JP2009211909A - 電池、電池パックおよびそれに用いる接続端子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発火を防止するとともに、小型化が可能な電池あるいは回路とその電池を収納しモバイル機器にセット可能な電池パックおよびそれに用いる接続端子の製造方法を提供することを目的とするものである。
【解決手段】セパレータ６を挟んで配置する正極３と負極５を収納したケース９と、ケース９の開口部を塞ぐ封口部材１０と、ケース９および封口部材１０を有する外郭に形成した排気口１２に臨むメッシュ部１３を設けた構成を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、セパレータを挟んで配置する正極と負極を収納したケースを有する電池、その電池と回路を収納した筐体を有する電池パックおよびその電池パックを構成する接続端子の製造方法に関する。

近年、電子機器のポータブル化、コードレス化が進むにつれて、その駆動用電源としての電池が多く用いられるようになり、その中でも小型・軽量で、かつ高エネルギー密度を有するニッケル水素やリチウムイオンなどの二次電池が注目されている。

しかし、リチウムイオン電池は、製造時にセル内に混入した導電性異物や、パック回路の安全保護機能の不具合のために発火に至るケースなどが報告されている。

このような発火に対処できるように、電池内部に消化剤を設けた構成や、電池の集合体を収納した電池パック内に消化剤を設けた構成が提案されている（例えば特許文献１および２参照）。
特開平９−１６１７５４号公報 特開平４−２８６８７４号公報

しかしながら、電池内あるいは電池パック内に消化剤を設ける場合、電池あるいは電池パックの小型化に弊害となる。電池あるいは電池パックの小型化に支障があると、電池あるいは電池パックを組み込む機器の小型化にも弊害となる。

本願発明は、上記課題を解決するものであり、発火を防止し、かつ小型化が可能な電池あるいは電池パックを提供することを目的とするものである。

上述したような目的を達成するために本発明の電池は、セパレータを挟んで配置する正極と負極を収納したケースと、ケースの開口部を塞ぐ封口部材と、ケースおよび封口部材を有する外郭に形成した排気口に臨むメッシュ部とを有する構成としたものである。

この構成において、排気口から噴出した炎が排気口に臨むメッシュ部に触れると、メッシュ部の吸熱効果により燃焼していたガスの熱が燃焼温度を下回り、消火されたガスがメッシュ部を通過する。

本発明の電池によれば、排気口から噴出した炎の熱をメッシュ部が奪うことにより消火することができ、電池の周囲に類焼することも防止できる。さらに排気口に臨むメッシュ部は電池の大きさをほとんど変更することなく構成できるので、電池の収納容積に制限のある機器、特にモバイル機器に用いることができる。

本発明の第１の発明は、セパレータを挟んで配置する正極と負極を収納したケースと、ケースの開口部を塞ぐ封口部材と、ケースおよび封口部材を有する外郭に形成した排気口に臨むメッシュ部とを有する構成とする。

この構成により、本発明の電池は、排気口から噴出した炎の熱をメッシュ部が奪うことにより消火することができ、電池の周囲に類焼することを防止できる。さらに排気口に臨むメッシュ部は電池の大きさをほとんど変更することなく構成できるので、電池の収納容積に制限のある機器、特にモバイル機器に用いることができる。

本発明の第２の発明は、第１の発明において、メッシュ部が排気口を覆う構成とする。これにより、本発明の電池は、排気口から噴出する炎が必ずメッシュ部に触れるので、より確実に消火することができる。

本発明の第３の発明は、第２の発明において、排気口を封口部材に形成するとともに、メッシュ部がケースの開口部を覆う構成とする。これにより、本発明の電池は、排気口から噴出する炎の噴出方向に関係なく炎が必ずメッシュ部に触れる。しかも排気口を形成した封口部材を設けたケース開口部を覆うメッシュ部を設けることにより、電池を大型化することなくメッシュ部を広げることができるので、メッシュ部の熱容量が増して吸熱効果が強まる。従って、より確実に消火することができる。

本発明の第４の発明は、第２の発明において、排気口をケース底面に形成するとともに、メッシュ部がケースの底部を覆う構成とする。これにより、本発明の電池は、排気口が底部に形成されている場合であっても、噴出した炎を消火でき、電池の周囲に類焼することを防止することができる。

本発明の第５の発明は、第３の発明または第４の発明において、メッシュ部の一部をケースの側面に対向するように配置する。これにより、本発明の電池は、メッシュ部の熱容量が増して吸熱効果が強まるとともに、メッシュ部に沿って広がった炎もケースの側面に伸びたメッシュ部により吸熱されるので、さらに確実に消火することができる。

本発明の第６の発明は、第１の発明〜第５の発明のいずれかにおいて、メッシュ部を介して接続端子と電気的に接続可能な構成とする。これにより、本発明の電池は、メッシュ部の無い従来の電池と同様に取り扱うことができ、広い用途に使用することができる。

本発明の第７の発明は、電池パックにおいて、回路と、セパレータを挟んで配置する正極と負極を収納したケースおよびケースの開口部を塞ぐ封口部材を有するとともに、ケースおよび封口部材を有する外郭に排気口を形成した電池と、回路と電池を電気的に接続する接続端子と、回路と電池と接続端子を収納する筐体とを有し、接続端子に排気口に臨むメッシュ部を設ける構成とする。

これにより、本発明の電池パックは、収納された電池の排気口から噴出した炎の熱をメッシュ部が奪うことにより消火することができ、その電池の周囲に類焼することを防止できる。さらに排気口に臨むメッシュ部は電池の大きさをほとんど変更することなく構成できるので、電池パックの大きさもほとんど変更することがないので、電池パックの収納容積に制限のある機器、特にモバイル機器に用いることができる。

本発明の第８の発明は、第７の発明において、メッシュ部が排気口を覆う構成とする。これにより、本発明の電池パックは、収納した電池の排気口から噴出する炎が必ずメッシュ部に触れるので、より確実に消火することができる。

本発明の第９の発明は、第７の発明において、排気口を封口部材に形成するとともに、メッシュ部がケースの開口部を覆うメッシュ部の一部をケースの側面に対向するように配置する。これにより、本発明の電池パックは、収納した電池の排気口から噴出する炎の噴出方向に関係なく炎が必ずメッシュ部に触れる。しかも電池の排気口を形成した封口部材を設けたケース開口部を覆うメッシュ部を設けることにより、電池を大型化することなくメッシュ部を広げることができるので、メッシュ部の熱容量が増して吸熱効果が強まる。従って、より確実に消火することができる。

本発明の第１０の発明は、第７の発明において、排気口をケース底面に形成するとともに、メッシュ部がケースの底部を覆うメッシュ部の一部をケースの側面に対向するように配置する。これにより、本発明の電池パックは、収納した電池の排気口が底部に形成されている場合であっても、噴出した炎を消火でき、その電池の周囲に類焼することを防止することができる。

本発明の第１１の発明は、第９の発明または第１０の発明において、メッシュ部の一部をケースの側面に対向するように配置する。これにより、本発明の電池パックは、メッシュ部の熱容量が増して吸熱効果が強まるとともに、メッシュ部に沿って広がった炎もケースの側面に伸びたメッシュ部により吸熱されるので、さらに確実に消火することができる。

本発明の第１２の発明は、第７の発明において、電池が複数あり、接続端子が複数ある電池と電気的に接続するように帯状に形成され、メッシュ部が帯状の接続端子に載置されて、複数ある電池の排気口に臨むメッシュ部の一部をケースの側面に対向するように配置する。これにより、本発明の電池パックは、収納した電池に載置したメッシュ部の熱容量が増して吸熱効果が強まるとともに、メッシュ部に沿って広がった炎もケースの側面に伸びたメッシュ部により吸熱されるので、さらに確実に消火することができる。

本発明の第１３の発明は、第１２の発明において、複数ある電池の排気口のうち、少なくとも他の電池に臨む排気口にメッシュ部が臨む構成とする。これにより、本発明の電池パックは、収納した複数の電池のひとつから発火しても、他の電池に臨む排気口から噴出する炎が、メッシュ部に必ず触れて熱を奪われて消火されるので、発火していない電池への類焼を防止することができる。しかも、そのメッシュ部は類焼を防ぐために必要最小限に設けてあり、材料を少なくすることができ、かつ電池パックが大きくなるのを防止することができる。

本発明の第１４の発明は、第７の発明〜第１３の発明のいずれかにおいて、接続端子にメッシュ部を設ける。これにより、メッシュ部は電池パック内部で固定される接続端子に保持されるため、電池パック内において安定した位置を保つことができ、電池の排気口との位置関係を適正に保つことができる。しかも、電池の排気口から噴出した炎の熱がメッシュ部のみならず、接続端子においても吸熱されるため消火機能が向上し、より短時間での消火が可能となる。

本発明の第１５の発明は、第１４の発明において、接続端子を帯状とし、メッシュ部を帯状の接続端子に沿って設ける。これにより、帯状の接続端子に沿ってメッシュ部を形成し面積を広げることによりメッシュ部の吸熱効果を高め、消火機能を向上させることができる。しかも、メッシュ部は帯状の接続端子に沿って設けられているので、メッシュ部の面積を広げても、メッシュ部は電池パック内において安定した位置を保つことができる。

本発明の第１６の発明は、第１４の発明または第１５の発明の電池パックに用いる、メッシュ部を一体形成した接続端子の製造方法において、金属板に、帯状の接続端子を残して千鳥状に複数の孔を形成し、千鳥状の孔を形成した部分を接続端子から離れる方向に引っ張ることによって千鳥状の孔を形成した部分からメッシュ部を形成する。これにより、メッシュ部と接続端子が一体形成されるため、電池パックの製造時において取り扱いが容易となる。しかも、メッシュ部と接続端子の接続作業が不要となるとともに、メッシュ部と接続端子の間の熱伝導作用も大きく炎の熱に対する吸熱効果も高くすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、本明細書に記載された基本的な特徴に基づく限り、以下に記載の内容に限定されるものではない。

なお、メッシュ部のメッシュ穴の大きさは、小さ過ぎると炎を遮断して跳ね返し、大き過ぎると熱交換の効率が落ちて効率的な吸熱ができず炎が消えないので、例えば０．１ｍｍ角以上で３．０ｍｍ角以下が好ましい。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電池の断面図であり、図２はその平面図および斜視図である。本実施の形態における電池は非水電解質二次電池であるリチウムイオン電池を構成要素に含む。

図１に示すように、円筒型のリチウムイオン電池からなる電池本体１は、例えばアルミニウム製の正極リード２を備えた正極３と、その正極３と対向する、例えば銅製の負極リード４を一端に備えた負極５とをセパレータ６を介して、捲回された電極群７を有する。

そして、電極群７の上下に絶縁板８ａ、８ｂを装着してケース９に挿入し、正極リード２の他方の端部を封口部材１０に、負極リード４の他方の端部をケース９の底部に溶接する。

さらに、リチウムイオンを伝導する非水電解質（図示せず）をケース９内に注入し、ケース９の開放端部を、ガスケット１１を介して封口部材１０にかしめた構成とする。なお、正極３は正極集電体３ａと正極活物質を含む正極合剤層３ｂから構成され、負極５は負極集電体５ａと柱状体５ｂから構成されている。

封口部材１０は、正極リード２の端部を溶接した接合部１０ａと、ケース９内の圧力上昇が発生した際、ケース９が破壊される前に破裂し、ケース９内の圧力を低減する安全弁１０ｂと、その安全弁１０ｂを保持する安全弁保持部１０ｃと、安全弁１０ｂと安全弁保持部１０ｃに挟まれて位置し、規定以上の電流が流れるのを防止する電流制限素子１０ｄと、正極端子１０ｅから構成されている。

封口部材１０を構成する接合部１０ａ、安全弁１０ｂ、安全弁保持部１０ｃ、電流制限素子１０ｄおよび正極端子１０ｅは全て周端部分で電気的に接続されている。

また、封口部材１０の各要素は、安全弁１０ｂを除いて通気口が形成されており、ケース９とともに外郭を形成する封口部材１０の正極端子１０ｅに形成されている通気口は、ケース９の内圧上昇で安全弁１０ｂが破裂した際、ガスが噴出する排気口１２を構成する。排気口１２は、正極端子１０ｅの上部に円状に、かつほぼ均等に３〜４個形成されている。

このように構成された封口部材１０とケース９により外郭を形成している。

排気口１２を形成した正極端子１０ｅには、排気口１２に臨むように不燃性と熱伝導性および導電性を有する線材、例えばＳＵＳや銅、ニッケル、アルミニウム、鉄、金、白金、銀などの単体もしくはメッキやクラッドなど複数層で構成されたメッシュ部１３が設けられている。そして、メッシュ部１３は正極端子１０ｅに導電性接着剤または超音波溶着や抵抗溶接などにより固定されている。

メッシュ部１３は、図２に示すように円帯状に形成されており、電池本体１の正極端子１０ｅを含む上端部全面に重なるように配置されている。

但し、メッシュ部１３は排気口１２全てを覆うように形成されているのではなく、排気口１２からガスや炎が噴出した場合に、そのガスや炎が通過するように排気口１２に臨むように配置されている。

ここで、正極３に用いる正極集電体３ａとしては、アルミニウム（Ａｌ）、炭素、導電性樹脂などが使用可能である。また、このいずれかの材料に、カーボンなどで表面処理してもよい。

また、正極３に用いる正極合剤層３ｂは、ＬｉＣｏＯ_２やＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、またはこれらの混合あるいは複合化合物などの含リチウム複合酸化物を正極活物質として含む。正極活物質としては上記以外に、ＬｉＭＰＯ_４（Ｍ＝Ｖ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ）の一般式で表されるオリビン型リン酸リチウム、Ｌｉ_２ＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｖ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ）の一般式で表されるフルオロリン酸リチウムなども利用可能である。さらにこれら含リチウム化合物の一部を異種元素で置換してもよい。金属酸化物、リチウム酸化物、導電剤などで表面処理してもよく、表面を疎水化処理してもよい。

正極合剤層３ｂは、さらに導電剤と結着剤とを含む。導電剤としては、天然黒鉛や人造黒鉛のグラファイト類、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラックなどのカーボンブラック類、炭素繊維や金属繊維などの導電性繊維類、フッ化カーボン、アルミニウムなどの金属粉末類、酸化亜鉛やチタン酸カリウムなどの導電性ウィスカー類、酸化チタンなどの導電性金属酸化物、フェニレン誘導体などの有機導電性材料を用いることができる。

そして、負極５の負極集電体５ａは、ステンレス鋼、ニッケル、銅、チタンなどの金属箔、炭素や導電性樹脂の薄膜などが用いられる。さらに、カーボン、ニッケル、チタンなどで表面処理を施してもよい。

また、負極５の柱状体５ｂを構成する柱状体部としては、ケイ素（Ｓｉ）やスズ（Ｓｎ）などのようにリチウムイオンを可逆的に吸蔵・放出する理論容量密度が８３３ｍＡｈ／ｃｍ^３を超える活物質を用いることができる。

非水電解質には有機溶媒に溶質を溶解した電解質溶液や、これらを含み高分子で非流動化されたいわゆるポリマー電解質層が適用可能である。少なくとも電解質溶液を用いる場合には正極３と負極５との間にポリエチレン、ポリプロピレン、アラミド樹脂、アミドイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミドなどからなる不織布や微多孔膜などのセパレータ６を用い、これに電解質溶液を含浸させるのが好ましい。

またセパレータ６の内部あるいは表面には、アルミナ、マグネシア、シリカ、チタニアなどの耐熱性フィラーを含んでもよい。セパレータ６とは別に、これらの耐熱性フィラーと、正極３および負極５に用いるのと同様の結着剤とから構成される耐熱層を設けてもよい。

非水電解質材料としては、各活物質の酸化還元電位などを基に選択される。非水電解質に用いるのが好ましい溶質としては、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＡｌＣｌ_４、ＬｉＳｂＦ_６、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＮＣＦ_３ＣＯ_２、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＢ_１０Ｃｌ_１０、低級脂肪族カルボン酸リチウム、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、クロロボランリチウム、ビス（１，２−ベンゼンジオレート（２−）−Ｏ，Ｏ’）ホウ酸リチウム、ビス（２，３−ナフタレンジオレート（２−）−Ｏ，Ｏ’）ホウ酸リチウム、ビス（２，２’−ビフェニルジオレート（２−）−Ｏ，Ｏ’）ホウ酸リチウム、ビス（５−フルオロ−２−オレート−１−ベンゼンスルホン酸−Ｏ，Ｏ’）ホウ酸リチウムなどのホウ酸塩類、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２ＮＬｉ、ＬｉＮ（ＣＦ_３ＳＯ_２）（Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_２）、（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２ＮＬｉ、テトラフェニルホウ酸リチウムなど、一般にリチウム電池で使用されている塩類を適用できる。

さらに上記塩を溶解させる有機溶媒には、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、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）、ジプロピルカーボネート、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、ジメトキシメタン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、１，２−ジエトキシエタン、１，２−ジメトキシエタン、エトキシメトキシエタン、トリメトキシメタン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフランなどのテトラヒドロフラン誘導体、ジメチルスルホキシド、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソランなどのジオキソラン誘導体、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、プロピルニトリル、ニトロメタン、エチルモノグライム、リン酸トリエステル、酢酸エステル、プロピオン酸エステル、スルホラン、３−メチルスルホラン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、３−メチル−２−オキサゾリジノン、プロピレンカーボネート誘導体、エチルエーテル、ジエチルエーテル、１，３−プロパンサルトン、アニソール、フルオロベンゼンなどの１種またはそれ以上の混合物など、一般にリチウム電池で使用されているような溶媒を適用できる。

さらに、ビニレンカーボネート、シクロヘキシルベンゼン、ビフェニル、ジフェニルエーテル、ビニルエチレンカーボネート、ジビニルエチレンカーボネート、フェニルエチレンカーボネート、ジアリルカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、カテコールカーボネート、酢酸ビニル、エチレンサルファイト、プロパンサルトン、トリフルオロプロピレンカーボネート、ジベンゾフラン、２，４−ジフルオロアニソール、ｏ−ターフェニル、ｍ−ターフェニルなどの添加剤を含んでいてもよい。

なお、非水電解質は、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリホスファゼン、ポリアジリジン、ポリエチレンスルフィド、ポリビニルアルコール、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレンなどの高分子材料の１種またはそれ以上の混合物などに上記溶質を混合して、固体電解質として用いてもよい。また、上記有機溶媒と混合してゲル状で用いてもよい。さらに、リチウム窒化物、リチウムハロゲン化物、リチウム酸素酸塩、Ｌｉ_４ＳｉＯ_４、Ｌｉ_４ＳｉＯ_４−ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、Ｌｉ_３ＰＯ_４−Ｌｉ_４ＳｉＯ_４、Ｌｉ_２ＳｉＳ_３、Ｌｉ_３ＰＯ_４−Ｌｉ_２Ｓ−ＳｉＳ_２、硫化リン化合物などの無機材料を固体電解質として用いてもよい。

ゲル状の非水電解質を用いる場合、ゲル状の非水電解質をセパレータの代わりに正極３と負極５との間に配置してもよい。または、ゲル状の非水電解質は、セパレータ６に隣接するように配置してもよい。

図３は本発明の本実施の形態１における電池に接続端子１４、１５を接続した構成を示す平面図および斜視図である。接続端子１４はメッシュ部１３を介して正極端子１０ｅに電気的に接続され、接続端子１５は負極端子を構成するケース９の底部に電気的に接続されている。メッシュ部１３は導電性を有するため、接続端子１４と正極端子１０ｅとの電気的接続を妨げるものではない。

以上のような構成とすることにより、本発明の実施の形態１における電池は、何らかの原因で排気口から炎が噴出するようなことがあっても、メッシュ部の吸熱効果により炎は消火され、発火電池周辺への類焼など周りへの被害を最小限に食い止めることができる。

しかも排気口から噴出するガスはメッシュ部を通過することができるので、内圧上昇による電池本体の破壊およびその破壊による周辺への被害を防ぐことができる。

なお、本発明の実施の形態１における電池では、ケース９を負極端子とし、封口部材１０に正極端子１０ｅを設けたが、本発明はその構成に限定されるものではなく、ケース９を正極端子とし、封口部材１０を負極端子とする構成であっても本発明に含まれる。このことは、以下の実施の形態においても同様である。

また、本発明の実施の形態１における電池では、リチウムイオン電池を電池本体１としたが、本発明は電池本体をリチウムイオン電池に限定するものではなく、他の電池、例えば二酸化マンガンリチウム電池（ＣＲ）、フッ化カーボンリチウム電池（ＢＲ）、塩化チオニル電池、ナトリウムイオウ電池（ＮＡＳ）、電気二重層コンデンサなども含まれる。

（実施の形態２）
図４に本発明の実施の形態２における電池の要部を示す。図１〜図３ではメッシュ部１３を封口部材１０の正極端子１０ｅに設ける構成としたが、図４に示す実施の形態２における電池では、メッシュ部１３を接続端子１４に設けている。

メッシュ部１３と接続端子１４とは導電性接着剤または超音波溶着や抵抗溶接により固定されており、例えば図１〜図３に示したリチウムイオン電池からなる電池本体１の正極端子１０ｅと接続端子１４が電気的に接続される際は、排気口１２にメッシュ部１３が臨むように電池本体１と接続端子１４は配置される。

電池本体１とメッシュ部１３は固定されていないが、排気口１２にメッシュ部１３が臨むように配置される構成は、本発明の電池に含まれる。

本発明の実施の形態２における電池の場合、接続端子１４を正極端子１０ｅに接続した際の排気口１２とメッシュ部１３の位置合わせに気を付ける必要があるが、変形や破損に注意を払う必要があるメッシュ部１３とは別に電池本体１の保管管理、取り扱いを行えるので、各作業が容易になる。

（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３における電池の斜視図である。実施の形態３における電池は、例えば電池本体１の正極端子１０ｅに形成した排気口１２のみを覆うメッシュ部１６を設ける。

この構成により、排気口１２から噴出するガスや炎は、確実にメッシュ部１６を通過し、メッシュ部１６の吸熱作用により炎は消火されるとともに、ガスのメッシュ部１６通過により電池本体１の破壊を防止できる。

また、メッシュ部１６が電池本体１の外形から突出する構成ではないので、本発明の実施の形態３における電池は保管管理、取り扱いが容易である。しかも、正極端子１０ｅと接触する接続端子に、加工や寸法調整の必要はなく、従来の電池に用いた接続端子や電池パックをそのまま使用できる。

（実施の形態４）
図６は本発明の実施の形態４における電池の構成を示す平面図および斜視図である。

本発明の実施の形態４における電池のメッシュ部１７は円筒状に形成され、排気口（図示せず）を形成した封口部材（図示せず）の正極端子１０ｅを含めた、電池本体１の開口部を覆う構成としたものである。

排気口がメッシュ部１７によって覆われているので、排気口から噴出したガスや炎は必ずメッシュ部１７を通過し、炎は確実に消火される。特にメッシュ部１７は円筒状に構成されることによって表面積が増えて熱容量が大きいため、吸熱効果も高く、炎の消火を確実に早く行える可能性が大きい。

（実施の形態５）
図７は本発明の実施の形態５における電池の構成を示す斜視図である。

本発明の実施の形態５における電池の電池本体１８は、排気口を電池本体１８の開口部の封口部材のみならず、封口部材とともに電池本体１８の外郭を構成するケースの底部にも排気口を形成している。なお、電池本体１８を構成するケースの底部の排気口にも安全弁が設けられており、電池本体１８の内圧が規定以上に上昇しない限り、その排気口から電池本体１８の内容物が流出することはない。

電池本体１８の開口部に設けた封口部材の排気口（図示せず）に臨むメッシュ部１３は図２のメッシュ部１３であり、メッシュ部１７は図６のメッシュ部１７であるので説明を省略する。

メッシュ部１９は円帯状に形成したものであり、メッシュ部２０は円筒状に形成したものである。メッシュ部１９は、電池本体１８の底面とほぼ同じ大きさであるので、図７（ａ）の電池は電池本体１８のみの場合と同様の保管管理、取り扱いが可能である。

メッシュ部２０は、電池本体１８のケースの側面に対向するように形成されているので、熱容量が大きく、より良い消火効果が期待できる。

なお、図７では電池本体１８の開口部に設けた封口部材の排気口（図示せず）を形成した構成を示したが、封口部材に排気口を形成せずに、電池本体１８を構成するケースの底部にのみ排気口を形成した電池についても、本発明の実施の形態５に含まれる構成である。

（実施の形態６）
図８は、本発明の実施の形態６における電池パックの構成図である。図８に示すように本発明の実施の形態６における電池パック３１は、内部に回路３２と、電池３３、３４と、回路３２と電池３３、３４を接続する接続端子３５、３６と、回路３２の収納箇所と電池３３の収納箇所を隔てる仕切り部材３７を備えている。

電池パック３１は、回路３２と電池３３、３４を収納した状態で、ノートパソコンなどのモバイル機器などに組み込まれて使用される。

電池３３は、図の上部にのみ排気口（図示せず）を有し、電池３４は、上部に加えて下部にも排気口（図示せず）を有する構成である。接続端子３５、３６には収納する電池３３、３４の排気口に合わせて円帯状のメッシュ部３８、３９が設けてあり、いずれのメッシュ部３８、３９も電池３３、３４に形成された排気口に臨むように配置されている。

何らかの原因で電池３３、３４の内圧が規定以上に上昇し、安全弁が破裂して排気口からガスや炎が噴出した際は、メッシュ部３８、３９によって消火が図られる。なお、電池パック３１は、使用される機器への被害を最小限に抑えるように難燃性の素材、例えばフェノール樹脂やガラスエポキシ樹脂、ユニレートで構成されている。

図９は、本発明の実施の形態６における電池パックの構成図である。図９に示す電池パックは、メッシュ部４０、４１が円筒状に形成されており、メッシュ部４０は電池３３、３４を構成するケースの開口部を覆うとともに、排気口を覆う構成である。この構成により電池３３、３４の排気口（図示せず）から噴出した炎は必ずメッシュ部４０を通過するので、熱容量の大きいメッシュ部４０の吸熱効果により炎は消火される。

メッシュ部４１は、一部が電池３４の下部側面に対向するように配置されており、電池３４の下部底面に形成された排気口（図示せず）覆う構成である。電池の下部底面に形成された排気口から噴出する炎は、必ずメッシュ部４１を通過するので、熱容量の大きいメッシュ部４１の吸熱効果により炎は消火される。

図１０は、本発明の実施の形態６における電池パックの要部構成図である。図８、図９に示した電池パック３１の接続端子３５が片持ち構造であったのに対して、図１０に示す接続端子４２は両持ち構造としている。

図８、図９では接続端子３５は、電池パック３１の内壁面に沿った箇所で位置決め固定されることにより、接続端子３５先端部の位置に自由度がある。これに対し、図１０に示す接続端子４２は、接続端子３５の先端部をさらに伸ばす構成とすることにより、接続端子４２の先端部を電池パック３１の内壁面に位置決め固定することを可能としている。

この構成により接続端子４２の位置の自由度が規制され、接続端子に設けられるメッシュ部３８、４０の位置ずれ、傾きを防止できる。その結果、電池３３の排気口とメッシュ部３８、４０の位置関係のずれが規制され、メッシュ部３８、４０による炎の消火効果が十分発揮できる。

（実施の形態７）
図１１、図１２は本発明の実施の形態７における電池パックの要部平面図である。本発明の実施の形態７における電池パックは、複数の電池を収納する構成であり、メッシュ部を各電池の排気口に臨むように配置するための構成を示している。

図１１は２個の電池５１を収納している場合であり、図１２は６個の電池５２を収納している場合である。いずれの場合も回路（図示せず）と電池５１、５２とを電気的に接続する接続端子５３、５４が帯状に形成され、その接続端子５３、５４の形状に合わせてメッシュ部５５、５６が接続端子５３、５４に取り付けられている。

図１１に示すように、電池５１が２個の場合、接続端子５３は直線状に形成される。そして、メッシュ部５５は、その上部に排気口（図示せず）を形成した電池５１の上部に、排気口に臨むように配置される。

排気口から噴出する炎の消火のためには、メッシュ部５５は電池５１の上部のみに配置されればよいが、図１１に示すようにメッシュ部５５には、接続端子５３の形状に合わせて電池５１の上部でない中間部分５５ａが形成されている。

このように構成することにより、メッシュ部５５の熱容量が増し、消火効果が向上するとともに、メッシュ部５５の強度が向上し、位置ずれや傾きが抑制され、排気口との位置関係を適正に保つことができ、消火効果の維持が図れる。

図１２に示すように、電池５２が６個の場合、接続端子５４は電池５２の配置に合わせて平行四辺形状に形成される。そして、メッシュ部５６は、その上部に排気口（図示せず）を形成した電池５２の上部に、排気口に臨むように配置される。

排気口から噴出する炎の消火のためには、メッシュ部５６は電池５２の上部のみに配置されればよいが、図１２に示すようにメッシュ部５６には、接続端子５４の形状に合わせて電池５２の上部でない中間部分５６ａが形成されている。

このように構成することにより、メッシュ部５６の熱容量が増し、消火効果が向上するとともに、メッシュ部５６の強度が向上し、位置ずれや傾きが抑制され、排気口との位置関係を適正に保つことができ、消火効果の維持が図れる。

（実施の形態８）
図１３は、本発明の実施の形態８における電池パックの要部平面図である。本発明の実施の形態８における電池パックは、複数の電池を収納する構成であり、メッシュ部を各電池の排気口に臨むように配置するための構成を示している。

図１３に示す本発明の実施の形態８における電池パックにおいても、回路（図示せず）と４個の電池５７を帯状の接続端子５８で電気的に接続しており、メッシュ部５９は接続端子５８の形状に合わせて形成され、接続端子５８に取り付けられている。

但し、メッシュ部５９は電池５７の上部に形成した排気口５７ａ全てに臨むように配置されていない。すなわち、４個の電池の排気口５７ａのうち、他の電池に臨んでいる、言い換えれば噴出した炎が他の電池を加熱する可能性のある排気口に臨むようにメッシュ部５９を配置した。

この構成により、必要最小限の部材で電池から電池への類焼を防ぐことができる。

（実施の形態９）
図１４は本発明の実施の形態９における電池パックに用いる接続端子の製造方法を示す工程図である。

図１４（ａ）に示すように、まずニッケルや銅からなる金属板６１を帯状に形成する接続端子６２の部分を残して千鳥上に孔６３を開ける。孔６３の形状は菱形が好ましいが、菱形に限るものではない。

その後、孔６３を開けた箇所を接続端子６２から離れる方向に引っ張ることにより、孔６３を広げ、結果として図１４（ｂ）に示すような、帯状の接続端子６２に沿って形成されたメッシュ部６４を得ることができる。

このように本発明の実施の形態９における電池パックに用いる接続端子の製造方法は、以上の工程でメッシュ部６４を備えた接続端子６２を製造することにより、メッシュ部と接続端子の固定接続作業を不要とするとともに、電池パック、電池の配列に合わせた最適な接続端子を容易に作成できるという特徴がある。

本発明は、今後大きな需要が期待される高容量化や信頼性に優れた非水電解質二次電池などの実現に有用である。

本発明の実施の形態１における電池の断面図 （ａ）同電池の平面図（ｂ）同電池の斜視図 （ａ）同電池に接続端子を接続した状態を示す平面図（ｂ）同電池に接続端子を接続した状態を示す斜視図 （ａ）本発明の実施の形態２における電池の要部を示す分解斜視図（ｂ）同電池の要部を示す斜視図 本発明の実施の形態３における電池の斜視図 （ａ）本発明の実施の形態４における電池の平面図（ｂ）同電池の斜視図 （ａ）本発明の実施の形態５における電池の斜視図（ｂ）同電池の斜視図 （ａ）本発明の実施の形態６における電池パックの構成図（ｂ）同電池パックの構成図 （ａ）同電池パックの構成図（ｂ）同電池パックの構成図 （ａ）同電池パックの要部構成図（ｂ）同電池パックの要部構成図 本発明の実施の形態７における電池パックの要部平面図 同電池パック要部平面図 本発明の実施の形態８における電池パックの要部平面図 本発明の実施の形態９における電池パックに用いる接続端子の製造方法を示す工程図

符号の説明

１ 電池本体
２ 正極リード
３ 正極
３ａ 正極集電体
３ｂ 正極合剤層
４ 負極リード
５ 負極
５ａ 負極集電体
５ｂ 柱状体
６ セパレータ
７ 電極群
８ａ，８ｂ 絶縁板
９ ケース
１０ 封口部材
１０ａ 接合部
１０ｂ 安全弁
１０ｃ 安全弁保持部
１０ｄ 電流制限素子
１０ｅ 正極端子
１１ ガスケット
１２ 排気口
１３，１６，１７，１９，２０ メッシュ部
１４，１５ 接続端子
１８ 電池本体
３１ 電池パック
３２ 回路
３３，３４ 電池
３５，３６ 接続端子
３７ 仕切り部材
３８，３９，４０，４１ メッシュ部
４２ 接続端子
５１，５２，５７ 電池
５３，５４，５８ 接続端子
５５，５６，５９ メッシュ部
５５ａ，５６ａ 中間部分
５７ａ 排気口
６１ 金属板
６２ 接続端子
６３ 孔
６４ メッシュ部

Claims (16)

1. セパレータを挟んで配置する正極と負極を収納したケースと、前記ケースの開口部を塞ぐ封口部材と、前記ケースおよび封口部材を有する外郭に形成した排気口に臨むメッシュ部とを有する電池。
2. 前記メッシュ部が前記排気口を覆う請求項１記載の電池。
3. 前記排気口を前記封口部材に形成するとともに、前記メッシュ部が前記ケースの開口部を覆う請求項２記載の電池。
4. 前記排気口を前記ケース底面に形成するとともに、前記メッシュ部が前記ケースの底部を覆う請求項２記載の電池。
5. 前記メッシュ部の一部を前記ケースの側面に対向するように配置した請求項３または４記載の電池。
6. 前記メッシュ部を介して接続端子と電気的に接続可能な請求項１〜５のいずれか１項に記載の電池。
7. 回路と、セパレータを挟んで配置する正極と負極を収納したケースおよび前記ケースの開口部を塞ぐ封口部材を有するとともに、前記ケースおよび前記封口部材を有する外郭に排気口を形成した電池と、前記回路と前記電池を電気的に接続する接続端子と、前記回路と前記電池と前記接続端子を収納する筐体とを有し、前記接続端子に前記排気口に臨むメッシュ部を設けた電池パック。
8. 前記メッシュ部が前記排気口を覆う請求項７記載の電池パック。
9. 前記排気口を前記封口部材に形成するとともに、前記メッシュ部が前記ケースの開口部を覆う請求項７記載の電池パック。
10. 前記排気口を前記ケース底面に形成するとともに、前記メッシュ部が前記ケースの底部を覆う請求項７記載の電池パック。
11. 前記メッシュ部の一部を前記ケースの側面に対向するように配置した請求項９または１０記載の電池パック。
12. 前記電池が複数あり、前記接続端子が複数ある前記電池と電気的に接続するように帯状に形成され、前記メッシュ部が帯状の前記接続端子に載置されて、複数ある前記電池の前記排気口に臨む請求項７記載の電池パック。
13. 複数ある前記電池の前記排気口のうち、少なくとも他の前記電池に臨む前記排気口に前記メッシュ部が臨む請求項１２記載の電池パック。
14. 前記接続端子に前記メッシュ部を設ける請求項７〜１３のいずれか１項に記載の電池パック。
15. 前記接続端子を帯状とし、前記メッシュ部を帯状の前記接続端子に沿って設ける請求項１４記載の電池パック。
16. 金属板に、帯状の接続端子を残して千鳥状に複数の孔を形成し、前記千鳥状の孔を形成した部分を前記接続端子から離れる方向に引っ張ることによって前記千鳥状の孔を形成した部分からメッシュ部を形成する請求項１４または１５記載の電池パックに用いる接続端子の製造方法。