JP2020035715A

JP2020035715A - 電池用外部端子

Info

Publication number: JP2020035715A
Application number: JP2018163337A
Authority: JP
Inventors: 政和手島; Masakazu Tejima
Original assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Current assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Priority date: 2018-08-31
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2020-03-05

Abstract

【課題】高い引き抜き強度及びトルク強度を有する電池用外部端子の提供。【解決手段】電池の筐体から外部に露出してバスバーが溶接される平板部３１と、筐体内部の発電要素に接続される棒状接続部材３２とから成る電池用外部端子３０であって、平板部は、平面から底面にかけて穿設された貫通孔３１ａを有し、棒状接続部材は、軸状の脚部３２ａと、この脚部に一体成形される頭部３２ｂとから成り、この頭部は、脚部よりも大径に成形され、かつ外周にセレーションブ部３２ｃを有し、まずは、棒状素材の脚部を平板部の貫通孔に挿通し、続いて、頭部を平板部の開口部分に圧入することにより、平板部と棒状素材とを接合して成る電池用外部端子による。【選択図】図２

Description

本発明は、電池用外部端子に関する。

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２０１２−１３８３４２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外部端子と負極外部端子が取り付けられている。正極外部端子は、アルミニウム材で構成されており、平板部と、この平板部に一体成形された棒状接続部材とから成る。一方、負極外部端子は、アルミニウム製の平板部と、銅製の棒状接続部材とから構成されている。このため、負極外部端子は、平板部に穿設された貫通孔に棒状接続部材を圧入して構成されている。これら正極及び負極外部端子この棒状接続部材には、発電要素から延びる集電体が接続される。

特開２０１２−１３８３４２号公報

しかしながら、前記負極外部端子においては、平板部と棒状接続部材とが圧入により接続されているため、高い引き抜き強度は有するものの、トルク強度は高くない。このため、負極外部端子が強いトルクを受けた際に、棒状接続部材と平板部とが破断し、電解液が液漏れするおそれがあった。また、棒状接続部材の鍔部が円形に形成されているので、ここを平板部に圧入する際に塑性変形が生じにくいため、所望の強度特性を得ることができない問題もあった。

本発明は、上記課題に鑑みて創成されたものであり、高い引き抜き強度及びトルク強度を有する電池用外部端子を提供することを目的とする。

上記課題は、電池の筐体から外部に露出してバスバーが溶接される平板部と、筐体内部の発電要素に接続される棒状接続部材とから成る電池用外部端子であって、平板部は、平面から底面にかけて穿設された貫通孔を有し、棒状接続部材は、軸状の脚部と、この脚部に一体成形される頭部とから成り、この頭部は、脚部よりも大径に成形され、かつ外周にセレーションブ部を有し、まずは、棒状素材の脚部を平板部の貫通孔に挿通し、続いて、頭部を平板部の開口部分に圧入することにより、平板部と棒状素材とを接合して成る電池用外部端子によって解決できる。

なお、平板部と棒状接続部材とは異種材料で構成され、棒状接続部材は平板部より硬い材質であることが好ましい。

なお、棒状接続部材は、脚部と頭部との境界部分において、脚部の外周に形成された環状溝を有することが好ましい。

本発明の電池用外部端子によれば、平板部に圧入される棒状接続部材の頭部が、外周にセレーション部を有するので、これが回り止めとして機能し、高いトルク強度を発揮できる。

二次電池の外観斜視図である。本発明である電池用外部端子を二次電池に組み込んだ状態を示す断面図である。本発明である電池用外部端子の製造方法を示す図である。

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、二次電池である。この二次電池１は、筐体として、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、図２に示すように、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１２及び銅製の負極集電体１３で集結され、それぞれに正極外部端子２０及び負極外部端子３０にかしめ接続される。

前記負極外部端子３０は、絶縁板１４を介して封口板１１上に取り付けられるものであり、封口板１１上に露出してバスバー（図示せず）が溶接されるアルミニウム製の平板部３１と、筐体内部の発電要素に接続される銅製の棒状接続部材３２とから成る。また、封口板１１及び絶縁板１４には、貫通孔が穿設されており、この貫通孔には、シール材１５を介して棒状接続部材３２が挿通されている。そして、この棒状接続部材３２には前記負極集電体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１６によって絶縁されている。

前記負極外部端子３０の棒状接続部材３２は、図３（ｂ）に示すように、軸状の脚部３２ａと、この脚部３２ａに一体成形される頭部３２ｂとから成る。この頭部３２ｂは、脚部３２ａよりも大径に成形され、かつ外周にセレーションブ部３２ｃを有する。また、脚部３２ａと頭部３２ｂとの境界部分（首下部分）において、脚部３２ａの外周には環状溝３２ｄが設けられている。さらに、平板部３１には平面から背面にかけて貫通孔３１ａが穿設されており、この貫通孔３１ａの内径は脚部３２ａの外形より若干大きく、頭部３２ｂの外形よりも小さく設定されている。

ここで、前記負極外部端子３０の棒状接続部材３２の製造方法としては、図３（ａ）に示すように、まずは、棒状接続部材３２の脚部３２ａから平板部３１の貫通孔３１ａに挿通し、続いて、頭部３２ｂが平板部３１の開口部分に圧入されて接合される。このとき、前記棒状素材３２の頭部３２ｂにおいては、外周にセレーション部３２ｃが形成されているので、所定のピッチで刻まれたこの縦溝に、圧入に伴い塑性変形した平板部３１が入り込むため、回り止めとして機能する。また、頭部３２ｂの背面（座面）にまで塑性変形した平板部３１が回り込むため、抜け止めとしても機能する。さらに、頭部３２ｂの首下部分には環状溝３２ｄが形成されているので、ここにまで塑性変形した平板部３１が回り込むことにより、より強力な抜け止め効果を発揮できる。

なお、正極外部端子２０は、アルミニウム材で平板部と棒状接続部材とが一体成形されたものであり、この点を除いて負極外部端子３０と同じ構造であるから詳細な説明は省略する。

１二次電池
１０容器
１１封口板
１２正極集電体
１３負極集電体
１４絶縁板
１５シール材
１６絶縁部材
２０正極外部端子
３０負極外部端子
３１平板部
３１ａ貫通孔
３２棒状接続部材
３２ａ脚部
３２ｂ頭部
３２ｃセレーション部
３２ｄ環状溝

Claims

電池の筐体から外部に露出してバスバーが溶接される平板部と、筐体内部の発電要素に接続される棒状接続部材とから成る電池用外部端子であって、
平板部は、平面から底面にかけて穿設された貫通孔を有し、
棒状接続部材は、軸状の脚部と、この脚部に一体成形される頭部とから成り、
この頭部は、脚部よりも大径に成形され、かつ外周にセレーションブ部を有し、
まずは、棒状素材の脚部を平板部の貫通孔に挿通し、続いて、頭部を平板部の開口部分に圧入することにより、平板部と棒状素材とを接合して成ることを特徴とする電池用外部端子。
平板部と棒状接続部材とは異種材料で構成され、棒状接続部材は平板部より硬い材質であることを特徴とする請求項１に記載の電池用外部端子。
前記棒状接続部材は、脚部と頭部との境界部分において、脚部の外周に形成された環状溝を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電池用外部端子。