JPH07226198A - 封止電極端子構造 - Google Patents

封止電極端子構造

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JPH07226198A
JPH07226198A JP6037904A JP3790494A JPH07226198A JP H07226198 A JPH07226198 A JP H07226198A JP 6037904 A JP6037904 A JP 6037904A JP 3790494 A JP3790494 A JP 3790494A JP H07226198 A JPH07226198 A JP H07226198A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電極端子が特殊な材料に限定されずに高い密
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

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉型電池における電
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。
【０００２】
【従来の技術】最近、携帯電話、携帯用ノートパソコ
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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
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。
【０００４】しかし、このチタン、特殊なステンレスは
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。
【０００５】そこで、本発明にあっては、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
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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成すべ
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。
【０００７】また、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
とするものである。
【０００８】また、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
るものである。
【０００９】
【作用】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。
【００１０】また、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。
【００１１】また、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。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の封止電極端子構造の第１の
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。
【００１３】電極ピン２は、その柱状部２ａの外径を電
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。
【００１４】電池を非水系電解液のリチウム電池やリチ
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。
【００１５】絶縁フィルム３は、ポリパラフェニレンテ
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。
【００１６】合成樹脂製筒体４は、外径を電池外装容器
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、
【００１７】更に、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。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。
【００１８】図３、図４は、本発明の封止電極端子構造
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。
【００１９】このワッシャー体７を、かしめる側の絶縁
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。
【００２０】図５、図６は、本発明の封止電極端子構造
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。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明の封止電極端
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。
【００２２】また、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。
【００２３】更に、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。
【００２４】したがって、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の封止電極端子構造の第１の実施例の分
解図である。
【図２】本発明の封止電極端子構造の第１の実施例の組
立て状態の断面図である。
【図３】本発明の封止電極端子構造の第２の実施例の分
解図である。
【図４】本発明の封止電極端子構造の第２の実施例の組
立て状態の断面図である。
【図５】本発明の封止電極端子構造の第３の実施例の分
解図である。
【図６】本発明の封止電極端子構造の第３の実施例の組
立て状態の断面図である。
【符号の説明】
１ 封止電極端子構造 ２ 電極ピン ３ 絶縁フィルム ３ａ 孔部 ４ 合成樹脂製筒体 ４ａ 孔部 ５ 電池外装容器 ６ 貫通孔 ７ ワッシャー体 ８ 積層体 ８ａ 孔部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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