電池及其制造方法
【專利摘要】提供一種電池及其制造方法。該電池在蓋構(gòu)件(113)的外表面?zhèn)染哂袑ν舛俗訕?gòu)件和絕緣構(gòu)件(180)，絕緣構(gòu)件(180)與蓋構(gòu)件(113)的間隔在蓋構(gòu)件(113)的長邊中比短邊小，跨越蓋構(gòu)件(113)的外表面(113e)和電池殼體主體(111)的開口端面的焊接痕(160)遍及蓋構(gòu)件(113)的整個周圍而形成。在此，焊接痕(160)在蓋構(gòu)件(113)的長邊上之中與絕緣構(gòu)件(180)面對的區(qū)間中，不僅達到蓋構(gòu)件(113)的外表面(113e)以及電池殼體主體(111)的開口端面，還達到電池殼體主體(111)的外側(cè)面(111s)，在其以外的區(qū)間中，跨越蓋構(gòu)件(113)的外表面(113e)和電池殼體主體(111)的開口端面并且未達到電池殼體主體(111)的外側(cè)面(111s)。由此，使得不會發(fā)生由焊接時的煙羽造成的蓋構(gòu)件上的構(gòu)件的燒傷。
【專利說明】電池及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將發(fā)電要素封入扁平形狀的電池殼體而成的電池及其制造方法。更詳細地說，涉及連接于發(fā)電要素且作為對外端子發(fā)揮作用的對外端子構(gòu)件貫穿電池殼體的蓋構(gòu)件而設置、并且使該對外端子構(gòu)件與蓋構(gòu)件絕緣的絕緣構(gòu)件配置在蓋構(gòu)件的外表面?zhèn)鹊碾姵丶捌渲圃旆椒ā?br>
【背景技術(shù)】
[0002]作為現(xiàn)有的電池的一例，可列舉出專利文獻I所記載的電池。該文獻的圖2所記載的電池是在一方開口的“封裝罐10”的開口部嵌入“封口板31”而形成為扁平的整體形狀的電池。在封裝罐10的內(nèi)部收納有“螺旋電極體20”。在該電池中，通過焊接封裝罐10的開口端面與封口板31的分界線處，在封裝罐10上固定了封口板31。該焊接是通過從上方向該焊接處照射“激光50”來進行的。
[0003]在先技術(shù)文獻
[0004]專利文獻1:日本特開2000-268781號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]然而，所述的專利文獻I的技術(shù)存在以下問題。如在專利文獻I的圖2中表現(xiàn)的那樣，在封口板31上設置“電極端子32”和將其包圍的“墊片33”。并且，由于電池的外形為扁平形狀，因此在焊接處與墊片33之間存在幾乎沒有間隔之處。因而，在焊接時，有時墊片33由于焊接的熱的影響而受到損壞。特別是根據(jù)電池的種類，有時與墊片33相當?shù)慕^緣物露出到比與封口板31相當?shù)纳w構(gòu)件的外表面靠外側(cè)而設置。在這種情況下，特別是該絕緣物在焊接時會被從熔融處露出來的煙羽(羽流=Plume)(金屬蒸氣、等離子體)烘烤而燒傷。其導致絕緣物的劣化，成為絕緣性、密封性不良的原因。
[0006]本發(fā)明是為了解決上述的現(xiàn)有技術(shù)存在的問題點而完成的。即，其課題是提供一種使由焊接時的煙羽造成的蓋構(gòu)件上的構(gòu)件的燒傷不發(fā)生的電池及其制造方法。
[0007]本發(fā)明的一方式涉及的電池具有:扁平形狀的電池殼體主體，其內(nèi)置發(fā)電要素、并且一方開口 ；和蓋構(gòu)件，其為具有長邊部和短邊部的形狀，堵塞電池殼體主體的開口部，該電池具有:對外端子構(gòu)件，其在電池殼體主體內(nèi)與發(fā)電要素連接，并且部分地露出到外部，貫穿蓋構(gòu)件而設置；和絕緣構(gòu)件，其至少配置在蓋構(gòu)件的外表面?zhèn)?，使對外端子?gòu)件與蓋構(gòu)件絕緣。本方式的電池，絕緣構(gòu)件的邊緣與蓋構(gòu)件的長邊的間隔，小于絕緣構(gòu)件的邊緣與蓋構(gòu)件的短邊的間隔，蓋構(gòu)件嵌入到電池殼體主體的開口部，通過遍及蓋構(gòu)件的四周地形成跨越蓋構(gòu)件的外表面和電池殼體主體的開口端面的焊接痕，蓋構(gòu)件被固定在電池殼體主體上，并且電池殼體主體的內(nèi)部從外界密閉，蓋構(gòu)件的長邊上之中至少與絕緣構(gòu)件面對的區(qū)間被設為寬度寬的焊接痕區(qū)間，所述寬度寬的焊接痕區(qū)間，是不僅達到蓋構(gòu)件的外表面和電池殼體主體的開口端面也達到電池殼體主體的外側(cè)面地形成有焊接痕的區(qū)間。
[0008]本發(fā)明的另一方式涉及的電池的制造方法，所述電池具有:扁平形狀的電池殼體主體，其內(nèi)置發(fā)電要素、并且一方開口 ；和蓋構(gòu)件，其為具有長邊部和短邊部的形狀，堵塞電池殼體主體的開口部，作為對象的電池具有:對外端子構(gòu)件，其在電池殼體主體內(nèi)與發(fā)電要素連接，并且部分地露出到外部，貫穿蓋構(gòu)件而設置；和絕緣構(gòu)件，其至少配置在蓋構(gòu)件的外表面?zhèn)龋箤ν舛俗訕?gòu)件與蓋構(gòu)件絕緣，絕緣構(gòu)件的邊緣與蓋構(gòu)件的長邊的間隔，小于絕緣構(gòu)件的邊緣與蓋構(gòu)件的短邊的間隔。在本方式的制造方法中，將蓋構(gòu)件設為不覆蓋電池殼體主體的開口端面、且嵌入到電池殼體主體的開口部的狀態(tài)，通過遍及蓋構(gòu)件的四周地對蓋構(gòu)件的外表面和電池殼體主體的開口端面的分界線進行焊接，將蓋構(gòu)件固定在電池殼體主體上，并且使電池殼體主體的內(nèi)部從外界密閉。該焊接時的能量，在蓋構(gòu)件的長邊上之中至少與絕緣構(gòu)件面對的區(qū)間中，設為不僅達到蓋構(gòu)件的外表面和電池殼體主體的開口端面，也達到電池殼體主體的外側(cè)面地形成焊接痕的第I水平的能量，在采用第I水平的能量進行焊接的區(qū)間以外的區(qū)間中，設為第I水平以下的第2水平的能量。
[0009]如此，在對蓋構(gòu)件的長邊之中與絕緣構(gòu)件面對的區(qū)間進行焊接時，通過采用第I水平的能量(大能量)的焊接，煙羽朝向外側(cè)傾斜地噴出。因而，防止了由焊接時的煙羽造成的絕緣構(gòu)件等的劣化。通過該采用較高的能量的焊接，形成寬度寬的焊接痕區(qū)間。
[0010]在此，在寬度寬的焊接痕區(qū)間以外的區(qū)間，包含蓋構(gòu)件的短邊上的區(qū)間。在寬度寬的焊接痕區(qū)間以外的區(qū)間中，焊接痕遍及蓋構(gòu)件的外表面和電池殼體主體的開口端面，并且最多僅局部地達到電池殼體主體的外側(cè)面。也就是說，寬度寬的焊接痕區(qū)間以外的區(qū)間中的焊接痕未達到電池殼體主體的外側(cè)面，或者即使達到也只限于局部達到。寬度寬的焊接痕區(qū)間以外的區(qū)間中的焊接的能量的水平即第2水平，為第I水平以下，優(yōu)選為比第I水平低的水平。
[0011]在上述本方式的電池中，優(yōu)選焊接痕的截面形狀之中表面為圓弧狀的部分所適用的近似扇形的中心方向，在寬度寬的焊接痕區(qū)間中與寬度寬的焊接痕區(qū)間以外的區(qū)間相t匕，朝向更外側(cè)傾斜。在本方式的電池中，還優(yōu)選從外部觀察焊接痕時的、相對于焊接時未熔融的部分中的蓋構(gòu)件的外表面和電池殼體主體的分界線的向電池殼體主體側(cè)的熔寬除以向蓋構(gòu)件側(cè)的熔寬所得的值，在寬度寬的焊接痕區(qū)間中與寬度寬的焊接痕區(qū)間以外的區(qū)間相比較大?；蛘?，在本方式的電池中，優(yōu)選焊接痕的截面中的表面長度之中，相比于將焊接時未熔融的部分中的蓋構(gòu)件的外表面和電池殼體主體的分界線向焊接痕的表面延長而成的線，電池殼體主體側(cè)的表面長度除以蓋構(gòu)件側(cè)的表面長度所得的值，在寬度寬的焊接痕區(qū)間中與寬度寬的焊接痕區(qū)間以外的區(qū)間相比較大。
[0012]在本方式的電池中，優(yōu)選對外端子構(gòu)件以及絕緣構(gòu)件分別設置在蓋構(gòu)件的長邊方向的靠兩端的位置，寬度寬的焊接痕區(qū)間，相對于蓋構(gòu)件的長邊方向，遍及與一方的絕緣構(gòu)件面對的區(qū)間和與另一方的絕緣構(gòu)件面對的區(qū)間以及這些區(qū)間之間的區(qū)間而形成。即，在本方式的電池的制造方法中，優(yōu)選相對于蓋構(gòu)件的長邊方向，遍及與一方的絕緣構(gòu)件面對的區(qū)間和與另一方的絕緣構(gòu)件面對的區(qū)間以及這些區(qū)間之間的區(qū)間地進行采用所述第I水平的能量的焊接。如此，在蓋構(gòu)件和電池殼體主體的接合強度這一點上更加有利。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，提供一種使由焊接時的煙羽造成的蓋構(gòu)件上的構(gòu)件的燒傷不發(fā)生的電池及其制造方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是表示實施方式涉及的電池的剖視圖。
[0015]圖2是圖1的B部和C部的放大圖。
[0016]圖3是表示實施方式涉及的附帶端子的蓋構(gòu)件的圖。
[0017]圖4是實施方式涉及的電極體的立體圖。
[0018]圖5是表示構(gòu)成同一電極體的正極板的圖。
[0019]圖6是表示構(gòu)成同一電極體的負極板的圖。
[0020]圖7是對同一電極體的正負極板等的疊加狀態(tài)進行說明的圖。
[0021]圖8是從上方觀察實施方式涉及的電池的俯視圖。
[0022]圖9是在對實施方式涉及的電池進行焊接前的時刻從上方觀察的俯視圖的一部分。
[0023]圖10是圖9中的X位置的焊接中和焊接后的時刻的剖視圖。
[0024]圖11是圖9中的Y位置的焊接中和焊接后的時刻的剖視圖。
[0025]圖12是比較例中的Y位置的焊接中的時刻的剖視圖。
[0026]圖13是用于進一步說明圖11所示的熔融處的剖視圖。
[0027]圖14是用于進一步說明圖11所示的熔融處的剖視圖。
[0028]圖15是表示實施方式中的焊接前的焊接處的狀況的剖視圖。
[0029]圖16是表示比較例中的焊接前的焊接處的狀況的剖視圖。
[0030]圖17是表示本發(fā)明的變形例中的焊接前的焊接處的狀況的剖視圖。
[0031]圖18是表示本發(fā)明的變形例中的焊接前的焊接處的狀況的剖視圖。
[0032]圖19是表示本發(fā)明的變形例中的電池殼體蓋的整體形狀的俯視圖。
[0033]圖20是表示本發(fā)明的變形例中的電池殼體蓋的整體形狀的俯視圖。

【具體實施方式】
[0034]接著，一邊參照附圖，一邊對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1是實施方式涉及的電池100的剖視圖。圖2是圖1的B部和C部的放大圖。此外，在圖2中，不帶括弧的標號和帶括弧的標號被寫成2排是指構(gòu)件在B部和C部中不同。即，不帶括弧的標號是B部的構(gòu)件的標號，帶括弧的標號是C部的構(gòu)件的標號。圖3是將實施方式涉及的附帶端子的蓋構(gòu)件115的一部分分解后的立體圖。
[0035]本實施方式涉及的電池100，如圖1所示，是具備具有開口 11 Id的矩形箱狀的電池殼體主體111、和容納在電池殼體主體111的內(nèi)部的電極體150的鋰離子二次電池。電池100還具備將電池殼體主體111的開口 Illd堵塞的板狀的電池殼體蓋113。電池殼體主體111和電池殼體蓋113通過焊接成為一體，構(gòu)成了電池殼體110。
[0036]電池殼體蓋113形成矩形板狀，在其長邊方向(圖1中左右方向)的靠兩端部的位置形成有貫穿該電池殼體蓋113的圓形狀的貫穿孔113h、113k。另外，在電池殼體蓋113的長度方向的中央部設置有安全閥113j。該安全閥113j與電池殼體蓋113—體地形成，構(gòu)成了電池殼體蓋113的一部分。
[0037]安全閥113j形成得比電池殼體蓋113的其他部分薄，并且在其上表面形成有槽部113jv(參照圖3)。由此，安全閥113j在電池殼體110內(nèi)部的內(nèi)壓達到規(guī)定壓力時進行工作。即，在內(nèi)壓達到規(guī)定壓力時，槽部113jv發(fā)生斷裂而將電池殼體110的內(nèi)部的氣體釋放到外部。
[0038]另外，在電池殼體蓋113的安全閥113j與貫穿孔113k之間，形成有用于將電解液(未圖示)注入到電池殼體I1內(nèi)的注液口 113n(參照圖1)。在已完成的電池100中，該注液口 113η被注液塞113m密封。
[0039]進而，電池100具備在電池殼體主體111的內(nèi)部連接于電極體150、并且通過電池殼體蓋113的貫穿孔113h、113k而向外部延伸的正極端子構(gòu)件130以及負極端子構(gòu)件140 (對外端子構(gòu)件)。
[0040]正極端子構(gòu)件130包含正極連接構(gòu)件135、正極外部端子構(gòu)件137、和正極緊固螺栓139 (參照圖1、圖3)。其中，正極連接構(gòu)件135連接于電極體150，并且通過電池殼體蓋113的貫穿孔113h向外部延伸。正極外部端子構(gòu)件137位于電池殼體蓋113上即電池殼體110的外部，在電池殼體110的外部與正極連接構(gòu)件135電連接。正極緊固螺栓139位于電池殼體蓋113上即電池殼體110的外部，與正極外部端子構(gòu)件137電連接或能夠連接。正極連接構(gòu)件135、正極外部端子構(gòu)件137、正極緊固螺栓139都是鋁制的。
[0041]詳細來說，正極連接構(gòu)件135具有基座部131、穿通部132、電極體連接部134、和壓緊部133 (參照圖1?圖3)。其中，基座部131形成矩形板狀，位于電池殼體主體111的內(nèi)部。穿通部132以從基座部131的上表面131f突出的圓柱形狀穿通于電池殼體蓋113的貫穿孔113h。壓緊部133是與穿通部132的上端相連的部位，進行壓緊，也就是以擴徑的方式發(fā)生變形而形成圓盤狀，與正極外部端子構(gòu)件137電連接。電極體連接部134以從基座部131的下面131b向電池殼體主體111的底面Illb側(cè)延伸的形態(tài)與電極體150的正極混合材料層非涂敷部151b相接合。由此，正極連接構(gòu)件135和電極體150電連接且機械連接。
[0042]正極外部端子構(gòu)件137從側(cè)面看形成大致Z字狀。該正極外部端子構(gòu)件137具有通過壓緊部133而固定的固定部137f、與正極緊固螺栓139連接的連接部137g、以及將固定部137f和連接部137g連結(jié)的連結(jié)部137h。在固定部137f中形成有將其貫穿的貫穿孔137b，在該貫穿孔137b內(nèi)穿通有正極連接構(gòu)件135的穿通部132。另外，在連接部137g中也形成有將其貫穿的貫穿孔137c。
[0043]正極緊固螺栓139具有矩形板狀的頭部139b和圓柱狀的軸部139c。軸部139c之中頂端側(cè)的部位成為螺釘部139d。正極緊固螺栓139的軸部139c穿通于正極外部端子構(gòu)件137的貫穿孔137c。
[0044]負極端子構(gòu)件140包含負極連接構(gòu)件145、負極外部端子構(gòu)件147、和負極緊固螺栓149 (參照圖1、圖3)。其中，負極連接構(gòu)件145連接于電極體150，并且通過電池殼體蓋113的貫穿孔113k向外部延伸。負極外部端子構(gòu)件147位于電池殼體蓋113上即電池殼體110的外部，在電池殼體110的外部與負極連接構(gòu)件145電連接。負極緊固螺栓149位于電池殼體蓋113上即電池殼體110的外部，與負極外部端子構(gòu)件147電連接或能夠連接。負極連接構(gòu)件145、負極外部端子構(gòu)件147、負極緊固螺栓149都是銅制的。
[0045]詳細地說，負極連接構(gòu)件145具有基座部141、穿通部142、電極體連接部144、和壓緊部143 (參照圖1?圖3)。其中，基座部141形成矩形板狀，位于電池殼體主體111的內(nèi)部。穿通部142以從基座部141的上表面141f突出的圓柱形狀穿通于電池殼體蓋113的貫穿孔113k。壓緊部143是與穿通部142的上端相連的部位，進行壓緊，也即是以擴徑的方式發(fā)生變形而形成圓盤狀，與負極外部端子構(gòu)件147電連接。電極體連接部144以從基座部141的下面141b向電池殼體主體111的底面Illb側(cè)延伸的形態(tài)與電極體150的負極混合材料層非涂敷部158b相接合。由此，負極連接構(gòu)件145和電極體150電連接且機械連接。
[0046]負極外部端子構(gòu)件147從側(cè)面看形成大致Z字狀。該負極外部端子構(gòu)件147具有通過壓緊部143而固定的固定部147f、與負極緊固螺栓149連接的連接部147g、以及將固定部147f和連接部147g連結(jié)的連結(jié)部147h。在固定部147f中形成有將其貫穿的貫穿孔147b，在該貫穿孔147b內(nèi)穿通有負極連接構(gòu)件145的穿通部142。另外，在連接部147g中也形成有將其貫穿的貫穿孔147c。
[0047]負極緊固螺栓149具有矩形板狀的頭部149b和圓柱狀的軸部149c。軸部149c之中頂端側(cè)的部位成為螺釘部149d。負極緊固螺栓149的軸部149c穿通于負極外部端子構(gòu)件147的貫穿孔147c。
[0048]進而，電池100具備介于正極端子構(gòu)件130 (詳細來說是正極連接構(gòu)件135)與電池殼體蓋113之間并將兩者電絕緣的第I絕緣構(gòu)件170。該第I絕緣構(gòu)件170也介于負極端子構(gòu)件140 (詳細來說是負極連接構(gòu)件145)與電池殼體蓋113之間。
[0049]具體來說,第I絕緣構(gòu)件170包含電絕緣性的樹脂,具有絕緣介入部171、絕緣側(cè)壁部173、和插入部175(參照圖2、圖3)。其中，絕緣介入部171形成平板形狀，在其中央部具有使正極端子構(gòu)件130 (負極端子構(gòu)件140)的穿通部132 (穿通部142)穿通的圓形的貫穿孔175a。該絕緣介入部171介于正極端子構(gòu)件130 (負極端子構(gòu)件140)的基座部131 (基座部141)的上表面131f(上表面141f)與電池殼體蓋113之間。
[0050]絕緣側(cè)壁部173是位于絕緣介入部171的周邊的四方形環(huán)狀的側(cè)壁部。該絕緣側(cè)壁部173環(huán)繞基座部131 (基座部141)的外周側(cè)面131g (外周側(cè)面141g)。插入部175以從絕緣介入部171的上表面171f突出的圓筒形狀穿通于電池殼體蓋113的貫穿孔113h(貫穿孔113k)。在該插入部175的筒內(nèi)穿通有正極端子構(gòu)件130的穿通部132 (負極端子構(gòu)件140的穿通部142)。
[0051]進而，電池100具備包含電絕緣性的樹脂、并配置于電池殼體蓋113上的第2絕緣構(gòu)件180。該第2絕緣構(gòu)件180介于正極端子構(gòu)件130 (詳細來說是正極外部端子構(gòu)件137和正極緊固螺栓139)與電池殼體蓋113之間，使兩者電絕緣。此外，該第2絕緣構(gòu)件180也介于負極端子構(gòu)件140 (詳細來說是負極外部端子構(gòu)件147和負極緊固螺栓149)與電池殼體蓋113之間。
[0052]具體來說，第2絕緣構(gòu)件180具有配置正極緊固螺栓139的頭部139b (負極緊固螺栓149的頭部149b)的頭部配置部181、和配置正極外部端子構(gòu)件137的固定部137f (負極外部端子構(gòu)件147的固定部147f)的扣緊配置部(fastening placing part) 183。在扣緊配置部183中形成有將其貫穿的貫穿孔183b，在該貫穿孔183b內(nèi)穿通有正極端子構(gòu)件130的穿通部132 (負極端子構(gòu)件140的穿通部142)。
[0053]在本實施方式中，由電池殼體蓋113、電極端子構(gòu)件(正極端子構(gòu)件130和負極端子構(gòu)件140)、第I絕緣構(gòu)件170、170、和第2絕緣構(gòu)件180、180構(gòu)成了附帶端子的蓋構(gòu)件115。具體來說，在正極端子構(gòu)件130的壓緊部133與基座部131之間，將正極外部端子構(gòu)件137、第2絕緣構(gòu)件180、電池殼體蓋113、以及第I絕緣構(gòu)件170夾持而固定，并且在負極端子構(gòu)件140的壓緊部143與基座部141之間，將負極外部端子構(gòu)件147、第2絕緣構(gòu)件180、電池殼體蓋113、以及第I絕緣構(gòu)件170夾持而固定，由此形成了這些構(gòu)件成為一體的附帶端子的蓋構(gòu)件115。
[0054]此外，在附帶端子的蓋構(gòu)件115中，第I絕緣構(gòu)件170的絕緣介入部171被夾持在正極端子構(gòu)件130 (負極端子構(gòu)件140)的基座部131 (基座部141)的上表面131f(上表面141f)與電池殼體蓋113之間，在自身的厚度方向(圖2中上下方向)上彈性地被壓縮而配置。進而，第I絕緣構(gòu)件170的插入部175在自身的軸線方向(圖2中上下方向)上彈性地被壓縮，其頂端175b貼緊在第2絕緣構(gòu)件180上。如此，通過第I絕緣構(gòu)件170密封了電池殼體蓋113的貫穿孔113h、113k。
[0055]電極體150是將帶狀的正極板155、負極板156、以及隔板157卷繞成扁平形狀的扁平型的卷繞電極體(參照圖4?圖7)。正極板155，如圖5所示，是在長度方向DA延伸的帶狀的正極板，具有作為由鋁箔構(gòu)成的集電箔的正極基材151、和配置在該正極基材151的表面的一部分上的正極混合材料層152。正極混合材料層152含有正極活性物質(zhì)153、包含乙炔黑的導電材料、和PVDF(聚偏二氟乙烯，粘結(jié)劑)。
[0056]將正極基材151之中涂敷有正極混合材料層152的部位稱作正極混合材料層涂敷部151c。而將未涂敷正極混合材料層152的部位稱作正極混合材料層非涂敷部151b。正極混合材料層非涂敷部151b位于正極基材151 (正極板155)的寬度方向DB(圖5中左右方向)的端部(圖5中左端部)，沿著正極基材151 (正極板155)的一個長邊，在正極基材151 (正極板155)的長度方向DA即圖5中上下方向上呈帶狀延伸。
[0057]另外，負極板156，如圖6所示，是在長度方向DA上延伸的帶狀的負極板，具有作為由銅箔構(gòu)成的集電箔的負極基材158、和配置在該負極基材158的表面的一部分上的負極混合材料層159。負極混合材料層159包含負極活性物質(zhì)154、SBR(丁苯橡膠，粘結(jié)劑)、和CMC(羧甲基纖維素，增稠劑)。
[0058]將負極基材158之中涂敷有負極混合材料層159的部位稱作負極混合材料層涂敷部158c。而將負極基材158之中未涂敷負極混合材料層159的部位稱作負極混合材料層非涂敷部158b。負極混合材料層非涂敷部158b位于負極基材158 (負極板156)的寬度方向DB (圖6中左右方向)的端部(圖6中右端部)，沿著負極基材158 (負極板156)的一個長邊，在負極基材158(負極板156)的長度方向DA即圖6中上下方向上呈帶狀延伸。
[0059]圖4的電極體150是將正極板155、負極板156、以及隔板157如圖7所示那樣疊加并卷繞而成的電極。S卩，在圖7的疊加中，正極板155、負極板156、以及兩枚隔板157被疊加，并且做成正極混合材料層非涂敷部151b和負極混合材料層非涂敷部158b相反地突出來。隔板157的寬度與正極混合材料層涂敷部151c、負極混合材料層涂敷部158c的寬度大致相同。因而，在示出卷繞而成的狀態(tài)的圖4中，正極混合材料層非涂敷部151b疊加有多枚正極基材151，負極混合材料層非涂敷部158b疊加有多枚負極基材158。
[0060]在如上述這樣構(gòu)成的電池100中，作為本發(fā)明的特征在于電池殼體主體111和電池殼體蓋113的焊接部分。如圖8的俯視圖所示，在電池100中，電池殼體主體111與電池殼體蓋113的分界線遍及四周而焊接，形成有焊接痕160。
[0061]在對該焊接痕160的詳細情況進行說明之前，對端子部分的第2絕緣構(gòu)件180與電池殼體蓋113的邊緣的間隔進行說明。如圖9的部分俯視圖所示，在電池100中，第2絕緣構(gòu)件180與電池殼體蓋113的邊緣的間隔在長邊方向和短邊方向上不同。即，第2絕緣構(gòu)件180與電池殼體蓋113的長邊113a之間的間隔Ga小于第2絕緣構(gòu)件180與電池殼體蓋113的短邊113b之間的間隔Gb。這是由于電池100的整體形狀為扁平狀、電池殼體蓋113為矩形狀造成的。此外，圖9是在將電池殼體蓋113(附帶端子的蓋構(gòu)件115)嵌入到電池殼體主體111中之后且實施焊接之前的狀態(tài)下的俯視圖。另外，雖然省略了圖示，但右端附近的負極側(cè)也相同。
[0062]返回到圖8的焊接后的俯視圖來看可知，在電池殼體蓋113的長邊113a之處和短邊113b之處，焊接痕(焊接時熔融的地方)160的寬度不同。在長邊113a之處，焊接痕160的寬度寬，相對于此，在短邊113b之處，焊接痕160的寬度窄。利用剖視圖進一步對其進行說明。圖10示出圖9中的X位置的剖視圖，圖11中示出Y位置的剖視圖。從這些剖視圖可知，電池殼體蓋113與電池殼體主體111相比板厚較大。
[0063]首先，當觀察短邊側(cè)的圖10時，焊接痕160跨越電池殼體蓋113的上表面113e、和電池殼體主體111的開口端面Ille,但未達到電池殼體主體111的外側(cè)面Ills。相對于此，在長邊側(cè)的圖11中，從電池殼體蓋113的上表面113e達到電池殼體主體111的外側(cè)面Ills。短邊側(cè)和長邊側(cè)中的差異在圖8中表現(xiàn)為焊接痕160的寬度的寬窄。
[0064]對圖10和圖11的差異進一步進行說明。如圖10那樣焊接短邊部時，將焊接能量設定為較小程度，使得焊接時的熔融僅達到電池殼體蓋113的上表面113e、和電池殼體主體111的開口端面llle，而未達到電池殼體主體111的外側(cè)面Ills。在圖10中，此時電池殼體蓋113和電池殼體主體111大致均等地熔融。因而，熔融部分的近似扇形T變?yōu)榇笾麓怪?。因而，煙羽P向作為近似扇形T的中心方向的箭頭Q的方向即垂直上方噴出。盡管如此，由于間隔Gb較大，因此第2絕緣構(gòu)件180不會被煙羽P燒傷。此外，近似扇形T是指，由截面中的焊接痕160的表面形狀之中能呈圓弧近似的部分、和相對于該圓弧的兩端的半徑構(gòu)成的扇形。
[0065]另一方面，如圖11那樣焊接長邊部時，與焊接短邊部時相比，增大焊接能量。于是，與圖10相比，熔融范圍變寬。另外，熔化深度Ma也大于圖10中的熔化深度Mb。但是，并不是在電池殼體蓋113側(cè)和電池殼體主體111側(cè)熔融范圍均等地擴展。熔融范圍，在電池殼體主體111側(cè)擴展更大，在電池殼體蓋113側(cè)不太擴展。
[0066]其理由在于電池殼體主體111和電池殼體蓋113的板厚的差異。由于因板厚的差異造成的熱容量的差異，使得與電池殼體主體111側(cè)相比，在電池殼體蓋113側(cè)熱的逃散較多。因而，電池殼體蓋113側(cè)一方升溫強烈，因此熔融范圍在電池殼體主體111側(cè)擴展得更大。因而，在圖11中，熔融部分的近似扇形T和其中心方向R變成向外傾斜的狀態(tài)。因而，煙羽P也向外傾斜地釋放。因此，即使間隔Ga小，第2絕緣構(gòu)件180也不會被煙羽P燒傷。
[0067]如果與圖10的說明相同地以較低的焊接能量進行長邊部的焊接時，盡管間隔Ga小，也會使煙羽P從電池殼體蓋113的邊緣(長邊)大致垂直地噴出。也即是，煙羽P會存在于第2絕緣構(gòu)件180的附近，有可能導致第2絕緣構(gòu)件180燒傷。特別是，當存在如煙羽P由于周邊的氣流等而搖晃的情況時，容易如圖12所示那樣煙羽P燒到第2絕緣構(gòu)件180。相對于此，在本實施方式中，通過以大能量焊接長邊部，防止了上述弊端。此外，焊接本身的方法只要是激光焊接等能夠?qū)τ诤附犹幰苑墙佑|方式進行焊接的方法，則可以是任意的方法。
[0068]對于圖11所示的長邊部的焊接痕160，進一步可以說出以下情況。如圖13所示，能夠相對于未熔融部分的電池殼體主體111和電池殼體蓋113的分界線的延長線S,考慮從上方觀察時的向電池殼體主體111側(cè)的熔寬Wa和向電池殼體蓋113側(cè)的熔寬Wb。此時，熔寬Wa大于熔寬Wb。也就是說，“Wa/Wb”大于I。如果用圖10的短邊部的焊接痕160來考慮這種情況，則“Wa/Wb”大致變?yōu)镮。因此，可以說與短邊部的焊接痕160相比，在長邊部的焊接痕160中，“Wa/Wb”的值較大。另外，對于Wa自身的值，也是與短邊部相比，在長邊部中較大。
[0069]另外，如圖14所示，能夠在剖視圖上相對于延長線S，考慮焊接痕160的在電池殼體主體111側(cè)的表面長度La、和在電池殼體蓋113側(cè)的表面長度Lb。對此，表面長度La大于表面長度Lb。并且，可以說與短邊部的焊接痕160相比，“La/Lb”的值在長邊部的焊接痕160中較大。另外，對于La自身的值，也是與短邊部相比，在長邊部中較大。
[0070]此外，本發(fā)明如圖15所示，將在使電池殼體蓋113(附帶端子的蓋構(gòu)件115)嵌入到電池殼體主體111之后且實施焊接之前的時刻，電池殼體主體111的開口端面Ille沒有被電池殼體蓋113覆蓋的結(jié)構(gòu)作為應用對象。其原因是，在這種結(jié)構(gòu)中，焊接時的煙羽P向電池殼體蓋113的上表面?zhèn)燃淳哂械?絕緣構(gòu)件180的一側(cè)噴出。
[0071]另一方面，如圖16那樣在焊接前的時刻開口端面Ille被電池殼體蓋113覆蓋的結(jié)構(gòu)不是本發(fā)明的應用對象。其原因是，在這種結(jié)構(gòu)中，焊接時的煙羽P的影響根本不可能波及第2絕緣構(gòu)件180。反之，在如圖17那樣的結(jié)構(gòu)中，既然開口端面Ille未被電池殼體蓋113覆蓋而露出來，那么也能夠作為本發(fā)明的應用對象。另外，即使在電池殼體蓋113的上表面113e進一步形成有上述說明的以外的形狀(例如圖18中的槽113f)，也不妨礙本發(fā)明的應用。此外，在圖13?圖18中，省略地描繪了圖11等中的第2絕緣構(gòu)件180等。
[0072]另外，在本發(fā)明中，圖11所示的寬度寬的焊接痕160，需要至少設置在電池殼體蓋113的兩端附近的與第2絕緣構(gòu)件180面對的區(qū)域。即為圖8中的區(qū)間Z1、Z3。對于這之間的區(qū)間Z2，既可以形成有區(qū)間Z1、Z3的寬度寬的焊接痕160，還可以與短邊側(cè)同樣地形成有圖10的寬度窄的焊接痕160。但是，對于區(qū)間Z2，形成有寬度寬的焊接痕160，在接合強度這一點上是有利的。進而可以說，也可以遍及電池殼體蓋113的整個周圍地形成圖11的寬度寬的焊接痕160。另外，在現(xiàn)實的產(chǎn)品中，在通過采用低能量的焊接來形成圖10的寬度窄的焊接痕160的區(qū)間中，也可能導致有些地方局部性地焊接痕160達到電池殼體主體111的外側(cè)面Ills。
[0073]進而，對于電池殼體蓋113的平面形狀，前面敘述為矩形板狀，但也可以如圖8所示那樣是角部為圓形的形狀?？傊灰軌蜃R別長邊部和短邊部即可。進而，對于短邊部，也可以是如圖19、圖20所示那樣不存在直線部分的形狀。
[0074]如以上詳細說明的那樣，根據(jù)本實施方式，作為扁平形狀的電池100，在焊接前的階段電池殼體主體111的開口端面Ille沒有被電池殼體蓋113覆蓋的結(jié)構(gòu)中,在電池殼體蓋113的短邊部和長邊部改變焊接能量，使長邊部的焊接能量比短邊部高。由此，使得在與第2絕緣構(gòu)件180面對的長邊部的焊接時，電池殼體主體111側(cè)熔化得更多，煙羽P向外傾斜地噴出。如此，能夠?qū)崿F(xiàn)防止了電池殼體蓋113上的第2絕緣構(gòu)件180等由于焊接時的煙羽P而受到損壞的電池100及其制造方法。
[0075]此外，本實施方式僅為例示，不對本發(fā)明進行任何的限定。因此，本發(fā)明當然可以在不超出其要旨的范圍內(nèi)進行各種改良、變形。
[0076]附圖標記說明
[0077]111:電池殼體主體
[0078]Ille:電池殼體主體的開口端面
[0079]113:電池殼體蓋(蓋構(gòu)件)
[0080]113e:電池殼體蓋的上表面
[0081]130、140:端子構(gòu)件(對外端子構(gòu)件)
[0082]15O:電極體
[0083]160:焊接痕
[0084]180:第2絕緣構(gòu)件(絕緣構(gòu)件)
[0085]Ga、Gb:間隔
[0086]La、Lb:焊接痕的表面長度
[0087]Q、R:近似扇形的中心方向
[0088]T:近似扇形
[0089]Wa、Wb:焊接痕的熔化寬度
[0090]Z1、Z3:與絕緣構(gòu)件面對的區(qū)間
[0091]Z2:區(qū)間Z1、Z3之間的區(qū)間
【權(quán)利要求】
1.一種電池,具有: 扁平形狀的電池殼體主體，其內(nèi)置發(fā)電要素、并且一方開口；和 蓋構(gòu)件，其為具有長邊部和短邊部的形狀，堵塞所述電池殼體主體的開口部， 該電池的特征在于，具有: 對外端子構(gòu)件，其在所述電池殼體主體內(nèi)與所述發(fā)電要素連接，并且部分地露出到外部，貫穿所述蓋構(gòu)件而設置；和 絕緣構(gòu)件，其至少配置在所述蓋構(gòu)件的外面?zhèn)?，使所述對外端子?gòu)件與所述蓋構(gòu)件絕緣， 所述絕緣構(gòu)件的邊緣與所述蓋構(gòu)件的長邊的間隔，小于所述絕緣構(gòu)件的邊緣與所述蓋構(gòu)件的短邊的間隔， 所述蓋構(gòu)件嵌入到所述電池殼體主體的開口部， 通過遍及所述蓋構(gòu)件的四周地形成跨越所述蓋構(gòu)件的外表面和所述電池殼體主體的開口端面的焊接痕，所述蓋構(gòu)件被固定在所述電池殼體主體上，并且所述電池殼體主體的內(nèi)部與外界隔絕密閉， 所述蓋構(gòu)件的長邊上之中至少與所述絕緣構(gòu)件面對的區(qū)間被設為寬度寬的焊接痕區(qū)間，所述寬度寬的焊接痕區(qū)間，是所述焊接痕不僅達到所述蓋構(gòu)件的外表面和所述電池殼體主體的開口端面，也達到所述電池殼體主體的外側(cè)面地形成的區(qū)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于， 適用于所述焊接痕的截面形狀之中表面為圓弧狀的部分的近似扇形的中心方向，在所述寬度寬的焊接痕區(qū)間中與所述寬度寬的焊接痕區(qū)間以外的區(qū)間相比朝向更外側(cè)傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于， 從外部觀察所述焊接痕時的、相對于焊接時未熔融的部分中的所述蓋構(gòu)件的外表面和所述電池殼體主體的分界線的向所述電池殼體主體側(cè)的熔寬除以向所述蓋構(gòu)件側(cè)的熔寬所得的值，在所述寬度寬的焊接痕區(qū)間中與所述寬度寬的焊接痕區(qū)間以外的區(qū)間相比較大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于， 所述焊接痕的截面中的表面長度之中，相比于將焊接時未熔融的部分中的所述蓋構(gòu)件的外表面和所述電池殼體主體的分界線向所述焊接痕的表面延長而成的線，所述電池殼體主體側(cè)的表面長度除以所述蓋構(gòu)件側(cè)的表面長度所得的值，在所述寬度寬的焊接痕區(qū)間中與所述寬度寬的焊接痕區(qū)間以外的區(qū)間相比較大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4的任一項所述的電池,其特征在于， 所述對外端子構(gòu)件以及所述絕緣構(gòu)件分別設置在所述蓋構(gòu)件的長邊方向的靠兩端的位置， 所述寬度寬的焊接痕區(qū)間，相對于所述蓋構(gòu)件的長邊方向，遍及與一方的所述絕緣構(gòu)件面對的區(qū)間和與另一方的所述絕緣構(gòu)件面對的區(qū)間以及這些區(qū)間之間的區(qū)間而形成。
6.一種電池的制造方法， 所述電池具有: 扁平形狀的電池殼體主體，其內(nèi)置發(fā)電要素、并且一方開口 ；和 蓋構(gòu)件，其為具有長邊部和短邊部的形狀，堵塞所述電池殼體主體的開口部， 所述制造方法的特征在于， 作為對象的電池具有: 對外端子構(gòu)件，其在所述電池殼體主體內(nèi)與所述發(fā)電要素連接，并且部分地露出到外部，貫穿所述蓋構(gòu)件而設置；和 絕緣構(gòu)件，其至少配置在所述蓋構(gòu)件的外面?zhèn)?，使所述對外端子?gòu)件與所述蓋構(gòu)件絕緣， 所述絕緣構(gòu)件的邊緣與所述蓋構(gòu)件的長邊的間隔，小于所述絕緣構(gòu)件的邊緣與所述蓋構(gòu)件的短邊的間隔， 將所述蓋構(gòu)件設為不覆蓋所述電池殼體主體的開口端面、且嵌入到所述電池殼體主體的開口部的狀態(tài)， 通過遍及所述蓋構(gòu)件的四周地對所述蓋構(gòu)件的外表面和所述電池殼體主體的開口端面的分界線進行焊接，將所述蓋構(gòu)件固定在所述電池殼體主體上，并且使所述電池殼體主體的內(nèi)部與外界隔絕密閉， 所述焊接時的能量， 在所述蓋構(gòu)件的長邊上之中至少與所述絕緣構(gòu)件面對的區(qū)間中，設為焊接痕不僅達到所述蓋構(gòu)件的外表面和所述電池殼體主體的開口端面，也達到所述電池殼體主體的外側(cè)面地形成的第I水平的能量， 在采用所述第I水平的能量進行焊接的區(qū)間以外的區(qū)間中，設為所述第I水平以下的第2水平的能量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池的制造方法，其特征在于， 作為對象的電池是所述對外端子構(gòu)件以及所述絕緣構(gòu)件分別設置在所述蓋構(gòu)件的長邊方向的靠兩端的位置的電池， 相對于所述蓋構(gòu)件的長邊方向，遍及與一方的所述絕緣構(gòu)件面對的區(qū)間和與另一方的所述絕緣構(gòu)件面對的區(qū)間以及這些區(qū)間之間的區(qū)間地進行采用所述第I水平的能量的焊接。
【文檔編號】H01M10/04GK104412414SQ201380034482
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】中山博之, 鈴木哲, 原山貴司, 成瀨洋一, 梶田薰, 岡田敏也, 梶原崇正 申請人:豐田自動車株式會社, 樸力美車輛活力股份有限公司