JP2003272573A - 電 池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発電要素と電池容器との間を絶縁すると共
に、正極端子７と負極端子３を蓋板１とは絶縁して発電
要素の電極に接続することにより、金属製の電池容器と
蓋板１を製品の外装体として使用しそのまま機器に装着
することができる電池を提供することを目的としてい
る。 【解決手段】 発電要素を絶縁して収納した金属製の電
池容器の上端開口部を塞ぐ金属製の蓋板１の上下面に、
絶縁材からなる外部パッキン２と内部パッキン４が配置
されると共に、この内部パッキン４の下に、発電要素の
正極に接続された正極集電接続板６と負極に接続された
負極集電接続板５が配置され、かつ、外部パッキン２上
に配置された正極端子７と負極端子３の接続部７ａ，３
ａが、この外部パッキン２と蓋板１と内部パッキン４の
貫通孔２ａと端子孔１ａ，１ａと貫通孔４ａを通り抜け
て接続固定された構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、金属製の電池容器
の内部に発電要素を収納し、この電池容器の開口部を金
属製の蓋板で塞いだ構造の電池に関する。 【０００２】 【従来の技術】携帯電話機等の小型携帯電子機器の電源
に用いられる従来の薄型の非水電解質二次電池は、例え
ばアルミニウム又はアルミニウム合金製の薄い角型容器
状の電池容器の内部に発電要素を収納して、この電池容
器の開口部にアルミニウム合金製の蓋板を溶接して塞い
だ構造をなしている。 【０００３】このような非水電解質二次電池における蓋
板の端子構造を図３に示す。蓋板１は、図示しない電池
容器の上端開口部に嵌まり込む、細長い矩形のアルミニ
ウム合金板からなる。この蓋板１には、位置決めのため
に上面に形成された矩形の座繰り部の中央に、下面に貫
通する端子孔１ａが形成されている。そして、この蓋板
１の座繰り部上には、外部パッキン２を介して負極端子
３が配置される。外部パッキン２は、絶縁性と密閉性を
有する樹脂製の台座であり、位置決めと絶縁を確実にす
るために上面に形成された座繰り部の中央に貫通孔２ａ
が形成されている。また、この外部パッキン２には、下
面からさらに下方に向けて、蓋板１の端子孔１ａよりも
わずかに小さい外径であり、この端子孔１ａの孔長より
もわずかに短く突出したスリーブ部２ｂが形成され、貫
通孔２ａは、このスリーブ部２ｂを貫通して下端面に開
口するようになっている。負極端子３は、外部パッキン
２の上面の座繰り部に嵌まり込む方形のスチール材にニ
ッケルメッキを施した端子部品であり、下面の中央から
下方に向けて、この外部パッキン２の貫通孔２ａに嵌合
する径の接続部３ａが十分に長く突設されている。外部
パッキン２は、蓋板１の座繰り部に嵌まり込んでスリー
ブ部２ｂを端子孔１ａに嵌入させることになり、負極端
子３は、この外部パッキン２の座繰り部に嵌まり込ん
で、接続部３ａを貫通孔２ａに通し先端部を蓋板１の下
方に突出させることになる。また、この負極端子３の接
続部３ａは、外部パッキン２のスリーブ部２ｂに周囲を
覆われるので、蓋板１の端子孔１ａを貫通する際に、こ
の蓋板１との間は絶縁される。 【０００４】上記蓋板１の下には、内部パッキン４を介
して負極集電接続板５が配置される。内部パッキン４
は、絶縁性と密閉性と耐電解液性を有する樹脂製の台座
であり、位置決めと絶縁を確実にするために下面に形成
された座繰り部の中央に上面に貫通する貫通孔４ａが形
成されている。負極集電接続板５は、銅又は銅合金製の
板の水平な一端側に上下面に貫通する貫通孔５ａが形成
されると共に、他端側を下方に向けて断面Ｌ字形に折り
曲げた接続板であり、この折り曲げ部に図示しない発電
要素の負極から引き出されたリードがかしめ等によって
接続固定されている。内部パッキン４が蓋板１の下面に
密着して配置されることにより、上記負極端子３の接続
部３ａの先端部がこの内部パッキン４の貫通孔４ａを貫
通してさらに下方に突出することになる。また、負極集
電接続板５の一端側がこの内部パッキン４の座繰り部に
嵌め込まれることにより、負極端子３の接続部３ａの先
端部がこの負極集電接続板５の貫通孔５ａを貫通するこ
とになる。そして、この貫通孔５ａを貫通した接続部３
ａの先端部は、下方からかしめられ、これによって、負
極端子３が負極集電接続板５に接続固定されて、発電要
素の負極と繋がる。しかも、この負極端子３は、蓋板１
との間が確実に絶縁される。また、この負極端子３の接
続部３ａが負極集電接続板５にかしめられることに伴っ
て、外部パッキン２と内部パッキン４とが蓋板１に圧接
されるので、この蓋板１の端子孔１ａも封口される。 【０００５】上記蓋板１の下には、正極集電接続板６も
配置される。正極集電接続板６は、アルミニウム又はア
ルミニウム合金製の板の水平な一端側を蓋板１の下面に
レーザー溶接により接続固定すると共に、他端側を下方
に向けて断面Ｌ字形に折り曲げた接続板であり、この折
り曲げ部に図示しない発電要素の正極から引き出された
リードがかしめ等によって接続固定される。また、蓋板
１の下面におけるこの正極集電接続板６の一端側の溶接
部には、複数箇所に突起１ｂが形成されていて、レーザ
ー溶接が確実に行われるようにしている。従って、この
非水電解質二次電池は、発電要素の正極がこの正極集電
接続板６を介して蓋板１に接続されるので、この蓋板１
と図示しない電池容器全体が正極電位となり、この電池
容器の底面に接続固定した図示しないクラッド材が正極
端子となる。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の非水電解質
二次電池は、負極端子３や正極端子に保護回路や保護素
子を接続してプラスチックケースに収納することにより
電池パックとして、携帯電話機等に装着されていた。し
かしながら、携帯電話機等に用いる電池は、小型薄型化
の要請に際限がなく、また、非水電解質二次電池自体の
安全性の向上に伴い保護回路や保護素子を省略したり、
保護素子を発電要素と共に電池容器の内部に収納できる
ようになって来たことから、電池容器の開口部を蓋板１
で塞いだものを製品の外装体として、この非水電解質二
次電池を直接携帯電話機等に装着することが検討されて
いる。 【０００７】ところが、携帯電話機等の電池の装着部
は、一応の絶縁処理はしてあるものの、スクリューネジ
等の金属部品が露出しているために、電池容器等が正極
電位を有する非水電解質二次電池をそのまま装着したの
では短絡事故が発生するおそれがあるという問題があっ
た。また、このために電池容器や蓋板１の外表面にアル
マイト層を形成して絶縁処理を施すこともできるが、蓋
板１と電池容器の溶接部にまでアルマイト層を形成する
ことができないだけでなく、従来プラスチックケースに
ラベルで貼り付けていた電池のメーカー名や仕様、警告
文等を、このアルマイト層にレーザーマーキングによっ
て書き込んだ場合に、書き込み部分で下地のアルミニウ
ムが露出するので、この部分の絶縁が不十分になる。 【０００８】本発明は、かかる事情に対処するためにな
されたものであり、発電要素と電池容器との間を絶縁す
ると共に、正極端子と負極端子を蓋板とは絶縁して発電
要素の電極に接続することにより、金属製の電池容器と
蓋板を製品の外装体として使用しそのまま機器に装着す
ることができる電池を提供することを目的としている。 【０００９】 【課題を解決するための手段】請求項１の電池は、発電
要素を絶縁して収納した金属製の電池容器の上端開口部
を塞ぐ金属製の蓋板の上下面に、絶縁材からなる外部パ
ッキンと内部パッキンが配置されると共に、この内部パ
ッキンの下に、発電要素の正極に接続された正極集電接
続材と負極に接続された負極集電接続材が配置され、か
つ、外部パッキン上に配置された正極端子と負極端子か
らそれぞれ下方に向けて突出する接続部が、この外部パ
ッキンに形成された貫通孔をそれぞれ通り抜けると共
に、蓋板に形成された端子孔をそれぞれ絶縁されて通り
抜け、さらに内部パッキンに形成された貫通孔をそれぞ
れ通り抜けて、これらの接続部の先端部がそれぞれ極性
が対応する集電接続材に接続固定されたことを特徴とす
る電池。 【００１０】請求項１の発明によれば、蓋板上に外部パ
ッキンを介して配置された正負の端子が、この蓋板とは
絶縁されて、この蓋板の下に内部パッキンを介して配置
された正負の集電接続材にそれぞれ接続固定され、これ
によって電池容器に絶縁して収納された発電要素の電極
に接続されるので、この蓋板と電池容器を正負の端子と
は絶縁されたフローティング状態とすることができる。
しかも、正負の端子は、同じ外部パッキン上に配置さ
れ、正負の集電接続材も、同じ内部パッキンの下に配置
されるので、正負いずれかの端子の部品が追加される他
は、従来より部品点数や組み立て工数が増えるようなこ
ともなくなる。 【００１１】なお、正極端子と負極端子の接続部が蓋板
に形成された端子孔をそれぞれ絶縁されて通り抜けると
いうことには、外部パッキンや内部パッキンの一部とな
る絶縁材やその他の独立した絶縁材を端子孔に嵌め込ん
だり、端子孔の内周面に絶縁材の層を形成することによ
り、この絶縁材を介して接続部が絶縁されて端子孔を通
り抜けるという構成の他に、この端子孔と接続部との間
に十分大きな間隙が形成されて接触のおそれを確実に防
止できるようにした場合も含まれる。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。 【００１３】図１〜図２は本発明の一実施形態を示すも
のであって、図１は非水電解質二次電池の蓋板の端子部
の構造を示す部分拡大斜視図、図２は外部パッキンに端
子カバーを設けた蓋板の端子部の構造を示す部分拡大斜
視図である。なお、図３に示した従来例と同様の機能を
有する構成部材には同じ番号を付記する。 【００１４】本実施形態は、従来例と同様の携帯電話機
等に用いる薄型の非水電解質二次電池について説明す
る。この非水電解質二次電池は、アルミニウム又はアル
ミニウム合金製の薄い角型容器状の電池容器の内部に発
電要素を絶縁して収納し、この電池容器の開口部にアル
ミニウム又はアルミニウム合金製の蓋板を溶接すること
により塞いでいる。従来の非水電解質二次電池は、蓋板
や電池容器が正極端子となって正極の電位を有していた
ので、発電要素が長円筒形巻回型のものの場合、最外周
に正極の集電基材であるアルミニウム箔を露出させて巻
回したまま電池容器に収納することにより、この電池容
器を正極のアルミニウム箔に接触させている場合があっ
た。しかしながら、本実施形態では、このような場合に
も、発電要素を絶縁シートで覆ったり、電池容器の内面
をアルマイト処理する等して、この発電要素を電池容器
とは絶縁して収納する。ただし、発電要素をそのままで
はなく、アルミラミネートシート等の袋に封入した状態
で電池容器に収納する場合には、このアルミラミネート
シート等が発電要素の電極とは絶縁されているので、さ
れに絶縁処理を行う必要はない。 【００１５】本実施形態の非水電解質二次電池における
蓋板の端子構造を図１に示す。蓋板１は、従来例と同様
に細長い矩形のアルミニウム合金板からなるが、矩形の
座繰り部には、２箇所の端子孔１ａ，１ａがそれぞれ下
面に貫通して形成されている。そして、この蓋板１の座
繰り部上には、外部パッキン２を介して負極端子３と正
極端子７とが配置される。外部パッキン２は、従来例と
同様の絶縁性と密閉性を有する樹脂製の台座であるが、
位置決めと絶縁を確実にするために上面に２箇所の座繰
り部が形成され、これらの座繰り部の中央にそれぞれ貫
通孔２ａ，２ａが形成されている。また、この外部パッ
キン２には、貫通孔２ａ，２ａごとに、下面から下方に
向けて従来例と同様のスリーブ部２ｂ，２ｂが形成さ
れ、各貫通孔２ａは、それぞれ対応するスリーブ部２ｂ
を貫通して下端面に開口するようになっている。負極端
子３は、従来例と同じ構成のニッケルメッキを施したス
チール製の端子部品であり、下面の中央からは接続部３
ａが突設されている。正極端子７は、外部パッキン２の
上面に形成された、負極端子３が配置されるものとは異
なる方の座繰り部に嵌まり込む方形のアルミニウム又は
アルミニウム合金製の端子部品であり、下面の中央から
下方に向けて、負極端子３の接続部３ａと同様の接続部
７ａが突設されている。外部パッキン２は、蓋板１の座
繰り部に嵌まり込んで２本のスリーブ部２ｂ，２ｂを端
子孔１ａ，１ａに嵌入させることになる。そして、負極
端子３は、この外部パッキン２の一方の座繰り部に嵌ま
り込んで、接続部３ａをその座繰り部の貫通孔２ａに通
し先端部を蓋板１の下方に突出させることになる。ま
た、正極端子７は、この外部パッキン２の他方の座繰り
部に嵌まり込んで、接続部７ａをその座繰り部の貫通孔
２ａに通し先端部を蓋板１の下方に突出させることにな
る。これら負極端子３と正極端子７の接続部３ａ，７ａ
は、外部パッキン２のスリーブ部２ｂ，２ｂにそれぞれ
周囲を覆われるので、蓋板１の端子孔１ａ，１ａを貫通
する際に、この蓋板１との間は絶縁される。 【００１６】上記蓋板１の下には、内部パッキン４を介
して負極集電接続板５と正極集電接続板６とが配置され
ている。内部パッキン４は、従来例と同様の絶縁性と密
閉性と耐電解液性を有する樹脂製の台座であるが、位置
決めと絶縁を確実にするために下面に２箇所の座繰り部
が形成され、これらの座繰り部の中央にそれぞれ上面に
貫通する貫通孔４ａ，４ａが形成されている。負極集電
接続板５は、従来例と同様に、銅又は銅合金製の板に貫
通孔５ａを形成して断面Ｌ字形に折り曲げたものであ
る。これに対して、正極集電接続板６は、従来例と同様
に、アルミニウム又はアルミニウム合金製の板を断面Ｌ
字形に折り曲げたものであるが、水平となる一端側に負
極集電接続板５と同様の貫通孔６ａが形成されている。
そして、これらの負極集電接続板５と正極集電接続板６
の折り曲げ部は、従来例と同様に、図示しない発電要素
の負極と正極から引き出されたリードが溶接等によって
それぞれ接続固定されている。 【００１７】上記負極端子３と正極端子７の接続部３
ａ，７ａは、内部パッキン４が蓋板１の下面に密着して
配置されることにより、先端部がそれぞれこの内部パッ
キン４の貫通孔４ａ，４ａを貫通してさらに下方に突出
することになる。また、この内部パッキン４の一方の座
繰り部に負極集電接続板５の一端側が嵌め込まれること
により、負極端子３の接続部３ａの先端部がこの負極集
電接続板５の貫通孔５ａを貫通し、この内部パッキン４
の他方の座繰り部に正極集電接続板６の一端側が嵌め込
まれることにより、正極端子７の接続部７ａの先端部が
この正極集電接続板６の貫通孔６ａを貫通することにな
る。そして、これら負極集電接続板５と正極集電接続板
６の貫通孔５ａ，６ａを貫通した負極端子３と正極端子
７の接続部３ａ，７ａの先端部は、下方からかしめら
れ、これによって、負極端子３と負極集電接続板５及び
正極端子７と正極集電接続板６がそれぞれ接続固定され
て、発電要素の負極と正極に繋がる。しかも、これらの
負極端子３と正極端子７は、蓋板１との間が確実に絶縁
される。また、これらの負極端子３と正極端子７の接続
部３ａ，７ａが負極集電接続板５と正極集電接続板６に
かしめられることに伴って、外部パッキン２と内部パッ
キン４が蓋板１に圧接されるので、この蓋板１の端子孔
１ａ，１ａも封口される。 【００１８】上記構成によれば、負極端子３と正極端子
７が、外部パッキン２と内部パッキン４によって蓋板１
とは絶縁されて発電要素の電極に接続されるので、この
蓋板１と電池容器を負極端子３や正極端子７とは絶縁さ
れたフローティング状態とすることができる。このた
め、本実施形態の非水電解質二次電池を携帯電話機等に
装着した場合に、アルミニウム又はアルミニウム合金製
の蓋板１と電池容器の絶縁を施していない部分や絶縁が
剥がれた部分がこの携帯電話機等の装着部のネジ等の金
属部品に接触したとしても、短絡事故が発生するような
ことはない。また、負極端子３と正極端子７は、同じ外
部パッキン２上に配置され、負極集電接続板５と正極集
電接続板６も同じ内部パッキン４の下に配置されるの
で、正極端子７の部品が追加される他は、従来例の場合
より部品点数や組み立て工数が増えることはなく、生産
性が低下するようなおそれは生じない。しかも、外部パ
ッキン２や内部パッキン４を共用することにより、負極
端子３と正極端子７を比較的近い位置に配置することが
できるので、携帯電話機等の装着部における電池の端子
に接続するための接点のレイアウトも容易となる。 【００１９】ところで、プラスチックケース等を使用せ
ずに、本実施形態のように蓋板１と電池容器を直接製品
の外装体として用いる場合、この蓋板１や電池容器の外
表面にアルマイト処理等の表面処理を施すことが多い。
ただし、このような表面処理の工程が蓋板１の外部に露
出する負極端子３や正極端子７の金属表面を腐食する等
の影響を及ぼすことは好ましくない。そこで、図２に示
すように、外部パッキン２にヒンジ部を介して端子カバ
ー２ｃを設け、表面処理の工程ではこの端子カバー２ｃ
を閉じて負極端子３や正極端子７を覆うようにすること
もできる。表面処理の工程が完了すれば、ヒンジ部を削
り取ることにより、この端子カバー２ｃを除去して負極
端子３や正極端子７を露出させるようにする。 【００２０】なお、上記実施形態では、外部パッキン２
にスリーブ部２ｂを設けることにより、負極端子３や正
極端子７の接続部３ａ，７ａと蓋板１の端子孔１ａ，１
ａとの間の絶縁を行ったが、外部パッキン２に代えて内
部パッキン４側にスリーブ部を設けるようにすることも
できる。また、このようなスリーブ部に代えて、蓋板１
の端子孔１ａ，１ａに予め絶縁ブッシュを挿入しておい
たり、この端子孔１ａの内周面に塗装やアルマイト処理
により絶縁層を形成するようにしてもよい。さらに、蓋
板１の端子孔１ａ，１ａが十分に大径であれば、外部パ
ッキン２によって位置決めされた負極端子３や正極端子
７の接続部３ａ，７ａがこれらの端子孔１ａ，１ａの内
周面に接触させないようにすることもできる。 【００２１】また、上記実施形態では、蓋板１の外部パ
ッキン２上に負極端子３と正極端子７だけを配置する場
合を示したが、これらの端子に加えて、他の任意の端子
を１個以上配置することもできる。 【００２２】また、上記実施形態では、蓋板１や電池容
器がアルミニウム又はアルミニウム合金製である場合を
示したが、その他の任意の金属製の場合にも、同様に本
発明を実施することができる。従来の非水電解質二次電
池では、蓋板１や電池容器がアルミニウム又はアルミニ
ウム合金製である場合には、この蓋板１や電池容器を正
極端子としていたが、例えばスチール製である場合に
は、蓋板１や電池容器を負極端子としていた。しかしな
がら、本発明では、蓋板１や電池容器が負極端子３と正
極端子７から絶縁されているので、電解液に対する耐食
性を有する金属であれば、任意のものを用いることがで
きる。 【００２３】また、上記実施形態では、保護回路や保護
素子を使用しない非水電解質二次電池について示した
が、負極集電接続板５や正極集電接続板６と発電要素の
リードとの間に保護素子等を接続する等して、保護機能
を持たせるようにすることもできる。さらに、上記実施
形態では、非水電解質二次電池について示したが、金属
製の蓋板１と電池容器を外装体とする電池であれば、ど
のような電池にも同様に本発明を実施可能である。 【００２４】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電池によれば、蓋板と電池容器を正負の端子とは絶縁
されたフローティング状態とするので、プラスチックケ
ースに収納することなく機器に装着したときにも、短絡
事故が発生するようなことがなくなる。しかも、従来は
蓋板と電池容器で兼用していた端子を部品として追加す
るだけで、それ以外の部品点数や組み立て工数を増加さ
せることがないので、生産性が低下するようなおそれも
生じない。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、非水
電解質二次電池の蓋板の端子部の構造を示す部分拡大斜
視図である。 【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、外部
パッキンに端子カバーを設けた蓋板の端子部の構造を示
す部分拡大斜視図である。 【図３】従来例を示すものであって、非水電解質二次電
池の蓋板の端子部の構造を示す部分拡大斜視図である。 【符号の説明】 １ 蓋板 １ａ 端子孔 ２ 外部パッキン ２ａ 貫通孔 ３ 負極端子 ３ａ 接続部 ４ 内部パッキン ４ａ 貫通孔 ５ 負極集電接続板 ５ａ 貫通孔 ６ 正極集電接続板 ６ａ 貫通孔 ７ 正極端子 ７ａ 接続部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 発電要素を絶縁して収納した金属製の電
   池容器の上端開口部を塞ぐ金属製の蓋板の上下面に、絶
   縁材からなる外部パッキンと内部パッキンが配置される
   と共に、この内部パッキンの下に、発電要素の正極に接
   続された正極集電接続材と負極に接続された負極集電接
   続材が配置され、かつ、外部パッキン上に配置された正
   極端子と負極端子からそれぞれ下方に向けて突出する接
   続部が、この外部パッキンに形成された貫通孔をそれぞ
   れ通り抜けると共に、蓋板に形成された端子孔をそれぞ
   れ絶縁されて通り抜け、さらに内部パッキンに形成され
   た貫通孔をそれぞれ通り抜けて、これらの接続部の先端
   部がそれぞれ極性が対応する集電接続材に接続固定され
   たことを特徴とする電池。