JP2014011080A

JP2014011080A - リチウムイオン二次電池の電極端子構造

Info

Publication number: JP2014011080A
Application number: JP2012147925A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Tejima; 政和手島; Toshiaki Ashida; 敏明芦田
Original assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Current assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2014-01-20

Abstract

【課題】
電極端子板と電極ピンとの係合力を強化して、安定した電気的特性を発揮するリチウムイオン二次電池の電極端子構造の提供。
【解決手段】
負極端子板２１の接続孔２１ａに、外周に環状溝２６が形成された負極ピン２２を圧入して、負極端子板２１と負極ピン２２とを接合したチウムイオン二次電池の電極端子構造による。この電極端子構造によれば、圧入時に塑性変形した負極端子板２１の内周壁が負極ピン２２の環状溝２６へ流動するので、負極端子板２１と負極ピン２２との係合力が増す。このため、負極端子板２１と負極ピン２２との接触抵抗について、経年変化を抑えることができるので、電気的特性に優れた電極端子構造となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池の電極端子板に電極ピンを圧入して成る電極端子構造に関する。

従来から、二次電池の電極端子構造としては、特許文献１（特開２０１０−８０３５５号公報）に示すものが知られている。この二次電池の容器の内部には、発電要素が収容されている。また、前記容器の上面は、封口板で封止されており、この封口板には正極端子が構成されている。この正極端子は、電極端子板と、この電極端子板に圧入される電極ピンとから成り、電極端子板と封口板とは絶縁部材で絶縁されている。また、これら封口板、絶縁部材には、容器の内部に連通する貫通孔が形成されており、この貫通孔には電極ピンが挿入されている。そして、この電極ピンには、発電要素の正極板から延びる集電体が接続される。

特開２０１０−８０３５５号公報

しかしながら、前記正極端子は、電極端子板に電極ピンを圧入しただけの構造であり、これでは電極端子板と電極ピンとの係合力が不十分である。このため、正極端子の電気的特性が不安定となる問題を有していた。

本発明は、上記課題に鑑みて創成されたものであり、電極端子板と電極ピンとの係合力を強化して、安定した電気的特性を発揮できる電極端子構造を提供することを目的とする。

電極端子板の接続孔に、外周に溝が形成された電極ピンを圧入して、当該電極端子板と電極ピンとを接合したことを特徴とするリチウムイオン二次電池の電極端子構造による。

また、前記電極ピンには、当該電極ピンの溝よりも圧入方向後方に鍔部が形成されていることが好ましい。

本発明のリチウムイオン二次電池の電極端子構造によれば、圧入時に電極端子板の内周壁が電極ピンの溝へ流動するので、電極端子板と電極ピンとの係合力が増す。このため、電極端子板と電極ピンとの接触抵抗について、経年変化が抑えられるので、電気的特性に優れたものとなる。

なお、前記電極ピンには、当該電極ピンの溝よりも圧入方向後方に鍔部が形成されている場合、電極端子板の内周壁が電極ピンの溝へ流動しやすくなるので、確実に係合力を増すことができる。

リチウムイオン二次電池の外観斜視図である。リチウムイオン二次電池の電極端子構造を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図１において、１は、角形のリチウムイオン二次電池である。このリチウムイオン二次電池は、上部が開口したアルミニウム製の容器１０と、この開口部を封止するアルミニウム製の封口板１１とを備えている。容器１０の内部には、発電要素（図示せず）が収容されている。

前記発電要素は、電解液（図示せず）を含浸させたセパレータ（図示せず）で仕切られた正極板（図示せず）及び負極板（図示せず）を積層して成る。正極板は、アルミニウム箔の両面にコバルト酸リチウムなどの活物質溶液を塗布・乾燥した後、プレスして成る。一方、負極板は、銅箔に炭素材料などの溶液を塗布・乾燥した後、プレスして成る。これら正極板及び負極板と、セパレータに含浸させた電解液とが化学反応することによって充放電が実行される。そして、これら正極板及び負極板は、それぞれアルミニウム製の正極集電体（図示せず）及び銅製の負極集電体１３で集結され、正極端子３０及び負極端子２０に接続される。

前記負極端子２０は、図２に示すように、絶縁板１４を介して封口板１１上に構成されており、アルミニウム製の負極端子板２１と、この負極端子板２１に予め穿設された有底の接続孔２１ａに圧入される銅製の負極ピン２２とから成る。また、封口板１１及び絶縁板１４には、貫通孔１５が穿設されており、シール材１６を介して当該貫通孔１５には負極ピン２２が挿入されている。そして、この負極ピン２２に前記負極集電体１３が接続される。なお、負極集電体１３と封口板１１とは、絶縁部材１７によって絶縁されている。

前記正極端子３０は、図１に示すように、容器１０の底面に構成されており、容器１０内部の正極板を集結した正極集電体を当該底面に接続して成る。

前記負極ピン２２は、頭部２３と、脚部２４とから成る。頭部２３は前記負極端子板２１の接続孔２１ａに圧入され、脚部２４は前記貫入孔１５に挿入される。この脚部２４は、軸線上に中空孔２４ａを備えており、脚部２４をかしめることによって、封口板１１と、負極端子２０とが固定される。

また、前記負極ピン２２においては、頭部２３と脚部２４との間には鍔部２５が形成されている。この鍔部２５には、その外周に所定のピッチで縦溝２５ａが刻まれており、回り止めとして機能する。また、鍔部２５と頭部２３との間には環状溝２６が形成されており、圧入時には、鍔部２５の上面が接続孔２２ａの内周壁を押し拡げるので、塑性変形した内周壁が環状溝２６に流動する。このため、負極端子板２１と負極ピン２２との接合力が増強し、これら接触抵抗の経年変化を抑え、安定した電気特性を発揮することができる。なお、負極ピン２２に形成される溝は、環状溝２６に限定されるものではなく、例えば、円周方向に間隔をあけて形成されるような溝であってもよい。

さらに、負極端子板２０の接続孔２１ａは有底であるので、ここに圧入される負極ピン２２の頭部２３は外部へ露出しない。このため、異種金属（アルミ製の負極端子板２１と銅製の電極ピン２２）の接触構造である負極端子２０において、電食を防止することができる。ひいては、電食による接触抵抗の経年変化を抑え、益々安定した電気的特性を得ることができる。

１リチウムイオン二次電池
１０容器
１１封口板
１３負極集電体
１４絶縁板
１５貫通孔
１６シール材
１７絶縁部材
２０負極端子
２１負極端子板
２１ａ接続孔
２２負極ピン
２３頭部
２４脚部
２４ａ中空孔
２５鍔部
２６環状溝
３０正極端子

Claims

電極端子板の接続孔に、外周に溝が形成された電極ピンを圧入して、当該電極端子板と電極ピンとを接合したことを特徴とするリチウムイオン二次電池の電極端子構造。
前記電極ピンには、当該電極ピンの溝よりも圧入方向後方に鍔部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池の電極端子構造。