JP3187576U - 多極端子を備えた単巻芯及び該単巻を備えたリチウム電池 - Google Patents

Abstract

【課題】大電流放電能力を備え、単巻芯を備えたリチウム電池を単巻芯と共に筐体内で結合した時、組み立てが簡単で且つ導電性が向上する多極端子を備えた単巻芯及び該単巻を備えたリチウム電池を提供する。
【解決手段】単巻芯１の正極片２表面の正極区２１と負極片３表面の負極区３１が相互に対応し、正極片２の一側には複数個の正極極端子２２を設置し、負極片３の一側には複数個の負極極端子３２を設置する。該複数の負極極端子と該複数の正極極端子の位置は相互に交錯し、正極片２、第一隔離膜４、負極片３及び第二隔離膜４′を順に重畳し、連続して巻着した後、該複数の正極極端子は正極極端子組に集中し、該複数の負極極端子は負極極端子組に集中することによって、単巻芯１が大電流放電の能力を備え、該単巻芯をリチウム電池の筐体内に設置する。
【選択図】図１

Description

本考案は、多極端子を備えた単巻芯及び該単巻を備えたリチウム電池に関わるもので、特に単巻芯は、大電流放電能力を備え、単巻芯を備えたリチウム電池を単巻芯と共に筐体内で結合した時、組み立てが簡単で且つ導電性が向上する。

現在、リチウム電池の巻芯は、主に畳片もしくは巻着二種設置方式を採用する。そのうち、巻着の設置方式は、正極片で負極片を覆い、負極片一端の負極極端子を形成して巻芯の辺端に位置する。正極片の正極極端子は巻芯の中央の単巻芯に位置する。該正極極端子は単巻芯の中央位置に位置し、単巻芯置はアルミニウム筐体内に置き、正極極端子及び負極極端子をそれぞれアルミニウム筐体上方の正、負極柱の底部にそれぞれ溶接するとき、溶接作業が不便であるだけでなく、且つ溶接不良となりやすく内部抵抗が大きくなり、導電性が劣ったりする。

他に単巻芯の巻着方式は、正極片上に単一正極極端子を設置し、負極片上に単一負極極端子を設置するだけなので、大倍率放電の作用を発生させることができない。上述の欠点を改善し、大電流放電の能力を備えるため、現在多くは多巻芯の方法を採用しているが、工程が煩雑で、一致性が不安定になりやすく、ショートや気体膨張等の問題を起こしやすい。

特表２０１１−５２１４２６号公報 特開平６−１０３９７１号公報

解決しようとする問題点は、大電流放電能力が不足し、単巻芯を備えたリチウム電池を単巻芯と共に筐体内で結合した時、組み立てが不足し、導電性が劣る点である。

上述の欠点を改善するため、単巻芯に大電流放電能力を備えさせ、単巻芯を備えたリチウム電池は単巻芯に結合して筐体内に設置する時、組立が簡単で、導電性能を高め、考案者は長年の経験及び不断の研究に拠って本考案が生まれた。

本考案は、該単巻芯の正極片表面の正極区と負極片表面の負極区が相互に対応し、正極片の一側には複数個の正極極端子を設置し、負極片の一側には複数個の負極極端子を設置する。該複数の負極極端子と該複数の正極極端子の位置は相互に交錯し、正極片、第一隔離膜、負極片及び第二隔離膜を順に重畳し、連続して巻着した後、該複数の正極極端子は正極極端子組に集中し、該複数の負極極端子は負極極端子組に集中することによって、単巻芯が大電流放電の能力を備え、該単巻芯をリチウム電池の筐体内に設置することを最も主要な特徴とする。

本考案の多極端子を備えた単巻芯及び該単巻を備えたリチウム電池は、以下の長所を備える。

本考案は単一巻芯上に同時に正極極端子組及び負極極端子組を形成するため、大容量、高倍率の電池組立の要求を満たし、且つ自動化方式で直接大量生産でき、有効にコストを下げる。

本考案は、単一巻芯を金属筐体内に入れた後、正極極端子組を筐体の内壁に溶接し、負極極端子組と負極配線組を電気連接するため、作業効率が高まり、導電性能が向上するだけでなく、且つショートの危険を減らし、安全使用を確保する。

本考案の単巻芯は、異なるアルミニウム筐体の大きさに基づき長さ及び幅を調節するため、各種異なる大きさ規格及び異なる型体のリチウム電池に適用する。

本考案の単巻芯の部品分解図である。 本考案の単巻芯の巻着前の立体図である。 本考案の単巻芯の巻着時の立体図である。 本考案の単巻芯の巻着後の立体図である。 本考案の単巻芯の正極極端子組の各正極極端子と負極極端子組の各負極極端子がそれぞれ漸進式で排列する時の立体図である。 本考案の単巻芯の正極極端子組と負極極端子組がそれぞれ形成於単巻芯の上端両側時の立体図である。 本考案の単巻芯を備えたリチウム電池の第一実施例の立体図である。 本考案の単巻芯を備えたリチウム電池の第二実施例の単巻芯を下筐体内に設置し、正極極端子を下筐体内壁に結合した立体図である。 本考案の単巻芯を備えたリチウム電池の第二実施例の単巻芯上方に絶縁片を設置し、絶縁片の定位孔に挿入設置した負極連接片を負極配線組底端に溶接する立体図である。 本考案の単巻芯を備えたリチウム電池の第二実施例の負極連接片及び負極配線組の底端箇所に絶縁粘着テープを貼着した時の立体図である。 本考案の単巻芯を備えたリチウム電池の第二実施例の立体図である。

正極片の一側に複数個の間隔を備えた正極極端子を設置し、負極片の一側に複数個の間隔を備えた負極極端子を設置し、更に巻着後、それぞれ該複数の負極極端子を負極極端子組に集中させ、該複数の正極極端子を正極極端子組に集中させ、大容量、高倍率の電池設置の要求を満たし、且つ直接自動化方式で大量生産し、有効に生産コストを下げる多極端子を備える単巻芯を提供することを本考案の一目的とする

複数個の正極極端子を正極極端子組に集中し、複数個の負極極端子を負極極端子組に集中し、正極極端子組を筐体の内壁に溶接し、負極極端子組と負極配線組を電気連接して作業効率を高め、導電性能を向上し、更にショートの危険を減らして安全使用の単巻芯を備えたリチウム電池を提供することを本考案の一目的とする。

上述の目的を達成するため、本考案で多極端子を備える単巻芯は、帯状の正極片、第一隔離膜、帯状の負極片及び第二隔離膜を重疊した後、次に連続巻着して構成する。その主な技術特徴は、正極片の表面の大部分の区域に正極区を形成し、正極片の長方向一側に複数個の間隔を備えた正極極端子を設置する。また負極片の表面の大部分区域に負極区を形成し、負極区と正極区を相互に対応させ、負極片の長方向一側には複数個の間隔を備えた負極極端子を設置し、且つ帯状の正極片と帯状の負極片を重畳する時、該複数の負極極端子と該複数の正極極端子は相互に交錯する。正極片、第一隔離膜、負極片及び第二隔離膜が連続巻着すると、該複数の正極極端子は正極極端子組に集中し、該複数の負極極端子は負極極端子組に集中する。

本考案に設置した単巻芯を備えたリチウム電池は、筐体を含み、筐体内には電解液及び単巻芯を納置し、正極極端子組及び一負極極端子組は単巻芯の上方に成形する。

実施時、筐体は金属筐体であり、金属筐体の最上面は正極配線組及び負極配線組を設置し、且つ正極極端子組、金属筐体と正極配線組は電気連接し、負極極端子組と負極配線組は電気連接する。

実施時、正極極端子組の最上端は金属筐体の内壁上に溶接し、筐体は下筐体及び蓋板を含む。正極配線組及び負極配線組は、それぞれ蓋板上方に連結する。また単巻芯の上方は定位孔を備える絶縁片を設置し、負極極端子組は負極連接片上に溶接し、且つ負極連接片は定位孔から上向きに貫通する。

図１、２に示すのは、本考案の多極端子を備える単巻芯１の実施例であり、帯状の正極片２、帯状の負極片３、第一隔離膜４及び第二隔離膜４’を含む。

該正極片２の良好なものは、アルミニウム金属であり、正極片２の正、負両表面の大部分の下端区域には正極区２１を形成し、該正極区２１は正極片２の表面に一層の混合正極材料、導電剤、粘着剤及び溶剤の正極サイジング剤を塗布し、正極サイジング剤の乾燥及びプレス工程後に形成される。該正極片２の長方向の一側の即ち正極片２の上端区域には複数個の上述長方向に伸びて等間隔の正極極端子２２を設置する。

該負極片３の良好なものは、銅金属であり、負極片３の正、反両表面の大部分の下端区域は負極区３１を形成する。負極区３１は正極片２の正極区２１に相対し、且つ該負極区３１は負極片３の表面に一層の混合負極材料、導電剤、粘着剤及び溶剤の負極サイジング剤を塗布し、並びに、負極サイジング剤で熱乾燥及びプレス後形成する。該負極片３の長方向一側には複数個の間隔を備えた負極極端子３２を設置し、正極片２と負極片３が重畳した時、該複数の負極極端子３２と該複数の正極極端子２２の位置は相互に交錯する。

第一、第二隔離膜４、４’は絶縁材でポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、もしくは上述材料の多層構造、例としてPE/PP/PEとする。そのうち第一隔離膜４は正極片２の正極区２１と負極片３の負極区３１の間に挟み、また第二隔離膜４’は負極片３の負極区３１の一側に設置する。

図３に示すとおり、正極片２、第一隔離膜４、負極片３及び第二隔離膜４’を同時に連続して巻着する。即ち第一、第二隔離膜４、４’はそれぞれ正極片２の正極区２１と負極片３の負極区３１(図１参照)の間で分離する。図４に示すとおり、該複数の正極極端子２２を正極極端子組２３に集中し、該複数の負極極端子３２は負極極端子組３３に集中する。

図５、６に示すとおり、該複数の正極極端子２２の間隔及び該複数の負極極端子３２の間隔を調整することに拠って、正極極端子組２３の各正極極端子２２と負極極端子組３３の各負極極端子３２をそれぞれ漸進式方式で配列するか、もしくは正極極端子組２３と負極極端子組３３を、それぞれ単巻芯１の上端両側で成形する。

図７に示すのは、本考案の単巻芯を備えたリチウム電池５の第一実施例であり、軟包式の筐体５１を含む。筐体５１内には電解液及び上述単巻芯１を入れ、該単巻芯１の上方に形成する正極極端子組２３と一正極連接片２４は連接する。また、負極極端子組３３(図４参照)と負極連接片３４は連接し、筐体５１が封鎖すると、該正極連接片２４及び負極連接片３４は、それぞれ筐体５１の外部から露出する。

図８、９に示すのは、本考案の単巻芯を備えたリチウム電池５の第二実施例であり、第一実施例と異なる箇所として、本実施例ではアルミニウム材の筐体６を含む。該アルミニウム筐体６は最上端に開口を備える下筐体６１及び下筐体６１最上端の開口を封鎖するのに用いる蓋板６２を含む。蓋板６２上方には、正極配線組６３及び負極配線組６４を設置し、正極極端子組２３は正極連接片２４を経て下筐体６１の内壁上に溶接し、正極極端子組２３、筐体６及び正極配線組６３を電気連接する。単巻芯１の上方は定位孔７１を備える絶縁片７を設置し、負極極端子組３３(図６参照)は負極連接片３４上に溶接し、且つ負極連接片３４は定位孔７１を上向きに貫通した後、負極配線組６４の底端に溶接し、負極極端子組３３及び負極配線組６４を電気連接する。図１０に示すとおり、負極連接片３４及び負極配線組６４の底端箇所を絶縁粘着テープ６５で被覆することで、ショートを防止する。

図１１に示すとおり、蓋板６２を蓋合する下筐体６１の最上端で閉じて口を溶接して閉じ、電解液で筐体６内に充填し、単巻芯１を作用させる時、正極配線組６３及び負極配線組６４を、それぞれ外向きに正、負電出力する。

上述のとおり、本考案は確実に予定の目的を達成し、大電流放電能力を備えた単巻芯、単巻芯の連続巻着を提供する。更に単巻芯を筐体内で結合した時、組み立てしやすく高導電性能の単巻芯を備えたリチウム電池を向上させ、極めて高い産業価値を備える。

１ 単巻芯
２ 正極片
２１ 正極区
２２ 正極極端子
２３ 正極極端子組
２４ 正極連接片
３ 負極片
３１ 負極区
３２ 負極極端子
３３ 負極極端子組
３４ 負極連接片
４ 第一隔離膜
４´ 第二隔離膜
５ リチウム電池
５１ 筐体
６ 筐体
６１ 下筐体
６２ 蓋板
６３ 正極配線組
６４ 負極配線組
６５ 絶縁粘着テープ
７ 絶縁片
７１ 定位孔

Claims (5)

1. 多極端子を備える単巻芯は帯状の正極片、第一隔離膜、帯状の負極片及び第二隔離膜を重畳した後、連続して巻着する多極端子を備えた単巻芯及び該単巻を備えたリチウム電池において、
   該正極片の表面の大部分の区域は正極区を形成し、該正極片の長方向の一側は複数個の間隔を備えた正極極端子を設置し、更に
   該負極片の表面の大部分の区域は負極区を形成し、該負極区と正極区は相互に対応し、該負極片の長方向の一側は複数個の間隔を備えた負極極端子を設置し、且つ帯状の正極片と帯状の負極片を重畳した時、該複数の負極極端子と該複数の正極極端子は相互に交錯し、
   これらに拠って、正極片、第一隔離膜、負極片及び第二隔離膜が連続して巻着した後，該複数の正極極端子は正極極端子組に集中し、該複数の負極極端子は負極極端子組に集中することを特徴とする多極端子を備えた単巻芯及び該単巻を備えたリチウム電池。
2. 前記単巻芯を備えたリチウム電池は、筐体を含み、該筐体内には電解液及び単巻芯を納置し、該単巻芯の上方には正極極端子組及び負極極端子組を成形することを特徴とする請求項１記載の単巻を備えたリチウム電池。
3. 前記筐体は、金属筐体であり、該金属筐体の最上面には正極配線組及び負極配線組を設置し、且つ正極極端子組、金属筐体と正極配線組は電気連接し、負極極端子組と負極配線組も電気連接し、該正極極端子組の最上端は金属筐体の内壁上で溶接することを特徴とする請求項２記載のリチウム電池。
4. 前記筐体は、最上端に開口を備えた下筐体及び下筐体の最上端を閉じて開口を封鎖する蓋板を含み、正極配線組及び負極配線組は、それぞれ蓋板上方に連結することを特徴とする請求項３記載のリチウム電池。
5. 前記単巻芯の上方は、定位孔を備えた絶縁片を設置し、該負極極端子組は負極連接片上に溶接し、且つ該負極連接片は定位孔から上向きに貫通することを特徴とする請求項４記載のリチウム電池。

Images