(57)【要約】【課題】十分なシール性と電流遮断部等に対する高い位置決め精度とを両立させる。【解決手段】電池１は、集電体３、外部接続端子４、封口体５、封口体リード６、感圧変形素子７、遮断箔８、第１のシール材１２、及び第２のシール材１３を有する。封口体５と封口体リード６との間において、外部接続端子４の近傍に第１のシール材１２が配置され、第１のシール材１２より外部接続端子４から離れた位置に第２のシール材１３が配置されている。第１のシール材１２と第２のシール材１３との間には、所定間隔Ａが設けられている。封口体リード６及び第２のシール材１３には、これらを互いに圧入させるためのテーパ部１７，１８が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筺体内に収納される集電体と、
前記筺体内に形成された電流経路を介して前記集電体と接続し、一部が前記筺体外に露出する外部接続端子と、
前記筺体の開口部を封止する封口体と、
前記封口体よりも前記筺体の内部側に配置され、前記電流経路の一部を構成する封口体リードと、
前記電流経路の一部を構成し、前記筺体の内圧に応じて変形する感圧変形素子と、
通常時には前記電流経路の一部を構成し、前記感圧変形素子が所定量以上変形した時に破断することにより前記電流経路を遮断する遮断箔と、
前記封口体と前記封口体リードとの間において前記外部接続端子の近傍に配置される第１のシール材と、
前記封口体と前記封口体リードとの間において前記第１のシール材より前記外部接続端子から離れた位置に配置される第２のシール材と、
を備え、
前記封口体リード及び前記第２のシール材には、これらを互いに圧入させるためのテーパ部が形成されている、
を備える電池。
【請求項２】
前記第２のシール材の前記テーパ部以外の部分は、前記第１のシール材より薄い、
請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記封口体は、前記封口体リード側に突出する凸状部を備え、
前記第１のシール材は、前記凸状部と当接し、
前記第２のシール材は、集電体ホルダーと当接又は一体化している、
請求項１又は２に記載の電池。
【請求項４】
前記第１のシール材は、前記封口体の上面側をシールする上側シール材と当接又は一体化している、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池等の電池に関し、特に外部接続端子の接続部周辺の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１において、電流遮断部を備える二次電池が示されている。当該電流遮断部は、筺体の内圧が所定値以上に達した時に変形する感圧変形素子（ダイアフラム）、当該感圧変形素子の変形に伴い集電体から外部接続端子への電流経路の一部を遮断する遮断箔等から構成されている。
【０００３】
特許文献２において、電池ケースの孔周囲部と電極端子の基部との間にガスケット及びスペーサの介在部が配置され、スペーサに電極端子の基部の径方向外側に配置される側壁部が設けられ、スペーサの側壁部にその内側面側を切り欠いてガスケットとの干渉を防止する切り欠き部が形成された電池が開示されている。これにより、スペーサの側壁部の径方向寸法を小さくしても、切り欠き部により、ガスケットが側壁部に干渉することを防止でき、ガスケットの外径を大きく、或いはスペーサの側壁部の径方向寸法を小さくできるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−６６２５５号公報（図１〜３，５等参照）
【特許文献２】特開２０１１−２３２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に示されるような電流遮断部を設ける際には、内圧の感知を精度よく行うために、外部接続端子の接続部周辺における高い気密性、及び感圧変形素子、遮断箔等に対する高い位置決め精度が要求される。
【０００６】
図８及び図９は、従来構造が有する問題点を例示している。図８に示す第１の例に係る電池１０１において、筺体１０２の開口部には、封口体１０３及び外部接続端子１０４が配置されている。封口体１０３の上面側（筺体１０２、封口体１０３、及び外部接続端子１０４の間）は、上側シール材１０５によりシールされている。
【０００７】
筺体１０２の内部には、集電体１０８が配置されている。集電体１０８と封口体１０３との間には、電流遮断部１１０及び封口体リード１１１が配置されている。電流遮断部１１０は、感圧変形素子１１５及び遮断箔１１６を有する。封口体リード１１１は、遮断箔１１６と外部接続端子１０４とに接触している。集電体１０８が保持する電流は、遮断箔１１６、感圧変形素子１１５、及び封口体リード１１１を介して、外部接続端子１０４に伝達される。
【０００８】
封口体１０３と封口体リード１１１との間は、所定間隔Ａをあけて配置される第１の中間シール材１２１及び第２の中間シール材１２２によりシールされている。当該所定間隔Ａにより、組付時における第１の中間シール材１２１の圧縮によるＤ方向への伸張が吸収される。また、本例においては、第１の中間シール材１２１の厚さＸ１は、第２の中間シール材１２２の厚さＸ２より薄くなっている。
【０００９】
感圧変形素子１１５の下面側（封口体１０３、集電体１０８、感圧変形素子１１５、及び遮断箔１１６の間）には、集電体ホルダー１２３が配置されている。封口体１０３には、シール性を向上させるための凸状部１２５が形成されている。上側シール材１０５と第１の中間シール材１２１とが当接し、第２の中間シール材１２２と集電体ホルダー１２１とが当接している。
【００１０】
図９に示す第２の例に係る電池１０１においては、第１の中間シール材１２１の厚さＸ１は、第２の中間シール材１２２の厚さＸ２より厚くなっている。その他の構成は、上記第１の例に係る電池１０１と同様である。
【００１１】
上述のように、封口体１０３と封口体リード１１１との間のシールを２つの中間シール材１２１，１２２により行うとき、製品形状のばらつき等により両者の厚さＸ１，Ｘ２が異なる場合がある。上記第１の例のように、Ｘ１＜Ｘ２の場合には、第２の中間シール材１２２は封口体１０３及び封口体リード１１１により十分に圧縮されるため、その保持を確実に行うことができると共に十分なシール性を得ることができる。しかし、第１の中間シール材１２１については、圧縮が不十分となり、所望のシール性を得ることができない可能性が高くなる。
【００１２】
一方、上記第２の例のように、Ｘ１＞Ｘ２の場合には、第１の中間シール部材１２１は封口体１０３及び封口体リード１１１により十分に圧縮されるため、所望のシール性を得ることが容易となる。しかし、第２の中間シール材１２２については、圧縮が不十分となり、その保持が確実に行えないと共に十分なシール性を得ることができなくなる可能性が高くなる。第２の中間シール材１２２の保持が確実に行われないことは、上記電流遮断部１１０等の位置決め精度を低下させる原因となる。
【００１３】
このように、封口体１０３と封口体リード１１１との間のシールを２つの中間シール材１２１，１２２により行う場合には、両シール材１２１，１２２の保持性、シール性等を共に満足させることが困難となる。
【００１４】
そこで、本発明は、十分なシール性と電流遮断部等に対する高い位置決め精度とを両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一態様は、筺体内に収納される集電体と、前記筺体内に形成された電流経路を介して前記集電体と接続し、一部が前記筺体外に露出する外部接続端子と、前記筺体の開口部を封止する封口体と、前記封口体よりも前記筺体の内部側に配置され、前記電流経路の一部を構成する封口体リードと、前記電流経路の一部を構成し、前記筺体の内圧に応じて変形する感圧変形素子と、通常時には前記電流経路の一部を構成し、前記感圧変形素子が所定量以上変形した時に破断することにより前記電流経路を遮断する遮断箔と、前記封口体と前記封口体リードとの間において前記外部接続端子の近傍に配置される第１のシール材と、前記封口体と前記封口体リードとの間において前記第１のシール材より前記外部接続端子から離れた位置に配置される第２のシール材とを備え、前記封口体リード及び前記第２のシール材には、これらを互いに圧入させるためのテーパ部が形成されている電池である。
【００１６】
上記構成によれば、封口体と封口体リードとの間をシールする部材が所定間隔をあけて２つのシール材に分割されているため、圧縮に伴う第１のシール材の横方向への伸張が吸収される。これにより、第１のシール材のシール性を高めるためにこれを強く圧縮しても、当該伸張が第２のシール材を変動させることはなく、感圧変形素子、遮断箔等の他の部材に対する位置決め精度に悪影響を与えることはない。
【００１７】
また、封口体リードと第２のシール材とがテーパ部により圧入される構造により、第２のシール材と封口体リードとがそれほど強く圧接されていなくても、第２のシール材の十分な保持及びシール性を実現することができる。これにより、第１のシール材及び第２のシール材の各厚さを高い精度で同一にすることを要することなく、良好なシール性及び保持性を実現することが可能となる。
【００１８】
また、前記第２のシール材の前記テーパ部以外の部分は、前記第１のシール材より薄いことが好ましい。
【００１９】
また、前記封口体は、前記封口体リード側に突出する凸状部を備え、前記第１のシール材は、前記凸状部と当接し、前記第２のシール材は、集電体ホルダーと当接又は一体化していることが好ましい。
【００２０】
また、前記第１のシール材は、前記封口体の上面側をシールする上側シール材と当接又は一体化していることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、十分な気密性と電流遮断部等に対する高い位置決め精度とを両立させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電池の外部接続端子の接続部周辺の構造を示す一部断面図である。
【図２】実施の形態１に係る電池において封口体と封口体リードとの間に第１の中間シール材及び第２の中間シール材を挟み込む前の状態を示す一部断面図である。
【図３】実施の形態１に係る第２の中間シール材の第１の構造例を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る第２の中間シール材の第２の構造例を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る第２の中間シール材の第３の構造例を示す図である。
【図６】実施の形態１に係る第２の中間シール材の第４の構造例を示す図である。
【図７】実施の形態１に係る電池において封口体リードを第２の中間シール部に圧入した場合の圧入量と圧入荷重との関係を示すグラフである。
【図８】従来構造が有する問題点の第１の例を示す図である。
【図９】従来構造が有する問題点の第２の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る電池１の外部接続端子４の接続部周辺の構造を示している。電池１は、二次電池であって、筺体２、集電体３、外部接続端子４、封口体５、封口体リード６、感圧変形素子７、遮断箔８、及び複数のシール材１１，１２，１３、及び集電体ホルダー１４を有する。
【００２４】
筺体２は、電池１の外郭を構成するアルミニウム合金等からなる中空の容器である。集電体３は、筺体２内に収納され、電解液と接触する電極と接続している。
【００２５】
外部接続端子４は、筺体２内において集電体３と後述する電流経路を介して電気的に接続すると共に、その一部が筺体２の外部に露出している。
【００２６】
封口体５は、筺体２の開口部を封止する部材である。封口体５の端部には、封口体リード御６側に突出した凸状部９が形成されている。
【００２７】
封口体リード６は、封口体５よりも下方（筺体２の内側）に配置される部材であって、導電性を有する素材からなる。封口体リード６は、集電体３から外部接続端子４までを電気的に接続する電流経路の一部を構成する。また、封口体リード６の外縁部には、テーパ部１７が形成されている。
【００２８】
感圧変形素子７は、ダイアフラム等であり、筺体２の内圧に応じて変形する。具体的には、筺体２内の感圧変形素子７よりも下方（筺体２の内側）の部分の圧力が所定値以上になると、図１中二点鎖線で示すように、上方に隆起するように変形する。集電体３及び集電体ホルダー１４には、筺体２の内圧が感圧変形素子７に伝達されるように、それぞれ通孔２１，２２が形成されている。また、感圧変形素子７は、導電性を有する素材からなり、電流経路の一部を構成する。
【００２９】
遮断箔８は、集電体３及び感圧変形素子７に接触・固定されている。遮断箔８は、導電性を有する素材からなり、通常時には、電流経路の一部を構成する。しかし、上述のように、筺体２の内圧が所定値以上となり感圧変形素子７が上方へ変形すると、遮断箔８は破断し、電流経路は遮断される。すなわち、感圧変形素子７及び遮断箔８の作用により、電流経路は遮断される。
【００３０】
各シール材１１，１２，１３は、上記各構成部間の気密性を確保するための部材である。具体的には、封口体５の上面側をシールするものであって外部接続端子４及び封口体５の間に配置される上側シール材１１、封口体５及び封口体リード６の間に配置される第１の中間シール材１２及び第２の中間シール材１３が存在する。また、封口体５、集電体３、感圧変形素子７、及び遮断箔８の間には、集電体ホルダー１４が配置されている。
【００３１】
第１の中間シール材１２と第２の中間シール材１３との間には、所定間隔Ａが確保されている。第２の中間シール材１３の外縁部には、テーパ部１８が形成されている。第２の中間シール材１３の平面部２５の厚さＴ２は、第１の中間シール材１２の厚さＴ１より薄い。封口体５に形成された凸状部９は、第１の中間シール材１２に当接している。第１の中間シール材１２は、上側シール材１１に当接している。第２の中間シール材１３は、集電体ホルダー１４に当接している。
【００３２】
図２は、封口体５と封口体リード６との間に第１の中間シール材１２及び第２の中間シール材１３を挟み込む前の状態を示している。上述のように、封口体５と封口体リード６との間をシールする部材は、第１の中間シール材１２と第２の中間シール材１３とに分割されている。
【００３３】
また、封口体リード６及び第２の中間シール材１３は、それぞれテーパ部１７，１８を有する。組付時には、両テーパ部１７，１８が当接し、封口体リード６と第２の中間シール材１３とが圧入された状態となる。
【００３４】
上記構成により、組付時に第１の中間シール材１２が封口体５及び封口体リード７に圧縮されることによる第１の中間シール材１２の水平方向への伸張（図１中矢印Ｄ参照）が、所定間隔Ａにより吸収される。これにより、所望のシール性を実現するために第１の中間シール材１２を強く圧縮しても、第１の中間シール材１２のＤ方向への伸張が第２の中間シール材１３を変動させることはなく、感圧変形素子７、遮断箔８等の位置決めに悪影響を与えることはない。
【００３５】
また、封口体リード６と第２の中間シール材１３とがテーパ部１７，１８により圧入される構造により、第２の中間シール材１３のテーパ部１８以外の平面部２５と封口体リード６の上面部とがそれほど強く圧接されていなくても、第２の中間シール材１３の十分な保持及びシール性を実現することができる。これにより、第２の中間シール材１３の平面部２５の厚さＴ２が第１の中間シール材１２の厚さＴ１より薄くても、十分なシール性を実現することができる。即ち、第１の中間シール材１２及び第２の中間シール材１３の各厚さＴ１，Ｔ２を高い精度で同一にすることを要することなく、良好なシール性を実現することが可能となる。
【００３６】
図３〜図６は、上記第２の中間シール材１３の構造例を示している。図３に示す第１の例に係る第２の中間シール材１３Ａは、その外縁部３０の全周にわたってテーパ部１８Ａが形成されている。封口体リード６のテーパ部１７（図１，２参照）は、当該テーパ部１８Ａに対応した形状となる（下記他の例についても同様である）。同図中２７は、外部接続端子４、第１の中間シール材１２等が挿通される穴である。
【００３７】
図４に示す第２の例に係る第２の中間シール材１３Ｂは、その外縁部のうち対面する２つの側面部３１，３２にのみテーパ部１８Ｂが形成されている。
【００３８】
図５に示す第３の例に係る第２の中間シール材１３Ｃは、上記２つの側面部３１，３２の一部にのみテーパ部１８Ｃが形成されている。
【００３９】
図６に示す第４の例に係る第２の中間シール材１３Ｄは、上記２つの側面部３１，３２にそれぞれリブ形状のテーパ部１８Ｄが形成されている。一方の側面の一対のテーパ部１８Ｄは、第２の中間シール材１３Ｄの上面（封口体５に対峙する面）に向かって徐々に間隔が狭くなるように設けられている。
【００４０】
上述のように、第２の中間シール材１３のテーパ部１８には、様々なバリエーションが考えられる。
【００４１】
図７は、封口体リード６を第２の中間シール材１３に圧入した場合の圧入量と圧入荷重との関係を示している。Ｐ１〜Ｐ２は、封口体リード６のテーパ部１７と第２の中間シール材１３のテーパ部１８とが圧入されている状態である。Ｐ２は、封口体リード６の上面部、第１の中間シール材１２、及び封口体５の凸状部９が接触した状態である。Ｐ２〜Ｐ３は、封口体５の凸状部９が第１のシール材１２を圧縮している状態である。Ｐ３は、封口体リード６の上面と第１の中間シール材１２の下面とが、又第１の中間シール材１２の上面と封口体５の下面とが接触した状態である。Ｐ３〜Ｐ４は、封口体リード６の上面が第２の中間シール材１３の下面を圧縮している状態である。そして、圧入量がＰ３〜Ｐ４の状態に入るポイント、即ちＰ３近傍の圧入量で圧入作業を停止することにより、不要に大きな圧入荷重をかけることなく、十分なシール性を得ることができる。
【００４２】
上記構成の電池１によれば、封口体５と封口体リード６との間をシールする部材が第１の中間シール材１２と第２の中間シール材１３とに分割されているため、第１の中間シール材１２の横方向（図１中Ｄ方向）への伸張が吸収される。これにより、第１の中間シール材１２のシール性を高めるためにこれを強く圧縮しても、当該伸張が第２の中間シール材１３を変動させることはなく、圧力変形素子７、遮断箔８等の位置決めに悪影響を与えることはない。
【００４３】
また、封口体リード６と第２の中間シール材１３とがテーパ部１７，１８により圧入される構造により、第２の中間シール材１３の平面部２５と封口体リード６の上面部とがそれほど強く圧接されていなくても、第２の中間シール材１３の十分な保持及びシール性を実現することができる。これにより、第１の中間シール材１２及び第２の中間シール材１３の各厚さＴ１，Ｔ２を高い精度で同一にすることを要することなく、良好なシール性を実現することが可能となる。
【００４４】
以上のように、本実施の形態に係る電池１によれば、シール性の向上、位置決め精度の向上、部材間の寸法ばらつきの吸収等を同時に実現することが可能となる。
【００４５】
尚、本発明は上記実施の形態に限られるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能なものである。
【符号の説明】
【００４６】
１  電池
２  筺体
３  集電体
４  外部接続端子
５  封口体
６  封口体リード
７  感圧変形素子
８  遮断箔
９  凸状部
１１  上側シール材
１２  第１の中間シール材
１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ  第２の中間シール材
１４  集電体ホルダー
１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ  テーパ部
１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄ  テーパ部
２１，２２  通孔
２５  平面部
２７  穴
３０  外縁部
３１，３２  側面部
Ａ  所定間隔
Ｄ  第１の中間シール材の伸張方向
Ｔ１  第１の中間シール材の厚さ
Ｔ２  第２の中間シール材の厚さ
【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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【図８】
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【図９】
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