專利名稱：電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種疊層型電池。
背景技術(shù)：
電池包括可收容電池元件的電池外殼和封閉該電池外殼的開口的封口板。在這種電池中，電池的外殼是用樹脂制成的，在電池外殼的內(nèi)側(cè)層壓有金屬(例如，參照專利文獻1)。
但是，在用樹脂制成電池外殼時，為了保持電池外殼的強度，而考慮到加厚電池外殼的壁。由于壁的厚度增大，電池有變大的傾向。
因此，提出了一種由疊層薄膜制成電池外殼的電池。在這種電池中，電池外殼形成為具有開口的袋狀。連接于電池元件的正極、負極的各端子從電池外殼的開口伸出。并且，電池外殼的開口邊緣以在內(nèi)側(cè)夾持正、負端子的狀態(tài)貼緊。利用這樣的方法，對電池外殼的開口進行密封。
專利文獻1日本特開2003-7256號公報但是，因為利用疊層薄膜制成的電池外殼的開口邊緣來支撐各端子，所以各端子的支撐剛性降低。在將具有由疊層薄膜制成的電池外殼的電池作為單電池并構(gòu)成包括多個單電池蓄電池時，即，在將端子與其他單電池的端子電連接等時，端子的支撐剛性降低，所以并不合適。
另外，由疊層制成的電池外殼，不但要支撐端子，還必須進行密封，因此，端子的形狀必然被限定為薄的箔狀，在將端子與其他單電池的端子電連接時或在調(diào)整電容等情況下，則喪失了設(shè)計自由度，所以并不合適。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種限制大型化、并且各端子的支撐剛性高、且不會喪失設(shè)計自由度的電池。
本發(fā)明的電池包括電池外殼、蓋部件以及一對端子。電池外殼具有開口，內(nèi)側(cè)收容電池元件。電池外殼由薄膜材料制成。蓋部件收容在電池外殼的開口內(nèi)，并且與電池外殼的開口邊緣緊貼。蓋部件對電池外殼的開口進行密封。在蓋部件上設(shè)置有一對端子。
本發(fā)明的優(yōu)選方式為，設(shè)置在蓋部件上的一對端子為柱狀。一對端子貫穿蓋部件。
本發(fā)明的優(yōu)選方式為，蓋部件上表面的設(shè)置有一對端子的部位的附近，形成為寬度較寬的形狀。
本發(fā)明的優(yōu)選方式為，在蓋部件上，設(shè)置有一對端子的部位的附近與設(shè)置有一對端子的部位的附近以外的部分為光滑連接的形狀。
本發(fā)明的優(yōu)選方式為，蓋部件包括設(shè)置有一對端子的基部、以及設(shè)置在基部上且沿第一方向延伸的延伸部。沿著橫穿上述第一方向的第二方向的上述延伸部的寬度比沿著上述第二方向的上述基部的寬度窄。
本發(fā)明的優(yōu)選方式為，緊貼電池外殼的開口邊緣的基部的周面與緊貼電池外殼的開口邊緣的延伸部的周面光滑地連接。
本發(fā)明的優(yōu)選方式為，通過減壓使蓋部件和電池外殼的開口邊緣呈緊貼狀態(tài)。
本發(fā)明的優(yōu)選方式為，通過熱粘接使蓋部件和電池外殼的開口邊緣呈緊貼狀態(tài)。
本發(fā)明的優(yōu)選方式為，使蓋部件和電池外殼的開口邊緣以至少在其中一個上涂敷有粘合劑的狀態(tài)進行壓接。
根據(jù)本發(fā)明的電池，因為電池外殼是由薄膜材料制成的，所以可抑制電池變大。并且，因為各端子利用蓋部件進行支撐，所以提高了各端子的支撐剛性。另外，因為柱狀端子在蓋部件上貫穿，所以可提高各端子的支撐剛性。并且，可以較容易地改變端子的截面面積，從而提高了剛性上、布局上和電容上的設(shè)計自由度。因此，在抑制電池大型化的同時，還提高了各端子的支撐剛性，提高了設(shè)計自由度。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的電池的立體圖；圖2是圖1所示的電池的剖視圖；圖3是圖1所示的電池在省略了電池元件狀態(tài)下的立體分解圖；
圖4是從上方觀察圖1所示的蓋部件收容在電池外殼的開口內(nèi)的狀態(tài)時的俯視圖；以及圖5是表示圖4所示的電池外殼的開口邊緣緊貼在蓋部件的周面上的前、后狀態(tài)的俯視圖。
具體實施例方式
參照圖1至圖5說明根據(jù)本發(fā)明一實施例的電池。圖1是電池10的立體圖。圖2是電池10的剖視圖。在本實施例中，電池10采用例如鋰離子電池。此外，電池10并不限定為鋰離子電池。
如圖2所示，電池10包括電池外殼20、電池元件30、蓋部件40、以及一對端子50。
圖3是電池10的立體分解圖。此外，在圖3中省略了電池元件30。如圖3所示，電池20是一端有開口21的袋狀。開口21呈例如在一個方向上較長的形狀。
如圖2所示，電池外殼20例如由在聚乙烯20a上層壓有鋁22b的疊層薄膜22制成。因此，電池外殼20很薄。疊層薄膜22是本發(fā)明中所說的薄膜材料的一例。此外，在圖中，疊層薄膜的厚度是放大后較寬地繪制的，而實際上是很薄的。
電池元件30包括電極體31、正極導體32、以及負極導體33。電極體31包括負極用電極板34、正極用電極板35、以及隔離板(separator)36。
負極用電極板34是在集電片34a上附著負極活性物質(zhì)34b而形成的。正極用電極板35是在集電片35a上附著正極活性物質(zhì)35b而形成的。電極體31是通過在負極用電極板34和正極用電極板35之間夾設(shè)隔離板36后再卷繞成空芯狀而形成的。
在本實施例中，集電片34a伸出到負極活性物質(zhì)34b的上方。集電片35a伸出到正極活性物質(zhì)的下方。此外，在圖2中，考慮到看圖的容易度，集電片34a、35a只示出了從正極活性物質(zhì)35b和負極活性物質(zhì)34b突出的部分。
負極導體33安裝在電極體31的上部。集電片34a與負極導體33電連接。正極導體32安裝在電極體31的下部。集電片35a與正極導體32電連接。負極導體33的形狀和正極導體32的形狀將在后面詳細說明。
如圖1至圖3所示，蓋部件40收容在電池外殼20的開口21內(nèi)。蓋部件40通過在周面41上緊貼電池外殼20的開口21的開口邊緣23，從而密封開口21。蓋部件40例如由樹脂制成，剛性很高。
如圖3所示，蓋部材40包括基部43和延伸部44?；?3是本發(fā)明中所說的、設(shè)置有端子部位的附近的一例。延伸部44是本發(fā)明中所說的、設(shè)置有一對端子部位的附近以外的部分的一例。
延伸部44設(shè)置在基部43的兩端部。各延伸部44從基部43沿著第一方向A延伸。即，延伸部44從基部43向一個方向延伸。關(guān)于延伸部44將在后面詳細說明。
在基部43上形成有螺合后述一對端子50的安裝孔49。安裝孔49形成為一對。各安裝孔49沿著第一方向A排列。各安裝孔49貫穿基部43。在各安裝孔49的里面形成內(nèi)螺紋?；?3的截面形狀例如在高度方向上大致一定。
在基部43上，從一個安裝孔49到另一個安裝孔49的范圍是沿著第一方向A大致直線狀地延伸。因此，在從一個安裝孔49到另一個安裝孔49的范圍內(nèi)，基部43邊緣45的沿著第一方向A的兩側(cè)彼此大致平行。
在基部43上，沿著第一方向A的兩端部43a、即各安裝孔49的附近，從上方看到的平面形狀大致形成為半圓形狀。因此，在兩端部43a上，邊緣45形成為比各安裝孔49的直徑更加平緩。
在從一個安裝孔49到另一個安裝孔49的范圍內(nèi)，沿著與第一方向A正交的第二方向B的基部43的寬度L1是在考慮基部43的各端子50的支撐剛性后決定的。因此，可充分確保各端子50的支撐剛性。
延伸部44在基部43的兩端部43a形成。具體而言，延伸部44設(shè)置在基部43的兩端部43a的頂端48。頂端48是在第一方向A上位于最外側(cè)的部分。延伸部44在第一方向A上大致直線狀地延伸。延伸部44的頂端部44a形成為半圓形狀。
沿第二方向B的延伸部44的寬度L2形成得比寬度L1窄。延伸部44的截面形狀例如在高度方向上為大致一定。
此外，在圖中，沿第二方向B的延伸部44的寬度繪制得較寬，而實際上較薄。
基部43的周面43b和延伸部44的周面44b的邊界部分102形成為從基部43向延伸部44光滑地連接。并且，由于基部43的兩端部43a的平面形狀大致是圓弧形狀，從而基部43和延伸部44更加光滑地連接。
各端子50是由金屬制成的。各端子50包括主體52和凸緣部53。主體52例如為圓柱狀。凸緣部53設(shè)置在主體52上。凸緣部53從主體52的周面向外側(cè)展開。在主體52上的凸緣部53的一側(cè)，形成有與安裝孔49螺合的螺紋部52a。在螺紋部52a的周面上形成有外螺紋。
如圖2所示，將一個端子50旋入安裝孔49直至凸緣部53與蓋部件40抵接。同樣，另一個端子50也旋入另一個安裝孔49。
各端子50的螺紋部52a具有前端52b可貫穿蓋部件40的長度。各端子50的狀態(tài)是通過在各端子50上螺合鎖緊螺母100而固定的。
因此，在蓋部件40固定在電池外殼20上的狀態(tài)下，各端子50的前端52b向電池外殼20內(nèi)突出。此外，在鎖緊螺母100與蓋部件40之間設(shè)置有O形環(huán)101。O形環(huán)101對安裝孔49進行液體密封。
在此，詳細說明負極導體33的形狀和正極導體32的形狀。負極導體33為板狀，通過將其局部折彎而形成負極的導片33a。負極的導片33a與一個端子50電連接。
正極導體32為板狀，包括沿著電池外殼20的內(nèi)表面24向上方延伸的正極的導片32a。正極的導片32a與另一個端子50電連接。
接下來說明電池10的制造工藝的一例。如圖3所示，在蓋部件40上固定各端子50。具體而言，在對應(yīng)的安裝孔49內(nèi)螺合各端子50后，在蓋部件40上設(shè)置O形環(huán)101。接著，通過鎖緊螺母100固定各端子50的形態(tài)。另一方面，將電池元件30收容在電池外殼20內(nèi)。此時，負極的導片33a與一個端子50電連接。同樣，正極的導片32a與另一個端子50電連接。
接著，將固定有端子50的蓋部件40固定在電池外殼20上。圖4是從上方觀察在開口21內(nèi)收容有蓋部件40的狀態(tài)時的俯視圖。當蓋部件40固定在電池外殼20上時，如圖4所示，首先，使蓋部件40收容在開口21內(nèi)。
接著，例如通過粘合劑200將電池外殼20的開口邊緣23緊貼在蓋部件40的周面41上。具體而言，將開口邊緣23的沿著第一方向A的頂端部23a、即在開口邊緣23上與延伸部44的頂端部44a相對的部分沿著第一方向A拉伸。將粘合劑200涂敷在開口邊緣23的內(nèi)表面和蓋部件40的周面41上。
于是，如箭頭C所示，開口邊緣23向蓋部件40移動。并且，使開口邊緣23從基部43朝向延伸部44壓接在蓋部件40的周面41上，由此，使開口邊緣23和蓋部件40形成密封狀態(tài)。
如圖4所示，粘合劑200涂敷在開口邊緣23的內(nèi)表面和蓋部件40的周面41上。但是，并不限定于粘合劑200涂敷在開口邊緣23的內(nèi)表面和蓋部件40的周面41兩者上。
例如，粘合劑200可以只涂敷在開口邊緣23的內(nèi)表面上。或者，粘合劑200也可以只涂敷在蓋部件40的周面41上。
此外，粘合劑200可以只涂敷在蓋部件40的周面41的一部分、或者開口邊緣23的內(nèi)表面上與蓋部件40的周面41相對的范圍的一部分上?？傊澈蟿?00只要涂敷在開口邊緣23的內(nèi)表面和蓋部件40的周面的至少一個上即可。
圖5是從上方觀察開口邊緣23緊貼在蓋部件40的周面上的前、后狀態(tài)時的俯視圖。此外，在一側(cè)的延伸部44的附近和另一側(cè)的延伸部44的附近，開口邊緣23緊貼在蓋部件40上的前、后狀態(tài)大致相同。因此，圖5以一側(cè)的延伸部44的附近為代表進行圖示。圖中示出了以雙點劃線表示的電池外殼20緊貼在蓋部件40的周面41上的狀態(tài)。
如圖5所示，將開口邊緣23的頂端部23a沿著第一方向A拉伸后，使開口邊緣23從基部43朝向延伸部44緊貼在周面41上，頂端部23a被剩下，不與蓋部件40的周面41接觸。如圖中雙點劃線所示，如此剩下的頂端部23a相互貼緊。
基部43的周面43b與延伸部44的周面44b相互光滑地連接。因此，開口邊緣23與蓋部件40的周面有效地緊密接觸。并且，延伸部44的頂端部44a大致是半圓狀。因此，在使頂端部23a之間相互貼緊時，頂端部23a與開口邊緣23之間不易形成間隙。
此外，在開口邊緣23與蓋部件40的周面41緊貼的過程中，電池外殼20內(nèi)的氣體被吸出。因此，如圖1所示，在開口23緊貼在蓋部件40上的狀態(tài)下，電池外殼20基本上與電池元件30貼緊。因此，電池元件30由電池外殼20支撐。因此，提高了電池元件30的狀態(tài)的穩(wěn)定性。
在這樣構(gòu)成的電池10中，各端子50固定在蓋部件40上。蓋部件40例如由樹脂制成，剛性很高。因此，各端子50的支撐剛性得到提高。
此外，電池外殼20由疊層薄膜22制成。疊層薄膜22較薄。因此，抑制了電池10的大型化。
并且，因為柱狀的各端子50貫穿蓋部件40，所以可提高各端子50的支撐剛性，并且，可以較容易地改變端子50的截面面積，所以提高了剛性上、布局上和電容上的設(shè)計自由度。
因此，在抑制電池10大型化的同時，提高了各端子50的支撐剛性，且提高了設(shè)計的自由度。
并且，由于電池外殼20基本上緊貼在電池元件30上，從而提高了電池元件30的姿態(tài)的穩(wěn)定性。因此，可防止電池10的破損。
并且，各端子50通過蓋部件40固定在電池外殼20上。因此，各端子50不與電池外殼20直接接觸。如上所述，蓋部件40形成為與電池外殼20之間不易形成間隙的光滑形狀。
因此，由于各端子50的形狀，從而不會在電池外殼20上形成間隙。即，各端子50的截面形狀不會成為產(chǎn)生間隙的原因。因此，可以增大各端子50的截面形狀。為此，電池10中可以流經(jīng)較大的電流。
并且，由于各端子50形成為柱狀，從而可以加大各端子50的截面面積。因此，在各端子50上可以流經(jīng)較大的電流，所以電池10的輸出容量可以變大。
并且，沿著第二方向B的基部43的平面寬度L1形成得較寬。因此，提高了各端子50的支撐剛性。
并且，基部43的周面43b與延伸部44的周面44b光滑地連接。因此，電池外殼20的開口邊緣23與蓋部件40的周面41容易貼緊。
并且，由于蓋部件包括延伸部44，所以開口邊緣23可有效地與蓋部件40接觸。對于該點將作具體地說明。
為了使開口邊緣23緊貼于蓋部件40的周面41，在將開口邊緣23向第一方向A拉伸時，開口21的形狀在第一方向A上延伸，同時在第二方向B上變窄。
為了確保各端子50的支撐剛性，沿第二方向B的基部43的平面寬度L1形成得較寬。因此，在將開口邊緣23的頂端部23a向第一方向A拉伸時，首先，開口邊緣23與基部43接觸，同時與延伸部44接觸。接著，使開口邊緣23從基部43朝向延伸部44緊貼在周面41上。
此時，由于蓋部件包括延伸部44，從而開口邊緣23的閉合形狀是夾著基部43在兩側(cè)大致呈對稱。
換言之，當蓋部件40不包括延伸部44時，認為開口邊緣23的閉合形狀不是夾著基部43在兩側(cè)對稱。即，當開口邊緣23上的不與蓋部件40接觸的剩余部分之間相互緊貼時，認為蓋部件40上的、與開口邊緣23之間相互緊貼的部分相對的部位不處于夾著基部43對稱的位置。此時，電池外殼20呈彎曲狀態(tài)。這樣，開口邊緣23很難與蓋部件40緊貼。
如上所述，由于蓋部件40包括延伸部44，從而開口邊緣23可有效地與蓋部件40貼緊。
并且，由于蓋部材40包括延伸部44，從而使蓋部件40形成為在第一方向A上的兩端部分的寬度較狹的形狀。(因為延伸部44的寬度L2比基部43的寬度L1窄。)因此，在蓋部件40收容于電池外殼20內(nèi)時，不必使電池外殼20的開口邊緣23的頂端部23a在第二方向B上過于展開。因此，容易使蓋部件40收容在開口21內(nèi)，所以容易進行使開口邊緣23緊貼在蓋部件40的周面41上的操作。
各端子50的截面形狀并不限定為圓形，也可以形成為例如四角形、三角形等復雜的形狀。
此外，在本實施例中是使用粘合劑使電池外殼20的開口邊緣23和蓋部件40的周面41相互緊貼，但并不限定于此。
例如，通過對電池外殼20的內(nèi)部進行減壓，也可以使電池外殼20的開口邊緣23和蓋部件40相互貼緊。
并且，也可以使電池外殼20的開口邊緣23和蓋部件40的周面41相互熱粘接。在熱粘接開口邊緣23與蓋部件40時，也可以使用超聲波。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明。在上述實施例中，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
符號說明10電池 20電池外殼21開口 22疊層薄膜(薄膜材料)23開口邊緣 30電池元件40蓋部件 43基部(設(shè)置端子的部位的附近)44延伸部(除設(shè)置端子的部位的附近以外的部分)50端子 200粘合劑
權(quán)利要求
1.一種電池，其特征在于，包括電池外殼，具有開口，在內(nèi)側(cè)收容有電池元件，且由薄膜材料制成；蓋部件，收容在所述開口內(nèi)，并且與所述電池外殼的開口邊緣緊貼以密封所述開口；以及一對端子，設(shè)置在所述蓋部件上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于設(shè)置在所述蓋部件上的一對端子為柱狀，并且貫穿所述蓋部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池，其特征在于所述蓋部件上表面的設(shè)置有所述一對端子的部位的附近，形成為寬度較寬的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池，其特征在于在所述蓋部件上，設(shè)置有所述一對端子的部位的附近與設(shè)置有所述一對端子的部位的附近以外的部分為光滑連接的形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池，其特征在于所述蓋部件包括設(shè)置有所述一對端子的基部、以及設(shè)置在所述基部上并在第一方向上延伸的延伸部；沿著橫穿所述第一方向的第二方向的所述延伸部的寬度比沿著所述第二方向的所述基部的寬度窄。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池，其特征在于緊貼所述開口邊緣的所述基部的周面與緊貼所述開口邊緣的所述延伸部的周面光滑地連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種抑制大型化、并且各端子的支撐剛性高、設(shè)計自由度高的電池。電池(10)包括電池外殼(20)、蓋部件(40)以及一對端子(50)。電池外殼(20)具有開口(21)，在內(nèi)側(cè)收容有電池元件(30)。電池外殼(20)由疊層薄膜(22)形成。蓋部件(40)收容在開口(21)內(nèi)，并且與電池外殼(20)的開口邊緣(23)緊貼。蓋部件(40)對開口(21)進行密封。在蓋部件(40)上設(shè)置有一對端子(50)。
文檔編號H01M2/04GK1862849SQ200610078558
公開日2006年11月15日 申請日期2006年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月10日
發(fā)明者鈴木浩恭, 宮下拓也 申請人:三菱自動車工業(yè)株式會社