JP2003308881A

JP2003308881A - 電池

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Publication number: JP2003308881A
Application number: JP2002115289A
Authority: JP
Inventors: Morihiko Okuda; 守彦奥田
Original assignee: Sanyo GS Soft Energy Co Ltd
Current assignee: Sanyo GS Soft Energy Co Ltd
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2003-10-31
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: JP4266097B2

Abstract

(57)【要約】【課題】小型電池を提供する。【解決手段】発電要素５の正極に電気的に連なる金属
製の電池蓋６と、樹脂蓋３にインサート成形された金属
製のインサート部品である金属板２１とが固着され、前
記電池蓋６に電気的に絶縁して設けられ前記負極に連な
る負極内部端子８が設けられ、前記樹脂蓋３には前記金
属板２１及び前記引出電極８にそれぞれ電気的に連なる
一対の外部接続端子２５、２７が設けられている。金属
板２１と電池蓋６とが電気的に接続されることにより、
小型化が可能となる。また、電池蓋６と樹脂蓋３とが接
続突部１６を介して固定されるので、特に側面からの外
力に対する強度を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電極の引出構造を
改良した電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、リチウムイオン電池は、発電要素
を電池ケースに収納した電池本体が、保護素子等を配設
した樹脂製のケース又はカバー内に収納されてなる電池
として使用されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、前記リチウムイ
オン電池の市場価格は下落しており、前記市場価格に対
応するため、前記電池の小型化及びコスト低減が急務と
なっている。しかしながら、樹脂製のケース又はカバー
内に電池本体を収納するという従来の構造では電池の小
形化に関しては限界があった。

【０００４】本発明は上記のような事情に基づいて完成
されたものであって、電池を小型化することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの手段として、請求項１の発明は、発電要素を内部に
収容する金属製の電池ケースと、この電池ケースの開口
部を塞ぐと共に前記発電要素の正極及び負極のうちの一
方の電極に電気的に連なる金属製の第１の蓋と、この第
１の蓋に電気的に絶縁して設けられ前記正極及び負極の
うちの他方の電極に連なる引出電極と、前記第１の蓋に
重ねて設けられた樹脂製の第２の蓋とからなり、前記第
２の蓋にはインサート成型により金属製のインサート部
品が一体に備えられると共に、このインサート部品が前
記第１の蓋に固着されることで前記第２の蓋が前記第１
の蓋に固定され、かつ、前記第２の蓋には前記インサー
ト部品及び前記引出電極にそれぞれ電気的に連なる一対
の外部接続端子が設けられていることを特徴とする。

【０００６】請求項２の発明は、発電要素を内部に収容
する扁平角形をなす金属製の電池ケースと、この電池ケ
ースの開口部を覆うと共に前記発電要素の正極及び負極
のうちの一方の電極に電気的に連なり、かつ、両端寄り
に位置して一対の接続突部が設けられた金属製の第１の
蓋と、この電池蓋に電気的に絶縁して設けられ前記正極
及び負極のうちの他方の電極に連なる引出電極と、金属
製の第１及び第２のインサート部品がインサート成型に
より一体的に設けられて前記第１の蓋に重ねられる第２
の蓋とを備え、前記第２の蓋は前記第１及び第２の両イ
ンサート部品が前記第１の蓋の前記接続突部に固着され
ることで前記第１の蓋に固定され、かつ、前記第２の蓋
には一対の外部接続端子が設けられ、一方の外部接続端
子は前記第１のインサート部品に接続され、他方の外部
接続端子は回路素子を介して前記引出電極に接続されて
いることを特徴とする。

【０００７】

【発明の作用及び効果】＜請求項１の発明＞請求項１の
発明によれば、発電要素の正極及び負極から外部接続端
子までを電気的に接続する部品を第２の蓋内に配設する
ことができるので、電池全体を覆う樹脂製のケースまた
はカバーが不要となる。この結果、電池を小型化するこ
とができる。

【０００８】＜請求項２の発明＞請求項２の発明によれ
ば、前記第２の蓋が回路素子を内蔵していることによ
り、正極及び負極から外部接続端子までを電気的に接続
する部品のみならず、電池にとって電気的に必要な要素
の全てを第２の蓋内に配設することができるので、請求
項１の発明と比して、電池を更に小型化する事ができ
る。

【０００９】また、第１の蓋の両端寄りに位置して設け
られた一対の接続突部と、第２の蓋にインサート成形さ
れた金属製のインサート部品とを固着することにより、
第１の蓋と第２の蓋とを強固に固定することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１１】本発明の一実施形態を図１ないし図３によ
って説明する。本実施形態の電池１は扁平角形の二次電
池本体２の一側面に角形の樹脂蓋３（第２の蓋に相当す
る）を取り付けて構成された携帯電話機用の非水電解質
二次電池である。

【００１２】まず、前記二次電池本体２について述べ
る。二次電池本体２は、金属製の電池ケース４に発電要
素５と電解液（図示せず）とを封入して作製される。前
記発電要素５は、詳細には図示しないが、帯状の負極と
正極とがセパレータを介して巻回されてなり、扁平な渦
巻き状をなす。前記電池ケース４は例えばアルミニウム
製の板材をプレス成形することにより形成され、その開
口は例えば同じくアルミニウム製でレーザー溶接された
電池蓋６（第１の蓋に相当する）によりふさがれてい
る。前記電池蓋６の内面には、アルミニウム製の接続片
７が固着されており、この接続片７は発電要素５の正極
と、正極リード（図示せず）を介して電気的に接続され
ている。

【００１３】一方、電池蓋６には、負極内部端子８（引
出電極に相当する）が設けられている。この負極内部端
子８は、電池蓋６に形成した貫通孔９にプラスチック製
のガスケット１０を嵌め込んだ上で、負極内部端子８の
下面に設けられている軸部８Ａをガスケット１０内に貫
通させ、さらに電池蓋６の下面側から負極絶縁板１１及
び負極用接続片１２を軸部８Ａに嵌め込み、その軸部８
Ａをかしめることにより、固定されたものである。これ
により、負極内部端子８は、電池蓋６とは絶縁された状
態にある。

【００１４】電池蓋６の左右両端寄りの位置にはプレス
成形により接続突部１６が突設され、中央寄り位置には
安全弁１３が設けられている。安全弁１３は、電池蓋６
に設けた楕円形の貫通孔１５を、例えばアルミニウムの
薄膜１４で閉じて構成されている。

【００１５】つぎに、樹脂蓋３について述べる。この樹
脂蓋３は、細長い容器状をなすと共に二次電池本体２の
上面とほぼ同一形状となっており、その開口下面が二次
電池本体２側となるようにして二次電池本体２の上面を
覆うように取り付けられる。この樹脂蓋３の左右両端寄
りの位置には上下に貫通する２つの貫通孔１７、１８が
形成され、上面の中央寄り部分には浅い２つの凹部１
９、２０が設けられている。

【００１６】樹脂蓋３には第１ないし第３のインサート
部品に相当する３枚の金属板２１、２２、２３がインサ
ート成形により埋め込まれており、このうち金属板２１
（第１のインサート部品）は樹脂蓋３の左端部寄りに位
置していて貫通孔１７内に一部が露出すると共に、一端
が中央寄りに延びて凹部１９内に露出し、ここに金メッ
キ２４が施されて正極側の外部接続端子２５が構成され
ている。

【００１７】一方、金属板２２（第２のインサート部
品）は樹脂蓋３の右端部寄りに位置していて貫通孔１８
内に一部が露出し、残りの部分は樹脂蓋３内に埋め込ま
れている。なお、これらの金属板２１，２２は、ニッケ
ルの基材にアルミニウムを被覆したクラッド材からなっ
ており、電池本体２側の面がアルミニウムとなるように
樹脂蓋３内に配設されている。

【００１８】また、金属板２３（第３のインサート部
品）の一部は凹部２０内に露出しており、ここに金メッ
キ２６が施されて負極側の外部接続端子２７が構成され
ている。この金属板２３はＬ字状に一方の端が曲げら
れ、樹脂蓋３の下面に形成した凹部２８内に突出してい
る。この凹部２８内には、回路素子に相当する温度ヒュ
ーズ３０及びＰＴＣ３２が収容され、温度ヒューズ３０
の一方のニッケルリード２９が金属板２３に接続され、
他方のニッケルリード３１はＰＴＣ３２の上面に接続さ
れている。そして、ＰＴＣ３２の下面からはニッケルリ
ード３３が導出されている。なお、樹脂蓋３には、安全
弁１３の側方にガス抜き孔（図示せず）が設けられてい
る。

【００１９】上述の樹脂蓋３は、次のようにして電池本
体２に固定されている。まず、ＰＴＣ３２のニッケルリ
ード３３の端部を電池本体２の負極内部端子８に溶接す
る。この後、樹脂蓋３の２つの貫通孔１７，１８を電池
本体２の接続突部１６，１６に嵌め込み、樹脂蓋３の金
属板２１，２２を接続突部１６，１６に押し付けてお
く。そして、貫通孔１７，１８の上方から、例えばレー
ザー溶接機からのレーザビームを照射して金属板２１，
２２を接続突部１６，１６に溶接する。これにより、樹
脂蓋３は電池本体２に固定される（図３参照）。なお、
電池蓋６の上面には絶縁板３４が貼り付けられていて、
これによって電池蓋６とニッケルリード３３等との間が
電気的に絶縁されている。

【００２０】本実施形態によれば、電池本体２に外部接
続端子２５，２７を備えた樹脂蓋３を装着する構成であ
るから、従来のような電池本体２を覆う樹脂製のケース
が不要になり、その分、電池全体を小型化することがで
きる。しかも、その樹脂蓋３を電池本体２に固定するに
当たり、樹脂蓋３に３枚の金属板２１、２２、２３をイ
ンサート成形し、これらの金属板２１，２２を電池蓋６
の一対の接続突部１６に溶接するようにしているから、
その溶接によって樹脂蓋３の強固な固定が行われ、同時
に、正極側の外部接続端子２５に連なる金属板２１との
電気的接続も完了する。従って、樹脂蓋３の固定とは別
に外部接続端子２５と電池本体２との接続を図る必要は
なく、製造工程の工数削減も可能である。さらには、樹
脂蓋３内に３枚もの金属板２１〜２３をインサートする
構成であるから、樹脂蓋３自体の剛性が高まり、樹脂蓋
３に外部から大きな力が作用しても、これが変形した
り、脱落したりすることを確実に防止できる。

【００２１】ところで、この種の小型電池は携帯電話機
の電源として使用されるから、これが電話機本体から取
り外されて、例えばポケットに入れて持ち運ばれること
もある。このような場合、金属製チェーンが付いている
キーホルダも一緒にポケットに入れられていると、この
チェーンが電池の外部接続端子に接触して短絡を生じさ
せるおそれがある。電池本体を樹脂製のケースに収容し
て正負の外部接続端子だけが露出している従来タイプの
電池では、上述のような短絡が発生したとしても、内蔵
されている回路素子が作動して短絡電流を遮断するか
ら、問題は少ない。

【００２２】ところが、本実施形態のように、金属製の
電池ケースが露出し、かつ、正負の外部接続端子も露出
している構造では、チェーンの一方が電池ケースに接触
し、他方が回路素子に連なっていない外部接続端子に接
触すると、短絡電流を遮断できない可能性がある。

【００２３】この点に鑑み、本実施形態では、特に、電
池ケース４の極性（正極）とは逆の極性となる負極側の
外部接続端子２７に温度ヒューズ３０及びＰＴＣ３２を
設ける構成としたから、万一、チェーンが電池ケース４
の外面と負極側の外部接続端子２７との間を短絡させた
としても、ＰＴＣ３２によって短絡電流を確実に遮断で
きる。なお、チェーンが電池ケース４の外面と正極側の
外部接続端子２５との間に接触したとしても、これらは
同極性であるから短絡電流が流れることはない。

【００２４】＜他の実施形態＞本発明は上記記述及び図
面によって説明した実施形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に
含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。

【００２５】（１）上記した実施形態では、接続突部１
６と金属板２１、２２とをレーザー溶接により固定した
が、これに限られず、抵抗溶接、超音波溶接、ろう付け
などの手法を用いることができる。また、図４に示すよ
うにかしめにより固定することができる。この場合に
は、図４（Ａ）に示すように、電池蓋６に突設された接
続突部１６の上面にカシメ筒４０を突設しておき、金属
板４１にカシメ筒４０を挿通させるための孔４２を形成
しておく。そして、図４（Ｂ）に示すように、カシメ筒
４０を圧壊してリベット状に変形させることにより金属
板４１を固定してもよい。また、図４（Ｃ）に示すよう
にカシメ筒４０を外側に拡開変形させることにより、金
属板４１を固定してもよい。このようなカシメによって
金属板４１を固定する場合には、カシメ加工される部分
は通常のリベットのような中実部品とするのではなく、
図４に示した中空のカシメ筒４０とすることが、カシメ
応力の低減を図る上で好ましい。また、カシメ筒４０と
金属板４１との接触抵抗を安定させる観点からは、接続
突部１６のうち金属板４１に接する接触面を粗面化した
り、その接触面に部分的に膨出する受け突部を形成する
ことが好ましい。（２）上記した実施形態では、回路素子として温度ヒュ
ーズ３０及びＰＴＣ３２を用いたが、これに限られず
に、サーマルプロテクター、識別抵抗、ＮＴＣ、サーミ
スタ等であってもよいことは勿論である。（３）上記した実施形態では、電池ケース４は正極と同
じ極性を有するものとしたが、これに限られず、電池ケ
ース４は負極と同じ極性を有するものものとすることも
できる。その場合、電池ケース４の材質はニッケルメッ
キの施された鉄材もしくはステンレス材が好ましい。ま
た、電池ケース４と接続される電極リードにはニッケル
材を用いるのが好ましい。（４）上記した実施形態では、扁平角形の二次電池本体
２を備えた電池１としたが、二次電池本体２の形状は特
に限定されず、例えば円筒形電池であってもよいことは
勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す電池の斜視図

【図２】樹脂蓋及び電池本体の分解断面図

【図３】樹脂蓋及び電池本体の断面図

【図４】本発明の他の実施形態を示す樹脂蓋と電池本体
との接続部分の拡大断面図

【符号の説明】

３…樹脂蓋（第２の蓋）５…発電要素６…電池蓋（第１の蓋）８…負極内部端子（引出電極）１６…接続突部２１、２２…金属板（インサート部品）２５、２７…外部接続端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発電要素を内部に収容する金属製の電池
ケースと、この電池ケースの開口部を塞ぐと共に前記発
電要素の正極及び負極のうちの一方の電極に電気的に連
なる金属製の第１の蓋と、この第１の蓋に電気的に絶縁
して設けられ前記正極及び負極のうちの他方の電極に連
なる引出電極と、前記第１の蓋に重ねて設けられた樹脂
製の第２の蓋とを備え、前記第２の蓋にはインサート成
型により金属製のインサート部品が一体に備えられると
共に、このインサート部品が前記第１の蓋に固着される
ことで前記第２の蓋が前記第１の蓋に固定され、かつ、
前記第２の蓋には前記インサート部品及び前記引出電極
にそれぞれ電気的に連なる一対の外部接続端子が設けら
れていることを特徴とする電池。
【請求項２】発電要素を内部に収容する扁平角形をな
す金属製の電池ケースと、この電池ケースの開口部を覆
うと共に前記発電要素の正極及び負極のうちの一方の電
極に電気的に連なり、かつ、両端寄りに位置して一対の
接続突部が設けられた金属製の第１の蓋と、この電池蓋
に電気的に絶縁して設けられ前記正極及び負極のうちの
他方の電極に連なる引出電極と、金属製の第１及び第２
のインサート部品がインサート成型により一体的に設け
られて前記第１の蓋に重ねられる第２の蓋とを備え、前
記第２の蓋は前記第１及び第２の両インサート部品が前
記第１の蓋の前記接続突部に固着されることで前記第１
の蓋に固定され、かつ、前記第２の蓋には一対の外部接
続端子が設けられ、一方の外部接続端子は前記第１のイ
ンサート部品に接続され、他方の外部接続端子は回路素
子を介して前記引出電極に接続されていることを特徴と
する電池。