JP2019125511A - Sealed battery - Google Patents

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幸志郎 米田
Koshiro Yoneda
幸志郎 米田
中山 博之
Hiroyuki Nakayama
博之 中山
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Abstract

To provide a sealed battery with high strength at the buttocks and reduced electrical resistance.SOLUTION: A sealed battery disclosed herein includes a battery case, an electrode body, an external terminal 460, and an internal terminal. The internal terminal includes a pedestal portion, a shaft portion, and a flange portion 430 that protrudes from a through hole of the external terminal 460 and is crimped to a peripheral portion surrounding the through hole of the external terminal 460. The flange portion 430 formed into an oval shape including a strength guaranteeing portion 432 having a perfect circular shape in a plan view, and a peripheral portion 434 provided on the periphery of a part of the strength guaranteeing portion 432 and welded to the external terminal 460. The peripheral portion 434 is provided in a conduction path between the strength guaranteeing portion 432 and the connection terminal 670 for external connection.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、密閉型電池に関する。   The present invention relates to a sealed battery.

特許文献1,2には、蓋体を備えた電池ケースと、電池ケースの内部に収容される電極体と、外部接続用の接続端子が接続される外部端子と、一端が電池ケースの内部で上記電極体と接続され、他端が電池ケースの外部に引きだされ、上記外部端子と電気的に接続される内部端子と、を備える密閉型電池が開示されている。ここで、蓋体と外部端子とは、それぞれ貫通孔を有している。内部端子は、台座部と、上記台座部から突出した円筒形状の軸部と、を有している。軸部は、電池ケースの内部から、蓋体の貫通孔と外部端子の貫通孔とに挿通され、電池ケースの外部に突出した先端部分が、かしめによって中心側から外周側に押し広げられるように変形されている。そして、上記変形された軸部の先端部分が外部端子の貫通孔を環状に覆い、真円状の鋲部(カシメ部)が形成されている。これにより、蓋体および外部端子が、鋲部と台座部との間に挟まれた状態で固定され、外部端子と内部端子と電池ケースとが一体に組み付けられている。また、特許文献1には、上記組み付けの後に、鋲部の一部周縁を外部端子とレーザー溶接することにより、内部端子と外部端子との導通を確保する旨が記載されている。   In Patent Documents 1 and 2, a battery case provided with a lid, an electrode body accommodated inside the battery case, an external terminal to which a connection terminal for external connection is connected, and one end are inside the battery case. A sealed battery is disclosed, comprising: an internal terminal connected to the electrode body, the other end being drawn out of the battery case, and electrically connected to the external terminal. Here, the lid and the external terminal each have a through hole. The internal terminal includes a pedestal and a cylindrical shaft projecting from the pedestal. The shaft portion is inserted from the inside of the battery case into the through-hole of the lid and the through-hole of the external terminal, and the tip portion protruding to the outside of the battery case is pushed out from the center to the outer periphery by caulking. It is deformed. Then, the tip end portion of the deformed shaft portion annularly covers the through hole of the external terminal, and a perfectly circular flange portion (crimped portion) is formed. Thus, the lid and the external terminal are fixed in a state of being sandwiched between the collar and the pedestal, and the external terminal, the internal terminal, and the battery case are integrally assembled. Further, Patent Document 1 describes that, after the above-mentioned assembly, the conduction between the internal terminal and the external terminal is secured by laser welding a partial peripheral edge of the flange portion with the external terminal.

特開2017−84585号公報JP, 2017-84585, A 特開2009−259524号公報JP, 2009-259524, A

ところで、密閉型電池は、例えば駆動用電源や回生エネルギーの蓄電用として、車両等の移動体に搭載されることがある。移動体に搭載された密閉型電池では、外部からの振動や衝撃等によって、鋲部にあらゆる方向から力が加わる。このため、鋲部には、入力に対する強度が求められる。本発明者らの知見によれば、図9のグラフに示すように、鋲部の強度は、平面視における鋲部の直径が大きいほど、強くなる傾向にある。言い換えれば、平面視における鋲部の真円が大きいほど、外部から振動や衝撃等が加えられても変形しにくく、機械的なストレスに対する耐性が高くなる傾向にある。しかし、導通確保のために鋲部と外部端子とを溶接すると、溶接の熱によって材料がなまされ、軟化されてしまう。このことにより、図10のグラフに示すように、溶接を行った部位(溶接部)では、溶接を行っていない部位(非溶接部)に比べて硬さ(Hv)が低下してしまう問題がある。   By the way, a sealed battery may be mounted on a movable body such as a vehicle, for example, for use as a driving power source or storage of regenerative energy. In a sealed battery mounted on a moving body, force is applied to the buttocks from all directions by external vibration or impact. For this reason, the buttocks are required to have strength against inputs. According to the findings of the present inventors, as shown in the graph of FIG. 9, the strength of the buttocks tends to be stronger as the diameter of the buttocks in plan view is larger. In other words, the larger the perfect circle of the buttocks in plan view, the less the deformation occurs even if vibration or impact is applied from the outside, and the resistance to mechanical stress tends to be higher. However, if the buttocks and the external terminal are welded to ensure conduction, the heat of welding causes the material to be blunt and softened. As a result, as shown in the graph of FIG. 10, there is a problem that the hardness (Hv) is lowered at the welded portion (welded portion) compared to the non-welded portion (non-welded portion). is there.

このことは、真円状の鋲部の一部周縁に溶接を施す場合に、特に問題となり得る。図11は、従来例に係る電極外部端子の近傍を模式的に示す平面図である。図11に示すように、真円状の鋲部の一部周縁に溶接を施して溶接部を形成すると、強度の確保に有効な強度保証部の直径Wが鋲部全体より一回り小さくなり、実際の鋲部の外形よりも小さい径で強度を確保しなければならなくなる。一方で、蓋体の面積にも限りがあること等から、鋲部の強度を効率的に確保して、外部からの振動や衝撃等に対する耐性を高める技術が求められていた。また、電池性能、例えば入出力特性を向上する観点からは、内部端子と外部端子との間の電気抵抗を一層低減することが求められていた。   This can be a particular problem when welding is applied to a part of the periphery of a truly circular ridge. FIG. 11 is a plan view schematically showing the vicinity of an electrode external terminal according to a conventional example. As shown in FIG. 11, when a weld is formed by welding a part of the periphery of a perfect circular ridge, the diameter W of the strength guaranteeing part effective for securing the strength is a little smaller than the entire ridge, It will be necessary to secure strength with a diameter smaller than the actual outline of the buttocks. On the other hand, since the area of the lid is also limited, there is a need for a technique for efficiently securing the strength of the buttocks and enhancing the resistance to external vibration and the like. Further, from the viewpoint of improving battery performance, for example, input / output characteristics, it has been required to further reduce the electrical resistance between the internal terminal and the external terminal.

本発明は、上記課題に鑑みて創出されたものであり、鋲部の強度が高く、かつ、電気抵抗の低減された密閉型電池を提供することを目的とする。   This invention is created in view of the said subject, and the intensity | strength of a collar part is high, and an object of this invention is to provide the sealed type battery by which the electrical resistance was reduced.

本発明により、貫通孔を有する電池ケースと、上記電池ケースの内部に収容される電極体と、貫通孔を有し、外部接続用の接続端子が接続される外部端子と、一端が上記電池ケースの内部において上記電極体と電気的に接続され、他端が上記電池ケースの外部で上記外部端子と電気的に接続される内部端子と、を備える密閉型電池が提供される。上記内部端子は、上記電池ケースの内側に位置する台座部と、上記台座部から突出して、上記電池ケースの上記貫通孔および上記外部端子の上記貫通孔を挿通する軸部と、上記軸部の上記台座部が位置する側とは反対側の端部に設けられ、上記外部端子の上記貫通孔から外側に突出して、上記外部端子の上記貫通孔を囲む周縁部分にかしめられた鋲部と、を備える。上記鋲部は、平面視において、真円形状の強度保証部と、上記強度保証部の一部の周縁に設けられ、上記外部端子と溶接接合された周縁部と、を有する卵型形状に形成されている。上記周縁部は、上記強度保証部と上記外部接続用の接続端子との間の導通経路に設けられている。   According to the present invention, a battery case having a through hole, an electrode body accommodated inside the battery case, an external terminal having a through hole, to which a connection terminal for external connection is connected, and one end of the battery case And an internal terminal electrically connected to the electrode body in the inside and electrically connected to the external terminal at the other end outside the battery case. The internal terminal comprises: a pedestal portion positioned inside the battery case; a shaft portion projecting from the pedestal portion and passing through the through hole of the battery case and the through hole of the external terminal; A collar portion provided at an end opposite to the side where the pedestal portion is located, protruding outward from the through hole of the external terminal, and crimped to a peripheral edge portion surrounding the through hole of the external terminal; Equipped with The flange portion is formed in an oval shape having, in a plan view, a strength ensuring portion having a perfect circle shape, and an edge portion provided on the periphery of a portion of the strength ensuring portion and welded to the external terminal. It is done. The peripheral portion is provided in a conduction path between the strength guaranteeing portion and the connection terminal for external connection.

上記構成によれば、強度の確保に有効な強度保証部を、鋲部全体の面積に対して広く確保することができる。したがって、外部からの振動や衝撃等に対する強度を効率的に高めることができる。また、周縁部で外部端子との導通を確保することができる。加えて、周縁部が、強度保証部と外部接続用の接続端子との間の導通経路に設けられていることで、電気伝導性を向上して、電気抵抗を低減することができる。   According to the above configuration, it is possible to widely secure the strength guaranteeing portion effective for securing the strength with respect to the entire area of the buttocks. Therefore, the strength against external vibration and impact can be efficiently enhanced. Moreover, conduction with the external terminal can be secured at the peripheral portion. In addition, by providing the peripheral portion in the conduction path between the strength guaranteeing portion and the connection terminal for external connection, the electrical conductivity can be improved and the electrical resistance can be reduced.

一実施形態に係る密閉型電池を模式的に示す部分断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a fragmentary sectional view which shows the sealed type battery which concerns on one Embodiment typically. かしめ加工前の正極集電端子の近傍を模式的に示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows typically the vicinity of the positive electrode current collection terminal before crimping process. 鋲部の近傍を模式的に示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the vicinity of a buttocks typically. 正極集電端子の近傍を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows the vicinity of a positive electrode current collection terminal typically. かしめ加工前の軸部の形状を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the shape of the axial part before caulking processing. かしめ加工で形成された鋲部の形状を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the shape of the ridge part formed by caulking. かしめ加工前の軸部の変形例を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the modification of the axial part before caulking processing. 試験例における抵抗の評価結果を示したグラフである。It is the graph which showed the evaluation result of resistance in a test example. かしめ部の直径と変形量(強度)との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the diameter of a crimping part, and a deformation amount (strength). 鋲部の硬さを比較したグラフである。It is the graph which compared the hardness of the buttocks. 従来例に係る電極外部端子の近傍を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the vicinity of the electrode external terminal which concerns on a prior art example.

以下、図面を参照しながら、ここで提案される密閉型電池の一実施形態について説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係(長さ、幅、厚さ等)は実際の寸法関係を反映するものではない。   Hereinafter, an embodiment of a sealed battery proposed here will be described with reference to the drawings. The matters other than the matters specifically mentioned in the present specification and necessary for the implementation of the present invention can be understood as the design matters of those skilled in the art based on the prior art in the relevant field. The present invention can be implemented based on the contents disclosed in the present specification and common technical knowledge in the field. Moreover, in the following drawings, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the member and site | part which show the same effect | action. In addition, dimensional relationships (length, width, thickness, etc.) in the drawings do not reflect actual dimensional relationships.

図1は、本実施形態に係る密閉型電池10の部分断面図である。図2は、かしめ加工前の正極集電端子40の近傍を模式的に示す分解斜視図である。図3は、鋲部430の近傍を模式的に示す部分拡大図である。図4は、正極集電端子40の近傍を模式的に示す平面図である。本実施形態に係る密閉型電池10は、角型電池である。なお、密閉型電池10の形状は角型に限定されず、例えば、円柱形状等であってもよい。密閉型電池10は、電池ケース20と、電極体30と、図示しない電解質と、内部端子420,820と、外部端子460,860と、ガスケット50と、インシュレータ60と、を備えている。密閉型電池10は、例えば繰り返し充放電可能な二次電池である。   FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a sealed battery 10 according to the present embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing the vicinity of the positive electrode current collector terminal 40 before caulking. FIG. 3 is a partially enlarged view schematically showing the vicinity of the ridge portion 430. As shown in FIG. FIG. 4 is a plan view schematically showing the vicinity of the positive electrode current collector terminal 40. The sealed battery 10 according to the present embodiment is a square battery. The shape of the sealed battery 10 is not limited to a square, and may be, for example, a cylindrical shape. The sealed battery 10 includes a battery case 20, an electrode body 30, an electrolyte (not shown), internal terminals 420 and 820, external terminals 460 and 860, a gasket 50, and an insulator 60. The sealed battery 10 is, for example, a secondary battery that can be repeatedly charged and discharged.

電池ケース20は、扁平かつ有底の直方体形状に形成されている。電池ケース20は、上方に向かって開口された開口部21Aを有する電池ケース本体21と、開口部21Aを塞ぐ蓋体22と、を備える。電池ケース本体21の外形は、有底四角筒状である。蓋体22の外形は、開口部21Aの形状に適合する略長方形状である。蓋体22は、電池ケース本体21の開口部21Aに嵌め込まれている。蓋体22の外縁と、電池ケース本体21の開口部21Aの周囲との合わせ目25は、レーザー溶接されている。このことにより、蓋体22は電池ケース本体21に固定されている。   The battery case 20 is formed in a flat and bottomed rectangular parallelepiped shape. The battery case 20 includes a battery case main body 21 having an opening 21A opened upward, and a lid 22 closing the opening 21A. The outer shape of the battery case main body 21 is a rectangular cylinder with a bottom. The outer shape of the lid 22 is a substantially rectangular shape that conforms to the shape of the opening 21A. The lid 22 is fitted into the opening 21 A of the battery case body 21. The seam 25 between the outer edge of the lid 22 and the periphery of the opening 21A of the battery case body 21 is laser welded. The lid 22 is fixed to the battery case body 21 by this.

電池ケース20(具体的には電池ケース本体21および蓋体22)の材質は、従来から使用されているものと同じでよく、特に制限はない。放熱性等の観点から、電池ケース20は、軽量で熱伝導性の良い金属材料、例えば、アルミニウムやステンレス鋼(SUS)を主体に構成されていることが好ましい。蓋体22には、後述する正極用の端子引出孔(貫通孔)242および負極用の端子引出孔(貫通孔)244が設けられている。蓋体22には、後述する正極外部端子460および負極外部端子860が配置されている。   The material of the battery case 20 (specifically, the battery case body 21 and the lid 22) may be the same as that used conventionally, and is not particularly limited. From the viewpoint of heat dissipation and the like, the battery case 20 is preferably mainly made of a lightweight and thermally conductive metal material, such as aluminum or stainless steel (SUS). The lid 22 is provided with a terminal lead-out hole (through hole) 242 for the positive electrode and a terminal lead-out hole (through hole) 244 for the negative electrode which will be described later. The lid 22 is provided with a positive electrode external terminal 460 and a negative electrode external terminal 860 which will be described later.

電極体30は、電池ケース20の内部に収容されている。電極体30は、本実施形態では、捲回型の電極体(捲回電極体)である。電極体30を構成する材料および部材自体は、従来と同様でよく、特に制限はない。本実施形態の電極体30は、帯状の正極集電体(例えばアルミニウム箔)上に正極活物質層が固着された正極シート32と、帯状の負極集電体(例えば銅箔)上に負極活物質層を有する負極シート34とが、セパレータシート36を介在させた状態で重ねられ、長辺方向に捲回されて構成されている。正極活物質としては、例えば、リチウム遷移金属酸化物が挙げられる。負極活物質としては、黒鉛等の炭素材料が挙げられる。セパレータシート36としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の多孔質樹脂シートが挙げられる。   The electrode body 30 is housed inside the battery case 20. The electrode body 30 is a wound electrode body (wound electrode body) in the present embodiment. The material and member itself which comprise the electrode body 30 may be the same as before, and there is no restriction | limiting in particular. The electrode assembly 30 of this embodiment includes a positive electrode sheet 32 in which a positive electrode active material layer is fixed on a strip-shaped positive electrode current collector (for example, aluminum foil), and a negative electrode active on a strip-like negative electrode collector (for example, copper foil) A negative electrode sheet 34 having a material layer is stacked in a state in which the separator sheet 36 is interposed and wound in the long side direction. Examples of the positive electrode active material include lithium transition metal oxides. Examples of the negative electrode active material include carbon materials such as graphite. Examples of the separator sheet 36 include porous resin sheets such as polyethylene and polypropylene.

電解質は、従来と同様でよく、特に制限はない。電解質は、例えば、非水系溶媒と支持塩とを含有する非水系の液状電解質(非水電解液)である。非水系溶媒は、例えば、エチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)等のカーボネート類である。支持塩は、例えば、LiPF等のフッ素含有リチウム塩である。 The electrolyte may be the same as in the prior art and is not particularly limited. The electrolyte is, for example, a non-aqueous liquid electrolyte (non-aqueous electrolytic solution) containing a non-aqueous solvent and a support salt. The non-aqueous solvent is, for example, carbonates such as ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC) and ethyl methyl carbonate (EMC). Supporting salt is, for example, a fluorine-containing lithium salt such as LiPF 6.

正極シート32には、正極集電端子40が接続されている。正極集電端子40は、蓋体22の長辺方向の一端側(図1の右端部側)に設けられた正極用の端子引出孔242を貫通して、電池ケース20の内部から外部へと引き出されている。正極集電端子40は、主として電池ケース20の内側に位置する正極内部端子420と、電池ケース20の外側に位置する正極外部端子460とが電気的に接続されて構成されている。正極集電端子40(すなわち、正極内部端子420および正極外部端子460)は、銅やアルミニウム等の導電性材料で構成されている。   The positive electrode current collector terminal 40 is connected to the positive electrode sheet 32. The positive electrode current collector terminal 40 penetrates the positive electrode terminal lead hole 242 provided on one end side (right end side in FIG. 1) of the lid 22 in the long side direction, and from the inside to the outside of the battery case 20. It is pulled out. The positive electrode current collecting terminal 40 is configured by electrically connecting a positive electrode internal terminal 420 located mainly inside the battery case 20 and a positive electrode external terminal 460 located outside the battery case 20. The positive electrode current collection terminal 40 (that is, the positive electrode internal terminal 420 and the positive electrode external terminal 460) is made of a conductive material such as copper or aluminum.

負極シート34には、正極側と同様に、負極集電端子80が接続されている。負極集電端子80は、蓋体22の長辺方向の一端部側(図1の左端部)に設けられた負極用の端子引出孔244を貫通して、電池ケース20の内部から外部に引き出されている。負極集電端子80は、正極側と同様に、負極内部端子820と負極外部端子860とが電気的に接続されて構成されている。なお、以下では、本実施形態に係る端子構造を正極側で詳細に説明するが、典型的には負極側も正極側と同形状の端子構造を備えている。   The negative electrode current collector terminal 80 is connected to the negative electrode sheet 34 as in the case of the positive electrode side. The negative electrode current collector terminal 80 penetrates the terminal lead hole 244 for the negative electrode provided on one end side (left end in FIG. 1) of the lid 22 in the long side direction, and is drawn from the inside of the battery case 20 to the outside. It is done. Similar to the positive electrode side, the negative electrode current collection terminal 80 is configured by electrically connecting the negative electrode internal terminal 820 and the negative electrode external terminal 860. In addition, although the terminal structure which concerns on this embodiment below is demonstrated in detail at the positive electrode side, typically, the negative electrode side is equipped with the terminal structure of the same shape as the positive electrode side.

正極内部端子420は、リード部422と、台座部424と、軸部426と、を備える。正極内部端子420は、その下端422Aが正極シート32に接合され、正極シート32と電気的に接続されている。リード部422は、下端422Aから蓋体22に対して略垂直に延びている。台座部424は、リード部422の上端に連結され、リード部422の上端から略直角に曲がり、図2の奥側から手前に向かって延びている。台座部424は、端子引出孔242の外形よりも外周側に広がった平板状である。台座部424は、蓋体22の内面と略平行に延びている。軸部426は、台座部424の板面の中央部から蓋体22に向かって略垂直に(図1〜3の上下方向に)延びている。軸部426は、リベット部として構成されている。軸部426は、蓋体22に設けられた正極用の端子引出孔242および正極外部端子460の貫通孔(リベット孔)462Aに挿通されている。なお、図3では、かしめ加工前の軸部426の形状を、二点鎖線で表している。軸部426の先端は、かしめ加工によって押し広げられている。かしめ加工された軸部426の先端には、鋲部430が形成されている。なお、鋲部430の形状については、後に詳述する。鋲部430は、正極外部端子460の貫通孔462Aの周囲にかしめ固定されている。このことにより、正極内部端子420と正極外部端子460とが接合(締結)されている。   The positive electrode internal terminal 420 includes a lead portion 422, a pedestal portion 424, and a shaft portion 426. The lower end 422 </ b> A of the positive electrode internal terminal 420 is joined to the positive electrode sheet 32 and is electrically connected to the positive electrode sheet 32. The lead portion 422 extends substantially perpendicularly to the lid 22 from the lower end 422A. The pedestal portion 424 is connected to the upper end of the lead portion 422, is bent substantially at right angles from the upper end of the lead portion 422, and extends from the back side to the front side in FIG. The pedestal portion 424 is in the form of a flat plate that extends outward from the outer shape of the terminal lead-out hole 242. The pedestal 424 extends substantially parallel to the inner surface of the lid 22. The shaft portion 426 extends substantially perpendicularly (in the vertical direction in FIGS. 1 to 3) from the central portion of the plate surface of the pedestal portion 424 toward the lid 22. The shank 426 is configured as a rivet. The shaft portion 426 is inserted through the positive electrode terminal lead-out hole 242 provided in the lid 22 and the through hole (rivet hole) 462 A of the positive electrode external terminal 460. In addition, in FIG. 3, the shape of the axial part 426 before caulking processing is represented by the dashed-two dotted line. The tip of the shaft portion 426 is pushed out by caulking. A collar 430 is formed at the tip of the crimped shaft 426. The shape of the collar 430 will be described in detail later. The collar portion 430 is caulked and fixed around the through hole 462A of the positive electrode external terminal 460. As a result, the positive electrode internal terminal 420 and the positive electrode external terminal 460 are joined (fastened).

正極外部端子460は、電池ケース20の外側に配置されている。正極外部端子460は、第一接続部462と、第一接続部462から延びる第二接続部464と、を有する。第一接続部462は、かしめ加工前の軸部426を挿通可能な貫通孔462Aを有する。貫通孔462Aは、正極用の端子引出孔242に対応する位置に形成されている。貫通孔462Aは、正極内部端子420の軸部426を嵌合可能な大きさの内径を有している。第二接続部464は、第一接続部462から蓋体22の長辺方向に沿って延びている。第二接続部464は、電池ケース20から離れる方向にクランク状に屈曲されている。第二接続部464には、端子ボルト670の軸部674を挿通可能なボルト挿通孔464Aが形成されている。本実施形態において、端子ボルト670は、外部接続用の接続端子であり、例えば組電池を構成する際には、バスバーが取り付けられる部位である。第二接続部464は、貫通孔462Aから端子ボルト670に向かって延びる導通経路の一例である。端子ボルト670は、軸部674がボルト挿通孔464Aを挿通して、第二接続部464から上方に向かって突出している。正極外部端子460と端子ボルト670とは、図示しない固定用ナットを締め付けることにより、連結されている。   The positive electrode external terminal 460 is disposed on the outside of the battery case 20. The positive electrode external terminal 460 has a first connection portion 462 and a second connection portion 464 extending from the first connection portion 462. The first connection portion 462 has a through hole 462A through which the shaft portion 426 before caulking can be inserted. The through holes 462A are formed at positions corresponding to the terminal lead holes 242 for the positive electrode. The through hole 462 </ b> A has an inner diameter that allows fitting of the shaft portion 426 of the positive electrode internal terminal 420. The second connection portion 464 extends from the first connection portion 462 along the long side direction of the lid 22. The second connection portion 464 is bent in a crank shape in a direction away from the battery case 20. The second connection portion 464 is formed with a bolt insertion hole 464A through which the shaft portion 674 of the terminal bolt 670 can be inserted. In the present embodiment, the terminal bolt 670 is a connection terminal for external connection, and is, for example, a portion to which a bus bar is attached when configuring a battery pack. The second connection portion 464 is an example of a conduction path extending from the through hole 462A to the terminal bolt 670. The terminal bolt 670 protrudes upward from the second connection portion 464 by the shaft portion 674 passing through the bolt insertion hole 464A. The positive electrode external terminal 460 and the terminal bolt 670 are connected by tightening a fixing nut (not shown).

ガスケット50は、電池ケース20の内側に配置されている。ガスケット50は、電池ケース20の蓋体22と正極内部端子420の軸部426とを絶縁する部材である。ガスケット50は、蓋体22の内面と略平行に延びる平板状である。ガスケット50は、その中心に、貫通孔52と、貫通孔52の周縁に沿って設けられた中空円筒状の筒部54と、を有している。貫通孔52は、かしめ加工前の軸部426を挿通可能なように形成されている。筒部54は、蓋体22の端子引出孔242に挿通されて、蓋体22と正極内部端子420の軸部426との直接接触を防止する機能を有する。筒部54は、その外周面が貫通孔462Aの内周面に接触し、かつ、その内周面が正極内部端子420の軸部674の外周面に接触するように配置されている。ガスケット50は、かしめ加工によって貫通孔462Aを囲む部分が蓋体22と正極内部端子420の台座部424との間に挟み込まれ、軸部674の軸方向に圧縮されている。このことにより、電池ケース20と正極内部端子420とが絶縁されるとともに、蓋体22の端子引出孔242が封止(シーリング)されている。ガスケット50は、使用する電解質に対する耐性と、電気絶縁性とを有し、弾性変形が可能な樹脂材料で構成されている。このような樹脂材料としては、例えば、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂(PFA)等のフッ素化樹脂や、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)等が挙げられる。   The gasket 50 is disposed inside the battery case 20. The gasket 50 is a member that insulates the lid 22 of the battery case 20 and the shaft portion 426 of the positive electrode internal terminal 420. The gasket 50 is in the form of a flat plate extending substantially in parallel with the inner surface of the lid 22. The gasket 50 has a through hole 52 and a hollow cylindrical tubular portion 54 provided along the periphery of the through hole 52 in the center thereof. The through hole 52 is formed to be able to insert the shaft portion 426 before caulking. The cylindrical portion 54 is inserted into the terminal lead-out hole 242 of the lid 22 and has a function of preventing direct contact between the lid 22 and the shaft portion 426 of the positive electrode internal terminal 420. The cylindrical portion 54 is arranged such that the outer peripheral surface thereof is in contact with the inner peripheral surface of the through hole 462A, and the inner peripheral surface is in contact with the outer peripheral surface of the shaft portion 674 of the positive electrode internal terminal 420. In the gasket 50, a portion surrounding the through hole 462 A is crimped between the lid 22 and the pedestal portion 424 of the positive electrode internal terminal 420 and compressed in the axial direction of the shaft portion 674. As a result, the battery case 20 and the positive electrode internal terminal 420 are insulated, and the terminal lead hole 242 of the lid 22 is sealed (sealed). The gasket 50 has a resistance to the used electrolyte and an electrical insulating property, and is made of an elastically deformable resin material. Examples of such a resin material include fluorinated resins such as perfluoroalkoxy fluorine resin (PFA), and polyphenylene sulfide resin (PPS).

インシュレータ60は、電池ケース20の外側に配置されている。インシュレータ60は、正極外部端子460と電池ケース20の蓋体22とを絶縁する部材である。インシュレータ60は、取付部620と、延長部640とを有する。取付部620は、蓋体22の外面に沿って広がった凹形状を有する。この凹形状の窪みには、正極外部端子460の第一接続部462が載せ置かれている。取付部620には、正極用の端子引出孔242に対応する位置に貫通孔622が形成されている。貫通孔622は、正極内部端子420の軸部426を嵌合可能な大きさの内径を有している。インシュレータ60は、かしめ加工により、貫通孔622を囲む部分が蓋体22と正極外部端子460との間に挟み込まれ、軸部674の軸方向に圧縮されている。延長部640は、正極外部端子460の第二接続部464と蓋体22との間に延びている。延長部640は、端子ボルト670の頭部672を受け入れ可能な、長方形状のボルト受け穴642を有する。頭部672がボルト受け穴642に挿通されることで回転が制限され、共回りが阻止されている。インシュレータ60は、電気絶縁性を有し、弾性変形が可能な樹脂材料で構成されている。このような樹脂材料としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)や、脂肪族ポリアミド等が挙げられる。   The insulator 60 is disposed outside the battery case 20. The insulator 60 is a member that insulates the positive electrode external terminal 460 and the lid 22 of the battery case 20. The insulator 60 has an attachment portion 620 and an extension portion 640. The mounting portion 620 has a concave shape extending along the outer surface of the lid 22. The first connection portion 462 of the positive electrode external terminal 460 is placed on this concave recess. Through holes 622 are formed in the mounting portion 620 at positions corresponding to the terminal lead holes 242 for the positive electrode. The through hole 622 has an inner diameter that allows fitting of the shaft portion 426 of the positive electrode internal terminal 420. In the insulator 60, the portion surrounding the through hole 622 is sandwiched between the lid 22 and the positive electrode external terminal 460 by caulking, and is compressed in the axial direction of the shaft portion 674. The extension portion 640 extends between the second connection portion 464 of the positive electrode external terminal 460 and the lid 22. The extension 640 has a rectangular bolt receiving hole 642 capable of receiving the head 672 of the terminal bolt 670. By inserting the head portion 672 into the bolt receiving hole 642, the rotation is limited and the rotation is prevented. The insulator 60 has electrical insulation and is made of a resin material that can be elastically deformed. Examples of such resin materials include polyphenylene sulfide resin (PPS) and aliphatic polyamide.

ここに開示される密閉型電池10は、正極内部端子420の軸部426の先端に、かしめ加工によって形成された鋲(びょう)部430を有している。図4に示すように、平面視において、鋲部430は非対称な楕円形状である。鋲部430は、蓋体22の長辺方向において、尖端側と当該尖端側の反対側の位置に設けられた鈍端側とを有する卵型形状に形成されている。鋲部430は、強度保証部432と、強度保証部432の一部の周縁に設けられた周縁部434と、を有する。   The sealed battery 10 disclosed herein has a rib portion 430 formed by caulking on the tip of the shaft portion 426 of the positive electrode internal terminal 420. As shown in FIG. 4, in plan view, the collar 430 has an asymmetrical elliptical shape. The collar portion 430 is formed in an oval shape having a pointed end and a blunt end provided at a position opposite to the pointed end in the long side direction of the lid 22. The collar portion 430 has a strength guaranteeing portion 432 and a peripheral portion 434 provided on the periphery of a part of the strength guaranteeing portion 432.

強度保証部432は、平面視において真円形状を有している。強度保証部432は、略均一の厚みを有する。強度保証部432の全体形状は、略円筒形状である。強度保証部432の真円形状の中心は、軸部426の中心と同軸線上に位置している。強度保証部432は、正極外部端子460と溶接接合されていない、言い換えれば、溶接時の熱でなまされていない部分である。強度保証部432では、鋲部430の強度を高く維持することができる。本実施形態では、鋲部430の外形いっぱいまで強度保証部432として利用可能であり、強度保証部432の直径W1が、例えば特許文献1,2と比べて大きく確保されている。したがって、鋲部430は、左右方向(x方向)、前後方向(y方向)、上下方向(z方向)から加えられる振動や衝撃等の機械的なストレスに対して、高い耐性を発揮することができる。   Strength guarantee portion 432 has a perfect circular shape in plan view. Strength guarantee portion 432 has a substantially uniform thickness. The overall shape of the strength ensuring portion 432 is a substantially cylindrical shape. The center of the true circle shape of the strength guaranteeing portion 432 is located coaxially with the center of the shaft portion 426. The strength guaranteeing portion 432 is a portion which is not welded to the positive electrode external terminal 460, in other words, a portion which is not hampered by heat at the time of welding. In the strength guaranteeing section 432, the strength of the heel portion 430 can be maintained high. In the present embodiment, it is possible to use the strength guaranteeing portion 432 up to the full outer shape of the collar portion 430, and the diameter W1 of the strength guaranteeing portion 432 is secured large compared to, for example, patent documents 1 and 2. Therefore, the flange 430 exhibits high resistance to mechanical stress such as vibration or impact applied from the left and right direction (x direction), front and back direction (y direction), and vertical direction (z direction). it can.

周縁部434は、平面視において真円形状の強度保証部432の外側に位置している。周縁部434は、鋲部430の尖端部分を構成している。周縁部434は、レーザー溶接等によって正極外部端子460と溶接接合されている部分である。周縁部434は、例えば、強度保証部432の周縁全体の1/10〜1/3程度の範囲に設けられている。周縁部434は、正極外部端子460との導通を保証する部位である。周縁部434の少なくとも一部(好ましくは最尖端の部分)は、強度保証部432と端子ボルト670との間の導通経路に設けられている。本実施形態において、周縁部434の少なくとも一部(好ましくは最尖端の部分)は、強度保証部432よりも第二接続部464および端子ボルト670に近い側に設けられている。このことにより、正極内部端子420と端子ボルト670との間の電気伝導性を向上して、電気抵抗を低減することができる。   The peripheral portion 434 is located outside the strength guaranteeing portion 432 having a perfect circular shape in a plan view. The peripheral portion 434 constitutes a pointed portion of the ridge portion 430. The peripheral portion 434 is a portion welded to the positive electrode external terminal 460 by laser welding or the like. The peripheral portion 434 is provided, for example, in a range of about 1/10 to 1/3 of the entire peripheral edge of the strength guaranteeing portion 432. The peripheral portion 434 is a portion that ensures conduction with the positive electrode external terminal 460. At least a portion (preferably, the tip end portion) of the peripheral portion 434 is provided in the conduction path between the strength guaranteeing portion 432 and the terminal bolt 670. In the present embodiment, at least a portion (preferably, the tip end portion) of the peripheral portion 434 is provided closer to the second connection portion 464 and the terminal bolt 670 than the strength ensuring portion 432. By this, the electrical conductivity between the positive electrode internal terminal 420 and the terminal bolt 670 can be improved, and the electrical resistance can be reduced.

このような形状の鋲部430は、かしめ加工によって形成される。例えばまず、軸部426を有する正極内部端子420を用意する。図3に二点鎖線で示す軸部426は、かしめ加工前の形状である。軸部426は、台座部424から離れた側の先端が非対称形状を有している。一実施例として、図5には、かしめ加工前の軸部426の断面形状を模式的に示している。軸部426は、先端の径Rを異ならせること、ここでは、軸部426の先端のうち、3/4をR0.5とし、1/4をR0.1とすることにより、かしめ加工材料を一方側(図5の左側)に偏らせている。次に、電池ケース20の内側から、正極内部端子420の軸部426を、ガスケット50と蓋体22とインシュレータ60と正極外部端子460とに順番に貫通させて、蓋体22の外側に突出させる。そして、軸部426の軸方向に対して圧縮力が加わるように、蓋体22から突出した部分をかしめ加工して、ガスケット50と蓋体22とインシュレータ60と正極外部端子460とを圧着固定する。   The collar portion 430 having such a shape is formed by caulking. For example, first, the positive electrode internal terminal 420 having the shaft portion 426 is prepared. The shaft portion 426 shown by a two-dot chain line in FIG. 3 has a shape before caulking. The end of the shaft 426 away from the pedestal 424 has an asymmetrical shape. As one example, FIG. 5 schematically shows the cross-sectional shape of the shaft portion 426 before caulking. The shaft portion 426 has a different diameter R at the tip, and in this case, 3/4 of the tip of the shaft portion 426 is R0.5, and 1/4 is R0.1. It is biased to one side (left side in FIG. 5). Next, the shaft portion 426 of the positive electrode internal terminal 420 is penetrated sequentially from the inside of the battery case 20 to the gasket 50, the lid 22, the insulator 60 and the positive electrode external terminal 460 to project outside the lid 22. . Then, the portion protruding from the lid 22 is crimped so that a compressive force is applied in the axial direction of the shaft portion 426, and the gasket 50, the lid 22, the insulator 60, and the positive electrode external terminal 460 are crimped and fixed. .

このかしめ加工により、正極内部端子420の軸部426の先端に、鋲部430が形成される。一実施例として、図6には、鋲部430の形状を模式的に示している。鋲部430は、図5の軸部426をかしめ加工することで形成されている。ここでは、かしめ加工材料の少ない側(言い換えれば、先端Rの大きい側、図5,6の右側)が鈍端に形成され、かしめ加工材料の多い側(言い換えれば、先端Rの小さい側、図5,6の左側)が尖端に形成され、全体として卵型形状の鋲部430が実現されている。そして、破線部で示す真円状の部分が強度保証部432を構成し、真円部分から突き出た部分が周縁部434を構成している。   By this caulking process, a collar portion 430 is formed at the tip of the shaft portion 426 of the positive electrode internal terminal 420. As one example, FIG. 6 schematically shows the shape of the collar portion 430. As shown in FIG. The collar portion 430 is formed by caulking the shaft portion 426 of FIG. Here, the side with less caulking material (in other words, the side with the large tip R, the right side in FIGS. 5 and 6) is formed at the blunt end, and the side with a large amount of caulking material (in other words, the side with the small tip R) The left side of 5 and 6) is formed at the tip, and a generally oval shaped wedge portion 430 is realized. Then, a perfect circular portion shown by a broken line portion constitutes the strength guaranteeing portion 432, and a portion protruding from the perfect circle portion constitutes the peripheral portion 434.

なお、かしめ加工前の軸部426の先端の形状は、図5に示すような形状に限定されるわけではない。例えば、図7は、かしめ加工前の軸部426の変形例を模式的に示す斜視図である。このように軸部426の端部を一方側から他方側に向けて斜め上方に傾いた形状とすることによっても、上記図6と同様に、全体として卵型形状の鋲部430を形成することができる。   The shape of the tip of the shaft portion 426 before caulking is not limited to the shape as shown in FIG. For example, FIG. 7 is a perspective view schematically showing a modification of the shaft portion 426 before caulking. By forming the end of the shaft portion 426 to be inclined obliquely upward from one side to the other side in this manner, as in the case of FIG. 6, an ovoid shaped collar portion 430 is formed as a whole. Can.

次に、周縁部434にレーザー光を照射して、周縁部434と正極外部端子460とをレーザー溶接する。レーザー溶接は、正極側と負極側とを同時に(一度のレーザー光の照射で)行うとよい。本実施形態では、レーザー溶接する周縁部434が、第二接続部464および端子ボルト670に近い側に設けられている。このため、正極側と負極側とを同時にレーザー溶接する場合にもレーザーの入射角を小さく設定することができる。その結果、レーザー光の反射による加工不良の発生を低く抑えることができる。このことにより、歩留まりを高めて生産性を向上することができる。   Next, the peripheral portion 434 is irradiated with laser light to laser weld the peripheral portion 434 and the positive electrode external terminal 460. The laser welding may be performed simultaneously (with one laser beam irradiation) on the positive electrode side and the negative electrode side. In the present embodiment, the laser welded peripheral portion 434 is provided on the side closer to the second connection portion 464 and the terminal bolt 670. For this reason, even when the positive electrode side and the negative electrode side are simultaneously laser welded, the incident angle of the laser can be set small. As a result, the occurrence of processing defects due to the reflection of laser light can be suppressed to a low level. This can increase the yield and improve the productivity.

以上の通り、本実施形態の密閉型電池10は、かしめ加工によって形成された鋲部430であって、真円形状の強度保証部432と、その一部の周縁に設けられた周縁部434と、で構成された卵型形状の鋲部430を有している。鋲部430をこのような形状とすることで、強度の確保に有効な強度保証部432を、限られたスペースの鋲部430の中で広く確保することができる。したがって、外部からの振動や衝撃等に対する鋲部430の強度を効率的に高めることができる。加えて、周縁部434が、強度保証部432と端子ボルト670との間に設けられていることにより、電気抵抗を一層低減することができ、電池性能を向上することができる。   As described above, the sealed battery 10 according to the present embodiment is the brim portion 430 formed by caulking, and includes the strength guaranteeing portion 432 having a perfect circular shape and the peripheral portion 434 provided on the periphery of a part thereof. , And has an ovoid-shaped butt portion 430. By forming the collar portion 430 in such a shape, the strength guaranteeing portion 432 effective for securing strength can be widely secured in the collar portion 430 of the limited space. Therefore, the strength of the flange portion 430 against external vibration and impact can be efficiently enhanced. In addition, by providing the peripheral portion 434 between the strength guaranteeing portion 432 and the terminal bolt 670, the electrical resistance can be further reduced, and the battery performance can be improved.

本発明者らは、密閉型電池10の作用効果について試験的に評価した。本試験例では、図8に示すように、鋲部の周縁部の位置を真円状の強度保証部に対してA〜Cと異ならせた評価用電池を作製した。すなわち、Cの密閉型電池では、蓋体の長辺方向において、周縁部が、強度保証部と端子ボルトとの間に設けられている。Bの密閉型電池では、蓋体の長辺方向において、周縁部と強度保証部とが並んで設けられている。Aの密閉型電池では、蓋体の長辺方向において、周縁部が、端子ボルトから離れる側に設けられている。評価用電池の構成は、鋲部430の卵型形状の突端部分の配置が異なること以外、同様である。そして、上記評価用電池について、正極内部端子420と正極外部端子460との間の電気抵抗Rを測定した。結果を図8に相対値で示す。   The inventors of the present invention experimentally evaluated the effects of the sealed battery 10. In this test example, as shown in FIG. 8, an evaluation battery was produced in which the position of the peripheral edge portion of the buttocks was made different from A to C with respect to the true circular strength guaranteeing portion. That is, in the sealed battery of C, the peripheral edge portion is provided between the strength guaranteeing portion and the terminal bolt in the long side direction of the lid. In the sealed battery of B, the peripheral portion and the strength guaranteeing portion are provided side by side in the long side direction of the lid. In the sealed battery of A, the peripheral edge portion is provided on the side away from the terminal bolt in the long side direction of the lid. The configuration of the evaluation battery is the same except that the arrangement of the oval end portion of the collar portion 430 is different. And the electrical resistance R between the positive electrode internal terminal 420 and the positive electrode external terminal 460 was measured about the said battery for evaluation. The results are shown as relative values in FIG.

図8に示すように、周縁部428を、強度保証部432から端子ボルト670までの導通経路の途中に設けることで、正極内部端子420と端子ボルト670との間の電気伝導性を向上して、電気抵抗を低減することができた。   As shown in FIG. 8, by providing the peripheral portion 428 in the middle of the conduction path from the strength guaranteeing section 432 to the terminal bolt 670, the electrical conductivity between the positive electrode internal terminal 420 and the terminal bolt 670 is improved. , Could reduce the electrical resistance.

以上、本発明を好適な実施形態により説明したが、こうした記述は限定事項ではなく、もちろん種々の改変が可能である。   Although the present invention has been described above by the preferred embodiments, such descriptions are not restrictive and, of course, various modifications are possible.

10 密閉型電池
20 電池ケース
22 蓋体
30 電極体
50 ガスケット
60 インシュレータ
242 正極側の端子引出孔
420 正極内部端子
430 鋲部
432 強度保証部
434 周縁部
460 正極外部端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sealed type battery 20 Battery case 22 Lid 30 Electrode body 50 Gasket 60 Insulator 242 Positive terminal side lead hole 420 Positive electrode internal terminal 430 Flange portion 432 Strength guarantee portion 434 Peripheral portion 460 Positive electrode external terminal

Claims (1)

貫通孔を有する電池ケースと、
前記電池ケースの内部に収容される電極体と、
貫通孔を有し、外部接続用の接続端子が接続される外部端子と、
一端が前記電池ケースの内部において前記電極体と電気的に接続され、他端が前記電池ケースの外部で前記外部端子と電気的に接続される内部端子と、
を備える密閉型電池であって、
前記内部端子は、
前記電池ケースの内側に位置する台座部と、
前記台座部から突出して、前記電池ケースの前記貫通孔および前記外部端子の前記貫通孔を挿通する軸部と、
前記軸部の前記台座部が位置する側とは反対側の端部に設けられ、前記外部端子の前記貫通孔から外側に突出して、前記外部端子の前記貫通孔を囲む周縁部分にかしめられた鋲部と、
を備え、
前記鋲部は、平面視において、真円形状の強度保証部と、前記強度保証部の一部の周縁に設けられ、前記外部端子と溶接接合された周縁部と、を有する卵型形状に形成されており、
前記周縁部は、前記強度保証部と前記外部接続用の接続端子との間の導通経路に設けられている、
密閉型電池。
A battery case having a through hole;
An electrode body housed inside the battery case;
An external terminal having a through hole and to which a connection terminal for external connection is connected;
An internal terminal having one end electrically connected to the electrode body inside the battery case and the other end electrically connected to the external terminal outside the battery case;
A sealed battery comprising:
The internal terminal is
A pedestal located inside the battery case;
A shaft portion which protrudes from the pedestal portion and passes through the through hole of the battery case and the through hole of the external terminal;
It is provided at the end opposite to the side where the pedestal of the shaft portion is located, is protruded to the outside from the through hole of the external terminal, and is crimped to a peripheral portion surrounding the through hole of the external terminal With buttocks,
Equipped with
The flange portion is formed in an oval shape having, in a plan view, a strength ensuring portion having a perfect circle shape, and an edge portion provided on the periphery of a part of the strength ensuring portion and welded to the external terminal. Has been
The peripheral portion is provided in a conduction path between the strength guaranteeing portion and the connection terminal for external connection.
Sealed battery.
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