JP3175228U

JP3175228U - 高温防止用リチウム電池エンドキャップセット

Info

Publication number: JP3175228U
Application number: JP2012000762U
Authority: JP
Inventors: 黄泓▲ぶん▼
Original assignee: 黄泓▲ブン▼
Priority date: 2012-02-14
Filing date: 2012-02-14
Publication date: 2012-04-26
Anticipated expiration: 2022-02-14

Abstract

【課題】本考案は、リチウム電池内部の温度が高すぎるとき、正極または負極の電流を自動的に切断でき、外部制御することなく異常高温または過大電流による発火や破裂などの現象の発生を防止する高温防止用リチウム電池エンドキャップセットを提供する。
【解決手段】本考案の高温防止用リチウム電池エンドキャップセットは、リチウム電池の外装体上部に設置されるものであり、リチウム電池エンドキャップセットは、外装体上部に設置され複数の貫通孔を備えたシール板と、その貫通孔にそれぞれ貫設される正極端子セットおよび負極端子セットからなる少なくとも２組の端子セットと、を備える。各端子セットは、シール板を貫通する締結部を設けた端子を備え、締結部には絶縁体であるスプリングを被せ、導電片を利用してリチウム電池のセルと接続し、導電片は締結部上に被せ、最後に低融点締結部材を用いてスプリングと導電片を端子上に締結する。
【選択図】図３

Description

本考案は電池エンドキャップセットに関するものであって、特に温度制御を利用した高温防止用リチウム電池エンドキャップセットに関するものである。

ヒューズは、回路上に接続され回路保護に用いられる使いきりタイプの素子であり、回路上を流れる電流が過大になったとき、その中の金属線状または金属片状ヒューズが高温のために溶断し開路状態になって電流を中断し、回路を損傷しないよう保護するものである。

一般的な公知のリチウム電池５０の内部には２つのセル５２から引き出された正極端子５４、負極端子５６およびこのセル５２を覆う外装体５８を備え、最後にはシール板６０で外装体５８の上端部を封止する必要があり、かつシール板６０上には少なくとも２つの貫通孔６２を設けて正極端子５４および負極端子５６を貫通孔６２に貫通させてシール板６０上の貫通孔６２中に固定する。しかし、リチウム電池５０内部にはヒューズを設けておらず、電流が過大になった際、適時セルを切断できないため、発火または破裂等の状況を引起す可能性がある。このため、リチウム電池の使用においては、その安全防護構造の設計に特別な注意を払う必要がある。

これらの点を考慮し、上述した公知技術の欠点に対して、当該問題を克服すべく、本考案は高温防止用リチウム電池エンドキャップセットを提案する。本考案の主な目的は、電流が過大になり、リチウム電池内部に高温が発生したとき、正極または負極の電流を自動的に切断し、外部制御を必要とすることなく異常高温または過大電流による発火や破裂等の現象の発生を防止し、リチウム電池の使用安全性を強化する高温防止用リチウム電池エンドキャップセットを提供することである。

本考案のもう１つの目的は、構造がシンプルで、製作コストが低く、生産効率が高く、組立てが迅速で容易な高温防止用リチウム電池エンドキャップセットを提供することである。

上述の目的を達成するため、本考案の提案する高温防止用リチウム電池エンドキャップセットは、リチウム電池の外装体上部に設置されるものであり、リチウム電池エンドキャップセットは、外装体上部に設置され複数の貫通孔を設けたシール板と、その貫通孔にそれぞれ貫設される正極端子セットおよび負極端子セットからなる少なくとも２組の端子セットと、を備える。各端子セットは、シール板に貫設するための締結部を設けた端子を備え、締結部には絶縁体であるスプリングを被せ、導電片を利用してリチウム電池のセルと接続し、導電片を締結部上に被せてスプリングを固定し、最後に低融点締結部材を締結部上に締結することでスプリングと導電片を端子上に締結する。

本考案はリチウム電池に応用でき、リチウム電池内部の電流の制御に有効であり、本考案の低融点締結部材は温度制御機能を果たす。リチウム電池内部の電流が過大になったとき、正負極端子の電流が原因で高温になり発火や破裂現象を引起すことがあるが、本考案の低融点締結部材の温度制御により、正極または負極の電流を自動的に切断し、外部制御を必要とすることなく、異常高温または過大電流による発火や破裂等の現象を防止することができ、使用上の安全性を１００％確保し、リチウム電池が破裂する危険を回避して高い安全性を達成できる。また、本考案は、シンプルな構造、迅速な組立て、低コストといった長所を有する。

公知のリチウム電池の断面図。本考案の断面図。本考案の素子分解図。本考案の断面側面図。本考案のもう１つの実施例の断面側面図。

本考案の構造特徴と達成される効果の更なる理解と認識のため、図面を参照しながら好ましい実施例を挙げて以下に説明する。

図２と図３を併せて参照されたい。図が示すように、本実施例に挙げる高温防止用リチウム電池エンドキャップセット１０は、リチウム電池１２の構造の外装体１４上部に設置するものであり、高温防止用リチウム電池エンドキャップセット１０は金属材質で作製されたシール板１６を備え、シール板１６はレーザー溶接または超音波溶接の方式を利用して外装体１４の一端に設置し、シール板１６上には複数の貫通孔１６２を設けて少なくとも２つの端子セットを貫設する。端子セットは正極端子セット１８および負極端子セット２２からなり、正極端子セット１８は少なくとも１つの正極端子１８０を備え、負極端子セット２２は少なくとも１つの負極端子２２０を備える。正極端子１８０には締結部１８２を、負極端子２２０には締結部２２２をそれぞれ設け、シール板１６に貫設する。本実施例では、絶縁膜２０を利用して正極端子１８０と負極端子２２０をシール板１６に固定するが、締結部材を利用して正極端子１８０と負極端子２２０をシール板１６上に締結することも可能である。
続いて、正極端子１８０の締結部１８２上にスプリング１８４を、負極端子２２０の締結部２２２上にスプリング２２４をそれぞれ被せる。スプリング１８４およびスプリング２２４は絶縁体である。また、金属材質で作製された導電片１８６を正極端子１８０の締結部１８２上に、同じく金属材質で作製された導電片２２６を負極端子２２０の締結部２２２上にそれぞれ被せ、スプリング１８４およびスプリング２２４を固定するとともに、リチウム電池１２のセル１２２に接続する。本実施例では、締結部材２４を利用してセル１２２を導電片１８６および導電片２２６上に締結するが、溶接等の他の方式を利用してセル１２２を導電片１８６および導電片２２６上に締結することも可能である。最後に、低融点締結部材１８８および低融点締結部材２２８を利用して締結部１８２および締結部２２２上にそれぞれ締結することで、スプリング１８４と導電片１８６を正極端子１８０の締結部１８２上に、スプリング２２４と導電片２２６を負極端子２２０の締結部２２２上に締結する。

図４は本考案の断面側面図であり、本考案の正極端子セット１８と負極端子セット２２の構造は同じであるから、正極端子セット１８のみを実施例として説明する。図４が示すように、リチウム電池１２内の電流量が正常範囲内のときは、正極端子セット１８では電流過大による異常な温度上昇は起こらず、正極端子セット１８の温度は低融点締結部材１８８の融点範囲に達しない。この低融点締結部材１８８があるために、スプリング１８４および導電片１８６を固定することができる。低融点締結部材１８８はアルミニウム、インジウム、ビスマス、鉛およびカドミウムを混合した合金、またはその他の正極端子１８０および導電片１８６より低融点の物質である。
したがって、図５が示すように、電流が過大になり、正極端子セット１８は高温になり、温度が低融点締結部材１８８の融点範囲に達したとき、低融点締結部材１８８は高温のために溶けるので、スプリング１８４および導電片１８６は正極端子１８０上に締結できなくなり、スプリング１８４の弾力により導電片１８６は押し下げられ、かつスプリング１８４は絶縁体であるため、導電片１８６と正極端子１８０は隔絶され、リチウム電池１２のセル１２２の電流が導電片１８６を経由して正極端子１８０まで導通しないように、開回路が形成される。このため、本考案はヒューズと同じ効果を得られ、電流が再度流れないようにすることで、リチウム電池１２の破裂防止効果を達成し、リチウム電池１２使用上の安全性が向上する。

上述では本考案の好ましい実施例を開示したに過ぎず、本考案の実施範囲を限定するものではない。従って、本考案の精神と領域を脱しない範囲内で加えた形状、構造、特徴など各種の変更や潤色は全て、本考案の実用新案登録請求の範囲内に含まれる。

１０高温防止用リチウム電池エンドキャップセット
１２リチウム電池
１４外装体
１６シール板
１８正極端子セット
２０絶縁膜
２２負極端子セット
２４締結部材
５０リチウム電池
５２セル
５４正極端子
５６負極端子
５８外装体
６０シール板
６２貫通孔
１２２セル
１６２貫通孔
１８０正極端子
１８２締結部材
１８４スプリング
１８２導電片
１８８低融点締結部材
２２０負極端子
２２２締結部
２２４スプリング
２２６導電片
２２８低融点締結部材

Claims

リチウム電池の外装体上部に設置され、
前記外装体の一端に設置され複数の貫通孔を備えるシール板と、
前記貫通孔中にそれぞれ設置され、正極端子セットと負極端子セットからなる少なくとも２つの端子セットと、
を備え、
各前記端子セットは、
前記シール板に貫設される締結部を設けた端子と、
絶縁体であり、前記締結部上に被せるスプリングと、
前記締結部上に被せて前記スプリングを固定するとともに、前記リチウム電池のセルに接続する導電片と、
前記締結部に締結することで前記スプリングと前記導電片を前記端子上に締結する低融点締結部材と、
を備えることを特徴とする高温防止用リチウム電池エンドキャップセット。
前記低融点締結部材はアルミニウム、インジウム、ビスマス、鉛およびカドミウムを混合した合金であることを特徴とする、請求項１に記載の高温防止用リチウム電池エンドキャップセット。
前記導電片は、締結部材を利用して前記セルに締結されることを特徴とする、請求項１に記載の高温防止用リチウム電池エンドキャップセット。
前記シール板は金属材質であることを特徴とする、請求項１に記載の高温防止用リチウム電池エンドキャップセット。
前記端子は、絶縁膜を利用して前記シール板とともにを覆われることで前記シール板上に固定されることを特徴とする、請求項１に記載の高温防止用リチウム電池エンドキャップセット。
前記シール板はレーザー溶接または超音波溶接の方式で前記外装体に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の高温防止用リチウム電池エンドキャップセット。
前記２つの導電片は金属材質であることを特徴とする、請求項１に記載の高温防止用リチウム電池エンドキャップセット。