JP2011108629A

JP2011108629A - バッテリー装置

Info

Publication number: JP2011108629A
Application number: JP2010169542A
Authority: JP
Inventors: Yukihiko Hayashi; 志彦林; Ping-Sung Hung; 平松洪; Yeong-Cherng Chiou; 永城邱; Chiang-Wen Lai; 将文頼
Original assignee: Nan Ya Printed Circuit Board Corp
Current assignee: Nan Ya Printed Circuit Board Corp
Priority date: 2009-11-18
Filing date: 2010-07-28
Publication date: 2011-06-02
Also published as: US20110117427A1; TW201118284A; DE102009055329A1

Abstract

【課題】バッテリー装置を提供する。
【解決手段】バッテリー装置はケーシングと、電極板アセンブリと、少なくとも一つの導電プライマーと、少なくとも一つの密封カバーと、少なくとも一つの金属ワッシャーと、少なくとも一つの絶縁ワッシャーと、少なくとも一つの中空導電端子と、少なくとも一つのボルトとを含む。電極板アセンブリはケーシングの中に設置され、且つ少なくとも一つの集電タブを有する。導電プライマーは集電タブの中に穿通して設置され、且つ内ネジ部を有する。密封カバーはケーシングに接続される。金属ワッシャーは導電プライマーと密封カバーとの間に設置される。絶縁ワッシャーは密封カバーの上に取付けられる。中空導電端子は絶縁ワッシャーと金属ワッシャーにリベット接合される。ボルトは内ネジ部に締められ、且つ中空導電端子に係合する。レーザー溶接処理はボルトと中空導電端子との間に施され、ボルトと中空導電端子との間に密封効果を提供させる。
【選択図】図２Ｂ

Description

本発明は、バッテリー装置に関するものであり、特に、電解液の漏れを防止し、しかもインピーダンスを低下できるバッテリー装置に関するものである。

一般的に言えば、再充電可能なバッテリー（例えば、リチウムバッテリー、ニッケル水素バッテリー）において、正極板と負極板は、通常、巻き芯の上に巻き付き、しかも正極板と負極板は、それぞれ、その上の複数の集電タブを出力端とする。ここで、隔離膜で正極板と負極板を分離することによって、短絡の発生を避けると共に、再充電可能なバッテリーの内部に電解液を充填する（たとえば特許文献１）。

図１Ａと図１Ｂを参照するように、従来の再充電可能なバッテリー１は、主に、ケーシング１０と、電極板アセンブリ３０と、二つの導電プライマー４０と、二つの導電端子５０と、二つの第一絶縁ワッシャー６１と、二つの密封カバー７０と、二つの第二絶縁ワッシャー６２、及び二つのナット８０から構成される。

電極板アセンブリ３０は、ケーシング１０の中に設置され、且つ電極板アセンブリ３０は正極板（図示せず）と、負極板（図示せず）と、複数の隔離膜（図示せず）と、複数の正極集電タブ３１と、複数の負極集電タブ３２、及び巻き芯３３から構成される。ここで、隔離膜は正極板と負極板との間、及び上下のうちの片側に設置され、複数の正極集電タブ３１は正極板に接続され、及び複数の負極集電タブ３２は負極板に接続される。また、正極板、負極板、及び隔離膜は巻き芯３３の上に同時に巻き付き、しかもケーシング１０の中は電解液を充填する（図示せず）。

二つの導電プライマー４０は複数の正極集電タブ３１と複数の負極集電タブ３２の中にそれぞれ穿通して設置される。

各導電端子５０は、各導電プライマー４０の上に取付けられ、且つ各導電端子５０は、外ネジ部５１を有する。

各第一絶縁ワッシャー６１は各導電端子５０の上に取付けられる。

各密封カバー７０は、各第一絶縁ワッシャー６１と各導電端子５０の上に取付けられ、且つ各密封カバー７０はケーシング１０に接続される。ここで、二つの密封カバー７０はケーシング１０の両端の周縁にそれぞれ取り囲むように接続される。

各第二絶縁ワッシャー６２は、各密封カバー７０及び各導電端子５０の上に取付けられる。

各ナット８０は各導電端子５０の外ネジ部５１に締められ、各導電端子５０と、各第一絶縁ワッシャー６１と、各密封カバー７０、及び各第二絶縁ワッシャー６２とをしっかりと締めさせ、ケーシング１０の電解液もれを防止するのに用いられる。

また、再充電可能なバッテリー１の電力出力は二つの導電端子５０によって達成される。

上述より、再充電可能なバッテリー１は幾つかの欠点がある。まず、ケーシング１０、または再充電可能なバッテリー１の密封効果は、ナット８０が導電端子５０を締めることによって達成される。故に、ナット８０と導電端子５０との間の締めが緩んだ時、ケーシング１０の電解液が漏れて、再充電可能なバッテリー１、または再充電可能なバッテリー１を応用するその他の装置にダメージを引き起こす。同時に、導電プライマー４０と導電端子５０との間の締めが振動によって緩み易いことは、導電端子５０と導電プライマー４０との間の密着効果が好ましくないことを意味する。よって、再充電可能なバッテリー１の内部の接触インピーダンスが高くなり、再充電可能なバッテリー１の電力出力が好ましくないことを招く。もう一つは、ナット８０と導電端子５０との間の締めがきつすぎた時、第一絶縁ワッシャー６１と第二絶縁ワッシャー６２によく変形、歪み現象が発生することで、ケーシング１０の電解液のもれを招く。

特開２００２−８６２８号公報

本発明の目的は、バッテリー装置を提供する。

上述の問題を解決するために、本発明は基本的に以下の特徴を採用する。

本発明の実施例はバッテリー装置を提供する。ケーシングと、前記ケーシングの中に設置され、且つ少なくとも一つの集電タブを有する電極板アセンブリと、前記電極板アセンブリの前記集電タブの中に穿通して設置され、且つ内ネジ部を有する少なくとも一つの導電プライマーと、前記ケーシングに接続される少なくとも一つの密封カバーと、前記導電プライマーと前記密封カバーとの間に設置される少なくとも一つの金属ワッシャーと、前記密封カバーの上に取付けられる少なくとも一つの絶縁ワッシャーと、前記絶縁ワッシャーと前記金属ワッシャーにリベット接合される少なくとも一つの中空導電端子と、前記中空導電端子、前記絶縁ワッシャー、前記密封カバー、及び前記金属ワッシャーを経由することによって、前記導電プライマーの前記内ネジ部に締められ、且つ前記中空導電端子に係合する少なくとも一つのボルトとを含み、レーザー溶接処理または密封剤封入処理は前記ボルトと前記中空導電端子の間に施され、前記ボルトと前記中空導電端子の間に密封効果を提供させる。

上述の実施例に基づいて、前記ボルトは外ネジ部を有し、及び前記外ネジ部は前記導電プライマーの前記内ネジ部と噛合う。

本発明のもう一つの実施例はバッテリー装置を提供する。ケーシングと、前記ケーシングの中に設置され、且つ少なくとも一つの集電タブを有する電極板アセンブリと、前記電極板アセンブリの前記集電タブの中に穿通して設置される少なくとも一つの導電プライマーと、前記ケーシングに接続される少なくとも一つの密封カバーと、前記導電プライマーと前記密封カバーとの間に設置される少なくとも一つの金属ワッシャーと、前記密封カバーの上に取付けられる少なくとも一つの第一絶縁ワッシャーと、前記第一絶縁ワッシャーと前記金属ワッシャーにリベット接合される少なくとも一つの中空導電端子と、前記中空導電端子、前記第一絶縁ワッシャー、前記密封カバー、及び前記金属ワッシャーを経由することによって、前記導電プライマーに接続され、且つ前記中空導電端子に係合する少なくとも一つのリベットとを含み、レーザー溶接処理または密封剤封入処理は前記リベットと前記中空導電端子との間に施され、前記リベットと前記中空導電端子との間に密封効果を提供させる。

上述の実施例に基づいて、前記バッテリー装置は、前記リベットと前記中空導電端子との間に設置される少なくとも一つの第二絶縁ワッシャーを更に含む。

本発明のバッテリー装置によれば、電解液もれを防止できるため、バッテリー装置の製品の信頼度を確保することができる。さらに、バッテリー装置を応用するその他の装置にダメージの発生を防ぐことができる。また、バッテリー装置の内部の接触インピーダンスは効果的に最小限に維持できることによって、バッテリー装置の電力出力を最適な状況に維持させることができる。

従来の再充電可能なバッテリーの断面図を表している。図１Ａに基づいた部分的な分解図を表している。本発明第一実施例のバッテリー装置の断面図を表している。図２Ａに基づいた部分的な分解図を表している。本発明第二実施例のバッテリー装置の断面図を表している。図３Ａに基づいた部分的な分解図を表している。

本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に好ましい実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
（第一実施例）

図２Ａと図２Ｂを参照するように、本実施例のバッテリー装置１００は再充電可能なバッテリー（例えば、リチウムバッテリー、ニッケル水素バッテリー）であり、且つ主に、ケーシング１１０と、電極板アセンブリ１２０と、二つの導電プライマー１３０と、二つの密封カバー１４０と、二つの金属ワッシャー１５１と、二つの第一絶縁ワッシャー１５２と、二つの中空導電端子１６０と、二つのボルト１７０、及び二つの第二絶縁ワッシャー１８０を含む。

電極板アセンブリ１２０はケーシング１１０の中に設置され、且つ電極板アセンブリ１２０は正極板（図示せず）と、負極板（図示せず）と、複数の隔離膜（図示せず）と、複数の正極集電タブ１２１と、複数の負極集電タブ１２２、及び巻き芯１２３から構成される。ここで、隔離膜は正極板と負極板との間及び上下のうちの片側に設置され、複数の正極集電タブ１２１は正極板に接続され、及び複数の負極集電タブ１２２は負極板に接続される。また、正極板、負極板、及び隔離膜は巻き芯１２３の上に同時に巻き付き、そしてケーシング１１０の中は電解液（図示せず）を充填する。

二つの導電プライマー１３０は複数の正極集電タブ１２１と複数の負極集電タブ１２２の中にそれぞれ穿通して設置される。ここで、図２Ｂに示すように、各導電プライマー１３０はいずれも内ネジ部１３１を有する。

図２Ａと図２Ｂに示すように、二つの密封カバー１４０はいずれもケーシング１１０に接続される。さらに、具体的に言えば、二つの密封カバー１４０はケーシング１１０の両端の周縁にそれぞれ取り囲むように接続される。

各金属ワッシャー１５１は各導電プライマー１３０と各密封カバー１４０との間に設置される。

各第一絶縁ワッシャー１５２は各密封カバー１４０の上に取付けられる。

各中空導電端子１６０は各第一絶縁ワッシャー１５２及び各金属ワッシャー１５１をリベット接合することによって、各中空導電端子１６０、各第一絶縁ワッシャー１５２、各密封カバー１４０、及び各金属ワッシャー１５１は一体に結合することができる。

各ボルト１７０は各中空導電端子１６０、各第一絶縁ワッシャー１５２、各密封カバー１４０、及び各金属ワッシャー１５１を経由することによって、各導電プライマー１３０の内ネジ部１３１に締められ、且つ各ボルト１７０は各中空導電端子１６０に係合する。ここで、図２Ｂに示すように、各ボルト１７０は外ネジ部１７１を有し、及び外ネジ部１７１は各導電プライマー１３０の内ネジ部１３１と噛合う。ここで、各第二絶縁ワッシャー１８０は各ボルト１７０と各中空導電端子１６０との間に設置される。特に、本実施例は第二絶縁ワッシャー１８０を採用していることから、各ボルト１７０は各導電プライマー１３０の内ネジ部１３１に締められ、且つ各中空導電端子１６０と係合した後、単に、各ボルト１７０と各中空導電端子１６０との間に密封剤（例えば、アクリル接着剤、またはエポキシ樹脂）を施すだけで、密封効果に達することができ、レーザー溶接処理を施す必要がない。しかし、仮に、本実施例に第一絶縁ワッシャー１５２だけを採用し、第二絶縁ワッシャー１８０を省略した場合、各ボルト１７０と各中空導電端子１６０との間に密封効果を提供させるために、各ボルト１７０と各中空導電端子１６０との間に、レーザー溶接処理を施すことが好ましい。さらに、具体的に言えば、前記レーザー溶接処理は各ボルト１７０と各中空導電端子１６０との間の接合部分に施すものであり、二者との間の接合部分の継ぎ目を完全に密封させることによって、各ボルト１７０と各中空導電端子１６０との間に密封効果を達成することができる。

また、バッテリー装置１００の電力出力は二つの中空導電端子１６０によって達成される。

上述により、本実施例のバッテリー装置１００において、各ボルト１７０と各中空導電端子１６０との間の接合部分はレーザー溶接処理によって、密封を行う。故に、ケーシング１１０の電解液は、ボルト１７０と中空導電端子１６０との間の接合部分からもれることない。よってバッテリー装置１００の製品の信頼度を確保することができる。さらに、バッテリー装置１００を応用するその他の装置にダメージの発生を防ぐことができる。また、導電プライマー１３０と、正極集電タブ１２１と、負極集電タブ１２２と、金属ワッシャー１５１と、中空導電端子１６０、及びボルト１７０は互いに緊密に結合している。故に、バッテリー装置１００の内部の接触インピーダンスは効果的に最小限に維持できることによって、バッテリー装置１００の電力出力を最適な状況に維持させることができる。
(第二実施例）

本実施例において、第一実施例と同一の部材は、いずれも同一の符号で標示する。

図３Ａと図３Ｂを参照するように、本実施例のバッテリー装置１００’は再充電可能なバッテリー（例えば、リチウムバッテリー、ニッケル水素バッテリー）であり、且つ主に、ケーシング１１０と、電極板アセンブリ１２０と、二つの導電プライマー１３０’と、二つの密封カバー１４０と、二つの金属ワッシャー１５１と、二つの第一絶縁ワッシャー１５２’と、二つの中空導電端子１６０’と、二つのリベット１７５、及び二つの第二絶縁ワッシャー１８０を含む。

同様に、電極板アセンブリ１２０はケーシング１１０の中に設置され、且つ電極板アセンブリ１２０は正極板（図示せず）と、負極板（図示せず）と、複数の隔離膜（図示せず）と、複数の正極集電タブ１２１と、複数の負極集電タブ１２２、及び巻き芯１２３から構成される。ここで、隔離膜は正極板と負極板との間及び上下のうちの片側に設置され、複数の正極集電タブ１２１は正極板に接続され、及び複数の負極集電タブ１２２は負極板に接続される。また、正極板、負極板、及び隔離膜は巻き芯１２３の上に同時に巻き付く、及びケーシング１１０の中は電解液（図示せず）を充填する。

二つの導電プライマー１３０’は複数の正極集電タブ１２１と複数の負極集電タブ１２２の中にそれぞれ穿通して設置される。

二つの密封カバー１４０はいずれもケーシング１１０に接続される。さらに、具体的に言えば、二つの密封カバー１４０はケーシング１１０の両端の周縁にそれぞれ取り囲むように接続される。

各金属ワッシャー１５１は各導電プライマー１３０’と各密封カバー１４０との間に設置される。

各第一絶縁ワッシャー１５２’は各密封カバー１４０の上に取付けられる。

各中空導電端子１６０’は各第一絶縁ワッシャー１５２’及び各金属ワッシャー１５１をリベット接合することによって、各中空導電端子１６０’、各第一絶縁ワッシャー１５２’、各密封カバー１４０、及び各金属ワッシャー１５１は一体に結合することができる。

各リベット１７５は各中空導電端子１６０’、各第一絶縁ワッシャー１５２’、各密封カバー１４０、及び各金属ワッシャー１５１を経由することによって、各導電プライマー１３０’に接続され、且つ各リベット１７５は各中空導電端子１６０’に係合する。ここで、各第二絶縁ワッシャー１８０は各リベット１７５と各中空導電端子１６０’との間に設置される。特に、本実施例は第二絶縁ワッシャー１８０を採用していることから、各リベット１７５は各導電プライマー１３０’に接続され、且つ各中空導電端子１６０’と係合した後、単に、各リベット１７５と各中空導電端子１６０’との間に密封剤（例えば、アクリル接着剤、またはエポキシ樹脂）を施すだけで、密封効果に達することができ、レーザー溶接処理を施す必要がない。しかし、仮に、本実施例に第一絶縁ワッシャー１５２’だけを採用し、第二絶縁ワッシャー１８０を省略した場合、各リベット１７５と各中空導電端子１６０’との間に密封効果を提供させるために、各リベット１７５と各中空導電端子１６０’との間に、レーザー溶接処理を施すことが好ましい。さらに、具体的に言えば、前記レーザー溶接処理は各リベット１７５と各中空導電端子１６０’との間の接合部分に施すものであり、二者との間の接合部分の継ぎ目を完全に密封させることによって、各リベット１７５と各中空導電端子１６０’との間に密封効果を達成することができる。

同様に、バッテリー装置１００’の電力出力は二つの中空導電端子１６０’によって達成される。

上述により、本実施例のバッテリー装置１００’において、各リベット１７５と各中空導電端子１６０’との間の接合部分はレーザー溶接処理によって、密封を行う。故に、ケーシング１１０の電解液は、リベット１７５と各中空導電端子１６０’との間の接合部分からもれることない。よって、バッテリー装置１００’の製品の信頼度を確保することができる。さらに、バッテリー装置１００’を応用するその他の装置にダメージの発生を防ぐことができる。また、導電プライマー１３０’と、正極集電タブ１２１と、負極集電タブ１２２と、金属ワッシャー１５１と、中空導電端子１６０’、及びリベット１７５は互いに緊密に結合している。故に、バッテリー装置１００’の内部の接触インピーダンスは効果的に最小限に維持できることによって、バッテリー装置１００’の電力出力を最適な状況に維持させることができる。

以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することが可能である。従って、本発明が請求する保護範囲は、特許請求の範囲を基準とする。

１再充電可能なバッテリー
１０、１１０ケーシング
３０、１２０電極板アセンブリ
３１、１２１正極集電タブ
３２、１２２負極集電タブ
３３、１２３巻き芯
４０、１３０、１３０’ 導電プライマー
５０導電端子
５１、１７１外ネジ部
６１、１５２、１５２’ 第一絶縁ワッシャー
１５１金属ワッシャー
６２、１８０第二絶縁ワッシャー
７０、１４０密封カバー
８０ナット
１００、１００’ バッテリー装置
１３１内ネジ部
１６０、１６０’ 中空導電端子
１７０ボルト
１７５リベット

Claims

ケーシングと、
前記ケーシングの中に設置され、且つ少なくとも一つの集電タブを有する電極板アセンブリと、
前記電極板アセンブリの前記集電タブの中に穿通して設置され、且つ内ネジ部を有する少なくとも一つの導電プライマーと、
前記ケーシングに接続される少なくとも一つの密封カバーと、
前記導電プライマーと前記密封カバーとの間に設置される少なくとも一つの金属ワッシャーと、
前記密封カバーの上に取付けられる少なくとも一つの第一絶縁ワッシャーと、
前記第一絶縁ワッシャーと前記金属ワッシャーにリベット接合される少なくとも一つの中空導電端子と、
前記中空導電端子、前記第一絶縁ワッシャー、前記密封カバー、及び前記金属ワッシャーを経由することによって、前記導電プライマーの前記内ネジ部に締められ、且つ前記中空導電端子に係合する少なくとも一つのボルトとを含み、レーザー溶接処理は前記ボルトと前記中空導電端子との間に施され、前記ボルトと前記中空導電端子との間に密封効果を提供させるバッテリー装置。
前記ボルトは外ネジ部を有し、及び前記外ネジ部は前記導電プライマーの前記内ネジ部と噛合う請求項１に記載のバッテリー装置。
前記ボルトと前記中空導電端子との間に設置される少なくとも一つの第二絶縁ワッシャーを更に含む請求項１または２に記載のバッテリー装置。
ケーシングと、
前記ケーシングの中に設置され、且つ少なくとも一つの集電タブを有する電極板アセンブリと、
前記電極板アセンブリの前記集電タブの中に穿通して設置され、且つ内ネジ部を有する少なくとも一つの導電プライマーと、
前記ケーシングに接続される少なくとも一つの密封カバーと、
前記導電プライマーと前記密封カバーとの間に設置される少なくとも一つの金属ワッシャーと、
前記密封カバーの上に取付けられる少なくとも一つの第一絶縁ワッシャーと、
前記第一絶縁ワッシャーと前記金属ワッシャーにリベット接合される少なくとも一つの中空導電端子と、
前記中空導電端子の上に設置される少なくとも一つの第二絶縁ワッシャーと、
前記第二絶縁ワッシャー、前記中空導電端子、前記第一絶縁ワッシャー、前記密封カバー、及び前記金属ワッシャーを経由することによって、前記導電プライマーの前記内ネジ部に締められ、且つ前記第二絶縁ワッシャーに係合する少なくとも一つのボルトとを含み、密封剤は前記ボルトと前記中空導電端子との間に施され、前記ボルトと前記中空導電端子との間に密封効果を提供させるバッテリー装置。
前記ボルトは外ネジ部を有し、及び前記外ネジ部は前記導電プライマーの前記内ネジ部と噛合う請求項４に記載のバッテリー装置。
ケーシングと、
前記ケーシングの中に設置され、且つ少なくとも一つの集電タブを有する電極板アセンブリと、
前記電極板アセンブリの前記集電タブの中に穿通して設置される少なくとも一つの導電プライマーと、
前記ケーシングに接続される少なくとも一つの密封カバーと、
前記導電プライマーと前記密封カバーとの間に設置される少なくとも一つの金属ワッシャーと、
前記密封カバーの上に取付けられる少なくとも一つの第一絶縁ワッシャーと、
前記第一絶縁ワッシャーと前記金属ワッシャーにリベット接合される少なくとも一つの中空導電端子と、
前記中空導電端子、前記第一絶縁ワッシャー、前記密封カバー、及び前記金属ワッシャーを経由することによって、前記導電プライマーに接続され、且つ前記中空導電端子に係合する少なくとも一つのリベットとを含み、レーザー溶接処理は前記リベットと前記中空導電端子との間に施され、前記リベットと前記中空導電端子との間に密封効果を提供させるバッテリー装置。
前記リベットと前記中空導電端子との間に設置される少なくとも一つの第二絶縁ワッシャーを更に含む請求項６に記載のバッテリー装置。
ケーシングと、
前記ケーシングの中に設置され、且つ少なくとも一つの集電タブを有する電極板アセンブリと、
前記電極板アセンブリの前記集電タブの中に穿通して設置される少なくとも一つの導電プライマーと、
前記ケーシングに接続される少なくとも一つの密封カバーと、
前記導電プライマーと前記密封カバーとの間に設置される少なくとも一つの金属ワッシャーと、
前記密封カバーの上に取付けられる少なくとも一つの第一絶縁ワッシャーと、
前記第一絶縁ワッシャーと前記金属ワッシャーにリベット接合される少なくとも一つの中空導電端子と、
前記中空導電端子の上に設置される少なくとも一つの第二絶縁ワッシャーと、
前記第二絶縁ワッシャー、前記中空導電端子、前記第一絶縁ワッシャー、前記密封カバー、及び前記金属ワッシャーを経由することによって、前記導電プライマーに接続され、且つ前記第二絶縁ワッシャーに係合する少なくとも一つのリベットとを含み、密封剤は前記リベットと前記中空導電端子との間に施され、前記リベットと前記中空導電端子との間に密封効果を提供させるバッテリー装置。