特表 2024-502782 二次電池のための端子および端子リベット

(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】2024-01-23

(54)【発明の名称】二次電池のための端子および端子リベット

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/567 20210101AFI20240116BHJP

   H01M 50/176 20210101ALI20240116BHJP

   H01M 50/593 20210101ALI20240116BHJP

   H01M 50/562 20210101ALI20240116BHJP

   H01M 50/15 20210101ALI20240116BHJP

   H01M 50/553 20210101ALI20240116BHJP

   H01M 50/586 20210101ALI20240116BHJP

【ＦＩ】

H01M50/567

H01M50/176

H01M50/593

H01M50/562

H01M50/15

H01M50/553

H01M50/586

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023539011

(86)(22)【出願日】2021-11-18

(85)【翻訳文提出日】2023-08-15

(86)【国際出願番号】 EP2021082070

(87)【国際公開番号】W WO2022144127

(87)【国際公開日】2022-07-07

(31)【優先権主張番号】20217345.6

(32)【優先日】2020-12-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521444701

【氏名又は名称】ノースボルト・エービー

【氏名又は名称原語表記】Ｎｏｒｔｈｖｏｌｔ ＡＢ

【住所又は居所原語表記】Ａｌｓｔｒｏｅｍｅｒｇａｔａｎ ２０，１１２ ４７ Ｓｔｏｃｋｈｏｌｍ，Ｓｗｅｄｅｎ

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】チャン、ミョンジェ

【テーマコード（参考）】

5H011

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H011AA04

5H011BB03

5H011CC06

5H011EE04

5H011FF04

5H011GG02

5H043AA02

5H043BA19

5H043CA04

5H043DA09

5H043DA16

5H043EA02

5H043HA08D

5H043JA01D

5H043JA02D

5H043JA12D

5H043JA13D

5H043KA08D

5H043KA09D

5H043KA09E

(57)【要約】

本開示は、二次電池（４０）のための端子（３０）を提示する。端子（３０）は、貫通孔（２１）および二次電池（４０）の内部に面するように適合された内面（２３）を備える端子板（２０）を備える。端子（３０）は、端子板（２０）の貫通孔（２１）を通って延在する端子リベット（１）をさらに備える。端子リベット（１）は、突出部分（７）を備える第１のフランジ（６）を備え、突出部分（７）は、リベット止めされた状態（１ｂ）で端子板（２０）の内面（２３）へと延在する。本開示はまた、端子リベット（１）を提示する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

二次電池（４０）のための端子（３０）であって、前記端子（３０）は、
貫通孔（２１）および前記二次電池（４０）の内部に面するように適合された内面（２３）を備える端子板（２０）と、
前記端子板（２０）の前記貫通孔（２１）を通って延在する端子リベット（１）と、ここにおいて、前記端子リベット（１）は、突出部分（７）を備える第１のフランジ（６）を備え、前記第１のフランジ（６）の前記突出部分（７）は、リベット止めされた状態（１ｂ）で前記端子板（２０）の前記内面（２３）へと延在する、
を備える、端子（３０）。

【請求項2】

前記突出部分（７）および前記端子板（２０）は、前記リベット止めされた状態（１ｂ）で塑性変形される、請求項１に記載の端子（３０）。

【請求項3】

前記リベット止めされた状態（１ｂ）において、前記突出部分（７）は、前記端子リベット（１）の中心軸（Ａ）に対して、前記端子板（２０）の一部分（２０ｐ）の半径方向外側に配置される、請求項２に記載の端子（３０）。

【請求項4】

前記突出部分（７）は、前記第１のフランジ（６）の内周から半径方向距離（ｄ）に配置される、請求項２または３に記載の端子（３０）。

【請求項5】

前記端子リベット（１）は、前記端子板（２０）の前記貫通孔（２１）を通って延在する第１のシャフト部分（３）および前記第１のフランジ（６）を形成する第２のシャフト部分（８）を備える、請求項４に記載の端子（３０）。

【請求項6】

前記端子（３０）は、前記第２のシャフト部分（８）が延在するガスケット（４５）を備え、前記ガスケット（４５）は、前記端子リベット（１）を前記二次電池（４０）の電池蓋（４２）から電気的に絶縁するように構成され、前記端子リベット（１）は、前記ガスケット（４５）に当接するように構成された第２のフランジ（１０）をさらに備える、請求項５に記載の端子（３０）。

【請求項7】

前記第１および第２のシャフト部分（３、８）は、同じ金属から作られる、請求項５または６に記載の端子（３０）。

【請求項8】

前記第１および第２のシャフト部分（３、８）は、銅または銅合金で作られ、前記端子板（２０）は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で作られる、請求項７に記載の端子（３０）。

【請求項9】

前記端子（３０）は、アノード端子である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の端子（３０）。

【請求項10】

前記突出部分（７）は、形状が環状である、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の端子（３０）。

【請求項11】

前記突出部分（７）は、いくつかの個別部品からなる、請求項１０に記載の端子（３０）。

【請求項12】

前記突出部分（７）は、前記第１のフランジ（６）の半径方向外縁に配置される、請求項１０または１１に記載の端子（３０）。

【請求項13】

前記突出部分（７）は、前記端子板（２０）と直接接触している、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の端子（３０）。

【請求項14】

請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の端子（３０）を備える二次電池（４０）。

【請求項15】

二次電池（４０）のための端子（３０）のための端子リベット（１）であって、前記端子リベット（１）は、
前記端子（３０）の端子板（２０）の貫通孔（２１）を通って延在するように構成された第１のシャフト部分（３）と、
第１のフランジ（６）と、
ここにおいて、前記第１のフランジ（６）は、リベット止めされた状態（１ｂ）で前記端子板（２０）へと延在するように構成された突出部分（７）を備える、
を備える、端子リベット（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、二次バッテリ（secondary battery）のための二次電池（secondary cell）に関し、より具体的には、そのような電池のための端子に関し、その端子は端子リベット（terminal rivet）を備える。

【背景技術】

【0002】

気候変動に対処する際、例えば、輸送機関の電化を可能にし、再生可能エネルギーを補うために、再充電可能なバッテリに対する需要が高まっている。

【0003】

そのようなバッテリは、典型的には、所望の電圧および電流を提供するために互いに結合された多数の電池を備える。電池は、電池と電気的に接触するための端子を備える。端子は、端子リベットによって電池の内部構成要素に電気的に接触される端子板を備える。端子リベットはまた、端子の構成要素を機械的に接続するという目的に役立つ。

【0004】

一般には、経時的に劣化せず、好ましくは低コストでバッテリを提供することが望ましい。再充電可能なバッテリの例は、ＥＰ２８４９２４８Ａ１およびＪＰ２０１１２４３５５９Ａに開示されている。これらの文献は、電解質漏出を防ぐためにガスケットと係合するフランジを有するリベットを開示している。

【発明の概要】

【0005】

本発明の実施形態は、上記の考察および他の考察に鑑みてなされたものである。本開示は、少なくともいくつかのシナリオにおいて、二次電池の耐用年数が電池の選択された機械設計によって損なわれ得るという事実を認識している。

【0006】

本開示の一般的な目的は、二次電池の耐用年数を改善することである。さらなる目的は、製造において費用効率の良い二次電池を提供することである。

【0007】

端子リベットおよび端子板が異なる熱膨張係数を有する金属で作られる場合、繰り返される温度変動が端子リベットと端子板との間の機械的接続の障害および／または電気的接触の障害を引き起こす可能性があることが認識されている。

【0008】

本開示の第１の態様によれば、二次電池のための端子が提供される。端子は、貫通孔および二次電池の内部に面するように適合された内面を備える端子板を備える。端子は、端子板の貫通孔を通って延在する端子リベットをさらに含み、ここで、端子リベットは、突出部分を備える第１のフランジを備える。第１のフランジの突出部分は、リベット止めされた状態で端子板の内面へと延在する。

【0009】

そのような端子は、端子リベットと端子板との間の堅固な機械的接続を保証することを可能にする。また、電気的接触は一貫性および信頼性があり得、端子リベットと端子板との間の電気抵抗は低くあり得る。端子はまた、端子リベットの第１のフランジおよび端子板に異なる材料を使用することを可能にし、これら材料は異なる熱膨張係数を有し得る。しかしながら、本開示の端子は、第１のフランジおよび端子板が同じ材料からなる場合にも使用され得ることを理解されたい。

【0010】

温度変動の結果として、第１のフランジおよび端子板のサイズの相対的な変動は、より堅固な機械的接続をもたらすことさえもあり得ると考えられる。別の利点は、溶接またははんだ付けなど、端子リベットを端子板に固定する他の方法を省略できることである。

【0011】

第１のフランジの突出部分は、リベット止めされた状態で端子板の内面へと延在するので、第１のフランジの突出部分と端子板との間にポジティブフィット（positive fit）を形成することができる。比較として、端子板の内面に当接する平坦なフランジ、すなわち突出部分がないフランジは、ポジティブフィットを形成しないが、摩擦フィットを形成する。

【0012】

本開示の端子は、第１のフランジおよび端子板が同じ材料からなる場合にも使用され得る。

【0013】

突出部分および端子板は、リベット止めされた状態で塑性変形され得る。よって、リベット止め中に突出部分および端子板が変形する。突出部分は端子板へと延在するので、突出部分または端子板がさらに変形することなく、突出部分と端子板との相互変位を妨げることができる。

【0014】

突出部分は、第１のフランジの一体部分であり得、これは製造に有益であり得る。端子リベットは、中心長手方向軸を中心として回転対称であり得る。

【0015】

変形状態とも称され得るリベット止めされた状態において、突出部分は、中心長手方向軸に対して端子板の一部分の半径方向外側に配置され得る。突出部分および端子板は、半径方向のポジティブフィットを形成し得る。端子リベットは、端子板の材料と同等またはそれよりも高い硬度の材料で作られ得る。本明細書で使用される場合、「硬度（hardness）」は、リベット止め中の変形に抵抗する材料の能力を意味する。

【0016】

突出部分は、第１のフランジの内周から半径方向距離に配置され得る。突出部分は、逆Ｕ字形状の断面であり得る。

【0017】

端子リベットは、第１のシャフト部分、第２のシャフト部分、および、オプションで、端子のガスケットに当接するように構成され得る第２のフランジを備え得る。変形例では、第２のシャフト部分が第１のフランジを形成し、これは、リベット止め中に、その突出部分を含む第１のフランジを端子板に入れることを簡単にし得る。第２のシャフト部分は、端子リベットの長手方向軸に沿って第１のフランジを支持するように構成され得、それにより、突出部分はリベット止め中に端子板へと延在するようにされ得る。第１のシャフト部分は、端子板の貫通孔を通って延在し得る。

【0018】

第１および第２のシャフト部分は、同じ金属から作られ得る。特定の例では、端子リベットの全ての耐荷重部分が同じ金属から作られ得る、または、より具体的には、端子リベット全体が同じ金属から作られ得る。端子リベットは、ワンピース、すなわち材料の１つの単一の一体部品からなり得る。端子リベットに含まれるより少ない材料および個別の構成要素は、より費用効率の高い製造を必要とし得る。少数の材料の使用はまた、リサイクルにおいて利点を提供し得る。

【0019】

第１および第２のシャフト部分は、銅で作られ得る。端子リベットの全ての耐荷重構成要素は、銅で作られ得る。端子リベット全体は、銅で作られ得る。端子板は、アルミニウム（aluminium）（米国英語では、アルミニウム（aluminum））で作られ得る。これに関連して、銅は、銅合金、すなわち主に銅を備える合金、を含むものとして解釈されるべきである。同様に、アルミニウムは、アルミニウム合金を含むものとして解釈されるべきである。

【0020】

突出部分は、形状が環状であり得る。そのような形状は、端子板へと効率的に延在し、安定した半径方向のポジティブフィットを形成し得る。環状形状は、任意の半径方向への移動を均等かつ効率的に妨げられるように、端子板の環状部分を半径方向に囲むことができる。さらに、環状突出部分は、端子リベットの製造において費用効率がよく、端子が任意の回転位置で端子リベットと組み立てられることを可能にし得る。

【0021】

代替例では、第１のフランジは、１つの単一突出部分のみを備え得る。突出部分は、第１のフランジの周りに連続的に延在し得る。しかしながら、さらなる変形例では、突出部分は、第１のフランジ上またはその周りに設けられたいくつかの個別部品からなり得る。そのような個別の突出部分は、環状構造の周囲に沿って多数の中断部（interruptions）を有する環状構造として設けられ得る。

【0022】

突出部分は、第１のフランジの半径方向外縁に配置され得る。それによって、突出部分は、端子リベットの中心軸に対して端子板の比較的大きい部分の半径方向外側に配置され得る。

【0023】

突出部分は、端子板と直接接触し得る。これは、機械的接続ならびに電気的接触にとって有益であり得る。

【0024】

端子板の貫通孔を通って延在する端子リベットの一部分は、端子板との軸方向のポジティブフィットを形成するためにリベット止めされた状態で変形され得る。貫通孔を通って延在する端子リベットの一部分は、端子リベットのリベット止めを簡単にするために内部凹部を備え得る。

【0025】

リベット止めされた状態において、端子板の貫通孔を通って延在する端子リベットの一部分は、その外周面が端子リベットの中心長手方向軸に対して半径方向外側に傾斜するように変形され得る。よって、端子板は、貫通孔を通って延在する端子リベットの一部分の外周面と、突出部分を有する第１のフランジとの間にクランプされ得る。このクランプ効果は、端子リベットと端子板との間の安定した機械的接続および電気的接触を、長期間の使用および繰り返される温度変動の後でも、保証するのに特に有効であると考えられる。

【0026】

第２の態様によれば、上述したような端子を備える二次電池が提供される。

【0027】

第３の態様によれば、上述したような端子のための端子リベットが提供される。端子リベットは、端子の端子板の貫通孔を通って延在するように構成された第１のシャフト部分および第１のフランジを備える。第１のフランジは、リベット止めされた状態で端子板へと延在するように構成された突出部分を備える。

【0028】

そのような端子リベットは、端子に関連して上述した特徴を備え得る。例えば、端子リベットは、第２のシャフト部分および端子のガスケットに当接するように構成された第２のフランジを備え得る。端子板の貫通孔を通って延在する第１のシャフト部分は、端子板との軸方向のポジティブフィットを形成するためにリベット止めされた状態で変形され得る。

【0029】

第４の態様によれば、二次電池のバッテリ端子を形成するために、フランジを備える端子リベットを端子板に締結する方法が提供され、ここで、その方法は、フランジが端子板へと延在するように第１のフランジおよび端子板を変形させることを備える。フランジは、端子に関して上述したように、端子板の第２の表面へと延在し得る。

【0030】

方法は、第１のフランジの突出部分が端子板へと延在するように、第１のフランジおよび端子板を塑性変形させることを備え得る。

【0031】

方法は、端子リベットのシャフトを端子板の貫通孔に挿入することと、シャフトを変形させて、変形したシャフトを用いて端子リベットを端子板の第１の表面に締結することとを備え得る。

【0032】

端子リベットは、端子板および端子リベットの変形のみによって端子板に締結され得る。言い換えれば、方法は、溶接、はんだ付けなどの追加の締結方法を排除し得る。

【0033】

第５の態様によれば、二次電池の端子を形成するためのフランジを備える端子リベットの使用が提供され、ここで、そのフランジは、リベット止めされた状態で端子板へと延在する。

【図面の簡単な説明】

【0034】

本明細書に開示される実施形態は、添付の図面の図において、限定としてではなく例として例示される。同様の参照番号は、図面全体を通して対応する部分を指す。

【図1】図１は、二次電池４０および端子リベット１を有する端子３０を備える二次バッテリ５０を概略的に例示する。

【図2】図２は、リベット止めされていない状態の図１の端子リベット１を示す拡大断面図である。

【図3】図３は、リベット止めされた状態の図２の端子リベットを示す。

【図4】図４は、端子板２０およびガスケット４５を有する電池蓋４２によって組み立てられたときの図２の端子リベット１を通る拡大断面図である。

【図5】図５は、リベット止めされた状態の図４の組み立てられた端子リベットを例示する。

【詳細な説明】

【0035】

ここで、本開示の実施形態を以下でより十分に説明する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化され得、本明細書に記載される実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全であり、本発明の範囲を当業者に十分に伝えるように、例として提供される。

【0036】

図１は、並んで隣接して配置された多数の電池４０を備えるバッテリ５０を概略的に例示する。図１では、バッテリ５０は、３つの電池４０を備え、そのうちの１つは、バッテリ５０がより多数の電池４０を備え得ることを例示するために破線で描かれている。バッテリは再充電可能であり、バッテリならびに電池は、この理由により、通常、二次バッテリおよび二次電池と呼ばれる。バッテリ５０はリチウムイオンバッテリであり得、よって、電池４０はリチウムイオン電池であり得る。

【0037】

バッテリ５０は、電気自動車または電気トラックなどの完全電気車両を推進するように構成され得る。バッテリ５０はまた、部分的に電気的に推進される車両、いわゆるハイブリッド車両において使用され得る。したがって、バッテリ５０はＥＶ（電気自動車）バッテリと呼ばれ、電池４０はＥＶ電池と呼ばれ得る。バッテリ５０は、家、産業施設、またはグリッドに接続された固定エネルギー貯蔵装置として使用することもできる。

【0038】

図１に例示される電池４０は、角柱状（直平行六面体：right parallelepipedic）の形状である。各電池４０は、電池４０を互いに接続し、例えば車両の電気モータに接続するための負（アノード）端子３０および正（カソード）端子３５を備える。以下では、負端子３０のみを参照する。正端子３５は、以下で説明されるように、材料の選択を除いて、負端子３０と同一であり得る。負端子３０は、バスバー（図示せず）によって電気的に接合され得る。各負端子３０、以下、端子３０は、バスバーまたは他のコネクタへの接続のための接触要素（図示せず）を有する端子板２０を備える。

【0039】

各電池４０は、電池蓋（cell lid）４２によって閉じられた電池缶（cell can）４１を備える。電池缶４１は、上方に開いた直平行六面体の箱の形状を有し、蓋４２は、電池缶４１を閉じるように寸法決めされた板状の要素である。

【0040】

各電池４０は、アノード４３およびカソード４４を含み、それ自体既知であるように、電解質で満たされている。蓋４２は、典型的には、電解質のための通気口（図示せず）および充填口（図示せず）を備える。アノード４３およびカソード４４は、典型的には、電流コレクタに接続されたそれぞれの金属箔（図示せず）を備える。図１には、アノード４３側の電流コレクタ４８が概略的に例示されている。

【0041】

各電流コレクタは、端子リベットによってそれぞれの端子板に接続される。図１は、概略的に例示された端子リベット１を用いてアノード端子板２０に接続された電流コレクタ４８を概略的に例示する。端子板は、絶縁部材（図示せず）によって蓋４２から電気的に絶縁され得る。

【0042】

本開示の端子リベット１は、図２～５により詳細に示されている。変形されていない端子リベット１は、図２および４に示されており、追加の参照番号１ａが付されている。変形され、リベット止めされた端子リベット１は、図３および５に示されており、追加の参照番号１ｂが付されている。

【0043】

図４および５は、本開示の端子リベット１を、端子板２０の一部分、電池蓋４２の一部分、およびガスケット４５と共に示す。端子リベット１は、電池蓋４２の電池蓋孔（cell lid hole）４３を通って延在する。端子リベット１は、端子板２０の端子板孔２１を通って延在する。（図１において端子リベットの上の矢印によって例示されるように、蓋４２が缶４１上に組み立てられるとき、端子リベット１は実際にはリベット止めされないが）端子リベット１は、図４および５において下から電池蓋孔４３および端子板孔２１を通して挿入されている。電気絶縁ガスケット４５は、端子リベット１を電池４０の電池蓋から電気的に絶縁するために端子リベット１と電池蓋４２との間に配置される。さらに、ガスケット４５は、電池３０内の電解質が漏出しないように、端子リベット１と電池蓋孔４３との間を密封する。

【0044】

端子板２０は、電池４０から離れる方向に面する外面２２または第１の表面と、電池４０、より正確には、電池４０の内部に面する内面２３または第２の表面とを有する。図を参照すると、外面２２は上側の平坦な表面であり、内面２３は下側の平坦な表面である。外面２２は、端子板２０の上面と呼ばれ、内面２３は、端子板２０の底面と呼ばれ得る。例えば、図１および４を併せて参照すると明らかなように、内面２３は、端子板２０が取り付けられると電池蓋４２と平行に延在する。

【0045】

ここで図２を参照すると、端子リベット１は、第１の端部２から第２の端部１２まで延在する。端子リベット１は、中心長手方向軸Ａを中心として回転対称である。第１の端部２は、電池が組み立てられたときに電池４０の外側に延在するので、先端または外端と呼ばれ得る。よって、端子リベット１の第２の端部１２は、基端または内端と呼ばれ得る。

【0046】

第１の端部２から第２の端部１２を見ると、端子リベット１は、第１のシャフト部分３、第１のフランジ６、第２のシャフト部分８、第２のフランジ１０、および第３のシャフト部分１１を備える。第１のシャフト部分３は第１の外周面４を備え、第２のシャフト部分８は第２の外周面９を備える。

【0047】

第１のシャフト部分３は、端子リベット１のリベット止めを簡単にするために内部凹部５を備える。リベット止めの前に、凹部５は、本質的にＶ字形の断面である。代替的な実施形態では、第１のシャフト部分は、別の形態の凹部を備えることも、凹部を全く備えないこともあり得る。

【0048】

第１のフランジ６は、第２のシャフト部分８の先端面によって形成される。この非限定的な例では、第２のシャフト部分８は中実構造である。図に示すように、端子リベット１は、端子リベット１を介して第１のフランジ６を第２の端部１２まで支持する中実材料を備える。第１のフランジ６は、第１の外周面４から第２の外周面９まで半径方向に延在する。第１のフランジ６は、突出部分７を備える。

【0049】

第１のシャフト部分３はリベット頭部（rivet head）と呼ばれ得、第２のシャフト部分８はリベット本体（rivet body）と呼ばれ得、第１のフランジ６はリベット肩部（rivet shoulder）と呼ばれ得る。

【0050】

図２は、第１のフランジ６の半径方向外縁に沿って、すなわち第１のフランジ６の内周から半径方向距離ｄに延在する、環状突出部分７を例示する。突出部分７は、第１のフランジ６上に形成された突起またはバルジと呼ばれ得る。ここで示される突出部分は、逆Ｕ字形状の断面を有する。他の実施形態では、断面は、半円形、逆Ｖ字形、または長方形の形態をとり得る。

【0051】

以下では、突出部分７が、端子板２０と共にポジティブフィットを形成するために端子板２０へと延在することを説明する。突出部分７は、端子板２０とのポジティブフィットを形成するために、環状である必要はなく、第１のフランジ６の周りに連続した延在部（continuous extension）を有する必要もないことを理解されたい。例えば、代わりに、第１のフランジ６上に多数の個別の突出部分７が設けられ得る。

【0052】

図２および４を併せて参照すると明らかなように、第１のシャフト部分３は、端子板２０を通って延在する。第１のシャフト部分３、したがって端子リベット１の外端は、外面２２上に突出する。第１のフランジ６は、端子板２０に当接する。第２のシャフト部分８は、電池蓋４２およびガスケット４５を通って延在する。第２のフランジ１０は、ガスケット４５に当接する。より正確には、第２のフランジ１０は、後述するように、ガスケットフランジに当接する。第１のフランジ６は、以下では端子フランジと呼ばれる。

【0053】

本実施形態では、端子リベット１の（軸Ａに沿った）長手方向の長さは、端子リベットの最大直径（第３のシャフト部分１１の幅）よりも小さい。端子リベット１の長手方向の長さは、最大直径の約６０～７０％である。端子リベット１の長手方向の長さは、第２のシャフト部分８の直径に本質的に等しい。第１のシャフト部分３の長手方向の長さは、第２のシャフト部分８の長手方向の長さに本質的に等しい。

【0054】

さらに、第１のシャフト部分３の直径は、第２のシャフト部分８の直径の約６０～６５％である。端子フランジ６の外径は、第２のシャフト部分８の直径に等しい。第２のシャフト部分８の直径は、第２のフランジ１０の外径の約５５～６５％である。端子フランジ６の半径方向延在部（radial extension）は、第２のフランジ１０の半径方向延在部と本質的に等しく、第１のシャフト部分３の半径の約５５～６５％である。

【0055】

ガスケット４５は、第２のシャフト部分８とほぼ同じ（軸Ａに沿った）長手方向の長さの中空円筒状部分（hollow cylindrical portion）を備える。中空円筒状部分は、第２のシャフト部分８の周りにぴったりと嵌合するように選択された直径を有する。ガスケットは、中空円筒状部分の内端から半径方向に延在するガスケットフランジをさらに備える。

【0056】

図１を参照して上述したように、端子リベット１は、電流コレクタ４８をアノード端子板２０に電気的に接触させる。これは、電池４０内に位置付けられた端子リベット１の一部分に配置されたリベットコネクタ（図示せず）が、電流コレクタ４８の（図１に概略的に例示される）結合部分４９と接触するように構成されることによって達成され得る。

【0057】

端子リベット１のリベット止めは、それ自体知られている方法で、打ち抜きによって行われ得る。端子リベット１の一端はアンビルに対して載置され得、一方で、他端はマンドレルによって打ち抜かれる。例えば、端子リベット１の外端２はアンビル上に載置され得、一方で、内端１２はマンドレルによって打ち抜かれる。

【0058】

ここで図５を参照すると、端子リベット１、１ｂのリベット止めされた状態において、端子板２０は、端子フランジ６と共に端子リベット１、１ｂの外端２によって軸方向に保持またはクランプされることが分かる。より詳細には、端子板２０は、第１のシャフト部分３と端子フランジ６とによって軸方向に保持される。

【0059】

リベット締め中に、（第１のシャフト部分３内の）外端２における元の（図２および図４の）Ｖ字形凹部５は、平坦化される。第１のシャフト部３は、その外周面４が端子リベット軸線Ａに対して半径方向外側に傾斜するように変形される。

【0060】

言い換えれば、端子フランジ６から端子リベット１、１ｂの外端２への第１のシャフト部分３の延在部に沿って、第１のシャフト部分３の半径は連続的に増加する。端子板孔２１は、それに対応して変形されており、その内壁は、軸方向のポジティブフィットを形成するために、第１の外周面４としっかりと接触している。第１のシャフト部分３の増大する半径は、端子リベット１が挿入方向（図５では下方）に変位するのを止める。よって、端子板孔２１を通って延在する端子リベット１の一部分、より正確には、第１のシャフト部分３は、端子板２０との軸方向のポジティブフィットを形成するようにリベット止めされた状態で変形されている。

【0061】

端子フランジ６は、端子板２０へと延在する。より正確には、リベット止めされた状態において、端子フランジ６の突出部分７は、端子板２０へと、より正確には、その内面２３へと延在する。よって、突出部分７は、軸Ａに垂直な（図３に例示される）平面Ｐに見られるように、端子板孔２１の内端を形成する内面２３の（図５に例示される）一部分２０ｐの半径方向外側に配置される。

【0062】

言い換えれば、図４に示されるリベット止めされていない状態１ａでは、端子リベットが元の体積を占める。同様に、端子板２０も元の体積を有している。端子リベット１ｂならびに端子板２０は、図５に示すように、リベット止めされた状態でそれぞれの変形した体積を占める。リベット止めされた状態において、端子リベット１ｂの突出部分７は、端子板２０の元の体積へと延在する。よって、突出部分７は端子板２０に凹み（dent）または窪み（depression）を作り、この凹みまたは窪みに突出部分７が位置付けられる。

【0063】

突出部分７が端子板２０へと延在すると、突出部分７または端子板２０を変形することなしに、突出部分７は端子板２０に対して半径方向に移動することができない。言い換えれば、突出部分７は、リベット止めされた状態で端子板２０と、ポジティブフィット、より正確には半径方向のポジティブフィットを形成する。これは、後述するように、端子リベット１および端子板２０の材料が異なる熱膨張係数を有する場合には特に有益である。

【0064】

よって、端子板は、突出部分７によって第１の外周面４と端子フランジ６との間にクランプされる。突出部分７のポジティブフィットは、クランプ効果を得るのに効率的である。クランプ力Ｆは、図５の端子リベット１の右側の矢印によって概略的に例示される。

【0065】

典型的には、二次電池４０のカソード４４は、アルミニウム箔を備える。電流経路全体にわたって、特に電解質を含む電池内で、同じ金属を使用することは有利であり得るので、カソード側においても、端子リベットおよび結合部分を含む電流コレクタは、アルミニウムを備え得るか、またはアルミニウムからなり得る。二次電池４０のアノード４３は、典型的には銅箔を備える。アノード側では、端子リベット１および結合部分４９を含む電流コレクタ４８は、銅を備え得るか、または銅からなり得る。

【0066】

一般に、二次電池４０の両方の端子板、すなわちアノード側およびカソード側に同じ金属を使用することが望ましい。よって、上記の段落からわかるように、一方の側では、端子リベットおよび端子板に異なる材料が使用される。

【0067】

端子板は、有利にはアルミニウムからなる。したがって、アノード側では、端子リベット１は銅（または銅合金）で作られ、一方、端子板２０はアルミニウム（またはアルミニウム合金）で作られる。使用中、二次電池４０は、充電、放電の結果として、また変化する周囲温度により、温度変動の影響を受ける。アルミニウムおよび銅は、異なる熱膨張係数を有する。

【0068】

端子リベットおよび端子板が異なる熱膨張係数を有する金属で作られる場合、温度変動が、端子リベットおよび端子板との間の機械的接続および／または電気的接触の障害を引き起こす可能性があることが認識されている。本端子リベットは、長期間の使用および繰り返される温度変動の後でも、端子リベットと端子板との間の安定した機械的接続および電気的接触を保証する。

【0069】

図５から明らかなように、アルミニウム端子板２０と銅端子リベット１との間の界面は、電池蓋４２の外側にある。よって、電池４０内の電解質は、アルミニウム－銅界面と接触しない。

【0070】

本実施形態では、外面２２は、平坦化された凹部５、より正確には外面２２から延在する端子リベット１ｂの変形部分を収容するための任意選択の切り欠き２４を備える。切り欠きは環状であり、外面２２において端子板孔２１を囲む。言い換えれば、端子板孔２１は、凹孔である。

【0071】

前述の説明および関連する図面に提示された教示の利益を有する当業者には、説明された実施形態の修正および他の変形が思い浮かぶであろう。したがって、実施形態は、本開示で説明される端子リベット１の相対的な寸法を含む特定の例示的な実施形態に限定されるものではなく、修正および他の変形が本開示の範囲内に含まれることが意図されることを理解されたい。

【0072】

本開示は、主に、端子リベット１および端子板２０を機械的に接続し、電気的に接触させることに関する。よって、理解されるように、上記実施形態の第２のフランジ１０はオプションである。上述したようなガスケット４５を備える端子では、ガスケット４５を定位置に保持するための他の解決策が存在し得る。

【0073】

さらに、本明細書では特定の用語が使用される場合があるが、それらは一般的および記述的な意味でのみ使のためのされており、限定を目的としたものではない。したがって、当業者は、添付の特許請求の範囲内に依然として含まれる、説明された実施形態に対する多数の変形を認識するであろう。本明細書で使用される場合、用語「備える（comprise／comprises）」または「含む（include／includes）」は、他の要素またはステップの存在を除外するものではない。さらに、個々の特徴が異なる請求項（または実施形態）に含まれ得るが、これらは場合によっては有利に組み合わされ得、異なる請求項（または実施形態）を含むことは、特徴の特定の組み合わせが実現可能でないおよび／または有利でないことを意味しない。加えて、単数形の言及は複数を除外するものではない。最後に、特許請求の範囲における参照番号は、単に明確にする例として提供されており、特許請求の範囲を限定するものとして決して解釈されるべきではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【手続補正書】

【提出日】2023-08-24

【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】

二次電池のための端子であって、前記端子は、
貫通孔および前記二次電池の内部に面するように適合された内面を備える端子板と、
前記端子板の前記貫通孔を通って延在する端子リベットと、ここにおいて、前記端子リベットは、突出部分を備える第１のフランジを備え、前記第１のフランジの前記突出部分は、リベット止めされた状態で前記端子板の前記内面へと延在する、
を備える、端子。

【請求項2】

前記突出部分および前記端子板は、前記リベット止めされた状態で塑性変形される、請求項１に記載の端子。

【請求項3】

前記リベット止めされた状態において、前記突出部分は、前記端子リベットの中心軸に対して、前記端子板の一部分の半径方向外側に配置される、請求項２に記載の端子。

【請求項4】

前記突出部分は、前記第１のフランジの内周から半径方向距離に配置される、請求項２に記載の端子。

【請求項5】

前記端子リベットは、前記端子板の前記貫通孔を通って延在する第１のシャフト部分および前記第１のフランジを形成する第２のシャフト部分を備える、請求項４に記載の端子。

【請求項6】

前記端子は、前記第２のシャフト部分が延在するガスケットを備え、前記ガスケットは、前記端子リベットを前記二次電池の電池蓋から電気的に絶縁するように構成され、前記端子リベットは、前記ガスケットに当接するように構成された第２のフランジをさらに備える、請求項５に記載の端子。

【請求項7】

前記第１および第２のシャフト部分は、同じ金属から作られる、請求項５に記載の端子。

【請求項8】

前記第１および第２のシャフト部分は、銅または銅合金で作られ、前記端子板は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で作られる、請求項７に記載の端子。

【請求項9】

前記端子は、アノード端子である、請求項１に記載の端子。

【請求項10】

前記突出部分は、形状が環状である、請求項１に記載の端子。

【請求項11】

前記突出部分は、いくつかの個別部品からなる、請求項１０に記載の端子。

【請求項12】

前記突出部分は、前記第１のフランジの半径方向外縁に配置される、請求項１０に記載の端子。

【請求項13】

前記突出部分は、前記端子板と直接接触している、請求項１に記載の端子。

【請求項14】

端子を備える二次電池であって、前記端子は、
貫通孔および前記二次電池の内部に面するように適合された内面を備える端子板と、
前記端子板の前記貫通孔を通って延在する端子リベットと、ここにおいて、前記端子リベットは、突出部分を備える第１のフランジを備え、前記第１のフランジの前記突出部分は、リベット止めされた状態で前記端子板の前記内面へと延在する
を備える、二次電池。

【請求項15】

二次電池のための端子のための端子リベットであって、前記端子リベットは、
前記端子の端子板の貫通孔を通って延在するように構成された第１のシャフト部分と、
第１のフランジと、
ここにおいて、前記第１のフランジは、リベット止めされた状態で前記端子板へと延在するように構成された突出部分を備える、
を備える、端子リベット。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0073】

さらに、本明細書では特定の用語が使用される場合があるが、それらは一般的および記述的な意味でのみ使のためのされており、限定を目的としたものではない。したがって、当業者は、添付の特許請求の範囲内に依然として含まれる、説明された実施形態に対する多数の変形を認識するであろう。本明細書で使用される場合、用語「備える（comprise／comprises）」または「含む（include／includes）」は、他の要素またはステップの存在を除外するものではない。さらに、個々の特徴が異なる請求項（または実施形態）に含まれ得るが、これらは場合によっては有利に組み合わされ得、異なる請求項（または実施形態）を含むことは、特徴の特定の組み合わせが実現可能でないおよび／または有利でないことを意味しない。加えて、単数形の言及は複数を除外するものではない。最後に、特許請求の範囲における参照番号は、単に明確にする例として提供されており、特許請求の範囲を限定するものとして決して解釈されるべきではない。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項を、そのまま、付記しておく。
［Ｃ１］
二次電池（４０）のための端子（３０）であって、前記端子（３０）は、
貫通孔（２１）および前記二次電池（４０）の内部に面するように適合された内面（２３）を備える端子板（２０）と、
前記端子板（２０）の前記貫通孔（２１）を通って延在する端子リベット（１）と、ここにおいて、前記端子リベット（１）は、突出部分（７）を備える第１のフランジ（６）を備え、前記第１のフランジ（６）の前記突出部分（７）は、リベット止めされた状態（１ｂ）で前記端子板（２０）の前記内面（２３）へと延在する、
を備える、端子（３０）。
［Ｃ２］
前記突出部分（７）および前記端子板（２０）は、前記リベット止めされた状態（１ｂ）で塑性変形される、Ｃ１に記載の端子（３０）。
［Ｃ３］
前記リベット止めされた状態（１ｂ）において、前記突出部分（７）は、前記端子リベット（１）の中心軸（Ａ）に対して、前記端子板（２０）の一部分（２０ｐ）の半径方向外側に配置される、Ｃ２に記載の端子（３０）。
［Ｃ４］
前記突出部分（７）は、前記第１のフランジ（６）の内周から半径方向距離（ｄ）に配置される、Ｃ２または３に記載の端子（３０）。
［Ｃ５］
前記端子リベット（１）は、前記端子板（２０）の前記貫通孔（２１）を通って延在する第１のシャフト部分（３）および前記第１のフランジ（６）を形成する第２のシャフト部分（８）を備える、Ｃ４に記載の端子（３０）。
［Ｃ６］
前記端子（３０）は、前記第２のシャフト部分（８）が延在するガスケット（４５）を備え、前記ガスケット（４５）は、前記端子リベット（１）を前記二次電池（４０）の電池蓋（４２）から電気的に絶縁するように構成され、前記端子リベット（１）は、前記ガスケット（４５）に当接するように構成された第２のフランジ（１０）をさらに備える、Ｃ５に記載の端子（３０）。
［Ｃ７］
前記第１および第２のシャフト部分（３、８）は、同じ金属から作られる、Ｃ５または６に記載の端子（３０）。
［Ｃ８］
前記第１および第２のシャフト部分（３、８）は、銅または銅合金で作られ、前記端子板（２０）は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で作られる、Ｃ７に記載の端子（３０）。
［Ｃ９］
前記端子（３０）は、アノード端子である、Ｃ１乃至８のいずれか一項に記載の端子（３０）。
［Ｃ１０］
前記突出部分（７）は、形状が環状である、Ｃ１乃至９のいずれか一項に記載の端子（３０）。
［Ｃ１１］
前記突出部分（７）は、いくつかの個別部品からなる、Ｃ１０に記載の端子（３０）。
［Ｃ１２］
前記突出部分（７）は、前記第１のフランジ（６）の半径方向外縁に配置される、Ｃ１０または１１に記載の端子（３０）。
［Ｃ１３］
前記突出部分（７）は、前記端子板（２０）と直接接触している、Ｃ１乃至１２のいずれか一項に記載の端子（３０）。
［Ｃ１４］
Ｃ１乃至１３のいずれか一項に記載の端子（３０）を備える二次電池（４０）。
［Ｃ１５］
二次電池（４０）のための端子（３０）のための端子リベット（１）であって、前記端子リベット（１）は、
前記端子（３０）の端子板（２０）の貫通孔（２１）を通って延在するように構成された第１のシャフト部分（３）と、
第１のフランジ（６）と、
ここにおいて、前記第１のフランジ（６）は、リベット止めされた状態（１ｂ）で前記端子板（２０）へと延在するように構成された突出部分（７）を備える、
を備える、端子リベット（１）。

【国際調査報告】