JP2004022478A - Battery - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、任意面に開口させた端子穴から外部露出させて外部接続端子を形成した電池に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電池はその構造上から正極及び負極の外部接続端子は同一平面上には形成されていない。円筒形の電池では両端面に正極と負極の外部接続端子が形成されている。角形の電池において電池缶にその開口部を封口する封口板を溶接により接合した構造のものでは、封口板上に正極、負極を形成することができるが、両極の間には段差があり、同一平面上には形成されない。正極、負極が同一平面上に形成されていると、機器側からの電池接続が容易になる。
【0003】
そこで、電池の封口板上に端子台を構成し、それに正極、負極を形成すると、同一平面上に正極、負極が存在する電池が得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、同一平面上に正極、負極が存在すると、正極、負極を間違って接続する恐れがある。正極、負極を正確に識別できる外部接続端子構造が不可欠となる。
【0005】
本発明が目的とするところは、電池の正極外部接続端子と負極外部接続端子とを明確に区別することができる端子構造を備えた電池を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、任意面上に開口する端子穴から外部露出させて少なくとも正極及び負極の外部接続端子が設けられてなる電池において、前記端子穴は、任意形状に形成され、その開口面積は、正極外部接続端子と負極外部接続端子とで異なるように形成されてなることを特徴とするもので、端子を外部露出させる開口部の形状及び面積を正極、負極で異なるように形成すると、正極外部接続端子と負極外部接続端子との区別が明確となる。
【0007】
上記構成において、正極外部接続端子の端子穴と、負極外部接続端子の端子穴との開口面積の差が1.5倍以上に形成すると、正極、負極の区別が明確となる。
【0008】
また、端子穴の開口形状は、正極外部接続端子と負極外部接続端子とで異なるようにしても、正極、負極の区別が明確になる。
【0009】
また、正極又は負極の外部接続端子を中央に設けることにより、正極及び負極の外部接続端子は非対称位置に配設され、正極及び負極の逆接続が防止できる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0011】
図1は、本実施形態に係る電池1の外観を示すもので、扁平角形のリチウムイオン二次電池として構成されたものである。この電池1は、図2に示すように、有底角筒状の電池缶5内に発電要素(図示省略)を収容し、開口端を封口板6によって封口した電池本体2の封口板6上に、後述する電池保護手段及び正極外部接続端子3及び負極外部接続端子4を構成し、正極外部接続端子3及び負極外部接続端子4を外部露出させてキャップ7により封口板6上の構成物を被覆している。
【0012】
図2において、電池缶5の開口端にレーザー溶接により接合され、電池缶5を封口する封口板6に形成された中央開口部には、上ガスケット11及び下ガスケット12で封口板6と絶縁すると共に密閉性を確保してリベット10が締結されている。このリベット10の締結時には電気的接続を行うための金属板13が同時に締結される。リベット10の電池缶5内側には、電池缶5内に収容された図示しない極板群を構成する正極板から延出する正極リードが溶接接続され、リベット10は電池本体2の正極を構成する。負極板は電池缶5に接続されるので、それに溶接された封口板6は電池本体2の負極を構成する。また、封口板6の一部は金属箔21を貼り合わせたクラッド板に形成されており、封口板6のクラッド板部分に開口部22を形成して安全弁20が形成されている。尚、19は封栓であって、電池缶5が封口板6により封口された後、注液口から電池缶5内に電解液を注入し、注液口に封栓19が挿入され、封口板6に溶接される。
【0013】
上記構成になる電池本体2の封口板6上に電池保護手段及び外部接続端子が形成される。前記金属板13には接続板14の一方面が接続され、接続板14の他方面にはPTC素子8の下電極板8aが接続される。PTC素子8の上電極板8bには温度ヒューズ9の一方リード9aが接続され、温度ヒューズ9の他方リード9bは正極端子板18に接続され、正極端子板18の端部は正極外部接続端子3に形成されているので、電池本体2の正極が正極外部接続端子3にPTC素子8と温度ヒューズ9とを直列接続して電気的接続された状態が得られる。
【0014】
図2〜図4に示すように、前記PTC素子8及び温度ヒューズ9を囲むように封口板6上に樹脂カバー17が配設され、樹脂成形によって形成された樹脂カバー17には前記正極端子板18及び負極端子板16がそれぞれ正極外部接続端子3部位及び負極外部接続端子4部位を外部露出させて樹脂成形時にインサートされて端子台が構成されている。前記負極端子板16の一端は負極外部接続端子4に形成され、図4に示すように、封口板6側に向けて折り曲げられ、樹脂カバー17から露出する部分の先端部が封口板6に接合されるので、電池本体2の負極が負極外部接続端子4に電気的接続された状態が得られる。尚、前記正極端子板18の正極外部接続端子3の形成部位及び負極端子板16の負極外部接続端子4の形成部位は、接触導通性のよい金属薄板の接合もしくはメッキが施される。
【0015】
上記のように電池本体2の封口板6上に構成された構成要素は、正極側がPTC素子8及び温度ヒューズ9がリベット10から正極端子板18に接続され、負極側が樹脂カバー17にインサートされた負極端子板16が封口板6に接合されることにより電池本体2に固定されるので、金属キャップ7を樹脂カバー17に接着もしくは電池缶5に溶接することにより、図1に示すような外観形状の電池1に形成される。また、正極外部接続端子3及び負極外部接続端子4の周囲には金属キャップ7と絶縁して絶縁部材15が貼着される。
【0016】
この電池1は、これが接続された機器の故障や異物の接触等により正極外部接続端子3と負極外部接続端子4との間が外部短絡されたような場合に、正極外部接続端子3に直列接続されたPTC素子8に過大な短絡電流が流れるので、PTC素子8は短絡電流により自己発熱して温度上昇し、その温度が設定されたトリップ温度に達したとき、トリップにより抵抗値を急上昇させるので、短絡電流が制限され、外部短絡状態の継続に伴う電池1の温度上昇を抑える。また、この電池1が装填された機器が暖房機の傍らや炎天下の車内に放置されたような場合に、PTC素子8は環境温度の上昇によりトリップして抵抗値を増大させるので、高温環境での電池使用を制限する作用をなす。PTC素子8は環境温度が低下し、短絡状態が解除されたときには抵抗値が平常状態にほぼ等しい僅少値に低下するので、電池1の使用は可能となる。
【0017】
上記PTC素子8の作動環境を越える高温状態に電池1が曝された場合に、温度ヒューズ9が作動して溶断により入出力回路を遮断するので、高温環境による電池本体2の破裂等が防止される。この温度ヒューズ9の作動による回路遮断を越えて高温状態が継続されたような場合に、電池本体2は電池缶5内の電解液の気化、分解等によりガスが発生し、内圧が異常上昇すると、安全弁20を構成する金属箔21が破断して異常内圧を開口部22から外部放出するので、電池本体2の破裂が防止される。外部放出されたガスは金属キャップ7に囲まれた中に噴出するが、図1に示すように、金属キャップ7の両側面にはガス抜き孔23が設けられているので、金属キャップ7内に噴出したガスは、ガス抜き孔23から外部放出される。
【0018】
電池1は上記構成により、正極外部接続端子3及び負極外部接続端子4が同一の平面上に形成できるので、機器との電気的接続構造を簡易に構成できる。また、図1に示すように、正極外部接続端子3及び負極外部接続端子4は形状、面積が異なるので、正極、負極の判別が容易になる。正極外部接続端子3の開口面積に対して、負極外部接続端子4の開口面積は1.5倍以上になるように形成しておくことにより、正極及び負極の判別がより容易となる。また、正極外部接続端子3及び負極外部接続端子4の形状は、例えば、図6に示すように、絶縁部材15の開口部形状を変更することにより円形及び長円形にしたり、自在な形状で外部露出させることができる。また、正極外部接続端子3及び負極外部接続端子4は一方側に偏った位置に形成されているので、機器に対して電池1が逆装填されることが防止できる。また、本実施形態の構成においては、正極外部接続端子3及び負極外部接続端子4は電池上面の一方に偏った位置に配設しているが、図7に示すように、正極外部接続端子3又は負極外部接続端子4のいずれかを中央に配設することによっても非対称配置が可能であり、電池1の逆接続を防止することができる。
【0019】
以上説明した構成において、金属キャップ7は薄板をプレス加工して形成されるが、電池本体2上に被せられたとき電池本体2の外形寸法より材厚分だけ段差が生じることになる。薄板であるから電池1としての外形寸法の増加は僅少であるが、段差が生じることに違和感がある場合には、図5に示すように、電池本体2の金属キャップ7が被さる部位、即ち、電池缶5に上部に縮口加工を施すと、金属キャップ7を被せることにより発生する段差をなくすことができる。
【0020】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば、電池の正極、負極を同一平面上に形成したときの両極は形状及び/又は面積が異なるように形成されるので、正極外部接続端子と負極外部接続端子との識別が明確であり、接続間違いの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る角型電池の外観を示す(a)は平面図、(b)は側面図。
【図2】同上電池A−A線矢視断面図。
【図3】同上電池の金属キャップを取り外した状態の平面図。
【図4】同上電池の負極端子板の構成を示す断面図。
【図5】同上電池の金属キャップ装着部分の変形例を示す断面図。
【図6】正極及び負極の各外部接続端子の変形例を示す平面図。
【図7】正極及び負極の各外部接続端子の変形例を示す平面図。
【符号の説明】
1 電池
2 電池本体
3 正極外部接続端子
4 負極外部接続端子
7 金属キャップ
16 負極端子板
18 正極端子板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery in which an external connection terminal is formed by externally exposing from a terminal hole opened on an arbitrary surface.
[0002]
[Prior art]
Due to the structure of the battery, the external connection terminals of the positive electrode and the negative electrode are not formed on the same plane. In a cylindrical battery, external connection terminals of a positive electrode and a negative electrode are formed on both end surfaces. In the case of a prismatic battery in which a sealing plate that seals the opening of the battery can is joined to the battery can by welding, a positive electrode and a negative electrode can be formed on the sealing plate, but there is a step between both electrodes, and the same It is not formed on a plane. When the positive electrode and the negative electrode are formed on the same plane, battery connection from the device side becomes easy.
[0003]
Therefore, when a terminal block is formed on a sealing plate of a battery and a positive electrode and a negative electrode are formed thereon, a battery having the positive electrode and the negative electrode on the same plane can be obtained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the positive electrode and the negative electrode exist on the same plane, the positive electrode and the negative electrode may be erroneously connected. An external connection terminal structure that can accurately identify the positive electrode and the negative electrode is indispensable.
[0005]
An object of the present invention is to provide a battery provided with a terminal structure capable of clearly distinguishing a positive electrode external connection terminal and a negative electrode external connection terminal of the battery.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for achieving the above object is directed to a battery provided with external connection terminals of at least a positive electrode and a negative electrode which are externally exposed from a terminal hole opened on an arbitrary surface, wherein the terminal hole is formed in an arbitrary shape. The opening area is characterized by being formed differently between the positive external connection terminal and the negative external connection terminal, and the shape and area of the opening for exposing the terminal to the outside are different between the positive electrode and the negative electrode. In this case, the distinction between the positive external connection terminal and the negative external connection terminal becomes clear.
[0007]
In the above configuration, when the difference in the opening area between the terminal hole of the positive external connection terminal and the terminal hole of the negative external connection terminal is 1.5 times or more, the distinction between the positive electrode and the negative electrode becomes clear.
[0008]
Further, even if the opening shape of the terminal hole is made different between the positive external connection terminal and the negative external connection terminal, the distinction between the positive electrode and the negative electrode becomes clear.
[0009]
Further, by providing the positive or negative external connection terminal at the center, the positive and negative external connection terminals are disposed at asymmetric positions, and reverse connection of the positive and negative electrodes can be prevented.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to facilitate understanding of the present invention. The embodiment described below is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.
[0011]
FIG. 1 shows an appearance of a
[0012]
In FIG. 2, a central opening formed in a
[0013]
Battery protection means and external connection terminals are formed on the sealing
[0014]
As shown in FIGS. 2 to 4, a
[0015]
As for the components configured on the sealing
[0016]
The
[0017]
When the
[0018]
In the
[0019]
In the configuration described above, the
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the positive electrode and the negative electrode of a battery are formed on the same plane, both electrodes are formed so as to have different shapes and / or areas, so that the positive external connection terminal and the negative external connection terminal Is clearly identified, and occurrence of a connection error can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a side view showing the appearance of a prismatic battery according to an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the battery.
FIG. 3 is a plan view of the battery with the metal cap removed.
FIG. 4 is a sectional view showing a configuration of a negative electrode terminal plate of the battery.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a modification of the metal cap mounting portion of the battery.
FIG. 6 is a plan view showing a modified example of each external connection terminal of a positive electrode and a negative electrode.
FIG. 7 is a plan view showing a modified example of each external connection terminal of the positive electrode and the negative electrode.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記端子穴は、任意形状に形成され、その開口面積は、正極外部接続端子と負極外部接続端子とで異なるように形成されてなることを特徴とする電池。In a battery provided with external connection terminals of at least a positive electrode and a negative electrode which are externally exposed from a terminal hole opened on an arbitrary surface,
The battery according to claim 1, wherein the terminal hole is formed in an arbitrary shape, and an opening area thereof is formed to be different between the positive external connection terminal and the negative external connection terminal.
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