JP2009037817A - Battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池の構造、特に電池の端子構造に関する。 The present invention relates to a battery structure, and more particularly to a battery terminal structure.
近年、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池その他の二次電池は、車両搭載用電源、或いはパソコンおよび携帯端末の電源として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン電池は、車両搭載用高出力電源として好ましく用いられるものとして期待されている。この種の電池においては、電池ケースの内部に電極体を収容し、当該電極体と接続する電極端子を電池ケースの上端(蓋体)に引き出した電池構造が知られている。例えば特許文献1には、一方の電極端子が電池ケースの蓋体に引き出され、該蓋体にガスケットを介してカシメ固定された密閉型電池が開示されている。
ところで、この種の電池においては、電極体と接続する内部端子を外部端子を介して電池ケースの蓋体に取り付けて電極端子を構成したものがある。この場合、内部端子と外部端子との接合は十分な接合強度を確保するためにカシメ処理により行われることが多い。すなわち、電池ケースの蓋体から突出した内部端子の先端をカシメて外部端子と接合し、一体化された電極端子を作製している。 By the way, in this kind of battery, there is one in which an internal terminal connected to the electrode body is attached to the lid of the battery case via an external terminal to constitute the electrode terminal. In this case, the joining between the internal terminal and the external terminal is often performed by a caulking process in order to ensure sufficient joining strength. That is, the end of the internal terminal protruding from the lid of the battery case is caulked and joined to the external terminal to produce an integrated electrode terminal.
しかしながら、上述した従来の方法では、内部端子と外部端子との接合強度の点でなお改善の余地のあるものであった。両者の接合強度をさらに強固なものにできれば、その接触抵抗が安定化し、非常に有益である。 However, the conventional method described above still has room for improvement in terms of the bonding strength between the internal terminal and the external terminal. If the joint strength between the two can be further strengthened, the contact resistance is stabilized, which is very beneficial.
本発明は、かかる点に鑑みて成されたものであり、内部端子と外部端子とを強固に接合し得る電池を提供することである。 This invention is made in view of this point, and is providing the battery which can join an internal terminal and an external terminal firmly.
本発明の電池は、正極及び負極を備える電極体と、当該電極体とともに電解質を収容する容器とから構成された電池である。この電池は、上記電極体に接続するとともに容器の外側へ突出する突出部を有する内部端子と、容器の外側に配設され、内部端子の突出部と接続する外部端子とを備えている。上記外部端子は、内部端子の突出部を挿入可能な貫通孔を有しており、内部端子の突出部は、その先端が貫通孔に挿入された状態でカシメられている。そして、このカシメによって互いに押し付けられる突出部の外周面と貫通孔の内周面のうちの少なくとも一方の側の面には、上記カシメによって押し付けられた他方の側の面が変形して食い込み得る窪みが形成されていることを特徴とする。 The battery of this invention is a battery comprised from the electrode body provided with a positive electrode and a negative electrode, and the container which accommodates an electrolyte with the said electrode body. This battery includes an internal terminal having a protruding portion that is connected to the electrode body and protrudes to the outside of the container, and an external terminal that is disposed outside the container and is connected to the protruding portion of the internal terminal. The external terminal has a through hole into which the protruding portion of the internal terminal can be inserted, and the protruding portion of the internal terminal is crimped with its tip inserted into the through hole. Then, the depression on which the other surface pressed by the caulking is deformed and bites into at least one of the outer peripheral surface of the protruding portion and the inner peripheral surface of the through hole that are pressed against each other by the caulking. Is formed.
かかる構成の電池は、カシメ処理によって互いに押し付けられる突出部の外周面と貫通孔の内周面のうちの少なくとも一方の側の面には窪みが形成されているので、一方の側の面の窪みに他方の側の面を押し付けて変形して食い込ませることができる。これにより、内部端子と外部端子とを強固に接合することができ、内部端子と外部端子との接触抵抗も安定する。 In the battery having such a configuration, since a recess is formed on at least one side of the outer peripheral surface of the protruding portion and the inner peripheral surface of the through hole that are pressed against each other by the caulking process, the recess on the one side surface is formed. The surface on the other side can be pressed and deformed to be bitten. Thereby, an internal terminal and an external terminal can be joined firmly and the contact resistance of an internal terminal and an external terminal is also stabilized.
かかる窪みは、内部端子側(突出部の外周面)に設けられてもよいし、外部端子側(貫通孔の内周面)に設けられてもよい。或いは、内部端子側と外部端子側の両方に設けることもできる。そのような電池構造であっても、内部端子と外部端子とを強固に接合することができる。 Such a recess may be provided on the internal terminal side (the outer peripheral surface of the protruding portion) or may be provided on the external terminal side (the inner peripheral surface of the through hole). Alternatively, it can be provided on both the internal terminal side and the external terminal side. Even with such a battery structure, the internal terminal and the external terminal can be firmly joined.
ここで開示される電池のある好適な一態様において、上記窪みは、貫通孔の内周面に複数設けられている。そして、複数の窪みには、圧懐によって押し付けられた突出部の外周面が変形して食い込んでいることを特徴とする。このように窪みを複数設けることにより、内部端子と外部端子との接合がさらに強固となる。 In a preferable aspect of the battery disclosed herein, a plurality of the recesses are provided on the inner peripheral surface of the through hole. And it is characterized by the outer peripheral surface of the protrusion part pressed by the squeezing deform | transforming into the some hollow. By providing a plurality of depressions in this way, the bonding between the internal terminal and the external terminal is further strengthened.
ここで開示される電池のある好適な一態様において、上記突出部先端のカシメに伴って突出部の外周面と貫通孔の内周面とを押し付ける押圧機構をさらに備えている。この押圧機構による押し付けによって、内部端子と外部端子との接合を一層強固なものにするとともに、貫通孔の内周面の窪みに突出部の外周面を確実に食い込ませることが可能となる。 In a preferred aspect of the battery disclosed herein, the battery further includes a pressing mechanism that presses the outer peripheral surface of the protruding portion and the inner peripheral surface of the through-hole with the caulking of the protruding portion. By pressing with this pressing mechanism, it becomes possible to further strengthen the joint between the internal terminal and the external terminal and to securely bite the outer peripheral surface of the protruding portion into the recess of the inner peripheral surface of the through hole.
ここで開示される電池のある好適な一態様において、上記押圧機構は、突出部の先端に形成されたテーパ状開口部と、当該テーパ状開口部に嵌め込まれる嵌入部材とから構成されている。そして、嵌入部材をテーパ状開口部に嵌め込んだ状態において、突出部の外周面が径方向の外側に押し広げられるように構成されている。 In a preferable aspect of the battery disclosed herein, the pressing mechanism includes a tapered opening formed at the tip of the protruding portion and a fitting member fitted into the tapered opening. And in the state which fitted the insertion member in the taper-shaped opening part, it is comprised so that the outer peripheral surface of a protrusion part may be spread and spread to the outer side of radial direction.
このように、押圧機構を端子構造と別体で設けるではなく、内部端子と一体形成することにより、電池構造を簡易化することができる。さらにテーパ状開口部に相当する体積分だけ電池重量を軽減することができる。 In this way, the battery structure can be simplified by providing the pressing mechanism separately from the terminal structure, but integrally with the internal terminal. Furthermore, the battery weight can be reduced by the volume corresponding to the tapered opening.
なお、上記窪みは、貫通孔に対する突出部の挿入方向(突出方向)に沿って延びた形状を有していることが好ましい。この構成では、窪みは、内部端子の周方向(すなわち回転方向)に対して垂直な方向に延びた形状となる。そのため、カシメによる食い込みによって内部端子の回転を防止することができ、延いては内部端子と接続する電極体を安定化することができる。 In addition, it is preferable that the said hollow has a shape extended along the insertion direction (protrusion direction) of the protrusion part with respect to a through-hole. In this configuration, the recess has a shape extending in a direction perpendicular to the circumferential direction (that is, the rotation direction) of the internal terminal. Therefore, rotation of the internal terminal can be prevented by biting by caulking, and by extension, the electrode body connected to the internal terminal can be stabilized.
以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。なお、以下、角形リチウムイオン二次電池100を例にして本発明の電池の構造について詳細に説明するが、本発明をかかる実施形態に記載されたものに限定することを意図したものではない。また、各図における寸法関係(長さ、幅、厚さ等)は実際の寸法関係を反映するものではない。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, members / parts having the same action are described with the same reference numerals. In addition, this invention is not limited to the following embodiment. Hereinafter, the structure of the battery of the present invention will be described in detail by taking the prismatic lithium ion
本実施形態のリチウムイオン二次電池100(以下「電池」とも称する)は、従来の電池と同様、典型的には所定の電池構成材料(正負極それぞれの活物質、正負極それぞれの集電体、セパレータ等)を具備する電極体と、該電極体および適当な電解液を収容する容器とを備える。 The lithium ion secondary battery 100 (hereinafter also referred to as “battery”) of the present embodiment is typically a predetermined battery constituent material (active material for each of positive and negative electrodes, current collector for each of positive and negative electrodes), as in the case of conventional batteries. , A separator, etc.), and a container for containing the electrode body and an appropriate electrolytic solution.
一例として図1に示すように、ここで開示されるリチウムイオン二次電池100は、後述する扁平形状の捲回電極体80を収容し得る形状(本実施形態では直方体形状)の容器40を備える。容器40の材質(ここではアルミニウム製)は従来の電池で使用されるものと同じであればよく特に制限はない。この容器40は、上部が開口した有底箱型形状の容器本体部42と、該容器本体部42の開口部分を覆う蓋部44とから構成されている。
As an example, as shown in FIG. 1, a lithium ion
かかる容器40の蓋部44には、捲回電極体80の正極と電気的に接続する正極端子10および負極と電気的に接続する負極端子20が設けられている。正極端子10は、容器40の内側に配設され電極体80に接続する正極内部端子12と、容器40の外側に配設され正極内部端子12と接続する正極外部端子16とを備えている。負極端子20も同様に、容器40の内側に配設され電極体80に接続する負極内部端子22と、容器40の外側に配設され負極内部端子22と接続する負極外部端子26とを備えている。
The
なお、正極端子10(正極内部端子12及び正極外部端子16)および負極端子20(負極内部端子22及び負極外部端子26)の材料は、従来の電池で使用されるものと同じであればよく特に制限はない。例えばアルミニウム製の正極端子10及び銅製の負極端子20を好適に使用することができる。
The materials of the positive electrode terminal 10 (the positive electrode
さらに図2及び図3も加えて、正極端子10の端子構造について説明する。図2は、図1のII−II断面構成を示す断面模式図である。また、図3は図2のIIIa−IIIa断面構成を示す断面模式図である。ただし、容器40内の部材の一部(電極体80等)は省略化して示している。
Further, the terminal structure of the
正極内部端子12は、容器40の外側に突出する突出部14を有している。本実施形態の突出部14は、蓋部44の開口部を介して容器40の上方へ突出した略円柱形状の部材である。また、正極外部端子16は、上記突出部14を挿入する貫通孔18を有している。本実施形態の貫通孔18は、その開口形状が突出部14の外形に対応した略円形状となる。そして、貫通孔18に挿入された突出部14は、その先端11が圧懐(カシメ処理)されている。即ち、突出部14を貫通孔18に挿入し、その先端11をプレスする(圧力をかける)ことにより、変形部13となって正極外部端子16に接合している。
The positive electrode
本実施形態では、上記圧懐(カシメ)によって突出部14の外周面15と貫通孔18の内周面17とが互いに押し付けられるように構成されている。すなわち、突出部先端11が押しつぶされることにより、突出部14の外周面15が径方向外側に押し広げられ、これにより外周面15と内周面17とが押し付けられている。そして、互いに押し付けられた突出部14の外周面15と貫通孔18の内周面17のうちの少なくとも一方の側の面には窪み30が形成されている。
In the present embodiment, the outer
本実施形態の窪み30は、図3(a)に示すように貫通孔18の内周面17の側に形成されている。窪み30は、例えば直線状の縦溝30である。この縦溝30は、内周面17の周方向に連続して複数設けられている。なお、このような形状の縦溝30は、内周面17の切削加工等によって容易に形成することができる。
The
複数の縦溝(窪み)30には、図3(b)に示すように圧懐(カシメ処理)によって押し付けられた突出部14の外周面15が変形し、その一部は縦溝(窪み)30の内方に食い込んでいる。すなわち、突出部14を貫通孔18に挿入し、その先端11をプレスする(圧力をかける)ことにより、突出部14の外周面15が径方向外側へ膨らみ、内周面17の縦溝(窪み)30へと食い込む。
As shown in FIG. 3 (b), the outer
本実施形態の電池100によれば、貫通孔18の内周面17に形成された切欠き状の縦溝(窪み)30に、圧懐(カシメ)によって押し付けられた突出部14の外周面15を変形して食い込ませることができる。これにより、正極内部端子12と正極外部端子16とを強固に接合することができ、正極内部端子12と正極外部端子16との接触抵抗も安定させることが可能となる。
According to the
また、貫通孔18の内周面17に形成された縦溝(窪み)30は、その形成方向が突出部14の挿入方向(突出部14の突出方向)となるように設けられている。すなわち、縦溝(窪み)30は、正極内部端子12の回転方向(周方向)に延びるのではなく、当該回転方向に対して垂直な方向に延びている(典型的には直線状の縦溝)。そのため、縦溝(窪み)30への突出部14の食い込みによって正極内部端子12の回転を防止することができ、内部端子12と接続する電極体80の安定性が増す。
Further, the longitudinal grooves (dents) 30 formed in the inner
なお、直線状に形成された縦溝(窪み)30の寸法を例示すると、その幅は周長の4%〜20%程度、深さは溝幅の50%〜100%程度とすることができるが、縦溝(窪み)30は、当該縦溝(窪み)30に正極内部端子12が食い込み易いサイズであればよく、電池の構成条件(例えば内部端子12の材質等)に合わせて適宜好適なサイズに変更することができる。また、窪みの形状も正極内部端子12が食い込み易い形状であればよく、本実施形態の縦溝形状に限らず他の形状(例えば、長円、楕円形、多角形状など)であってもよい。
In addition, when the dimension of the longitudinal groove (dent) 30 formed in a straight line is illustrated, the width can be about 4% to 20% of the circumferential length, and the depth can be about 50% to 100% of the groove width. However, the vertical groove (depression) 30 may be any size as long as the positive electrode
また、縦溝(窪み)30の数は一つであってもよく、本実施形態のように、複数の窪み30を貫通孔18の内周面17に形成してもよい。ただし、窪み30を複数設けることにより、正極内部端子12と正極外部端子16との接合が一層強固なものとなる。
Further, the number of vertical grooves (indentations) 30 may be one, and a plurality of
なお、本実施形態では、窪み30が外部端子側(貫通孔18の内周面17)に設けられた一例を示したが、内部端子側(突出部14の外周面15)に設けられてもよい。或いは、内部端子側と外部端子側の両方の面に設けることもできる。そのような電池構造であっても、通常のカシメ処理と比べて正極内部端子12と正極外部端子16とを強固に接合することができる。
In the present embodiment, an example in which the
以下、さらに図4も加えて本実施形態に係る電池100の正極端子10の構造について詳細に説明する。電池100は、圧懐(カシメ処理)に伴って貫通孔18の内周面17と突出部14の外周面15とをより強く押し付け得る押圧機構50をさらに備えている。本実施形態の押圧機構50は、図4に示すように突出部14の先端11に形成されたテーパ状開口部52と、当該テーパ状開口部52に嵌め込まれる嵌入部材54とから構成されている。
Hereinafter, the structure of the
テーパ状開口部52は、突出部14の上面11に設けられた穴であり、その開口形状は略円形状である。本実施形態のテーパ状開口部52は、その開口径が上端側から下端側にかけて小さくなる下すぼまり状に形成されている。
The tapered
テーパ状開口部52に嵌め込まれる嵌入部材54は、略円柱形状のピン54であり、例えばセラミック材料からなる。その径寸法は、テーパ状開口部52の上端側開口径より小さく、テーパ状開口部52の下端側開口径より大きくなるように形成されている。そのため、ピン54をテーパ状開口部52に嵌めこむと当該ピン54は圧入されることとなる。
The
ピン54をテーパ状開口部52に圧入すると、突出部14は貫通孔18内で膨らみ、その外周面15が径方向外側へ押し広げられる(矢印「60」)。それによって、突出部14の外周面15と貫通孔18の内周面17とを押し付けることができる。なお、矢印「62」で示すように、ピン54の圧入は突出部14の先端11をカシメ処理する際に当該カシメ処理と同時に行うことができる。
When the
上記構成の電池100によれば、押圧機構50によって突出部14の外周面15と貫通孔18の内周面17とを押し付けることができるので、通常のカシメ固定と比べて、正極内部端子12と正極外部端子16との接合を一層強固なものにすることができる。加えて、この押し付け力によって、正極外部端子側の縦溝(窪み)30に正極内部端子12の外周面15を確実に食い込ませることができる。さらに、本実施形態では、正極内部端子12とは別途独立した押圧機構50を設けるのではなく、押圧機構50を正極内部端子12に一体成形しているため、電池構造を簡易化することができる。また、テーパ状開口部52に相当する体積分だけ電池重量を軽減することができる。
According to the
なお、上述した例では電極端子が正極端子10の場合について説明してきたが、電極端子が負極端子20の場合であっても同様の構成により同様の効果を得ることができる。
In the above-described example, the case where the electrode terminal is the
続いて、本実施形態の電池100を構成する各構成材料について言及しながら電池100の製造方法について説明する。
Then, the manufacturing method of the
まず、容器40の蓋部44と、正極内部端子12および負極内部端子22とを用意し、正極内部端子12の突出部14を、蓋部44に設けた開口部(図示せず)と、正極外部端子16の貫通孔18とに順次貫通させる。そして、突出部14の先端11を圧懐し、正極内部端子12と正極外部端子16とをカシメ処理して連結する。このとき図4に示すように、予めピン54をテーパ状開口部52に嵌め込んでおくことにより、カシメ処理とピンの圧入とを同時に実行することができる。すなわち、矢印「62」で示すように、カシメ処理時のプレスによってピン54を圧入し、正極内部端子12を径方向外側に押し広げ、縦溝(窪み)30に正極内部端子12を食い込ませることができる。図4の例では正極端子10の場合について説明してきたが、負極端子20の場合についても同様である。なお、突出部14を蓋部44の開口部に貫通させる際には、蓋部44と正極内部端子12との間にガスケット70,72,74を配置することができる。このガスケット70,72,74によって蓋部44と正極端子10とを絶縁するとともに、電池100の密閉性を確保することができる。
First, the
次に、正極内部端子12および負極内部端子22を電極体80に取り付ける。本実施形態に係る捲回電極体80は、通常のリチウムイオン電池の捲回電極体と同様、シート状正極82(以下「正極シート82」という。)とシート状負極84(以下「負極シート84」という。)を計2枚のシート状セパレータ(以下「セパレータシート」という。)と共に積層し、さらに当該正極シート82と負極シート84とをややずらしつつ捲回し、次いで得られた捲回体を側面方向から押しつぶして拉げさせることによって作製される扁平形状の捲回電極体80である。
Next, the positive electrode
かかる捲回電極体80の捲回方向に対する横方向において、上記のとおりにややずらしつつ捲回された結果として、正極シート82および負極シート84の端の一部がそれぞれ捲回コア部分(即ち正極シート82の正極活物質層形成部分と負極シート84の負極活物質層形成部分とセパレータシートとが密に捲回された部分)から外方にはみ出ている。かかる正極側はみ出し部分(即ち正極活物質層の非形成部分)および負極側はみ出し部分(即ち負極活物質層の非形成部分)に正極内部端子12および負極内部端子22を付設することができる。本実施形態では、正極内部端子12と正極側はみ出し部分との接合は超音波溶接により行われ、負極内部端子22と負極側はみ出し部分との接合はスポット溶接により行われている。なお、各内部端子12、22と各電極はみ出し部分とは電気的に接続されていればよく、本実施形態のように両者を直接接続してもよいし、他の導電部材を介して接続してもよい。このようにして、電極体80と、内部端子(12,22)と、外部端子(16、26)とを接続することができる。
As a result of the winding
なお、捲回電極体80を構成する材料および部材自体は、従来のリチウムイオン電池の電極体と同様でよく、特に制限はない。例えば、正極シートは長尺状の正極集電体の上にリチウムイオン電池用正極活物質層が付与されて形成され得る。正極集電体にはアルミニウム箔(本実施形態)その他の正極に適する金属箔が好適に使用される。正極活物質は従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、LiMn2O4、LiCoO2、LiNiO2等が挙げられる。例えば、長さ2〜4m(例えば2.7m)、幅8〜12cm(例えば10cm)、厚さ5〜20μm(例えば15μm)程度のアルミニウム箔を集電体として使用し、その表面の所定領域に常法によってニッケル酸リチウムを主体とするリチウムイオン電池用正極活物質層(例えばニッケル酸リチウム88質量%、アセチレンブラック10質量%、ポリテトラフルオロエチレン1質量%、カルボキシメチルセルロース1質量%)を形成することによって好適な正極シートが得られる。
In addition, the material and member itself which comprise the winding
一方、負極シートは長尺状の負極集電体の上にリチウムイオン電池用負極活物質層が付与されて形成され得る。負極集電体には銅箔(本実施形態)その他の負極に適する金属箔が好適に使用される。負極活物質は従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム含有遷移金属酸化物や遷移金属窒化物等が挙げられる。例えば、長さ2〜4m(例えば2.9m)、幅8〜12cm(例えば10cm)、厚さ5〜20μm(例えば10μm)程度の銅箔を使用し、その表面の所定領域に常法によって黒鉛を主体とするリチウムイオン電池用負極活物質層(例えば黒鉛98質量%、スチレンブタジエンラバー1質量%、カルボキシメチルセルロース1質量%)を形成することによって好適な負極シートが得られる。 On the other hand, the negative electrode sheet can be formed by applying a negative electrode active material layer for a lithium ion battery on a long negative electrode current collector. For the negative electrode current collector, a copper foil (this embodiment) or other metal foil suitable for the negative electrode is preferably used. As the negative electrode active material, one or more of materials conventionally used in lithium ion batteries can be used without any particular limitation. Preferable examples include carbon-based materials such as graphite carbon and amorphous carbon, lithium-containing transition metal oxides and transition metal nitrides. For example, a copper foil having a length of 2 to 4 m (for example, 2.9 m), a width of 8 to 12 cm (for example, 10 cm), and a thickness of about 5 to 20 μm (for example, 10 μm) is used. A suitable negative electrode sheet is obtained by forming a negative electrode active material layer for lithium ion batteries (for example, 98% by mass of graphite, 1% by mass of styrene butadiene rubber, 1% by mass of carboxymethyl cellulose).
また、正負極シート間に使用される好適なセパレータシートとしては多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成されたものが挙げられる。例えば、長さ2〜4m(例えば3.1m)、幅8〜12cm(例えば11cm)、厚さ5〜30μm(例えば25μm)程度の合成樹脂製(例えばポリエチレン等のポリオレフィン製)多孔質セパレータシートが好適に使用し得る。なお、電解質として固体電解質若しくはゲル状電解質を使用する場合には、セパレータが不要な場合(即ちこの場合には電解質自体がセパレータとして機能し得る。)があり得る。 Moreover, what was comprised with porous polyolefin resin as a suitable separator sheet used between positive and negative electrode sheets is mentioned. For example, a porous separator sheet made of synthetic resin (for example, made of polyolefin such as polyethylene) having a length of 2 to 4 m (for example, 3.1 m), a width of 8 to 12 cm (for example, 11 cm), and a thickness of about 5 to 30 μm (for example, 25 μm). It can be preferably used. When a solid electrolyte or a gel electrolyte is used as the electrolyte, there may be a case where a separator is unnecessary (that is, in this case, the electrolyte itself can function as a separator).
なお、電池の容器内に収容する電極体は上記捲回タイプに限定されない。例えば正極シートと負極シートをセパレータ(或いはセパレータとしても機能し得る固体またはゲル状電解質)と共に交互に積層して成る積層タイプの電極体であってもよい。 The electrode body housed in the battery container is not limited to the wound type. For example, it may be a laminated type electrode body in which a positive electrode sheet and a negative electrode sheet are alternately laminated together with a separator (or a solid or gel electrolyte that can also function as a separator).
続いて、電極体80を内部端子(12,22)とともに容器40内に収容し、容器40の上端開口を蓋部44で封止する。なお、容器40の材質は、従来の単電池で使用されるものと同じであればよく特に制限はないが、比較的軽量な材質が挙げられる。例えば、好ましくは表面に絶縁用樹脂コーティングが施されているような金属(例えばアルミニウム)製容器、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂その他の合成樹脂製容器が好適である。
Subsequently, the
捲回電極体80を容器40内に収容した後、続けて容器40の蓋部44に形成された注液口(図示せず)から電解液を注入する。本実施形態では、非水溶媒に電解質を溶解した非水電解液を注入している。この電解液を構成する非水溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート(EMC)、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン等からなる群から選択された一種または二種以上を用いることができる。本実施例に係る密閉型電池では、ジエチルカーボネートとエチレンカーボネートとの混合溶媒(例えば質量比1:1)を用いている。
After the
また、この電解液を構成する電解質(支持塩)としては、フッ素を構成元素とする各種リチウム塩から選択される一種または二種以上を用いることができる。例えば、LiPF6,LiBF4,LiASF6,LiCF3SO3,LiC4F9SO3,LiN(CF3SO2)2,LiC(CF3SO2)3等からなる群から選択される一種または二種以上を用いることができる。本実施例に係る密閉型電池では、電解質としてヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6)を用いている。その濃度は約1mol/リットルである。 Moreover, as the electrolyte (supporting salt) constituting this electrolytic solution, one or two or more selected from various lithium salts containing fluorine as a constituent element can be used. For example, one type selected from the group consisting of LiPF 6 , LiBF 4 , LiASF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3, or the like Two or more types can be used. In the sealed battery according to this example, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) is used as the electrolyte. Its concentration is about 1 mol / liter.
注液口から上記電解液を注入した後、注液口に封止栓(図示せず)を挿入して封止することによって本実施形態の電池100は構築される。
The
なお、このようにして製造した電池100を所定の方向に配列し、当該電池100をその配列方向に拘束することによって組電池92を構築することができる。組電池92を構成する各電池は、導電部材(典型的にはバスバー)を介して相互に接続される。この導電部材(バスバー)は、正極外部端子、負極外部端子に締結部材(典型的にはネジ)を介して取り付けられる。本実施形態の電池構成によれば、窪み30を設けることによって外部端子と内部端子とを強固に接合し得るので、バスバーを締結する際の締結トルクで外部端子が回転する事態を回避し得、電極体の損傷を回避することができる。
The assembled
このようにして構築した組電池92は、特に自動車等の車両に搭載されるモーター(電動機)用電源として好適に使用し得る。従って、本発明では、図5に模式的に示すように、かかる組電池92を電源として備える車両(典型的には自動車、特にハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車のような電動機を備える自動車)90を提供することができる。
The assembled
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、密閉型電池の種類は上述したリチウムイオン電池に限られず、電極体構成材料や電解質が異なる種々の内容の電池、例えばリチウム金属やリチウム合金を負極とするリチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、或いは電気二重層キャパシタ(即ち物理電池)であってもよい。 As mentioned above, although this invention was demonstrated by suitable embodiment, such description is not a limitation matter and of course various modifications are possible. For example, the type of the sealed battery is not limited to the above-described lithium ion battery, but batteries with various contents having different electrode body constituent materials and electrolytes, such as lithium secondary batteries having a negative electrode made of lithium metal or a lithium alloy, nickel metal hydride batteries, It may be a nickel cadmium battery or an electric double layer capacitor (that is, a physical battery).
10 正極端子
11 先端
12 正極内部端子
13 変形部
14 突出部
15 外周面
16 正極外部端子
17 内周面
18 貫通孔
20 負極端子
22 負極内部端子
26 負極外部端子
30 窪み
40 容器
42 容器本体部
44 蓋部
50 押圧機構
52 テーパ状開口部
54 嵌入部材
80 捲回電極体
82 正極シート
84 負極シート
90 車両
92 組電池
100 電池
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記電極体に接続するとともに前記容器の外側へ突出する突出部を有する内部端子と、
前記容器の外側に配設され、前記内部端子の突出部と接続する外部端子と
を備え、
前記外部端子は、前記内部端子の突出部を挿入可能な貫通孔を有しており、
前記内部端子の突出部は、その先端が前記貫通孔に挿入された状態でカシメられており、
前記カシメによって互いに押し付けられる前記突出部の外周面と前記貫通孔の内周面のうちの少なくとも一方の側の面には、前記カシメによって押し付けられた他方の側の面が変形して食い込み得る窪みが形成されていることを特徴とする、電池。 A battery comprising an electrode body including a positive electrode and a negative electrode, and a container containing an electrolyte together with the electrode body,
An internal terminal connected to the electrode body and having a protruding portion protruding to the outside of the container;
An external terminal disposed on the outside of the container and connected to the protruding portion of the internal terminal;
The external terminal has a through hole into which the protruding portion of the internal terminal can be inserted,
The protruding portion of the internal terminal is crimped with its tip inserted into the through-hole,
A recess in which at least one of the outer peripheral surface of the protrusion and the inner peripheral surface of the through hole pressed against each other by the caulking can be deformed and bite by deformation of the other surface pressed by the caulking. A battery characterized by being formed.
前記複数の窪みには、前記カシメによって押し付けられた前記突出部の外周面が変形して食い込んでいることを特徴とする、請求項1に記載の電池。 A plurality of the depressions are provided on the inner peripheral surface of the through hole,
2. The battery according to claim 1, wherein an outer peripheral surface of the protruding portion pressed by the caulking is deformed and bites into the plurality of depressions.
前記嵌入部材を前記テーパ状開口部に嵌め込んだ状態において、前記突出部の外周面が径方向の外側に押し広げられるように構成されていることを特徴とする、請求項3に記載の電池。 The pressing mechanism includes a tapered opening formed at the tip of the projecting portion, and a fitting member fitted into the tapered opening.
4. The battery according to claim 3, wherein an outer peripheral surface of the projecting portion is configured to be spread outward in a radial direction in a state where the insertion member is fitted into the tapered opening. 5. .
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