專利名稱：二次電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二次電池及其制造方法。
背景技術(shù)：
在以鋰二次電池等為代表的圓筒形二次電池中，形成有正極混合劑的正極電極和形成負(fù)極混合劑的負(fù)極電極隔著分隔膜(separator)在軸芯的周圍卷繞構(gòu)成電極組。在電極組的上部側(cè)配置有正極集電部件，該正極集電部件與在正極電極形成的通常稱為片 (tab)的多個(gè)正極引線接合。在正極集電部件的上部側(cè)配置有蓋體，正極集電部件和蓋體由柔性的引線板(導(dǎo)電引線)連接。蓋體隔著絕緣部件與收容有電極組和正極集電部件等且注入有電解液的電池容器鉚接，將其從外部密封。作為用導(dǎo)電引線將正極集電部件和蓋體連接的方法，可知有以下記載的方法。作為導(dǎo)電引線，使用兩個(gè)由多片鋁薄板捆扎形成的導(dǎo)電引線，將一個(gè)導(dǎo)電引線的一端部超聲波焊接到與爆裂板等鉚接的蓋體上。此外，將另一個(gè)導(dǎo)電引線的一端部超聲波焊接到收容在電池容器中的正極集電部件上。然后，將上述兩個(gè)導(dǎo)電引線的另一端部彼此超聲波焊接 (例如，參照專利文獻(xiàn)1)。上述專利文獻(xiàn)1記載的方法使用了兩個(gè)(兩根)導(dǎo)電引線，因此導(dǎo)電引線的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，電池內(nèi)部電阻相應(yīng)地較大。此外，由于要將兩個(gè)導(dǎo)電引線接合，所以工序數(shù)較多。此外，作為僅使用一個(gè)(一根)導(dǎo)電引線的二次電池的結(jié)構(gòu)，可知下述方式將導(dǎo)電引線的一端部與正極集電部件接合，將該導(dǎo)電引線在二次電池的中心面的相反側(cè)折回， 使另一端部返回與一端部相同的一側(cè)，在該位置與蓋體接合。該情況下，在用導(dǎo)電引線將正極集電部件與蓋體電連接之后，將電池容器和蓋體密封(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2004-152707號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平11-307060號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
專利文獻(xiàn)2記載的二次電池使用一個(gè)導(dǎo)電引線，所以具有能夠使導(dǎo)電引線的長(zhǎng)度比專利文獻(xiàn)1記載的使用兩個(gè)導(dǎo)電引線的二次電池短的結(jié)構(gòu)。但是，在專利文獻(xiàn)2記載的二次電池中，將導(dǎo)電引線在二次電池的中心面的相反側(cè)折回，并使另一端部返回與一端部相對(duì)于二次電池的中心面相同的一側(cè)，因此導(dǎo)電引線的長(zhǎng)度仍然較長(zhǎng)。此外，在專利文獻(xiàn)2中，對(duì)制作具有一個(gè)較短的導(dǎo)電引線的二次電池的方法并沒(méi)有公開(kāi)。假設(shè)要使用專利文獻(xiàn)1記載的超聲波焊接方法，則圖2所示的導(dǎo)電引線會(huì)過(guò)短。本發(fā)明的二次電池，在正極電極和負(fù)極電極卷繞于軸芯的周圍的電極組的上部， 配置有與正極電極和負(fù)極電極中的一者連接的電極集電部件，在電極集電部件上配置有蓋單元，蓋單元與柔性的導(dǎo)電引線的一端部接合，電極集電部件與導(dǎo)電引線的另一端部接合， 從外部將一并收容有電解液與電極組、電極集電部件和導(dǎo)電引線的電池容器，隔著絕緣部件與蓋部件密封，電極集電部件和蓋單元由一個(gè)導(dǎo)電引線連接，該導(dǎo)電引線中，與蓋單元接合的一端部和與電極集電部件接合的另一端部相對(duì)于中心面位于相反側(cè)，并且，折回部為一處以下。另外，本發(fā)明的二次電池，在正極電極和負(fù)極電極卷繞于軸芯的周圍的電極組的上部，配置有與正極電極和負(fù)極電極中的一者連接的電極集電部件，在電極集電部件上配置有蓋單元，蓋單元與柔性的導(dǎo)電引線的一端部接合，電極集電部件與導(dǎo)電引線的另一端部接合，從外部將一并收容有電解液與電極組、電極集電部件和導(dǎo)電引線的電池容器，和蓋部件隔著絕緣部件密封，電極集電部件和該單元由一個(gè)導(dǎo)電引線連接，該導(dǎo)電引線中，與蓋單元接合的一端部和位于一端部與另一端部之間的折回部，相對(duì)于中心面，和與電極集電部件接合的另一端部位于同一側(cè)。本發(fā)明的二次電池的制造方法中，該二次電池，在正極電極和負(fù)極電極卷繞于軸芯的周圍的電極組的上部，配置有與正極電極和負(fù)極電極中的一者連接的電極集電部件， 在電極集電部件上配置有蓋單元，蓋單元與柔性的導(dǎo)電引線的一端部接合，電極集電部件與導(dǎo)電引線的另一端部接合，從外部將一并收容有電解液與電極組、電極集電部件和導(dǎo)電引線的電池容器，和蓋部件隔著絕緣部件密封，該二次電池的制造方法包括將導(dǎo)電引線的另一端部與電極集電部件接合的工序；將導(dǎo)電引線的一端部引出至電池容器的外部與蓋單元接合的工序；和將蓋單元隔著絕緣部件與電池容器鉚接的工序。本發(fā)明的二次電池的制造方法中，該二次電池，在正極電極和負(fù)極電極卷繞于軸芯的周圍的電極組的上部，配置有與正極電極和負(fù)極電極中的一者連接的電極集電部件， 在電極集電部件上配置有蓋單元，蓋單元與柔性的導(dǎo)電引線的一端部接合，電極集電部件與導(dǎo)電引線的另一端部接合，從外部將一并收容有電解液與電極組、電極集電部件和導(dǎo)電引線的電池容器，和蓋部件隔著絕緣部件密封，該二次電池的制造方法包括將導(dǎo)電引線的另一端部與電極集電部件接合的工序；在蓋單元和電極集電部件之間插入激光導(dǎo)引部件的工序；將導(dǎo)電引線的一端部與蓋單元接合的工序；和將蓋單元隔著絕緣部件與電池容器鉚接的工序。本發(fā)明的二次電池的結(jié)構(gòu)中，電極集電部件和蓋單元由一個(gè)導(dǎo)電引線連接，該導(dǎo)電引線中，與電極集電部件接合的一端部和與蓋單元接合的另一端部相對(duì)于中心面位于相反側(cè)，并且，折回部為一處以下。此外，本發(fā)明的二次電池的結(jié)構(gòu)中，電極集電部件和該單元由一個(gè)導(dǎo)電引線連接，該導(dǎo)電引線中，與蓋單元接合的一端部和位于一端部與另一端部之間的折回部，相對(duì)于中心面，和與電極集電部件接合的另一端部位于同一側(cè)。因此，能夠使導(dǎo)電引線為非常短的長(zhǎng)度。另外，根據(jù)本發(fā)明的二次電池的制造方法，將一端部與電極集電部件接合的導(dǎo)電引線的另一端部引出至電池容器的外部與蓋單元接合。此外，本發(fā)明的二次電池具有將導(dǎo)電引線的另一端部與電極集電部件接合的工序、在蓋單元和電極集電部件之間插入激光導(dǎo)引部件的工序和將導(dǎo)電引線的一端部與蓋單元接合的工序。因此，即使在導(dǎo)電引線的長(zhǎng)度短的情況下，也能夠?qū)㈦姌O集電部件與蓋單元連接。


圖1是作為本發(fā)明二次電池的實(shí)施方式1的圓筒形二次電池的截面圖。圖2是圖1所示的圓筒形二次電池的分解立體圖。圖3是用于表示圖1的電極組的具體內(nèi)容的將一部分截?cái)嗟臓顟B(tài)的立體圖。
圖4(a) (C)是用于說(shuō)明臨時(shí)固定導(dǎo)電引線的方法的導(dǎo)電引線的截面圖。圖5是用于說(shuō)明圖1所示的二次電池的制造方法的工序的主要部分截面圖。圖6是用于說(shuō)明圖5所示工序的下一個(gè)工序的主要部分截面圖。圖7是用于說(shuō)明圖6所示工序的下一個(gè)工序的主要部分截面圖。圖8是用于說(shuō)明圖7所示工序的下一個(gè)工序的主要部分截面圖。圖9是作為本發(fā)明二次電池的實(shí)施方式2的圓筒形二次電池的主要部分截面圖。圖10是用于說(shuō)明圖9所示的圓筒形二次電池的制造方法的主要部分截面圖。圖11是作為本發(fā)明二次電池的實(shí)施方式3的圓筒形二次電池的主要部分截面圖。圖12是用于說(shuō)明圖11所示的圓筒形二次電池的制造方法的主要部分截面圖。圖13是用于說(shuō)明本發(fā)明的中心面的圓筒形二次電池的上表面圖。圖14是作為本發(fā)明二次電池的實(shí)施方式4的圓筒形二次電池的主要部分截面圖。圖15是用于說(shuō)明圖14所示的圓筒形二次電池的制造方法的主要部分截面圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1、圓筒形二次電池2、電池容器10、電極組11、正極電極12、負(fù)極電極15、軸芯16、正極引線17、負(fù)極引線20、發(fā)電單元21、負(fù)極集電部件(電極集電部件)25、正極集電部件(電極集電部件)30、蓋單元35、連接板36、絕緣板37、隔板41、引線板(導(dǎo)電引線)41a、折回部41b、一端側(cè)臨時(shí)固定部(一端部)41c、另一端側(cè)臨時(shí)固定部(另一端部)43、墊圈50、激光引導(dǎo)光纖
具體實(shí)施例方式(實(shí)施方式1)-圓筒形二次電池的結(jié)構(gòu)-以下，根據(jù)

將本發(fā)明的二次電池應(yīng)用于鋰離子圓筒形二次電池的一實(shí)施
7方式。圖1是表示本發(fā)明的圓筒形二次電池的一實(shí)施方式的截面圖，圖2是圖1所示的圓筒形二次電池的分解立體圖。圓筒形二次電池1例如具有外徑40mm Φ、高度IOOmm的尺寸。該圓筒形二次電池1，在有底圓筒形的電池容器2和帽形的蓋體3的內(nèi)部，收容以下說(shuō)明的發(fā)電用的各結(jié)構(gòu)部件。在有底圓筒形的電池容器2中，在作為其敞口側(cè)的上端部一側(cè)形成有向電池容器2的內(nèi)側(cè)突出的槽加。10為電極組，在中央部具有軸芯15，在軸芯15的周圍卷繞有正極電極和負(fù)極電極。圖3表示電極組10的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，是將一部分截?cái)嗟臓顟B(tài)的立體圖。如圖3所示，電極組 10具有在軸芯15的周圍卷繞正極電極11、負(fù)極電極12和第一、第二隔膜(S印arator) 13、 14的結(jié)構(gòu)。軸芯15具有中空?qǐng)A筒狀，負(fù)極電極12、第一隔膜13、正極電極11和第二隔膜14 依次疊層卷繞在軸芯15上。在最內(nèi)周的負(fù)極電極12的內(nèi)側(cè)，卷繞有數(shù)周(圖3中為1周) 第一隔膜13和第二隔膜14。此外，最外周為負(fù)極電極12和卷繞在其外周的第一隔膜13。 最外周的第一隔膜13被粘合帶19固定(參照?qǐng)D2)。正極電極11由鋁箔形成，具有長(zhǎng)條形狀，具有正極片(positiveelectrode sheet) Ila和在該正極片Ila的兩面涂布正極混合劑lib的正極處理部。沿著正極片Ila 的長(zhǎng)度方向的上方側(cè)的一側(cè)邊緣為未涂布正極混合劑lib的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11c，等間隔地一體形成有與軸芯15平行地向上方突出的多個(gè)正極引線16。正極混合劑lib由正極活性物質(zhì)、正極導(dǎo)電材料和正極粘合劑組成。正極活性物質(zhì)優(yōu)選為鋰氧化物。例如，能夠列舉鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鋰復(fù)合氧化物(包含鈷、鎳、錳中的兩種以上的鋰氧化物)等。正極導(dǎo)電材料只要能夠輔助由正極混合劑中鋰的吸收釋放反應(yīng)產(chǎn)生的電子向正極電極遷移就不加以限制。作為正極導(dǎo)電材料，例如能夠列舉石墨和乙炔炭黑。正極粘合劑能夠?qū)⒄龢O活性物質(zhì)與正極導(dǎo)電材料粘結(jié)，此外還將正極混合劑與正極集電體粘結(jié)，只要不會(huì)因與非水電解液接觸而大幅度劣化就不加以特別限制。作為正極粘合劑，例如能夠列舉聚偏氟乙烯(PVDF)和氟橡膠等。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就不加以限制。作為正極混合劑lib的形成方法，例如能夠列舉將正極混合劑lib的構(gòu)成物質(zhì)的分散液涂布在正極片Ila上的方法。作為將正極混合劑lib涂布在正極片Ila上的方法，例如能夠列舉輥涂法、狹縫擠壓涂布法等。對(duì)正極混合劑lib添加N-甲基吡咯烷酮(NMP)和水等作為分散液的溶劑，將混合后的漿料均勻地涂布到厚度為20 μ m的鋁箔的兩面，使其干燥后進(jìn)行裁剪。作為正極混合劑lib的涂布厚度，例如在單側(cè)為大約40 μ m。在裁剪正極片Ila時(shí)，一體形成正極引線16。所有正極引線16的長(zhǎng)度大致相同。負(fù)極電極12由銅箔形成，具有長(zhǎng)條形狀，具有負(fù)極片1 和在該負(fù)極片12a的兩面涂布負(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)邊緣為未涂布負(fù)極混合劑12b的銅箔露出的負(fù)極混合劑未處理部12c。在該負(fù)極混合劑未處理部 12c，等間隔地一體形成有向與正極引線16相反的方向延伸的多個(gè)負(fù)極引線17。
負(fù)極混合劑12b由負(fù)極活性物質(zhì)、負(fù)極粘合劑、和增稠劑組成。負(fù)極混合劑12b可以具有乙炔炭黑等負(fù)極導(dǎo)電材料。優(yōu)選使用石墨碳作為負(fù)極活性物質(zhì)。使用石墨碳，能夠制作要求大容量的面向插電式混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽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的方法就不加以限制。作為將負(fù)極混合劑12b涂布在負(fù)極片1 上的方法，例如能夠列舉將負(fù)極混合劑12b的構(gòu)成物質(zhì)的分散液涂布在負(fù)極片1 上的方法。作為涂布方法，例如能夠列舉輥涂法、狹縫擠壓涂布法等。作為將負(fù)極混合劑12b在負(fù)極片12a上的方法，例如對(duì)負(fù)極混合劑12b添加N-甲基-2-吡咯烷酮和水作為分散溶劑，將混合后的漿料均勻地涂布到厚度10 μ m的軋延銅箔的兩面，使其干燥后進(jìn)行裁剪。作為負(fù)極混合劑12b的涂布厚度，例如在單側(cè)為大約40 μ m。 在裁剪負(fù)極片12a時(shí)，一體形成負(fù)極引線17。所有負(fù)極引線17的長(zhǎng)度大致相同。在設(shè)第一隔膜13和第二隔膜14的寬度為WS，形成在負(fù)極片12a上的負(fù)極混合劑 12b的寬度為WC，形成在正極片Ila上的正極混合劑lib的寬度為WA的情況下，以滿足下式的方式形成。WS > WC > WA (參照?qǐng)D 3)即，負(fù)極混合劑12b的寬度WC總是比正極混合劑1 Ib的寬度WA大。這是因?yàn)椋阡囯x子二次電池的情況下，作為正極活性物質(zhì)的鋰會(huì)發(fā)生離子化而浸透隔膜，若在負(fù)極側(cè)未形成有負(fù)極活性物質(zhì)，負(fù)極片1 露出，則鋰會(huì)在負(fù)極片1 上析出，導(dǎo)致發(fā)生內(nèi)部短路。隔膜13例如為厚度40 μ m的聚乙烯制多孔膜。在圖1和圖3中，中空的圓筒形的軸芯15在軸方向(圖面的上下方向)的上端部的內(nèi)表面形成有直徑較大的槽15a，正極集電部件(電極集電部件)25被壓入該槽15a。 正極集電部件25例如由鋁形成，具有圓盤(pán)狀的基部25a;在該基部25a的內(nèi)周部向軸芯 15側(cè)突出，被壓入軸芯15的內(nèi)表面的下部筒部25b ；和在外周邊緣向蓋體3側(cè)突出的上部筒部25c。在正極集電部件25的基部25a，形成有用于放出電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣體的開(kāi)口部 25d (參照?qǐng)D2)。此外，在正極集電部件25形成有開(kāi)口部25e (參照?qǐng)D2)，對(duì)于開(kāi)口部2 的功能在后文說(shuō)明。正極片Ila的正極引線16全部與正極集電部件25的上部筒部25c焊接。該情況下，如圖2所示，正極引線16被重合地接合到正極集電部件25的上部筒部25c上。因?yàn)楦髡龢O引線16非常薄，一個(gè)無(wú)法導(dǎo)出較大的電流。因此，在從開(kāi)始卷繞于軸芯15到卷繞結(jié)束的全長(zhǎng)上，以規(guī)定間隔形成多個(gè)正極引線16。由于正極集電部件25會(huì)被電解液氧化，能夠通過(guò)用鋁形成來(lái)提高可靠性。當(dāng)鋁因某種加工而露出表面時(shí)，立刻會(huì)在表面形成氧化鋁膜，利用該氧化鋁膜能夠防止電解液造成的氧化。此外，通過(guò)用鋁形成正極集電部件25，能夠利用超聲波焊接或者點(diǎn)焊等來(lái)焊接正極片Ila的正極引線16。在軸芯15的下端部的外周，形成有外徑變小的階差部15b，將負(fù)極集電部件(電極集電部件)21壓入該階差部1 進(jìn)行固定。負(fù)極集電部件21例如由銅形成，在圓盤(pán)狀的基部21a形成有被壓入軸芯15的階差部15b的開(kāi)口部21b，在外周邊緣，形成有向電池容器2 的底部側(cè)突出的外周筒部21c。
9
負(fù)極片12a的負(fù)極引線17全部通過(guò)超聲波焊接等與負(fù)極集電部件21的外周筒部 21c焊接。因?yàn)楦髫?fù)極引線17非常薄，為了導(dǎo)出較大的電流，在從開(kāi)始卷繞于軸芯15到卷繞結(jié)束的全長(zhǎng)上，以規(guī)定間隔形成多個(gè)負(fù)極引線。在負(fù)極集電部件21的外周筒部21c的外周，焊接有負(fù)極片12a的負(fù)極引線17和環(huán)狀的壓緊部件22。多個(gè)負(fù)極引線17與負(fù)極集電部件21的外周筒部21c的外周密接，將壓緊部件22套在負(fù)極引線17的外周臨時(shí)固定，在該狀態(tài)下焊接。在負(fù)極集電部件21的下表面，焊接有銅制的負(fù)極通電引線23。負(fù)極通電引線23，在電池容器2的底部與電池容器2焊接。電池容器2例如由 0. 5mm的厚度的碳鋼形成，對(duì)表面實(shí)施鍍鎳。使用這樣的材料，負(fù)極通電引線23能夠通過(guò)電阻焊接等與電池容器2焊接。此處，在正極集電部件25形成的開(kāi)口部25e，用于插通將負(fù)極通電引線23與電池容器2焊接的電極棒(未圖示)。進(jìn)一步詳細(xì)而言，將電極棒從在正極集電部件25形成的開(kāi)口部2 插入軸芯15的中空部，用其前端部將負(fù)極通電引線23按壓在電池容器2的底部?jī)?nèi)表面進(jìn)行電阻焊接。 在正極集電部件25的上部筒部25c的外周，焊接有正極片1 Ia的正極弓丨線16和環(huán)狀的壓緊部件26。多個(gè)正極引線16與正極集電部件25的上部筒部25c的外周密接，將壓緊部件沈套在正極引線16的外周臨時(shí)固定，在該狀態(tài)下焊接。多個(gè)正極引線16與正極集電部件25焊接，多個(gè)負(fù)極引線17與負(fù)極集電部件21 焊接，構(gòu)成由正極集電部件25、負(fù)極集電部件21和電極組10 —體單元化的發(fā)電單元20 (參照?qǐng)D2)。但是，圖2中，為了便于圖示，表示了負(fù)極集電部件21、壓緊部件22和負(fù)極通電導(dǎo)線23從發(fā)電單元20分離的情況。此外，將多片鋁箔疊層構(gòu)成的柔性的引線板(導(dǎo)電引線)41的一端通過(guò)激光焊接與正極集電部件25的基部25a的上表面接合。引線板41由多片鋁箔疊層而一體化形成， 能夠流過(guò)較大的電流，并且被付與柔性。即，為了流過(guò)較大電流需要增大連接部件的厚度， 若用一片金屬板形成時(shí)剛性增大，柔性減少。因此，用厚度較小的多片鋁箔疊層而使其具有柔性。引線板41的厚度例如為0. 5mm左右，由厚度0. Imm的鋁箔疊層5片形成。在正極集電部件25的上部筒部25c上配置有蓋單元30。蓋單元30包括呈環(huán)形的絕緣板36、嵌入設(shè)置于絕緣板36的開(kāi)口部36a的連接板35、與連接板35焊接的隔板37 以及通過(guò)鉚接固定于隔板37的蓋體3。絕緣板36由具有圓形的開(kāi)口部36a的絕緣性樹(shù)脂材料構(gòu)成環(huán)形，載置在正極集電部件25的上部筒部25c上。絕緣板36具有開(kāi)口部36a (參照?qǐng)D2)和向下方突出的側(cè)部36b。連接板35嵌合到絕緣部件36的開(kāi)口部36a內(nèi)。在連接板35的下表面，柔性的引線板41的另一端與連接板35通過(guò)激光焊接接合。引線板41如上所述，一端與正極集電部件25的基部2 的上表面接合，相對(duì)于軸芯15向相反側(cè)延伸。然后，在折回部41a以U字形折回180°，在相對(duì)于中心面與一端處于相反側(cè)的位置上與連接板35接合。與正極集電部件25接合的一端的接合面和與連接板35 接合的另一端的接合面是同一個(gè)面。圖13是用于說(shuō)明中心面的圓筒形二次電池的上表面圖。中心面是通過(guò)軸芯15的中心軸0，與將一端部41b和軸芯15的中心軸0連結(jié)的面S-O垂直的面c-c。此處，面S-O和面C-C是與軸芯15的中心軸0平行地在圖面的垂直方向上延伸的面。即，引線板41的一端部41b和另一端部41c，在相對(duì)于中心面C-C相互相反面?zhèn)鹊奈恢蒙?，與正極集電部件25和連接板35分別接合，因此同另一端部41c返回至與一端部 41b同一面?zhèn)冗M(jìn)行接合的結(jié)構(gòu)相比，引線板41的長(zhǎng)度較短。對(duì)于將引線板41與正極集電部件25和連接板35接合的方法，在之后詳細(xì)說(shuō)明。連接板35由鋁合金形成，具有除了中央部之外整體大致均勻、并且中央側(cè)向稍低的位置彎曲的大致盤(pán)形形狀。連接板35的厚度為例如Imm左右。在連接板35的中心，形成有較薄且呈圓頂形的突起部35a，在突起部35a的周圍，形成有多個(gè)開(kāi)口部35b (參照?qǐng)D 2)。開(kāi)口部35b具有放出在電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣體的功能。連接板35的突起部3 通過(guò)電阻焊接或者摩擦擴(kuò)散焊接(FSW)與隔板37的中央部的底面接合。隔板37由鋁合金形成，具有以隔板37的中心部為中心的圓形的切口 37a。 切口 37a處通過(guò)沖壓將上表面?zhèn)葲_壓成V字形，從而使剩余部分較薄。隔板37是為了確保電池的安全性而設(shè)置的，當(dāng)電池的內(nèi)壓上升時(shí)，作為第一階段，其向上方彎曲，脫離與連接板35的突起部35a的接合，從連接板35離開(kāi)，切斷與連接板35的導(dǎo)通。作為第二階段，在內(nèi)壓仍然上升的情況下，具有在切口 37a處裂開(kāi)，放出內(nèi)部氣體的功能。隔板37在周緣部固定蓋體3的周緣部。隔板37如圖2所示，最初，具有在周緣部向蓋體3側(cè)垂直地立起的側(cè)部37b。在該側(cè)部37b內(nèi)收容蓋體3，通過(guò)鉚接加工，使側(cè)部37b 向蓋體3的上表面?zhèn)葟澢⒐潭?。蓋體3由碳鋼等鐵形成并實(shí)施了鍍鎳，呈具有與隔板37接觸的圓盤(pán)狀的周緣部3a 和從該周緣部3a向上方突出的有頭無(wú)底的筒部北的帽形。在筒部北形成有多個(gè)開(kāi)口部 3c。該開(kāi)口部3c，在因電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣體壓力導(dǎo)致隔板37裂開(kāi)時(shí)，將氣體向電池外部放
出ο另外，用鐵形成蓋體3的情況下，在與其它圓筒形二次電池串聯(lián)接合時(shí)，能夠通過(guò)點(diǎn)焊與由鐵形成的其他圓筒形二次電池接合。覆蓋隔板37的側(cè)部37b和周緣部，設(shè)置有墊圈43。墊圈43最初如圖2所示，呈具有在環(huán)狀的基部43a的周邊側(cè)緣向上部方向大致垂直立起形成的外周壁部43b，和在內(nèi)周側(cè)從基部43a向下方大致垂直下垂形成的筒部43c的形狀。然后，通過(guò)沖壓等，使墊圈43的外周壁部43b與電池容器2 —起彎曲，利用基部 43a和外周壁部43b以在軸方向壓接隔板37和蓋體3的方式進(jìn)行鉚接加工。由此，蓋體3 和隔板37通過(guò)墊圈43與電池容器2固定。在電池容器2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例，優(yōu)選使用將鋰鹽溶解于碳酸酯類溶劑而得的溶液。作為鋰鹽，例如能夠列舉六氟磷酸鋰(LiPF6)、 四氟硼酸鋰(LiBF4)等。此外，作為碳酸酯類溶劑，例如能夠列舉碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(MEC)或者由從上述溶劑中選擇一種以上的溶劑混合而得的溶劑。接著，對(duì)于圖1 3所示的作為本發(fā)明的實(shí)施方式1的圓筒形二次電池的制造方法的一例進(jìn)行說(shuō)明。-圓筒形二次電池的制造方法-[電極組制作]
首先，制作電極組10。制作在正極片Ila的兩面形成正極混合劑lib和正極混合劑未處理部11c，并且與正極片Ila —體形成多個(gè)正極引線16的正極電極11。此外，制作在負(fù)極片12a的兩面形成負(fù)極混合劑12b和負(fù)極處理部12c，并且與負(fù)極片1 一體形成多個(gè)負(fù)極引線17的負(fù)極電極12。接著，將第一隔膜13和第二隔膜14的最內(nèi)側(cè)的側(cè)緣部焊接到軸芯15上。而后， 將第一隔膜13和第二隔膜14在軸芯15卷繞1 數(shù)周，然后在第二隔膜14和第一隔膜13 之間夾入負(fù)極電極12，以規(guī)定角度卷繞在軸芯15上。而后，在第一隔膜13和第二隔膜14 之間夾入正極電極11。以該狀態(tài)，卷繞規(guī)定的周數(shù)，制作電極組10。[制作發(fā)電單元]在上述方法制作的電極組10的軸芯15的下部安裝負(fù)極集電部件21。負(fù)極集電部件21的安裝按下述方式進(jìn)行將負(fù)極集電部件21的開(kāi)口部21b嵌入設(shè)置在軸芯15的下端部的階差部15b。接著，在負(fù)極集電部件21的外周筒部21c的外周的整個(gè)周圍，大致平均地分配負(fù)極引線17并使之與該外周筒部21c的外周密接，將壓緊部件22套在負(fù)極引線17的外周。然后，通過(guò)超聲波焊接等，將負(fù)極引線17和壓緊部件22焊接到負(fù)極集電部件21上。 接著，以跨越軸芯15的下端面和負(fù)極集電部件21的方式將負(fù)極通電引線23與負(fù)極集電部件21焊接。接著，將焊接有引線板41的正極集電部件25的下部筒部2 與設(shè)置在軸芯15的上端一側(cè)的槽1 嵌合。在該狀態(tài)下，在正極集電部件25的上部筒部25c的外周的整個(gè)周圍，大致平均地分配正極引線16并使之與該上部筒部25c的外周密接，將壓緊部件沈套在正極16的外周。然后，通過(guò)超聲波焊接等，將正極引線16和壓緊部件沈焊接到正極集電部件25。這樣，制作出圖2所示的發(fā)電單元20。[收容到電池容器]而后，將經(jīng)過(guò)上述工序制作的發(fā)電單元20收容到具有能夠收容發(fā)電單元20的尺寸的金屬制的有底圓筒部件中。有底圓筒部件成為電池容器2。以下，為了簡(jiǎn)單明了地說(shuō)明，將該有底圓筒部件作為電池容器2說(shuō)明。[負(fù)極接合]利用電阻焊接，將收容在電池容器2內(nèi)的發(fā)電單元20的負(fù)極通電引線22與電池容器2焊接。該情況下，未圖示的電極棒從正極集電部件25的開(kāi)口部2 插入，其插通軸芯15的中空部，將負(fù)極通電引線23按壓到電池容器2的底部進(jìn)行焊接。接著，在電池容器 2的上端部側(cè)的一部分進(jìn)行拉深(絞”)加工，使之向內(nèi)側(cè)突出，在外表面形成大致V字形的槽2a。電池容器2的槽加以位于發(fā)電單元20的上端部，換言之，以位于正極集電部件25 的上端部附近的方式形成。[電解液注入]接著，對(duì)收容有發(fā)電單元20的電池容器2的內(nèi)部注入規(guī)定量的非水電解液。非水電解液如上所述，例如使用將鋰鹽在碳酸酯類溶劑中溶解而得的溶液。[制作蓋單元]另一方面，在對(duì)上述電池容器2進(jìn)行的組裝工序之外，另行制作蓋單元30。
12
蓋單元30如上所述，包括絕緣板36、嵌入設(shè)置在絕緣板36的開(kāi)口部36a的連接板35、與連接板35焊接的隔板37和通過(guò)鉚接固定在隔板37的蓋體3。制作蓋單元30時(shí)，首先將蓋體3固定在隔板37。隔板37和蓋體3的固定通過(guò)鉚接等進(jìn)行。如圖2所示，最初，因?yàn)楦舭?7的側(cè)壁37b與基部37a垂直地形成，將蓋體3的周緣部3a配置在隔板37的側(cè)壁37b內(nèi)。然后，通過(guò)沖壓等使隔板37的側(cè)壁37b變形，覆蓋蓋體3的周緣部的上表面和下表面以及外周側(cè)，實(shí)施壓接。此外，將連接板35嵌合安裝到絕緣板36的開(kāi)口部36a。然后，將連接板35的突起部3 焊接到固定有蓋體3的隔板37的底面。該情況下的焊接方法能夠使用電阻焊接和摩擦擴(kuò)散焊接。通過(guò)將連接板35和隔板37焊接，嵌合了連接板35的絕緣板36和固定在連接板35的蓋體3，與連接板35和隔板37 —體化。[正極接合]接著，將電極組10和蓋單元30電連接。不過(guò)，在此之前，在電池容器2的槽加之上載置墊圈43。該狀態(tài)下的墊圈43如圖2所示，為在環(huán)狀的基部43a的上方具有與基部 43a垂直的外周壁部4 的結(jié)構(gòu)。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，墊圈43停留在電池容器2的槽加上部的內(nèi)側(cè)。墊圈43由橡膠形成，并不加以限定，作為一種優(yōu)選的材料，例如能夠列舉乙烯丙烯共聚物(EPDM)。此外，例如在電池容器2為厚度0. 5mm的碳鋼制成，外徑為40mmΦ的情況下，墊圈43的厚度為Imm左右。然后，將引線板41的一端部41b通過(guò)超聲波焊接等與正極集電部件25的基部2 的上表面接合。該情況下，如上所述，因?yàn)橐€板41由鋁箔等組成的金屬箔疊層多片構(gòu)成， 所以在進(jìn)行臨時(shí)固定時(shí)，防止了誤差，容易進(jìn)行定位。圖4(a) (c)是用于說(shuō)明該臨時(shí)固定工序的引線板41的截面圖。首先，如圖4(a)所示，將例如寬度6mm、厚度0. 1mm、長(zhǎng)度30mm左右的鋁合金制箔
重疊5片左右。然后，如圖4 (b)所示，將一端側(cè)的長(zhǎng)度4mm左右、寬度4mm左右的范圍用超聲波焊接等方法接合，形成一端側(cè)臨時(shí)固定部41b。優(yōu)選在寬度方向使一端側(cè)臨時(shí)固定部41b位于中央。接著，如圖4 (c)所示，將未臨時(shí)固定接合的一端部41b的根部以U字形彎曲180° 形成折回部41a。然后，將另一端側(cè)的長(zhǎng)度4mm左右、寬度4mm左右的范圍用超聲波焊接等方法接合，形成另一端側(cè)臨時(shí)固定部41c。優(yōu)選在寬度方向使另一端側(cè)臨時(shí)固定部41c位于中央。用于臨時(shí)固定的焊接，以具有合金箔不會(huì)脫落的程度的接合強(qiáng)度的方式進(jìn)行即足夠，以不會(huì)強(qiáng)至損傷合金箔的程度進(jìn)行。例如采用IOJ左右的超聲波焊接。該臨時(shí)固定并不是必需的。此外，即使要進(jìn)行臨時(shí)固定，例如也可以只在一個(gè)端側(cè)進(jìn)行。圖5 圖8是用于說(shuō)明通過(guò)引線板41將正極集電部件25和蓋單元30電連接的方法的主要部分的截面。將如上所述準(zhǔn)備的引線板41的另一端側(cè)臨時(shí)固定部(以下稱為“另一端部”)41c 通過(guò)超聲波焊接等與收容在電池容器2內(nèi)的正極集電部件25的基部25a的上表面接合。 該情況下，另一端部41c的接合，如圖5所示，在將一端側(cè)臨時(shí)固定部(以下稱為“一端部”)41b配置在軸芯15的相反側(cè)的狀態(tài)下進(jìn)行，換言之，在一端部41b相對(duì)于中心面位于相反側(cè)的狀態(tài)下進(jìn)行。該狀態(tài)下，引線板41的折回部41a和一端部41b位于收容在電池容器2內(nèi)的正極集電部件41的上部筒部25c內(nèi)。接著，如圖6所示，以引線板41的未臨時(shí)固定接合的另一端部41c的根部為軸，使一端部41b在圖6中沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，越過(guò)軸芯15的中心軸直至到達(dá)電池容器2的外部。 該狀態(tài)下，引線板41的一端部41b和另一端部41c相對(duì)于中心面位于同一側(cè)。此外，引線板41的一端部41b被引出至比電池容器2的上端高并且比電池容器2的側(cè)面更靠外側(cè)的位置。將上述蓋單元30與該狀態(tài)下的引線板41的一端部41b接合。將蓋單元30的連接板35用未圖示的保持具保持在與引線板41的一端部41b接觸的狀態(tài)，從實(shí)線所示的箭頭方向照射激光進(jìn)行激光焊接。該情況下，與蓋單元30的連接板35接合的引線板41的一端部41b的接合面，和與正極集電部件25的基部2 接合的另一端部41c的接合面在同一面?zhèn)?。此外，焊接條件，例如為2000W、1秒左右。在該實(shí)施方式中，激光焊接是在將引線板41的一端部41b引出至電池容器2的側(cè)面的外部的位置上進(jìn)行的，能夠防止焊接時(shí)產(chǎn)生的微細(xì)金屬異物進(jìn)入電池容器2內(nèi)。在激光焊接時(shí)，若用閉塞部件覆蓋電池容器2的上部側(cè)開(kāi)口部，則能夠進(jìn)一步可靠地防止焊接時(shí)產(chǎn)生的微細(xì)金屬異物進(jìn)入電池容器2內(nèi)。此外，由于引線板41除了與正極集電部件25或者連接板35焊接的另一端部41c 和一端部41b以外的部分沒(méi)有被焊接，是未固定的，所以會(huì)因振動(dòng)等與正極集電部件25或者連接板35接觸或分離。若引線板41的被焊接的部分以外的部分與正極集電部件25或者連接板35接觸，則會(huì)因電流的分流或者電流集中到接觸點(diǎn)而產(chǎn)生電池內(nèi)部電阻的上升， 電池功能降低。為了防止這一點(diǎn)，優(yōu)選在引線板41的一端部41b和另一端部41c以外的部分的表面通過(guò)卷繞膠帶或涂布絕緣涂料等方法來(lái)形成絕緣膜。絕緣膜的形成在將引線板41與正極集電部件25和連接板35接合的工序之前進(jìn)行。其中，圖6中表示了蓋單元30的連接板35在與電池容器2的側(cè)面大致垂直的狀態(tài)下與引線板41的一端部41b激光焊接的情況。但是，蓋單元30的連接板35，例如該圖中虛線所示，也可以在從大致垂直的狀態(tài)起沿逆時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行了旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，如兩點(diǎn)劃線的箭頭所示，對(duì)引線板41的一端部41b照射激光?？傊?，使引線板41的一端部41b和蓋單元30的連接板35向著能夠從電池容器2的外部激光照射的方向進(jìn)行焊接即可。接著，如圖7所示，使接合有引線板41的一端部41b的蓋單元30，以引線板41的未臨時(shí)固定接合的另一端部41c的根部為軸，與引線板41 一起在圖7中沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，直至越過(guò)軸芯15的中心軸的位置。該情況下，為了不使引線板41損傷、不使引線板41 的另一端部41c以及一端部41b發(fā)生脫離，在將張力控制為例如IN以下的同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。 然后，從圖7的狀態(tài)開(kāi)始，使蓋單元30以引線板41的未臨時(shí)固定接合的一端部41b的根部為軸，在該圖中沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，即，使蓋體3的上表面變得水平。然后，在蓋單元30的蓋體3的上表面大致水平的狀態(tài)下，如圖8所示，將蓋單元30 的隔板37的周緣部載置在墊圈43上。這樣，引線板41中，一端部41b與蓋單元30 —起，如圖7所示相對(duì)于中心面轉(zhuǎn)動(dòng)到相反側(cè)，然后如圖8所示，以使蓋單元30變得水平的方式轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，在引線板41的一
14端部41b的根部，形成了圖8所示的折回部41a。[封口]在上述狀態(tài)下，接著將電池容器2的槽加和上端面之間的部分通過(guò)沖壓進(jìn)行壓縮，即，通過(guò)鉚接加工，將隔板37和墊圈43 —起固定于電池容器2。由此，蓋單元30通過(guò)墊圈43固定于電池容器2，此外，正極集電部件25和蓋體3 通過(guò)引線板41導(dǎo)電連接，制作出圖1所示的圓筒形二次電池1。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的二次電池及其制造方法，正極集電部件25和蓋單元30 中，與蓋單元30接合的引線板41的一端部41b，和與正極集電部件25接合的另一端部41c 相對(duì)于中心面位于相反側(cè)。此外，是由折回部41a為1處的一個(gè)引線板41連接的結(jié)構(gòu)。因此，能夠使引線板41的長(zhǎng)度非常短。此外，因?yàn)閷⒘硪欢瞬?1c已與正極集電部件25接合的引線板41的一端部41b引出至電池容器2的外部與蓋單元30接合，所以即使在引線板 41的長(zhǎng)度較短的情況下，也能夠通過(guò)焊接將正極集電部件25和蓋單元30接合。該情況下， 由于引線板41和蓋單元30的接合為激光焊接，即使在將蓋單元30從電池容器2拉出的長(zhǎng)度非常短的情況下，也能夠進(jìn)行焊接，并且操作性良好。另外，因?yàn)樵谝€板41的接合部以外的部分的表面設(shè)置了絕緣膜，所以即使引線板41因振動(dòng)等與其他電極部件接觸，也能夠防止分流和接觸點(diǎn)處的電流集中，防止內(nèi)部電阻增大等電池特性的降低。(實(shí)施方式2)圖9表示本發(fā)明的二次電池的實(shí)施方式2，是表示蓋單元30和電極組10的接合部區(qū)域的截面圖。實(shí)施方式2的二次電池與實(shí)施方式1的不同點(diǎn)在于，引線板41的折回部41a形成在另一端部41c附近。S卩，引線板41在與正極集電部件25的基部25a的上表面接合的另一端部41c的根部以U字形彎曲180°，使一端部41b相對(duì)于中心面，換言之相對(duì)于軸芯15，向相反側(cè)延伸。然后，在正極集電部件25的上部筒部25c內(nèi)，與蓋單元30的連接板35的下表面接合。圖10是用于說(shuō)明形成實(shí)施方式2的二次電池的方法的截面圖。將引線板41的另一端部41c通過(guò)超聲波焊接等與正極集電部件25的基部25a的上表面接合。該焊接在將引線板41的一端部41b拉出至相對(duì)于中心面與另一端部41c處于同一側(cè)的正極集電部件 25的上部筒部25c的外側(cè)的狀態(tài)下進(jìn)行。也可以將引線板41的一端部41b拉出至比電池容器2的側(cè)面更靠外側(cè)的位置。將引線板41的另一端部41c焊接到正極集電部件25上之后，使引線板41如圖10 所示大致在垂直方向上立起，使蓋單元30的連接板35的接合部位與引線板41的一端部 41b接觸，得用保持具(未圖示)保持在該狀態(tài)。在該狀態(tài)下，引線板41的一端部41b和蓋單元30的連接板35的接合部位位于電池容器2的上端的外側(cè)。從箭頭方向照射激光，進(jìn)行激光焊接。在該情況下，同樣地，與蓋單元30的連接板35接合的引線板41的一端部41b 的接合面，和與正極集電部件25的基部2 接合的另一端部41c的接合面為同一面?zhèn)?。此外，焊接條件與實(shí)施方式1相同。將引線板41的一端部41b焊接到蓋單元30的連接板35之后，使引線板41與蓋單元30 —起，以另一端部41c的根部為軸，在圖10中沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)該轉(zhuǎn)動(dòng)，在引線板41形成折回部41a。之后，將蓋單元30的隔板的周緣部載置到墊圈43上，然后，與實(shí)施方式1同樣地進(jìn)行封口即可。上述內(nèi)容中，說(shuō)明了在使引線板41及蓋單元30大致垂直立起的狀態(tài)下將引線板 41的一端部41b與蓋單元30的連接板35激光焊接的情況。但是，引線板41和蓋單元30， 也能夠在圖10中進(jìn)一步沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)后的狀態(tài)下，換言之，在使連接板35的與引線板 41焊接的面向著上方傾斜的狀態(tài)下，進(jìn)行激光焊接。此外，相反地，也能夠在從垂直方向起略微沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)后的位置進(jìn)行激光焊接，總之，只要采用電池容器2不會(huì)妨礙激光照射的姿態(tài)即可。實(shí)施方式2中，將引線板41的另一端部41c引出至相對(duì)于中心面與一端部41b相同的一側(cè)的、比正極集電部件25的側(cè)面更靠外側(cè)的位置，在該狀態(tài)下與正極電極25進(jìn)行超聲波焊接。然后，將引線板41的一端部41b在引出至相對(duì)于中心面與另一端部41c處于同一側(cè)的電池容器2的外側(cè)，在該狀態(tài)下進(jìn)行激光焊接。因此，與實(shí)施方式1的情況相同，能夠縮短引線板41的長(zhǎng)度。(實(shí)施方式3)圖11表示本發(fā)明的實(shí)施方式3，是表示蓋單元30和電極組10的接合部區(qū)域的截面圖。實(shí)施方式3與其他實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，在引線板41不形成折回部。進(jìn)一步詳細(xì)而言，如圖11所示，引線板41中，另一端部41c與正極集電部件25的基部25a的上表面接合，一端部41b相對(duì)于中心面向另一端部41c的相反側(cè)直線狀地延伸， 以在一端部41b和另一端部41c之間不具有折回部41a等彎曲部的方式與連接板35接合。 此處，直線狀指的是沒(méi)有折回部和折曲部，但是包括具有彎曲和緩和的起伏等稍有凹凸的情況。與連接板35的下表面接合的引線板41的一端部41b的接合面，是與正極集電部件 25接合的另一端部41c的接合面的相反側(cè)的面。此外，與連接板35接合的引線板41的一端部41b位于正極集電部件25的上部筒部25c的內(nèi)側(cè)。圖12是用于說(shuō)明圖11所示的實(shí)施方式3的接合方法的截面圖。將引線板41的另一端部41c通過(guò)超聲波焊接等與正極集電部件25的基部2 的上表面接合。該情況下，引線板41的一端部41b配置在相對(duì)于中心面與另一端部41c相反的一側(cè)的正極集電部件25的上部筒部25c內(nèi)。接著，使引線板41的一端部41b側(cè)，以引線板41的另一端部41c的根部為軸，如圖12所示，沿順時(shí)針?lè)较蛟诓坏?0°的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。該情況下，引線板41的一端部41b， 在轉(zhuǎn)動(dòng)之后仍為相對(duì)于中心面處于與另一端部41c相反的一側(cè)的狀態(tài)。然后，使蓋單元30 的連接板35的接合部位與引線板41的一端部41b接觸，并由保持具(未圖示)保持。由此，蓋單元30如圖12所示地傾斜。即，傾斜成蓋單元30的連接板35的接合部位位于電池容器2的上端的上方，并且，蓋單元30的另一端側(cè)的一部分配置在電池容器2內(nèi)的狀態(tài)。用保持夾具(未圖示)保持該狀態(tài)，從箭頭方向照射激光，進(jìn)行激光焊接。蓋單元 30的連接板35接觸的引線板41的另一端部41c的接合面，是與正極集電部件25的基部 2 接合的一端部41b的接合面的相反側(cè)的面。此外，焊接條件與實(shí)施方式1相同。在實(shí)施方式3中，將引線板41的一端部41b配置在正極集電部件25的外周的范圍內(nèi)的、與和正極集電部件25接合的另一端部41c相對(duì)于中心面相反的一側(cè)的位置。然后，將引線板41的一端部41b，相對(duì)于與正極集電部件25接合的另一端部41c的接合面抬起不到90°的范圍，在該狀態(tài)下照射激光，將該一端部41b激光焊接到蓋單元30的連接板 35上。因此，能夠在引線板41不形成有折回部的情況下，進(jìn)行正極集電部件25和連接板 35的接合。從而，與實(shí)施方式1和2的情況相比，能夠進(jìn)一步縮短引線板41的長(zhǎng)度。(實(shí)施方式4)實(shí)施方式1 3為與蓋單元30接合的引線板的一端部41b和與正極集電部件25 接合的引線板41的另一端部41c相對(duì)于中心面位于相反側(cè)的結(jié)構(gòu)。與此相對(duì)，圖14所示的作為實(shí)施方式4表示的圓筒形二次電池1中，與蓋單元30 接合的引線板41的一端部41b，和與正極集電部件25接合的引線板41的另一端部41c相對(duì)于中心面位于同一側(cè)。并且，引線板41的折回部41a不超過(guò)中心面，一端部41b和另一端部41c位于同一側(cè)。因此，能夠使引線板41的全長(zhǎng)更短，使其電阻較小。圖15是表示制造圖14所示的實(shí)施方式4的圓筒形二次電池的方法的截面圖。首先，將引線板41的另一端部41c通過(guò)超聲波焊接與正極集電部件25的基部25a 的上表面接合。接著，將蓋單元30的相對(duì)于中心面相反的一側(cè)的一端側(cè)配置在墊圈43內(nèi)的上部， 以使另一端側(cè)、即引線板41的另一端部41c側(cè)位于電池容器2的外部的方式傾斜。由此， 在引線板41的另一端側(cè)和電池容器2的上端部之間設(shè)置間隙，在該狀態(tài)下，用未圖示的保持夾具保持。將引線板41在折回部41a折曲后，具有彈性的引線板的還原力，將一端部41b 壓接到蓋單元30的隔板37的下表面。該情況下，引線板41b的一端部41b接觸的隔板37 的位置，相對(duì)于中心面，與引線板41的另一端部41c處于同一側(cè)，并且，隔板37上的圓周方向和半徑方向的位置與接合有另一端部41b的正極電極25的圓周方向和半徑方向的位置大致相同。即，為引線板41以最短的長(zhǎng)度使蓋單元30和電池容器2的間隙最大的位置。在該狀態(tài)下，如圖15所示，從蓋單元30和電池容器2的間隙，將激光引導(dǎo)光纖(激光引導(dǎo)部件)50插入電池容器2。然后，將激光引導(dǎo)光纖50的激光照射口 51定位于與引線板41的一端部41b和隔板37接觸的部位相對(duì)的位置，照射激光，將引線板41的一端部 41b與隔板37接合。焊接結(jié)束后，如圖14所示，將蓋單元30整體收容到墊圈43內(nèi)。當(dāng)將蓋單元30整體收容到墊圈43內(nèi)后，如圖14所示，引線板41以在中間部形成折回部41a的方式折曲。之后，與實(shí)施方式1同樣地進(jìn)行封口即可。實(shí)施方式4所示的本發(fā)明的二次電池中，與蓋單元30接合的引線板41的一端部 41b和與正極集電部件25接合的引線板41的另一端部41c相對(duì)于中心面位于同一側(cè)。并且，引線板41的折回部41a不超過(guò)中心面，在與一端部41b和另一端部41c相同的一側(cè)折回。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)下述效果進(jìn)一步縮短引線板41的全長(zhǎng)，使二次電池的內(nèi)部電阻相應(yīng)地減小。另外，圖14中，表示了位于引線板41的一端部41b和另一端部41c之間的折回部 41a以大致360度的角度折回的狀態(tài)，而在正極電極集電部件25和隔板37的間隔較大的情況下，該折回的角度成為以“ < ”字形的緩和的角度折曲的折回部。本發(fā)明中，折回部也包含這樣以緩和的角度折曲的情況。此外，在實(shí)施方式4中，也可以預(yù)先將引線板41的一端部側(cè)與隔板37焊接，從蓋
17單元30和電池容器2之間插入激光引導(dǎo)光纖50，將引線板41的另一端部41c與正極集電部件25激光焊接。此外，在圖15中，說(shuō)明了在使蓋單元30傾斜的狀態(tài)下從單元30和電池容器2的間隙將激光引導(dǎo)光纖50插入電池容器2內(nèi)的情況，但也可以不使蓋單元30傾斜， 而是將其與正極集電部件25的基部2 平行地抬起，在該狀態(tài)下，從蓋單元30和電池容器 2之間插入激光引導(dǎo)光纖50。在將引線板41與正極電極部件25或者隔板37激光焊接時(shí)，在實(shí)施方式1 3中也可以使用激光引導(dǎo)光纖50。特別是在實(shí)施方式3中，由于在引線板41不形成折回部41a， 引線板41的全長(zhǎng)較短，所以使用激光引導(dǎo)光纖50的方法是有效的。此外，在上述各實(shí)施方式中，說(shuō)明了蓋單元30由蓋體3、隔板37、連接板35和絕緣板36構(gòu)成的情況。但是，蓋單元30不限于實(shí)施方式表示的結(jié)構(gòu)。例如，還可以為具有使隔板37或連接板35 —體化的部件、或者隔板37和連接板35的上下配置相反的結(jié)構(gòu)，總之， 對(duì)于具有與正極集電部件焊接的部件和作為電池端子的部件的蓋單元，都能夠較廣泛地應(yīng)用。上述各實(shí)施方式中，說(shuō)明了將蓋單元30與正極電極連接的情況，但也可以應(yīng)用于與負(fù)極電極連接的情況。此外，上述各實(shí)施方式中，作為圓筒形二次電池，以鋰電池為例進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于鋰電池，還可以適用于鎳氫電池、鎳鎘電池等其他圓筒形二次電池。此外，本發(fā)明的二次電池，在發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變形，總之，本發(fā)明的二次電池只要滿足以下條件即可在正極電極和負(fù)極電極卷繞于軸芯的周圍的電極組的上部，配置有與正極電極和負(fù)極電極中的一者連接的電極集電部件，在電極集電部件上配置有蓋單元，蓋單元與柔性的導(dǎo)電引線的一端部接合，電極集電部件與導(dǎo)電引線的另一端部接合，從外部將一并收容有電解液與電極組、電極集電部件和導(dǎo)電引線的電池容器，隔著絕緣部件與蓋部件密封，電極集電部件和蓋單元由一個(gè)導(dǎo)電引線連接，該導(dǎo)電引線中，與蓋單元接合的一端部和與電極集電部件接合的另一端部相對(duì)于中心面位于相反側(cè)，并且， 折回部為一處以下。另外，本發(fā)明的二次電池只要滿足以下條件即可在正極電極和負(fù)極電極卷繞于軸芯的周圍的電極組的上部，配置有與正極電極和負(fù)極電極中的一者連接的電極集電部件，在電極集電部件上配置有蓋單元，蓋單元與柔性的導(dǎo)電引線的一端部接合，電極集電部件與導(dǎo)電引線的另一端部接合，從外部將一并收容有電解液與電極組、電極集電部件和導(dǎo)電引線的電池容器，和蓋部件隔著絕緣部件密封，電極集電部件和該單元由一個(gè)導(dǎo)電引線連接，該導(dǎo)電引線中，與蓋單元接合的一端部和位于一端部與另一端部之間的折回部，相對(duì)于中心面，和與電極集電部件接合的另一端部位于同一側(cè)。本發(fā)明的二次電池的制造方法中，該二次電池，在正極電極和負(fù)極電極卷繞于軸芯的周圍的電極組的上部，配置有與正極電極和負(fù)極電極中的一者連接的電極集電部件， 在電極集電部件上配置有蓋單元，蓋單元與柔性的導(dǎo)電引線的一端部接合，電極集電部件與導(dǎo)電引線的另一端部接合，從外部將一并收容有電解液與電極組、電極集電部件和導(dǎo)電引線的電池容器，和蓋部件隔著絕緣部件密封，該二次電池的制造方法只要包括以下工序即可將導(dǎo)電引線的另一端部與電極集電部件接合的工序；將導(dǎo)電引線的一端部引出至電池容器的外部與蓋單元接合的工序；和將蓋單元隔著絕緣部件與電池容器鉚接的工序。另外，本發(fā)明的二次電池的制造方法中，該二次電池，在正極電極和負(fù)極電極卷繞于軸芯的周圍的電極組的上部，配置有與正極電極和負(fù)極電極中的一者連接的電極集電部件，在電極集電部件上配置有蓋單元，蓋單元與柔性的導(dǎo)電引線的一端部接合，電極集電部件與導(dǎo)電引線的另一端部接合，從外部將一并收容有電解液與電極組、電極集電部件和導(dǎo)電引線的電池容器，和蓋部件隔著絕緣部件密封，該二次電池的制造方法只要包括以下工序即可將導(dǎo)電引線的另一端部與電極集電部件接合的工序；在蓋單元和電極集電部件之間插入激光導(dǎo)引部件的工序；將導(dǎo)電引線的一端部與蓋單元接合的工序；和將蓋單元隔著絕緣部件與電池容器鉚接的工序。
權(quán)利要求
1.一種二次電池，在正極電極和負(fù)極電極卷繞于軸芯的周圍的電極組的上部，配置有與所述正極電極和所述負(fù)極電極中的一者連接的電極集電部件，在所述電極集電部件上配置有蓋單元，所述蓋單元與柔性的導(dǎo)電引線的一端部接合，所述電極集電部件與所述導(dǎo)電引線的另一端部接合，從外部將一并收容有電解液與所述電極組、所述電極集電部件和所述導(dǎo)電引線的電池容器，隔著絕緣部件與所述蓋部件密封，該二次電池的特征在于所述電極集電部件和所述蓋單元由一個(gè)所述導(dǎo)電引線連接，該導(dǎo)電引線中，與所述蓋單元接合的一端部和與所述電極集電部件接合的另一端部相對(duì)于中心面位于相反側(cè)，并且，折回部為一處以下。
2.一種二次電池，在正極電極和負(fù)極電極卷繞于軸芯的周圍的電極組的上部，配置有與所述正極電極和所述負(fù)極電極中的一者連接的電極集電部件，在所述電極集電部件上配置有蓋單元，所述蓋單元與柔性的導(dǎo)電引線的一端部接合，所述電極集電部件與所述導(dǎo)電引線的另一端部接合，從外部將一并收容有電解液與所述電極組、所述電極集電部件和所述導(dǎo)電引線的電池容器，和所述蓋部件隔著絕緣部件密封，該二次電池的特征在于所述電極集電部件和所述該單元由一個(gè)所述導(dǎo)電引線連接，該導(dǎo)電引線中，與所述蓋單元接合的一端部和位于所述一端部與所述另一端部之間的折回部，相對(duì)于中心面，和與所述電極集電部件接合的另一端部位于同一側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于所述導(dǎo)電引線由多個(gè)導(dǎo)電薄膜疊層形成，在除去與所述電極集電部件接合的一端部和與所述蓋單元接合的另一端部之外的部分的表面形成有絕緣膜。
4.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于所述導(dǎo)電引線，在與所述蓋單元接合的一端部側(cè)具有所述折回部。
5.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于所述導(dǎo)電引線，在與所述電極集電部件接合的另一端部側(cè)具有所述折回部。
6.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于所述導(dǎo)電引線，在與所述蓋單元接合的一端部和與所述電極集電部件接合的另一端部之間具有所述折回部。
7.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于所述蓋單元包括與所述導(dǎo)電引線的一端部接合的連接板、與所述連接板接合的隔板和與所述隔板鉚接的蓋體。
8.一種二次電池的制造方法，該二次電池，在正極電極和負(fù)極電極卷繞于軸芯的周圍的電極組的上部，配置有與所述正極電極和所述負(fù)極電極中的一者連接的電極集電部件， 在所述電極集電部件上配置有蓋單元，所述蓋單元與柔性的導(dǎo)電引線的一端部接合，所述電極集電部件與所述導(dǎo)電引線的另一端部接合，從外部將一并收容有電解液與所述電極組、所述電極集電部件和所述導(dǎo)電引線的電池容器，和所述蓋部件隔著絕緣部件密封，該二次電池的制造方法的特征在于，包括將所述導(dǎo)電引線的另一端部與所述電極集電部件接合的工序；將所述導(dǎo)電引線的一端部引出至所述電池容器的外部與所述蓋單元接合的工序；和將所述蓋單元隔著絕緣部件與所述電池容器鉚接的工序。
9.如權(quán)利要求8所述的二次電池的制造方法，其特征在于將所述導(dǎo)電引線的一端部引出至所述電池容器的外部與所述蓋單元接合的工序，是以使所述導(dǎo)電引線的一端部和與所述電極集電部件接合的另一端部相對(duì)于中心面位于相反側(cè)，并且折回部為一處以下的方式進(jìn)行接合的工序。
10.如權(quán)利要求8所述的二次電池的制造方法，其特征在于將所述導(dǎo)電引線的另一端部與所述電極集電部件接合的工序中，使所述導(dǎo)電引線的一端部向著位于中心面的相反側(cè)的方向，進(jìn)行該工序，將所述導(dǎo)電引線的一端部引出至所述電池容器的外部與所述蓋單元接合的工序中，使所述導(dǎo)電引線的一端部引出至相對(duì)于中心面與所述導(dǎo)電引線的另一端部相同的一側(cè)，進(jìn)行該工序，在與所述蓋單元接合的一端部側(cè)形成所述導(dǎo)電引線的所述折回部。
11.如權(quán)利要求8所述的二次電池的制造方法，其特征在于將所述導(dǎo)電引線的另一端部與所述電極集電部件接合的工序中，使所述導(dǎo)電引線的一端部向著位于中心面的同一側(cè)的方向，進(jìn)行該工序，將所述導(dǎo)電引線的一端部引出至所述電池容器的外部與所述蓋單元接合的工序中，將所述導(dǎo)電引線的一端部引出至相對(duì)于中心面與所述導(dǎo)電引線的另一端部相同的一側(cè)，進(jìn)行該工序，在與所述電極集電部件接合的所述另一端部側(cè)形成所述導(dǎo)電引線的所述折回部。
12.如權(quán)利要求8所述的二次電池的制造方法，其特征在于將所述導(dǎo)電引線的另一端部與所述電極集電部件接合的工序中，使所述導(dǎo)電引線的一端部向著位于中心面的相反側(cè)的方向，進(jìn)行該工序，將所述導(dǎo)電引線的一端部引出至所述電池容器的外部與所述蓋單元接合的工序，是使所述導(dǎo)電引線的一端部相對(duì)于與所述導(dǎo)電引線的另一端部接合的所述電極集電部件的接合面傾斜不足90°的角度，以不在所述導(dǎo)電引線形成折回部的方式進(jìn)行接合的工序。
13.如權(quán)利要求8所述的二次電池的制造方法，其特征在于所述蓋單元包括與所述導(dǎo)電引線的一端部接合的連接板、與所述連接板接合的隔板和與所述隔板鉚接的蓋體，將所述導(dǎo)電引線的一端部引出至所述電池容器的外部與所述蓋單元接合的工序，是照射激光進(jìn)行激光焊接的工序。
14.一種二次電池的制造方法，該二次電池，在正極電極和負(fù)極電極卷繞于軸芯的周圍的電極組的上部，配置有與所述正極電極和所述負(fù)極電極中的一者連接的電極集電部件，在所述電極集電部件上配置有蓋單元，所述蓋單元與柔性的導(dǎo)電引線的一端部接合，所述電極集電部件與所述導(dǎo)電引線的另一端部接合，從外部將一并收容有電解液與所述電極組、所述電極集電部件和所述導(dǎo)電引線的電池容器，和所述蓋部件隔著絕緣部件密封，該二次電池的制造方法的特征在于，包括將所述導(dǎo)電引線的另一端部與所述電極集電部件接合的工序；在所述蓋單元和所述電極集電部件之間插入激光導(dǎo)引部件的工序；將所述導(dǎo)電引線的一端部與所述蓋單元接合的工序；和將所述蓋單元隔著絕緣部件與所述電池容器鉚接的工序。
15.如權(quán)利要求14所述的二次電池的制造方法，其特征在于將所述導(dǎo)電引線的一端部與所述蓋單元接合的工序，是將所述導(dǎo)電引線的另一端部與所述電極集電部件接合的工序的后工序，包括利用從所述蓋單元和所述電極集電部件之間插入的激光導(dǎo)引部件進(jìn)行激光焊接的工序。
16.如權(quán)利要求14所述的二次電池的制造方法，其特征在于 將所述導(dǎo)電引線的另一端部與所述電極集電部件接合的工序，是將所述導(dǎo)電引線的一端部與所述蓋單元接合的工序的后工序，包括利用從所述蓋單元和所述電極集電部件之間插入的激光導(dǎo)引部件進(jìn)行激光焊接的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供二次電池及其制造方法。將引線板(41)的另一端部(41c)配置在相對(duì)于中心面與一端部(41b)相反的一側(cè)，在該狀態(tài)下與正極集電部件(25)進(jìn)行超聲波焊接。接著，使引線板(41)的一端部(41b)以另一端部(41c)的根部為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，引出至相對(duì)于中心面在同一側(cè)，比電池容器(2)的上端部更高，并且比電池容器(2)的側(cè)面靠外側(cè)的位置。對(duì)該引線板(41)的一端部(41b)從實(shí)線表示的箭頭方向照射激光，通過(guò)激光焊接將其接合到蓋單元(30)。然后，如圖7所示，使引線板(41)的一端部(41b)與蓋單元(30)一起轉(zhuǎn)動(dòng)至與一端部側(cè)相反的一側(cè)的位置，將蓋單元(30)載置到墊圈(43)上。
文檔編號(hào)H01M10/04GK102214811SQ20111008418
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者篠原英毅 申請(qǐng)人:日立車輛能源株式會(huì)社