(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性部材を介して電極端子を取りつけた電池蓋体を電池缶の開口部に溶接により接合した密閉型電池において、電極端子と電池蓋体との間に設けた絶縁性部材のうち、電池缶の外面に面する外部絶縁板は、電池蓋体の上面よりも上部には突出しない位置に装着され、外部絶縁板を貫通する電極端子形成部材のかしめによって前記外部絶縁板が固着されたものであって、前記電極端子形成部材の外部絶縁板の外面に位置する部分に、電極端子あるいは電池蓋体の上面を保護する保護部材の係合部を形成したことを特徴とする密閉型電池。
【請求項２】
前記保護部材が電極端子の短絡を防止する電極端子保護部材、または電池ヘッダを覆う電池ヘッダ絶縁板であることを特徴とする請求項１記載の密閉型電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密閉型電池に関し、特に封口特性が良好な小型のリチウムイオン電池等の密閉型電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯用の電子機器は、小型軽量化と共に機能の高度化が進んでいる。その結果、これらの電子機器に使用する電源用の電池には、小型、軽量で容積あたり容量が大きな電池が求められている。
リチウムイオンをドープ、および脱ドープする正極活物質と負極活物質を用いたリチウムイオン電池は、従来から用いられているニッケルカドミウム電池や鉛電池に比べて、容積あるいは質量当たりのエネルギー密度が大きな二次電池として小型の電子機器用の電源として利用されている。
リチウムイオン電池は、正極電極と負極電極をセパレータを介して巻回して製造した電池要素、あるいは正極電極と負極電極を積層した電池要素を金属缶に収納した後に、電池缶とは極性の異なる電極を絶縁性部材で絶縁した電極を備えた蓋体を取り付けて溶接によって封口をしている。
【０００３】
図４は、電池ヘッダの一例を説明する図であり、図４（Ａ）は、分解斜視図であり、図４（Ｂ）は、組み立てた電池ヘッダの断面を説明する図であり、アルミニウム製の電池缶に取り付けた電池ヘッダを説明する図である。
電池ヘッダ２は、電極端子を取り出すための貫通孔を設けた蓋体用金属板３に、ニッケル、ニッケル合金等からなる電極ピン４のフランジ４Ａ上に、座金６およびポリプロピレン、フッ素樹脂等からなる内部絶縁板７を、蓋体用金属板３に設けた孔を貫通させ、蓋体用金属板３の上部から外部絶縁板８を取り付けて、電極ピン４の先端部４Ｂをかしめることによって、内部絶縁板、外部絶縁板を電極ピン４、蓋体用金属板３との間を密閉して固着している。また、蓋体用絶縁板３には、電解液の注液用の小孔９、および電池内部の圧力増大時に内部の圧力を開放する薄肉部からなる圧力開放弁１０が設けられている。
【０００４】
次いで、図５に、従来の電池の上部の厚み方向の断面図を示すように、電池缶の上部の開口部に電池ヘッダを嵌合した後に、電池缶の壁面と電池ヘッダの会合部にレーザー１１を照射してレーザー溶接によって密閉を行っている。
ところが、電池缶１と蓋体用金属板３との会合部の溶接の際に加えられるレーザー１１の熱１２により外部絶縁板８の蓋体用金属板３の上部に突出している部分が収縮し、外部絶縁板８と電極ピン４との間、あるいは外部絶縁板８と蓋体用金属板との間に空隙を生じ封口の不良がおこり、電池内部への水分の浸入等によって電池が早期に劣化することがあった。
【０００５】
特に、小型軽量の電池用の電池缶材料として用いられているアルミニウムは、ニッケルめっき軟鋼等の材料に比べて熱伝導度が大きいために、溶接個所から周囲に失われる熱エネルギーが多い。このため、アルミニウムまたはその合金製の電池缶に電池ヘッダをレーザー溶接によって接合する際には、ニッケルめっき電池缶の溶接に比してより多くの加熱エネルギーを必要とするので、絶縁性部材への熱的な影響も大きくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は，密閉型電池の電池蓋体に絶縁性部材を介して取り付けた電極端子と絶縁性部材、あるいは電池蓋体と絶縁性部材の間の封口不良が生じることがない密閉型電池を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、絶縁性部材を介して電極端子を取りつけた電池蓋体を電池缶の開口部に溶接により接合した密閉型電池において、電極端子と電池蓋体との間に設けた絶縁性部材のうち、電池缶の外面に面する外部絶縁板は、電池蓋体の上面よりも上部には突出しない位置に装着され、外部絶縁板を貫通する電極端子形成部材のかしめによって外部絶縁板が固着されたものである密閉型電池であって、電極端子の外部絶縁板の外面に位置する部分には、電極端子あるいは電池蓋体の上面を保護する保護部材の係合部を有する前記の密閉型電池である。
保護部材は、電池蓋体と電池缶との溶接による接合の後に取り付けたものである前記の密閉型電池である。
前記保護部材が電極端子の短絡を防止する電極端子保護部材、または電池ヘッダを覆う電池ヘッダ絶縁板である前記の密閉型電池である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、電池缶に電池蓋体をレーザー溶接によって接合して封口した密閉型電池において、電池蓋体の電極端子部における封口不良が電池蓋体を電池缶にレーザー溶接によって接合する際に、電極端子と電池蓋体との間に位置する絶縁体が熱的に損傷して封口不良等が生じることが原因であることを見いだし、本発明を想到したものである。
【０００９】
以下に図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の密閉型電池を説明する図であり、密閉型電池の上部の電極端子部の断面を説明する図である。
本発明の電池は、アルミニウム、あるいはアルミニウム合金製の電池缶１に、電池ヘッダ２をレーザー溶接等によって接合したものであり、電極端子を取り出すための貫通孔を設けた蓋体用金属板３に、ニッケル、ニッケル合金等からなる電極端子形成部材である電極ピン４のフランジ４Ａ上に、座金６およびポリプロピレン、フッ素樹脂等の合成樹脂からなる内部絶縁板７を蓋体用金属板３に設けた孔を貫通させ、蓋体用金属板３の上部から外部絶縁板８を取り付けて、電極ピン４の先端部４Ｂをかしめることによって、内部絶縁板、外部絶縁板を電極ピン、蓋体用金属板３との間を密閉した状態で固着されている。
【００１０】
また、外部絶縁板８の上端部は、蓋体用金属板３の上面からは突出しておらず、外部絶縁板８の上端部８Ａは、蓋体用金属板３の上面と同じであるか、上面よりも下部に位置している。
このため、電池ヘッダ２を電池缶１にレーザー溶接によって接合する際には、レーザーによる熱が直接的に外部絶縁板に照射されて熱によって変形等を生じて封口不良を起こすことを防止することが可能となる。
また、電極ピン４のフランジ部には、電池要素に接続したタブ（図示しない）が接続され導電接続が形成される。
また、本発明の電池においては、電極ピンの先端部のかしめによって形成された電極端子の側面方向が露出したものとなるが、電池の使用態様によっては、電極端子の側面方向を絶縁する必要が生じた場合には、電極端子に絶縁板を装着しても良い。
【００１１】
図２は、電極端子に装着した絶縁板を説明する図であり、電池の電極端子部を説明する電池の厚み方向の断面図である。
図２（Ａ）は、電池ヘッダ２をレーザー溶接等によって接合したものであり、電極端子には、係合部２０が形成されており、電極端子保護材２１が係合部２０によって固着されている。このため、電極端子は短絡等の危険から保護されることとなる。
また、図２（Ｂ）は、電極端子に形成した係合部２０に、電池上部の電池ヘッダ２を覆う電池ヘッダ絶縁板２２を取り付けた例を示している。
これによって電池の上面が完全に覆われ、短絡等の危険から保護されることとなる。
図２（Ａ）、および図２（Ｂ）に示した電極端子保護材および電池ヘッダ絶縁板は、いずれも電池ヘッダを接合した後に電池の洗浄等を行った後に、電極端子に設けた係合部に装着することができる。
【００１２】
図３は、他の例を説明する図であり、電池の厚み方向を説明する図である。
図３（Ａ）は、厚みが薄い電池に適用した例を説明する図である。
この例の電池では、外部絶縁板８の上端部８Ａが、電池ヘッダ２の蓋体用金属板３の表面からは突出しておらず、外部絶縁板８が熱によって損傷を受けることが小さくなるので、電池缶１と電池ヘッダ２の会合部のレーザー溶接による接合個所と、電極端子４との間の距離ｄを小さくすることが可能となり、厚みの薄い電池においても封口特性の良好な電池を製造することが可能となる。
図３（Ｂ）は、外部絶縁板と電極端子との係合特性を高めた電池を説明する図である。
図３（Ｂ）に示した例では、外部絶縁板８には、電極端子を係合する凹部８Ｂが設けられている。これによって、電極端子４は、かしめとともに、外部絶縁板８の凹部８Ｂによる係合の作用も生じる結果、より充分な係合が得られる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の密閉型電池では、電池の電極端子部を構成する絶縁板を蓋体用金属板の表面よりも突出しない構造としたので、電池ヘッダを電池缶に接合する場合には、レーザー溶接による熱によって絶縁板が悪影響を受けないので、封口特性が良好な電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の密閉型電池を説明する図であり、密閉型電池の上部の電極端子部の断面を説明する図である。
【図２】図２は、電極端子に装着した絶縁板を説明する図であり、電池の電極端子部を説明する電池の厚み方向の断面図である。
【図３】図３は、他の例を説明する図であり、電池の厚み方向を説明する図である。
【図４】図４は、電池ヘッダの一例を説明する図である。
【図５】図５は、従来の電池の上部の厚み方向の断面図を説明する図である。
【符号の説明】
１…電池缶、２…電池ヘッダ、３…蓋体用金属板、４…電極ピン、４Ａ…フランジ、４Ｂ…先端部、６…座金、７…内部絶縁板、８…外部絶縁板、８Ａ…上端部、８Ｂ…凹部、９…小孔、１０…圧力開放弁、１１…レーザー、１２…熱、２０…係合部、２１…電極端子保護材、２２…電池ヘッダ絶縁板
【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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