专利名称：电池及电池的制造方法
技术领域：
本发明是有关将发电要素装入电池容器内用电池盖加以封闭，在电池盖上设端子并通过端子与发电要素的电极连接的电池的。
背景技术：
图4表示非水电解质二次电池原来的结构例。这非水电解质二次电池将发电要素1装入电池容器2，并用电池盖3将电池容器2的开口部封闭起来。发电要素1是用带状的正极1a和负极1b通过隔膜1c回卷成长圆筒形的。正极1a是在集电基体材料的带状铝箔表面涂上正极活性物质的物体，负极1b是在集电基体材料的带状铜箔薄膜涂上负极活性物质的物体。但是，在正极1a和负极1b的带状边缘部设有不涂活性物质的部分(活性物质非涂部)，分布在回卷轴方向的上下两端，回卷后发电要素1的上端部有正极1a的活性物质非涂部的铝箔突出，同时，下端部有负极1b的活性物质非涂部的铜箔突出。
电池容器2是用不锈钢制成的，有一定深度的，基本形状为长方形的容器，隐现在长方形容器上端的是开口端。电池盖3是用长方形不锈钢制成并嵌入电池容器2的开口端部的。电池盖3如图5所示从铝合金制的正极端子4下面由向下方伸出的突起4a通过端子绝缘密封材料5，6而贯穿于上下两面。并且，这正极端子4的突起4a在电池盖3的下面，通过端子绝缘密封材料6，经铆接加工将铝合金制的正极引线板7连接并固定起来。即，正极端子4与端子本体在电池盖3的表面上通过绝缘密封材料5装设好，同时由端子本体下面突出的突起4a通过端子绝缘密封材料5和电池盖3及端子绝缘密封材料6和正极引线板7的各孔贯通后铆接起来。所以，这正极端子4的端子本体位于电池盖3的表面，对这电池盖3用绝缘材料密封，突起4贯通于下方并与正极引线板7连接固定。
正极引线板7在端子绝缘密封材料6的下面，由正极端子4的突起4a铆接起来的平坦的铆接板部7a与铆接板部7b的一端垂直引出的引线板部7b，同这引线板部7b的前面U字形状的连接部7c组成，这可用1枚铝合金板冲出经弯曲加工而成。另外，这正极引线板7的引线部7b在铆接板部7a的附近和连接部7c附近的两端，为了方便引线板的折叠，在引线板上开设了一浅槽。
上述正极引线板7的连接部7c插入发电要素1上端部呈长圆筒形突出的正极1a的铝箔回卷中心部，这连接部7c的外周有铝箔处于重叠状态，U字形的几处用超声波焊接连接固定。即，如图5箭头A，B所示，用超声波焊夹将连接部7c和与此重叠的铝箔夹住，挤压再加超声波振动进行超声波焊接。所以，正极端子4通过正极引线板7与发电要素1的正极1a连接起来。另外，图4中虽省略了图示，但在发电要素1的下端突出的负极1b铜箔上，负极引线板的U字形连接部也用超声波焊接将其连接固定起来。
按上述方法将正极引线板7和负极引线板连接固定起来的发电要素1从电池容器2的上端开口部装入电池内部。然后，通过这发电要素1的回卷中心部插入的电极片将上述负极引线板压入电池容器2的底部用点焊焊接起来。因此，电池容器2通过这负极引线板与发电要素1的负极1b连接起来，而其本身也成为负极端子。另外，如图5的箭头C，D所示，在正极引线板7的引线部7b的两端形成的浅沟互相朝相反方向垂直弯曲，这样就如图5箭头E所示，电池盖3嵌入电池容器2的开口端部，嵌入部分再用激光焊接等密封起来。于是，就可从这电池盖3上形成的图上未表示出来的注液口注入非水电解质，然后进行预备充电，再将注液口密封起来。这样，非水电解质二次电池就制成了。
发明内容
如上所述，原来的非水电解质二次电池是将正极引线板7连接固定在发电要素1的正极1a上后，把引线部7b折弯后将电池盖3嵌入电池容器2的开口端部制成的。这样，将正极引线板7的连接部7c与正极1a的铝箔进行超声波焊接的焊接夹子，和将负极引线板与电池容器2的底部进行点焊的电极片就比较容易插入作业部位。
但是，上述这种原来的非水电解质二次电池，在发电要素1的正极1a上连接固定正极引线板7的状态下，必须折叠正极引线板7的引线部7b，这折叠的力量加重到连接部7c上，就可能发生正极1a的铝箔从与连接部7c连接的连接固定部剥落下来的问题。
这里，如只是折叠引线部7b上的铆接板附近，如折叠引线部7b上的连接部7c附近确实被夹持固定住了，那么折叠时的力量不会波及到连接部7c。但是，正极引线板7因为要向正极端子4释放较大的放电电流，或减小电池的内部阻抗，在某种程度上需要使用较厚的铝合金板，所以折叠引线部7b时需要较大的力量。而且，引线部7b由于电池的小型化，需要在离连接部7c极近的位置进行折叠。所以，在折叠引线部7b时，想要避免这折叠的力量波及连接部7c是非常困难的。因此，本发明就是考虑到以上这些因素后研究开发出来的专利。
本发明要解决的课题是将端子的引线板与发电要素的电极连接固定的部分用绝缘材料夹持固定，这样在折叠引线板时电极就不会从连接固定部剥落下来。
本发明的特征是由正极，负极和隔膜构成的发电元件；收纳上述发电元件的电池容器；将上述电池容器密封起来的电池盖及上述电池盖上所设的端子；在上述正极与负极用引线板以电气方式连接起来的电池中；上述引线板与上述正极和负极用电气方式连接起来的部分是使用绝缘部件将其夹持的。
依照这发明的原理，因为引线板与发电要素的正极和负极的连接固定部由绝缘材料夹持，所以在折叠引线板时引线板不会从正极或负极被剥落下来。另外，因为有了此绝缘材料，而引线板与正极或负极的连接部分是被夹持的，所以电池受到振动或冲击时，引线板与正极或负极的连接部分不易破损。
用于夹持的材料如能够嵌入电池的容器内则较为理想。这里，「嵌入」是指用于夹持的材料表面与电池容器的内璧紧密接触，这材料应能够保持在电池内的应有位置。但是，并不需要材料的所有表面都与电池容器的内璧相接触。这样，不但嵌入电池容器的材料被支撑住，而且嵌入的材料也支撑起了正极或负极。因此，在折叠引线板时，折叠的力量几乎不会传递到正极或负极与引线板用电气方式连接起来的部分。其结果，正极或负极与引线板被剥落的可能性就微乎其微了。并且，电池在受到振动或冲击时，引线板与正极或负极的连接部分也难以破损。
这样的材料，以能够压迫引线板与正极或负极用电气方式连接起来的部分较理想。这样，引线板与正极或负极用电气方式连接起来的部分被支撑住，折叠时力量便不会传递。为了做到这点，材料本身应具有弹性。如可举例有泡沫聚乙烯，泡沫聚丙烯等。将具有弹性的材料嵌入电池容器内，这样材料就可以压迫引线板与正极或负极连接的部分。
这样的材料如具有绝缘性则更为理想。因为材料与电池内的任何部分接触都不会发生短路。具体地说，聚乙烯，聚丙烯等树脂是比较理想的。因为这些材料对非水电解质二次电池的电解液也具有耐腐蚀性。
另外，材料也可以与电池容器粘合。粘合可以使用粘结剂等人们所熟悉，惯用的技术。
被材料夹持的电极，无任是正极还是负极中的一极，或双方都可以。双方都夹持的话，封闭电池容器的电池盖要有两个，分别从电池的上面和下面夹持正极或负极。
材料只有一种也可以。但是，也可以用几种材料组合起来嵌入电池容器来夹持正极或负极与引线板的连接部分。这样嵌入作业也比较容易做好。
引线板可使用0.1～2mm左右厚度的薄板。有这样的厚度，引线板的强度就够了，并且这引线板与正极或负极连接起来的部分又被夹持，所以电池对振动或冲击特强。另外，这种方法对于从发电要素中取出大电流来说也较理想。
本发明是由正极，负极和隔膜构成的发电要素；收纳发电要素的电池容器；封闭电池容器的电池盖；并且电池盖上设端子再与正极或负极用电气方式连接起来的引线板所构成的电池的制造方法。其制造方法的特征包括将引线板与正极或负极用电气方式连接起来的工序；用绝缘材料将连接起来的部分夹持的工序；和将发电要素装入电池容器的工序及将引线板折叠起来的工序。这些工序可按不同的顺序进行。但是，折叠引线板的工序若在用绝缘材料将连接起来的部分夹持起来的工序后进行，则本发明的效果就可以被充分发挥出来。使用这样的方法，在折叠引线板时可减少引线板从正极或负极上剥落的风险。
此外，引线板可使用0.1～2mm厚度的金属薄板。这种厚度的引线板比较结实，折叠时需要较大的力量。但是，如本发明所述，引线板与正极或负极用电气方式连接起来的部分若被夹持，那么即便是折叠时加以大力，引线板被剥离的可能性也很小。所以，本发明能够获得显著的效果。
图1表示本发明的一例实施方式，是表示非水电解质二次电池的电池容器开口部附近部分的纵剖面图。
图2表示本发明的一例实施方式，是表示电池盖上设置的正极引线板与绝缘材料的斜视图。
图3表示本发明的一例实施方式，是表示非水电解质二次电池的电池容器开口部附近其他结构例的纵剖面图。
图4表示原来产品的例子，是表示非水电解质二次电池的结构的分解斜视图。
图5表示原来产品的例子，是为了说明将电池盖嵌入非水电解质二次电池的电池容器开口部时，折叠正极引线板作业的部分纵剖面图。
此处，1是发电要素，1a是正极，2是电池容器，3是电池盖，4是正极端子，7是正极引线板，7b是引线部，7c是连接部，8是绝缘材料，8a是中央部，8b是第一侧面部，8c是第二侧面部。
具体实施例方式
在此，对本发明的实施形态参照图1～图3进行说明。
本具体实施方式
将对如图4～图5所示的与原来例有着基本相同结构的非水电解质二次电池进行说明。而且，即使在图1～图3中，如图4～图5所示具有和原来例同样功能的结构部件都标上了相同的编号。
本具体实施方式
中的非水电解质二次电池的发电要素1和电池容器2及电池盖3的结构与原来例相同。另外，电池盖3上的正极端子4通过端子绝缘密封材料5，6而绝缘密封固定起来，此正极端子4的突起4a与正极引线板7用铆接方法连接固定，这种结构也与原来例相同。
但是，本具体实施方式
如图1所示，在电池容器2的开口内部有绝缘材料8嵌入，这一点与原来的具体实施方式
不同。
绝缘材料8是具有某种程度刚性和绝缘性的树脂成形品，如图2所示，是由基本为长方体的中央部8a和第一侧面部8b及第二侧面部8c与第一，第二侧面部8b，8c同中央部8a连接起来的簧片8d，8e所构成。中央部8a是一个基本为长方体的部件，其宽度与嵌入正极引线板7的连接部7c的U字形空间后几乎无缝隙一样宽，而中央部8a两侧的8b，8c则相隔一定的距离平行配置，是宽度较窄的长方体部件。簧片8d，8e是中央部8a与两侧8b，8c的端部相连的弯曲形部件，与绝缘材料8形成一整体，除了作为一部件容易使用外，当侧面部的8b，8c朝着与中央部8a相反方向移动时，利用树脂的弹性还能起到使之靠近规定距离的弹簧的作用。靠这簧片部8d，8e支撑的中央部8a和侧面部8b，8c之间的距离如图1所示比在正极引线板7的连接部7c处的U字形的两板片的外侧用超声波将发电要素1的正极1a的铝箔焊接起来的各连接固定部的宽度稍窄。另外，这两侧部8b，8c与外侧之间的距离和电池容器2的开口部内侧的宽度基本相同或稍宽。
上述绝缘材料8在电池盖3上设置的正极引线板7的连接部7c与发电要素1的正极1a的铝箔用超声波焊接起来后，装入它们的连接固定部。即，将绝缘材料8的中央部8a插入正极引线板7的连接部7c的U字形部件中，同时在侧面的8b，8c和中央部的8a之间，将连接部7c的U字形板片的外侧有正极1a的铝箔用超声波焊接起来的各连接固定部分别夹持固定起来。发电要素1在这样的状态下从开口端插入，装设到电池容器2内。另外，绝缘材料8在发电要素1插入的最后阶段-因两侧的8b，8c仅稍宽一些-压入电池容器2的开口部内。所以，这绝缘材料8压入时，两侧8b，8c因电池容器2的开口部宽度而被挤压到内侧，因此连接部7c和铝箔的各连接固定部被紧紧地夹持并被固定在电池容器2的开口部内。
再者，如有可能，在发电要素1装入电池容器2后，将绝缘材料8插入电池容器2的开口部内，然后在中央部8a和侧面部8b，8c之间将连接部7c和铝箔的各连接固定部夹持住也可以。
如上所述，电池容器2内装入发电要素1后，如图5所示的原来例一样，引线板7b的两端开设的浅沟互相朝相反方向垂直折叠就可将电池盖3嵌入电池容器2的开口端部。在折叠正极引线板7的引线部7b时，连接部7c与发电要素1的正极1a的铝箔同时被绝缘材料8所夹持并固定在电池容器2中，所以不会因折叠时的力量传递到连接部7c而发生错位或扭曲的现象，因连接部7c的错位或扭曲铝箔从连接固定部剥落的可能也随之消失。而且，如图1所示，电池容器2的开口端部嵌入电池盖3后，用激光焊接等将其封闭起来，注入非水电解液，进行预备充电，然后将注液口封口，这样非水电解质二次电池就制成了。
如上所述，本具体实施方式
的非水电解质二次电池，其正极引线板7的连接部7c和发电要素1的正极1a的铝箔连接固定部被绝缘材料8所夹持，所以在嵌入电池盖3时即使折叠正极引线板7的引线部7b，铝箔也不会从连接固定部剥落。另外，在制成的电池内部，引线板和正极或负极因被绝缘材料所夹持，即使电池受到来自上下，前后或左右方向的振动，冲击，引线板与正极或负极的连接部分也难以破损。
在上述的具体实施方式
中，我们图示的是绝缘材料8的中央部8a与侧面部8b，8c用簧片8d，8e连接成一体的，但将正极引线板7和正极1a的连接固定部夹持时，只要有中央部8a和侧面部8b，8c就足够了，并非一定需要簧片部的8d，8e。但是，有簧片部8d，8e，即使是将发电要素1装入电池容器2前，也能够将连接部7c和正极1a的连接固定部轻轻地夹持住使之不松开，这样便可以提高电池组装的效率。
还有，在上述具体实施方式
中我们说明了正极引线板7的连接部7c是U字形的，在这U字形的两枚薄片的外侧上分别有用超声波焊接起来的正极1a的铝箔，而且连接固定部的面积都取得比较宽，但这连接部7c的形状是任意的，如图3所示，也可仅用1枚平坦的薄片构成。这时，绝缘材料8只要夹持住连接部7c的1枚薄片和正极1a的铝箔的连接固定部就行了，所以如图3所示只要有第1侧面部的8b和将中央部一体化的第2侧面部8c两个绝缘材料就可制成。
还有，在上述具体实施方式
中，绝缘材料8是树脂制的，但只要是有某种程度的刚性的绝缘性材料，有耐热性和耐电解液性即可，所以也可以使用硬质橡胶或精密陶瓷。而且，在上述具体实施方式
中，这绝缘材料8是被压入电池容器2的开口部内固定起来的，但是若将绝缘材料嵌入后用粘结剂等固定在电池容器2里也可以。
还有，在上述具体实施方式
中，正极引线板7与正极端子4是不同的两个部件，它们是铆接连接固定并导通的，但是正极引线板7与正极端子4的连接方法是任意的，正极引线板的7也可以作为构成正极端子4的一个部分。而且，在上述具体实施方式
中，正极引线板7经两次折叠后，才将电池盖3嵌入电池容器2的开口端部，但是正极引线板的折叠次数是任意的。
还有，在上述具体实施方式
中，正极端子4是与电池盖3绝缘后装设的，负极端子却是在绝缘后的电池盖3上直接装设这正极端子4的，所以这电池盖3也可以具有正极电位，电池盖3本身也可构成正极端子。而且，也可以在绝缘体的电池盖3上直接装设这正极端子4。另外，在上述具体实施方式
中，与正极端子导通的正极引线板7的正极1a的连接固定部被绝缘材料8所夹持，但是也可以在电池盖3上替代正极端子4装设负极端子，并用绝缘材料8夹持固定与此导通的负极引线板的负极的连接固定部，也可以夹持正负两极的引线板。
还有，在上述具体实施方式
中，发电要素1是长圆筒形的回卷型，但是这回卷的形状是任意的，即使发电要素是叠层形的也同样可以实施。而且，在上述具体实施方式
中，说明的是非水电解质二次电池，但这电池的种类也是任意的。
工业上的利用可能性本专利发明的特征是由正极，负极及隔膜构成发电要素；上述发电要素装入电池容器；并用电池盖将上述电池容器封闭起来；上述电池盖上设置的端子是用电气方式将上述正极或负极连接起来的；在这样构成的电池中，上述引线板和上述正极或负极用电气方式连接起来的部分是由绝缘材料夹持的。
这样，绝缘材料支撑了正极或负极，在折叠引线板时，其折叠的力量几乎不会传递到和正极或负极与引线板用电气方式连接起来的部分。其结果，正极或负极与引线板剥离的可能性变得微乎其微。并且，由于绝缘材料将引线板和正极或负极的连接部分夹持，所以电池即使受到振动或冲击，电池内部的引线板和正极或负极的连接部分也难以受损。此外，电池受到振动或冲击时，发电要素本身也难以受损。
如上所述，本专利发明是普遍适用于电池制作的，工业上也是可利用的，并且其工业上的利用价值非常大。
权利要求
1.一种电池，包括发电元件，其具备正极、负极及隔膜，电池容器，其收纳上述发电元件，电池盖，其封闭上述电池容器，引线板，其将在上述电池盖上设置的端子与上述正极或上述负极用电气方式连接起来，上述引线板与上述正极或上述负极用电气方式连接起来的部分被部件所夹持。
2.根据权利要求1所述的电池，上述部件嵌入上述电池容器中。
3.根据权利要求1或2所述的电池，上述部件压迫上述引线板与上述正极或上述负极用电气方式连接起来的部分。
4.根据权利要求1或2所述的电池，上述部件具有绝缘性。
5.根据权利要求1或2所述的电池，上述部件与上述电池容器连接。
6.根据权利要求1或2所述的电池，上述正极与上述引线板用电气方式连接起来的部分及上述负极与上述引线板用电气方式连接起来的部分都被上述部件夹持着。
7.根据权利要求1或2所述的电池，上述部件由多个部件构成。
8.权利要求1所述的电池的制造方法，上述制造方法包括将上述引线板与上述正极或上述负极用电气方式连接起来的工序；用上述部件夹持上述引线板与上述正极或上述负极用电气方式连接起来的部分的工序；将上述发电元件装入上述电池容器的工序；及折叠上述引线板的工序。
9.根据权利要求8所述的制造方法，上述引线板的折叠工序在使用上述部件夹持上述引线板与上述正极或上述负极用电气方式连接起来的部分的工序之后进行。
全文摘要
由正极、负极及隔板构成的发电要素，收纳上述发电要素的电池容器，封闭上述电池容器的电池盖，及上述电池盖上设置的端子与上述正极或负极用电气方式连接起来的引线板，在具备上述要素的电池中，上述引线板与上述正极或负极用电气方式连接起来的部分被绝缘材料所夹持。
文档编号H01M10/04GK1934729SQ20048003876
公开日2007年3月21日 申请日期2004年12月22日 优先权日2003年12月24日
发明者胸永训良, 铃木勋, 下园武司, 小岛哲三 申请人:株式会社杰士汤浅