JP4834952B2 - 電池 - Google Patents

電池 Download PDF

Info

Publication number
JP4834952B2
JP4834952B2 JP2003344981A JP2003344981A JP4834952B2 JP 4834952 B2 JP4834952 B2 JP 4834952B2 JP 2003344981 A JP2003344981 A JP 2003344981A JP 2003344981 A JP2003344981 A JP 2003344981A JP 4834952 B2 JP4834952 B2 JP 4834952B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
electrode terminal
positive electrode
battery
bolt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003344981A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005116195A5 (ja
JP2005116195A (ja
Inventor
吉田  浩明
直澄 宮永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GS Yuasa International Ltd
Original Assignee
GS Yuasa International Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GS Yuasa International Ltd filed Critical GS Yuasa International Ltd
Priority to JP2003344981A priority Critical patent/JP4834952B2/ja
Priority to US10/956,119 priority patent/US20050106455A1/en
Priority to FR0410437A priority patent/FR2862162A1/fr
Publication of JP2005116195A publication Critical patent/JP2005116195A/ja
Publication of JP2005116195A5 publication Critical patent/JP2005116195A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4834952B2 publication Critical patent/JP4834952B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/562Terminals characterised by the material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/552Terminals characterised by their shape
    • H01M50/559Terminals adapted for cells having curved cross-section, e.g. round, elliptic or button cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/564Terminals characterised by their manufacturing process
    • H01M50/566Terminals characterised by their manufacturing process by welding, soldering or brazing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/42Grouping of primary cells into batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

本発明は、電池ケースに絶縁体を介して取り付けられた金属製端子を有する電池に関する。
電子機器の急激な小型軽量化に伴い、その電源である電池に対して、小型で軽量かつ高エネルギー密度、更に繰り返し充放電が可能な二次電池開発への要求が高まっている。また、大気汚染や二酸化炭素の増加等の環境問題により、電気自動車の早期実用化が望まれており、高効率、高出力、高エネルギー密度、軽量等の特徴を有する、優れた二次電池の開発が要望されている。
これらの要求を満たす二次電池として、非水電解質を使用した二次電池が実用化されている。この非水電解質二次電池の例として、正極活物質としてリチウム含有層状コバルト酸化物、リチウム含有層状ニッケル酸化物、スピネル型リチウムマンガン複合酸化物などを用い、負極にリチウムが吸蔵・放出可能な炭素材料などを用いた、サイクル寿命特性に優れ、かつ安全性が高い非水電解質二次電池が実用化されている。
非水電解質二次電池の電解質には、一般にエチレンカーボネートやプロピレンカーボネートなどの高誘電率溶媒とジメチルカーボネートやジエチルカーボネートなどの低粘度溶媒との混合系溶媒にLiPFやLiBF等の支持塩を溶解させた電解液が使用されている。
また、非水電解質二次電池の形状は特に限定されるものではなく、金属製ケースを用いた角形、円筒型、長円筒形、コイン形、ボタン形や、金属と樹脂のラミネートシートケースを用いたシート形など、様々な形状の電池が製造されている。
一般に、容量5Ah以下の容量の比較的小さい非水電解質二次電池は、端子に流れる電流は数A程度と小さいので、リード板は端子に直接、抵抗溶接や超音波溶接等により固定される。一方、容量が5Ahを超える大容量の非水電解質二次電池や端子に流れる電流が10Aを超える非水電解質二次電池では、端子の電流容量を大きくするために、ボルトによる固定が必要となる。
大型の長円筒形非水電解質二次電池の端子構造については、特許文献1に開示されている。従来の長円筒形非水電解質二次電池の組み立て斜視図を図11に、正極端子の部分拡大縦断面図を図12に、負極端子の部分拡大縦断面図を図13に示す。図11〜図13において、1は発電要素、2は金属容器、3は蓋板、4は正極端子、5は負極端子、6は絶縁筒、7は端子支持板、8、9はアルミニウムロウ、10は銅合金系金属ロウ、11は雌ネジ加工である。
この非水電解質二次電池は、長円筒形の巻回型の発電要素1を長円筒形容器状の金属容器2内に収納し、この金属容器2の上端開口部に長円形の蓋板3を嵌め込んで嵌合部を溶接することにより封止固着したものである。そして、発電要素1の正極に接続された正極端子4と負極に接続された負極端子5には、それぞれセラミックス製の絶縁筒6を介して端子支持板7が取り付けられている。
すなわち、図12に示すように、正極端子4は、筒状の絶縁筒6の内筒に挿入されて、この嵌合部をアルミニウムロウ8でロウ付けすることにより封止固着されている。また、絶縁筒6は、端子支持板7の開口孔に挿入されて、この嵌合部をアルミニウムロウ9でロウ付けすることにより封止固着されている。ここで、正極端子4には、正極電位で非水電解液に溶解しないアルミニウム合金が用いられ、絶縁筒6との間のロウ材も同じ正極電位となるためにアルミニウムロウ8が用いられることになる。また、端子支持板7は、正負極とは絶縁されるので、アルミニウム合金やステンレス鋼、鉄板にニッケルメッキを施したもの等が用いられる。端子支持板7にアルミニウム合金を用いる場合は、図12に示すように絶縁筒6との間のロウ材にもアルミニウムロウ9が用いられる。
図13で示した負極端子5も、正極端子と同様に、筒状の絶縁筒6の内筒に挿入されて、この嵌合部を金銅ロウ等の銅合金系金属ロウ10でロウ付けすることにより封止固着されている。また、この絶縁筒6も、端子支持板7の開口孔に挿入されて、この嵌合部をアルミニウムロウ8でロウ付けすることにより封止固着されている。ここで、負極端子5には、負極電位で電気化学的腐食の起こり難い銅や銅合金が用いられ、絶縁筒6との間のロウ材も同じ負極電位となるために銅合金系金属ロウ10が用いられることになる。また、端子支持板7とこの絶縁筒6との間の嵌合部のロウ材は、正極端子の場合と同様のアルミニウムロウ8が用いられる。
図11に示すように、上記正極端子4と負極端子5とを絶縁筒6、6を介して封止固着した端子支持板7、7は、蓋板3の両端部に設けられた開口孔にそれぞれ嵌め込まれて溶接により封止固着される。そして、このようにして蓋板3の下方に取り付けた発電要素1を金属容器2の内部に挿入し、蓋板3をこの金属容器2の上端開口部に嵌め込んで溶接を行うことにより電池外装体内部を密閉する。
図12および図13に示すように、上記正極端子4および負極端子5にはそれぞれ雌ねじ加工11がなされており、外部リード板は、ステンレス鋼製のボルトを用いて上記端子に接続固定される。一般に容量5Ah以下の電池は、端子に流れる電流は数A程度と小さいので、ボルトによる固定は行われず、リード板は端子に直接、抵抗溶接や超音波溶接等により固定される。一方、容量が5Ahを超える電池、あるいは端子に流れる電流が10Aを超える電池では、端子の電流容量を大きくするために、ボルトによる固定が必要となる。
特開2003−223885号公報
ところが、上記正極端子4に用いられるアルミニウムやアルミニウム合金の雌ねじ部11は、外部リードの固定に用いられるステンレス鋼製のボルトに比べて機械的強度が極めて小さい。同様に、負極端子5に用いられる銅や銅合金の雌ねじ部11も、ボルトに比べ機械的強度が小さい。このため、雌ねじ部を有する金属製端子を用いた非水電解質二次電池は、組電池の組み立て中や使用中に、端子に機械的ストレスが加わると、正極端子や負極端子の雌ねじ部が破壊されることによって、外部リードとの接触が低下し、接触抵抗が増大するという問題が生じていた。
本発明は、かかる事情に対処するためになされたものであり、金属製端子に、この端子を構成する材料よりも機械的強度の大きい材料からなる部材を備えることにより、雌ねじ構造の損傷を防止できる端子を有する電池を提供することを目的とする。
請求項1の電池は、電池ケースに絶縁体を介して取り付けられた金属製端子を備え、前記金属製端子に外部リードが固定されている電池において、前記金属製端子には雌ねじが設けられ、前記金属製端子の前記雌ねじを構成する材料より機械的強度の大きい材料からなる植込みボルトが、前記金属製端子の雌ねじと前記植込みボルトの一端部の雄ねじとが勘合するように前記金属製端子に備えられ、前記植込みボルトの他端部が前記金属製端子から突出しており、前記外部リードがナットで固定されていることを特徴とする。
本発明によれば、金属製端子に、この金属製端子を構成する材料よりも機械的強度の大きい部材が備えられているので、バッテリの組み立て工程や使用中に端子に機械的ストレスが加わっても、端子部が破損するのを確実に防止することができるようになる。
また本発明は、上記電池において、金属製端子が銅または銅合金からなる負極端子で、部材が鉄、クロムと鉄を含む合金、ニッケル、ニッケル合金から選ばれる1種からなることが好ましい。
このことにより、金属製負極端子が負極電位で電気化学的腐食の起こり難い金属であるので、電池内で電解液と接触しても腐食が進行しにくく、長寿命の非水電解質電池を構成することができる。さらに、この金属製端子に機械的強度の大きい鉄、クロムと鉄とを含む合金、ニッケル、ニッケル合金から選ばれる1種からなる部材を備えているので、バッテリの組み立て工程や使用中に端子に機械的ストレスが加わっても、端子部が破損するのを確実に防止することができるようになる。
さらに本発明は、上記電池において、金属製端子がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる正極端子で、部材が鉄、クロムと鉄とを含む合金、ニッケル、ニッケル合金から選ばれる1種からなることが好ましい。
このことにより、金属製正極端子が正極電位で電気化学的腐食の起こり難い金属であるので、電池内で電解液と接触しても腐食が進行しにくく、長寿命の非水電解質電池を構成することができる。さらに、この金属製端子に機械的強度の大きい鉄、クロムと鉄とを含む合金、ニッケル、ニッケル合金から選ばれる1種からなる部材を備えているので、バッテリの組み立て工程や使用中に端子に機械的ストレスが加わっても、端子部が破損するのを確実に防止することができるようになる。
また、上記電池において、金属製端子の銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の表面をニッケルメッキ、金メッキまたは銀メッキすることで、そこに備えられたクロムと鉄とを含む合金、ニッケル、ニッケル合金との電位差により、端子が腐食されるのを確実に防止することができるようになる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、従来例と同様の非水電解質二次電池に用いられる正極端子や負極端子のセラミックス・ハーメチックシールの構造について説明する。この非水電解質二次電池の電池外装体は、図11に示したものと同様に、長円筒形容器状の金属容器2と、この金属容器2の上端開口部に嵌め込んで溶接により封止固着される蓋板3と、この蓋板3の開口孔に嵌め込んで溶接により封止固着される端子支持板7、7とから構成される。そして、正極端子4は、この一方の端子支持板7に絶縁筒6を介して封止固着され、負極端子5は、他方の端子支持板7に絶縁筒6を介して封止固着される。
図1〜図5は本発明の第1実施形態を示すものであって、いずれも非水電解質二次電池の端子構造を示す部分拡大縦断面図である。図1は正極端子に雌ネジを設け、正極端子に備える部材として雄ネジを有するボルトを用い、正極端子の雌ネジにボルトを勘合させた構造の正極端子を示す部分拡大縦断面図、図2は負極端子に雌ネジを設け、負極端子に備える部材として雄ネジを有するボルトを用い、負極端子の雌ネジにボルトを勘合させた構造の負極端子を示す部分拡大縦断面図、図3は参考図であって、正極端子に穴を設け、正極端子に備える部材として金属製の棒を用い、正極端子の穴へ金属製の棒を圧入した構造の正極端子を示す部分拡大縦断面図、図4は参考図であって、正極端子に雄ネジを設け、正極端子に備える部材として雌ネジを有するボルトを用い、ボルトの雌ネジに正極端子の雄ネジを勘合させた構造の正極端子を示す部分拡大縦断面図、図5は参考図であって、正極端子に備える部材として金属製の棒を用い、この棒に穴を設け、棒の穴へ正極端子を圧入した構造の正極端子を示す部分拡大縦断面図である。なお、図1〜図5における記号4〜11は、図11〜図12に示した従来例と同様の構成部材を示し、12はボルト、13は棒である。
図1に示した正極端子4は、セラミックス製の絶縁筒6の内筒に下方から挿入される。この正極端子4は、正極電位で非水電解液に溶解しないアルミニウム若しくはアルミニウム合金製の円柱状のピンであり、その上部中央に雌ねじ11が形成されるとともに、SUS304ステンレス鋼製のボルト12が正極端子の雌ねじ部11に勘合固定されている。そして、正極端子4は図11に示したように、発電要素1の正極に接続された集電板に下端部を溶接されて上方に向けて突出している。セラミックス製の絶縁筒6は、非水電解液に腐食されにくいことを特徴とする99%アルミナであり、絶縁筒6と正極端子4とはアルミニウムロウ8でロウ付けされ、アルミニウムロウ8とのロウ付け部にはメタライズ層が被着されている。また、端子支持板7と絶縁筒6との間の嵌合部は、正極端子4の場合と同様のアルミニウムロウ9でロウ付けされている。
図2に示した負極端子5も、セラミックス製の絶縁筒6の内筒に下方から挿入される。この負極端子5は、負極電位で電気化学的腐食の起こり難い銅若しくは銅合金製の円柱状のピンであり、その上部中央に雌ねじ11が形成されるとともに、SUS304ステンレス鋼製のボルト12が負極端子の雌ねじ部11に勘合固定されている。そして、負極端子5は図11に示したように、発電要素1の負極に接続された集電板に下端部を溶接されて上方に向けて突出している。セラミックス製の絶縁筒6は、非水電解液に腐食されにくいことを特徴とする99%アルミナであり、絶縁筒6と負極端子5とは銅合金系金属ロウ10でロウ付けされ、銅合金系金属ロウ10とのロウ付け部にはメタライズ層が被着されている。また、端子支持板7と絶縁筒6との間の嵌合部は、アルミニウムロウ8でロウ付けされている。
また、図3の例で示すように、棒13を端子の穴に圧入することもできる。正極端子4には、雌ねじではなく円柱形状の下穴を空け、棒13の植込み部は、この穴よりも直径の大きな円柱とする。そして、この棒13を端子の下穴に圧力を加えて挿入すると、締まり嵌め状態となり、棒13を正極端子4に固定することができる。上記の他に、下穴と棒13とをテーパ加工することで挿入作業を容易にする工夫をすることも好ましい。また、下穴と棒13の植込み部を円柱ではなく、四角柱、六角柱等の多角柱や、星形等の形状にすることで、棒13へのナット着脱時の棒13の供回りを防止することができる。さらに、上記下穴と棒とをイソシアネート系の接着剤、もしくはエポキシ系接着剤(宇宙用樹脂としてはロックタイト社製KIT0151が好ましい)等の接着剤で固定することも好ましい。なお、正極端子と同様の構造の負極端子を用いることも可能である。
図3に示した正極端子4の場合も、セラミックス製の絶縁筒6の内筒に下方から挿入される。この正極端子4は、正極電位で非水電解液に溶解しないアルミニウムもしくはアルミニウム合金製の円柱状のピンであり、その上部中央に穴が形成されるとともに、SUS304ステンレス鋼製の棒13が、正極端子の穴に圧入固定されている。そして、正極端子4は図11に示したように、発電要素1の正極に接続された集電板に下端部を溶接されて上方に向けて突出している。セラミックス製の絶縁筒6は、非水電解液に腐食されにくいことを特徴とする99%アルミナであり、絶縁筒6と正極端子4とはアルミニウムロウ8でロウ付けされ、アルミニウムロウ8とのロウ付け部にはメタライズ層が被着されている。また、端子支持板7と絶縁筒6との間の嵌合部は、正極端子4の場合と同様のアルミニウムロウ9でロウ付けされている。
なお、図3と同様の構造の、負極端子の穴に棒を圧入固定した負極端子とすることも可能である。この場合には、絶縁筒と負極端子とは銅合金系金属ロウでロウ付けされる。
上記正極端子4と負極端子5とを封止固着した絶縁筒6は、図11に示した従来例と同様に、それぞれ端子支持板7の開口孔に挿入されて、この嵌合部をアルミニウムロウ8でロウ付けすることにより封止固着されている。また、このようにして正極端子4と負極端子5とをそれぞれ封止固着した端子支持板7、7は、従来例と同様に、蓋板3の両端部に設けられた開口孔にそれぞれ嵌め込まれて溶接により封止固着される。そして、発電要素1を金属容器2の内部に収納すると共に、この蓋板3を金属容器2の上端開口部に嵌め込んで溶接を行うことにより電池外装体内部を密閉する。
なお、上記実施形態では、ボルト12および棒13の材質にSUS304ステンレス鋼を用いる場合を説明したが、ボルト12および棒13の材質としては外部リードを支持固定するために十分な機械的強度を有し、腐食が起こりにくい防錆処理をおこなった鉄、クロムと鉄とを含む合金、ニッケル、ニッケル合金から選ばれる1種であることが好ましい。このようなボルト12および棒13の金属材料として、SUS304ステンレス鋼の他に、ニッケルメッキ処理をした鉄、SUS430、SUS316等のステンレス鋼やニッケル、ニッケル合金等が挙げられる。
さらに、このボルト12の端子雌ねじ部への植込み部位には、JIS B 1173の植込みボルトの規格を用いるのが好ましい。雌ねじ部の等級を6Hまたは2級とし、上記ボルトと組み合わせることで、いわゆる中間はめあいとなり、雌ねじに対するボルトのがたつきが最小限となる。その結果、端子上面に対するボルトの垂直度を精度良く保つことができるため、外部リード板の固定が容易となる。
また、ポルト12の端子雄ねじ部への植え込み部位にステンレス鋼製のヘリサートを適用してもよい。ヘリサートの挿入により、ボルト12と端子との接合強度が高くなるため、端子部の破損をより確実に防止することができる。
本発明において、正極端子の材料、負極端子の材料、正極端子や負極端子に備える部材の材料の機械的強度を表1に示す。なお、本発明において「機械的強度」とは引張強さ(破壊強さ)を意味するものとする。また、表1に示した引張強さのデータは、実用金属便覧(実用金属便覧編集委員会編、昭和37年10月、日刊工業新聞社発行)によるものである。
Figure 0004834952

表1から明らかなように、本発明の構成によれば、アルミニウムやアルミニウム合金からなる正極端子4や、銅や銅合金からなる負極端子5には、これらの端子を構成する材料よりも機械的強度の大きい材料からなる部材が備えられているので、バッテリの組み立て工程や使用中、端子に機械的ストレスが加わっても、端子部が破損するのを確実に防止することができるようになる。
さらに、負極端子5は負極電位で電気化学的腐食の起こり難い銅や銅合金からなるため、電池内で電解液と接触しても腐食が進行しにくく、長寿命の非水電解質電池を構成することができる。また、正極端子4も正極電位で電気化学的腐食の起こり難いアルミニウムやアルミニウム合金からなるため、電池内で電解液と接触しても腐食が進行しにくく、長寿命の非水電解質電池を構成することができる。
また、ボルトを雌ねじに挿入する際に、樹脂製のネジロック剤を併用することが好ましい。ネジロック剤の材質として、イソシアネート系の接着剤、もしくはエポキシ系接着剤(宇宙用樹脂としてはロックタイト社製KIT0151が好ましい)を用い、ボルトの雄ねじ部に適量塗布後、雌ネジに挿入することでボルト10を正負極端子4、5に確実に固定することができる。
さらに、図4に示すように、正極端子4に雄ネジを設け、正極端子に備える部材として雌ネジ11を有するボルト12を用い、ボルト12の雌ネジ11に正極端子の雄ネジを勘合させた構造の正極端子や、図5に示すように、正極端子4に備える部材として金属製の棒13を用い、この棒13に穴を設け、棒13の穴へ正極端子を圧入した構造の正極端子を用いることができる。なお、図4および図5において、正極端子4の代わりに負極端子を用いることにより、負極端子を図4および図5と同様の構造とすることができる。
図6および図7は本発明の第2実施形態を示すものである。図6は非水電解質二次電池の正極端子の構成を示す部分拡大縦断面図、図7は非水電解質二次電池の負極端子の構成を示す部分拡大縦断面図である。なお、図1〜図5に示した第1実施形態と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記して説明を省略する。
図6に示すように、電池外部の正極端子4の表面はニッケルメッキ14により覆われている。前述したとおり、正極端子4はアルミニウムもしくはアルミニウム合金等からなるが、SUS304ステンレス鋼製のボルト10を植込むと、正極端子4とボルト10との間に電位差が発生し、大気中の水分や塩分により端子の腐食が進行するという問題が発生する。しかし、電池外部の正極端子4の表面をニッケルメッキすることで、植込まれたボルト10との電位差は小さくなり腐食の進行を防止することができる。
図7に示すように、電池外部の負極端子5の表面も正極端子4と同様にニッケルメッキ14により覆われている。前述したとおり、負極端子5は銅もしくは銅合金からなるが、SUS304ステンレス鋼製のボルト10を植込むと、負極端子4とボルト10との間に電位差が発生し、大気中の水分や塩分により負極端子の腐食が進行するという問題が発生する。しかし、電池外部の負極端子5の表面をニッケルメッキすることで、植込まれたボルト10との電位差は小さくなり腐食の進行を防止することができる。
このように、電池外部の正極端子4および負極端子5の表面をニッケルで被覆することで、植込んだSUS304ステンレス鋼製ボルト10と組み合わせると電気化学的腐食の起こりやすい、アルミニウムあるいはアルミニウム合金からなる正極端子4、銅あるいは銅合金からなる負極端子5が水分や塩分と接触しても腐食が進行しにくく、長寿命の非水電解質電池を構成することができる。
なお、上記実施形態では、ボルト10の材質にSUS304ステンレス鋼を用いる場合を説明したが、SUS304ステンレス鋼の他に、SUS430、SUS316等のステンレス鋼やニッケル、ニッケル合金等においても同様の効果が得られる。また、端子表面にニッケルメッキをおこなう場合を説明したが、ニッケルメッキの他に、金メッキや銀メッキをしても同様の効果が得られる。さらに、メッキの他に、ニッケルや金や銀を含有する導電性のペーストと塗布することで端子の表面を被覆してもよい。
本発明の電池において、金属製端子に備える部材の上端面に、正極あるいは/および負極の極性を表示することができる。極性の表示の例を図8〜図10に示す。図8〜図10は、非水電解質二次電池の正負極端子に植込んだ部材10の上端部を示す部分拡大斜視図である。なお、ここでは部材10としてSUS304ステンレス鋼製ボルトを用いた例について説明する。
図8に示すように、ボルト10の上端面に、端子の極性表示として、プラス(+)とマイナス(−)の文字を不滅インクにより印刷している。このように、ボルトの上端面に極性が表示されていると、バッテリの組み立て工程において、電池の上面がプリント基板等で覆われ、プリント基板の穴から植込みボルトのみが突出した状態になったとしても、端子の極性を間違えることなく組み立て作業ができる。よって、作業ミスによる短絡等の事故を確実に防止することができるようになる。
なお、上記実施形態では、ボルト10の上端にプラス(+)とマイナス(−)の文字を不滅インクにより印刷する場合を説明したが、この他に、レーザーマーキングや粘着テープ等による文字の表示が可能である。また上記の他に、色による識別(正極は赤色、負極は黒色等)をしても好ましい。この場合には、塗料や粘着テープを用いることができる。
さらに、図9および図10に示すように、ボルト10の上端に窪み部あるいは突出部を形成することも好ましい。この場合、外部リードをナットで端子に固定する場合、ボルト10の上端部の窪み部あるいは突出部を固定しながらナットを締め付けることができるので、植込みボルトの供回りによる端子の破壊を確実に防止することができるようになる。
なお、上記実施形態では、絶縁筒6の材質として99%アルミナを用いるセラミックス・ハーメチックシール端子を用いる場合を説明したが、92%アルミナ等の純度の低いものを用いてもよいし、セラミックスと金属ロウとの組み合わせによる端子の絶縁固定方法の他に、樹脂パッキンやOリングを用いた端子にも本発明を用いることができる。
また、上記実施形態では、電池外装体が金属容器2と蓋板3と端子支持板7とからなる場合を示したが、この電池外装体の構成は任意であり、端子支持板7を用いることなく、蓋板3の開口孔に直接絶縁筒6をロウ付けしてもよく、金属容器2側に正極端子4や負極端子5を配置することもできる。さらに、電池外装体自体をいずれかの極性の端子とし、他方の極性の正極端子4又は負極端子5のみをこの電池外装体の開口孔に絶縁筒6を介して固着してもよい。しかも、金属容器2と蓋板3との組み合わせ以外の構成の電池外装体にも同様に実施可能である。
また、上記実施形態では、非水電解質二次電池について説明したが、二次電池に限らず、一次電池の非水電解質電池にも同様に実施可能であり、この非水電解質電池にはポリマ電池も含まれる。
本発明の第1実施形態を示すものであって、非水電解質二次電池の正極端子の構成を示す部分拡大縦断面図。 本発明の第1実施形態を示すものであって、非水電解質二次電池の負極端子の構成を示す部分拡大縦断面図。 本発明の第1実施形態を示すものであって、ボルトを端子に圧入する場合の非水電解質二次電池の端子構成を示す部分拡大縦断面図。 本発明の第1実施形態を示すものであって、ボルトの雌ネジに正極端子の雄ネジを勘合させた構造の正極端子を示す部分拡大縦断面図。 本発明の第1実施形態を示すものであって、棒の穴へ正極端子を圧入した構造の正極端子を示す部分拡大縦断面図。 本発明の第2実施形態を示すものであって、端子の表面にニッケルメッキをした正極端子構成を示す部分拡大縦断面図。 本発明の第2実施形態を示すものであって、端子の表面にニッケルメッキをした負極端子構成を示す部分拡大縦断面図。 端子に植込んだボルトの上端部に、極性を文字で表示した場合の部分拡大斜視図。 端子に植込んだボルトの上端部に、極性を窪み部で表示した場合の部分拡大斜視図。 端子に植込んだボルトの上端部に、極性を窪み部および突出部で表示した場合の部分拡大斜視図。 従来例の非水電解質二次電池の構造を示す組み立て斜視図。 従来例の非水電解質二次電池の、正極端子の部分拡大縦断面図。 従来例の非水電解質二次電池の、負極端子の部分拡大縦断面図。
符号の説明
1 発電要素
2 金属容器
3 蓋板
4 正極端子
5 負極端子
6 絶縁筒
7 端子支持板
8、9 アルミニウムロウ
10 銅合金系金属ロウ
11 雌ネジ
12 ボルト
13 棒
14 ニッケルメッキ

Claims (1)

  1. 電池ケースに絶縁体を介して取り付けられた金属製端子を備え、前記金属製端子に外部リードが固定されている電池において、
    前記金属製端子には雌ねじが設けられ、前記金属製端子の前記雌ねじを構成する材料より機械的強度の大きい材料からなる植込みボルトが、前記金属製端子の雌ねじと前記植込みボルトの一端部の雄ねじとが勘合するように前記金属製端子に備えられ、前記植込みボルトの他端部が前記金属製端子から突出しており、前記外部リードがナットで固定されていることを特徴とする電池。
JP2003344981A 2003-10-02 2003-10-02 電池 Expired - Fee Related JP4834952B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003344981A JP4834952B2 (ja) 2003-10-02 2003-10-02 電池
US10/956,119 US20050106455A1 (en) 2003-10-02 2004-10-04 Battery having metal terminal fixed to battery case
FR0410437A FR2862162A1 (fr) 2003-10-02 2004-10-04 Batterie ayant les bornes metalliques mises sur la boite de batterie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003344981A JP4834952B2 (ja) 2003-10-02 2003-10-02 電池

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2005116195A JP2005116195A (ja) 2005-04-28
JP2005116195A5 JP2005116195A5 (ja) 2006-11-02
JP4834952B2 true JP4834952B2 (ja) 2011-12-14

Family

ID=34509694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003344981A Expired - Fee Related JP4834952B2 (ja) 2003-10-02 2003-10-02 電池

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20050106455A1 (ja)
JP (1) JP4834952B2 (ja)
FR (1) FR2862162A1 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4127311B2 (ja) * 2004-12-15 2008-07-30 松下電器産業株式会社 電源システムとそれを用いた携帯機器
US20060292442A1 (en) * 2005-06-27 2006-12-28 Shah Pinakin M Electrochemical systems, terminal seals for use therewith and terminals for use therewith
FR2942079B1 (fr) * 2009-02-06 2011-04-08 Saft Groupe Sa Borne de sortie de courant pour accumulateur.
US8263255B2 (en) * 2009-10-01 2012-09-11 Sb Limotive Co., Ltd. Rechargeable battery and battery module
US20130115489A1 (en) * 2009-12-04 2013-05-09 Brusa Elektronik Ag Battery having temperature regulation
CN102656720A (zh) 2009-12-04 2012-09-05 布鲁萨电子公司 用于蓄电池的端子
DE112010005442B4 (de) 2010-04-02 2019-07-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Geschichtete Elektroden-Typ-Batterie, Herstellungsverfahren dafür, Fahrzeug und Vorrichtung
US9537135B2 (en) * 2010-07-21 2017-01-03 Samsung Sdi Co., Ltd. Terminal of rechargeable battery and method of manufacturing the same
KR101223517B1 (ko) 2011-09-16 2013-01-17 로베르트 보쉬 게엠베하 이차 전지
JP5423856B1 (ja) 2012-09-28 2014-02-19 株式会社豊田自動織機 蓄電装置及び蓄電モジュール
KR20140090902A (ko) * 2013-01-10 2014-07-18 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 이차 전지 모듈
JP6089952B2 (ja) * 2013-05-17 2017-03-08 株式会社豊田自動織機 電池モジュール
JP2015043282A (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 株式会社Gsユアサ 蓄電素子
JP6131815B2 (ja) * 2013-10-04 2017-05-24 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
EP2978041B1 (de) * 2014-07-23 2017-03-01 VARTA Microbattery GmbH Batterie mit flüssigem Elektrolyten und Herstellungsverfahren
JP6230984B2 (ja) * 2014-11-11 2017-11-15 株式会社Gsユアサ 電池
KR20160085621A (ko) * 2015-01-08 2016-07-18 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
JP6498615B2 (ja) * 2016-02-10 2019-04-10 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 2極コネクタの嵌合部構造
JP7041487B2 (ja) * 2017-10-17 2022-03-24 株式会社Gsユアサ 蓄電素子

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US507514A (en) * 1893-10-24 Edward warwick
US577084A (en) * 1897-02-16 Carriage for bicycle-saddles
US1315661A (en) * 1919-09-09 Beiotobcing-bab fob concbete constbtjction
US568802A (en) * 1896-10-06 Means for attaching bicycle-saddles
US293656A (en) * 1884-02-19 Pltjgh
US952259A (en) * 1907-04-11 1910-03-15 Thomas W Jenks Tension member for concrete construction.
US1142087A (en) * 1909-02-11 1915-06-08 H N Low Reinforcement for concrete.
US4099769A (en) * 1977-03-07 1978-07-11 The Jacobs Corporation Apparatus for adjusting tension in a bicycle saddle
IT7953785V0 (it) * 1979-12-06 1979-12-06 Mario Nieddu Armatura per selle di biciclette
US4317870A (en) * 1980-11-24 1982-03-02 Gould Inc. Battery termination structure
GB8432260D0 (en) * 1984-12-20 1985-01-30 Lucas Ind Plc Electric storage battery
EP0568876B1 (de) * 1992-05-04 1996-08-28 Bayer Ag Reaktivfarbstoffe, deren Herstellung und Verwendung
US5356198B1 (en) * 1992-08-07 1996-05-28 Western States Import Company Bicycle and exerciser seat
US5294173A (en) * 1993-06-25 1994-03-15 Velo Enterprise Co., Ltd. Saddle support for a bicycle saddle
US5558396A (en) * 1994-09-16 1996-09-24 Selle Tech Industrial Co., Ltd. Bicycle saddle assembly with a bicycle saddle capable of absorbing shock in a plurality of directions.
US5707758A (en) * 1995-09-27 1998-01-13 Nissan Motor Co., Ltd. Secondary battery
JP3418283B2 (ja) * 1995-10-20 2003-06-16 松下電器産業株式会社 密閉形二次電池
DE29522051U1 (de) * 1995-12-21 1999-07-01 Fitz Wolfgang Dr Sitzelement
JP3759564B2 (ja) * 1998-09-02 2006-03-29 三洋電機株式会社 リチウム二次電池
JP2000138055A (ja) * 1998-11-02 2000-05-16 Japan Storage Battery Co Ltd 非水電解質電池
US6268079B1 (en) * 1998-11-25 2001-07-31 Japan Storage Battery Co., Ltd. Nonaqueous-electrolyte battery
DE29912013U1 (de) * 1999-07-09 1999-09-16 Kalloy Ind Co Aufklappbarer Fahrradsattel
JP2001102042A (ja) * 1999-09-29 2001-04-13 Yazaki Corp バッテリーの電源線接続構造
JP2001102037A (ja) * 1999-09-30 2001-04-13 Toyota Motor Corp 電池、キャパシタの端子構造の製造方法
JP2001176495A (ja) * 1999-12-15 2001-06-29 Sanyo Electric Co Ltd 電気エネルギー蓄積デバイス
JP4678078B2 (ja) * 1999-12-20 2011-04-27 株式会社Gsユアサ 電池及び電気機器
US6322283B1 (en) * 2000-03-30 2001-11-27 Yung Hsiung Chen Connection structure for a head tube and a handle securing rod of a bicycle
US6443524B1 (en) * 2001-05-07 2002-09-03 Tsai-Yun Yu Bicycle saddle having a shock-absorbing structure
US20030184135A1 (en) * 2002-03-27 2003-10-02 Bugle Clifford M. Bicycle seat rail and method of making same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005116195A (ja) 2005-04-28
US20050106455A1 (en) 2005-05-19
FR2862162A1 (fr) 2005-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4834952B2 (ja) 電池
US8034482B2 (en) Battery having current-collection structure
EP2581966B1 (en) Electrically conductive connecting member, process for manufacturing electrically conductive connecting member, and battery equipped with electrically conductive connecting member as electrode
JP4611852B2 (ja) リチウムイオン二次電池
US7862925B2 (en) Secondary battery
JP5268489B2 (ja) 端子付電気化学セル
US20130071728A1 (en) Secondary Battery
KR100897638B1 (ko) 코인형 전기화학 소자의 제조방법 및 코인형 전기화학 소자
JP4526996B2 (ja) リチウムイオン二次電池
JP2008294001A5 (ja)
KR100990778B1 (ko) 밀폐형 전지
JP2001135358A (ja) 密閉二次電池
JP2016192322A (ja) 二次電池及び組電池
JPH0877999A (ja) 電 池
JP5142479B2 (ja) 素電池、それを備えたパック電池の製造方法
CN108232280A (zh) 方形二次电池及其制造方法
JP7214692B2 (ja) 端子及びそれを備えた二次電池並びにそれらの製造方法
JP2005243337A (ja) 電池
KR20030069614A (ko) 리튬 전지의 양극 및 음극 단자 연결 방법
JP2000200596A (ja) 非水電解質電池

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20051213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060914

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060914

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091222

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20100507

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100608

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100730

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101130

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110830

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110912

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141007

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4834952

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees