JPWO2018097285A1 - 端子構造及びワッシャ - Google Patents

端子構造及びワッシャ Download PDF

Info

Publication number
JPWO2018097285A1
JPWO2018097285A1 JP2018552997A JP2018552997A JPWO2018097285A1 JP WO2018097285 A1 JPWO2018097285 A1 JP WO2018097285A1 JP 2018552997 A JP2018552997 A JP 2018552997A JP 2018552997 A JP2018552997 A JP 2018552997A JP WO2018097285 A1 JPWO2018097285 A1 JP WO2018097285A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
washer
fitted
fitting
lid member
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.)
Pending
Application number
JP2018552997A
Other languages
English (en)
Inventor
聖治 金光
聖治 金光
智史 釘野
智史 釘野
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.)
Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Showa Denko Materials Co 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 Hitachi Chemical Co Ltd, Showa Denko Materials Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Publication of JPWO2018097285A1 publication Critical patent/JPWO2018097285A1/ja
Pending legal-status Critical Current

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
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • 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
    • H01M50/178Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag 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
    • H01M50/547Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/548Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on opposite sides of the cell
    • 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
    • H01M50/559Terminals adapted for cells having curved cross-section, e.g. round, elliptic or button 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
    • H01M50/564Terminals characterised by their manufacturing process
    • H01M50/567Terminals characterised by their manufacturing process by fixing means, e.g. screws, rivets or bolts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0587Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

ワッシャを用いてしかも部品点数を増やすことなく、しかも端子部材を大型化することなく、端子部材の回り止めを実現することができる端子構造を提供することにある。第1の回り止め嵌合構造5b,15cにより蓋部材5に対してワッシャ15,17が回動することを阻止する。第2の回り止め嵌合構造11e,15fによりワッシャ15,17に対して端子部材11,13が回動することを阻止する。特別に部品を準備することなく、端子部材11,13の回り止めを実現する。

Description

本発明は、端子構造及びワッシャに関するものである。
特開2000−77053号公報(特許文献1)の図5及びWO2012/039423号公報(特許文献2)の図7には、電池容器の蓋部材と端子部材の端子部に螺合されるナットとの間に配置されて蓋部材とナットとの間を電気的に絶縁する環状のフランジ部と、端子部に嵌合され且つ蓋部材の端子貫通孔に嵌合されて、端子部と蓋部材との間を電気的に絶縁する筒状部とを一体に備えた絶縁部材(ワッシャ)を備えたリチウムイオン電池等の非水電解液二次電池が開示されている。しかしながらこれらの公報には、絶縁部材及び端子部材の回り止めについては記載されていない。特開2014−72145号公報(特許文献3)の図1には、蓋部材に固定されたピン部材を端子部材のタブ溶接部と係止して端子部材が回ることを防止する回り止め構造が開示されている。
特開2000−77053号公報 WO2012/039423号公報 特開2014−72145号公報
特許文献1及び2に示された二次電池のように、フランジ部と筒状部とが一体化された絶縁部材(ワッシャ)を設けると部品点数を少なくすることができる。しかしながら一体化され絶縁部材を用いても、特許文献3に記載のような回り止め構造を用いると結果的に部品点数が増加することになる上、ピン部材の係止のために端子部材のタブ溶接部の形状を大きくする必要があった。
本発明の目的は、部品点数の増加、端子部材の大型化をせずに、端子部材の回り止めを実現することができる端子構造を提供することにある。
本発明の他の目的は、端子構造に適用可能なワッシャと嵌合する部材の回転を防止できるワッシャを提供することにある。
本発明は、端子貫通孔を有する蓋部材と、蓋部材の端子貫通孔に嵌合される筒状部を一体に備えたワッシャと、ワッシャの筒状部に嵌合された端子部を有する端子部材と、端子部材の端子部にナットが螺合されてなる端子構造を改良の対象とする。
本発明の端子構造では、蓋部材の端子貫通孔とワッシャの筒状部には、ワッシャが蓋部材に対して端子部材を中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成する第1の嵌合構成部がそれぞれ形成されている。またワッシャの筒状部と端子部材との間には、ワッシャに対して端子部材が回動することを嵌合により阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成する第2の嵌合構成部がそれぞれ形成されている。本発明によれば、第1の回り止め嵌合構造により蓋部材に対してワッシャが回動することを阻止し、第2の回り止め嵌合構造によりワッシャに対して端子部材が回動することを阻止する。特に、本発明では、第1の回り止め嵌合構造を蓋部材の端子貫通孔とワッシャの筒状部にそれぞれ設けた第1の嵌合構成部により形成し、第2の回り止め嵌合構造をワッシャの筒状部と端子部材とにそれぞれ設けた第2の嵌合構成部により形成したので、特別に部品を準備することなく、端子部材の回り止めを実現することができる。
第1の回り止め嵌合構造の構成は任意であるが、端子貫通孔の内周部に、端子貫通孔の径方向に延びる第1の嵌合部または第1の被嵌合部が前記第1の嵌合構成部として一体に形成されており、ワッシャの筒状部の外周部に、第1の嵌合部または第1の被嵌合部と嵌合する第2の被嵌合部または第2の嵌合部が一体に形成されているのが好ましい。このような構成を採用すると、簡単に第1の回り止め嵌合構造を実現できる。
第2の回り止め嵌合構造の構成は任意であるが、端子部材の外周部に、端子部の径方向に延びる第3の嵌合部または第3の被嵌合部が第2の嵌合構成部として一体に形成されており、ワッシャの筒状部の内周部に、第3の嵌合部または第3の被嵌合部と嵌合する第4の被嵌合部または第4の嵌合部が一体に形成されているのが好ましい。このような構成を採用すると、簡単に第2の回り止め嵌合構造を実現できる。
また蓋部材の端子貫通孔から蓋部材の裏側に突出するワッシャの筒状部の端部部分の外側にオーリングが嵌合されているのが好ましい。この構造では、ワッシャにより、オーリングの位置の規制を図ることができる。したがってオーリングの位置の規制に別部品を用いる必要性がなくなる。
さらに蓋部材の前記裏面側に位置する端子部材の一部には、ワッシャの筒状部が外接する拡径部が一体に設けられているのが好ましい。筒状部が基部の拡径部に外接することにより、
この場合、端子部の拡径部に第3の被嵌合部が被接触平面として形成されており、ワッシャの筒状部の第4の嵌合部には、被接触平面と接触する接触平面を備えているのが好ましい。この構成を採用すると、第3の被嵌合部及び第4の嵌合部の強度の低下を防止できる。
また端子部材の拡径部と連続し且つ径方向外側に拡がる基部(二次電池の場合にはタブ溶接部)には、蓋部材側に向かって開口し且つワッシャの筒状部の端部部分及びオーリングが入る環状の溝部が形成されているのが好ましい。この環状の溝部も、オーリングの位置を規制するので、部品点数の削減に寄与する。
電池容器の両端に正極端子部材と負極端子部材が配置される二次電池に本発明が適用される場合には、正極端子部材と負極端子部材の両方に対して、上記と同じ構成を採用できるのは勿論である。
本発明のワッシャは、端子部材の端子部が貫通する貫通孔を備えた筒状部を有する。そしてワッシャには、筒状部の外周部にワッシャの回動を阻止する第1の嵌合構成部が形成されており、筒状部の内周部に端子部材の回動を阻止する第2の嵌合構成部が形成されている。
本発明をリチウムイオン二次電池に適用した一実施の形態をその長手方向に沿って切断し且つ一部を省略して示した断面図である。 ナットを締め付ける前の二次電池の側面図である。 本実施の形態で用いる電極群を捲回する状態を示す図である。 (A)はワッシャの平面図、(B)はワッシャの側面図、(C)は(A)のA−A線断面図、(D)は(A)のB−B線断面図である。 (E)は正極端子部材の正面図、(F)は(G)のB−B線断面図、(G)は正極端子部材の平面図である。 正極端子部材,オーリング,蓋部材,ワッシャ,ナットからなる分解斜視図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明をリチウムイオン二次電池に適用した一実施の形態をその長手方向に沿って切断し且つ一部を省略して示した断面図である。なお図1においては、リチウムイオン二次電池の構成部材の一部の図示を省略してある。
〈リチウムイオン二次電池の全体構成〉
本実施の形態のリチウムイオン二次電池1は、電池容器本体3と、正極側電池蓋(単に蓋部材ともいう)5と、負極側電池蓋7と、電解液に浸潤されて軸芯8に正極電極と負極電極とが捲回されてなる電極群9と、正極端子部材11と、負極端子部材13と、絶縁部材からなるワッシャ15及び17と、ナット19及び21と、オーリング23及び25を備えている。容器本体3内には、非水電解液(図示せず)が注入されている。従って、電極群9には、非水電解液が浸潤している。なお、図1においては理解を容易にするため、リチウムイオン電池の一部の寸法を誇張して示している。また図2は、後述するナットを締め付ける前の二次電池の側面図を示している。
電池容器本体3は、ニッケルメッキが施されたスチール材料により両端が開口した円筒形状を有している。電池容器本体3の両端の開口部は、正極側電池蓋5及び負極側電池蓋7とによりそれぞれ塞がれている。正極側電池蓋5及び負極側電池蓋7は、ガス排出口6を備えており、その中央部には、端子貫通孔5a及び7aがそれぞれ設けられている。ガス排出口6は、例えば特開平11−273650号公報に示される安全弁構造と同様に、図示しない開裂形安全弁により塞がれており、開裂形安全弁は弁押え環により保持されている。安全弁は、電池容器本体内でガスが発生することにより、電池容器本体内の圧力が一定以上となると、開裂状態となって発生したガスを放出する。端子貫通孔5a及び7aには、後述する正極端子部材11の端子部11c及び負極端子部材13の端子部13cが貫通している。
図3は、本実施の形態で用いる電極群9を捲回する状態を示す図である。電極群9は、帯状の正極電極91と帯状の負極電極92とを、セパレータ93を介して中空円筒状の軸芯8を中心として断面渦巻き状に捲回することにより構成されている。本実施の形態の正極電極91は、正極集電板としてのアルミニウム箔の両面に、リチウム遷移金属複酸化物であるマンガン酸リチウムを含む正極活物質を略均質に塗布した構成となっている。アルミニウム箔の長手方向の一方の辺側には、正極合剤が塗装されていない未塗着部94が形成されている。未塗着部94は、櫛歯状に切り欠かれており、切り欠かれた残部により、正極タブ95が形成されている。
負極電極92は、負極集電板としての圧延銅箔の両面に、負極活物質としてリチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素粉末を含む負極合剤を略均質に塗布した構成となっている。負極活物質は、電極群を捲回したときに正極電極91の正極活物質の全体がセパレータを介して負極活物質と対向するように、負極版に塗布されている。そのため、負極活物質の軸方向の長さは、正極活物質の軸方向よりも長く形成されている。銅箔の長手方向の一方の辺側には、負極合剤が塗装されていない未塗着部96が形成されている。未塗着部は、櫛歯状に切り欠かれており、切り欠かれた残部により、負極タブ97が形成されている。負極タブ97は、正極タブ95が形成された辺側と対向する辺側に形成される。正極側電池蓋5側に複数の正極タブ95が位置し、負極側電池蓋7側に複数の負極タブ97が位置している。
セパレータ93は、リチウムイオンが通過可能なポリエチレン製の多孔質材により形成されている。セパレータ93は、正極電極91及び負極電極92が互いに接触することを防止する。軸芯8はポリプロピレン樹脂により中空円筒状に形成されている。軸芯8の内周面の軸線方向の両端部には、軸線方向に開口する被嵌合部81及び82がそれぞれ設けられている。なお、正極電極91、負極電極92及びセパレータ93の詳細な構成については、本発明の要旨とは関係しないので、説明を省略する。
(ワッシャ)
本実施形態で用いるワッシャ15及び17について説明する。正極側電池蓋5及び負極側電池蓋7の端子貫通孔5a及び7aには、ワッシャ15及び17が嵌合されている。ワッシャ15及び17は、蓋部材5及び7とナット19及び21との間に配置されている。
ワッシャ15及び17は、環状のフランジ部15a及び17aと、筒状部15b及び17bとを一体に備えている。フランジ部15a及び17aは、蓋部材5及び7とナット19及び21との間を電気的に絶縁し、筒状部15b及び17bは、端子部11c及び13cに嵌合され且つ端子貫通孔5a及び7aに嵌合されて、端子部11c及び13cと蓋部材5及び7との間を電気的に絶縁する。ワッシャ15(17)は、電気絶縁性と耐電解液性とを有する樹脂材料又はゴム材料により成形された絶縁部材である。
〈正極端子部材及び負極端子部材〉
本実施形態の正極端子部材11及び負極端子部材13は、軸芯嵌合部11a及び13aと、タブが溶接されるタブ溶接部11b及び13bと、ネジ付きの端子部11c及び13cとを備えている。ネジ付きの端子部11c及び13cは、軸芯嵌合部11a及び13aが延びる方向とは反対側に延びて蓋部材5及び7に形成された端子貫通孔5a及び7aに貫通されている。
ナット19及び21は、ネジ付きの端子部11c及び13cのネジ部に螺合される。また、オーリング23及び25は、ゴム材料によって成形されて、タブ溶接部11b及び13b(端子部材の基部)の環状の溝部11f及び溝部13fと蓋部材5及び7との間で圧縮された状態で配置される。
〈第1の回り止め嵌合構造及び第2の回り止め嵌合構造〉
本実施の形態では、蓋部材5及び7の端子貫通孔5a及び7aとワッシャ15及び17の筒状部15b及び17bには、ワッシャ15及び17が蓋部材5及び7に対して端子部11c及び13cを中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成する後に説明する第1の嵌合構成部(5b,15c)がそれぞれ形成されている。またワッシャ15及び17の筒状部15b及び17bと端子部材11及び13との間には、ワッシャ15及び17に対して端子部11c及び13cが回動することを嵌合により阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成する後に説明する第2の嵌合構成部(11e,15d)がそれぞれ形成されている。
次に第1の回り止め嵌合構造を構成する2つの第1の嵌合構成部(5b,15c)及び第2の回り止め嵌合構造を構成する2つの第2の嵌合構成部(11e,15d)について説明する。なお負極側の端子嵌合構造は、正極側の端子嵌合構造と同じであるため、代表して正極側の端子嵌合構造について説明する。説明のために、図4乃至図6を参照する。図4(A)はワッシャ15の平面図を示しており、図4(B)はワッシャ15の側面図を示しており、図4(C)は図4(A)のA−A線断面図を示しており、図4(D)は図4(A)のB−B線断面図を示している。また図5(E)は正極端子部材11の正面図、図5(F)は図5(G)のB−B線断面図、図5(G)は正極端子部材11の平面図を示している。さらに図6には、正極端子部材11,オーリング23,蓋部材5,ワッシャ15,ナット19の分解斜視図を示してある。
〈第1の回り止め嵌合構造〉
ワッシャ15が蓋部材5に対して端子部材11を中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成する2つの第1の嵌合構成部について説明する。図1及び図6に示すように、蓋部材5の端子貫通孔5aの内周部に、端子貫通孔5aの径方向内側に延びる凸部(第1の嵌合部)5bが蓋部材5側の第1の嵌合構成部として一体に形成されている。そしてワッシャ15の筒状部15bの外周部には、凸部(第1の嵌合部)5bと嵌合する溝(第1の被嵌合部)15cがワッシャ15側の第1の嵌合構成部として形成されている。溝15cは、筒状部15bの径方向外側に向かう方向とフランジ部15aから離れる方向に向かって開口している。そして溝15cの横断面形状は、凸部5bの輪郭形状と相似形になっている。なお凸部5b及び溝15cの形状は、凸部5bが溝15cに殆ど隙間無く嵌合できるものであれば、どのような形状であってもよく、本実施の形態の形状に限定されるものではない。本実施の形態とは逆に、端子貫通孔の内周部に、端子貫通孔5aの径方向外側に延びる第1の被嵌合部(溝)が第1の嵌合構成部として一体に形成されており、ワッシャ15の筒状部15bの外周部に、第1の被嵌合部と嵌合する第2の嵌合部(凸部)が一体に形成されていてもよいのは勿論である。
(第2の回り止め嵌合構造)
次にワッシャ15に対して端子部材11が回動することを嵌合により阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成する2つの第2の嵌合構成部について説明する。本実施の形態では、端子部材11の外周部に、端子部材11の径方向と直交する方向に延びる第3の被嵌合部(11e)が端子部材11側の第2の嵌合構成部として一体に形成されている。またワッシャ15の筒状部15bの内周部に、第3の被嵌合部(11e)と嵌合する第4の嵌合部(15d)がワッシャ15側の第2の嵌合構成部として一体に形成されている。具体的には、端子部11cのタブ溶接部11bに連続する基部には、ワッシャ15の筒状部15bが外接する拡径部11dが一体に設けられている。そして端子部11cの拡径部11dに、第3の被嵌合部を構成する被接触平面11eとして形成されている。この例では、第2の被嵌合部を構成する被接触平面11eは、端子部材11側の第2の嵌合構成部を構成している。そしてワッシャ15の筒状部15bの内周部には、径方向内側に突出する突出部15dが第4の嵌合部(ワッシャ15側の第2の嵌合構成部)として形成されている。突出部15dの端面15fが、端子部材11の被接触平面11eと接触する接触平面を構成している。このような面接触を採用すると、第3の被嵌合部(11e)及び第4の嵌合部(15f)の強度の低下を防止できる。なお本実施の形態とは逆に、端子部11cの外周部に、端子部の径方向に外側に延びる第3の嵌合部(突出部)を第2の嵌合構成部として一体に形成してもよく、またワッシャ15の筒状部15bの内周部に、第3の嵌合部(突出部)と嵌合する第4の被嵌合部(例えば突出部が嵌る溝部)を一体に形成してもよい。
図1を参照して、本実施の形態では、ワッシャ15及び17の筒状部15b及び17bの端子貫通孔5a及び7aからタブ溶接部11b及び13b側に突出する端部部分15g及び17gの外側にオーリング23及び25が嵌合されている。この構造では、ワッシャ15及び17により、オーリング23及び25の位置の規制を図ることができる。したがってオーリング23及び25の位置の規制に別部品を用いる必要性がなくなる。
そしてタブ溶接部11b及び13bには、環状の溝部11f及び13fが形成されている。環状の溝部11f及び13fは、蓋部材5及び7側に向かって開口し且つ筒状部15b及び17bの端部部分15g及び17g及びオーリング23及び25が入る環状の溝部11f及び13fが形成されている。この環状の溝部11f及び13fも、オーリング23及び25の位置を規制するので、部品点数の削減に寄与する。
本実施の形態によれば、第1の回り止め嵌合構造(5b,15c)により蓋部材5に対してワッシャ(15,17)が回動することを阻止し、第2の回り止め嵌合構造(11e,15d)によりワッシャ(15,17)に対して端子部材(11,13)が回動することを阻止することができる。その結果、部品点数を増やすことなく、端子部材(11,13)の回り止めを実現することができる。
上記実施の形態では、リチウムイオン二次電池に本発明の端子構造を適用したが、二次電池の種類は本実施の形態に限定されるものではない。また本実施の形態では、電池容器本体の長手方向の両端に正極端子部材及び負極端子部材が配置されているが、一方の極性の端子部材だけを本発明の構造として、他方の極性の端子を容器本体自身とする場合にも、本発明を適用できるのは勿論である。
<二次電池の構成>
以下本願明細書に記載の二次電池の構成要件を列挙する。
(1)少なくとも一端側に開口部を有する金属製の筒状の電池容器本体、及び中心部に端子貫通孔を有して前記電池容器本体の前記開口部を塞ぐ金属製の蓋部材を備えてなる電池容器と、
タブを備えた一方の極性の電極と他方の極性の電極とが、セパレータを介して筒状の軸芯に捲回されて構成され、前記電池容器内に収納された捲回型電極群と、
前記電池容器内に注入された電解液と、
前記軸芯の軸線方向の一端側に配置され、前記軸芯の前記一端に嵌合される軸芯嵌合部と、前記タブが溶接されるタブ溶接部と、前記軸芯嵌合部が延びる方向とは反対側に延びて前記蓋部材に形成された前記端子貫通孔を貫通するネジ付きの端子部を備えた一方の極性の端子部材と、
前記端子部材の前記端子部に螺合されるナットと、
前記蓋部材と前記ナットとの間に配置されて前記蓋部材と前記ナットとの間を電気的に絶縁する環状のフランジ部と、前記端子部に嵌合され且つ前記端子貫通孔に嵌合されて、前記端子部材と前記蓋部材との間を電気的に絶縁する筒状部とを一体に備えたワッシャと、前記タブ溶接部と前記蓋部材との間で圧縮されたオーリングとを備えた二次電池であって、
前記蓋部材の前記端子貫通孔と前記ワッシャの前記筒状部には、前記ワッシャが前記蓋部材に対して前記端子部を中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成する第1の嵌合構成部がそれぞれ形成されており、
前記ワッシャの前記筒状部と前記端子部材との間には、前記ワッシャに対して端子部材が回動することを嵌合により阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成する第2の嵌合構成部がそれぞれ形成されていることを特徴とする二次電池。
本発明によれば、第1の回り止め嵌合構造により蓋部材に対してワッシャが回動することを阻止し、第2の回り止め嵌合構造によりワッシャに対して端子部材が回動することを阻止する。特に、本発明では、第1の回り止め嵌合構造を蓋部材の端子貫通孔とワッシャの筒状部にそれぞれ設けた第1の嵌合構成部により形成し、第2の回り止め嵌合構造をワッシャの筒状部と端子部とにそれぞれ設けた第2の嵌合構成部により形成したので、特別に部品を準備することなく、端子部材の回り止めを実現することができる。
1 リチウムイオン二次電池
3 電池容器本体
5 正極側電池蓋(蓋部材)
5a 端子貫通孔
5b 凸部(第1の嵌合構成部)
6 ガス排出口
7 負極側電池蓋
7a 端子貫通孔
7b 凸部
8 軸芯
9 電極群
11 正極端子部材
11a 軸芯嵌合部
11b タブ溶接部
11c 端子部
11d 拡径部
11e 被接触平面(第2の嵌合構成部)
11f 溝部
13a 軸芯嵌合部
13b タブ溶接部
13c 端子部
15,17 ワッシャ
15a フランジ部
15b 筒状部
15c 溝(第1の嵌合構成部)
15d 突出部(第2の嵌合構成部)
15f 端面
15g 端部部分
19,21 ナット
23,25 オーリング
81 被嵌合部
91 正極電極
92 負極電極
93 セパレータ
94 未塗着部
95 正極タブ
96 未塗着部
97 負極タブ
本発明は、端子構造及びワッシャに関するものである。
特開2000−77053号公報(特許文献1)の図5及びWO2012/039423号公報(特許文献2)の図7には、電池容器の蓋部材と端子部材の端子部に螺合されるナットとの間に配置されて蓋部材とナットとの間を電気的に絶縁する環状のフランジ部と、端子部に嵌合され且つ蓋部材の端子貫通孔に嵌合されて、端子部と蓋部材との間を電気的に絶縁する筒状部とを一体に備えた絶縁部材(ワッシャ)を備えたリチウムイオン電池等の非水電解液二次電池が開示されている。しかしながらこれらの公報には、絶縁部材及び端子部材の回り止めについては記載されていない。特開2014−72145号公報(特許文献3)の図1には、蓋部材に固定されたピン部材を端子部材のタブ溶接部と係止して端子部材が回ることを防止する回り止め構造が開示されている。
特開2000−77053号公報 WO2012/039423号公報 特開2014−72145号公報
特許文献1及び2に示された二次電池のように、フランジ部と筒状部とが一体化された絶縁部材(ワッシャ)を設けると部品点数を少なくすることができる。しかしながら一体化され絶縁部材を用いても、特許文献3に記載のような回り止め構造を用いると結果的に部品点数が増加することになる上、ピン部材の係止のために端子部材のタブ溶接部の形状を大きくする必要があった。
本発明の目的は、部品点数の増加、端子部材の大型化をせずに、端子部材の回り止めを実現することができる端子構造を提供することにある。
本発明の他の目的は、端子構造に適用可能なワッシャと嵌合する部材の回転を防止できるワッシャを提供することにある。
本発明は、端子貫通孔を有する蓋部材と、蓋部材の端子貫通孔に嵌合される筒状部を一体に備えたワッシャと、ワッシャの筒状部に嵌合された端子部を有する端子部材と、端子部材の端子部にナットが螺合されてなる端子構造を改良の対象とする。
本発明の端子構造では、蓋部材の端子貫通孔とワッシャの筒状部には、ワッシャが蓋部材に対して端子部材を中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成する第1の嵌合構成部がそれぞれ形成されている。またワッシャの筒状部と端子部材との間には、ワッシャに対して端子部材が回動することを嵌合により阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成する第2の嵌合構成部がそれぞれ形成されている。本発明によれば、第1の回り止め嵌合構造により蓋部材に対してワッシャが回動することを阻止し、第2の回り止め嵌合構造によりワッシャに対して端子部材が回動することを阻止する。特に、本発明では、第1の回り止め嵌合構造を蓋部材の端子貫通孔とワッシャの筒状部にそれぞれ設けた第1の嵌合構成部により形成し、第2の回り止め嵌合構造をワッシャの筒状部と端子部材とにそれぞれ設けた第2の嵌合構成部により形成したので、特別に部品を準備することなく、端子部材の回り止めを実現することができる。
第1の回り止め嵌合構造の構成は任意であるが、端子貫通孔の内周部に、端子貫通孔の径方向に延びる第1の嵌合部または第1の被嵌合部が前記第1の嵌合構成部として一体に形成されており、ワッシャの筒状部の外周部に、第1の嵌合部または第1の被嵌合部と嵌合する第2の被嵌合部または第2の嵌合部が一体に形成されているのが好ましい。このような構成を採用すると、簡単に第1の回り止め嵌合構造を実現できる。
第2の回り止め嵌合構造の構成は任意であるが、端子部材の外周部に、端子部の径方向に延びる第3の嵌合部または第3の被嵌合部が第2の嵌合構成部として一体に形成されており、ワッシャの筒状部の内周部に、第3の嵌合部または第3の被嵌合部と嵌合する第4の被嵌合部または第4の嵌合部が一体に形成されているのが好ましい。このような構成を採用すると、簡単に第2の回り止め嵌合構造を実現できる。
また蓋部材の端子貫通孔から蓋部材の裏側に突出するワッシャの筒状部の端部部分の外側にオーリングが嵌合されているのが好ましい。この構造では、ワッシャにより、オーリングの位置の規制を図ることができる。したがってオーリングの位置の規制に別部品を用いる必要性がなくなる。
さらに蓋部材の前記裏面側に位置する端子部材の一部には、ワッシャの筒状部が外接する拡径部が一体に設けられているのが好ましい
の場合、端子部の拡径部に第3の被嵌合部が被接触平面として形成されており、ワッシャの筒状部の第4の嵌合部には、被接触平面と接触する接触平面を備えているのが好ましい。この構成を採用すると、第3の被嵌合部及び第4の嵌合部の強度の低下を防止できる。
また端子部材の拡径部と連続し且つ径方向外側に拡がる基部(二次電池の場合にはタブ溶接部)には、蓋部材側に向かって開口し且つワッシャの筒状部の端部部分及びオーリングが入る環状の溝部が形成されているのが好ましい。この環状の溝部も、オーリングの位置を規制するので、部品点数の削減に寄与する。
電池容器の両端に正極端子部材と負極端子部材が配置される二次電池に本発明が適用される場合には、正極端子部材と負極端子部材の両方に対して、上記と同じ構成を採用できるのは勿論である。
本発明のワッシャは、端子部材の端子部が貫通する貫通孔を備えた筒状部を有する。そしてワッシャには、筒状部の外周部にワッシャの回動を阻止する第1の嵌合構成部が形成されており、筒状部の内周部に端子部材の回動を阻止する第2の嵌合構成部が形成されている。
本発明をリチウムイオン二次電池に適用した一実施の形態をその長手方向に沿って切断し且つ一部を省略して示した断面図である。 ナットを締め付ける前の二次電池の側面図である。 本実施の形態で用いる電極群を捲回する状態を示す図である。 (A)はワッシャの平面図、(B)はワッシャの側面図、(C)は(A)のA−A線断面図、(D)は(A)のB−B線断面図である。 (E)は正極端子部材の正面図、(F)は(G)のB−B線断面図、(G)は正極端子部材の平面図である。 正極端子部材,オーリング,蓋部材,ワッシャ,ナットからなる分解斜視図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明をリチウムイオン二次電池に適用した一実施の形態をその長手方向に沿って切断し且つ一部を省略して示した断面図である。なお図1においては、リチウムイオン二次電池の構成部材の一部の図示を省略してある。
〈リチウムイオン二次電池の全体構成〉
本実施の形態のリチウムイオン二次電池1は、電池容器本体3と、正極側電池蓋(単に蓋部材ともいう)5と、負極側電池蓋7と、電解液に浸潤されて軸芯8に正極電極と負極電極とが捲回されてなる電極群9と、正極端子部材11と、負極端子部材13と、絶縁部材からなるワッシャ15及び17と、ナット19及び21と、オーリング23及び25を備えている。容器本体3内には、非水電解液(図示せず)が注入されている。従って、電極群9には、非水電解液が浸潤している。なお、図1においては理解を容易にするため、リチウムイオン電池の一部の寸法を誇張して示している。また図2は、後述するナットを締め付ける前の二次電池の側面図を示している。
電池容器本体3は、ニッケルメッキが施されたスチール材料により両端が開口した円筒形状を有している。電池容器本体3の両端の開口部は、正極側電池蓋5及び負極側電池蓋7とによりそれぞれ塞がれている。正極側電池蓋5及び負極側電池蓋7は、ガス排出口6を備えており、その中央部には、端子貫通孔5a及び7aがそれぞれ設けられている。ガス排出口6は、例えば特開平11−273650号公報に示される安全弁構造と同様に、図示しない開裂形安全弁により塞がれており、開裂形安全弁は弁押え環により保持されている。安全弁は、電池容器本体内でガスが発生することにより、電池容器本体内の圧力が一定以上となると、開裂状態となって発生したガスを放出する。端子貫通孔5a及び7aには、後述する正極端子部材11の端子部11c及び負極端子部材13の端子部13cが貫通している。
図3は、本実施の形態で用いる電極群9を捲回する状態を示す図である。電極群9は、帯状の正極電極91と帯状の負極電極92とを、セパレータ93を介して中空円筒状の軸芯8を中心として断面渦巻き状に捲回することにより構成されている。本実施の形態の正極電極91は、正極集電板としてのアルミニウム箔の両面に、リチウム遷移金属複酸化物であるマンガン酸リチウムを含む正極活物質を略均質に塗布した構成となっている。アルミニウム箔の長手方向の一方の辺側には、正極合剤が塗装されていない未塗着部94が形成されている。未塗着部94は、櫛歯状に切り欠かれており、切り欠かれた残部により、正極タブ95が形成されている。
負極電極92は、負極集電板としての圧延銅箔の両面に、負極活物質としてリチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素粉末を含む負極合剤を略均質に塗布した構成となっている。負極活物質は、電極群を捲回したときに正極電極91の正極活物質の全体がセパレータを介して負極活物質と対向するように、負極版に塗布されている。そのため、負極活物質の軸方向の長さは、正極活物質の軸方向よりも長く形成されている。銅箔の長手方向の一方の辺側には、負極合剤が塗装されていない未塗着部96が形成されている。未塗着部は、櫛歯状に切り欠かれており、切り欠かれた残部により、負極タブ97が形成されている。負極タブ97は、正極タブ95が形成された辺側と対向する辺側に形成される。正極側電池蓋5側に複数の正極タブ95が位置し、負極側電池蓋7側に複数の負極タブ97が位置している。
セパレータ93は、リチウムイオンが通過可能なポリエチレン製の多孔質材により形成されている。セパレータ93は、正極電極91及び負極電極92が互いに接触することを防止する。軸芯8はポリプロピレン樹脂により中空円筒状に形成されている。軸芯8の内周面の軸線方向の両端部には、軸線方向に開口する被嵌合部81及び82がそれぞれ設けられている。なお、正極電極91、負極電極92及びセパレータ93の詳細な構成については、本発明の要旨とは関係しないので、説明を省略する。
(ワッシャ)
本実施形態で用いるワッシャ15及び17について説明する。正極側電池蓋5及び負極側電池蓋7の端子貫通孔5a及び7aには、ワッシャ15及び17が嵌合されている。ワッシャ15及び17は、蓋部材5及び7とナット19及び21との間に配置されている。
ワッシャ15及び17は、環状のフランジ部15a及び17aと、筒状部15b及び17bとを一体に備えている。フランジ部15a及び17aは、蓋部材5及び7とナット19及び21との間を電気的に絶縁し、筒状部15b及び17bは、端子部11c及び13cに嵌合され且つ端子貫通孔5a及び7aに嵌合されて、端子部11c及び13cと蓋部材5及び7との間を電気的に絶縁する。ワッシャ15(17)は、電気絶縁性と耐電解液性とを有する樹脂材料又はゴム材料により成形された絶縁部材である。
〈正極端子部材及び負極端子部材〉
本実施形態の正極端子部材11及び負極端子部材13は、軸芯嵌合部11a及び13aと、タブが溶接されるタブ溶接部11b及び13bと、ネジ付きの端子部11c及び13cとを備えている。ネジ付きの端子部11c及び13cは、軸芯嵌合部11a及び13aが延びる方向とは反対側に延びて蓋部材5及び7に形成された端子貫通孔5a及び7aに貫通されている。
ナット19及び21は、ネジ付きの端子部11c及び13cのネジ部に螺合される。また、オーリング23及び25は、ゴム材料によって成形されて、タブ溶接部11b及び13b(端子部材の基部)の環状の溝部11f及び溝部13fと蓋部材5及び7との間で圧縮された状態で配置される。
〈第1の回り止め嵌合構造及び第2の回り止め嵌合構造〉
本実施の形態では、蓋部材5及び7の端子貫通孔5a及び7aとワッシャ15及び17の筒状部15b及び17bには、ワッシャ15及び17が蓋部材5及び7に対して端子部11c及び13cを中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成する後に説明する第1の嵌合構成部(5b,15c)がそれぞれ形成されている。またワッシャ15及び17の筒状部15b及び17bと端子部材11及び13との間には、ワッシャ15及び17に対して端子部11c及び13cが回動することを嵌合により阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成する後に説明する第2の嵌合構成部(11e,15d)がそれぞれ形成されている。
次に第1の回り止め嵌合構造を構成する2つの第1の嵌合構成部(5b,15c)及び第2の回り止め嵌合構造を構成する2つの第2の嵌合構成部(11e,15d)について説明する。なお負極側の端子嵌合構造は、正極側の端子嵌合構造と同じであるため、代表して正極側の端子嵌合構造について説明する。説明のために、図4乃至図6を参照する。図4(A)はワッシャ15の平面図を示しており、図4(B)はワッシャ15の側面図を示しており、図4(C)は図4(A)のA−A線断面図を示しており、図4(D)は図4(A)のB−B線断面図を示している。また図5(E)は正極端子部材11の正面図、図5(F)は図5(G)のB−B線断面図、図5(G)は正極端子部材11の平面図を示している。さらに図6には、正極端子部材11,オーリング23,蓋部材5,ワッシャ15,ナット19の分解斜視図を示してある。
〈第1の回り止め嵌合構造〉
ワッシャ15が蓋部材5に対して端子部材11を中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成する2つの第1の嵌合構成部について説明する。図1及び図6に示すように、蓋部材5の端子貫通孔5aの内周部に、端子貫通孔5aの径方向内側に延びる凸部(第1の嵌合部)5bが蓋部材5側の第1の嵌合構成部として一体に形成されている。そしてワッシャ15の筒状部15bの外周部には、凸部(第1の嵌合部)5bと嵌合する溝(第1の被嵌合部)15cがワッシャ15側の第1の嵌合構成部として形成されている。溝15cは、筒状部15bの径方向外側に向かう方向とフランジ部15aから離れる方向に向かって開口している。そして溝15cの横断面形状は、凸部5bの輪郭形状と相似形になっている。なお凸部5b及び溝15cの形状は、凸部5bが溝15cに殆ど隙間無く嵌合できるものであれば、どのような形状であってもよく、本実施の形態の形状に限定されるものではない。本実施の形態とは逆に、端子貫通孔の内周部に、端子貫通孔5aの径方向外側に延びる第1の被嵌合部(溝)が第1の嵌合構成部として一体に形成されており、ワッシャ15の筒状部15bの外周部に、第1の被嵌合部と嵌合する第2の嵌合部(凸部)が一体に形成されていてもよいのは勿論である。
(第2の回り止め嵌合構造)
次にワッシャ15に対して端子部材11が回動することを嵌合により阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成する2つの第2の嵌合構成部について説明する。本実施の形態では、端子部材11の外周部に、端子部材11の径方向と直交する方向に延びる第3の被嵌合部(11e)が端子部材11側の第2の嵌合構成部として一体に形成されている。またワッシャ15の筒状部15bの内周部に、第3の被嵌合部(11e)と嵌合する第4の嵌合部(15d)がワッシャ15側の第2の嵌合構成部として一体に形成されている。具体的には、端子部11cのタブ溶接部11bに連続する基部には、ワッシャ15の筒状部15bが外接する拡径部11dが一体に設けられている。そして端子部11cの拡径部11dに、第3の被嵌合部を構成する被接触平面11eとして形成されている。この例では、第2の被嵌合部を構成する被接触平面11eは、端子部材11側の第2の嵌合構成部を構成している。そしてワッシャ15の筒状部15bの内周部には、径方向内側に突出する突出部15dが第4の嵌合部(ワッシャ15側の第2の嵌合構成部)として形成されている。突出部15dの端面15fが、端子部材11の被接触平面11eと接触する接触平面を構成している。このような面接触を採用すると、第3の被嵌合部(11e)及び第4の嵌合部(15f)の強度の低下を防止できる。なお本実施の形態とは逆に、端子部11cの外周部に、端子部の径方向に外側に延びる第3の嵌合部(突出部)を第2の嵌合構成部として一体に形成してもよく、またワッシャ15の筒状部15bの内周部に、第3の嵌合部(突出部)と嵌合する第4の被嵌合部(例えば突出部が嵌る溝部)を一体に形成してもよい。
図1を参照して、本実施の形態では、ワッシャ15及び17の筒状部15b及び17bの端子貫通孔5a及び7aからタブ溶接部11b及び13b側に突出する端部部分15g及び17gの外側にオーリング23及び25が嵌合されている。この構造では、ワッシャ15及び17により、オーリング23及び25の位置の規制を図ることができる。したがってオーリング23及び25の位置の規制に別部品を用いる必要性がなくなる。
そしてタブ溶接部11b及び13bには、環状の溝部11f及び13fが形成されている。環状の溝部11f及び13fは、蓋部材5及び7側に向かって開口し且つ筒状部15b及び17bの端部部分15g及び17g及びオーリング23及び25が入る環状の溝部11f及び13fが形成されている。この環状の溝部11f及び13fも、オーリング23及び25の位置を規制するので、部品点数の削減に寄与する。
本実施の形態によれば、第1の回り止め嵌合構造(5b,15c)により蓋部材5に対してワッシャ(15,17)が回動することを阻止し、第2の回り止め嵌合構造(11e,15d)によりワッシャ(15,17)に対して端子部材(11,13)が回動することを阻止することができる。その結果、部品点数を増やすことなく、端子部材(11,13)の回り止めを実現することができる。
上記実施の形態では、リチウムイオン二次電池に本発明の端子構造を適用したが、二次電池の種類は本実施の形態に限定されるものではない。また本実施の形態では、電池容器本体の長手方向の両端に正極端子部材及び負極端子部材が配置されているが、一方の極性の端子部材だけを本発明の構造として、他方の極性の端子を容器本体自身とする場合にも、本発明を適用できるのは勿論である。
<二次電池の構成>
以下本願明細書に記載の二次電池の構成要件を列挙する。
(1)少なくとも一端側に開口部を有する金属製の筒状の電池容器本体、及び中心部に端子貫通孔を有して前記電池容器本体の前記開口部を塞ぐ金属製の蓋部材を備えてなる電池容器と、
タブを備えた一方の極性の電極と他方の極性の電極とが、セパレータを介して筒状の軸芯に捲回されて構成され、前記電池容器内に収納された捲回型電極群と、
前記電池容器内に注入された電解液と、
前記軸芯の軸線方向の一端側に配置され、前記軸芯の前記一端に嵌合される軸芯嵌合部と、前記タブが溶接されるタブ溶接部と、前記軸芯嵌合部が延びる方向とは反対側に延びて前記蓋部材に形成された前記端子貫通孔を貫通するネジ付きの端子部を備えた一方の極性の端子部材と、
前記端子部材の前記端子部に螺合されるナットと、
前記蓋部材と前記ナットとの間に配置されて前記蓋部材と前記ナットとの間を電気的に絶縁する環状のフランジ部と、前記端子部に嵌合され且つ前記端子貫通孔に嵌合されて、前記端子部材と前記蓋部材との間を電気的に絶縁する筒状部とを一体に備えたワッシャと、前記タブ溶接部と前記蓋部材との間で圧縮されたオーリングとを備えた二次電池であって、
前記蓋部材の前記端子貫通孔と前記ワッシャの前記筒状部には、前記ワッシャが前記蓋部材に対して前記端子部を中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成する第1の嵌合構成部がそれぞれ形成されており、
前記ワッシャの前記筒状部と前記端子部材との間には、前記ワッシャに対して端子部材が回動することを嵌合により阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成する第2の嵌合構成部がそれぞれ形成されていることを特徴とする二次電池。
本発明によれば、第1の回り止め嵌合構造により蓋部材に対してワッシャが回動することを阻止し、第2の回り止め嵌合構造によりワッシャに対して端子部材が回動することを阻止する。特に、本発明では、第1の回り止め嵌合構造を蓋部材の端子貫通孔とワッシャの筒状部にそれぞれ設けた第1の嵌合構成部により形成し、第2の回り止め嵌合構造をワッシャの筒状部と端子部とにそれぞれ設けた第2の嵌合構成部により形成したので、特別に部品を準備することなく、端子部材の回り止めを実現することができる。
1 リチウムイオン二次電池
3 電池容器本体
5 正極側電池蓋(蓋部材)
5a 端子貫通孔
5b 凸部(第1の嵌合構成部)
6 ガス排出口
7 負極側電池蓋
7a 端子貫通孔
7b 凸部
8 軸芯
9 電極群
11 正極端子部材
11a 軸芯嵌合部
11b タブ溶接部
11c 端子部
11d 拡径部
11e 被接触平面(第2の嵌合構成部)
11f 溝部
13a 軸芯嵌合部
13b タブ溶接部
13c 端子部
15,17 ワッシャ
15a フランジ部
15b 筒状部
15c 溝(第1の嵌合構成部)
15d 突出部(第2の嵌合構成部)
15f 端面
15g 端部部分
19,21 ナット
23,25 オーリング
81 被嵌合部
91 正極電極
92 負極電極
93 セパレータ
94 未塗着部
95 正極タブ
96 未塗着部
97 負極タブ

Claims (13)

  1. 端子貫通孔を有する蓋部材と、前記蓋部材の前記端子貫通孔に嵌合される筒状部を備えたワッシャと、前記ワッシャの前記筒状部に嵌合された端子部を有する端子部材と、前記端子部材の前記端子部にナットが螺合されてなる端子構造であり、
    前記蓋部材の前記端子貫通孔と前記筒状部には、前記ワッシャが前記蓋部材に対して前記端子部材を中心として回動することを阻止する第1の嵌合構成部がそれぞれ形成されており、
    前記筒状部と前記端子部材との間には、前記ワッシャに対して前記端子部材が回動することを阻止する第2の嵌合構成部がそれぞれ形成されていることを特徴とする端子構造。
  2. 前記ワッシャは、前記筒状部を一体に備えた絶縁部材から構成され、
    前記蓋部材の前記端子貫通孔と前記筒状部にそれぞれ設けられた前記第1の嵌合構成部は、前記ワッシャが前記蓋部材に対して前記端子部材を中心として回動することを嵌合により阻止する第1の回り止め嵌合構造を構成し、
    前記筒状部と前記端子部材にそれぞれ設けられた前記第2の嵌合構成部は、前記ワッシャに対して前記端子部材が回動することを阻止する第2の回り止め嵌合構造を構成することを特徴とする請求項1に記載の端子構造。
  3. 前記端子貫通孔の内周部には、前記端子貫通孔の径方向に延びる第1の嵌合部または第1の被嵌合部が前記第1の嵌合構成部として形成されており、
    前記ワッシャの前記筒状部の外周部には、前記第1の嵌合部または第1の被嵌合部と嵌合する第2の被嵌合部または第2の嵌合部が形成されている請求項1に記載の端子構造。
  4. 前記端子部材の外周部には、前記端子部材の径方向と直交する方向に延びる第3の嵌合部または第3の被嵌合部が前記第2の嵌合構成部として形成されており、
    前記ワッシャの前記筒状部の内周部には、前記第3の嵌合部または第3の被嵌合部と嵌合する第4の被嵌合部または第4の嵌合部が形成されている請求項1または3に記載の端子構造。
  5. 前記蓋部材の前記端子貫通孔から前記蓋部材の裏側に突出する前記ワッシャの前記筒状部の端部部分の外側に前記オーリングが嵌合されている請求項1に記載の端子構造。
  6. 前記蓋部材の前記裏面側に位置する前記端子部材の一部には、前記筒状部が外接する拡径部が一体に設けられている請求項5に記載の端子構造。
  7. 前記拡径部に前記第3の被嵌合部が被接触平面として形成されており、
    前記筒状部の前記第4の嵌合部には、前記被接触平面と接触する接触平面が形成されている請求項5に記載の端子構造。
  8. 前記端子部材の前記拡径部と連続し且つ前記径方向外側に拡がる基部には、前記蓋部材側に向かって開口し且つ前記筒状部の前記端部部分及び前記オーリングが入る環状の溝部が形成されている請求項5に記載の端子構造。
  9. 少なくとも一端側に開口部を有する金属製の筒状の電池容器本体、及び中心部に端子貫通孔を有して前記電池容器本体の前記開口部を塞ぐ金属製の蓋部材を備えてなる電池容器と、
    前記端子部材の前記端子部に螺合されるナットと、
    前記蓋部材と前記ナットとの間に配置されて前記蓋部材と前記ナットとの間を電気的に絶縁する環状のフランジ部と、前記端子部に嵌合され且つ前記端子貫通孔に嵌合されて、前記端子部材と前記蓋部材との間を電気的に絶縁する筒状部とを一体に備えた絶縁部材からなるワッシャと、前記端子部材の一部と前記蓋部材との間で圧縮されたオーリングとを備えた二次電池に、請求項1乃至請求項8いずれか1項に記載の端子構造を備える二次電池。
  10. 端子部材の端子部が貫通する貫通孔を備えた筒状部を有するワッシャであって、
    前記筒状部の外周部に前記ワッシャの回動を阻止する第1の嵌合構成部が形成され、
    前記筒状部の内周部に前記端子部材の回動を阻止する第2の嵌合構成部が形成されているワッシャ。
  11. 前記第1の嵌合構成部は記筒状部の外周部の一部に設けられた凹部又は凸部であり、前記第2の嵌合構成部は前記筒状部の前記内周部に突出する突出部である請求項10に記載のワッシャ。
  12. 前記筒状部の一端にフランジ部を有する請求項10に記載のワッシャ。
  13. 前記突出部は一体に形成され、前記端子部材と接触する端面を有する請求項11に記載のワッシャ。
JP2018552997A 2016-11-25 2017-11-27 端子構造及びワッシャ Pending JPWO2018097285A1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016228632 2016-11-25
JP2016228632 2016-11-25
PCT/JP2017/042391 WO2018097285A1 (ja) 2016-11-25 2017-11-27 端子構造及びワッシャ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2018097285A1 true JPWO2018097285A1 (ja) 2019-10-17

Family

ID=62195886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018552997A Pending JPWO2018097285A1 (ja) 2016-11-25 2017-11-27 端子構造及びワッシャ

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2018097285A1 (ja)
CN (1) CN110024178A (ja)
WO (1) WO2018097285A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114024065B (zh) * 2021-12-02 2024-02-27 远景动力技术(江苏)有限公司 壳体和圆柱电池

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3633056B2 (ja) * 1995-09-27 2005-03-30 ソニー株式会社 二次電池
JPH10324108A (ja) * 1997-05-22 1998-12-08 Nissan Motor Co Ltd ベアリングロックナット・ワッシャ構造
JP3777487B2 (ja) * 1997-11-28 2006-05-24 三洋電機株式会社 円筒型リチウム二次電池
US6610444B2 (en) * 2000-09-29 2003-08-26 Sanyo Electric Co., Ltd. Secondary cell with non-rotatable terminal member
JP3939116B2 (ja) * 2000-09-29 2007-07-04 三洋電機株式会社 二次電池
KR101023105B1 (ko) * 2009-03-11 2011-03-24 에스비리모티브 주식회사 이차전지
JP6171810B2 (ja) * 2013-10-03 2017-08-02 株式会社豊田自動織機 蓄電装置の製造方法および蓄電装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110024178A (zh) 2019-07-16
WO2018097285A1 (ja) 2018-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2717373B1 (en) Electrode plate group unit for secondary battery and method for manufacturing same
WO2014119308A1 (ja) 密閉型電池
KR100628405B1 (ko) 이차 전지
KR20180000223A (ko) 이차 전지
JP2009193787A (ja) 電池
KR20160031640A (ko) 이차 전지
WO2013099295A1 (ja) 円筒形リチウムイオン電池
JP2002175797A (ja) 二次電池
CN111406338A (zh) 电极组件以及包括该电极组件的二次电池
JP6127967B2 (ja) 二次電池及びリチウムイオン電池
JP2006278013A (ja) 電池及びその製造方法
WO2018097285A1 (ja) 端子構造及びワッシャ
WO2021117426A1 (ja) 密閉型電池
JPH0992250A (ja) 二次電池
US20150047180A1 (en) Battery manufacturing
JP2008192524A (ja) 筒形非水電解液一次電池
KR20010054738A (ko) 밀폐전지
EP4037073A1 (en) Secondary battery
WO2020171112A1 (ja) アルカリ二次電池
JP3706547B2 (ja) 円筒型電池
JP2015115222A (ja) 蓄電素子
CN115398722A (zh) 圆筒形电池
US11527800B2 (en) Secondary battery
KR102245120B1 (ko) 이차전지 및 그 이차전지의 제조 방법
JP2009266715A (ja) 円筒形非水電解液一次電池およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190513

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190508