密閉型電池的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及在外裝殼體中收納有電極體的密閉型電池。
【背景技術】
[0002]已知在外裝殼體內密閉有電極體的形態(tài)的電池，所述電極體具備正極和負極。在具有該形態(tài)的電池的一個代表性結構中，上述外裝殼體具備:具有開口部的殼體主體；和與該開口部焊接(典型地為激光焊接)的蓋體。作為涉及這種電池的技術文獻可舉出專利文獻I。
[0003]在先技術文獻
[0004]專利文獻1:日本特開2010-282847號公報

【發(fā)明內容】

[0005]如圖15所示，專利文獻I中公開的電池，端子40從蓋體22的貫通孔(端子引出孔)242引出，該端子40與蓋體22的外表面22A通過外側樹脂構件60隔開而絕緣。殼體主體(殼體主體)21與蓋體22的接縫(即焊接部)25設置于蓋體22的側部(殼體主體21的側面?zhèn)?。
[0006]如果如圖3所示將該接縫25設于蓋體22的外表面22A側，則能夠從一個方向(蓋體外表面22A側；圖3中為圖的上方)進行激光焊接。這從電池的生產率提高等觀點出發(fā)是有利的。但是，本發(fā)明人發(fā)現，如圖3所示在蓋體上配置了外側樹脂構件60的結構的電池中，如果對位于蓋體外表面22A側的接縫25照射激光進行焊接，則會發(fā)生外側樹脂構件60吸收激光而變質等不良情況。因此本發(fā)明人進行了下述研討，作為外側樹脂構件的形成材料，使用對于上述那樣的激光焊接導致的變質具有耐性的樹脂(典型地為難以吸收激光的樹脂)，具體為66于^ 口 y (注冊商標)等的以聚酰胺樹脂那樣的非芳香族樹脂為基體的組合物(非芳香族樹脂組合物)。
[0007]但是，由非芳香族樹脂組合物構成的外側樹脂構件，雖然能夠有效防止上述變質，但是非芳香族樹脂一般與芳香族樹脂相比，有耐熱性和強度低的傾向。因此，如果對蓋體與殼體主體的接縫照射激光進行焊接，則會發(fā)生因熱輸入導致外側樹脂構件變形(老化)等不良情況。
[0008]本發(fā)明是鑒于該點而完成的，其主要目的是，在端子從蓋體的端子引出孔引出，具有將該引出的端子與該蓋體隔開的外側樹脂構件，且該蓋體從其外表面?zhèn)扰c殼體主體激光焊接了的密閉型電池(典型地為二次電池)中，防止外側樹脂構件的變質，并防止伴隨由非芳香族樹脂組合物形成外側樹脂構件而導致的不良情況(激光焊接時的熱變形等)。
[0009]根據本發(fā)明提供的密閉型電池，具備:殼體主體，所述殼體主體具有開口部；電極體，所述電極體收納于所述殼體主體中；蓋體，所述蓋體固定在所述殼體主體的開口部，并具有設置了貫通孔(端子引出孔)的外表面；端子，所述端子與所述電極體電連接；和外側樹脂構件，所述外側樹脂構件配置在所述蓋體的位于所述電池外側的外表面。所述端子的一部分穿過所述貫通孔(端子引出孔)并在所述電池的外部露出。所述外側樹脂構件覆蓋所述端子的外部露出部分的周圍。所述蓋體通過嵌入所述殼體主體的開口部，而使得該蓋體的配置有所述外側樹脂構件的外表面的邊緣、與所述殼體主體的開口部的周邊以接觸的方式相匹配，通過其接縫的激光焊接而使所述蓋體固定于所述殼體主體。換言之，所述蓋體與所述殼體主體的接縫位于所述蓋體的外面?zhèn)?，其接縫被激光焊接。所述外側樹脂構件由樹脂基體和無機纖維構成，所述樹脂基體由非芳香族樹脂組合物構成，所述無機纖維分散存在于該樹脂基體中。并且，所述外側樹脂構件中的無機纖維的至少50質量％被配置為該無機纖維的纖維軸方向與所述蓋體平行的狀態(tài)。
[0010]再者，上述“平行的狀態(tài)”除了完全平行以外，也包括在發(fā)揮本發(fā)明的效果的限度內，能夠視為實質上平行的情況。典型地是指無機纖維與蓋體的外表面的交叉角度為O度以上且30度以下。
[0011]通過使用像這樣由非芳香族樹脂組合物形成的外側樹脂構件，與由聚苯硫醚樹脂(PPS)等的芳香族樹脂組合物構成的外側樹脂構件不同，能夠防止由激光焊接導致的外側樹脂構件的變質。另外，通過使在規(guī)定方向上取向的無機纖維分散于由非芳香族樹脂組合物構成的樹脂基體中，能夠補償伴隨由非芳香族性樹脂組合物形成外側樹脂構件導致的耐熱性和機械強度的降低。由此，能夠防止例如在對蓋體與殼體主體的接縫進行激光焊接時發(fā)生的外側樹脂構件的熱變形(老化)。
[0012]在此，無機纖維是指由無機材料構成的纖維狀構件。作為無機纖維的優(yōu)選例，可舉出玻璃纖維、陶瓷纖維、碳纖維、金屬纖維等。在一優(yōu)選方式中，所述無機纖維為玻璃纖維。玻璃纖維能夠有效地有助于非芳香族樹脂的耐熱性和機械強度提高。
[0013]在此公開的密閉型電池的一優(yōu)選方式中，所述外側樹脂構件中的無機纖維的含量，相對于該外側樹脂構件的總質量為45質量％?60質量％。如果在這樣的無機纖維的含量的范圍內，則能夠維持外側樹脂構件的成形性，并且有效地加強耐熱性和機械強度。另夕卜，在一優(yōu)選方式中，所述無機纖維的平均纖維徑為3 μ m?50 μ m。通過使用具有這樣的纖維徑的無機纖維，能夠有效地加強耐熱性和機械強度。
[0014]在此公開的密閉型電池的一優(yōu)選方式中，所述外側樹脂構件具有使所述端子插通的貫通孔。所述端子具有:基座部，所述基座部配置于所述電池內部；和鉚接部，所述鉚接部從所述基座部突出設置，穿過所述蓋體的貫通孔(端子引出孔)和所述外側樹脂構件的貫通孔并向所述電池外部引出(露出)。所述端子的鉚接部以沿端子軸方向壓縮所述外側樹脂構件的方式鉚接。該方式的電池中，由于鉚接的應力往往會使蓋體變形(典型地為翹曲)ο但是，根據本方式，外側樹脂構件中的無機纖維相對于蓋體平行地取向，因此難以發(fā)生那樣的蓋體的變形。
[0015]在此公開的密閉型電池的一優(yōu)選方式中，所述電池還具備螺栓，所述螺栓具有頭部和腿部，使所述腿部插通螺栓插通孔而配置，所述螺栓插通孔設置在所述端子的外側端部。所述外側樹脂構件具有沿著所述端子的外側端部延伸的延長部。并且，在所述外側樹脂構件的延長部形成有螺栓接收孔，所述螺栓接收孔接收所述螺栓的所述頭部并且限制該螺栓的旋轉。該方式的電池中，將螺栓緊固時的緊固壓力(扭力)有可能導致外側樹脂構件斷裂，但根據本發(fā)明的構成，外側樹脂構件中的無機纖維相對于蓋體平行地取向，因此難以發(fā)生外側樹脂構件斷裂那樣的狀況。
[0016]在此公開的密閉型電池的一優(yōu)選方式中，所述殼體主體的開口部以長方形形成，所述蓋體具有與所述開口部的長方形對應的一對長邊部和一對短邊部。并且，所述外側樹脂構件中的無機纖維的至少50質量％被配置為該無機纖維的纖維軸方向與所述蓋體的長邊部平行的狀態(tài)。根據該構成，能夠確保外側樹脂構件的大的拉伸量。再者，上述“平行的狀態(tài)”除了完全平行以外，也包括在發(fā)揮本發(fā)明的效果的范圍內，能夠視為實質上平行的情況。典型地是指無機纖維與蓋體的長邊部的交叉角度為O度以上且30度以下。
[0017]在此公開的密閉型電池的一優(yōu)選方式中，其特征在于，所述外側樹脂構件不含酚系熱穩(wěn)定劑和Cu-1系熱穩(wěn)定劑。酚系熱穩(wěn)定劑在激光焊接時吸收激光散射光，因此會成為變質的要因。另外，Cu-1系熱穩(wěn)定劑與外側樹脂構件所吸收的水一同向外部流出，會成為腐蝕其它電池結構構件(例如端子、殼體主體)的要因。根據本發(fā)明的構成，這樣的熱穩(wěn)定劑不包含于外側樹脂構件中，因此能夠切實地防止外側樹脂構件的變質，并且避免其它電池結構構件的腐蝕。
[0018]在此公開的密閉型電池的一優(yōu)選方式中，所述非芳香族樹脂組合物之中80質量％以上，由選自6于4 口 y (注冊商標)、66于4 口 y (注冊商標)、其它聚酰胺(PA)、聚縮醛、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚樹脂、和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少I種構成。這些樹脂材料對于由激光焊接導致的變質具有高的耐性(典型地為難以吸收激光散射光)，因此優(yōu)選作為適合于本發(fā)明的目的的非芳香族樹脂。
[0019]根據本發(fā)明，還提供一種電池組，所述電池組是將在此公開的任一電池作為單電池，具備多個該單電池而成的。這些單電池的端子之間經由連接構件連接。在一優(yōu)選方式中，上述單電池是具備上述螺栓的形態(tài)的密閉型電池，所述連接構件通過使所述螺栓的腿部穿過該連接構件的螺栓插通孔并擰緊螺母而被緊緊固定于所述端子的外側端部。該形態(tài)的電池組，可防止外側樹脂構件的變質和變形，因此品質優(yōu)異，并且能夠確保可承受螺栓的緊固壓力的機械強度，因此單電池之間的連接電阻低。
[0020]再者，在本說明書中“二次電池”的概念包括鋰離子二次電池、金屬鋰二次電池、鎳氫電池、鎳鉻電池等所謂的蓄電池以及雙電層電容器等蓄電元件。另外，“非水電解質二次電池”是指具備非水電解質(典型地為在非水溶劑中包含支持鹽(支持電解質)的電解質)的電池。另外，“鋰二次電池”是指利用鋰離子作為電解質離子，通過正負極間的鋰離子的移動進行充放電的二次電池。一般被稱為鋰離子電池的二次電池，是包含于上述鋰二次電池中的典型例。在此公開的技術典型地適用于密閉型的非水電解質二次電池(例如鋰離子二次電池)。
[0021]在此公開的任一密閉型電池(例如鋰離子二次電池)，典型地以電池組的形態(tài)，可優(yōu)選用作車輛所搭載的電源。例如適合作為混合動力車、電動車這樣的具備電動機的汽車等的車輛所搭載的發(fā)動機用的電源(典型地為驅動電源)。因此，根據本發(fā)明，提供具備在此公開的任一密閉型電池(可以是電池組的形態(tài))的車輛(例如汽車)。
【附圖說明】
[0022]圖1是表示一實施方式涉及的密閉型電池的部分截面圖。
[0023]