二次电池的制作方法

文档序号:6900007阅读:125来源:国知局
专利名称:二次电池的制作方法
技术领域
本发明涉及具有电极体的二次电池,该电极体作为电能产生元 件,容纳于封装件(pack)中,通过一对正负电极端子可以从二次 电池中输出由电极体产生的电力,例如锂离子二次电池和锂聚合物 二次电池。
背景技术
近年来,对于便携电子设备的需求迅速增加,这些电子设备包 括诸如笔记本个人电脑的信息i殳备、诸如移动电话的移动通ifU殳 备、以及摄^象机。诸如4臬镉电池、镍氢电池、和锂离子电池的密闭 式小型二次电池经常用作此类电子设备的电源。尤其是,锂离子二 次电池在各种场合中被采用,具有诸如高电压、高能量密度、和轻 质等的大部分特4i。
具体地说,作为液基电解溶液中出现的液体泄漏问题的对策, 举例来说,提出了一种所谓的聚合物锂离子二次电池,其使用凝胶 状聚合物膜作为电解质,该凝胶状聚合物膜具有充满非水电解溶液 的聚合物,或者4吏用全固态的电解质。
为了满足近年来各种电子设备的要求,如小型化、轻质化、和 细长化,这种聚合物锂离子二次电池正在进一步发展,除了诸如高 能量密度和轻质这样的电池特征外,还具有电池形状自由度高的特征。
通常,在这种电池中,例如,如图37所示,由电池元件层叠 制成的单体电池单元(single cell) 301与i殳置有^f呆护电^各和端子的 连接基板302 —起,容纳在一对上、下塑料壳体303、 304中,从 而形成了电池组300 (作为实例,参见JP-A-2002-8606 (专利文献 l))。在电池组300上,粘贴有外部标贴,其不^f又可以加强塑料壳 体303、 304的接合,还可以显示商品信息,从而可以将塑料壳体 303、 304才困4L在一起。
当这样的电池组300容纳在电子设备的电池容纳部中时,每一 个塑料壳体303、 304的一端与能够将电池组300保持在电池容纳 部内的锁爪4妄合。

发明内容
为了解决相关技术电池封装件的上述问题,根据本发明的 实施例,提供了一种二次电池,其具有以聚合物锂离子二次电 池为代表的二次电池的多数优点,并能够适当地满足近年来电 子设备的要求,如小型化、轻质化、和细长化。
为了解决上述问题,根据本发明的实施例,提供了一种用
于电子设备的二次电池,其安装在电子i殳备中,因此可以向电 子i殳备供应电力。该二次电池i殳置有电池单元,其中,正电 极、负电才及、和电解质容纳在封装件内,而来自正电极和负电 极的正电极端子和负电极端子从封装件的相同侧面分别引出; 金属电池外壳,其中形成有供电池单元插入并将电池单元容納 其中的开口 , 乂人而引出正电才及端子和负电才及端子的侧面朝向开 口侧;以及由合成树脂制成的盖,其中, 一旦正电极端子部和
i殳置好,并用盖塞住电池外壳的开口。
此外,为了解决上述问题,根据本发明实施例,提供了一 种用于电子设备的二次电池,其安装在电子设备中,从而可以 向电子i殳备供应电力。该二次电池i殳置有电池单元,其中, 正电极、负电极、和电解质容纳在封装件内,而来自正电极和 负电极的正电极端子和负电极端子从封装件的相同侧面分别 引出;金属电池外壳,其中形成有供电池单元插入并将电池单 元容纳其中的开口 ,从而引出正电极端子和负电极端子的侧面 朝向开口侧;以及由合成树脂制成的盖,其中, 一旦端子部连 接至正电极端子和负电极端子且面朝外侧,就将待连接至电子 "i殳备电才及上的端子部i殳置好,该盖与开口4妄合以塞<主电池外 壳;以及绝纟彖外部标贴,具有;f寺粘贴到电池外壳外周纟彖上的主 面部和用于巻曲开口相对侧面上的底面部的巻曲部。
才艮据本发明实施例的二次电池,通过将金属电池外壳和由 合成树脂制成的盖相互装配到一起,可以很容易实现装配。此
外,通过^f吏用金属材冲牛进4亍4i深(deep drawing)而形成电池 外壳,可以同时实现细长化和强度保证,从而可以提供能够满 足电子设备要求(如小型化、轻质化、和细长化)的二次电池。 另外,通过加工金属电池外壳或模制形成由合成树脂制成的电 池盖,可以4艮容易形成一外部形状,在将二次电池安装到电子 i殳备的电池安装部中时,该外部形状成为安装端。
此外,根据本发明实施例的二次电池,通过构造金属电池外壳 的二次电池主体,不仅可以同时实现细长化和机械强度保证,还可 以通过将不粘贴外部标贴的底面部的两端形成为接合部,其与设置 在电子设备侧面的接合件相接合,即4吏4皮此接合件反复摩擦,也可 以避免发生外部标贴石皮损或脱离的情况。而且,通过将粘贴在电池 外壳底面部的外部标贴的粘贴区域形成为与二次电池正电极和负 电极的每一端子部的位置相对应的区域,即使二次电池安装在电子 i殳备或电池充电器的4晉i吴方向上,由于粘贴在二次电池底面部上的 绝缘外部标贴与电子设备或电池充电器侧面的电极相接触,其中, 该电极对应于正电极和负电极的每一端子部的位置而设置,从而可 以避免发生由于底面部的直接接触而导致的短路。
此外,根据本发明实施例的二次电池,通过对正电极和负电极 的每一端子部的形成区域以外的盖区域上的外部标贴进^亍巻曲,可 以加强电池外壳与盖之间的装配强度。因此,由于无需将用于电池 外壳与盖接合的接合件突出于电池外壳的上面侧,从而可以确保装 配强度,而不会影响二次电池的平整性或外观。


图1A和图1B是示出了使用本发明二次电池的电子设备实例 的釗-一见图2是示出了应用本发明的二次电池的斜^L图3是示出了应用本发明的二次电池的详细刮—见图4A和图4B是示出了应用本发明的二次电池安装在电子诏: 备电池容纳部中的4犬态的刮4见图5A和图5B是示出了应用本发明的二次电池的另一实例的 斜视图6是示出了应用本发明的二次电池安装在电子设备等的外部 所^殳置的电池安装部中的状态的侧一见图7是电池单元所插入的电池外壳的斜视图;
图8A和图8B是示出了电极部设置在电子设备等的外部所设 置的电池安装部的接合件中的状态的侧视图9A至图9C是示出了粘贴有外部标贴的二次电池的—见图, 其中,图9A是后^L图、图9B是俯-f见图、而图9C是前视图IO是示出了电池盖装配状态的二次电池的4黄截面^L图11是示出了电池单元的详细斜视图;
图12是示出了电池单元封装件结构的横截面视图;
图13A和图13B是示出了电池单元的正或负电才及端子与正或 负电极接头之间接合的侧视图14
的侧视图15A和图15B是示出了基于功能的不同,正、负电极端子 部的排列也不同的二次电池的釗—见图16A和图16B是示出了基于功能的不同,正、负电才及端子 部的排列也不同的另一 二次电池的斜视图17A至图17C是示出了应用本发明的二次电池的另一实例 的斜一见图18A至图18L是示出了应用本发明的二次电池的制造过程的 工艺流程图19是示出了置于夹具中的电池单元、保持件和基板的侧4见
图20是示出了插入到电池外壳中的电池单元的斜视图21A至图21C是示出了电池外壳内部的电池单元的状态的 横截面3见图22A至图22C是示出了使用粘合剂将电池单元粘附到电池 外壳内部的状态的横截面视图23是示出了通过粘合剂而粘附到电池外壳内部的电池单元 状态的横截面视图24是示出了应用本发明的二次电池的另一实例的斜视图25是示出了电池层积体的斜一见图26是示出了电池集合体的斜视图;图27是示出了应用本发明的二次电池的斜3见图28是示出了将叠置宽度折叠起来的电池集合体的斜视图29是示出了焊接有从电池层积体中引出的正、负电极端子 的基4反的正一见图30是示出了应用本发明的二次电池所用的电池充电器的斜 视图31是示出了安装在上述电池充电器中的二次电池的正^L图32是示出了应用本发明的二次电池所用的电池充电器的另 一实例的刮—见图33A和图33B是示出了安装有二次电池的上述电池充电器 的才黄截面4见图34是示出了容纳有保持臂的上述电池充电器的斜视图35是示出了应用本发明的二次电池所用的电池充电器的另 一实例的刮-一见图36A和图36B是示出了安装有二次电池的上述电池充电器 的斜一见图37是示出了相关技术聚合物锂离子二次电池的斜视图。
具体实施例方式
以下将参考附图,对应用本发明的二次电池进行详细描述。应 用本发明的二次电池l,例如是聚合物锂离子二次电池,并且,如
图1A和图1B所示,可以用于诸如数字照相冲几10的各种电子设备。 具体地,当二次电池l容纳于如图1A和图IB所示的数字照相机 10的握持部11内部所设置的电池容纳部12中时,二次电池1向此 婆t字照相才几10供应驱动电力。电池容纳部12由与二次电池l的形 状对应的基本上是平面的凹部构成,并且当可转动地设置在数字照 相才几10的底面部13上的电池盖14打开时,电池容纳部12是朝向 外部的。此外,在电池容纳部12中,底部形成有容纳部电才及,其 与设置在二次电池1 (下文进行描述)上的电极端子部37、 38相接 触。而且,当二次电池1容纳在电池容纳部12中使设置有电极端 子部37、 38的端面成为插入端时,二次电池1连接至容纳部电极, 从而向数字照相机IO供应电力。顺便提及,电池容纳部12设置有 用于将二次电池1 乂人电池容纳部12中释》文出来的激励件(energizing member)(未示出),以及与激励件作用相反的用于接合电池容纳部 12中的二次电池1的接合件19。接合件19将在后面描述。
下面将描述二次电池l。如图2和图3所示,具有封装在内部 的电极元件的电池单元3从以大体上平面形式形成的金属电池外壳 2的开口插入,金属电池外壳2的开口由其上i殳置有端子部的电池 盖4塞住,其中,从电池单元3引出的正电极端子和负电极端子连 4妾至该端子部,这才羊就形成了该二次电池1。
电池外壳2由金属壳体制成,其中,大体上扁平的立方体的一 面是敞开的,同时其横截面形成为大体上梯形的形状,使得短边中 的每一边的边缘形成为圓弧形,如图3所示。电池外壳2形成为大 体上扁平立方体,其中,^又在一面上形成有用于4翁入电池单元3的 开口 5,其通过拉深诸如铁之类的金属材料而模制成。通过将壁厚 调整为大约0.3mm,该电池外壳2形成为细长形,使得当不考虑电 池单元3的容纳区时,可以将其本身的厚度控制到最大;同时,通 过使用金属材料,电池外壳2可以具有抗跌落、震动等的各种抗冲
击性,或具有抵抗利刃等的机械强度,从而可以防止变形、穿孔等
情况的发生。开口5是插入端,从开口5插入电池单元3,而在插 入电池单元3后,由电池盖4塞住开口5。为此,在开口5的外周 上穿有多个接合孔6,其与电池盖4上突出的突起47相接合。在接 合孔6中,当电池盖4插入到开口5中时,电池盖4上突出的接合 突起47挤入开口5中,同时变弯,然后与接合孔6 4妄合。这样, 电池盖4就装配到电池外壳2上。
当如图4A和图4B所示,电池容纳部12 (二次电池1与电池 外壳2—起插入其中)的形状,其横截面形成为大体上梯形的形状, 使得短边中的每一边的边缘形成为圓弧形时,限定了插入数字照相 才几10的电池容纳部12中的二次电池1的插入面,/人而可以防止4晉 误的插入。即,如图4A所示,当二次电池1的插入面正确时,电 池容纳部12的短边侧的侧面与二次电池1的4豆边侧的侧面主面形 状一致,从而,二次电池l可以顺利插入。另一方面,如图4B所 示,当二次电池1的插入面插反时,二次电池1长边侧的侧面中的 方形边乡彖受到电池容纳部12短边侧的侧面中的圓弧形边》彖的干涉, 从而阻止了二次电池1的插入。这样,当插入面前后插反时,不4又 可以防止二次电池1插入到电池容纳部12中,而且<吏用者可以4艮 容易确^人二次电池1插入面的正确性。
顺便提及,当如图5A和图5B所示,二次电池1外连至电子 设备壳体上形成的电池安装部(与相对于开口 5的底面部7中的电 池容纳部12相分离)或安装在电池充电器80的电池安装部中时, 如图6所示,电池外壳2上可以形成有与电子i殳备或电池充电器的 电池安装部中突出的4妄合件9相4妄合的接合孔8。如图7所示,由 于电池单元3的插入端面3b上形成了凹部29 (下文进行描述),当 形成与凹部29对应的接合孔8时,其形成不会影响设置有正电极、 负电极、和容纳在电池单元3内部的电解质的电池元件20。
顺《更提及,图5A的4见图示出了一实例,其中,4妄合孔8形成 在底面部7纵向的整个长度上;在这种情况下,在电池外壳2中, 第一巻曲(winding)部17不设置在下文所述的外部标贴15上,而 底面部7向外暴露于整个长度上。此外,图5B的视图示出了一实 例,其中, 一对4姿合孑L 8、 8形成在底面部7纟从向的两端部上;在 这种情况下,用于粘贴形成有4妄合孔8、 8的两端部以外区i或的第 一巻曲^卩17 i殳置在外部才示贴15上。
此外,如图6所示,当二次电池l与沿电池外壳2的接合方向 被旋转驱动的接合件9接合时,二次电池1可以外连到电子设备等 的壳体外部。这样,除了容纳在电池容纳部中的二次电池1以外, 还有独立的二次电池1可以很容易地外连到电子设备上,因此,可 以延长电子设备的使用时间。
接合孔8并不局限于图5A和图5B所示的实例,还可以适当 地形成为任意形状。而且,4妄合凹部可以i殳置在电池安装部中,因 此可以形成具有与电池外壳2的底面部7上的4妄合凹部相对应的形 状的接合突起。
顺便提及,对于应用本发明的二次电池1,除了形成有正电极 端子部37和负电才及端子部38且该正电才及端子部37和负电才及端子 部38从正面lc上形成的端子孔48朝向外部(下文进行描述)的 实施例以外,还可以采用一实施例,其中,不4又正电才及端子部37 形成在基板35上,而且形成在金属电池外壳2的底面部上的接合 孑L 8也用作负电极或接地电极。在这种情况下,如图8A和图8B 所示,成为负电极或接地电极的外壳底部电极57设置在用于形成 电池外壳2的底面部7上的接合孔8的位置上,并且通过接合孔8 朝向外部。在此外壳底部电极57上,连接至基板35的负电极线或 接地线被包围并连接。此外,在与接合孔8接合的接合件9中,连
接至电极或电子设备侧的接地部件上的电极部9a,在与二次电池1 的接合孔8接合时,形成并连接至外壳底部电极57。
此外,在电池外壳2中,在连4妄电池盖4之后,插入电池单元 3,并由电池盖4塞Y主开口 5,再粘贴绝纟彖外部标贴15。外部标贴 15成为二次电池1的装饰标贴,同时还可以i殳计成实现金属电池外 壳2的绝缘。如图3所示,外部标贴i殳置有主面部16,用于巻曲 开口 5和底面部7上方的电池外壳2的外周缘;第一巻曲部17,用 于巻曲底面部7纵向上的两个端部以外的区域;以及第二巻曲部18, 用于巻曲电池盖4的顶盖36上形成的端子3L 48以外的区i或。
在外部标贴15中,由于电池外壳2形成为平面形状,易于进 行粘贴工作,而且与将其直接粘贴在构造成封装电池元件20的电 池单元3的表面上的情况相比,外部标贴15更加不易分离。巻曲 在电池外壳2的底面部7上的第一巻曲部17形成的长度短于底面 部7的长度,并粘贴在底面部7上,从而底面部7的纟从向上的两个 端部7a、 7b就暴露在夕卜面。在电池外壳2中,底面部7的端部形 成为与数字照相机10的电池容纳部12上设置的接合件19相接合 的接合部。即,如图9A和图9B所示,二次电池1形成为接合区域, 用于将电池外壳2保持在数字照相机10的电池容纳部12中的钩状 的接合件19与该接合区域相接合。因此,在安装二次电池1的过 程中,接合件19被接合。这样,通过激励件总是向电池容纳部12 的外部驱动的二次电池1沿与驱动力相反的方向与电池容纳部12 相4妾合。此外,当接合件19离开4妻合4牛19的底面部7时,二次电 池1 /人电池容纳部12中释》文出来。
这里,如果外部标贴15的第一巻曲部17完全粘贴到底面部7 上,每次二次电池1 4翁入电池容纳部12以及每次乂人电'池容纳部12 中拆下时,接合件19都会摩擦第一巻曲部17,因此,外部标贴15 ,皮逐渐摩〗察和分离。在这种情况下,由于外部标贴15巻曲在与4妻 合件19相接合的接合部以外的区域上,即使当二次电池1 ^皮反复 插入电池容纳部12中以及/人电池容纳部12中拆下时,二次电池1 也不会被接合件19摩擦。
此外,在二次电池l中,底面部7的粘贴第一巻曲部17的区 域对应于形成电池盖4的电才及端子部37、 38的区域。因此,即4吏 当二次电池1以与插入方向相反的方向安装在电池容纳部12或电 池充电器80中时,粘贴在电池外壳2的底面部7上的绝^Jf部标 贝占15也会与》于应于电才及端子部37、 38的电;也容纳部12底面部上 所设置的容纳部电极或电池充电器80的电极端子相接触,因此, 可以避免由于与金属电池外壳2直4妄4妄触而导致短路的危险。
另外,如图9C所示, 一旦第二巻曲部18巻曲到电池盖4的顶 盖36上形成的端子孔48以外的区i或上,外部标贴15的第二巻曲 部18可以加强电池盖4与电池外壳2之间的装配强度。当第二巻 曲部18加强了电池盖4与电池外壳2之间的装配强度时,如图10 所示,通过使电池盖4的顶盖36上设置的接合突起47与电池外壳 2的开口 5的周缘上设置的与接合突起47相接合的接合孔6之间的 接合深度变大(如下文所述),并使电池外壳2的上面的接合突起 47 /人4妄合" L 6处突出,就可以不必加强电池外壳2与电池盖4之间 的装配强度。因此,可以获得期望的装配强度,而不会影响二次电 池1的平整性或外,见。
顺便提及,将其上描述有二次电池1各种信息的信息标贴49 粘贴在电池外壳2的长边侧面的主面部上。
以下将描述容纳在电池外壳2中的电池单元3。如图3和图11 所示,在电池单元3中,带状正电才及和带状负电才及通过聚合物电解 质层和/或隔离物堆叠;在纵向上巻曲的电池元件20封装在封装件
23中;正电极端子21和负电极端子22分别从正电极和负电极向夕卜 引出。
在正电极中,正电极活性物质层形成在带状正电极集电器上, 而聚合物电解质层进一步形成在正电极活性物质层上。此外,在负 电极中,负电极活性物质层形成在带状负电极集电器上,而聚合物 电解质层进一步形成在负电才及活性物质层上。正电^L端子21和负 电极端子22分别焊接在正电极集电器和负电极集电器上。而且, 正电才及端子21由铝(Al)制成,而负电才及端子22由4臬(Ni)制成。 这些正电才及端子21和负电才及端子22分别连4妄至固定在电池盖4上 的正电才及片31和负电才及片32上,如下文所述,并分别通过正电才及 片31和负电极片32与类似地设置在电池盖4上的正电极端子板33 和负电才及端子^反34连4妄。
根据目标电池的种类,可以利用金属氧化物、金属硫化物或特 定的聚合物作为正电才及活性物质来构造正电4及。例如,在构造4里离 子电池时,可以^吏用含有主要组分LixM02(其中,M4戈表一种或多 种过渡金属;而x根据电池充电/放电状态的不同而变化,通常是 0.05-1.10)的锂复合氧化物,作为正电极活性物质。作为构造锂复 合氧化物的过渡金属M, Co、 Ni、 Mn等是优选的。这种锂复合氧 化物的特定实例包括LiCo02、 LiNi02、 LiNiyCo^Cb (其中0<y<l)、 和LiMn204。这种锂复合氧化物能够产生高电压并成为能量密度优 异的正电才及活性物质。此夕卜,诸如TiS2、 MoS2、 NbSe2、和V205 的无4里金属碌a匕物或氧4匕物也可以用作正电才及活性物质。也可以佳: 用多种这些正电极活性物质的组合。而且,在使用此类正电极活性 物质形成正电才及的过程中,可以添加已知的导电剂、粘合剂、或类 似物。
能够掺入(doping)或脱出(dedoping)锂的材料可以作为负 电极材料。例如,可以使用便宜的石墨化碳为基础的材料或以石墨
为基础材料的碳材料。更具体地说,可以使用的碳材料如热分解碳、 焦炭(例如,沥青焦、针状焦、和石油焦炭)、石墨、玻璃碳、有 机聚合物复合烧制体(通过在合适温度下烧制酚醛树脂、呋喃树脂 等碳化而形成的材料)、碳化纤维和活性碳。此外,诸如聚乙炔和
聚吡咯之类的聚合物以及诸如Sn02之类的氧化物可以用作能够掺 入或脱出锂的材料。在由此类材料形成负电极的过程中,可以添力口 已知的粘合剂或类似物。
通过混合聚合物材料、电解溶液、和电解盐并将凝月交电解质混 合在聚合物中,来制备聚合物电解质。聚合物材料具有一些特性, 使得它可以与电解溶液相容。其实例包括硅胶、丙烯酸胶、丙烯腈 胶、聚磷腈改性聚合物、聚乙烯氧化物、和聚丙烯氧化物、及其复 合聚合物、交联聚合物或改性聚合物;以及氟基聚合物,诸如聚乙 烯(亚乙烯基氟)、聚乙烯(亚乙烯基氟- 一氧化碳-四氟化丙稀)、 和聚乙烯(亚乙烯基氟-一氧化碳-三氟化丙稀)等以及它们的混 合物。
电解溶液成分包括疏质子溶剂,其可以分散其中的上述聚合物 材料,例如, >碳酸乙烯酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、和石友酸亚丁 酯(BC)。可以-使用与溶剂相容的物质作为电解盐,也可以使用阳 离子和阴离子的组合物。可以使用的阳离子的实例包括石咸金属和碱 土金属。可以使用的阴离子的实例包括Cr、 Br—、 1—、 SCN—、 cio4 —、BF4_、 PF6_、和CF3SO「。具体地,六氟化磷酸锂或四氟化磷酸 锂可以作为浓縮电解盐使用,从而可以溶解在电解溶液中。
如图11所示,通过切割电池集合体(aggregate) 27形成其中 容纳有电池元件20的封装件23,电池集合体27具有基本上是矩形 的容纳片24和密封片26,在容纳片24上,提前i殳置有用于在其中 容纳电池元件20的多个容纳凹部25,密封片26焊接在其中容纳有
电池元件20的容纳片24上,密封片26可以对用于每个电池元件 20的每一个容纳凹部25进4亍密去J"。
容纳片24形成为纵长形状,从而,通过具有预定宽度的叠置 宽度28可以设置多个容纳凹部25。根据电池元件20的形状,容納 凹部25形成为基本上是矩形的形状。而且,容纳凹部25的排列方 向并不^f义限于图ll所示的短边方向,容纳凹部25也可以设置在长 边方向或设置在纵向和对角线方向上。将相应容纳凹部25隔开的 叠置宽度28是用于密封容纳凹部25的密封片26的接合面。而且, 如图11中的箭头A所示,当电池元件20容纳在每一个容纳凹部 25中时,密封片26热焊到叠置宽度28上,从而形成了具有集成在 其中的电池元件20的电池集合体27。
顺便提及,这时,从正电极和负电极延伸出来的正电极端子和 负电极端子从与密封片26接合的接合部处以相同方向引出。此外, 在这时,在利用真空泵(未示出)焊接的同时进行抽真空。由于这 种吸力,电池元件20被密封在覆盖有容纳片24和密封片26的容 纳凹部25中。而且,通过抽吸容纳凹部25的内部,用于在其中容 纳电池元件20的封装件23受到牵引和挤压,进而形成了其横截面 大体上是梯形的形状,使得短边的每一边的边缘形成为圓弧形,其 中,才艮据电池元件20的形状,作为容纳凹部25的底面侧的第二面 侧举交小,而作为开口侧的第二面侧丰交大。
此夕卜,在电池单元3中,在电池元件20与容纳片24之间设置 间隙,i殳置方式为不将电池元件20压到容纳凹部25的侧面上。而 且,当容纳片24和密封片26在受到牵引和挤压的同时被密封时, 与引出正电极端子21和负电极端子22的电池单元3相对侧的面上 形成有凹部25 (见图7)。而且,对容纳片24和密封片26密封之 后,在每一个电池单元3中,密封片26 —侧的主面通过^^压形成 为扁平形状。此后,电池集合体27沿叠置宽度28被切割并将具有
密封在其中的电池元件20的每个封装件23分离,从而形成了电'池 单元3。
顺便提及,除了通过形成电池集合体27并沿叠置宽度28切割 电池集合体27而形成电池单元3以外,还可以将电池元件20容纳 在用于每个独立电池单元的预先切割好的容纳片上,再与用于独立 电池单元的通过类似切割获得的密封片相接合而形成电池单元3。
构成封装件23的容纳片24和密封片26中的每一个具有堆叠 结构,其中,聚丙烯(PP)层52、铝(A1)层53、和尼龙层54以 从内部开始的顺序进行堆叠,如图12所示。这里,铝层53用于防 止湿气侵入封装件23并防止电池元件20膨胀的目的。此外,聚丙 烯层52不4又可以防止聚合物电解质变性,还可以成为容纳片24与 密封片26之间的接合面。即,通过使聚丙烯层52彼此相对并在大 约17(TC下对其进行加热熔融,来实现容纳片24与密封片26之间 的接合。
顺便提及,封装件23的结构并不仅限于此,还可以采用具有 各种材料的层压膜、堆叠结构等。此外,接合方法也不仅限于加热 熔融。封装件23的构成材料的实例包括铝、聚对苯二曱酸乙二醇 酯(PET)、非轴向拉伸聚丙烯(CPP)、酸改性聚丙烯、离子交联 聚合物(ionomer )、和ON。
电池盖4,具有连4妄至乂人电池单元3的相同侧面引出的正电才及 端子21和负电^ l端子22的端子部,并塞住电池外壳2的开口 5, #皮设置成具有保持件30,用于插入并保持分别连4妄至正电极端子 21和负电极端子22的正电极片31和负电极片32;基板35, i殳置 有分别连接至正电极片31和负电极片32的正电极端子板33和负 电极端子板34;以及顶盖36,其与基板35—起夹住保持件30,并
与电池外壳2的开口 5接合,而该电池盖4通过整体装配保持件30、 基板35和顶盖36来制造,如图3所示。
保持件30是形成为基本上是梯形平板形状的部件,使得短边 中每一边的边缘形成为圆弧形,这是通过将合成树脂模制成型为与 电池外壳2的开口 5相同的形状而制成的。在保持件30中,通过 其插入正电才及片31和负电才及片32的一对插入孑L 41、 42分别形成 在短边侧的侧面附近,而且通过将正电极片31和负电极片32分别 插入并保持在插入孔41、 42中,可以i殳计成定4立正电才及片31和负 电极片32,并防止二次电池l的跌落或由震动等引起的位置偏移。 因此,正电极片31和负电极片32能够防止,由于跌落或者由震动 等引起的位置偏移而造成在正电极端子21与负电极端子22之间进 行焊接的情况。
设置正电极片31和负电极片32的目的是,将从电池单元3引 出的正电极端子21和负电极端子22连接至基板35上所设置的正 电极端子板33和负电极端子板34,其中,基板35成为二次电池1 的电极端子,而且当正电极片31和负电极片32插入并支撑在保持 件30中时, 一端31a、 32a延伸至电池单元3—侧,而另一端31b、 32b延伸并保持在基板35—侧。在这些正电极片31和负电极片32 中,通过^f吏用4臬(Ni), 一端31a、 32a分别i殳置在正电才及端子21 和负电极端子22上,而另一端31b、 32b分别设置在基板35上所 设置的正电极端子板33和负电极端子板34上,然后再将四点通过 点焊共同焊接在一起。其原因是,由于正电极端子21是用铝(Al) 形成的,如果正电极端子21直接焊接在正电极端子板33上,那么 铝就会熔化,乂人而无法完成连4妄。因此,通过调整正电才及片31和 负电极片32并从上侧进行焊接,将正电极端子21连接至正电才及端 子板33,而将负电极端子22连接至负电极端子板34。
而且,如图13A和图13B所示,在正电极片31和负电极片32 相应的一端31a、 32a上,形成有4斤叠部39、 40,其尖端边纟彖朝向 与电极端子21和负电极端子22接触的接触面相对侧的一面折叠。 在4斤叠部39、 40中,如图14所示,正电才及片31和负电才及片32均 具有0.1mm的厚度,而其尖端折叠成大约0.3 mm的高度。这样, 通过4斤叠尖端侧,正电才及片31和负电才及片32均净皮制成以圆弧形竖 直放置,并分别与正电极端子21和负电极端子22接合,如下文所 述。此后,当折叠接合部50时,即4吏当尖端与正电极端子21或负 电极端子22相接触时,也可以防止发生正电极端子21或负电才及端 子22受到损坏或切割的情况。
顺便提及,将用于释放电池外壳2上所充电荷的地线43连接 至负电极片32。当地线43由保持件30支撑时,其一端可以连接至 负电极片32,而另一端可以与电池外壳2的内表面相接触。这样, 即使当金属电池外壳2上充有电荷时,电荷也可以通过地线43释 放到负电极片32上,从而,不可能由于二次电池2上所充电荷导 致二次电池l内部微型计算机或其中安装有二次电池l的电子设备 的错误操作。顺便提及,地线可以连接至基板35,从而通过基板 35将电荷释放到负电极片32上。
此外,在保持件30的上、下面30a、 30b上,在纵向上断续地 形成有插入并与顶盖36上所设置的连接孔46接合的多个连接突起 44。当连接突起44与连接孔46接合时,保持件30与顶盖36连才妄, 从而夹住基一反35。
基板35是刚性基板,其上形成有电路图案,用于通过端子+反 33、 34将电流从电池单元3供应到电子设备上,而且基板35上安 装有正电才及端子4反33和负电才及端子^反34,该正电才及端子斧反33和负 电极端子板34分别焊接在正电极片31和负电极片32的另一端 31b、 32b上。正电极端子板33和负电极端子板34分别连接至与安
装面相^f侧的一面上所形成的正电才及端子部37和负电4及端子部38。 而且,在基^反35上,正电才及端子部37和负电才及端子部38通过顶 盖36上所_没置的端子孔48朝外,并与凄t字照相4几10或电池充电 器80侧面所设置的电极端子相接触。
才艮据二次电池1的功能,正电才及端子部37和负电才及端子部38 以互不相同的排列方式形成。其原因如下在用于各种电子设备的 二次电池1中,有一种情况是,对于电池外壳2或电池盖4虽然其 外部形状相同,但是通过使电池容量根据所使用电子设备的不同而
不同,或通过使兼容电子设备不同,可以提供互不兼容的多种类型 的二次电池1。此外,还有一种情况是,,提供有功能上互不相同的 多个二次电池l,如两种类型的组合,其中一种类型是,设置有诸 如LED显示部或液晶显示部的剩余电池寿命显示部和剩余电池寿 命显示按钮,从而引入剩余电池寿命显示功能,另一种类型是,不 具备这种剩余电池寿命显示功能;以及另一两种类型的组合,其中 一种类型是,能够实现快速再充电,另一种类型是,不能够实现快 速再充电。
但是,由于具有任何功能的所有类型的二次电池l的外部形状 都是相同的,就有可能将二次电池1安装在不兼容的电子设备上。 那么,通过使对于每种功能的正电极端子部37和负电极端子部38 的排列不同,以及类似地通过使兼容电子设备的电极端子的排列不 同,就可以避免由于二次电池错误安装导致的任何麻烦。
具体地,对于每种功能的正电才及端子部37和负电4及端子部38 i殳置在大体上点对称的位置上。例如,在图15A所示的具有760 mAh 电池容量的二次电池1A和在图15B所示的具有830mAh高电池容 量的二次电池1B中,正电极端子部37和负电极端子部38设置在 大体上点对称的位置上,如同旋转了 180度一样。顺便提及,对于 每种功能的正电4及端子部37和负电才及端子部38也可以i殳置在左右
对称的位置上,如图16A和图16B所示。而且,可以适当选择大体 上点对称的排列形状。
这样,通过使正电极端子部37和负电极端子部38的排列根据 二次电池l的功能而不同,以及^f吏对应于该功能的电子i殳备电才及端 子的排列不同,即使二次电池l安装在不兼容的电子设备上时,由 于电子设备侧面的电极端子不与二次电池1侧面的电极端子相接 触,从而可以防止由于不兼容二次电池1的错误安装导致的任何麻 烦。
在基板35上,通过用粘贴在绝缘基板上的铜箔等进行蚀刻来 形成电^各图案和连^妄盘(land),并且通过回流焊4妄将正电才及端子才反 33和负电才及端子^反34安装在连冲妄盘上。如上文所述,正电4及端子 板33和负电极端子板34分别与正电极端子21和负电极端子22 — 起,分别软焊到正电极片31和负电极片32上。而且,正电极端子 部37和负电才及端子部38通过镀金(gilding )或类似方法形成在预 定位置处形成的连接盘上。
顺便提及,如果希望的话,基板35可以设置有诸如PTC (正 温度系数)的热敏元件,用于检测二次电池1的温度,以实现充电 控制或安全控制。通过设置热敏元件,当温度升高时,二次电池1 能够切断并控制输入/输出电路。
与保持件30 —起夹住基板35的顶盖36是大体上梯形扁平板 状的部件,从而短边中每一边的边缘可以形成为圆弧形,这是通过 将合成树脂模制成型为大体上与电池外壳2的开口 5相同的形状而 制成的。在顶盖36中,在短边侧面的上面36a和长边侧面的下面 36b上,对应于连接突起44断续地形成有多个连接孔46,其中, 保持件30上突出的多个连接突起44插入并接合在连接孔46中。 此外,在顶盖36中,在上面36a和下面36b上,形成有多个4妄合
突起47,其与电池外壳2的开口 5的周缘上形成的接合孔6相接合。 而且,当顶盖36 乂人开口 5插入电池外壳2中,插入方式4吏得上面 36a和下面36b轻纟效弯曲时,接合突起47与接合孔6接合并装配到 电池外壳2中。
此夕卜,在顶盖36上,正面36c上穿有端子孑L 48,形成于基才反 35上的正电才及端子部37和负电才及端子部38从该端子孑L 48朝外, 而且,正电极端子部37和负电才及端子部38通过端子孔48与诸如 凄t字照相才几10的电子i殳备或电'池充电器80侧面的电4及端子相4妄 触。顺便提及,举例来说,端子孔48根据基板35上形成的端子部 而i殳置在三个位置上,并可以:没置成分别,为正电才及端子和负电招^ 端子工作,以及为诸如剩余电池寿命之类信息的端子工作。顺便提 及,根据基板35上设置的端子部,端子孔48的数量可以适当增加 或减少。
当电池单元3的正电极端子21和负电极端子22,通过保持件 30上保持的正电极片31和负电极片32,分别连接至基板35上的 正电极端子板33和负电极端子板34,而且保持件30的连接突起 44插入到连接孑L 46中时,顶盖36和保持件30连接,同时将基板 35夹在其间,/人而形成电池盖4。此后,当顶盖36的4妄合突起47 与电池外壳2的开口 5的周缘上形成的接合孔6相接合时,电池盖 4装配到电池外壳2上,/人而形成二次电池1。
顺便提及,在顶盖36上,如图17A至图17C所示,当顶盖36 外连至与正面36c上的电池容纳部12分离的电子i殳备壳体上所形 成的电池安装部上时,或当顶盖36安装在电池充电器80的电池安 装部上时,可以形成4妄合部79,其与电子i殳备或电池充电器的电池 安装部上突出的接合突起78相接合。在二次电池l中,如图6所 示,在接合部79与接合突起78接合的同时,安装电池外壳2。在 模制形成顶盖36时可以很容易地形成接合部79。顺便提及,图17A
示出了在顶盖36的正面36c的两端以凹部形式形成有4妄合部79的 实例;图17B示出了在凹部形式的4妾合部79的两端开^f曹的实例; 而图17C示出了接合凹部设置在电池安装部上,而具有与接合凹部 相对应形状的突起4妄合部79形成在二次电池1的顶盖36上的实例。
顺便^是及,在本i兌明书中,^"于二次电池1,电池外壳2短边 侧面中的主面是指二次电池1的上面la;电池外壳2长边侧面中的 主面是指二次电池1的下面lb;顶盖36的正面36c是指二次电池 1的正面lc;而电池外壳2的底面部7是指二次电池1的后面ld。
以下,将参照图18A至图18L,对二次电池1的制造过程进行 描述。首先,如图18A所示,将电池单元3和基才反35^殳置在夹具 中,省略其细节。有的情况下,此时,对电池单元3沿电池集合体 27的叠置宽度28进行切割,并且沿电池单元3的侧面将叠置宽度 28折叠成对于其横截面基本上为梯形的形状,从而易于加工;如下 文所述,在容纳于电池外壳2的过程中,当已折叠的叠置宽度28 设置在电池外壳2侧面与电池单元3之间时,其起到緩冲器部件的 作用。此外,在基板35上,形成有预定电路图案以及正电极端子 部37和负电4及端子部38,并只于正电才及端子斗反33和负电才及端子才反 34进4亍回流焊4妄。
顺便提及,关于电池单元3的形成,除了形成电池集合体27 并沿叠置宽度28进行切割以外,还可以将密封片与其中容纳有对 应于每个独立电池单元的电池元件20的容纳片相连才妄。
电池单元3以如下方式设置引出正电极端子部21和负电极 端子部22的容纳片24与密封片26之间的接合面朝向上方,并且 容纳凹部25的底部朝向下方。即,对于其4黄截面基本上是梯形形 式的电池单元3以如下方式设置短边侧面朝向下方,而引出正电 极端子部21和负电才及端子部22的长边侧面朝向上方。而且,电池 单元3以如下方式^殳置引出正电才及端子部21和负电才及端子部22 的引出面3a朝向基板35 —侧。基板35以如下方法设置其上安 装有正电极端子板33和负电极端子板34的安装面朝向上方,而基 本上是梯形形状的短边侧面朝向电池单元3的引出面3a的侧面。
然后,如图18B所示,在保持件30中,正电极片31和负电极 片32通过插入孑L41、 42插入并保持。此夕卜,这时,地线43也安 装在保持件30上。然后,如图18C所示,通过将此保持件30安装 在夹具中,保持件3(M皮设置在电池单元3与基板35之间。在保持 件30上,其中保持有正电极片31和负电极片32的基本上为梯形 形状的4豆边侧面朝向下方,并相只于于基才反35》豆边而定^f立。;t匕夕卜, 在保持件30上,将正电极片31的一端31a放在电池单元3的正电 极端子21的上面,而将负电极片32的一端32a放在负电极端子22 的上面。而且,将正电极片31的另一端31bi文在基板35的正电极 端子板33的上面,而将负电极片32的另一端32b放在负电极端子 板34的上面。这样,电池单元3的正电极端子21和负电极端子22、 保持件30的正电极片31和负电极片32、以及基板35的正电极端 子板33和负电极端子板34,都位于基本上相同的平面上(参见图 19)。
然后,对正电极片31的一端31a和另一端31b以及负电极片 32的一端32a和另一端32b的四个位置分别从上侧进行焊接,从而 分别将电池单元3的正电极端子21连接至正电极片31的一端31a、 将负电极端子22连接至负电极片32的一端32a、将基板35的正电 极端子板33连接至正电极片31的另一端31b、以及将负电极端子 板34连接至负电极片32的另一端32b。这时,虽然用铝(A1)作 为正电极端子21,但是由于正电极端子21是从由镍制成的正电极 片31的上侧进4于焊4妄的,所以可以确〗呆两个部^f牛的相互4妄合,而 不会产生热纟容4匕。
然后,如图18D所示,将基板35竖起来,从而在其上放置保 持件30。此时,在通过保持件30保持的正电极片31和负电极片 32的相应的另一端31b、 32b上,沿直立方向将从基冲反35 —侧的插 入孑L41、 42中突起的底端部折叠。
然后,如图18E所示,粘贴绝纟彖纸51,从而可以覆盖正电4及端 子部21和负电才及端子部22以及正电才及片31的一端31a和负电极 片32的一端32a之间的接合部50。绝缘纸51不仅可以强化正、负 电才及端子21、 22和正、负电才及片31、 32之间的4姿合部50,还可以 防止由于金属电池外壳2与接合部50之间接触而引起短路的发生 及由于正电才及片31和负电才及片32的变形而引起正电才及与负电才及之 间短if各的发生。在绝纟彖纸51上, 一面侧形成有粘附层,并且通过 在夹住接合部50的同时折叠绝缘纸51,如图18F所示,粘附层彼 此粘贴在一起,/人而完成粘贴工作。
然后,如图18G所示,4呆持件30与顶盖36连4妄,从而形成电 池盖4。此后,如图18H和图13A、 13B所示,正电才及端子部21 和负电才及端子部22以及正电4及片31的一端31a和负电4 l片32的 一端32a之间的接合部50被折叠成基本上S形的形状,从而电池 单元3的引出面3a和电池盖4 ;f皮此相向。这样,通过将弯曲状态 的接合部50容纳在电池外壳2中,使得即使由于跌落、震动等而 在电池单元3与电池盖4之间作用有沖击时,沖击载荷也会^皮所容 纳并折叠为基本上S形形状的接合部50吸收,从而可以防止正电 极端子部21和负电极端子部22以及正电极片31和负电极片32之 间发生分离或断裂(参见图13A和图13B)。
然后,如图18I所示,在电池单元3中,将具有微薄厚度的且 其两侧形成有粘附层的弹性件55粘贴在插入到电池外壳2中的插 入端面3b上。此弹性件55不^U吏电池单元3固定在电池外壳2内 部,从而避免不稳定,还可以吸收作用于电池单元3的冲击。弹性 件55的实例包括使用聚氨酯泡沫体作为基底材料的压力感应粘附 双涂层带(pressure sensitive adhesive double coated tape )。 电池单元 3的插入端面3b没有形成为平面形状,而是其形状易于分散的端 面。但是,这种分散可以由弹性件55吸收,从而可以确保电池单 元3粘附到电池外壳2内部。此外,弹性件55可以吸收由于跌落、 震动等造成的作用于电池单元3上的冲击,或者可以减小由于电池 单元3的热膨胀而产生的对接合部50的载荷。因此,弹性件55与 上述绝缘纸51 —起可以防止正电极端子21和负电极端子22以及 正电极片31和负电极片32之间发生分离。
根据电池单元3的插入端面3b的形状,当弹性件55形成为基 本上矩形的形状,并沿电池单元3的侧面在纟从向上i殳置在两端时, 粘贴用于将电池单元3的叠置宽度28与电池外壳2绝缘的绝缘膜 56。即,构成电池单元3的封装件23的容纳片24和密封片26均 为片状,其中以上述的从内侧开始的顺序来粘贴聚丙烯(PP)层52、 铝(A1)层53、和尼龙层54。当沿叠置宽度28进行切割时,该切 割面上的构造成片状的相应层暴露于外部。在其中间,当铝层53 直才妄与金属电池外壳2相4妄触时,如果对电池外壳2充电,铝层53 即变为负电极。当由于某种原因使得聚丙烯层52还具有孔时,通 过电解腐蚀,铝层53也具有孔。而且,有可能的是,当湿气^v封 装件23的孔中4曼入时,电池单元3会膨月长。那么,通过沿电池单 元3的切割面设置绝缘膜56,可以设计成实现电池外壳2与封装件 23的切割面之间的绝纟彖,/人而防止由于电池元件20吸收湿气而造 成电池单元3膨月长。
绝缘膜56是才艮据电池单元3的侧面而形成的纟从向膜,其一端 粘贴到弹性件55的每一端部上。如图20所示,当电池单元3从插 入端面3b插入到电池夕卜壳2中时,绝纟彖膜56沿电池单元3的侧面 由电池外壳2的开口 5的侧边^^部折叠,并i殳置在电池单元3侧面
上所折起的叠置宽度28的切割面与电池外壳2的侧面之间。这样, 可以防止暴露在叠置宽度28的切割面上的铝层53与电池外壳2之 间的4妄触。
然后,如图18J所示,将电池单元3插入到电池外壳2中,并 由电池盖4塞^主电池外壳2的开口 5。此时,以如下方式4翁入电池 单元3:使得对于其片黄截面基本上是梯形的短边侧面和长边侧面与 对于其一黄截面类似形成为基本上梯形的电池外壳2的短边侧面和长 边侧面相适应。这样,可以充分利用电池外壳2的内部空间,使得 在电池外壳2与电池单元3之间i殳置一预定间隙。如图21A至图 21C所示,当电池单元3由于热或类似情况而膨力长时,该间隙成为 边缘,从而可以避免由于电池单元3膨胀而造成接合部50过载或 电池外壳2变形。顺便提及,图21A示出了电池单元3的两个主面 等量膨^:时的情况;图21B和图21C均示意性地示出了电池单元3 的两个主面不等量膨胀时的情况。
此夕卜,当电池单元3的方向相反时,由于电池单元3长边中的 每一边的边缘与电池外壳2短边中的每一边上形成为圆弧形的边缘 干涉,从而可以防止插入,进而有可能避免发生错误插入。
如图20所示,当插入电池单元3时,沿电池单元3的侧面, 通过电池外壳2的开口 5的侧边来设置绝纟彖膜56。此外,电池单元 3通过插入端面3b上所粘贴的弹性件55,粘附于电池外壳2的底 面部。在插入电池单元3以后,顶盖36上突出的接合突起47挤入 开口5中,同时变弯,然后与接合孔6相接合。这样,电池盖4就 装配到电池外壳2的开口 5中。
此外,当电池盖4装配到电池外壳2上时,正电4及端子21和 负电才及端子22以及正电才及片31和负电才及片32之间的4妻合部50以 弯曲状态在电池单元3与保持件30之间形成为基本上S形的形式。
然后,如图18K所示,爿夺外部标贴15粘贴到电池外壳2的外 周。外部标贴15的粘贴使得,主面部16巻曲电池外壳2的外周缘; 第一巻曲部17巻曲沿底面部7的两个端部以外的区域;以及第二 巻曲部18巻曲电池盖4的顶盖36上形成的端子孔48以外的区域。 最后,如图18L所示,将其上描述有二次电池l各种信息的信息标 贴49粘贴到其上已经粘贴有外部标贴15的电池外壳2长边侧面的 主面部上,乂人而可以完成二次电池1的有关工作。
根据具有上述结构的二次电池1,通过将金属电池外壳2与模 制形成的电池盖4相互装配到一起,可以4艮容易实现装配。而且, 通过4吏用金属材^"进^^立深而形成电池外壳2,可以同时实现细长 化和强度保证,从而可以提供能够满足电子设备的诸如小型化、细 长化和轻质化要求的二次电池。此夕卜,通过加工金属电池外壳2或 模制形成由合成树脂制成的电池盖4,可以很容易地形成接合孔8 或接合部79的外部形状,该接合部79在将二次电池安装到电子设 备的电池安装部的过程中变为安装端。
而且,在二次电池l中,当电池外壳2和电池盖4对于其4黄截 面形成为基本上梯形时,其中,短边中的每一边的边缘形成为圓弧 形,而凄t字照相才几10 —侧的电池容纳部12形成为相同形状,如果 插入面前后颠倒了,那么电池容纳部12的边缘与二次电池1的边 缘将相互干涉,从而禁止插入。因此,可以确保避免错误插入。
此夕卜,在电池夕卜壳2中,可以在不粘贴外部标贴57的底面部7 上i殳置外壳底部电才及57, /人而利用该电才及作为负电才及或4妄地电才及。 而且,当不粘贴外部标贴15的底面部7的两端作为与电子i殳备一 侧设置的接合件19相接合的接合部时,即使受到接合件19的反复 摩擦,也可以避免发生外部标贴15诸如断裂或分离之类的情况。 而且,通过在与二次电池1的正电极端子部37和负电才及端子部38 均对应的区域,形成粘贴到电池外壳2的底面部7上的外部标贴15
的粘贴区域,即使在诸如数字照相机10的电子设备或电池充电器 80的4晉误方向上安装二次电池1时,由于二次电池1的底面部7上 所粘贴的绝纟彖外部标贴与凄t字照相才几10或电池充电器80 —侧相4妄 触,其中,该数字照相机10或电池充电器80对应于每一个正电极 端子部37和负电极端子部38的位置而设置,从而可以避免发生由 于底面部7的直4妄4妄触而造成短if各。此夕卜,通过将外部标贴15巻 曲到电池盖4的每一个正电才及端子部37和负电4及端子部38形成区 域以外的区域上,可以加强电池外壳2与电池盖4之间的装配强度。 因此,由于不必将在电池外壳2上面侧与电池外壳2^妄合的电池盖 4上形成的接合突起47从接合孔6中突出出来,所以可以确保装配 强度,而不会影响二次电池1的平整性或外观。
此夕卜,在二次电池1中,通过Y吏形成在电池盖4上的每一个正 电才及端子部37和负电才及端子部38的位置才艮才居功能的不同(比如电 池容量)而不同,而使电池外壳2和电池盖4具有相同形状,即使 当类型不兼容的二次电池1安装到不兼容的数字照相机10上,电 极端子之间也不会发生导电,从而避免发生麻烦。
此外,在二次电池l中,当电池外壳2和电池单元3只十于其4黄 截面形成为基本上梯形的形状时,其中,短边中的每一边的边缘线 形成为圓弧形,就可以防止电池单元3错误地插入到电池外壳2中, 同时可以有效利用电池外壳2的内部空间。这样,可以提供一间隙, 当电池单元3热膨力长时,该间隙可以成为电池单元3与电池外壳2 内壁之间的边缘。因此,即使当电池单元3热膨胀时,也不会引起 电池外壳2变形,或者,过载不会作用于正电才及端子21和负电相_ 端子22以及正电极片31和负电极片32之间的接合部50上。
此外,在二次电池l中,电池盖4设置成具有保持件30,用 于设计成对正电极片31和负电极片32进行定位和固定;基^反35, i殳置有正电才及端子部37和负电才及端子部38;以及顶盖36,用于与
保持件30—起夹住基板35。这样,在保持件30中,通过:&计成对 正电极片31和负电极片32定位并保持它们,可以4艮容易地实现与 正电极端子21和负电极端子22的焊接,或与正电极端子板33和 负电极端子板34的焊4妄。而且,即使当由于二次电池1 i 失落或震 动等而作用有冲击时,也可以避免在正电极片31与负电极片32之 间出J见焊4妄部分。
此外,在二次电池1中,由于电池外壳2通过弹性件55安装 在电池单元3的4翁入端面3b上,不4又可以避免电池外壳2内部的 电池单元3不稳定,还可以吸收由于电池外壳2的跌落或震动等引 起的冲击,从而避免了沖击作用于接合部50。而且,通过沿侧面折 叠叠置宽度28,然后将电池单元3插入到电池外壳2中,可以使已 折叠的叠置宽度28起到电池单元3与电池外壳2之间緩沖器部件 的作用。
此外,在二次电池1中,通过将绝缘膜56粘贴到弹性件55上, 当电池单元3插入到电池外壳2中时,绝》彖力莫56沿电池单元3的 侧面设置,同时被导引到电池外壳2的开口 5的侧面上以覆盖暴露 于叠置宽度28切割面上的封装件23的铝层53,从而可以设计成与 电池外壳2的内壁绝缘。因此,即使对金属电池外壳2充电时,也 可以避免聚丙烯层52由于某些原因而出现孔的现象,否则,会导 致电解腐蚀,封装件23出现孔,进而湿气从该孔中侵入,从而导 致电池单元3的膨月长。
此外,在二次电池l中,由于绝^J氏51粘贴到正电才及端子21 和负电极端子22以及正电才及片31和负电极片32之间的接合部50 上,不^f又可以加强"l妄合部50,还可以防止发生与金属电池外壳2的 接触而造成电路。而且,通过接合部50弯曲成基本上S形的同时 容纳于电池外壳2中,即使由于二次电池l跌落或震动等引起在电 池单元3与电池盖4之间作用有冲击时,已折叠为基本上S形形式
并被容纳的接合部50受到弯曲,从而吸收了冲击载荷,进而避免 了正电极端子21和负电极端子22以及正电极片31和负电极片32 发生分离。
顺便提及,如前所述,在应用本发明的二次电池1中,电池单 元3通过弹性件55粘附在电池外壳2内部。4旦是,如图22A至图 22C所示,可以采用如下这种结构,其中,在插入电池单元3之前, 在电池外壳2内部的一个主面上涂上粘合剂58,该粘合剂58通过 将电池单元3插入到电池外壳2中而分布在电池外壳2内部的 一个 主面上,从而将电池单元3粘附到电池外壳2上。通过采用这种结 构,电池单元3可以固定在电池外壳2中,乂人而可以避免由于二次 电池1的跌落或震动等引起电池外壳2内部的电池单元3的不稳定。 因此,在正电4及端子21和负电才及端子22以及正电才及片31和负电 极片32之间的接合部50上不会作用有过载,从而可以防止正电极 端子21和负电才及端子部22以及正电才及片31和负电极片32发生分 离。
此外,通过4吏用粘合剂58将电池单元3固定在电池外壳2内 侧,可以有-丈利用电池外壳2的内部空间,也可以在粘附面相只于侧 上的电池单元3的主面与相对上述主面的电池外壳2的内壁之间形 成预定间隙。因此,如图23所示,即使电池单元3热膨胀,由于 该间隙可以确〗呆阻止电池单元3体积膨"长的边缘,所以可以防止电 池外壳2产生变形或过载作用于接合部50上的情况。
此外,在应用本发明的二次电池中,不仅可以采用将单个电池 单元3插入到电池外壳2中的结构,还可以采用如图24所示的结 构,在此结构中,形成有其中堆叠有多个电池单元3的电池层积体 (stack ) 61,并且i亥电池层禾只体61 4翁入至i』单个电池夕卜壳62中。k乂 下将对构造成在其中容纳有电池层积体61的二次电池60进4亍描
述。顺便提及,对于与上述二次电池l中相同的元件,给出相同的 标号,同时将省略有关细节。
在电池层积体61中,多个电池单元3以如下方式堆叠在一起, 引出正电极端子21和负电极端子22的引出面3a朝向相同方向, 如果期望,可以相互粘附相应的电池单元3。在电;也层积体61中, 从每一个电池单元3中引出的正电极端子21和负电极端子22分别 与构成电池盖64的基板65上的正电极端子板66和负电极端子板 67焊接在一起。
在电池层积体61上,通过将上述电池集合体27沿叠置宽度28 4斤叠,〗寻电池单元3堆叠在一起。电池单元3可以:准叠为如图24 所示的两层,也可以堆叠成如图25所示的三层。当电池单元3堆 叠成三层时,如图26所示,这样形成电池集合体27,即使得设置 在相应电池单元3之间的重叠宽度W,和\¥2不同。在二次电池60 中,通过电池单元3的堆叠凄t量和相应电池单元3之间接:线不同, 可以^壬意i殳置电';也容量和电压。
顺便提及,通过将电池单元3从电池集合体27中独立地切割 下来并进行堆叠,可以形成电池层积体61,从而引出面3a朝向相
同方向。
在基板65上,形成有正电极端子板66和负电极端子板67以 及分别通过电路图案连接至正电极端子板66和负电极端子板67的 正电极端子部71和负电极端子部72,其中,该正电极端子板66和 负电极端子板67与从每一个电池单元3中引出的正电极端子21和 负电才及端子22焊4妄在一起,该正电才及端子部71和负电才及端子部72 通过顶盖69上形成的端子3L 70朝向外部。
在二次电池60中,通过基玲反65的电^各图案可以i殳置所堆叠的 电池单元3,使得它们可以串联或并联连接。这种电路图案是通过 利用铜箔进行蚀刻工艺、利用导电剂进行印刷工艺、或类似方法而 形成的。而且,正电极端子板66和负电极端子板67通过回流焊接 而形成在连4妄盘上。正电才及端子部71和负电才及端子部72形成在通 过镀金或类似方法而形成于预定位置上的连接盘上。顺便提及,与 上述二次电池1类似,才艮据每种功能的不同,如二次电池60的电 池容量,正电才及端子部71和负电才及端子部72也可以i殳置在不同位 置上。基板65^皮保持件68和顶盖69夹住,并与保持件68和顶盖 69 —起构成电池盖64。
保持件68通过基板65与顶盖69连接,从而与顶盖69 —起夹 住基板65。这样,保持件68与顶盖69—起接受作用于正电极端子 部71和负电才及端子部72上的4齐压力,乂人而可以避免过载作用于正 电极端子部71和负电极端子部72上的情况。通过将合成树脂模制 成型为与电池外壳62的开口 63基本上相同的形状,来准备保持件 68。而且,在保持件68中,在上面68a和下面68b上,断续地形 成有与顶盖69上形成的连4妻3L 74相4妄合的多个连4妄突起73。
与保持件68 —起保持基4反65的顶盖69是由如下方式准备的 部件将合成树脂模制成型为与电池外壳62的开口 63基本上相同 的形状,并且该顶盖69可以与开口 63紧密4妄合。在顶盖69上, 在上面69a和下面69b上,断续地形成有与连4妄突起73对应的多 个连接孔74,其中,保持件68上突出的多个连接突起73插入并接 合在多个连接孔74中。而且,在顶盖69上,在上、下面69a和69b 上,形成有多个4妄合突起77,其中,电池外壳62的开口 63的外周 上形成的4妄合孔76与其相4妄合。而且,当顶盖69在上、下面69a 和69b轻-微弯曲的同时,乂人开口 63中插入电池外壳62中时,4妄合 突起77与4矣合孔76相4妄合,并装配到电池外壳62上。
此外,在顶盖69上,突出有端子孔70,从而形成于基板65 上的正电才及端子部71和负电才及端子部72可以朝向外部,且正电才及 端子部71和负电才及端子部72通过端子孔70与诸如数字照相机10 的电子设备或电池充电器80侧的电极端子相接触。
在顶盖69上,将电池单元3的正电4及端子21和负电才及端子22 分别连接至基板65的正电极端子板66和负电极端子板67之后, 通过将保持件68的连接突起73插入连接孔74中,顶盖69和保持 件68在夹住基板65的同时,进行连接,从而形成了电池盖64。此 后,当顶盖69的接合突起77与电池外壳62的开口 63外周上形成 的接合孔76相接合时,电池盖64装配到电池夕卜壳62上,从而形 成了二次电池60。
4翁入有电池层积体61的电池外壳62是由金属壳体构成的,其 中,基本上是扁平立方体的一个面是敞开的,4艮据电池层积体61 的形状,电池外壳62形成为对于其横截面为基本上矩形的形状。 在电池外壳62中,用于插入电池层积体61的开口 63,通过拉深诸 如铁之类的金属材料而模制成,仅形成在一个面上。通过将壁厚调 整为大约0.3mm,该电池外壳62可以形成为细长形状,从而当不 考虑电池单元3的容纳区时,其本身的厚度可以控制到最大;同时, 通过使用金属材料,电池外壳62可以具有抗诸如3失落和震动的各 种冲击的机械强度。开口63是插入端,从中插入电池层积体61, 在插入电池层积体61之后,用电池盖64将开口 63塞住。为此, 在开口 63的外周上穿有与电池盖64上突出的接合突起77相接合 的多个接合孔76。在接合孔76中,当电池盖64插入到开口 63中 时,电池盖64上突出的接合突起77在弯曲的同时挤入开口 63中, 然后与接合孔76接合。这样,电池盖64就装配到电池外壳62上。
顺使j是及,类似于上述二次电池l,在电池外壳62上,当它在 与开口 63相只于的底面部上外连至电子i殳备的电池安装部时,或当
它安装到电池充电器80的电池安装部上时,可以形成与电池安装 部上突出的接合突起相接合的接合孔。而且,接合凹部可以设置在 电池安装部上,而接合突起可以形成在电池外壳62的底面部上。 类似地,与上述二次电池1相似,在顶盖69上,当它在正面69c 的预定位置上外连至电子设备的电池安装部时,或当它安装到电池 充电器80的电池安装部时,可以形成与电池安装部上突出的4妄合 突起相接合的凹接合部。而且,接合凹部可以设置在电池安装部上, 而突纟妻合部可以形成在顶盖69的正面69c上。
顺便提及,在电池外壳62上,类似于上述二次电池l,在将电 池外壳62与电池盖64连接,插入电池层积体61,并用电池盖64 将开口 63塞住之后,粘贴绝^Jt部标贴15和其上描述有二次电池 60各种信息的信息标贴49。外部标贴15的结构和效果与粘贴到上 述二次电池1上的情况相同。
而且,除了电池外壳62形成为对于其4黄截面基本上是矩形的 情况以外,电池外壳62还可以形成为对于其4黄截面基本上是梯形, 其中,短边方向上的边缘线形成为圓弧形,如图27所示。通过采 用这种形状,可以防止二次电池60错误地插入到诸如数字照相机 10的电子i殳备或电池充电器80的电池安装部中。
上述二次电池60可以如下制造。首先,如图28所示,以如下 方式来切割电池集合体27,即根据电池单元3的堆叠数量,连续切 割两个或多个电池单元3,并沿叠置宽度28进4亍折叠,以1更将电池 单元3堆叠在一起,乂人而形成了电池层积体61。
然后,如图29所示,乂人电池层积体61的每一个电池单元3中 引出的正电极端子21和负电极端子22与基板65上所安装的正电 极端子板66和负电极端子板67焊接在一起。顺便提及,在基板65 上,以单独工艺预先形成串联或并耳关连4妄相应电池单元3的电3各图
案以及正电极端子部71和负电极端子部72,并安装正电极端子部 71和负电极端子部72;并用^f呆持件68支撑基才反65。
然后,将保持件68和顶盖69相互连4妄在一起,以形成电池盖 64,再将电池层积体61随后插入到电池外壳62的开口 63中。此 时,在电池层积体61上,通过将其上设置有绝缘膜56的弹性件55 粘贴到每一个电池单元3的插入端面3b上,在插入电池外壳62的 同时,利用绝缘膜56可以实现封装件23与电池外壳62内壁的绝 缘,或者利用弹性件55可以将封装件23固定到电池外壳62上。
在插入电池层积体61之后,电池盖64装配到电池外壳62的 开口 63中。此后,将外部标贴15粘贴到电池外壳62上。如前所 述,外部标贴15成为二次电池60的装饰标贴,也可以i殳计成实现 金属电池外壳62的绝缘。而且,外部标贴15设置有主面部16, 用于巻曲电池外壳62的外周纟彖;第一巻曲部17,用于巻曲电池外 壳62底面部的纵向上的两个端部以外的区域;以及第二巻曲部18, 用于巻曲电池盖64的顶盖69上形成的端子3L 70以外的区i或。
这4f,在二次电池60中,电池外壳62底面部的两端成为与电 子设备电池容纳部中设置的接合件相接合的接合部。而且,当粘贴 外部标贴15以1更平滑i也巻曲电池盖64时,可以确-床电池盖64与 电池外壳62之间的装配强度,而不会影响平整性和外观。
根据这样构造的二次电池60,通过使用因需要而在其中堆叠有 多个电池单元3的电池层积体61,可以4艮容易地获得具有高电池容 量的二次电池或长使用寿命的二次电池。而且,在二次电池60中, 由于根据基板上形成的电路图案而可以将相应的电池单元3串联或 并联连接,因此可以较为容易地获得高容量或长使用寿命。
然后,将描述向上述二次电池充电的电池充电器80。电池充电 器80用作多种二次电池1中常见的电池充电器,这些二次电池1 外形相同,4旦不同的地方是,才艮据电池容量或兼容电子i殳备的不同、 是否具有剩余电池寿命显示功能、能够实现快速放电的类型与不能 实工见快速方欠电的类型之间的不同,面朝正面lc的正电4及端子部37 和负电极端子部38设置在基本点对称的位置上。
如图30所示,电池充电器80具有电池充电主体81;电池容 纟内部82,其中容纳有二次电池l;电极端子83,设置在电池容纳部 82中,并与二次电池1的正电才及端子部37和负电才及端子部38相接 触;以及透明部84,通过透明部84可以/人电池充电器主体81的外 部7见察电纟及端子83。
如图30所示,电池充电器主体81,例如,由比二次电池l大 的立方体构成,而电池容纳部82形成在主面部81a上。电池容纳 部82是具有与二次电池1基本上相同尺寸的凹部;而电极端子83 形成在对应于正电才及端子部37和负电才及端子部38的一个侧壁部 82a上,其中,正电4及端子部37和负电才及端子部38 乂人二次电池1 的正面lc上设置的端子孔48朝向外部。此外,在电池充电器主体 81中,能够加强电极端子83可视性的透明部84从形成有电极端子 83的侧壁部82a处开始形成至主面部81a。通过设置透明部84,电 池充电器80的使用者可以很容易地从上侧观察电极端子83的位 置。而且,在将二次电池1安装到电池容纳部82的过程中,可以 很容易地确认二次电池1 一侧的正电极端子部37和负电极端子部 38连接至电池充电器主体81 —侧的电极端子,而不会将插入方向 弄错。此外,电池充电器主体81设置有用于接收外部电源的软线、 用于通过LED元件或液晶来显示充电状态的显示部,以及其它一 些部件,^f旦是这里省略这些部件细节。
这里,如前所述,安装在电池充电器80中的二次电池1以如 下方式形成根据功能,例如,是否为高电池容量型、是否具有通 过LED、液晶、或所设置的类型部件而显示剩余电池寿命的功能、 兼容电子i殳备的不同、或是否可以快速》文电,正电才及端子部37和 负电极端子部38的排列有所不同。即,尽管功能不同,而构成二 次电池1的电池外壳2和电池盖4的外部形状仍然相同时,在构成 电池盖4的基板35上形成的正电极端子部37和负电极端子部38, 根据上述每个功能,而设置在基本上点对称的位置上。类似地,设 置在电子i殳备一侧的电才及端子采用与相应二次电池的正电才及端子 部37和负电极端子部38相对应的排列。这冲羊,即4吏将二次电池1 安装在不兼容的电子i殳备上,由于二次电池1 一侧的正电才及端子部 37和负电极端子部38不会与电子设备一侧设置的电极端子相接触, 从而可以防止错误安装引起的麻烦。顺便提及,这时,由于电子设 备一侧的电极端子与合成树脂制成的顶盖36的正面36c相接触, 可以防止出现与金属电池外壳2直接接触。
另一方面,在对二次电池l充电时,如果对应于每种功能准备 多个电池充电器,这就要求使用者为了每个目的而使用一种充电 器,而且这太过复杂。此外,还要求产品供应商生产和经营多种类 型的电池充电器,这同样也太过复杂。
那么,在本电池充电器80中,对于具有对应每种功能而位置 不同的正电才及端子部37和负电才及端子部38的多个二次电池1,改 变安装方向可以4吏之实现共用。具体地,在二次电池l中,由于正 电才及端子部37和负电才及端子部38对应每种功能而i殳置在基本上点 对称的^f立置上,如图31所示,当其中的正电才及端子部37和负电招> 端子部38设置在基本上点对称位置上的二次电池1B旋转180度 时,与二次电池1A比照,两个二次电池1A、 1B的正电才及端子部 37和负电才及端子部38变为处于相同位置。因此,当二次电池1A
安装在电池充电器80中时,短边侧面的上面la定位成向上;而当 二次电、池1B安装在电'池充电器80中时,二次电池1B^走转180度, 〃使得下面lb定位成向下。这样,在所有的二次电池1A、 1B中, 通过4吏正电才及端子部37和负电才及端子部38与电池充电器80 —侧 形成的电才及端子83相4妾触,可以实i见充电。
顺便提及,无论二次电池1A、 1B的安装方向如何,都可以通 过透明部84 4艮容易地确i人每一个正电极端子部37和负电极端子部 38是否与电池充电器80的电极端子83相接触。而且,通过用于显 示充电状态或类似情况的显示部,可以确i人二次电池1A、 1B的安 装方向是否正确。
这里,当二次电池1A以下面lb朝向上方的方式安装,而二次 电池1B以上面la朝向上方的方式安装时,由于每一个正电才及端子 部37和负电才及端子部38均不会与电才及端子83相4妄触,因此不会 实现充电。这时,由于电极端子83与合成树脂制成的顶盖36的正 面36c相接触,可以防止发生与金属电池外壳2的直接接触。此夕卜, 即4吏二次电池1A、 1B以正面la和后面ld颠倒的方式安装,由于 电才及端子83与二次电'池1的后面ld相接触,也不会实J见充电。这 时,由于电极端子83与电池外壳2底面上所粘贴的外部标贴15的 第一巻曲部17相4妄触,可以防止发生与金属电池外壳2的直4妄才妾 触。
此外,此类兼容电;也充电器可以如下构造。如图32所示,电 池充电器90设置有电池充电器主体91,基本上是矩形形状;保 持臂92,由电池充电器主体91的彼此相对的侧面91a、 91b可滑动 地支撑,并支撑二次电池l;以及电极端子93,设置在电池充电器 主体91的正面91c上。在此电池充电器90上,其中的正电才及端子 部37和负电才及端子部38 i殳置在基本上点只十称^f立置的二次电池1A
或IB,可以从保持二次电池1的保持臂92的一个方向或另一个方 向上进行安装。
保持臂92设置有 一对臂部95、 95,由电池充电器主体91 的两个侧面91a、 91b可滑动地支撑;以及保持部96,其越过一对 臂部95、 95而设置在臂部95、 95的尖端部分,并保持二次电池1A 或1B。
臂部95、 95为纵向件,当其以基本上等于二次电池1宽度的 间隔而由电池充电器主体91的两个侧面91a、91b可滑动i也支4掌时, 可以将^"部95、95向外4i出到电池充电器主体91的正面91c 一侧。 形成在臂部95、 95的尖端部分上的保持部96基本上是T形形状的 元件,其支撑二次电池l的电池外壳2,并具有支撑壁97,该支撑 壁97构成电池充电器主体91的正面并支撑电池外壳2的底面部, 而放置面部98从支撑壁97高度方向的基本上是中心的地方开始, 越过臂部95、 95,向电池充电器主体91的正面91c 一侧突出,其 中,其两个面为》丈置面98a、 98b,其上》文置有电池外壳2的后端部。
当臂部95、 95向电池充电器主体91的后面91d —侧滑动时, 支撑壁97成为电池充电器主体91的正面。而且,当臂部95、 95 向电池充电器主体91的正面91c 一侧滑动且二次电池1安装在支 撑臂92上时,支撑壁97支撑电池外壳2的底面部7。
在》丈置面部98上,在从支撑壁97至电池充电器主体91正面 91c一侧的方向上,;汶置面98a、 98b均为倾名+面,朝向正面91c厚 度方向上的中心倾斜。此外,在将二次电池1安装到保持臂92的 过禾呈中,;故置电〉也外壳2的后端部,而it置面部98以4o下方式倾 斜,即正电才及端子部37和负电极端子部38所面对的顶盖36的正 面36c与电5也充电器主体91的正面91c上形成的电4及端子93相接: 触。即,当电池外壳2的后端部方丈置在;^置面部98的两个方欠置面
98a、 98b上时,正电极端子部37和负电极端子部38与电池充电器 主体91的电极端子98相接触。
保持臂92通过一对臂部95、 95、放置面98a或it置面98b 、 以及支撑壁97来保持二次电池1。这时,如图33A和图33B所示, 根据功能,保持臂92分别将二次电池1A保持在放置面98a上,将 二次电池1B保持在放置面98b上,其中,正电极端子部37和负电 极端子部38设置在基本上点对称的位置上。这时,二次电池1A、 1B均以每一个下面是插入面的方式安装在4呆持臂92上。此外,4呆 持在力t置面98a上的二次电池1A和4呆持在力文置面98b上的二次电 池1B,在4皮此旋转180度的同时进行安装。这样,在所有的二次 电池1A、 1B中,由于正电极端子部37和负电极端子部38转动到 相同位置,所以它们可以与电池充电器主体91的正面91c侧形成 的电才及端子93相4妄触,从而可以完成充电。
顺便提及,当二次电池1A、 1B,在颠倒插入面的同时,从上 面la侧进4亍安装时,如果二次电池1A安装在》i置面98b侧,或如 果二次电池1B安装在》丈置面98a侧,由于正电4及端子部37和负电 才及端子部38不与电池充电器主体91的正面91c上形成的电纟及端子 93相接触,所以不会进行充电。这时,由于电极端子93与合成树 脂制成的顶盖36的正面36c相4妄触,可以防止发生与金属电;也外 壳2的直接接触。而且,当二次电池1A、 1B在颠倒上面la和后面 ld的同时进4亍安装时,由于电4及端子93与二次电池1A和1B的后 面ld相4妄触,所以不会进行充电。这时,由于电纟及端子93与电池 外壳2底面上所粘贴的外部标贴15的第一巻曲部17相4妄触,乂人而 可以防止电一及端子93与金属制成的电池外壳2直插4妄触。
jt匕外,如图34所示,由于在不4吏用时,,#部95、 95可以向电 池充电器主体91的后面91d侧滑动,4吏得电池充电器90具有4及好 的《更携特性,且可以防止臂部95、 95等发生断裂。
此外,此类兼容电池充电器可以如下构造。如图35所示,电 池充电器100设置有电池充电器主体IOI,其基本上是矩形;电 池安装部102,其i殳置在电池充电器主体101的上面101a上;电相_ 端子103,其形成在电池安装部102内部,并与正电才及端子部37和 负电极端子部38相接触;以及一对电池保持件104A、 104B,其旋 转i殳置在电池充电器主体101的上面101a上,并4呆持二次电池lA、 1B。在此电池充电器100上,才艮据正电极端子部37和负电极端子 部38的排列,通过改变二次电池1的方向而安装在电池〗呆持件104A 或104B上,/人而可以4吏电池安装部102的电才及端子103与正电招_ 端子部37和负电才及端子部38相4妄触,不4义可以确4呆多种二次电池 1A、 1B的兼容性,还可以在方向不合适时,禁止插入到电池保持 件104A或104B中。因此,可以避免二次电池1A、 1B的错误安装。
电池充电器主体101形成为基本上是矩形盒状的形状,而乂人正 面lc侧安装有二次电池1的电池安装部102,形成于上面101a的 基本上是中心的位置。而且,在电池充电器主体101上,在上面101a 上朝向上方錄:转:1也,没置有一》十电池<呆持4牛104A、 104B。
电池安装部102是凹部,其中,二次电池1从正面侧进行安装, 而且,才艮据二次电池l的形状,电池安装部102敞开为基本上是矩 形的形4犬。在电池安装部102的底面部上,形成有与正电才及端子部 37和负电4及端子部38相4妄触的电才及端子103,该正电才及端子部37 和负电才及端子部38朝向二次电池1的正面lc。
电池保持件104A、 104B分别4呆持安装在电池安装部102中的 二次电池1A、 1B,其中,如图36A所示,电池保持件104A保持 二次电池1A;如图36B所示,电池保持件104B保持二次电池1B。 电池4呆持件104A、 104B具有电池容纳部105A、 105B,用于在 其中容纳二次电'池l;以及一7十^,部106A、 106B,其连续;也突出并 分别乂人每一个电池容纳部105A、 105B中的一》于侧面部处形成,并
由电池充电器主体101可旋转地支撑。而且,电池4呆持件104的形 成,使得电池容纳部105A在利用一对臂部106A的底端部作为旋 專争支点的同时,乂人电池充电器主体101上面101a的正面侧朝向上 方可旋转;而电池保持件104B的形成,使得电池容纳部105A在利 用一对^f部106B的底端部作为^走4争支点的同时,从电池充电器主 体101上面101a的后面侧朝向上方可凝:專争。
才艮据二次电池l的形状,电池容纳部105A、 105B形成为基本 上是矩形盒状的形状,其中,将二次电池l插入和拆下的一个主面 和^f立于电池安装部102侧的下面是敞开的。此外,可以通过4寻二次 电池1从下面lb侧插入而安装电池容纳部105A、 105B。
电池保持件104A、 104B以如下方式进4亍安装,当电池容纳部 105A和电'池容纳部105B向上兹:转朝向电';也充电器主体101时,相 应主面的开口侧-波此相对。即,在电池容纳部105A、 105B中,当 安装在电池充电器主体101的上面101a上时,其每一个后面壁朝 向上方,如图35所示;当电池容纳部105A向上旋转时,在电池保 持件104A中,电池容纳部105A的后面壁朝向电池充电器主体101 的后面一侧,如图36A所示,而在电池保持件104B中,电池容纳 部105B的后面壁朝向电池充电器主体101的正面一侧,如图36B 所示。这样,安装在电池4呆持件104A中的二次电池1A和安装在 电池保持件104B中的二次电池1B,相对于电池充电器主体101上 面101a上所-没置的电池安装部102而彼此相对地安装。
一对臂部106A、 106B,在将电池充电器主体101的电池安装 部102夹在其间的同时,-故可旋转地支撑;当沿电池充电器主体101 正面侧或后面侧;旋转时,它们可以将电池保持件104A、 104B ^f呆持 为基本上与上面101a齐平,反之,当向上S走4争时,它们^1年电池4呆 持件104A、 104B举起,从而使得二次电池1安装在其中。
在一只于^,部106A、 106B中,在夹^主沿电池充电器主体101上 面101a上所i殳置的电池安装部102的纟从向的两个端部的同时,支 撑相应的底端部。而且,由于电地/f呆持件104A形成为具有比电池 保持件104B更窄的宽度,臂部106A的底端部支撑在电池充电器主 体101中的位置比臂部106B的底端部更加靠内。这样,在电池保 持件104A和电池保持件104B中,当任意一个向上旋转时,禁止另 一个的4t專争。因此,二次电池1A和二次电池1B中总是只有一个可 以与电4及端子103相4妄触。
在利用上述充电器100向二次电池1A、 1B充电时,其中,正 电才及端子部37和负电才及端子部38对应于每种功能而i殳置在基本上 点对称的位置,才艮据二次电池1端子的位置,电池保持件104A或 104B中的任意一个向上旋转。当电池保持件104A向上4t转(见图 36A )时,二次电池1A以下面lb是插入端面的方式插入到电池容 纳部105A中。这才羊,在二次电池1A中,正面lc侧安装到电池安 装部102中,而正电才及端子部37和负电才及端子部38与电才及端子103 相4妄触,乂人而实3见充电。
顺便提及,当有意将二次电池1A从上面la侧插入时,则会禁 止插入到电池容纳部105A中。而且,当二次电池1B插入到电池保 持件104A中时,由于正电极端子部37和负电才及端子部38相对地 形成,使得需要旋转180度,正电极端子部37和负电极端子部38 不会与电池安装部102的电极端子103相接触,从而不会充电。这 时,由于电极端子103与合成树脂制成的顶盖36的正面36c相接 触,可以防止发生与金属电池外壳2的直接接触。此外,当二次电 池1A反向插入时,由于电极端子103与二次电池1的后侧ld相接 触,4吏得不可能进4亍充电。这时,由于电才及端子103与电池外壳2 的底面部7上所粘贴的外部标贴15的第一巻曲部17相4娄触,可以 防止发生与金属电池外壳2的直接接触。
此外,当电池4呆持件104B向上^走转时(见图36B ), 二次电池 1B以下面lb是插入端面的方式插入到电池容纳部105B中。这样, 在二次电池1B中,正面lc侧安装到电池安装部102中,这里,由 于与二次电池1A相反,正电极端子部37和负电极端子部38形成 在基本上点对称的位置上,当二次电池1B,以与插入到电池容纳 部105A中的二次电池1A相反的方向,插入到电池容纳部105B中 时,正电才及端子部37和负电才及端子部38,相对于电池安装部102 的电才及端子103,转动到与二次电池1A相同的位置上。因此,在 二次电池1B中,正电才及端子部37和负电才及端子部38与电才及端子 103相4妄触,乂人而进4亍充电。
顺便提及,当有意将二次电池1B从上面la侧插入时,则会禁 止插入到电池容纳部105B中。而且,当二次电池1A插入到电地/f呆 持4牛104B中时,由于形成的正电才及端子部37和负电才及端子部38 的位置相对使得需要旋转180度,正电极端子部37和负电极端子 部38不会与电池安装部102的电才及端子103相才妄触,因jt匕不会充 电。这时,由于电极端子103与合成树脂制成的顶盖36的正面36c 相接触,可以防止发生与金属电池外壳2的直接接触。此外,当二 次电池1B反向插入时,由于电才及端子103与二次电池1的后侧ld 相接触,使得不可能进行充电。这时,由于电极端子103与电池外 壳2的底面部7上所粘贴的外部纟示贴15的第一巻曲部17相4妾触, 可以防止与金属电;也外壳2的直接 接触。
考虑到上述内容,在所有的二次电池1A、 1B中,由于正电扨> 端子部37和负电才及端子部38寿争动到相同的4立置上,正电才及端子部 37和负电极端子部38与电池安装部102上形成的电极端子103相 才妄触,因jt匕可以实J见充电。/人而,可以共用电'池充电器100。
而且,在电池充电器90中,由于在不^f吏用时,电池保持件104 可以旋转到电池充电器主体101的上侧101a —侧,4吏得电池充电 器90具有极佳的〗更携特性,并可以避免电池保持件104断裂。
本领域才支术人员应该理解,在所附4又利要求及其等同物的范围 之内,才艮据4是出设计要求和其它因素,可以对本发明进4亍各种更改、 组合、选择其中的部分、和替换。
权利要求
1.一种二次电池,用于电子设备,其安装在电子设备中,从而向所述电子设备供应电力,包括电池单元,其中,正电极、负电极、和电解质容纳在封装件中,而来自所述正电极和所述负电极的正电极端子和负电极端子从所述封装件的相同侧面分别引出;金属电池外壳,其中,形成有插入所述电池单元并将所述电池单元容纳在其中的一个开口,从而引出所述正电极端子和所述负电极端子的侧面朝向所述开口侧;以及盖,由合成树脂制成,其中,一旦正电极端子部和负电极端子部连接至所述正极端子和所述负极端子且朝向外侧,就将待连接至电子设备电极上的所述正电极端子部和负电极端子部设置好,并用所述盖塞住所述电池外壳的所述开口。
2. 根据权利要求1所述的二次电池,其中,所述盖设置有与所述 电池外壳的所述开口上设置的待接合的部分相接合的接合部; 以及其中,在连4妄所述电池单元的所述正电才及端子和所述负电 极端子之后,所述接合部与具有所述电池单元容纳于其中的所 述电池外壳的待接合的部分相接合,从而塞住所述电池外壳而 完成装配。
3. 根据权利要求1所述的二次电池,其中,在所述电池外壳的外 表面上形成有凹陷或突起的接合部,其与所述电子设备或所述 二次电池的电池充电器相^妄合。
4. 根据权利要求1所述的二次电池,其中,根据功能的不同,所 述端子部形成在大体上点对称的位置上,所述功能包括电池容 量不同、是否具有剩余电池寿命显示功能、兼容电子设备的类 型、以及是否需要快速再充电。
5. 根据权利要求3所述的二次电池,其中,所述电池外壳的底面 部上所形成的凹陷接合部是接地电极。
6. 根据权利要求1所述的二次电池,其中,所述盖包括基板, 其中形成有所述正电极端子部和所述负电极端子部;保持件, 用于保持正电极片和负电极片,所述正电极片和所述负电极片 用于将所述正电才及端子和所述负电才及端子分别连^妄至正电^L 端子;f反和负电才及端子才反,所述正电才及端子^反和戶斤述负电极端子负电极端子部;以及顶盖,其设置有端子孔和接合部,从所述述接合部与所述电池外壳的所述开口中设置的待接合的部分 相4秦合,从而与所述保持件一起夹住所述基板。
7. 4艮据4又利要求6所述的二次电池,其中,在所述正电才及端子和 所述负电极端子以及所述正电极片和所述负电极片的连接部 上粘贴有加强件。
8. 才艮据权利要求6所述的二次电池,其中,4吏用铝作为所述正电 极端子,并从由镍制成的所述正电极片的上侧焊接。
9. 根据权利要求1所述的二次电池,还包括绝缘外部标贴,其具 有主面部和巻曲部,所述主面部粘贴到所述电-也外壳的外周纟彖 上,所述巻曲部用于巻曲位于所述开口相对侧的底面部。
10. 根据权利要求9所述的二次电池,其中,所述巻曲部在形成为 区i或上巻曲。
全文摘要
本发明公开了一种用于电子设备的二次电池,其安装在电子设备中,从而可以向电子设备供应电力。该二次电池包括电池单元,其中正电极、负电极、和电解质容纳在封装件中,而来自正电极和负电极的正电极端子和负电极端子从封装件的相同侧面分别引出;金属电池外壳,其中形成有插入电池单元并将电池单元容纳在其中的一个开口,从而引出正电极端子和负电极端子的侧面朝向开口侧;以及盖,由合成树脂制成,其中,一旦正电极端子部和负电极端子部连接至正电极端子和负电极端子且朝向外侧,就将待连接至电子设备电极上的正电极端子部和负电极端子部设置好,并用盖塞住电池外壳的开口。
文档编号H01M2/06GK101369641SQ20081014675
公开日2009年2月18日 申请日期2006年8月14日 优先权日2005年8月12日
发明者佐藤浩明, 佐藤良弘, 冈田敏之, 宫岛洋一, 新谷胜一, 田代圭, 神谷秀树, 竹下俊夫, 长岛修, 青木久, 高桥淳 申请人:索尼株式会社
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