JP2012204002A

JP2012204002A - 蓄電デバイス

Info

Publication number: JP2012204002A
Application number: JP2011064619A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Matsukawa; 和誠松川
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2011-03-23
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2012-10-22

Abstract

【課題】振動・落下による正極集電体または負極集電体の破断を抑制し、信頼性の高い蓄電デバイスを提供する。
【解決手段】第一の補強板１４に設けられた突起部１６の側面が外部端子１３に設けられた切欠き部１８と嵌合し、突起部１６と第二の補強板１５に設けられた凹部または貫通孔（符号なし）と嵌合させる。振動や落下などにより外部端子１３からリード端子１２に引張荷重が加わっても、外部端子１３がラミネートフィルム１１に固定されているため、引張荷重が外部端子周囲へ分散される。
【選択図】図２

Description

本発明は、蓄電デバイスに関し、特にその外部端子取り出し部の構造に関する。

二次電池や電気二重層コンデンサなどに代表される蓄電デバイスは、携帯可能な電源として様々な電子機器に使用されている。近年の電子機器の小型化に伴い、これらの蓄電デバイスには薄型かつ軽量であることのほか、振動および落下に対する安全性や信頼性を確保するため、外部端子に加えられる引張荷重に対して十分な強度を有する構造設計が求められている。

図４は、特許文献１で開示されている、従来の蓄電デバイスの外部端子構造を示す斜視図である。図４において、正極集電体２０から延びて突出している複数の正極タブ４０、及び負極集電体３０から延びて突出している複数の負極タブ５０は、例えば、溶接により一体に結合された融着部の形態で正極リード６０及び負極リード７０にそれぞれ連結される。

特開２００８−２７８９３号公報

しかし、上記の構造においては、正極リード６０または負極リード７０に振動または落下による引張荷重が加わると、正極タブ４０または負極タブ５０が破断して蓄電デバイスの性能が著しく低下する可能性があった。

すなわち本発明の課題は、振動や落下による性能低下を抑制する蓄電デバイスを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明による蓄電デバイスは、ラミネ−トフィルムにて封止された端面から外部端子が延在し、前記外部端子が第一の補強板と第二の補強板からなる補強部材により狭まれて保持される蓄電デバイスであって、前記第一の補強板に設けられた突起部の側面が前記外部端子に設けられた切欠き部と嵌合し、前記突起部と第二の補強板に設けられた凹部または貫通孔と嵌合することを特徴とする。

ここで、第一の補強板と第二の補強板は、前記ラミネ−トフィルムの封止部分を狭持する額縁形状としてもよい。

また、補強部材の厚みは蓄電デバイスの厚みより薄くしても良い。

なお、蓄電素子と、前記蓄電素子を封入するラミネートフィルムと、前記蓄電素子とラミネートフィルム外部とを導電接続する外部端子とを備え、前記外部端子の前記ラミネートフィルムに封入され、かつ剛性を持っている部分に、穴もしくは切り欠き部を設け、前記穴もしくは前記切り欠き部の内縁が固定されている蓄電デバイスであってもよい。

外部端子に引張荷重が加わった場合、剛性を持つ部分に穴もしくは切り欠き部があり、穴の内側、もしくは切り欠き部に沿って固定されていれば、その固定されている部分でも引張荷重が分散される。

また、前記ラミネートフィルム及び前記外部端子の少なくとも一部を両面から挟持する補強部材をさらに備え、前記ラミネートフィルムには、前記外部端子における前記穴もしくは切り欠き部に沿った開口部が設けられ、前記補強部材の一部が前記開口部と嵌合される蓄電デバイスであってもよい。

また、蓄電素子と、前記蓄電素子を封入するラミネートフィルムと、前記蓄電素子とラミネートフィルム外部とを導電接続する外部端子とを備え、前記外部端子の前記ラミネートフィルムに封入されている部分に穴を設け、前記穴の内縁が固定されている蓄電デバイスであってもよい。

外部端子に引張荷重が加わった場合、剛性を持たなくとも、外部端子に穴があり、穴の内側に沿って固定されていれば、その固定されている部分でも引張荷重が分散される。

上記の構成とすることで、振動や落下などにより外部端子からリード端子に引張荷重が加わっても、外部端子が補強部材によりラミネートフィルムに固定されているため、補強部材または外部端子周囲のラミネートフィルムへ引張荷重が分散される。すなわち、リード端子に伝わる引張荷重が低減されるので、振動や落下による、リード端子の破断を抑制する蓄電デバイスが得られる。

また、第一の補強板と第二の補強板をラミネ−トフィルムの封止部分を狭持する額縁形状とすることで、リード端子に加わる引張荷重は第一の補強板、第二の補強板の内面とラミネ−トフィルムの外周とが接触する４つの面に分散される。したがって、リード端子に伝わる引張荷重がさらに低減され、振動や落下に対して信頼性がより高い蓄電デバイスが得られる。

また、補強部材の厚みを蓄電デバイスの厚みより薄くすることで、薄型形状を維持しつつ、振動や落下による、リード端子の破断を抑制する蓄電デバイスが得られる。

本発明による蓄電デバイスの三面図で、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は右側面図、図１（ｃ）は左側面図、図１（ｄ）は底面図である。図１（ａ）のＡ部を拡大した透視断面図である。本発明による蓄電デバイスの第二の実施形態を示す三面図である。図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は右側面図、図３（ｃ）は左側面図、図３（ｄ）は底面図である。従来の蓄電デバイスの外部端子構造を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（第一の実施形態）
本発明による蓄電デバイスは、片面または両面に活物質が塗布された正極集電体と負極集電体とを分離膜を挟んで複数枚積層し、電解液を含浸させた基本セルをラミネ−トフィルムで封止し、第一の補強板と第二の補強板で外部端子とラミネートフィルムを狭持して得られる。図１は、本発明による蓄電デバイスを示す三面図である。図１（ａ）において、ラミネートフィルム１１と外部端子１３は第一の補強板１４、第二の補強板１５で挟まれて保持されている。

ここで、第一の補強板１４および第二の補強板１５は、耐熱性、耐薬品性および難燃性に優れたポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）樹脂に代表される熱可塑性エンジニアリングプラスチックを用いることが望ましい。また、外部端子１３は、実装基板へ半田付けすることを想定し、銅や、銅にＮｉメッキ処理したものなど、半田の濡れ性を考慮した材料を使用すると良い。

図２は、図１（ａ）のＡ部を拡大した透視断面図である。図２において、リード端子１２はラミネートフィルム１１の内部で基本セル（図示せず）と接続され、溶接部１７で外部端子１３と溶接される。外部端子１３には、第一の補強板１４に設けられた突起部１６の側面と嵌合するよう、切欠き部１８を設ける。また、第二の補強板１５には、突起部１６に対応する位置に凹部または貫通孔（参照符号なし）を設ける。以上の構成とすることで、第一の補強板に設けられた突起部１６の側面が外部端子１３と嵌合し、さらに突起部１６は第二の補強板に設けられた凹部または貫通孔と嵌合して外部端子１３とラミネートフィルム１１を挟持できる。

ここで、突起部１６および切欠き部１８の形状は、図２に示す半円状及び円状に限らず、三角形、四角形などの多角形や爪型等、突起部と切欠き部の形状を互いに嵌合可能な形状としても良い。

以上の構成によれば、振動や落下などにより外部端子１３に加わる引張荷重は、突起部１６または外部端子周囲のラミネートフィルム１１により吸収され、リード端子１２に加わる引張荷重は大幅に減少する。すなわち振動や落下によるリード端子の破断を抑制する蓄電デバイスが得られる。

（第二の実施形態）
図３は、本発明による蓄電デバイスの第二の実施形態を示す三面図である。図３において、外部端子２３の構造は、図２に示した第一の実施形態と同様であり、第一の補強板２４、第二の補強板２５の外形形状は、ラミネ−トフィルム２１の封止部を囲む額縁形状である。

以上の構成によれば、振動や落下などにより外部端子２３に加わる引張荷重は、突起部１６または外部端子周囲のラミネートフィルム２１だけでなく、ラミネートフィルム２１の外周の４つの面でも吸収されるため、リード端子１２に加わる引張荷重はさらに減少する。すなわち、振動や落下によるリード端子の破断をさらに抑制できる蓄電デバイスが得られる。

１１、２１ラミネ−トフィルム
１２、２２リ−ド端子
１３、２３外部端子
１４、２４第一の補強板
１５、２５第二の補強板
１６突起部
１７溶接部
１８切欠き部
２０正極集電体
３０負極集電体
４０正極タブ
５０負極タブ
６０正極リード
７０負極リード

Claims

ラミネ−トフィルムにて封止された端面から外部端子が延在し、前記外部端子が第一の補強板と第二の補強板からなる補強部材により挟まれて保持される蓄電デバイスであって、前記第一の補強板に設けられた突起部の側面が前記外部端子に設けられた切欠き部と嵌合し、前記突起部が前記第二の補強板に設けられた凹部または貫通孔と嵌合することを特徴とする蓄電デバイス。
前記補強部材が前記ラミネ−トフィルムの封止部分を狭持する額縁形状であることを特微とする、請求項１に記載の蓄電デバイス。
蓄電デバイスの厚みは、前記補強部材の厚みより大であることを特徴とする請求項１または２に記載の蓄電デバイス。
蓄電素子と、前記蓄電素子を封入するラミネートフィルムと、前記蓄電素子とラミネートフィルム外部とを導電接続する外部端子とを備え、前記外部端子の前記ラミネートフィルムに封入され、かつ剛性を持っている部分に、穴もしくは切り欠き部を設け、前記穴もしくは切り欠き部の内縁が固定されていることを特徴とする蓄電デバイス。
前記ラミネートフィルム及び前記外部端子の少なくとも一部を両面から挟持する補強部材をさらに備え、前記ラミネートフィルムには、前記外部端子における前記穴もしくは切り欠き部に沿った開口部が設けられ、前記補強部材の一部が前記開口部と嵌合されることを特徴とする請求項４記載の蓄電デバイス。
蓄電素子と、前記蓄電素子を封入するラミネートフィルムと、前記蓄電素子とラミネートフィルム外部とを導電接続する外部端子とを備え、前記外部端子の前記ラミネートフィルムに封入されている部分に穴を設け、前記穴の内縁が固定されていることを特徴とする蓄電デバイス。