(57)【要約】【課題】コアと電池缶との寸法に誤差が発生しても電池の組立作業が正確に完成可能であり、部材および構造が簡潔化になり、電気的な連結が直接になり、電池の内部抵抗が降下する。【解決手段】主に、当該コアの端部に導電連接具を設置することによって構成されるものであり、前記導電連接具により前記コアが電池缶の正極リードアウト端子と負極リードアウト端子とにそれぞれ電気的に連接するリチウムイオン二次電池コアの導電連結構造において、前記コアは、芯棒と、極巻きと、括り部材とから構成され、前記極巻きは、少なくとも一つの正極層と、少なくとも一つの隔離層と、少なくとも一つの負極層とを順次に重ねて前記芯棒に巻付けて構成されるものであり、前記導電連接具は、少なくとも一つの固定ピンと、少なくとも一つの導電押え片とから構成されることを特徴とするリチウムイオン二次電池コアの導電連結構造。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主に、当該コアの端部に導電連接具を設置することによって構成されるものであり、前記導電連接具により前記コアが電池缶の正極リードアウト端子と負極リードアウト端子とにそれぞれ電気的に連接するリチウムイオン二次電池コアの導電連結構造において、
前記コアは、芯棒と、極巻きと、括り部材とから構成され、前記極巻きは、少なくとも一つの正極層と、少なくとも一つの隔離層と、少なくとも一つの負極層とを順次に重ねて前記芯棒に巻付けて構成されるものであり、前記正極層の一側には正極材料を塗布していない正極接続ゾーンが設けてあり、前記負極層の前記正極接続ゾーンの反対側には負極材料を塗布していない負極接続ゾーンが設けてあり、前記正極接続ゾーンと前記負極接続ゾーンとがそれぞれ前記極巻きの両端から突出して外部に露出し、
前記導電連接具は、少なくとも一つの固定ピンと、少なくとも一つの導電押え片とから構成されるものであり、前記導電押え片は、導電性および撓み性を持ち曲がりに成形された部材であり、その両端にはそれぞれ連結端に成形され、なお、前記二つの連結端の間には連接部が成形され、前記導電連接具は前記固定ピンを介して前記導電押え片にある貫通孔を挿通して前記芯棒に固定され、前記導電押え片が前記正極接続ゾーンと前記負極接続ゾーンとの外部に設置され、前記正極接続ゾーンと前記負極接続ゾーンとに前記導電押え片を緊密に接触させてそれらを電気的に結合し、前記連接部が前記電池缶の端面にある、正極リードアウト端子と負極リードアウト端子とに電気的に連接することを特徴とする、
リチウムイオン二次電池コアの導電連結構造。
【請求項２】
前記芯棒の端部には導電スリーブが設けてあることを特徴とする、請求項１に記載のリチウムイオン二次電池コアの導電連結構造。
【請求項３】
前記電池缶は、円形断面を持つ電池缶であることを特徴とする、請求項１に記載のリチウムイオン二次電池コアの導電連結構造。
【請求項４】
前記電池缶は、矩形断面を持つ電池缶であることを特徴とする、請求項１に記載のリチウムイオン二次電池コアの導電連結構造。
【請求項５】
矩形断面を持つ電池缶内にコアを組付けた後、導電具を増設し、前記導電具は、一端が導電押え片に連接され、他端が正極リードアウト端子または負極リードアウト端子に連接されることを特徴とする、請求項４に記載のリチウムイオン二次電池コアの導電連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池コアの導電連結構造に係り、特に、リチウムイオン二次電池の内部のコアと、電池缶の正極リードアウト端子または負極リードアウト端子との間に設けられる連結構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すのは、出願者が提案した米国特許第１１/４５６１１９号の「リチウムイオン二次電池極巻きの導電構造」であって、この提案は従来の電池の極巻きの構造を改良するものであり、すなわち、従来のものは、多数の導電柄を成形して電池のリードアウト端子に一つ一つ溶接することが必要であり、だから、溶接工数がかなり掛かられ、部材の構造が複雑になり、製造が困難になるなどの問題があった。
【０００３】
だから、図１に示すように、上記の提案では、当該極巻き１０の正極層と負極層との一側辺には大面積の正極接続ゾーン１１１と負極接続ゾーン１１２とが一体に設けてあり、リードアウト端子１２の中段には大面積の導電集りゾーン１２１が成形され、組み付けられた前記導電集りゾーン１２１は、正極接続ゾーン１１１または負極接続ゾーン１１２に対応し、そして括り部材１３にある押え片１３１の押えによって、正極接続ゾーン１１１または負極接続ゾーン１１２が前記導電集りゾーン１２１に緊密に接触するようになり、これにより、極巻き１０の正極接続ゾーン１１１または負極接続ゾーン１１２の各層が緊密に接触し、そして正極接続ゾーン１１１または負極接続ゾーン１１２が前記導電集りゾーン１２１と電気的に良く連接するようになる。
【０００４】
特に、上記のリチウムイオン二次電池における各部材は、寸法の精度が厳しく要求され、電池缶の全体高さ、またはリードアウトと連結した芯棒の全長に誤差が発生すると、コアと電池缶との組付作業が正確に完成できなく、例えば、電池缶の全体高さが短すぎ、または芯棒の全長が長すぎる場合には、電池缶の蓋と、コアとが互いに干渉して電池缶を密封することができなくなり、そしてリードアウトと連結した芯棒の全長が短すぎる場合には、コアの一端が電池缶の一端に組付けることができるが、他端は電池缶の他端に正確に組付けることができない問題があった。
【特許文献１】米国特許第１１/４５６１１９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な目的は、コアと電池缶との寸法に誤差が発生しても電池の組立作業が正確に完成可能であるリチウムイオン二次電池コアの導電連結構造を提供する。
【０００６】
本発明の次の目的は、部材および構造が簡潔化になり、電気的な連結が直接になり、電池の内部抵抗が降下するリチウムイオン二次電池コアの導電連結構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本願の発明は、主に、当該コアの端部に導電連接具を設置することによって構成されるものであり、前記導電連接具により前記コアが電池缶の正極リードアウト端子と負極リードアウト端子とにそれぞれ電気的に連接するリチウムイオン二次電池コアの導電連結構造において、前記コアは、芯棒と、極巻きと、括り部材とから構成され、前記極巻きは、少なくとも一つの正極層と、少なくとも一つの隔離層と、少なくとも一つの負極層とを順次に重ねて前記芯棒に巻付けて構成されるものであり、前記正極層の一側には正極材料を塗布していない正極接続ゾーンが設けてあり、前記負極層の前記正極接続ゾーンの反対側には負極材料を塗布していない負極接続ゾーンが設けてあり、前記正極接続ゾーンと前記負極接続ゾーンとがそれぞれ前記極巻きの両端から突出して外部に露出し、前記導電連接具は、少なくとも一つの固定ピンと、少なくとも一つの導電押え片とから構成されるものであり、前記導電押え片は、導電性および撓み性を持ち曲がりに成形された部材であり、その両端にはそれぞれ連結端に成形され、なお、前記二つの連結端の間には連接部が成形され、前記導電連接具は前記固定ピンを介して前記導電押え片にある貫通孔を挿通して前記芯棒に固定され、前記導電押え片が前記正極接続ゾーンと前記負極接続ゾーンとの外部に設置され、前記正極接続ゾーンと前記負極接続ゾーンとに前記導電押え片を緊密に接触させてそれらを電気的に結合し、前記連接部が前記電池缶の端面にある、正極リードアウト端子と負極リードアウト端子とに電気的に連接することを特徴とするリチウムイオン二次電池コアの導電連結構造であることを要旨としている。
【０００８】
本願の発明では、前記芯棒の端部には導電スリーブが設けてあることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池コアの導電連結構造であることを要旨としている。
【０００９】
本願の発明では、前記電池缶は、円形断面を持つ電池缶であることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池コアの導電連結構造であることを要旨としている。
【００１０】
本願の発明では、前記電池缶は、矩形断面を持つ電池缶であることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池コアの導電連結構造であることを要旨としている。
【００１１】
本願の発明では、矩形断面を持つ電池缶内にコアを組付けた後、導電具を増設し、前記導電具は、一端が導電押え片に連接され、他端が正極リードアウト端子または負極リードアウト端子に連接されることを特徴とする請求項４に記載のリチウムイオン二次電池コアの導電連結構造であることを要旨としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のリチウムイオン二次電池コアの導電連結構造によれば、コアと電池缶との寸法に誤差が発生しても電池の組立作業が正確に完成可能であり、部材および構造が簡潔化になり、電気的な連結が直接になり、電池の内部抵抗が降下する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
まず、図２乃至図４を参照する。本発明のリチウムイオン二次電池コアの導電連結構造は、主に、当該コア３０の端部に導電連接具４０を設置することによって構成されるものであり、前記導電連接具４０により前記コア３０が電池缶２０の正極リードアウト端子２１と負極リードアウト端子２２とにそれぞれ電気的に連接する。
【００１５】
前記コア３０は、芯棒３１と、極巻き３２とから構成され、前記極巻き３２は、少なくとも一つの正極層３２１と、少なくとも一つの隔離層３２２と、少なくとも一つの負極層３２３とを順次に重ねて前記芯棒３１に巻付けて構成されるものであり、前記正極層３２１の一側には正極材料を塗布していない正極接続ゾーン３３１が設けてあり、前記負極層３２３の前記正極接続ゾーン３３１の反対側には負極材料を塗布していない負極接続ゾーン３３２が設けてあり、前記正極接続ゾーン３３１と前記負極接続ゾーン３３２とがそれぞれ前記極巻き３２の両端から突出して外部に露出する。
【００１６】
前記導電連接具４０は、少なくとも一つの固定ピン４１と、少なくとも一つの導電押え片４２とから構成されるものであり、前記導電押え片４２は、導電性および撓み性を持ち曲がりに成形された部材であり、その両端にはそれぞれ連結端４２１に成形され、なお、前記二つの連結端４２１の間には連接部４２３が成形され、前記導電連接具４０は前記固定ピン４１を介して前記導電押え片４２にある貫通孔４２２を挿通して前記芯棒３１に固定され、前記導電押え片４２が前記正極接続ゾーン３３１と前記負極接続ゾーン３３２との外部に設置され、前記正極接続ゾーン３３１と前記負極接続ゾーン３３２とに前記導電押え片４２を緊密に接触させてそれらを電気的に結合し、なお、前記連接部４２３が前記電池缶２０の端面にある、正極リードアウト端子２１と負極リードアウト端子２２とに電気的に連接する。
【００１７】
上記の説明から明らかなように、本発明は、導電連接具４０により前記コア３０が電池缶２０の正極リードアウト端子２１と負極リードアウト端子２２とにそれぞれ電気的に連接し、前記導電連接具４０は撓み可能の部材であるので、コア３０と電池缶２０との寸法に誤差が発生しても、前記導電連接具４０により電池の組立作業が正確に完成可能である。
【００１８】
次に、本発明の使用状態を詳細に説明する。まず、図２乃至図４を参照する。本発明は、導電連接具４０により前記コア３０が電池缶２０の正極リードアウト端子２１と負極リードアウト端子２２とにそれぞれ電気的に連接し、前記導電連接具４０の導電押え片４２は撓み可能の部材であるので、連結端４２１と連接部４２３との間には、導電押え片４２が所定範囲内の伸縮が可能であり、だから、コア３０と電池缶２０との寸法に誤差が発生しても、前記導電連接具４０の撓みによりコア３０と電池缶２０との組立作業が正確に完成可能である。
【００１９】
特に、本発明は、導電押え片４２の連接端４２１により、極巻き３２の正極接続ゾーン３３１または負極接続ゾーン３３２の各層を直接に押えて連結し、そして電池の正極リードアウト端子２１または負極リードアウト端子２２に導電押え片４２の連接部４２３を直接に電気的に連接するので、部材および構造が簡潔化になり、電気的な連結が直接になり、電池の内部抵抗が降下する。
【００２０】
また、図５を参照する。芯棒３１の両端に導電スリーブ５０をそれぞれ増設してもよく、前記導電押え片４２によって正極接続ゾーン３３１または負極接続ゾーン３３２の各層を押えて電気的に連接する際に、前記導電スリーブ５０により芯棒３１の両面にある、前記正極接続ゾーン３３１と前記負極接続ゾーン３３２とが連通状態になり、これにより、電池を充放電している際には、電流通路が増加し、電池の内部抵抗が更に降下する。
【００２１】
一方、本発明のコアの構造は、円形断面を持つ電池缶内に組み付けられるコアに適用できると共に、立方形状を呈する電池缶内に組み付けられるコアにも適用でき、すなわち、図６に示すように、正極リードアウト端子２１と負極リードアウト端子２２とを同じ側に位置する、構造上の要求を満足するために、更に、二つの導電具６０を増設し、前記導電具６０の一端を導電押え片４２に連接し、他端を正極リードアウト端子２１または負極リードアウト端子２２に連接し、そうすると、本発明のコアの構造は立方形状を呈する電池缶内に組み付けられるコアにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】米国特許第１１/４５６１１９号に提案されたコアを電池缶に組み付けた状態を示す断面図である。
【図２】本発明の構造を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の組合状態の一部の拡大斜視図である。
【図４】本発明のコアを丸形断面の電池缶内に組付けた状態を示す断面図である。
【図５】本発明の芯棒の両端に導電スリーブをそれぞれ増設した状態を示す断面図である。
【図６】本発明のコアを立方形状の電池缶内に組付けた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０      極巻き
１１１    正極接続ゾーン
１１２    負極接続ゾーン
１２      リードアウト端子
１２１    集りゾーン
１３      括り部材
１３１    押え片
２０      電池缶
２１      正極リードアウト端子
２２      負極リードアウト端子
３０      コア
３１      芯棒
３２      極巻き
３２１    正極層
３２２    隔離層
３２３    負極層
３３１    正極接続ゾーン
３３２    負極接続ゾーン
４０      導電連接具
４１      固定ピン
４２      導電押え片
４２１    連結端
４２２    貫通孔
４２３    連接部
５０      導電スリーブ
６０      導電具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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