JP5690844B2 - 二次電池 - Google Patents
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Description
たとえば、特許文献1では、複数個の二次電池の安全弁排出口を全体的に覆うカバーを設け、いずれの二次電池からガスが排出されたときにもガスを捕集する構造が提案されている。
特許文献2では、二次電池の外郭部に形成された安全弁の近傍にガス捕集用部品を直接接続するための接続用部品を設けた構造が提案されている。
―電池全体構成―
図1に示す二次電池SBは、電池容器を構成するケース1および蓋6を備える。この明細書において、符号WSで示されるケース1の正面を最大面と呼び、符号WNで示されるケース1の側面を最小面と呼ぶ。ケース1の正面の左右方向を電池の幅と呼び、側面の幅、すなわち電池の奥行き方向を電池の厚さと呼ぶ。
符号8A,8Bは、正負極外部端子9A,9Bを蓋に固定するかしめ部材であり、後に詳細に説明する。
発電体3は絶縁材料で作製された絶縁袋2を介して二次電池SBのケース1内に収容されている。発電体3は、セパレータを介して正負極体を扁平形状に捲回した電極群であり、捲回軸方向の両端側には、正極合剤および負極合剤が塗布されていない電極箔露出面がそれぞれ正極接続部31と負極接続部32として形成され、これらの正負極接続部31,32には正負極集電板4A,4Bの一端4A1,4B1がそれぞれ接続されている。正負極集電板4A,4Bの他端4A2,4B2には、正負極接続部材(かしめ部材)8A,8Bの下端部がかしめ固定されている。正負極接続部材8A,8Bの上端部は蓋6を貫通して電池上面まで延在している。電池蓋6の上面には端子絶縁部材7A,7Bと正負極外部端子9A,9Bとが積層して配設され、負極接続部材8A,8Bは蓋6と端子絶縁部材7A,7Bと正負極外部端子9A,9Bをそれぞれ貫通して電池ケース1の外部に突出され、蓋6の上面において、正負極接続部材8A,8Bと正負極外部端子9A,9Bとがかしめ固定されている。
正極外部端子9Aは、略平板状に形成された金属板である。正極外部端子9Aは、正極接続部材8Aがかしめ結合されるかしめ固定部91Aと、外部負荷との接続のためのバスバー(図示省略)が取り付けられるバスバー取付部92Aとを有している。かしめ固定部91Aとバスバー取付部92Aとは、電池中央に向かって下り勾配で、かつ、幅が狭く形成されている接続板93Aにより接続されている。
上述したように、端子絶縁部材7Aは、第1支持台71Aと第2支持台72Aを有し、全体として、幅が電池容器の厚さに対してやや小さい寸法の小判形状に形成されている。第1支持台71Aの先端は円弧状に形成され、第2支持台72Aは全体が略正方形形状に形成されている。第1支持台71Aの円弧状先端の側面には窪んだ矩形断面形状の係合凹部75が設けられ、係合凹部75と対向する第2支持台72Aの側面には窪んだ矩形断面形状の係合凹部76が設けられている。さらに、端子絶縁部材7Aの電池容器の幅方向に沿った両側面の略中央部には窪んだ円形断面形状の係合77がそれぞれ設けられている。
上述したように、二次電池SBでは、電池容器の内圧が所定値を越えるとガス排出弁10からガスが外部に排出される。そこで、排出されたガスが二次電池SBの周囲に飛散しないように適宜な箇所まで導くガス捕集ダクトが用いられる。このガス捕集ダクトを正負極端子絶縁部材7A,7Bに簡単に装着する適用例について、図8〜図12を参照して説明する。
基部底面のOリング装着溝にOリング13Bを装着したガス捕集ダクト13を、正負極端子絶縁部材7A,7Bの間の領域に蓋6の上方から押し付ける。ガス捕集ダクト13の爪13Aは基部131の端面よりも若干突出しており、基部131を両端子絶縁部材7A、7Bの間に上方から押し込むと、図12に示すように、爪13Aは第1支持台71A、71Bの内面に接しつつ、一旦内側に押し込まれた後、係合凹部75内に弾性的に突出して係合する。このとき、Oリング装着溝に装着したOリング13Bが適度に押圧変形され、ガス捕集室133が蓋6に気密的に密着される。
係合凹部を用いて放熱機能部品を装着する適用例を、図13〜図17を参照して説明する。
図17に示すように、接続部材8Aの上面には伝熱シート15を予め敷いておく。挾持板142の張出部142aを外方に弾性変形させて押し開きながら第1支持台71Aの両側面に沿って放熱機能部品14を電池容器長手方向外側に向けてスライド操作する。ボス14Bが係合凹部77の位置に至ると、張出部142aが復元変形してボス14Bが係合凹部77に係合する。これによって、放熱機能部品14は、ボス14Bにおいて係合凹部77によって枢支され、係合凹部77を中心に揺動自在となる。係合凹部77を中心に放熱機能部品14を蓋6に向かって回転させて爪14Aを係合凹部76に係合させる。
(1)別段の取り付け部品を使用することなく、放熱機能部品14を係合凹部76と77によって端子絶縁部材7A,7Bに支持、固定することができる。したがって、放熱機能部品取付専用部材を必要とせず、コスト低減を図ることができる。
(3)放熱機能部品14の端子絶縁部材7A、7Bへの取り付け作業は極めて容易である。
複数の二次電池SBをセルホルダで組電池として構成する際、端子絶縁部材7A,7Bの係合凹部を用いてセルホルダを装着する適用例を、図18〜図23を参照して説明する。セルホルダは、複数の二次電池SBを位置決めするために使用される。
図19は、図18で示した組電池を同方向から見た分解斜視図であり、二次電池SBとセルホルダ16を分離して示す図、図20は、図18で示した組電池を反対側から見た分解斜視図であり、二次電池SBとセルホルダ16を分離して示す図である。
セルホルダ16は、二次電池SBの最大面よりやや大きい長方形板状であり、絶縁性の合成樹脂で作製されている。セルホルダ16は、二次電池の最大面と対向配置される主板161と、二次電池SBの上縁に沿って延在する上縁部材162と、二次電池SBの下縁に沿って延在する下縁部材163とを有し、主板160の表裏面には水平方向に所定間隔で空気通路が形成されている。主板161は上下縁部材162,l63に挟まれている。上縁部材162の一方の端部から、二次電池SBの厚さ方向にその厚さと略同一の長さを有する押さえ部材162aが直角方向に突設されている。上縁部材162の押さえ部材162aに近い端部側の表裏面には、係合凹部77に係合するボス16Aが突設されている。また、押さえ部材162aの内側面には、係合凹部76に係合する爪16Bが突設されている。
以下のような手順で、まず組電池対象である全ての二次電池SBの一方の最大面にセルホルダ16を装着する。セルホルダ16の上縁部材162の一対のボス16Aの一方を二次電池SBの端子絶縁部材7Aの係合凹部77に係合するとともに、上縁部材162の押さえ部材162aの爪16Bを端子絶縁部材7Aの係合凹部76に係止することにより、二次電池SBにセルホルダ16が装着される。
(1)端子絶縁部材7A,7Bに装着したセルホルダ16を使用して複数の単電池を組電池として組み立てるようにしたので、セルホルダ16を二次電池に装着するための特別の部品を使用する必要がなく、部品点数の低減を図ることができる。
(4)組電池100の組み立てに際して、あらかじめ二次電池SBにセルホルダ16を装着しておくことができ、組み立て作業の効率がよい。
(1)同一の正負極端子絶縁部材を用いるとともに、二つの絶縁部材をともに利用して付属部品を装着するようにしたが、正負極端子絶縁部材は別々の部材としてもよい。
(2)正負極一対の端子絶縁部材に外付部品を装着する場合について説明したが、いずれか一方にのみ外付部品を装着するようにしてもよい。
(4)端子絶縁部材は、複数種類の外付部品が装着可能に構成したが、1種類のみの外付部品を装着可能に構成してもよい。
(1)端子絶縁部材に設けた係合凹部の形状、形成位置などは実施形態に限定されない。
(2)付属部品も実施形態に限定されず、種々の外付部品に対して本発明を適用できる。
(3)発電体と外部端子を集電板により電気的に接続したが、外部端子と集電板とを一体化、すなわち一つの部材として作製してもよい。
(4)発電体の構成も実施形態に限定されない。
(5)電池容器の形状も実施形態に限定されない。
(6)外部端子を電池容器の電池蓋に設けるようにしたが、最大面に外部端子を設けた二次電池にも本発明を適用できる。
Claims (11)
- 蓋で密閉された電池容器内に収容された発電体と、
前記蓋にそれぞれが設けられるとともに、前記発電体のそれぞれに電気的に接続された正負極外部端子と、
前記正負極外部端子をそれぞれ前記蓋に対して絶縁する一対の端子絶縁部材とを備え、
前記一対の端子絶縁部材の少なくとも一方には、外付部品を前記電池容器に装着するための装着部が形成されていることを特徴とする二次電池。 - 請求項1記載の二次電池において、
前記正負極外部端子は、正負極集電板を介して前記発電体の正負極板に接続されていることを特徴とする二次電池。 - 請求項1または2記載の二次電池において、
前記蓋に設けられたガス排出弁を覆うように前記蓋に前記外付部品として設けられるガス捕集ダクトをさらに備えるとともに、前記装着部は係合部であり、
前記ガス捕集ダクトには、前記係合部と互いに弾性的に係合して前記端子絶縁部材に係止される係止部が設けられていることを特徴とする二次電池。 - 請求項3記載の二次電池において、
前記一対の端子絶縁部材のそれぞれには前記係合部が設けられ、
前記ガス捕集ダクトは前記一対の端子絶縁部材の間に横設して設けられ、
前記端子絶縁部材の前記係合部は、前記一対の端子絶縁部材が互いに対向する対向面に設けられた凹部または突部であり、
前記ガス捕集ダクトの長手方向両端部には、前記端子絶縁部材の前記凹部または前記突部と弾性的に係合する相補形状の凸部または凹部の前記係止部がそれぞれ設けられ、
前記外付部品が前記一対の端子絶縁部材の双方を用いて電池容器に装着されるようにしたことを特徴とする二次電池。 - 請求項1乃至4のいずれか1項記載の二次電池において、
前記二次電池を冷却するように、前記端子絶縁部材のそれぞれに前記外付部品として設けられた一対の放熱機能部品をさらに備えるとともに、前記装着部は係合部であり、
前記放熱機能部品には、前記端子絶縁部材に設けた前記係合部と互いに弾性的に係合して前記端子絶縁部材に係止される係止部が設けられていることを特徴とする二次電池。 - 請求項5記載の二次電池において、
前記端子絶縁部材に設けた前記係合部は、前記一対の端子絶縁部材が互いに対向する対向面のそれぞれに設けた第1係合部と、
前記電池容器の長手方向に延在する前記端子絶縁部材の両側面に設けた第2および第3係合部とを含み、
前記放熱機能部品には、前記第1〜第3係合部と係止される第1〜第3係止部が設けられていることを特徴とする二次電池。 - 請求項6記載の二次電池において、
前記第1〜第3係合部のそれぞれは凹部または突部であり、
前記第1〜第3係止部は、前記凹部または突部とは相補形状に形成されていることを特徴とする二次電池。 - 請求項7記載の二次電池において、
前記第1〜第3係合部は凹部であり、前記第1〜第3係止部は前記凹部に弾性的に係合する爪であることを特徴とする二次電池。 - 請求項1または2記載の二次電池において、
前記二次電池を保持するため前記端子絶縁部材に前記外付部品として装着されるセルホルダをさらに備えるとともに、前記装着部は係合部であり、
前記セルホルダには、前記端子絶縁部材の前記係合部と互いに係合して前記端子絶縁部材に弾性的に係止される係止部が設けられていることを特徴とする二次電池。 - 請求項9記載の二次電池において、
前記端子絶縁部材に設けた前記係合部は、前記電池容器の長手方向に延在する前記端子絶縁部材の両側面に設けた第1および第2係合部と、前記電池容器の最小面に対向する面に設けた第3係合部とを含み、
前記セルホルダには、前記第1および第2係合部と係止される第1および第2係止部と、前記第3係合部と係止される第3係止部が設けられていることを特徴とする二次電池。 - 請求項10記載の二次電池において、
前記第1〜第3係合部のそれぞれは凹部または突部であり、
前記第1〜第3係止部は、前記セルホルダが前記端子絶縁部材に弾性的に装着されるように前記凹部または突部とは相補形状に形成されていることを特徴とする二次電池。
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