JP3454738B2 - 保護素子を内蔵するパック電池 - Google Patents
保護素子を内蔵するパック電池Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
TC等の保護素子を内蔵しているパック電池に関する。
のを防止するために、保護素子を内蔵している。保護素
子は、電池の温度が異常に高くなったとき、あるいは電
流が異常に大きくなったときに電流を遮断する。この用
途の保護素子として、温度ヒューズやPTC等が使用さ
れる。温度ヒューズは、電池温度が設定温度よりも高く
なると溶断して電流を遮断する。PTCは大電流が流れ
て温度が高くなると、電気抵抗が急激に大きくなって、
電流をほとんど流れなくする。
図1に示すように、電池24の谷間に保護素子3を内蔵
して、ケース25に収納している。円筒電池は谷間のス
ペースを有効利用して保護素子3を内蔵できる。しかし
ながら、角型電池を内蔵するパック電池は、電池の谷間
にスペースができないので、図2に示すように、電池2
4とケース25との間にスペースを設けて、ここにプリ
ント基板26を配設し、プリント基板26に電池24の
保護素子3を設けている。
ク電池は、電池24とケース25との間に、保護素子3
を内蔵させるスペースを設けるので、ケース25の外形
が大きくなる。また、ケース25と電池24との間の決
められた位置に、動かない状態でプリント基板26や保
護素子3を固定するのが難しい。プリント基板26や保
護素子3がケース25の内部で移動することは、信頼性
を低下させる原因となる。振動が故障の原因となるから
である。さらに、図2に示すように、電池24の側部と
ケース25との間に保護素子3を配設しているパック電
池は、封口板5の電極端子8から保護素子3が離れる。
このため、保護素子3を封口板5の電極端子8に接続す
るのに手間がかかり、またリード板27も長くなる欠点
がある。
を目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、保
護素子を内蔵して全体をコンパクトにできる保護素子を
内蔵するパック電池を提供することにある。
素子を定位置に配設して移動しないように装着できる保
護素子を内蔵するパック電池を提供することにある。
保護素子を短いリード線で封口板の電極に接続できる保
護素子を内蔵するパック電池を提供することにある。
するパック電池は、素電池1と端子ホルダー2と電池の
保護素子3とを備える。素電池1は、外装缶4の開口部
が封口板5で気密に閉塞されると共に、封口板5の周縁
に凸条6が突出しており、凸条6の内側に凹部7を有す
る。端子ホルダー2は、それ自体が絶縁材で成形されて
おり、素電池1の凹部7に嵌着される嵌着凸部12を下
面に突出して有し、かつ、電池の保護素子3を内蔵する
ための収納スペース13を下面に有し、さらに、上面に
端子板14を固定している。保護素子3は、この端子ホ
ルダー2の収納スペース13に配設されている。収納ス
ペース13に保護素子3を内蔵する端子ホルダー2は、
嵌着凸部12を素電池1の凹部7に嵌入して素電池1に
連結されている。
ック電池は、保護素子3が、温度ヒューズとPTCのい
ずれかで、保護素子3が素電池1の封口板5に接近し
て、端子ホルダー2の下面の収納スペース13に配設さ
れている。
ック電池は、保護素子3が封口板5の表面に接着されて
いる。
ック電池は、保護素子3の一方のリード15を、封口板
5に設けている電極端子8に接続し、他方のリード15
を、端子ホルダー2を貫通して、端子ホルダー2の上面
に固定している端子板14に接続している。
ック電池は、外装缶4の開口端縁を封口板5から突出さ
せて、外装缶4の開口端縁を凸条6としている。
ック電池は、端子ホルダー2がフィルム23を介して外
装缶4に連結されている。
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための保護素子を内蔵するパッ
ク電池を例示するものであって、本発明はパック電池を
以下のものに特定しない。
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。
電池1と端子ホルダー2と保護素子3とを備えている。
素電池1は、外装缶4の開口部を封口板5で気密に閉塞
している。さらに、素電池1は、封口板5の周縁に凸条
6を突出させて、凸条6の内側に凹部7を設けている。
図の素電池1は、外装缶4の開口端縁を封口板5から突
出させて、外装缶4の開口端縁を凸条6としている。こ
の素電池1は、外装缶4の開口部に封口板5を嵌入し、
封口板5と外装缶4とをレーザー溶接して外装缶4を気
密に閉塞して製造される。
合金、あるいは鉄の表面を金属メッキした金属板をプレ
ス加工して底を閉塞している筒状に成形して製作され
る。図の外装缶4は、円柱や楕円筒を所定の厚さに押し
潰した形状としている。外装缶は、図示しないが、四角
い筒状あるいは円柱ないし楕円の筒状とすることもでき
る。
いる。電極端子8は、絶縁パッキン9を介して、金属製
の封口板5から絶縁して、気密の状態で固定している。
電極端子8は、封口板5の表面から突出している。この
図の素電池1は、封口板5の電極端子8の内部に安全弁
を内蔵していないが、電極端子8の内部に安全弁を内蔵
させることもできる。安全弁を内蔵する電極端子は、外
装缶の内部のガスを排出する貫通孔を設ける。
に放出口10を開口して、ここに安全弁11を設けてい
る。安全弁11は、電池の内圧で破損する薄膜で、薄膜
は放出口10の内面に気密に密着して固定される。安全
弁11である薄膜は、電池の内圧が設定圧力よりも低い
状態では放出口10を気密に閉塞し、電池の内圧が設定
圧力よりも高くなると、破損して電池内のガスを外部に
放出する。
着される嵌着凸部12を下面に突出して設けている。さ
らに、電池の保護素子3を内蔵するための収納スペース
13を下面に設けている。この端子ホルダー2は、プラ
スチック等の絶縁材で成形されており、上面には端子板
14を固定している。プラスチック製の端子ホルダー2
は、金属板である端子板14を、インサート成形して能
率よく多量生産できる。端子板14は、図3と図4に示
すように、端子ホルダー2の周縁部分を除く上面のほぼ
全面を被う外形をしている。
出するリブを設けて、このリブで嵌着凸部12を成形し
ている。リブは、外周面に溝を設け、この溝に素電池1
の周縁に設けている凸条6を嵌着している。端子ホルダ
ー2のリブを、素電池1の凸条6に嵌着する状態を、図
5〜図8に示している。端子ホルダー2のリブの内側に
は、保護素子3を内蔵するための収納スペース13を設
けている。
は、一方のリード15を封口板5の電極端子8に、他方
のリード15を端子板14に接続する。このように端子
ホルダー2に内蔵される保護素子3のリード15を、端
子ホルダー2の下側から上側に引き出すために、端子ホ
ルダー2の端部、図5において右端部に、貫通孔16を
開口している。
突出して、保護素子3のリード15に開口している小孔
15Aに挿入して、保護素子3を定位置に保持する凸部
17を一体成形して設けている。この構造の端子ホルダ
ー2は、保護素子3を収納スペース13の正確な位置に
内蔵できる特長がある。保護素子3のリード15に設け
た小孔15Aに、端子ホルダー2の凸部17を入れて、
保護素子3を位置決めできるからである。さらに、小孔
15Aに挿入された凸部17を、加熱して押し潰すこと
により、端子ホルダー2に保護素子3を連結できる特長
もある。
ド15を封口板5の電極端子8に接続するためにの接続
孔18を中心に貫通して開口している。接続孔18は、
端子ホルダー2に固定している端子板14も貫通して開
口される。接続孔18は、スポット溶接用の電極棒を挿
入して、保護素子3のリード15を電極端子8に溶着す
る。
いて右部に収納スペース13を設けて、左部には、吸湿
材20を内蔵するための保持スペース19を設けてい
る。保持スペース19と収納スペース13の境界には、
周囲のリブに連結する隔壁21を設けている。隔壁21
は、保持スペース19と収納スペース13とを区画し
て、吸湿材20に吸収された漏液が外部に漏れるのを防
止している。図の隔壁21は2列構造として、吸湿材2
0の漏液が、保持スペース19から漏れるのをより確実
に阻止している。端子ホルダー2の周囲に設けられて保
持スペース19を形成しているリブは、図3と図6に示
すように、安全弁11を通過したガスを外部に排出する
ために、切欠部22を設けている。
る温度ヒューズである。温度ヒューズは、素電池1の温
度が設定温度以上に高くなると、溶断して素電池1の電
流を遮断する。ただ、本発明のパック電池は、保護素子
3を温度ヒューズに特定しない。保護素子3には、温度
ヒューズに代わってPTCも使用できる。PTCは設定
温度になると電気抵抗が急激に大きくなって、流れる電
流を極減して、実質的には電流を遮断する。
ている。リード15は、薄い金属板で、電極端子8と端
子板14とにスポット溶接して連結される。端子ホルダ
ー2の貫通孔16に挿入されるリード15は、端子ホル
ダー2に沿って折曲されて、図4に示すように、端子板
14の上面に溶接して連結される。
して製造される。 端子板14をインサート成形している端子ホルダー
2をプラスチックで製造する。 端子ホルダー2の収納スペース13に保護素子3を
セットして、保護素子3のリード15を端子板14に接
続する。このとき、端子ホルダー2に設けている凸部1
7を、保護素子3のリード15の小孔15Aに挿入し、
凸部17を押し潰して保護素子3を端子ホルダー2に仮
止めすることもできる。 端子ホルダー2の嵌着凸部12を、素電池1の凹部
7に嵌入して、端子ホルダー2を素電池1の定位置に装
着する。このとき、保護素子3の下面に接着剤を塗布し
て、保護素子3を封口板5の表面に接着する。 端子ホルダー2を素電池1の定位置に装着した状態
で、端子ホルダー2の接続孔18に電極棒を挿入して、
保護素子3のリード15を電極端子8に溶着する。 図3と図4に示すように、端子ホルダー2と素電池
1の外装缶4にフィルム23を付着して、端子ホルダー
2を素電池1に連結する。図に示すパック電池は、粘着
フィルムで端子ホルダー2を外装缶4に付着している。
ただ、端子ホルダーと素電池は、熱収縮フィルム等のフ
ィルムを使用して連結することもできる。
用のリード板を溶着した後、ケースに収納し、あるいは
熱収縮チューブ等で被覆してパック電池とする。
は、保護素子を内蔵して全体をコンパクトにできると共
に、保護素子を定位置に配設して移動しないように装着
できる特長がある。それは、本発明の保護素子を内蔵す
るパック電池が、封口板の周縁に凸条が突出して内側に
凹部を有する素電池と、素電池の凹部に嵌着される嵌着
凸部と電池の保護素子を内蔵するための収納スペースと
を下面に有すると共に、上面に端子板を固定している絶
縁材で成形された端子ホルダーと、この端子ホルダーの
収納スペースに配設される保護素子とを備え、収納スペ
ースに保護素子を内蔵する端子ホルダーの嵌着凸部を、
素電池の凹部に嵌入して素電池に連結しているからであ
る。この構造のパック電池は、素電池の封口板の周縁と
端子ホルダーとを独特の構造として、これらの間のスペ
ースを有効利用しているので、極めて省スペースに保護
素子を内蔵して全体をコンパクトにできる。しかも、端
子ホルダーは、嵌着凸部を素電池の凹部に嵌入して素電
池に連結するので、簡単かつ正確に保護素子を定位置に
内蔵して、保護素子を移動しないように装着できる。
封口板の周縁と端子ホルダーとを独特の構造として、保
護素子の収納スペースを設けているので、電池の形状に
関わらず、保護素子を理想の状態で定位置に配設して装
着できる特長がある。さらにまた、本発明のパック電池
は、封口板の電極の近傍に保護素子を固定できるので、
保護素子を短いリード線で簡単に接続できる特長も備え
る。
示す分解斜視図
例を示す分解斜視図
池の分解斜視図
池の平面図
Claims (6)
- 【請求項1】 外装缶(4)の開口部が封口板(5)で気密に
閉塞されると共に、封口板(5)の周縁に凸条(6)が突出し
ており、凸条(6)の内側に凹部(7)を有する素電池(1)
と、この素電池(1)の凹部(7)に嵌着される嵌着凸部(12)
を下面に突出して有し、かつ、電池の保護素子(3)を内
蔵するための収納スペース(13)を下面に有し、なおか
つ、それ自体は絶縁材で成形されて、上面に端子板(14)
を固定している端子ホルダー(2)と、この端子ホルダー
(2)の収納スペース(13)に配設されてなる電池の保護素
子(3)とを備え、 収納スペース(13)に保護素子(3)を内蔵する端子ホルダ
ー(2)が、嵌着凸部(12)を素電池(1)の凹部(7)に嵌入し
て素電池(1)に連結されてなる保護素子を内蔵するパッ
ク電池。 - 【請求項2】 保護素子(3)が、温度ヒューズとPTC
のいずれかで、保護素子(3)が素電池(1)の封口板(5)に
接近して、端子ホルダー(2)下面の収納スペース(13)に
配設されてなる請求項1に記載される保護素子を内蔵す
るパック電池。 - 【請求項3】 保護素子(3)が封口板(5)の表面に接着さ
れてなる請求項2に記載される保護素子を内蔵するパッ
ク電池。 - 【請求項4】 保護素子(3)の一方のリード(15)は、封
口板(5)に設けている電極端子(8)に接続され、他方のリ
ード(15)は、端子ホルダー(2)を貫通して、端子ホルダ
ー(2)の上面に固定している端子板(14)に接続されてな
る請求項2に記載される保護素子を内蔵するパック電
池。 - 【請求項5】 外装缶(4)の開口端縁を封口板(5)から突
出させて、外装缶(4)の開口端縁を凸条(6)としている請
求項1に記載される保護素子を内蔵するパック電池。 - 【請求項6】 端子ホルダー(2)がフィルム(23)を介し
て外装缶(4)に連結されてなる請求項1に記載される保
護素子を内蔵するパック電池。
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