JPH07226198A - 封止電極端子構造 - Google Patents
封止電極端子構造Info
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Abstract
閉性が得られる封止電極端子構造を提供する。 【構成】 電池外装容器5の両面に絶縁フィルム3を配
設し、電池外装容器5の貫通孔6に合成樹脂製筒体4を
収納する。電極ピン2の柱状部2aが合成樹脂製筒体4
の孔部4aと絶縁フィルム3の孔部3aを挿通し、合成
樹脂製筒体4の下端から柱状部2aを突出させる。この
状態で突出した電極ピン2の柱状部2aをかしめ、金属
製封止ピン2の両端間で絶縁フィルム3、合成樹脂製筒
体4及び電池外装容器5を圧接挟持する。
Description
池外装容器を貫通して配設される正極若しくは負極の端
子構造に係り、特に絶縁性、気密性に優れるとともに電
極端子が特殊な材料に限定されることのない封止電極端
子構造に関する。
ン、ビデオムービー等の小型でコードレスで用いられる
携帯用電子機器がめざましく普及している。そして、こ
のような機器には、小型で高容量化が図れるリチウム電
池やリチウムイオン二次電池等の非水系電解液の電池が
多く用いられてきている。
うな非水系電解液の電池にあっては、その高い起電力に
起因し正極端子の材質としてはチタン、モリブデン等を
含有する特殊なステンレス、金、白金、アルミニウム等
の限られた材料しか用いることができなかった。特に、
この正極端子が電池蓋若しくは電池缶からなる電池外装
容器を貫通して配設され、高い密閉性を求められる融着
ガラスを用いるハーメチックシール方式の電池にあって
は、電極端子の材料は融着ガラスの熱膨張係数と近い値
であることが必要であり、このことからチタン、モリブ
デン等を含有する特殊なステンレス等にその材料が限定
されていた。
いずれも加工性及び溶接性に大きな難点があるととも
に、高価であった。
接性に問題があり且つ高価なチタン、特殊なステンレス
を用いることなく、例えば正極端子であれば加工性に優
れ且つ廉価なアルミニウム若しくはアルミニウム合金
を、また負極端子であれば銅、ニッケル、ニッケルメッ
キを施した鉄、SUS304,SUS430等の汎用ス
テンレス等を用いることが可能であるとともに、高い密
閉性が得られる封止電極端子構造を実現することを目的
とする。
く、本発明の封止電極端子構造は、電池外装容器に穿設
された孔部に収納されてなる合成樹脂製筒体と、前記電
池外装容器の両面に配設され前記電池外装容器の孔部に
対応する部分に孔部を穿設してなる絶縁フィルムと、前
記合成樹脂製筒体の内径と略同一の外径からなる柱状部
の一端に鍔縁を備えた金属製封止ピンとからなり、前記
合成樹脂製筒体の孔部と絶縁フィルムの孔部を挿通し前
記電池外装容器の孔部から突出する前記金属製封止ピン
の柱状部の他端をかしめることにより、金属製封止ピン
の両端間で絶縁フィルム、合成樹脂製筒体及び電池外装
容器を圧接挟持して前記電池外装容器の孔部を気密封止
したことを特徴とするものである。
納されてなる合成樹脂製筒体と、前記電池外装容器の両
面に配設され前記電池外装容器の孔部に対応する部分に
孔部を穿設してなる絶縁フィルムと、この一方の絶縁フ
ィルムの外面に孔部を連通して配置されたワッシャー体
と、前記合成樹脂製筒体の内径と略同一の外径からなる
柱状部の一端に鍔縁を備えた金属製封止ピンとからな
り、前記合成樹脂製筒体の孔部と絶縁フィルムの孔部と
ワッシャー体を挿通し前記電池外装容器の孔部から突出
する前記金属製封止ピンの柱状部の他端をかしめること
により、金属製封止ピンの両端間で絶縁フィルム、合成
樹脂製筒体、ワッシャー体及び電池外装容器を圧接挟持
して前記電池外装容器の孔部を気密封止したことを特徴
とするものである。
納されてなる合成樹脂製筒体と、前記電池外装容器の一
方面に配設され前記電池外装容器の孔部に対応する部分
に孔部を穿設してなる第1の絶縁フィルムと、前記電池
外装容器の孔部に対応する部分に孔部を穿設し電池外装
容器の他方面に配置された第2の絶縁フィルムとワッシ
ャー体との積層体と、前記合成樹脂製筒体の内径と略同
一の外径からなる柱状部の一端に鍔縁を備えた金属製電
極ピンとからなり、前記合成樹脂製筒体の孔部と積層体
の孔部を挿通し前記電池外装容器の孔部から突出する前
記金属製電極ピンの柱状部の他端をかしめることによ
り、金属製電極ピンの両端間で第1の絶縁フィルム、合
成樹脂製筒体、積層体及び電池外装容器を圧接挟持して
前記電池外装容器の孔部を気密封止したことを特徴とす
るものである。
る合成樹脂製筒体と、前記電池外装容器の両面に配設さ
れ前記電池外装容器の孔部に対応する部分に孔部を穿設
してなる絶縁フィルムと、前記合成樹脂製筒体の内径と
略同一の外径からなる柱状部の一端に鍔縁を備えた金属
製封止ピンとからなり、前記合成樹脂製筒体の孔部と絶
縁フィルムの孔部を挿通し前記電池外装容器の孔部から
突出する前記金属製封止ピンの柱状部の他端をかしめる
ことにより、金属製封止ピンの両端間で絶縁フィルム、
合成樹脂製筒体及び電池外装容器を圧接挟持して前記電
池外装容器の孔部を気密封止したことで、本発明の封止
電極端子構造は電極端子の材料が限定されてしまう従来
の融着ガラスによる封止構造を用いることなく電池外装
容器に対して確実に絶縁されるとともに、電池外装容器
の孔部を優れた気密性で封止することができる。
納されてなる合成樹脂製筒体と、前記電池外装容器の両
面に配設され前記電池外装容器の孔部に対応する部分に
孔部を穿設してなる絶縁フィルムと、この一方の絶縁フ
ィルムの外面に孔部を連通して配置されたワッシャー体
と、前記合成樹脂製筒体の内径と略同一の外径からなる
柱状部の一端に鍔縁を備えた金属製封止ピンとからな
り、前記合成樹脂製筒体の孔部と絶縁フィルムの孔部と
ワッシャー体を挿通し前記電池外装容器の孔部から突出
する前記金属製封止ピンの柱状部の他端をかしめること
により、金属製封止ピンの両端間で絶縁フィルム、合成
樹脂製筒体、ワッシャー体及び電池外装容器を圧接挟持
して前記電池外装容器の孔部を気密封止したことで、本
発明の封止電極端子構造は電極端子の材料が限定されて
しまう従来の融着ガラスによる封止構造を用いることな
く電池外装容器に対して確実に絶縁されるとともに、電
池外装容器の孔部を優れた気密性で封止することができ
る。
納されてなる合成樹脂製筒体と、前記電池外装容器の一
方面に配設され前記電池外装容器の孔部に対応する部分
に孔部を穿設してなる第1の絶縁フィルムと、前記電池
外装容器の孔部に対応する部分に孔部を穿設し電池外装
容器の他方面に配置された第2の絶縁フィルムとワッシ
ャー体との積層体と、前記合成樹脂製筒体の内径と略同
一の外径からなる柱状部の一端に鍔縁を備えた金属製電
極ピンとからなり、前記合成樹脂製筒体の孔部と積層体
の孔部を挿通し前記電池外装容器の孔部から突出する前
記金属製電極ピンの柱状部の他端をかしめることによ
り、金属製電極ピンの両端間で第1の絶縁フィルム、合
成樹脂製筒体、積層体及び電池外装容器を圧接挟持して
前記電池外装容器の孔部を気密封止したことで、本発明
の封止電極端子構造は電極端子の材料が限定されてしま
う従来の融着ガラスによる封止構造を用いることなく電
池外装容器に対して確実に絶縁されるとともに、電池外
装容器の孔部を優れた気密性で封止することができる。
実施例を示す分解図、図2は組立て状態の断面図であ
り、1は本発明の封止電極端子構造、2は柱状部2aの
上端に鍔縁2bを形成した電極ピン、3はポリパラフェ
ニレンテレフタルアミド(PPTAアラミド)、ポリイ
ミド等からなる高強度で、耐熱性、耐薬品性に優れた絶
縁フィルム、4は孔部4aを設けたポリテトラフルオロ
エチレンからなる絶縁性を有する合成樹脂製筒体、5は
貫通孔6を穿設した電池蓋若しくは電池缶からなる電池
外装容器である。
池外装容器5の貫通孔6よりも小さく且つ合成樹脂製筒
体4の孔部4a内径と略同一か若干小さくするととも
に、柱状部2aの長さを電池外装容器5と絶縁フィルム
3の2枚分を加えた厚さをよりも大きくする。また、鍔
縁2bの外径は貫通孔6よりも大きいものとする。ま
た、電極ピン2の先端部分は、かしめ易いように略円錐
形状に凹陥させている。
ウムイオン二次電池とすると、電極ピン2を正極とした
場合には、電極ピン2の材質としてはアルミニウム、ア
ルミニウム合金、チタニウムが好適であり、特にアルミ
ニウムやアルミニウム合金は加工性、溶接性に優れると
ともに廉価であることから最適である。そして、負極と
なる電池外装容器5の材質をステンレス、ニッケルメッ
キ鋼板等とする。また、電極ピン2を負極とした場合に
は、電極ピン2の材質としては加工性、溶接性に優れた
銅、ニッケルメッキを施した鉄、軟質のステンレスが好
適であり、ステンレスのなかでも、SUS304,SU
S430,SUS305等の汎用品が使用できる。この
とき、正極となる電池外装容器5の材質はアルミニウ
ム、アルミニウム合金とする。
レフタルアミド(PPTAアラミド)若しくはポリイミ
ドをフィルム状としたもので、耐熱性、耐薬品性、絶縁
性に優れるとともに、数〜数十μmという薄さであって
も高強度で優れた機械的特性を発揮し得るものである。
そして、電池外装容器5の貫通孔6に対応する部分に電
池外装容器5の貫通孔6よりも若干大きめの孔部3aを
穿設し、この絶縁フィルム3を電池外装容器5の両面に
配設する。
5の貫通孔6の幅径と略同一とし、その長さは電池外装
容器5と絶縁フィルム3を2枚分加えた厚さと略同一か
若しくは若干大きく、且つ電極ピン2の柱状部2aの長
さよりも短くする。そして、電池外装容器5の貫通孔6
に合成樹脂製筒体4を挿入配置する。その材質として
は、フッ化ポリエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリアミド、シリコーン樹脂等の合成樹脂、若しく
はエラストマー等でよい。耐侯性、耐電解液性、シール
性、機械特性等を考慮のうえ選定する。もちろん、ポリ
マーアロイ化、変性して用いてもよい、
製筒体4の孔部4aと絶縁フィルム3の孔部3aを挿通
し、合成樹脂製筒体4の下端から柱状部2aを突出させ
る。この状態で突出した電極ピン2の柱状部2aをかし
め、金属製封止ピン2の両端間で絶縁フィルム3、合成
樹脂製筒体4及び電池外装容器5を圧接挟持する。かし
め方法として、インパクトに限らずプレス、冷間揺動プ
レス等であってもよい。これにより、図2に示す如く、
本発明の封止電極端子構造1が、電極ピン2を電池外装
容器5から確実に絶縁しつつ貫通孔6を気密封止してい
ることがわかる。
の第2の実施例を示し、この封止電極端子構造1は、前
述した第1の実施例の封止電極端子構造に、貫通孔6を
連通するワッシャー体7を追加したものである。このワ
ッシャー体7は、電極ピン2をかしめたことで生じる尖
鋭なかえりにより破断することのない強度を有するもの
で、電気的絶縁物が好適であるが、絶縁フィルム3と併
用することから導電性を有する金属であってもよい。
フィルム3の外方に配置する。そして、金属製封止ピン
2の柱状部2aが合成樹脂製筒体4の孔部4aと絶縁フ
ィルム3の孔部3aとワッシャー体7を挿通し、貫通孔
6から突出した金属製封止ピン2の柱状部2aの先端を
かしめることで、図4に示す如く、金属製封止ピン2の
両端間で絶縁フィルム3、合成樹脂製筒体4、ワッシャ
ー体7及び電池外装容器5を圧接挟持する。
の第3の実施例を示し、この封止電極端子構造1は、第
2の実施例におけるワッシャー体7に予めフッ化ポリエ
チレン等熱可塑性の樹脂、アクリル、シリコーン、天然
ゴム等の粘着剤、エポキシ、シリコーン等の接着剤を用
いて絶縁フィルム3を被着させてなる積層体8を用いる
もので、ワッシャー体7を外方に位置させる。そして、
金属製封止ピン2の柱状部2aが合成樹脂製筒体4の孔
部4aと絶縁フィルム3の孔部3aと積層体8の孔部8
aを挿通し、貫通孔6から突出した金属製封止ピン2の
柱状部2aの先端をかしめることで、図6に示す如く、
金属製封止ピン2の両端間で絶縁フィルム3、合成樹脂
製筒体4、積層体8及び電池外装容器5を圧接挟持す
る。
子構造によれば、電池外装容器に穿設された孔部に収納
されてなる合成樹脂製筒体と、前記電池外装容器の両面
に配設され前記電池外装容器の孔部に対応する部分に孔
部を穿設してなる絶縁フィルムと、前記合成樹脂製筒体
の内径と略同一の外径からなる柱状部の一端に鍔縁を備
えた金属製封止ピンとからなり、前記合成樹脂製筒体の
孔部と絶縁フィルムの孔部を挿通し前記電池外装容器の
孔部から突出する前記金属製封止ピンの柱状部の他端を
かしめることにより、金属製封止ピンの両端間で絶縁フ
ィルム、合成樹脂製筒体及び電池外装容器を圧接挟持し
て前記電池外装容器の孔部を気密封止したことにより、
本発明の封止電極端子構造は電極端子の材料が限定され
てしまう従来の融着ガラスによる封止構造を用いること
なく電池外装容器に対して確実に絶縁されるとともに、
電池外装容器の孔部を優れた気密性で封止することがで
きる。
納されてなる合成樹脂製筒体と、前記電池外装容器の両
面に配設され前記電池外装容器の孔部に対応する部分に
孔部を穿設してなる絶縁フィルムと、この一方の絶縁フ
ィルムの外面に孔部を連通して配置されたワッシャー体
と、前記合成樹脂製筒体の内径と略同一の外径からなる
柱状部の一端に鍔縁を備えた金属製封止ピンとからな
り、前記合成樹脂製筒体の孔部と絶縁フィルムの孔部と
ワッシャー体を挿通し前記電池外装容器の孔部から突出
する前記金属製封止ピンの柱状部の他端をかしめること
により、金属製封止ピンの両端間で絶縁フィルム、合成
樹脂製筒体、ワッシャー体及び電池外装容器を圧接挟持
して前記電池外装容器の孔部を気密封止したことによ
り、本発明の封止電極端子構造は電極端子の材料が限定
されてしまう従来の融着ガラスによる封止構造を用いる
ことなく電池外装容器に対して確実に絶縁されるととも
に、電池外装容器の孔部を優れた気密性で封止すること
ができる。
納されてなる合成樹脂製筒体と、前記電池外装容器の一
方面に配設され前記電池外装容器の孔部に対応する部分
に孔部を穿設してなる第1の絶縁フィルムと、前記電池
外装容器の孔部に対応する部分に孔部を穿設し電池外装
容器の他方面に配置された第2の絶縁フィルムとワッシ
ャー体との積層体と、前記合成樹脂製筒体の内径と略同
一の外径からなる柱状部の一端に鍔縁を備えた金属製電
極ピンとからなり、前記合成樹脂製筒体の孔部と積層体
の孔部を挿通し前記電池外装容器の孔部から突出する前
記金属製電極ピンの柱状部の他端をかしめることによ
り、金属製電極ピンの両端間で第1の絶縁フィルム、合
成樹脂製筒体、積層体及び電池外装容器を圧接挟持して
前記電池外装容器の孔部を気密封止したことにより、本
発明の封止電極端子構造は電極端子の材料が限定されて
しまう従来の融着ガラスによる封止構造を用いることな
く電池外装容器に対して確実に絶縁されるとともに、電
池外装容器の孔部を優れた気密性で封止することができ
る。
ン二次電池等の非水系電解液の電池にあっては、高い密
閉性を求められる場合に従来融着ガラスによる封止構造
を用いることで電極ピンの材質を加工性及び溶接性に問
題があり且つ高価なチタン、特殊なステンレスとするこ
とが余儀なくされていたが、本発明の封止電極端子構造
は、チタン、特殊なステンレスを用いることなく、例え
ば正極端子であれば加工性に優れ且つ廉価なアルミニウ
ム若しくはアルミニウム合金を、また負極端子であれば
銅等を用いることが可能となるものである。
解図である。
立て状態の断面図である。
解図である。
立て状態の断面図である。
解図である。
立て状態の断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 電池外装容器に穿設された孔部に収納さ
れてなる合成樹脂製筒体と、前記電池外装容器の両面に
配設され前記電池外装容器の孔部に対応する部分に孔部
を穿設してなる絶縁フィルムと、前記合成樹脂製筒体の
内径と略同一の外径からなる柱状部の一端に鍔縁を備え
た金属製封止ピンとからなり、前記合成樹脂製筒体の孔
部と絶縁フィルムの孔部を挿通し前記電池外装容器の孔
部から突出する前記金属製封止ピンの柱状部の他端をか
しめることにより、金属製封止ピンの両端間で絶縁フィ
ルム、合成樹脂製筒体及び電池外装容器を圧接挟持して
前記電池外装容器の孔部を気密封止したことを特徴とす
る封止電極端子構造。 - 【請求項2】 電池外装容器に穿設された孔部に収納さ
れてなる合成樹脂製筒体と、前記電池外装容器の両面に
配設され前記電池外装容器の孔部に対応する部分に孔部
を穿設してなる絶縁フィルムと、この一方の絶縁フィル
ムの外面に孔部を連通して配置されたワッシャー体と、
前記合成樹脂製筒体の内径と略同一の外径からなる柱状
部の一端に鍔縁を備えた金属製封止ピンとからなり、前
記合成樹脂製筒体の孔部と絶縁フィルムの孔部とワッシ
ャー体を挿通し前記電池外装容器の孔部から突出する前
記金属製封止ピンの柱状部の他端をかしめることによ
り、金属製封止ピンの両端間で絶縁フィルム、合成樹脂
製筒体、ワッシャー体及び電池外装容器を圧接挟持して
前記電池外装容器の孔部を気密封止したことを特徴とす
る封止電極端子構造。 - 【請求項3】 電池外装容器に穿設された孔部に収納さ
れてなる合成樹脂製筒体と、前記電池外装容器の一方面
に配設され前記電池外装容器の孔部に対応する部分に孔
部を穿設してなる第1の絶縁フィルムと、前記電池外装
容器の孔部に対応する部分に孔部を穿設し電池外装容器
の他方面に配置された第2の絶縁フィルムとワッシャー
体との積層体と、前記合成樹脂製筒体の内径と略同一の
外径からなる柱状部の一端に鍔縁を備えた金属製電極ピ
ンとからなり、前記合成樹脂製筒体の孔部と積層体の孔
部を挿通し前記電池外装容器の孔部から突出する前記金
属製電極ピンの柱状部の他端をかしめることにより、金
属製電極ピンの両端間で第1の絶縁フィルム、合成樹脂
製筒体、積層体及び電池外装容器を圧接挟持して前記電
池外装容器の孔部を気密封止したことを特徴とする封止
電極端子構造。
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- 1994-02-10 JP JP03790494A patent/JP3619903B2/ja not_active Expired - Fee Related
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