(57)【要約】      （修正有）【課題】組み立てが容易で、自動化生産に適しており、製造作業人数とコストの支出を抑えることができる二次電池を提供する。【解決手段】下集電板８２を導電ピン５３を環状に配置した電池セル５０の端面上に設置し、また、下集電板８２の上方に上集電板８３を設置し、上集電板８３により導電端子７０を接続する。これにより、上、下集電板８２が全ての導電ピン５３を挟んで固定された後、電池ハウジング６０を末端キャップ６２で密封する。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
正負２つの電極を備え、各前記電極の端面に環状に排列した複数の導電ピンを設けた電池セルと、
前記電池セルを覆い包み、各前記電極位置に対応して貫通孔を設ける電池ハウジングと、
前記電池ハウジング上にそれぞれ設けた前記２つの貫通孔の位置に対応する２つの導電端子と、
２つの連結構造であり、前記２つの導電端子と前記２つの電極の間にそれぞれ設け、各前記連結構造は、前記電極の端面の前記導電ピンの中間に設けた下集電板と、前記下集電板上に設けた前記導電ピンを押さえつけ、前記貫通孔を通じて前記導電端子に連結する上集電板を含む連結構造と、
を含むことを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記連結構造の前記下集電板或いは上集電板が導電材料で作られた金属網上の構造であることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記下集電板或いは上集電板の材質は銅、ニッケル、アルミニウム、或いはステンレスであることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項４】
前記電池ハウジングは、円筒と、前記円筒の２つの末端を密封する２つの末端キャップを含み、各前記末端キャップは、スポット溶接或いはレーザーを用いて前記円筒上に接合することを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項５】
各前記下集電板は、端面の縁に少なくとも１つの凸縁を設け、中側が凹んだ凹部を形成し、各前記上集電板は前記凹部内に設けることができ、且つ、前記凸縁に覆われることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項６】
前記導電端子は雄ネジを備えた柱体、或いは雌ネジを備えた柱体、或いはその結合であることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項７】
前記連結構造は更に、前記電池セル上に固定した内芯を含み、前記導電ピンは環状に取り巻くように設けられ、前記下集電板は下固定孔を備え、前記内芯に被せるのに用いられ、前記上集電板は上固定孔を備え、前記内芯に被せて下集電板上に設けられ、前記内芯は前記貫通孔を貫通して前記導電端子に接続することを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項８】
各前記導電端子は前記上集電板に直接接続することを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項９】
前記二次電池は円筒形リチウム電池或いは楕円形リチウム電池であることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項１０】
前記二次電池は四角形の二次リチウム電池であることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はリチウム蓄電池構造に関するものであって、特に自動化生産に適した
導電ピンと導電端子の接続構造を有する二次電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
公知のリチウム電池構造である図１の断面図が示すように、巻回型リチウム電池は主に、電池セル１０、導電端子２０及び電池ハウジング３０から構成されている。中でも電池セル１０は、積層した正極片、セパレータ及び負極片から構成された、電極巻回体１１が芯軸１２上に巻回して形成されたものであり、電極巻回体１０の両端は複数の正極片、負極片から引き出す導電ピン１３を備え、電池セル１０の正極端及び負極端を形成し、導電ピン１３と導電端子３０が接続し、各導電ピン１３は必ず貫通孔（図中未表示）を設け、導電端子２０と電池セル１０の間に内芯４０を挿入し、導電ピン１３の貫通孔に内芯４０を貫通する方式によって、導電ピン１３の位置を固定し、導電端子２０を電気的接続し、最後に電池ハウジング３０を密封することで二次電池が完成する。
【０００３】
しかし、二次電池の導電ピン１３と導電端子２０の組み立て工程は時間と労力を要し、まず内芯４０を芯軸１２上に固定する必要があり、続いて手作業方式で、作業者が導電ピン１３の貫通孔を内芯４０に被せた後でないと、導電端子２０を内芯４０上に組み付け、導電ピン１３を電気的接続できない。このため、電池セル１０の導電ピン１３の数量の多さや作業者の熟練度が二次電池製作時間に影響を与え、且つ、必然的に手作業モードに不安定要素が生じ、電池生産の信頼度の低下を容易に招くことになる。
【０００４】
このことから、本考案は上述の問題に対応すべく新たな設計の二次電池を提案し、公知技術の欠点を改善を図る。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案の主な目的は、自動化大量生産作業に適して、生産コストと製造時間を削減できる二次電池を提供することである。
【０００６】
また本考案のもう一つの目的は、導電ピン及び導電端子間の接続構造が機械台で自動実行できるものであり、生産信頼度の高い二次電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本考案の開示する二次電池は、正負２つの電極を備えた電池セルと、電池セルを覆い包む電池ハウジングと、電池ハウジングの外に設け２つの電極位置に対応する２つの導電端子と、２つの電極と２つの導電端子の間に設けた２つの連結構造を含む。中でも、電池セルは正、負極片がセパレータを挟んで巻回して形成され、正、負極片は金属箔片を利用して複数の導電ピンを引き出して電池セルの正負２つの電極を形成し、且つ、各電極端面上の導電ピンは環状排列し、電池ハウジングは２つの電極に対応する位置に２つの貫通孔を設ける。つまり、各導電端子は前記貫通孔の位置に対応している。また、各連結構造は対応する下集電板と上集電板を含み、下集電板はその中の電極の端面の前記導電ピンの中間に設け、下集電板と上集電板は周囲を取り巻く全ての導電ピンを挟んで固定し、上集電板は電池ハウジングの貫通孔を通じて導電端子に接続し、本考案の二次電池が完成する。改良連結構造によって導電ピンと導電端子の間の組み立てが更に容易になる。
【考案の効果】
【０００８】
本考案は改良した二次電池の連結構造の方式を利用し、二次電池の導電ピンと導電端子間の組み立て方式を簡略化し、公知技術の有する導電ピンと導電端子は必ず手作業で扱わなければならないという製造作業上の問題点を解決し、自動化大量生産を可能にし、コストを下げ、製品信頼度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】公知のリチウム電池構造断面図。
【図２】本考案第一実施例の立体図。
【図３】本考案第一実施例の分解図。
【図４】本考案第一実施例の断面図。
【図５】本考案組み立てのフローチャート。
【図６】本考案連結構造のもう一つの実施様態を示す図。
【図７】本考案第二実施例の立体分解図。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
本考案の目的、技術内容、特色、効果の理解のために、図面を参照しながら、実施例を挙げて以下に説明する。
【実施例】
【００１１】
図２から図４は本考案二次電池の第一実施例の組み立て図、分解図、及び断面図である。図が示すように、円筒形二次電池は、電池セル５０を含み、それはセパレータを挟んで設けたの正極片と負極片によって形成された電極巻回体５１が芯軸５２を巻回して形成され、且つ、正極片と負極片はそれぞれ金属箔片によって複数の導電ピン５３が引き出され、電池セル５０の両端に正負２つの電極５３１を形成しする。正負極片が巻回しているので、各電極５３１の端面上の導電ピン５３は環状に排列される。電池ハウジング６０は、電池セル５０のボディを覆い包む円筒６１と、円筒６１の両端を密封する２つの末端キャップ６２を含み、各末端キャップ６２の中間には貫通孔６２１が設けられ、この２つの貫通孔６２１は芯軸５２に正対している。また、２つの導電端子７０を電池ハウジング６０上に設置し、且つ、各導電端子７０は皆貫通孔６２１を通って軸芯５２の正対する。本実施例中においては、導電端子７０の一端はネジであり、外部装置を外接するのに用いられ、もう一端には電池セル５０の接続のためにネジ穴を設ける。中でも、導電端子の形態は、雄ネジのネジを備えているほかに、外部装置の異なるニーズにより、雌ネジを備えた柱体であってもよく、該等する類似の構造は概ね、関連分野の知識を有する者であれば容易に置き換えることができる構造であり、構造の変更は本実用新案登録請求の範囲に影響を及ぼすことはなく、本考案の請求範囲限定することもできない。
【００１２】
次に２つの連結装置８０は電池ハウジング６０の２つの末端キャップ６２と電池セル５０の両電極５３１間に設け、各連結装置８０は内芯８１、下集電板８２及びそれに対応する上集電板８３を含み、本実施例中では内芯８１はネジであり、その一端は芯軸５２中に締着し芯が導電ピン５３に取り巻かれ、内芯８１のもう一端は末端キャップ６２の貫通孔６２１に正対し、導電端子７０を締め付けて固定する。下集電板８２の端面の周囲に凸縁８２１を設けることで中間部分に凹部８２２を形成し、凹部８２２内に下固定孔８２３を設け、下固定孔８２３は内芯８１を貫通させて電池セル５０の電極５３１端面上に位置を固定する。このとき、凸縁８２１は上電集板８３の方を向いている。上集電板８３は同様に上固定孔８３１を備え、形状は下集電板８２の凹部８２２に適合し、内芯８１は上固定孔８３１を貫通し、凸縁８２１に覆われ凹部８２２中に埋め込まれる。また、上電集板８３は下集電板８２に嵌合する時、周囲の全ての導電ピン５３は押さえられ凹部８２２中に固定される。
【００１３】
図５は上述の構造に対する説明であり、本考案二次電池を自動化制御工程に応用する時、その組み立てステップは次のとおりである。まずステップＳ１では、先に電池セル５０の外側は円筒６１で包装される。次に、ステップＳ２では内芯８１を挿入して下集電板８２に被せ、下集電板８２は電極５３１の端面の導電ピン５３の中間に設置する。前記下集電板８２の位置が固定された後、ステップＳ３に入り、下集電板８２の周囲を取り巻く導電ピン５３を凹部８２２内に折り曲げて入れる。続いてのステップＳ４では、上集電板８３を下集電板８２に嵌合する方式を利用して、迅速に全ての導電ピン５３を圧迫して位置を固定する。ステップＳ５に入ると、締着方式を利用して導電端子７０と上集電板８３を組み付ける。導電端子７０と上集電板８３が合わさって一つになった後、ステップＳ６中では、溶接或いはレーザー方式によって電池ハウジング６０を末端キャップ６２で密封し、導電端子７０は貫通孔６２１を貫通し、外部機器に接続して電力を供給する。もちろん、導電端子７０の設計は末端キャップ６２外部から上集電板８３に締着する時、先に末端キャップ６２を溶接するのが自然であり、続いては導電端子７０の締着を行うステップであるが、前述のステップＳ５及びステップＳ６は入れ換えてもよい。
【００１４】
また、製造前に既に導電端子７０が直接上集電板８３上に固定されている場合は、前述の組み立て工程において、ステップＳ５を簡略化でき、ステップＳ４の嵌合作動作後、直接ステップＳ６に進んで電池ハウジング６０を末端キャップ６２で密封することができる。例えば、図６の連結構造のもう一つの様態を示す図のように、下集電板８２は銅、アルミニウム、ニッケル、或いはステンレスで構成される金属網体であり、導電性を増加し、上集電板８３は平板円盤状で、その上に締着式の導電端子７０を溶接すると、ステップＳ４完了後に直接ステップＳ６に進むことができる。当然この時の導電端子７０は必ずしも末端キャップ６２から凸出している必要はなく、末端キャップ６２と平らな場合も、本考案の実施に影響を与えることはない。
【００１５】
更に、本考案の簡単な構造と適用性の広さは単一端開口の電池ハウジング６０上に使用するのに適しており、自動化組み立て工程にも影響しない。例えば、図７の楕円形の二次リチウム電池実施例の構造を示す図のように、同様に、ステップＳ１の円筒６１の包装、ステップＳ２の下集電板８２の位置決め、ステップＳ３の導電ピン５３の折り曲げ、ステップＳ４の上集電板８３の組み付け、ステップＳ５の導電端子７０及びステップＳ６の末端キャップでの密封、の順序で進行していき完成させる。このようなステップに基づけば、本考案は類似形態の四角形二次電池にも当然適用できる。
【００１６】
上述では本考案の好ましい実施例を開示したに過ぎず、その目的はこの技術分野を熟知する者の本考案の内容への理解と実施を助けることにあり、本考案の実施範囲を限定するものではない。従って、本考案の精神と領域を脱しない範囲内で加えた形状、構造、特徴など各種の変更や潤色は全て、本考案の実用新案登録請求の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００１７】
１０    電池セル
１１    電極巻回体
１２    芯軸
１３    導電ピン
２０    導電端子
３０    電池ハウジング
３１    円筒
４０    内芯
５０    電池セル
５１    電極巻回体
５２    芯軸
５３    導電ピン
５３１  電極
６０    電池ハウジング
６１    円筒
６２    末端キャップ
６２１  貫通孔
７０    導電端子
８０    連結装置
８１    内芯
８２    下集電板
８２１  凸縁
８２２  凹部
８２３  下固定孔
８３    上集電板
８３１  上固定孔
【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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