专利名称：电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及盖板焊接在电池容器开口部的电池。
背景技术：
如图6所示电池为圆柱形，在收纳电池元件10的圆筒形的电池容器2的上端开口部设有盖子15。此类电池，在装配有不锈钢钢板的呈钮扣状的盖子15的内部设有安全阀，把这个盖子15通过密封件16嵌入不锈钢制的电池容器2的上端开口部并把周围铆接而作为端子。同时，电池容器2兼做与盖子15极性不同的端子。
这样的结构经常被使用于锂离子二次电池等的非水电解质二次电池中，在该场合下，盖子15为正极端子，电池容器2为负极端子。
然而，具有上述结构的电池虽然电池容器2的内部通过铆接加工而由密封件16密封，不过，由于铆接加工的精度不一定高，使得在电池制造时电池容器的气密性不充分，或者由于密封件16时效劣化，而存在难于长期地确保电池容器的气密性的问题。
于是，一直就有这样的需求，即不采用铆接加工，而是通过焊接来可靠地把盖子15封着在电池容器2的上端开口部。然而，如果把盖子15焊接在电池容器2上的话，则盖子15与由电池壳构成的端子相导通，于是有必需采用通过密封件铆接盖板以外的方法把与电池壳极性不同的端子绝缘密封安装在盖子15上。
对于形状上难于把盖板通过密封件铆接在电池壳上的电池，经常采用的结构是端子材贯通于焊接在电池壳上的盖板，再在该盖板和端子材之间用树脂制的密封件绝缘。特别是在方形锂离子电池等中，常常采用这样的结构。
然而，采用这样的树脂制的密封件，使得在电池制造时电池容器的气密性不充分，或者由于密封件时效劣化，而存在难于长期地确保电池容器的气密性的问题。
另外，也制造有具有以下结构的电池，即端子材贯通于焊接在电池壳上的盖板，其盖板和端子材间用玻璃气密封接等的无机材料绝缘，并且此贯通盖板的端子材就原样地被用做电池的端子。特别是大型锂离子电池等经常采用这种结构。这种结构由于未使用树脂制的密封件，从而能长期地确保电池容器的气密性。
然而，通常为使电池的端子易于与电子设备、及与导出电流的导引线相连接，要求电池的端子要有一定以上的面积。为此，对于这样结构，由于贯通盖板的端子材本身变大，虽其可用于大型电池，但是从端子材的容纳空间的角度来看，不适合用于小型电池。特别对于电池体积在100cm3以下的小型电池，这个问题更严重。同时，存在着由于金属制的端子材变大，而导致电池变重的问题。
为了克服上述问题，提出如下结构的电池的方案，即把盖板焊接在电池容器的开口部，端子材贯穿于焊接在电池壳上的盖板，在盖板和端子材间用玻璃气密封接等无机材料绝缘，再把与端子材电接触的端子板作为电池的端子。在采用了这样结构的情况下，贯穿盖板的端子材即使很小，也可得到具有大表面积的电池端子。结果，由于端子材可收纳于小空间内而也适合应用于小型电池，并且因为端子材小而可减轻电池重量。
但是，在采用这样的结构的情况下，因为盖板和端子板的极性不同，所以为了防止短路，需要用绝缘材把盖板和端子板间绝缘。通常，树脂绝缘材料被用作其绝缘材，而端子板由绝缘板所支撑并固定。
然而，由于绝缘板的电绝缘性是必须的，所以不能用金属，结果，就不能通过焊接的方法来固定盖板。因此，迄今为止，是用粘结剂或粘结胶带把绝缘板固定在盖板上。或是，粘结胶带本身就被用做绝缘材料。然而，采用这种粘结剂或粘结胶带的方法，对绝缘板或绝缘材固定于盖子上的长期可靠性较低，存在着易发生“剥离”的问题。
如果发生“剥离”，由绝缘板支撑的端子板、绝缘板周围的保护元件等部件的位置就不能很好地固定，从而导致端子板、部件的电结点脱落，或者造成与正、负极电连接部位间的短路。
发明内容
本发明的目的是提供一种电池，其盖板被焊接在电池容器的开口部，用含无机材料的绝缘密封材把端子材封着在盖板的端子口上，这种电池的绝缘板与盖板的固定的长期可靠性出色，不会发生端子板或部件的电结点的脱落，也不会发生与正、负极电连接部位间短路。
本发明的电池的特征是具有焊接在电池容器开口部的盖板，设置在上述盖板上、并向上述盖板上侧突出的固定绝缘板用突出部，设置在上述盖板上的端子口，用含无机材料的绝缘密封材封着在上述端子口上的端子材，由上述绝缘板固定用突出部所固定、设置于上述盖板上的绝缘板，以及由上述绝缘板支撑、并与上述端子材电连接的端子板。
再有，在本说明书中，上下侧的定义如下，即从盖板形成的面朝向电池壳外侧的方向为上侧，朝向电池壳内侧的方向为下侧。
在本说明书所谓的绝缘板固定用突出部是指直接或者间接地固定在盖板上、从盖板突出、并且直接或间接地用于固定绝缘板的部位。
并且，在本说明书的“由绝缘板支撑”被支撑物不一定是必需直接与绝缘板接触，也包括介于存在其间的其它部件来支撑的情形。
本发明通过设在盖板上、并通过向盖板上侧突出的固定绝缘板的突出部来固定绝缘板，在这一点上与只采用粘结剂或粘结胶带来固定绝缘板的以往技术不同。通过用这种绝缘板固定用突出部来固定绝缘板的方法，因其不依存于粘结剂或粘结胶带的长期可靠性的劣化的固定力而固定绝缘板，所以即使是长期放置后，其固定力几乎也不下降。
因此，本发明的电池，其绝缘板与盖板固定的长期可靠性出色，结果，具有的优点是端子板或部件的电结点脱落，或与正、负极的电连接部位间的短路等现象极少。
并且，在本发明中，因为盖板被焊接在电池容器的开口部，并进一步地用含无机材料的绝缘密封材将端子材封着在端口上，所以比起采用树脂制密封件密闭电池容器的电池，不仅在电池制造时具有足够的电池容器的气密性，而且可长期地确保电池容器的气密性。
图1表示的是本发明的一实施例，其表示的是圆柱型锂离子二次电池的盖子结构的分解立体图。
图2表示的是本发明的一实施例，其表示的是圆柱型锂离子二次电池结构的纵剖面图。
图3表示的是本发明的一实施例，其表示的是圆柱型锂离子二次电池的电池结构的分解立体图。
图4表示本发明的一实施例，其表示的是收纳有保护电路的圆柱型锂离子二次电池的盖子的结构的分解立体图。
图5表示本发明的一实施例，其是用于圆柱型锂离子二次电池的保护电路的电路图。
图6表示的是已往技术的例子，其表示的是圆柱型锂离子二次电池的结构的纵剖面图。
图7表示本发明的一实施例，是电池的盖板的上表面图。
图8表示本发明的一实施例，是电池的绝缘板和固定部件的上表面图。
图9表示本发明的一实施例，是电池的固定部件的主视图。
图10表示本发明的一实施例，是电池的固定部件周围的纵剖面图。
图11表示本发明的一实施例，是电池的固定部件周围的纵剖面图。
具体实施例方式
作为本发明的一实施例，图1～图4表示了圆柱型锂离子二次电池的结造。图1是锂离子二次电池的盖子的分解立体图，图2是表示圆柱型锂离子二次电池的结构的纵剖面图，图3是表示锂离子二次电池的结构的分解立体图，并且，图4是锂离子二次电池的盖子的分解立体图。另外，图6表示的是已往例的电池的结构，不过，在图1～图4中与已往例子具有同样功能的结构部件使用了相同的符号。
如图1～图3所示，本发明的圆柱型锂离子二次电池，电池元件10与在其上下的几个绝缘片12a-12d相接触而收纳在圆筒形电池容器2中，由盖板1和其它结构部件构成的盖组合体13被嵌入电池容器2的上部开口处，通过焊接而封着。
该电池容器2通常是不锈钢制的，通过从收纳在其内部的电池元件10的负极导出的连接片11a与电池容器2相连接，从而电池容器本身兼做负极端子。同时，从电池元件10的正极导出的连接片11b，在通过绝缘片12b～12d而处于避免短路的状态下，被连接在贯通盖板且被封着的端子材3b上，再通过端子材3b与端子板导引部6a相连接。端子板6成为正极端子。
如图1所示，上述盖板1在中央部形成开口孔1c，为使其嵌入并易于焊接在电池容器2的上端开口部，位于圆板形的盖板1的周边部的盖板突出部1d被朝上弯成环状。在稍微偏离该盖板1的开口孔1c的位置，开有端子口3a。并且，端子材3b贯穿并通过绝缘密封材3c被封着在端子口3a。
为形成充分厚的绝缘密封材3c，端子口3a的开口边缘部被向上弯成环状。端子材3b是不锈钢制的栓状物，其上下端部分别从绝缘密封材3c向上下突出，其下端通过连接片11b与收纳在电池容器2里的电池元件10的正极相连接。
在盖板1的开口孔1c的上方，设置有当电池容器2内压异常上升时可开口的圆板形安全阀1b和环状固定部件(ホルダ)1a，通过在这个固定部件1a上进行焊接，使安全阀1b的周围焊着在盖板1上，堵塞住开口孔1c。
安全阀1b是由表面形成有十字槽的镀镍层构成的薄金属板，并按如下方式形成通过形成30μm左右厚的金属板的同时，又高精度地形成有10μm左右深的槽，当电池容器2的内压达到大约1MPa时，剩余厚度为20μm的槽会可靠地断裂并开口。但是，因为把如此薄的安全阀1b直接焊接在盖板1上的话，很难完全堵塞开口孔1c，于是把环状不锈钢钢板制的固定部件1a叠放在安全阀1b上面，以便从其上面可焊接在一起。
不锈钢或镀镍钢板制的固定部件4被焊接固定在该盖板1的底面上。该固定部件4具有周围向上方环状立起的固定部件突出部4d、爪4a和绝缘板固定用突出部4b。该固定部件4被设置成与盖板1的底面相接，并以3处焊接部4c焊接固定在盖板1上。
在固定部件4的上面载有绝缘板5。在绝缘板5中央设置有绝缘板通气口5a，在偏离中央部的位置设置有圆形的贯通孔5b和狭缝形的贯通孔5c。端子材3b贯通该贯通孔5b。另外，设置于固定部件4上的绝缘板固定用突出部4b贯穿贯通孔5c。绝缘板固定用突出部4b从贯通孔5c向上突出的部分沿绝缘板5的上表面弯折，把绝缘板5牢牢地固定在盖板1上。并且，在绝缘板5中央的绝缘板通气口5a和沿其周边弯成环状的折弯部5d之间设置有空间，该空间内也可收纳后述的保护电路14。另外，考虑到成形性及可靠性，采用PBT或PPS树脂等做绝缘板5。
如下所述，端子板6由绝缘板5支撑。在上述绝缘板5的上面配置有堵塞绝缘板通气口5a和端子口5b的端子板6。端子板6是由镀镍钢板制成的圆板状物，做成象倒扣着的浅容器一样，除了周边部以外的部分呈向上突起。同时，在向上突起的部分设有通气口6b。并且，该端子板6的导引部6a从圆板的一端向侧面突出的同时，在从导引部6a转120度的位置设有突出于侧面的固定部6c。并且，导引部6a的端部被焊接在从绝缘板5的端子口5b探出的端子材3b的上端部。另外，在后文也有所叙述，当装有保护电路14时，导引部6a则被焊接在从保护电路14导出的连接片上。固定部6c虽被配置在与绝缘板5的上侧相接触的位置，不过没被固着在绝缘板5上。
进而，在端子板6的圆板的下表面上，贴有绝缘用的绝缘薄片7。
进而，上部绝缘板8被用两面胶带9粘贴固定在绝缘板5的上面。上部绝缘板8呈圆型，其直径比盖板1略大。再在上部绝缘板8的中央设有圆形的上部绝缘板开口部8a，并使得端子板6的圆板部露出。并且，从该圆形上部绝缘板开口部8a向四方开有切口8b。当电池容器2的内压异常上升，安全阀1b的槽断裂而开口时，因为端子板6被从下方强力上推，固定部6c从上部绝缘板开口部8a脱离，通过该端子板6首先从导引部6a处弯曲拱起而快速排出气体。象上述那样，在上部绝缘板8上形成有切口8b时，由于安全阀1b动作时，固定部6c容易地从上部绝缘板开口部8a脱离，从而提高了电池的安全性。
同时，两面胶带9的形状比上部绝缘板8略小，并在中央有端子板6的圆板部露出的孔9a，在靠外侧开有焊接端子材3b和端子板6的导引部6a所必需的孔9b。
接下来，对于装有为防止异常充电和过度放电以保持电池的安全性的保护电路的本发明的电池，参照附图加以说明。
如图4所示，为使保护电路14能装入到绝缘板5的下方，将其中央开孔的炸面圈形的圆板切成扇状，把在玻璃纤维板上设置有电路的印刷配线板14b作为基板，在其上以所谓的片状装有检测电压和温度的元件、FET、保险丝一样的切断电流元件，及一些周边元件等14a。并且，还装有为与输入及输出连接的端子14c、14d、14e。
图5表示的是保护电路14的电路图的一个例子。在该电路图中，保护电路14由主要搭载有电压检测IC、温度检测热敏电阻和FET等的开关元件等的电子元件的控制电路，和装有电流隔断用保险丝的电流隔断机构所构成，并具有正极输入端子14c、正极输出端子14d及负极输出端子14e。
在图4表示的实施例中，保护电路14的正极输入端子14c通过连接片14f被连接到电池的端子材3b上，正极输出端子14d通过连接片14g与端子板6的导引部6a相连接，再有负极输出端子14e通过导引片14h与盖板1的底部连接。
如上述的实施例所示，本发明的电池具备焊接在电池容器2的开口部的盖板1，设置在盖板1上、并向盖板1的上侧突出的绝缘板固定用突出部4b，设置在盖板1上的端子口3a，用含无机材料的绝缘密封材3c密封在端子口3a上的端子材3b，由绝缘板固定用突出部4b固定并设置在盖板1上侧的绝缘板5，被绝缘板5所支撑的与端子材3b电连接的端子板6。
另外，本说明书中所记载的所谓“设置在盖板上”，并不只限定于绝缘板固定用突出部4b直接设置在盖板1上的情况，也包含如图1所示的、绝缘板固定用突出部4b通过固定部件4等而设置在盖板1上的情况。
在本发明中，绝缘板5通过设置在盖板1上的、向盖板1上侧突出的绝缘板固定用突出部4b来固定这一点上，与只用粘结剂或粘结胶带来固定绝缘板5的以前技术不同。因为用这样的绝缘板固定用突出部4b固定绝缘板5的方法，不依存于粘结剂或粘结胶带等的长期可靠性劣化的固定力而能固定绝缘板5，所以即使是长期间放置后，其固定力几乎也不下降。
因此，本发明的电池具有如下优点，绝缘板5固定于盖板1的长期可靠性出色，结果，使得端子板6或其他部件的电结点脱落、或与正极电连接的部位和与负极电连接部位的短路等的事故极少。
进一步地，如上述实施例所示，在本发明中，由于盖板1被焊接在电池容器2的开口部上，并且在用含无机材料的绝缘密封材3c把端子材3b封着在端子口3a上，所以比起用树脂制的密封件16密封电池容器2的电池，不仅在电池制造时电池容器2能具有充分的气密性，而且能长期地确保电池容器2的气密性。
在上述的实施例中，固定部件4呈环状，不过本发明的固定部件4不仅限于环状，只要是为固定绝缘板5而通过焊接把其固着在盖板1上的部件，什么形状都可以。
但在本发明的电池中，如上述的实施例描述的那样，固定部件4以环状为好。对于固定部件4与盖板1的焊接以通过数个焊接部4c来进行，进而把这些数个焊接部4c尽量相互隔开为好，其优点是固定部件4不易被外力摇动，结果使焊接部4c不易脱落。然而，为隔开进行焊接的数个焊接部4c，单纯地加大固定部件4的尺寸的话，固定部件4变重从而增加整个电池的重量，同时固定部件4的体积也增大，从而造成在盖板1近旁的用于收纳各种部件的空间变窄这样的问题。
如果把固定部件4做成环状，则即使用于熔接的数个焊接部4c彼此隔开，也可抑制固定部件4本身的重量及体积的增加。同时，因为在呈环状的固定部件4的环内可收纳保护元件等部件，从而可有效地利用盖板1近旁的空间。
如上述的实施例所示，本发明的电池以具备如下结构为好即盖板1具备在其周边部向上突出的盖板突出部1d，固定部件4具备在其周边部向上突出的固定部件突出部4d，固定部件突出部4d内接在盖板突出部1d内。通过采用这样的结构，由于固定部件4的位置由盖板突出部1d所固定，比只是仅仅通过焊接部4c来固定固定部件4的场合，固定元件4不易被外力所摇动。结果，这样的结构具有盖板1和固定部件4的焊接部4c不易脱落的优点。
在上述的、盖板1具备在其周边部向上突出的盖板突出部1d，固定部件4具备在其周边部向上突出的固定部件突出部4d，固定部件突出部4d内接在盖板突出部1d内的结构基础上，进一步地，本发明的电池以还具备如下结构为好即象上述的实施例所示的那样，绝缘板5内接并嵌入部件突出部4d中。同时，除上述的结构之外，本发明的电池以还具备如下结构为好即盖板1具备在其周边部向上突出的盖板突出部1d，绝缘板5内接并嵌入盖板突出部1d。通过采用这些优选例，绝缘板5的位置被固定部件突出部4d或盖板突出部1d固定，这比起只是仅仅用绝缘板固定用突出部4b固定绝缘板5的场合，绝缘板5不易被外力所摇动。结果，这样的电池具有的优点是使得端子板6或其他的部件的电结点脱落，或者与正极电连接的部位和与负极电连接的部位间短路极少。在上述的、绝缘板5内接并嵌入固定部件突出部4d或盖板突出部1d的例的基础上，本发明的电池的电池容器2又以圆柱型为好。绝缘板5在绝缘板固定用突出部4b近旁的固定力较强，但在越远离绝缘板固定用突出部4b的位置其固定力就变的越弱。对于方形电池，使用方形的绝缘板5时，绝缘板5的4个角中的几个易于远离绝缘板固定用突出部4b。与此相对，电池容器2是圆柱型的、其盖板1是圆形的情况下，因没有角，与方形电池相比，在绝缘板5上难以产生远离绝缘板固定用突出部4b的部分。因此，电池容器2为圆柱型的情况下，具有绝缘板5被牢牢地固定住而难以摇动的优点。
在本发明的电池中，最好是如上述的实施例所示，盖板1具有安全阀1b，绝缘板5在与安全阀1b至少一部分重叠的位置处设置绝缘板通气口5a。在本说明书中，所谓绝缘板通气口5a意味着当安全阀1b动作时，为使喷出的气体可以通过而设置在绝缘板5上的通气口。为使端子板6有充分的面积又不与盖板1发生短路，并由固定部件突出部4d或盖板突出部1d固定其位置，优选大尺寸的绝缘板5。另一方面，为了使设置在盖板1上的安全阀1b动作时充分地发挥作用，喷出的气体不被绝缘板5所遮挡是重要的方面。在盖板1上，必须在狭小的空间内安装端子材3b、端子板6、绝缘板5、安全阀1b、保护元件、固定部件4等很多的部件，把绝缘板5加大，又不使绝缘板5遮挡住从安全阀1b喷出的气体，其设计并不容易。然而，如果绝缘板5在与安全阀1b至少一部分重叠的位置处设置绝缘板通气口5a时，可获得容易进行如下设计的优点即在加大绝缘板5的尺寸的同时又不使绝缘板5遮挡从安全阀1b喷出的气体。
在上述的、盖板1具有安全阀1b、绝缘板5在与安全阀1b至少一部分重叠的位置处设置绝缘板通气口5a的结构的基础之上，本发明的电池优选的结构为还兼有在与绝缘板通气口5a至少一部重叠的位置处设置端子板6，并且端子板6具有通气口或者在端子板6与绝缘板5间形成通气口6b。在盖板1的附近，必须把端子材3b、端子板6、绝缘板5、安全阀1b、保护元件、固定部件4等很多的部件收纳在狭小的空间里，其设计并不容易。然而，通过上述的优选例，可把安全阀1b和端子板6重叠配置，从而其设计变的容易。
进一步地，本发明的电池又优选如下结构端子板6具有与端子材3b电连接的导引部6a，并且端子板6在导引部6a与其他部件材料最牢固地固着，而且端子板6与其他的部件最牢固地固着的部位在不与绝缘板通气口5a重叠的位置。通过采用这样的优选结构，安全阀1b动作，并急速喷出气体时，端子板6的与绝缘板通气口5a重叠的部位被该气压向上拱起，喷出气体的流路加大，使得气体更快地从电池容器2放出，从而更充分地确保了电池的安全性。此时，端子板6也可以在导引部6a以外的部分与其它部件固着，不过，导引部6a以外的固着部优选弱的结合力，以使安全阀1b动作时固定解除。如上述的实施例所示，更优选只在导引部6a处固着。
如图4所示，本发明的电池优选绝缘板5隔着与盖板1间的空间而被固定、并在上述空间内设置保护元件的结构。在本说明书中记载的所谓保护元件是指保护电路14和PTC等的、在电池和充电器发生异常的时候切断电流、并有关安全性考虑所用的元件。通过采用这样的结构，保护元件被绝缘板5保护，结果使得保护元件不易被来自电池外部的压力所破坏。并且，通过采用这样的结构可把保护电路14收纳在盖板1上的绝缘板5下形成的空间里，无需多余的收纳体积，而且，防止了来自外部的对电子配件有不良影响的水分和污染物的侵入，可确保稳定的保护元件的工作。
上述保护元件中，保护电路14具有检测电压和温度的功能，当电池的电压和温度超过正常的范围的情况下，或者由于短路等造成异常大电流流动时，可通过切断电流来避免电池性能的显著恶化，或是避免进而的异常发热、产生气体等的状况。同时，如果具备该功能，即使电池外部发生异常，也可通过设置在电池内部的保护电路14的功能来确保电池的性能和安全性，从而可得到一种兼具卓越可靠性和安全性的电池。
并且，在本发明中，因为绝缘板5固定于盖板1的长期可靠性出色，使得绝缘板5不易因外力摇动。结果，具有即使在绝缘板5和盖板1间的空间设置保护元件，保护元件和其他部件间的电结点也难以脱落的优越性。
本发明的电池，如上述的实施例所示的锂离子二次电池，以非水电解质电池为好。对于锂离子二次电池、或者用金属锂作为负极的锂电池等，就是极少量的水分混入到电池内部也会使电池性能大大下降。因此，这些非水电解质电池与使用水溶液作为电解质的电池相比，具备高度的、且长期可靠性出色的电池容器气密性就变的非常重要。本发明由于涉及盖板1被焊接在电池容器2的开口部、并使用含无机材料的绝缘密封材3c来把端子材3b封着在端子口3a上的电池，所以是涉及获得高度的且长期可靠性卓越的电池容器密封技术的发明，当用于非水电解质电池时则更可有效的取得这一效果。
在上述实施例中的、无论是有还是无保护电路14结构的情形，本发明的电池的盖板1的周边部嵌入电池容器2的上端开口部并通过焊接来封着，同时端子材3b通过玻璃密封材料构成的绝缘密封材3c被封着在盖板1上，所以这与以前的通过易时效劣化的密封件16并采用精度不高的铆接来进行电池容器的密闭化不同，本发明的电池可长期地确保电池容器2内部的气密性。
另外，在上述实施例中，收纳于电池容器2里面的元件10的正极通过端子材3b、或是再通过保护电路14与端子板6连接，因为该端子板6被用作为正极端子，所以可加大正极端子的面积。特别地，根据本发明，即使对于体积在100cm3以下的小型电池也可得到可加大正极端子面积的出色效果。而且，由于该端子板6被上部绝缘板8保护，只有端子板6的圆板部穿过上部绝缘板开口部8a露出，所以即使意外地在上部绝缘板8的周边施加力也不易损坏。并且，在这个正极端子上进行配线时，即使对端子板6施加以强的力或冲击，也由于这些力没有直接施加在端子材3b上，而不会发生绝缘密封材3c受损而降低气密性的形。
另外，在上述的实施例中，虽然说明了在端子板6上开设通气口6b的情形，不过，如果在绝缘板通气口5a和覆盖于其上方的端子板6间有充分的间隙的话，未必一定要设置通气口6b。并且，在上述的实施例中，虽然说明了当安全阀1b动作时，来自电池容器2内部的大量的气体拱起端子板6而排出的情形，不过，只要通气口6b足够大，该端子板6也可以固定在绝缘板5或上部绝缘板8上。还有，因为上部绝缘板8是用来保护端子板6的，所以不装也可以。此时，固定部6c等则最好是固定或配合固定在绝缘板5上。
另外，在上述的实施例中，虽然说明了安全阀1b和盖板1由分别的薄金属板构成，不过，也可以直接在盖板1上形成槽而作为安全阀。但是，如果安全阀1b由另外的金属板构成时，因为可高精度地控制槽的剩余厚度，从而可获得稳定的安全阀动作。特别是，如果象本实施例那样，用镀镍层形成安全阀1b的槽部，则更能高精度地控制槽的剩余厚度。
并且，该安全阀并不限定于通过槽破裂而开口的形式，只要是受到电池容器2内部的异常高的压力而开口，无论采用哪种形式的安全阀都可以。譬如，也可采用当电池容器2内部的压力超过所定值的话，通过弹簧朝与压迫力或张力相反的方向而开口等形式的安全阀。
另外，在上述的实施例中，虽然说明了端子板6构成正极端子、电池容器2构成负极端子的情况，不过，该正负极也可反过来设置。进而，不仅限于电池容器2本身作为端子的情形，也可除电池容器2之外设置与端子板6极性相反的端子。
同时，在上述的实施例中，盖板突出部1d呈环状不带缝隙，不过，也可以是由缝隙分断的数个突出部。另外，盖板突出部1d为非环状，譬如宽度为5mm左右，只设置在一处也可以。但是，为了更牢地用盖板突出部1d来固定固定部件4或绝缘板5的位置，比起用非环状的形状只在一处设置，使用非环状在多处设置的则好些，而使用环状的则更好。
另外，在上述的实施例中，固定部件突出部4d呈环状不带缝隙，不过，也可以是由缝隙分断的数个突出部。另外，固定部件突出部4d为非环状，譬如宽度为5mm左右，只设置在一处也可以。但是，当把固定部件突出部4d内接于盖板突出部1d上时，为了更牢地用固定部件突出部4d来固定固定部件4的位置，比起用非环状的形状只在一处设置的固定部件突出部4d，使用非环状在多处设置的则好些，而使用环状的则更好。
除了上述实施例以外的、作为本发明的电池的一例，加工成如图7所示的形状的圆柱型电池，将其圆形盖板201的爪部202向上弯折，穿过设置在绝缘板5上的狭缝或绝缘板通气口5a之后，再折弯把绝缘板5固定，把它作为绝缘板固定用突出部。在这种情况下，在盖板201的爪部202被折弯的部分必然形成孔，这些孔需要用安全阀1b等堵塞。不过，因为盖板201的机械强度是必要的，因而必须有一定的厚度，所以用这种方法，成为绝缘板固定用突出部的爪部202也变厚，难于进行折弯加工。
根据以上的观点，本发明电池的绝缘板固定用突出部4b，最好是设置在被焊接在盖板1上的固定部件4上。通过采用这种结构，可把绝缘板固定用突出部4b的厚度容易做得比盖板1薄，而易于绝缘板固定用突出部4b的折弯加工。而且，因为盖板1和固定部件4是焊接固着，所以固定部件4向盖板1的固定力长期可靠性出色。
并且，在绝缘板固定用突出部4b设置在焊接于盖板1上的固定部件4上时，与弯折盖板1的一部分作为绝缘板固定用突出部4b不同，因为与安全阀1b的位置无关，可比较自由地决定绝缘板固定用突出部4b的位置，所以具有提高电池盖板1附近的设计自由度的优点。
进而，在本发明中，作为用绝缘板固定用突出部固定绝缘板的其他方法的例子，象图8那样，把由金属板构成的固定部件204的两端在焊接部205处焊接在盖板上，以固定绝缘板203。这种情况下，固定部件204中未与盖板接触的部分成为绝缘板固定用突出部。在图8中，绝缘板203有孔206，不过，只要绝缘板203与盖板形状不同，即使没有这样的孔206也能用同样的方法来固定绝缘板。还有，图9是从侧面图示图8的固定部件204的图。
并且，图10表示的是本发明的采用由绝缘板固定用突出部固定绝缘板的其他的例子。在图10中，把金属板207作为固定部件，该金属板207中弯曲并从盖板208向上侧突出的部分209作为绝缘板固定用突出部，再在向上侧突出的部分209的前端加入切口。以此切口为界，弯向两侧的前端210钩住并固定绝缘板211。在这个例子中，前端210弯向两侧，不过，本发明的前端210也可以是不加入切口而弯向一侧。图10表示的是金属板207在焊接部212被焊接在盖板208上的例子。
进而，图11表示的是本发明的采用由绝缘板固定用突出部固定绝缘板的其他例子。图11中的绝缘板213有向下突出的铆钉状突起部214。并且，在焊接部215处被焊接在盖板216上的金属板构成的固定部件217有圆形孔218，突起部214被嵌入圆形孔218，由此固定绝缘板213。此时，在固定部件217中，未与盖板216相接触的部分成为绝缘板固定用突出部。
另外，在上述的实施例是对圆柱型锂离子二次电池加以说明的，不过只要是用焊接方式来进行电池容器和盖板封口的电池的话，本发明当然也可用于氯化亚硫酰电池、热电池、镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池、锂一次电池、银电池、干电池、方形或扁平形的电池等。
本发明在由设置在盖板、并向盖板上侧突出的绝缘板固定用突出部来固定绝缘板这一点上，与只采用粘结剂或粘结胶带来固定绝缘板的以往技术不同。这种通过绝缘板固定用突出部来固定绝缘板的方法，因其不依存于粘结剂或粘结胶带等的长期可靠性的劣化的固定力而可固定绝缘板，所以即使是长期放置后，其固定力几乎不也下降。因此，本发明的电池，其绝缘板与盖板的固定的长期可靠性出色，结果，这种电池具有的优点是使得端子板或部件的电结点脱落、或与正极的电连接部位和与负极的电连接部位间的短路等极少。
权利要求
1.一种电池，具有焊接在电池容器开口部的盖板，设置在上述盖板上、并向上述盖板上侧突出的绝缘板固定用突出部，设置在上述盖板上的端子口，由含无机材料的绝缘密封材封着在上述端子口上的端子材，由上述绝缘板固定用突出部固定、并设置在上述盖板上侧的绝缘板，由上述绝缘板支撑、并与上述端子材电连接的端子板。
2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，上述绝缘板固定用突出部设置在被焊接在上述盖板上的固定部件上。
3.如权利要求2所述的电池，其特征在于，上述固定部件为环状。
4.如权利要求2所述的电池，其特征在于，上述盖板具有在周边部向上突出的盖板突出部，上述固定部件具有在其周边部向上突出的固定部件突出部，上述固定部件突出部内接于上述盖板突出部。
5.如权利要求1所述的电池，其特征在于，上述盖板具有在其周边部向上突出的盖板突出部，上述绝缘板内接并嵌入上述盖板突出部。
6.如权利要求5所述的电池，其特征在于，上述绝缘板内接并嵌入上述固定部件突出部。
7.如权利要求5所述的电池，其特征在于，上述电池容器为圆柱型。
8.如权利要求6所述的电池，其特征在于，上述电池容器为圆柱型。
9.如权利要求1所述的电池，其特征在于，上述盖板具有安全阀，上述绝缘板在与上述安全阀至少一部分重叠的位置处设有绝缘板通气口。
10.如权利要求9所述的电池，其特征在于，在与上述绝缘板通气口至少一部分重叠的位置处具有上述端子板，及上述端子板具有通气口或者在上述端子板与上述绝缘板之间形成通气口。
11.如权利要求10所述的电池，其特征在于，上述端子板具有与上述端子材电连接的导引部，并且上述端子板在上述导引部与其它部件最牢固地固着，而且上述端子板与其它部件最牢固地固着的部位处在不与绝缘板通气口重叠的位置。
12.如权利要求1所述的电池，其特征在于，上述绝缘板隔着与上述盖板间的空间而固定，在上述空间内设置有保护元件。
13.如权利要求1所述的电池，其特征在于，是非水电解质电池。
全文摘要
本发明涉及一种电池。本发明的电池的特征是具有焊接在电池容器开口部的盖板，设置于上述盖板上、并向上述盖板的上侧突出的绝缘板固定用突出部，设置在上述盖板上的端子口，由含无机材料的绝缘密封材封着在上述端子口的端子材，由上述绝缘板固定用突出部固定、并设置在上述盖板上侧的绝缘板，由上述绝缘板支撑、并与上述端子材电连接的端子板。
文档编号H01M10/04GK1579027SQ0282142
公开日2005年2月9日 申请日期2002年10月30日 优先权日2001年10月31日
发明者小岛哲三, 松原岳人 申请人:日本电池株式会社