JP2013033661A - 単電池および組電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】単電池同士を電気的に接続するためのバスバーが溶接されるバスバー溶接部142,152を有する外部端子141,151を備えた単電池において、正負極端子部材104,105のそれぞれは、外部端子141,151を保持する端子台160と、端子台および電池蓋102を貫通して、外部端子と集電体180,190とに接続される接続端子145,155とを有し、端子台は、外部端子と蓋との間に介在されるベース部161と、ベース部から外部端子側に向かって立ち上がり外部端子の側面を拘束する側壁163と、ベース部から蓋側に向かって突設された凸部162とを有し、蓋は、端子台の凸部と係合される凹部122を有する。
【選択図】図6
Description
また、特許文献2には、金属プレート(バスバー)が外部端子に溶接により取り付けられた組電池が開示されている。
特許文献2には、絶縁部材を介して蓋に固定された外部端子に導電部材を溶接する構造が開示されているが、溶接部の直下に絶縁部材が配置されているため、絶縁部材の材質が樹脂である場合、溶接入熱により絶縁部材が溶融あるいは変形してしまうおそれがある。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の単電池において、絶縁部材の立ち上がり部は、ベース部の外縁の全周から立ち上がる側壁であり、外部端子は、絶縁部材の側壁の内側に嵌合され、蓋の凹部は、平面部から缶内側に向かって窪むように形成され、絶縁部材の凸部は、蓋の凹部に嵌合されていることを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載の単電池において、絶縁部材のベース部におけるバスバー溶接部に対向する面には凹部が設けられ、絶縁部材の凹部を覆うように外部端子が配置され、凹部と外部端子とで空間が画成されていることを特徴とする。
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の単電池において、絶縁部材の凹部は、平底面と、平底面から立ち上がる側面とを有し、平底面の面積より、外部端子によって覆われる凹部の開口面の面積が大きくなるように形成されていることを特徴とする。
請求項5に係る発明は、請求項4に記載の単電池において、空間は、凹部の開口面から凹部の平底面に向かって先細の四角錐台形状とされていることを特徴とする。
請求項6に係る発明は、請求項3ないし5のいずれか1項に記載の単電池において、絶縁部材の凹部の平底面は、蓋の平面部の外表面と同一面上か、もしくは、蓋の平面部の外表面よりも外方に位置していることを特徴とする。
請求項7に係る発明は、請求項1または2に記載の単電池を複数備え、複数の単電池同士がバスバーにより電気的に接続されたことを特徴とする組電池である。
請求項8に係る発明は、請求項3ないし6のいずれか1項に記載の単電池を複数備え、複数の単電池同士がバスバーにより電気的に接続された組電池であって、バスバーと外部端子との溶接部が、平面視で外部端子によって覆われる凹部の開口面内に設けられていることを特徴とする組電池である。
請求項9に係る発明は、正極電極および負極電極をセパレータを介在させて捲回した扁平形電極群と、扁平形電極群を収容する缶と、缶を封止する蓋と、蓋に取り付けられた正極端子部材および負極端子部材と、正極電極と接続される電極接続部と、正極端子部材と接続される端子接続部とを有する正極集電体と、負極電極と接続される電極接続部と、負極端子部材と接続される端子接続部とを有する負極集電体とを備え、正負極端子部材のそれぞれは、単電池同士を電気的に接続するためのバスバーが溶接されるバスバー溶接部を有する外部端子と、外部端子と蓋との間に介在される絶縁部材と、絶縁部材および蓋を貫通して、外部端子と端子接続部とに接続される接続端子とを有し、絶縁部材におけるバスバー溶接部に対向する面には凹部が設けられ、絶縁部材の凹部を覆うように外部端子が配置され、凹部と外部端子とで空間が画成されていることを特徴とすることを特徴とする単電池である。
請求項10に係る発明は、請求項9に記載の単電池において、絶縁部材の凹部は、平底面と、平底面から立ち上がる側面とを有し、平底面は、蓋の平面部の外表面よりも内方に位置していることを特徴とする。
請求項11に係る発明は、請求項9または10に記載の単電池を複数備え、複数の単電池同士がバスバーにより電気的に接続された組電池であって、バスバーと外部端子との溶接部が、平面視で外部端子によって覆われる凹部の開口面内に設けられていることを特徴とする組電池である。
請求項3ないし6のいずれかの発明によれば、単電池同士を電気的に接続するためのバスバーが溶接されるバスバー溶接部を有する外部端子を備えた単電池において、振動や衝撃に起因して外部端子が回転することを防止でき、かつ、バスバーを外部端子に溶接する際の絶縁部材の温度上昇を抑制し、絶縁部材の溶融や変形を防止できる。
請求項7の発明によれば、振動や衝撃に起因して外部端子が回転することが防止され、外部端子とバスバーとを接続する溶接金属の破損が防止された耐振性および耐衝撃性に優れた組電池を提供できる。
請求項8の発明によれば、振動や衝撃に起因して外部端子が回転することが防止され、外部端子とバスバーとを接続する溶接金属の破損が防止された耐振性および耐衝撃性に優れた組電池であって、バスバーを外部端子に溶接する際の絶縁部材の温度上昇が抑制され、絶縁部材の溶融や変形が防止されて適正な絶縁性が確保された信頼性の高い組電池を提供できる。
請求項9または10の発明によれば、単電池同士を電気的に接続するためのバスバーが溶接されるバスバー溶接部を有する外部端子を備えた単電池において、バスバーを外部端子に溶接する際の絶縁部材の温度上昇を抑制し、絶縁部材の溶融や変形を防止できる。
請求項11の発明によれば、バスバーを外部端子に溶接する際の絶縁部材の温度上昇が抑制され、絶縁部材の溶融や変形が防止されて適正な絶縁性が確保された信頼性の高い組電池を提供できる。
―第1の実施の形態―
図1(a)は、本発明の第1の実施の形態に係る組電池の平面図であり、図1(b)は図1(a)のA部拡大図である。図1(a)に示すように、組電池は、複数の単電池100A〜100Eを有している。単電池100A〜100Eは、扁平な直方体形状であって、側面のうちで広い面積を有する幅広面同士が対向するように並べて配置されている。図示するように、単電池100A,100C,100Eは、正極外部端子141が図中左側に配され、単電池100B,100Dは、負極外部端子151が図中左側に配されている。すなわち、並置された複数の単電池100A〜100Eは、各単電池100A〜100Eのそれぞれの蓋102に取り付けられた正極外部端子141および負極外部端子151の位置が逆転するように、向きが反転して配置されている。
(1)端子台160のベース部161から正負極外部端子141,151側に向かって立ち上がって正負極外部端子141,151の側面を拘束する側壁163を設け、端子台160の凸部162を蓋102の凹部122に係合させた。これにより、正負極外部端子141,151に正負極接続端子145,155の中心軸CL(図6(a)参照)を回転中心とした回転力が作用すると、端子台160の側壁163が正負極外部端子141,151からの回転力を受け、蓋102の凹部122の側面が端子台160の凸部162の側面を介して端子台160からの回転力を受けることができるため、正負極外部端子141,151の蓋102に対する回転を防止できる。
図11および図12を参照して第2の実施の形態に係る組電池および単電池を説明する。図11(a)は本発明の第2の実施の形態に係る組電池の平面図であり、図11(b)は図11(a)のD部拡大図である。図12は図11(b)のXII−XII線切断断面図である。図11(b)および図12では正極側の構成を示しているが、負極側も同様の構成であるため、便宜上、かっこ書きで負極側の構成要素の参照番号も付している。なお、第1の実施の形態と同様の箇所には100番台に代えて200番台の参照番号を付し、下2桁を同一番号として、相違点について主に説明する。
[変形例]
(1)上記した実施の形態では、ベース部161,261の外縁の全周から立ち上がる側壁163,263を設け、側壁163,263によって正負極外部端子141,151,241,251が回転することを防止したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、正負極外部端子141,151,241,251の四隅を保持する平面視L字状の立ち上がり部(不図示)を設けて、正負極外部端子141,151,241,251の回転を規制してもよい。図示しない棒状の立ち上がり部を複数設けて、正負極外部端子141,151,241,251の回転を規制してもよい。
(6)リチウムイオン単電池を一例として説明したが、ニッケル水素電池などその他の単電池にも本発明を適用できる。
Claims (11)
- 正極電極および負極電極をセパレータを介在させて捲回した扁平形電極群と、
前記扁平形電極群を収容する缶と、
前記缶を封止する蓋と、
前記蓋に取り付けられた正極端子部材および負極端子部材と、
前記正極電極と接続される電極接続部と、前記正極端子部材と接続される端子接続部とを有する正極集電体と、
前記負極電極と接続される電極接続部と、前記負極端子部材と接続される端子接続部とを有する負極集電体とを備え、
前記正負極端子部材のそれぞれは、
単電池同士を電気的に接続するためのバスバーが溶接されるバスバー溶接部を有する外部端子と、
前記外部端子を保持する絶縁部材と、
前記絶縁部材および前記蓋を貫通して、前記外部端子と前記端子接続部とに接続される接続端子とを有し、
前記絶縁部材は、前記外部端子と前記蓋との間に介在されるベース部と、前記ベース部から前記外部端子側に向かって立ち上がり前記外部端子の側面を拘束する立ち上がり部と、前記ベース部から前記蓋側に向かって突設された凸部とを有し、
前記蓋は、平面部と、前記絶縁部材の凸部と係合される凹部を有し、
前記外部端子に前記接続端子を中心とした回転力が作用すると、前記絶縁部材の立ち上がり部が前記外部端子からの回転力を受け、前記蓋の凹部の側面が前記絶縁部材の凸部の側面を介して前記絶縁部材からの回転力を受けることで、前記外部端子の前記蓋に対する回転を防止することを特徴とする単電池。 - 請求項1に記載の単電池において、
前記絶縁部材の立ち上がり部は、前記ベース部の外縁の全周から立ち上がる側壁であり、
前記外部端子は、前記絶縁部材の側壁の内側に嵌合され、
前記蓋の凹部は、前記平面部から缶内側に向かって窪むように形成され、
前記絶縁部材の凸部は、前記蓋の凹部に嵌合されていることを特徴とする単電池。 - 請求項1または2に記載の単電池において、
前記絶縁部材のベース部における前記バスバー溶接部に対向する面には凹部が設けられ、
前記絶縁部材の凹部を覆うように前記外部端子が配置され、前記凹部と前記外部端子とで空間が画成されていることを特徴とする単電池。 - 請求項3に記載の単電池において、
前記絶縁部材の凹部は、平底面と、前記平底面から立ち上がる側面とを有し、前記平底面の面積より、前記外部端子によって覆われる前記凹部の開口面の面積が大きくなるように形成されていることを特徴とする単電池。 - 請求項4に記載の単電池において、
前記空間は、前記凹部の開口面から前記凹部の平底面に向かって先細の四角錐台形状とされていることを特徴とする単電池。 - 請求項3ないし5のいずれか1項に記載の単電池において、
前記絶縁部材の凹部の平底面は、前記蓋の平面部の外表面と同一面上か、もしくは、前記蓋の平面部の外表面よりも外方に位置していることを特徴とする単電池。 - 請求項1または2に記載の単電池を複数備え、前記複数の単電池同士がバスバーにより電気的に接続されたことを特徴とする組電池。
- 請求項3ないし6のいずれか1項に記載の単電池を複数備え、前記複数の単電池同士がバスバーにより電気的に接続された組電池であって、
前記バスバーと前記外部端子との溶接部が、平面視で前記外部端子によって覆われる前記凹部の開口面内に設けられていることを特徴とする組電池。 - 正極電極および負極電極をセパレータを介在させて捲回した扁平形電極群と、
前記扁平形電極群を収容する缶と、
前記缶を封止する蓋と、
前記蓋に取り付けられた正極端子部材および負極端子部材と、
前記正極電極と接続される電極接続部と、前記正極端子部材と接続される端子接続部とを有する正極集電体と、
前記負極電極と接続される電極接続部と、前記負極端子部材と接続される端子接続部とを有する負極集電体とを備え、
前記正負極端子部材のそれぞれは、
単電池同士を電気的に接続するためのバスバーが溶接されるバスバー溶接部を有する外部端子と、
前記外部端子と前記蓋との間に介在される絶縁部材と、
前記絶縁部材および前記蓋を貫通して、前記外部端子と前記端子接続部とに接続される接続端子とを有し、
前記絶縁部材における前記バスバー溶接部に対向する面には凹部が設けられ、
前記絶縁部材の凹部を覆うように前記外部端子が配置され、前記凹部と前記外部端子とで空間が画成されていることを特徴とすることを特徴とする単電池。 - 請求項9に記載の単電池において、
前記絶縁部材の凹部は、平底面と、前記平底面から立ち上がる側面とを有し、
前記平底面は、前記蓋の平面部の外表面よりも内方に位置していることを特徴とする単電池。 - 請求項9または10に記載の単電池を複数備え、前記複数の単電池同士がバスバーにより電気的に接続された組電池であって、
前記バスバーと前記外部端子との溶接部が、平面視で前記外部端子によって覆われる前記凹部の開口面内に設けられていることを特徴とする組電池。
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