JP6783686B2 - Sealed battery and electrode terminals - Google Patents
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Description
本発明は、密閉型電池および前記密閉型電池に用いられる電極端子に関する。 The present invention relates to a sealed battery and electrode terminals used in the sealed battery.
リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池などの二次電池は、車両搭載用電源あるいはパソコンや携帯端末等の電源として重要性が高まっている。かかる二次電池は、例えば、電解質物質とともに電極体がケース内に密閉された密閉型電池として構築される。
かかる密閉型電池のケースには、他の電池やモーターなどの外部機器と電気的に接続される電極端子が設けられている。例えば、2個以上の密閉型電池を隣接して配列し、各々の電池の電極端子同士をバスバーを介して接続することによって、複数の電池からなる組電池を構築することができる。かかる電極端子を備えた密閉型電池に関する技術が特許文献1に記載されている。
Secondary batteries such as lithium-ion secondary batteries and nickel-metal hydride batteries are becoming increasingly important as power sources for vehicles and personal computers and mobile terminals. Such a secondary battery is constructed as, for example, a sealed battery in which an electrode body is sealed in a case together with an electrolyte substance.
The case of such a sealed battery is provided with electrode terminals that are electrically connected to other external devices such as batteries and motors. For example, by arranging two or more sealed batteries adjacent to each other and connecting the electrode terminals of the batteries to each other via a bus bar, it is possible to construct an assembled battery composed of a plurality of batteries. Patent Document 1 describes a technique relating to a sealed battery provided with such an electrode terminal.
かかる電極端子を備えた密閉型電池の一例を図1に示す。図1に示す密閉型電池100は、扁平な角型のケース10を備えており、該ケース10の内部に電極体20が収容されている。かかるケース10は、上面が開口した扁平な角型のケース本体12と、当該ケース本体12上面の開口部を塞ぐ蓋体14とを備えており、当該ケース10の上面をなす蓋体14に正負極の電極端子30が設けられている。
各々の電極端子30は、集電部材32と、ボルト34と、外部接続部材36とを備えている。集電部材32の一方の端部32aはケース10内の電極体20と接続され、他方の端部32bはケース10外に露出している。また、ボルト34は、上記した外部機器と電気的に接続される柱状の接続部34aを備えている。そして、この電極端子30では、上記した集電部材32とボルト34とが板状の外部接続部材36によって電気的に接続されている。また、この電極端子30では、上記した各々の部材がケース10(蓋体14)と通電することを防止するために、外部接続部材36と蓋体14との間に絶縁ホルダ38が配置されている。
FIG. 1 shows an example of a sealed battery provided with such an electrode terminal. The sealed
Each
かかる電極端子30では、ナットの締め込みなどによって、ボルト34の接続部34aと外部機器とが接続されるが、この際にボルト34が供回りすると外部機器との間で接続不良が生じる可能性がある。
かかるボルトの供回りによる接続不良を防止するために、上記した絶縁ホルダ38には、ボルト34の回転を規制するボルト収納部が設けられている。具体的には、図2に示すように、ボルト34の下方の端部には矩形の嵌合部34bが形成されており、絶縁ホルダ38の上面には、当該嵌合部34bに応じた寸法を有する矩形の凹部であるボルト収納部38aが設けられている。そして、ボルト34の嵌合部34bと絶縁ホルダ38のボルト収納部38aとを嵌合させることによってボルト34の回転が規制され、外部機器との接続の際にボルト34が供回りすることが防止される。
At the
In order to prevent a connection failure due to the rotation of such bolts, the above-mentioned
しかしながら、上記した構造の密閉型電池100では、外部機器と接続する際のナット締め付けなどによって絶縁ホルダ38のボルト収納部38aに極端に大きな負荷が掛かり、当該ボルト収納部38aが破損することがあった。このようなボルト収納部38aの破損が生じると、電極端子30を構成する各々の導電性の部材とケース10(蓋体14)とを適切に絶縁することが難しくなったり、締め付け不良によって外部機器との電気的な接続の抵抗が上昇したりする虞がある。
このため、密閉型電池の製造工程にはボルト収納部の破損の有無を検査する検査工程が設けられているが、かかる検査工程においてボルト収納部の破損を発見することは困難であり、かかるボルト収納部の破損の検査を、製造後の全ての電池に対して十分に行うには多大な労力と時間が必要となるため製造効率を低下させる要因となっていた。
However, in the sealed
For this reason, the manufacturing process of the sealed battery is provided with an inspection process for inspecting the presence or absence of damage to the bolt storage portion, but it is difficult to detect damage to the bolt storage portion in such an inspection process, and such bolts. It takes a lot of labor and time to sufficiently inspect the storage part for damage to all the batteries after manufacturing, which has been a factor of lowering the manufacturing efficiency.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、外部機器との接続時の負荷によって絶縁ホルダが破損することを容易に検査できるような構造を有した密閉型電池を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and a main object thereof is a sealed battery having a structure capable of easily inspecting damage to an insulating holder due to a load when connected to an external device. The purpose is to provide.
上記目的を実現するべく、本発明によって以下の構成の密閉型電池が提供される。 In order to realize the above object, the present invention provides a sealed battery having the following configuration.
ここで開示される密閉型電池は、ケース内に電極体が収容されることによって構成されており、外部機器と接続される電極端子がケースに設けられている。
かかる密閉型電池における電極端子は、一方の端部がケース内の電極体と電気的に接続されていると共に、他方の端部がケースの外部に露出している集電部材と、一方の端部に外部機器と接続される柱状の接続部が形成されていると共に、他方の端部に角形の凸部である嵌合部が形成されているボルトと、集電部材とボルトとを電気的に接続する板状の外部接続部材と、当該外部接続部材とケースとの間に配置される絶縁部材であって、ボルトの嵌合部と嵌合する角型の凹部であるボルト収納部が形成されている絶縁ホルダとを備えている。
そして、ここで開示される密閉型電池では、ボルト収納部を形成する複数の側壁の少なくとも一箇所に凹状の強度低下部が形成されている。
The sealed battery disclosed here is configured by accommodating an electrode body in a case, and an electrode terminal connected to an external device is provided in the case.
The electrode terminals in such a sealed battery have a current collecting member whose one end is electrically connected to the electrode body inside the case and whose other end is exposed to the outside of the case, and one end. A bolt having a columnar connecting portion connected to an external device and a fitting portion having a square convex portion formed at the other end, and a current collecting member and a bolt are electrically connected to each other. A plate-shaped external connecting member connected to the above, and an insulating member arranged between the external connecting member and the case, formed by a bolt storage portion which is a square concave portion that fits with the fitting portion of the bolt. It is equipped with an insulating holder.
Then, in the sealed battery disclosed here, a concave strength reducing portion is formed at at least one of a plurality of side walls forming the bolt accommodating portion.
本発明者は、上記した課題を解決するために種々の検討を行い、絶縁ホルダにおける破損箇所をコントロールする、すなわち、ナット締め付けなどの外部機器との接続において絶縁ホルダのボルト収納部に大きな負荷が掛かった場合に、ボルト収納部の特定の箇所から破損が生じるようにすることができれば、検査工程においてボルト収納部の破損を発見することが容易になると考えた。 The present inventor has conducted various studies in order to solve the above-mentioned problems, and controls the damaged portion in the insulating holder, that is, a large load is applied to the bolt storage portion of the insulating holder in connection with an external device such as nut tightening. It was thought that it would be easier to detect damage to the bolt storage part in the inspection process if damage could occur from a specific location in the bolt storage part when it was hung.
そこで、本発明者はさらに検討を重ねて、ここで開示される密閉型電池のように、ボルト収納部を形成する複数の側壁の少なくとも一箇所に凹状の強度低下部を形成することに思い至った。かかる強度低下部を形成することによって、ボルト収納部に大きな負荷が掛かった場合に、強度低下部を起点にボルト収納部の破損を生じさせることができる。このため、検査工程において強度低下部の周辺を確認するのみで、ボルト収納部に破損が生じているか否かを容易に検査することができるようになるため、検査工程における労力と時間を削減することができる。 Therefore, the present inventor has further studied and came up with the idea of forming a concave strength-reducing portion at at least one of the plurality of side walls forming the bolt accommodating portion, as in the sealed battery disclosed here. It was. By forming such a strength reducing portion, when a large load is applied to the bolt accommodating portion, the bolt accommodating portion can be damaged starting from the strength reducing portion. For this reason, it becomes possible to easily inspect whether or not the bolt storage portion is damaged by simply checking the periphery of the strength-reduced portion in the inspection process, which reduces labor and time in the inspection process. be able to.
また、ここで開示される密閉型電池の好ましい一態様では、ボルト収納部を形成する各々の側壁に、強度低下部が少なくとも1つずつ形成されている。
上記したように、ボルト収納部を形成する複数の側壁の少なくとも一箇所に強度低下部を設ければ、当該強度低下部を起点にボルト収納部の破損を生じさせることができるが、強度低下部は、ボルト収納部を形成する各々の側壁に少なくとも1つずつ形成されているとより好ましい。これによって、強度低下部以外の箇所が破損の起点となることを適切に防止することができる。
Further, in a preferred embodiment of the sealed battery disclosed herein, at least one strength reducing portion is formed on each side wall forming the bolt accommodating portion.
As described above, if the strength reducing portion is provided at at least one of the plurality of side walls forming the bolt accommodating portion, the bolt accommodating portion can be damaged starting from the strength reducing portion. Is more preferably formed on each side wall forming the bolt accommodating portion. As a result, it is possible to appropriately prevent a portion other than the strength-reduced portion from becoming a starting point of damage.
ここで開示される密閉型電池の好ましい他の態様では、ボルト収納部の側壁の長手方向における中央部付近に強度低下部が形成されている。
上記した強度低下部は、大きな負荷が掛かった際に変形し易い箇所に形成することが好ましい。これによって、強度低下部以外の箇所が破損の起点となることをより適切に防止できる。かかる変形し易い箇所の一例として、側壁の長手方向の中央部付近が挙げられる。
In another preferred embodiment of the sealed battery disclosed herein, a strength reducing portion is formed near the central portion in the longitudinal direction of the side wall of the bolt accommodating portion.
It is preferable that the above-mentioned strength lowering portion is formed at a portion that is easily deformed when a large load is applied. As a result, it is possible to more appropriately prevent a portion other than the strength-reduced portion from becoming a starting point of damage. As an example of such a easily deformable portion, the vicinity of the central portion in the longitudinal direction of the side wall can be mentioned.
また、ここで開示される密閉型電池の好ましい他の態様では、板状の外部接続部材が絶縁ホルダの上面に沿って段差状に折り曲げられており、当該外部接続部材の段差部と絶縁ホルダとが接触する位置の近傍に強度低下部が形成されている。
外部機器との接続のためにボルトにナットを締め込む際には、絶縁ホルダの上面に配置された外部接続部材に大きな負荷が掛かることがある。このような場合、外部接続部材の段差部がナットの締め込み方向に沿って折れ曲がり、当該折れ曲がった外部接続部材の段差部が絶縁ホルダを押圧することがある。このような外部接続部材の変形によって絶縁ホルダに掛かる負荷を考慮すると、外部接続部材の段差部と絶縁ホルダとが接触する位置の近傍にも強度低下部を設けることが好ましい。これによって、強度低下部以外の箇所から破損が生じることを適切に防止できる。
Further, in another preferred embodiment of the sealed battery disclosed herein, a plate-shaped external connecting member is bent in a stepped shape along the upper surface of the insulating holder, and the stepped portion of the external connecting member and the insulating holder A strength reduction portion is formed in the vicinity of the contact position.
When tightening a nut on a bolt for connection with an external device, a large load may be applied to the external connection member arranged on the upper surface of the insulating holder. In such a case, the stepped portion of the external connecting member may be bent along the tightening direction of the nut, and the stepped portion of the bent external connecting member may press the insulating holder. Considering the load applied to the insulating holder due to such deformation of the external connecting member, it is preferable to provide a strength reducing portion near the position where the step portion of the external connecting member and the insulating holder come into contact with each other. As a result, it is possible to appropriately prevent damage from occurring from a location other than the strength-reduced portion.
また、本発明は、上記課題を解決するための一側面として、上記した密閉型電池に用いられる電極端子を提供する。
かかる電極端子は、一方の端部がケース内の電極体と電気的に接続されていると共に、他方の端部がケースの外部に露出している集電部材と、一方の端部に外部機器と接続される柱状の接続部が形成されていると共に、他方の端部に角形の凸部である嵌合部が形成されているボルトと、集電部材とボルトとを電気的に接続する板状の外部接続部材と、当該外部接続部材とケースとの間に配置される絶縁部材であって、ボルトの嵌合部と嵌合する角型の凹部であるボルト収納部が形成されている絶縁ホルダとを備えている。
そして、ここで開示される電極端子では、ボルト収納部の側壁の少なくとも一箇所に凹状の強度低下部が形成されている。
The present invention also provides an electrode terminal used in the above-mentioned sealed battery as one aspect for solving the above-mentioned problem.
Such an electrode terminal has a current collector whose one end is electrically connected to an electrode body inside the case and whose other end is exposed to the outside of the case, and an external device at one end. A plate that electrically connects a current collector member and a bolt with a bolt having a columnar connection portion connected to the bolt and a fitting portion having a square convex portion formed at the other end portion. Insulation that is an insulating member arranged between the external connecting member and the case, and has a bolt accommodating portion that is a square recess that fits with the fitting portion of the bolt. It has a holder.
Then, in the electrode terminal disclosed here, a concave strength reducing portion is formed at at least one position on the side wall of the bolt accommodating portion.
かかる構成の電極端子では、外部機器との接続の際にボルト収納部の側壁に大きな負荷が掛かった場合に、強度低下部を起点にボルト収納部の破損を生じさせることができるため、検査工程において強度低下部の周辺を確認するのみで、絶縁ホルダに破損が生じているか否かを判定することができる。このため、密閉型電池を製造するに際して、上記した電極端子を用いることによって検査工程における労力と時間を削減することができる。 With the electrode terminal having such a configuration, when a large load is applied to the side wall of the bolt storage portion when connecting to an external device, the bolt storage portion can be damaged starting from the strength reduction portion. It is possible to determine whether or not the insulating holder is damaged only by checking the periphery of the strength-reduced portion. Therefore, when manufacturing a closed-type battery, labor and time in the inspection process can be reduced by using the above-mentioned electrode terminals.
以下、本発明の一実施形態に係る密閉型電池の一例としてリチウムイオン二次電池を説明する。なお、ここで開示される密閉型電池はリチウムイオン二次電池に限定されず、例えば、ニッケル水素電池などであってもよい。 Hereinafter, a lithium ion secondary battery will be described as an example of the sealed battery according to the embodiment of the present invention. The sealed battery disclosed here is not limited to the lithium ion secondary battery, and may be, for example, a nickel hydrogen battery.
また、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。なお、各図における寸法関係(長さ、幅、厚み等)は実際の寸法関係を反映するものではない。また、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄(例えば、電極体や電解質物質の構成および製法などのリチウムイオン二次電池の構築に係る一般的技術等)は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。 Further, in the following drawings, members / parts having the same action are described with the same reference numerals. The dimensional relationships (length, width, thickness, etc.) in each figure do not reflect the actual dimensional relationships. In addition, matters other than those specifically mentioned in the present specification and necessary for carrying out the present invention (for example, general matters relating to the construction of a lithium ion secondary battery such as the composition and manufacturing method of an electrode body and an electrolyte substance). Technology, etc.) can be grasped as a design item of a person skilled in the art based on the prior art in the field.
1.全体構成
本実施形態に係る密閉型電池の基本的な構造は従来の密閉型電池と同様である。具体的には、図1に示すように、本実施形態に係る密閉型電池100は、扁平な角型のケース10の内部に電極体20が収納されることによって構成されている。かかる密閉型電池100のケース10は、上面が開口した扁平な角型のケース本体12と、当該ケース本体12上面の開口部を塞ぐ板状の蓋体14とから構成されている。かかるケース10は、軽量で熱伝導性の良い金属材料を主体に構成されていることが好ましく、かかる金属材料としてはアルミニウムなどが挙げられる。
1. 1. Overall configuration The basic structure of the closed-type battery according to the present embodiment is the same as that of the conventional closed-type battery. Specifically, as shown in FIG. 1, the sealed
ケース10の内部に収容された電極体20は、リチウムイオンを吸蔵および放出可能な電極活物質を含む合材層が箔状の集電体の表面に付与された正負極を備えている。
本実施形態においては、電極体20として捲回電極体が用いられている。図示は省略するが、かかる捲回電極体20は、箔状の正極集電体の表面に正極合材層が付与された長尺シート状の正極と、箔状の負極集電体の表面に負極合材層が付与された長尺シート状の負極とを備えており、これらの正負極をセパレータを介して積層させ、該積層体を捲回することによって形成される。そして、幅方向Xにおける捲回電極体20の中央部には、正負極の合材層が対向した捲回コア部20Aが形成されている一方で、幅方向Xの両側縁部には、合材層が付与されていない集電体が巻き重ねられた端子接続部20Bが形成されている。
なお、本実施形態に係る密閉型電池100において、電極体20を構成する各部材(例えば正極、負極およびセパレータ等)の材料は、従来の一般的なリチウムイオン二次電池に用いられるものと同様のものを制限なく使用可能であり、本発明を特徴づけるものではないため、詳細な説明を省略する。
The
In this embodiment, a wound electrode body is used as the
In the sealed
また、本実施形態に係る密閉型電池100のケース10の内部には、上記した電極体20と共に電解質物質も収容されているが、かかる電解質物質についても、従来の一般的なリチウムイオン二次電池と同様のものを特に限定なく使用することができるため詳細な説明は省略する。
In addition, an electrolyte substance is also housed inside the
そして、本実施形態に係る密閉型電池100では、ケース10の上面をなす蓋体14に、他の電池やモーターなどの外部機器と電気的に接続される電極端子30が設けられている。かかる電極端子30は、ケース10内の電極体20と電気的に接続されていると共に、当該ケース10外に露出して外部機器と接続可能に構成されている。
以下、本実施形態における電極端子30の具体的な構造について説明する。
In the sealed
Hereinafter, the specific structure of the
2.電極端子
(1)電極端子の構成部材
図3は本実施形態に係る密閉型電池100の電極端子30近傍の構造を模式的に示す断面図である。本実施形態に係る密閉型電池100の電極端子30は、集電部材32と、シール部材39と、ボルト34と、外部接続部材36と、絶縁ホルダ38とを備えている。以下、かかる各々の部材について具体的に説明する。
2. Electrode Terminal (1) Components of Electrode Terminal FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a structure in the vicinity of the
(a)集電部材
集電部材32は、導電性材料によって構成された長尺の部材である。図1に示すように、集電部材32の一方の端部32aはケース10内の電極体20と電気的に接続されており、他方の端部32bはケース10の蓋体14を貫通して外部に露出している。具体的には、集電部材32の一方の端部32aは、長尺の板状に形成されており、密閉型電池100の縦方向Zに沿って延びてケース10内の電極体20の端子接続部20Bに接続されている。一方、集電部材32の他方の端部32bは、図3に示すように、シール部材39、蓋体14、絶縁ホルダ38、外部接続部材36の各々を貫通してケース10の外部に露出している。そして、集電部材32は、図2に示すように円筒状に成形された他方の端部32bを図3に示すようにかしめることによって上記した各々の部材をケース10の蓋体14に固定している。かかる集電部材32に用いられる導電性材料としては、例えば、アルミニウム、銅などが挙げられる。
(A) Current collector member The
(b)シール部材
また、図3に示すように、本実施形態に係る密閉型電池においては、集電部材32と蓋体14とが通電することを防止するために、集電部材32と蓋体14との間に板状の絶縁部材であるシール部材39が配置されている。シール部材39には集電部材32の端部32bを挿通させる集電部材挿通孔39aが形成されており、当該集電部材挿通孔39aの周囲に上方に向けて突出した封止部39bが設けられている。かかる封止部39bは、蓋体14の集電部材挿通孔14aに挿入されており、当該集電部材挿通孔14aの内部において蓋体14と集電部材32とが接触することを防止すると共に、蓋体14の集電部材挿通孔14aを封止してケース10を密閉している。なお、シール部材39に用いられる材料としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリイミド樹脂などの絶縁性樹脂が挙げられる。
(B) Seal member As shown in FIG. 3, in the sealed battery according to the present embodiment, in order to prevent the
(c)ボルト
ボルト34は、ケース10外部において密閉型電池の縦方向Zに沿って立設する柱状の接続部34aを備えた導電性部材であり、上記した集電部材32と同種の材料から構成されていることが好ましい。かかる柱状の接続部34aの外周面にはネジ溝(図示省略)が形成されている。例えば、ボルト34の接続部34aを板状のバスバー(図示省略)に貫通させた後、当該接続部34aにナットを締め込むことによって、密閉型電池と外部機器とが電気的に接続される。
一方、このボルト34では、上記した外部機器との接続の際にボルト34が供回りすることを防止するために、図2および図3に示すように、他方の端部に矩形の凸部である嵌合部34bが形成されている。詳しくは後述するが、かかるボルト34の嵌合部34bは、絶縁ホルダ38のボルト収納部38aと形状・寸法が対応するように設計されており、このボルト34の嵌合部34bを絶縁ホルダ38のボルト収納部38aに嵌め込むことによってボルト34の回転が規制される。かかる嵌合部34bの具体的な形状・寸法は、必要に応じて適宜変更することができる。
(C) Bolt The
On the other hand, in this
(d)外部接続部材
外部接続部材36は、上記した集電部材32とボルト34とを電気的に接続する板状の導電部材である。具体的には、外部接続部材36は、密閉型電池の幅方向Xに沿って延びている。そして、図2に示すように、外部接続部材36の一方の端部には、集電部材32を挿通させる集電部材挿通孔36bが形成されており、他方の端部にはボルト34を挿通させるボルト挿通孔36aが設けられている。また、本実施形態における外部接続部材36は、後述する絶縁ホルダ38の上面の形状と対応するように折り曲げられて、段差部36cが形成されている。なお、外部接続部材36についても、上記した集電部材32と同種の導電性材料を用いることができる。
(D) External connecting member The external connecting
(e)絶縁ホルダ
絶縁ホルダ38は、外部接続部材36と蓋体14とを絶縁するために設けられた絶縁部材である。かかる絶縁ホルダ38の材料については、上記したシール部材39と同種の絶縁性材料(例えば、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリイミド樹脂など)を好ましく用いることができる。
かかる絶縁ホルダ38は、外部接続部材36と蓋体14との間に配置されており、電極端子30を構成する各々の導電性部材(集電部材32、ボルト34、外部接続部材36)がケース10の蓋体14と通電することを防止している。具体的には、絶縁ホルダ38は、上記した外部接続部材36と同様に密閉型電池100の幅方向Xに沿って延びており、外部接続部材36と蓋体14との間に配置されている。そして、絶縁ホルダ38の一方の端部には集電部材32を挿通させる集電部材挿通孔38cが形成されており、他方の端部にはボルト34の嵌合部34bを収納する凹状のボルト収納部38aが設けられている。
(E) Insulation Holder The
The insulating
そして、本実施形態における絶縁ホルダ38には、ボルト34の回転を規制するための構造が設けられている。具体的には、絶縁ホルダ38のボルト収納部38aがボルト34の嵌合部34bと対応するような形状および寸法に形成されており、当該ボルト収納部38aにボルト34の嵌合部34bを隙間なく嵌合させることによってボルト34の回転が規制される。
本実施形態においては、ボルト収納部38aが矩形の凹部に形成されており、かかるボルト収納部38aの側壁38bの間隔(すなわち、ボルト収納部38aの底面の一辺の長さ)が、矩形の凸部であるボルト34の嵌合部34bの一辺よりも僅かに大きくなるように設定されている。
The insulating
In the present embodiment, the
なお、本実施形態に係る密閉型電池100の絶縁ホルダ38では、外部機器との接続の際に破損した場合であっても、当該破損を容易に検査できるように、ボルト収納部38aの側壁38bに凹状の強度低下部が形成されているが、かかる強度低下部38dに関する構造ついては後に詳しく説明する。
In the
(2)電極端子の構築
本実施形態に係る密閉型電池100の電極端子30は、上記した各々の部材をケース10の蓋体14に組み付けることによって構築される。
(2) Construction of Electrode Terminals The
かかる電極端子30を構築するに際しては、先ず、蓋体14に絶縁ホルダ38とシール部材39とを取り付ける。具体的には、各々の部材の集電部材挿通孔14a、38c、39aが連通するように、蓋体14の上面に絶縁ホルダ38を配置し、下面にシール部材39を配置する。そして、絶縁ホルダ38とシール部材39とを挟み込んで押圧することによって絶縁ホルダ38の底面とシール部材39の封止部39bとを圧着させる。これによって、絶縁ホルダ38とシール部材39とが蓋体14に取り付けられ、蓋体14の集電部材挿通孔14aが絶縁部材で覆われる。
When constructing such an
次に、絶縁ホルダ38上にボルト34と外部接続部材36を配置する。具体的には、ボルト収納部38aが嵌合部34bに嵌合するように絶縁ホルダ38の上面にボルト34を配置した後に、ボルト34の接続部34aを外部接続部材36のボルト挿通孔36aに挿通させて外部接続部材36を絶縁ホルダ38の上面に配置する。
Next, the
そして、シール部材39と蓋体14と絶縁ホルダ38と外部接続部材36の各々に形成されている集電部材挿通孔39a、14a、38c、36bに、集電部材32の他方の端部32bを挿通させた後、集電部材32の他方の端部32bをかしめることによって上記した各々の部材をケース10の蓋体14に固定する。これによって、図3に示すような構造の電極端子30が構築される。
Then, the
(3)強度低下部
上記したように、本実施形態に係る密閉型電池100では、外部機器との接続の際の絶縁ホルダ38の破損を容易に検査できるように、ボルト収納部38aの側壁38bに凹状の強度低下部が形成されている。以下、かかる強度低下部38dについて説明する。図4は本実施形態に係る密閉型電池の電極端子に用いられる絶縁ホルダを模式的に示す図であり、図4(a)は斜視図、図4(b)は平面図、図4(c)は図4(b)中のC−C断面図である。
(3) Strength reduction portion As described above, in the sealed
図4に示すように、本実施形態に係る密閉型電池100では、絶縁ホルダ38のボルト収納部38aを形成する各々の側壁38bの上面に強度低下部38dが設けられている。かかる強度低下部38dは、図4(c)に示すように側壁38bの上面に凹状に形成されており、かかる強度低下部38dが形成されている箇所は、側壁38bの他の部分よりも外力に対する強度が低下している。
このため、本実施形態においては、ボルト34と外部機器とを接続するに際してボルト収納部38aの側壁38bに過剰な負荷が掛かった場合に、他の部分よりも強度が低下している強度低下部38dが起点となって側壁38bの破損が生じる。従って、本実施形態によれば、検査工程において強度低下部38dの周辺を確認するのみで、絶縁ホルダ38に破損が生じているか否かを容易に検査することができるため、検査工程に掛かる労力と時間を大幅に削減し、密閉型電池の製造効率を向上させることができる。
As shown in FIG. 4, in the sealed
Therefore, in the present embodiment, when an excessive load is applied to the
なお、強度低下部38dの寸法は、当該強度低下部38dを起点とした破損を適切に生じさせるという観点の下で適宜調整することが好ましい。
例えば、絶縁ホルダ38では、作製過程において生じたヒケやボイドが破損の起点になる可能性があるため、ヒケやボイドが生じた場合であっても、強度低下部38dを起点とした破損が適切に生じるように強度低下部38dの寸法を調整することが好ましい。
It is preferable that the dimensions of the
For example, in the insulating
また、強度低下部38dを形成する個数や位置についても、当該強度低下部38dを起点とした破損を適切に生じさせるという観点の下で適宜調整することが好ましい。
例えば、図4(b)に示すように、本実施形態における絶縁ホルダ38では、ボルト収納部38aを形成する4つの側壁38bのうち、絶縁ホルダ38の長手方向に直交する側壁38bの方が肉厚になるように形成されており、絶縁ホルダ38の長手方向に沿った側壁38bよりも高い強度を有している。このため、本実施形態においては、長手方向に直交する側壁38bの上面に2個ずつ強度低下部38dが形成されている。
Further, it is preferable to appropriately adjust the number and positions of the
For example, as shown in FIG. 4B, in the insulating
3.他の態様
以上、ここで開示される密閉型電池の一実施形態について説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されず、種々の構造を変更することができる。
3. 3. Other Aspects Although one embodiment of the sealed battery disclosed herein has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various structures can be modified.
上記したように、強度低下部38dを形成する個数や位置は、強度低下部38dを起点とした破損を適切に生じさせるために適宜調整される。
例えば、図5に示すように、強度低下部38dは、ボルト収納部38aを形成する4つの側壁38bの各々に1個ずつ形成されていてもよい。また、このように側壁38bの上面に1個の強度低下部38dを形成する場合には、当該強度低下部38dを側壁38bの長手方向の中央部付近に形成することが好ましい。かかる長手方向の中央部付近は、大きな負荷が掛かった際に変形し易い箇所であるため、この部分に強度低下部38dを形成することによって、強度低下部38dを起点とした破損を適切に生じさせることができる。
As described above, the number and position of forming the
For example, as shown in FIG. 5, one
また、強度低下部38dは、図6に示すような位置に形成してもよい。図6は本発明の他の実施形態における絶縁ホルダのボルト収納部近傍を模式的に示す平面図である。なお、図6では、説明の便宜上、ボルトの嵌合部34bを点線で示している。
図6に示すように、一般的な構造の電極端子では、外部機器との接続の際にボルトが供回りすると、ボルトの嵌合部34bの角がボルト収納部38aの側壁38bに押し付けられる。このような場合には、当該嵌合部34bの角が接触する部分に負荷が集中し、この部分を起点にした破損が生じやすくなる。このため、強度低下部38dは、ボルトの供回りが生じた際に嵌合部34bの角が接触する部位に形成することが好ましい。
Further, the
As shown in FIG. 6, in an electrode terminal having a general structure, when a bolt rotates when connected to an external device, the corner of the bolt
また、強度低下部は、ボルトの嵌合部だけでなく、外部接続部材から受ける負荷も考慮して形成すると好ましい。具体的には、図1〜図3に示される密閉型電池100では、絶縁ホルダ38の上面に沿うように、板状の外部接続部材36が段差状に折り曲げられて段差部36cが形成されている。このような形状の外部接続部材36を用いた密閉型電池100においては、ボルト34の接続部34aにナットを締め込む際に外部接続部材36に大きな負荷が掛かった際に、図7に示すように段差部36cを中心に外部接続部材36がナットの締め付け方向Aに沿って折れ曲がることがある。
このような場合、図8に示すように、折れ曲がった外部接続部材の段差部36cが絶縁ホルダ38を押圧する可能性がある。このような場合に、強度低下部38dを起点とした破損を適切に生じさせることができるように、強度低下部38dは、外部接続部材の段差部36cと絶縁ホルダ38とが接触する位置の近傍に形成されていることが好ましい。
Further, it is preferable that the strength lowering portion is formed in consideration of not only the fitting portion of the bolt but also the load received from the external connecting member. Specifically, in the sealed
In such a case, as shown in FIG. 8, the stepped
また、上記した実施形態では、いずれにおいても、ボルト収納部の側壁の上面に強度低下部が形成されている。しかし、強度低下部が形成される位置は、側壁の上面に限られず、ボルト収納部の側壁であれば、上面以外の位置であってもよい。但し、強度低下部の形成を容易にするという観点からは、強度低下部はボルト収納部の側壁の上面に形成することが好ましい。 Further, in any of the above-described embodiments, a strength reduction portion is formed on the upper surface of the side wall of the bolt storage portion. However, the position where the strength lowering portion is formed is not limited to the upper surface of the side wall, and may be a position other than the upper surface as long as it is the side wall of the bolt storage portion. However, from the viewpoint of facilitating the formation of the strength reducing portion, it is preferable to form the strength reducing portion on the upper surface of the side wall of the bolt storage portion.
なお、上記した実施形態では、ボルト34の嵌合部34bと、絶縁ホルダ38のボルト収納部38aの各々の形状が矩形であったが、かかる嵌合部とボルト収納部の形状は、ボルトの回転を規制できるような角型であればよく、三角柱や五角柱などの角柱状に形成されていてもよい。このように嵌合部とボルト収納部の形状を変更する場合には、当該嵌合部とボルト収納部の形状に応じて強度低下部を形成する位置を適宜調整することが好ましい。
In the above-described embodiment, the shapes of the
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples illustrated above.
10 ケース
12 ケース本体
14 蓋体
14a 蓋体の集電部材挿通孔
20 電極体(捲回電極体)
20A 捲回コア部
20B 端子接続部
30 電極端子
32 集電部材
32a、32b 正極集電部の端部
34 ボルト
34a 接続部
34b 嵌合部
36 外部接続部材
36a ボルト挿通孔
36b 外部接続部材の集電部材挿通孔
38 絶縁ホルダ
38a ボルト収納部
38b ボルト収納部の側壁
38c 絶縁ホルダの集電部材挿通孔
38d 強度低下部
39 シール部材
39a シール部材の集電部材挿通孔
39b 封止部
100 密閉型電池
A ナットの締め付け方向
X 幅方向
Z 縦方向
10
20A
Claims (5)
前記電極端子は、
一方の端部が前記ケース内の前記電極体と電気的に接続されていると共に、他方の端部が前記ケースの外部に露出している集電部材と、
一方の端部に前記外部機器と接続される柱状の接続部が形成されていると共に、他方の端部に角形の凸部である嵌合部が形成されているボルトと、
前記集電部材と前記ボルトとを電気的に接続する板状の外部接続部材と、
当該外部接続部材と前記ケースとの間に配置される絶縁部材であって、前記ボルトの前記嵌合部と嵌合する角型の凹部であるボルト収納部が形成されている絶縁ホルダと
を備えており、
ここで、前記ボルト収納部を形成する複数の側壁の少なくとも一つの側壁において、当該側壁の全領域を除く特定の箇所に凹状の強度低下部が形成されている、密閉型電池。 A sealed battery in which an electrode body is housed in a case and an electrode terminal connected to an external device is provided in the case.
The electrode terminal is
A current collecting member whose one end is electrically connected to the electrode body in the case and whose other end is exposed to the outside of the case.
A bolt having a columnar connection portion connected to the external device formed at one end and a fitting portion having a rectangular convex portion formed at the other end.
A plate-shaped external connecting member that electrically connects the current collecting member and the bolt,
It is provided with an insulating member arranged between the external connecting member and the case, and having an insulating holder formed with a bolt storage portion which is a square concave portion that fits with the fitting portion of the bolt. And
Here, a sealed battery in which at least one side wall of a plurality of side walls forming the bolt storage portion has a concave strength-reducing portion formed at a specific position excluding the entire region of the side wall .
一方の端部が前記ケース内の前記電極体と電気的に接続されていると共に、他方の端部が前記ケースの外部に露出している集電部材と、
一方の端部に前記外部機器と接続される柱状の接続部が形成されていると共に、他方の端部に角形の凸部である嵌合部が形成されているボルトと、
前記集電部材と前記ボルトとを電気的に接続する板状の外部接続部材と、
当該外部接続部材と前記ケースとの間に配置される絶縁部材であって、前記ボルトの前記嵌合部と嵌合する角型の凹部であるボルト収納部が形成されている絶縁ホルダと
を備えており、
ここで、前記ボルト収納部を形成する複数の側壁の少なくとも一つの側壁において、当該側壁の全領域を除く特定の箇所に凹状の強度低下部が形成されている、電極端子。 An electrode terminal provided in the case of a sealed battery in which an electrode body is housed in a case and connected to an external device.
A current collecting member whose one end is electrically connected to the electrode body in the case and whose other end is exposed to the outside of the case.
A bolt having a columnar connection portion connected to the external device formed at one end and a fitting portion having a rectangular convex portion formed at the other end.
A plate-shaped external connecting member that electrically connects the current collecting member and the bolt,
It is provided with an insulating member arranged between the external connecting member and the case, and having an insulating holder formed with a bolt storage portion which is a square concave portion that fits with the fitting portion of the bolt. And
Here, an electrode terminal in which at least one side wall of a plurality of side walls forming the bolt accommodating portion has a concave strength reducing portion formed at a specific portion excluding the entire region of the side wall .
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