特表 2022-534322 充電可能なボタン電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-07-28

(54)【発明の名称】充電可能なボタン電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/531 20210101AFI20220721BHJP

   H01M 50/545 20210101ALI20220721BHJP

   H01M 50/56 20210101ALI20220721BHJP

   H01M 50/109 20210101ALI20220721BHJP

   H01M 50/153 20210101ALI20220721BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20220721BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20220721BHJP

   H01M 50/536 20210101ALI20220721BHJP

   H01M 50/548 20210101ALI20220721BHJP

   H01M 50/533 20210101ALI20220721BHJP

【ＦＩ】

H01M50/531

H01M50/545

H01M50/56

H01M50/109

H01M50/153

H01M10/04 W

H01M50/184 E

H01M50/536

H01M50/548 201

H01M50/533

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021575055

(86)(22)【出願日】2020-06-08

(85)【翻訳文提出日】2021-12-15

(86)【国際出願番号】 CN2020094974

(87)【国際公開番号】W WO2021208218

(87)【国際公開日】2021-10-21

(31)【優先権主張番号】202010306784.6

(32)【優先日】2020-04-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ブルートゥース

(71)【出願人】

【識別番号】521548906

【氏名又は名称】フゥジェン ナンピン イェンピン ディストリクト ナンフゥ ニュー エネルギー テクノロジー カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＦＵＪＩＡＮ ＮＡＮＰＩＮＧ ＹＡＮＰＩＮＧ ＤＩＳＴＲＩＣＴ ＮＡＮＦＵ ＮＥＷ ＥＮＥＲＧＹ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．， ＬＴＤ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１０９ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｒｏａｄ， Ｙａｎｐｉｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｎａｎｐｉｎｇ， Ｆｕｊｉａｎ ３５３０００ ＣＨＩＮＡ

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】特許業務法人梶・須原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チャン ハイタオ

(72)【発明者】

【氏名】ジャン ジーミン

(72)【発明者】

【氏名】スウ ション

【テーマコード（参考）】

5H011

5H028

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H011AA09

5H011CC06

5H011DD12

5H011FF03

5H011GG02

5H011HH02

5H028AA05

5H028CC12

5H043AA01

5H043AA19

5H043BA19

5H043CA07

5H043CA12

5H043DA03

(57)【要約】

本発明は、正極缶、負極缶及び捲回セルを備える充電可能なボタン電池を開示する。正極缶は、頂部開口を備え、底部に絶縁層を備える。負極缶は、底部開口を備え、頂部に下向きに突出している導電棒を備え、正極缶と共に囲まれた収容室を形成する。捲回セルが収容室内に位置し、捲回セルの中央部には充電可能なボタン電池の軸方向に沿うように延在する通路を備え、導電棒が通路に位置し、捲回セルは、絶縁層の上方に位置し且つ導電棒に電気的に接続されて負極缶に電気的に接続可能な負極タブを含む。本発明の充電可能なボタン電池によれば、正極タブと負極タブが同じ側に設けられており、これは生産時に２種のタブの状况を同時に監視することに寄与し、そしてタブのない一側を作業台面に置くことができ、タブの損傷を回避可能であることに加えて、溶接しやすくて、組立が簡単で効率が高い。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

充電可能なボタン電池であって、
頂部開口を備え、底部に絶縁層を備える正極缶と、
底部開口を備え、頂部に下向きに突出している導電棒を備え、前記正極缶と共に囲まれた収容室を形成する負極缶と、
前記収容室内に位置し、前記充電可能なボタン電池の軸方向に沿うように延在する、前記導電棒が所在する通路を中央部に備え、前記絶縁層の上方に位置し且つ前記導電棒に電気的に接続されて前記負極缶に電気的に接続可能な負極タブを含む捲回セルと、を備えることを特徴とする充電可能なボタン電池。

【請求項2】

前記捲回セルは、前記正極缶に電気的に接続され、前記負極タブと共に前記正極缶に近接して配置された正極タブをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の充電可能なボタン電池。

【請求項3】

前記正極缶は、正極缶底部と、前記正極缶底部の周縁から上向きに延在する正極缶壁とを備え、前記負極缶は、負極缶頂部と、前記負極缶頂部の周縁から下向きに延在する負極缶壁とを備え、前記負極缶壁が前記正極缶壁の内側に位置することを特徴とする請求項２に記載の充電可能なボタン電池。

【請求項4】

前記正極缶壁と前記負極缶壁との間に位置する密封部と、前記負極缶壁の底端回りで内へ曲げられた曲げ部とを含むシールリングをさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載の充電可能なボタン電池。

【請求項5】

前記正極タブが少なくとも部分的に前記正極缶壁と前記密封部との間に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の充電可能なボタン電池。

【請求項6】

充電可能なボタン電池であって、
前記正極缶壁には、前記充電可能なボタン電池の径方向に沿うように内へ凹んだ凹み部が設けられており、前記正極タブが前記凹み部に当接していることを特徴とする請求項５に記載の充電可能なボタン電池。

【請求項7】

充電可能なボタン電池であって、
前記充電可能なボタン電池の外部から前記凹み部まで巻き付けられている結束線をさらに備えていることを特徴とする請求項６に記載の充電可能なボタン電池。

【請求項8】

前記導電棒の底部構造が切頭円錐形であることを特徴とする請求項１に記載の充電可能なボタン電池。

【請求項9】

前記導電棒が前記負極缶に溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の充電可能なボタン電池。

【請求項10】

前記負極タブが前記導電棒に溶接接続されていることを特徴とする請求項１に記載の充電可能なボタン電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池の技術分野に関し、具体的には、充電可能なボタン電池に関するものである。

【背景技術】

【0002】

電気器具や電子製品（例えば、ブルートゥースイヤホン、補聴器及び電子時計等）が日増しに小型化するに伴い、体積が小さくてエネルギー密度が高いリチウムイオン電池が市場に多く求められてきている。小型充電ボタン電池は、使用温度が広く、繰り返し利用可能で、保存時間が長く、放電電圧が安定的である等の特徴を有するため、上記の市場の需要を満たすことができる。また、５Ｇ技術の発展及びウェアラブルデバイスとＩＯＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ：モノのインターネット）応用製品の普及に伴い、小型充電ボタン電池は、将来、より広く応用されることが予見できる。

【0003】

しかしながら、現在、このような電池の生産に際して、電池の正負タブをそれぞれ両端に配置し、例えば、正極タブと正極缶を一側において溶接し、負極タブと負極缶を他側において溶接するようになっている。このような方式においては、溶接空間が制限されているので、溶接難度が非常に大きく、電池組立工程が複雑で、組立効率が低いことに加えて、テーブルに置かれる一側のタブが損傷されやすい。

【0004】

従って、以上の問題を少なくとも部分的に解決するために、充電可能なボタン電池が求められている。

【発明の概要】

【0005】

発明の概要の部分に一連の簡単化形式の概念を記載するが、それらについて具体的な実施形態の部分で更に詳細に説明する。本発明の概要は保護を主張される技術的解決手段の重要な特徴と必要な技術的特徴を限定しようとするというわけではなく、更に保護を主張される技術的解決手段の保護範囲を制限しようとする意図もない。

【0006】

上記問題を少なくとも部分的に解決するために、本発明は、
頂部開口を備え、底部に絶縁層を備える正極缶と、
底部開口を備え、頂部に下向きに突出している導電棒を備え、前記正極缶と共に囲まれた収容室を形成する負極缶と、
前記収容室内に位置し、前記充電可能なボタン電池の軸方向に沿うように延在する、前記導電棒が所在する通路を中央部に備え、前記絶縁層の上方に位置し且つ前記導電棒に電気的に接続されて前記負極缶に電気的に接続可能な負極タブを含む捲回セルと、を備える充電可能なボタン電池を提供する。

【0007】

本発明の充電可能なボタン電池によれば、正極タブと負極タブが同じ側に設けられており、これは生産時に２種のタブの状况を同時に監視することに寄与し、また、タブのない一側をテーブルに置くことができ、タブ損傷を回避可能であり、溶接しやすく、組立が簡単で効率が高い。

【0008】

前記捲回セルは更に前記正極缶に電気的に接続される正極タブをさらに備え、前記正極タブと前記負極タブが共に前記正極缶に近接して設けられている。

【0009】

前記正極缶は、正極缶底部と、前記正極缶底部の周縁から上向きに延在する正極缶壁とをさらに備え、前記負極缶は、負極缶頂部と、前記負極缶頂部の周縁から下向きに延在する負極缶壁とを備え、前記負極缶壁が前記正極缶壁の内側に位置する。

【0010】

更に、前記充電可能なボタン電池は、前記正極缶壁と前記負極缶壁との間に位置する密封部と、前記負極缶壁の底端回りで内へ曲げられた曲げ部とを含むシールリングをさらに備えている。

【0011】

更に、前記正極タブが少なくとも部分的に前記正極缶壁と前記密封部との間に設けられている。

【0012】

更に、前記正極缶壁には、前記充電可能なボタン電池の径方向に沿うように内へ凹んだ凹み部が設けられており、前記正極タブが前記凹み部に当接している。

【0013】

更に、前記充電可能なボタン電池は、前記充電可能なボタン電池の外部から前記凹み部まで巻き付けられている結束線をさらに備えている。

【0014】

更に、前記導電棒の底部構造が切頭円錐形である。

【0015】

更に、前記導電棒が前記負極缶に溶接されている。

【0016】

更に、前記負極タブが前記導電棒に溶接接続されている。

【図面の簡単な説明】

【0017】

本発明の下記図面は本明細書で本発明の一部として本発明を理解させるためのものである。図面には本発明の原理を解釈するための本発明の実施例及びその説明が示されている。

【0018】

【図1】本発明の好ましい実施形態に係る充電可能なボタン電池の正面図である。

【図2】本発明の好ましい実施形態に係る充電可能なボタン電池の断面図である。

【図3】本発明の好ましい実施形態に係る充電可能なボタン電池の捲回セルの構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明をより徹底的に理解するために、以下の説明において、大量の具体的な詳細を提供する。しかし、本発明を実施するには、これらの詳細が１つ又は複数存在しなければならないというわけでないことが当業者に明らかであろう。他の例で、本発明と混同しないように、本分野において周知のいくつかの技術的特徴について説明が省略される。

【0020】

本発明を徹底的に理解するために、以下、詳細に説明する。当然ながら、本発明の実施形態の実施は当業者に明らかな特別な詳細に限定されることがない。本発明の好ましい実施例について以下のように詳細に説明するが、それらの詳細な説明に加えて、本発明は他の実施形態を有することも可能である。

【0021】

本明細書で使用される技術用語は具体的な実施例を記述するためのものに過ぎず、本発明による例示的実施例を限定する意図がないことに注意されたい。例えば、文脈に別に明記しない限り、本明細書で使用される単数形態に複数形態をも含む意図がある。なお、本明細書で技術用語の「含有する」及び／又は「含む」を使用する時に、前記特徴、全体、ステップ、操作、素子及び／又はアセンブリが存在するのを示すが、他の特徴、全体、ステップ、操作、素子、アセンブリ及び／又はそれらの組合が１つ又は複数存在し、または付加されることが排除されないのも理解されたい。

【0022】

本明細書で使用される技術用語の「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」及び類似的な記載は目的を説明するためのものに過ぎず、限定する意図がないことを説明する必要がある。

【0023】

ここで、図面を参照しながら本発明による例示的実施例をより詳細に説明する。しかしながら、これらの例示的実施例は種々の異なる形態で実施可能であり、ここに記載の実施例に限定されると解釈すべきでない。これらの実施例を提供する目的は、本発明の開示を徹底的且つ完全にすると共に、これらの例示的実施例の構想を十分に当業者に伝達するところにあることを理解されたい。

【0024】

図１、図２及び図３を参照されたい。本発明の好ましい一実施形態の充電可能なボタン電池１００は、正極缶１１０、負極缶１２０及び捲回セル１３０を含む。ここで、正極缶１１０と負極缶１２０は好ましくはそれぞれ金属材質で製作され、例えば、３０４規格又は３１６Ｌ規格のステンレス鋼材料で製造され得る。

【0025】

具体的には、図２を参照されたい。正極缶１１０は、正極缶底部１１２と、正極缶底部１１２の周縁から上向きに延在する正極缶壁１１１とを備え、正極缶壁１１１に囲まれることによって頂部開口が形成されている。正極缶１１０の底部には絶縁層１６０が配置されている。この絶縁層１６０は予め正極缶底部１１２に設けられていてもよい。

【0026】

負極缶１２０は、負極缶頂部１２２と、負極缶頂部１２２の周縁から下向きに延在する負極缶壁１２１とを備えている。負極缶壁１２１は正極缶壁１１１の内側に位置し、負極缶壁１２１に囲まれることによって底部開口が形成されている。負極缶１２０の頂部、即ち負極缶頂部１２２は底部開口へ突出している導電棒１７０を備え、導電棒１７０が正極缶１１０の方向へ延在している。この導電棒１７０は負極缶１２０に溶接接続されていてもよいし、一体成形されていてもよい。

【0027】

負極缶１２０は底部開口が頂部開口の方向に向くように正極缶１１０に挿入され、正極缶１１０と負極缶１２０とに囲まれることによって収容室が形成されている。この収容室内に捲回セル１３０が配置されると共に電解液が収容されている。

【0028】

捲回セル１３０の構造については図２と図３を参照されたい。捲回セル１３０は、正極シート１３１、負極シート１３２及び正極シート１３１と負極シート１３２とを仕切るセパレータを備え、三者は近似円柱体になるように巻き付けることができる。その内から外へそれぞれセパレータ、負極シート１３２、セパレータ、正極シート１３１、セパレータ（以下同様）であるようになっていてよい。負極シート１３２と正極シート１３１の位置を逆にしてもよいことが理解しやすい。正極シート１３１と負極シート１３２のそれぞれに正極活性材料と負極活性材料が塗布されている。より高いエネルギー密度を得るために、好ましくは、正極活性材料としてコバルト酸リチウム材料を採用する。

【0029】

捲回セル１３０は更に負極タブ１４０と正極タブ１５０を備えている。負極タブ１４０と正極タブ１５０はそれぞれ負極シート１３２と正極シート１３１から、充電可能なボタン電池１００の軸方向に沿って同じ側へ延出している。好ましくは、負極タブ１４０と正極タブ１５０はいずれも正極缶１１０に向かって延在すると共に、正極缶１１０に近接して配置されている。

【0030】

捲回セル１３０の中央部には充電可能なボタン電池１００の軸方向に沿うように延在する通路１３３が設けられている。導電棒１７０は通路１３３内に位置する。正極タブ１５０が正極缶１１０に電気的に接続されている。負極タブ１４０は導電棒１７０に電気的に接続されているので、負極タブ１４０は導電棒１７０を介して負極缶１２０に電気的に接続可能である。導電棒１７０の中央部と上部が円柱形に構成されてよく、底部が切頭円錐形に構成されてよい。導電棒１７０が負極タブ１４０に溶接接続されてもよいし、接触接続されてもよい。

【0031】

本発明の充電可能なボタン電池１００によれば、正極タブ１５０と負極タブ１４０が同じ側に設けられており、これは生産時に２種のタブの状况を同時に監視することに寄与し、そしてタブのない一側をテーブルに置くことができ、タブ損傷を回避可能である。そして、溶接しやすく、組立が簡単で効率が高い。

【0032】

次に、図２を参照されたい。電解液リーク等の発生を防止するために、充電可能なボタン電池１００は、正極缶壁１１１と負極缶壁１２１との間の隙間を密封するためのシールリング１９０をさらに備えている。シールリング１９０は、正極缶壁１１１と負極缶壁１２１との間に位置する密封部１９１と、負極缶壁１２１の底端回りで内へ曲げられた曲げ部１９２とを備える。即ち、シールリング１９０は負極缶壁１２１の底部から充電可能なボタン電池１００の径方向に沿って内へ延在し、且つ負極缶壁１２１の径方向内側に位置するように上向きに曲げられている。シールリング１９０は好ましくはプラスチック材質で製作され、例えば、変性ポリプロピレンで製作される。シールリング１９０のサイズは好ましくは０．０１ｍｍ～０．０２ｍｍであり、例えば０．０１２ｍｍであり、小さいサイズのシールリング１９０はセル及び電解液のために空間を節約し、充電可能なボタン電池１００の電気容量を約３％－８％増加させることができる。また、シールリング１９０と正極缶１１０は、密封効果を強化するために、それぞれに密封剤を単独で塗布する必要がある。

【0033】

正極タブ１５０は、少なくとも部分的に正極缶壁１１１と密封部１９１との間に位置している。即ち、正極タブ１５０はシールリング１９０の底部から充電可能なボタン電池１００の径方向に沿って外へ延在し、且つ上向きにシールリング１９０の径方向外側まで曲げられている。このような配置とすることで、正極タブ１５０と正極缶１１０の接触面の接触緊密程度を増加して内部抵抗を低減することに加えて、正極タブ１５０と正極缶１１０との間の溶接工程を要さない。

【0034】

正極タブ１５０と正極缶１１０との接触をより緊密にするために、正極缶壁１１１には充電可能なボタン電池１００の径方向に沿って内へ凹んだ凹み部１１３が設けられており、正極タブ１５０が凹み部１１３に当接している。好ましくは、正極タブ１５０が凹み部１１３を超えるように延在する。この解決手段は更に充電可能なボタン電池１００の高さを制限でき、組立が完了した後の負極缶１２０が跳ね上がることを防止する。

【0035】

好ましくは、凹み部１１３に結束線を配置してもよい。この結束線は充電可能なボタン電池１００の外部から凹み部１１３まで巻き付けられて正極缶１１０を締め付ける。

【0036】

特に断らない限り、本明細書で使用された技術と科学用語は当業者に理解される定義と同じである。本明細書で使用された用語は具体的な実施目的を説明するためのものに過ぎず、本発明を限定する意図がない。本明細書においては、一実施形態で説明された特徴は、別の実施形態で適用不可能でない限り又は別に説明しない限り、単独して又は他の特徴と組み合わせてこの別の実施形態に応用してもよい。

【0037】

本発明については上記実施例によって説明したが、上記実施例は例示と説明のためのものに過ぎず、本発明を説明された実施例範囲に限定する意図がないことを理解すべきである。また、本発明が上記実施例に限定されるものでなく、本発明の示唆に基づいてより多い変形と修正を施すことができ、これらの変形と修正は全て本発明が保護を主張する範囲に含まれることが当業者に理解可能である。本発明の保護範囲は添付された特許請求の範囲及びそれと同等効果の範囲によって限定される。

【符号の説明】

【0038】

１００ 充電可能なボタン電池
１１０ 正極缶
１１１ 正極缶壁
１１２ 正極缶底部
１１３ 凹み部
１２０ 負極缶
１２１ 負極缶壁
１２２ 負極缶頂部
１３０ 捲回セル
１３１ 正極シート
１３２ 負極シート
１３３ 通路
１４０ 負極タブ
１５０ 正極タブ
１６０ 絶縁層
１７０ 導電棒
１９０ シールリング
１９１ 密封部
１９２ 曲げ部

【図1】

【図2】

【図3】

【手続補正書】

【提出日】2022-01-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

充電可能なボタン電池であって、
正極缶であって、前記正極缶は、頂部開口を備え、前記正極缶の底部に絶縁層を備え、正極缶底部と、前記正極缶底部の周縁から上向きに延在する正極缶壁とを備えている正極缶と、
負極缶であって、前記負極缶は、底部開口を備え、前記負極缶の頂部に下向きに突出している導電棒を備え、前記正極缶と前記負極缶とが囲まれた収容室を形成し、前記負極缶は、負極缶頂部と、前記負極缶頂部の周縁から下向きに延在する負極缶壁とを備え、前記負極缶壁が前記正極缶壁の内側に位置する負極缶と、
捲回セルであって、前記捲回セルは、前記収容室内に位置し、前記充電可能なボタン電池の軸方向に沿うように延在する、前記導電棒が所在する通路を前記捲回セルの中央部に備え、前記絶縁層の上方に位置し且つ前記導電棒に電気的に接続されて前記負極缶に電気的に接続可能な負極タブと、前記正極缶に電気的に接続された正極タブとを含み、前記正極タブと前記負極タブがいずれも前記正極缶に近接して配置された捲回セルと、
前記正極缶壁と前記負極缶壁との間に位置する密封部と、前記負極缶壁の底端回りで内へ曲げられた曲げ部とを含むシールリングとを備え、
前記正極タブが少なくとも部分的に前記正極缶壁と前記密封部との間に配置されていることを特徴とする充電可能なボタン電池。

【請求項2】

充電可能なボタン電池であって、
前記正極缶壁には、前記充電可能なボタン電池の径方向に沿うように内へ凹んだ凹み部が設けられており、前記正極タブが前記凹み部に当接していることを特徴とする請求項１に記載の充電可能なボタン電池。

【請求項3】

充電可能なボタン電池であって、
前記充電可能なボタン電池の外部から前記凹み部まで巻き付けられている結束線をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の充電可能なボタン電池。

【請求項4】

前記導電棒の底部構造が切頭円錐形であることを特徴とする請求項１に記載の充電可能なボタン電池。

【請求項5】

前記導電棒が前記負極缶に溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の充電可能なボタン電池。

【請求項6】

前記負極タブが前記導電棒に溶接接続されていることを特徴とする請求項１に記載の充電可能なボタン電池。

【国際調査報告】