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JPH10241736A - 電池構造 - Google Patents

電池構造

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Publication number
JPH10241736A
JPH10241736A JP9041757A JP4175797A JPH10241736A JP H10241736 A JPH10241736 A JP H10241736A JP 9041757 A JP9041757 A JP 9041757A JP 4175797 A JP4175797 A JP 4175797A JP H10241736 A JPH10241736 A JP H10241736A
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JP
Japan
Prior art keywords
negative electrode
battery
plate
connection
base plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP9041757A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Sugai
健二 菅井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
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Priority to CNB988001888A priority patent/CN100334773C/zh
Priority to PCT/JP1998/000697 priority patent/WO1998038689A1/ja
Priority to DE69837782T priority patent/DE69837782T2/de
Priority to EP98904394A priority patent/EP0928037B1/en
Priority to KR10-1998-0708542A priority patent/KR100511375B1/ko
Priority to US09/171,746 priority patent/US6117576A/en
Priority to TW087202752U priority patent/TW364665U/zh
Publication of JPH10241736A publication Critical patent/JPH10241736A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リチウムイオン電池等の電池構造において、
充放電に伴う膨張収縮による回路基板及び接続板のスト
レスが課題となっていた。 【解決手段】 本発明の電池構造は、電池本体に取り付
けられた回路基板７と正極リード４、負極リード５との
間の接続長さを可変にする手段を設けた接続板８ａ，８
ｂを用いることで、充放電に伴う膨張収縮による接続長
さが変化しても、その変化に対応して接続板の長手方向
の長さが変化するので、回路基板及び接続板のストレス
を軽減することが可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばリチウムま
たはリチウムイオンを用いた電池の電池構造に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年の携帯電話等の電子機器の小型化・
軽量化に伴い、電源としての電池にも、より小型化・軽
量化が求められている。それに対応して、負極にリチウ
ムやリチウムイオンをドープし、かつ脱ドープし得る材
料を用いた二次電池が開発されてきている。
【０００３】こうした二次電池は、軽量で自己放電も少
なく、高い電源電圧が得られることから、実用化が進め
られてきているが、充放電に伴い電極材が膨張収縮を繰
り返すといった特性を有している。したがって、電極材
の膨張収縮に伴い発生する技術的な課題をいかに解決し
ていくかがこれまで検討されてきている。具体的には、
特開平７−１３４９８４号公報に記載されているよう
に、円筒型の二次電池において、渦巻状に電極体を構成
し、電極体の体積膨張を十分に行われると正極及び負極
の間に適度の圧力が保たれるようにしている。また、特
開平７−２２０７５４号公報では、電極体を積層構造に
構成し、この積層体を熱収縮チューブで束ねて充放電に
伴う体積膨張を吸収することで積層体の型くずれ等を防
止している。さらに、容器と蓋の間にも弾性リングを設
けたり、容器自身に波状形成部を設けて、電極体の膨張
収縮を可能とすることで積層体の形を保つようにしてい
る。
【０００４】このように従来は、電極体の膨張収縮にか
かわらず電極体の構造を維持していくかが課題となって
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした二
次電池には、例えば電池のオーバーワークの抑制等のた
めに保護回路が付設されることがあるが、上述した電子
機器の小型化・軽量化に伴い極力部品点数の削減等が図
られており、こうした保護回路も直接電池に取り付ける
ことで省スペースが図られている。
【０００６】こうした保護回路は基板上に形成されてお
り、電池の正極及び負極との接続は、基板から接続板を
介して取り付けられることになる。具体的な構成を図６
から図８に示す。図６は電池構造の斜視図を示し、図７
はそのＸ−Ｘ’断面図、図８はそのＹ−Ｙ’断面図を示
す。リチウムイオン電池は、例えば特開平７−１３４９
８４号公報に記載されているように、帯状銅箔の両面に
炭素質材料を主体とした負極合剤を塗布・乾燥させて作
成した負極１、帯状のアルミニウム箔の両面にＬｉＣｏ
Ｏ2を主体とした正極合剤を塗布・乾燥させて作成した
正極２及び微多孔性ポリプロピレンフィルムからなるセ
パレータ３からなり、負極１、セパレータ３，正極２，
セパレータ３の順に積層し、この積層体を渦巻き状に巻
回して作成されている。そして、この積層体の上部には
正極リード４が設けられ、下部には負極リード５が設け
られており、それぞれ正極２及び負極１と接続されてい
る。上述した積層体の全体は柔軟性を有する絶縁性シー
トにより密封されており、正極リード４及び負極リード
５のみが露出するように構成されている。そして、保護
回路６を形成した基板７が積層体の側面に接するように
配置されており、基板７からは保護回路６と電気的に接
続した接続板８ａ、８ｂが固定されている。接続板８
ａ、８ｂはそれぞれ正極リード４及び負極リード５とも
電気的に接続されている。
【０００７】このような電池構造において、リチウム電
池を使用すると、使用するに従い積層体は上述したよう
に膨張収縮を繰り返すことになるが、基板７及び接続板
８ａ、８ｂは伸縮しないため、両者にストレスが加わる
ことになる。こうしたストレスは、接続板８ａ、８ｂの
基板７への固定部分等の強度的に弱い部分にかかった
り、基板７自体にかかると、回路部品のクラックを生じ
るおそれがあった。そのため、こうした部分に対して強
度を高める改良がなされてきている。しかし、こうした
改良は、汎用部品を特別仕様にする必要があったり、一
部の強度を高めると、相対的に他の部分の強度が弱くな
ってしまうといった不都合があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電池構造
は、高分子材料からなる正極及び負極を有しリチウムイ
オンにより充放電を行う電池の電池構造において、回路
基板と、前記回路基板と前記正極との間及び前記回路基
板と前記負極との間を電気的に接続する接続体とを有
し、該接続体は、前記回路基板と前記正極との間及び／
又は前記回路基板と前記負極との間の接続長さを可変と
する手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】さらに、前記手段は、接続体に形成された
切り込みからなることを特徴とする。さらに、前記手段
は、接続体に形成された湾曲部からなることを特徴とす
る。さらに、前記湾曲部は、接続体に形成された折曲部
に形成されていることを特徴とする。
【００１０】上記のような構成をとることにより、リチ
ウム電池の充放電に伴う膨張収縮により、電池の正極及
び負極と回路基板との接続長さが変化したとしても、接
続体に設けられた接続長さ可変手段によりその変化分が
吸収されるようになり、上記のような欠点を防止するこ
とが可能となった。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例について、詳
述する。図１は、本発明を適用した電池構造である。基
本構造は図３に基づいて説明した構造と同様であり、図
３と同一の番号が付されているものは、図３と同一のも
のを示す。すなわち、基板７には、保護回路６が形成さ
れており、この保護回路６と正極リード４、負極リード
５とを接続する接続板８ａ，８ｂが電池の本体である積
層体の外形形状に沿って設けられている。そして、接続
板８ａ、８ｂには、切り込み１０、１１がそれぞれ形成
されている。
【００１２】ここで、接続長さとは、接続板が積層体の
外形形状に沿って遊びのない状態で取り付けられた場合
の、基板と正極リード、負極リードとの間の接続板の長
さをいう。図２（ａ）、（ｂ）は、接続板８ａの切り込
み１０が設けてある部分の平面図であるが、図２（ａ）
に示すように、切り込み１０は、接続板８ａの長手方向
と交差する方向（図２の場合は直交方向）に複数形成さ
れている。そして、切り込み１０−１は接続板８ａの一
方の端部から接続板８ａの中心線を越える位置まで形成
され、次の切り込み１０−２は他方の端部から接続板８
ａの中心線を越える位置まで形成されている。すなわち
切り込み１０−１〜１０−３は交互に両方の端部から形
成される。接続板８ｂに形成された切り込み１１につい
ても、切り込み１０と同様に形成される。
【００１３】こうした切り込み１０の形成された接続板
８ａが積層体の膨張等により電池の正極リード４及び負
極リード５と基板７との接続長さが長くなった場合を示
したのが図２（ｂ）である。切り込み１０が図のように
開くことで接続板８ａの長手方向が長くなっていること
がわかる。すなわち、接続長さの変化に従い、切り込み
１０が開いたり閉じたりすることで接続板の長手方向の
長さを可変としている。
【００１４】この場合、上述した切り込み１０を接続板
８ａの中心線よりどの程度の長さ分まで形成するかで、
接続板８ａの長手方向の長さの変化分を決めることが可
能である。また、切り込みの数を増やすことでも接続板
８ａの長手方向の長さを長くすることができる。上述し
た実施例では、接続板８ａ、８ｂの両方に切り込みを設
けているが、一方だけに設けることも可能である。ま
た、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、切り込みの形状
は、接続板の長手方向に斜め方向でもよいし、曲線形状
でもかまわない。すなわち、接続板の両端から中心線を
越える位置まで形成される形状であればどのようなもの
でもよい。したがって、切り込みでなく切欠で形成する
こともできる。切欠形状の場合でも切欠が接続板の中心
線より越えた位置まで形成されていればどのような形状
でもよい。
【００１５】切り込みの形成は、接続板の製造後に形成
してもよいし、製造時に形成することも可能である。図
４は別の実施例を示したものである。図４は電池構造を
側面からみた図で、図１と同様に基板７と正極リード
４、負極リード５とを接続する接続板８ａ，８ｂが電池
の本体である積層体の外形形状に沿って設けられてい
る。接続板８ａ，８ｂにはそれぞれ湾曲部１２，１３が
形成されている。積層体の膨張等により電池の正極リー
ド４及び負極リード５と基板７との接続長さが長くなっ
た場合、接続板８ａが長手方向に引っ張られるが、その
際に湾曲部１２が長手方向に伸びることにより上記した
接続長さに対応して接続板８ａの長手方向の長さを長く
することができる。
【００１６】また、接続板８ａを積層体にセットする際
に、積層体の外形形状に沿って折り曲げる必要がある
が、図４に示すように、湾曲部１２を接続板８ａの折曲
部に形成しておけば、折り曲げる際に容易に折ることが
可能となる。さらに、図５に示すように、接続板８ａの
湾曲部１２に該当する部分の幅を細くしておけば、強度
が弱くなるため接続板８ａが引っ張られた際に湾曲部が
容易に伸びることができ、湾曲部１２以外の部分への負
荷が少なくなる。図５では湾曲部の幅を細くしている
が、接続板８ａの厚さを薄くすることでも強度を弱くす
ることが可能である。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願発
明は、電池構造として、保護回路等が形成された基板と
正極リード、負極リードとを接続する接続体に接続長さ
可変手段を設けることで、リチウム電池の充放電に伴う
膨張収縮により、電池の正極及び負極と回路基板との接
続長さが変化したとしても、接続体に設けられた接続長
さ可変手段によりその変化分が吸収されるようになり、
接続体にかかるストレスを軽減することが可能となっ
た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電池構造の実施例を示す図
【図２】図１の接続板の切り込みを示す平面図
【図３】図１の接続板の別の切り込みを示す平面図
【図４】本発明の電池構造の別の実施例を示す図
【図５】図４の接続板を示す平面図
【図６】従来の電池構造を示す図
【図７】図６の電池構造のＸ−Ｘ’断面図
【図８】図６の電池構造のＹ−Ｙ’断面図
【符号の説明】
１ 負極 ２ 正極 ３ セパレータ ４ 正極リード ５ 負極リード ６ 保護回路 ７ 基板 8a,8b 接続板 10,11 切り込み 12,13 湾曲部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 高分子材料からなる正極及び負極を有し
    リチウムイオンにより充放電を行う電池の電池構造にお
    いて、回路基板と、前記回路基板と前記正極との間及び
    前記回路基板と前記負極と間を電気的に接続する接続体
    とを有し、該接続体は、前記回路基板と前記正極との間
    及び／又は前記回路基板と前記負極との間の接続長さを
    可変とする手段を備えていることを特徴とする電池構
    造。
  2. 【請求項２】 前記手段は、接続体に形成された切り込
    みからなる請求項１記載の電池構造。
  3. 【請求項３】 前記手段は、接続体に形成された湾曲部
    からなる請求項１記載の電池構造。
  4. 【請求項４】 前記湾曲部は、接続体の折曲部に形成さ
    れている請求項３記載の電池構造。
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