电池用封口构造以及使用了该电池用封口构造的电池的制作方法
【专利摘要】提供一种电池用封口构造以及使用了该电池用封口构造的电池，该电池用封口构造具备：封口板，对电池壳体进行密封；以及连接部，将电池正极板与上述封口板电连接，上述连接部具备弹簧体以及与该弹簧体连接的集电体，上述弹簧体与上述封口板接触，上述集电体与上述电池正极板接触。
【专利说明】电池用封口构造以及使用了该电池用封口构造的电池
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种削减了与正极板之间的加工不良、并削减了引线与封口板之间的点焊不良的电池用封口构造以及使用了该电池用封口构造的电池。
【背景技术】
[0002]近年来，个人电脑、移动电话、个人数字助手(PDA)等信息电子设备和视听电子设备的小型轻量化以及无绳化正在迅速地发展，对作为这些电子设备的驱动用电源的电池的要求不断地提高。因此，对电池的安全性、稳定性等性能一直在进行各种研究。
[0003]对于圆筒形镍氢电池而言，一般以如下方式来形成作为电池的内部电极的电池群:如图1以及图3所示，首先准备长条状的由极板及发泡镍基体层叠形成的正极板105，然后在该正极板105的长度方向的大致中间部的一端部，将一部分极板剥离，而露出形成为长方形形状的发泡镍基体，将电池引线103的一端通过点焊焊接在该露出的发泡镍基体上，进一步将该焊接部通过片体覆盖粘贴而待用。其次，准备由绝缘材料形成的间隔片107以及由钢板等形成的负极板106。最后，在将上述材料以负极板106、间隔片107、正极板105、间隔片107的顺序层叠的方式进行卷绕而形成如图2所示的圆筒状，从而形成层叠的电池群。
[0004]进一步，如图3所示，将上述层叠成的电池群装入一端开口的由钢等形成的壳体101中，然后装入用于防止电池引线103与壳体101接触而短路的绝缘环104，使电池引线103从绝缘环104中间形成的孔部中穿过而露出，之后通过点焊将电池引线103的露出端与封口板102的设置有作动气阀108的一端焊接，最后将处于该焊接状态的封口板102封装到壳体101的开口端而完成电池100的组装。
[0005]在上述电池群的形成过程中，将电池引线103的一端点焊到发泡镍基体上，该点焊的面积较小而容易发生点焊不牢固、引线与发泡镍基体的接触不良、以及在卷绕过程中点焊脱落等问题。
[0006]另外，如图3所示，电池群中，以负极板106、间隔片107、正极板105、间隔片107的顺序层叠配置，即在每层负极板106与每层正极板105之间都夹有间隔片107。而且，正极板105与负极板106在朝向壳体101的开口的端部为相同高度(平齐)。在实际的生产中，正极板105在边缘部、即上述端部处有时会存在毛边，从而在如上述形成电池群时，该毛边会划破或扎透间隔片107，从而导致正负极短路。
[0007]而且，在将电池群装入壳体101的状态下进行电池引线103与封口板102的点焊，由于一般情况下电池引线103的长度较短，从而导致该点焊的操作性受到限制，有时会导致虚焊的产生。
[0008]此外，如上所述，由于将电池引线103的一端点焊到发泡镍基体上的点焊面积较小，从而在电池使用时导致电池的集电性低、放电特性差。
实用新型内容
[0009]本实用新型是鉴于上述问题而做出的，目的在于提供一种消除正极板与电池引线之间的焊接不良以及消除电池引线与封口板之间的焊接不良的电池用封口构造以及使用了该电池用封口构造的电池。
[0010]本实用新型的第I方案是电池用封口构造，具备:封口板，对电池壳体进行密封；以及连接部，将电池正极板与上述封口板电连接，上述连接部具备弹簧体以及与该弹簧体连接的集电体，上述弹簧体与上述封口板接触，上述集电体与上述电池正极板接触。
[0011]第2方案的电池用封口构造为，在第I方案的电池用封口构造中，上述弹簧体为螺旋弹簧，上述集电体由与上述弹簧体的线体相同的线体以盘绕状与上述弹簧体一体形成。
[0012]第3方案的电池用封口构造为，在第2方案的电池用封口构造中，还具备绝缘环，该绝缘环设置在上述电池正极板上，并且通过该绝缘环的内侧壁定位盘绕状的上述集电体。
[0013]第4方案的电池用封口构造为，在第I方案的电池用封口构造中，上述弹簧体为螺旋弹簧，上述集电体为圆板形导电板，上述弹簧体的一端通过点焊与上述集电体连接。
[0014]第5方案的电池用封口构造为，在第4方案的电池用封口构造中，还具备绝缘环，该绝缘环设置在上述电池正极板上，并且通过该绝缘环的内侧壁定位上述圆板形导电板。
[0015]第6方案的电池用封口构造为，在第2?5方案中的任一电池用封口构造中，在上述封口板的背面形成有对上述螺旋弹簧的与上述封口板接触的端部进行定位的环状凹槽。
[0016]第7方案的电池用封口构造为，在第I?5方案中的任一电池用封口构造中，上述连接部由铁镍合金形成。
[0017]第8方案的电池用封口构造为，在第6方案的电池用封口构造中，上述连接部由铁镍合金形成。
[0018]本实用新型的第9方案是电池，具备:正极板；负极板，与上述正极板间隔配置；间隔片，设置在上述正极板以及负极板之间，以使上述正极板以及负极板绝缘；壳体，在一端开口，收容有上述正极板、负极板和间隔片；绝缘片，设置于上述壳体的开口部，以及电池用封口构造，设置在上述绝缘片上而将上述壳体密封，且与上述正极板电连接，在该电池中，上述电池用封口构造是第I?8方案中任一个方案所述的电池用封口构造，上述正极板的靠上述壳体的开口的端部比上述负极板的靠上述壳体的开口的端部朝上述壳体的开口突出，上述正极板的上述端部与上述电池用封口构造的上述连接部接触而电连接。
[0019]实用新型效果
[0020]根据本实用新型的电池用封口构造，连接部的弹簧体与封口板接触，集电体与电池正极板接触，利用弹簧体的弹力使连接部分别与封口板及电池正极板压接，从而不用对弹簧体与封口板之间、以及集电体与电池正极板之间进行点焊，从而消除了现有的电池封口构造中的正极板与电池引线之间的焊接不良以及电池引线与封口板之间的焊接不良，省略了焊接步骤，从而提高了生产效率。而且，使集电体与电池正极板接触，与现有的通过电池引线的一端与电池正极板点焊连接相比，能够增大导电面积，集电性提高，从而提高电池的大电流放电率。
[0021]而且，通过使弹簧体形成为螺旋弹簧，并使集电体以相同线体与弹簧体一体形成，能够将连接部以相同的线体形成为一个部件,节省了生产成本。
[0022]另外，设置通过内侧壁来对盘绕状的集电体进行定位的绝缘环，从而更可靠地避免组装后连接部在电池壳体内部的自由移动，能够防止连接部与作为电池负极的壳体接触而发生短路。
[0023]而且，通过使弹簧体形成为螺旋弹簧，并使集电体形成为与螺旋弹簧通过点焊连接的圆板形导电板，在电池组装后，能够使集电体的导电板的板面与电池正极接触，更加有效地增大了导电面积，集电性进一步提高，能够进一步提高电池的大电流放电率。
[0024]另外，设置通过内侧壁来对圆板形导电板(集电体)进行定位的绝缘环，从而更可靠地避免组装后连接部在电池壳体内部的自由移动。
[0025]而且，通过在封口板的背面形成有对螺旋弹簧的与封口板接触的端部进行定位的环状凹槽，在将连接部装入电池后而将封口板封装时，连接部的弹簧体压缩变形，其上端部嵌入上述凹槽中，能够使该连接部与封口板可靠地接触，并由于对该弹簧体进行了定位，从而使其在组装后不会在电池壳体内部自由移动而导致电池内部的短路等的发生。
[0026]另外，通过使连接部由铁镍合金形成，能够增进电池正极板与封口板之间的导通，有利于提闻电池的性能。
[0027]根据本实用新型的电池，通过使用上述电池用封口构造以及使正极板的靠壳体开口的端部比负极板的相应端部朝壳体开口突出，正极板的该端部与负极板的端部不再平齐，即使在正极板的该端部存在毛边，而且该毛边将间隔片划破或扎透，也不会导致正极板与负极板直接接触，从而避免正负极短路。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是用于对现有的电池的正极板与电池引线的焊接方法进行说明的图。
[0029]图2是现有的电池的作为内部电极的电池群的结构示意图。
[0030]图3是现有的电池的结构的示意图。
[0031]图4是本实用新型的电池的结构的示意图。
[0032]图5是本实用新型的电池的作为内部电极的电池群的结构示意图。
[0033]图6是本实用新型的电池的封口件的结构示意图。
[0034]图7是示出本实用新型的弹簧集电体的具体的一例的图。
[0035]图8是示出将图7的弹簧集电体放置在电池群上的状态的图。
[0036]图9是在本实用新型的电池的封口板的背面形成环状凹槽的示意图。
[0037]标记说明
[0038]10、100 电池
[0039]11、101 壳体
[0040]12、102 封口板
[0041]13弹簧集电体
[0042]13a弹簧体
[0043]13b集电体
[0044]103电池引线
[0045]14、104 绝缘环
[0046]14a基体部
[0047]14b 肋部
[0048]14c内侧壁
[0049]15、105 正极板
[0050]16、106 负极板
[0051]17、107 间隔片
[0052]18、108作动气阀
[0053]19 封口件
[0054]20绝缘片
[0055]21 凹槽
[0056]23环状凹槽
[0057]116基体部
[0058]117加强筋部
[0059]118注液孔
[0060]119导线孔
[0061]120台阶部
[0062]130间隔件
【具体实施方式】
[0063]下面使用附图对本实用新型的【具体实施方式】进行说明。
[0064]在该实施方式中，如图4所示，示出了本实用新型的电池10的概略结构。
[0065]以电池10是圆筒形镍氢电池为例进行说明。电池10具有正极板15 ;负极板16，与正极板15间隔配置；间隔片17，设置在正极板15以及负极板16之间，以使正极板15以及负极板16绝缘；壳体11,在一端(图4中的上端)开口，收容有正极板15、负极板16和间隔片17 ;绝缘片20，设置于壳体11的开口部；以及封口件19，设置在绝缘片20上，将壳体11密封，且与正极板15电连接，包括封口板12及弹簧集电体13。
[0066]由正极板15、负极板16以及间隔片17构成作为电池的内部电极的电池群，该电池群的形成过程为如下所述。
[0067]首先准备长条状的由极板及发泡镍基体层叠形成的正极板15，同时准备由绝缘材料形成的两个间隔片17以及由钢板等形成的负极板16，然后，将负极板16、间隔片17、正极板15、间隔片17的长度方向的一端对齐而层叠，最后，在上述对齐并层叠的状态下，从对齐端开始对其进行卷绕而形成如图5所示的圆筒状，从而形成层叠的电池群。
[0068]壳体11形成为圆筒形，如图4所示，在上端开口，并在靠近该开口的端部，形成有环状的向电池10的内部(电池的轴心方向)突出的凹槽21。
[0069]绝缘片20由绝缘的硬质材料形成，形成为圆盘形状，并在该圆盘的底部形成有圆形的开口 22。
[0070]封口件19包括封口板12及弹簧集电体13。
[0071]封口板12为将分别形成为圆盘形状的大圆盘以及小圆盘、以使大圆盘的周缘部折弯并包围小圆盘的周缘部的方式进行压接而成，在该大圆盘的盘底中央部形成有作动气阀18，用于在电池10内部发生异常情况时进行动作。
[0072]如图6所示，弹簧集电体13设置在封口板12的下方，具备弹簧体13a以及与该弹簧体13a连接的集电体13b。
[0073]弹簧体13a和集电体13b由导电金属形成，优选由铁镍合金形成。由此，能够增进正极板15与封口板12之间的导通，有利于提高电池的性能。
[0074]弹簧体13a的一端(图6的上方的端部)与封口板12的下端、即形成有作动气阀18的一端接触，弹簧体13a的另一端(图6的下方的端部)与集电体13b连接。弹簧体13a可以由螺旋弹簧形成，也可以由弹性金属片体以折叠状形成。
[0075]集电体13b设置在从负极板16的端部突出的呈卷绕状的正极板15的端面上，即正极板15的端部(端面)与集电体13b (的底面)接触而电连接。集电体13b可以由盘绕状的线体形成，也可以由圆板形导电板形成。
[0076]如上所述，弹簧集电体13由导电金属制的弹簧体13a和集电体13b连接而成，且弹簧体13a与封口板12接触，集电体13b与正极板15接触，因此弹簧集电体13将正极板15与封口板12电连接。而且，在将封口板12进行封装的状态下，利用弹簧体13a的弹力使弹簧集电体13分别与封口板12及正极板15压接，从而对弹簧集电体13进行了良好的固定。
[0077]如图7所示，示出了弹簧集电体13的具体的一例。弹簧集电体13中，弹簧体13a为螺旋弹簧，集电体13b由与弹簧体13a的线体相同的线体以盘绕状与弹簧体13a—体形成，即弹簧集电体13仅构成为一个单独的部件,从而节省了生产成本。
[0078]另外，图8示出了将上述图7的弹簧集电体13放置在电池群上的状态，为了便于说明而省略了其他部件。在图8中，盘绕状的集电体13b与盘绕状的正极板15在多处接触，与现有的电池的仅在电池引线的一端与电池正极板点焊连接处接触相比，能够增大导电面积，集电性提高，从而提高电池的大电流放电率。
[0079]而且，弹簧集电体13也可以为，弹簧体13a为螺旋弹簧，集电体13b为圆板形导电板，弹簧体13a的一端(图6中的下部的端部)通过点焊与集电体13b连接。由此，在电池组装后，能够使作为集电体13b的导电板的板面与正极板15接触，更加有效地增大了导电面积，集电性进一步提闻，能够进一步提闻电池的大电流放电率。
[0080]另外，为了使弹簧集电体13与封口板12可靠地接触,如图9所示,可以在封口板12的背面(形成有作动气阀18的一面)形成与作为弹簧体13a的螺旋弹簧相卡合的环状凹槽23，在将封口板12封装的状态下，该环状凹槽23对螺旋弹簧的与封口板12接触的端部进行定位。可以使环状凹槽23的直径与螺旋弹簧的盘绕直径相同，另外考虑到螺旋弹簧压缩时，其自由端部、即螺旋弹簧的与封口板12接触的端部(图7的上端的端部)可能会沿径向扩大，也可以使环状凹槽23的直径比螺旋弹簧的盘绕直径稍大。
[0081]如图4、6所示，在封口件19中，也可以在电池正极板15上设置绝缘环14，具体而言，绝缘环14设置在呈卷绕状的正极板15的端面的边缘部上。绝缘环14由绝缘材料形成，包括圆环状的基体部14a以及沿基体部14a的内侧立起的肋部14b。在基体部14a以及肋部14b的内侧形成有绝缘环14的内侧壁14c，如图6所示，该内侧壁14c形成为上下导通的圆孔，从而对由盘绕状的线体形成的集电体13b、或由圆板形导电板形成的集电体13b进行定位。由内侧壁14c形成的圆孔的直径、即绝缘环14的内径比由盘绕状的线体形成的集电体13b的直径稍大(参照图6中右边的俯视图所示)或者比由圆板形导电板形成的集电体13b的直径稍大，以便对集电体13b进行定位，从而更可靠地避免电池组装后弹簧集电体13在壳体11内部的自由移动，能够防止弹簧集电体13与作为电池负极的壳体11接触而发生短路。
[0082]在本实用新型的电池用封口构造(封口件19)中，弹簧集电体13的弹簧体13a与封口板12接触，集电体13b与正极板15接触，从而不用对弹簧体13a与封口板12之间、以及集电体13b与正极板15之间进行点焊，从而消除了现有的电池封口构造中的正极板与电池引线之间的焊接不良以及电池引线与封口板之间的焊接不良，省略了焊接步骤，从而提高了生产效率。而且，使集电体13b与正极板15接触，与现有的通过电池引线的一端与电池正极板点焊连接相比，能够增大导电面积，集电性提高，从而提高电池的大电流放电率。
[0083]另外，在本实用新型的电池10中，通过使用上述电池用封口构造以及使正极板15的靠壳体11的开口的端部比负极板16的相应端部朝壳体11的开口突出，正极板15的该端部与负极板16的端部不再平齐，即使在正极板15的该端部存在毛边，而且该毛边将间隔片17划破或扎透，也不会导致正极板15与负极板16直接接触，从而避免正负极短路。
[0084]如上所述，对本实用新型的几个实施方式进行了说明，但并不限于上述实施方式，在不脱离本实用新型主旨的范围内可以进行多种变形。
【权利要求】
1.一种电池用封口构造,具备: 封口板，对电池壳体进行密封；以及 连接部，将电池正极板与上述封口板电连接， 该电池用封口构造的特征在于， 上述连接部具备弹簧体以及与该弹簧体连接的集电体，上述弹簧体与上述封口板接触，上述集电体与上述电池正极板接触。
2.如权利要求1所述的电池用封口构造，其特征在于， 上述弹簧体为螺旋弹簧，上述集电体由与上述弹簧体的线体相同的线体以盘绕状与上述弹簧体一体形成。
3.如权利要求2所述的电池用封口构造，其特征在于， 还具备绝缘环，该绝缘环设置在上述电池正极板上，并且通过该绝缘环的内侧壁定位盘绕状的上述集电体。
4.如权利要求1所述的电池用封口构造，其特征在于， 上述弹簧体为螺旋弹簧，上述集电体为圆板形导电板，上述弹簧体的一端通过点焊与上述集电体连接。
5.如权利要求4所述的电池用封口构造，其特征在于， 还具备绝缘环，该绝缘环设置在上述电池正极板上，并且通过该绝缘环的内侧壁定位上述圆板形导电板。
6.如权利要求2?5中任一项所述的电池用封口构造，其特征在于， 在上述封口板的背面形成有对上述螺旋弹簧的与上述封口板接触的端部进行定位的环状凹槽。
7.如权利要求1?5中任一项所述的电池用封口构造，其特征在于， 上述连接部由铁镍合金形成。
8.如权利要求6所述的电池用封口构造，其特征在于， 上述连接部由铁镍合金形成。
9.一种电池,具备: 正极板； 负极板，与上述正极板间隔配置； 间隔片，设置在上述正极板以及负极板之间，以使上述正极板以及负极板绝缘； 壳体，在一端开口，收容有上述正极板、负极板和间隔片； 绝缘片，设置于上述壳体的开口部，以及 电池用封口构造，设置在上述绝缘片上而将上述壳体密封，且与上述正极板电连接， 该电池的特征在于， 上述电池用封口构造是权利要求1?8中任一项所述的电池用封口构造， 上述正极板的靠上述壳体的开口的端部比上述负极板的靠上述壳体的开口的端部朝上述壳体的开口突出，上述正极板的上述端部与上述电池用封口构造的上述连接部接触而电连接。
【文档编号】H01M2/34GK204130595SQ201420358510
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】安未明, 叶兰, 倪霞, 李超, 马天行 申请人:松下能源(无锡)有限公司