JPH1167186A - 密閉型電池 - Google Patents

密閉型電池

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Publication number
JPH1167186A
JPH1167186A JP9229477A JP22947797A JPH1167186A JP H1167186 A JPH1167186 A JP H1167186A JP 9229477 A JP9229477 A JP 9229477A JP 22947797 A JP22947797 A JP 22947797A JP H1167186 A JPH1167186 A JP H1167186A
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JP
Japan
Prior art keywords
battery
tab
negative electrode
groove
tip
Prior art date
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Pending
Application number
JP9229477A
Other languages
English (en)
Inventor
Keisuke Yamamoto
啓介 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Cable Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Cable Industries Ltd
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Publication of JPH1167186A publication Critical patent/JPH1167186A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 電池缶の単位体積当たりの発電容量が向上し、電池内で
の発電要素体のガタツキを実質的に防止し得る密閉型電
池を提供することを目的とする。 【解決手段】 負極タブ31の厚みやスプリング力に基
づき電池缶底壁11と負極用電気絶縁板2などの電気絶
縁板との間に生じる隙間の発生を防止するために電池缶
底壁11の内面および/または電気絶縁板の底面にタブ
設置用溝7を設けることを特徴とする密閉型電池。 【効果】 密閉型電池の高容量化が図れ、且つ携帯用電
気機器の二次電池として好適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は密閉型電池に関し、
特に密閉型リチウム二次電池などとして好適な密閉型電
池に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、従来の密閉型リチウム二次電池
の概略断面図であり、図7は図6の一部拡大断面図であ
る。図6および図7において、1は電池缶、2は負極用
電気絶縁板、3は発電要素体、4は正極用電気絶縁板、
5は電気絶縁ガスケット、6は電気絶縁ガスケット内に
収容され且つ安全装置を内蔵する正極蓋である。発電要
素体3は、正極用シート、セパレータシート、負極用シ
ート、およびセパレータシートの4シート(図示せず)
からなる積層物を巻回した巻回構造を有し、該巻回構造
の下端からは負極タブ31が、一方、上端からは正極タ
ブ32が、それぞれ延び出ている。負極タブ31は、そ
の先端部311が電池缶1の電池缶底壁11の内面上に
溶接されて電池缶1と電気的に接続している。一方、正
極タブ32は、正極用電気絶縁板4の中孔41を通過し
て正極蓋6の裏面上に溶接されている。負極用電気絶縁
板2および正極用電気絶縁板4は、共に発電要素体3の
端面に露出することのある発電要素体3中の正、負極が
互いに短絡するのを防止する機能をなす。負極用電気絶
縁板2は、その電気絶縁機能上からは単なる円盤状体で
あればよいが、多くの場合、密閉型リチウム二次電池の
製造上の利便性から中孔21を有するドーナツ構造のも
のが用いられている。発電要素体3には電解液が含浸さ
れており、電池缶1内の空間も電解液が満たされてい
る。
【0003】ところで負極タブ31は、厚みを有する。
加えて図7に示すように、その先端部は、負極用電気絶
縁板2の外側壁を迂回して、換言すると大きく湾曲して
その先端部311が電池缶底壁11の内面上に溶接され
ているので、常に溶接前の直体状態に戻らんとするスプ
リング力を保持する。よって該先端部311は、自体の
厚みやスプリング力により負極用電気絶縁板2の裏面と
電池缶底壁11の内面との間に、図7に示すように隙間
Cを生ぜしめる問題がある。隙間Cの大きさは、該先端
部311の厚みやスプリング力の大きさによって異なる
が、0.2〜0.5mm程度、ときには0.5mmを越
えることもしばしばある。仮に、隙間Cが生じずにその
個所に発電要素体3の一部が存在するとすれば、発電要
素体3の高さ、即ち図6においてHで示す高さが高くな
って、その分だけ発電要素体3中の正極用シートと負極
用シートの各面積も増大し、二次電池の発電容量が増加
する。よって、隙間Cは電池缶1内のデッドスペースで
あって、電池缶1の単位体積当たりの発電容量を低減す
る原因となる。さらに隙間Cの存在のために、二次電池
の使用中に発電要素体3が電池缶1内でガタツキを起こ
し、前記した4シートの巻回構造にズレが生じて電池性
能が漸次低下する問題もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した隙
間Cが生じず、しかして電池缶の単位体積当たりの発電
容量が向上し、且つ電池内での発電要素体のガタツキが
実質的に防止し得る密閉型電池を提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、つぎの特徴を
有する。 (1) 電池缶底壁と発電要素体との間に電気絶縁板を有す
る密閉型電池において、発電要素体から延び出て電気絶
縁板と電池缶底壁との間に存在する電極タブ先端部は、
電気絶縁板および/または電池缶底壁に設けられ且つ電
極タブ先端部の厚さ以上の深さを有するタブ設置用溝内
に設置されてなることを特徴とする密閉型電池。 (2) タブ設置用溝が、電極タブ先端部の厚みの1〜10
倍の深みを有する上記(1) 記載の密閉型電池。 (3) 密閉型リチウム二次電池である上記(1) または(2)
記載の密閉型電池。
【0006】
【作用】本発明においては、電気絶縁板と電池缶底壁と
の間にタブ設置用溝を設け、且つ該タブ設置用溝の深さ
を電極タブ先端部の厚さ以上とする。かくすることによ
り、電極タブ先端部の全厚み分を該溝内に収容設置し得
る。また多くの実験によれば、電極タブ先端部をタブ設
置用溝内に設置する場合には発生するスプリング力は概
して小さくなり、この結果、図7に示すような隙間Cの
発生を防止することができる。なおスプリング力が特に
大きい場合には、タブ設置用溝の深さを大きくすること
によって隙間Cの発生を防止することもできる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図例により詳細に
説明する。図1は本発明の実施例の部分拡大断面図、図
2は図1における負極用電気絶縁板の底面図、図3は本
発明の他の実施例の部分拡大断面図、図4は図3におけ
る電池缶底壁の平面図、図5は本発明のさらに他の実施
例の部分拡大断面図である。
【0008】図1、図3、図5に示す各実施例は、その
全体の断面構造は前記した図6と基本的に同じであって
図7とは電池缶の底壁近傍の断面が異なるに過ぎない。
図1〜図5において、1は電池缶、11は電池缶底壁、
2は負極用電気絶縁板、21は負極用電気絶縁板の中
孔、3は発電要素体、31は負極タブ、311は負極タ
ブ先端部である。
【0009】図1〜図2に示す実施例においては、負極
用電気絶縁板2の電池缶底壁11と対向する面上にタブ
設置用溝7が設けられている。タブ設置用溝7は、図2
に示す通り、負極用電気絶縁板2の外周から該板2の中
孔21の間にわたって該板2の底面を削除して形成され
ており、負極タブ先端部311は該溝7内に埋め込まれ
るように設置され、その最先端は電池缶底壁11の中央
に設けられて負極として機能する突起部12内に落ち込
んでいる。本発明において負極タブ先端部311は、負
極タブ31の全長のうち、負極用電気絶縁板2と電池缶
底壁11との間に存在して、且つタブ設置用溝7が設け
られない場合には少なくともその厚みによって負極用電
気絶縁板2と電池缶底壁11との間に図7に示すような
間隙Cを生ぜしめ得る部分である。この負極タブ先端部
311の全長あるいはその一部分、またはその最先端
が、電池缶底壁11と溶接されている。タブ設置用溝7
の溝深さD(図1参照)および溝幅W(図2参照)が、
過大であると電池缶1の単位体積当たりの発電容量を低
減せしめ、一方、それらが過小であると該溝7内に工業
的に能率よく負極タブ先端部311を収容することが困
難となる。よってタブ設置用溝7の溝深さDは、負極タ
ブ先端部311の厚みの1〜10倍程度、特に1.1〜
2倍程度が適当であり、溝幅Wは負極タブ先端部311
の幅の1.1〜2倍程度、特に1.2〜1.5倍程度が
適当である。
【0010】図3〜図4に示す実施例においては、電池
缶底壁11の内面にタブ設置用溝7が設けられている。
該タブ設置用溝7は、電池缶底壁11のコーナーから始
まって該底壁11中央の突起部12に至っており、負極
タブ先端部311は該タブ設置用溝7内に埋め込まれる
ように設置され、その最先端部は突起部12に落ち込ん
で、そこで電池缶底壁11に溶接されている。タブ設置
用溝7の溝深さDや溝幅Wの寸法については、基本的に
図1〜図2に示す実施例の場合と同じである。しかし電
池缶底壁11に該タブ設置用溝7を設ける場合には、該
溝7の深さは電池缶1の耐圧強度に影響しない範囲内と
することが肝要である。
【0011】図5に示す実施例においては、電池缶底壁
11の一部と負極用電気絶縁板2の一部との両方に、し
かも湾曲構造のタブ設置用溝7が設けられている。該タ
ブ設置用溝7の溝深さ(電池缶底壁11と負極用電気絶
縁板2との合計溝深さ)や溝幅は、図1〜図2に示す実
施例の場合と同じでよい。なお該溝7は、湾曲構造であ
る点から負極タブ先端部311のスプリング力が強い場
合に適している。
【0012】従来の密閉型リチウム二次電池として、負
極タブの厚さが0.1mm、幅が2.0mmであり、ま
た負極用電気絶縁板の厚さが0.3mm、正極用シート
と負極用シートにおける各電極幅(図6においてHで示
す発電要素体の高さに略等しい)が約50mmである1
8650サイズ(外径18mm、高さ65mm)の鉄製
電池缶製のものを対象とし、その特定製造ロットから1
0試料をランダムサンプリングした。各試料毎に、前記
図7に示す間隙Cを測定したところ、10試料の平均値
は0.5mmであった。
【0013】上記と同構造の密閉型リチウム二次電池を
対象として、但し厚さが0.3mmの負極用電気絶縁板
に図1および図2に示すようなタブ設置用溝(溝深さ
0.15mm、溝幅3mm)を設け、その溝内に負極タ
ブの先端部を設置したところ、その特定製造ロットから
ランダムサンプリングした10試料については、いずれ
も間隙Cは検出できなかった。
【0014】上記の比較実験から、本発明を18650
サイズの密閉型リチウム二次電池に適用すると、正極用
シートと負極用シートにおける各電極幅を0.5mm分
広くすることができ、この結果、電池缶の単位体積当た
りの発電容量を約1%増大せしめることができる。
【0015】本発明において、鉄製電池缶に代えてアル
ミニウム缶を用いてもよい。その場合には、正極タブの
先端部が電池缶に電気的に接続され、且つ正極タブ先端
部を設置するためのタブ設置用溝を電池缶底壁と正極用
電気絶縁板との間に設けることになる。本発明は、上記
以外にも種々の変形実施態様を包含し、また種々の密閉
型電池に適用可能である。就中、密閉型リチウム二次電
池、就中、密閉型円筒型リチウム二次電池として頗る好
適である。
【0016】
【発明の効果】本発明の密閉型電池は、従来の密閉型電
池と対比して電池の高容量化が図れ、また電池缶内での
発電要素体のガタツキがなく耐外力性や耐震性に優れて
いる。よって本発明の密閉型電池は、携帯用電気機器の
二次電池として、特に密閉型リチウム二次電池として頗
る好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の部分拡大断面図である。
【図2】図1における負極用電気絶縁板の底面図であ
る。
【図3】本発明の他の実施例の部分拡大断面図である。
【図4】図3における電池缶底壁の平面図である。
【図5】本発明のさらに他の実施例の部分拡大断面図で
ある。
【図6】従来の密閉型リチウム二次電池の概略断面図で
ある。
【図7】図6の一部拡大断面図である。
【符号の説明】
1 電池缶 11 電池缶底壁 2 負極用電気絶縁板 21 負極用電気絶縁板の中孔 3 発電要素体 31 負極タブ 311 負極タブ先端部 7 タブ設置用溝

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池缶底壁と発電要素体との間に電気絶
    縁板を有する密閉型電池において、発電要素体から延び
    出て電気絶縁板と電池缶底壁との間に存在する電極タブ
    先端部は、電気絶縁板および/または電池缶底壁に設け
    られ且つ電極タブ先端部の厚さ以上の深さを有するタブ
    設置用溝内に設置されてなることを特徴とする密閉型電
    池。
  2. 【請求項2】 タブ設置用溝が、電極タブ先端部の厚み
    の1〜10倍の深みを有する請求項1記載の密閉型電
    池。
  3. 【請求項3】 密閉型リチウム二次電池である請求項1
    または2記載の密閉型電池。
JP9229477A 1997-08-26 1997-08-26 密閉型電池 Pending JPH1167186A (ja)

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JP9229477A JPH1167186A (ja) 1997-08-26 1997-08-26 密閉型電池

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7754376B2 (en) * 2005-06-28 2010-07-13 Samsung Sdi Co., Ltd. Cylindrical lithium secondary battery and method of fabricating the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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