(57)【要約】【課題】加工コストを有効に削減でき、電解質溶液が漏出するのを防止でき、リード端子を有効に固定でき、使用上、安全なリチウム電池の筐体の構造を提供する。【解決手段】ケーシング２を含む。ケーシング２の蓋板２３上方には、第１のリード端子接続部材３及び第２のリード端子接続部材４がそれぞれ連結される。ケーシング２の蓋板２３下方には、正極リード板６及び負極リード板７がそれぞれ連結される。正極リード板６は、第１のリード端子接続部材３と電気的に接続される。負極リード板７の一方の端部は、第２のリード端子接続部材４と電気的に接続され、負極リード板７の他方の端部は、下方に延伸し、湾曲して接合部７１が形成される。接合部７１と正極リード板６との間には、絶縁部材８が設けられることにより、正極リード板６と負極リード板７とが接触してショートが発生するのが防止される。【選択図】図１
2013055026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング、第１のリード端子接続部材、第２のリード部材接続部材、正極リード板、負極リード板及び絶縁部材を備えるリチウム電池の筐体の構造であって、
前記ケーシングは、上端に開口を有する下ケーシングと、前記下ケーシングの上端に対向接合されることにより、前記開口を封止する蓋板と、を有し、
前記第１のリード端子接続部材及び前記第２のリード部材接続部材は、前記ケーシングの蓋板上方にそれぞれ連結され、
前記正極リード板は、前記ケーシングの蓋板下方に接合される上、前記第１のリード端子接続部材と電気的に接続され、
前記負極リード板は、前記第２のリード端子接続部材と電気的に接続され、前記負極リード板の一方の端部は、前記ケーシングの蓋板の下方に連結され、前記負極リード板の他方の端部は、下方に延伸し、湾曲して接合部が形成され、
前記絶縁部材は、前記負極リード板の接合部と前記正極リード板との間に設けられることを特徴とするリチウム電池の筐体の構造。
【請求項２】
前記ケーシングの蓋板と前記正極リード板及び前記負極リード板との間には、絶縁シートが配置され、前記絶縁シートは、長方形であり、広面部及び狭面部を有し、前記広面部は、前記蓋板と前記負極リード板との間に挟設され、前記狭面部は、前記蓋板と前記正極リード板との間に挟設され、前記正極リード板の周縁は、前記蓋板に接合されることを特徴とする請求項１に記載のリチウム電池の筐体の構造。
【請求項３】
前記負極リード板の接合部は、前記正極リード板の下方まで延伸されることを特徴とする請求項１又は２に記載のリチウム電池の筐体の構造。
【請求項４】
前記第１のリード端子接続部材及び前記第２のリード端子接続部材の少なくとも何れか一方は、固定部材、位置決め片及び滑り止め部材を有し、
前記固定部材は、底部と、前記底部から上方に延伸される直立部と、を有し、前記底部は、少なくとも１つの前記蓋板を貫通する位置決め部材により、前記正極リード板又は前記負極リード板と連結され、
前記位置決め片は、前記直立部上に嵌設され、前記位置決め片の底部には、滑り止め面が設けられ、
前記滑り止め部材は、前記直立部に連結され、前記滑り止め部材は、前記位置決め片の上方に配置され、前記滑り止め部材の底面及び前記位置決め片の上部の少なくとも一方の面には、粗面が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のリチウム電池の筐体の構造。
【請求項５】
前記位置決め片底部の滑り止め面は、同一平面上に設けられる複数の下斜歯を有し、前記位置決め片の上部には、粗面が形成され、前記粗面は、同一平面上に設けられる複数の上斜歯を有し、前記複数の上斜歯の歯間距離は、前記複数の下斜歯の歯間距離より長いことを特徴とする請求項４に記載のリチウム電池の筐体の構造。
【請求項６】
前記位置決め片底部の滑り止め面は、同一平面上に設けられる複数の下斜歯を有し、前記位置決め片の上部には、粗面が形成され、前記粗面は、同一平面上に設けられる複数の上斜歯を有し、前記複数の上斜歯の歯間距離は、前記複数の下斜歯の歯間距離より長く、前記滑り止め部材の底面には、粗面が形成され、前記粗面は、同一平面上に設けられる複数の斜歯を有し、前記複数の斜歯の歯間距離は、前記複数の上斜歯の歯間距離と同一であることを特徴とする請求項４に記載のリチウム電池の筐体の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウム電池の筐体の構造に関し、特に、加工コストを有効に削減でき、電解質溶液が漏出するのを防止でき、リード端子を有効に固定でき、使用上、安全なリチウム電池の筐体の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のリチウム電池の筐体の構造は、主に、ケーシングを含む。ケーシング内には、電解質溶液と、折り重ね状又はロール状の正極板、セパレータ及び負極板と、が配置される。各正極板には、正極耳部が溶接され、正極耳部は、正極柱の底部に溶接される。また、各負極板には、負極耳部が溶接され、負極耳部は、負極柱の底部に溶接される。正極柱及び負極柱の上部には、ねじ山が設けられ、ナットがそれぞれ螺合された後、リード端子がそれぞれ固定される。
【０００３】
上述の従来のリチウム電池の筐体の構造は、使用時に以下（１）〜（３）に示す問題が発生しやすい。
【０００４】
（１）上述のリチウム電池の筐体の構造を電気自動車などの動力機器に装着した場合、作動時に発生する振動により、電解質溶液が漏出したり、リード端子が緩んだりしやすい。
（２）巻芯の正極耳部を正極柱の底部に溶接し、負極耳部を負極柱の底部に溶接する際、溶接部の品質を制御するのが困難である上、点状の接触であるため、導電不良及び放熱不良が発生しやすい。
（３）リチウム電池の筐体の規格及び形態、或いは、採用される折り重ね状又はロール状の巻芯の形式などの違いにより、正極耳部及び負極耳部の配置位置が異なるため、接続方法を変更する必要がある。このために、作業に時間がかかり、コストが増大する。
【０００５】
電解質溶液の漏出を防止し、リード端子が緩むのを防止し、導電及び放熱を安定させ、加工コストを有効に削減させるために、本発明の発明者は、長年に渡る経験及び弛まぬ研究開発により、ついに、本発明を案出した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１３５７５８
【特許文献２】特開２０１０−２４４９０７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の第１の目的は、蓋板の下方に、ケーシング及び巻芯の規格に応じて適用させることができる負極リード板が設けられることにより、加工速度を速め、組立にかかる人件費を有効に削減することができるリチウム電池の筐体の構造を提供することにある。
本発明の第２の目的は、リード端子が固定された後、振動によってリード端子が緩むのを有効に防止することができ、使用上の安全性を確保することができるリチウム電池の筐体の構造を提供することにある。
本発明の第３の目的は、強固な構造により、電解質溶液が漏出するのを有効に防止することができるリチウム電池の筐体の構造を提供することにある。
本発明の第４の目的は、正極リード板及び負極リード板がリード端子と大きな接触面積で電気的に接続されることにより、導電効果及び放熱効果を有効に高めることができるリチウム電池の筐体の構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するために、本発明のリチウム電池の筐体の構造は、ケーシング、第１のリード端子接続部材、第２のリード端子接続部材、正極リード板、負極リード板及び絶縁部材を含む。ケーシングは、上端に開口を有する下ケーシングと、下ケーシングの上端に対向接合され、開口を封止する蓋板と、を含む。第１のリード端子接続部材及び第２のリード端子接続部材は、ケーシングの蓋板上方にそれぞれ連結される。正極リード板は、ケーシングの蓋体下方に連結され、第１のリード端子接続部材と電気的に接続される。負極リード板は、第２のリード端子接続部材と電気的に接続される。負極リード板の一方の端部は、ケーシングの蓋板下方に連結され、他方の端部は、下方に湾曲されて接合部が形成される。絶縁部材は、負極リード板の接合部と正極リード板との間に設けられる。
【０００９】
ケーシングの蓋体と正極リード板及び負極リード板との間には、絶縁シートが配置される。絶縁シートは、略長方形であり、広面部及び狭面部を有する。広面部は、蓋板と負極リード板との間に挟設される。狭面部は、蓋板と正極リード板との間に挟設される。また、正極リード板の周縁は、蓋板に接続される。
【００１０】
負極リード板の接合部は、正極リード板の下方まで延伸される。
【００１１】
第１のリード端子接続部材及び第２のリード端子接続部材の少なくとも何れか一方は、固定部材、位置決め片及び滑り止め部材を含む。固定部材は、底部と、底部から上方に延伸される直立部と、を含む。底部は、蓋板を貫通する少なくとも１つの位置決め部材を有し、位置決め部材は、正極リード板又は負極リード板と連結される。位置決め片は、直立部上に嵌設される。位置決め片の底部には、滑り止め面が設けられる。滑り止め部材は、直立部と連結され、位置決め片の上方に配置される。滑り止め部材の底面及び位置決め片の上部の少なくとも一方の面には、粗面が形成される。
【００１２】
位置決め片底部の滑り止め面は、同一平面上に設けられる複数の下斜歯を含む。また、位置決め片の上部には、粗面が形成される。粗面は、同一平面上に設けられる複数の上斜歯を含む。複数の上斜歯の歯間距離は、複数の下斜歯の歯間距離より長い。
【００１３】
滑り止め部材の底面には、粗面が形成される。粗面は、同一平面上に設けられる複数の斜歯を含む。複数の斜歯の歯間距離は、複数の上斜歯の歯間距離と同一である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のリチウム電池の筐体の構造は、以下（１）〜（４）に示す効果を実現する。
（１）負極リード板を正極リード板の下方まで延伸することができ、負極リード板の長さを巻芯(発電帯の巻芯：電極)の規格に合わせて調整することができるため、各種のケーシング及び巻芯(電極)に使用することができ、作業速度を速め、組立作業にかかる人件費を削減することができる。
（２）正極リード板及び負極リード板がリード端子と大きな接触面積で電気的に接続されることにより、導通電圧及び導通電流を安定させることができ、大電流の負荷が可能となる上、放熱効果を有するため、使用寿命を延長することができる。
（３）歯状の滑り止め面がリード端子の表層に嵌入され、滑り止め部材の底面及び位置決め片の上部に互いに対応する斜歯が設けられることにより、リード端子を有効に位置決めすることができる上、リード端子を固定した後、振動によってリード端子が緩むのを防止することができ、使用上の安全性を確保できる。
（４）固定部材、ケーシングの蓋板、ゴムカバー及びリード板がリベットによって緊密に接合されるため、使用時、電解質溶液が漏出するのを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態によるリチウム電池の筐体の構造を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態によるリチウム電池の筐体の構造の滑り止め部材を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態によるリチウム電池の筐体の構造の位置決め片を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態によるリチウム電池の筐体の構造の負極リード板を湾曲させる前の状態を示す平面図である。
【図５】本発明の一実施形態によるリチウム電池の筐体の構造の下ケーシングを装着する前の状態を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態によるリチウム電池の筐体の構造の使用中の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１〜図３を参照する。図１〜図３に示すように、本発明の一実施形態によるリチウム電池の筐体の構造１は、ケーシング２、第１のリード端子接続部材３、第２のリード端子接続部材４、絶縁シート５、正極リード板６、負極リード板７及び絶縁部材８を含む。
【００１７】
ケーシング２は、中空の長方形体であり、上端に開口２１を有する下ケーシング２２と、下ケーシング２２の上端に対向接合され、開口２１を封止する蓋板２３と、を含む。
蓋板２３の中央部には、安全弁２４が設けられる。安全弁２４の両側には、ゴムカバー２７がそれぞれ設けられる。ゴムカバー２７上には、２つの円形の孔２７１が間隔をあけてそれぞれ設けられる。
【００１８】
第１のリード端子接続部材３及び第２のリード端子接続部材４は、ケーシング２の蓋板２３上方にそれぞれ連結される。第１のリード端子接続部材３及び第２のリード端子接続部材４の少なくとも何れか一方は、固定部材３１、位置決め片３２及び滑り止め部材３３を含む。本発明の一実施形態において、固定部材３１は、逆Ｔ字形であり、長方形の底部３１１と、底部３１１を貫通し、間隔をあけて配置される２つのリベットと、底部３１１の中央から上方に延伸するねじ柱と、を含む。リベットが位置決め部材３１２とされ、ねじ柱が直立部３１３とされる。
【００１９】
位置決め片３２は、環状のワッシャであり、直立部３１３上に嵌設される。位置決め片３２の底部には、滑り止め面３２１が設けられる。滑り止め面３２１は、同一平面上に設けられ、アレイ状に配列される複数の下斜歯３２２を含む。また、位置決め片３２の上部には、粗面３２３が形成される。粗面３２３は、同一平面上に設けられ、アレイ状に配列される複数の上斜歯３２４を含む。複数の上斜歯３２４の歯間距離は、複数の下斜歯３２２の歯間距離より長い。
【００２０】
滑り止め部材３３は、ナットであり、固定部材３１の直立部３１３上に螺合される。或いは、滑り止め部材３３がボルトで、固定部材３１の直立部３１３がナットでもよい。これにより、滑り止め部材３３を固定部材３１に螺合することができる。滑り止め部材３３が固定部材３１の直立部３１３に螺合された後、滑り止め部材３３は、位置決め片３２の上方に配置される。また、滑り止め部材３３の底面には、粗面３３１が形成される。粗面３３１は、同一平面上に設けられる複数の斜歯３３２を含む。複数の斜歯３３２の歯間距離は、位置決め片３２の複数の上斜歯３２４の歯間距離と同一である。これにより、滑り止め部材３３と位置決め片３２とを互いに歯合連結することができる。
【００２１】
絶縁シート５は、略長方形であり、広面部５１と、広面部５１の端部から延伸される狭面部５２と、を有する。また、絶縁シート５上には、複数の貫通孔が設けられる。
【００２２】
正極リード板６は、長方形の金属板である。正極リード板６は、絶縁シート５の狭面部５２の下方に配置される。正極リード板６の周縁は、蓋板２３の下方に溶接される。これにより、絶縁シート５の狭面部５２は、蓋板２３と正極リード板６との間に挟設される。
【００２３】
負極リード板７は、略長方形の金属板である。負極リード板７の一方の端部は、絶縁シート５の広面部５１の下方に配置され、他方の端部は、正極端部６の方向に下方に延伸され、湾曲して接合部７１が形成される。接合部７１は、絶縁膜により被覆され、絶縁膜が絶縁部材８とされる。絶縁部材８は、負極リード板７の接合部７１と正極リード板６との間に配置される絶縁板とすることができる。絶縁部材８により、正極リード板６と負極リード板７とが接触してショートするのを防止することができる。
【００２４】
図４及び図５を参照する。図４及び図５に示すように、位置決め部材３１２は、上から下に、ゴムカバー２７、蓋板２３及び絶縁シート５の狭面部５２を貫通した後、リベットマシンによって締結される。これにより、固定部材３１、ゴムカバー２７、蓋板２３、絶縁シート５の狭面部５２及び正極リード板６が緊密に接合される。位置決め部材３１２は、ボルトでもよく、対応するナットが組み合わされることにより、固定部材３１、ゴムカバー２７、蓋板２３、絶縁シート５の狭面部５２及び正極リード板６が緊密に接合される。同様に、第２のリード端子接続部材４の固定部材３１、ゴムカバー２７、蓋板２３、絶縁シート５の広面部５１及び負極リード板７の端部も緊密に接合される。このとき、負極リード板７は、図４に示すように、直線帯状である。上述のように組合された後、正極リード板６は、蓋板２３及び第１のリード端子接続部材３と電気的に接続され、負極リード板７は、第２のリード端子接続部材４と電気的に接続される。
【００２５】
図５及び図６を参照する。図５及び図６に示すように、正極耳部９が下ケーシング２２上に溶接され、負極耳部９１が蓋板２３下方の負極リード板７の接合部７１上に溶接された後、負極リード板７は、Ｕ字形に湾曲された状態か、或いは、接合部７１が正極リード板６の下方に湾曲された状態である。これにより、正極板、セパレータ及び負極板が下ケーシング２２内に配置される。また、蓋板２３により、下ケーシング２２の上方が封止される。
【００２６】
図６を参照する。図６に示すように、正極リード端子９２及び負極リード端子９３が第１のリード端子接続部材３及び第２のリード端子接続部材４の固定部材３１の直立部３１３上に嵌設され、位置決め片３２と固定部材３１の底部との間に挟設されたとき、位置決め片３２底部の滑り止め面３２１が正極リード端子９２及び負極リード端子９３の上表層に嵌入されることにより、正極リード端子９２及び負極リード端子９３が押圧される。これにより、正極リード端子９２及び負極リード端子９３が緩むのが防止される。滑り止め部材３３の底面及び位置決め片３２の上部に、互いに対応する斜歯３３２及び上斜歯３２４が設けられることにより、滑り止め部材３３の底面と位置決め片３２の上部とが接触した後、滑り止め部材３３が振動によって反転して緩むのが防止される。なお、第１リード端子接続部材３は蓋板２３の上方で連結され、正極リード板６が蓋板２３の下方に溶接されている。
【００２７】
本発明のリチウム電池の筐体の構造は、以下（１）〜（４）に示す長所を有する。
【００２８】
（１）負極リード板を正極リード板の下方まで延伸することができ、負極リード板の長さを巻芯(発電帯の巻芯：電極)の規格に合わせて調整することができるため、各種のケーシング及び巻芯に使用することができ、作業速度を速め、組立作業にかかる人件費を削減することができる。
（２）正極リード板及び負極リード板がリード端子と大きな接触面積で電気的に接続されることにより、導通電圧及び導通電流を安定させることができ、大電流の負荷が可能となる上、放熱効果を有するため、使用寿命を延長することができる。
（３）歯状の滑り止め面がリード端子の表層に嵌入され、滑り止め部材の底面及び位置決め片の上部に互いに対応する斜歯が設けられることにより、リード端子を有効に位置決めすることができる上、リード端子を固定した後、振動によってリード端子が緩むのを防止することができ、使用上の安全性を確保できる。
（４）固定部材、ケーシングの蓋板、ゴムカバー及びリード板がリベットによって緊密に接合されるため、使用時、電解質溶液が漏出するのを有効に防止することができる。
【００２９】
上述したことから分かるように、本発明のリチウム電池の筐体の構造により、電解質溶液が漏出するのを有効に防止することができ、リード端子を有効に固定することができ、使用上の安全性を確保できる。さらに、加工コストを有効に削減することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  リチウム電池の筐体の構造
２  ケーシング
２１  開口
２２  下ケーシング
２３  蓋板
２４  安全弁
２７  ゴムカバー
２７１  孔
３  第１のリード端子接続部材
３１  固定部材
３１１  底部
３１２  位置決め部材
３１３  直立部
３２  位置決め片
３２１  滑り止め面
３２２  下斜歯
３２３  粗面
３２４  上斜歯
３３  滑り止め部材
３３１  粗面
３３２  斜歯
４  第２のリード端子接続部材
５  絶縁シート
５１  広面部
５２  狭面部
６  正極リード板
７  負極リード板
７１  接合部
８  絶縁部材
９  正極耳部
９１  負極耳部
９２  正極リード端子
９３  負極リード端子
【図１】
2013055026.tif 000003
【図２】
2013055026.tif 000004
【図３】
2013055026.tif 000005
【図４】
2013055026.tif 000006
【図５】
2013055026.tif 000007
【図６】
2013055026.tif 000008