JPH064531Y2 - パック電池用素電池 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この考案は、複数の素電池群をケースに収容し、カバー
を超音波で溶着することによって一個の電池にまとめた
パック電池に関し、特に各素電池の耐漏液性を向上させ
る技術に関するものである。

《従来の技術》 パック電池は、カメラなど比較的電流消費量の大きな小
形携帯機器に用いられるものであり、複数本のリチウム
電池などの素電池群をパックケース内に収納し、所定の
電圧を恒久的に取り出すようにした電池である。

この種の電池は、通常一端が開口したケースにカバーを
重ね合わせて接着することによって、内部に収納された
複数の素電池を互いに接続状態に封入する構造を有し、
ケースとカバーの接合縁は合わせた状態で接着されてい
る。

ところで、前記ケースは、一般的に熱可塑性樹脂のイン
ジェクション製品が使用され、前記接合縁を通常の熱可
塑性樹脂接着剤を用いて接合しようとすると、溶剤の揮
発に伴なう接着剤の固化までに時間を要し、しかも完全
固化までに長い放置時間と、接合縁が剥離してしまうこ
とを防止するための保持構造を必要とするため、接着剤
による接合構造に替えて、短時間に接着できる超音波接
着手段を採用している。

《考案が解決しようとする課題》 しかしながら、超音波溶着を採用したパック電池では、
前記接合縁同士の超音波溶着時の振動および熱による内
部素電池への悪影響が問題となっていた。

つまり、この超音波接着したパック電池では、高温下で
内部に収容されている素電池の漏液が発生しやすかっ
た。

この原因として指摘されていることは、前記超音波接着
時において、超音波振動およびこれに伴って発生する熱
が内部の素電池に伝達され、この熱および振動によって
素電池の封口ガスケットのクリープによる締めの緩みが
生ずるためである。

本考案は以上の問題点に鑑みてなされたもので、超音波
溶着による熱および振動が個々の素電池に伝わりにくい
構造とすることによって、耐漏液性能の向上を図ったパ
ック電池用素電池を提供することを目的とするものであ
る。

《課題を解決するための手段》 前記目的を達成するため、この考案は、熱可塑性樹脂成
形体からなるケースおよびカバーと、前記ケース内に形
成された電池収納部に収納され、かつ互いに接続された
少なくとも二個以上の素電池群とからなり、前記素電池
群の収納状態において前記ケースとカバーの接合縁を超
音波により加圧、加熱して溶融固化せしめたパック電池
において、前記素電池群を構成する各素電池の封口部に
接着剤を塗布したものである。

《作用》 素電池の封口部に塗着された接着剤は、その緩衝性およ
び熱伝導性に応じて超音波振動を減衰し、熱伝達を遅ら
せ、これら熱および振動が素電池の封口部に対して直接
作用することを緩和し、超音波接着を原因とする各素電
池の封入口部を緩みを未然に防止する。

《実施例》 以下、この考案の一実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図、第２図において、このパック電池は、ポリエチ
レン，ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂成形体からな
る有底円筒状のケース１と、前記ケース１内に並列状態
で収納される一対の素電池２と、前記ケース１の上面開
口を蓋する同じく熱可塑性樹脂成形体からなるカバー３
とからなっている。

このカバー３の内面には各素電池２の正負極端子部同士
を直列に接続する中間接続端子４が一体に設けてある。

また、前記ケース１は前記各素電池２の外径形状に応じ
たほぼ凹形断面の一対の電池収納部５を形成し、電池収
納部５の中央には前記各素電池２の正負極と接続する外
部接続端子装着用の一対の取付穴６が開口形成されてい
る。

ここで、前記素電池２の封口部の構造は第４図に示す形
状が採用されている。

図において前記素電池２の正極端子板２ａの周囲には、
従来と同様に封口ガスケット２ｂを介して絶縁状態で負
極缶２ｃがカシメ付けられ、素電池２の内部を気密に封
止している。

そして、この考案では従来と異なり、封口ガスケット２
ｂの内周縁に樹脂接着剤２０を所定のコーティング厚み
で塗布し、その後負極缶２ｃの外周を熱収縮性チューブ
２ｄで包囲緊縛している。つまり、封口部分のカシメに
加えて接着剤２０によって封口部分を従来よりさらに気
密にシールしている。

接着剤２０としては、フェノール系樹脂、エポキシ系樹
脂など熱硬化性であって、硬化状態で比較的緩衝性があ
り、しかも耐熱性の高い樹脂が用いられる。

以上の部品構成からなるパック電池をアッセンブリする
には、まず、前記各素電池２をそれぞれの極性を正しく
位置決めした状態でケース１の内部に装填し、その状態
で封口部に接着剤を塗布し、次いでカバー３のケース１
に重ね合わせて融着することによってパック電池を完成
する。

この接着工程においては、超音波ホーンによる加熱加圧
によって接合が行なわれる。

すなわち、第３図の如く、前記ケース１，カバー３同士
の接合縁は凹凸状断面に形成されており、カバー３をケ
ース１の上面開口部に嵌合し、その状態でケース１の底
面部を台座９上に設置し、カバー３を超音波ホーン１０
の先端に設けた押圧用金型１１に対向させた状態で発振
器１２のスイッチＳＷをＯＮし、ホーン１０を下降させ
て金型１１によりカバー３をケース１に押付ければ、両
者の凹凸状接合部分は超音波振動によって加熱溶融し、
これらが一体に結合する。

超音波ホーン１０を離間すると溶融部分は冷却によって
直ちに固化し、ケース１、カバー３間の超音波接着が完
了する。

以上の超音波接着工程では、超音波振動および熱が、特
に正極端子２ａを接着面側に向けた素電池２の封口部に
伝わり、既に述べたように封口ガスケット２ｂをクリー
プさせ、封口部のシール性を低下させるため、耐漏液性
の低下につながりやすい。

しかしながら、この考案では、前述のごとく封口部の周
囲に樹脂接着剤２０を塗着しておくことによってこれら
振動および熱的影響を緩和できる。

第５図は１０５℃でパック電池を保存した状態での漏液
を伴う経時日数での減量変化特性を示すグラフである。

図中特性Ａは従来の素電池を用いた減量特性を示し、特
性Ｂはフェノール系樹脂接着剤を素電池の封口部にコー
ティング厚み０．１〜０．２mmで塗布したものの減量特
性を示し、特性Ｃは、エポキシ系樹脂接着剤を素電池の
封口部にコーテイング厚み０．１〜０．２mmで塗布した
ものの減量特性を示している。

このグラフからも明らかなように、素電池の封口部を接
着剤でコーティングすることによって高温貯蔵中におけ
る漏液を伴う減量を従来の１／３に抑制できることが確
認された。

なお、フェノール系樹脂接着剤は、保存温度９５℃以上
で接着面に剥がれを生じ、効果がやや劣る。これに対し
て加熱硬化形のエポキシ樹脂系接着剤では１６０℃まで
接着面に剥離が生じないため、効果が大きいことも確認
されている。

《考案の効果》 以上実施例によって詳細に説明したように、この考案に
よるパック電池用電池にあっては、以下の作用効果があ
る。

素電池の封口部に塗着された接着剤が、その緩衝性およ
び熱伝導性に応じて超音波振動を減衰し、熱伝達を遅ら
せ、これら熱および振動が素電池の封口部に対して直接
作用することを緩和し、超音波接着を原因とする各素電
池の封口部の緩みを未然に防止する。

したがって、この考案にあっては、超音波融着による内
部素電池への影響がなく、グラフにも示すように特に高
温貯蔵下における耐漏液性能が向上するので、使用条件
の厳しい場所に用いる機器の電源電池として好適であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係るパック電池の斜視図、第２図は
同パック電池を底面側から見た斜視図、第３図は超音波
加工状態を示す説明図、第４図はパック電池に用いる素
電池の封口部分の構造を示す部分断面図、第５図は高温
保存時における減量特性をこの考案と従来とで比較測定
したグラフである。 １…ケース、２…素電池 ３…カバー、１０…超音波ホーン ２ａ…負極端子板 ２ｂ…封口ガスケット ２ｃ…正極缶 ２０…樹脂接着剤

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性樹脂成形体からなるケースおよび
   カバーと、前記ケース内に形成された電池収納部に収納
   され、かつ互いに接続された少なくとも二個以上の素電
   池群とからなり、前記素電池群の収納状態において前記
   ケースとカバーの接合縁を超音波により加圧，加熱して
   溶融固化せしめたパック電池において、前記素電池群を
   構成する各素電池の封口部に接着剤を塗着したことを特
   徴とするパック電池用素電池。