JP6987372B2 - 高容量のリチウム電池カバープレート - Google Patents

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Description

本発明は、リチウム電池の部品に関するものである。特に、リチウム電池カバープレートに関するものである。
高容量のリチウム電池のシェルスペースを可能な限り有効的に活用する必要があるが、対応するコンパニオン部品としてのカバープレートは、電極圧板、シールワッシャー、絶縁リング等の電極組立体をカバープレート上に設計及び組み立てることができ、下部のシェルスペースの占拠を削減する。目前、このような構成となるカバープレートにおける電極組立体のシール構造は、溶接工程及び高強度なプラスチック部材により実現されるため、組み立て工程への要件が高いだけではなく、製造が複雑であり、作業温度の変化が激しい場合は、シール構造が変形されて破裂される可能性があり、液漏れのリスクが存在し、安全性及び信頼性が十分に理想的ではない。また、このような構成となるカバープレートの下部における下部絶縁パッド、電極連結シート等の連結及び組み立ては、カシメ加工及び溶接形態を多く採用しているため、全体的な組み立てが簡単で便利ではなく、生産効率に影響を及ぼす。
本発明は、従来技術の欠陥を解決するために、合理的な構造及び信頼できるシーリングを備えた高容量のリチウム電池カバープレートを提供する。
本発明は、二つの電極貫通孔が設けられたカバープレート本体を含み、正極圧板及び負極圧板はそれぞれカバープレート本体の上面に絶縁されて連結され、下部絶縁パッドはカバープレート本体の下部に連結され、下部絶縁パッドの下部に位置する正極連結シート及び負極連結シートは各自に対応する電極貫通穴に挿入されてそれぞれ正極圧板及び負極圧板に電気的に接触する。前記電極貫通孔は、上部フランジを備えた段差貫通穴であり、正極圧板及び負極圧板は、各自の電極貫通穴に配置され且つ両方ともシールワッシャーを備え、正極圧板及び負極圧板の外周には、両方ともそれぞれ絶縁リングがスリーブされ、電極貫通孔の上部フランジは内側へ反転して絶縁リングを圧接することにより、溶接なしの電極シール構造を形成する。
さらに、シールワッシャーと接触してシーリングされる箇所の正極圧板又は負極圧板の下端面には波形へこみが設けられ、シールワッシャーと接触してシーリングされる箇所の電極貫通穴の表面にも波形へこみが設けられ、シール補強構造を形成する。
さらに、カバープレート本体の下表面には、複数のフックフットが設けられ、下部絶縁パッドはフックフットを介してカバープレート本体に連結されて密着している。下部絶縁パッドの下表面には、２セットのバックルフットが設けられ、正極連結シート及び負極連結シートは、対応するバックルフットを介して下部絶縁パッドの下部に連結する。
本発明は、合理的な構造を持ち、電極貫通孔の上部フランジの内側への反転を利用して、絶縁リング、電極圧板及びシールワッシャー等をカバープレート本体にしっかりと押し付けてシール配合することにより、何の溶接作業も不要であるため、組み立て工程が簡素化されるだけではなく、生産効率が向上し、作業温度の変化が激しい場合でも、シール配合構造の変形スケールが非常に少なく、破裂されて液漏れのリスクがなく、シール構造の安全性と信頼性が大幅に向上する。
以下の図面及び実施形態を参照しながら、本発明をさらに説明する。
図１は、実施形態の主概略図である。 図２は、実施形態の分解概略斜視図である。 図３は、図１のＡ−Ａ断面における局部の断面拡大概略図である。 図４は、上部フランジが内側へ反転していない状態で、カバープレート本体の局部の断面拡大概略図である。 図５は、図４の概略平面図である。 図６は、図３における正極圧板の概略底面図である。 図７は、カバープレート本体及び下部絶縁パッドの底部方向における概略斜視図である。 図８は、図１のＢ−Ｂにおける断面拡大概略図である。
図１〜図４に示すように、カバープレート本体１には二つの電極貫通孔２が設けられ、正極圧板３及び負極圧板４はそれぞれカバープレート本体１の上面に絶縁されて連結され、下部絶縁パッド５はカバープレート本体１の下部に連結され、下部絶縁パッド５の下部に位置する正極連結シート６及び負極連結シート７は各自に対応する電極貫通穴２に挿入されてそれぞれ正極圧板３及び負極圧板４に電気的に接触する。前記電極貫通孔２は、上部フランジ８を備えた段差貫通穴であり、正極圧板３及び負極圧板４は、各自の電極貫通穴２に配置され且つシールワッシャー９を備え、正極圧板３及び負極圧板４の外周には、両方ともそれぞれ絶縁リング１０がスリーブされ、電極貫通孔２の上部フランジ８は内側へ反転して絶縁リング１０を圧接することにより、溶接なしの電極シール構造を形成する。
本実施形態において、図５及び図６に示すように、シールワッシャー９と接触してシーリングされる箇所の正極圧板３又は負極圧板４の下端面には波形へこみ１１が設けられ、シールワッシャー９と接触してシーリングされる箇所の電極貫通穴２の表面にも波形へこみ１１が設けられ、シール補強構造を形成する。波形へこみ１１の存在により、シールワッシャー９の表面により十分且つ確実に接触でき、シール性能がより強くなる。
カバープレート製品における正極連結シート６及び負極連結シート７は、それぞれ直接的に正極圧板３及び負極圧板４に電気的に接触され、電流は他の構造を通過する必要がなく、内部抵抗の安定性が強く、リチウム電池の過電流性能が向上する。正極圧板３、負極圧板４及び対応する絶縁リング１０の外形は、通常、多角形等の非円形に設定することができるが、このように回転防止構造を持つことにより、使用の信頼性がより良い。本実施形態では、カバープレート本体１の上部及び電極貫通孔２の上部フランジ８の外周にクランピング装飾リング１４が覆われているので、隙間を遮蔽することができ、美観的で防塵できる。
図７及び図８に示すように、カバープレート本体１の下表面には、複数のフックフット１２が設けられ、下部絶縁パッド５はフックフット１２を介してカバープレート本体１に連結されて密着している。下部絶縁パッド５の下表面には、２セットのバックルフット１３が設けられ、正極連結シート６及び負極連結シート７は、対応するバックルフット１３を介して下部絶縁パッド５の下部に連結する。このような構成となる連結構造は、カシメ加工及び溶接を必要せず、組み立て中にも専用な道具と機材を必要としないため、リチウム電池カバープレートの後期作業段階における組み立ての簡素化、信頼性を向上し、カバープレートの全体的な組み立ての効率を明らかに向上する。
また、通常、カバープレート本体１の中央には、さらに防爆機構１５が設けられている。一般的には、防爆膜構造である。また、圧力が高すぎる時にガスが通過できるように、下部絶縁パッド５の中央に対応する位置にも複数の通気孔１６を設けられる必要がある。

Claims (7)

  1. 二つの電極貫通孔が設けられたカバープレート本体を含み、正極圧板及び負極圧板はそれぞれカバープレート本体の上面に絶縁されて連結され、下部絶縁パッドはカバープレート本体の下部に連結され、下部絶縁パッドの下部に位置する正極連結シート及び負極連結シートは各自に対応する電極貫通穴に挿入されてそれぞれ正極圧板及び負極圧板に電気的に接触する高容量のリチウム電池カバープレートであって、
    前記電極貫通孔（２）は、上部フランジ（８）を備えた段差貫通穴であり、正極圧板（３）及び負極圧板（４）は、各自の電極貫通穴（２）に配置され且つシールワッシャー（９）を備え、正極圧板（３）及び負極圧板（４）の外周には、両方ともそれぞれ絶縁リング（１０）がスリーブされ、電極貫通孔（２）の上部フランジ（８）は内側へ反転して絶縁リング（１０）を圧接することにより、溶接なしの電極シール構造を形成する、ことを特徴とする高容量のリチウム電池カバープレート。
  2. シールワッシャー（９）と接触してシーリングされる箇所の正極圧板（３）又は負極圧板（４）の下端面には波形へこみ（１１）が設けられ、シールワッシャー（９）と接触してシーリングされる箇所の電極貫通穴（２）の表面にも波形へこみ（１１）が設けられ、シール補強構造を形成する、ことを特徴とする請求項１に記載の高容量のリチウム電池カバープレート。
  3. カバープレート本体（１）の下表面には、複数のフックフット（１２）が設けられ、下部絶縁パッド（５）はフックフット（１２）を介してカバープレート本体（１）に連結されて密着し、下部絶縁パッド（５）の下表面には、２セットのバックルフット（１３）が設けられ、正極連結シート（６）及び負極連結シート（７）は、対応するバックルフット（１３）を介して下部絶縁パッド（５）の下部に連結する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の高容量のリチウム電池カバープレート。
  4. カバープレート本体（１）の上部及び電極貫通孔（２）の上部フランジ（８）の外周にクランピング装飾リング（１４）が覆われている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の高容量のリチウム電池カバープレート。
  5. カバープレート本体（１）の上部及び電極貫通孔（２）の上部フランジ（８）の外周にクランピング装飾リング（１４）が覆われている、ことを特徴とする請求項３に記載の高容量のリチウム電池カバープレート。
  6. カバープレート本体（１）の中央には、さらに防爆機構（１５）が設けられ、下部絶縁パッド（５）の中央に対応する位置には複数の通気孔（１６）が設けられている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の高容量のリチウム電池カバープレート。
  7. カバープレート本体（１）の中央には、さらに防爆機構（１５）が設けられ、下部絶縁パッド（５）の中央に対応する位置には複数の通気孔（１６）が設けられている、ことを特徴とする請求項３に記載の高容量のリチウム電池カバープレート。

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