JP3952345B2 - 密閉型の電池 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、密閉型の電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の密閉型電池においては、電池ケースの開口を蓋で密閉する。蓋の板面中央には、正極側あるいは負極側の出力端子が絶縁体を兼ねるガスケットを介してかしめ固定してある。例えば正極端子に電極体から導出した正極リードを接続するとき、負極リードは蓋に接続される。正極リードが電池ケース（負極側の出力端子）や電極体の負極シートと接触して短絡するのを防ぐために、蓋の内面下方にはインシュレータが配置してある。とくに電池ケースが扁平な角形に形成してある場合には、正極リードが電池ケースに接触しやすいので、インシュレータが不可欠となる。
【０００３】
従来のインシュレータの構造を図７に示している。そこでは、インシュレータ３０を射出成形品で形成し、その一側に横長四角形状の凹み３１を設け、凹み３１の底壁に正極リード３２を挿通するためのスリット３３を設けていた。インシュレータ３０を電池ケース３４に組む場合には、正極リード３２をインシュレータ３０の下面側からスリット３３に挿通し、その状態のままでインシュレータ３０を電池ケース３４に挿嵌する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のインシュレータ３０によれば、正極リード３２をスリット３３で保持して、正極リード３２が電池ケース３４や電極体の負極シートと接触するのを確実に阻止できる。しかし、正極リード３２を幅狭のスリット３３に正しく挿通する必要があるので、インシュレータ３０を電池ケース３４に組み付ける際に、多くの手間が掛かってしまう。組み付け途中に、正極リード３２が千切れたり、その周面に巻き付けた短絡防止用の絶縁テープがスリット３３に引っ掛かってめくれあがるなどの組み立て不良を生じることもある。
【０００５】
この発明の目的は、正極リードや負極リードなどの導電リードとインシュレータの組み付けを簡単に行え、しかもインシュレータを電池ケースに組んだ後には、導電リードが極性の異なる周辺構造物と短絡するのを確実に防止できる密閉型の電池を提供することにある。
この発明の他の目的は、インシュレータの構造の一部を変更することによって組み付けの手間を著しく軽減でき、従って導電リード用のインシュレータを備えている密閉型の電池を、より低コストで提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の密閉型の電池は、電池ケース１の開口を塞ぐ蓋６に、正極と負極のいずれか一方の出力端子９が、絶縁体を兼ねるガスケット８を介して固定されていて、電極体２から導出した一方の導電リード４が出力端子９に接続され、他方の導電リード５が電池ケース１ないし蓋６に接続されている。蓋６と電極体２との間に一方の導電リード４の短絡を防ぐインシュレータ７を配置する。電池ケース１の内部を上下に区分するインシュレータ７の底壁に、一方の導電リード４を挿通するための通し穴１８と、導電リード４を位置保持するためのスリット１９とを連続して形成する。インシュレータ７を電池ケース１に組み付けた状態において、導電リード４をスリット１９で位置保持する。
【０００７】
幅広の通し穴１８と、幅狭のスリット１９とを、一続きの穴として形成する。
【０００８】
【作用】
インシュレータ７の底壁にスリット１９とは別に導電リード４を挿通するための通し穴１８を設けるので、導電リード４を通し穴１８に挿通した後、導電リード４をスリット１９内へ導入しながら、インシュレータ７を電池ケース１へ組むことにより、導電リード４とインシュレータ７の組み付けを容易に行える。この場合の通し穴１８は、スリット１９に比らべて導電リード４を容易に挿通できる大きさや形にしておく。インシュレータ７を電池ケース１に組み込んだ状態においては、従来と同様に導電リード４をスリット１９の周壁で位置保持できるので、導電リード４を容易に組むことができるにも拘らず、導電リード４が遊動し、あるいは変形するなどして電池ケース１に接触するのを確実に防止できる。
【０００９】
スリット１９とは別に通し穴１８を付加することにより、導電リード４とインシュレータ７の組み付けを容易化できるので、従来のこの種の電池に比べて組み立てに要する手間や、組み付け不良に伴う製品廃棄率を減少して、その分だけ生産性を向上し、電池の製造コストを削減できる。
【００１０】
【実施例】
図１ないし図５は、この発明を角形のリチウムイオン二次電池に適用した実施例を示す。図２において、電池は上面が開口する偏平な縦長角箱状の電池ケース１と、電池ケース１内に装填される電極体２および電解液と、電池ケース１の開口を塞ぐ封口構造などで構成する。電池ケース１はニッケル板を深絞り加工して形成してあり、負極側の出力端子を兼ねている。電極体２はＬｉＣｏＯ₂ を活物質とする正極シートと、黒鉛を活物質とする負極シートとを、セパレータを間にして渦巻状に巻回して形成してあり、正極シートおよび負極シートのそれぞれから箔状の導電リード４・５を上向きに導出してある。符号１１は電極体２の下端周面に巻装した絶縁テープである。
【００１１】
封口構造は、電池ケース１の上面開口を塞ぐ蓋６と、蓋６と電極体２との間に配置されるインシュレータ７と、蓋６に対してガスケット８を介してかしめ固定される正極端子（出力端子）９と、正極端子９と同時にかしめ固定される正極用の絶縁板１０などで構成する。
【００１２】
蓋６はアルミニウム合金板材を素材にしたプレス成形品からなり、その板面中央に絶縁体を兼ねるガスケット８を装着し、ガスケット８に縦通した正極端子９をかしめ固定する。正極端子９の一側板面に防爆用の開裂ベント１３を設け、他側板面に電解液用の注入穴を通設してなる。図５に示すように開裂ベント１３は、断続的に周回する切溝で囲まれていて、ケース内圧が一定値を越えると、切溝が破断してガスを放出する。注入穴は電解液を注入した後プラグ１５で閉止され、プラグ１５を蓋６に対して溶接することにより密封される。
【００１３】
図４において、インシュレータ７は電池ケース１に内嵌する左右横長のプラスチック成形品からなり、その一側過半部を厚肉に形成し、厚肉部に左右横長の四角形状の凹み１７を設ける。この凹み１７の底壁に、五角形状の通し穴１８とスリット１９とを一続きの穴として形成する。通し穴１８の前後幅は凹み１７の前後幅と一致しており、左右幅は導電リード４の幅寸法より十分大きい。従って、インシュレータ７を起立させた導電リード４の上方から下方へ下降操作するだけで、導電リード４を通し穴１８に楽に挿通できる。
【００１４】
スリット１９は、導電リード４の絶縁テープ４ａを含む厚み寸法より僅かに大きなスリット幅に形成し、長手方向の溝長さを導電リード４の幅寸法より大きく設定する。その形成位置は、インシュレータ７を電池ケース１に嵌め込んだ状態において、導電リード４の直上に位置するように設定する。従って、図５に示すように、導電リード４を通し穴１８に挿通した後、インシュレータ７を横方へずらしながら導電リード４をスリット１９内へ導入すると、導電リード４とインシュレータ７の組み付けを迅速にしかも容易に行うことができる。導電リード４のスリット１９への導入をより容易化するために、通し穴１８のスリット１９側の穴周壁を、スリット１９へ向かって集束する傾斜面で形成し、これを案内面１８ａとしている（図１参照）。
【００１５】
封口構造の組み付けは次の手順で行う。まず、蓋６にガスケット８を装着した後、正極端子９をガスケット８に挿通し、その挿通端に絶縁板１０を共締め状にかしめ固定して、蓋ユニットを形成する。次にインシュレータ７を先に述べた要領で電池ケース１に装填して、図５に示すように、正極側の導電リード４をインシュレータ７のスリット１９を介してケース上方に突出させる。負極側の導電リード５は、インシュレータ７の周縁と電池ケース１の内面壁との間から上方に突出させる。この状態で先の蓋ユニットに各導電リード４・５をスポット溶接する。正極側の導電リード４は出力端子９に、負極側の導電リード５は蓋６の内面に、それぞれ溶接する。この後、蓋６を電池ケース１に内嵌したうえで、蓋６と電池ケース１との嵌合面を溶接して封止する。最後に注入穴から電解液をケース内へ注入したうえで、注入穴にプラグ１５を内嵌し溶接して、注入穴を封止し電池を完成する。
【００１６】
通し穴１８は図６（ａ）・（ｂ）に示すように変更することができる。図６（ａ）では通し穴１８を丸穴で形成して、通し穴１８とスリット１９とを鍵穴状に形成する点が先の実施例と異なる。このように、通し穴１８は導電リード４の断面形状を基準にして、これよりひと回り大きな任意形状の穴として形成することができる。
【００１７】
図６（ｂ）においては、インシュレータ７の後周縁からスリット１９へ向かって溝を形成し、この溝を通し穴１８とした。この実施例から理解できるように、通し穴１８はインシュレータ７の周縁で開口する溝として形成してあってもよい。必要があれば、インシュレータ７の長手方向の一側端に溝の開口端を設けることができる。
【００１８】
上記の実施例では、出力端子９が正極側の端子である場合について説明したが、その必要はなく、負極側の端子であってもよい。また、導電リード４の導出位置が出力端子９の真下より側方にずれている場合には、出力端子９に中間板をかしめ固定しておいて、中間板に導電リード４を溶接することができる。蓋６と電極体２との間にインシュレータ７を配置する電池であれば、その外形形状は角形である必要はなく、例えば円筒状の電池であってもよい。
【００１９】
【発明の効果】
この発明では、インシュレータ７にスリット１９とは別に通し穴１８を設け、導電リード４を通し穴１８に挿通した後、スリット１９内へ導入できるようにしたので、導電リード４とインシュレータ７の組み付けを迅速にしかも容易に行うことができるうえ、組み付け時に導電リード４が千切れたり、その周囲に巻き付けた絶縁テープ４ａがめくれるなどの組み付け不良を一掃できる。さらに、インシュレータ７を電池ケース１に組み付けた状態においては、スリット１９の周壁で導電リード４を姿勢保持して、導電リード４が電池ケース１等の周辺構造物と接触し短絡するのを確実に防止でき、とくに、電池ケース１が偏平な角筒として形成してある電池において、ケース内部での短絡を確実に阻止できる。インシュレータ７に通し穴１８を付加して、導電リード４の組み立てを容易化するので、インシュレータ７を従来と同程度の低コストで形成できるうえ、組み立て時の手間と、不良品の発生とをそれぞれ減少して、全体として密閉型の電池を低コストで提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図２】電池の縦断正面図である。
【図３】図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】インシュレータの斜視図である。
【図５】導電リードとインシュレータの組み付け手順を示す斜視図である。
【図６】通し穴の別の実施例を示す斜視図である。
【図７】従来のインシュレータの斜視図である。
【符号の説明】
１ 電池ケース
２ 電極体
４ 導電リード
６ 蓋
７ インシュレータ
９ 出力端子（正極端子）
１８ 通し穴
１９ スリット

Claims (2)

1. 電池ケース（１）の上面開口を塞ぐ蓋（６）に、正極と負極のいずれか一方の出力端子（９）が、絶縁体を兼ねるガスケット（８）を介して固定されており、
   前記電池ケース（１）内には、正極と負極との箔状の導電リード（４・５）が上向きに導出された電極体（２）が装填されており、
   前記電極体（２）から導出した前記両導電リードのうち一方の導電リード（４）が前記一方の出力端子（９）に接続され、前記両導電リードのうち他方の導電リード（５）が前記電池ケース（１）ないし前記蓋（６）に接続されており、
   前記蓋（６）と前記電極体（２）との間に前記一方の導電リード（４）の短絡を防ぐインシュレータ（７）が配置されており、
   前記電池ケース（１）の内部を上下に区分する前記インシュレータ（７）の底壁に、前記一方の導電リード（４）を挿通するための幅広の通し穴（１８）と、前記一方の導電リード（４）を位置決め保持するための幅狭のスリット（１９）とが一続きの穴として形成されており、
   前記スリット（１９）は、前記インシュレータ（７）を前記電池ケース（１）に組み付けた状態において、前記一方の導電リード（４）の前記導出位置の直上に位置するように設定してあり、
   前記一方の導電リード（４）は、前記通し穴（１８）に挿通したのち、前記通し穴（１８）から前記スリット（１９）に導入されて前記スリット（１９）で位置決め保持されている密閉型の電池。
2. 前記通し穴（１８）の前記スリット（１９）側の穴周壁が、前記スリット（１９）へ向かって集束する傾斜面で形成された案内面（１８ａ）になっている請求項１記載の密閉型の電池。

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