JPH0741974U - 充放電制御手段 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＰＴＣ素子等の充放電制御素子を二次電池の
外装容器に確実に取付けけられて二次電池を保護するこ
とのできる充放電制御手段を提供する。 【構成】 ＰＴＣ素子２の一方面に外部電極端子となる
第１のリードタブ３を被着形成し、ＰＴＣ素子２の他方
面にＰＴＣ素子２の相対向する両端部より突出する延出
部４ａ，４ｂを有する第２のリードタブ４を被着形成す
るとともに、この延出部４ａ，４ｂを二次電池の外装容
器にレーザー溶接等により固定する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、二次電池に取付けられて過電流、加熱等から二次電池を保護する充 放電制御素子を備えた充放電制御手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、携帯電話、ビデオムービー、携帯型ノートパソコン等のコードレスで使 用される電子機器の普及がめざましく、これら電子機器の更なる高性能化、小型 軽量化が図られていることから、電子機器の電源となる二次電池の高容量化及び 高エネルギー化の要請が高まっている。最近この二次電池として、従来からの鉛 二次電池、ニッケルカドミウム二次電池よりも高エネルギー密度化が図れるリチ ウムイオン二次電池の如き非水系電解液の二次電池の開発が進んでいる。

【０００３】 しかし、この非水系電解液の二次電池は密閉構造を有していることから、短絡 した場合や高温に加熱された場合、若しくは高電圧、大電流で充電された場合と いった異常な条件下では、電池内部の圧力が上昇し、電池そのものが破損するば かりでなく、周辺の機器等に被害をもたらす恐れがあった。例えば、リチウムイ オン二次電池にあっては、機器の故障や誤使用等によって電池が短絡状態に置か れると、電池内部に過大電流が流れ温度が上昇するとともに、電解液が分解し電 池内部にガスが発生して内部圧力が上昇する恐れがあった。それ故、電池外装容 器に防爆機能を設ける方法や、抵抗値が正の温度特性を有するＰＴＣ（Ｐｏｓｉ ｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子等の保護素子 を備え過大電流を阻止する方法が提案されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、電池外装容器に直接ＰＴＣ素子を取付けるのに際しレーザー溶接手段 等を用いることは、ＰＴＣ素子がレーザー溶接時発生する高熱によりその抵抗値 −温度特性が変化する恐れがあり困難であった。

【０００５】 そこで、本考案にあっては、ＰＴＣ素子等の充放電制御素子を、抵抗値−温度 特性が変化することなく二次電池の外装容器に安定した状態で確実に取付けられ 、リチウムイオン二次電池の如き二次電池を好適な状態にて保護することのでき る充放電制御手段を提供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、本考案の充放電制御手段は、充放電制御素子の一 方面には外部電極端子となる第１のリードタブを被着形成するとともに、他方面 には前記充放電制御素子の少なくとも相対向する両端部より突出する延出部を有 する第２のリードタブを被着形成し、この第２のリードタブの延出部を二次電池 の外装容器に固定することを特徴とするものである。

【０００７】 また、充放電制御素子を、抵抗値が正の温度特性を有するＰＴＣ素子としても よい。

【０００８】

【作用】

充放電制御素子の一方面には外部電極端子となる第１のリードタブを被着形成 するとともに、他方面には前記充放電制御素子の少なくとも相対向する両端部よ り突出する延出部を有する第２のリードタブを被着形成し、この第２のリードタ ブの延出部を二次電池の外装容器に固定することで、充放電制御素子を電池外装 容器に対し剥離する恐れなく確実強固に固定することが可能となる。

【０００９】

【実施例】

本考案の充放電制御手段１は、充放電制御素子として抵抗値が正の温度特性を 有するＰＴＣ素子を用い、このＰＴＣ素子２の一方面に、外部電極端子となるニ ッケル板等からなる第１のリードタブ３を固定するとともに、ＰＴＣ素子２の他 方面に、ＰＴＣ素子２の少なくとも相対向する両端部より突出する延出部を有す る同じくニッケル板等からなる第２のリードタブ４を被着固定したものである。 以下に、本考案の充放電制御手段１の各実施例につき詳述する。

【００１０】 図１は、本考案の充放電制御手段の第１の実施例を示し、短冊状の第１のリー ドタブ３₁は、長方形で薄い板状のＰＴＣ素子２₁の上面にその一方部分を導電性 を有する接着剤等により被着固定されるとともに、他方部分を外部電極端子とし て自在に位置し得るように開放端としている。ＰＴＣ素子２₁の裏面には、ＰＴ Ｃ素子２₁の長手方向の両端部から突出する延出部４ａ，４ｂを有する短冊状の 第２のリードタブ４₁が、同じく導電性を有する接着剤等により被着固定されて いる。この第１のリードタブ３₁と第２のリードタブ４₁を、同一外径寸法の共通 部品として構成してもよい。

【００１１】 図２は、本考案の充放電制御手段の第２の実施例を示し、短冊状の第１のリー ドタブ３₂は、長方形のＰＴＣ素子２₂の上面にその一方部分を被着固定され、他 方部分を外部電極端子として自在に位置し得るように開放端とするとともに、Ｐ ＴＣ素子２₂の裏面には、ＰＴＣ素子２₂の短手方向の両端部から突出する延出部 ４ａ，４ｂを有する略正方形状の第２のリードタブ４₂が被着固定されている。

【００１２】 図３は、本考案の充放電制御手段の第３の実施例を示し、短冊状の第１のリー ドタブ３₃は、略正方形のＰＴＣ素子２₃の上面にその一方部分を被着固定され、 他方部分を外部電極端子として自在に位置し得るように開放端とするとともに、 ＰＴＣ素子２₃の裏面には、第１のリードタブ３₃と直交する状態で、ＰＴＣ素子 ２₃の相対向する両端部から突出する延出部４ａ，４ｂを有する長方形状の第２ のリードタブ４₃が被着固定されている。

【００１３】 図４は、本考案の充放電制御手段の第４の実施例を示し、短冊状の第１のリー ドタブ３₄は、円盤状のＰＴＣ素子２₄の上面にその一方部分を被着固定されると ともに、他方部分を外部電極端子として自在に位置し得るように開放端とし、ま たＰＴＣ素子２₄の裏面には、ＰＴＣ素子２₄より一回り大径でＰＴＣ素子２₄の 周縁より突出する延出部４ｃを有する円盤状の第２のリードタブ４₄が同芯円状 に固定されている。

【００１４】 図５は、本考案の充放電制御手段の第５の実施例を示し、短冊状の第１のリー ドタブ３₅は、円盤の１対の相対向する部分を部分的に略平行に切欠した形状か らなるＰＴＣ素子２₅の上面にその一方部分を被着固定されるとともに、他方部 分を外部電極端子として自在に位置し得るように開放端とし、またＰＴＣ素子２ ₅ の裏面には、ＰＴＣ素子２₅の直径と略同一径でＰＴＣ素子２₅における切欠部 から突出する延出部４ａ，４ｂを有する円盤状の第２のリードタブ４₅が被着固 定されている。

【００１５】 図６は、本考案の充放電制御手段の第６の実施例を示し、ドーナツ形状部分３ ａに短冊形状部分３ｂを連接した形状の第１のリードタブ３₆は、そのドーナツ 形状部分３ａを、穴部２ａを有するドーナツ状のＰＴＣ素子２₆の上面に被着固 定するとともに、短冊形状部分３ｂを外部電極端子として自在に位置し得るよう に開放端とし、またＰＴＣ素子２₆の裏面には、ＰＴＣ素子２₆の直径と略同一径 で中心部分４ｄを露呈した円盤状の第２のリードタブ４₅が同芯円状に固定され ている。尚この実施例では、第２のリードタブ４₆におけるＰＴＣ素子２₆の相対 向する両端部より突出する延出部はないものの、ＰＴＣ素子２₆の穴部２ａがあ る程度大きければ、そこから露呈する第２のリードタブ４₆の中心部分４ｄに複 数個所のレーザー溶接等を施すことが可能となるものである。

【００１６】 図７は、本考案の充放電制御手段の第７の実施例を示し、短冊状の第１のリー ドタブ３₇は長方形状のＰＴＣ素子２₇の上面に一方部分を被着固定されるととも に、他方部分を外部電極端子として自在に位置し得るように開放端とし、またＰ ＴＣ素子２₇の裏面には、ＰＴＣ素子２₇よりも大径でＰＴＣ素子２₇の周縁より 突出する延出部４ｃを有する第２のリードタブ４₇が被着固定されている。

【００１７】 図８は、本考案の充放電制御手段の第８の実施例を示し、短冊状の第１のリー ドタブ３₈は、略正方形状のＰＴＣ素子２₈の上面に、一方部分をＰＴＣ素子２₈ の角部を結ぶ対角線上に被着固定されるとともに、他方部分を外部電極端子とし て自在に位置し得るように開放端とし、またＰＴＣ素子２₈の裏面には、ＰＴＣ 素子２₈よりも大径でＰＴＣ素子２₈の周縁より全周的に突出する延出部４ｃを有 する円盤状の第２のリードタブ４₈が被着固定されている。

【００１８】 図９は、本考案の充放電制御手段の第９の実施例を示し、前述した第７の実施 例におけるＰＴＣ素子２の角部を切欠した如き８角形状としたものである。そし て、短冊状の第１のリードタブ３₉はＰＴＣ素子２₉の上面に一方部分を被着固定 されるとともに、他方部分を外部電極端子として自在に位置し得るように開放端 とし、またＰＴＣ素子２₉の裏面には、ＰＴＣ素子２₉よりも大径でＰＴＣ素子２ ₉ の周縁より突出する円盤状の第２のリードタブ４₉が被着固定されている。ＰＴ Ｃ素子２₉をこのような形状とすることで、第２のリードタブ４₉に接合されてな るＰＴＣ素子２₉が角部から捲り上がって剥離する恐れをなくすものである。

【００１９】 図１０は、本考案の充放電制御手段の第１０の実施例を示し、前述した第１の 実施例における長方形状のＰＴＣ素子２の角部を切欠した形状としたものである 。そして、短冊状の第１のリードタブ３₁₀はＰＴＣ素子２₁₀の上面に一方部分を 被着固定されるとともに、他方部分を外部電極端子として自在に位置し得るよう に開放端としている。同じくＰＴＣ素子２₁₀の裏面には、ＰＴＣ素子２₁₀の長手 方向の両端部から突出する延出部４ａ，４ｂを有する短冊状の第２のリードタブ ４₁₀が被着固定されている。ＰＴＣ素子２₁₀をこのような形状とすることで、Ｐ ＴＣ素子２₁₀が角部から捲り上がって剥離する事態を未然に防ぐものである。

【００２０】 図１１は、本考案の充放電制御手段の第１１の実施例を示し、前述した第１０ の実施例におけるＰＴＣ素子２の切欠した角部を丸くしたものである。そして、 短冊状の第１のリードタブ３₁₁はＰＴＣ素子２₁₁の上面に一方部分を被着固定さ れるとともに、他方部分を外部電極端子として自在に位置し得るように開放端と している。ＰＴＣ素子２₁₁の裏面には、ＰＴＣ素子２₁₁の長手方向の両端部から 突出する延出部４ａ，４ｂを有する短冊状の第２のリードタブ４₁₁が被着固定さ れている。

【００２１】 図１２は、本考案の充放電制御手段の第１２の実施例を示し、前述した第１の 実施例における長方形状の第２のリードタブ４の角部を丸くした形状としたもの である。そして、短冊状の第１のリードタブ３₁₂はＰＴＣ素子２₁₂の上面に一方 部分を被着固定されるとともに、他方部分を外部電極端子として自在に位置し得 るように開放端としている。ＰＴＣ素子２₁₂の裏面には、ＰＴＣ素子２₁₂の長手 方向の両端部から突出する延出部４ａ，４ｂを有する短冊状の第２のリードタブ ４₁₂が被着固定されている。第２のリードタブ４₁₂の角部を丸くしたことで、捲 り上がりやすい角部がなくなって第２のリードタブ４₁₂が剥離する恐れがなくな る。

【００２２】 そして、ステンレス鋼板材等からなる二次電池の外装容器の底部等に、その底 部形状に合致する上述した各種構成からなる充放電制御手段１を配置し、第２の リードタブ４の延出部４ａ，４ｂ，４ｃ、中心部分４ｄをレーザー溶接等により 取付け固定する。

【００２３】 さらに、電池外装容器の底部に取付け固定された充放電制御手段１に対し、外 部電極端子となる第２のリードタブ４ｂを除き、絶縁性を有するエポキシ樹脂、 エポキシ変性樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂等の各 種合成樹脂により被覆してもよい。さらに、電池外装容器の外周面を絶縁性を有 する合成樹脂フィルム、絶縁紙、絶縁粘着テープ、合成樹脂製熱収縮チューブ、 合成樹脂ラベル等で被覆すれば、電池外装容器を電気的及び機械的に保護するこ とができるものである。

【００２４】 また、特に図示しないが、充放電制御素子として、上述したＰＴＣ素子のみな らず、所定の電流を超えると切断する電流ヒューズ、所定の温度で溶断する温度 ヒューズ、所定の温度で開閉するサーモスタット等の保護素子を用いることも可 能である。

【００２５】

【考案の効果】

以上詳述した如く、本考案の充放電制御手段によれば、充放電制御素子の一方 面に外部電極端子となる第１のリードタブを被着形成するとともに、他方面に充 放電制御素子の少なくとも相対向する両端部より突出する延出部を有する第２の リードタブを被着形成し、この第２のリードタブの延出部を二次電池の外装容器 に固定することで、充放電制御素子は電池外装容器に対し剥離する恐れなくまた その特性を変質させることなく確実強固に固定され、常時安定した状態で電池を 保護することが可能となり、ひいては高信頼性を有するリチウムイオン二次電池 の如き二次電池を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の充放電制御手段の第１の実施例を示す
斜視図である。

【図２】本考案の充放電制御手段の第２の実施例を示す
斜視図である。

【図３】本考案の充放電制御手段の第３の実施例を示す
斜視図である。

【図４】本考案の充放電制御手段の第４の実施例を示す
斜視図である。

【図５】本考案の充放電制御手段の第５の実施例を示す
斜視図である。

【図６】本考案の充放電制御手段の第６の実施例を示す
斜視図である。

【図７】本考案の充放電制御手段の第７の実施例を示す
斜視図である。

【図８】本考案の充放電制御手段の第８の実施例を示す
斜視図である。

【図９】本考案の充放電制御手段の第９の実施例を示す
斜視図である。

【図１０】本考案の充放電制御手段の第１０の実施例を
示す斜視図である。

【図１１】本考案の充放電制御手段の第１１の実施例を
示す斜視図である。

【図１２】本考案の充放電制御手段の第１２の実施例を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 充放電制御手段 ２ ＰＴＣ素子 ３ 第１のリードタブ ４ 第２のリードタブ ４ａ，４ｂ 延出部 ４ｃ 延出部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 充放電制御素子の一方面には外部電極端
   子となる第１のリードタブを被着形成するとともに、他
   方面には前記充放電制御素子の少なくとも相対向する両
   端部より突出する延出部を有する第２のリードタブを被
   着形成し、この第２のリードタブの延出部を二次電池の
   外装容器に固定することを特徴とする充放電制御手段。
2. 【請求項２】 充放電制御素子は、抵抗値が正の温度特
   性を有するＰＴＣ素子からなることを特徴とする請求項
   １記載の充放電制御手段。