JP2600925Y2 - スパイラル形電池 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、円筒形リチウム電池
に代表されるスパイラル構造の電極セット部品を内蔵し
たスパイラル形電池に関し、特に体積エネルギー密度を
高めるための内部構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】円筒形リチウム電池や円筒形ニッケル−
カドミウム電池などでは図５に示すような内部構造が一
般的である（スパイラル形電池と称する）。図５におい
て、電極セット部品１は、薄いシート状の正極２とセパ
レータ３と負極４とを交互に対向させた積層物をスパイ
ラル状に巻き込んで円筒形に成形したものが主構成要素
であり、その下端部に絶縁板（図示省略）が、上端部に
は絶縁板５がそれぞれあてがわれるとともに、一方の電
極に接続されたリードタブ６が上方へ引き出され、他方
の電極に接続されたリードタブ（図示省略）が下方へ引
き出されている。

【０００３】前記の電極セット部品１を有底円筒形の金
属製電池ケース８に収納し、下部のリードタブをケース
８の内底面にスポット溶接する。また、電極セット部品
１と前記絶縁板５とをケース１に収納した後で、ケース
１の開口端から所定寸法下方の位置に内周側へ鉢巻き状
に突出したビード部８ａを形成する。さらにその後でケ
ース１内に電解液を注入する。また、もう１つのリード
タブ６を絶縁板５の中央の穴から上方に引き出して、蓋
セット部品９に接続する。

【０００４】蓋セット部品９は、端子板１０，ＰＴＣ素
子板１１，スペーサリング１２，ダイヤフラム１３，補
強板１４からなる積層組立部品の外周にプラスチック製
の封口ガスケット１５をはめ合わせたもので、ここでは
詳述しないが不慮の内圧上昇が生じたときの安全弁の機
能をも内包している。この蓋セット部品９をケース８の
開口端から内周にはめ込んで、封口ガスケット１５の下
面を前記ビード部８ａの上面に当接する。その後、図の
ようにケース８の開口端を内側へかしめて封口ガスケッ
ト１５を圧縮し、ケース８を密封する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、図５の
ような構造を有する従来のスパイラル形電池では、前記
ケース８内のビード部８ａの近辺に有効活用されていな
い空間が比較的多く、このことが電池の体積エネルギー
密度を高める上で一つの障害になっていた。

【０００６】ケース８の開口端からビード部８ａまでの
寸法は蓋セット部品９の高さ寸法から決まるので、ある
決まった構造の蓋セット部品９を採用するのであれば、
前記の寸法は自動的に定まる。そこで、次に問題となる
のは蓋セット部品９の下面から電極セット部品１の上面
（正極２と負極４の上端）までの寸法ｄ１である。この
寸法ｄ１を小さくすることができれば、同一のケース８
でより多くの発電要素（正極２と負極４）を収容するこ
とができ、体積エネルギー密度を高めることができる。

【０００７】電極セット部品１の上面には絶縁板５があ
てがわれている。この絶縁板５は、電池に振動や衝撃が
加わっても、内部の電極セット部品１が不用意に動かな
いようにして、正極２および負極４が損傷したり崩壊す
ることを防ぎ、容量の低下や内部短絡を防止するという
役割を担っており、重要かつ不可欠な部品である。

【０００８】図５に示す従来の構造では、絶縁板５は前
記ビード部８ａの下部に配置され、その上面に一体に形
成されている環状スペーサ５ａがビード部８ａの内周に
沿って配置されるようになっている。これで絶縁板５の
上方への動きと横方向（電池の径方向）の動きを規制し
ている。そのためビード部８ａの下部および内周部分に
無駄な空間が生じていた。

【０００９】この考案は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、前記ビード部の近辺の無駄
な空間をなくして発電要素の収容量を増やし、体積エネ
ルギー密度を従来より大きくすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこでこの考案では、電
池ケースにおけるビード部の内周に収まるように絶縁板
を配置して、これの上方への動きを蓋セット部品で規制
し、絶縁板の下面が前記ビード部の内部において前記電
極セット部品の上面に当接してこれを押さえ、前記絶縁
板の直下まで（前記ビード部の直下まで）を電極セット
部品が占領する構造とした。

【００１１】

【作用】前記蓋セット部品で前記絶縁板が押えられ、こ
の絶縁板で前記電極セット部品が押えられる。しかも、
絶縁板は前記ビード部の内周に収まり、その下面に当接
する位置までが電極セット部品の占有空間となる。

【００１２】

【実施例】図１はこの考案の第１実施例によるスパイラ
ル形電池の構造を示している。基本的な構造は図５で説
明した従来のものとほぼ同じで、同一または対応する部
分には図５と同一の符号を付している。

【００１３】図１のスパイラル形電池は、開口端から所
定寸法下方の位置に内周側に鉢巻き状に突出するビード
部８ａが形成された有底円筒形の電池ケース８と、薄い
シート状の正極２とセパレータ３と負極４との積層物を
スパイラル状に巻き込んで円筒形に成形され、ケース８
に収納されて前記ビード部８ａより下部の空間をほぼ占
領している電極セット部品１と、端子板１０，ＰＴＣ素
子板１１，スペーサリング１２，ダイヤフラム１３，補
強板１４からなる積層組立部品の外周にプラスチック製
の封口ガスケット１５をはめ合わせたもので、ケース８
の開口端から内周にはめ込まれてビード部８ａの上面に
当接し、ケース８の開口端のかしめによって封口ガスケ
ット１５が圧縮された状態でケース８を密封する蓋セッ
ト部品９と、ケース８内のビード部８ａの内周に収まる
ように配置され、蓋セット部品９によって上方への動き
が規制され、下面が電極セット部品１の上面に当接して
これを押えている絶縁板１６とを備えたものである。

【００１４】つまり、絶縁板１６の外径はビード部８ａ
の最小内径とほぼ同じで、ビード部８ａの内周に嵌装さ
れる状態で配置されている。この実施例では、絶縁板１
６は独立した樹脂成形部品で、封口ガスケット１５の下
部に一体に形成されたスペーサ凸部１５ａが絶縁板１６
の上面に当接し、これを上から押えている。このように
配置されている絶縁板１６の下面に電極セット部品１の
上部が当接するように電極セット部品１の高さ寸法が設
定されている。したがって、蓋セット部品９の下面から
電極２および４の上端までの寸法ｄ２は、図５の従来の
構造における寸法ｄ１より小さくなり、同一のケース８
でより多くの発電要素を収容することができる。

【００１５】ＣＲ６・Ｈ形のリチウム電池について、図
５の従来構成における寸法ｄ１と、図１の本考案の構成
における寸法ｄ２とを比較したところ、寸法ｄ２の方が
約２mm小さくなり、その結果、放電容量は本考案のもの
の方が約５％増加した。

【００１６】図２はこの考案の第２実施例の構成を示す
ものである。この実施例の絶縁板１６も独立した樹脂成
形部品で、これの上面に一体に形成されているスペーサ
凸部１６ａが封口ガスケット１５の下部に当接する構成
になっている。

【００１７】また図３はこの考案の第３実施例の構成を
示すものである。この実施例の絶縁板１６は独立した部
品ではなく、封口ガスケット１５と一体に樹脂で成形さ
れている。この構成では部品点数が減り、組立が容易に
なる。大きな衝撃で蓋セット部品が内部破損した場合な
どにも、リードタブ６と電池ケース８とを確実に絶縁状
態に保つことができる。

【００１８】なお、図４には前記絶縁板１６の平面形状
の４つの例を示している。図４（Ａ）に示すような中央
に穴のあるドーナツ形のものだけでなく、図４（Ｂ）〜
（Ｄ）に示すように通気性などを考慮して適宜な穴や切
欠きを形成するなどしてもよい。

【００１９】

【考案の効果】以上詳細に説明したように、この考案の
スパイラル形電池は、電池ケースの開口端から所定寸法
下方の位置に内周側に鉢巻き状に突出するビード部の内
周に収まるように絶縁板を配置して、これの上方への動
きを蓋セット部品で規制し、絶縁板の下面が前記ビード
部の内部において前記電極セット部品の上面に当接して
これを押さえ、前記絶縁板の直下まで（前記ビード部の
直下まで）を電極セット部品が占領する構造としたの
で、前記ビード部の近辺の無駄な空間をなくして発電要
素の収容量を増やすことができ、電池の体積エネルギー
密度を従来より大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第１実施例によるスパイラル形電池
の要部構成図である。

【図２】この考案の第２実施例によるスパイラル形電池
の要部構成図である。

【図３】この考案の第３実施例によるスパイラル形電池
の要部構成図である。

【図４】同上実施例における絶縁板の平面形状の４つの
例を示す平面図である。

【図５】従来のスパイラル形電池の要部構成図である。

【符号の説明】

１ 電極セット部品 ２ 正極 ３ セパレータ ４ 負極 ５ 絶縁板（従来） ６ リードタブ ８ 電池ケース ８ａ ビード部 ９ 蓋セット部品 １５ 封口ガスケット １５ａ スペーサ凸部 １６ 絶縁板（本考案） １６ａ スペーサ凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−81955（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−150372（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−144222（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01M 2/08,6/10,6/16

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口端から所定寸法下方の位置に内周側
   に鉢巻き状に突出するビード部が形成された有底円筒形
   の電池ケースと、薄いシート状の正極とセパレータと負
   極との積層物をスパイラル状に巻き込んで円筒形に成形
   され、前記ケースに収納されて前記ビード部より下部の
   空間をほぼ占領している電極セット部品と、外周に封口
   ガスケットを有し、前記ケースの開口端から内周にはめ
   込まれて前記ビード部の上面に当接し、前記ケースの開
   口端のかしめによって前記封口ガスケットが圧縮された
   状態で前記ケースを密封する蓋セット部品とからなるス
   パイラル形電池において、 前記ケース内の前記ビード部の内周に収まるように配置
   され、前記蓋セット部品によって上方への動きが規制さ
   れ、下面が前記ビード部の内部において前記電極セット
   部品の上面に当接してこれを押えている絶縁板を備えた
   ことを特徴とするスパイラル形電池。
2. 【請求項２】 前記絶縁板は独立した部品で、前記封口
   ガスケットから下方に突出しているリング状のスペーサ
   凸部がこの絶縁板の上面に当接していることを特徴とす
   る請求項１に記載のスパイラル形電池。
3. 【請求項３】 前記絶縁板は独立した部品で、その上面
   に一体形成されたリング状のスペーサ凸部が前記封口ガ
   スケットに当接していることを特徴とする請求項１に記
   載のスパイラル形電池。
4. 【請求項４】 前記絶縁板は前記封口ガスケットと一体
   に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のス
   パイラル形電池。