JPWO2018097285A1 - Terminal structure and washer - Google Patents
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Abstract
ワッシャを用いてしかも部品点数を増やすことなく、しかも端子部材を大型化することなく、端子部材の回り止めを実現することができる端子構造を提供することにある。第1の回り止め嵌合構造5b,15cにより蓋部材5に対してワッシャ15,17が回動することを阻止する。第2の回り止め嵌合構造11e,15fによりワッシャ15,17に対して端子部材11,13が回動することを阻止する。特別に部品を準備することなく、端子部材11,13の回り止めを実現する。An object of the present invention is to provide a terminal structure that can prevent the terminal member from rotating without using a washer and without increasing the number of parts and without increasing the size of the terminal member. The washers 15 and 17 are prevented from rotating with respect to the lid member 5 by the first detent fitting structures 5b and 15c. The second detent fitting structures 11e and 15f prevent the terminal members 11 and 13 from rotating with respect to the washers 15 and 17. The terminal members 11 and 13 can be prevented from rotating without specially preparing parts.
Description
本発明は、端子構造及びワッシャに関するものである。 The present invention relates to a terminal structure and a washer.
特開2000−77053号公報(特許文献1)の図5及びWO2012/039423号公報(特許文献2)の図7には、電池容器の蓋部材と端子部材の端子部に螺合されるナットとの間に配置されて蓋部材とナットとの間を電気的に絶縁する環状のフランジ部と、端子部に嵌合され且つ蓋部材の端子貫通孔に嵌合されて、端子部と蓋部材との間を電気的に絶縁する筒状部とを一体に備えた絶縁部材(ワッシャ)を備えたリチウムイオン電池等の非水電解液二次電池が開示されている。しかしながらこれらの公報には、絶縁部材及び端子部材の回り止めについては記載されていない。特開2014−72145号公報(特許文献3)の図1には、蓋部材に固定されたピン部材を端子部材のタブ溶接部と係止して端子部材が回ることを防止する回り止め構造が開示されている。 FIG. 5 of Japanese Patent Laid-Open No. 2000-77053 (Patent Document 1) and FIG. 7 of WO 2012/039423 (Patent Document 2) include a nut screwed to a lid member of a battery container and a terminal portion of a terminal member. An annular flange portion that is disposed between and electrically insulating between the lid member and the nut, and fitted into the terminal portion and fitted into the terminal through hole of the lid member, the terminal portion and the lid member A non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion battery provided with an insulating member (washer) integrally provided with a cylindrical portion that electrically insulates the battery is disclosed. However, these publications do not describe the detent of the insulating member and the terminal member. In FIG. 1 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-72145 (Patent Document 3), there is a rotation prevention structure that locks the pin member fixed to the lid member with the tab welded portion of the terminal member to prevent the terminal member from turning. It is disclosed.
特許文献1及び2に示された二次電池のように、フランジ部と筒状部とが一体化された絶縁部材(ワッシャ)を設けると部品点数を少なくすることができる。しかしながら一体化され絶縁部材を用いても、特許文献3に記載のような回り止め構造を用いると結果的に部品点数が増加することになる上、ピン部材の係止のために端子部材のタブ溶接部の形状を大きくする必要があった。
As in the secondary batteries disclosed in Patent Documents 1 and 2, if an insulating member (washer) in which the flange portion and the cylindrical portion are integrated is provided, the number of components can be reduced. However, even if an integrated insulating member is used, if the anti-rotation structure as described in
本発明の目的は、部品点数の増加、端子部材の大型化をせずに、端子部材の回り止めを実現することができる端子構造を提供することにある。 The objective of this invention is providing the terminal structure which can implement | achieve rotation prevention of a terminal member, without increasing the number of components and enlarging a terminal member.
本発明の他の目的は、端子構造に適用可能なワッシャと嵌合する部材の回転を防止できるワッシャを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a washer capable of preventing rotation of a member fitted to a washer applicable to a terminal structure.
本発明は、端子貫通孔を有する蓋部材と、蓋部材の端子貫通孔に嵌合される筒状部を一体に備えたワッシャと、ワッシャの筒状部に嵌合された端子部を有する端子部材と、端子部材の端子部にナットが螺合されてなる端子構造を改良の対象とする。 The present invention relates to a lid member having a terminal through-hole, a washer integrally provided with a cylindrical portion fitted into the terminal through-hole of the lid member, and a terminal having a terminal portion fitted into the cylindrical portion of the washer. A terminal structure in which a nut is screwed to a member and a terminal portion of the terminal member is an object of improvement.
本発明の端子構造では、蓋部材の端子貫通孔とワッシャの筒状部には、ワッシャが蓋部材に対して端子部材を中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成する第1の嵌合構成部がそれぞれ形成されている。またワッシャの筒状部と端子部材との間には、ワッシャに対して端子部材が回動することを嵌合により阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成する第2の嵌合構成部がそれぞれ形成されている。本発明によれば、第1の回り止め嵌合構造により蓋部材に対してワッシャが回動することを阻止し、第2の回り止め嵌合構造によりワッシャに対して端子部材が回動することを阻止する。特に、本発明では、第1の回り止め嵌合構造を蓋部材の端子貫通孔とワッシャの筒状部にそれぞれ設けた第1の嵌合構成部により形成し、第2の回り止め嵌合構造をワッシャの筒状部と端子部材とにそれぞれ設けた第2の嵌合構成部により形成したので、特別に部品を準備することなく、端子部材の回り止めを実現することができる。 In the terminal structure of the present invention, the terminal through hole of the lid member and the cylindrical portion of the washer are fitted with a first detent fitting that prevents the washer from rotating about the terminal member with respect to the lid member by fitting. A first fitting component that constitutes the combined structure is formed. Further, a second fitting component that constitutes a second detent fitting structure that prevents the terminal member from rotating with respect to the washer by fitting between the tubular portion of the washer and the terminal member. Are formed respectively. According to the present invention, the first detent fitting structure prevents the washer from rotating relative to the lid member, and the second detent fitting structure prevents the terminal member from rotating relative to the washer. To prevent. In particular, in the present invention, the first detent fitting structure is formed by the first fitting components provided respectively in the terminal through hole of the lid member and the cylindrical portion of the washer, and the second detent fitting structure Is formed by the second fitting components provided in the cylindrical part of the washer and the terminal member, respectively, so that the terminal member can be prevented from rotating without specially preparing parts.
第1の回り止め嵌合構造の構成は任意であるが、端子貫通孔の内周部に、端子貫通孔の径方向に延びる第1の嵌合部または第1の被嵌合部が前記第1の嵌合構成部として一体に形成されており、ワッシャの筒状部の外周部に、第1の嵌合部または第1の被嵌合部と嵌合する第2の被嵌合部または第2の嵌合部が一体に形成されているのが好ましい。このような構成を採用すると、簡単に第1の回り止め嵌合構造を実現できる。 The configuration of the first detent fitting structure is arbitrary, but the first fitting portion or the first fitted portion extending in the radial direction of the terminal through hole is provided on the inner peripheral portion of the terminal through hole. A second fitted portion that is integrally formed as a first fitting component and is fitted to the outer peripheral portion of the tubular portion of the washer with the first fitted portion or the first fitted portion; It is preferable that the second fitting portion is integrally formed. If such a configuration is employed, the first detent fitting structure can be easily realized.
第2の回り止め嵌合構造の構成は任意であるが、端子部材の外周部に、端子部の径方向に延びる第3の嵌合部または第3の被嵌合部が第2の嵌合構成部として一体に形成されており、ワッシャの筒状部の内周部に、第3の嵌合部または第3の被嵌合部と嵌合する第4の被嵌合部または第4の嵌合部が一体に形成されているのが好ましい。このような構成を採用すると、簡単に第2の回り止め嵌合構造を実現できる。 The configuration of the second detent fitting structure is arbitrary, but the third fitting portion or the third fitted portion extending in the radial direction of the terminal portion is fitted to the outer peripheral portion of the terminal member. It is integrally formed as a constituent part, and a fourth fitted part or a fourth part fitted to the third fitting part or the third fitted part on the inner peripheral part of the cylindrical part of the washer. It is preferable that the fitting portion is integrally formed. By adopting such a configuration, the second detent fitting structure can be easily realized.
また蓋部材の端子貫通孔から蓋部材の裏側に突出するワッシャの筒状部の端部部分の外側にオーリングが嵌合されているのが好ましい。この構造では、ワッシャにより、オーリングの位置の規制を図ることができる。したがってオーリングの位置の規制に別部品を用いる必要性がなくなる。 Moreover, it is preferable that an O-ring is fitted to the outside of the end portion of the tubular portion of the washer protruding from the terminal through hole of the lid member to the back side of the lid member. In this structure, the O-ring position can be regulated by the washer. Therefore, it is not necessary to use a separate part for regulating the O-ring position.
さらに蓋部材の前記裏面側に位置する端子部材の一部には、ワッシャの筒状部が外接する拡径部が一体に設けられているのが好ましい。筒状部が基部の拡径部に外接することにより、
この場合、端子部の拡径部に第3の被嵌合部が被接触平面として形成されており、ワッシャの筒状部の第4の嵌合部には、被接触平面と接触する接触平面を備えているのが好ましい。この構成を採用すると、第3の被嵌合部及び第4の嵌合部の強度の低下を防止できる。Further, it is preferable that a part of the terminal member located on the back surface side of the lid member is integrally provided with an enlarged diameter portion that circumscribes the cylindrical portion of the washer. When the cylindrical part circumscribes the enlarged diameter part of the base,
In this case, the third fitted portion is formed as a contacted flat surface in the enlarged diameter portion of the terminal portion, and the fourth fitting portion of the washer tubular portion is in contact with the contacted flat surface. Is preferably provided. If this structure is employ | adopted, the fall of the intensity | strength of a 3rd to-be-fitted part and a 4th fitting part can be prevented.
また端子部材の拡径部と連続し且つ径方向外側に拡がる基部(二次電池の場合にはタブ溶接部)には、蓋部材側に向かって開口し且つワッシャの筒状部の端部部分及びオーリングが入る環状の溝部が形成されているのが好ましい。この環状の溝部も、オーリングの位置を規制するので、部品点数の削減に寄与する。 Also, the base portion (in the case of a secondary battery, a tab welded portion) that is continuous with the enlarged diameter portion of the terminal member and expands outward in the radial direction is open toward the lid member side and the end portion of the tubular portion of the washer And it is preferable that the annular groove part into which an O-ring enters is formed. This annular groove also regulates the position of the O-ring, which contributes to a reduction in the number of parts.
電池容器の両端に正極端子部材と負極端子部材が配置される二次電池に本発明が適用される場合には、正極端子部材と負極端子部材の両方に対して、上記と同じ構成を採用できるのは勿論である。
本発明のワッシャは、端子部材の端子部が貫通する貫通孔を備えた筒状部を有する。そしてワッシャには、筒状部の外周部にワッシャの回動を阻止する第1の嵌合構成部が形成されており、筒状部の内周部に端子部材の回動を阻止する第2の嵌合構成部が形成されている。When the present invention is applied to a secondary battery in which a positive electrode terminal member and a negative electrode terminal member are disposed at both ends of the battery container, the same configuration as described above can be adopted for both the positive electrode terminal member and the negative electrode terminal member. Of course.
The washer according to the present invention has a cylindrical portion having a through hole through which the terminal portion of the terminal member passes. In the washer, a first fitting component that prevents the washer from rotating is formed on the outer peripheral portion of the cylindrical portion, and a second that prevents the terminal member from rotating on the inner peripheral portion of the cylindrical portion. The fitting component is formed.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明をリチウムイオン二次電池に適用した一実施の形態をその長手方向に沿って切断し且つ一部を省略して示した断面図である。なお図1においては、リチウムイオン二次電池の構成部材の一部の図示を省略してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment in which the present invention is applied to a lithium ion secondary battery, cut along the longitudinal direction and partially omitted. In FIG. 1, some of the constituent members of the lithium ion secondary battery are not shown.
〈リチウムイオン二次電池の全体構成〉
本実施の形態のリチウムイオン二次電池1は、電池容器本体3と、正極側電池蓋(単に蓋部材ともいう)5と、負極側電池蓋7と、電解液に浸潤されて軸芯8に正極電極と負極電極とが捲回されてなる電極群9と、正極端子部材11と、負極端子部材13と、絶縁部材からなるワッシャ15及び17と、ナット19及び21と、オーリング23及び25を備えている。容器本体3内には、非水電解液(図示せず)が注入されている。従って、電極群9には、非水電解液が浸潤している。なお、図1においては理解を容易にするため、リチウムイオン電池の一部の寸法を誇張して示している。また図2は、後述するナットを締め付ける前の二次電池の側面図を示している。<Overall configuration of lithium-ion secondary battery>
The lithium ion secondary battery 1 according to the present embodiment includes a
電池容器本体3は、ニッケルメッキが施されたスチール材料により両端が開口した円筒形状を有している。電池容器本体3の両端の開口部は、正極側電池蓋5及び負極側電池蓋7とによりそれぞれ塞がれている。正極側電池蓋5及び負極側電池蓋7は、ガス排出口6を備えており、その中央部には、端子貫通孔5a及び7aがそれぞれ設けられている。ガス排出口6は、例えば特開平11−273650号公報に示される安全弁構造と同様に、図示しない開裂形安全弁により塞がれており、開裂形安全弁は弁押え環により保持されている。安全弁は、電池容器本体内でガスが発生することにより、電池容器本体内の圧力が一定以上となると、開裂状態となって発生したガスを放出する。端子貫通孔5a及び7aには、後述する正極端子部材11の端子部11c及び負極端子部材13の端子部13cが貫通している。
The
図3は、本実施の形態で用いる電極群9を捲回する状態を示す図である。電極群9は、帯状の正極電極91と帯状の負極電極92とを、セパレータ93を介して中空円筒状の軸芯8を中心として断面渦巻き状に捲回することにより構成されている。本実施の形態の正極電極91は、正極集電板としてのアルミニウム箔の両面に、リチウム遷移金属複酸化物であるマンガン酸リチウムを含む正極活物質を略均質に塗布した構成となっている。アルミニウム箔の長手方向の一方の辺側には、正極合剤が塗装されていない未塗着部94が形成されている。未塗着部94は、櫛歯状に切り欠かれており、切り欠かれた残部により、正極タブ95が形成されている。
FIG. 3 is a diagram showing a state in which the
負極電極92は、負極集電板としての圧延銅箔の両面に、負極活物質としてリチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素粉末を含む負極合剤を略均質に塗布した構成となっている。負極活物質は、電極群を捲回したときに正極電極91の正極活物質の全体がセパレータを介して負極活物質と対向するように、負極版に塗布されている。そのため、負極活物質の軸方向の長さは、正極活物質の軸方向よりも長く形成されている。銅箔の長手方向の一方の辺側には、負極合剤が塗装されていない未塗着部96が形成されている。未塗着部は、櫛歯状に切り欠かれており、切り欠かれた残部により、負極タブ97が形成されている。負極タブ97は、正極タブ95が形成された辺側と対向する辺側に形成される。正極側電池蓋5側に複数の正極タブ95が位置し、負極側電池蓋7側に複数の負極タブ97が位置している。
The
セパレータ93は、リチウムイオンが通過可能なポリエチレン製の多孔質材により形成されている。セパレータ93は、正極電極91及び負極電極92が互いに接触することを防止する。軸芯8はポリプロピレン樹脂により中空円筒状に形成されている。軸芯8の内周面の軸線方向の両端部には、軸線方向に開口する被嵌合部81及び82がそれぞれ設けられている。なお、正極電極91、負極電極92及びセパレータ93の詳細な構成については、本発明の要旨とは関係しないので、説明を省略する。
The
(ワッシャ)
本実施形態で用いるワッシャ15及び17について説明する。正極側電池蓋5及び負極側電池蓋7の端子貫通孔5a及び7aには、ワッシャ15及び17が嵌合されている。ワッシャ15及び17は、蓋部材5及び7とナット19及び21との間に配置されている。(Washer)
The
ワッシャ15及び17は、環状のフランジ部15a及び17aと、筒状部15b及び17bとを一体に備えている。フランジ部15a及び17aは、蓋部材5及び7とナット19及び21との間を電気的に絶縁し、筒状部15b及び17bは、端子部11c及び13cに嵌合され且つ端子貫通孔5a及び7aに嵌合されて、端子部11c及び13cと蓋部材5及び7との間を電気的に絶縁する。ワッシャ15(17)は、電気絶縁性と耐電解液性とを有する樹脂材料又はゴム材料により成形された絶縁部材である。
〈正極端子部材及び負極端子部材〉
本実施形態の正極端子部材11及び負極端子部材13は、軸芯嵌合部11a及び13aと、タブが溶接されるタブ溶接部11b及び13bと、ネジ付きの端子部11c及び13cとを備えている。ネジ付きの端子部11c及び13cは、軸芯嵌合部11a及び13aが延びる方向とは反対側に延びて蓋部材5及び7に形成された端子貫通孔5a及び7aに貫通されている。<Positive electrode terminal member and negative electrode terminal member>
The positive
ナット19及び21は、ネジ付きの端子部11c及び13cのネジ部に螺合される。また、オーリング23及び25は、ゴム材料によって成形されて、タブ溶接部11b及び13b(端子部材の基部)の環状の溝部11f及び溝部13fと蓋部材5及び7との間で圧縮された状態で配置される。
The nuts 19 and 21 are screwed into the screw portions of the
〈第1の回り止め嵌合構造及び第2の回り止め嵌合構造〉
本実施の形態では、蓋部材5及び7の端子貫通孔5a及び7aとワッシャ15及び17の筒状部15b及び17bには、ワッシャ15及び17が蓋部材5及び7に対して端子部11c及び13cを中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成する後に説明する第1の嵌合構成部(5b,15c)がそれぞれ形成されている。またワッシャ15及び17の筒状部15b及び17bと端子部材11及び13との間には、ワッシャ15及び17に対して端子部11c及び13cが回動することを嵌合により阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成する後に説明する第2の嵌合構成部(11e,15d)がそれぞれ形成されている。<First detent fitting structure and second detent fitting structure>
In the present embodiment, the terminal through
次に第1の回り止め嵌合構造を構成する2つの第1の嵌合構成部(5b,15c)及び第2の回り止め嵌合構造を構成する2つの第2の嵌合構成部(11e,15d)について説明する。なお負極側の端子嵌合構造は、正極側の端子嵌合構造と同じであるため、代表して正極側の端子嵌合構造について説明する。説明のために、図4乃至図6を参照する。図4(A)はワッシャ15の平面図を示しており、図4(B)はワッシャ15の側面図を示しており、図4(C)は図4(A)のA−A線断面図を示しており、図4(D)は図4(A)のB−B線断面図を示している。また図5(E)は正極端子部材11の正面図、図5(F)は図5(G)のB−B線断面図、図5(G)は正極端子部材11の平面図を示している。さらに図6には、正極端子部材11,オーリング23,蓋部材5,ワッシャ15,ナット19の分解斜視図を示してある。
Next, two first fitting components (5b, 15c) constituting the first detent fitting structure and two second fitting components (11e) constituting the second detent fitting structure , 15d). Since the terminal fitting structure on the negative electrode side is the same as the terminal fitting structure on the positive electrode side, the terminal fitting structure on the positive electrode side will be described as a representative. For explanation, reference is made to FIGS. 4A shows a plan view of the
〈第1の回り止め嵌合構造〉
ワッシャ15が蓋部材5に対して端子部材11を中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成する2つの第1の嵌合構成部について説明する。図1及び図6に示すように、蓋部材5の端子貫通孔5aの内周部に、端子貫通孔5aの径方向内側に延びる凸部(第1の嵌合部)5bが蓋部材5側の第1の嵌合構成部として一体に形成されている。そしてワッシャ15の筒状部15bの外周部には、凸部(第1の嵌合部)5bと嵌合する溝(第1の被嵌合部)15cがワッシャ15側の第1の嵌合構成部として形成されている。溝15cは、筒状部15bの径方向外側に向かう方向とフランジ部15aから離れる方向に向かって開口している。そして溝15cの横断面形状は、凸部5bの輪郭形状と相似形になっている。なお凸部5b及び溝15cの形状は、凸部5bが溝15cに殆ど隙間無く嵌合できるものであれば、どのような形状であってもよく、本実施の形態の形状に限定されるものではない。本実施の形態とは逆に、端子貫通孔の内周部に、端子貫通孔5aの径方向外側に延びる第1の被嵌合部(溝)が第1の嵌合構成部として一体に形成されており、ワッシャ15の筒状部15bの外周部に、第1の被嵌合部と嵌合する第2の嵌合部(凸部)が一体に形成されていてもよいのは勿論である。<First detent fitting structure>
Two first fitting components constituting the first detent fitting structure that prevents the
(第2の回り止め嵌合構造)
次にワッシャ15に対して端子部材11が回動することを嵌合により阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成する2つの第2の嵌合構成部について説明する。本実施の形態では、端子部材11の外周部に、端子部材11の径方向と直交する方向に延びる第3の被嵌合部(11e)が端子部材11側の第2の嵌合構成部として一体に形成されている。またワッシャ15の筒状部15bの内周部に、第3の被嵌合部(11e)と嵌合する第4の嵌合部(15d)がワッシャ15側の第2の嵌合構成部として一体に形成されている。具体的には、端子部11cのタブ溶接部11bに連続する基部には、ワッシャ15の筒状部15bが外接する拡径部11dが一体に設けられている。そして端子部11cの拡径部11dに、第3の被嵌合部を構成する被接触平面11eとして形成されている。この例では、第2の被嵌合部を構成する被接触平面11eは、端子部材11側の第2の嵌合構成部を構成している。そしてワッシャ15の筒状部15bの内周部には、径方向内側に突出する突出部15dが第4の嵌合部(ワッシャ15側の第2の嵌合構成部)として形成されている。突出部15dの端面15fが、端子部材11の被接触平面11eと接触する接触平面を構成している。このような面接触を採用すると、第3の被嵌合部(11e)及び第4の嵌合部(15f)の強度の低下を防止できる。なお本実施の形態とは逆に、端子部11cの外周部に、端子部の径方向に外側に延びる第3の嵌合部(突出部)を第2の嵌合構成部として一体に形成してもよく、またワッシャ15の筒状部15bの内周部に、第3の嵌合部(突出部)と嵌合する第4の被嵌合部(例えば突出部が嵌る溝部)を一体に形成してもよい。(Second detent fitting structure)
Next, two second fitting components constituting a second detent fitting structure that prevents the
図1を参照して、本実施の形態では、ワッシャ15及び17の筒状部15b及び17bの端子貫通孔5a及び7aからタブ溶接部11b及び13b側に突出する端部部分15g及び17gの外側にオーリング23及び25が嵌合されている。この構造では、ワッシャ15及び17により、オーリング23及び25の位置の規制を図ることができる。したがってオーリング23及び25の位置の規制に別部品を用いる必要性がなくなる。
Referring to FIG. 1, in the present embodiment, outside of
そしてタブ溶接部11b及び13bには、環状の溝部11f及び13fが形成されている。環状の溝部11f及び13fは、蓋部材5及び7側に向かって開口し且つ筒状部15b及び17bの端部部分15g及び17g及びオーリング23及び25が入る環状の溝部11f及び13fが形成されている。この環状の溝部11f及び13fも、オーリング23及び25の位置を規制するので、部品点数の削減に寄与する。
And the
本実施の形態によれば、第1の回り止め嵌合構造(5b,15c)により蓋部材5に対してワッシャ(15,17)が回動することを阻止し、第2の回り止め嵌合構造(11e,15d)によりワッシャ(15,17)に対して端子部材(11,13)が回動することを阻止することができる。その結果、部品点数を増やすことなく、端子部材(11,13)の回り止めを実現することができる。
According to this embodiment, the first detent fitting structure (5b, 15c) prevents the washer (15, 17) from rotating relative to the
上記実施の形態では、リチウムイオン二次電池に本発明の端子構造を適用したが、二次電池の種類は本実施の形態に限定されるものではない。また本実施の形態では、電池容器本体の長手方向の両端に正極端子部材及び負極端子部材が配置されているが、一方の極性の端子部材だけを本発明の構造として、他方の極性の端子を容器本体自身とする場合にも、本発明を適用できるのは勿論である。 In the above embodiment, the terminal structure of the present invention is applied to a lithium ion secondary battery, but the type of the secondary battery is not limited to this embodiment. In the present embodiment, the positive electrode terminal member and the negative electrode terminal member are arranged at both ends in the longitudinal direction of the battery container body, but only the terminal member of one polarity is used as the structure of the present invention, and the terminal of the other polarity is used. Of course, the present invention can also be applied to the container body itself.
<二次電池の構成>
以下本願明細書に記載の二次電池の構成要件を列挙する。<Configuration of secondary battery>
The constituent requirements of the secondary battery described in this specification will be listed below.
(1)少なくとも一端側に開口部を有する金属製の筒状の電池容器本体、及び中心部に端子貫通孔を有して前記電池容器本体の前記開口部を塞ぐ金属製の蓋部材を備えてなる電池容器と、
タブを備えた一方の極性の電極と他方の極性の電極とが、セパレータを介して筒状の軸芯に捲回されて構成され、前記電池容器内に収納された捲回型電極群と、
前記電池容器内に注入された電解液と、
前記軸芯の軸線方向の一端側に配置され、前記軸芯の前記一端に嵌合される軸芯嵌合部と、前記タブが溶接されるタブ溶接部と、前記軸芯嵌合部が延びる方向とは反対側に延びて前記蓋部材に形成された前記端子貫通孔を貫通するネジ付きの端子部を備えた一方の極性の端子部材と、
前記端子部材の前記端子部に螺合されるナットと、
前記蓋部材と前記ナットとの間に配置されて前記蓋部材と前記ナットとの間を電気的に絶縁する環状のフランジ部と、前記端子部に嵌合され且つ前記端子貫通孔に嵌合されて、前記端子部材と前記蓋部材との間を電気的に絶縁する筒状部とを一体に備えたワッシャと、前記タブ溶接部と前記蓋部材との間で圧縮されたオーリングとを備えた二次電池であって、
前記蓋部材の前記端子貫通孔と前記ワッシャの前記筒状部には、前記ワッシャが前記蓋部材に対して前記端子部を中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成する第1の嵌合構成部がそれぞれ形成されており、
前記ワッシャの前記筒状部と前記端子部材との間には、前記ワッシャに対して端子部材が回動することを嵌合により阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成する第2の嵌合構成部がそれぞれ形成されていることを特徴とする二次電池。(1) A metal cylindrical battery case main body having an opening at at least one end side, and a metal lid member having a terminal through hole at the center and closing the opening of the battery case main body. A battery container,
One polarity electrode with a tab and the other polarity electrode are wound around a cylindrical shaft core via a separator, and a wound electrode group housed in the battery container;
An electrolyte injected into the battery container;
An axial core fitting portion that is disposed on one end side in the axial direction of the axial core and is fitted to the one end of the axial core, a tab weld portion to which the tab is welded, and the axial core fitting portion extend. A terminal member of one polarity provided with a screwed terminal portion extending in the opposite direction to the direction and penetrating the terminal through hole formed in the lid member;
A nut screwed into the terminal portion of the terminal member;
An annular flange portion disposed between the lid member and the nut to electrically insulate between the lid member and the nut, and fitted into the terminal portion and fitted into the terminal through hole. A washer integrally including a cylindrical portion that electrically insulates between the terminal member and the lid member, and an O-ring compressed between the tab welded portion and the lid member. Secondary battery,
A first detent fit that prevents the washer from rotating about the terminal portion with respect to the lid member by fitting to the terminal through hole of the lid member and the cylindrical portion of the washer. A first fitting component that forms the combined structure is formed,
A second fitting that constitutes a second detent fitting structure that prevents the terminal member from rotating with respect to the washer by fitting between the tubular portion of the washer and the terminal member. A secondary battery in which a combined component is formed.
本発明によれば、第1の回り止め嵌合構造により蓋部材に対してワッシャが回動することを阻止し、第2の回り止め嵌合構造によりワッシャに対して端子部材が回動することを阻止する。特に、本発明では、第1の回り止め嵌合構造を蓋部材の端子貫通孔とワッシャの筒状部にそれぞれ設けた第1の嵌合構成部により形成し、第2の回り止め嵌合構造をワッシャの筒状部と端子部とにそれぞれ設けた第2の嵌合構成部により形成したので、特別に部品を準備することなく、端子部材の回り止めを実現することができる。 According to the present invention, the first detent fitting structure prevents the washer from rotating relative to the lid member, and the second detent fitting structure prevents the terminal member from rotating relative to the washer. To prevent. In particular, in the present invention, the first detent fitting structure is formed by the first fitting components provided respectively in the terminal through hole of the lid member and the cylindrical portion of the washer, and the second detent fitting structure Is formed by the second fitting components provided in the cylindrical part and the terminal part of the washer, respectively, so that the terminal member can be prevented from rotating without specially preparing parts.
1 リチウムイオン二次電池
3 電池容器本体
5 正極側電池蓋(蓋部材)
5a 端子貫通孔
5b 凸部(第1の嵌合構成部)
6 ガス排出口
7 負極側電池蓋
7a 端子貫通孔
7b 凸部
8 軸芯
9 電極群
11 正極端子部材
11a 軸芯嵌合部
11b タブ溶接部
11c 端子部
11d 拡径部
11e 被接触平面(第2の嵌合構成部)
11f 溝部
13a 軸芯嵌合部
13b タブ溶接部
13c 端子部
15,17 ワッシャ
15a フランジ部
15b 筒状部
15c 溝(第1の嵌合構成部)
15d 突出部(第2の嵌合構成部)
15f 端面
15g 端部部分
19,21 ナット
23,25 オーリング
81 被嵌合部
91 正極電極
92 負極電極
93 セパレータ
94 未塗着部
95 正極タブ
96 未塗着部
97 負極タブDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lithium ion
5a Terminal through
6
15d protrusion (second fitting component)
15f
本発明は、端子構造及びワッシャに関するものである。 The present invention relates to a terminal structure and a washer.
特開2000−77053号公報(特許文献1)の図5及びWO2012/039423号公報(特許文献2)の図7には、電池容器の蓋部材と端子部材の端子部に螺合されるナットとの間に配置されて蓋部材とナットとの間を電気的に絶縁する環状のフランジ部と、端子部に嵌合され且つ蓋部材の端子貫通孔に嵌合されて、端子部と蓋部材との間を電気的に絶縁する筒状部とを一体に備えた絶縁部材(ワッシャ)を備えたリチウムイオン電池等の非水電解液二次電池が開示されている。しかしながらこれらの公報には、絶縁部材及び端子部材の回り止めについては記載されていない。特開2014−72145号公報(特許文献3)の図1には、蓋部材に固定されたピン部材を端子部材のタブ溶接部と係止して端子部材が回ることを防止する回り止め構造が開示されている。 FIG. 5 of Japanese Patent Laid-Open No. 2000-77053 (Patent Document 1) and FIG. 7 of WO 2012/039423 (Patent Document 2) include a nut screwed to a lid member of a battery container and a terminal portion of a terminal member. An annular flange portion that is disposed between and electrically insulating between the lid member and the nut, and fitted into the terminal portion and fitted into the terminal through hole of the lid member, the terminal portion and the lid member A non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion battery provided with an insulating member (washer) integrally provided with a cylindrical portion that electrically insulates the battery is disclosed. However, these publications do not describe the detent of the insulating member and the terminal member. In FIG. 1 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-72145 (Patent Document 3), there is a rotation prevention structure that locks the pin member fixed to the lid member with the tab welded portion of the terminal member to prevent the terminal member from turning. It is disclosed.
特許文献1及び2に示された二次電池のように、フランジ部と筒状部とが一体化された絶縁部材(ワッシャ)を設けると部品点数を少なくすることができる。しかしながら一体化され絶縁部材を用いても、特許文献3に記載のような回り止め構造を用いると結果的に部品点数が増加することになる上、ピン部材の係止のために端子部材のタブ溶接部の形状を大きくする必要があった。
As in the secondary batteries disclosed in Patent Documents 1 and 2, if an insulating member (washer) in which the flange portion and the cylindrical portion are integrated is provided, the number of components can be reduced. However, even if an integrated insulating member is used, if the anti-rotation structure as described in
本発明の目的は、部品点数の増加、端子部材の大型化をせずに、端子部材の回り止めを実現することができる端子構造を提供することにある。 The objective of this invention is providing the terminal structure which can implement | achieve rotation prevention of a terminal member, without increasing the number of components and enlarging a terminal member.
本発明の他の目的は、端子構造に適用可能なワッシャと嵌合する部材の回転を防止できるワッシャを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a washer capable of preventing rotation of a member fitted to a washer applicable to a terminal structure.
本発明は、端子貫通孔を有する蓋部材と、蓋部材の端子貫通孔に嵌合される筒状部を一体に備えたワッシャと、ワッシャの筒状部に嵌合された端子部を有する端子部材と、端子部材の端子部にナットが螺合されてなる端子構造を改良の対象とする。 The present invention relates to a lid member having a terminal through-hole, a washer integrally provided with a cylindrical portion fitted into the terminal through-hole of the lid member, and a terminal having a terminal portion fitted into the cylindrical portion of the washer. A terminal structure in which a nut is screwed to a member and a terminal portion of the terminal member is an object of improvement.
本発明の端子構造では、蓋部材の端子貫通孔とワッシャの筒状部には、ワッシャが蓋部材に対して端子部材を中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成する第1の嵌合構成部がそれぞれ形成されている。またワッシャの筒状部と端子部材との間には、ワッシャに対して端子部材が回動することを嵌合により阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成する第2の嵌合構成部がそれぞれ形成されている。本発明によれば、第1の回り止め嵌合構造により蓋部材に対してワッシャが回動することを阻止し、第2の回り止め嵌合構造によりワッシャに対して端子部材が回動することを阻止する。特に、本発明では、第1の回り止め嵌合構造を蓋部材の端子貫通孔とワッシャの筒状部にそれぞれ設けた第1の嵌合構成部により形成し、第2の回り止め嵌合構造をワッシャの筒状部と端子部材とにそれぞれ設けた第2の嵌合構成部により形成したので、特別に部品を準備することなく、端子部材の回り止めを実現することができる。 In the terminal structure of the present invention, the terminal through hole of the lid member and the cylindrical portion of the washer are fitted with a first detent fitting that prevents the washer from rotating about the terminal member with respect to the lid member by fitting. A first fitting component that constitutes the combined structure is formed. Further, a second fitting component that constitutes a second detent fitting structure that prevents the terminal member from rotating with respect to the washer by fitting between the tubular portion of the washer and the terminal member. Are formed respectively. According to the present invention, the first detent fitting structure prevents the washer from rotating relative to the lid member, and the second detent fitting structure prevents the terminal member from rotating relative to the washer. To prevent. In particular, in the present invention, the first detent fitting structure is formed by the first fitting components provided respectively in the terminal through hole of the lid member and the cylindrical portion of the washer, and the second detent fitting structure Is formed by the second fitting components provided in the cylindrical part of the washer and the terminal member, respectively, so that the terminal member can be prevented from rotating without specially preparing parts.
第1の回り止め嵌合構造の構成は任意であるが、端子貫通孔の内周部に、端子貫通孔の径方向に延びる第1の嵌合部または第1の被嵌合部が前記第1の嵌合構成部として一体に形成されており、ワッシャの筒状部の外周部に、第1の嵌合部または第1の被嵌合部と嵌合する第2の被嵌合部または第2の嵌合部が一体に形成されているのが好ましい。このような構成を採用すると、簡単に第1の回り止め嵌合構造を実現できる。 The configuration of the first detent fitting structure is arbitrary, but the first fitting portion or the first fitted portion extending in the radial direction of the terminal through hole is provided on the inner peripheral portion of the terminal through hole. A second fitted portion that is integrally formed as a first fitting component and is fitted to the outer peripheral portion of the tubular portion of the washer with the first fitted portion or the first fitted portion; It is preferable that the second fitting portion is integrally formed. If such a configuration is employed, the first detent fitting structure can be easily realized.
第2の回り止め嵌合構造の構成は任意であるが、端子部材の外周部に、端子部の径方向に延びる第3の嵌合部または第3の被嵌合部が第2の嵌合構成部として一体に形成されており、ワッシャの筒状部の内周部に、第3の嵌合部または第3の被嵌合部と嵌合する第4の被嵌合部または第4の嵌合部が一体に形成されているのが好ましい。このような構成を採用すると、簡単に第2の回り止め嵌合構造を実現できる。 The configuration of the second detent fitting structure is arbitrary, but the third fitting portion or the third fitted portion extending in the radial direction of the terminal portion is fitted to the outer peripheral portion of the terminal member. It is integrally formed as a constituent part, and a fourth fitted part or a fourth part fitted to the third fitting part or the third fitted part on the inner peripheral part of the cylindrical part of the washer. It is preferable that the fitting portion is integrally formed. By adopting such a configuration, the second detent fitting structure can be easily realized.
また蓋部材の端子貫通孔から蓋部材の裏面側に突出するワッシャの筒状部の端部部分の外側にオーリングが嵌合されているのが好ましい。この構造では、ワッシャにより、オーリングの位置の規制を図ることができる。したがってオーリングの位置の規制に別部品を用いる必要性がなくなる。 Also preferably O-ring is fitted to the outer end portion of the cylindrical portion of the washer which projects from the terminal through-hole of the lid member on the back surface side of the lid member. In this structure, the O-ring position can be regulated by the washer. Therefore, it is not necessary to use a separate part for regulating the O-ring position.
さらに蓋部材の前記裏面側に位置する端子部材の一部には、ワッシャの筒状部が外接する拡径部が一体に設けられているのが好ましい。 Furthermore a part of the terminal member located at the back surface side of the lid member, the enlarged diameter portion of the cylindrical portion of the washer is circumscribed preferably provided integrally.
この場合、端子部の拡径部に第3の被嵌合部が被接触平面として形成されており、ワッシャの筒状部の第4の嵌合部には、被接触平面と接触する接触平面を備えているのが好ましい。この構成を採用すると、第3の被嵌合部及び第4の嵌合部の強度の低下を防止できる。 In this case, the third fitted portion to the enlarged diameter portion of the terminal portion is formed as the contact plane, the fourth fitting portion of the cylindrical portion of the washer, the contact to contact with the contact plane It is preferable to have a flat surface. If this structure is employ | adopted, the fall of the intensity | strength of a 3rd to-be-fitted part and a 4th fitting part can be prevented.
また端子部材の拡径部と連続し且つ径方向外側に拡がる基部(二次電池の場合にはタブ溶接部)には、蓋部材側に向かって開口し且つワッシャの筒状部の端部部分及びオーリングが入る環状の溝部が形成されているのが好ましい。この環状の溝部も、オーリングの位置を規制するので、部品点数の削減に寄与する。 Also, the base portion (in the case of a secondary battery, a tab welded portion) that is continuous with the enlarged diameter portion of the terminal member and expands outward in the radial direction is open toward the lid member side and the end portion of the tubular portion of the washer And it is preferable that the annular groove part into which an O-ring enters is formed. This annular groove also regulates the position of the O-ring, which contributes to a reduction in the number of parts.
電池容器の両端に正極端子部材と負極端子部材が配置される二次電池に本発明が適用される場合には、正極端子部材と負極端子部材の両方に対して、上記と同じ構成を採用できるのは勿論である。
本発明のワッシャは、端子部材の端子部が貫通する貫通孔を備えた筒状部を有する。そしてワッシャには、筒状部の外周部にワッシャの回動を阻止する第1の嵌合構成部が形成されており、筒状部の内周部に端子部材の回動を阻止する第2の嵌合構成部が形成されている。
When the present invention is applied to a secondary battery in which a positive electrode terminal member and a negative electrode terminal member are disposed at both ends of the battery container, the same configuration as described above can be adopted for both the positive electrode terminal member and the negative electrode terminal member. Of course.
The washer according to the present invention has a cylindrical portion having a through hole through which the terminal portion of the terminal member passes. In the washer, a first fitting component that prevents the washer from rotating is formed on the outer peripheral portion of the cylindrical portion, and a second that prevents the terminal member from rotating on the inner peripheral portion of the cylindrical portion. The fitting component is formed.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明をリチウムイオン二次電池に適用した一実施の形態をその長手方向に沿って切断し且つ一部を省略して示した断面図である。なお図1においては、リチウムイオン二次電池の構成部材の一部の図示を省略してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment in which the present invention is applied to a lithium ion secondary battery, cut along the longitudinal direction and partially omitted. In FIG. 1, some of the constituent members of the lithium ion secondary battery are not shown.
〈リチウムイオン二次電池の全体構成〉
本実施の形態のリチウムイオン二次電池1は、電池容器本体3と、正極側電池蓋(単に蓋部材ともいう)5と、負極側電池蓋7と、電解液に浸潤されて軸芯8に正極電極と負極電極とが捲回されてなる電極群9と、正極端子部材11と、負極端子部材13と、絶縁部材からなるワッシャ15及び17と、ナット19及び21と、オーリング23及び25を備えている。容器本体3内には、非水電解液(図示せず)が注入されている。従って、電極群9には、非水電解液が浸潤している。なお、図1においては理解を容易にするため、リチウムイオン電池の一部の寸法を誇張して示している。また図2は、後述するナットを締め付ける前の二次電池の側面図を示している。
<Overall configuration of lithium-ion secondary battery>
The lithium ion secondary battery 1 according to the present embodiment includes a
電池容器本体3は、ニッケルメッキが施されたスチール材料により両端が開口した円筒形状を有している。電池容器本体3の両端の開口部は、正極側電池蓋5及び負極側電池蓋7とによりそれぞれ塞がれている。正極側電池蓋5及び負極側電池蓋7は、ガス排出口6を備えており、その中央部には、端子貫通孔5a及び7aがそれぞれ設けられている。ガス排出口6は、例えば特開平11−273650号公報に示される安全弁構造と同様に、図示しない開裂形安全弁により塞がれており、開裂形安全弁は弁押え環により保持されている。安全弁は、電池容器本体内でガスが発生することにより、電池容器本体内の圧力が一定以上となると、開裂状態となって発生したガスを放出する。端子貫通孔5a及び7aには、後述する正極端子部材11の端子部11c及び負極端子部材13の端子部13cが貫通している。
The
図3は、本実施の形態で用いる電極群9を捲回する状態を示す図である。電極群9は、帯状の正極電極91と帯状の負極電極92とを、セパレータ93を介して中空円筒状の軸芯8を中心として断面渦巻き状に捲回することにより構成されている。本実施の形態の正極電極91は、正極集電板としてのアルミニウム箔の両面に、リチウム遷移金属複酸化物であるマンガン酸リチウムを含む正極活物質を略均質に塗布した構成となっている。アルミニウム箔の長手方向の一方の辺側には、正極合剤が塗装されていない未塗着部94が形成されている。未塗着部94は、櫛歯状に切り欠かれており、切り欠かれた残部により、正極タブ95が形成されている。
FIG. 3 is a diagram showing a state in which the
負極電極92は、負極集電板としての圧延銅箔の両面に、負極活物質としてリチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素粉末を含む負極合剤を略均質に塗布した構成となっている。負極活物質は、電極群を捲回したときに正極電極91の正極活物質の全体がセパレータを介して負極活物質と対向するように、負極版に塗布されている。そのため、負極活物質の軸方向の長さは、正極活物質の軸方向よりも長く形成されている。銅箔の長手方向の一方の辺側には、負極合剤が塗装されていない未塗着部96が形成されている。未塗着部は、櫛歯状に切り欠かれており、切り欠かれた残部により、負極タブ97が形成されている。負極タブ97は、正極タブ95が形成された辺側と対向する辺側に形成される。正極側電池蓋5側に複数の正極タブ95が位置し、負極側電池蓋7側に複数の負極タブ97が位置している。
The
セパレータ93は、リチウムイオンが通過可能なポリエチレン製の多孔質材により形成されている。セパレータ93は、正極電極91及び負極電極92が互いに接触することを防止する。軸芯8はポリプロピレン樹脂により中空円筒状に形成されている。軸芯8の内周面の軸線方向の両端部には、軸線方向に開口する被嵌合部81及び82がそれぞれ設けられている。なお、正極電極91、負極電極92及びセパレータ93の詳細な構成については、本発明の要旨とは関係しないので、説明を省略する。
The
(ワッシャ)
本実施形態で用いるワッシャ15及び17について説明する。正極側電池蓋5及び負極側電池蓋7の端子貫通孔5a及び7aには、ワッシャ15及び17が嵌合されている。ワッシャ15及び17は、蓋部材5及び7とナット19及び21との間に配置されている。
(Washer)
The
ワッシャ15及び17は、環状のフランジ部15a及び17aと、筒状部15b及び17bとを一体に備えている。フランジ部15a及び17aは、蓋部材5及び7とナット19及び21との間を電気的に絶縁し、筒状部15b及び17bは、端子部11c及び13cに嵌合され且つ端子貫通孔5a及び7aに嵌合されて、端子部11c及び13cと蓋部材5及び7との間を電気的に絶縁する。ワッシャ15(17)は、電気絶縁性と耐電解液性とを有する樹脂材料又はゴム材料により成形された絶縁部材である。
〈正極端子部材及び負極端子部材〉
本実施形態の正極端子部材11及び負極端子部材13は、軸芯嵌合部11a及び13aと、タブが溶接されるタブ溶接部11b及び13bと、ネジ付きの端子部11c及び13cとを備えている。ネジ付きの端子部11c及び13cは、軸芯嵌合部11a及び13aが延びる方向とは反対側に延びて蓋部材5及び7に形成された端子貫通孔5a及び7aに貫通されている。
<Positive electrode terminal member and negative electrode terminal member>
The positive
ナット19及び21は、ネジ付きの端子部11c及び13cのネジ部に螺合される。また、オーリング23及び25は、ゴム材料によって成形されて、タブ溶接部11b及び13b(端子部材の基部)の環状の溝部11f及び溝部13fと蓋部材5及び7との間で圧縮された状態で配置される。
The nuts 19 and 21 are screwed into the screw portions of the
〈第1の回り止め嵌合構造及び第2の回り止め嵌合構造〉
本実施の形態では、蓋部材5及び7の端子貫通孔5a及び7aとワッシャ15及び17の筒状部15b及び17bには、ワッシャ15及び17が蓋部材5及び7に対して端子部11c及び13cを中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成する後に説明する第1の嵌合構成部(5b,15c)がそれぞれ形成されている。またワッシャ15及び17の筒状部15b及び17bと端子部材11及び13との間には、ワッシャ15及び17に対して端子部11c及び13cが回動することを嵌合により阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成する後に説明する第2の嵌合構成部(11e,15d)がそれぞれ形成されている。
<First detent fitting structure and second detent fitting structure>
In the present embodiment, the terminal through
次に第1の回り止め嵌合構造を構成する2つの第1の嵌合構成部(5b,15c)及び第2の回り止め嵌合構造を構成する2つの第2の嵌合構成部(11e,15d)について説明する。なお負極側の端子嵌合構造は、正極側の端子嵌合構造と同じであるため、代表して正極側の端子嵌合構造について説明する。説明のために、図4乃至図6を参照する。図4(A)はワッシャ15の平面図を示しており、図4(B)はワッシャ15の側面図を示しており、図4(C)は図4(A)のA−A線断面図を示しており、図4(D)は図4(A)のB−B線断面図を示している。また図5(E)は正極端子部材11の正面図、図5(F)は図5(G)のB−B線断面図、図5(G)は正極端子部材11の平面図を示している。さらに図6には、正極端子部材11,オーリング23,蓋部材5,ワッシャ15,ナット19の分解斜視図を示してある。
Next, two first fitting components (5b, 15c) constituting the first detent fitting structure and two second fitting components (11e) constituting the second detent fitting structure , 15d). Since the terminal fitting structure on the negative electrode side is the same as the terminal fitting structure on the positive electrode side, the terminal fitting structure on the positive electrode side will be described as a representative. For explanation, reference is made to FIGS. 4A shows a plan view of the
〈第1の回り止め嵌合構造〉
ワッシャ15が蓋部材5に対して端子部材11を中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成する2つの第1の嵌合構成部について説明する。図1及び図6に示すように、蓋部材5の端子貫通孔5aの内周部に、端子貫通孔5aの径方向内側に延びる凸部(第1の嵌合部)5bが蓋部材5側の第1の嵌合構成部として一体に形成されている。そしてワッシャ15の筒状部15bの外周部には、凸部(第1の嵌合部)5bと嵌合する溝(第1の被嵌合部)15cがワッシャ15側の第1の嵌合構成部として形成されている。溝15cは、筒状部15bの径方向外側に向かう方向とフランジ部15aから離れる方向に向かって開口している。そして溝15cの横断面形状は、凸部5bの輪郭形状と相似形になっている。なお凸部5b及び溝15cの形状は、凸部5bが溝15cに殆ど隙間無く嵌合できるものであれば、どのような形状であってもよく、本実施の形態の形状に限定されるものではない。本実施の形態とは逆に、端子貫通孔の内周部に、端子貫通孔5aの径方向外側に延びる第1の被嵌合部(溝)が第1の嵌合構成部として一体に形成されており、ワッシャ15の筒状部15bの外周部に、第1の被嵌合部と嵌合する第2の嵌合部(凸部)が一体に形成されていてもよいのは勿論である。
<First detent fitting structure>
Two first fitting components constituting the first detent fitting structure that prevents the
(第2の回り止め嵌合構造)
次にワッシャ15に対して端子部材11が回動することを嵌合により阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成する2つの第2の嵌合構成部について説明する。本実施の形態では、端子部材11の外周部に、端子部材11の径方向と直交する方向に延びる第3の被嵌合部(11e)が端子部材11側の第2の嵌合構成部として一体に形成されている。またワッシャ15の筒状部15bの内周部に、第3の被嵌合部(11e)と嵌合する第4の嵌合部(15d)がワッシャ15側の第2の嵌合構成部として一体に形成されている。具体的には、端子部11cのタブ溶接部11bに連続する基部には、ワッシャ15の筒状部15bが外接する拡径部11dが一体に設けられている。そして端子部11cの拡径部11dに、第3の被嵌合部を構成する被接触平面11eとして形成されている。この例では、第2の被嵌合部を構成する被接触平面11eは、端子部材11側の第2の嵌合構成部を構成している。そしてワッシャ15の筒状部15bの内周部には、径方向内側に突出する突出部15dが第4の嵌合部(ワッシャ15側の第2の嵌合構成部)として形成されている。突出部15dの端面15fが、端子部材11の被接触平面11eと接触する接触平面を構成している。このような面接触を採用すると、第3の被嵌合部(11e)及び第4の嵌合部(15f)の強度の低下を防止できる。なお本実施の形態とは逆に、端子部11cの外周部に、端子部の径方向に外側に延びる第3の嵌合部(突出部)を第2の嵌合構成部として一体に形成してもよく、またワッシャ15の筒状部15bの内周部に、第3の嵌合部(突出部)と嵌合する第4の被嵌合部(例えば突出部が嵌る溝部)を一体に形成してもよい。
(Second detent fitting structure)
Next, two second fitting components constituting a second detent fitting structure that prevents the
図1を参照して、本実施の形態では、ワッシャ15及び17の筒状部15b及び17bの端子貫通孔5a及び7aからタブ溶接部11b及び13b側に突出する端部部分15g及び17gの外側にオーリング23及び25が嵌合されている。この構造では、ワッシャ15及び17により、オーリング23及び25の位置の規制を図ることができる。したがってオーリング23及び25の位置の規制に別部品を用いる必要性がなくなる。
Referring to FIG. 1, in the present embodiment, outside of
そしてタブ溶接部11b及び13bには、環状の溝部11f及び13fが形成されている。環状の溝部11f及び13fは、蓋部材5及び7側に向かって開口し且つ筒状部15b及び17bの端部部分15g及び17g及びオーリング23及び25が入る環状の溝部11f及び13fが形成されている。この環状の溝部11f及び13fも、オーリング23及び25の位置を規制するので、部品点数の削減に寄与する。
And the
本実施の形態によれば、第1の回り止め嵌合構造(5b,15c)により蓋部材5に対してワッシャ(15,17)が回動することを阻止し、第2の回り止め嵌合構造(11e,15d)によりワッシャ(15,17)に対して端子部材(11,13)が回動することを阻止することができる。その結果、部品点数を増やすことなく、端子部材(11,13)の回り止めを実現することができる。
According to this embodiment, the first detent fitting structure (5b, 15c) prevents the washer (15, 17) from rotating relative to the
上記実施の形態では、リチウムイオン二次電池に本発明の端子構造を適用したが、二次電池の種類は本実施の形態に限定されるものではない。また本実施の形態では、電池容器本体の長手方向の両端に正極端子部材及び負極端子部材が配置されているが、一方の極性の端子部材だけを本発明の構造として、他方の極性の端子を容器本体自身とする場合にも、本発明を適用できるのは勿論である。 In the above embodiment, the terminal structure of the present invention is applied to a lithium ion secondary battery, but the type of the secondary battery is not limited to this embodiment. In the present embodiment, the positive electrode terminal member and the negative electrode terminal member are arranged at both ends in the longitudinal direction of the battery container body, but only the terminal member of one polarity is used as the structure of the present invention, and the terminal of the other polarity is used. Of course, the present invention can also be applied to the container body itself.
<二次電池の構成>
以下本願明細書に記載の二次電池の構成要件を列挙する。
<Configuration of secondary battery>
The constituent requirements of the secondary battery described in this specification will be listed below.
(1)少なくとも一端側に開口部を有する金属製の筒状の電池容器本体、及び中心部に端子貫通孔を有して前記電池容器本体の前記開口部を塞ぐ金属製の蓋部材を備えてなる電池容器と、
タブを備えた一方の極性の電極と他方の極性の電極とが、セパレータを介して筒状の軸芯に捲回されて構成され、前記電池容器内に収納された捲回型電極群と、
前記電池容器内に注入された電解液と、
前記軸芯の軸線方向の一端側に配置され、前記軸芯の前記一端に嵌合される軸芯嵌合部と、前記タブが溶接されるタブ溶接部と、前記軸芯嵌合部が延びる方向とは反対側に延びて前記蓋部材に形成された前記端子貫通孔を貫通するネジ付きの端子部を備えた一方の極性の端子部材と、
前記端子部材の前記端子部に螺合されるナットと、
前記蓋部材と前記ナットとの間に配置されて前記蓋部材と前記ナットとの間を電気的に絶縁する環状のフランジ部と、前記端子部に嵌合され且つ前記端子貫通孔に嵌合されて、前記端子部材と前記蓋部材との間を電気的に絶縁する筒状部とを一体に備えたワッシャと、前記タブ溶接部と前記蓋部材との間で圧縮されたオーリングとを備えた二次電池であって、
前記蓋部材の前記端子貫通孔と前記ワッシャの前記筒状部には、前記ワッシャが前記蓋部材に対して前記端子部を中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成する第1の嵌合構成部がそれぞれ形成されており、
前記ワッシャの前記筒状部と前記端子部材との間には、前記ワッシャに対して端子部材が回動することを嵌合により阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成する第2の嵌合構成部がそれぞれ形成されていることを特徴とする二次電池。
(1) A metal cylindrical battery case main body having an opening at at least one end side, and a metal lid member having a terminal through hole at the center and closing the opening of the battery case main body. A battery container,
One polarity electrode with a tab and the other polarity electrode are wound around a cylindrical shaft core via a separator, and a wound electrode group housed in the battery container;
An electrolyte injected into the battery container;
An axial core fitting portion that is disposed on one end side in the axial direction of the axial core and is fitted to the one end of the axial core, a tab weld portion to which the tab is welded, and the axial core fitting portion extend. A terminal member of one polarity provided with a screwed terminal portion extending in the opposite direction to the direction and penetrating through the terminal through hole formed in the lid member;
A nut screwed into the terminal portion of the terminal member;
An annular flange portion disposed between the lid member and the nut to electrically insulate between the lid member and the nut, and fitted into the terminal portion and fitted into the terminal through hole. A washer integrally including a cylindrical portion that electrically insulates between the terminal member and the lid member, and an O-ring compressed between the tab welded portion and the lid member. Secondary battery,
A first detent fit that prevents the washer from rotating about the terminal portion with respect to the lid member by fitting to the terminal through hole of the lid member and the cylindrical portion of the washer. A first fitting component that forms the combined structure is formed,
A second fitting that constitutes a second detent fitting structure that prevents the terminal member from rotating with respect to the washer by fitting between the tubular portion of the washer and the terminal member. A secondary battery in which a combined component is formed.
本発明によれば、第1の回り止め嵌合構造により蓋部材に対してワッシャが回動することを阻止し、第2の回り止め嵌合構造によりワッシャに対して端子部材が回動することを阻止する。特に、本発明では、第1の回り止め嵌合構造を蓋部材の端子貫通孔とワッシャの筒状部にそれぞれ設けた第1の嵌合構成部により形成し、第2の回り止め嵌合構造をワッシャの筒状部と端子部とにそれぞれ設けた第2の嵌合構成部により形成したので、特別に部品を準備することなく、端子部材の回り止めを実現することができる。 According to the present invention, the first detent fitting structure prevents the washer from rotating relative to the lid member, and the second detent fitting structure prevents the terminal member from rotating relative to the washer. To prevent. In particular, in the present invention, the first detent fitting structure is formed by the first fitting components provided respectively in the terminal through hole of the lid member and the cylindrical portion of the washer, and the second detent fitting structure Is formed by the second fitting components provided in the cylindrical part and the terminal part of the washer, respectively, so that the terminal member can be prevented from rotating without specially preparing parts.
1 リチウムイオン二次電池
3 電池容器本体
5 正極側電池蓋(蓋部材)
5a 端子貫通孔
5b 凸部(第1の嵌合構成部)
6 ガス排出口
7 負極側電池蓋
7a 端子貫通孔
7b 凸部
8 軸芯
9 電極群
11 正極端子部材
11a 軸芯嵌合部
11b タブ溶接部
11c 端子部
11d 拡径部
11e 被接触平面(第2の嵌合構成部)
11f 溝部
13a 軸芯嵌合部
13b タブ溶接部
13c 端子部
15,17 ワッシャ
15a フランジ部
15b 筒状部
15c 溝(第1の嵌合構成部)
15d 突出部(第2の嵌合構成部)
15f 端面
15g 端部部分
19,21 ナット
23,25 オーリング
81 被嵌合部
91 正極電極
92 負極電極
93 セパレータ
94 未塗着部
95 正極タブ
96 未塗着部
97 負極タブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lithium ion
5a Terminal through
6
15d protrusion (second fitting component)
15f
Claims (13)
前記蓋部材の前記端子貫通孔と前記筒状部には、前記ワッシャが前記蓋部材に対して前記端子部材を中心として回動することを阻止する第1の嵌合構成部がそれぞれ形成されており、
前記筒状部と前記端子部材との間には、前記ワッシャに対して前記端子部材が回動することを阻止する第2の嵌合構成部がそれぞれ形成されていることを特徴とする端子構造。A lid member having a terminal through-hole, a washer having a cylindrical portion fitted into the terminal through-hole of the lid member, and a terminal member having a terminal portion fitted into the cylindrical portion of the washer; A terminal structure in which a nut is screwed onto the terminal portion of the terminal member,
A first fitting component that prevents the washer from rotating about the terminal member with respect to the lid member is formed in the terminal through hole and the cylindrical portion of the lid member, respectively. And
A terminal structure in which a second fitting component that prevents the terminal member from rotating with respect to the washer is formed between the tubular portion and the terminal member. .
前記蓋部材の前記端子貫通孔と前記筒状部にそれぞれ設けられた前記第1の嵌合構成部は、前記ワッシャが前記蓋部材に対して前記端子部材を中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成し、
前記筒状部と前記端子部材にそれぞれ設けられた前記第2の嵌合構成部は、前記ワッシャに対して前記端子部材が回動することを阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成することを特徴とする請求項1に記載の端子構造。The washer is composed of an insulating member integrally provided with the tubular portion,
The first fitting components provided in the terminal through-hole and the cylindrical part of the lid member, respectively, are fitted when the washer rotates about the terminal member with respect to the lid member. Constituting a first detent fitting structure to prevent by
The second fitting component provided on each of the cylindrical part and the terminal member constitutes a second detent fitting structure that prevents the terminal member from rotating with respect to the washer. The terminal structure according to claim 1.
前記ワッシャの前記筒状部の外周部には、前記第1の嵌合部または第1の被嵌合部と嵌合する第2の被嵌合部または第2の嵌合部が形成されている請求項1に記載の端子構造。A first fitting part or a first fitted part extending in a radial direction of the terminal through hole is formed as an inner part of the terminal through hole as the first fitting component.
A second fitted portion or a second fitting portion that is fitted to the first fitting portion or the first fitted portion is formed on the outer peripheral portion of the cylindrical portion of the washer. The terminal structure according to claim 1.
前記ワッシャの前記筒状部の内周部には、前記第3の嵌合部または第3の被嵌合部と嵌合する第4の被嵌合部または第4の嵌合部が形成されている請求項1または3に記載の端子構造。A third fitting portion or a third fitted portion extending in a direction perpendicular to the radial direction of the terminal member is formed on the outer peripheral portion of the terminal member as the second fitting component.
A fourth fitted portion or a fourth fitted portion that is fitted to the third fitted portion or the third fitted portion is formed on the inner peripheral portion of the tubular portion of the washer. The terminal structure according to claim 1 or 3.
前記筒状部の前記第4の嵌合部には、前記被接触平面と接触する接触平面が形成されている請求項5に記載の端子構造。The third fitted portion is formed as a contacted flat surface in the enlarged diameter portion,
The terminal structure according to claim 5, wherein a contact plane that contacts the contacted plane is formed in the fourth fitting portion of the cylindrical portion.
前記端子部材の前記端子部に螺合されるナットと、
前記蓋部材と前記ナットとの間に配置されて前記蓋部材と前記ナットとの間を電気的に絶縁する環状のフランジ部と、前記端子部に嵌合され且つ前記端子貫通孔に嵌合されて、前記端子部材と前記蓋部材との間を電気的に絶縁する筒状部とを一体に備えた絶縁部材からなるワッシャと、前記端子部材の一部と前記蓋部材との間で圧縮されたオーリングとを備えた二次電池に、請求項1乃至請求項8いずれか1項に記載の端子構造を備える二次電池。A battery container comprising a metal cylindrical battery container main body having an opening at least on one end side, and a metal lid member having a terminal through hole at the center and closing the opening of the battery container main body When,
A nut screwed into the terminal portion of the terminal member;
An annular flange portion disposed between the lid member and the nut to electrically insulate between the lid member and the nut, and fitted into the terminal portion and fitted into the terminal through hole. And a washer made of an insulating member integrally provided with a cylindrical portion that electrically insulates between the terminal member and the lid member, and compressed between a part of the terminal member and the lid member. A secondary battery comprising the terminal structure according to any one of claims 1 to 8 in a secondary battery comprising an O-ring.
前記筒状部の外周部に前記ワッシャの回動を阻止する第1の嵌合構成部が形成され、
前記筒状部の内周部に前記端子部材の回動を阻止する第2の嵌合構成部が形成されているワッシャ。A washer having a cylindrical portion with a through-hole through which a terminal portion of a terminal member passes,
A first fitting component that prevents rotation of the washer is formed on the outer periphery of the cylindrical portion,
A washer in which a second fitting component for preventing rotation of the terminal member is formed on an inner peripheral portion of the cylindrical portion.
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