專利名稱：電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池，具體涉及一種將隔板隔于正極板與負(fù)極板中間進(jìn)行卷繞的極板組連同電解液一起收容在外裝殼體內(nèi)所構(gòu)成的電池。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，從地球的環(huán)境問(wèn)題出發(fā)，希望開發(fā)電動(dòng)汽車和復(fù)合動(dòng)力汽車的呼聲高漲，作為該電源的二次電池，希望在小型·輕量化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高容量化·高輸出化。作為滿足這種要求的二次電池，鋰離子二次電池和鎳氫電池等已實(shí)用化。
這種電池的構(gòu)造可見例如日本專利特開平10-261427號(hào)公報(bào)的記載，已知有一種將隔板隔于正極板與負(fù)極板中間進(jìn)行卷繞的極板組連同電解液一起收容在外裝殼體內(nèi)所構(gòu)成的電池。參照?qǐng)D7對(duì)其電池30的構(gòu)造作一說(shuō)明，在長(zhǎng)方體狀的外裝殼體31內(nèi)，在該卷繞軸心與外裝殼體31的開口平行的狀態(tài)下收容有將隔板隔于正極板與負(fù)極板中間進(jìn)行卷繞的極板組32，外裝殼體31的開口由設(shè)置有負(fù)極端子38和安全閥39的蓋子37密閉，極板組32的最外周的正極板34只作為芯材與外裝殼體31連接，負(fù)極板35的端部與負(fù)極端子38由導(dǎo)線40連接。
又，作為電池的蓋體上安裝連接端子的構(gòu)造，已知有例如日本專利特開平9-115500號(hào)公報(bào)的記載。參照?qǐng)D8作一說(shuō)明，在連接端子51上設(shè)置有貫通蓋體50的電極部52與蓋體50的內(nèi)側(cè)面抵接的凸緣部53，在該凸緣部53與蓋體50內(nèi)面之間配置有O形環(huán)等的密封材料54，通過(guò)墊圈56將與電極部52的外周卡合的環(huán)狀推壓彈簧55壓接在蓋體50的外面，利用環(huán)狀推壓彈簧55的推壓力將連接端子51固定在蓋體50上。
然而，在圖7所示的電池30的構(gòu)成中，向電池30施加振動(dòng)時(shí)，有一股大的力作用于該極板組32，有可能使涂于正極板34和負(fù)極板35的電極接合劑脫落等，對(duì)強(qiáng)度小的極板組32造成損傷而使電池特性急劇惡化。特別是在圓筒形的外裝殼體中容置有卷繞成圓形的極板組所構(gòu)成的圓筒形電池以外的電池中，這種問(wèn)題尤為突出。
又，在圖8所示的連接端子的安裝構(gòu)造中，連接端子的電極部52的安裝角度相對(duì)于蓋體50的內(nèi)側(cè)面未形成正確的垂直狀態(tài)時(shí)，因密封材料54壓縮量的變化，會(huì)出現(xiàn)密封性能下降、電池的密封性惡化和電池壽命縮短的問(wèn)題。
本發(fā)明鑒于上述以往的問(wèn)題，其目的在于，提供一種即使受到振動(dòng)也不用擔(dān)心會(huì)損傷極板組、密封性優(yōu)良并在使用條件惡劣的情況下也能長(zhǎng)期獲得高可靠性的電池。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的電池是一種將隔板隔于正極板與負(fù)極板中間進(jìn)行卷繞的極板組連同電解液一起收容在外裝殼體內(nèi)的構(gòu)造，其特征在于，將極板組卷繞在卷芯上，將卷芯的兩端部支持于外裝殼體上，極板組經(jīng)由卷芯支承在外裝殼體上，由此，即使受到振動(dòng)也不用擔(dān)心會(huì)損傷極板組、在使用條件惡劣的情況下也能獲得高可靠性。
采用本發(fā)明，極板組經(jīng)由卷芯支承于外裝殼體上，故即使受到振動(dòng)等出不及擔(dān)心會(huì)損傷極板組3，即使使用條件惡劣也可長(zhǎng)期獲得高可靠性。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的電池縱剖面主視圖。
圖2為圖1的II-II向視橫剖面圖。
圖3為圖1的III-III向視橫剖面圖。
圖4為圖1的IV-IV向視橫剖面圖。
圖5為圖1的V部放大剖面圖。
圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例的電池的縱剖面主視圖。
圖7為傳統(tǒng)例的電池的縱剖面主視圖。
圖8為又一傳統(tǒng)例的電池的連接端子部的縱剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照?qǐng)D1～圖6說(shuō)明本發(fā)明一實(shí)施例的電池結(jié)構(gòu)。
在圖1～圖5中，1是電池，是一種將隔板隔于正極板與負(fù)極板中間進(jìn)行卷繞的極板組3連同電解液一起收容在外裝殼體2內(nèi)的構(gòu)造。外裝殼體2由橫剖面形狀為長(zhǎng)圓形或圓角長(zhǎng)方形的平塊狀、或者大致正方體狀的下端開口的容器2a和將其開口閉鎖的蓋板2b構(gòu)成，蓋板2b的外周通過(guò)焊接2c與容器2a的開口邊端密封固定。
在極板組3的一端部露出有正極板的芯材，在另一端部將負(fù)極板的芯材以露出的狀態(tài)卷繞在由合成樹脂組成的平板狀的卷芯4上。與極板組3上的各極板的芯材露出部對(duì)應(yīng)的卷芯4的兩端部形成了剖面三角形的擴(kuò)大部4a，在該端面的一側(cè)部凸設(shè)有剖面長(zhǎng)圓形的連接凸部5。
在極板組3的兩端面將集電體6a、6b配設(shè)成與露出的正極板或負(fù)極板的芯材抵接，并通過(guò)激光束焊接和電子束焊接等在多個(gè)部位分別與各極板的芯材焊接。圖示例中，負(fù)極板的芯材露出于極板組3的上端，上部的集電體6a成為負(fù)極集電體，正極板的芯材露出于極板組3的下端，下部的集電體6b成為正極集電體。
又，在集電體6a、6b上設(shè)置有與凸設(shè)于卷芯4兩端的連接凸部5的外周嵌合的長(zhǎng)圓筒部7，通過(guò)將該長(zhǎng)圓筒部7鉚合于連接凸部5外周形成的相對(duì)應(yīng)的鉚接用凹部5a(參照?qǐng)D5)而將集電體6a、6b固定在卷芯4的兩端部。
并且，集電體6a、6b在其外周緣形成有與外裝殼體2內(nèi)周嵌合的形狀，并且，從其外周緣凸設(shè)有將極板組3的端部外周圍住的環(huán)狀凸邊8。又，在上部的負(fù)極集電體6a以及極板組3的外周與外裝殼體2的內(nèi)周之間設(shè)有外周隔板9而使兩者絕緣，下部的正極集電體6b的外周與外裝殼體2的內(nèi)周接觸，同時(shí)在多個(gè)部位通過(guò)焊接10連接，在正極集電體6b與外裝殼體2相互固定的同時(shí)電氣連接。
與負(fù)極的連接端子11的下端部固接的連接蓋子12將負(fù)極集電體6a的長(zhǎng)圓筒部7的上端及外周蓋住，通過(guò)焊接13將其周壁與長(zhǎng)圓筒部7連接，在相互固定的同時(shí)電氣連接。另一方面，在外裝殼體2的上端壁的一側(cè)部經(jīng)由絕緣材料15地將貫通負(fù)極的連接端子11并進(jìn)行的保持筒部14的下端部鉚接固定。14a為其鉚接部。
在保持筒部14的內(nèi)周與連接端子11的外周之間形成有筒狀空間16，在該筒狀空間16內(nèi)配置有一對(duì)O形環(huán)17以及介于其間的合成樹脂制的筒狀襯墊18，在其上面配置有加壓環(huán)19，由鉚接部14b進(jìn)行閉止。
20是由外裝殼體2將連接端子11連接時(shí)作用的回轉(zhuǎn)扭矩支持用的止轉(zhuǎn)板，其結(jié)構(gòu)是下面具有將連接蓋子12與連接端子11的貫通孔嵌合的凹部，其外周在與外裝殼體2的內(nèi)面嵌合的狀態(tài)下接合。21是與外裝殼體2的上端壁的另一側(cè)部固接的正極的連接端子。
采用上述結(jié)構(gòu)的電池1，由于在卷芯4上卷繞極板組3，該卷芯4的一端經(jīng)由集電極6a的長(zhǎng)圓筒部7、連接端子11、筒狀襯墊18和保持筒部14與外裝殼體2連結(jié)，卷芯4的另一端經(jīng)由集電體6b與外裝殼體2連結(jié)，因此，極板組3經(jīng)由卷芯4被支承在外裝殼體2上。即使受到振動(dòng)等也不用擔(dān)心會(huì)損傷極板組3，即使使用條件惡劣也可長(zhǎng)期獲得高可靠性。特別是在本實(shí)施例中，極板組3卷繞在平板狀的卷芯4上，外裝殼體2是橫剖面形狀長(zhǎng)圓形或圓角長(zhǎng)方形，與圓筒形電池相比，外裝殼體與極板組的距離不均一，因此，雖然極板組3容易受損傷，但通過(guò)由卷芯4支持極板組3，可防止極板組的損傷。
又，由于露出于極板組3兩端的極板的芯材與集電體6a、6b焊接，并將這些集電體6a、6b和卷芯4的兩端部固定，因此，極板組3的兩端經(jīng)由集電體6a、6b固定在卷芯4上，并可使極板組3不易受損傷，同時(shí)縮短了極板的各部位與集電體6a、6b間的通電路徑，可減小內(nèi)部電阻，提高電池性能。
又，由于集電體6a、6b形成與外裝殼體2內(nèi)周嵌合的形狀，同時(shí)從其外周緣凸設(shè)有將極板組的端部外周圍住的環(huán)狀凸邊8，因此，可提高集電體6a、6b的剛性，并且，由于其集電體6a、6b的外周由外裝殼體2支持，因此，極板組3可更加不容易造成損傷。又，在將極板組3插入配置于外裝殼體2內(nèi)時(shí)不用擔(dān)心會(huì)損傷極板組3的外周端緣，還可提高組裝作業(yè)性。
又，由于通過(guò)焊接10將正極的集電體6b的外周環(huán)狀凸邊8與外裝殼體2連接于多個(gè)部位，通過(guò)焊接13將負(fù)極的集電體6a的長(zhǎng)圓筒部7與連接端子11的連接蓋子12的周壁部連接于多個(gè)部位，因此可減少電池1的內(nèi)部電阻，提高電池特性。
又，由于在外裝殼體2上設(shè)置有貫通連接端子11并向外部凸出的保持筒部14，在該保持筒部14的內(nèi)周與連接端子11的外周之間配設(shè)有一對(duì)O形環(huán)17以及在其之間的筒狀襯墊18，因此，利用筒狀襯墊18可防止連接端子11的外周與保持筒部14的內(nèi)周之間的間隙尺寸出現(xiàn)偏移和誤差，配設(shè)于其兩側(cè)的O形環(huán)17均勻壓縮，可靠地發(fā)揮其密封性能，并可進(jìn)行雙重密封，可確保對(duì)電池1密封性的高可靠性。
由此，采用本實(shí)施例的電池1，即使受到振動(dòng)等也不用擔(dān)心會(huì)損傷極板組，且密封性高，即使使用條件惡劣也可長(zhǎng)期獲得高可靠性。
上述實(shí)施例的說(shuō)明是將正極的連接端子21與外裝殼體2的容器2a的上端面的另一側(cè)部固接、將負(fù)極和正極的連接端子11、21配設(shè)于外裝殼體2的上端兩側(cè)面的示例，但也可如圖6所示，將正極的連接端子21與外裝殼體2的蓋板2b的一側(cè)部固接，將負(fù)極與正極的連接端子11、21凸設(shè)于外裝殼體2的一側(cè)部的兩端。
又，上述說(shuō)明是將保持筒部14與外裝殼體2鉚接固定的示例，但也可采用焊接方式固定。又，加壓環(huán)19的剖面形狀并不限定于圖示例的大致三角形，也可為方形等。
權(quán)利要求
1.一種電池，是將隔板隔于正極板與負(fù)極板中間進(jìn)行卷繞的極板組連同電解液一起收容在外裝殼體內(nèi)的構(gòu)造，其特征在于，所述極板組卷繞在卷芯上，所述卷芯的兩端部支持于所述外裝殼體上。
2.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述外裝殼體的橫剖面形狀為長(zhǎng)圓形或圓角長(zhǎng)方形，所述卷芯為平板狀。
3.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，在所述極板組的兩端分別露出有正極板和負(fù)極板的芯材并與配設(shè)成分別與所述極板組的兩端面抵接的集電體焊接，并將所述集電體與所述卷芯的兩端部固定。
4.如權(quán)利要求3所述的電池，其特征在于，所述集電體的外周緣形成與外裝殼體內(nèi)周嵌合的形狀，同時(shí)從其外周緣凸設(shè)有將極板組的端部外周圍住的環(huán)狀凸邊。
5.如權(quán)利要求3所述的電池，其特征在于，所述集電體焊接在所述外裝殼體或固定于所述外裝殼體的連接端子上。
6.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，在所述極板組的兩端分別露出有正極板和負(fù)極板的芯材并與配設(shè)成分別與所述極板組的兩端面抵接的集電體焊接，將連接端子與至少一方的集電體焊接，連接端子貫通于外裝殼體，并設(shè)置有向外部凸出的保持筒部，在連接端子外周與保持筒部的內(nèi)周之間配設(shè)有一對(duì)密封材料以及在其密封材料之間的襯墊筒。
全文摘要
一種電池，是將隔板隔于正極板與負(fù)極板中間進(jìn)行卷繞的極板組連同電解液一起收容在外裝殼體內(nèi)的構(gòu)造，其特征在于，將極板組卷繞在卷芯上，將卷芯的兩端部支承于外裝殼體上。
文檔編號(hào)H01M2/20GK1449067SQ0310885
公開日2003年10月15日 申請(qǐng)日期2003年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月29日
發(fā)明者橋本達(dá)也, 木村健治, 上本誠(chéng)一, 行定弘式, 長(zhǎng)谷昌朋, 藤井隆文 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社