(57)【要約】 【課題】  内部短絡を防止しつつ、電解液注液工程での電解液の浸透性を悪化させることのない絶縁板によって電池性能に優れた角形密閉型電池を提供する。【解決手段】  電池の蓋体に配置した電解液注液孔の裏面周囲に形成した管状突起と、電池内部の電極群と蓋体との間に位置する絶縁板１に形成した管状突起２を嵌合する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セパレータを介して正極および負極を積層または巻回した電極群を電池ケースの開口部より収納し、前記開口部を蓋板にて密封した角形密閉型電池において、前記電極群と前記蓋板との間に蓋板側に管状突起を設けた絶縁板を配し、前記蓋板に設けた注液孔の絶縁板側に管状突起を有し、前記絶縁板の管状突起と、前記蓋板の管状突起が嵌合されたことを特徴とする角形密閉型電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角形密閉型電池に関し、電解液の注液性、および注液孔の封止性を改善した角形密閉型電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯用の電子機器は小型軽量化とともに機能の高度化が進んでいる。この結果、これらの電子機器に使用する電源等の電池には、小型、軽量で容積あたりの容量が大きな電池が求められている。リチウムイオンをドープ、および脱ドープする正極活物質と負極活物質を用いたリチウムイオン電池は、従来から用いられているニッケルカドミウム電池や鉛電池に比べて、容積あるいは質量当たりのエネルギー密度が大きな二次電池として小型の電子機器用の電源として利用されている。
【０００３】
リチウムイオン電池は正極と負極とをセパレータを介して巻回して製造した電極群、あるいは正極と負極をセパレータを介して積層した電極群を金属製の電池ケースの開口部から収納した後に、電池ケースとは極性の異なる電極端子を絶縁性部材で絶縁した電極端子を備えた蓋体を取り付けて、電池ケースと蓋体との嵌合部を封止している。次いで蓋体または電池ケースに設けられた電解液注液孔から所定の量の電解液を注入した後に、電解液注液孔に封止栓を嵌合した状態でレーザを照射して溶融させて電解液注液孔を封止している。
【０００４】
ところで上述したリチウムイオン電池においては、近年の電子機器の高性能化に伴い更なる高容量化が要求されるようになってきている。このため例えば電極の活物質層等の充填密度を向上させることによって高容量化が図られるようになった。この場合、電極の活物質層等の充填密度の向上によって活物質層への電解液の浸透性が悪化することにより電極に電解液が満遍なく行渡らなくなることで、電池特性の低下を引き起こすという問題点がある。
【０００５】
リチウムイオン電池においては、通常、内部短絡を防止するため電極群の上下面に電極群を覆う形状にて絶縁板が配置されている（例えば特許文献１、２参照）。
【０００６】
図４は従来の角形密閉型電池の電解液注液工程を説明する部分断面図である。図４に示すように、角形密閉型電池の蓋体３に設けた電解液注液孔５に電解液を注液した場合には絶縁板１の上面に電解液４が一時的に滞留し、その後、電極群８へ浸透する状態となり、電極群８に充分行渡らず、電池性能の低下の問題が生じることがあった。すなわち電解液注液工程において、電解液の電極群内への含浸経路が絶縁板により遮断され、活物質層への電解液の浸透性の低下を招いていた。特許文献３には含浸経路を確保するため絶縁板の外周部に切り欠き部を設ける技術が提案されているが電解液の滞留に対しては充分ではなかった。
【０００７】
また、蓋体の電解液注液孔を封止するための封止栓のレーザ溶接においては、電解液注液孔周辺の絶縁板の上面に電解液が残留した場合、レーザ溶接時に発生する熱により、電解液がガス化し電解液注液孔より噴出し、ピンホールが発生して封止不良が生じることがあった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−６３６３号公報
【特許文献２】特開２００４−３１２６３号公報
【特許文献３】特開平９−２８３１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、電極群の上部に内部短絡を防止する絶縁板を有する角形密閉型電池において、注液時に電解液の浸透性が良好で注液孔の封止不良のない電池特性に優れ、信頼性の高い角形密閉型電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため本発明の角形密閉型電池は、セパレータを介して正極および負極を積層または巻回した電極群を電池ケースの開口部より収納し、前記開口部を蓋板にて密封した角形密閉型電池において、前記電極群と前記蓋板との間に蓋板側に管状突起を設けた絶縁板を配し、前記蓋板に設けた注液孔の絶縁板側に管状突起を有し、前記絶縁板の管状突起と、前記蓋板の管状突起が嵌合されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の角形密閉型電池は、蓋体に配置した電解液注液孔の裏面周囲に形成した管状突起と、電池内部の電極群と蓋体との間に配置する絶縁板に形成した管状突起をはめ合わせることにより、絶縁板上の管状突起壁に電池蓋部の電解液注入孔外周へ電池内部方向に形成した突起が内接し電解液注液管路が構成されることにより電極群端部からの含浸経路が確保でき、電極群に直接電解液を含浸することが可能となることから、電極群に対する電解液含浸性が向上する。また、電解液含浸時に絶縁板上面で電解液が滞留することなく電極群に含浸が可能となることで、封止栓と電解液注液孔のレーザ溶接時に、その残留電解液のガス化による封止不良を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の角形密閉型電池に用いる絶縁板を説明する図であり、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）においてＡ−Ａ線で切断した断面図である。図２は、本発明の角形密閉型電池の部分断面図である。図３は、角形密閉型電池の平面図である。
【００１４】
本発明の角形密閉型電池は、電池ケース９内に電極群８を収納した後に、電極群８と蓋体３との間に絶縁板１を挟んで電池ケース９の開口部を蓋体３で封口する。蓋体３には電解液注液孔５が設けられており、蓋体３の内側には電解液注液孔５から管状突起６が導出されている。蓋体３はアルミニウム板等の金属板をプレス成型すること等により作製される。絶縁板１には蓋体の電解液注液孔に対応する部分に管状突起２が導出されている。絶縁板１は例えばポリオレフィン系樹脂を射出成型するなどして作製される。絶縁板１の管状突起２の内径と蓋体３の管状突起６の外径寸法を調整することにより、管状突起同士が嵌合することになる。また、絶縁板１は蓋体３と電極群８との間に保持される。このため絶縁板１の管状突起２の上部は蓋体３の内側に当接している。電池ケース９の開口部を蓋体３で封口した後、電解液注液孔５から電解液を注入する。このとき電解液は蓋体３の電解液注液孔５から管状突起６の内部を通り絶縁板の管状突起２内から電極群８に注入されるため電解液注液経路７は直接電解液注液孔５から電極群８に導入され、絶縁板１上に滞留することがなく注液効率が良くなる。注液終了後、封止栓を電解液注液孔５に挿入し、レーザー溶接により封止する。このとき、絶縁板上に滞留する電解液がないため、電解液が熱でガス化することによる封止不良を抑えることとなる。
【実施例】
【００１５】
次に、実施例について図１、図２を参照して説明する。図１に示す絶縁板１は、厚さ１ｍｍの絶縁板の上面に管状突起２（内径φ３．３ｍｍ、外形φ４．３、高さ２．５ｍｍ）を有している。このときの管状突起２の高さは電極群８の上部に配設されたときに蓋体３の下面に接する高さとすることが必要である。
【００１６】
図２において蓋体３に設けられた電解液注液孔５（内径０．８ｍｍ）は下面に０．４ｍｍの高さ、外径２．８ｍｍにて管状突起６を有する。このとき電極群８の上部に絶縁板１が配設されて電池ケース９内に挿入された状態にて絶縁板１の管状突起２内部に蓋体３の管状突起６が内接され電解液注液径路７が構成される。
【００１７】
電解液注入時には電解液注液孔５を通じて電解液が電池内部へ注入される。このとき電解液は構成された電解液注液経路７を通じて絶縁板１に滞留することなく電極群８へ含浸する。
【００１８】
その後、封止栓を、電解液注液孔に挿入し、そして封止栓と蓋体とをレーザにて溶接する。このとき電解液含浸後、絶縁板１の周囲より絶縁板上に電解液が付着した場合においても、電解液注液経路７にて電解液注液孔５へのガス流出経路が遮断されるため、溶接性能の低下は防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の角形密閉型電池に用いる絶縁板を説明する図、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）においてＡ−Ａ線で切断した断面図。
【図２】本発明の角形密閉型電池の部分断面図。
【図３】角形密閉型電池の平面図。
【図４】従来の角形密閉型電池の電解液注液工程を説明する部分断面図。
【符号の説明】
【００２０】
１    絶縁板
２    （絶縁板の）管状突起
３    蓋体
４    電解液
５    電解液注液孔
６    （蓋体の）管状突起
７    電解液注液経路
８    電極群
９    電池ケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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