(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る。【解決手段】電池缶の内部に組み付けられ、連接具を介して前記電池缶の端部に設けられる、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円形断面リチウムイオン二次電池用コアにおいて、前記芯棒は、前記電池缶の内部に組み付けられ、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、前記導電連結具は、それぞれ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る。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池缶の内部に組み付けられ、連接具を介して前記電池缶の端部に設けられる、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円形断面リチウムイオン二次電池用コアにおいて、
前記芯棒は、前記電池缶の内部に組み付けられ、
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、
前記導電連結具は、それぞれ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、前記導電連結具は連接具を介して正極接続端子と負極接続端子とに電気的に連接することを特徴とする、
円形断面リチウムイオン二次電池用コア。
【請求項２】
前記連接具は撓み可能のリードであることを特徴とする、請求項１に記載の円形断面リチウムイオン二次電池用コア。
【請求項３】
前記二つの導電押え片が前記正極接続ゾーンまたは前記負極接続ゾーンの外部に設置され、一つの導電押え片と、芯棒と、他の導電押え片とに固定ピンを順次に挿通して、前記二つの導電押え片で前記正極接続ゾーンまたは前記負極接続ゾーンを緊密に接触させてそれらを電気的に結合することを特徴とする、請求項１に記載の円形断面リチウムイオン二次電池用コア。
【請求項４】
前記芯棒の両側には導電スリーブがそれぞれ設けてあり、導電押え片によって正極接続ゾーンまたは負極接続ゾーンの各層を押えて連接する際に、前記導電スリーブにより芯棒の両面にある、前記正極接続ゾーンと前記負極接続ゾーンとが連通状態になることを特徴とする、請求項１に記載の円形断面リチウムイオン二次電池用コア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円形断面リチウムイオン二次電池用コアに係り、特に、電池の内部の極巻きの電的エネをリードアウトする構造と、コアと電池リードアウト端子との間に設けられる連結構造とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１と図２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用コア」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と図２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１１と負極接続ゾーン１２とが一体に設けてあり、リードアウト端子１３の中段には大面積の導電集りゾーン１３１が成形され、組み付けられた前記導電集りゾーン１３１は、正極接続ゾーン１１または負極接続ゾーン１２に対応し、そして括り部材１４にある押え片１４１の押えによって、正極接続ゾーン１１または負極接続ゾーン１２が前記導電集りゾーン１３１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１１または負極接続ゾーン１２の各層が緊密に接触し、そして正極接続ゾーン１１または負極接続ゾーン１２が前記導電集りゾーン１３１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。
【０００５】
だから、上記発明は、コアの導電柄の複雑な連接工程を簡単化にしたが、部材の精度が高くないと、正確に組付けることができない。
【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】
【０００６】
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円形断面リチウムイオン二次電池用コアを提供する。
【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、電池缶の内部に組み付けられ、連接具を介して前記電池缶の端部に設けられる、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円形断面リチウムイオン二次電池用コアにおいて、前記芯棒は、前記電池缶の内部に組み付けられ、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、前記導電連結具は、それぞれ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、前記導電連結具は連接具を介して正極接続端子と負極接続端子とに電気的に連接することを特徴とする円形断面リチウムイオン二次電池用コアであることを要旨としている。
【０００８】
本願の発明では、前記連接具は撓み可能のリードであることを特徴とする請求項１に記載の円形断面リチウムイオン二次電池用コアであることを要旨としている。
【０００９】
本願の発明では、前記二つの導電押え片が前記正極接続ゾーンまたは前記負極接続ゾーンの外部に設置され、一つの導電押え片と、芯棒と、他の導電押え片とに固定ピンを順次に挿通して、前記二つの導電押え片で前記正極接続ゾーンまたは前記負極接続ゾーンを緊密に接触させてそれらを電気的に結合することを特徴とする請求項１に記載の円形断面リチウムイオン二次電池用コアであることを要旨としている。
【００１０】
本願の発明では、前記芯棒の両側には導電スリーブがそれぞれ設けてあり、導電押え片によって正極接続ゾーンまたは負極接続ゾーンの各層を押えて連接する際に、前記導電スリーブにより芯棒の両面にある、前記正極接続ゾーンと前記負極接続ゾーンとが連通状態になることを特徴とする請求項１に記載の円形断面リチウムイオン二次電池用コアであることを要旨としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の円形断面リチウムイオン二次電池用コアによれば、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る効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
まず、図３乃至図６を参照する。本発明の円形断面リチウムイオン二次電池用コアは、芯棒３０と、極巻き４０と、導電連結具５０とから構成され、前記コアが電池缶２０の内部に組み付けられ、連接具６０を介して前記電池缶２０の端部に設けられる、正極リードアウト端子１１と、負極リードアウト端子１２とに電気的に連接する。
【００１４】
前記芯棒３０は、前記電池缶２０の内部に組み付けられる。
【００１５】
前記極巻き４０は、少なくとも一つの正極層４１と、少なくとも一つの隔離層４２と、少なくとも一つの負極層４３とを順次に重ねて前記芯棒３０に巻付けて構成されるものであり、前記正極層４１には正極材料が塗布してあり、前記負極層４３には負極材料が塗布してあり、前記隔離層４２が前記正極層４１と前記負極層４３との間に設けられ、且つ前記正極層４１の一側には正極材料を塗布していない正極接続ゾーン４１１が設けてあり、前記負極層４３の前記正極接続ゾーン４１１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４３１が設けてあり、前記正極接続ゾーン４１１と前記負極接続ゾーン４３１とがそれぞれ両端から突出して外部に露出し、各層が順次に前記芯棒３０に巻付けて極巻き４０を構成した後、前記正極接続ゾーン４１１と前記負極接続ゾーン４３１とがそれぞれ前記極巻き４０の両端から突出して外部に露出する。
【００１６】
前記導電連結具５０は、それぞれ一つの固定ピン５１と、二つの導電押え片５２とを有し、前記導電押え片５２の一端面には貫通孔５２１が開設してあり、前記二つの導電押え片５２がそれぞれ前記正極接続ゾーン４１１と前記負極接続ゾーン４３１との外部に設置され、前記固定ピン５１はボルトでもよく、前記固定ピン５１が、導電押え片５２にある貫通孔５２１と、芯棒３０と、他の導電押え片５２ａにある貫通孔５２１ａとを順次に挿通して締付けると、導電押え片５２が前記芯棒３０に固定され、且つ前記正極接続ゾーン４１１と前記負極接続ゾーン４３１とに前記導電押え片５２を緊密に接触させてそれらを電気的に結合する。
【００１７】
前記連接具６０は、導電性および撓み性を持ち、一端が極巻き４０にある導電押え片５２と電気的に連接し、他端が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と電気的に連接する。
【００１８】
上記の説明から明らかなように、本発明は、導電連接具６０により前記コアが電池缶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６０は撓み可能の部材であるので、コアと電池缶２０との寸法に誤差が発生しても、前記導電連接具６０により電池の組立作業が正確に完成可能である。
【００１９】
次に、本発明の使用状態を詳細に説明する。まず、図３乃至図６を参照する。本発明は、導電連接具６０により前記コアが電池缶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６０は撓み可能の部材であるので、前記連接具６０の本体は所定範囲内の伸縮が可能であり、だから、コア全体と電池缶２０との寸法に誤差が発生しても、前記連接具６０の撓みによりコアと電池缶２０との組立作業が正確に完成可能である。
【００２０】
特に、本発明は、コアの構造が極めて簡潔であり、極巻き１０と、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との連結は、導電押え片５２および連接具６０を介して直接に連結するので、連結部材の点数が少なく、そして電池の内部抵抗を降下する効果がある。
【００２１】
また、図７を参照する。芯棒３０の両端に導電スリーブ７０をそれぞれ増設してもよく、前記導電押え片５２によって正極接続ゾーン４１１または負極接続ゾーン４３１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７０により芯棒３０の両面にある、前記正極接続ゾーン４１１と前記負極接続ゾーン４３１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。
【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の構造を示す分解斜視図である。
【図２】米国特許第１１/４５６１１９号に提案されたコアの構造の組合状態の一部の拡大斜視図である。
【図３】本発明の極巻きの巻付が完成していない状態の斜視図である。
【図４】本発明のコアの構造を示す分解斜視図である。
【図５】本発明のコアの構造の組合状態の一部の拡大斜視図である。
【図６】本発明のコアを電池缶内に組付けた状態を示す断面図である。
【図７】図６におけるコアに導電スリーブを増設した状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０      極巻き
１１      正極接続ゾーン
１２      負極接続ゾーン
１３      リードアウト端子
１３１    集りゾーン
１４      括り部材
１４１    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      芯棒
４０      極巻き
４１      正極層
４１１    正極接続ゾーン
４２      隔離層
４３      負極層
４３１    負極接続ゾーン
５０      導電連結具
５１      固定ピン
５２，５２ａ      導電押え片
５２１，５２１ａ  貫通孔
６０      連接具
７０      導電スリーブ
【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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【図７】
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