(57)【要約】【課題】リベット端子と集電接続体との接続が強固かつ接触抵抗値が低減化された電池を提供する。【解決手段】電池外装体に形成された開口孔の内外両周縁部に配された絶縁材封止材であって貫通孔を有するものと、内側の絶縁封止材に重ねて配された集電接続体であって、端子孔と端子孔に沿って垂下する突設体とを有するものと、鍔部から突設したリベット部を有するリベット端子であって、リベット部７ｂが電池外装体外側から内外の絶縁封止材材２、４の貫通孔と電池外装体の開口孔と集電接続体のリベット端子孔とを貫通するものとを備え、リベット部７ａが突設体２ｄを押圧するようかしめられているとともに、リベット部７ａと突設体２ｄとが溶接される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池外装体に形成された開口孔の内外両周縁部に配された絶縁材封止材であって貫通孔を有するものと、
内側の絶縁封止材に重ねて配された集電接続体であって、端子孔と端子孔に沿って垂下する突設体とを有するものと、
鍔部から突設したリベット部を有するリベット端子であって、リベット部が電池外装体外側から内外の絶縁封止材材の貫通孔と電池外装体の開口孔と集電接続体のリベット端子孔とを貫通するものとを備え、
リベット部が突設体を押圧するようかしめられているとともに、リベット部と突設体とが溶接されたことを特徴とする電池。
【請求項２】
突設体の根元に凹部が形成されたことを特徴とする、請求項１記載の電池。
【請求項３】
リベット端子のリベット部を電池外装体外側から内外の絶縁封止材材の貫通孔と電池外装体の開口孔と集電接続体のリベット端子孔とに貫通させ、リベット部と突設体とを溶接した後、リベット部をかしめることを特徴とする、請求項１又は２記載の電池の製造方法。
【請求項４】
リベット端子のリベット部を電池外装体外側から内外の絶縁封止材材の貫通孔と電池外装体の開口孔と集電接続体のリベット端子孔とに貫通させ、リベット部をかしめた後、リベット部と突設体とを溶接することを特徴とする、請求項１又は２記載の電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電池とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車等に用いられる大型の非水電解質二次電池の構成例を図３に示す。この非水電解質二次電池は、長円筒形の巻回型の発電要素１を４個密着して並べ並列接続したものである。これらの発電要素１は、両端面部に配置された集電接続体２にそれぞれ正負の電極が接続固定されて並列接続されている。集電接続体２は、正極側の場合にはアルミニウム板、負極側の場合には銅板からなり、水平に配置されたほぼ二等辺三角形の板状の本体２ａの底辺部から下方に向けて櫛状に突出した複数本の接続部２ｂに、発電要素１の正極又は負極が接続固定されている。これらの集電接続体２の本体２ａは、それぞれ内部絶縁封止板３を介して蓋板４の裏面の両端部に配置される。内部絶縁封止板３は、絶縁性の樹脂等からなる、集電接続体２の本体２ａよりも一回り大きい二等辺三角形の板材であり、裏面側の周囲を下方に突出させた内側にこの集電接続体２の本体２ａが嵌まり込むようになっている。蓋板４は、矩形のステンレス鋼板からなり、４個の発電要素１を収納するステンレス製の容器である電池筐体５の上端開口部に嵌め込まれて溶接により固着されるようになっていて、これら蓋板４と電池筐体５が非水電解質二次電池の電池外装体を構成する。
【０００３】
上記蓋板４の上面の両端部には、それぞれ外部絶縁封止板６を介してリベット端子７が配置されている。リベット端子７は、正極側の場合にはアルミニウム材、負極側の場合には銅材からなり、正方形状の四隅を面取りした形状の鍔部７ａの下面から筒状のリベット部７ｂを突出させると共に、この鍔部７ａの上面から筒状の端子部７ｃを突出させたものである。リベット部７ｂと端子部７ｃを筒状としているのは、かしめを容易にするためであり、これら筒状の内穴はそれぞれ鍔部７ａには達しない深さまでしか形成されず、互いに貫通はしていない。また、これらリベット部７ｂと端子部７ｃは、筒状ではなく円柱状の中実体であってもよい。外部絶縁封止板６は、絶縁性の樹脂等からなる矩形の厚手の板材であり、上面の一端側にはほぼ正方形状の四角凹部６ａが形成されると共に、他端側には正六角形状の六角凹部６ｂが形成されている。また、四角凹部６ａの底面の中央部には、裏面に貫通する貫通孔６ｃが形成されている。この貫通孔６ｃの内径は、リベット端子７のリベット部７ｂが嵌合する程度の大きさを有するが、外部絶縁封止板６の下面は、貫通孔６ｃの開口部の縁が下方に向けて蓋板４の板厚よりも少し長く筒状に突出している。そして、この蓋板４にも、上面の両端部に配置される外部絶縁封止板６の貫通孔６ｃに対応する位置に、それぞれこの貫通孔６ｃの下端部の筒状の突設体の外径が嵌合する大きさの開口孔４ａが形成されている。また、この蓋板４の下面の両端部に配置される内部絶縁封止板３と集電接続体２の本体２ａにも、開口孔４ａに対応する位置に貫通孔３ａと端子孔２ｃが形成されている。内部絶縁封止板３の貫通孔３ａは、蓋板４の開口孔４ａと同様の大きさの孔であるが、集電接続体２の端子孔２ｃは、リベット端子７のリベット部７ｂの外径が嵌合する大きさの孔である。
【０００４】
上記外部絶縁封止板６は、図３に示すように、六角凹部６ｂに端子ボルト８の頭部が嵌入されると共に、上面に端子台９が配置される。これら端子ボルト８や端子台９も、正極側の場合にはアルミニウム材、負極側の場合には銅材からなる。端子ボルト８は、六角形状の頭部の上面から上方に向けてボルト部を突設した六角ボルト状のものである。端子台９は、外部絶縁封止板６よりも小さい矩形の板状であり、一端側に形成されたカシメ孔９ａにリベット端子７の端子部７ｃを嵌入させると共に、他端側に形成された貫通孔９ｂに端子ボルト８のボルト部を貫通させる。そこで、端子台９のカシメ孔９ａから突出した端子部７ｃの先端部をかしめることにより、リベット端子７と端子台９とを接続固定すると共に、端子ボルト８を端子台９に係止している。この端子ボルト８は、端子台９には直接固定されていないが、六角形の頭部が外部絶縁封止板６の六角凹部６ｂに嵌まり込むことにより回り止めされ、端子台９によって抜け止めされている。そして、この端子ボルト８のボルト部に電源コードの圧着端子等を嵌めてナット等で螺着することにより、端子台９とこの圧着端子等との接続固定を行うことができ、これによりリベット端子７と外部の電源コード等との配線接続を行うことができる。
【０００５】
なお、図３では、集電接続体２の接続部２ｂに発電要素１を接続固定してからリベット端子７のリベット部７ｂや端子部７ｃのかしめが行われるように示されているが、実際には、これらのかしめが行われてから発電要素１の接続固定が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、リベット端子をかしめするのみでは、リベット端子７と集電接続体２との接続は完全に密着していないので、離脱する可能性があること、およびかかる部分の接続は接触のみであるため内部抵抗値が高くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる事情に対処するためになされたものであり、リベット端子と集電接続体との接続が強固かつ接触抵抗値が低減化された電池を得ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、電池外装体に形成された開口孔の内外両周縁部に配された絶縁封止材材であって貫通孔を有するものと、内側の絶縁封止材材に重ねて配された集電接続体であって端子孔と端子孔に沿って垂下する突設体とを有するものと、鍔部から突設したリベット部を有する端子であって、リベット部が電池外装体外側から内外の絶縁封止材材の貫通孔と電池外装体の開口孔と集電接続体の端子孔とを貫通するものとを備え、リベット部の先端部が突設体を押圧するようかしめられているとともにリベット部と突設体とが溶接されたことを特徴とする電池である。
【０００９】
この発明によれば、端子のリベット部が集電接続体の端子孔に沿って垂下する突設体とともにかしめられているので、従来のようにリベット部が直接集電接続体面にかしめられていたものに比べ、接続が強度になるとともに、リベット部と集電接続体とが溶接されるので、かかる部分が離脱することがなくなるとともに、内部抵抗値が低減化された電池を得ることが可能となる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、突設体の根元に凹部が形成されたことを特徴とする前記電池である。この発明によれば、リベット部をかしめて突設体を押圧するに際し、リベット部のかしめ作業がし易くなる。
【００１１】
請求項３の発明は、鍔部から突設したリベット部を有する端子のリベット部を電池外装体外側から内外の絶縁封止材材の貫通孔と電池外装体の開口孔と集電接続体の端子孔とに貫通させ、リベット部と突設体とを溶接した後、リベット部の先端部をかしめることを特徴とする、請求項１又は２記載の電池の製造方法である。この発明によれば、リベット部と突設体とが溶接されているので、かしめ作業のため、鍔部から突設したリベット部を有する端子のリベット部を電池外装体外側から内外の絶縁封止材材の貫通孔と電池外装体の開口孔と集電接続体の端子孔とに貫通させたものを倒置しても、端子が脱落することがなく、かしめ作業が容易に行える。
【００１２】
請求項４記載の発明は、鍔部から突設したリベット部を有する端子のリベット部を電池外装体外側から内外の絶縁封止材材の貫通孔と電池外装体の開口孔と集電接続体の端子孔とに貫通させ、リベット部の先端部をかしめた後、リベット部と突設体とを溶接することを特徴とする、請求項１又は２記載の電池の製造方法である。この発明によれば、リベット部と突設体とをより確実に溶接することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１〜図２は本発明の一実施形態を示すものである。図１は、鍔部７ａから突設したリベット部７ｂが電池外装体外側から内外の絶縁封止材材４、２の貫通孔と電池外装体の開口孔と集電接続体２の端子孔及び突設体とを貫通するよう配された状態を示す模式断面図であり、図２は、リベット部７ｂの先端部が突設体２ｄを押圧するようかしめられているとともに、リベット部と突設体とが溶接部１０で一体化された状態を示す模式断面図である。
【００１５】
本実施形態は、従来例と同様に電気自動車等に用いられる大型の非水電解質二次電池について説明する。　図１は、かしめのために、図３に示す蓋板４を上下逆にした状態を示しているので、内部絶縁封止板３はこの蓋板４の上側に配置され、外部絶縁封止板６はこの蓋板４の下側に配置されている。外部絶縁封止板６は、貫通孔６ｃの開口部の縁から突出した筒状の突設体６ａを下方から蓋板４の開口孔４ａに嵌入させて配置される。また、内部絶縁封止板３は、貫通孔３ａが蓋板４の開口孔４ａに重なるようにして上側に配置される。この際、内部絶縁封止板３の貫通孔３ａには、蓋板４の開口孔４ａに嵌入された外部絶縁封止板６の突設体の先端部が嵌入されることになる。さらに、集電接続体２の本体２ａは、端子孔２ｃが蓋板４の開口孔４ａに重なるようにして内部絶縁封止板３の上側に配置される。そして、リベット端子７は、下方からリベット部７ｂを外部絶縁封止板６の貫通孔６ｃに嵌入させると共に、鍔部７ａを四角凹部６ａに嵌入させて配置される。この際、リベット端子７のリベット部７ｂは、外部絶縁封止板６の貫通孔６ｃを通ることにより、蓋板４の開口孔４ａや内部絶縁封止板３の貫通孔３ａを貫通する。そして、このリベット部７ｂは、集電接続体２の本体２ａの端子孔２ｃをも貫通して、先端部がこの端子孔２ｃから上方に突出することになる。
【００１６】
上記集電接続体２には、図１に示すように、端子孔２ｃに沿って垂下する（図１では図面上方に立設した状態でしめされている）環状の突設体２ｂが設けられており、この突設体２ｄの根元には欠切部２ｅを備えている。欠切部２ｅを備えることによって、かしめ加工を容易におこなうことが可能となる。
【００１７】
上記リベット端子７は、端子部７ｃや鍔部７ａを下方から支持するように治具上（図示せず）に載置される。また、集電接続体２の本体２ａは、リング状の押圧治具（図示せず）によって上方から押圧される。押圧治具は、リング状の中央の開口部に本体２ａの端子孔２ｃの開口縁部が露出しリベット端子７のリベット部７ｂが突出できるようになっている。従って、この押圧治具は、集電接続体２の本体２ａと内部絶縁封止板３とを蓋板４側に圧迫する。また、蓋板４は、外部絶縁封止板６とリベット端子７とを介して下方から支持される。
【００１８】
以上のように配置した各部品を、上記リベット端子７のリベット部７ｂと、集電接続体に設けられた突設体７ｄとをかしめる。かしめはかしめ機のヘッドで押圧することによりおこなわれる。かしめ機のヘッドは、押圧治具の中央の開口部を通して、リベット部７ｂの先端部まで下降することができる。そして、このリベット部７ｂの突設体２ｄの先端部を下方に圧迫しながら、集電接続体２の本体２ａにおける端子孔２ｃの上端側の開口縁部上に押し広げることによりリベット部７ｂがかしめられる。
【００１９】
この際、リベット端子７のリベット部７ｂの先端部は、鍔部７ａとの間に、集電接続体２の本体２ａと内部絶縁封止板３と蓋板４と外部絶縁封止板６とを挟持してこれらを押圧させることにより、樹脂からなる内部絶縁封止板３と外部絶縁封止板６を圧迫して、リベット端子７を貫通させた状態で、蓋板４の開口孔４ａを封止する。また、リベット端子７と集電接続体に設けられた突設体は、内部絶縁封止板３と外部絶縁封止板６とを介して蓋板４に絶縁した状態で固定されると共に、集電接続体２の本体２ａに接続固定される。しかるのち、かかる部分を溶接する。この状態を図２に示す。溶接させる方法としてはレーザー溶接法が好ましい。
【００２０】
上記かしめ工程によって蓋板４にリベット端子７と集電接続体２が取り付けられると、図３に示した端子ボルト８や端子台９の取り付けを行い、集電接続体２の接続部２ｂに発電要素１を取り付けてから、これらの発電要素１を電池筐体５に収納すると共に、この電池筐体５の上端開口部に蓋板４を嵌め込んで溶接により固着される。非水電解質二次電池を上記の通り製造すれば、リベット端子と集電接続体をかしめした後、溶接することによって、内部抵抗値の低減下を図り、製造した電池の特性値が均一である電池を提供することが可能である。
【００２１】
以上とは逆に、予めリベット部７ｂと集電接続体に設けられた突設体７ｄとを溶接しておき、しかるのちリベット部７ｂをかしめてもよい。図４は、鍔部７ａから突設したリベット部７ｂが電池外装体外側から内外の絶縁封止材材４、２の貫通孔と電池外装体の開口孔と集電接続体２の端子孔及び突設体とを貫通するよう配されるとともに、リベット部７ｂと集電接続体に設けられた突設体７とが溶接部１０で溶接された状態を示す模式断面図である。この図ではリベット部７ｂと突設体７の境界線部全周に渡って溶接されているが、一部分であってもよい。こののち、リベット部７ｂをかしめて図２の状態にすることができる。この方法によれば、リベット端子と集電接続体を溶接した後かしめすることによって、かかる部分が離脱することがなくなるとともに、内部抵抗値が低減化された電池を得ることが可能となる。さらに、集電接続体の端子孔に沿って突設された突設体の根元に、欠切部を備えることによって、かしめ加工を容易なものにすることが可能となる。
【００２２】
上記各部品の材質は上記実施形態で示したものに限定されない。さらに上記実施形態では、非水電解質二次電池について説明したが、本発明は電池の種類も限定されない。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、従来では端子部と集電接続体の接続は接触のみであったが、本発明ではリベット端子と集電接続体との固定がより強固になるとともに、両者が溶接されるので、かかる部分が離脱することがなくなるとともに、内部抵抗値が低減化された電池を得ることが可能となる。さらに、集電接続体の端子孔に沿って突設された突設体の根元に、欠切部を備えることによって、かしめ加工を容易なものにすることが可能となる。これにより、電池特性が均一な電池を製造することが可能となり、電池の信頼性を長期間確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す図である。
【図３】非水電解質二次電池の構造を説明するための分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１　　発電要素
２　　集電接続体
２ａ　本体
２ｃ　端子孔
２ｄ　突設体
２ｅ　欠切部
３　　内部絶縁封止板
４　　蓋板
６　　外部絶縁封止板
７　　リベット端子
７ｂ　リベット部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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