JP6160081B2 - 蓄電素子及びその製造方法 - Google Patents

蓄電素子及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6160081B2
JP6160081B2 JP2012555810A JP2012555810A JP6160081B2 JP 6160081 B2 JP6160081 B2 JP 6160081B2 JP 2012555810 A JP2012555810 A JP 2012555810A JP 2012555810 A JP2012555810 A JP 2012555810A JP 6160081 B2 JP6160081 B2 JP 6160081B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current collector
positive electrode
electrode current
exterior body
lid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012555810A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2012105371A1 (ja
Inventor
瞬 伊藤
瞬 伊藤
彰吾 脇
彰吾 脇
悠 白石
悠 白石
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.)
GS Yuasa International Ltd
Original Assignee
GS Yuasa International Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GS Yuasa International Ltd filed Critical GS Yuasa International Ltd
Publication of JPWO2012105371A1 publication Critical patent/JPWO2012105371A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6160081B2 publication Critical patent/JP6160081B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147Lids or covers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/176Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/552Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/552Terminals characterised by their shape
    • H01M50/561Hollow metallic terminals, e.g. terminal bushings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/564Terminals characterised by their manufacturing process
    • 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
    • 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49108Electric battery cell making

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Description

本発明は、蓄電素子及びその製造方法に関するものである。
従来、蓄電素子の一例である非水電解質二次電池として、発電要素と、発電要素と電気的に接続された集電接続板と、集電接続板と電気的に接続された端子と、発電要素と集電接続板とを収容する電池容器と、端子が貫通する蓋板と、を有し、集電接続板が端子と蓋板とによってかしめ固定されているものが公知である(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−111300号公報
しかしながら、前記従来の非水電解質二次電池では、蓋板と集電接続板とが接続固定されておらず、振動等により発電要素に接続された集電接続板を保持する端子に応力が集中しやすい。このため、蓋板を貫通する端子と蓋板との境界部分に隙間ができ、内部のガスが漏れ出る恐れがある。非水電解質二次電池等の蓄電素子においては気密性が特に重要であるので、この問題を看過するわけには行かない。
そこで、本発明は、簡単な構成であるにも拘わらず、外装体を貫通する部材に応力が集中しにくい蓄電素子及びその製造方法を提供することを課題とする。
本発明の第1の態様は、外装体と、前記外装体の内部に配置される発電要素と、それぞれ前記発電要素に接続される正極集電体及び負極集電体と、それぞれ前記外装体を隙間無く貫通して前記正極集電体及び負極集電体に接続される正極及び負極の接続部材と、を備えた蓄電素子であって、前記正極集電体は、前記外装体に対して、溶接パッドと共に溶接により直接固定されていることを特徴とする蓄電素子を提供する。
この構成により、振動等が原因で、接続部材に応力が集中したとしても、この接続部材を外装体に直接固定した集電体に接続しているので、位置ずれ等が発生しにくい。したがって、外部端子と外装体との間に隙間が発生しにくくなり、内部からガスが漏れ出る可能性を低減することができる。
この場合、前記集電体は、前記外装体に、溶接パッドと共に溶接により固定するのが好ましい。
この構成により、単に、正極集電体を外装体に溶接する場合に比べて溶接パッドを一緒に溶接することで固定状態をより一層強固なものとすることができる。
前記溶接パッドは、別個独立の構成であればよい。
本発明の第2の態様は、外装体と、前記外装体の内部に配置される発電要素と、それぞれ前記発電要素に接続される正極集電体及び負極集電体と、それぞれ前記外装体を隙間無く貫通して前記正極集電体及び負極集電体に接続される正極及び負極の接続部材と、を備えた蓄電素子であって、前記外装体は略直方体形状であり、その一の面を構成する蓋体と、それ以外の面を構成する蓄電素子容器とからなり、前記蓋体には、前記正極集電体に向けて前記外装体内へ突出する突出部が形成され、前記正極の接続部材は、前記蓋体を貫通し、前記正極集電体は、前記外装体に対して、前記突出部で溶接により直接固定されていることを特徴とする蓄電素子を提供する。
この構成により、別途溶接パッドを設けることなく、正極集電体を蓋体に固定することができ、作業性を向上させることが可能となる。
前記外装体は略直方体形状であり、その一の面を構成する蓋体と、それ以外の面を構成する蓄電素子容器とからなり、
前記正極の接続部材は、前記蓋体を貫通し、
前記正極集電体は、前記蓋体に固定され、
前記正極集電体は、被溶接部が前記蓋体の短辺に平行な直線以外の形状に形成され、前記溶接パッドは、前記被溶接部に沿った形状を有するようにすることが好ましい。
この構成により、溶接範囲を広く取ることができ、溶接後の強度を向上させることが可能となる。
なお、被溶接部の形状としては、円弧状、傾斜状、凹状、凸状等、種々のものが考えられる。
前記被溶接部及び前記溶接パッドは、互いに接近するに従って徐々に厚み寸法を小さくする傾斜部を備えるのが好ましい。
この構成により、被溶接部及び補助溶接部を溶融しやすくなり、さらに作業性を向上させることが可能となる。
本発明の第3の態様は、外装体と、前記外装体の内部に配置される発電要素と、それぞれ前記発電要素に接続される正極集電体及び負極集電体と、それぞれ前記外装体を隙間無く貫通して前記正極集電体及び負極集電体に接続される正極及び負極の接続部材と、を備えた蓄電素子であって、前記正極集電体にはスリットが形成され、前記正極集電体は、前記外装体に対して、前記スリットで溶接により直接固定されていることを特徴とする蓄電素子を提供する。
この構成により、別途、補助溶接部を用意する必要がなくなるばかりか、被溶接部と補助溶接部の位置合わせも不要となるので、より一層作業性を向上させることが可能となる。
前記正極の接続部材は、パッキンを介して前記外装体を貫通するのが好ましい。
この構成により、正極の接続部材は蓋体との間にパッキンを挟持することができるので、接続部材が貫通する蓋体の気密性に優れている。
前記正極の接続部材は、前記外装体に加締により固定するのが好ましい。
この場合、前記正極集電体と前記外装体との固定位置は、前記正極の接続部材が前記外装体を貫通する位置とは異なる位置であることが好ましい。
この構成により、振動等の影響により、正極の接続部材に応力が集中しにくくなり、位置ずれを効果的に防止して高い気密性を維持しやすくすることが可能となる。
また、前記正極集電体と前記外装体との固定位置は、前記正極集電体と前記発電要素との固定位置と、前記正極の接続部材が前記外装体を貫通する位置との間であるのが好ましい。
この構成により、正極の接続部材に集中しようとする応力を外装体側へと逃がしやすくなり、さらに正極の接続部材の位置ずれを効果的に防止して高い気密性を維持しやすくすることが可能となる。
さらに、前記正極集電体と前記発電要素との固定位置は、前記正極の接続部材が前記外装体を貫通する位置と、前記正極集電体と前記外装体との固定位置との間であるのが好ましい。
この構成により、振動等による発電要素から正極の接続部材への影響を抑えて、より一層、正極の接続部材の位置ずれを効果的に防止して高い気密性を維持しやすくすることが可能となる。
前記正極の接続部材は、平板部と、該平板部の中央部から突出し、前記パッキンを介して前記外装体を貫通し、前記正極集電体を加締固定する軸部とからなり、前記外装体と前記正極集電体との間に、前記軸部が貫通する第2のパッキンを備えることが好ましい。
この構成により、外装体を上下2つのパッキンにより挟み込んで、より一層気密性を高めることが可能となる。
前記外装体は略直方体形状であり、その一の面を構成する蓋体と、それ以外の面を構成する収納容器とからなり、
前記正極の接続部材は、前記蓋体を貫通し、
前記正極集電体は、前記蓋体に固定されるようにすればよい。
本発明によれば、外装体に正極集電体を直接固定し、この正極集電体に正極の接続部材を固定するようにしたので、振動等が発生しても、正極の接続部材に応力が集中することによる位置ずれ等が発生しにくい。したがって、正極の接続部材と外装体との間に隙間が発生しにくく、内部からガスが漏れ出る可能性を低減することができる。

本実施形態に係る電池の斜視図である。 本実施形態に係る電池の正面断面図である。 図1の蓋体を上方側から見た状態を示す斜視図である。 図3の分解斜視図である。 図1の蓋体を下方側から見た状態を示す斜視図及びその部分拡大断面図である。 図5の分解斜視図である。 図4の負極外部端子の製造工程を示す断面図である。 図4の負極外部端子の他の製造工程を示す断面図である。 (a)は蓋体に集電体を固定した状態を示す底面図、(b)はその溶接部分の拡大断面図である。 他の実施形態に係る蓋体に集電体を溶接する部分の拡大平面図である。 (a)は他の実施形態に係る蓋体に集電体を溶接する部分の部分斜視図、(b)は他の実施形態に係る蓋体に集電体を溶接する部分の拡大平面図である。
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語(例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語)を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
図1は、本発明に係る蓄電素子の一例である非水電解質二次電池を示す。この非水電解質二次電池は、図2に示すように、電池容器(収納容器)1内に発電要素2を収容し、蓋体3で封止したものである。ここでは、電池容器1と蓋体3とで外装体を構成している。
電池容器1は、上面が開口する直方体形状で、アルミニウムやアルミニウム合金等で構成されている。
発電要素2は、詳細については図示しないが、従来同様、銅箔からなる負極4と、アルミニウム箔からなる正極5との間に、多孔性の樹脂フィルムからなるセパレータ6を配置したものである。これらはいずれも帯状で、セパレータ6に対して負極4と正極5とを幅方向の反対側にそれぞれ位置をずらせた状態で、前記電池容器1に収容可能となるように扁平状に巻回されている。後述するように、クリップ7を介して、負極4には負極集電体18が接続され、正極5には正極集電体19が接続されている。
蓋体3は、図3から図6に示すように、平面視矩形状の長尺な金属製の板状で、中央部には上面側から段付きとなる略楕円形状の開口部8が形成され、そこには金属製の安全弁9が装着されている。安全弁9には、略H字状の薄肉部が形成され、内圧が異常に上昇した場合に薄肉部が裂けて減圧できるようになっている。
蓋体3の一端側には、小径の注液孔10が形成され、注液後に栓体11によって閉鎖されるようになっている。
蓋体3の両端部下面には、上方に向かって膨出する平面視略矩形状の係合受部12がそれぞれ形成され、各係合受部12では、下面側の係合凹部12aの一辺を除く周囲には浅めのガイド凹部12bがそれぞれ形成されている。また、係合凹部12aを構成する天井面の中心部分には貫通孔12cがそれぞれ形成されている。係合受部12及びガイド凹部12bには、集電体13と、接続部材の一例である外部端子14とが下パッキン16及び上パッキン15を介してそれぞれ取り付けられるようになっている。
また、蓋体3には、各係合受部12の内側近傍に、幅方向の2箇所から上方に向かって突出する係止突部17がそれぞれ形成されている。各係止突部17は、有底筒状で、蓋体3をプレス加工する際、同時に形成される。各係止突部17には、後述する上パッキン15が係止され、回転方向の位置決めを行う。
集電体13は、銅製の負極集電体18と、アルミニウム製の正極集電体19とからなる。これら集電体13はいずれも、長尺な金属製板材をプレス加工することにより、接続受部20と、その両側部からそれぞれ延びる脚部21とを形成されている。接続受部20は、前記蓋体3の凹部内に配置される嵌合部22と、これに続く台座部23とで構成されている。嵌合部22は、平面状で、中央部分に貫通孔22aが形成され、周縁は台座部23に連続する一辺を除いて直交する方向に延在するガイド縁部24が形成され、台座部23側はガイド縁部24よりもさらに延在する連続部25となって台座部23に至っている。このようなガイド縁部24及び連続部25によって集電体13の接続受部20の剛性が十分に高められている。
また、台座部23の構成は、負極集電体18と正極集電体19とで若干相違している。
すなわち、正極集電体19では、図9(a)に示すように、連続部25とは反対側に位置する縁部が略三角形状に切除された切欠部26が形成されている点で、負極集電体18とは相違している。切欠部26は、図9(b)に示すように、上方から下方に向かうに従って徐々に突出する傾斜面26aで構成されている。
正極集電体19では、蓋体3にレーザ等により溶接する際、その近傍に正極集電体19と同一材料からなる略三角形状の溶接パッド27を配置し、この溶接パッド27と共に溶融させて固定する。溶接パッド27にも、前記切欠部26に沿う部分が傾斜面27aで構成されている。
これら傾斜面26a、27aが、蓋体3の平面(下面)に対して成す角度αは、30°以上、90°未満であればよい。また、両者の間隔(蓋体3の平面との境界位置の間隔C)は、0.2〜0.3mmに設定すればよい。これにより、レーザで溶接する場合、蓋体3の平面に垂直な方向からレーザ光を照射すれば、両傾斜面26a、27aを同時に溶融させることができる。
このように、傾斜面26a、27aは隣接して配置されている上、縁側に向かうに従って徐々に薄くなっている。このため、蓋体3への溶接時に溶融しやすく、しかも広い範囲で溶融する。したがって、固化後の機械的強度を十分に高めることができる。
また、蓋体3に対する正極集電体19の溶接位置は、外部端子14を加締固定する位置と、正極集電体19と発電要素2の正極5との接続位置(電池容器1の内側面の近傍位置)との間である。したがって、振動等の影響により、外部端子14に集中しようとする応力を蓋体3側へと逃がし、又、発電要素2から作用する力も抑えることができる。したがって、外部端子14の位置ずれを効果的に防止し、蓋体3から外部端子14が突出する境界部分で、高い気密性を維持することが可能となる。
なお、前記正極集電体19に形成した切欠部26が本発明の被溶接部を構成し、前記溶接パッド27が補助溶接部を構成する。
脚部21は、台座部23の両側縁部から直交する方向に延び、発電要素2の両側面に沿って配置される。そして、脚部21は発電要素2の正極5又は負極4に、クリップ7を介して接続され、クリップ7が電池容器1の対向する内面間に挟持された状態となって位置ずれが防止される。
外部端子14は、負極外部端子28と正極外部端子29とからなり、平板部30と、その下面中央部から下方に向かって延びる軸部31とで構成されている。平板部30の表面(露出面)には、図示しないバスバーが溶接により接続される。
負極外部端子28は、図7に示すように、平面視矩形状のアルミニウム製の板状体32と、銅製のリベット33とによって形成することができる。すなわち、板状体32の中央部分に形成した貫通孔32aに、リベット33の軸部33aを挿通し、プレス加工で鍔部33bを貫通孔32aに圧入する。板状体32の貫通孔32aの内径寸法は、リベット33の軸部33aの外径寸法よりも若干大きいだけであり、鍔部33bの外径寸法よりも十分に小さい。したがって、圧入により、鍔部33bが貫通孔32aを押し広げて圧着状態となるほか、押し広げられた部分は軸部33aに圧着し、両者は一体化される。また、リベット33の軸部33aの先端面中央部には円形の凹部33cが形成されている。負極外部端子28では、軸部33aを、上パッキン15、蓋体3の係合受部12、下パッキン16、及び、負極集電体18の各貫通孔に挿通させた後、これらを挟み込むようにして、前記凹部33cを押し広げることにより加締固定される。
一方、正極外部端子29は、全体がアルミニウム製で、平板部30と軸部31とが一体的に形成されている。軸部31の先端面中央部には円形の凹部35cが形成されている。正極外部端子29では、軸部31を、上パッキン15、蓋体の係合受部12、下パッキン16、及び、正極集電体19の各貫通孔に挿通させた後、これらを挟み込むようにして、前記凹部35cを押し広げることにより加締固定される。
上パッキン15は、平面視矩形の枠体を隔壁36によって、上方側の端子保持凹部37と、下方側の装着用凹部38とに区画した合成樹脂製のもので、その下方開口縁部を構成する一辺がさらに側方へと延びる舌片39となっている。隔壁36の中央部分には天井面から下方側に延びる筒状部36aが形成されている。筒状部36aは、係合受部12の貫通孔12cを挿通し、下パッキン16の貫通孔40aに嵌合する。舌片39には2箇所に係止孔39aが形成され、蓋体3の係止突部17が挿通している。上パッキン15は、平面視矩形状に形成した蓋体3の係合受部12に沿っており、係合受部12に載置しただけで、回転方向の位置ずれが防止される。しかも、係止孔39aに係止突部17を挿通することにより、確実に回転方向の位置ずれが防止される。
下パッキン16は、平面視矩形の板状で、中央部分に貫通孔16aが形成された合成樹脂製のものである。下パッキン16は、負極側と正極側とで形状が若干相違している。
負極側下パッキン16Aでは、蓋体3の係合受部12に形成した係合凹部12a内に配置される膨出部40と、この膨出部40に連続する平坦部41とで構成されている。膨出部40は、係合受部12の係合凹部12aの一辺側を除く部分の内面に沿った形状をしており、中央部分には貫通孔40aが形成されている。平坦部41は、係合受部12のガイド凹部12bに配置される。負極側下パッキン16Aは、蓋体3の係合受部12を構成する係合凹部12aに対して下方側から配置され、蓋体3と負極外部端子28との間に挟持される。そして、この挟持状態で、負極外部端子28と蓋体3との絶縁を図り、かつ、前記上パッキン15と共に蓋体3の係合受部12に形成した貫通孔12cの封止を図る。
一方、正極側下パッキン16Bは平板状であり、中央部分に貫通孔16aが形成され、係合受部12を構成する係合凹部12a内に配置される。正極側下パッキン16Bは、前記上パッキン15と共に蓋体3の係合受部12に形成した貫通孔12cの封止を図る。
前記構成の電池によれば、外部端子14の露出面は平坦面で構成されているので、図示しないバスバーの接続作業を容易に行うことができる。外部端子14は、軸部31を、上パッキン15、蓋体3、下パッキン16、及び、集電体13を貫通させて先端を加締るだけで、これらを一体化することができる。また、外部端子14は、板状体32にリベット33を圧入するだけで簡単に製作することができる。このように、外部端子14の構成は、非常に簡略化されており、製造も簡単で安価に行うことができる。
また、上パッキン15の装着凹部38を、蓋体3の係合受部12に載置するだけで、回転方向の位置ずれを防止することができる。したがって、外部端子14の軸部31を、上パッキン15、蓋体3、下パッキン16、及び、集電体13の各貫通孔に挿通して加締固定する際、上パッキン15が位置ずれすることがない。このため、これら一連の組立作業の作業性を向上させることが可能となる。
なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
前記実施形態では、集電体13に略V字状の切欠部26を形成すると共に、これに沿って略三角形状の溶接パッド27を配置し、両者を溶融させることにより蓋体3に集電体13を溶接固定するようにしたが、この形態に限らず、種々の形態で溶接することが可能である。
例えば、図10(a)に示すように、集電体13に切欠部26を形成することなく、直線部のままとしてもよい。この場合、溶接パッド27はこれに沿った縁部を有する平面視矩形状とすればよい。これによれば、前記略V字状の切欠部26に比べて溶接範囲が狭くなり、強度面ではやや劣るものの、構成を簡略化して安価に製作することが可能となる。
また、図10(b)に示すように、集電体13に凹状の切欠部26を形成し、溶接パッド27をこれに合った凸状の突出部27bを有する構成としてもよい。
また、図10(c)に示すように、集電体13の縁を円弧状に窪んだ形状とし、溶接パッド27をこれに沿って円弧状に突出した形状としてもよい。これによれば、溶接範囲を広くしつつ、順次、溶接する際の移動軌跡を滑らかなものとすることができ、溶接の信頼性を高めることができる。
また、図11(a)に示すように、溶接パッド27に代えて、蓋体3に、前述のような集電体13に応じた形状の突出部3aを形成するようにしてもよい。これによれば、小さな溶接パッド27が不要となり、溶接パッド27の紛失等の問題もなく、溶接の作業性を向上させることができる。
また、図11(b)に示すように、溶接パッド27に代えて、集電体13にスリット13aを形成し、その対向する縁部の一方を被溶接部、他方を補助溶接部として機能させるようにしてもよい。スリット13aの形状は、V字状、U字状、クランク状等、種々の形態を取ることができる。また、対向する縁部に前記同様の傾斜面を形成するようにすれば、より一層、優れた溶接状態を得ることができる。なお、傾斜面は集電体13を形成するプレス加工時に同時に形成するようにすれば、加工上の手間もかからない。これによれば、被溶接部と補助溶接部とを集電体13に形成することができるので、溶接パッド27を不要とできるだけでなく、位置合わせも不要となって、さらに溶接の作業性を向上させることが可能となる。
本発明に係る電池の集電体13の溶接構造は、リチウムイオン電池のほか、鉛蓄電池等、種々の電池に採用することができる。
1…電池容器(外装体)
2…発電要素
3…蓋体(外装体)
4…負極
5…正極
6…セパレータ
7…クリップ
8…開口部
9…安全弁
10…注液孔
11…栓体
12…係合受部
12a…係合凹部
12b…ガイド凹部
12c…貫通孔
13…集電体
14…外部端子(接続部材)
15…上パッキン
16…下パッキン
16a…貫通孔
16A…負極側下パッキン
16B…正極側下パッキン
17…係止突部
18…負極集電体
19…正極集電体
20…接続受部
21…脚部
22…嵌合部
22a…貫通孔
23…台座部
24…ガイド縁部
25…連続部
26…切欠部(被溶接部)
27…溶接パッド(補助溶接部)
28…負極外部端子
29…正極外部端子
30…平板部
31…軸部
32…板状体
32a…貫通孔
33…リベット
33a…軸部
33b…鍔部
34…板状体
34a…凹部
35…リベット
35a…鍔部
35b…軸部
35c…凹部
36…隔壁
36a…貫通孔
37…端子保持凹部
38…装着用凹部
39…舌片
39a…係止孔
40…膨出部
41…平坦部

Claims (13)

  1. 外装体と、前記外装体の内部に配置される発電要素と、それぞれ前記発電要素に接続される正極集電体及び負極集電体と、それぞれ前記外装体を隙間無く貫通して前記正極集電体及び負極集電体に接続される正極及び負極の接続部材と、を備えた蓄電素子であって、
    前記正極集電体は、前記外装体に対して、溶接パッドと共に溶接により直接固定されていることを特徴とする蓄電素子。
  2. 外装体と、前記外装体の内部に配置される発電要素と、それぞれ前記発電要素に接続される正極集電体及び負極集電体と、それぞれ前記外装体を隙間無く貫通して前記正極集電体及び負極集電体に接続される正極及び負極の接続部材と、を備えた蓄電素子であって、
    前記外装体は略直方体形状であり、その一の面を構成する蓋体と、それ以外の面を構成する蓄電素子容器とからなり、
    前記蓋体には、前記正極集電体に向けて前記外装体内へ突出する突出部が形成され、
    前記正極の接続部材は、前記蓋体を貫通し、
    前記正極集電体は、前記外装体に対して、前記突出部で溶接により直接固定されていることを特徴とする蓄電素子。
  3. 前記外装体は略直方体形状であり、その一の面を構成する蓋体と、それ以外の面を構成する蓄電素子容器とからなり、
    前記正極の接続部材は、前記蓋体を貫通し、
    前記正極集電体は、前記蓋体に固定され、
    前記正極集電体は、被溶接部が前記蓋体の短辺に平行な直線以外の形状に形成され、前記溶接パッドは、前記被溶接部に沿った形状を有することを特徴とする請求項1に記載の蓄電素子。
  4. 前記被溶接部及び前記溶接パッドは、互いに接近するに従って徐々に厚み寸法を小さくする傾斜部を備えたことを特徴とする請求項3に記載の蓄電素子。
  5. 外装体と、前記外装体の内部に配置される発電要素と、それぞれ前記発電要素に接続される正極集電体及び負極集電体と、それぞれ前記外装体を隙間無く貫通して前記正極集電体及び負極集電体に接続される正極及び負極の接続部材と、を備えた蓄電素子であって、
    前記正極集電体にはスリットが形成され、前記正極集電体は、前記外装体に対して、前記スリットで溶接により直接固定されていることを特徴とする蓄電素子。
  6. 前記正極の接続部材は、パッキンを介して前記外装体を貫通することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の蓄電素子。
  7. 前記正極の接続部材は、前記外装体に加締により固定されることを特徴とする請求項6に記載の蓄電素子。
  8. 前記正極集電体と前記外装体との固定位置は、前記正極の接続部材が前記外装体を貫通する位置とは異なる位置であることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の蓄電素子。
  9. 前記正極集電体と前記外装体との固定位置は、前記正極集電体と前記発電要素との固定位置と、前記正極の接続部材が前記外装体を貫通する位置との間であることを特徴とする請求項8に記載の蓄電素子。
  10. 前記正極集電体と前記発電要素との固定位置は、前記正極の接続部材が前記外装体を貫通する位置と、前記正極集電体と前記外装体との固定位置との間であることを特徴とする請求項9に記載の蓄電素子。
  11. 前記正極の接続部材は、平板部と、該平板部の中央部から突出し、前記パッキンを介して前記外装体を貫通し、前記正極集電体を加締固定する軸部とからなり、
    前記外装体と前記正極集電体との間に、前記軸部が貫通する第2のパッキンを備えたことを特徴とする請求項6に記載の蓄電素子。
  12. 前記外装体は略直方体形状であり、その一の面を構成する蓋体と、それ以外の面を構成する収納容器とからなり、
    前記正極の接続部材は、前記蓋体を貫通し、
    前記正極集電体は、前記蓋体に固定されることを特徴とする請求項1に記載の蓄電素子。
  13. 外装体と、前記外装体の内部に配置される発電要素と、それぞれ前記発電要素に接続される正極集電体及び負極集電体と、それぞれ前記外装体を隙間無く貫通して前記正極集電体及び負極集電体に接続される正極及び負極の接続部材と、を備えた蓄電素子の製造方法であって、
    前記正極集電体、前記外装体に、溶接パッドと共に溶接により直接固定することを特徴とする蓄電素子の製造方法。
JP2012555810A 2011-01-31 2012-01-24 蓄電素子及びその製造方法 Expired - Fee Related JP6160081B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011018746 2011-01-31
JP2011019137 2011-01-31
JP2011019137 2011-01-31
JP2011018746 2011-01-31
PCT/JP2012/051423 WO2012105371A1 (ja) 2011-01-31 2012-01-24 蓄電素子及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2012105371A1 JPWO2012105371A1 (ja) 2014-07-03
JP6160081B2 true JP6160081B2 (ja) 2017-07-12

Family

ID=46602590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012555810A Expired - Fee Related JP6160081B2 (ja) 2011-01-31 2012-01-24 蓄電素子及びその製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9379370B2 (ja)
JP (1) JP6160081B2 (ja)
KR (1) KR102059205B1 (ja)
CN (1) CN103314470B (ja)
DE (1) DE112012000620T5 (ja)
WO (1) WO2012105371A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102040194B1 (ko) * 2013-03-25 2019-11-04 삼성에스디아이 주식회사 이차전지 연결용 회로기판
US20140302361A1 (en) * 2013-04-08 2014-10-09 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
DE102014211102A1 (de) * 2014-06-11 2015-12-17 Robert Bosch Gmbh Batteriezelle
CN106887560A (zh) * 2015-12-15 2017-06-23 东莞乔登节能科技有限公司 一体式导电连接片及其成型方法
JP6760045B2 (ja) 2016-12-21 2020-09-23 三洋電機株式会社 角形二次電池及びその製造方法
JP7402202B2 (ja) * 2021-07-15 2023-12-20 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 端子部品および端子部品の製造方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4310657Y1 (ja) 1965-05-24 1968-05-09
JP4904618B2 (ja) * 2000-09-13 2012-03-28 株式会社Gsユアサ 電池
JP4977932B2 (ja) 2001-07-09 2012-07-18 パナソニック株式会社 リチウムイオン二次電池およびその製造方法
JP4304919B2 (ja) 2002-06-04 2009-07-29 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 電池
JP2004111300A (ja) 2002-09-20 2004-04-08 Japan Storage Battery Co Ltd 非水電解質二次電池
CN1655389A (zh) 2005-03-04 2005-08-17 北京中信国安盟固利新材料技术研究院有限公司 大容量金属外壳锂离子二次电池
JP4817871B2 (ja) 2005-03-30 2011-11-16 三洋電機株式会社 電池
JP5084205B2 (ja) 2006-08-11 2012-11-28 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池
JP5361029B2 (ja) * 2006-09-27 2013-12-04 日立マクセル株式会社 非水電解質二次電池用正極および非水電解質二次電池
JP4966677B2 (ja) 2007-01-31 2012-07-04 日立ビークルエナジー株式会社 二次電池、及びその製造方法
JP5205790B2 (ja) 2007-04-17 2013-06-05 株式会社Gsユアサ 電池および電池の製造法
JP5221892B2 (ja) * 2007-04-24 2013-06-26 日立マクセル株式会社 非水電解質二次電池
JP2008293387A (ja) * 2007-05-28 2008-12-04 Fuji Xerox Co Ltd データ先読み装置、データ処理システム、データ先読み処理プログラム
US20100232269A1 (en) * 2007-10-19 2010-09-16 Sharp Kabushiki Kaisha Optical information storage medium reproduction apparatus and control method of the same
JP5326127B2 (ja) * 2008-05-16 2013-10-30 エリーパワー株式会社 電池モジュール
JP5326125B2 (ja) * 2008-05-16 2013-10-30 エリーパワー株式会社 非水電解質二次電池
JP5172719B2 (ja) * 2009-01-08 2013-03-27 Fdk株式会社 蓄電デバイス及びその製造方法
JP5476783B2 (ja) * 2009-04-21 2014-04-23 株式会社Gsユアサ 電池及び電池の製造方法
JP5476794B2 (ja) * 2009-05-20 2014-04-23 株式会社Gsユアサ 電池
KR101122790B1 (ko) * 2009-12-28 2012-03-21 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
JP6014990B2 (ja) 2010-12-10 2016-10-26 株式会社Gsユアサ 電池、集電体、及び集電体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE112012000620T5 (de) 2013-11-07
CN103314470B (zh) 2016-11-09
KR102059205B1 (ko) 2019-12-24
CN103314470A (zh) 2013-09-18
KR20140004672A (ko) 2014-01-13
US9379370B2 (en) 2016-06-28
WO2012105371A1 (ja) 2012-08-09
US20130316225A1 (en) 2013-11-28
JPWO2012105371A1 (ja) 2014-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101921157B1 (ko) 축전 소자, 및 단자의 제조 방법
JP5699578B2 (ja) 電池
JP5987465B2 (ja) 蓄電素子及びその製造方法
JP6160081B2 (ja) 蓄電素子及びその製造方法
JP6282794B2 (ja) 蓄電素子及びその製造方法
JP6699563B2 (ja) 蓄電素子
JP5919777B2 (ja) 蓄電素子
JP5994640B2 (ja) 蓄電素子
WO2021153439A1 (ja) 蓄電装置
JP6693042B2 (ja) 蓄電素子
JP6554842B2 (ja) 蓄電素子
US20200273635A1 (en) Energy storage device
JP2014026930A (ja) 蓄電素子及びその製造方法
JP6032302B2 (ja) 電池
JP6160049B2 (ja) 蓄電装置の製造方法及び蓄電装置
JP2014220197A (ja) 蓄電素子および蓄電素子の製造方法
JP2019091709A (ja) 蓄電素子

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150116

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160308

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160428

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160531

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20160727

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170307

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170428

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170516

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170529

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6160081

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees