JP2013543225A - 二次電池セルの導電連結構造 - Google Patents

Abstract

主に二次電池において、蓋板の下側両端の導出部および少なくとも１つのセルを導電連結させる、二次電池セルの導電連結構造は、該蓋板の下側両端の導出部が折り曲げ可能な形式であり、該導出部を該蓋板の外側に折り曲げて該導出部を水平状にし、さらに各セルの両側の正／負極導電領域が、それぞれ上に向かって接続部を延伸し、該接続部を通じて該導出部と電気的接触結合することを特徴とする。該セルの連結構造および蓋板下側の２つの導出部を少し調整した設計により、セルおよび導出部を導電連結させる溶接作業時間が減少し、結合をより緊密にし、人件費が節約される。
【選択図】図２

Description

本発明は二次電池セルの導電連結構造に関し、特に二次電池内部のセルおよび電池蓋板における正極または負極導出端子の間の連結構造設計を指す。

二次電池はリチウム電池材料技術の大幅な飛躍により、高い電気量を必要とするものの電力供給源（例：リチウム鉄二次電池Ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｒｏｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｏｘｉｄｅ）とすることができ、電動自転車、電動車椅子など高い電力需要の設備に使用することができる。この種の高容量の非水電解液二次リチウム電池は、その蓄電量および電力供給量が従来のリチウム電池より大きい。

図１に示すように、既存の高容量の角型二次電池の内部は複数のセル１０（図中、３つのセル１０を説明例とする）が含まれ、このうち、該セル１０は正極層、セパレータおよび負極層を重ね合わせて構成される。セル１０の両側にそれぞれ正／負極導電領域１１、１２が設けられ、該セル１０は正／負極導電領域１１，１２を通じて、蓋板２０の下側両端の２つの導出部２１、２２と電気的に接続される。該導出部２１、２２はそれぞれ該蓋板２０本体を通過し、それぞれ該蓋板２０の上側の電極端３１，３２と電気的に接続され、外部放電の導電連結構造が完成する。最後に、セル１０を金属材質の筐体４０の開口部位に組み込み、さらに該蓋板２０および筐体４０の開口の縁を様々な密封技術により確実に密閉し、角型二次電池の製作が完成する。

しかしながら、現在、二次電池の内部構造において、該蓋板２０の下側の導出部２１、２２は該蓋板２０の下側表面に垂直である。該セル１０は、両側とも該蓋板２０の表面と垂直である正／負極導電領域１１、１２を通じて、それぞれ該導出部２１、２２に溶接または接続される。したがって、該導出部２１、２２は構造上、セル１０の数と互いに対応する必要がある。
図中の３つのセル１０を説明例とすると、両端の導出部２１、２２は３つ有り、各セル１０は正／負極導電領域１１、１２を通じて、該導出部２１、２２に一つ一つ溶接または接続される。この溶接または接続のプロセスで生じる問題には、溶接作業に時間と労力がかかること、さらに正／負極導電領域１１、１２および導出部２１、２２の緊密な電気的接触結合が困難であるなどの問題も含まれ、実務において順調に組み合わせることができない欠点が常に存在する。

そこで、上記欠点を解決するために、本発明の目的は二次電池セルの導電連結構造を提供する。セルの連結構造および蓋板下側の２つの導出部を少し調整した設計により、溶接作業に時間と労力がかかる問題を克服することができ、実際の需要により適合する。

本発明の別の目的は、セルの連結構造および蓋板下側の２つの導出部を少し調整した設計により、正／負極導電領域および導出部の緊密な電気的接触結合を解決することができ、実務のプロセスにおいて容易に組み合わせることができる。

上記目的を達成するため、本発明は二次電池セルの導電連結構造を開示し、主に二次電池において、蓋板の下側両端の導出部および少なくとも１つのセルを導電連結させる。このうち、該蓋板の下側両端の導出部は折り曲げ可能な形式であり、該導出部を該蓋板の外側に折り曲げ、該導出部を水平状にする。さらに各セルの両側の正／負極導電領域は、それぞれ上に向かって接続部を延伸し、該接続部を通じて該導出部と電気的接触結合する。

各セルの両側の接続部は、湾曲部を通じて正／負極導電領域と接続し、接続部および導出部の接触が調整される。該接続部は該導出部と最大面積で接触するのが好ましく、最大の電気的接触面積を形成する。

このうち、該蓋板の下側両端の導出部の数は、正／負極導電領域の数と同じである。あるいは、該蓋板の下側両端の導出部は面積が大きく、全ての正／負極導電領域と電気的接触結合する。

このうち、該接続部および該導出部を電気的接触結合させた後、さらに該導出部を該蓋板の下側表面と垂直状態になるよう調整する。

本発明の利点は次の通りである。蓋板の下側両端の導出部が水平状態であることにより、各セルの両側の正／負極導電領域がそれぞれ上に向かって延伸する接続部は水平であることができ、外側で該接続部および該導出部が電気的接触結合される。
該セルの連結構造および該蓋板の下側の２つの導出部を少し調整した設計により、セルおよび導出部を導電連結させる溶接作業時間を減少させ、人件費が節約される。さらに本創作の接続部および導出部の電気的接触結合の方式により、各セルおよび導出部の電気的接触結合がより緊密になる。

図１は、二次電池の分解概要図である。 図２は、本発明のセルおよび蓋板の構造概要図である。 図３は、本発明のセルおよび蓋板の別の構造概要図である。 図４は、本発明のセルおよび蓋板の結合概要図である。 図５は、本発明の蓋板の導出部を調整する概要図である。 図６は、本発明の二次電池の組合せ概要図である。

本発明の詳細な内容および技術的説明に関して、ここに実施例によりさらなる説明を行う。しかし、理解すべきことは、これらの実施例は説明を例示するのに使用したに過ぎず、本発明の実施を制限すると解釈されるべきではない。

図２および図３を参照されたい。図２および図３は、本発明のセルおよび蓋板の構造概要図である。
本発明の二次電池セルの導電連結構造は、角型のリチウム二次電池を説明例とした。本技術は、主に、蓋板２００の下側両端の導出部２１０、２２０および少なくとも１つのセル１００を導電連結させる二次電池に応用される（図中、３つのセル１００を説明例とした）。このうち該セル１００は正極層、セパレータおよび負極層を互いに重ね合わせて構成され、各セル１００の両側にそれぞれ正／負極導電領域１１０、１２０が設けられ、各セル１００の両側の正／負極導電領域１１０、１２０はそれぞれ上に向かって接続部１１１、１２１を延伸する。該蓋板２００の下側両端の導出部２１０、２２０は折り曲げ可能な形式であり、該導出部２１０、２２０を該蓋板２００の外側に折り曲げ、該導出部２１０、２２０を水平状にする。
実施において、該接続部１１１、１２１および該導出部２１０、２２０の電気的接触結合により、該セル１００および蓋板２００の下側両端における２つの導出部２１０、２２０の電気的接続が完成する。該導出部２１０、２２０はそれぞれ該蓋板２００本体を通過し、それぞれ該蓋板２００の上側の電極端３１０、３２０と電気的に連結され、外部放電の導電連結構造が完成する。

各セル１００の両側の接続部１１１、１２１は極薄の金属材料（例えば銅材またはアルミニウム材）であり、接続部１１１、１２１および正／負極導電領域１１０、１２０の間に湾曲部１１２、１２２が形成され、該湾曲部１１２、１２２により、接続部１１１、１２１と該蓋板２００の導出部２１０、２２０との接触を調整することができる。
該接続部１１１、１２１の長さは、該導出部２１０、２２０と最大面積で接触するのが最も好ましく、設計により調整することができ、該セル１００と蓋板２００の導出部２１０、２２０との電気的接続を最大の電気的接触面積にする。このようにして、該セル１００および導出部２１０、２２０の電気的接触面の抵抗を低下させることができ、該セル１００の充放電の効率が向上する。

実施において、該セル１００と蓋板２００の導出部２１０、２２０との電気的接触結合で、該蓋板２００の下側両端の導出部２１０、２２０は、その数を正／負極導電領域１１０、１２０の数と同じにすることができる（図２に示す）。
最も好ましい実施において、該導出部２１０、２２０および接続部１１１、１２１の面積は同じであり、電気的接触面積が最大になる。あるいは、該蓋板２００の下側両端の導出部２１０、２２０は面積が大きく、全ての正／負極導電領域１１０、１２０と電気的接触結合する（図３に示す）。
この種の面積が大きい単一の導出部２１０、２２０の構造は、該接続部１１１、１２１および該導出部２１０、２２０の電気的接触結合（溶接または接続）プロセスをより便利にする。さらにより容易に、該セル１００と蓋板２００の導出部２１０、２２０との電気的接続を最大の電気的接触面積にし、各セル１００および導出部２１０、２２０の電気的接触結合もより緊密にする。

さらに図４を参照されたい。本案は実施において、蓋板２００を逆様に置くことができ、導出部２１０、２２０の電気的接合面を上向きに、各セル１００を下向きにする。さらに該接続部１１１、１２１を一つ一つ該導出部２１０、２２０の表面に直接置き（図中、面積が大きい単一の導出部２１０、２２０の構造を説明例とした）、それぞれ該導出部２１０、２２０に溶接または接着して接続する。該接続部１１１、１２１および該導出部２１０、２２０を電気的接触結合させた後、該導出部２１０、２２０を折り曲げて該蓋板２００の下側表面と垂直になる状態に調整する（図５に示す）。

さらに図６を参照されたい。実施において、最後に該セル１００を金属材質の筐体４００内部に組み込み、該蓋板２００を筐体４００の開口部分に据える。さらに蓋板２００および筐体４００の開口縁を様々な密封技術により確実に密閉し、二次電池の製作が完成する。

以上記載した内容は、本発明の好ましい実施例に過ぎず、これにより本発明の実施範囲を限定することはできない。すなわち、本発明の内容に基づいて行われる簡単な同等の変化および修飾は、すべて本発明の保護範囲内に属する。

１０ セル
１１ 正極導電領域
１２ 負極導電領域
２０ 蓋板
２１ 導出部
２２ 導出部
３１ 電極端
３２ 電極端
４０ 筐体
１００ セル
１１０ 正極導電領域
１２０ 負極導電領域
１１１ 接続部
１２１ 接続部
１１２ 湾曲部
１２２ 湾曲部
２００ 蓋板
２１０ 導出部
２２０ 導出部
３１０ 電極端
３２０ 電極端
４００ 筐体

Claims (6)

1. 主に二次電池において、蓋板の下側両端の導出部および少なくとも１つのセルを導電連結させる、二次電池セルの導電連結構造であって、
   前記蓋板の前記下側両端の前記導出部が折り曲げ可能な形式であり、前記導出部を前記蓋板の外側に折り曲げ、前記導出部を水平状にし、
   各セルの両側の正／負極導電領域が、それぞれ上に向かって接続部を延伸し、前記接続部を通じて前記導出部と電気的接触結合する、
   二次電池セルの導電連結構造。
2. 各セルの両側の前記接続部が、湾曲部を通じて前記正／負極導電領域と接続する、請求項１に記載のセルの導電連結構造。
3. 前記接続部が前記導出部と最大面積で接触する、請求項１に記載のセルの導電連結構造。
4. 前記蓋板の前記下側両端の前記導出部の数が前記正／負極導電領域の数と同じである、請求項１に記載のセルの導電連結構造。
5. 前記蓋板の前記下側両端の前記導出部は面積が大きく、全ての前記正／負極導電領域と電気的接触結合する、請求項１に記載のセルの導電連結構造。
6. 前記接続部および前記導出部を電気的接触結合させた後、前記導出部を前記蓋板の下側表面と垂直状態になるよう調整する、請求項１に記載のセルの導電連結構造。

Images