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電池及其制造方法_3

文檔序號:8906897閱讀:來源:國知局
合部3a(4a)與集電片接合部3b(4b)之間有間隙25。 通過這樣的形狀,可以保證收納于容器1內(nèi)的緊湊的大小,同時能夠使正負極引線3,4與蓋 子5的接合處和、正負極引線3,4與正負極集電片8,9的接合處的距離足夠大,抑制振動的 傳遞。使用這樣的正負極引線3,4的實施方式2的非水電解質(zhì)二次電池能夠抑制電極群2 的振動通過正負極集電片8,9及正負極引線3,4傳遞到蓋子5,因此能夠抑制安全閥的破 裂。此外,由于振動不傳遞到蓋子,無需擔(dān)心安全閥破裂,因此能夠通過超聲波接合正負極 集電片8,9與正負極引線的集電片接合部3b,4b。籍此,能夠削減制造工序數(shù)和零部件數(shù)。
[0106] 還有,具有上述形狀的正負極引線3(4)由于振動吸收部3c(4c)的面積大,因此強 度高,引線不易破損。
[0107] 圖4所示的正負極引線3(4)在振動吸收部3c(4c)的第一邊和第二邊相交的角附 近具有切口部26,但不限于此,也可以是沒有切口部的形狀。
[0108] 如圖4所示,引線的尺寸中包含集電片接合部3b(4b)的與集電片8,9的延伸方向 正交的方向的長度(Z2)、集電片接合部3b(4b)的集電片8,9的延伸方向的長度(Y2)、蓋子 接合部3a(4a)的與集電片的延伸方向正交的方向的長度(W2)、振動吸收部3c(4c)的與第 一邊平行的長度(Q2)、及振動吸收部3c(4c)中切口部26所處的位置的與第一邊平行的長 度(R2)。還有,W2為蓋子接合部3a(4a)的縱向的長度、為與容器1的長邊方向相同方向的 長度。這些引線的尺寸沒有特別的限定,可以根據(jù)電池及電極的大小適當(dāng)?shù)貨Q定。
[0109] 引線的厚度沒有特別的限定,例如可以是0. 5~1_。引線的厚度越大越能夠抑制 振動的傳遞。引線的厚度可以根據(jù)設(shè)置引線的空間、引線的強度適當(dāng)?shù)貨Q定。
[0110] 接著,參照圖7及8說明實施方式2的非水電解質(zhì)二次電池的其他形態(tài)。本形態(tài) 的電池中使用圖4所示形狀的正負極引線3,4。正負極引線3,4如圖5所示,被固定于蓋子 5。本形態(tài)的電池中,正負極引線3,4如圖7所示,不通過中間引線與正負極支承引線14、15 接合。
[0111] 如圖8所示,正負極集電片8,9分別被彎折成"U"字或字狀的正負極支承引 線14、15夾持。如圖7所示,正負極支承引線14、15的一個面與正負極引線3,4的集電片 接合部3b,4b接合。接合可以通過激光焊接、超聲波接合、及電阻焊這類方法接合,優(yōu)選超 聲波接合。
[0112] 以往,將正負極引線3,4和正負極支承引線14、15超聲波接合時,存在其振動傳遞 到蓋子,安全閥破裂的危險。但是,本實施方式的電池可以抑制傳遞到蓋子的振動,因此能 夠通過超聲波接合將正負極引線3,4與正負極支承引線14、15接合。其結(jié)果是,能夠削減 制造工序數(shù)和零部件數(shù)。
[0113] 采用以上的實施方式,能夠提供因振動傳遞到電池的蓋子而導(dǎo)致設(shè)置于蓋子的安 全閥破裂的現(xiàn)象得到防止的非水電解質(zhì)電池。
[0114] (實施方式3)
[0115] 接著,參照圖3及9說明實施方式3的非水電解質(zhì)二次電池。圖9所示的構(gòu)件中, 對與上述圖4所說明的同樣的構(gòu)件賦予相同的符號,并省略說明。
[0116] 如圖9所示,實施方式3的非水電解質(zhì)電池所用的正負極引線3 (4)具有與實施方 式2的正負極引線3(4)同樣的形狀,還具有與第二邊24相接的第2振動吸收部3d(4d)。 第2振動吸收部3d(4d)設(shè)置于集電片接合部3b(4b)與正負極集電片8,9或中間引線的接 合處和振動吸收部3c(4c)之間。換言之,第2振動吸收部3d(4d)不設(shè)置在集電片接合部 3b(4b)與正負極集電片8,9或中間引線的接合處。
[0117] 實施方式3的電池所用的正負極引線優(yōu)選為滿足下式(2)的形狀。
[0118] 0.5芻X2/Y2〈l (2)
[0119] 式中,X2表示第2振動吸收部3d(4d)的與集電片8,9的延伸方向相同的方向的長 度。Y2表示上述集電片接合部3b(4b)的與集電片8,9的延伸方向相同的方向的長度。參 照圖9說明時,X2表示第2振動吸收部3d(4d)的與縱向正交的長度、Y2表示集電片接合 部3b(4b)的與縱向正交的長度。還有,第2振動吸收部3d(4d)的縱向為與集電片接合部 3b(4b)的縱向相同的方向。
[0120]X2/Y2小于1的振動吸收部的剛性低、可以吸收振動。通過使X2/Y2為0.5以上, 可以適當(dāng)?shù)乇3忠€的強度。
[0121] 具有上述形狀的引線為可收納于容器1內(nèi)的小型的形狀,同時引線和蓋子的接合 點與、引線和集電片的接合點的距離大。而且,由于具有第2振動吸收部3d(4d),因此能夠 進一步抑制振動的傳遞。因此,通過使用具有上述形狀的引線,能夠抑制電極群的振動通過 集電片傳遞到蓋子。由此,能夠抑制安全閥破裂。還有,由于振動不傳遞到蓋子,無需擔(dān)心 安全閥破裂,因此能夠通過超聲波接合正負極集電片8,9與正負極引線3,4的集電片接合 部 3b,4b。
[0122] 再有,第2振動吸收部3d(4d)的縱向的長度M2沒有特別的限定,例如可以為4~ 8mm。M2的值越大越能夠抑制振動的傳遞。M2的值可以根據(jù)引線的強度適當(dāng)決定。
[0123]引線的寸法如圖9所示,包括集電片接合部3b(4b)的與集電片8,9的延伸方向正 交的方向的長度(Z2)、蓋子接合部3a(4a)的與集電片的延伸方向正交的方向的長度(W2)、 振動吸收部3c(4c)的與其第一邊平行的方向的長度(Q2)、及振動吸收部3c(4c)的切欠部 26所處的位置的與第一邊平行的方向的長度(R2)。W2為蓋子接合部3a(4a)的縱向的長 度,為與容器1的長邊方向相同方向的長度。引線的尺寸沒有特別的限定,可以根據(jù)電池及 電極的大小適當(dāng)決定。
[0124] 引線的厚度沒有特別的限定,例如可以為0. 5~1mm。引線的厚度越大越能夠抑制 振動的傳遞,可以根據(jù)設(shè)置引線的空間和引線的強度適當(dāng)?shù)貨Q定。
[0125](實施方式4)
[0126] 接著,說明實施方式4的方形非水電解質(zhì)電池。如圖10A,10B,10C所示,該電池具 有容器31 ;收納于容器31內(nèi)的電極群32 ;收容于容器31內(nèi)的非水電解液(無圖示);封閉 容器31的開口部的蓋子33 ;設(shè)置于蓋子33的正極端子34及負極端子35。容器31呈有底 方筒形,例如為由鋁、鋁合金、鐵或不銹鋼等金屬形成的外殼。
[0127] 電極群32包含正極(未圖示)、負極(未圖示)、配置于正極及負極之間的隔板 (未圖示),具有扁平形狀。電極群32例如通過在正極與負極之間夾著隔板卷繞成渦卷狀 后,將整體加壓成型成扁平形狀來制造。
[0128] 如圖10B所示,蓋子33的底部36在以從底面至階梯部37的厚度規(guī)定的部分,被 配置于容器31的開口部內(nèi)。蓋子33的位于比底部36上方的部分為比底部更向外側(cè)突出 的階梯部37 (以下稱為法蘭盤部37)。此外,蓋子33具有向外面?zhèn)龋瓷厦鎮(zhèn)龋┏释範(fàn)罟?出的正極端子34和貫通孔。貫通孔中鉚固負極端子35。蓋子33例如由鋁、鋁合金、鐵或不 銹鋼等金屬形成。蓋子33和容器31最好是由同種金屬形成。
[0129] 如圖10B,10C所示,負極端子35具有鉚釘形狀。具體來說,具有頭部35a和、從頭 部35a延伸出的軸部5b。負極端子35介以絕緣密封墊片39鉚固于蓋子33的貫通孔。
[0130] 矩形的絕緣板40配置在蓋子33的底面。此外,絕緣板40具有貫通孔,負極端子 35的軸部35b被鉚固于該貫通孔。
[0131] 矩形的負極引線41配置在絕緣板40的下面。此外,負極引線41具有貫通孔,負 極端子35的軸部35b被鉚固于該貫通孔。
[0132] 負極片42的一端與電極群32的負極電氣連接、且另一端與負極引線41電氣連 接。通過具有這樣的結(jié)構(gòu),電極群32的負極通過負極片42和負極引線41與負極端子35 電氣連接。
[0133] 負極端子35、負極引線41及負極片42由導(dǎo)電材料形成,其材質(zhì)按照負極活性物質(zhì) 的種類變更。負極活性物質(zhì)為鈦酸鋰的情況下,可以使用鋁或鋁合金。
[0134] 矩形的正極引線43通過固定于蓋子33的底面,與正極端子34電氣連接。正極片 44的一端與電極群32的正極電氣連接,且另一端與正極引線43電氣連接。通過具有這樣 的結(jié)構(gòu),電極群32的正極通過正極片44和正極引線43,與正極端子34電氣連接。
[0135] 正極引線43和正極片44由導(dǎo)電材料形成,其材質(zhì)隨正極活性物質(zhì)的種類而變,例 如可以使用鋁、鋁合金。
[0136] 蓋子33的底部36配置于容器31的開口部內(nèi),且法蘭盤部37配置在容器31的側(cè) 壁上端31a上。蓋子33的法蘭盤部37激光滾焊在容器31的側(cè)壁上端31a。由此,容器31 被蓋子33氣密地密封。
[0137] 以下、說明實施方式4的方形電池的制造方法。
[0138] 首先,在容器31內(nèi)收納電極群32及其他必要的構(gòu)件。此外,在蓋子33的貫通孔 插入絕緣密封墊片39后,將負極端子35的軸部35b插入絕緣密封墊片39、絕緣板40及負 極引線41的貫通孔,通過鉚固加工使負極端子35的軸部35b擴徑變形。由此,在蓋子33的 貫通孔介以絕緣密封墊片39鉚固負極端子35的軸部35b,同時在負極端子35的軸部35b 鉚固絕緣板40及負極引線41。
[0139] 使用正極片44將電極群32的正極和蓋子33的正極端子34電氣連接,同時使用 負極片42將電極群32的負極和蓋子33的負極端子35電氣連接。電氣連接的方法可例舉 例如激光焊接、超聲波接合、電阻焊等。
[0140] 接著,將蓋子33的底部36插入容器31的開口部內(nèi),同時將蓋子33的法蘭盤部37 配置在容器31的側(cè)壁上端31a。從焊接用器具45向蓋子33的法蘭盤部37照射激光進行 激光滾焊。照射的方向L與在容器31的側(cè)壁上端31a重疊蓋子33的法蘭盤部37的面垂 直。其結(jié)果是,將蓋子33的法蘭盤部37激光滾焊在容器31的側(cè)壁上端31a。
[0141] 在蓋子33鉚固負極端子35時,不僅對負極端子35軸向加壓而使其擴徑變形,該 加壓力還施加于貫通孔的周圍。由此,蓋子33的長邊側(cè)面以與貫通孔對應(yīng)的部位為中心向 外側(cè)彎曲。如果將這樣變形的蓋子33的底部36插入容器31的開口部內(nèi),貝1」蓋子33的底 部36和容器31的開口部周圍的側(cè)壁不密合產(chǎn)生間隙。但是,蓋子33的法蘭盤部37的四 邊均配置在容器31的側(cè)壁上端31a上,法蘭盤部37能夠覆蓋容器31的開口部。由此,蓋 子33的底部36與容器31的開口部、即與側(cè)壁內(nèi)面之間的間隙不露出在外部。此外,對法 蘭盤部37和容器31的側(cè)壁上端31a的重合面從垂直方向照射激光而焊接,籍此可以減少 間隙引起的焊接不良,能夠?qū)⑷萜?1用蓋子33氣密性良好地密封。而且,能夠僅通過將蓋 子33的法蘭盤部37配置在容器31的側(cè)壁上端31a,就決定相對于容器31的蓋子33的位 置,因此能夠減小每件制品的電池的總高及正負極端子的高度等尺寸的偏差。
[0142]此外,通過在容器31的側(cè)壁上端31a上配置蓋子33的法蘭盤部37,進行對法蘭 盤部37和容器31的重合面從垂直的方向、即從法蘭盤部37的上面照射激光的所謂的頂焊 (日文:上打與),能夠以容器31的壁厚程度的熔入深度達到防止裂紋和減少濺沫,能夠得 到足夠的耐壓強度。例如,容器31的壁厚(即、殼厚)為0. 5_時,必須有0. 5_左右的熔 入。但是,蓋子33與容器31的焊接部的耐壓強度可以通過容器31的壁厚及設(shè)置于蓋子33 的安全閥的工作壓來調(diào)整。因此,不一定需要容器31的壁厚以上的熔入,可以是0.5_以 下的熔入深度。此外,頂焊的情況下,焊接裝置可雙軸控制,容易提高加工速度,能夠抑制設(shè) 備成本。
[0143] 另一方面,對蓋子33的法蘭盤部37與容器31的側(cè)壁上端31a重合的面,從水平方 向焊接的所謂的橫焊(日文:橫打與)
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