蓄电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蓄电池，其包括容纳蓄电元件的电池壳体，该蓄电元件包括经由隔板叠置的正极体和负极体。
【背景技术】
[0002]例如，专利文献I中所描述的电池通过这样的方式制成:铆接(caulking)金属正极壳体和金属负极壳体，同时将树脂垫片夹在二者之间，并且在其中包封发电元件。因为电池壳体还兼作正极和负极，这种类型的电池具有构成部件数量减少的优点。
[0003]专利文献1:JP-A-2000-164259
[0004]然而，铆接处理难以满足这样的需求:在铆接部(铆接正极壳体与负极壳体同时在之间夹住垫片(绝缘件)的部分)处，同时保证电极之间的绝缘性能和发电元件的密封性能(正极壳体和负极壳体的密封)。
[0005]具体而言，因为正极和负极在铆接部位处经由垫片彼此相邻，电极之间的距离(绝缘距离)变小。因此，在铆接加工步骤期间垫片更容易移位，以及，由铆接加工使壳体很大程度变形时，绝缘距离会变得更小。另外，在使金属壳体和垫片一起变形的铆接加工中，如果垫片不能跟随壳体的变形，则可能形成间隙等，这将不能保证足够的密封性能。
[0006]如上所述，铆接处理难以满足这样的需求:在与正极壳体和负极壳体(其构成电池壳体)进行密封的连接部位相同的部分处，同时保证电极之间绝缘性能。
[0007]为了解决这些问题，本发明的目的是，提供一种蓄电池，通过独立地执行将密封有蓄电元件的壳体进行连接、以及执行将蓄电元件的正极和负极引出，同时保证绝缘性能和密封性能，这样通过进行容易的加工，就能构造成这种蓄电池。
【发明内容】
[0008](I)根据本发明的一方面，一种蓄电池，包括:蓄电元件，其具有正极板、负极板、以及隔板的层叠结构；电池壳体，其包括第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体由金属制成，形成空间以容纳蓄电元件，并且在围绕该空间的连接部位处互相焊接在一起，该电池壳体与蓄电元件的一个电极电连接，并且，该电池壳体包括第一电极端子；内绝缘件，其布置在该空间中，并且布置成使蓄电元件的另一电极与具有该一个电极的电势的电池壳体绝缘；
[0009]第二电极端子，其经由内绝缘件与该另一电极连接，并且，在不同于连接部位的位置处，第二电极端子布置在电池壳体的周边；以及外绝缘件，其布置成使第二电极端子与电池壳体绝缘。
[0010]根据本发明，因为整个电池壳体具有蓄电元件的电极之一的单独一种电势(单电极电势)，可通过焊接等方式容易地使第一壳体和第二壳体互相连接，而不用使其彼此绝缘。另外，在与第一壳体和第二壳体之间连接部位不同的部分处，经由内绝缘件和外绝缘件，能将该另一电极从具有该一个电极电势的电池壳体引出。
[0011]所以，本蓄电池具有下述结构，(I)在第一壳体与第二壳体之间的连接使得在其中密封蓄电元件，这种连接与蓄电元件的正极和负极的引出是彼此分开的，因而，不必在包封蓄电元件的同时使壳体彼此绝缘。因此，能提供一种蓄电池，其能通过容易的加工而成形，同时能保证绝缘性能和密封性能。
[0012](2)在(I)的蓄电池中，第一壳体包括开口，连接件与该另一电极和第二电极端子连接，该连接件布置成，经由内绝缘件、从不同于连接部位的位置处、穿过该开口到达壳体的外部，以及，经由外绝缘件，第二电极端子设置在第一壳体周边上与该开口对应的位置处。
[0013]因为本蓄电池具有此配置(2)，仅要求向第一壳体(其为电池壳体的构成部件之一)设置对应于第二电极端子的绝缘结构，这能减少构成部件的数量。
[0014](3)在⑴或⑵的蓄电池中，第一壳体进一步包括:第一电极端子，其包括连接部位的延伸部，以及，第一电极端子和连接部位为一体式结构；以及接触部，其包括第一壳体中形成空间以容纳蓄电元件的区域的变形部，并且，接触部布置成与第二壳体夹住蓄电元件的一部分，以与蓄电元件的一个电极接触。
[0015]因为蓄电池具有此配置(3)，可以简化将与第一电极端子对应的蓄电元件电极引出的结构，这能减少构成部件的数量。
[0016](4)⑴?(3)中任一项的蓄电池，取决于布置第二电极端子的位置，布置第一电极端子；蓄电元件包括与该一个电极对应的第一集电部、以及与该另一电极对应的第二集电部，第一集电部和第二集电部夹住正极板、负极板、以及隔板的层叠区域，在第一集电部和第二集电部对准的方向上，第一电极端子和第二电极端子都布置在电池壳体中布置有第二集电部的一个端侧，以及，第一电极端子和第二电极端子经由外绝缘件彼此相邻。
[0017]因为蓄电池具有此配置(4)，第一电极端子和第二电极端子可以集中布置在电池壳体的一个端侧，这能改进电池壳体中安装电极端子的安装表面上的空间系数的效率(空间利用率)。另外，因为集中布置在该一个端侧上的第一电极端子和第二电极端子，经由外绝缘件(其布置用于使电池壳体与第二电极端子绝缘)彼此接触，能使电极端子彼此适当地绝缘，同时能减少构成部件的数量。
【附图说明】
[0018]图1是实施例1中的单元电池结构的分解轴测图；
[0019]图2是容纳在实施例1的电池壳体中的发电元件的结构图；
[0020]图3是实施例1中单元电池在X-Z平面上的剖视图，在经由内绝缘件和外绝缘件布置于电池壳体周围的电极端子的位置处；
[0021]图4是实施例1中的单元电池的外部轴测图；
[0022]图5是单元电池在X-Y平面上的剖视图，并且是用于图示实施例1中的发电元件与电池壳体之间连接结构的图；以及
[0023]图6是实施例1中包括多个层叠单元电池的组合电池的图。
【具体实施方式】
[0024]下文中，提供根据本发明一种实施例的描述。
[0025]图1?图6是用于图示根据本发明实施例的图。图1是单元电池结构的分解轴测图。在图1等中，X轴、Y轴和Z轴定义为互相垂直的轴。X轴、Y轴和Z轴之间的关系在其余附图中是相同的。在本实施例中，与竖直方向对应的轴定义为Z轴。
[0026]根据本实施例的单元电池(对应于蓄电池)I可以在串联连接的多个单元电池I所组成的组合电池中使用，并且可以主要用作安装在混合动力车、电动车等中的二次电池。单元电池I的示例包括镍-氢电池、锂离子二次电池、以及镍-镉电池。
[0027]根据本实施方式的单元电池I包括电池壳体10、以及布置成贮存在电池壳体10中的发电元件(对应于蓄电元件)20，如图1中所示。电池壳体10包括:第一壳体12，其包括凹部11，该凹部11形成容纳空间，该容纳空间布置成容纳发电元件20 ;以及第二壳体13，其覆盖凹部11的开口。第一壳体12和第二壳体13可以由导电金属材料制成。
[0028]第一壳体12可以这样形成，例如，通过对金属板材进行冲压加工，以使其从Y-Z平面于X方向凹陷。此时，从凹部11的开口边缘周边延伸的凸缘部12a可以设置于凹部11开口面的周边，也就是，在用于发电元件20的容纳空间的周围。
[0029]由凹部11的底部Ila与凸缘部12a在X方向上形成高度差。凹部11的壁部形成单元电池I的Z方向上的上表面和下表面、Y方向上的侧表面、以及X方向上的侧表面。因此，单元电池I整体上具有薄型矩形电池的形状。应当注意到，单元电池I可以具有扁平圆形电池的外形，例如，通过将凹部11的壁部形成为圆形。
[0030]第二壳体13限定了与第一壳体12配对的壳体部件，并且限定了布置成封闭凹部11开口的板状部件。第二壳体13包括与第一壳体12的凸缘部12a相对应的边缘部13a (用长短交替的点划线表示的区域)。在Y-Z平面上，使构成电池壳体10的连接部位的凸缘部12a和边缘部13a互相接触并焊接。在连接部位处焊接第一壳体12和第二壳体13，允许将发电元件20封装在电池壳体10中。
[0031]图2是构成根据本实施例的发电元件20的层叠电极片的一个示例的图。发电元件20包括正极板21、负极板22和隔板23。正极板21包括集电箔21a、以及形成于集电箔21a表面上的阴极活性材料层21b。阴极活性材料层21b含有阴极活性材料、导电材料、粘合剂等。阴极活性材料层21b布置于集电箔21a的部分区域上。也就是，集电箔21a包括不设置阴极活性材料层21b的延伸区，该延伸区位于集电箔21a中面对隔板23并且布置有阴极活性材料层21b的区域的外侧。
[0032]负极板22包括集电箔22a、以及形成于集电箔22a表面上的阳极活性材料层22b。阳极活性材料层22b含有阳极活性材料、导电材料、粘合剂等。阳极活性材料层22b布置于集电箔22a的部分区域上。也就是，集电箔22a包括不设置阳极活性材料层22b的延伸区，该延伸区位于集电箔22a中面对隔板23并且布置有阳极活性材料层22b的区域的外侧。用电解质溶液浸渍阴极活性材料层21b、阳极活性材料层22b、以及隔板23。
[0033]正极板21、负