蓄电元件、蓄电元件组件以及蓄电元件的制造方法_3

文档序号:8927145阅读:来源:国知局
通过摩擦搅拌接合而形成为一体。而且,铆钉构件13和外部端子14构成导电性构件12。导电性构件12贯穿盖板3b的贯通孔3c而配置于壳体3的内外。铆钉构件13相当于第一导电性构件。外部端子14相当于第二导电性构件。
[0130]树脂板10和外部垫片11配置为在壳体3的内外夹持在盖板3b的左右端部形成的各个贯通孔3c。树脂板10是具备至少绝缘性的合成树脂构件。更详细而言,树脂板10例如使用热塑性树脂材料。热塑性树脂材料是在聚苯硫醚(PPS)树脂中均匀地混合由聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)中的至少一方构成的聚烯烃系弹性体而成的。树脂板10是长方形。在树脂板10的下表面形成有能够接纳集电体8的连接部8a的凹部10a。树脂板10具有贯通孔10b。在凹部1a接纳了集电体8的连接部8a的状态下,树脂板10的贯通孔1b与形成于连接部8a的贯通孔Sb —致。
[0131]外部垫片11是合成树脂构件。合成树脂构件具备绝缘性和密封性。更详细而言,外部垫片11例如使用热塑性树脂材料。外部垫片11是比外部端子14大一圈的矩形。在外部垫片11的外周设置有圆圈状的外壁部11a。外壁部Ila是通过使除了外周部之外的外部垫片11的上表面凹陷而形成的。在外部垫片11的外壁部Ila内,设置有能够接纳铆钉构件13的头部13c和外部端子14的凹部lib。外部垫片11具有贯通孔11c。在凹部Ilb接纳了铆钉构件13的头部13c和外部端子14的状态下,该贯通孔Ilc具有能够供铆钉构件13的后述的铆接部13b穿过的形状。在外部垫片11的下表面上形成有环状凸部lid。该环状凸部Ild穿过盖板3b的贯通孔3c。而且,穿过盖板3b的贯通孔3c的环状凸部Ild进一步插入至树脂板10的贯通孔10b。
[0132]需要说明的是,树脂板10配置在盖板3b的下表面(内表面)上。其结果是,树脂板10配置在壳体3内。外部垫片11配置于盖板3b的上表面(外表面)。其结果是,外部垫片11配置在壳体3的外表面上。在盖板3b的上表面中的配置有外部垫片11的区域,形成有能够接纳外部垫片11的下部(桥接部)的非圆形状的凹部3d。对此,通过将外部垫片11的下部(与盖板3b的接合面)插入至凹部3d,从而外部垫片11成为限制了其绕轴的旋转的状态。需要说明的是,在本实施方式中,凹部3d与作为矩形的外部垫片11的下部形状对应地形成为矩形。另外,凹部3d通过例如压印加工形成。
[0133]铆钉构件13经由树脂板10和外部垫片11而穿过贯通孔3c。铆钉构件13是导电性金属构件。更详细而言,正极的铆钉构件13使用铝或铝合金形成。负极的铆钉构件13使用铜或铜合金形成。铆钉构件13具备穿过盖板(分隔壁)3b的插通部13a、和比该插通部13a鼓出的头部13c。
[0134]插通部13a在穿过盖板3b的一侧具备铆接部13b。铆接部13b从头部13c的下表面向下方突出。需要说明的是,在本实施方式中,铆接部13b的形状是中空(筒状)。更详细而言,铆接部13b的形状是圆筒状。但是,铆接部13b的形状并不局限于此。铆接部13b的形状也可以是实心(柱状),更详细而言,也可以是圆柱状。
[0135]头部13c在至少与外部端子14对置的部分具有平坦面13d。头部13c形成为大致圆柱形。平坦面13d与头部13c的中心同心。具体而言,平坦面13d形成为与头部13c的中心同心的圆形。平坦面13d遍及头部13c的上表面的整个区域。头部13c的中心轴方向上的长度具有能够承受铆接部13b的铆接处理那样的厚度。
[0136]外部端子14用于与外部设备电连接。在本实施方式中,外部端子14形成为比铆钉构件13的头部13c的上表面大的长方形的板状。外部端子14使用铝或铝合金形成。在本实施方式中,外部端子14使用与负极侧的铆钉构件13不同材质的金属材料形成。在外部端子14的上表面上设置有用于通过焊接等而与外部设备连接的导体连接部14a。
[0137]外部端子14通过摩擦搅拌接合而固定于铆钉构件13的头部13c。具体而言,外部端子14在至少与铆钉构件13的头部13c对置的部分具有平坦面14b。在本实施方式中,平坦面14b遍及外部端子14的下表面的整个区域。该外部端子14的平坦面14b与铆钉构件13的头部13c的平坦面13d被摩擦搅拌接合。
[0138]具体而言,如图6所示,外部端子14在使其平坦面14b与铆钉构件13的平坦面13d抵接的状态下固定于铆钉构件13的头部13c。而且,在前端的中心具有被称为探头17的突起的工具16 —边绕轴中心旋转一边碰到平坦面13d。所谓工具16是指在前端的中心具有被称为探头17的突起。此外,工具16 —边向平坦面13d给予摩擦热量一边沿着轴心方向进入。平坦面13d被可塑化、粘性化而将铆钉构件13与外部端子14接合。在本实施方式中,该工具I6从外部端子14的导体连接部14a侧进入至超过铆钉构件13的平坦面13d为止。然后,铆钉构件13与外部端子14通过摩擦搅拌接合而接合。
[0139]在本实施方式中,在将铆钉构件13与外部端子14接合时使用摩擦搅拌接合。因此,如图5所示,在铆钉构件13与外部端子14之间的接合部A形成有熔核部Al。在该熔核部Al中混合有铆钉构件13所使用的第一金属材料和外部端子14所使用的第二金属材料。换而言之,铆钉构件13与外部端子14借助混合有第一金属材料和第二金属材料的熔核部Al而接合。
[0140]熔核部Al通过高热量和变形量而产生恢复和再结晶的部分,也称为动态再结晶部。熔核部Al与通过热量而发生熔融的普通的焊接不同。熔核部Al是通过摩擦热量和搅拌使固形熔融后的原材料动态再结晶而形成的。
[0141]需要说明的是,工具16也可以在铆钉构件13的头部13c的整个区域内移动而将铆钉构件13与外部端子14摩擦搅拌接合。通过这种方式,在头部13c的平坦面13d的整个区域内形成有大致圆形的接合部A。另外,工具16也可以沿着铆钉构件13的头部13c的平坦面13d的端缘部呈环状地移动而将铆钉构件13与外部端子14摩擦搅拌接合。通过这种方式,沿着头部13c的平坦面13d的端缘部形成有环状的接合部A。工具16也可以沿着铆钉构件13的头部13c的平坦面13d的端缘部呈环状地移动而将铆钉构件13与外部端子14摩擦搅拌接合。通过这种方式,沿着头部13c的平坦面13d的端缘部形成有环状的接合部A。工具16也可以在铆钉构件13的头部13c的平坦面13d的端缘部上的一点或其一部分上移动而将铆钉构件13与外部端子14摩擦搅拌接合。通过这种方式,在头部13c的平坦面13d的端缘部上的一处或多处独立地形成有接合部A。而且,在工具16从导电性构件12拔出的位置处形成有焊接槽12a。
[0142]另外,铆钉构件13和外部端子14通过摩擦搅拌接合将外部端子14固定于铆钉构件13的头部13c。然后,铆钉构件13和外部端子14组装于壳体3。S卩,铆钉构件13和外部端子14形成一体后的导电性构件12中的铆钉构件13的铆接部13b穿过外部垫片11的贯通孔11c、盖板3b的贯通孔3c以及集电体8的连接部8a的贯通孔8b。而且,铆接部13b从下方被铆接。如此一来,导电性构件12与集电体8电连接。
[0143]在此,对盖板3b的贯通孔3c、集电体8的连接部8a的贯通孔8b、树脂板10的贯通孔10b、外部垫片11的贯通孔Ilc以及环状凸部lld、铆钉构件13的铆接部13b的尺寸关系进行说明。如图4详细示出那样,盖板3b的贯通孔3c的内径和树脂板10的贯通孔1b的内径相同或大致相同。另外,盖板3b的贯通孔3c的内径、树脂板10的贯通孔1b的内径等和外部垫片11的环状凸部Ild的外径相同或大致相同。另外,外部垫片11的环状凸部Ild的长度和盖板3b与树脂板10的厚度的合计相同或大致相同。另外,外部垫片11的环状凸部Ild的内径和集电体8的连接部8a的贯通孔8b相同或大致相同。另外,外部垫片11的环状凸部Ild的内径、集电体8的连接部8a的贯通孔8b等以及铆钉构件13的铆接部13b的外径相同或大致相同。另外,铆钉构件13的铆接部13b的长度和盖板3b、集电体8的连接部8a、树脂板10以及外部垫片11的厚度的合计相同或大致相同。
[0144]因此,铆钉构件13的头部13c从壳体3的外侧朝向内侧插入至外部垫片11的凹部lib。铆接部13b通过该凹部Ilb的底面的贯通孔Ilc而穿过集电体8的连接部8a的贯通孔8b。从该连接部8a的贯通孔8b向下方突出的铆接部13b的前端部分从下方被铆接。由此,铆钉构件13与集电体8的连接部8a电连接。此外,铆钉构件13在与盖板3b绝缘的状态下安装于盖板3b。
[0145]这样,本实施方式所涉及的外部端子14固定在比铆钉构件13的插通部13a鼓出的头部13c上,以使得外部端子14与铆钉构件13之间的接触面积增大。负极侧的铆钉构件13与外部端子14通过异金属彼此的接合而连接。由于负极侧的铆钉构件13与外部端子14之间的接触阻力小,所以外部端子14通过摩擦搅拌接合而与铆钉构件13良好地接合。
[0146]另外,铆钉构件13和外部端子14摩擦搅拌接合而形成导电性构件12。之后,将导电性构件12与电极体4连接。因此,将外部端子14摩擦搅拌接合到铆钉构件13的插通部13a时的摩擦热量不会影响到电极体4。此外,将铆钉构件13的头部13c的平坦面13d与外部端子14的平坦面14b接合。因此,在铆钉构件13的平坦面13d与外部端子14的平坦面14b之间难以形成间隙。而且,将铆钉构件13的平坦面13d与外部端子14的平坦面14b之间的接触阻力抑制得较低。
[0147]另外,根据本实施方式所涉及的导电性构件12,在铆钉构件13与外部端子14形成一体后的状态下,对铆钉构件13的铆接部13b实施铆接处理。因此,在对铆接部13b实施了铆接处理后,不会对导电性构件12施加较大的外力。由此,防止损害被导电性构件12贯穿的部位处的盖板3b的气密性。
[0148]需要说明的是,本发明所涉及的蓄电元件并不局限于上述实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种变更。
[0149]例如,在上述实施方式中,对铆钉构件1
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