电池的制作方法

专利名称：电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及适宜在携带式电子机器等小型电子机器的电源中使用的电池，特别是涉及薄型电池的结构。
背景技术：
在作为电子机器等的电源而使用的电池中，例如有圆筒型的和方型的。圆筒型电池使用深拉深(圆筒件拉深)加工成圆筒状的金属盒，方型电池使用深拉深(方形件拉深)加工成长方体状的金属盒。
另一方面，在有薄度要求的例如便携式信息终端等小型携带式电子机器中，使用厚度比较薄的电池，这种薄型电池有以下类型。
①使用前述的经深拉深加工的金属盒(深拉深盒)，再在其开口部嵌合金属盖并进行焊接的结构(例如，参照日本特开平11-185820号公报中所述的历来的方型非水电解液二次电池)。
②为了使整体厚度减薄，以将铝箔等金属箔和树脂层叠的层压件作为外装材料使用。
③使用饭盒那样浅拉深的金属盒(浅拉深盒)，在其开口部嵌合金属盖并进行焊接的结构(例如，参照上述日本特开平11-185820号公报中所述的历来的方型非水电解液二次电池)。
近年来，如同在前述的便携式信息终端等的普及中所见到的那样，对于电子机器迫切要求小型轻量化，与此同时对于装载在其上的电池薄型化的要求也就更高。
但是，以往的薄型电池是长方体形状或长圆柱形状，为了安装到机器中或安装到装在机器中的树脂组件(电池组件)中，必须设有电池室，或使用两面胶带或粘结剂将其固定在规定的位置上。设电池室时，仅该部分就使机器的厚度增加，由粘结剂固定时，虽然可以避免厚度的增加，但是在废弃时难以分离电池，在要求尽可能再循环使用的今天，在这点上容易造成弊病。
另外，前面的①～③中所述的历来的薄型电池的结构，还存在如下各种各样的问题不能充分满足进一步薄型化的要求，或者即使能做到更薄型化，强度也不足，或者生产时容易发生不适当的情况，或者难以安装到机器上等。
即，上述①中所述的电池，由于电池盒要使用深拉深盒，所以对可成形的尺寸自然有一定的限制。例如，现在最薄的盒，盒厚度约为3mm，用目前的拉深加工技术，不可能得到该值以下的薄盒，或者极为困难。因此，若想要得到这样薄的电池盒，在目前的状况下，不得不将上述那样的层压件等层叠材料用于电池外装材料，虽然用层压件可以确保薄度，但是与金属盒相比，耐插入和折弯的强度差，另外，也担心电池膨胀和漏液。
另外，假定即使可以使3mm或3mm以下的金属盒成形，在深拉深盒的情况下也存在如下问题。
(A)其厚度越薄，与此相应的开口部的宽度(盒的厚度方向的开口宽度)越窄，电极就越难插入。
(B)在密封盒的开口部的金属盖上，要通过树脂制的绝缘密封件(密封垫圈)将端子安装在设在其上的安装孔中，但开口部的宽度变窄时，该绝缘密封件与开口的边缘更接近，在开口部嵌合金属盖并用激光焊接等接合时，绝缘密封件容易因金属盖和盒的焊接热而熔融。
(C)由于深拉深加工只能使用具有所需的延展性的容易延伸的材料，所以不仅可成形的金属种类受到限制，而且由于可成形的金属也是硬度小的金属，所以抵抗电池的膨胀的能力差。因此，具有即便想使用也不能使用硬度大(即硬的)、而且轻而有强度的那些材质的缺点。
另一方面，用前面③中所述的浅拉伸盒的电池，具体地说例如特开平11-185820号公报所述的电池，虽然可以回避用深拉深盒的电池的如上所述的许多问题，但是，即使是该电池也存在以下的问题。
(a)例如，由于要在盒的最大开口部的周边上固定与其相同尺寸的盖而在该最大开口部的周边附近进行焊接，所以焊接热容易传到盒内的电极体(电极元件)和配置在该焊接部附近的部件上，有可能对这些部件赋予热影响。
(b)不焊接而通过使盖的外周和盒的开口部周边铆接(进行卷边)而安装盖的场合，与焊接相比，不仅生产率低，而且也不能完全避免由两者的接合部发生漏液的可能性。
(c)由于电池的形态是薄型而又是单纯的长方体形状，因此在设置二次电池所必要的保护电路时，必须另辟途径确保或设置为此所用的空间和安装用基座。
(d)为安装到机器和树脂组件(电池组件)中，必须设电池室或使用两面胶带或粘结剂以固定在规定的位置上等，存在与前面所述的长方体形状和圆筒形状的薄型电池的场合同样的问题。

发明内容
本发明提供一种新型结构的电池，能在谋求电池薄型化时，同时解决如上所述的形状、安装性、强度、生产率等所有方面发生的问题。
本申请的第1项发明是，在具有具备形成收容电极体的凹部的盒本体、和密封该盒本体的凹部的开口端的金属盖而构成的电池盒的电池中，有如下的结构，即构成电池盒的盒本体有通过浅拉伸加工金属板而形成皿状的结构；在该盒本体的开口端的周缘部，通过与金属盖接合为一体，设有可使盒本体的凹部内保持为不透气和不漏液状态的翼缘部。在盒本体的凹部内，收容将正极和负极夹着隔离物层叠的电极体和电解液，在该状态下使金属盖与盒本体的翼缘部接合为一体，将盒本体的凹部的开口端密封。
本申请的第2项发明是，作为使盒本体和金属盖接合为一体的方法，有用树脂粘结或用激光焊接将金属盖与盒本体的翼缘部接合的方法，但考虑生产率或成本等各种要素，优选用树脂粘结。
本申请的第3项发明是，作为构成盒本体和金属盖的原材料，例如可以用铁板、镍板、铝板、这些金属的合金板(即，铁合金板、镍合金板、铝合金板、铁—镍合金板、铁—铝合金板、镍—铝合金板)、镁合金板、不锈钢钢板、实施镀镍的轧制钢板、实施镀镍的不锈钢钢板等。这些金属板，既可以单独使用，也可以组合使用。在重视强度和轻量化的场合，优选使用为高强度材料而且重量轻的Hv(维氏硬度)在70或70以上的由铝合金制成的金属板，或由镁合金制成的金属板。另外，在重视对电解液的耐腐蚀性的场合，可以使用实施镀镍的轧制钢板或不锈钢钢板。另外，对于金属盖，也可以在与盒本体的接合面一侧使用与盒本体相同的材质，在相反一侧的面上使用强度和轻度优良的层叠材料即复合材料(例如，叠层镍的而成的镍复合材料)。
本申请的第4项发明是，为了抑制因电极体的膨胀和电池内压的上升造成的电池盒厚度方向的膨胀，优选使金属盖和与其对面位置的盒本体的一面(底面)形成为分别向着电池内部的凸状，将其中心的突出方向的变形量设定为0.05～0.3mm。突出量比其更小时，防止电池盒膨胀的效果不足；比其更大时，不仅使电极体受到必要值以上的压迫，而且产生盒内容积的降低，因而不佳。另外，优选将相当于配置在内部的电极体的面积的范围形成凸状，以便可以可靠地抑制乃至防止膨胀。
本申请的第5项发明是，在盒本体的一部分或与其相对的金属盖的一部分设有用冲压加工形成的凹口，在电池内压上升到规定压力以上时，可以将该部分作为使电池内压向外部释放的安全阀。
本申请的第6项发明是，在本发明的电池上设保护电路的场合，为了做成基座部等，优选将盒本体的翼缘部的一部分做成宽度较宽的翼缘部分，希望使该宽度比其他的翼缘部分的宽度做得更宽。换句话说，优选的结构是，在电池盒的周围形成翼缘部，使其一部分的翼缘的宽度比其他部分的翼缘宽度更宽。在该场合下，使宽度较宽的翼缘部分的宽度比其他翼缘部分的宽度具体做成何种程度的宽度，要考虑电池整体的尺寸和保护电路的尺寸等决定。通常，宽度较宽的部分设定为1mm或1mm以上，6mm或6mm以下。
本申请的第7项发明是，为了使正极和/或负极的输出端子和保护电路以最短的距离电连接，使其间的布线简化，可以将正极和/或负极的输出端子设在上述宽度较宽的翼缘部分上。另外，本申请的第8、9项发明是，也可以将正极或负极中的一方的输出端子的引出部设在盒本体的厚度方向的周面部分(形成凹部的侧面的部分)中、位于上述宽度较宽的翼缘部分的一侧的周面部分上，也可以将另一方的输出端子设在宽度较宽的翼缘部分上。
本申请的第10项发明是，为了不必另辟途径确保用于安装保护电路的空间和基座等，并谋求容易进行安装保护电路的固定作业，换句话说，为了容易得到带保护电路的薄型电池，也可以采用将保护电路安装在宽度较宽的翼缘部分上的结构。具体地说，此时的保护电路安装结构可以采用例如下述的结构。
本申请的第11项发明是，在外周部的规定位置上设有前端有连接爪的多个弹性片的基板上，安装保护电路而实现组件化。另一方面，在宽度较宽的翼缘部分的周缘部，设置在电池盒厚度方向折弯形成并在规定位置具有连接孔的、俯视时为コ状的升高部。而且，通过使上述保护电路组件中的弹性片的连接爪与该升高部的连接孔连接，做成将保护电路组件固定在宽度较宽的翼缘部分上的结构。
本申请的第12项发明是，将保护电路安装在树脂成形体上而实现组件化，该树脂成形体是在两侧部设有前端具有爪的一对弹性片，并且在该两侧部的内面一侧形成可滑动地嵌合宽度较宽的翼缘部分的沟而形成的。另一方面，在宽度较宽的翼缘部分的两侧部的规定的位置上设缺口部。而且做成如下结构，当将宽度较宽的翼缘部分的两侧部嵌合在保护电路组件中的上述沟中并滑动到规定位置时，保护电路组件中的上述爪与宽度较宽的翼缘部分上的上述缺口部连接。
本申请的第13项发明是，在宽度较宽的翼缘部分上安装保护电路，从其上盖上金属制(例如铝制)的罩。然后，将金属制的罩与宽度较宽的翼缘部分焊接而固定。
根据本发明，由于将盒本体制成皿状的浅拉伸盒，在其开口端的周缘部，通过与金属盖接合为一体设置使盒本体的凹部内可保持不透气和不漏液的状态的翼缘部，因而作为容易对机器进行装卸作业的方法就可以利用该翼缘部。例如，如果在机器中安装电池的部分上形成与电池盒的翼缘部相对应的导向部，将上述翼缘部插入该导向部，仅通过滑动就可以对机器进行装卸操作。因而，可以得到对机器的安装性优良，而且在使用后废弃时，容易与机器分离的电池。
由于采用在盒本体的开口端的周缘部设置的翼缘部上进行金属盖和盒本体的连接的结构，所以在该部分上利用树脂粘结金属盖(例如，热粘结)变得容易，与焊接方法相比还能更廉价地制造电池。另外，即使在不是用树脂粘结，而进行激光焊接时，使离该焊接部比较远的位置的其他的部件材料呈隔离状态，可以使绝缘密封件和电极、隔离物等构成电池的各种部件避免受到热影响。
在本发明中，由于使用浅拉伸加工得到的皿状的盒本体，因此可以比较容易地制作厚度在3mm或3mm以下的电池盒。此时，因比受到使用深拉深盒场合那样的材料方面的限制少，所以可以比较自由地从各式各样的材料中选择具有必要特性的材料。因而可以比较容易地得到整体厚度在3mm或3mm以下，同时能充分耐受插入和折弯、膨胀等的电池，换句话说就是耐插入、耐折弯、耐膨胀等方面性能优良的薄型电池。
另外，在使金属盖和与其相对的位置的盒本体的一面(凹部的底面)形成分别向着电池内部呈凸状、并设定其中心的突出方向的变形量为0.05～0.3mm时，藉此就可以抑制由电极体的膨胀和电池内压的上升造成的电池盒厚度方向的膨胀。
如果在盒本体的一部分或与其对面的金属盖的一部分上，设置用冲压加工形成的凹口作为安全阀，则在电池内压上升到规定压力以上时，该凹口部分会破裂，可以使电池内压由该部分向外部释放。
使盒本体的翼缘部的一部分成为比其他的翼缘部分的宽度更宽的宽幅的翼缘部分的场合，换句话说就是，使设在电池盒的周围的翼缘部的一部分成为宽度较宽的翼缘部分的场合，就可以在该宽度较宽的翼缘部分上安装保护电路。因而在设保护电路的场合，不必另辟途径以确保为此的空间和基座。此时，如果采用本申请的第7项、第8项或第9项项发明所述的结构，由于使输出端子和保护电路以最短的距离电连接，所以可以使其间的布线简化。
按照本申请的第11项发明所述的结构，只要使保护电路组件嵌入设在宽度较宽的翼缘部分上的升高部上，使设在保护电路组件的弹性片上的连接爪与升高部上的连接孔连接，就可以将保护电路简单地固定在宽度较宽的翼缘部分上。另外，按照本申请的第12项发明中所述的结构，只要将宽度较宽的翼缘部分的两侧部插入设在保护电路组件的两侧部的内面上的沟中并滑动，使设在保护电路组件的两侧部的弹性片上的爪与宽度较宽的翼缘部分的两侧部中的缺口部连接，就可以将保护电路简单地固定在宽度较宽的翼缘部分上。
此外，在本申请的第11项或第12项发明所述的结构中，通过使保护电路组件化，另外在本申请的第13项发明所述的结构中，通过用金属制的罩覆盖安装在宽度较宽的翼缘部分上的保护电路，都可以使保护电路不露出到外部。因而，可以防止误伤保护电路，或防止尘埃附着在保护电路上。


图1是表示本发明电池的外观立体图。
图2是电池的俯视图。
图3是按图2的III-III线剖切的剖面图。
图4是按图2的IV-IV线剖切的剖面图及其一部分的放大图。
图5是表示将保护电路设在电池的翼缘部上的状态的一例的翼缘部周边的立体图。
图6是按图5的VI-VI线剖切的放大剖面图。
图7是表示将保护电路安装在电池的宽度较宽的翼缘部分(第1翼缘部分)上的另一例的该翼缘部分周边的立体图。
图8是表示将保护电路安装在电池的宽度较宽的翼缘部分上的另一例的该翼缘部分周边的立体图。
图9是表示将保护电路组件化后安装在电池的宽度较宽的翼缘部分上的一例，是表示该翼缘部分周边的结构和保护电路组件的立体图。
图10是表示将保护电路组件安装在图9所示的电池的宽度较宽的翼缘部分上的状态的剖面图。
图11是表示将保护电路组件化后安装在电池的宽度较宽的翼缘部分上的另一例，是表示该宽度较宽的翼缘部分周边的结构和保护电路组件的立体图。
图12是表示将保护电路组件安装在图11所示的电池的宽度较宽的翼缘部分上的状态的剖面图。
图13是表示将保护电路安装在电池的宽度较宽的翼缘部分上，从其上方盖上金属制(铝制)的罩的例子的宽度较宽的翼缘部分周边的立体图。
图14是表示将金属制的罩盖在图13所示的保护电路组件上，与宽度较宽的翼缘部分焊接的状态的剖面图。
图15表示通过将安装保护电路组件的电池插入设在外部机器上的一对触头之间使两者电连接的例子的立体图。
具体实施例方式
图1～图6是表示将本发明应用于方型的锂离子二次电池(以下简称电池)的例子。如图1和图2所示，电池1具有四角带圆弧的、俯视(图2的状态)为长方形的电池盒2。如图1至图4所示，电池盒2由具有凹部31的盒本体3和密封该盒本体3的凹部31的开口端的金属盖4构成。
盒本体3通过浅拉伸加工一张金属板(金属薄板)而形成皿状，在其开口端的周缘部形成遍布其全周的平坦的翼缘部32。该翼缘部32，在图2所示的状态下位于盒本体3的上端侧的第1短边部3a的翼缘部分(第1翼缘部分)32a的宽度(翼缘宽)L1比位于盒本体的下端侧的第2短边部3b和位于两侧的各长边部3c的翼缘部分(第2翼缘部分)32b的宽度(翼缘宽)L2还宽1mm或1mm以上。在图示例中，第1翼缘部分32a与本发明中所说的宽度较宽的翼缘部分相当，L1＝2.5mm，L2＝1.5mm。
如图3和图4所示，在盒本体3的凹部31内，即电池盒2内，收容了电极体5和未图示的电解液(例如，将LiBF4等电解质溶解于碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯等的非水溶剂中形成的非水电解液)等。电极体5是将例如以LiCoO2作为活性物质的板状正极和例如以石墨作为活性物质的板状负极以隔离物相间卷绕成螺旋状之后，为了能整体收容到盒本体3的凹部31内，压溃变形成与该凹部31的断面形状相对应的断面长圆形状而形成。从构成电极体5的板状的正极和负极分别导出导电片(在图示例中仅示出负极侧的导电片6)。其中未图示的正极侧的导电片与盒本体3的内面规定的位置连接，而负极侧的导电片6与后述的负极端子7连接。
在盒本体3的第1短边部3a侧(第1翼缘部分32a侧)，在形成凹部31的侧面的周面部分(以下，称为上壁部)31a的规定位置上，设置负极的输出端子(以下，称为负极端子)7的引出部和正极输出端子(以下，称为正极端子)8。由于在图示例子的电池1中电池盒2作为正极侧，所以其中正极端子8由安装在上壁部31a的外面的一张长圆形状或矩形形状的金属板构成。另外，如图4中的局部放大所示，负极端子7的引出部由贯通上壁部31a的安装孔31b、配置在上壁部31a的外侧的树脂制的绝缘密封件18a、配置在上壁部31a内侧的橡胶制的绝缘密封件18b和压板18c、以及呈贯通状嵌合在这些绝缘密封件18a、18b和压板18c上并配置在安装孔31b上的上述负极端子7构成，同时用敛缝的方法将它们安装在上壁部31a上，成为可以不透气和不漏液地密封安装孔31b的结构。负极端子7的一个端面露出于盒本体3的外侧，另一个端面配置在凹部31内，从上述片状的负极导出的导电片6与该端面连接。
形成凹部31的侧面的包括盒本体3的前述上壁部31a的周面31c也可以做成使其相对于翼缘部32和凹部31的底面31d成直角，但是，如图3和图4所示，也可以做成倾斜的结构使其相对于翼缘部32和凹部31的底面31d呈规定的钝角(10～30度)。如果这样，在电池盒2内的角部，在盒内面和电极体5之间产生的间隙C至少能稍微增加一些，因此该部分能增大作为电解液的积液空间，其结果可以增加向电池盒2的电解液的注入量。
另一方面，金属盖4用一张金属板由冲压得到的冲裁件构成，其周边的形状和尺寸与盒本体3的翼缘部32的外周边的形状和尺寸相同。该金属盖4如图3和图4所示与盒本体3的翼缘部32接合为一体，通过用这样接合为一体的金属盖4密封盒本体3的凹部31的开口端，可以使该凹部31内(电池盒2内)保持不透气和不漏液状态。
金属盖4和盒本体3的翼缘部32接合为一体可以采用激光焊接或者用树脂热粘结进行。前者的场合，在金属盖4与翼缘部32对合在一起的状态下，通过对其周边的附近或者该对合面的外周部分P的全周进行激光焊接，使两者接合成一体。另外，后者的场合，在翼缘部32的表面或者与其对合的金属盖4的周缘部分4a上涂敷作为粘结剂的树脂，通过加热使该树脂暂时熔化而热粘结，使两者接合成一体。
在金属盖4上，例如图4的放大图所示，在与盒本体3内电极体5的一端部侧形成的空间S相对应的位置，可以在冲压成形时预先形成作为安全阀的凹口4b。在电池内压上升到规定压以上时，该凹口4b开裂，电池内压向外部释放。
除以上以外，在电池1中，金属盖4和与其对面位置的盒本体3的一面(形成凹部的底面31d的面)分别向电池内部稍微成为凸状那样形成。而且，通过将它们凸状部分的中心的突出方向上的变形量设定为0.05～0.3mm的范围，可以抑制由电极体5的膨胀和电池内压的上升造成的电池盒2的厚度方向的膨胀。
以下，对电池及构成电池的各部分的尺寸和材质等进行说明。
电池1的总厚度L在3mm或3mm以下，长边部3c的长度L4在65mm或65mm以上，第1短边部3a(第2短边部也同样)的长度L5在34mm或34mm以上。在图示例的电池中，L3＝2.8mm、L4＝67mm、L5＝35mm。图示例的电池的整体形状是方型，但也可以是圆盘型或圆形。
电池盒2，即盒本体3和金属盖4可以用例如铁板、镍板、铝板、这些金属的合金板、镁合金板、不锈钢钢板、实施镀镍的轧制钢板、实施镀镍的不锈钢钢板等。在重视强度和轻量化的场合，优选使用的是，高强度材料且轻量化的Hv(维氏硬度)在70或70以上的铝合金或镁合金板。另外，在重视对电解液的耐腐蚀性的场合，可以使用实施镀镍的轧制钢板或不锈钢钢板。再有，对于金属盖4，在与盒本体3的接合面一侧可以使用与盒本体3相同的材质，在相反侧的面也可以使用强度和轻度优良的层叠材料即复合材料(例如使镍层叠而形成的镍复合材)。
盒本体3和金属盖4的板厚，可以都取为0.2mm或0.2mm以下，更优选取为0.15mm。图示例中是0.15mm。本发明的电池1因用浅拉伸加工形成盒本体3，所以如前面所述，可以使用高强度的硬材料，其结果，即使板厚薄如上述，也能充分地耐受电池的膨胀。
用树脂的热粘结的场合，为了极力防止从外部透过水分，在翼缘部32和金属盖4之间所设的热熔融粘结后的树脂层的厚度为0.1mm或0.1mm以下，优选0.03～0.08mm左右。另外，与翼缘部32的宽度方向相当的树脂层的宽度取1mm或1mm以上，优选1.5mm或1.5mm以上，超过翼缘部32的幅宽也没关系。
根据以上得到的电池1，将与金属盖4接合为一体的盒本体3的翼缘部32向装载该电池1的未图示的机器(例如携带式信息终端)的装卸作业，可以利用简易的方法完成。例如，如果在机器中安装电池1的部分上形成与电池盒2的翼缘部32(特别是位于盒本体3的长边部3c侧的第2翼缘部32b)相对应的导向部，仅通过将上述翼缘部32插入该导向部并滑动就可以进行向机器的装卸操作。因而，能够实现对机器的安装性优良、而且在使用后废弃时能容易地与机器分离的电池。
另外，由于将设置正极端子8和负极端子7的一侧的第1翼缘部分3a的翼缘宽度L1，设定为比第2翼缘部分32b的翼缘宽度L2宽1mm或1mm以上即6mm，所以可以在该宽度较宽的第1翼缘部分32a上，设置如图5和图6所示的保护电路Q，而且可以使正极端子8和负极端子7对于该保护电路以最短的距离电连接。因而，在设保护电路Q的场合，不仅不必另辟途径以确保为此的空间和基座部，而且可以使保护电路和各端子8、7间的布线简化。
通过采用在盒本体3的开口端的周缘部上设的翼缘部32上进行金属盖4和盒本体3的接合的结构，即使在使用例如激光焊接进行接合的场合，离开该焊接部较远的位置的其他的部件材料处于隔离状态，因此可以使绝缘密封件18a、18b和电极体5、隔离物(未图示)等构成电池1的各种部件避免受到热影响。另外，在利用翼缘部32，通过树脂使金属盖4与该部分热粘结的场合，与焊接相比可以更廉价地制造电池。
另外，该电池1由于使用由浅拉伸加工得到的皿状盒本体3，因而可以比较容易地制作厚度在3mm或3mm以下的电池盒2。此时，因受到用深拉深盒时那样的材料方面的限制少，所以可以从前面所述的各种材料中比较自由地选择具有必要特性的材料。因而可以比较容易地得到整体厚度在3mm或3mm以下，同时能充分耐插入和折弯、膨胀等的电池，换句话说就是耐插入、耐折弯、耐膨胀等方面性能优良的电池。
以下说明将保护电路安装在本发明的电池1上时可采用的其他的结构的例子。
图7是表示将正极端子8和保护电路Q配置在电池1的第1翼缘部分32a上的例子。该图7所示的保护电路Q，在安装在第1翼缘部分32a上的状态下，与设在上壁部32a上的负极端子7和设在第1翼缘部分32a上的正极端子8电连接。符号91是用于使保护电路Q和负极端子7电连接的引线。在保护电路Q的上面，设置将电池1与未图示的外部机器电连接时使用的正极和负极的外部连接用端子92、93。除这些方面以外，由于与前面所述的例子相同或大体相同，所以对相应部分赋予相同符号而省略说明(以下所述例子也同样)。
按照这样的结构，由于将保护电路安装在设负极端子7的宽度较宽的第1翼缘部分(宽度较宽的翼缘部分)32a上，所以可以使正极端子8和负极端子7对于保护电路Q以最短的距离电连接。因而，在设保护电路Q的场合，不仅不必另辟途径以确保为此的空间和基座部，而且可以使保护电路Q和各端子8、7间的布线更简化。
图8是表示将正极端子8和负极端子7设在第1翼缘部分(宽度较宽的翼缘部分)32a上的例子。在该例中，在将保护电路Q如图示那样安装到第1翼缘部分32a上时，按照与设在第1翼缘部分32a上的负极端子7和正极端子8电连接那样构成。根据这样的结构，不仅使保护电路Q和电池1中的正极端子8和负极端子7的连接可以更简单地进行，而且可以使保护电路Q和各端子8、7间的布线更简化。
图9和图10是表示将保护电路Q组件化之后安装在电池1上的例子。在该例中，将保护电路Q安装在基板100的一面(图示例中的下面)上而组件化。在构成该保护电路组件101的基板100上，在安装保护电路Q的面的一侧的外周部上设多个(图示例为3个)弹性片102，在这些弹性片102的前端分别形成连接爪102a。另一方面，在电池1的第1翼缘部分(宽度较宽的翼缘部分)32a的周缘部设有向电池盒2的厚度方向折弯形成的俯视时为コ状的升高部35，该升高部35在根侧的规定位置上形成连接孔35a。而且，如图9所示将保护电路组件101嵌入该上升部35上时，通过使保护电路组件101中的连接爪102a与该升高部35的连接孔35a连接，从而如图10所示，将保护电路组件101固定在第1翼缘部分32a上。
根据这样的构成，只要使保护电路组件101嵌入设在第1翼缘部分32a上的升高部35中，使设在其弹性片102的前端上的连接爪102a与升高部35上的连接孔35a连接，就可以将保护电路Q简单地固定在第1翼缘部分32a上。另外，因保护电路Q组件化而不露出到外部，所以可以防止或抑制误伤保护电路Q或尘埃附着在保护电路Q上。
图11和图12是表示将保护电路Q组件化后安装在电池1上的另一例。在该例中，构成电池1的电池盒2是在一对盒本体3的开口面侧对合的状态下通过将它们的翼缘部32彼此焊接接合而形成的。换句话说，在该例中，代替前面的图3和图4中所示的平的金属盖4的一对盒本体3中的一方在本发明中作为金属盖使用。在相互对合的翼缘部32上设第1翼缘部分32a这点上与上述各例是一样的，但是在第1翼缘部分32a的两侧部的规定位置上设缺口部32m这点上不同。另一方面，将保护电路Q的至少一面安装在开口的树脂成形体200内而组件化。在构成该保护电路组件20 1的树脂成形体200的两侧部设有前端具有爪202a的一对弹性片202。在树脂成形体200的两侧部的内面侧上形成可滑动地嵌合第1翼缘部分32a的两侧部的沟203。而且，当将第1翼缘部分32a的两侧部嵌合在这些沟203中并滑动到规定位置时，如图12所示，通过保护电路组件201中的爪202a与第1翼缘部分32a上的缺口部32m连接，就可以将保护电路组件201简单地固定在第1翼缘部分32a上。
根据这样的结构，只要将第1翼缘部分32a的两侧部插入设在保护电路组件201的两侧部的内面上的沟203中并滑动，使设在保护电路组件201的两侧部的弹性片202上的爪202a与第1翼缘部分32a的两侧部中的缺口部32m连接，就可以将保护电路Q简单地固定在第1翼缘部分32a上。另外，因保护电路Q组件化而不露出到外部，所以可以防止或者抑制误伤保护电路Q，或者尘埃附着在保护电路Q上。
图13和图14是表示将保护电路Q安装在电池1的第1翼缘部分32a上，从其上方盖上铝制的罩(覆盖体)300，将其下端侧的周缘部与第1翼缘部分32a焊接的例子。当将如图13所示的罩300盖在安装在第1翼缘部分32a上的保护电路Q上时，为了使保护电路Q的外部连接用端子92、93露出到罩300的外侧，在铝制的罩300的上面可以设置2个孔300a。
根据这样的结构，安装在宽度较宽的第1翼缘部分32a上的保护电路Q因用铝制的罩300覆盖而不露出到外部。因而，可以进一步可靠地防止误伤保护电路Q，或者尘埃附着在保护电路Q上。
另外，在图7和图9等所示的例中，将正极和负极的外部连接用端子92、93都设在保护电路Q或保护电路组件的规定的面(与翼缘部平行的面)上，但也可以如图15所示，做成如下结构在保护电路Q或保护电路组件的规定的面上，例如仅设负极的外部连接用端子93，而正极的外部连接用端子92用电池盒(正极盒)2兼用。此时，如图15所示，若在外部机器上设上下一对触头R、R，将电池1插入这些触头R、R之间，使一个触头R与负极的外部连接用端子92接触，同时使另一个触头R与正极的外部连接用端子即电池盒2接触，从而使得装着电池的外部机器和该电池的电连接容易进行。
综上所述，根据本发明，构成电池盒的盒本体使用皿状的浅拉伸盒，在其周缘部设与金属盖接合为一体的翼缘部，因而，能实现对装载电池的机器的安装性优良、而且保护电路也能以简单的布线安装的薄型电池。此时，如果采用以树脂粘结使盒本体和金属盖接合为一体的结构，与用焊接使两者接合为一体的结构相比，制造时将两者的接合为一体的作业可以很容易地实现，进而可以降低制造成本。另外，即使用激光焊接等使盒本体和金属盖接合时，因在离其他的部件材料比较远的位置进行该焊接，所以可以使绝缘密封件和电极、隔离物等构成电池的各种部件避免受到热影响。进而，与用深拉深盒时相比因受到材料方面的限制少，所以可以从各种材料中比较自由地选择具有必要特性的材料，因而，可以比较容易地得到整体厚度在3mm或3mm以下，同时耐插入、耐折弯、耐膨胀等方面性能优良的薄型电池。
在使盒本体的翼缘部的一部分形成宽度较宽的场合，可以在该宽度较宽的翼缘部分上设正极和/或负极的输出端子或其引出部，或者安装保护电路。因而，由于能以最短的距离使输出端子和保护电路电连接，所以能使其间的布线简化。另外，将保护电路安装在薄型电池上时，不必另辟途径以确保通常必要的安装保护电路所用的空间和基座。另外，考虑到向宽度较宽的翼缘部分的安装性，将保护电路预先装入必要的部件中而组件化，即，在使用规定的保护电路组件的场合，不仅可以使将保护电路安装到电池上的作业进一步简化，而且可以使保护电路可靠地固定在规定的位置上，同时与输出端子的电连接也容易进行。
权利要求
1.一种电池，具有具备通过浅拉伸加工形成收容电极体的凹部、而且在其开口端的周缘部设翼缘部的盒本体，和对该盒本体的凹部的开口端进行密封的金属盖而形成的电池盒，其特征在于，在该电池盒的内部，收容正极和负极夹着隔离物而层叠的电极体和电解液，通过使盒本体和金属盖在上述盒本体的翼缘部接合为一体，将上述电极体和电解不漏液封在电池盒内部。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，盒本体和金属盖借助用树脂的粘结而接合为一体。
3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，盒本体和金属盖由从铁板、镍板、铝板、这些金属的合金板、镁合金板、不锈钢钢板、实施镀镍的轧制钢板、实施镀镍的不锈钢钢板中选择的至少一种制成。
4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，金属盖和与其对面位置的盒本体的一面分别向着电池内部呈凸状那样形成，其中心的突出方向的变形量为0.05～0.3mm。
5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，在盒本体的一部分，或与其对面的金属盖的一部分上，设置理用冲压加工形成的凹口，用作在电池内压上升到规定压力或规定压力以上时，使电池内压向外部释放的安全阀。
6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，盒本体的翼缘部，其一部分与其他的翼缘部分相比，采取形成宽度较宽的宽幅的翼缘部分。
7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，将正极和/或负极的输出端子设在宽度较宽的翼缘部分上。
8.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，将正极或负极中的一方的输出端子的引出部设在形成上述凹部的侧面的盒本体的厚度方向的周面部分中位于上述宽度较宽的翼缘部分一侧的周面部分上。
9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，将另一方的输出端子设在宽度较宽的翼缘部分上。
10.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，保护电路被安装在宽度较宽的翼缘部分上。
11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，在外周部的规定位置上设置在前端具有连接爪的多个弹性片的基板上，安装保护电路并使其组件化，在安装该保护电路组件的宽度较宽的翼缘部分的周缘部上，设置向电池盒的厚度方向折弯形成并在规定位置具有连接孔的俯视时为コ状的升高部，通过将上述保护电路组件的弹性片的连接爪与该升高部的连接孔连接，从而可将保护电路组件固定在宽度较宽的翼缘部分上。
12.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，将保护电路安装在树脂成形体上并使其组件化，该树脂成形体在两侧部设有前端具有爪的一对弹性片，并且在该两侧部的内面侧上形成可滑动地嵌合宽度较宽的翼缘部分的沟，在上述宽度较宽的翼缘部分的两侧部于规定的位置设缺口部，当使宽度较宽的翼缘部分的两侧部嵌合在保护电路组件的上述沟中并滑动到规定位置时，使保护电路组件的上述爪与宽度较宽的翼缘部分的上述缺口部连接而构成。
13.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，将保护电路安装在宽度较宽的翼缘部分上并用金属制的罩覆盖外侧，在该状态下，将上述罩和宽度较宽的翼缘部分焊接。
全文摘要
本发明涉及适宜在携带式电子机器等小型电子机器的电源中使用的电池，特别是涉及薄型电池的结构。本发明提供一种新型结构的电池，该电池由形成收容电极体(5)的凹部(31)构成的盒本体(3)和密封该盒本体(3)的凹部(31)的开口端的金属盖(4)构成电池盒(2)。盒本体(3)采取通过浅拉伸加工使金属板形成皿状的结构。在该盒本体(3)中的开口端的周缘部，通过与金属盖(4)接合为一体设置可使凹部(31)内保持不透气和不漏液状态的翼缘部(32)。藉此谋求电池薄型化的同时，又可一并解决在形状、安装性、强度、生产率等各方面产生的问题。
文档编号H01M10/34GK1526174SQ0281373
公开日2004年9月1日 申请日期2002年7月5日 优先权日2001年7月9日
发明者杣友良树, 渡边修, 田中正智, 友良树, 智 申请人:日立麦克赛尔株式会社