JP2015079654A - Tab lead and power storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池やキャパシタ等の蓄電デバイスに用いられるタブリード及びそのタブリードを有する蓄電デバイスに関するものである。 The present invention relates to a tab lead used for an electricity storage device such as a battery or a capacitor, and an electricity storage device having the tab lead.
小型電子機器の電源として、例えば、リチウムイオン電池などの非水電解質電池が用いられている。この非水電解質電池としては、正極板、負極板及び電解液を多層フィルムからなる封入体に収納し、正極板、負極板に接続したタブリードが上記封入体内から外部に露出するように密封封止した構造のものが知られている。この構造の非水電解質電池では、タブリードが外部回路に半田付けされて用いられる。 For example, non-aqueous electrolyte batteries such as lithium ion batteries are used as power sources for small electronic devices. In this non-aqueous electrolyte battery, a positive electrode plate, a negative electrode plate and an electrolytic solution are housed in an enclosure made of a multilayer film, and hermetically sealed so that tab leads connected to the positive electrode plate and the negative electrode plate are exposed to the outside from the enclosure. The thing of the structure which is made is known. In the nonaqueous electrolyte battery having this structure, the tab lead is used by being soldered to an external circuit.
タブリードが半田付けされる外部回路の端子は、ニッケルやステンレスから形成されることが多い。また、正極板側のタブリードは、充放電反応中の腐食を防止するためにアルミから形成される。この正極板側のタブリードと上述の外部回路の端子とを半田付けするのは難しいため、特許文献1では、タブリードの半田接続部分にニッケル板をクラッド接合し、半田付けが容易になるようにしている。 The terminal of the external circuit to which the tab lead is soldered is often formed from nickel or stainless steel. The tab lead on the positive electrode plate side is made of aluminum in order to prevent corrosion during the charge / discharge reaction. Since it is difficult to solder the tab lead on the positive electrode side and the terminal of the external circuit described above, in Patent Document 1, a nickel plate is clad-bonded to the solder connection portion of the tab lead so that the soldering is easy. Yes.
しかし、特許文献1に開示のように半田接続部分に金属板をクラッド接合する形態では、クラッド接合部分と非クラッド接合部分の境界でタブリードが折れてしまうことがある。 However, as disclosed in Patent Document 1, in the embodiment in which the metal plate is clad and joined to the solder connection portion, the tab lead may be broken at the boundary between the clad joint portion and the non-cladding joint portion.
本発明は、上述の実情に鑑みてなされたもので、半田接続部がクラッド接合されたものであって、クラッド接合部分と非クラッド接合部分の境界で折れることを防止したタブリード及び該タブリードを有する蓄電デバイスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and includes a tab lead in which a solder connection portion is clad-joined and prevented from being broken at the boundary between a clad junction portion and a non-cladding junction portion, and the tab lead. An object is to provide an electricity storage device.
上記課題を解決するために、本発明のタブリードは、金属箔からなるタブリード本体の一端に、前記タブリード本体とは異種の金属導体が半田接続用にクラッド接合されたクラッド接合部を有し、前記タブリード本体の両端を除く部分に絶縁部材を有し、前記金属導体のクラッド接合部の、タブリードの長さ方向に関して内側にある端部が、前記絶縁部材で覆われている。 In order to solve the above-mentioned problems, a tab lead of the present invention has a clad joint portion in which a metal conductor different from the tab lead body is clad and joined for solder connection at one end of a tab lead body made of metal foil, An insulating member is provided in a portion excluding both ends of the tab lead main body, and an end portion on the inner side in the length direction of the tab lead of the clad joint portion of the metal conductor is covered with the insulating member.
本発明のタブリードでは、半田接合用のクラッド接合部分と非クラッド接合部分の境界で折れるのを防ぐことができる。 In the tab lead of the present invention, it is possible to prevent breakage at the boundary between the clad joint portion for solder joint and the non-cladd joint portion.
(本願発明の実施形態の説明)
まず、本発明の実施形態を列記して説明する。
(1)本発明のタブリードは、金属箔からなるタブリード本体の一端に、前記タブリード本体とは異種の金属導体が半田接続用にクラッド接合されたクラッド接合部を有し、タブリード本体の両端を除く部分に絶縁部材を有し、金属導体のクラッド接合部の、タブリードの長さ方向に関して内側にある端部が、絶縁部材で覆われている。このような構成により、クラッド接合部分と非クラッド接合部分の境界でタブリードが折れるのを防ぐことができる。
(Description of the embodiment of the present invention)
First, embodiments of the present invention will be listed and described.
(1) The tab lead of the present invention has a clad joint part in which a metal conductor different from the tab lead body is clad-joined for solder connection at one end of a tab lead body made of a metal foil, excluding both ends of the tab lead body. An insulating member is included in the portion, and an end portion on the inner side in the length direction of the tab lead of the clad joint portion of the metal conductor is covered with the insulating member. With such a configuration, it is possible to prevent the tab lead from being broken at the boundary between the clad junction portion and the non-clad junction portion.
(2)タブリード本体に耐電解液用の表面処理が施されていることが好ましい。これにより、耐電解液性が向上する。
(3)金属導体の絶縁部材に覆われる部分の長さは例えば1〜3mmである。
(2) It is preferable that the tab lead body is subjected to a surface treatment for an electrolytic solution. Thereby, electrolyte solution resistance improves.
(3) The length of the portion covered with the insulating member of the metal conductor is, for example, 1 to 3 mm.
(4)本発明の蓄電デバイスは、上記(1)のタブリードが電極に接続され、発電素子と電解液が封入体に収納され、絶縁部材が封入体のシール部で密封封止され、クラッド接合部の少なくとも一部が封入体の外に出ている。この電解質電池は、タブリードがクラッド接合部分と非クラッド接合部分の境界で折れるのを防ぐことができる。 (4) In the electricity storage device of the present invention, the tab lead of (1) above is connected to the electrode, the power generation element and the electrolytic solution are accommodated in the enclosure, the insulating member is hermetically sealed with the seal portion of the enclosure, and clad bonding At least a part of the portion is out of the enclosure. This electrolyte battery can prevent the tab lead from being broken at the boundary between the clad junction portion and the unclad junction portion.
(本願発明の実施形態の詳細)
以下、図面を参照しながら、本発明のタブリード及び蓄電デバイスに係る好適な実施形態について説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内で全ての変更が含まれることを意図する。また、以下の発明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する。
(Details of the embodiment of the present invention)
Hereinafter, preferred embodiments of the tab lead and the electricity storage device of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and intends that all the changes are included within the meaning and range equivalent to the claim. In the following inventions, the same reference numerals are used in different drawings, and the description thereof is omitted.
図1〜図3は、本発明のタブリードを用いた非水電解質電池の一例を説明する図で、図1は非水電解質電池の斜視図、図2は図1の非水電解質電池における正極側のタブリードの封着部分の断面図、図3は図2の正極側タブリードの上面図である。
図1の非水電解質電池1は、封入体2と、正極側のタブリード3と、負極側のタブリード4とを有する。非水電解質電池1は、セパレータを介して積層された正極板と負極板、電解液を封入体2に収納し、タブリード3,4を、絶縁樹脂フィルム3a,4aを介して封入体2のシール部2aで密封封止して封入体2から取り出して構成される。
1 to 3 are diagrams for explaining an example of a nonaqueous electrolyte battery using the tab lead of the present invention, FIG. 1 is a perspective view of the nonaqueous electrolyte battery, and FIG. 2 is a positive electrode side in the nonaqueous electrolyte battery of FIG. FIG. 3 is a top view of the positive-side tab lead of FIG. 2.
The nonaqueous electrolyte battery 1 in FIG. 1 includes an
封入体2は、非水電解質電池1の外装ケースとなるもので、例えば、矩形状の2枚の多層フィルム周辺のシール部2aを、熱溶着によりシールすることにより密封される。タブリード3,4の中央付近には絶縁樹脂フィルム3a,4aが予め熱溶着により接合されている。この絶縁樹脂フィルム3a,4aと封入体2の多層フィルムとが熱溶着されて、タブリード3,4が密封封着される。
The
封入体2を形成する多層フィルムは、例えば、図2に示すように3層の積層体からなり、その最内層フィルム2bは、電解液で溶解されずシール部2aから電解液が漏出するのを防止するのに適したものとして、ポリオフィレン樹脂(例:無水マレイン酸変性低密度ポリエチレンまたはポリプロピレン)が用いられる。金属箔層2cは、アルミニウム、銅、ステンレス等の金属箔が用いられ、電解液に対する密封性を高めている。最外層フィルム2dは、薄い金属箔層2cを保護するためのもので、ポリエチレンテレフタレート(PET)等で形成される。
The multilayer film forming the
タブリード3,4のうち正極側のタブリード3は、薄い導体箔を長方形状にカットした平形導体であるタブリード本体3bを有する。タブリード本体3bは非水電解質電池1内の正極側の電極板リード5が一端に接続されており、半田接続用の金属導体がクラッド接合されたクラッド接合部3cが他端に形成されている。
The tab lead 3 on the positive electrode side of the tab leads 3 and 4 has a
タブリード本体3bには、高い電位がかかるため、高電位で電解液に溶解しない金属材、例えば、アルミニウムやその合金、例えばチタンアルミニウム合金が用いられる。また、クラッド接合部に用いる半田接続用の金属導体には、タブリード本体3bとは異種の金属、例えば、ニッケルが用いられる。なお、タブリード本体3bには、耐電解液性向上を目的として、以下の表面処理を施すことが好ましい。例えば、ベーマイト処理、アルマイト処理、クロメート処理、ジルコニア等の金属により架橋するアイオノマー処理といった化成処理や粗面化処理を施すことが好ましい。
Since a high potential is applied to the
さらに、タブリード3は、封入体2からの取り出し部分であるタブリード本体3bの中央付近の両面に、2枚の絶縁樹脂フィルム3aが貼り合わされている。
絶縁樹脂フィルム3aは、例えば、タブリード3に接着または溶着する内側層3dと、封入体2に融着される外側層3eの2層で形成することができる。内側層3dは、予め熱溶融によりタブリード3に密着させて、タブリード3と絶縁樹脂フィルム3aとの界面における良好な密封封止を形成しておく。外側層3eは、内側層3dの融点より高い融点のものが用いられ、タブリード3との密封封止時には溶融が生じないようにして形状を保持する。そして、封入体2とのシール時に、外側層3eと封入体2と融着させることで、封入体2内の金属箔層2cとタブリード3が電気的に短絡しないようにすることができる。
Furthermore, the tab lead 3 has two
The
クラッド接合部3cはタブリード3の一端から内部にかけてタブリード本体3bの上に設けられたものである。タブリード3のクラッド接合部3cが設けられた面において、クラッド接合部3cの内側端部は、図3のクラッド接合部3bとタブリード本体3cの境界3gのようにタブリード3の幅方向に引かれる線として現れる。
The
タブリード3において、絶縁樹脂フィルム3aは、少なくともタブリード3におけるクラッド接合部3cの内側端部(クラッド接合部3bと非クラッド接合部3fとの境界部分3g)の全体を覆うように設けられている。このように、タブリード3では、非水電解質電池1の封入体2を、当該タブリードを挿通させた状態で密封封止するための絶縁部材すなわち絶縁樹脂フィルム3aで、タブリード3のクラッド接合部3cと非クラッド接合部3fとの境界部分3gの全体を覆うようにしたので上記境界でタブリード3が折れるのを防ぐことができる。
In the tab lead 3, the
なお、非水電解質電池1は、携帯電話、ノートパソコン、携帯音楽プレー等の機器や電子タバコに搭載される。タブリード3のタブリード本体3bは、上記の電池の形状や容量により異なるが、例えば、最厚部の厚さが0.05mm〜0.3mm、長さ(縦方向)が20mm〜60mm、幅(横方向)が1mm〜5mmの金属箔である。クラッド接合部3cの厚さは、例えば、0.01mm〜タブリード本体3bの最厚部の厚さの半分である。クラッド接合部3cはタブリード本体3bより小さくて薄い金属箔である。
The nonaqueous electrolyte battery 1 is mounted on a device such as a mobile phone, a notebook computer, a portable music play, or an electronic cigarette. The
また、絶縁樹脂フィルム5aは、例えば、長さ(縦方向)が2mm〜8mm、幅が3〜10mmである。絶縁樹脂フィルム5aは、タブリード本体3bより幅広に形成され、タブリード本体3bの両面からはみ出すようになっており、はみ出した絶縁樹脂フィルム5a同士が貼りあわされる。絶縁樹脂フィルム5aはタブリード3の両端を除く部分に貼られる。タブリード3の両端それぞれ5mm以上の部分で金属が露出するように絶縁樹脂フィルム5aが貼られる。
クラッド接合部3cの絶縁樹脂フィルム5aに覆われる部分の長さは1〜3mm、またはタブリード3の厚さの3倍〜30倍である。
The insulating resin film 5a has a length (longitudinal direction) of 2 mm to 8 mm and a width of 3 to 10 mm, for example. The insulating resin film 5a is formed wider than the tab lead
The length of the portion covered with the insulating resin film 5 a of the
なお、図において、クラッド接合部3cは、タブリード本体3bの、電極接続側と反対側の端部から形成されるようになっているが、タブリード本体3bの中央寄りから形成されていてもよい。
In the figure, the
負極側のタブリード4は、正極側のタブリード3と同様なクラッド接合部3cを有する構成であってもよいし、従来の負極側のタブリードと同様な構成であってもよい。蓄電デバイスがキャパシタである場合は、正極、負極ともにアルミ端子となるので、本発明のタブリードを正極及び負極に使用できる。負極の場合は、銅や黄銅にニッケルをクラッド接合したものも用いることができる。
なお、上述とは異なり、負極側のタブリードのみ、クラッド接合部と非クラッド接合部との境界部分の全体を絶縁樹脂フィルムで覆うような構成としてもよい。
The tab lead 4 on the negative electrode side may have a configuration having a clad
Unlike the above, only the tab lead on the negative electrode side may be configured to cover the entire boundary portion between the clad junction and the non-clad junction with an insulating resin film.
図4は、タブリード及び非水電解質電池のその他の例を示す平面図である。
図4の非水電解質電池1'は、図2の非水電解質電池1と、正極側のタブリードの構成が異なるものであるので、以下では、正極側のタブリードについてのみ説明し、その他の構成については、同じ参照符号を付すことなどによりその説明を省略する。
FIG. 4 is a plan view showing another example of the tab lead and the nonaqueous electrolyte battery.
The nonaqueous electrolyte battery 1 ′ of FIG. 4 differs from the nonaqueous electrolyte battery 1 of FIG. 2 in the configuration of the tab lead on the positive electrode side. Therefore, only the tab lead on the positive electrode side will be described below, and the other configurations will be described. The description thereof will be omitted by attaching the same reference numerals.
図4のタブリード3'は、図2のタブリード3と同様に、タブリード本体3b'の一端に、非水正極側の電極板リード5が接続されており、同他端に、半田接続用の金属導体がクラッド接合されたクラッド接合部3c'が形成されている。また、タブリード3'は、内側層3d'と外側層3e'の二層から成る絶縁樹脂フィルム3aで、タブリード3のクラッド接合部3c'と非クラッド接合部との境界部分の全体を覆うようにしている。ただし、図2のタブリード3では、上記境界は封入体2のシール部2aに位置しているが、図4のタブリード3'では上記境界はシール部2aの外側に位置している。
The tab lead 3 ′ in FIG. 4 has a non-aqueous positive
1…非水電解質電池、2…封入体、2a…シール部、2b…最内層フィルム、2c…金属箔、2d…最外層フィルム、3…タブリード、3a…絶縁樹脂フィルム、3b,3b'…タブリード本体、3c,3c'…クラッド接合部、3d…内側層、3e…外側層、3f…非クラッド接合部、3g…境界部分、4…タブリード、5…電極板リード、5a…絶縁樹脂フィルム。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nonaqueous electrolyte battery, 2 ... Enclosure, 2a ... Seal part, 2b ... Innermost layer film, 2c ... Metal foil, 2d ... Outermost layer film, 3 ... Tab lead, 3a ... Insulating resin film, 3b, 3b '... Tab lead Main body, 3c, 3c '... clad junction, 3d ... inner layer, 3e ... outer layer, 3f ... non-clad junction, 3g ... boundary part, 4 ... tab lead, 5 ... electrode plate lead, 5a ... insulating resin film.
Claims (4)
前記タブリード本体の両端を除く部分に絶縁部材を有し、
前記金属導体のクラッド接合部の、タブリードの長さ方向に関して内側にある端部が、前記絶縁部材で覆われたタブリード。 At one end of the tab lead body made of a metal foil, the tab lead body has a clad joint portion in which a metal conductor different from the tab lead body is clad and joined for solder connection,
An insulating member is provided in a portion excluding both ends of the tab lead body,
A tab lead in which an end of the clad junction of the metal conductor on the inner side with respect to the length direction of the tab lead is covered with the insulating member.
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