JP3127610U - 立方形状リチウムイオン二次電池用コア - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡潔化になり、接触抵抗が著しく降下し、且つ電池の作製が容易になり、生産コストが大幅に低減する。
【解決手段】立方形状の電池缶の内部に組み付けられ、連接具を介して前記電池缶の端部に設けられる、正極リードアウト端子と、負極リードアウト端子とに電気的に連接し、基板と、極巻きと、接続部材とを含む立方形状リチウムイオン二次電池用コアにおいて、前記基板は、前記電池缶の内部に組み付けられる絶縁部材であり、前記極巻きは、少なくとも一つの正極層と、少なくとも一つの隔離層と、少なくとも一つの負極層とを順次に重ねて前記基板に巻付けて構成されるものであり、前記接続部材は、それぞれ少なくとも一つの固定ピンと、少なくとも一つの導電押え片とから構成されるものであり、前記固定ピンを介して前記導電押え片にある貫通孔を挿通して前記基板に固定される。
【選択図】図４

Description

本考案は、立方形状リチウムイオン二次電池用コアに係り、特に、極巻きを電気的に連接する構造を有する立方形状リチウムイオン二次電池用コアに関するものである。

従来の立方形状リチウムイオン二次電池は、低電量の二次電池として使用されることが多く、例えば米国特許第６８４４１０９号に提案されたものは、広汎に使用されている立方形状リチウムイオン二次電池であって、図１に示すように、当該コア１０は、主に、一つの極巻き１１と、複数の正極導電柄１２１と、複数の負極導電柄１２２と、二つの導電スリーブ１３とから構成され、前記極巻き１１は、一つの正極層と、一つの隔離層と、一つの負極層とを順次に重ねて構成され、極巻きは、重ね形態でもいいし、巻付け形態でもよく、各正極層と負極層とから複数の正極導電柄と負極導電柄とがそれぞれ引き出され、二つの導電クリップにより、各正極導電柄と負極導電柄とがそれぞれ集中されてリードアウト可能になる。

上記立方形状リチウムイオン二次電池の構成は、極めて簡潔であるが、強度が低すぎるので、低電量の二次電池として使用可能であるが、高電量の二次電池として使用することは不向きであり、また、図２と図３に示すのは、台湾特許第Ｉ２３３２２７号に提案された立方形状リチウムイオン二次電池の極巻きの導電構造であって、当該極巻き２０は、一つの正極層と、一つの隔離層と、一つの負極層とを順次に重ねて構成され、前記極巻き２０は、一つの基板２１に巻付けて構成されるものであり、極巻き２０の正極層と負極層との側辺には、正極材料または負極材料を塗布していない段差部２２がそれぞれ設けてあり、複数のメーンパッド２３と、複数の補助パッド２４とが極巻き２０の各層にある段差部２２に設置され、前記メーンパッド２３と補助パッド２４と基板２１とを複数の締付ピン２５で挿通して締め付けることにより、極巻きの導電構造が構成される。

特に、上記電池の構造において基板部材が設けてあるので、全体構造の強度が向上になり、且つ前記基板部材により多く巻付けることが可能になり、だから、高電量の二次電池として使用することは可能になる。

しかしながら、高電量として使用可能の立方形状リチウムイオン二次電池の構造は、メーンパッドと補助パッドとを介して前記極巻きの各層にある段差部とそれぞれクリップして電気的に連接するようになり、そうすると、従来の導電柄を省略し導電柄の溶接および成形加工を省略できるが、極巻きの各極層には、一つのメーンパッドと、一つの補助パッドとをそれぞれ設置することが必要であり、極層の数量が多い場合には、メーンパッドと補助パッドの数量も多くなり、そうすると、生産コストが増加し、組付工程が複雑になり、特に、各極層に設けられるメーンパッドによりコア全体の内部抵抗（接触抵抗）が向上し、ひいては温度が上昇になり、電的エネが無駄にし、且つ高電量電池の充放電の場合には、高接触抵抗が極巻きの段差部の高温酸化の原因になる。
米国特許第６８４４１０９号

本考案の主な目的は、構造が簡潔化になり、接触抵抗が著しく降下する立方形状リチウムイオン二次電池用コアを提供する。

本考案の次の目的は、電池の作製が容易になり、生産コストが大幅に低減する立方形状リチウムイオン二次電池用コアを提供する。

上記目的を達成するためになされた本願の考案は、立方形状の電池缶の内部に組み付けられ、連接具を介して前記電池缶の端部に設けられる、正極リードアウト端子と、負極リードアウト端子とに電気的に連接し、基板と、極巻きと、接続部材とを含む立方形状リチウムイオン二次電池用コアにおいて、前記基板は、前記電池缶の内部に組み付けられる絶縁部材であり、前記極巻きは、少なくとも一つの正極層と、少なくとも一つの隔離層と、少なくとも一つの負極層とを順次に重ねて前記基板に巻付けて構成されるものであり、前記正極層の一側には正極材料を塗布していない正極接続ゾーンが設けてあり、前記負極層の前記正極接続ゾーンの反対側には負極材料を塗布していない負極接続ゾーンが設けてあり、前記正極接続ゾーンと前記負極接続ゾーンとがそれぞれ前記極巻きの両端から突出して外部に露出し、前記接続部材は、それぞれ少なくとも一つの固定ピンと、少なくとも一つの導電押え片とから構成されるものであり、前記固定ピンを介して前記導電押え片にある貫通孔を挿通して前記基板に固定され、前記導電押え片が前記正極接続ゾーンと前記負極接続ゾーンとの外部に設置され、前記正極接続ゾーンと前記負極接続ゾーンとに前記導電押え片を緊密に接触させてそれらを電気的に結合し、前記接続部材は連接具を介して正極接続端子と負極接続端子とに電気的に連接することを特徴とする立方形状リチウムイオン二次電池用コアであることを要旨としている。

本願の考案では、前記基板の両側には導電スリーブがそれぞれ設けてあり、導電押え片によって正極接続ゾーンまたは負極接続ゾーンの各層を押えて連接する際に、前記導電スリーブにより基板の両面にある、前記正極接続ゾーンと前記負極接続ゾーンとが連通状態になることを特徴とする請求項１に記載の立方形状リチウムイオン二次電池用コアであることを要旨としている。

本願の考案では、前記連接具は撓み可能のリードであることを特徴とする請求項１に記載の立方形状リチウムイオン二次電池用コアであることを要旨としている。

本考案の立方形状リチウムイオン二次電池用コアによれば、構造が簡潔化になり、接触抵抗が著しく降下し、且つ電池の作製が容易になり、生産コストが大幅に低減する効果がある。

以下、添付図面を参照して本考案の好適な実施の形態を詳細に説明する。

まず、図４乃至図８を参照する。本考案の立方形状リチウムイオン二次電池用コアは、主に、一つの基板４０と、一つの極巻き５０と、二つの接続部材６０とから構成され、前記コアは、立方形状の電池缶３０の内部に組み付けられ、二つの連接具７０を介して前記電池缶３０の端部に設けられる、正極リードアウト端子３１と、負極リードアウト端子３２とに電気的に連接する。

前記基板４０は、前記電池缶の内部に組み付けられる絶縁部材である。

前記極巻き５０は、一つの正極層５１と、一つの隔離層５２と、一つの負極層５３とを順次に重ねて前記基板４０に巻付けて構成されるものであり、前記正極層５１と前記負極層５３とには正極材料と負極材料とがぞれぞれ塗布してあり、なお、隔離層５２が前記正極層５１と前記負極層５３との間に設置され、前記正極層５１の一側には正極材料を塗布していない正極接続ゾーン５１１が設けてあり、前記負極層５３の前記正極接続ゾーン５１１の反対側には負極材料を塗布していない負極接続ゾーン５３１が設けてあり、前記正極接続ゾーン５１１と前記負極接続ゾーン５３１とがそれぞれ前記極巻き５０の両端から突出して外部に露出する。

前記接続部材６０は、それぞれ一つの固定ピン６１と、二つの導電押え片６２とから構成されるものであり、前記導電押え片６２の一端面には貫通孔６２１が開設してあり、前記二つの導電押え片６２がそれぞれ前記正極接続ゾーン５１１と前記負極接続ゾーン５１３との外部に設置され、前記固定ピン６１はボルトでもよく、前記固定ピン６１が、導電押え片６２にある貫通孔６２１と、基板４０と、他の導電押え片６２にある貫通孔６２１とを順次に挿通して締付けると、導電押え片６２が前記基板４０に固定され、且つ前記正極接続ゾーン５１１と前記負極接続ゾーン５１３とに前記導電押え片６２を緊密に接触させてそれらを電気的に結合する。

前記連接具７０は、導電性および撓み性を持ち、湾折状態に成形されたものであり、一端が極巻き５０にある導電押え片６２と電気的に連接し、他端が正極リードアウト端子３１または負極リードアウト端子３２と電気的に連接する。

だから、本考案の構成によれば、接続部材の導電押え片により、極巻きの正極接続ゾーンまたは負極接続ゾーンの各層を押えて電気的に連結することができ、だから、構造が簡潔化になり、電池の内部抵抗が著しく降下する。

次に、本考案の使用状態を詳細に説明する。また、図４乃至図８を参照する。本考案の実施例では、極巻き５０の側辺には、正極材料または負極材料を塗布していない、正極接続ゾーン５１１と負極接続ゾーン５１３とが残ってあり、正極接続ゾーン５１１または負極接続ゾーン５１３は多層に重ねた形態であり、接続部材６０の導電押え片６２が前記正極接続ゾーン５１１と前記負極接続ゾーン５１３との外部に設置され、当該固定ピン６１が、導電押え片６２にある貫通孔６２１と、基板４０とを順次に挿通して締付けると、導電押え片６２の一部が正極接続ゾーン５１１または負極接続ゾーン５１３の各層に緊密に接触してそれらが電気的に結合するようになるので、極巻き５０の電的エネが正極接続ゾーン５１１または負極接続ゾーン５１３から導電押え片６２を経由してリードアウトすることができる。

特に、極巻き５０の正極接続ゾーン５１１または負極接続ゾーン５１３の各層は一組の導電押え片６２によって各層を直接に緊密に押さえるので、従来のものに比べると、本考案の部材および構造はもっと簡潔になり、一方、本考案の正極接続ゾーン５１１または負極接続ゾーン５１３の各層が直接に緊密に押さえられるので、従来のようにメーンパッドおよび補助パッドを設置することが必要なくなり、だから、本考案の電池の内部抵抗（接触抵抗）が従来のものよりも低く、高電量の電池として使用することができる。

また、図９に示すように、基板４０の両側に導電スリーブ８０をそれぞれ一つ設けてもよく、前記導電押え片６２によって正極接続ゾーン５１１または負極接続ゾーン５１３の各層を押えて電気的に連接する際に、前記導電スリーブ８０により基板４０の両面にある、前記正極接続ゾーン５１１と前記負極接続ゾーン５１３とが連通状態になり、これにより、電池を充放電している際には、電流通路が増加し、電池の内部抵抗が更に降下する。

米国特許第６８４４１０９号に提案された従来の立方形状リチウムイオン二次電池の構造を示す斜視図である。 台湾特許第Ｉ２３３２２７号に提案された従来の立方形状リチウムイオン二次電池用コアの構造を示す分解斜視図である。 台湾特許第Ｉ２３３２２７号に提案された従来の立方形状リチウムイオン二次電池用コアの構造を示す斜視図である。 本考案に係るコアの構造を示す分解斜視図である。 本考案に係るコアの構造を示す斜視図である。 本考案に係るコアの構造を示す断面図である。 本考案に係るコアを電池缶に入れる前の状態を示す分解斜視図である。 本考案に係るコアを電池缶に入れた状態を示す分解斜視図である。 本考案に係るコアに導電スリーブを追加した構造を示す断面図である。

符号の説明

１０ コア
１１ 極巻き
１２１ 正極導電柄
１２２ 負極導電柄
１３ 導電スリーブ
２０ 極巻き
２１ 基板
２２ 段差部
２３ メーンパッド
２４ 補助パッド
２５ 締付ピン
３０ 電池缶
３１ 正極リードアウト端子
３２ 負極リードアウト端子
４０ 基板
５０ 極巻き
５１ 正極層
５１１ 正極接続ゾーン
５２ 隔離層
５３ 負極層
５３１ 負極接続ゾーン
６０ 接続部材
６１ 固定ピン
６２ 導電押え片
６２１ 貫通孔
７０ 連接具
８０ 導電スリーブ

Claims (3)

1. 立方形状の電池缶の内部に組み付けられ、連接具を介して前記電池缶の端部に設けられる、正極リードアウト端子と、負極リードアウト端子とに電気的に連接し、基板と、極巻きと、接続部材とを含む立方形状リチウムイオン二次電池用コアにおいて、
   前記基板は、前記電池缶の内部に組み付けられる絶縁部材であり、
   前記極巻きは、少なくとも一つの正極層と、少なくとも一つの隔離層と、少なくとも一つの負極層とを順次に重ねて前記基板に巻付けて構成されるものであり、前記正極層の一側には正極材料を塗布していない正極接続ゾーンが設けてあり、前記負極層の前記正極接続ゾーンの反対側には負極材料を塗布していない負極接続ゾーンが設けてあり、前記正極接続ゾーンと前記負極接続ゾーンとがそれぞれ前記極巻きの両端から突出して外部に露出し、
   前記接続部材は、それぞれ少なくとも一つの固定ピンと、少なくとも一つの導電押え片とから構成されるものであり、前記固定ピンを介して前記導電押え片にある貫通孔を挿通して前記基板に固定され、前記導電押え片が前記正極接続ゾーンと前記負極接続ゾーンとの外部に設置され、前記正極接続ゾーンと前記負極接続ゾーンとに前記導電押え片を緊密に接触させてそれらを電気的に結合し、前記接続部材は連接具を介して正極接続端子と負極接続端子とに電気的に連接することを特徴とする、
   立方形状リチウムイオン二次電池用コア。
2. 前記基板の両側には導電スリーブがそれぞれ設けてあり、導電押え片によって正極接続ゾーンまたは負極接続ゾーンの各層を押えて連接する際に、前記導電スリーブにより基板の両面にある、前記正極接続ゾーンと前記負極接続ゾーンとが連通状態になることを特徴とする、請求項１に記載の立方形状リチウムイオン二次電池用コア。
3. 前記連接具は撓み可能のリードであることを特徴とする、請求項１に記載の立方形状リチウムイオン二次電池用コア。