JP4586341B2 - Square battery - Google Patents
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Description
この発明は、角形電池に内蔵されている基板が損傷を受けづらい角形電池の構造に関する。 The present invention relates to a structure of a prismatic battery in which a substrate built in the prismatic battery is not easily damaged.
近年、電子機器の小型化に伴い、電子機器に用いられる各種の電池も小型化しており、また様々な形状の電池がある。なかでも、角形のリチウムイオン電池は、エネルギー密度を高くすることが可能であることから、携帯電話、ノート型パソコン等に対して幅広く用いられる。 In recent years, with the miniaturization of electronic devices, various types of batteries used in electronic devices are also miniaturized, and there are various types of batteries. In particular, a rectangular lithium ion battery can be used for a mobile phone, a notebook personal computer, and the like because it can increase the energy density.
リチウムイオン電池をはじめとする二次電池では、過充電を防止するため、温度係数保護素子、例えばPTC(Positive Temperature Coefficient)を実装した基板が内蔵されている。リチウムイオン電池は、小型であることから例えば携帯電話などでは取り外して持ち運ぶことが可能である。このため、外部からの衝撃を受けやすく、リチウムイオン電池に内蔵されている基板が損傷を受けやすい。基板を外部からの衝撃から保護する角形電池の構造については、下記の特許文献1に記載されている。
図5は従来の角形電池の構成を示す図である。参照符号21は保護回路を構成する素子等が実装された基板を表す。基板21はホルダー22を介してセル24に装着される。ホルダー22は基板21と係合するため、ホルダー22とリード板23との間には隙間が生じてしまう。このため、セル24に基板21等の部品が装着された後に電池全体に対して横方向のひねり荷重がかかるとリード板23に対しては負荷がかかるのに対し、ホルダー22に対してはリード板23とホルダー22の間の隙間のためひねり荷重の負荷がかからない。このためホルダー22とリード板23が損傷し、ホルダー22と装着される基板21も損傷するおそれがあった。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional prismatic battery.
また、セル24に基板21等の各部品が装着された角形電池は下ケース20および上ケース25に収納されるが、角形電池はセル24と基板21との間にホルダー22を介しているため、ホルダーの厚みによる角形電池全体の体積的なロスが発生してしまう。
In addition, the prismatic battery in which each component such as the
したがって、この発明の目的は、角形電池に対して外部からの衝撃が加わっても基板に衝撃による負荷がかからない構造をした信頼性の高い角形電池を提供することにある。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a highly reliable prismatic battery having a structure in which a load is not applied to the substrate even when an external impact is applied to the prismatic battery.
更にこの発明の他の目的は、体積的にも効率的な構造をもつ角形電池を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a prismatic battery having a structure that is also efficient in terms of volume.
上述した課題を解決するために、請求項1の発明は、基板が内部に収納される角形電池において、
角形の電池セルと、
周辺部の少なくとも四隅のエッジが折り曲げられて四方に平面が構成されてなる、上記電池セルの上端面と接触する接触面が形成され、上記電池セルとの間に空間が形成されたホルダーと、
上記電池セルの上端面に載置され、上記ホルダーの上記空間に収納された基板と、
上記ホルダー上に積層された外部に露出して突出する突出部を有する正極とからなり、
上記ホルダーは突起を有し、該突起は固定タブの穴部に挿嵌され溶着、固着されている角形電池である。
In order to solve the above-described problem, the invention of claim 1 is a prismatic battery in which a substrate is housed.
A rectangular battery cell;
A holder in which at least four corner edges of the peripheral part are bent to form a flat surface in all directions, a contact surface that contacts the upper end surface of the battery cell is formed, and a space is formed between the battery cell,
A substrate placed on the upper end surface of the battery cell and housed in the space of the holder;
Ri Do and a positive electrode having a protrusion protruding exposed to the outside, which is laminated on the holder,
The holder has a protrusion,該Tokki is welded is inserted into the hole of the locking tab, a rectangular battery that has been secured.
この発明によれば、正極にかかる負荷は、ホルダーを介して直接セルにかかるため、正極の変形等が発生せず、また基板に負荷がかからないため基板の損傷等を防ぐことができる。また、正極にかかる負荷は、ホルダーの端部が平面で電池セルに接触することにより、電池セルに均等に荷重がかかるようにすることができる。 According to the present invention, since the load applied to the positive electrode is applied directly to the cell via the holder, the positive electrode is not deformed, and the substrate is not loaded, so that the substrate can be prevented from being damaged. Further, the load applied to the positive electrode can be applied evenly to the battery cells when the end of the holder is in contact with the battery cell in a flat surface.
更に基板間にホルダーが介在しないため、ホルダーとセル間に無駄なスペースができず角形電池のより小型化を図ることができる。 Furthermore, since no holder is interposed between the substrates, a useless space is not formed between the holder and the cell, and the prismatic battery can be further downsized.
以下、図面を参照しながらこの発明の一実施形態について説明する。図1はこの発明の角形電池の一例を構成する各部品を示したものである。参照符号1は電池セルを示す。電池セルは、例えばリチウムイオン二次電池本体が負極缶内に収納されたものである。電池セル1の正極に絶縁樹脂からなるワッシャー2が装着される。ワッシャー2は絶縁を目的としているため、例えば紙が用いられる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows parts constituting one example of the prismatic battery of the present invention. Reference numeral 1 indicates a battery cell. The battery cell is, for example, a lithium ion secondary battery main body housed in a negative electrode can. A
参照符号3は基板を示す。基板3は、ワッシャー2を介して負極側の電池セル1の上端面上に載置される。基板3には例えばPTC素子が実装される。リチウムイオン電池等の二次電池では、安全のため過充電の防止が大きな課題となる。そこで多くの二次電池にPTC素子が実装された基板が用いられている。
PTC素子は、ある温度以上に加熱されると極端に自身の抵抗を増大させる。このため、電池が異常な高温になったときに充放電電流を停止させることができる。またPTC素子は抵抗可逆性を有し、PTC素子が働いて電流が停止した後、電池温度が下がれば素子抵抗が少なくなり、再び電池の使用が可能となる。 A PTC element extremely increases its resistance when heated above a certain temperature. For this reason, the charging / discharging current can be stopped when the battery reaches an abnormally high temperature. Further, the PTC element has resistance reversibility, and after the PTC element is activated and the current is stopped, if the battery temperature decreases, the element resistance decreases, and the battery can be used again.
参照符号4はホルダーを示す。ホルダー4は基板3を覆うように装着され、絶縁と補強を目的としている。絶縁を目的としているため、ホルダー4は一般に樹脂が用いられる。ホルダー4は固定タブ6aおよび6bにより電池セル1と固定される。図2に示すように、ホルダー4には突起11が備えられている。また、固定タブ6aは係合用段差を備え、係合用段差のほぼ中央に穴部10を備えている。ホルダー4の突起11が固定タブ6aの穴部11に挿嵌され、外側から溶接されることにより、ホルダー4と固定タブ6aが固着される。ホルダー4の反対側の端面に配される固定タブ6bとホルダー4も同様に固着される。固定タブ6aおよび6bには鉄、ニッケル等が用いられる。ホルダー4のエッジが折り曲げられ、ホルダー4と電池セル1との間に基板3を配するための十分な空間が形成される。ホルダー4と電池セル1とが接触する接触面は均等に荷重がかかるようにするため、四方に平面が構成される構造となっている。
ホルダー4の上面には正極5が載置される。図3を参照して説明すると、ホルダー4と正極5の装着面の一部には、開口12が設けられている。上述したようにホルダー4は基板3を覆うように基板3と積層されているため、ホルダー4の開口12を通じて基板3が露出する。
A
正極5の一端には、基板3と溶着するための舌片14が設けられている。正極5とホルダー4は、凸部15aとホルダー4に設けられた凹部13aとが溶着される。反対側の端面では凸部15bと凹部13bが嵌合されて溶接される。
A
正極5に対する上方からの荷重は垂直方向にホルダー4に伝達されるため、ホルダー4のたわみが発生するおそれがある。そのため、正極5の端面はホルダー4の肉厚部と接触する構造にすることが望ましい。正極5には、正極の端面を隠し、外観をよくするために樹脂製のカバー7が装着される。
Since the load from above on the
図4はこの上述した一実施形態の断面図である。正極5にかかる負荷の伝達について図4を参照して説明する。正極5とホルダー4とが接触する面の中央は空間が存在する。したがって正極5にかかる負荷がホルダー4の端部に伝達される。ホルダー4の端部は、ワッシャー2を介し、電池セル1と装着されている。即ち、正極5にかかる負荷がホルダー4を介して電池セル1に伝わることになり、正極5への負荷は基板3にはかからない。このことより正極にかかる負荷により基板3への負荷の伝達を防止でき、基板に損傷を与えないようにすることができる。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the above-described embodiment. Transmission of a load applied to the
この発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内でさまざまな変形や応用が可能である。例えば、上述した実施形態では、二次電池の種類としてはリチウムイオン電池を用いて説明したが、他の角形の二次電池にも応用できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are possible without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, a lithium ion battery has been described as the type of secondary battery, but the present invention can also be applied to other prismatic secondary batteries.
1 電池セル
3 基板
4 ホルダー
5 正極
6a、6b 固定タブ
1
Claims (4)
角形の電池セルと、
周辺部の少なくとも四隅のエッジが折り曲げられて四方に平面が構成されてなる、上記電池セルの上端面と接触する接触面が形成され、上記電池セルとの間に空間が形成されたホルダーと、
上記電池セルの上端面に載置され、上記ホルダーの上記空間に収納された基板と、
上記ホルダー上に積層された外部に露出して突出する突出部を有する正極とからなり、
上記ホルダーは突起を有し、該突起は固定タブの穴部に挿嵌されて溶着、固着され、該固定タブと上記電池セルとが固定される角形電池。 In the rectangular battery in which the substrate is housed,
A rectangular battery cell;
A holder in which at least four corner edges of the peripheral part are bent to form a flat surface in all directions, a contact surface that contacts the upper end surface of the battery cell is formed, and a space is formed between the battery cell,
A substrate placed on the upper end surface of the battery cell and housed in the space of the holder;
Ri Do and a positive electrode having a protrusion protruding exposed to the outside, which is laminated on the holder,
The holder has a protrusion,該Tokki is by welding, is fixed inserted and fitted into the hole of the locking tab, prismatic cell with said fixing tab and the battery cell Ru fixed.
上記ホルダーの開口を通じて基板が露出し、該基板と上記正極の一端に設けられた舌片とが溶着される請求項1に記載の角形電池。 A positive electrode is placed on the upper surface of the holder, and an opening is provided in a part of the mounting surface of the holder and the positive electrode,
The prismatic battery according to claim 1, wherein the substrate is exposed through the opening of the holder, and the substrate and a tongue piece provided at one end of the positive electrode are welded .
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