蓄電元件和蓄電元件的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及蓄電元件和蓄電元件的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子二次電池等二次電池，在電池桶內(nèi)收容發(fā)電元件，注入電解液。電池桶被電池蓋密封。電解液從設(shè)置在電池蓋的注液用的開口部(以下記作注液部)注入到電池桶內(nèi)，注入后，注液部被密封塞密封。密封塞被插入到注液部中，通常通過激光焊接等與注液部接合(專利文獻1)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本國特開2009-199819號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]考慮密封塞對注液部的插入性的情況下，在注液部與密封塞之間需要間隙。在通過激光焊接或電子束焊接等將密封塞與注液部焊接的方法中，以規(guī)定的位置作為焊接開始點，沿著密封塞的外周進行焊接。因此，在周向上進行焊接的過程中，在焊接開始點，熔融后的金屬發(fā)生凝固收縮，隨之在密封塞發(fā)生錯位，密封塞與注液部的間隙可能變得不均勻。結(jié)果，在間隙較大的部分，用于密封間隙的焊接金屬不足，存在焊接金屬產(chǎn)生破裂等焊接缺陷的可能性。
[0008]用于解決課題的技術(shù)手段
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第一方式，蓄電元件包括:收容有發(fā)電元件的容器；和密封用于注入電解液的注液孔的密封塞，注液孔設(shè)置在位于容器的一個側(cè)面的凹部的底面，密封塞包括插入在注液孔中的插入部和與凹部嵌合的嵌合部，至少在嵌合部的周緣部和凹部的開口周緣部的任意一方形成多個塑性變形部，塑性變形部在將嵌合部的外周或凹部的內(nèi)周η等分(η為3以上的整數(shù))而成的各區(qū)域中配置有1個以上，并且，在以任意的塑性變形部為起點將嵌合部的外周或凹部的內(nèi)周二等分而成的各區(qū)域中配置有1個以上，嵌合部的外周側(cè)面與凹部的內(nèi)周側(cè)面在整周進行了焊接。
[〇〇1〇] 根據(jù)本發(fā)明的第二方式的蓄電元件的制造方法，該蓄電元件在容器內(nèi)收容發(fā)電元件，從設(shè)置在位于容器的一個側(cè)面的凹部的底面的注液孔對容器內(nèi)注入電解液，用密封塞密封注液孔，當(dāng)用密封塞將注液孔密封時，將設(shè)置于密封塞的插入部插入在注液孔中，將設(shè)置于密封塞的嵌合部與凹部嵌合，由此將密封塞配置在注液孔中，通過至少在嵌合部的周緣部和凹部的開口周緣部的任意一方的多個規(guī)定位置從容器的外方按壓來形成塑性變形部，將密封塞臨時固定在注液孔，將嵌合部的外周側(cè)面與凹部的內(nèi)周側(cè)面在整周焊接，在將嵌合部的外周或凹部的內(nèi)周η等分(η是3以上的整數(shù))而成的各區(qū)域中配置1個以上塑性變形部，并且，在以任意的塑性變形部為起點將嵌合部的外周或凹部的內(nèi)周二等分而成的各區(qū)域中配置1個以上塑性變形部。
[0011]發(fā)明效果
[0012]根據(jù)本發(fā)明，將密封塞與注液部焊接時，能夠防止密封塞的錯位，提高密封的可靠性。
【附圖說明】
[0013]圖1是作為本發(fā)明的蓄電元件的一個實施方式的方形二次電池的外觀立體圖。
[0014]圖2是圖1所示的方形二次電池的分解立體圖。
[0015]圖3是使圖2中所示的發(fā)電元件的卷繞末端部一側(cè)展開的狀態(tài)的立體圖。
[0016]圖4是表示密封塞和注液部的密封結(jié)構(gòu)的放大分解立體圖。
[0017]圖5是表示制造方形二次電池100的流程的流程圖。
[0018]圖6 (a)是表示密封塞被配置在注液部的狀態(tài)的截面示意圖，(b)是表示密封塞被臨時固定在注液部的狀態(tài)的截面示意圖。
[0019]圖7 (a)是表示將密封塞激光焊接在注液部的狀態(tài)的截面示意圖，(b)是表示將密封塞與注液部焊接后的狀態(tài)的截面示意圖。
[0020]圖8(a)是表示密封塞被配置在注液部的狀態(tài)的平面示意圖，(b)是表示密封塞被臨時固定在注液部的狀態(tài)的平面示意圖。
[0021]圖9(a)是說明對密封塞作用的力的圖，(b)是表示將密封塞焊接在注液部后的狀態(tài)的平面示意圖。
[0022]圖10(a)是表示將凸緣部的外周三等分而成的區(qū)域的圖，(b)是表示以第一位置為起點將凸緣部的外周二等分而成的區(qū)域的圖。
[0023]圖11(a)是表示以第二位置為起點將凸緣部的外周二等分而成的區(qū)域的圖，(b)是表示以第三位置為起點將凸緣部的外周二等分而成的區(qū)域的圖。
[0024]圖12(a)是表示第一位置、第二位置和第三位置與各區(qū)域的關(guān)系的圖，(b)是說明對密封塞作用的力的圖。
[0025]圖13是表示圖12的比較例的圖。
[0026]圖14是說明利用第二實施方式的蓄電元件中的密封塞密封注液孔的密封方法的截面示意圖。
[0027]圖15是說明利用第二實施方式的蓄電元件中的密封塞密封注液孔的密封方法的平面示意圖。
[0028]圖16是說明利用第一實施方式的變形例的蓄電元件中的密封塞密封注液孔的密封方法的截面示意圖。
[0029]圖17是說明利用第二實施方式的變形例的蓄電元件中的密封塞密封注液孔的密封方法的截面示意圖。
[0030]圖18是說明條件A的η為4以上的整數(shù)的情況下，必定滿足條件B的圖。
[0031]圖19是說明在密封塞的凸緣部形成了 4個塑性變形部的例子的圖。
[0032]圖20是說明在密封塞的凸緣部形成了 6個塑性變形部的例子的圖。
[0033]圖21是說明在三等分而成的各區(qū)域中形成了 1個以上的塑性變形部的例子的圖。
[0034]圖22是說明形成了在周向上非等間隔地形成的塑性變形部的例子的圖。
[0035]符號說明
[0036]100方形二次電池，101電池桶，101a寬面，101b窄面，101c底面，101d開口部，102電池蓋，102h貫通孔，103電池容器，104排氣閥，107電池蓋組裝體，108絕緣殼體，110注液部，111注液孔，llli內(nèi)周側(cè)面，112凹部，112b底面，112i內(nèi)周側(cè)面，120密封塞，121筒部，121a底部，121〇外周側(cè)面，122凸緣部，122a突起部，122〇外周側(cè)面，125中空部，127(1274，1278，127〇塑性變形部，127〇外周側(cè)面，141正極端子，150襯墊，151負極端子，160絕緣部件，170發(fā)電元件，171正極箱，172負極箱，173隔膜，174正極電極，175負極電極，176正極活性物質(zhì)合劑層，177負極活性物質(zhì)合劑層，181正極集電體，182負極集電體，190按壓器具，191按壓部，196激光，212凹部，212a突起部，220密封塞，222凸緣部，222〇外周側(cè)面，227(2274,2278,227〇塑性變形部，2271內(nèi)側(cè)側(cè)面，327塑性變形部，427塑性變形部，527(5274,5278,527(:，5270)塑性變形部，627 (627A，627B，627C，627D，627E，627F)塑性變形部，727a、727b 塑性變形部，827a、827b塑性變形部，927A、927B、927C塑性變形部
【具體實施方式】
[0037]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的蓄電元件和蓄電元件的制造方法的一個實施方式。
[0038]—第一實施方式一
[0039]圖1是作為本發(fā)明的蓄電元件的一個實施方式的方形二次電池的外觀立體圖，圖2是圖1所示的方形二次電池的分解立體圖。在以下說明中，按照方形二次電池是鋰離子方形二次電池進行說明。此外，為了便于說明，如圖所示地規(guī)定上下方向。
[0040]如圖1所示，方形二次電池100具備由電池桶(罐)101和電池蓋102構(gòu)成的方形的電池容器(容器)103。電池桶101和電池蓋102的材質(zhì)例如是鋁或鋁合金等鋁類金屬。
[0041]電池蓋102是矩形平板狀，以堵塞電池桶101的開口部101d(參考圖2)的方式接合。即，電池蓋102將電池桶101密封。在電池蓋102配設(shè)有正極端子141和負極端子151。在電池蓋102設(shè)置有排氣閥104。排氣閥104例如通過沖壓加工使電池蓋102部分地變薄而形成。在排氣閥104,以開裂時形成較大的開口的方式形成了開裂槽。排氣閥104在方形二次電池100因過充電等異常導(dǎo)致發(fā)熱而在內(nèi)部產(chǎn)生氣體、電池容器103內(nèi)的壓力上升達到規(guī)定壓力時開裂，從內(nèi)部排出氣體從而使電池容器103內(nèi)的壓力降低。
[0042]如圖2所示，在電池蓋102形成有對電池容器103內(nèi)注入電解液的注液用的開口部(以下記作注液部110)。電解液能夠使用例如在碳酸乙烯酯等碳酸酯類的有機溶劑中溶解了六氟化磷酸鋰(LiPF6)等鋰鹽而成的非水電解液。
[0043]注液部110具有使電池容器103的內(nèi)外連通的注液孔111 (參考圖4)，經(jīng)由注液孔111注入電解液之后用密封塞120密封。關(guān)于用密封塞120對注液孔111的密封結(jié)構(gòu)以及密封方法的詳情在后文中敘述。
[0044]如圖2所示，在電池桶101中收容有發(fā)電元件170。電池桶101具有一對寬面101a、一對窄面101b和底面101c，形成為上表面開口的矩形箱狀。發(fā)電元件170以被絕緣殼體108覆蓋的狀態(tài)收容在電池桶101內(nèi)。絕緣殼體108的材質(zhì)是聚丙烯等具有絕緣性的樹脂。由此，使電池桶101與發(fā)電元件170電絕緣。
[0045]正極端子141經(jīng)由正極集電體181與發(fā)電元件170的正極電極174電連接，負極端子151經(jīng)由負極集電體182與發(fā)電元件170的負極電極175電連接。由此，經(jīng)由正極端子141和負極端子151對外部負載供給電力，或者，經(jīng)由正極端子141和負極端子151對發(fā)電元件170供給外部發(fā)電電力而充電。
[0046]電池蓋組裝體107包括:電池蓋102 ;設(shè)置在電池蓋102的一對貫通孔102h中分別安裝的正極端子141和負極端子151 ;正極集電體181和負極集電體182 ; —對襯墊150 ;和一對絕緣部件160構(gòu)成。
[0047]正極端子141和正極集電體181的材質(zhì)是鋁或鋁合金。負極端子151和負極集電體182的材質(zhì)是銅或銅合金。絕緣部件160和襯墊150的材質(zhì)是聚對苯二甲酸丁二醇酯或聚苯硫醚、全氟烷氧基樹脂等具有絕緣性的樹脂。
[0048]參照圖3說明發(fā)電元件170。圖3是使圖2中示出的發(fā)電元件170的卷繞末端部一側(cè)展開了的狀態(tài)的立體圖。
[0049]也作為蓄電元件的發(fā)電元件170,如圖3所示，通過使長形的正極電極174和負極電極175夾著(隔著)隔膜173圍繞繞軸U卷繞為扁平形狀而形成層疊結(jié)構(gòu)。發(fā)電元件170