2023-69433 二次電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023069433

(43)【公開日】2023-05-18

(54)【発明の名称】二次電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/176 20210101AFI20230511BHJP

   H01M 50/55 20210101ALI20230511BHJP

   H01M 50/188 20210101ALI20230511BHJP

   H01M 50/103 20210101ALI20230511BHJP

   H01M 50/15 20210101ALI20230511BHJP

   H01M 50/193 20210101ALI20230511BHJP

   H01M 50/557 20210101ALI20230511BHJP

【ＦＩ】

H01M50/176

H01M50/55 101

H01M50/188

H01M50/103

H01M50/15

H01M50/193

H01M50/557

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021181276

(22)【出願日】2021-11-05

(71)【出願人】

【識別番号】399107063

【氏名又は名称】プライムアースＥＶエナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】水野 裕輝

【テーマコード（参考）】

5H011

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H011AA03

5H011AA09

5H011BB03

5H011EE04

5H011FF04

5H011GG02

5H011HH02

5H043AA05

5H043BA11

5H043CA04

5H043DA09

5H043JA01D

5H043JA02D

5H043JA09D

5H043KA22D

5H043KA45D

5H043LA21D

(57)【要約】

【課題】小型化しながら蓋部材と電極端子との間の絶縁性を確保できる二次電池を提供する。
【解決手段】本開示の一態様は、二次電池１において、電極端子１３の上部１３ａは、蓋部材１２の上面１２ａの面方向について、凹部２２が形成される範囲内に収まるようにして配置されており、電極端子１３の上部１３ａと凹部２２との間には樹脂部材１５が配置され、蓋部材１２の上面１２ａには、当該上面１２ａの面方向における天面部２１と凹部２２との間の位置にて、蓋部材１２の板厚方向について天面部２１と凹部２２との間の位置に形成される中間部２４が形成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口部を備え、電極体を収容するケースと、
前記開口部を封止する板状の蓋部材と、
前記蓋部材に設けられ、前記電極体に接続する電極端子と、
を有し、
前記蓋部材は、前記蓋部材の板厚方向の一方側の面である第１面と、前記蓋部材の板厚方向の他方側の面である第２面と、を備え、
前記蓋部材の前記第１面には、天面部と、前記蓋部材の板厚方向について前記天面部よりも前記第２面側の位置に形成される凹部と、が形成されており、
前記電極端子は、前記蓋部材にて前記凹部の位置に形成される貫通穴を通って、前記蓋部材に対して前記第１面側から前記第２面側に亘って配置されている二次電池において、
前記電極端子における前記蓋部材に対して前記第１面側に配置される部分は、前記第１面の面方向について、前記凹部が形成される範囲内に収まるようにして配置されており、
前記電極端子における前記蓋部材に対して前記第１面側に配置される部分と前記凹部との間には樹脂部材が配置され、
前記蓋部材の前記第１面には、前記第１面の面方向における前記天面部と前記凹部との間の位置にて、前記蓋部材の板厚方向について前記天面部と前記凹部との間の位置に形成される中間部が形成されていること、
を特徴とする二次電池。

【請求項2】

請求項１の二次電池において、
前記凹部と前記中間部との境界部分に、テーパ形状部または面取り形状部が形成されていること、
を特徴とする二次電池。

【請求項3】

請求項１または２の二次電池において、
前記中間部は、前記凹部の外周の周方向について全周に亘って形成されていること、
を特徴とする二次電池。

【請求項4】

請求項１または２の二次電池において、
前記中間部は、前記凹部の外周の周方向について一部に形成されていること、
を特徴とする二次電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、二次電池に関する。

【背景技術】

【0002】

従来技術として、特許文献１に開示される二次電池では、容器本体の開口部を封止する蓋部材にて、その凹部の位置に電極端子が設けられている。そして、蓋部材と電極端子との間にガスケットが設けられており、蓋部材と電極端子との間の絶縁性を確保しようとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１７９６６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示される二次電池では、蓋部材の上面の面方向について電極端子が凹部の範囲外まで形成されており、蓋部材や電極端子が大きくなってしまうため、二次電池が大型化してしまう。

【0005】

そこで、本開示は上記した課題を解決するためになされたものであり、小型化しながら蓋部材と電極端子との間の絶縁性を確保できる二次電池を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、開口部を備え、電極体を収容するケースと、前記開口部を封止する板状の蓋部材と、前記蓋部材に設けられ、前記電極体に接続する電極端子と、を有し、前記蓋部材は、前記蓋部材の板厚方向の一方側の面である第１面と、前記蓋部材の板厚方向の他方側の面である第２面と、を備え、前記蓋部材の前記第１面には、天面部と、前記蓋部材の板厚方向について前記天面部よりも前記第２面側の位置に形成される凹部と、が形成されており、前記電極端子は、前記蓋部材にて前記凹部の位置に形成される貫通穴を通って、前記蓋部材に対して前記第１面側から前記第２面側に亘って配置されている二次電池において、前記電極端子における前記蓋部材に対して前記第１面側に配置される部分は、前記第１面の面方向について、前記凹部が形成される範囲内に収まるようにして配置されており、前記電極端子における前記蓋部材に対して前記第１面側に配置される部分と前記凹部との間には樹脂部材が配置され、前記蓋部材の前記第１面には、前記第１面の面方向における前記天面部と前記凹部との間の位置にて、前記蓋部材の板厚方向について前記天面部と前記凹部との間の位置に形成される中間部が形成されていること、を特徴とする。

【0007】

この態様によれば、蓋部材の第1面の面方向について電極端子が凹部の範囲内に収まるように配置されているので、蓋部材や電極端子を小型化して、二次電池を小型化できる。

【0008】

また、蓋部材において天面部と凹部との間に中間部が形成されているので、蓋部材の天面部と電極端子との間の距離や、蓋部材の中間部と電極端子との間の距離を長くすることができる。そのため、蓋部材と電極端子との間の絶縁性を確保できる。

【0009】

さらに、蓋部材を例えばプレス加工で成形するときに、蓋部材に作用する応力が中間部にも分散して凹部に集中し難くなるので、凹部における割れの発生を抑制でき、また、蓋部材の寸法精度を向上させることができる。

【0010】

上記の態様においては、前記凹部と前記中間部との境界部分に、テーパ形状部または面取り形状部が形成されていること、が好ましい。

【0011】

この態様によれば、面取り形状部またはテーパ形状部が形成されている分、蓋部材と電極端子との間の距離を長くすることができるので、蓋部材と電極端子との間の絶縁性をより確保できる。

【0012】

上記の態様においては、前記中間部は、前記凹部の外周の周方向について全周に亘って形成されていること、が好ましい。

【0013】

この態様によれば、凹部の周囲に全周に亘って蓋部材と電極端子との間の距離を長くすることができるので、より効果的に、蓋部材と電極端子との間の絶縁性を確保できる。

【0014】

上記の態様においては、前記中間部は、前記凹部の外周の周方向について一部に形成されていること、が好ましい。

【0015】

この態様によれば、凹部の周囲の一部にだけ中間部を形成すればよいので、蓋部材の成形の負担や工数を減らして、二次電池の生産性を向上できる。

【発明の効果】

【0016】

本開示の二次電池によれば、小型化しながら蓋部材と電極端子との間の絶縁性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本実施形態の二次電池の全体斜視図である。

【図2】本実施形態の電極端子とその周辺部分の断面図である。

【図3】凹部と中間部との境界部分に面取り形状部が形成される例を示す図である。

【図4】凹部と中間部との境界部分にテーパ形状部が形成される例を示す図である。

【図5】本実施形態の蓋部材の上面図である。

【図6】変形例の蓋部材の上面図である。

【図7】変形例の蓋部材の上面図である。

【図8】従来技術の電極端子とその周辺部分の断面図である。

【図9】従来技術の電極端子とその周辺部分の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本開示の二次電池の実施形態について説明する。

【0019】

＜二次電池の全体概要について＞
図１に示すように、本実施形態の二次電池１は、開口部１１ａを備えるケース１１と、開口部１１ａを封止する蓋部材１２とを有する。ケース１１と蓋部材１２は、金属（例えば、アルミニウム）により形成されている。

【0020】

蓋部材１２は、板状（例えば、長方形の板状）に形成されている。そして、図１と図２に示すように、蓋部材１２は、蓋部材１２の板厚方向（すなわち、図２の上下方向）の一方側の面である上面１２ａと、蓋部材１２の板厚方向の他方側の面である下面１２ｂと、を備えている。なお、上面１２ａは本開示の「第１面」の一例であり、下面１２ｂは本開示の「第２面」の一例である。

【0021】

また、図１に示すように、蓋部材１２には、２つの電極端子１３が設けられている。この２つの電極端子１３のうち、一方の電極端子１３が正極端子であり、他方の電極端子１３が負極端子である。２つの電極端子１３は、ケース１１内に収容される電極体１４に接続している。

【0022】

図２に示すように、蓋部材１２の上面１２ａには、天面部２１と、凹部２２とが形成されている。凹部２２は、上面１２ａにて下方に凹んだ部分であり、すなわち、蓋部材１２の板厚方向について天面部２１よりも下面１２ｂ側の位置に形成される部分である。そして、電極端子１３は、凹部２２の位置に形成される貫通穴２３を通って、蓋部材１２に対して上面１２ａ側から下面１２ｂ側に亘って配置されている。

【0023】

また、電極端子１３の上部１３ａと蓋部材１２の凹部２２との間には、樹脂部材１５が配置されている。ここで、電極端子１３の上部１３ａとは、電極端子１３において蓋部材１２に対して上面１２ａ側に配置される部分である。そして、樹脂部材１５は、蓋部材１２の凹部２２と電極端子１３の上部１３ａとの間を絶縁している。なお、樹脂部材１５は、底壁部１５ａと側壁部１５ｂとを備え、底壁部１５ａに貫通穴１５ｃが形成されている。そして、底壁部１５ａと側壁部１５ｂは電極端子１３の上部１３ａを収容し、貫通穴１５ｃの中に電極端子１３が通されている。

【0024】

また、蓋部材１２の下面１２ｂと電極端子１３の下部１３ｂとの間には、樹脂部材１６が配置されている。ここで、電極端子１３の下部１３ｂとは、電極端子１３における蓋部材１２に対して下面１２ｂ側に配置される部分である。

【0025】

＜二次電池の小型化と、蓋部材と電極端子との間の絶縁性の確保について＞
本実施形態では、図２に示すように、電極端子１３の上部１３ａは、蓋部材１２の上面１２ａの面方向（すなわち、図２の左右方向）について、凹部２２が形成される範囲内に収まるようにして配置されている。このようにして、凹部２２よりも電極端子１３と樹脂部材１５を小さくすることにより、電極端子１３の上部１３ａの高さを抑えることができ、二次電池１を小型化できる。

【0026】

ここで、従来技術では、図８に示すように、蓋部材１２の上面１２ａにおいて、電極端子１３の近くまで天面部２１が形成され、天面部２１と電極端子１３との間の距離Ｌが短いため、蓋部材１２と電極端子１３との間の絶縁性を確保できないおそれがあった。また、蓋部材１２を例えばプレス加工で成形する際に、凹部２２の外周縁部２２ａ、すなわち、天面部２１と凹部２２との境界部分にある隅部に、応力が集中して作用し易いので、凹部２２に割れが生じるおそれもあった。

【0027】

そこで、従来技術として、図９に示すように、蓋部材１２の凹部２２を広げることにより、天面部２１を電極端子１３から遠ざけて、天面部２１と電極端子１３との間の距離Ｌを長くする場合も考えられた。しかしながら、この場合であっても、蓋部材１２を例えばプレス加工で成形する際に、凹部２２の外周縁部２２ａに応力が集中し易いので、凹部２２に割れが生じるおそれがあった。また、天面部２１の領域が狭くなる分、蓋部材１２の強度が低下するおそれもあった。

【0028】

これに対し、本実施形態では、図２に示すように、蓋部材１２の上面１２ａには、天面部２１と凹部２２の他に、中間部２４が形成されている。この中間部２４は、上面１２ａの面方向における天面部２１と凹部２２との間の位置にて形成されている。そして、中間部２４は、蓋部材１２の板厚方向について天面部２１と凹部２２との間の位置に形成されている。このようにして、天面部２１と凹部２２の間の高さの位置に中間部２４が形成されており、天面部２１と凹部２２との間に段差形状の中間部２４が形成されている。

【0029】

本実施形態では、このように蓋部材１２の上面１２ａに中間部２４が形成されていることにより、蓋部材１２の天面部２１と電極端子１３との距離Ｌ１を、図８に示す従来技術の場合よりも、長くすることができる。また、蓋部材１２の中間部２４と電極端子１３との間の距離Ｌ２を、天面部２１と中間部２４との間の段差分、長くすることができる。そのため、蓋部材１２と電極端子１３との間の絶縁性を確保できる。

【0030】

また、蓋部材１２を例えばプレス加工で成形する際に、蓋部材１２に作用する応力が中間部２４にも分散して凹部２２の外周縁部２２ａに集中し難くなる。そのため、凹部２２における割れの発生を抑制でき、また、蓋部材１２の寸法精度を向上させることができる。

【0031】

また、図３に示すように、凹部２２と中間部２４との境界部分に、面取り形状部２５が形成されている。この面取り形状部２５は、凹部２２と中間部２４との境界部分における中間部２４側の端部の角部にて面取りがなされた形状の部分である。

【0032】

あるいは、図４に示すように、凹部２２と中間部２４との境界部分に、面取り形状部２５の代わりに、テーパ形状部２６が形成されていてもよい。このテーパ形状部２６は、凹部２２と中間部２４とに接続するテーパ形状の部分（すなわち、傾斜形状部）である。

【0033】

このようにして、本実施形態では、凹部２２と中間部２４との境界部分に面取り形状部２５またはテーパ形状部２６が形成されている分、蓋部材１２と電極端子１３との間の距離を長くすることができるので、蓋部材１２と電極端子１３との間の絶縁性をさらに確保できる。また、蓋部材１２をプレス加工するときにメタルフロー（金属の流れ）の適正化を図ることにより、蓋部材１２の寸法精度の向上や生産性を向上させることができる。

【0034】

また、図５に示すように、中間部２４は、蓋部材１２の上面１２ａを上方向から見たときに、凹部２２の外周の周方向について全周に亘って形成されている。

【0035】

これにより、凹部２２の周囲に全周に亘って蓋部材１２と電極端子１３との間の距離を長くすることができるので、より効果的に、蓋部材１２と電極端子１３との間の絶縁性を確保できる。

【0036】

なお、変形例として、中間部２４は、蓋部材１２の上面１２ａを上方向から見たときに、凹部２２の外周の周方向について一部に形成されていてもよい。例えば、図６に示すように、蓋部材１２の上面１２ａを上方向から見たときに、中間部２４は、略長方形に形成される凹部２２の外周の長辺部分に沿って形成されていてもよい。あるいは、例えば、図７に示すように、蓋部材１２の上面１２ａを上方向から見たときに、中間部２４は、略長方形に形成される凹部２２の外周の短辺部分に沿って形成されていてもよい。

【0037】

このようにして、凹部２２の周囲の一部にだけ中間部２４を形成すればよいので、蓋部材１２を成形する負担や工数を減らして、二次電池１の生産性を向上できる。

【0038】

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

【符号の説明】

【0039】

１ 二次電池
１１ ケース
１１ａ 開口部
１２ 蓋部材
１２ａ 上面
１２ｂ 下面
１３ 電極端子
１３ａ 上部
１３ｂ 下部
１４ 電極体
１５ 樹脂部材
１５ａ 底壁部
１５ｂ 側壁部
１５ｃ 貫通穴
１６ 樹脂部材
２１ 天面部
２２ 凹部
２２ａ 外周縁部
２３ 貫通穴
２４ 中間部
２５ 面取り形状部
２６ テーパ形状部
Ｌ，Ｌ１，Ｌ２ 距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】