JP2013161719A - Battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発電要素を収容する電池容器と、発電要素に接続される集電体と、集電体に接続される電極端子とを備える電池に関する。 The present invention relates to a battery including a battery container that houses a power generation element, a current collector connected to the power generation element, and an electrode terminal connected to the current collector.
近年、世界的な環境問題への取り組みとして、従来のガソリン自動車に代えてハイブリッド自動車および電気自動車等の、動力源としてモータを備える自動車が普及し始めている。 In recent years, as an approach to global environmental problems, vehicles equipped with a motor as a power source, such as hybrid vehicles and electric vehicles, instead of conventional gasoline vehicles have begun to spread.
また、これらハイブリッド自動車等に備えられたモータに電力を供給する電源として、リチウムイオン二次電池などの各種電池が広く活用されている。 Various batteries such as lithium ion secondary batteries are widely used as a power source for supplying electric power to motors provided in these hybrid vehicles.
このような電池は、例えば、発電要素が収容された電池容器と、発電要素と接続された電極端子とを備えている。また、電極端子は、一般に、電池容器の蓋体を貫通した状態で電池容器に取り付けられており、発電要素からの電流を、電池容器の外方に導出する役割を担っている。 Such a battery includes, for example, a battery container in which a power generation element is accommodated, and an electrode terminal connected to the power generation element. The electrode terminal is generally attached to the battery container in a state of penetrating the lid of the battery container, and plays a role of deriving current from the power generation element to the outside of the battery container.
このような構造の電池を使用する場合、例えば、電極端子に大きな外力が作用することが考えられるため、電極端子を電池容器に強固に固定するための工夫が必要となる。 When a battery having such a structure is used, for example, it is conceivable that a large external force acts on the electrode terminal. Therefore, a device for firmly fixing the electrode terminal to the battery container is required.
そこで、従来、かしめ部材によって電極端子が取り付けられた電池が提案されている(例えば特許文献1参照)。この電池によれば、電極端子が、電池容器の内方に延びる複数のかしめ部材によって電池容器内の電極板と接続される。これにより、電極端子の回転および破損等が防止される。 Therefore, conventionally, a battery in which an electrode terminal is attached by a caulking member has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to this battery, the electrode terminal is connected to the electrode plate in the battery container by the plurality of caulking members extending inward of the battery container. Thereby, rotation and breakage of the electrode terminal are prevented.
ここで、電極端子に設けられたかしめ部材(例えばリベット)は、例えば、集電体を介して発電要素と電気的に接続される。具体的には、集電体に設けられた貫通孔にリベットが差し込まれた状態で、リベットの頭部がかしめ機を用いてかしめられる。 Here, the caulking member (for example, a rivet) provided on the electrode terminal is electrically connected to the power generation element via a current collector, for example. Specifically, the head of the rivet is caulked using a caulking machine in a state where the rivet is inserted into a through hole provided in the current collector.
このような構造を有する電池においては、昨今の蓄電素子の大容量化および大電流化に伴い、発電要素と電極端子との電気的な接続部分の接触面積を広くし、これにより、当該接続部分におけるエネルギーの損失を可及的に抑制したいとの課題がある。 In the battery having such a structure, with the recent increase in capacity and current of the storage element, the contact area of the electrical connection portion between the power generation element and the electrode terminal is widened. There is a problem of wanting to suppress energy loss as much as possible.
そのため、例えば、電極端子のリベットをより強力にかしめることで、リベットと集電体との密着性を向上させ、これにより、リベットと集電体との間における接触抵抗を低減させることが考えられる。 Therefore, for example, it is possible to improve the adhesion between the rivet and the current collector by caulking the rivet of the electrode terminal more strongly, thereby reducing the contact resistance between the rivet and the current collector. It is done.
しかしながら、リベットをかしめる際の押圧力を増加させた場合、当該押圧力への対応策を施さなければ、例えば、集電体またはパッキン等の部材の、リベットの近傍部分における歪みの発生という別の問題を引き起こす可能性も存在する。 However, if the pressing force when caulking the rivet is increased, if measures against the pressing force are not taken, for example, the generation of distortion in the vicinity of the rivet of a member such as a current collector or packing There is also the possibility of causing problems.
本発明は、上記従来の課題を考慮し、リベットがかしめられることで取り付けられる電極端子を備える電池であって、リベットと発電要素との電気的な接続部分におけるエネルギーの損失が抑制された電池を提供することを目的とする。 In view of the above-described conventional problems, the present invention provides a battery including an electrode terminal that is attached by caulking a rivet, in which energy loss at an electrical connection portion between the rivet and the power generation element is suppressed. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電池は、発電要素と、前記発電要素を収容する電池容器と、前記発電要素に接続される集電体と、前記集電体に接続される電極端子とを備える電池であって、前記電極端子には、前記電池容器と前記集電体に設けられた貫通孔とを貫通するリベットが備えられ、前記集電体には厚肉部が設けられ、前記厚肉部を貫通するように前記貫通孔が設けられている。 In order to achieve the above object, a battery according to an aspect of the present invention includes a power generation element, a battery container that houses the power generation element, a current collector connected to the power generation element, and a connection to the current collector. The electrode terminal is provided with a rivet that penetrates the battery container and a through hole provided in the current collector, and the current collector has a thick portion And the through hole is provided so as to penetrate the thick part.
この構成によれば、電極端子に備えられたリベットは、集電体の厚肉部を貫通した状態でかしめられる。従って、リベットと集電体との間の接触面積は、厚肉部がない場合よりも増加する。その結果、リベットと発電要素との電気的な接続部分におけるエネルギーの損失は抑制される。 According to this configuration, the rivet provided in the electrode terminal is caulked in a state of penetrating the thick part of the current collector. Therefore, the contact area between the rivet and the current collector is increased as compared with the case where there is no thick part. As a result, energy loss at the electrical connection between the rivet and the power generation element is suppressed.
また、厚肉部を設けることで、集電体におけるリベット近傍の部分の強度が向上する。従って、例えば、比較的大きな押圧力でリベットをかしめた場合であっても、リベット近傍における歪みの発生は抑制される。つまり、かしめ時の押圧力に起因する歪み等の悪影響を排除しつつ、リベットを集電体に対してより均一に密着させることが可能となる。 Moreover, the strength of the portion near the rivet in the current collector is improved by providing the thick portion. Therefore, for example, even when the rivet is caulked with a relatively large pressing force, the occurrence of distortion in the vicinity of the rivet is suppressed. That is, the rivet can be more uniformly adhered to the current collector while eliminating adverse effects such as distortion caused by the pressing force during caulking.
また、厚肉部は、集電体の貫通孔の部分にのみ設ければよい。そのため、厚肉部を設けることによる集電体の重量の増加を、電池全体の重量に対して実質的に問題にならない範囲に抑えながら、上記効果を得ることができる。 Further, the thick wall portion may be provided only in the through hole portion of the current collector. Therefore, the above effect can be obtained while suppressing the increase in the weight of the current collector by providing the thick portion to a range that does not substantially cause a problem with respect to the weight of the entire battery.
また、本発明の一態様に係る電池において、前記厚肉部に設けられた前記貫通孔の形状および大きさは、全周において、前記リベットの外周面に接触する形状および大きさであるとしてもよい。 Further, in the battery according to one aspect of the present invention, the shape and size of the through hole provided in the thick portion may be the shape and size that contact the outer peripheral surface of the rivet over the entire circumference. Good.
この構成によれば、リベットの外周面と貫通孔の内周面との接触面積は最大化され、これにより、リベットと集電体との間における接触抵抗はより低減される。その結果、リベットと発電要素との電気的な接続部分におけるエネルギーの損失はより抑制される。 According to this configuration, the contact area between the outer peripheral surface of the rivet and the inner peripheral surface of the through hole is maximized, whereby the contact resistance between the rivet and the current collector is further reduced. As a result, energy loss at the electrical connection between the rivet and the power generation element is further suppressed.
また、本発明の一態様に係る電池において、前記厚肉部は、前記貫通孔の一部を形成する孔を有する集電補助部材が、前記集電体に取り付けられることで形成されているとしてもよい。 Further, in the battery according to one aspect of the present invention, the thick portion is formed by attaching a current collecting auxiliary member having a hole forming a part of the through hole to the current collector. Also good.
この構成によれば、集電補助部材を前記集電体に取り付けることで厚肉部を実現することができる。そのため、例えば、従来の集電体を用いて、厚肉部が集電体に設けられた電池を生産することが可能となる。 According to this configuration, the thick portion can be realized by attaching the current collecting auxiliary member to the current collector. Therefore, for example, it is possible to produce a battery having a thick portion provided on the current collector using a conventional current collector.
また、例えば、円盤形状の金属板に孔を開けることで集電補助部材を作製することができる。そのため、厚肉部が設けられた集電体の作製を容易に行うことができる。 Further, for example, the current collecting auxiliary member can be produced by making a hole in a disk-shaped metal plate. Therefore, it is possible to easily produce a current collector provided with a thick portion.
また、本発明の一態様に係る電池において、前記集電補助部材は、前記集電体側の面に突起を有し、前記突起は、前記リベットがかしめられることで、前記集電体に食い込むとしてもよい。 In the battery according to one aspect of the present invention, the current collecting auxiliary member has a protrusion on the surface on the current collector side, and the protrusion bites into the current collector by caulking the rivet. Also good.
この構成によれば、例えば、集電補助部材と集電体の表面との間の接触面積を増加させることができ、その結果、集電補助部材と集電体との間の接触抵抗が低減される。 According to this configuration, for example, the contact area between the current collector auxiliary member and the surface of the current collector can be increased, and as a result, the contact resistance between the current collector auxiliary member and the current collector is reduced. Is done.
また、本発明の一態様に係る電池において、前記厚肉部は、前記貫通孔の周囲の部分を厚く形成することで、前記集電体に一体形成されているとしてもよい。 Moreover, the battery which concerns on 1 aspect of this invention WHEREIN: The said thick part is good also as being integrally formed in the said electrical power collector by forming the part around the said through-hole thickly.
この構成によれば、集電体と一体の要素として厚肉部が設けられる。そのため、例えば、リベットと集電体との導通状態の高い安定性が確保される。また、例えば、電池の組み立て手順の簡素化が図られる。 According to this configuration, the thick portion is provided as an element integrated with the current collector. Therefore, for example, high stability of the conduction state between the rivet and the current collector is ensured. For example, the battery assembly procedure can be simplified.
本発明によれば、リベットがかしめられることで取り付けられる電極端子を備える電池であって、リベットと発電要素との電気的な接続部分におけるエネルギーの損失が抑制された電池を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is a battery provided with the electrode terminal attached by crimping a rivet, Comprising: The battery by which the loss of energy in the electrical connection part of a rivet and an electric power generation element was suppressed can be provided.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態における電池について説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。 Hereinafter, a battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Each figure is a schematic diagram and is not necessarily illustrated exactly.
また、以下で説明する実施の形態では、本発明の好ましい一具体例が示されている。実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって限定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素は、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成する要素として説明される。 In the embodiment described below, a preferred specific example of the present invention is shown. The numerical values, shapes, components, arrangement of components and connection forms shown in the embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. The invention is limited by the claims. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims are not necessarily required to achieve the object of the present invention, but are described as elements that constitute a more preferable embodiment. The
まず、図1を用いて、本発明の実施の形態における電池10の全般的な説明を行う。
First, a general description of the
図1は、本発明の実施の形態における電池10の内部構造の概要を示す斜視図である。つまり、図1は、電池10の内部構造を図示するために、後述する電池容器100の一部の図示が省略された図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of the internal structure of
電池10は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、例えば、非水電解質二次電池である。非水電解質二次電池としては、例えば、正極活物質がコバルト酸リチウムなどのリチウム遷移金属酸化物であり、負極活物質が炭素材料であるリチウムイオン二次電池を挙げることができる。
The
なお、電池10の種類は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよく、また、乾電池などの一次電池であってもよい。
The type of the
図1に示すように、実施の形態における電池10は、電池容器100と、電極端子200と、電極端子300とを備える。本実施の形態では、電極端子200は正極の端子であり、電極端子300は負極の端子である。
As shown in FIG. 1, the
本実施の形態では、電極端子200は、基体201と、基体201を貫通するリベット210とを有する。また、電極端子300は、基体301と、基体301を貫通するリベット310とを有する。
In the present embodiment, the
基体201および基体301は、中実(solid)の導電体である。また、基体201および基体301の形状は、本実施の形態では円柱であるが、基体201および基体301の形状に特に限定はなく、直方体等の円柱以外の形状であってもよい。
The
電池容器100は、金属からなる矩形筒状で底を備える本体と、当該本体の開口を閉塞する金属製の蓋板110とで構成されている。また、電池容器100は、発電要素120等を内部に収容後、蓋板110と本体とが溶接等されることにより、内部を密封する構造を有する。
The
また、電極端子200は、電池容器100の気密性を保つためのパッキン230を介して電池容器100の蓋板110に取り付けられている。電極端子300も同様にパッキン330を介して電池容器100の蓋板110に取り付けられている。
Further, the
具体的には、図1に示すように、電極端子200の基体201は、電池容器100の外側に配置され、電極端子200のリベット210は、電池容器100と、集電体130とを貫通した状態でかしめられている。
Specifically, as shown in FIG. 1, the
電極端子300も同様に電池容器100に配置されている。つまり、基体301は、電池容器100の外側に配置され、リベット210は、電池容器100と、集電体140とを貫通した状態でかしめられている。
Similarly, the
なお、基体201および301それぞれの例えば上面には、図示しないボルト穴等の連結部が形成されており、これら連結部に取り付けられた導電部材を介して、モータ等の装置に電池10からの電力が供給される。
In addition, a connection part such as a bolt hole (not shown) is formed on each of the
また、図1に示すように、電池容器100の内方には、発電要素120が収容されており、さらに、正極側の集電体130と、負極側の集電体140とが配置されている。なお、電池10の電池容器100の内部には電解液などの液体が封入される場合があるが、当該液体の図示は省略する。
Further, as shown in FIG. 1, a
発電要素120は、詳細な図示は省略するが、正極と負極とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる部材である。負極は、銅箔からなる長尺帯状の負極基材の表面に負極活物質層が形成されたものである。正極は、アルミニウム箔からなる長尺帯状の正極基材の表面に正極活物質層が形成されたものである。
Although the detailed illustration is omitted, the
セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートである。そして、発電要素120は、負極と正極との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものが、長さ方向に巻き回されることで全体が長円形状となるように形成されている。
The separator is a microporous sheet made of resin. The
集電体130は、発電要素120の正極と電池容器100の側壁との間に配置され、電極端子200と発電要素120の正極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。つまり、電極端子200は、集電体130を介して発電要素120の正極と接続されている。
The
また、集電体140は、発電要素120の負極と電池容器100の側壁との間に配置され、電極端子300と発電要素120の負極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。つまり、電極端子300は、集電体140を介して発電要素120の負極と接続されている。
The
具体的には、集電体130および140のそれぞれは、電池容器100の側壁と蓋板110とに沿って屈曲状態で配置される金属製の板状部材である。
Specifically, each of
また、集電体130には厚肉部135が設けられており、電極端子200のリベット210は、当該厚肉部135に設けられた貫通孔を貫通した状態でかしめられている。また、集電体140には厚肉部145が設けられており、電極端子300のリベット310は、当該厚肉部135に設けられた貫通孔を貫通した状態でかしめられている。
Further, the
つまり、集電体130は、蓋板110に、リベット210によって固定的に連結されており、集電体140は、蓋板110に、リベット310によって固定的に連結されている。さらに、集電体130および140はそれぞれ、発電要素120の正極および負極に溶接などによって固定的に接続されている。
That is, the
これにより、発電要素120は、電池容器100の内部において、集電体130および140により、蓋板110から吊り下げられた状態で保持される。
As a result, the
なお、集電体130は、正極と同様、アルミニウムで形成され、集電体140は、負極と同様、銅で形成されている。
The
また、集電体130および140と発電要素120の正極および負極との接合方法は特定の方法に限定されない。例えば、集電体130および140の一部を折り曲げることにより溶接用のフィン(図示せず)を起立させ、当該フィンで発電要素120の正極および負極を挟み込みつつ溶接により接合する方法が採用される。
Further, the method for joining the
次に、電極端子200の取付け部分の詳細について図2を用いて説明する。
Next, the detail of the attachment part of the
なお、本実施の形態において、正極側の電極端子200と負極側の電極端子300とは同一の構造であり、同一の技術的特徴を有する。そのため、以下、電極端子200およびその周辺部分についての説明を中心に行い、電極端子300およびその周辺部分についての詳細な説明を省略する。
In the present embodiment, the
図2は、実施の形態の電池10における電極端子200の取付け構造の一例を示す部分断面図である。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an example of the attachment structure of the
具体的には、図2に示す断面図は、図1における電池10の奥行き方向(Y軸方向)の中央付近をXZ平面に平行に切断した場合の、電極端子200付近の断面を示している。
Specifically, the cross-sectional view shown in FIG. 2 shows a cross section in the vicinity of the
図2に示すように、電極端子200は、パッキン230を介して蓋板110に取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the
パッキン230は、例えば樹脂を成型することで作製されており、電池容器100の、リベット210の取り付け部分における気密性を保持し、電池容器100と集電体130とを絶縁するための部材である。
The packing 230 is produced by molding, for example, resin, and is a member for maintaining the airtightness of the
なお、パッキン230は、例えば、インサート成型による一体物として蓋板110に設けられてもよい。また、パッキン230は、例えば、図2において上下に分けられた2つの部分から構成されてもよい。
Note that the packing 230 may be provided on the
また、リベット210は、蓋板110およびパッキン230を貫通し、さらに、集電体130の厚肉部135に設けられた貫通孔136を貫通した状態でかしめられている。
Further, the
厚肉部135は、集電体130において他の部分よりも厚み(貫通孔136の軸方向の厚み)が大きな部分である。本実施の形態では、厚肉部135は、貫通孔136の一部を形成する孔を有する集電補助部材150が、集電体130に取り付けられることで形成されている。集電補助部材150は、例えばアルミニウムなどの導電性物質を素材とする平板状の部材である。
The
このように、本実施の形態における集電体130は厚肉部135を備え、厚肉部135に設けられた貫通孔136の内周面を介して、電極端子200に備えられたリベット210と電気的に接続されている。
As described above, the
従って、集電体130に厚肉部135が存在しない場合と比較すると、リベット210と集電体130との間の接触面積は増加する。その結果、リベット210と発電要素120との電気的な接続部分におけるエネルギーの損失は抑制される。
Therefore, the contact area between the
次に、集電体130に設けられた厚肉部135の構成および各種の変形例について、図3〜図11を用いて説明する。
Next, the configuration of the
図3は、実施の形態における厚肉部135の構成の一例を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the
図4は、実施の形態における厚肉部135の構成の一例を示す下面図である。
FIG. 4 is a bottom view showing an example of the configuration of the
なお、図4では、集電体130および集電補助部材150のそれぞれを容易に識別するために、集電体130に斜線を付し、集電補助部材150には格子線を付している。
In FIG. 4, in order to easily identify each of the
本実施の形態では、図3および図4に示すように、厚肉部135に設けられた貫通孔136の形状は、円柱形状の軸部を有するリベット210の、XY平面に平行な切断面と同一(略同一も含む、以下同じ)の円形である。また、貫通孔136の内径は、リベット210の軸部の外径と同一の大きさである。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the shape of the through
つまり、本実施の形態では、厚肉部135に設けられた貫通孔136の形状および大きさは、全周において、リベット210の外周面に接触する形状および大きさである。
That is, in the present embodiment, the shape and size of the through
これにより、リベット210の外周面と貫通孔136の内周面との接触面積は最大化され、その結果、リベット210と集電体130との間における接触抵抗はより低減される。
Thereby, the contact area between the outer peripheral surface of the
なお、貫通孔136の内径が、かしめられる前のリベット210の外径よりも大きい場合であっても、リベット210をかしめることでリベット210の外径が拡大し、その結果、貫通孔136の内周面の全周において、リベット210と接触させることが可能である。
Even if the inner diameter of the through-
図5は、実施の形態における電極端子200の取付け工程の一例を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of an attachment process of the
図5の(a)に示すように、パッキン230が配置された蓋板110の上方から、リベット210が、パッキン230に設けられた孔に差し込まれる。これにより、リベット210の先端部分が、厚肉部135に設けられた貫通孔136に差し込まれる。
As shown in FIG. 5A, the
なお、集電補助部材150は、リベット210が貫通孔136に差し込まれる前に、例えば溶接により、集電体130の下面に接合されていてもよい。
The current collecting
次に、図5の(b)に示すように、リベット210がかしめられる。具体的には、例えば、リベット210の先端が上を向くように、電極端子200を含む構造物全体が配置される。この状態で、かしめ機のポンチによってリベット210の先端が上方から押圧されることでリベット210がかしめられる。その結果、図5の(b)に示すように、フランジ状の頭部がリベット210の先端に形成される。
Next, as shown in FIG. 5B, the
ここで、集電体130の、上記のフランジ状の頭部を介して押圧力が与えられる部分には厚肉部135が備えられている。そのため、例えば、当該押圧力に起因する集電体130の歪みの発生が抑制される。
Here, a
また、例えば、厚肉部135がない場合よりも大きな押圧力でリベット210をかしめることが可能である。これにより、例えば、電極端子200が電池容器100により安定的に固定されるとともに、リベット210を集電体130に対してより均一に密着させることが可能となる。
Further, for example, the
なお、集電補助部材150は、本実施の形態では、図3および図4等に示すように、中央に孔を有する円盤形状である。しかしながら、集電補助部材150は、貫通孔136の一部を形成する孔を有していればよく、集電補助部材150の形状に特に限定はない。
In the present embodiment, current collecting
例えば、貫通孔136の一部を形成する孔を有する多角形の金属板が、集電補助部材150として採用されてもよい。
For example, a polygonal metal plate having a hole that forms a part of the through
また、集電補助部材150は、例えば、集電体130に食い込む突起を有していてもよい。
Moreover, the current collection
図6は、突起151を有する集電補助部材150の断面の一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a cross section of the current collecting
例えば、図6の(a)に示すように、集電補助部材150が、集電体130側の面(図6における上側の面)に突起151を有している場合、図6の(b)に示すように、突起151は、リベット210(図6の(b)では図示を省略)がかしめられることで、集電体130に食い込む。
For example, as shown in FIG. 6A, when the current collection
これにより、例えば、集電補助部材150と、集電体130の表面との間の接触面積を増加させることができ、その結果、集電補助部材150と集電体130との間の接触抵抗が低減される。
Thereby, for example, the contact area between the current collector
なお、突起151が集電体130に食い込み易くするように、例えば、集電補助部材150の素材として集電体130よりも硬度の高い金属が採用されてもよい。
Note that, for example, a metal having a hardness higher than that of the
また、集電補助部材150の突起151の形成の手法に特に限定はない。例えば、平板状の金属である集電補助部材150を、下面(集電体130とは反対側の面)からポンチ等で打ち抜くことで形成されてもよい。
Further, there is no particular limitation on the method of forming the
図7は、集電補助部材150を打ち抜くことで形成された突起151の形状例を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing an example of the shape of the
例えば、集電補助部材150において、貫通孔136の一部を形成する孔(集電補助部材150の中央の孔)の周囲の部分を、微小な孔があく程度の力でポンチで打ち抜く。これにより、図7に示すような突起151を形成することが可能である。つまり、容易な工程で、集電補助部材150に突起151を設けることができる。
For example, in the current collecting
また、上記微小な孔は必須ではなく、平板状の集電補助部材150の下面にポンチ等を押し当てることで、孔を形成させずに突起151が形成されてもよい。
The minute holes are not essential, and the
また、図7では、集電補助部材150に4つの突起151が形成されているが、突起151の数に特に限定はない。
In FIG. 7, four
また、電池10が備える厚肉部135は、図3等に示す構成に限定されず、当該構成以外の構成が採用されてもよい。そこで、図8〜図11を用いて、実施の形態における厚肉部135の各種の変形例を説明する。
Moreover, the
図8は、実施の形態における厚肉部135の第一の変形例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a first modification of the
図8に示す厚肉部135は、貫通孔136の周囲の部分を厚く形成することで、集電体130に一体形成されている。
The
つまり、本実施の形態では、集電補助部材150を集電体130に取り付けることで厚肉部135を集電体130に形成させているが、図8に示すように、集電体130と一体の要素として厚肉部135が設けられてもよい。
That is, in the present embodiment, the current collector
こうすることで、例えば、リベット210と集電体130との導通状態の高い安定性が確保される。また、電池10の組み立て手順の簡素化が図られる。
By doing so, for example, high stability of the conduction state between the
図9は、実施の形態における厚肉部135の第二の変形例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a second modification of the
図9に示す厚肉部135の、集電体130の表面から突出した部分の断面形状は、台形である。
The cross-sectional shape of the
つまり、厚肉部135の、集電体130から突出した部分の断面形状は、図3に示すような矩形である必要はなく、図9に示すような台形であってもよい。また、当該突出した部分の断面形状は、一部または全部が曲線で構成される形状であってもよい。
That is, the cross-sectional shape of the portion of the
すなわち、厚肉部135は、集電体130の他の部分より厚みが大きければ、その形状に特に限定はない。厚肉部135の形状は、例えば、厚肉部135の形成のし易さ、または、厚肉部135と、電池10の他の構成要素との位置関係等に応じて適宜決定されればよい。
That is, the shape of the
図10は、実施の形態における厚肉部135の第三の変形例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a third modification of the
図11は、実施の形態における厚肉部135の第四の変形例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a fourth modification of the
図10に示す厚肉部135は、集電体130から上方に突出した部分が形成されることで、集電体130に設けられている。
The
また、図11に示す厚肉部135は、集電体130の本体から上下に突出した部分が形成されることで、集電体130に設けられている。
In addition, the
つまり、厚肉部135の突出方向は、電池容器100の内方である必要はなく、図10に示すように電池容器100の外方であってもよい。また、図11に示すように、厚肉部135は、集電体130から上下に突出する形状であってもよい。
That is, the protruding direction of the
すなわち、厚肉部135は、集電体130の他の部分よりも厚み(貫通孔136の軸方向の厚み)が大きければよい。厚肉部135の突出方向は、例えば、電池10の組み立ての容易さ、または、厚肉部135と、電池10の他の構成要素との位置関係等に応じて適宜決定されればよい。
That is, the
以上、本発明の一態様に係る電池について、実施の形態およびその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、これらの実施の形態およびその変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態またはその変形例に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。 As described above, the battery according to one embodiment of the present invention has been described based on the embodiment and the modifications thereof. However, the present invention is not limited to these embodiments and modifications thereof. As long as it does not deviate from the gist of the present invention, various modifications conceived by those skilled in the art may be applied to the present embodiment or its modifications, or a structure constructed by combining a plurality of constituent elements described above. Included within the scope of the invention.
例えば、図9〜図11に示す、厚肉部135の断面形状は、図2に示す、集電補助部材150が集電体130に取り付けられることで形成される厚肉部135に適用されてもよい。
For example, the cross-sectional shape of the
つまり、集電補助部材150の断面形状として、台形等の矩形以外の形状が採用されてもよい。また、集電補助部材150の取り付け位置は、集電体130の上面であってもよく、集電体130の上面と下面のそれぞれに集電補助部材150が取り付けられてもよい。
That is, a shape other than a rectangle such as a trapezoid may be employed as the cross-sectional shape of the current collection
また、例えば、上記の実施の形態では、電池容器100の同一面(蓋板110)に、正極端子(電極端子200)と負極端子(電極端子300)が、それぞれ一つずつ設けられていた。しかしながら正極端子および負極端子のそれぞれは、電池10の上面(蓋板110)および下面(底板)等、異なる面に、それぞれ一つまたは二つ以上設けられてもよい。
For example, in the above-described embodiment, one positive terminal (electrode terminal 200) and one negative terminal (electrode terminal 300) are provided on the same surface (cover plate 110) of the
なお、電極端子(正極端子または負極端子)が電池容器100の上面(蓋板110)以外の側面または下面に配設される場合には、電極端子のリベットが、電池容器100の側壁部または底板を貫通して取り付けられる。
When the electrode terminal (positive electrode terminal or negative electrode terminal) is disposed on the side surface or the lower surface other than the upper surface (cover plate 110) of the
また、上記の実施の形態における電極端子200は、1本のリベット210により、電池10に取り付けられるとした。しかし、電極端子200は2本以上のリベット210によって、電池10に取り付けられてもよい。
Further, the
また、上記の実施の形態における電極端子200は、基体201と、基体とは別体のリベット210とで構成されているとした。しかしながら、リベット210は基体201と一体に形成されることで、電極端子200に備えられていてもよい。
In addition, the
図12は、基体201aに一体に形成されたリベット210aを備える電極端子200aの取付け構造の一例を示す部分断面図である。
FIG. 12 is a partial cross-sectional view showing an example of an attachment structure of an
図12に示すように、電池10が、基体201aに一体に形成されたリベット210aを備える電極端子200aを採用した場合であっても、厚肉部135による、エネルギー損失の抑制等の各種の効果は発揮される。
As shown in FIG. 12, even when the
本発明は、リベットがかしめられることで取り付けられる電極端子を備える電池であって、リベットと発電要素との電気的な接続部分におけるエネルギーの損失が抑制された電池を提供することができる。従って、本発明に係る電池は、大電流を長時間必要とする自動車等に搭載される電池として有用である。 The present invention can provide a battery including an electrode terminal attached by caulking a rivet, in which energy loss at an electrical connection portion between the rivet and the power generation element is suppressed. Therefore, the battery according to the present invention is useful as a battery mounted in an automobile or the like that requires a large current for a long time.
10 電池
100 電池容器
110 蓋板
120 発電要素
130、140 集電体
150 集電補助部材
135、145 厚肉部
136 貫通孔
200、200a、300 電極端子
201、201a、301 基体
210、210a、310 リベット
230、330 パッキン
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記電極端子には、前記電池容器と前記集電体に設けられた貫通孔とを貫通するリベットが備えられ、
前記集電体には厚肉部が設けられ、前記厚肉部を貫通するように前記貫通孔が設けられている
電池。 A battery comprising: a power generation element; a battery container that houses the power generation element; a current collector connected to the power generation element; and an electrode terminal connected to the current collector,
The electrode terminal includes a rivet that penetrates the battery container and a through hole provided in the current collector,
The battery is provided with a thick part, and the through hole is provided so as to penetrate the thick part.
請求項1に記載の電池。 The battery according to claim 1, wherein a shape and a size of the through hole provided in the thick portion are a shape and a size that are in contact with the outer peripheral surface of the rivet on the entire circumference.
請求項1または2に記載の電池。 The battery according to claim 1, wherein the thick portion is formed by attaching a current collecting auxiliary member having a hole forming a part of the through hole to the current collector.
請求項3に記載の電池。 The battery according to claim 3, wherein the current collecting auxiliary member has a protrusion on a surface on the current collector side, and the protrusion bites into the current collector by caulking the rivet.
請求項1に記載の電池。 The battery according to claim 1, wherein the thick portion is formed integrally with the current collector by forming a thick portion around the through hole.
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