專利名稱：非水電解液圓筒型電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非水電解液圓筒型電池的絕緣密閉構(gòu)造。
背景技術(shù)：
以往，作為一般廣泛使用的二次電池，鉛蓄電池、鎳/鎘電池等水溶液類二次電池是主流，但由于這些水溶液類二次電池?zé)o法得到超過水的分解電位的動(dòng)作電壓，所以能量 S度低ο近年來，伴隨節(jié)能、環(huán)境保護(hù)的需求，不僅是電氣容量為1.5Ah左右的民用小型電池，而且在向電力儲(chǔ)存用、電動(dòng)車用這樣的大型電池要求展開的過程中，大力進(jìn)行著以鋰二次電池為代表的非水電解液電池的研究開發(fā)。非水電解液電池的動(dòng)作電壓高、且具有高能量密度，循環(huán)特性也優(yōu)良。但是，在非水電解液電池中，需要嚴(yán)密地防止水分浸入到電池內(nèi)、以及電解液成分?jǐn)U散到大氣，確保電池的密閉性在水溶液類二次電池以上是非常重要的。作為用于確保非水電解液電池中的密閉性的密封方法，主要采用利用激光焊接對(duì)封口體和電池容器的開口部進(jìn)行密閉的方法；通過將封口體經(jīng)由絕緣樹脂制密封圈斂縫到電池容器的開口部而使之緊密粘接于電池密閉蓋來進(jìn)行密封的方法(專利文獻(xiàn)1)，但在非水電解液圓筒型電池中，一般采用后者。專利文獻(xiàn)1日本專利第42231 號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
在專利文獻(xiàn)1的非水電解液圓筒型電池中，需要提高絕緣樹脂制密封圈和電池容器以及密閉蓋的緊密粘接性而可靠地防止電解液的漏液，但與密閉蓋以及電池容器最緊密粘接的密封圈的最壓縮點(diǎn)成為決定電池的密閉性的密封點(diǎn)，密封點(diǎn)設(shè)定在電池容器的開口端部的折彎部?jī)?nèi)側(cè)端緣中。電池容器的開口端部向內(nèi)側(cè)折彎，并且向電池容器底部方向提供傾斜，所以其前端即折彎內(nèi)周端成為密封點(diǎn)。但是，該內(nèi)周端易于產(chǎn)生斂縫加工時(shí)的擦傷部，該損傷部由于電池的使用環(huán)境、例如高濕度等而有可能被腐蝕氧化，密封有可能被破壞。(1)第1方面的發(fā)明提供一種非水電解液圓筒型電池，其特征在于，具備發(fā)電單元；電池容器，收納所述發(fā)電單元；以及密閉蓋，配置在所述電池容器的開口端部，經(jīng)由絕緣密封圈對(duì)所述電池容器進(jìn)行密閉，將所述絕緣密封圈的密封點(diǎn)設(shè)定于從所述電池容器的開口端部中形成的折彎部的內(nèi)周緣向電池外周側(cè)隔離了規(guī)定距離的區(qū)域中。( 第2方面的發(fā)明提供一種非水電解液圓筒型電池，其特征在于，具備發(fā)電單元；電池容器，收納所述發(fā)電單元；密閉蓋，配置在所述電池容器的開口端部，經(jīng)由絕緣密封圈對(duì)所述電池容器進(jìn)行密閉，所述密閉蓋以其周緣部的上下表面被所述絕緣密封圈夾持的方式斂縫固定到所述電池容器的所述開口端部，在與所述密閉蓋的周緣部的上下表面相接的絕緣密封圈中分別設(shè)定了密封點(diǎn)。
3
C3)第3方面的發(fā)明在第2方面的非水電解液圓筒型電池中，其特征在于，所述周緣部的上表面、下表面的所述密封點(diǎn)處的所述絕緣密封圈的加工后厚度尺寸Ha、Hb是Ha > Hb。(4)第3方面的發(fā)明在第1 3中的任意一個(gè)方面的非水電解液圓筒型電池中，其特征在于，在所述電池容器的開口端部中形成環(huán)狀斂縫空間，對(duì)于所述密閉蓋的周緣部，隔著絕緣密封圈，其上下表面被環(huán)狀斂縫空間的內(nèi)面夾持。(5)第5方面的發(fā)明在第4方面的非水電解液圓筒型電池中，其特征在于，所述環(huán)狀斂縫空間是通過使所述電池容器的開口端部的外周面向內(nèi)方凹陷而形成的突部、和使所述電池容器的開口端部向電池內(nèi)方折彎而形成的折彎部夾持的空間，所述折彎部形成為與和電池軸心正交的平面平行、或者形成為向電池軸心側(cè)下降的傾斜角度小于5度的傾斜(6)第6方面的發(fā)明在第1 5中的任意一個(gè)方面的非水電解液圓筒型電池中，其特征在于，所述絕緣密封圈是全氟系氟樹脂。根據(jù)本發(fā)明，能夠提高電池容器的密封性能。


圖1是示出本發(fā)明的非水電解液圓筒型電池的實(shí)施方式的剖面圖。圖2是圖1所示的密閉型電池的分解立體圖。圖3是將用于示出圖1的電極群的細(xì)節(jié)的一部分切斷的狀態(tài)的立體圖。圖4是圖1的非水電解液圓筒型電池的封口體周邊的部分剖面圖。圖5是示出圖4的環(huán)狀突部的加工工序中的第1工序的縱剖面圖。圖6是示出圖4的環(huán)狀突部的加工工序中的第2工序的縱剖面圖。圖7是示出圖4的環(huán)狀突部的加工工序中的第3工序的縱剖面圖。圖8是示出圖4的環(huán)狀突部的加工工序中的第4工序的縱剖面圖。圖9是示出本實(shí)施方式的效果的表1。(符號(hào)說明)20 發(fā)電單元；43 絕緣密封圈；50 密閉蓋；60 電池容器；60a:開口端部；61 斂縫部；61A、61B 壓縮點(diǎn)；62 折彎部；6 折彎部?jī)?nèi)周緣；63 內(nèi)側(cè)突部；64 未加工的容器外壁；65 環(huán)狀斂縫空間。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對(duì)將本發(fā)明的密閉型電池應(yīng)用于圓筒型鋰離子二次電池中的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。-密閉型電池的構(gòu)造-圖1是示出本發(fā)明的密閉型電池的實(shí)施方式的縱剖面圖，圖2是圖1所示的密閉型電池的分解立體圖。另外，圖3是說明發(fā)電單元的圖，圖4是詳細(xì)示出密閉蓋斂縫構(gòu)造的圖。密閉型電池1具有例如外形40πιπιΦ、高度IOOmm的尺寸。該圓筒型二次電池1構(gòu)成為在由密閉蓋50密封了開口部的有底圓筒型的電池容器60的內(nèi)部中收容有發(fā)電單元20。首先，對(duì)電池容器60和發(fā)電單元20進(jìn)行說明，接下來，說明密閉蓋50。(電池容器6O)在有底圓筒型的電池容器60中，在容器開口端部60a (參照?qǐng)D幻側(cè)，形成了斂縫部61。通過用該斂縫部61將密閉蓋50斂縫固定到電池容器60上，擔(dān)保了使用非水電解液的密閉型電池1的密封性能。斂縫部61具備使容器開口端部60a向內(nèi)側(cè)折彎而成的折彎部62 ；以及在從容器開口端部60a向電池底面?zhèn)雀綦x開規(guī)定距離的位置處向內(nèi)側(cè)突出的突部63。如后所述，在折彎部62與突部63之間介有密封圈43而斂縫固定密閉蓋50，對(duì)電池進(jìn)行密閉。(發(fā)電單元2O)發(fā)電單元20如以下說明將電極群10、正極集電部件31、以及負(fù)極集電部件21 — 體地單元化而構(gòu)成。電極群10在中央部具有軸芯15，在軸芯15的周圍卷繞了正極電極、負(fù)極電極以及隔離件。圖3示出電極群10的構(gòu)造的細(xì)節(jié)，是將一部分切斷的狀態(tài)的立體圖。 如圖3所示，電極群10具有在軸芯15的外周，卷繞了正極電極11、負(fù)極電極12、以及第1、 第2隔離件13、14的結(jié)構(gòu)。在該電極群10中，在與軸芯15的外周相接的最內(nèi)周卷繞了第1隔離件13，在其外側(cè)層疊并卷繞了負(fù)極電極12、第2隔離件14以及正極電極11。在最內(nèi)周的負(fù)極電極12 的內(nèi)側(cè)，卷繞了數(shù)周(圖3中為1周)的第1隔離件13以及第2隔離件14。另外，最外周形成為負(fù)極電極12以及在其外周卷繞的第1隔離件13。最外周的第1隔離件13用粘接帶 19封住(參照?qǐng)D2)。正極電極11由鋁箔形成且具有長(zhǎng)條的形狀，具有正極片11a、和在該正極片Ila的兩面涂敷了正極混合劑lib的正極處理部。沿著正極片Ila的長(zhǎng)度方向的上方側(cè)的側(cè)緣成為未涂敷正極混合劑lib而鋁箔露出的正極混合劑未處理部11c。在該正極混合劑未處理部Ilc中，等間隔地一體形成了與軸芯15平行地向上方突出的多個(gè)正極引線16。正極混合劑lib具有正極活性物質(zhì)、正極導(dǎo)電材料、以及正極粘混合劑。正極活性物質(zhì)優(yōu)選為鋰氧化物。作為例子，能夠舉出鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、以及鋰復(fù)合氧化物(包含從鈷、鎳、錳選擇的兩種以上的鋰氧化物)等。正極導(dǎo)電材料只要是能夠輔助使在正極混合劑中的鋰的吸收釋放反應(yīng)中產(chǎn)生的電子傳達(dá)到正極電極的材料，則沒有限制。作為正極導(dǎo)電材料的例子，能夠舉出石墨、乙炔黑等。正極粘混合劑能夠使正極活性物質(zhì)和正極導(dǎo)電材料粘接，并且使正極混合劑和正極集電體粘接，只要不會(huì)由于與非水電解液的接觸而大幅劣化，則沒有特別限制。作為正極粘混合劑的例子，能夠舉出聚偏氟乙烯(PVDF)、氟橡膠等。正極混合劑層的形成方法只要是在正極電極上形成正極混合劑的方法則沒有限制。作為正極混合劑lib的形成方法的例子，能夠舉出將正極混合劑lib的構(gòu)成物質(zhì)的分散溶液涂敷到正極片Ila上的方法。作為將正極混合劑lib涂敷到正極片Ila上的方法的例子，能夠舉出滾涂工法、 擠壓涂敷工法等。在正極混合劑lib中，將作為分散溶液的溶媒例添加N-甲基吡咯烷酮 (NMP)、水等并混勻而得到的漿料均勻地涂敷到厚度20 μ m的鋁箔的兩面并使其干燥之后， 沖壓而裁斷。作為正極混合劑lib的涂敷厚度的一個(gè)例子，一側(cè)是約40 μ m。在裁斷正極片 Ila時(shí)，一體地形成正極引線16。
負(fù)極電極12由銅箔形成且具有長(zhǎng)條的形狀，具有負(fù)極片12a、和在該負(fù)極片1 的兩面涂敷了負(fù)極混合劑12b的負(fù)極處理部。沿著負(fù)極片12a的長(zhǎng)度方向的下方側(cè)的側(cè)緣形成為沒有涂敷負(fù)極混合劑12b而銅箔露出的負(fù)極混合劑未處理部12c。在該負(fù)極混合劑未處理部12c中，等間隔地一體形成了在與正極引線16相反的方向上延出的多個(gè)負(fù)極引線 17。負(fù)極混合劑12b包括負(fù)極活性物質(zhì)、負(fù)極粘混合劑、以及增稠劑。負(fù)極混合劑12b 也可以具有乙炔黑等負(fù)極導(dǎo)電材料。作為負(fù)極活性物質(zhì)，優(yōu)選使用石墨炭。通過使用石墨炭，能夠制作要求大容量的面向PLUG-IN HYBRID汽車、電動(dòng)車的鋰離子二次電池。負(fù)極混合劑12b的形成方法只要是在負(fù)極片1 上形成負(fù)極混合劑12b的方法，則沒有限制。作為將負(fù)極混合劑12b涂敷到負(fù)極片1 上的方法的例子，能夠舉出將負(fù)極混合劑12b的構(gòu)成物質(zhì)的分散溶液涂敷到負(fù)極片1 上的方法。作為涂敷方法的例子，能夠舉出滾涂工法、 擠壓涂敷工法等。作為將負(fù)極混合劑12b涂敷到負(fù)極片1 上的方法的例子，將在負(fù)極混合劑12b 中作為分散溶媒添加N-甲基吡啶-2-吡咯烷酮及/或水并混勻而得到的漿料均勻地涂敷到厚度IOym的滾軋銅箔的兩面并干燥之后，沖壓裁斷。作為負(fù)極混合劑12b的涂敷厚度的一個(gè)例子，一側(cè)是約40 μ m。在裁斷負(fù)極片12a時(shí)，一體地形成負(fù)極引線17。在將第1分隔器13以及第2分隔器14的寬度設(shè)為WS、將負(fù)極片12a中形成的負(fù)極混合劑12b的寬度設(shè)為WC、將正極片Ila中形成的正極混合劑lib的寬度設(shè)為WA的情況下，形成為滿足下式。WS > WC > WA (參照?qǐng)D 3)即，與正極混合劑lib的寬度WA相比，負(fù)極混合劑12b的寬度WC總是更大。其原因?yàn)?，在鋰離子二次電池的情況下，作為正極活性物質(zhì)的鋰發(fā)生離子化而會(huì)浸透分隔器，但如果在負(fù)極側(cè)不形成負(fù)極活性物質(zhì)而負(fù)極片12b露出，則鋰析出到負(fù)極片12a，成為產(chǎn)生內(nèi)部短路的原因。在圖1以及圖3中，中空的圓筒形狀的軸芯15在軸向(附圖的上下方向)的上端部的內(nèi)面形成了大直徑的槽15a，并在該槽15a中壓入了正極集電部件31。正極集電部件 31例如由鋁形成，具有圓盤狀的基部31a ；在該基部31a的內(nèi)周部朝向軸芯15側(cè)突出，并壓入到軸芯15的內(nèi)面的下部筒部31b ；以及在外周緣向密閉蓋50側(cè)突出的上部筒部31c。 在正極集電部件31的基部31a中，形成了用于釋放在電池內(nèi)部中產(chǎn)生的氣體的開口部31d。正極片Ila的正極引線16全部焊接到正極集電部件31的上部筒部31c上。在該情況下，如圖2所示，正極引線16重合接合到正極集電部件31的上部筒部31c上。各正極引線16非常薄，所以無法通過1個(gè)取出大電流。因此，在向軸芯15的卷繞起點(diǎn)至卷繞終點(diǎn)的全長(zhǎng)，按照規(guī)定間隔形成了多個(gè)正極引線16。在正極集電部件31的上部筒部31c的外周，焊接了正極片Ila的正極引線16以及環(huán)狀的按壓部件32。多個(gè)正極引線16緊密粘接到正極集電部件31的上部筒部31c的外周，在正極引線16的外周套上按壓部件32而暫時(shí)固定，并以該狀態(tài)焊接。正極集電部件31由于會(huì)被電解液氧化，所以通過由鋁形成能夠提高可靠性。鋁如果通過某種加工而使其表面露出，則立即在表面中形成氧化鋁保護(hù)膜，通過該氧化鋁保護(hù)膜，能夠防止被電解液氧化。
另外，通過用鋁形成正極集電部件31，能夠通過超聲波焊接或者點(diǎn)焊接等來焊接正極片Ila的正極引線16。在軸芯15的下端部的外周，形成了外徑被設(shè)為小直徑的階梯部15b，對(duì)該階梯部 1 壓入而固定了負(fù)極集電部件21。負(fù)極集電部件21例如由銅形成，在圓盤狀的基部21a 中形成了壓入到軸芯15的階梯部15b的開口部21b，在外周緣，形成了朝向電池容器60的底部側(cè)突出的外周筒部21c。負(fù)極片12a的負(fù)極引線17全部通過超聲波焊接等焊接到負(fù)極集電部件21的外周筒部21c上。各負(fù)極引線17非常薄，所以為了取出大電流，在向軸芯15的卷繞起點(diǎn)至卷繞終點(diǎn)的全長(zhǎng)上，以規(guī)定間隔形成了多個(gè)。在負(fù)極集電部件21的外周筒部21c的外周，焊接了負(fù)極片12a的負(fù)極引線17以及環(huán)狀的按壓部件22。多個(gè)負(fù)極引線17緊密粘接到負(fù)極集電部件21的外周筒部21c的外周，在負(fù)極引線17的外周纏繞按壓部件22而臨時(shí)固定，并以該狀態(tài)焊接。在負(fù)極集電部件21的下表面，焊接了銅制的負(fù)極通電引線23。負(fù)極通電引線23 在電池容器60的底部，焊接到電池容器60上。電池容器60由例如0. 5mm厚度的炭鋼形成， 在表面實(shí)施了鍍鎳。通過使用這樣的材料，負(fù)極通電引線23能夠通過電阻焊接等焊接到電池容器60上。在正極集電部件31的基部31a的上表面，焊接層疊多個(gè)鋁箔而構(gòu)成的柔性的正極導(dǎo)電引線33的一端部而接合。正極導(dǎo)電引線33通過層疊多張鋁箔并一體化，能夠流過大電流，并且有柔性。即，為了流過大電流需要增大連接部件的厚度，但如果由一張金屬板形成，則剛性變大，柔性損失。因此，層疊板厚小的多個(gè)鋁箔而使其具有柔性。正極導(dǎo)電引線 33的厚度是例如0. 5mm左右，層疊5張厚度0. Imm的鋁箔而形成。如以上說明，多個(gè)正極引線16焊接到正極集電部件31，多個(gè)負(fù)極引線17焊接到負(fù)極集電部件21，從而構(gòu)成正極集電部件31、負(fù)極集電部件21以及電極群10被一體地單元化的蓄電單元20(參照?qǐng)D2)。但是，在圖2中，為便于圖示，從蓄電單元20分離而圖示了負(fù)極集電部件21、按壓部件22以及負(fù)極通電引線23。(密閉蓋50)參照?qǐng)D1、圖2以及圖4，詳細(xì)說明密閉蓋50。密閉蓋50具備具有排氣口 3c的帽3 ；安裝在帽3上且具有開裂槽37a的帽殼體 37 ；點(diǎn)焊到帽殼體37的中央部背面中的正極連接板35 ；以及在正極連接板35的周緣上表面與帽殼體37的背面之間夾持的絕緣環(huán)41，預(yù)先組裝成組合件(sub-assembly)。帽3是對(duì)碳鋼等鐵實(shí)施鍍鎳而形成的。帽3具有圓盤狀的周緣部3a、和從該周緣部3a向上方突出的有頭無底的筒部北，作為整體呈現(xiàn)帽子型。在筒部北中，在中央形成了開口部3c。筒部北作為正極外部端子發(fā)揮功能，連接了母線等。帽3的周緣部通過由鋁合金形成的帽殼體37的折回凸緣37b被一體化。S卩，使帽殼體37的周緣沿著帽3的上表面折回而斂縫固定了帽3。在帽3的上表面折回的圓環(huán)、即凸緣37b和帽3被摩擦接合焊接。即，帽殼體37與帽3通過由凸緣37b進(jìn)行的斂縫固定和焊接而被一體化。這樣，密閉蓋50具備帽殼體37和帽3被一體化的凸緣50F。在帽殼體37的中央圓形區(qū)域中，形成了圓形形狀的開裂槽37a、和從該圓形開裂槽37a向四方放射狀地延伸的開裂槽37a。開裂槽37a是通過沖壓將帽殼體37的上表面?zhèn)?br> 7成形為V字形狀，并使殘留部分形成為薄壁而得到的。如果電池容器60內(nèi)的內(nèi)壓上升到規(guī)定值以上，則開裂槽37a開裂，釋放內(nèi)部的氣體。密閉蓋50構(gòu)成了防爆機(jī)構(gòu)。如果由于在電池容器60的內(nèi)部產(chǎn)生的氣體，而內(nèi)部壓力超過基準(zhǔn)值，則在開裂槽中在帽殼體37上產(chǎn)生龜裂，內(nèi)部的氣體從帽3的排氣口 3c排出而電池容器60內(nèi)的壓力被降低。另外，由于電池容器60的內(nèi)壓，被稱為帽殼體的帽殼體 37向容器外方膨脹，而與正極連接板35的電連接被切斷，抑制過電流。密閉蓋50以絕緣狀態(tài)載置于正極集電部件31的上部筒部31c上。即，帽3被一體化后的帽殼體37隔著其絕緣環(huán)41以絕緣狀態(tài)載置于正極集電部件31的上端面。但是， 帽殼體37通過正極導(dǎo)電引線33與正極集電部件31電連接，密閉蓋50的帽3成為電池1 的正極。此處，絕緣環(huán)41具有開口部41a(參照?qǐng)D2)以及向下方突出的側(cè)部41b。在絕緣材41的開口部41a內(nèi)，嵌合了連接板35。連接板35由鋁合金形成，具有除了中央部的大致整體均勻并且中央側(cè)向稍微低的位置彎曲的大致皿形狀。連接板35的厚度是例如Imm左右。在連接板35的中心，形成了薄壁且形成為拱形形狀的突起部35a，在突起部3 的周圍，形成了多個(gè)開口部3 (參照?qǐng)D2)。開口部3 具有釋放在電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣體的功能。連接板35的突起部3 通過電阻焊接或者摩擦擴(kuò)散接合接合到帽殼體37的中央部的底面。然后，在電池容器60中收容電極群10，將預(yù)先制作成組合件的密閉蓋50通過正極導(dǎo)電引線33與正極集電部件31電連接而載置于筒上部。然后，通過沖壓等，使密封圈43 的外周壁部4 折彎而通過基部43a和外周壁部43b，以使密閉蓋50向軸向壓接的方式進(jìn)行斂縫加工。由此，密閉蓋50經(jīng)由密封圈43固定到電池容器60中。密封圈43呈現(xiàn)如下形狀，即具有最初，如圖2所示，在環(huán)狀的基部43a的周側(cè)緣， 朝向上部方向大致垂直地豎立而形成的外周壁部43b ；以及在內(nèi)周側(cè)，從基部43a朝向下方大致垂直地垂下而形成的筒部43c。通過對(duì)電池容器60進(jìn)行斂縫，密閉蓋50隔著外周壁部 4 被電池容器60夾持。使密閉蓋50和電池容器60最緊密粘接的密封圈43的最壓縮點(diǎn)成為決定電池的密閉性的密封點(diǎn)。以往，將該密封點(diǎn)設(shè)定在使電池容器60的開口端部60a向內(nèi)側(cè)折彎的折彎前端部。在本發(fā)明中，通過將該密封點(diǎn)設(shè)定在從折彎前端部向電池外周側(cè)隔離的位置，從而改善了耐久性。另外，在該實(shí)施方式的密閉型電池中，將密封圈43與電池容器60之間的密封點(diǎn)設(shè)定在兩個(gè)部位而提高了密封性能。在后面詳細(xì)說明將密閉蓋50隔著密封圈43斂縫固定到電池容器60的開口端部 60a上的斂縫構(gòu)造。在電池容器60的內(nèi)部，注入規(guī)定量的非水電解液。作為非水電解液的一個(gè)例子， 優(yōu)選使用鋰鹽溶解到碳酸鹽類溶媒而得到的溶液。作為鋰鹽的例子，能夠舉出氟化磷酸鋰 (LiPF6)、氟化硼酸鋰(LiBF6)等。另外，作為碳酸鹽類溶媒的例子，能夠舉出碳酸乙烯酯 (EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(MEC)、或者將從所述溶媒的一種以上中選擇的溶媒混合而得到的熔劑。(密閉蓋斂縫構(gòu)造)圖4是示出將密閉蓋50斂縫固定到電池容器60上的斂縫構(gòu)造的圖，是電池開口端要部的放大縱剖面圖。在有底圓筒型的電池容器60中，在其開口端部60a(參照?qǐng)D…側(cè)形成了斂縫部 61。斂縫部61如上所述，具備使容器60的開口端部60a向內(nèi)側(cè)折彎的折彎部62 ；以及使從折彎部62向電池底面?zhèn)雀綦x開規(guī)定距離的容器外壁向內(nèi)側(cè)突出的突部63，折彎部62和突部63由容器周壁64連接。利用折彎部62的下表面62a、容器周壁64的內(nèi)周面64a、以及突部63的上表面63a，形成了環(huán)狀斂縫空間65。該環(huán)狀斂縫空間65是密閉蓋斂縫構(gòu)造的設(shè)置空間。在圖4中，環(huán)狀斂縫空間65的右半部分呈現(xiàn)二字狀。沿著斂縫空間的內(nèi)周面，設(shè)置成密封圈43夾壓密閉蓋50的凸緣50F。帽殼體37和帽3 —體化而形成了密閉蓋50的凸緣50F。絕緣密封圈43的材質(zhì)是例如全氟類氟樹脂。如后所述，采用該樹脂的理由在于， 將密封圈43的剛性提高某種程度，而將折彎部62的傾斜角度調(diào)節(jié)為0度 不足5度。因此，只要能夠擔(dān)保密封性能，則不限于全氟系氟樹脂。密封圈43被壓縮而介于凸緣50F的上表面50 與折彎部62的下表面6 之間、 凸緣50F的外周面5(Fb與容器周壁64的內(nèi)周面6 之間、以及凸緣50F的下表面50Fc與突部63的上表面63a之間。凸緣50F的上表面50 與折彎部62的下表面6 之間的密封圈43、即上側(cè)密封圈43U在區(qū)域61A被最強(qiáng)烈地壓縮。將該區(qū)域61A稱為第1壓縮點(diǎn)(第 1密封點(diǎn))。凸緣50F的下表面50Fc與突部63的上表面63a之間的密封圈43、即下側(cè)密封圈43L在區(qū)域61B中被最強(qiáng)烈地壓縮。將該區(qū)域61B稱為第2壓縮點(diǎn)(第2密封點(diǎn))。這樣，在本實(shí)施方式中，設(shè)定了第1以及第2壓縮點(diǎn)(密封點(diǎn))。另外，如圖4所示，上側(cè)密封圈43U的厚度Ha被設(shè)定為大于下側(cè)密封圈43L的厚度Hb。S卩，第2壓縮點(diǎn)處的密封圈43L的壓縮率被設(shè)定為大于第1壓縮點(diǎn)處的密封圈43U的壓縮率。以往，在折彎部62的內(nèi)周緣6 中設(shè)定了密封點(diǎn)，但在本實(shí)施方式中，從折彎部62 的內(nèi)周緣62a向電池外周側(cè)的區(qū)域61A設(shè)定了密封點(diǎn)。為了在這樣的位置設(shè)定密封點(diǎn)，在對(duì)電池容器60的開口端部60a進(jìn)行折彎加工時(shí)，折彎部62相對(duì)與電池軸心正交的平面的傾斜角度θ成為0度 不足5度。進(jìn)而，調(diào)節(jié)突部63的位置、形狀、以及尺寸，以使第2壓縮點(diǎn)處的密封圈43L的壓縮率大于第1壓縮點(diǎn)處的密封圈43U的壓縮率。使用以上說明的實(shí)施方式的密閉型電池，能夠起到以下那樣的作用效果。(1)從折彎部62的內(nèi)周緣62a向電池外周側(cè)的區(qū)域61Α設(shè)定了密封點(diǎn)。在折彎部?jī)?nèi)周緣6 中設(shè)定密封點(diǎn)的情況下，如果在加工時(shí)對(duì)折彎內(nèi)周端部6 造成損傷，則由于配置電池的環(huán)境、例如濕度，折彎內(nèi)周緣6 發(fā)生腐蝕氧化而密封性劣化。通過將密封點(diǎn)從折彎部?jī)?nèi)周緣6 設(shè)定到電池外周側(cè)，即使折彎部?jī)?nèi)周緣6 發(fā)生腐蝕也不會(huì)對(duì)密封性能造成影響，電解液也不會(huì)泄漏。(2)由于將通過密封圈43得到的密封點(diǎn)設(shè)定在區(qū)域61A和區(qū)域61B這兩個(gè)部位， 所以與密封點(diǎn)是1個(gè)部位相比，密封性能提高。(3)將區(qū)域61B的密封圈43L的壓縮率設(shè)定得大于區(qū)域61A的密封圈43U的壓縮率。即，提高了比電池容器靠近內(nèi)方的密封圈部43L的密封性能。其結(jié)果，能夠在電池的更內(nèi)側(cè)，防止電解液的液漏。(4)使絕緣密封圈43的材質(zhì)成為全氟系氟樹脂。由于該樹脂的剛性在某種意義上較高，所以能夠?qū)⒄蹚澆?2的傾斜角度θ控制在0度 5度的范圍內(nèi)。使用剛性低的樹脂，無法將折彎部62的傾斜角度θ控制在0度 5度的范圍內(nèi)，難以將密封點(diǎn)從折彎部?jī)?nèi)周端部6 設(shè)定到電池外周側(cè)的區(qū)域61Α中。因此，無法改善密封性能。接下來，說明將密閉蓋50斂縫到電池容器60上的工序(封口工序)。[工序1]首先，如圖5所示，準(zhǔn)備在電池容器60內(nèi)收容電極群10等，并焊接了底部的半成品。另外，圖5 圖8強(qiáng)調(diào)示出了加工部分，適宜地省略了示出部件。[工序 2]如圖6所示，在從開口端60a向電池容器60內(nèi)插入而固定了引導(dǎo)支撐體200的狀態(tài)下，在電池容器60的規(guī)定的外面按壓帶槽的輥210，使電池容器60繞其軸心SL旋轉(zhuǎn)。由此，將電池容器60向中心方向擠入，從而形成突部63。[工序3]在電池容器60的突部63上收容密封圈43。該狀態(tài)下的密封圈43成為如圖2所示，在環(huán)狀的基部43a的上方，具有相對(duì)基部43a垂直的外周壁部4 的構(gòu)造。通過該構(gòu)造， 密封圈43滯留于電池容器60的突部63上部的內(nèi)側(cè)。然后，利用正極導(dǎo)電引線33，將預(yù)先制作成組合件的密閉蓋50與正極集電部件31 電連接，將密閉蓋50的凸緣50F載置于密封圈43的筒部43c上。在該情況下，在絕緣環(huán)41 的凸緣41b的外周嵌合了正極集電部件31的上部筒部31c。在該狀態(tài)下，如圖7所示，以將絕緣密封圈43和密閉蓋50配置于環(huán)狀突部63的上表面63a的狀態(tài)(在圖中，將這些部件省略而示出)，例如，通過在周方向上分為3份的支撐金屬模220卡緊電池容器60，并且從上方通過斂縫金屬模230將開口端部60a斂縫到內(nèi)側(cè)。由此，在電池容器60的突部63與折彎部62之間密封圈43被壓縮即斂縫加工，密閉蓋 50與密封圈43 —起固定到電池容器60中。[工序 4]最后，如圖8所示，通過整形用金屬模240支撐電池容器60的外周，同時(shí)通過整形用金屬模270從上方按壓環(huán)狀突部65，以將折彎部62和突部63上下緊固的方式進(jìn)行成形。 由此，將電池容器60的高度調(diào)整為規(guī)定尺寸，并且實(shí)現(xiàn)電池容器60和絕緣密封圈43的壓焊。正極集電部件31和帽3經(jīng)由正極導(dǎo)電引線33、連接板35以及帽殼體37被導(dǎo)電連接，而制作出圖1所示的圓筒型二次電池。[試驗(yàn)結(jié)果]如圖9所示，將經(jīng)由所述封口工序被封口的非水電解液電池的耐漏液性試驗(yàn)的結(jié)果與以往例進(jìn)行了比較。在耐漏液性試驗(yàn)中，針對(duì)30個(gè)循環(huán)，將濕度80RH%、溫度-40°C至 +90°C的循環(huán)實(shí)施了 5個(gè)月。在以往例中，關(guān)于漏液個(gè)數(shù)，在兩個(gè)月后是1個(gè)，在3個(gè)月后是3個(gè)，在4個(gè)月后是 9個(gè)，在5個(gè)月后全部漏液。而在本實(shí)施方式中，在經(jīng)過了 5個(gè)月的時(shí)間點(diǎn)，完全沒有發(fā)生漏液。據(jù)此，確認(rèn)了密封性能的高低、穩(wěn)定性。如果嘗試將試驗(yàn)后的以往例以及本實(shí)施方式的電池解體，則在任意一個(gè)電池中， 在開口端部的內(nèi)周緣6 都觀察到腐蝕氧化(銹)。折彎部62的內(nèi)周緣6 在斂縫加工時(shí)易于產(chǎn)生擦傷部，且在80RH%的高濕度的溫度循環(huán)中，該損傷的部位被腐蝕。如上所述，在通過在電池容器60的開口端部60a (折彎部6 斂縫絕緣密封圈43 而進(jìn)行封水的類型的非水電解液圓筒型電池中，絕緣密封圈43的最壓縮點(diǎn)將左右密封性能，但在以往例中，最壓縮點(diǎn)形成于折彎部62的內(nèi)周緣62a，所以由于該部位的腐蝕氧化， 密封被破壞，發(fā)生漏液。而在本實(shí)施方式中，偏向電池容器60的內(nèi)部空間而配置第2壓縮點(diǎn)即區(qū)域61B，進(jìn)而，在第2壓縮點(diǎn)與折彎部?jī)?nèi)周緣6 之間設(shè)置第1壓縮點(diǎn)即區(qū)域61A，進(jìn)而，作為絕緣密封圈43的材質(zhì)使用全氟系氟樹脂，而將密封圈43的壓縮點(diǎn)設(shè)定為任意的位置、任意的壓縮率。因此，即使在殼體開口端部的內(nèi)周端發(fā)生腐蝕破壞的情況下，密封點(diǎn)也不會(huì)受到影響， 不會(huì)發(fā)生漏液。本發(fā)明不限于所述實(shí)施方式。因此，在參照附圖進(jìn)行說明時(shí)，具備發(fā)電單元20 ； 收納發(fā)電單元20的電池容器60 ；以及配置在電池容器60的開口端部60a中，經(jīng)由絕緣密封圈43對(duì)電池容器60進(jìn)行密閉的密閉蓋50，其中，在從電池容器60的開口端部60a中形成的折彎部62的內(nèi)周緣62a向電池外周側(cè)隔開了規(guī)定距離的區(qū)域61A中設(shè)定了密封圈43 的密封點(diǎn)的非水電解液圓筒型電池也是本發(fā)明的范圍內(nèi)的實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，密封點(diǎn)是一個(gè)，通過與有可能腐蝕的電池容器折彎部62的內(nèi)周緣6 相比，將該密封點(diǎn)設(shè)定在電池外周側(cè)的電池內(nèi)側(cè)，能夠提高電池的耐久性。另外，具備發(fā)電單元20 ；收納發(fā)電單元20的電池容器60 ；以及配置在電池容器 60的開口端部60a，經(jīng)由絕緣密封圈43對(duì)電池容器60進(jìn)行密閉的密閉蓋50，并在密閉蓋50 的周緣部50F的上下表面，分別形成了絕緣密封圈43的壓縮率高的壓縮點(diǎn)的非水電解液圓筒型電池也是本發(fā)明的范圍內(nèi)的實(shí)施方式。在該情況下，如所述實(shí)施方式所示，優(yōu)選增大位于電池的更內(nèi)方的壓縮點(diǎn)處的密封圈壓縮率，但也可以使第1壓縮點(diǎn)的壓縮率大于第2壓縮率，還可以使第1以及第2壓縮率相等。也可以將密封點(diǎn)設(shè)定為3個(gè)部位以上。
權(quán)利要求
1.一種非水電解液圓筒型電池，其特征在于，具備 發(fā)電單元；電池容器，收納所述發(fā)電單元；以及密閉蓋，配置在所述電池容器的開口端部，經(jīng)由絕緣密封圈對(duì)所述電池容器進(jìn)行密閉， 其中，將所述絕緣密封圈的密封點(diǎn)設(shè)定在從形成于所述電池容器的開口端部的折彎部的內(nèi)周緣向電池外周側(cè)隔開了規(guī)定距離的區(qū)域中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解液圓筒型電池，其特征在于， 在所述電池容器的開口端部中形成環(huán)狀斂縫空間，對(duì)于所述密閉蓋的周緣部的上下表面，隔著絕緣密封圈，被所述環(huán)狀斂縫空間的內(nèi)表面夾持。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非水電解液圓筒型電池，其特征在于，所述環(huán)狀斂縫空間是由使所述電池容器的開口端部的外周面向內(nèi)方凹陷而形成的突部、和使所述電池容器的開口端部向電池內(nèi)方折彎而形成的折彎部所夾持的空間，所述折彎部形成為與和電池軸心正交的平面平行、或者向電池軸心側(cè)下落的傾斜角度不足5度的傾斜面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解液圓筒型電池，其特征在于， 所述絕緣密封圈是全氟系氟樹脂。
5.一種非水電解液圓筒型電池，其特征在于，具備 發(fā)電單元；電池容器，收納所述發(fā)電單元；密閉蓋，配置在所述電池容器的開口端部，經(jīng)由絕緣密封圈對(duì)所述電池容器進(jìn)行密閉， 其中，所述密閉蓋以其周緣部的上下表面由所述絕緣密封圈夾持的方式斂縫固定到所述電池容器的所述開口端部，在與所述密閉蓋的周緣部的上下表面相接的絕緣密封圈上分別設(shè)定了密封點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非水電解液圓筒型電池，其特征在于，所述周緣部的上表面、下表面的所述密封點(diǎn)處的所述絕緣密封圈的加工后厚度尺寸 Ha、Hb 為 Ha > Hb。
全文摘要
提高使用非水電解液的二次電池的密封性能。在電池容器(60)的環(huán)狀斂縫空間(65)中，通過由全氟系氟樹脂構(gòu)成的絕緣密封圈(43)斂縫固定密閉蓋(50)，而對(duì)電池容器的開口端部(60a)進(jìn)行封口，并且密閉蓋和電池容器電氣地絕緣。電池容器的開口端通過斂縫加工，以夾壓密閉蓋的凸緣部(50F)的兩面的方式，壓縮絕緣密封圈，在凸緣部的兩面中，形成密封面。凸緣部的上下表面緊密粘接到絕緣密封圈，并且被從上下通過斂縫而變形的電池容器的內(nèi)面按壓。在絕緣密封圈中，在凸緣部的上下表面，產(chǎn)生壓縮力成為極大的壓縮點(diǎn)(1A、1B)，發(fā)揮高的封水性能。即，凸緣部的上下表面的壓縮點(diǎn)成為密封點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01M2/04GK102195013SQ20111003925
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月9日
發(fā)明者池田幸太郎, 海野昭, 篠原英毅 申請(qǐng)人:日立車輛能源株式會(huì)社