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。
背景技術(shù)：
近年來，作為能量密度高的電池，提出有具有卷繞電極體的電池(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2002-1；34095號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)1的電池1包括具有沿著軸線方向延伸的軸孔的圓筒形狀的軸芯(卷芯)和將正極板、負(fù)極板及分隔件卷繞于軸芯的外周而成的卷繞電極體(電極卷繞組)。在該電池中，卷繞電極體的正極板通過引線片與正極集電板電連接。同樣，卷繞電極體的負(fù)極板也通過引線片與負(fù)極集電板電連接。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在將卷繞電極體的電極板(正極板或負(fù)極板)通過引線片與集電部(正極集電板或負(fù)極集電板)電連接的集電構(gòu)造中，電極板與集電部之間的電阻變大。因此，需求有能夠減小電極板與集電部之間的電阻的集電構(gòu)造。本發(fā)明是鑒于該現(xiàn)狀而做出的，其目的在于提供一種能夠減小電極板與集電部之間的電阻的電池。本發(fā)明的一方案是一種電池，包括軸芯和卷繞電極體，該軸芯為圓筒形狀，具有沿著軸線方向延伸的軸孔，所述卷繞電極體是將第1電極板、第2電極板及分隔件卷繞于所述軸芯的外周而成，所述卷繞電極體包括第1卷繞部，其構(gòu)成所述卷繞電極體在所述軸線方向上的頂端部，是所述第1電極板的第1活性物質(zhì)未涂覆部卷繞而成的；第2卷繞部，其構(gòu)成所述卷繞電極體在所述軸線方向上的后端部，是所述第2電極板的第2活性物質(zhì)未涂覆部卷繞而成的；以及發(fā)電部，其在所述軸線方向上位于所述第1卷繞部與所述第2卷繞部之間，是所述第1電極板、所述第2電極板和所述分隔件卷繞而成的，所述軸芯具有金屬制的集電部，該集電部包括與所述第1卷繞部或所述第2卷繞部接合的集電接合部，使所述第 1卷繞部或所述第2卷繞部中的相對(duì)于所述集電接合部位于所述軸芯的徑向外側(cè)的部位重合，焊接于所述集電接合部。上述的電池中，軸芯具有金屬制的集電部，該集電部包括與第1卷繞部或第2卷繞部接合的集電接合部。并且使第1卷繞部或第2卷繞部中的相對(duì)于集電接合部位于軸芯的徑向外側(cè)的部位重合，焊接于集電接合部。換言之，使第1卷繞部或第2卷繞部中的相對(duì)于集電接合部位于軸芯的徑向外側(cè)的部位以重合的狀態(tài)焊接于集電接合部。如此，不介有引線地將第1電極板或第2電極板(詳細(xì)而言是第1卷繞部或第2 卷繞部)直接焊接于集電部，從而能夠減小電極板(第1電極板或第2電極板)與集電部之間的電阻。而且，在上述的電池中，由于將第1卷繞部或第2卷繞部中的相對(duì)于集電接合部位于軸芯的徑向外側(cè)的部位(焊接于集電接合部的部位)重合，因此能夠縮短電極板(第1 電極板或第2電極板)與集電部之間的集電路徑，而且，能夠增大集電路徑(增大到第1卷繞部或第2卷繞部的卷繞數(shù))。由此，能夠進(jìn)一步減小電極板(第1電極板或第2電極板) 與集電部之間的電阻。此外，在上述的電池中，與以往的電池(例如，專利文獻(xiàn)1的電池)相比，能夠減少部件數(shù)量，減少了相當(dāng)于在電極板(第1電極板或第2電極板)與集電部之間的電連接不使用引線的量。而且，在上述的電池中，由于軸芯包括集電部(將集電部做成軸芯的一部分或者全部)，因此與以往的電池(例如，專利文獻(xiàn)1的電池)那樣將軸芯和集電部(集電板) 分別做成不同部件的情況相比，能夠減少部件數(shù)量。另外，第1電極板的第1活性物質(zhì)未涂覆部是指不具有含有第1活性物質(zhì)(例如鎳酸鋰)的第1復(fù)層材料層、而是僅由構(gòu)成第1電極板的第1集電箔(例如，鋁箔)構(gòu)成的部位。第2電極板的第2活性物質(zhì)未涂覆部是指不具有含有第2活性物質(zhì)(例如石墨)的第2復(fù)層材料層、而是僅由構(gòu)成第2電極板的第2集電箔(例如，銅箔)構(gòu)成的部位。此外，上述的電池中，所述集電接合部可以是平坦形狀。上述的電池中，集電接合部是平坦形狀。因此，在將第1卷繞部或上述第2卷繞部中的相對(duì)于集電接合部位于軸芯的徑向外側(cè)的部位(以下也稱為卷繞焊接部)重合地焊接于集電接合部時(shí)，能夠?qū)⒍?卷繞焊接部和集電接合部)適當(dāng)?shù)睾附?接合)。具體而言，例如在用超聲波焊接、電阻焊等將卷繞焊接部焊接于集電接合部時(shí)，比壓焊圓弧狀的集電接合部和卷繞焊接部時(shí)相比，壓焊平坦形狀的集電接合部和卷繞焊接部時(shí)能夠?qū)⒍哌m當(dāng)?shù)?充分)壓焊，因此能夠?qū)⒍哌m當(dāng)(充分)焊接。而且，在上述任一電池中可以是，包括有底筒狀的殼主體，其收容所述卷繞電極體；蓋構(gòu)件，其封住所述殼主體的開口，具有供所述卷繞電極體卷繞而成的所述軸芯中的從所述卷繞電極體向軸線方向頂端側(cè)突出的突出部插入的插入孔；和安全閥，其封閉所述突出部的頂端側(cè)開口，該安全閥在所述電池的內(nèi)壓達(dá)到預(yù)定的開閥壓力的情況下開閥，將在所述電池內(nèi)導(dǎo)入到所述軸芯的所述軸孔內(nèi)的氣體通過所述軸孔從該安全閥排出到電池外部，所述軸芯的所述突出部具有在比所述蓋構(gòu)件靠所述軸線方向后端側(cè)的位置將構(gòu)成該突出部的壁部貫通的貫通孔、或者從自身的頂端到比所述蓋構(gòu)件靠所述軸線方向后端側(cè)的位置將構(gòu)成該突出部的壁部切掉而成的缺口部。在上述的電池中，具有封閉軸芯的突出部(軸芯中的從卷繞電極體向軸線方向頂端側(cè)突出的部位)的頂端側(cè)開口(軸線方向頂端側(cè)的開口)的安全閥。該安全閥在電池的內(nèi)壓達(dá)到預(yù)定的開閥壓力時(shí)開閥，將在電池中導(dǎo)入到軸芯的軸孔內(nèi)的氣體通過軸芯的軸孔從該安全閥排出到電池外部。在以往的電池(例如，專利文獻(xiàn)1的電池)中，具有在電池的內(nèi)壓達(dá)到預(yù)定值(開閥壓力)時(shí)開閥(開裂)而將電池內(nèi)的氣體排出的外部的安全閥。詳細(xì)而言，在專利文獻(xiàn)1 的電池中，將從卷繞電極體的下端側(cè)(軸線方向后端側(cè))放出到卷繞電極體的外部的氣體從軸芯的下端側(cè)(軸線方向后端側(cè))導(dǎo)入到軸芯的軸孔(中空部)內(nèi)，通過軸芯的軸孔從開閥的安全閥排出到電池外部。但是，在這樣構(gòu)造的電池中，不能將從卷繞電極體的上端側(cè)(軸線方向頂端側(cè))放出到卷繞電極體外部的氣體導(dǎo)入到軸芯的軸孔(中空部)內(nèi)，不能從開閥的安全閥排出到電池外部。因此，即使安全閥開閥后，也不能降低電池中的卷繞電極體的上端側(cè)(軸線方向頂端側(cè))的空間內(nèi)的壓力，存在過升壓的危險(xiǎn)。與此相對(duì)，在上述的電池中，軸芯的突出部(軸芯中的從卷繞電極體向軸線方向頂端側(cè)突出的部位)具有在比蓋構(gòu)件靠軸線方向后端側(cè)(卷繞電極體側(cè))的位置將構(gòu)成該突出部的壁部貫通的貫通孔?；蛘?，軸芯的突出部具有在從自身的頂端(軸線方向頂端) 到比蓋構(gòu)件靠軸線方向后端側(cè)(卷繞電極體側(cè))的位置將構(gòu)成該突出部的壁部切去而成的缺口部。由此，能夠?qū)木砝@電極體的軸線方向頂端側(cè)放出到卷繞電極體外部的氣體通過上述貫通孔或缺口部導(dǎo)入到軸芯的軸孔內(nèi)。由此，能夠?qū)木砝@電極體的軸線方向頂端側(cè)放出到卷繞電極體外部的氣體通過軸芯的軸孔而從開閥的安全閥適當(dāng)?shù)嘏懦龅诫姵赝獠俊?br>

圖1是實(shí)施例1的電池的縱剖視圖。圖2是實(shí)施例1的軸芯的立體圖。圖3是實(shí)施例1的軸芯的縱剖視圖。圖4是圖1的B部放大圖。圖5是卷繞于軸芯的卷繞電極體的橫剖視圖。圖6是表示實(shí)施例1的電池的開閥時(shí)的氣體排出的樣子的圖。圖7是表示實(shí)施例1的第1電極板的圖。圖8是表示實(shí)施例1的第2電極板的圖。圖9是說明實(shí)施例1的卷繞工序的圖。圖10是卷繞于軸芯的卷繞電極體的縱剖視圖。圖11是說明實(shí)施例1的第1焊接工序的圖。圖12是說明實(shí)施例1的收容工序的圖。圖13是說明實(shí)施例1的第2焊接工序的圖。圖14是實(shí)施例2的電池的縱剖視圖。圖15是實(shí)施例2的軸芯的立體圖。圖16是表示實(shí)施例2的電池的開閥時(shí)的氣體排出的樣子的圖。
具體實(shí)施例方式(實(shí)施例1)圖1是實(shí)施例1的電池1的縱剖視圖(沿軸線AX剖切的剖視圖)。本實(shí)施例1的電池1是圓筒形狀的電池(參照?qǐng)D1)。該電池1具有卷繞電極體40和收容該卷繞電極體 40的電池殼60。其中，卷繞電極體40是第1電極板10 (正極板)、第2電極板20 (負(fù)極板) 和分隔件30卷繞于軸芯45的外周而成的圓筒形狀的卷繞電極體。另外，卷繞電極體40是卷繞數(shù)50的卷繞電極體(將層疊第1電極板10、第2電極板20及分隔件30的層疊體繞軸芯45卷繞50圈而成的卷繞電極體)，但在圖1等中，簡(jiǎn)化了卷繞電極體40的圈數(shù)(簡(jiǎn)化為卷繞5圈)。此外，在卷繞電極體40的外周面與電池殼 60(殼主體61)的內(nèi)周面之間配置有由電絕緣性樹脂構(gòu)成的絕緣片68。如圖2及圖3所示，軸芯45為具有沿著軸線方向(軸線AX延伸的方向，在圖2及圖3中為上下方向)延伸的軸孔45j的圓筒形狀。該軸芯45具有由金屬(例如，鋁)構(gòu)成的圓筒形狀的集電部4 和由樹脂(例如，聚丙烯)構(gòu)成的圓筒形狀的樹脂部45f。詳細(xì)而言，通過將集電部45b的軸線方向后端部45c壓入樹脂部45f的軸線方向頂端部45g的內(nèi)側(cè)，從而使集電部4 與樹脂部45f為一體，構(gòu)成軸芯45 (參照?qǐng)D3)。另外，將軸芯45中的自卷繞電極體40向軸線方向頂端側(cè)(在圖1中為上側(cè))突出的部位作為突出部45t。在本實(shí)施例1中，突出部45t由集電部4 構(gòu)成(參照?qǐng)D1 圖3)。如圖7所示，第1電極板10包括第1活性物質(zhì)涂覆部14和第1活性物質(zhì)未涂覆部13，第1活性物質(zhì)涂覆部14沿著第1集電箔11所延伸的長度方向(在圖7中為左右方向)的一邊IOb延伸，具有第1集電箔11及第1復(fù)層材料層12，上述第1活性物質(zhì)未涂覆部13與該第1活性物質(zhì)涂覆部14相鄰而沿長度方向的一邊IOb延伸，不具有第1復(fù)層材料層12而僅由第1集電箔11構(gòu)成。另外，作為第1集電箔11，例如可使用鋁箔。此外，第1復(fù)層材料層12由第1活性物質(zhì)、粘合劑等構(gòu)成。作為第1活性物質(zhì)，例如可使用鎳酸鋰。如圖8所示，第2電極板20包括第2活性物質(zhì)涂覆部M和第2活性物質(zhì)未涂覆部23，第2活性物質(zhì)涂覆部24沿著第2集電箔21所延伸的長度方向(在圖8中為左右方向)的一邊20b延伸，具有第2集電箔21及第2復(fù)層材料層22，上述第2活性物質(zhì)未涂覆部23與該第2活性物質(zhì)涂覆部M相鄰而沿長度方向的一邊20b延伸，不具有第2復(fù)層材料層22而僅由第2集電箔21構(gòu)成。另外，作為第2集電箔21，例如可使用銅箔。此外，第2復(fù)層材料層22由第2活性物質(zhì)、粘合劑等構(gòu)成。作為第2活性物質(zhì)，例如可使用天然石墨。此外，將構(gòu)成軸線方向(軸線AX延伸的方向，在圖1中為上下方向)上的卷繞電極體40的頂端部(在圖1中為上端部)、僅卷繞了第1電極板10的第1活性物質(zhì)未涂覆部 13的部位作為第1卷繞部44。此外，將構(gòu)成軸線方向上的卷繞電極體40的后端部(在圖 1中為下端部)、僅卷繞了第2電極板20的第2活性物質(zhì)未涂覆部23的部位作為第2卷繞部46。此外，將位于第1卷繞部44與第2卷繞部46之間、卷繞了第1電極板10 (第1活性物質(zhì)涂覆部14)、第2電極板20(第2活性物質(zhì)涂覆部24)和分隔件30的部位作為發(fā)電部 42。電池殼60是圓筒型的電池殼，具有呈有底圓筒狀的金屬制的殼主體61和呈圓板狀的金屬制的蓋構(gòu)件62(參照?qǐng)D1)。蓋構(gòu)件62被配置成堵住殼主體61的開口 61j，通過構(gòu)成開口 61j的開口部61h的鑿密而固定于殼主體61。另外，在蓋構(gòu)件62與開口部61h之間配置有由電絕緣性樹脂構(gòu)成的圓環(huán)狀的密封墊69。由此，將殼主體61與蓋構(gòu)件62之間電絕緣，并使收容有卷繞電極體40的殼主體61與蓋構(gòu)件62成為一體，構(gòu)成電池殼60。蓋構(gòu)件62具有供軸芯45的突出部45t插入的圓筒形狀的插入孔62b (參照?qǐng)D1)。 在本實(shí)施例1的電池1中，插入到蓋構(gòu)件62的插入孔62b的軸芯45的突出部45t(集電部 4 的一部分)與蓋構(gòu)件62焊接。如此，將軸芯45的突出部45t與蓋構(gòu)件62焊接而將二者電連接，因此能夠減小軸芯45的集電部4 與蓋構(gòu)件62之間的電阻。另外，在圖1中， 將蓋構(gòu)件62與軸芯45的突出部45t焊接的部位作為焊接部W(在圖1中涂黑的部位)。另外，如后所述，在軸芯45的集電部4 (集電接合部45d)焊接第1卷繞部44 (第 1電極板10)，二者被電連接。因此，在本實(shí)施例1的電池1中，蓋構(gòu)件62 (包括安全閥63)通過軸芯45的集電部45b與第1卷繞部44(第1電極板10)電連接，成為第1外部端子 (正極外部端子)。此外，第2卷繞部46(第2活性物質(zhì)未涂覆部2 在其端面46b焊接于呈大致圓板狀的金屬制的第2集電構(gòu)件72 (圖1參照)。而且，第2集電構(gòu)件72與殼主體61的底部 61b焊接。由此，在本實(shí)施例1的電池1中，殼主體61的底部61b通過第2集電構(gòu)件72與第2卷繞部46(第2電極板20)電連接，成為第2外部端子(負(fù)極外部端子)。此外，在蓋構(gòu)件62的外面中央形成有向軸線方向后端側(cè)凹陷的圓形的凹部 62c (參照?qǐng)D1)。在該凹部62c的表面焊接有大致圓板狀的安全閥63。利用該安全閥63將軸芯45(突出部45t)的頂端側(cè)開口 4 封閉。該安全閥63形成為在電池1的內(nèi)壓(電池殼60的內(nèi)壓)上升而達(dá)到預(yù)定的開閥壓力時(shí)，自身開裂從而開閥。通過安全閥63開閥，電池1內(nèi)(電池殼60內(nèi))的氣體被排出到外部，防止電池1的內(nèi)壓(電池殼60的內(nèi)壓)的過升壓。在此，詳細(xì)說明本實(shí)施例1的電池1。如上所述，本實(shí)施例1的軸芯45具有由金屬(鋁)構(gòu)成的圓筒狀的集電部45b。 該集電部4 包括平坦形狀的集電接合部45d(參照?qǐng)D2及圖幻。該集電接合部45d例如是通過利用沖壓成型將圓筒形狀的金屬管的一部分(與集電接合部45d對(duì)應(yīng)的部位)成形為平坦形狀。而且，如圖4及圖5所示，在本實(shí)施例1的電池1中，將第1卷繞部44的一部分接合于集電部4 的集電接合部45d。詳細(xì)而言，使第1卷繞部44中的相對(duì)于集電接合部45d 位于軸芯45的徑向外側(cè)(在圖4及圖5中為集電接合部45d的左側(cè))的部位(作為卷繞焊接部44b)重合，焊接(在本實(shí)施例1中采用超聲波焊接)于集電接合部45d。換言之，第 1卷繞部44中的相對(duì)于集電接合部45d位于軸芯45的徑向外側(cè)的部位以重合的狀態(tài)被焊接于集電接合部45d。另外，圖4是圖1的B部放大圖。圖5是卷繞于軸芯45的卷繞電極體40的橫剖視圖，相當(dāng)于圖1的C-C向剖視圖(在圖1的C-C剖切線的位置切斷電池1時(shí)的剖視圖)。如此，不介有引線地將第1電極板10 (詳細(xì)而言是第1卷繞部44)直接焊接于集電部45b (集電接合部45d)，從而能夠減小第1電極板10與集電部4 之間的電阻。而且，在本實(shí)施例1的電池1中，由于將第1卷繞部44中的相對(duì)于集電接合部45d 位于軸芯45的徑向外側(cè)的部位(卷繞焊接部44b)重合，因此能夠縮短第1電極板10與集電部4 之間的集電路徑，而且，能夠增大集電路徑(增大到第1卷繞部44的卷繞數(shù)50)。 由此，能夠進(jìn)一步減小第1電極板10與集電部4 之間的電阻。另外，在圖4及圖5中，簡(jiǎn)化了第1卷繞部44的卷繞數(shù)(簡(jiǎn)化為卷繞5圈)，但實(shí)際上第1卷繞部44的卷繞數(shù)是50。因此，在圖4及圖5中，僅表示4處卷繞焊接部44b，但實(shí)際上存在50處卷繞焊接部44b。即，在本實(shí)施例1的電池1中，將50處卷繞焊接部44b (第 1卷繞部44中的相對(duì)于集電接合部45d位于軸芯45的徑向外側(cè)的部位)重合，焊接于集電接合部45d。換言之，50處卷繞焊接部44b以重合的狀態(tài)焊接于集電接合部45d。此外，在本實(shí)施例1的電池1中，與以往的電池(例如，專利文獻(xiàn)1的電池)相比， 能夠減少部件數(shù)量，減少了相當(dāng)于第1電極板10與集電部4 之間的電連接不使用引線的量。而且，在本實(shí)施例1的電池1中，由于軸芯45包括集電部45b (將集電部4 做成軸芯45的一部分)，因此與如以往的電池(例如，專利文獻(xiàn)1的電池)那樣將軸芯和集電部(集電板)分別做成不同部件的情況相比，能夠減少部件數(shù)量。而且，在本實(shí)施例1的電池1中，如上所述，集電接合部45d是平坦形狀。因此，使卷繞焊接部44b重合而焊接于集電接合部45d時(shí)，能夠?qū)⒍?卷繞焊接部44b和集電接合部45d)適當(dāng)?shù)睾附?接合)。具體而言，如后所述，在利用超聲波焊接將卷繞焊接部44b 焊接于集電接合部45d時(shí)，與壓焊圓弧狀的集電接合部和卷繞焊接部的情況相比，壓焊平坦形狀的集電接合部45d和卷繞焊接部44b時(shí)能夠?qū)⒍哌m當(dāng)(充分)壓焊，因此能夠?qū)⒍哌m當(dāng)(充分)焊接。接著，詳細(xì)說明實(shí)施例1的電池1中將電池1內(nèi)的氣體排出到外部的結(jié)構(gòu)。如圖2及圖3所示，在本實(shí)施例1的軸芯45中，在自身的軸線方向后端部(在圖 2及圖3中為下端部)以從自身的軸線方向后端(在圖2及圖3中為下端)向軸線方向頂端側(cè)(在圖2及圖3中為上側(cè))延伸的形態(tài)，形成有2處將構(gòu)成樹脂部45f的壁部切去而成的缺口部45m。由此，如圖6的下方箭頭所示，能夠?qū)木砝@電極體40的發(fā)電部42的軸線方向后端側(cè)(在圖6中為下端側(cè))放出到發(fā)電部42的外部(第2卷繞部46的間隙)的氣體G通過軸芯45的缺口部45m導(dǎo)入到軸芯45的軸孔45j內(nèi)。因此，在電池1的內(nèi)壓(電池殼60 的內(nèi)壓)上升而安全閥63開閥(開裂)時(shí)，如圖6箭頭所示，從卷繞電極體40的發(fā)電部42 的軸線方向后端側(cè)放出到發(fā)電部42的外部(第2卷繞部46的間隙)的氣體G通過軸芯45 的軸孔45 j，從開閥的安全閥63排出到電池1的外部。另外，在以往的電池(例如，專利文獻(xiàn)1的電池)中，不能將從卷繞電極體的軸線方向頂端側(cè)(上端側(cè))放出到卷繞電極體的外部的氣體導(dǎo)入到軸芯的軸孔內(nèi)，不能從開閥的安全閥排出到電池外部。因此，即使安全閥開閥后，也不能降低電池中的卷繞電極體的軸線方向頂端側(cè)(上端側(cè))的空間內(nèi)的壓力，存在過升壓的危險(xiǎn)。與此相對(duì)，在本實(shí)施例1的電池1中，如圖1 圖3所示，軸芯45的突出部45t在比蓋構(gòu)件62靠軸線方向后端側(cè)(在圖1為下側(cè)、卷繞電極體40側(cè))的位置(并且在比集電接合部45d靠軸線方向頂端一側(cè))，具有貫通構(gòu)成突出部45t的壁部的貫通孔45h。該貫通孔4 在突出部45t的周向等間隔地形成4處。由此，在本實(shí)施例1的電池1中，如圖6的上方箭頭所示，能夠?qū)木砝@電極體40 的軸線方向頂端側(cè)(在圖6中為上端側(cè))放出到卷繞電極體40的外部的氣體G通過突出部45t的貫通孔45h導(dǎo)入到軸芯45的軸孔45 j內(nèi)。因此，在電池1的內(nèi)壓(電池殼60的內(nèi)壓)上升而安全閥63開閥(開裂)時(shí)，如圖6中箭頭所示，能夠?qū)木砝@電極體40的軸線方向頂端側(cè)放出到卷繞電極體40的外部的氣體G通過軸芯45的軸孔45j從開閥的安全閥63排出到電池1的外部。由此，在安全閥63開閥時(shí)，對(duì)于電池1內(nèi)的卷繞電極體40的軸線方向頂端側(cè)的空間Sl內(nèi)，也能降低壓力，能夠防止過升壓。接著，以下說明實(shí)施例1的電池1的制造方法。首先，如圖7所示，準(zhǔn)備在帶狀的第1集電箔11的表面形成有第1復(fù)層材料層12 的第1電極板10。該第1電極板10具有第1活性物質(zhì)涂覆部14和第1活性物質(zhì)未涂覆部13，第1活性物質(zhì)涂覆部14沿著第1集電箔11所延伸的長度方向(在圖7中為左右方向)的一邊IOb延伸、具有第1集電箔11及第1復(fù)層材料層12，第1活性物質(zhì)未涂覆部13與該第1活性物質(zhì)涂覆部14相鄰地沿長度方向的一邊IOb延伸，不具有第1復(fù)層材料層12 而僅由第1集電箔11構(gòu)成。而且，如圖8所示，準(zhǔn)備在帶狀的第2集電箔21的表面形成有第2復(fù)層材料層22 的第2電極板20。該第2電極板20具有第2活性物質(zhì)涂覆部M和第2活性物質(zhì)未涂覆部23，第2活性物質(zhì)涂覆部M沿著第2集電箔21所延伸的長度方向(在圖8中為左右方向)的一邊20b延伸、且具有第2集電箔21及第2復(fù)層材料層22，第2活性物質(zhì)未涂覆部 23與該第2活性物質(zhì)涂覆部M相鄰地沿長度方向的一邊20b延伸，不具有第2復(fù)層材料層 22而僅由第2集電箔21構(gòu)成。接著，在層疊工序中，依次將第2電極板20、分隔件30、第1電極板10及分隔件30 層疊(參照?qǐng)D9)。具體而言，以如下方式層疊是第1電極板10的第1活性物質(zhì)未涂覆部 13和第2電極板20的第2活性物質(zhì)未涂覆部23在寬度方向(在圖9中為上下方向)上相互背向的朝向，第1活性物質(zhì)未涂覆部13不與分隔件30及第2電極板20重合，且第2活性物質(zhì)未涂覆部23不與分隔件30及第1電極板10重合。接著，進(jìn)入卷繞工序，如圖9所示，將層疊第2電極板20、第1電極板10及分隔件30而成的層疊體40A繞圓筒狀的軸芯45卷繞。由此，能夠形成圓筒形狀的卷繞電極體 40 (參照?qǐng)D10)。另外，在本實(shí)施例1中，將層疊體40A繞軸芯45卷繞50圈。其后，在第2卷繞部46焊接第2集電構(gòu)件72 (參照?qǐng)D10)。具體而言，以第2卷繞部46的端面46b抵接于第2集電構(gòu)件72的狀態(tài)對(duì)第2集電構(gòu)件72的表面照射激光束，將第2卷繞部46和第2集電構(gòu)件72激光焊接。接著，進(jìn)入第1焊接工序，利用超聲波焊接將卷繞焊接部44b焊接到集電接合部 45d。具體而言，如圖11所示，將砧座82插入軸芯45(集電部45b)的軸孔45j內(nèi)，使砧座 82的按壓部82b抵接軸芯45的集電接合部45d的內(nèi)表面(平坦面)。而且，利用超聲波焊頭(horn) 81的按壓部81b，使第1卷繞部44的卷繞焊接部44b (相對(duì)于集電接合部45d位于軸芯45的徑向外側(cè)的部位，參照?qǐng)D5)重合于徑向內(nèi)側(cè)，并將重合的卷繞焊接部44b壓焊于軸芯45的集電接合部45d的外面(平坦面)。在該狀態(tài)下，使超聲波焊頭81的按壓部 81b進(jìn)行超聲波振動(dòng)，將卷繞焊接部44b焊接于集電接合部45d。如此，不介有引線地將第1電極板10 (詳細(xì)而言是第1卷繞部44)直接焊接于集電部45b (集電接合部45d)，從而能減小第1電極板10與集電部4 之間的電阻。而且，在第1焊接工序，由于將第1卷繞部44中的相對(duì)于集電接合部45d位于軸芯 45的徑向外側(cè)的部位(卷繞焊接部44b)重合，因此能夠縮短第1電極板10與集電部45b 之間的集電路徑，而且，能夠增大集電路徑(增大到第1卷繞部44的卷繞數(shù)50)。由此，能夠進(jìn)一步減小第1電極板10與集電部4 之間的電阻。此外，在本實(shí)施例1中，使集電接合部45d為平坦形狀。由此，在第1焊接工序中， 能夠?qū)⒕砝@焊接部44b和集電接合部45d適當(dāng)?shù)睾附?接合)。具體而言，如上所述，在使用超聲波焊頭81和砧座82將卷繞焊接部44b和集電接合部45d超聲波焊接時(shí)，與利用砧座82的按壓部82b和超聲波焊頭81的按壓部81壓焊圓弧狀的集電接合部和卷繞焊接部的情況相比，壓焊平坦形狀的集電接合部45d和卷繞焊接部44b時(shí)能夠?qū)⒍哌m當(dāng)(充分) 壓焊，因此能夠?qū)⒍哌m當(dāng)(充分)焊接。接著，進(jìn)入收容工序，如圖12所示，將卷繞于軸芯45的外周而成的卷繞電極體40與軸芯45 —起收容于殼主體61的內(nèi)部。此時(shí)，焊接在第2卷繞部46的第2集電構(gòu)件72 與殼主體61的底部61b接觸。另外，在將卷繞電極體40收容在殼主體61內(nèi)部之前，在卷繞電極體40的外周卷繞絕緣片68。其后，將第2集電構(gòu)件72焊接于殼主體61的底部61b。具體而言，對(duì)殼主體61的底部61b的外表面照射激光束，將第2集電構(gòu)件72和殼主體61的底部61b激光焊接。由此，殼主體61的底部61b通過第2集電構(gòu)件72與第2卷繞部46 (第2電極板20)電連接， 成為第2外部端子。接著，如圖13所示，使殼主體61的軸線方向頂端側(cè)(在圖13中為上側(cè))的一部分遍及殼主體61的全周向徑向內(nèi)側(cè)(軸線AX側(cè))變形，形成環(huán)狀臺(tái)階部61k。其后，在殼主體61的開口部61h的內(nèi)側(cè)配置圓環(huán)狀的密封墊69。另外，密封墊69通過載置在環(huán)狀臺(tái)階部61k上而相對(duì)于殼主體61定位。接著，進(jìn)入配置工序，使軸芯45的突出部45t插入蓋構(gòu)件62的插入孔62b，將蓋構(gòu)件62配置在殼主體61的開口 61 j的內(nèi)側(cè)(詳細(xì)而言是密封墊69的內(nèi)側(cè))。另外，蓋構(gòu)件 62載置在密封墊69的臺(tái)階部69b上，從而相對(duì)于殼主體61定位。接著，進(jìn)入第2焊接工序，將插入到蓋構(gòu)件62的插入孔62b中的軸芯45的突出部 45t與蓋構(gòu)件62焊接。具體而言，如圖13所示，從蓋構(gòu)件62的外側(cè)遍及突出部45t的全周照射激光束LB，將蓋構(gòu)件62和軸芯45 (突出部45t)激光焊接。如此，將軸芯45的突出部 45t和蓋構(gòu)件62(第1外部端子)焊接，使二者電連接，從而能夠減小二者之間的電阻。另夕卜，通過將軸芯45 (突出部45t)全周焊接于蓋構(gòu)件62，可將蓋構(gòu)件62的插入孔62b封住。接著，將構(gòu)成殼主體61的開口 61 j的開口部61h鑿密，將蓋構(gòu)件62與密封墊69 一起固定于殼主體61 (參照?qǐng)D1)。由此，利用密封墊69使殼主體61與蓋構(gòu)件62之間電絕緣，并使殼主體61與蓋構(gòu)件62成為一體而形成電池殼60。其后，通過軸芯45的頂端側(cè)開口 45k向殼主體61的內(nèi)部注入電解液。其后，在蓋構(gòu)件62的凹部62c的表面全周焊接安全閥63。由此，軸芯45的頂端側(cè)開口 4 被封閉，完成密閉型電池1。(實(shí)施例2)接著，說明實(shí)施例2的電池100。本實(shí)施例2的電池100與實(shí)施例1的電池1相比，軸芯的集電部的形狀不同，其他與實(shí)施例1同樣。因此，在此，以與實(shí)施例1的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，對(duì)于相同點(diǎn)省略或簡(jiǎn)化說明。圖14是實(shí)施倒2的電池100的縱剖視圖(沿著軸線AX剖切的剖視圖)。本實(shí)施例2的電池100取代實(shí)施例1的軸芯45而具有軸芯145。另外，卷繞電極體40是卷繞數(shù) 50的卷繞電極體，但在圖14等中簡(jiǎn)化了卷繞電極體40的卷繞數(shù)(簡(jiǎn)化為卷繞5圈)。如圖15所示，軸芯145具有由金屬(例如，鋁)構(gòu)成的圓筒狀的集電部14 和由樹脂(例如，聚丙烯)構(gòu)成的圓筒狀的樹脂部45f。其中，集電部14 (詳細(xì)而言是突出部 145t)與實(shí)施例1的集電部45b(突出部45t)不同，具有從自身的頂端(軸線方向頂端，在圖14及圖15中為上端)到比蓋構(gòu)件62靠軸線方向后端側(cè)(卷繞電極體40側(cè)，在圖14中為下方)的位置將構(gòu)成突出部145t的壁部切去而成的缺口部14 ！。換言之，在本實(shí)施例2 的突出部145t取代實(shí)施例1的貫通孔4 而形成有缺口部14 ！。另外，缺口部14 在突出部145t的徑向上在相對(duì)向的位置形成共計(jì)2處。由此，在本實(shí)施例2的電池100中，如圖16的上方箭頭所示，能夠?qū)木砝@電極體40的軸線方向頂端側(cè)(在圖16中為上端側(cè))放出到卷繞電極體40的外部的氣體G通過突出部145t的缺口部14 導(dǎo)入到軸芯145的軸孔145j內(nèi)。因此，在電池100的內(nèi)壓(電池殼60的內(nèi)壓)上升而安全閥63開閥(開裂)時(shí)，如圖16中箭頭所示，能夠?qū)木砝@電極體40的軸線方向頂端側(cè)放出到卷繞電極體40的外部的氣體G通過軸芯145的軸孔145j 而從開閥的安全閥53排出到電池100的外部。由此，在安全閥63開閥時(shí)，對(duì)于電池100中的卷繞電極體40的軸線方向頂端側(cè)的空間Sl內(nèi)，也能降低壓力，能夠防止過升壓。此外，如圖16的下方中箭頭所示，能夠?qū)木砝@電極體40的發(fā)電部42的軸線方向后端側(cè)(在圖16中為下端側(cè))放出到發(fā)電部42的外部(第2卷繞部46的間隙)的氣體G通過軸芯145的缺口部45m導(dǎo)入到軸芯145的軸孔145j內(nèi)。因此在電池100的內(nèi)壓 (電池殼60的內(nèi)壓)上升而安全閥63開閥(開裂)時(shí)，如圖16中箭頭所示，也能夠?qū)木砝@電極體40的發(fā)電部42的軸線方向后端側(cè)放出到發(fā)電部42的外部(第2卷繞部46的間隙)的氣體G通過軸芯145的軸孔145j而從開閥的安全閥63排出到電池100的外部。此外，在本實(shí)施例2的電池100中，也與實(shí)施例1的電池1同樣，使第1卷繞部44 中的相對(duì)于集電接合部45d位于軸芯145的徑向外側(cè)(在圖14中為集電接合部45d的左側(cè))的部位(卷繞焊接部44b)重合，焊接于集電接合部45d (在本實(shí)施例2中也是超聲波焊接)。換言之，第1卷繞部44中的相對(duì)于集電接合部45d位于軸芯145的徑向外側(cè)的部位以重合的狀態(tài)焊接于集電接合部45d。如此，不介有引線地將第1電極板10 (詳細(xì)而言是第1卷繞部44)直接焊接于集電部145b (集電接合部45d)，從而能夠減小第1電極板10與集電部14 之間的電阻。而且，由于將第1卷繞部44中的相對(duì)于集電接合部45d位于軸芯145的徑向外側(cè)的部位(卷繞焊接部44b)重合，因此能夠縮短第1電極板10與集電部14 之間的集電路徑，而且，能夠增大集電路徑(增大到第1卷繞部44的卷繞數(shù)50)。由此，能夠進(jìn)一步減小第1電極板10與集電部14 之間的電阻。此外，在本實(shí)施例2的電池100中也是與以往的電池(例如，專利文獻(xiàn)1的電池) 相比能夠減少部件數(shù)量，減少了相當(dāng)于第1電極板10與集電部14 之間的電連接不使用引線的量。而且，在本實(shí)施例2的電池100中同樣，由于軸芯145包括集電部145b (將集電部14 做成軸芯145的一部分)，因此與以往的電池(例如，專利文獻(xiàn)1的電池)那樣將軸芯和集電部(集電板)分別做成不同部件的情況相比，能夠減少部件數(shù)量。而且，在本實(shí)施例2的電池100中也是使集電接合部45d為平坦形狀。因此，使卷繞焊接部44b重合而焊接于集電接合部45d時(shí)，能夠?qū)⒍?卷繞焊接部44b和集電接合部45d)適當(dāng)?shù)睾附?接合)。具體而言，在利用超聲波焊接將卷繞焊接部44b焊接于集電接合部45d時(shí)，與利用砧座82的按壓部82b和超聲波焊頭81的按壓部81b壓焊圓弧狀的集電接合部和卷繞焊接部的情況相比，壓焊平坦形狀的集電接合部45d和卷繞焊接部44b 時(shí)能夠?qū)⒍哌m當(dāng)(充分)壓焊，因此能夠?qū)⒍哌m當(dāng)(充分)焊接。以上基于實(shí)施例1、2說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，不言而喻，在不脫離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)可適當(dāng)變更來應(yīng)用。附圖標(biāo)記說明1,100 電池10 第1電極板
13第1活性物質(zhì)未涂覆部20 第2電極板23第2活性物質(zhì)未涂覆部30 分隔件40卷繞電極體42 發(fā)電部44第1卷繞部45、145 軸芯45b,145b 集電部45d集電接合部45h 貫通孔45j、145j 軸孔45t、145t 突出部46第2卷繞部61 殼主體62 蓋構(gòu)件62b 插入孔63 安全閥145h 缺口部
權(quán)利要求
1.一種電池，包括軸芯和卷繞電極體，該軸芯為圓筒形狀，具有沿著軸線方向延伸的軸孔，所述卷繞電極體是將第1電極板、第2電極板及分隔件卷繞于所述軸芯的外周而成，所述卷繞電極體包括第1卷繞部，其構(gòu)成所述卷繞電極體在所述軸線方向上的頂端部，是所述第1電極板的第1活性物質(zhì)未涂覆部卷繞而成的；第2卷繞部，其構(gòu)成所述卷繞電極體在所述軸線方向上的后端部，是所述第2電極板的第2活性物質(zhì)未涂覆部卷繞而成的；以及發(fā)電部，其在所述軸線方向上位于所述第1卷繞部與所述第2卷繞部之間，是所述第1電極板、所述第2電極板和所述分隔件卷繞而成的，所述軸芯具有金屬制的集電部，該集電部包括與所述第1卷繞部或所述第2卷繞部接合的集電接合部，使所述第1卷繞部或所述第2卷繞部中的相對(duì)于所述集電接合部位于所述軸芯的徑向外側(cè)的部位重合，焊接于所述集電接合部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述集電接合部是平坦形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池，其特征在于，包括有底筒狀的殼主體，其收容所述卷繞電極體；蓋構(gòu)件，其封住所述殼主體的開口，具有供所述卷繞電極體卷繞而成的所述軸芯中的從所述卷繞電極體向軸線方向頂端側(cè)突出的突出部插入的插入孔；和安全閥，其封閉所述突出部的頂端側(cè)開口，該安全閥在所述電池的內(nèi)壓達(dá)到預(yù)定的開閥壓力的情況下開閥，將在所述電池內(nèi)導(dǎo)入到所述軸芯的所述軸孔內(nèi)的氣體通過所述軸孔從該安全閥排出到電池外部，所述軸芯的所述突出部具有在比所述蓋構(gòu)件靠所述軸線方向后端側(cè)的位置將構(gòu)成該突出部的壁部貫通的貫通孔、或者從自身的頂端到比所述蓋構(gòu)件靠所述軸線方向后端側(cè)的位置將構(gòu)成該突出部的壁部切掉而成的缺口部。
全文摘要
電池(1)包括圓筒形狀的軸芯(45)，和將第1電極板(10)、第2電極板(20)及分隔件(30)卷繞在軸芯(45)的外周而成的卷繞電極體(40)。卷繞電極體(40)包括卷繞第1電極板(10)的第1活性物質(zhì)未涂覆部(13)而成的第1卷繞部(44)、卷繞第2電極板(20)的第2活性物質(zhì)未涂覆部(23)而成的第2卷繞部(46)、以及位于第1卷繞部(44)與第2卷繞部(46)之間、卷繞第1電極板(10)、第2電極板(20)和分隔件(30)而成的發(fā)電部(42)。軸芯(45)具有金屬制的集電部(45b)，該集電部(45b)包括與第1卷繞部(44)或第2卷繞部(46)接合的集電接合部(45d)。使第1卷繞部(44)或第2卷繞部(46)中的相對(duì)于集電接合部(45d)位于軸芯的徑向外側(cè)的部位(44b)重合、焊接于集電接合部(45d)。
文檔編號(hào)H01M10/0587GK102549810SQ20108004282
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者松浦智浩, 草間和幸 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社