TW557594B - Battery - Google Patents

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557594 A7 _______B7__-_____— 五、發明說明（/ ) 〔技術領域〕 本發明係關於一種適用於使用在可攜式電子機器等小 形電子機器的電源之電池，特別是關於薄形電池之構造。 〔背景技術〕 使用作爲電子機器等之電源之電池，具有例如圓筒形 者與方形者。圓筒形電池係使用深衝壓（圓筒衝壓）加工成 圓筒狀之金屬罐，方形電池係使用深衝壓（方筒衝壓）加工 成長方體狀之金屬罐。 一方面’在要求薄形之例如可攜式資訊終5而寺之小形 可攜式電子機器，使用厚度比較薄之電池，該種薄形電池 具有以下幾種形式。 ① 使用藉前述深衝壓加工之金屬罐（深衝壓罐），作成 將金屬蓋嵌合熔接於金屬罐的開口部並加以熔接而成之構 造者(參照例如記載於日本之特開平1 1-185820號公報之習 知之方形非水性電解液二次電池）。 ② 爲了將全體的厚度作成較薄，使用積層鋁箔等金屬 箔與樹脂所形成之層壓板作爲外裝材者。 ③ 使用如便當盒之淺衝壓加工之金屬罐（淺衝壓罐）， 作成將金屬蓋嵌合於金屬罐的開口部並加以熔接之構造者( 參照例如記載於日本之特開平11-185820號公報之非水性 電解液二次電池）。 近年來，因可攜式資訊終端等之普及，對電子機器小 形輕量化的要求趨強，而使搭載於這些電子機器之電池朝 薄形化發展。 ____3_ _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -•^ii 訂-丨 •線丨--- 557594 A7 p._____B7___ 五、發明說明（2 ) 但是’迄今之薄形電池爲長方體形狀與長圓柱體形狀 ，須設置電池室用以安裝機器與安裝機器之樹脂盒(電池盒 )，或使用雙面膠帶與接著劑固定於一定位置。設置電池室 後，僅其部分機器的厚度增加，藉接著劑固定後厚度的增 加可以避免’但在廢棄時電池的分離變難，而無法因應盡 可能回收利用之要求。 另外，如在前述①〜③之習知之薄形電池構造，存在 著有各種之問題，包含有無法充分的因應對更薄形化的要 求、或即使可以做成更薄形化但強度不足、或生產時容易 發生不順利、或很難設定機器等。 也就是，在上述①之電池，由於在電池罐使用了深衝 壓罐，所以在可以成形之尺寸本身有一定之限制。例如現 在最薄的罐之壁厚約3mm，以目前之深衝壓加工技術要得 到3mm以下之薄罐可以說不可能或極爲困難。爲此，若想 要得到如此之薄電池罐的話，在現狀不得不使用如上述之 層壓板等積層材作爲電池外裝材，在層壓板之壁厚雖可以 確保其薄的程度，不過相較於金屬罐對戳與彎曲則強度較 弱，另外，也有電池膨脹與液體洩漏之可能。 另外，假設即使可以成形3mm以下之金屬罐，深衝壓 罐的場合亦具有其次之問題。 (A) 壁厚愈薄，開口部寬度（罐之壁厚方向之開口寬度 )，就愈窄，而難以插入電極。 (B) 在將罐的開口部密封住之金屬蓋，端子透過樹脂製 絕緣密封墊（密合墊片）安裝於設置在金屬蓋之安裝孔，但 4____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .1

=-OJI n n ϋ n n ϋ 1_1 I I n n I n ϋ n n n n —i ϋ I i ϋ ϋ n n n n —.1 i I 557594 A7 B7 _____ 五、發明說明（}) 開口部之寬度變窄後，由於該絕緣密封墊會更接近開口緣 ，所以當將金屬蓋嵌合於開口部並藉雷射熔接等加以接合 時，絕緣密封墊由於金屬蓋與罐的熔接熱而容易熔化。 (C)在深衝壓加工由於只能使用具有必要的延展性之材 料，所以不僅可成形之金屬種類受到限制’而且由於可成 形之金屬也是小硬度之金屬’所以經不起電池的膨脹。因 此，存在欲使用卻無法使用之硬度大（也就是硬）而輕並具 有強度之材質之缺點。 一方面，在使用③之淺衝壓罐之電池中，具體而言， 在如記載於日本之特開平11-185820號公報之電池中，可 以避免使用深衝壓罐之電池之上述眾多問題。但是，在該 電池亦存在著如下之問題。 (a) 由於在例如罐的最大開口部的周緣安置與此同尺寸 之蓋，並對最大開口部之周緣附近進行熔接，所以熔接熱 很容易傳至配置於罐內之電極體（電極元件）與熔接部的附 近之零件’有可能對這些零件帶來熱的影響。 (b) 在不是熔接，而是藉歛縫密封(卷邊接縫）蓋的外周 與罐的開口部周緣來安裝蓋的場合，與熔接相比不僅生產 性降低，也有可能會從兩者的接合部發生漏液現象。 (c) 電池形態爲薄形者之單純的長方體形狀，因二次電 池須設置保護電路，就必須要另外確保或設置一保護電路 之空間，及安裝用基座等。 (d) 具有與前述長方體形狀與圓筒形狀之薄形電池的場 合相同之問題’即，須設置電池室以安裝機器與樹脂盒(電 ------— 5 _ __ 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----- n n ϋ 一 δ，t ϋ ϋ n n H ϋ —ϋ 線 ------- 557594 A7 ______g7 ------- 五、發明說明（％ ) 池盒），或者是使用雙面膠帶與接著劑固定於既定位置。 〔發明之掲示〕 本發明係提供一種具有新的構造之電池，以謀求電池 的薄形化，並可一舉解決如以上之形狀、安裝性、強度、 生產性等可能發生之問題點。 關於本發明之申請專利範圍第1項之發明之電池，係 具有電池罐，該電池罐包含罐本體及金屬盖’該罐本體係 形成容納電極體之凹部；該金屬蓋，係用以密封該罐本體 凹部之開口端；其構造如下。即，構成電池罐之罐本體係 藉淺衝壓加工金屬板而形成碟狀之構造’在該罐本體開口 端之周緣部設置凸緣部，該凸緣部藉與金屬盖接合一體化 而將罐本體凹部內保持於氣密及液密之狀態。在罐本體的 凹部內，容納將正極及負極透過隔板(separator)積層而成之 電極體與電解液，在該狀態於罐本體之凸緣部將金屬蓋接 合一體化並將罐本體凹部的開口端密封住。 作爲將罐本體與金屬蓋接合一體化之手段，係在罐本 體之凸緣部使用樹脂之接著或以雷射熔接接合金屬蓋之方 法，但考慮到生產性或成本等各種要因後，期望使用樹脂 之接著（申請專利範圍第2項）。 作爲構成罐本體及金屬蓋之素材，係可以使用例如鐵 板、鎳板、銘板、該等金屬之合金板(也就是，鐵合金板、 鎳合金板、鋁合金板、鐵-鎳合金板、鐵-鋁合金板、鎳-鋁 合金板）、鎂合金板、不鏽鋼板、鍍鎳軋鋼板、鍍鎳不鏽鋼 板等（申請專利範圍第3項）。這些金屬板即使單獨使用亦 ____6____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .1 訂·丨 -線丨9丨| 557594 A7 --------B7___ 五、發明說明（{) 胃’ 可。在重視強度及輕量的場合，最好使用 局強度材料而且輕羹之Hv(維克氏硬度，Vickers hardness)70 以上之由銘合金製成之金屬板與由鎂合金製成之金屬板。 另外’在重視對電解液之耐腐蝕性的場合，最好使用鍍鎳 軋鋼板與不鏽鋼板。進一步，針對金屬蓋，在與罐本體之 接合面側使用與罐本體相同材質者，在相反側之面亦可以 使用強度及輕量均佳之積層材，即，包覆金屬材料（clad metal)(例如積層鎳而成之鎳包覆金屬材料）。 爲了抑制因電極體的膨脹與電池內壓的上升所引起之 電池罐厚度方向的膨脹，將金屬蓋及與其對向之罐本體之 一面（底面）分別向電池內部形成凸狀，其中心之突出方向 變形量期望設定於〇.05〜〇.3mm(申請範圍第4項）。若突出 量比該範圍的値爲小，缺乏防止電池罐膨脹之效果，若比 該範圍的値還大，不僅會過度壓迫電極體，亦會使罐內容 積變小所以不佳。另外，爲了可以確實地抑制或防止膨脹 ’最好將相當於配置在內部之電極體的面積之範圍形成凸 狀。 在罐本體的一部分或與其對向之金屬蓋的一部分設有 藉衝壓加工形成之缺口作爲安全閥，以在電池內壓上升至 既定壓力以上時將電池內壓開放至外部（申請專利範圍第5 項）。 爲了做出用以在本發明之電池設置保護電路之空間部 ，將罐本體之凸緣部的一部分作爲寬凸緣部，期望其寬度 比其他凸緣部之寬度更寬廣（申請專利範圍第5項）。換言 _____7__________ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------訂 ί 線丨-- 557594 A7 _____B7____ 五、發明說明（6 ) 之，期望在電池罐的周圍形成凸緣部，將其一部分之凸辕 寬度作成比其他部分之凸緣寬度更寬廣之構造。在該場合 ，寬凸緣部之寬度比其他凸緣部之寬度具體來說寬多少， 則考慮電池全體的尺寸與保護電路之尺寸等作決定。 寬凸緣部係設定成比其他凸緣部多出1mm以上6mm以卞 〇 爲了以最短距離電氣連接正極及/或負極之輸出端子與 保護電路而簡化其間之配線，可在前述寬凸緣部設置IH極 及/或負極之輸出端子（申請專利範圍第7項） 另外，形成凹部側面之罐本體厚度方向之周面部分中 ，在前述寬凸緣部側之周面部分設置正極或負極之輸出端 子之引出部（申請專利範圍第8項），也可以將另一輸出端 子設於寬凸緣部（申請專利範圍第9項）。 爲了不須另外確保用以安裝保護電路之空間或基座等 ，也爲了簡化保護電路之安裝固定作業，換言之，爲了能 容易獲得附保護電路之薄形電池，也可在寬凸緣部安裝保 護電路（申請專利範圍第10項）。該場合之保護電路安裝構 造具體來說如下述之構造即可（申請專利範圍第Π項、申 請專利範圍第12項或申請專利範圍第13項）。 將保護電路組裝於基板而模組化，該基板於其外周部 既定位置設有複數個前端具有卡合爪之彈性片，另一方面 ，在寬凸緣部之周緣部設有俯視爲C字狀之豎起部，該豎 起部係往電池罐的厚度方向彎曲而成且於既定位置具有卡 合孔。而且，藉由於該豎起部之卡合孔卡合前述保護電路 8 一 I I I I * I I I I I I I * — — — 1 — — —— 1^^^ — — — — — — Ui — IL — — — — — — — — — — — . {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 557594 A7 p-^.__ ___B7___ 五、發明說明（1 ) 模組上之彈性片之卡合爪，使保護電路模組固定於寬凸緣 部（申請專利範圍第11項）。 將保護電路組裝在樹脂成形體而模組化，該樹脂成形 體係於兩側部設有一對前端具有爪之彈性片，而於該兩價[J 部的內面側則形成可滑動嵌合寬凸緣部之槽，另一方面， 在寬凸緣部的兩側部既定位置設置缺口部，當於保護電路 模組之前述槽嵌合寬凸緣部之兩側部，並使其滑動到既定 位置時，保護電路模組之前述爪與寬凸緣部之前述缺口部 卡合（申請專利範圍第12項）。 在見凸緣部女裝保護電路》由其上方覆盖金屬製(例如 鋁製）外殼。而且，將金屬製之外殼熔接於寬凸緣部固定( 申請專利範圍第13項）。 依據本發明，由於將罐本體作成碟狀淺衝壓罐，並在 淺衝壓罐開口端之周緣部，設置藉與金屬蓋接合一體化而 使罐本體凹部內保持氣密及液密狀態之凸緣部，故可利用 該凸緣部簡化對機器之裝卸作業。例如，在機器之安裝電 '池之部分，若預先形成與電池罐凸緣部對應之導引部，則 僅在該導引部插入前述凸緣部使其滑動即可進行對機器之 裝卸操作。從而，對機器的安裝性佳，而且在使用後之廢 棄時可以實現容易由機器分離之電池。 由於在設於罐本體開口端周緣部之凸緣部進行金屬蓋 胃罐本體的接合，所以在該部分介由樹脂接著(例如熱接著 )上金屬蓋變得容易，與熔接方法相較也可價廉地製造電池 °另外，即使在雷射熔接而非使用樹脂接著的場合，其他 ________9________ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 訂ί -線丨擊丨丨 557594 A7 __B7___ _ 五、發明說明（？） 之零件材料位於較遠離該熔接部之位置，可避免熱影響絕 緣密封墊與電極、隔板等構成電池之各種零件。 本發明，由於使用藉淺衝壓加工得到之碟狀罐本體’ 所以可較容易製造厚度3mm以下之電池罐。此時，由於較 不受到如使用深衝壓罐的場合之材料面的限制’所以可以 由各種材料中比較自由地選擇具有必要特性之材料。從而 ，可較容易獲得全體厚度爲3mm以下，且可充分耐刺穿與 彎曲、膨脹等之電池，換言之耐刺穿、耐彎曲、耐膨脹性 等佳之薄形電池。 將金屬蓋與面向金屬蓋之罐本體之一面（凹部的底面） 分別向電池內部形成凸狀，在將其中心之突出方向之變形 量設定於0.05〜0.3mm的場合’藉此可以抑制因電極體的膨 脹與電池內壓的上升所引起之電池罐厚度方向的膨脹。 在罐本體的一部分或對向於此之金屬罐的一部分，若 設置藉衝壓加工形成之缺口的話，在電池內壓上升至一定 壓力以上時，該缺口部被破壞，電池內壓就由該部分開放 至外部。 將罐本體的凸緣部之一部分作成比其他之凸，緣部寬之 寬凸緣部的場合，換言之將設於電池罐周圍之凸緣部之— 部分作成寬凸緣部的場合，可以將保護電路安裝於該寬凸 緣口卩。而’在設置保護電路的場合’就不須另外確保件 設置保護電路之空間與基座部。若採用申請專利範圍第7 項、申請專利範圍第8項或申請專利範圍第9項之構造的 口舌’可以最短距離電热的連接輸出賴子與保護電路而可簡 ____10_ 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ' ----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I i mmm— l n «ϋ δ ν 9 n n ϋ ·1_1 n n I I n ϋ 1 n ϋ n n ϋ ϋ n ·1 - 557594 A7 ___ B7____ 五、發明說明（？） 化其間之配線。 依據申請專利範圍第11項之構造’僅將保遵電路f吴糸且 嵌入設於寬凸緣部之豎起部，並使設於保護電路模組之彈 性片卡合爪卡合於豎起部之卡合孔，即可簡單地將保護電 路固定於寬凸緣部。另外，依據申請專利範圍第12項所記 載之構造，僅向設於保護電路模組兩側部內面之槽插入寬 凸緣部的兩側部使其滑動，並將設於保護電路模組兩側部 之彈性片之爪卡合於寬凸緣部兩側部之缺口部’即可簡單 地將保護電路固定於寬凸緣部。 加上，在申請專利範圍第11項或申請專利範圍第12 項所記載之構造，保護電路被模組化’另外在申請專利範 圍第13項所記載之構造’以金屬製之外威覆盖女裝於寬凸 緣部之保護電路’任一種構成均使保護電路不會露出於外 部，從而，可以防止不小心弄壞保護電路或防止塵埃附著 於保護電路。 〔圖式之簡單說明〕 圖1係顯示本發明之電池的外觀立體圖。 圖2爲電池的俯視圖。 圖3爲圖2ΠΙ-ΙΙΙ線上之剖面圖。 圖4爲圖2IV-IV線上之剖面圖及其局部放大圖。 圖5爲顯示在電池凸緣部設置保護電路之狀態之一例 之凸緣部周園之立體圖。 圖6爲圖5VI-VI線上之放大剖面圖。 圖7爲顯示在電池寬凸緣部(第1凸緣部)安裝保護電 11 ^張尺度適用中國國(CNS)A4規格（210 x 297公釐） " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •t ^OJf n n n I n ϋ I I I I n ϋ n n n I I n n ·ϋ n ϋ ·ϋ ϋ n n n ϋ .^1 n n · 557594 A7 _________B7_____ 五、發明說明（，。） 路之另1例之該凸緣部周圍之立體圖。 圖8爲顯示在電池寬凸緣部安裝保護電路之另/一例之 該凸緣部周圍之立體圖。 圖9爲顯不將保護電路模組化後並安裝於電池寬凸緣 部，且顯示該凸緣部分周圍之構造與保護電路模組之立體 圖。 圖10爲顯示安裝保護電路模組於圖9所示電池之寬凸 緣部之狀態之剖面圖。 ’ 圖11爲顯示將保護電路模組化後並安裝於電池寬凸•緣 部之另一例，且顯示寬凸緣部周圍之構造與保護電路胃組 之立體圖。 圖12爲顯示安裝保護電路模組於圖11所示電、池之寬 凸緣部之狀態之剖面圖。 圖13爲顯示在電池之寬凸緣部安裝保護電路並由其上 面覆蓋金屬製(鋁製)外殼之例之寬凸緣部周圍之立體® ° 圖Η爲顯示將金屬製之外殼覆蓋於圖13所示之保護 電路模組並熔接於寬凸緣部之狀態之剖面圖。 圖15爲顯示在設於外部機器之一對接點間，藉插入裝 有保護電路模組之電池，使兩者電氣的連接之例之立體圖 〇 〔符號說明〕 1···電池 2···電池罐 3···罐本體 12________ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ---K.----L-------------訂 *--------I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 557594 A7 B7 五、發明說明（丨丨） 3a…第1短邊部 3b…第2短邊部 3 c…長邊部 31…凹部 3 1 b…安裝孔 3 1 c…周面 3 Id…底面 32…凸緣部 32a…寬凸緣部(第1凸緣部） 32b…凸緣部(第2凸緣部） 32m…缺口部 35…豎起部 35a----^合孔 4…金屬蓋 4a…周緣部 4b…缺口（安全閥） 5…電極體 6…導電片 7…負極之輸出端子(負極端子) 8…正極之輸出端子(正極端子) 18a、18b…絕緣密封墊 18 c…壓板 91…引線 92、93…外部連接用端子 r---1-------------訂---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線丨攀 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 557594 A7 ______B7___ 五、發明說明（A) 100…基板 1G1、201…保護電路模組 102、202…彈性片 102a···卡合爪 200…樹脂成形體 202a···爪 · 203 槽 300…外殼(覆蓋體） 3 0 0 a…孔 〇··間隙 P…外周部 Q…保護電路 R…接點 S…空間 〔發明之最佳實施形態〕 圖1或圖6係表不本發明適用於方形之鋰離子二次電 池(以下簡稱爲電池)之例者。如圖1及圖2所示，電池1 係具有四角落爲圓角且（圖2之狀態)俯視爲長方形之電池 罐2。電池罐2係如圖1或圖4所示由罐本體3與金屬蓋4 所構成，該罐本體3具有凹部31 ;該金屬蓋4，係用以密 封該罐本體3之凹部31之開口端。 罐本體3藉淺衝壓加工1片之金屬板(板料)而形成爲 碟形，在該開口端之周緣部形成全周圍形成平坦之凸緣部 32。該凸緣部32在圖2所示之狀態，位於罐本體3上端側 _ _ 14__ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----- 訂·丨 線丨^— 557594 A7 _____B7_ 五、發明說明（Μ ) 之第1短邊部3a之凸緣部(第1凸緣部)32a之寬(凸緣寬 )L1，比位於罐本體下端側之第2短邊部3b及位於兩側之 各長邊部3c之凸緣部(第2凸緣部)32a之寬(凸緣寬)L2還 寬廣1mm以上。在圖式例，第1凸緣部32a符合本發明所 言之寬凸緣部，L1 二 2.5mm，L2= 1.5mm。 在罐本體3之凹部31內也就是電池罐2內，如圖3及 圖4所示，容納電極體5及未圖示之電解液(例如使LiBF4 等之電解質溶解於丙烯碳酸酯及乙烯碳酸酯等之非水性溶 劑所形成之非水性電解液）。電極體5係將例如以LiC〇02 作爲活性物質之片狀之正極，與例如以石墨作爲活性物質 之片狀之負極透過隔板繞成漩渦狀之後，將本體配合該凹 部31的截面形狀壓扁成截面長圓狀，而容納於罐本體3的 凹部31內。由構成電極體5之片狀正極及負極分別導出導 電片(在圖示例僅顯示負極側之導電片6)。其中未圖示之正 極側之導電片連接於罐本體3的內面既定位置’負極側之 導電片6則連接於後述負極端子7。 於罐本體3之第1短邊部3a側(第1凸緣部32a側）中 ，在形成凹部31側面之周面部(以下稱上壁部)31a之既定 位置，設有負極之輸出端子(以下稱負極端子)7之引出部與 正極之輸出端子(以下稱正極端子）8。其中由於在圖式例之 電池1中電池罐2爲正極側，所以正極端子8由1片安裝 於上壁部31a外面之長圓形狀或矩形之金屬板所構成。另 外，負極端子7之引出部，如圖4局部放大所示’係具有 ••貫穿上壁部31a之安裝孔31b ;配置於上壁部31a外側 15 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I i I I n n —·1 ί 一eJi n n n n n 11 n I ·ϋ m I n n an n m ϋ - I - ϋ m ϋ ϋ n n ϋ 557594 A7 ______ Β7 ____ 五、發明說明（/(Α ) 之樹脂製絕緣密封墊18a;配置於上壁部31a內側之橡膠 製絕緣密封墊18b及壓板18c ;及前述負極端子7，係以貫 通狀嵌合於該等絕緣密封墊18a、18b及壓板18c而配置於 安裝孔31b ;藉同時對該等構件於上壁部31a進行防漏處 理’而將安裝孔31b密閉成氣密及液密之構造。負極端子 7之一端面露出於罐本體3外側，另一端面則配置於凹部 31內，在該端面連接著來自前述片狀負極之導電片6。 罐本體3中含有形成凹部31側面之前述上壁部31a的 周面31c，也可與凸緣部32及凹部31底面31d成直角， 但如圖3及圖4所示，即使與凸緣部32及凹部31底面 31d傾斜成既定鈍角（1〇〜3〇度)之構造亦可。如此，由於在 電池罐2內之隅部中，產生於罐內面與電極體5之間之間 隙C 一定會增加，所以可作爲電解液儲存處之空間增加， 而可增加電池罐2內之電解液注入量。 另一方面，金屬蓋4係由1片衝片製成之金屬板所構 成，其周緣形狀及尺寸係作成與罐本體3凸緣部32的外周 緣形狀及尺寸相同。該金屬蓋4係如圖3及圖4所示接合 一體化於罐本體3凸緣部32，藉由接合一體化之金屬蓋4 封住罐本體3凹部31之開口端，使該凹部31內（電池罐2) 可保持於氣密及液密之狀態。 金屬蓋4與罐本體3凸緣部32之接合一體化，係可以 藉雷射熔接或藉使用樹脂之熱接著來進行。前者的場合係 使金屬蓋4合併於凸緣部32之狀態，將該等之周緣附近或 該合倂面的外周部分P全周，藉雷射熔接將兩者接合一體 一 ___16 ___ 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----l·——一-----餐 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 ----------------------- 557594 A7 _____B7_____ 五、發明說明（G ) 化。另外，後者的場合，在凸緣部32表面或合在該表面之 金屬蓋4之周緣部分4a塗上作爲接著劑之樹脂，以熱暫時 熔解該樹脂而進行熱接著，將兩者接合一體化。 如圖4之放大圖所示，在罐本體3內有形成在電極體 5 —端部側之空間S，在金屬蓋4中與該空間相對應之位置 ，可在衝壓成形時預先形成作爲安全閥之缺口 4b，，該缺 口（安全閥）4b係在電池內壓上升至既定壓力以上時裂開， 將電池內壓開放至外部。 還有，在電池1中，金屬蓋4與罐本體3之面向金屬 蓋之一面(形成凹部底面31d之面），分別向電池內部形成 稍微凸狀。而且，由於這些凸狀部中心之突出方向之變形 量設定於〇·〇5〜0.3mm之範圍，抑制因電極體5的膨脹與電 池內壓的上升所引起之電池罐2厚度方向之膨脹。 其次，針對電池及其各部之尺寸與材質等加以說明。 可以作成電池1的總厚度L3爲3mm以下，長邊部3c 的長度L4爲65mm以上，第1短邊部3a(第2短邊部3b 也同樣)的長度L5爲34mm以上。在圖式例之電池，L3 = 2.8mm、L4爲67mm、L5 = 35mm以上。圖式例之電池的 全體形狀爲方形，但即使爲圓盤形或圓形亦可。 在電池罐2也就是罐本體3及金屬蓋4，可以使用例 如鐵板、鎳板、鋁板、這些金屬之合金板、鎂合金板、不 鏽鋼板、鍍鎳之乳鋼板、鍍鎳之不鏽鋼板等。在重視強度 及輕量的場合，最好使用高強度材料而且輕量之Hv(維克 氏硬度）70以上之錦合金與錢合金。另外’在重視對電解 17 衣紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐1 " ----h——.-----燦------- 丨訂---------線丨^-------U---------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 557594 A7 ------ B7 _ 五、發明說明（4 ) 液之耐麵性的場合，最好使用鍍鎳之車匕鋼板與不鎌鋼板 。進一步，針對亞屬盍4，在與罐本體3之接合面側使用 與罐^體3相同材質考，在相反側之面亦可以使用強度高 及輕量之麵H包覆金翻料(___成之錬 包覆金屬材料）。 罐本體3及金屬蓋4的厚度都可以作成〇.2mm以下， 更好的是作成〇.15mm裎度，圖式例者爲〇.15mm。本發明 之電池1由於藉淺衝壓加工形成罐本體3，所以可以使用 如前述高強度之硬材料，其結果，即使將厚度作成如上述 之薄亦可以充分耐電池膨月長。 使用樹脂之熱接著的場合，設於凸緣部32與金屬蓋4 之間之熱熔接後之樹脂層的厚度，爲盡量防止來自外部的 水分透過而作成0.1mm以下，最好爲〇.03〜〇.〇8mm程度。 另外’相當於凸緣部32的寬度方向之樹脂層的寬作成 1mm以上，最好爲1.5mm以上，即使超過凸緣部32的寬 度亦無妨。 依據以上之電池1，可以利用有金屬蓋4接合一體化 之罐本體3之凸緣部32，作爲簡化對於搭載有該電池！之 未圖示機器（例如可攜式資訊終端）之裝卸作業之手段。例 如，在機器安裝電池1之部分，若預先形成因應電池罐2 之凸緣部32(特別是位於罐本體3之長邊部3c之第2凸緣 部分32b)之導引部的話，將前述凸緣部32插入該導引部 僅使其滑動就可以進行對機器的裝卸操作。如此作對機器 的安裝性優良，而且在使用後之廢棄時可以實現容易的由 ____18 __ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -I I I h I I I I I — I · I I I I I I I · I I I I I I I I I^vi — — III. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 557594 A7 ____B7_____ 五、發明説明（，？） 機器分離電池。 另外，由於將設有正極端子8及負極電極7側之第1 凸緣部32a之凸緣寬L1設定成比第2凸緣部32b之凸緣寬 L2寬lmm以上之6mm，所以在該寬廣之第1凸緣部32a ，如圖5及圖6所示，可以設置保護電路Q °而且’對該 保護電路Q可以以最短距離電氣的連接於正極端子8及負 極端子7。從而，在設置保護電路Q的場合，不僅不須另 外確保爲此之空間與基座部’亦可簡化保護電路Q與各端 子8、7之間之配線。 在設於罐本體3之開口端的周緣部之凸緣部32，即使 藉構成進行金屬蓋4與罐本體之接合，例如藉雷射熔接進 行接合的場合，在遠離該熔接部的位置，由於其他之零件 材料形成被隔離之狀態，所以可以避免熱對絕緣密封墊 18a、18b與電極體5、隔板(未圖示)等構成電池1之各種 零件之影響。另外’利用凸緣部32，在介由樹脂將金屬蓋 熱接著於該部分的場合，相較於熔接也可便宜地製造電池 〇 進一步，在該電池1，由於使用藉淺衝壓加工得到之 碟狀之罐本體3，所以可較谷易的製作厚度3以下之電 池罐2。此時，由於較少受到如使用深衝壓罐的場合之材 料面的限制，所以可由前述各種材料中較自由地選擇具有 必要特性之材料。從而，全體的厚度爲3mm以下^同時得 以充分的耐刺穿與彎曲、膨脹等，換言之可以比較容易的 得到耐刺穿、耐彎曲、耐膨脹性佳之電池。 19 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210T297公 1 ^---— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)， •囔----- ·11111 557594 A7 ___B7_ 五、發明說明（〖(？） 其次，針對在安裝保護電路Q於本發明之電池1之際 得以採用其他之構成例加以說明。 圖7爲表示將正極電子8及保護電路Q配置於電池1 之第1凸緣部32a之例者。該圖7所示之保護電路Q在安 裝於第1凸緣部32a之狀態，電氣的連接於設置在上壁部 31a之負極電子7及設置在第1凸緣部32a之正極電子8。 符號91係供形成保護電路Q與負極電子7之電氣連接的 引線。在保護電路Q的上面設有正極及負極之外部連接用 端子92、93，其等係用於將電池1電氣連接於未圖式之外 部機器。這些點以外，由於與前述之例相同或大致相同， 所以相對應之部分賦予相同符號並省略說明（即使在下述例 亦相同）。 依據如此之構造，由於在設置負極端子8之寬廣之第 1凸緣部(寬凸緣部)32a安裝了保護電路Q，所以對於保護 電路Q可以以最短距離電氣的連接正極電子8及負極電子 7。 從而，在設置保護電路Q的場合，不僅沒有必要另外 確保爲此之空間與基座部，亦可簡化保護電路Q與各端子 8、 7之間之配線。 圖8爲表示將正極電子8及負極電子7設於第1凸緣 部（寬凸緣部)32a之例者。在該例，當保護電路Q如圖示 安裝於第1凸緣部32a時，構成電氣的連接於設置在第1 凸緣部32a之負極電子7及正極電子8。依據如此之構造 ’不僅可以更簡單的進行連接保護電路Q與電池1之正極 電子8及負極電子7，而且可以更簡化保護電路Q與各端 ___20_____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f—— 訂i 丨線丨-- 557594 A7 _____ B7___ 五、發明說明（J ) 子8、7之間之配線。 圖9及圖1〇係表示將保護電路Q模組化後再安裝於 電池1之例者。在該例，保護電路Q被模組化成組裝於基 板100 —面(在圖示例之下面）。在構成該保護電路模組101 之基板100，於組裝有保護電路Q面側之外周部設有複數( 在圖示例爲3個)個彈性片102，在該等彈性片102的.前端 分別形成卡合爪102a。另一方面，在電池1之第1凸緣部( 寬凸緣部)32a之周緣部，設有往電池罐2厚度方向彎曲形 成之俯視爲C狀豎起部35,在該豎起部35的根部側之既 定位置形成卡合孔35a。而且，藉由使保護電路Q模組 101之卡合爪102a卡合於豎起部35之卡合孔35a，如圖 10所示，保護電路模組101固定於第1凸緣部32a。 依據此構造，僅將保護電路模組101嵌入設於第1凸 緣部32a之豎起部35，並使設於其彈性片102前端之卡合 爪102a卡合於豎起部35之卡合孔35a，即可將保護電路 Q簡單地固定於第1凸緣部32a。另外，由於保護電路Q 藉由模組化不露出於外部，所以可防止或抑制不小心弄傷 保護電路Q或塵埃附著於保護電路Q。 圖11及圖12係表示將保護電路Q模組化後並安裝於 電池1之另一例者。在該例，構成電池1之電池罐2係在 合倂一對罐本體3開口面側之狀態熔接接合其等之凸緣部 32彼此。換言之，在該例，可以使用一對罐本體3之一作 爲本發明所謂金屬蓋，來替代如圖3及圖4所示之平金屬 蓋4。在彼此合上之凸緣部32設有第1凸緣部（寬凸緣部 ___21____ 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 557594 A7 __B7____ 五、發明說明（>〇) )3 2 a之點，係與上述各例相同’但在第1凸緣部3 2 a兩側 部之既定位置設有缺口部32m之點則不同。另一方面，保 護電路Q被模組化成至少一面被組裝於有開口之樹脂成形 體200內。在構成該保護電路模組201之樹脂成形體200 兩側部，設有一對在前端具有爪202a之彈性片202。在樹 脂成形體200兩側部之內面側形成能使第1凸緣部32a兩 側部可滑動嵌合之槽203。而且，當使第1凸緣部32a兩 側部嵌合於該等槽203並使其滑動到既定位置時’如圖12 所示，藉由將保護電路模組201之爪202a卡合於第1凸緣 部32a之缺口部32m，保護電路模組201固定於第1凸緣 部 32a 〇 依據如此之構造，僅使第1凸緣部32a兩側部插入設 於保護電路模組201兩側部內面之槽203滑動’並將設於 保護電路模組201兩側部之彈性片202之爪202a卡合於第 1凸緣部32a的兩側部之缺口部32m，即可簡單地將保護 電路Q固定於第1凸緣部32a。另外，由於保護電路Q藉 模組化不露出於外部，所以可以防止或抑制不小心弄傷保 護電路Q或塵埃附著於保護電路Q。 圖13及圖14係表示在電池1之第1凸緣部32a安裝 保護電路Q，由其上面覆蓋鋁製外殼(覆蓋體)300，將第1 凸緣部32a熔接於其下端側之周緣部之例者。當在鋁製外 殼300的上面覆蓋安裝於第1凸緣部32a之保護電路Q如 圖13所示之外殼300時，設置2個孔300a用以使保護電 路Q之外部連接用端子92、93露出於外殼3〇〇的外側。 ___22_____— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —l·—一---------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂ί -線丨·丨丨 557594 A7 _____J7___ 五、發明說明（vl ) 依據如此之構造，安裝於寬廣之第1凸緣部32a之保 護電路Q，藉鋁製外殼300覆蓋形成不露出於外部。從而 ’可以更確實的防止不小心弄傷保護電路Q或塵埃附著於 保護電路Q。 又，在圖7與圖9等所示之例，在保護電路Q與保護 電路模組之既定面（與凸緣部平行之面）設置正極及負極之 外部連接用端子92、93，但如圖15所示，可以構成在保 護電路Q與保護模組之既定面僅設置例如負極之外部連接 用端子93，正極的外部連接用端子92則以電池罐(正極罐) 兼用。該場合，如圖15所示，若在外部的機器設置上下一 對接點R、R，在這些接點R、R間插入電池1使一接點R 接觸於負極之外部連接用端子93，同時使另一接點R接觸 於正極之外部連接用端子(電池罐2)的話，則形成可以容易 形成裝有電池之外部機器與該電池之電氣連接。 〔產業上利用的可能性〕 如上述，依據本發明在構成電池罐之罐本體使用碟狀 淺衝壓罐，由於在其周緣部設置了與金屬蓋接合一體化之 凸緣部，所以可實現一種對搭載電池之機器的安裝性佳， 而且保護電路也以簡單配線即可安裝之薄形電池。在該場 合，若藉使用樹脂之接著將罐本體與金屬蓋接合一體化， 與藉熔接將兩者接合一體化相比，製造時可簡化兩者接合 一體化之作業，或可降低製造成本。另外，即使在藉雷射 熔接等接合罐本體與金屬蓋的場合，由於可以在較遠離其 他零件材料之位置進行該熔接等，所以可以避免熱對絕緣 _____ 23 __ 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <---t--I-----------^ --------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 557594 A7 ---^B7 五、發明說明（，>) 密封墊與電極、隔板等構成電池之各種零件之影響。再者 ，由於較少受到如使用鉍_壓罐的場合之材料面的限制， 可以由各種材料中比較自由地選擇具有必要特,丨生之材料， 所以全體的厚度爲3mm以卞，同時可以比較容易得到耐刺 穿、耐彎曲、耐膨脹性佳之電池。 在將罐本體之凸緣部局部形成寬廣的場合，在該寬凸 緣部可設置正極及/或負極之輸出端子或其引出部，也可安 裝保護電路。從而，由於可以最短距離電氣的連接輸出端 子與保護電路，所以可簡化其間之配線。另外，當在薄形 電池安裝保護電路時，也不須另外確保通常需要之保護電 路安裝用之空間與基座。另外，考慮對寬凸緣部之安裝性 等，在使用預先將所需之零件裝進保護電路而模組化之後 ，也就是使用既定之保護電路模組之後，不僅可進一步簡 化保護電路對電池之安裝作業，亦可確實地將保護電路固 定於既定位置，同時也可容易進行與輸出端子之電氣連接 24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ：—j--------------訂---------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 557594 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1. 一種電池，其特徵在於：係具有電池罐，該電池罐 包含罐本體及金屬蓋，該罐本體係藉淺衝壓加工來形成容 納電極體之凹部，且在該凹部開口端之周緣部設置凸緣部 :該金屬蓋係用以密閉該罐本體凹部之開口端； 在該電池罐的內部容納將正極及負極透過隔板積層而 成之電極體與電解液； 前述電極體與電解液，係藉由在前述罐本體之凸緣部 將罐本體與金屬蓋接合一體化而密封於電池罐內部。 2. 如申請專利範圍第1項之電池，其中罐本體與金屬 蓋藉由使用樹脂之接著而形成接合一體化。 3. 如申請專利範圍第1項之電池，其中罐本體及金屬 蓋係由選自鐵板、鎳板、鋁板、該等金屬之合金板、鎂合 金板、·不鏽鋼板、鍍鎳之軋鋼板、鑛鎳之不鏽鋼板中至少 一種來構成。 4. 如申請專利範圍第1項之電池，其中金屬蓋及與其 對向之罐本體之一面分別向電池內部形成凸狀，其中心之 突出方向變形量爲〇.〇5〜0.3mm。 5. 如申請專利範圍第1項之電池，其中在罐本體的一 部分或與其對向之金屬蓋的一部分設有藉衝壓加工所形成 之缺口作爲安全閥，以在電池內壓上升至既定壓力以上時 將電池內壓開放至外部。 6. 如申請專利範圍第1項之電池，其中罐本體的凸緣 部係有一部分作成比其他凸緣部分更寬廣之寬凸緣部。 7. 如申請專利範圍第6項之電池，其中在寬凸緣部設 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐) 94 A8B8C8D8 s、申請專利範圍 置正極及/或負極之輸出端子。 8. 如申請專利範圍第6項之電池，其中，形成前述凹 部側面之罐本體厚度方向之周面部分中，在前述寬凸緣部 側之周面部分設有正極或負極之輸出端子之引出部。 9. 如申請專利範圍第8項之電池，其中在寬凸緣部設 置另一輸出端子。 10. 如申請專利範圍第6項之電池，其中在寬凸緣部安 裝保護電路。 11. 如申請專利範圍第10項之電池，其中保護電路係 組裝在基板而模組化，該基板於外周部既定位置設有複數 個前端具有卡合片之彈性片； 在安裝該保護電路模組之寬凸緣部之周緣部，設有往 電池罐的厚度方向彎曲而成且在既定位置具有卡合孔之俯 視爲C字狀之豎起部，藉由於該豎起部之卡合孔卡合前述 保護電路模組之彈性片卡合爪，使保護電路模組固定於寬 凸緣部。 12. 如申請專利範圍第1〇項之電池，其中保護電路係 組裝在樹脂成形體而模組化，該樹脂成形體係於兩側部設 有一對前端具有爪之彈性片，於該兩側部之內面側則形成 可滑動嵌合寬凸緣部之槽； 在前述寬凸緣部的兩側部既定位置設有缺口部，當於 保護電路模組之前述槽嵌合寬凸緣部之兩側部，並使其滑 動到既定位置時，保護電路模組之前述爪與寬凸緣部之前 述缺口部卡合。 本紙張夂度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐） #_·-------------1T----------------^ IAW. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 557594 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 13.如申請專利範圍第10項之電池，其中保護電路係 安裝於寬凸緣部，外側被金屬製外殼覆蓋，在此狀態將前 述外殼及寬凸緣部予以熔接。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------------------費---------------1T----------------^-0 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁)