレンなどの合成樹脂の成形品でリベット状の外
部端子2によって内部端子6とともに封口板5にかしめ
られる孔4a基部4bの一端にもち、他端には蛇行状に
折り畳まれるリード1aの絶縁確保を図る一対の対向し
た枠突片4−1を設けたものである。同(B)は枠突片
4−2間を2つの植桟で補強したもの。同(C)は桝形
枠突片4−3としたもの。同(D)は枠突片4−4間を
1つの植桟で補強したもの。同(E)は枠突片4−5を
リブで補強したもの。同(F)は枠突片4−6の先端部
を両テーパにし、枠突片4−6が電池ケース9収容し易
くするとともに折り畳まれたリードが枠突片4−6間に
収容し易くするためのものである。なお、(B),
(C),(D)には内部端子6が挿入できる矩形状の孔
が植桟の一方に設けられている。また、(F)の枠突片
先端に設けたような内外のテーパを(B),(C),
(D),(E)などの枠突片に設けることも可能であ
る。
【0021】いずれの絶縁枠体4も封口板による電池ケ
ース開口部の封口過程時に、リ−ドを蛇行状に折り曲
げ、折り畳み状態にしつつその大半を絶縁枠体の内部に
収容すればよい。
【0022】リードを精度よく蛇行状に折り曲げるに
は、折り曲げる位置を的確に規定する必要がある。その
ためには折り曲げ部を形成して、この部分でのみ折り曲
がるようにするとよい。折り曲げる位置の規定には、金
型でくせ付けして折り曲げ部を形成するほか、例えば、
平らな状態で残す部分に補強リブや畝部分を設け、この
部分を折り曲がらないようにして、リブ等の形成されて
いない部分で選択的に折り曲げることもできる。
【0023】このようにすれば、リードの蛇行状への折
り曲げとケース内空間における高精度な位置決め収納の
実現により、リードの電池ケース等への接触に起因した
内部短絡の発生を防止できる。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、角型電池の厚みの薄型
化に伴い、リードの厚さに対する折り曲げの折部の半径
が小さい場合でも、成型後のスプリングバックの低減が
図れることにより、高精度のリード位置決めを実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す角型電池の側断面図
【図2】(A)本発明電池の極板群と負極リードの折り
曲げ開始前を示す図 (B)同負極リード折り曲げ成形状態を示す図 (C)同封口板の内部端子と負極リードとの接続を示す
図 (D)同電池ケース挿入前の極板群と封口板の位置を示
す図
【図3】(A)本発明の基本的な枠突片を有する絶縁枠
体を示す斜視図 (B)同枠突片間を2つの植桟で補強した絶縁枠体を示
す斜視図 (C)同桝形枠突片を有した絶縁枠体を示す斜視図 (D)同枠突片間を1つの植桟で補強した絶縁枠体を示
す斜視図 (E)同枠突片をリブで補強した絶縁枠体を示す斜視図 (F)同枠突片の先端部を両テーパにした絶縁枠体を示
す斜視図
【図4】角型電池の正面からの破断面図
【図5】本発明による電池の分解斜視図
【図6】従来電池の側断面図
【図7】(A)従来電池の封口板と負極リードの接続を
示す図 (B)同電池の折り曲げ用チャックおよびヘラの初期配
置図 (C)同電池の折り曲げ第一段階図 (D)同電池の折り曲げ第二段階図 (E)同電池のチャックおよびヘラを取り外した後の折
り曲げ状態図
【符号の説明】
1a リード(負極リード) 2 外部端子 4 絶縁枠体 5 封口板 6 内部端子 8 極板群 9 電池ケース 10 端子板 11 封止栓

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 角型電池ケースと、その内部に収容され
    る極板群と、極板群の一方極より引き出されたリードと
    接続する内部端子とリベット状外部端子からなる端子部
    分をもち、かつそれ自体は前記電池ケースの開口部を閉
    鎖する封口板とからなり、前記極板群の一方極より引き
    出されたリードは所定の間隔をおいて少なくとも2ヵ所
    に折り曲げ部を備え、角型電池ケースの内部に収容され
    る極板群の一方極より引き出されたリードには、予め所
    定の間隔をおいて折り曲げ箇所を規定する折り曲げ部を
    設け、前記リードの他端を封口板に設けた内部端子部に
    接続した後、封口板をケース開口部へ当てがうにつれて
    リードをその折り曲げ部で折り曲げて蛇行状に折り畳み
    ながら電池ケースの内部空間に収容し、封口板と電池ケ
    ースを接合一体化する角型電池の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記リードの折り曲げ部は、リード他端
    を封口板の内部端子部に溶接した後に、金型によって設
    けられる請求項1記載の角型電池の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記リードは、リード面が角型電池ケー
    スの長側面と平行に外部に引出され、所定の間隔をおい
    て設けられた折り曲げ部で折り曲げられて、蛇行状態で
    極板群の上部空間で前記極板群の厚さ方向に配置される
    請求項1または2に記載の角型電池の製造方法。
  4. 【請求項4】 角型電池ケースと、その内部に収容され
    る極板群と、極板群の一方極より引き出されたリードと
    接続する内部端子とリベット状外部端子からなる端子部
    分をもち、かつそれ自体は前記電池ケースの開口部を閉
    鎖する封口板と、封口板下面に設けられリードが封口板
    およびケース内面と接触するのを防止する絶縁枠体とか
    らなり、前記極板群の一方極より引き出されたリードは
    所定の間隔をおいて少なくとも2ヵ所に折り曲げ部を備
    え、前記封口板によるケース閉鎖時に、リードはその折
    り曲げ部で折り畳まれて蛇行状を呈し、その大半部分が
    前記絶縁枠体内に収容されている角型電池。
  5. 【請求項5】 絶縁枠体の側面には補強用のリブを設
    け、リードが前記リブに接触する箇所以外で折り曲げら
    れるようにした請求項4記載の角型電池。
  6. 【請求項6】 絶縁枠体の下部側面には、この枠体内部
    にリードを収容する際の案内をなすテーパが内側および
    /または外側に設けられている請求項4または5記載の
    角型電池。
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