JP2005353472A

JP2005353472A - リブ付き電池缶および密閉型二次電池

Info

Publication number: JP2005353472A
Application number: JP2004174307A
Authority: JP
Inventors: Toru Onoda; 徹小野田
Original assignee: Toshiba Shomei Precision Corp
Current assignee: Toshiba Shomei Precision Corp
Priority date: 2004-06-11
Filing date: 2004-06-11
Publication date: 2005-12-22

Abstract

【課題】本発明は、内部圧力の変化に対して十分な剛性を有し、かつ、充電放電を繰り返しても耐久性に優れる電池缶を提供する。
【解決手段】電池缶２０は、開口部２１を有する箱型である。電池缶２０の外周面２０ａを平坦に形成する。電池缶２０は、幅広壁２３の内面２３ａに、開口部２１側から底壁２２までの範囲に複数のリブが形成されたリブ付き電池缶とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、補強構造を有する金属製の電池缶および密閉型二次電池に関する。

携帯型電子機器が普及するにつれて、電池の形態も多様化した。中でも、携帯型電子機器に搭載するために、外観形状が薄型でかつ軽量である二次電池が、携帯型電子機器に採用されることが多い。二次電池は、全体形状を薄い箱型にすることによって、電池の容器を構成する電池缶の壁のうち面積の広い壁が変形しやすくなる。当該壁を補強するために、リブを備える二次電池がある（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−２７３７４４号公報（第４図）

しかしながら、特許文献１に開示されているリブは、電池缶の壁を内側に向かって折り返されたように形成されている。したがって、リブが設けられた部位の缶の外面には、溝が形成される。二次電池は、充電と放電が繰り返される。二次電池を充電する間、電池缶の内部圧力が増加する場合がある。このような場合、折り返されてリブが構成された缶は、缶の外面側に形成される溝部が拡がるように、内部圧力によってこのリブが伸ばされて缶の周長が変化し、充電中に缶全体が膨張しやすい。

また、溝部が拡がるように電池缶が変形することによって、溝部の隅に引っ張り応力が集中する。二次電池は、充電と放電が繰り返されるので、当該部に繰返し応力が加わると、耐久性が低下する恐れがある。さらに、二次電池の電池缶が膨らむと、この電池を内蔵する電子機器の内部に設けられる周辺機器を圧迫することがあるので、好ましくない。

したがって、本発明は、内部圧力の変化に対して十分な剛性を有し、かつ、充電放電を繰り返しても耐久性に優れる電池缶、およびこの電池缶を容器として備える密閉型二次電池を提供することを目的とする。

本発明に係るリブ付き電池缶は、開口部を有する箱型で、外周面が平坦に形成され、内面に開口部側から閉塞端までの範囲に形成される複数のリブを備える。この場合、密封性を保って封口板をリブ付き電池缶に嵌合するために、開口部を密閉する封口板と嵌合する重り代よりも奥側にリブを形成する。

本発明に係る密閉型二次電池は、リブ付き電池缶と封口板と電極群とを備える。リブ付き電池缶は、開口部を有する箱型で、外周面が平坦に形成され、内面に開口部側から閉塞端までの範囲に複数のリブが形成される。封口板は、開口部を密閉する。電極群は、リブ付電池缶に収納され、正極と負極との間にセパレータを介在する。

本発明に係るリブ付き電池缶によれば、外周面が平坦に形成され、内面にリブが設けられるので剛性が向上する。
本発明に係る密閉型二次電池によれば、リブ付き電池缶の外周面が平坦に形成されるとともに内面にリブを有するので、リブ付き電池缶の壁の剛性が向上する。このため、密閉型二次電池は、充電と放電とを繰り返した場合に生じる内部圧力の変化によってリブ付き電池缶が変形しにくい。したがって、密閉型二次電池の耐久性が向上する。

本発明に係る一実施形態の密閉型二次電池について、リチウムイオン二次電池を一例に、図１から図４を参照して説明する。リチウムイオン二次電池１０は、図１に示すように、電池缶２０と、封口板３０と、電極巻回体４０とを備えている。

電池缶２０は、図２に示すように、一端に開口部２１を備える扁平な直方体状の有底箱型である。電池缶２０は、金属製である。電池缶２０は、深搾りプレス成型によって造られる。電池缶２０の外周面２０ａは、平坦である。電池缶２０は、電池缶２０の閉塞端となる長方形の底壁２２と、この底壁２２の外縁から立ち上がる幅広壁２３および幅狭壁２４とを備えている。

幅広壁２３は、底壁２２の長辺のそれぞれに沿って一対設けられ、互いに平行に配置される。幅狭壁２４は、底壁２２の短辺のそれぞれに沿って一対設けられ、互いに平行に配置される。

封口板３０の中央には、端子部３３が設けられている。端子部３３は、リベット状部材と、２つのガスケットと、ロアプレートとを備えている。各ガスケット部材は、絶縁性およびシール性を有している。各ガスケットの中央には、貫通孔が形成されている。２つのガスケットは、それぞれの貫通孔を合わせて封口板３０を内側および外側から挟むように重ねられる。封口板３０には、各ガスケットの貫通孔に連通する貫通孔が形成されている。

ロアプレートは、内側に設けられたガスケットのさらに電池缶２０の内側から重ねられる。ロアプレートには、各ガスケットの貫通孔および封口板３０の貫通孔に連通する貫通孔が形成されている。リベット状部材は、２つのガスケットのうち、封口板３０の外側のガスケットの貫通孔からロアプレートの貫通孔を貫通するように挿入される。リベット部材の挿入端がロアプレートの貫通孔を貫通すると、リベット状部材の挿入端部を加締める。これにより、端子部３３は、リベット状部材が封口板３０と絶縁された状態で、封口板３０に設けられる。

封口板３０は、開口部２１と嵌り合う嵌合部３１が形成されている。嵌合部３１は、図３に示すように、電池缶２０の外殻を形成する壁の厚さに相当する段差を有している。封口板３０は、図３に示すように、嵌合部３１が挿入端３１ａから電池缶２０に内挿される。嵌合部３１と開口部２１とが嵌合し、嵌合部３１の縁と開口部２１の縁とが突き合わさった状態で、電池缶２０と封口板３０とがシール溶接Ｗされる。電池缶２０と封口板３０とは、リチウムイオン二次電池１０の外殻容器を構成する。

電極群としての電極巻回体４０は、図１に示すように、リチウム金属酸化物からなる正極と、リチウムを吸蔵・放出可能な負極とが、非水電解液を含浸させたセパレータを介在させて巻回された後、方形に成形されている。電極巻回体４０は、電池缶２０内に収納される。電極巻回体４０の電極の一方は、端子部３３に接続される。電極巻回体４０の他方の電極は、電池缶２０または封口板３０に接続される。

幅広壁２３の内面２３ａには、図２に示すように、厚み方向に突出する複数のリブ２５が形成されている。各リブ２５は、図３に示すように、電池缶２０の内部に向かって厚み方向に円弧状に突出する形状である。すなわち、この電池缶２０は、リブ付き電池缶である。

各リブ２５は、図３に示すように、封口板３０の嵌合部３１が入り込む重り代２６よりも奥側に、底壁２２へ向かって直線状に設けられている。各リブ２５の開口部２１側に位置する開口部側端部２５ａは、底壁２２に向かうにつれて、なだらかに厚みを増しており、所定の厚みに達するとその厚みを維持している。各リブ２５の底壁２２側の閉塞端側端部２５ｂは、図２に示すように、底壁２２に突き当たっている。

本実施形態において、リブ２５は、１つの幅広壁２３に、５本形成されている。リブ２５は、深搾りプレス成型の最終工程で形成される。また、図１から図３において、電池缶２０の壁の厚み方向の寸法を実際の寸法よりも誇張して描いている。

このように形成されるリチウムイオン二次電池１０の電池缶２０は、幅広壁２３の内面２３ａにリブ２５が形成されるので剛性が大きくなる。さらに、電池缶２０の外周面２０ａは、平坦であるので、電池缶２０の内部圧力の増加に対して、１か所に応力が集中し、そこから押し広げられるような変形が生じない。以上のことから、電池缶２０は、内部圧力の増加に対して変形することが抑制される。このため、リチウムイオン二次電池１０は、充電と放電を繰り返した場合にも電池缶２０の変形が抑制されるので、耐久性が向上する。

また、リブ２５は、重り代２６よりも底壁２２側に形成されている。このため、封口板３０が電池缶２０に嵌合されても、嵌合部３１がリブ２５に接触することがない。それゆえ、嵌合部３１とリブ２５とが接触して開口部２１が広がったりすることが防止される。つまり、封口板３０は、密封性を保って電池缶２０に嵌合される。

また、リブ２５が２つの幅広壁２３に形成されることによって、電池缶２０の剛性が向上する。

なお、本実施形態の電池缶２０の幅狭壁２４には、リブ２５が形成されていないが、幅狭壁の幅が充分に狭く、電池缶２０の内部圧力の変化によって変形することがない。幅狭壁２４が内圧の変化によって変形する可能性がある場合は、幅狭壁２４にリブ２５を形成してもよい。また、本実施形態では、図３に示すように、重り代２６とリブ２５との間に所定の間隔があるが、これに限定されるものではない。重り代２６とリブ２５との間に間隔がなくてもよい。

本発明の一実施形態に係る密閉型二次電池を一部分解して示す斜視図。図１に示された電池缶の一部を分解して示す斜視図。図１に示された密閉型二次電池から電極巻回体を省略し、リブが延びる方向に沿って示す断面図。図２に示されたリブを横切る断面図。

符号の説明

１０…リチウムイオン二次電池（密閉型二次電池）、２０…電池缶（リブ付き電池缶）、２０ａ…外周面、２１…開口部、２２…底壁（閉塞端）、２３ａ…内面、２５…リブ、２６…重り代、３０…封口板、４０…電極巻回体（電極群）。

Claims

開口部を有する箱型で、外周面が平坦に形成され、内面に前記開口部側から閉塞端までの範囲に形成される複数のリブを備えることを特徴とするリブ付き電池缶。
前記リブは、前記開口部を密閉する封口板と嵌合する重り代よりも奥側に形成されることを特徴とする請求項１に記載のリブ付き電池缶。
開口部を有する箱型で、外周面が平坦に形成され、内面に前記開口部側から閉塞端までの範囲に複数のリブが形成されるリブ付き電池缶と、
前記開口部を密閉する封口板と、
前記リブ付き電池缶に収納され、正極と負極との間にセパレータを介在させた電極群と
を備えることを特徴とする密閉型二次電池。