專利名稱：矩形密閉式電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及矩形密閉式電池，尤其是涉及在將多個單電池連接而成的集合型蓄電池中，實現減少其內部電阻的矩形密閉式電池。
背景技術：
為了得到所需要的電力容量而將多個單電池連接而成的傳統(tǒng)的集合型蓄電池，將多個單個的長方體狀的單電池配置成其電池槽的寬度寬的長側面之間相互相對地重疊，在兩端的單電池的電池槽外側配置有端板，通過捆扎帶捆扎而一體地連接，另外，在各單電池中，從極板的上端部向上方引出導線，與裝在電池槽蓋上的端子連接，單電池之間通過連接板將各端子相互連接構成。
因此，單電池之間的連接路徑長且連接部位多，包含連接零件的組成零件引起的零件電阻增大，該零件電阻與正極板、負極板及電解液引起的電池反應的反應電阻的比率達到40～50％∶60％～50％，大的內部電阻使電池的發(fā)熱增大，因而在實現高輸出化和提高壽命特性方面成為很大的障礙。另外，單電池之間的連接結構復雜、零件個數多，因而存在成本高的問題。
為此，本案申請人，已經提出了圖22、圖23所示的將多個單電池2進行內置的矩形密閉式電池1。3是其矩形電池槽，對于具有寬度窄的短側面及寬度寬的長側面的長方體狀的單電池2的電池槽4，將其短側面作為隔壁5進行共用而相互一體連接形成扁平長方體狀，各電池槽4的上面開口通過一體的蓋體6一體地關閉。在兩端的電池槽4外側的短側面及各電池槽4、4之間的隔壁5的上部形成連接孔7。作為發(fā)電元件將矩形正極板和負極板通過隔板層疊構成的極板群8與電解液一起收容在各電池槽4內，構成單電池2?；迦?的正極板與負極板相互朝相反側的側部凸出，作為正極板和負極板的導線部9a、9b，集電板10a、10b通過焊接等分別與這些導線部9a、9b的側端緣連接。
在集電板10a、10b的上端部凸設有嵌入連接孔7內的連接凸部11，在相鄰的電池槽4、4之間，將正極與負極的集電板10a、10b的連接凸部11相互焊接連接。另外，在兩端的電池槽4的外側的短側面的連接孔7內安裝有正極或負極的連接端子12，其連接凸部13與集電板10a或10b的連接凸部11通過相互焊接進行連接。因此，內置于矩形電池槽3的多個單電池2串聯(lián)連接，向兩端的連接端子12、12之間進行輸出。
另外，在蓋體6上設有使各電池槽4、4的內壓均等的連通道14、當各電池槽4的內部壓力達到規(guī)定以上時用于排放壓力的安全閥(未圖示)、裝有合適的對單電池2的溫度進行檢測的溫度傳感器的傳感器安裝孔15等。
采用如此結構時，從極板群8的正極板及負極板至各個導線部9a、9b的通電路徑短，且其導線部9a、9b之間通過集電板10a、10b在矩形電池槽3內部進行連接，故與上述傳統(tǒng)的將單個的單電池進行連接的結構相比，連接路徑短且連接部位少，因而可減小包含連接零件的組成零件引起的零件電阻，從而能相應地減小內部電阻。
但是，上述圖22、圖23所示的結構中，從正極板及負極板至各個導線部9a、9b及集電板10a、10b的通電路徑雖短，但集電板10a、10b之間，其上端部的連接凸部11的前端之間的1處相互焊接連接，因而如圖24的箭頭S所示，連接路徑迂回，因而連接路徑變長，另外，連接部位僅有1處，存在內部電阻高的問題。
另外，隨著上述連接路徑迂回，如箭頭T所示，集電板10a、10b間的與連接部近的部分，流過極板群8的電流多，遠離連接部的部分所流過的電流少，因而流過極板群8的電流分布變得不均勻，極板群8的整體不能發(fā)揮均勻的發(fā)電能力，存在損失大的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于進一步減少每個單位電池的內部電阻，另外，通過使作為發(fā)電元件的極板群整體均等地、充分地發(fā)揮其能力，從而實現高輸出化。
第1發(fā)明的矩形密閉式電池，是一種在通過隔壁將多個長方體狀的電池槽連接而成的矩形電池槽的各電池槽內收容有發(fā)電元件的矩形密閉式電池，是在矩形電池槽的至少一側壁的各隔壁配設位置上，至少在1處形成與兩側的電池槽連通的開口，利用導電性連接構件穿過該開口將位于隔壁兩側的發(fā)電元件進行連接的結構。
采用該結構，通過將相鄰的電池槽內的發(fā)電元件之間在矩形電池槽的側壁位置處利用導電性連接構件進行連接，可將發(fā)電元件之間在任意的位置處進行連接，與通過將發(fā)電元件間的連接路徑配置在隔壁的上下方向的中間部，僅將發(fā)電元件的上端部間進行連接的場合相比，通電路徑不用迂回，連接路徑縮短，因而可減小單電池間的連接電阻，相應地可進一步減小每個單電池的內部電阻，實現高輸出化，另外，通過將發(fā)電元件間的連接路徑做成多個，使通電路徑進一步縮短，能進一步減小每個單電池的內部電阻，同時可使流過發(fā)電元件的電流分布均勻化，使發(fā)電元件整體均等地、充分地發(fā)揮能力，可進一步實現高輸出化。另外，不用在電池槽內收容配置貫通隔壁的用于進行連接的構件，因而能使矩形電池槽的結構小型化。
第2發(fā)明的矩形密閉式電池，其包括通過隔壁將多個長方體狀的電池槽連接而成的矩形電池槽；通過隔板將正極板和負極板進行層疊、同時將正極板和負極板的一側部相互朝相反側凸出以作為導線部的極板群；與極板群的兩側的導線部結合的集電體，其將集電體結合后的極板群收容在各電池槽內，是在矩形電池槽的至少一側壁的各隔壁配設位置上，至少在1處形成與兩側的電池槽內連通的開口，利用導電性連接構件穿過該開口將位于隔壁兩側的集電體進行連接的結構。
采用該結構，在各電池槽內極板群與集電體之間的通電路徑為直線，因而短，且在電池槽之間，利用導電性連接構件將借助隔壁相對的各集電體穿過形成于矩形電池槽側壁的開口而進行連接，故與上述相同，可將集電體之間在任意的位置處進行連接，與通過將集電體間的連接路徑配置在隔壁的上下方向的中間部、僅將集電體的上端部間進行連接的場合相比，通電路徑不用迂回，可使連接路徑縮短，因而可減小矩形電池的連接電阻，另外，通過將集電體間的連接路徑做成多個，使通電路徑進一步縮短，能進一步減小每個單電池的內部電阻，同時可使流過極板群的電流分布均勻化，使極板群整體均等地、充分地發(fā)揮能力，可實現高輸出化。
較佳的是，在矩形電池槽的至少一個側壁的各隔壁配設位置處與兩側的電池槽面對地設置開口，將配設在開口內的導電性連接構件與位于隔壁兩側的集電體連接，且通過彈性體層將導電性連接構件與矩形電池槽進行密閉結合。由此，使彈性體層夾在矩形電池槽的隔壁和側壁與導電性連接構件之間，因而可防止因電池槽與導電性連接構件的熱膨脹差異引起它們之間產生剝離間隙，能防止單電池間電解液的泄漏，可消除液體連接的危險。
而且，若彈性體層由氟類橡膠構成，則耐電解液性強，且即使電池溫度上升也具有所需的耐熱性，因此能長期獲得穩(wěn)定的作用，對于長期使用具有很高的可靠性。
更佳的是，在導電性連接構件的與隔壁相對的部分的外周設有彈性體層的同時，在其外周設有與矩形電池槽同類材料的樹脂層。由此，與矩形電池槽之間不管是樹脂成形還是熱熔接，容易且可靠地與矩形電池槽側的樹脂一體結合，能更可靠地防止彈性體層與矩形電池槽的樹脂之間的電解液的泄漏。
另外，作為其他較佳的結構是，在矩形電池槽的至少一個側壁的各隔壁配設位置處與兩側的電池槽面對地設置開口，將配設在開口內的導電性連接構件與位于隔壁兩側的集電體連接，且通過將與矩形電池槽的組成材料具有親和性的合成樹脂燒結在導電性連接板上形成的樹脂層，與矩形電池槽密閉地結合。由此，矩形電池槽側的樹脂與導電性連接板通過燒結形成的樹脂層能容易且可靠地一體結合，能更可靠地防止電解液的泄漏。
而且，該燒結形成的樹脂層一旦由比矩形電池槽的注塑成形溫度低的熔點的合成樹脂構成，則能更可靠地與矩形電池槽一體結合，能進一步可靠地防止電解液的泄漏。
另外，以上結構的矩形密閉式電池，將導電性連接構件與集電體連接，通過樹脂成形將導電性連接構件的周圍與矩形電池槽的隔壁及側壁之間進行密封結合，同時，通過對開口進行密閉，或通過將導電性連接構件與集電體進行連接，同時將樹脂層與矩形電池槽的隔壁及側壁的開口緣部密封結合，將矩形電池槽的側壁上形成的開口用封閉構件進行密閉，且將該封閉構件與樹脂層的外面密封結合，可具體地實現上述結構。
另外，作為其他又一較佳的結構，在矩形電池槽的至少一個側壁的各隔壁配設位置形成貫通兩側的電池槽內的通孔，在位于隔壁兩側的集電體上設置導電性連接構件，該導電性連接構件的兩側具有通過通孔進行連接的連接部，同時在通孔周圍與導電性連接構件之間設置密封構件，形成將導電性連接構件埋設在矩形電池槽的側壁內的結構。由此，兩側的電池槽內貫通有通孔，其周圍與導電性連接構件之間由密封構件進行密封，因而能容易地得到對于電解液泄漏的高密封性。
另外，上述第1發(fā)明的矩形密閉式電池中的矩形電池槽的至少一個側壁的各隔壁配設位置上，至少在1處形成與兩側的電池槽連通的開口，設置穿過該開口將收容在兩側的電池槽內的發(fā)電元件相互連接的導電性連接構件，將至少與一方的電池槽連通的開口與貫通該開口并與發(fā)電元件連接的導電性連接構件的連接凸部之間進行密封，在將導電性連接構件配置在內部的狀態(tài)下，利用封止構件將與兩側的電池槽連通的開口進行密閉。
采用該結構，與上述相同，連接路徑縮短，因而可減小發(fā)電元件間的連接電阻，另外，通過將其連接路徑做成多個，使流過發(fā)電元件間的電流分布均勻化，使各單電池的內部電阻進一步降低，同時通過極板群整體均等地、充分地發(fā)揮能力，可實現高輸出化，另外，不需要在電池槽內收容配置用于貫通隔壁進行連接的構件，因而可使矩形電池槽緊湊地構成，而且，一方的電池槽開口與導電性連接構件的連接凸部之間能容易且可靠地密封，因而電池槽間能可靠地防止液體連接，另外利用封止構件可防止液體朝外部的泄漏。
另外，第2發(fā)明的矩形密閉式電池中的矩形電池槽的至少一個側壁的各隔壁配設位置上，至少在1處形成與兩側的電池槽連通的開口，設置穿過該開口將收容在兩側的電池槽內的極板群的集電體之間進行連接的導電性連接構件，設置將至少與一方的電池槽連通的開口與貫通該開口并與集電體連接的導電性連接構件的連接凸部之間進行密封的密封構件，可設置在將導電性連接構件配置在內部的狀態(tài)下，將與兩側的電池槽連通的開口進行密閉的封止構件。
采用該結構，與上述相同，在各電池槽內極板群與集電體之間的通電路徑為直線而短，且將在電池槽間借助隔壁相對的各集電體利用導電性連接構件穿過在矩形電池槽的側壁形成的開口進行連接，因而可將各集電體在任意的位置進行連接，與在集電體的上端部間進行連接的場合相比，通電路徑不用迂回，連接路徑縮短，因而可減小矩形電池的連接電阻，另外，通過將通電路徑做成多個，使流過極板群的電流分布均勻化，使內部電阻降低，同時通過極板群整體均等地、充分地發(fā)揮能力，可實現高輸出化，而且，一方的電池槽開口與導電性連接構件的連接凸部之間能容易且可靠地密封，因而電池槽間能可靠地防止液體連接，另外利用封止構件可防止液體朝外部的泄漏。
較佳的是，至少與一方的電池槽連通的開口由圓形孔構成，導電性連接構件的連接凸部做成圓軸狀，連接凸部與開口之間的密封構件由O形環(huán)構成。由此，在將O形環(huán)安裝在連接凸部的外周的狀態(tài)下只要將連接凸部插入開口就能得到可靠的密封狀態(tài)，可防止液體連接，提高制造效率。
而且，將構成導電性連接構件的板材沖壓成形為有底圓筒狀，以此構成連接凸部為較佳。由此，利用板材的沖壓成形可將具有連接凸部的導電性連接構件低成本地進行制造的同時，將焊接電極插入有底圓筒內，通過其底面與集電體等對方側構件焊接連接，能容易且可靠性高地進行連接，同時能防止密封構件在焊接時受到不良影響。
另外，以上各發(fā)明的結構中，通過在矩形電池槽的兩端壁及隔壁的上部形成的連接孔將矩形電池槽兩端的連接端子與集電體及各集電體之間進行連接，則可在直接利用將各集電體在其上部進行連接的傳統(tǒng)結構的矩形密閉式電池的制造設備的同時，通過應用上述結構，可降低連接電阻，另外，由于將與矩形密閉式電池外部的連接端子配設在矩形電池槽的兩端壁的上部，因而具有能容易地與其他矩形密閉式電池連接，且能容易地確保設置水冷式冷卻機構等的場合的絕緣性等效果。
附圖的簡單說明

圖1是表示將本發(fā)明的矩形密閉式電池的實施形態(tài)1的矩形電池槽進行局部剖切后的整體立體圖。
圖2是表示同一實施形態(tài)的主要部分的橫切俯視圖。
圖3是表示同一實施形態(tài)的導電性連接構件的立體圖。
圖4是表示圖2的A-A向視剖視圖。
圖5是表示圖4的B-B向視圖。
圖6是表示同一實施形態(tài)的變形例的主要部分的橫切俯視圖。
圖7是表示本發(fā)明的矩形密閉式電池的實施形態(tài)2的主要部分的橫切俯視圖。
圖8是表示圖7的C-C向視剖視圖。
圖9是表示圖8的D-D向視圖。
圖10是表示本發(fā)明的矩形密閉式電池的實施形態(tài)3的主要部分的橫切俯視圖。
圖11是表示同一實施形態(tài)的導電性連接構件的立體圖。
圖12是表示本發(fā)明的矩形密閉式電池的實施形態(tài)4的主要部分的橫切俯視圖。
圖13是表示同一實施形態(tài)的主要部分的放大橫切俯視圖。
圖14是表示同一實施形態(tài)的變形例的主要部分的橫切俯視圖。
圖15，表示同一變形例的導電性連接構件與集電體的結合工序，是圖14的E-E向視縱剖側視圖。
圖16是表示將本發(fā)明的實施形態(tài)1的矩形密閉式電池進行局部剖切后的立體圖。
圖17是表示同一實施形態(tài)的主要部分在熔接封止構件之前的狀態(tài)的主視圖。
圖18是表示圖17的F-F向視剖視圖。
圖19是表示圖17的G-G向視剖視圖。
圖20是表示圖17的H-H向視剖視圖。
圖21是表示圖17的J-J向視剖視圖。
圖22是表示傳統(tǒng)例子的矩形密閉式電池的局部縱剖主視圖。
圖23是表示將同一傳統(tǒng)例子的電池槽進行局部剖切后的立體圖。
圖24是表示同一傳統(tǒng)例子的通電路徑的說明圖。
具體實施例方式
以下，參照圖1～圖6對本發(fā)明的矩形密閉式電池的實施形態(tài)1進行說明。不過，對于與參照圖22、23進行了說明的傳統(tǒng)技術相同的組成構件標上同一參照符號，主要對其不同點進行說明。
圖1中，本實施形態(tài)的矩形密閉式電池1的矩形電池槽3，是將具有寬度窄的短側面及寬度寬的長側面的長方體狀的多個電池槽4以其短側面作為隔壁5進行共用，從而相互一體連接構成。矩形電池槽3由對于電解液具有耐性的PP與PPE的合成物等的合成樹脂材料構成。其兩側結合有集電體10(10a、10b)的極板群8與電解液一起收容在各電池槽4內而構成單電池2。在矩形電池槽3的兩端壁及隔壁5的上部形成連接孔7(參照圖22)，連接端子12通過該連接孔7與兩端的單電池2的集電體10連接，同時相鄰接的單電池2、2的集電體10、10之間得到連接。圖1中，16是設置在蓋體6上的安全閥。
通過將多片正極板與多片負極板進行交替配置，同時將具有橫向開口部的袋狀分離套覆蓋在各正極板上，從而極板群8在正極板與負極板之間夾裝分離套的狀態(tài)下層疊構成，將正極板及負極板的一個側部相互朝相反側凸出，形成正極及負極的導線部9(9a、9b)。正極板是在Ni的泡沫金屬中除導線部9以外用氫氧化鎳進行充填構成，該導線部9是通過將泡沫金屬加壓壓縮，同時將導線板通過超聲波焊接縫焊在其一面上而構成的。另外，負極板是在Ni加強金屬上除導線部9以外涂上含有氫吸藏合金的負極組成物質而構成。集電體10通過電子束焊接等結合在該極板群8的兩側的導線部9上。集電體10由表面進行鍍鎳后的鋼板構成。
如圖2～5所示，在矩形電池槽3的一方側壁20的各隔壁5的配設位置，面向兩側的電池槽4地形成1個或多個開口21。開口21的寬度為隔壁5的兩側的集電體10的側緣間的整體寬度，上下方向設定為適當的長度尺寸。另外，在開口21部分處，隔壁5上也以相同的上下長度尺寸形成適當的深度尺寸的缺口22。
在開口21內收容配置有導電性連接構件23，其兩側部分別通過焊接24與集電體10結合，構成為從一方的單電池2的集電體10通過該導電性連接構件23與另一方的單電池2的集電體10通電。導電性連接構件23是由鋼板上電鍍鎳而構成，其具有耐電解液性且可廉價地構成，故很合適。
導電性連接構件23如圖3所示，從矩形狀板材的寬度方向的兩側部朝上下方向分別伸出凸出部23a，整體形狀形成為大致H形，且整體形成正好與開口21嵌合的大小。由氟類橡膠或其他耐熱、耐電解液性的橡膠材料構成的環(huán)狀彈性體層25燒結固接在該導電性連接構件23的寬度方向的中央部的外周上，在其外周進一步形成由與矩形電池槽3同類的合成樹脂構成的環(huán)狀樹脂層26。該樹脂層26由注塑成形而成，彈性體層25因其注塑壓力而成為被壓縮的狀態(tài)，從而產生所需的密封壓力。
另外，在導電性連接構件23的上下方向中央部的兩側形成缺口27，為了在其上下合計4處可靠地進行焊接24，凸出形成有與集電體10壓接的焊接凸部28。將焊接電極向導電性連接構件23的各焊接凸部28的位置按壓焊接時，缺口27被設置成，使焊接電流可靠地從導電性連接構件23的一方的焊接凸部28通過集電體10流向另一方的焊接凸部28。不過，焊接凸部28的形狀并不局限于圖所例示的圓形凸部，可以是截面為山形的線狀或圓環(huán)狀的凸條等任意的形狀，另外，焊接凸部28的個數也可任意選擇。
如上所述，在開口21內插入配置導電性連接構件23，通過焊接24將導電性連接構件23與兩側的集電體10結合后，為覆蓋開口21而在矩形電池槽3的側壁20配設注塑成形模具30進行加壓密接，使開口21密封封閉，同時密封樹脂部31注塑成形以充填隔壁5的缺口22與樹脂層26的外周之間的間隙。而且，在極板群8的開口21形成側的側面的開口21附近部分配設有隔熱片29。
以上結構中，在單電池2、2之間由于借助隔壁5并利用導電性連接構件23將相對的集電體10、10之間進行連接，因而相對于僅在集電體10的上端部間通過將連接凸部11、11之間進行結合而進行連接的場合，即使是集電體10的側部也可在1處或多處由導電性連接構件23進行連接，因而通電路徑不用迂回，連接路徑縮短，可減少單電池2、2之間的連接電阻，相應地可進一步減少每個單電池2的內部電阻，實現高輸出化。
另外，在矩形電池槽3的側壁20和隔壁5與導電性連接構件23之間夾有彈性體層25，因而可防止因矩形電池槽3與導電性連接構件23的熱膨脹差異引起它們之間產生剝離間隙。因此，能防止單電池2、2間電解液的泄漏，可消除液體連接的危險。尤其是，彈性體層25由氟類橡膠構成時，則耐熱性及耐電解液性強，即使電池溫度上升也具有所需的耐熱性，因此能長期獲得穩(wěn)定的作用，對于長期使用具有很高的可靠性。另外，在與導電性連接構件23的隔壁5相對的部分的外周設置彈性體層25的同時，在其外周設置與矩形電池槽3同類材質的樹脂層26，因而能容易且可靠地與矩形電池槽3的樹脂一體結合，能更可靠地防止彈性體層25與矩形電池槽3的樹脂之間的電解液的泄漏。
另外，本實施形態(tài)中，通過在矩形電池槽3的兩端壁及隔壁5的上部形成的連接孔7將矩形電池槽3兩端的連接端子與集電體10及各隔壁5兩側的集電體10、10之間進行連接，則可在直接利用傳統(tǒng)結構的矩形密閉式電池1的制造設備的同時，通過應用上述結構，可降低連接電阻，另外，將與矩形密閉式電池1外部的連接端子12配設在矩形電池槽3的兩端壁的上部，因而具有能容易地與其他矩形密閉式電池1連接，且能容易地確保設置水冷式冷卻機構等的場合的絕緣性等效果。
又，圖示例中在導電性連接構件23的外周的彈性體層25的外周設置了樹脂層26，但該樹脂層26也可不設置。
另外，以上說明中，例示了僅在矩形電池槽3的一方的側壁20上形成開口21、利用導電性連接構件23將單電池2、2間進行連接的結構，但也可如圖6所示，在矩形電池槽3的雙方的側壁20形成相互相對的開口21，將隔壁5的兩側的集電體10、10在其兩側利用導電性連接構件23進行連接，從矩形電池槽3的兩側將注塑成形模具30進行按壓并利用注塑成形形成密封樹脂部31。由此，將各集電體10、10在兩側進行連接，可進一步減小連接電阻，同時注塑成形時從兩側均等地向矩形電池槽3及內部集電體10及極板群8施加壓力，因而可防止從一方對極板群8施加負荷和隨之而來的移動等產生的不良影響。
下面，參照圖7～圖9對本發(fā)明的實施形態(tài)2的矩形密閉式電池進行說明。不過，在以下實施形態(tài)的說明中，對于與前面實施形態(tài)相同的組成構件標上同一參照符號并省略說明，僅對不同點進行說明。
上述實施形態(tài)中，例示了將導電性連接構件23焊接后、通過樹脂成形對開口21進行密封的情況，但本實施形態(tài)中，將導電性連接構件23與集電體10、10進行焊接連接，同時將樹脂層26與矩形電池槽3的隔壁5及開口21的開口緣部密封結合，而且將在矩形電池槽3的側壁20上形成的開口21利用封閉構件32進行密封，同時將該封閉構件32與樹脂層26的外面密封結合。
詳細地說，開口21為矩形，導電性連接構件23是兩側設有缺口27和焊接凸部28的、整體形狀比開口21小的矩形板狀。在該導電性連接構件23的寬度方向中央部外周設有彈性體層25，在其外周設有樹脂層26。在隔壁5形成的缺口22是朝外側擴大的梯形，且與開口21的缺口22相對的部分的緣部缺口作成三角形以形成與梯形缺口22的斜面連續(xù)的傾斜延長面33。樹脂層26，其外形沿著缺口22的端面及傾斜延長面33，同時形成梯形以使其外側面與側壁20的外面為同一平面。
樹脂層26的梯形外面與缺口22的端面及傾斜延長面33利用熱熔接線34在密封狀態(tài)下進行一體結合。另外，將封閉構件32覆蓋開口21及其周圍地進行配置，該封閉構件32與側壁20的外面及樹脂層26的外側面利用熱熔接線35在密封狀態(tài)下一體結合。
即使在本實施形態(tài)中，單電池2、2間借助隔壁5相對的集電體10、10之間利用導電性連接構件23進行連接，因而減小單電池2、2間的連接電阻，可進一步減少每個單電池2的內部電阻，實現高輸出化。另外，在該導電性連接構件23的與隔壁5相對的部分的外周設有彈性體層25，同時，在其外周設置與矩形電池槽3同類材質的樹脂層26，通過將矩形電池槽3側的樹脂與樹脂層26熱熔接，因而在確保密封狀態(tài)下能容易且可靠地進行一體結合，能更可靠地防止彈性體層25與矩形電池槽3的樹脂之間的電解液的泄漏。
下面，參照圖10、圖11對本發(fā)明的實施形態(tài)3的矩形密閉式電池進行說明。
上述實施形態(tài)中，例示了將彈性體層25燒結固接在導電性連接構件23的寬度方向的中央部的外周，在其外周上設有由與矩形電池槽3同類的合成樹脂構成的環(huán)狀樹脂層26的結構，但在本實施形態(tài)中，在導電性連接構件23的寬度方向的中央部的外周設有燒結樹脂層36，該燒結樹脂層36是將與矩形電池槽3的組成材料有親和性的合成樹脂燒結形成的。該燒結樹脂層36較佳的是，將比構成矩形電池槽3的合成樹脂的注塑成形溫度低的熔點的合成樹脂的粉體添接在導電性連接構件23的相應范圍的狀態(tài)下放入加熱爐燒結固接而構成。例如，矩形電池槽3由聚丙烯和聚乙烯和它們的混合物構成的場合，以環(huán)氧樹脂的粉體進行燒結涂布為佳。
將設有如此燒結樹脂層36的導電性連接構件23配置在開口21，利用焊接24將隔壁5的兩側的集電體10進行結合后，覆蓋開口21地配設注塑成形模具30，通過對開口21進行密封關閉的同時，將密封樹脂部31進行注塑成形以對隔壁5的缺口22與燒結樹脂層36的外周之間的間隙進行充填，矩形電池槽3與導電性連接構件23之間借助與導電性連接構件23一體密接的燒結樹脂層36及與其一體密接形成的密封樹脂部31進行結合，能可靠地對電池槽4、4間進行密封的同時，能將開口21完全進行封止。
本實施形態(tài)中，矩形電池槽3側的樹脂與導電性連接構件23能在容易且可靠地一體密接的狀態(tài)下借助燒結樹脂層36進行結合，因而能更可靠地防止電解液的泄漏。
又，圖示例表示了利用與實施形態(tài)1相同的注塑成形所形成的密封樹脂部31將開口21進行密封的例子，但也可與實施形態(tài)2相同，將燒結樹脂層36與矩形電池槽3的隔壁5密封結合，而且通過封閉構件32對開口21進行密閉的同時，將該封閉構件32與燒結樹脂層36的外面進行密封結合。
下面，參照圖12～圖15對本發(fā)明的實施形態(tài)4的矩形密閉式電池進行說明。
上述各實施形態(tài)中，對在矩形電池槽3的側面20形成面對隔壁5的兩側的電池槽4的矩形開口21、將導電性連接構件23配置在該開口21內并與集電體10結合后、利用密封樹脂部31和封閉構件32進行密封的結構進行了例示，但本實施形態(tài)中，如圖12、圖13所示，在矩形電池槽3的側壁20的各隔壁5的配設位置形成沿兩側的電池槽4寬度的凹部37，同時，形成從該凹部37的底面貫通至兩側的電池槽4內的通孔38，將導電性連接構件40配置在凹部37內，該導電性連接構件40的兩側具有通過通孔38與位于隔壁5的兩側的集電體10進行連接的連接部39，連接部39與集電體10利用焊接41進行結合。導電性連接構件40是在鋼板上電鍍鎳而構成，其具有耐電解液性且可廉價地構成，故很合適。
連接部39由圓軸狀的凸軸構成，在其外周安裝有作為密封材料的O形環(huán)42，將連接部39在與集電體10結合的狀態(tài)下，O形環(huán)42在凹部37的底面與導電性連接構件40之間被壓縮，從而通孔38被密閉。在將導電性連接構件40埋設后的狀態(tài)下將封止樹脂43充填在凹部37內。
對上述結構的結合工序進行說明，圖12、圖13的圖示例中，在矩形電池槽3的兩側的側壁20上形成凹部37及通孔38，將在連接部39上安裝了O形環(huán)42的導電性連接構件40分別配置在凹部37中，將其連接部39插入通孔38內，下面如圖12的假想線所示、如圖13的實線所示，將焊接電極44與隔壁5的兩側的集電體10中的一方的集電體10的兩側進行抵接的連接部39、39的背部抵接并加壓，在此狀態(tài)下利用電阻焊接機45使焊接電流流動，可將導電性連接構件40的連接部39利用焊接41與該集電體10的兩側結合，然后，另一方的集電體10的兩側也同樣地將連接部39、39利用焊接41進行結合，從而可將兩側的集電體10在其兩側部借助導電性連接構件40進行連接。然后，通過將注塑模具(未圖示)向側壁20進行按壓，注塑成形封止樹脂43，從而完成結合。
上述說明中，是在矩形電池槽3的兩側的側壁20形成凹部37并配設導電性連接構件40、將集電體10、10在其兩側進行連接的，但也可如圖14、圖15所示，將集電體10、10僅在其一側進行連接。在此場合，僅在一方的側壁形成凹部37，在該凹部37內的上部及下部分別形成貫通隔壁5的兩側的電池槽4內的通孔38，兩側的連接部39貫通隔壁5的兩側的通孔38，并將分別與集電體10抵接的導電性連接構件40在上下配置一對，將焊接電極44向與隔壁5的一側的集電體10抵接的上部及下部的連接部39、39的背部進行按壓，并通過電阻焊接機45使焊接電流流動，可將上下的導電性連接構件40利用焊接41與一側的集電體10連接，下面同樣地將焊接電極44向與隔壁5的另一側的集電體10抵接的上部及下部的連接部39、39的背部進行按壓并通過電阻焊接機45使焊接電流流動，可將上下的導電性連接構件40利用焊接41與另一側的集電體10進行連接。由此，可將隔壁5兩側的集電體10借助上下一對的導電性連接構件40進行連接。
又，焊接電極44使用具有將導電性連接構件40進行吸附保持的吸引通道44a的結構，故可改善作業(yè)性。另外，圖示例表示了上下導電性連接構件40完全是另體的結構，但也可使用借助電流不易通過的細寬部一體連接、從而一體化的單一的導電性連接構件。另外，作為連接部39例示了由圓軸狀的凸軸構成的結構，但也可將截面為矩形的構件彎折形成。但是，在此場合難以得到可靠性高的密封。
本實施形態(tài)中，與隔壁5兩側的電池槽4、4內貫通地形成通孔38，其周圍與導電性連接構件40之間夾有O形環(huán)42等密封構件進行密封，因而能容易地得到相對于電解液泄漏的高密封性。
以上的各實施形態(tài)的說明中，表示了將焊接電極與導電性連接構件23、40抵接，在導電性連接構件23、40與集電體10之間流動焊接電流，從而進行電阻焊接的例子，但也可將電子束和激光束進行照射，使局部加熱熔融，以此進行焊接。但是，電阻焊接對周圍的熱影響小，因而較為適合。另外，在導電性連接構件23、40和集電體10的連接部也可設有釬料以進行釬焊，另外也可由導電性連接構件等進行粘結結合。
下面，參照圖16～圖21對本發(fā)明的矩形密閉式電池的實施形態(tài)5進行說明。
在圖16～圖21中，在矩形電池槽3的一方的側壁20形成與各隔壁5的一側的電池槽4連通的開口46及與另一側的電池槽4連通的上下一對的開口47a、47b。開口46由配置成其中心部分正好與集電體10的側緣彎折部10c相對的較大直徑的圓形孔構成，開口47a、47b在中間留下加強用的連接片48的狀態(tài)下由上下稍長且寬度大致與集電體10的側緣彎折部10c的寬度對應的細長槽孔構成。另外，在側壁20的外面凸設有將這些開口46、47a、47b的周圍圍住的密封用環(huán)狀凸條49。又，集電體10的與這些開口46、47a、47b相對的部分的側緣彎折部10c如圖17所示，形成得比其他部分的寬度寬，其長度與開口47a、47b的兩端間的長度對應。
在側壁20外面的由環(huán)狀凸條49圍起的空間內配置有導電性連接構件50，該導電性連接構件50由為耐電解液而在表面電鍍鎳的鋼板沖壓成形所構成。該導電性連接構件50與開口46的中心部對應，凸設有前端進入開口46內并與集電體10的側緣彎折部10c抵接的有底圓筒狀的連接凸部51，與開口47a、47b對應，形成進入開口47a、47b內的臺階部52以形成與集電體10的側緣彎折部10c抵接的接合面53。
O形環(huán)54在壓縮狀態(tài)下配置在導電性連接構件50的連接凸部51的外周與開口46的內周面之間，一側的電池槽4被完全密封，該有底圓筒狀的連接凸部51的前端與集電體10的側緣彎折部10c由電阻焊接的焊接部55結合。該電阻焊接時，通過將焊接電極插入有底圓筒狀內進行焊接，能高效且對O形環(huán)54無影響、可靠地進行焊接結合。另外，導電性連接構件50的結合面53與集電體10的側緣彎折部10c通過電阻焊接的多個焊接部56進行結合。在導電性連接構件50的外周緣凸設有將前端部向環(huán)狀凸條49的內周面進行壓接的多個定位突起57。
58是外形與環(huán)狀凸條49的外周一致的封止構件，由與矩形電池槽3相同的合成樹脂材料構成。將導電性連接構件50的連接凸部51及接合面53利用焊接部55、56與隔壁5的兩側的集電體10的側緣彎折部10c連接后，如圖18所示，與環(huán)狀凸條49相對配置，通過一邊加熱一邊向環(huán)狀凸條49進行按壓而熱熔接，如圖18～圖21所示，將由環(huán)狀凸條49圍起的空間相對于外部進行封止。
本實施形態(tài)，如上所述，矩形電池槽3的各電池槽4內，極板群8與集電體10之間的通電路徑為直線，因而短，且在電池槽4、4之間，利用導電性連接構件50將借助隔壁5相對的各集電體10、10穿過形成于矩形電池槽3的一側壁20的開口46、47a、47b而進行連接，因而可將集電體10、10之間在任意的位置處進行連接。因此，與傳統(tǒng)的僅將集電體10的上端部間進行連接的場合相比，通電路徑不用迂回，連接路徑縮短，因而可減小單電池2、2間的連接電阻，另外，通過將該連接路徑做成多個，使極板群8內流動的電流分布均勻化，故能進一步減小每個單電池的內部電阻，同時使極板群8整體均等地、充分地發(fā)揮能力，可實現高輸出化。另外，不需要在電池槽4內收容配置用于貫通隔壁5進行連接的構件，因而可使矩形電池槽3緊湊地構成。而且，與一方的電池槽4連通的開口46與導電性連接構件50的連接凸部51之間進行密封，因而電池槽4、4間能可靠地防止液體連接，另外利用封止構件58可防止液體朝外部的泄漏。
另外，與一方的電池槽4連通的開口46由圓形孔構成，導電性連接構件50的連接凸部51做成圓軸狀，連接凸部51與開口46之間的密封材料由O形環(huán)54構成，因而在將O形環(huán)54安裝在連接凸部51的外周的狀態(tài)下只要將連接凸部51插入開口46就能得到可靠的密封狀態(tài)，可防止液體連接，提高制造效率。不過，將O形環(huán)54安裝在連接凸部51上時，事先涂布瀝青等的密封劑，不僅O形環(huán)54配置在開口46與連接凸部51之間，而且做成充填有密封劑的狀態(tài)，能提高密封性能、進一步可靠地防止液體連接。
而且，連接凸部51是由將構成導電性連接構件50的板材沖壓成形為有底圓筒狀構成，因而，利用板材沖壓成形可將具有連接凸部51的導電性連接構件50生產率高地進行制造的同時，將焊接電極插入有底圓筒內，通過其底面與集電體10焊接連接，能容易且可靠性高地進行連接，同時能防止O形環(huán)54在焊接時受到不良影響。
另外，上述實施形態(tài)的說明中，例示了僅在矩形電池槽3的一方的側壁20形成開口46、47a、47b，將導電性連接構件50的連接凸部51與接合面53及集電體10的一側的側緣彎折部10c進行連接的結構，但也可在矩形電池槽3的雙方的側壁20形成相互相對的開口46、47a、47b，將隔壁5的兩側的集電體10、10在其兩側利用導電性連接構件50進行連接，由此，將各集電體10、10在兩側進行連接，可進一步減小連接電阻，同時從極板群8的兩側施加焊接時的加壓，因而可防止從一方對極板群8施加負荷和隨之而來的移動等產生的不良影響。
另外，上述實施形態(tài)的導電性連接構件50中，例示了在一側設置連接凸部51，在另一側設置接合面53的結構，但也可在兩側都設置連接凸部51從而左右對稱。在此場合，需要一對O形環(huán)54，由于在電池槽4、4之間進行了雙重密封，因而能更可靠地防止液體連接，另外，封止構件58可使封止簡單化，可僅做成將導電性連接構件50進行固定的功能，可簡化制造工序。
產業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的矩形密閉式電池，利用導電性連接構件穿過在至少一個側壁的各隔壁配設位置處與兩側的電池槽內連通地形成的開口，將位于隔壁的兩側的集電體進行連接，通過將在單電池間借助隔壁相對的各集電體在矩形電池槽的側壁位置處利用導電性連接構件進行連接，單電池間的連接路徑縮短，可減小連接電阻，可進一步減小每個單電池的內部電阻，從而實現矩形密閉式電池的高輸出化。
權利要求
1.一種矩形密閉式電池，通過隔壁(5)將多個長方體狀的電池槽(4)連接而成的矩形電池槽(3)的各電池槽(4)內收容有發(fā)電元件(8)，其特征在于，是在矩形電池槽(3)的至少一側壁(20)的各隔壁(5)配設位置上，至少在1處形成與兩側的電池槽(4)連通的開口(21、46、47a、47b)，利用導電性連接構件(23、40、50)穿過該開口(21、46、47a、47b)將位于隔壁(5)的兩側的發(fā)電元件(8)進行連接。
2.一種矩形密閉式電池，包括通過隔壁(5)將多個長方體狀的電池槽(4)連接而成的矩形電池槽(3)；通過隔板將正極板和負極板進行層疊、同時將正極板和負極板的一側部相互朝相反側凸出以作為導線部的極板群(8)；與極板群(8)的兩側的導線部結合的集電體(10)，其將集電體(10)結合后的極板群(8)收容在各電池槽(4)內，其特征在于，是在矩形電池槽(3)的至少一側壁(20)的各隔壁(5)配設位置上，至少在1處形成與兩側的電池槽內(4)連通的開口(21、46、47a、47b)，利用導電性連接構件(23、40、50)穿過該開口(21、46、47a、47b)將位于隔壁(5)的兩側的集電體(10)進行連接。
3.如權利要求2所述的矩形密閉式電池，其特征在于，在矩形電池槽(3)的至少一個側壁(20)的各隔壁(5)配設位置處與兩側的電池槽面對地設置開口(21)，將配設在開口(21)內的導電性連接構件(23)與位于隔壁(5)的兩側的集電體(10)連接，且通過彈性體層(25)將導電性連接構件(23)與矩形電池槽(3)進行密閉結合。
4.如權利要求3所述的矩形密閉式電池，其特征在于，彈性體層(25)由氟類橡膠構成。
5.如權利要求3所述的矩形密閉式電池，其特征在于，在導電性連接構件(23)的與隔壁(5)相對的部分的外周設有彈性體層(25)，同時，在其外周設有與矩形電池槽(3)同類材料的樹脂層(26)。
6.如權利要求2所述的矩形密閉式電池，其特征在于，在矩形電池槽(3)的至少一個側壁(20)的各隔壁(5)配設位置處與兩側的電池槽(4)面對地設置開口(21)，將配設在開口(21)內的導電性連接構件(23)與位于隔壁(5)兩側的集電體(10)連接，且通過將與矩形電池槽的組成材料具有親和性的合成樹脂燒結在導電性連接構件(23)上形成的樹脂層(36)與矩形電池槽(3)密閉地結合。
7.如權利要求6所述的矩形密閉式電池，其特征在于，樹脂層(36)由比矩形電池槽(3)的注塑成形溫度低的熔點的合成樹脂構成。
8.如權利要求3、5、6及7中任何1項所述的矩形密閉式電池，其特征在于，將導電性連接構件(23)與集電體(10)連接，通過樹脂成形將導電性連接構件(23)的周圍與矩形電池槽(3)的隔壁(5)及側壁(20)之間進行密封結合，同時對開口(21)進行密閉。
9.如權利要求5、6及7中任何1項所述的矩形密閉式電池，其特征在于，將導電性連接構件(23)與集電體(10)連接，同時將樹脂層(26、36)與矩形電池槽(3)的隔壁(5)及側壁(20)的開口緣部進行密封結合，將矩形電池槽(3)的側壁(20)上形成的開口(21)用封閉構件(32)進行密閉，且將該封閉構件(32)與樹脂層(26、36)的外面密封結合。
10.如權利要求2所述的矩形密閉式電池，其特征在于，在矩形電池槽(3)的至少一個側壁(20)的各隔壁(5)配設位置形成貫通兩側的電池槽(4)內的通孔(38)，在位于隔壁(5)的兩側的集電體(10)上設置導電性連接構件(40)，該導電性連接構件(40)的兩側具有通過通孔(38)進行連接的連接部(39)，同時在通孔(38)周圍與導電性連接構件(40)之間設置密封構件(42)，將導電性連接構件(40)埋設在矩形電池槽(3)的側壁(20)內。
11.如權利要求1所述的矩形密閉式電池，其特征在于，矩形電池槽(3)的至少一個側壁(20)的各隔壁(5)配設位置上，至少在1處形成與兩側的電池槽(4)連通的開口(46、47a、47b)，設置穿過該開口(46、47a、47b)將收容在兩側的電池槽(4)內的發(fā)電元件(8)相互連接的導電性連接構件(50)，將至少與一方的電池槽(4)連通的開口(46)與貫通該開口(46)并與發(fā)電元件(8)連接的導電性連接構件(50)的連接凸部(51)之間進行密封，在將導電性連接構件(50)配置在內部的狀態(tài)下，利用封止構件(58)將與兩側的電池槽(4)連通的開口(46、47a、47b)進行密閉。
12.如權利要求11所述的矩形密閉式電池，其特征在于，至少與一方的電池槽(4)連通的開口(46)由圓形孔構成，導電性連接構件(50)的連接凸部(51)做成圓軸狀，連接凸部(51)與開口(46)之間的密封構件由O形環(huán)(54)構成。
13.如權利要求2所述的矩形密閉式電池，其特征在于，在矩形電池槽(3)的至少一個側壁(20)的各隔壁(5)配設位置上，至少在1處設置與兩側的電池槽(4)連通的開口(46、47a、47b)，設置穿過該開口(46、47a、47b)將收容在兩側的電池槽(4)內的極板群(8)的集電體(10)之間進行連接的導電性連接構件(50)，設置將至少與一方的電池槽(4)連通的開口(46)與貫通該開口(46)并與集電體(10)連接的導電性連接構件(50)的連接凸部(51)之間進行密封的密封構件(54)，設置在將導電性連接構件(50)配置在內部的狀態(tài)下，將與兩側的電池槽(4)連通的開口(46、47a、47b)進行密閉的封止構件(58)。
14.如權利要求13所述的矩形密閉式電池，其特征在于，至少與一方的電池槽(4)連通的開口(46)由圓形孔構成，導電性連接構件(50)的連接凸部(51)做成圓軸狀，連接凸部(51)與開口(46)之間的密封構件由O形環(huán)(54)構成。
15.如權利要求12及14中任何1項所述的矩形密閉式電池，其特征在于，連接凸部(51)通過將構成導電性連接構件(50)的板材沖壓成形為有底圓筒狀而構成。
16.如權利要求1及2中任何1項所述的矩形密閉式電池，其特征在于，通過在矩形電池槽(3)的兩端壁及隔壁(5)的上部形成的連接孔(7)將矩形電池槽(3)兩端的連接端子(12)與集電體(10)及各集電體(10、10)之間進行連接。
全文摘要
一種矩形密閉式電池，包括通過隔壁(5)將多個長方體狀的電池槽(4)連接而成的矩形電池槽(3)；極板群(8)；與極板群(8)的兩側的導線部結合的集電體(10)，在各電池槽(4)內收容有與集電體(10)結合的極板群(8)，在矩形電池槽(3)的至少一側壁(20)的各隔壁(5)配設位置上，與兩側的電池槽(4)面對地設置開口(21)，將配設在開口(21)內的導電性連接構件(23)與位于隔壁(5)的兩側的集電體(10、10)進行連接，可縮短極板群(8、8)間的通電路徑，減少內部電阻，因而可減小每個單電池(2)的內部電阻，同時可使極板群(8)的整體均等地、充分地發(fā)揮能力，從而實現高輸出化。
文檔編號H01M2/02GK1539173SQ02815350
公開日2004年10月20日 申請日期2002年8月5日 優(yōu)先權日2001年8月6日
發(fā)明者加治屋弘海, 唐澤昭司, 大西正人, 朝比奈孝, 浜田真治, 江藤豐彥, 人, 司, 孝, 彥, 治 申請人:松下電器產業(yè)株式會社, 豐田自動車有限公司