电池的制作方法

专利名称：电池的制作方法
技术领域：
本发明是关于在集电结构上具有特征的电池的。
背景技术：
图8示出了在非水电解质二次电池中现有的发电元件l，集电连接 体2和外部连接端子3之间的连接结构。此非水电解质二次电池由2 个长圆筒形的发电元件1并联连接而成。
各个发电元件如图3所示，由正极la和负极lb把隔膜lc夹在中 间互相重叠在一起，巻绕成长圆筒形而成。正极la是在其电极基体的 带状铝箔ld的表面带上正极活性物质；负极lb是在其电极基体的带 状铜箔le的表面带上负极活性物质。在这正极la和负极lb的带状的 一方的侧端部设置有不涂敷活性物质的未涂敷部，在这未涂敷部处， 使铝箔ld与銅箔le露出。还有，这正极la和负极lb在发电元件1 巻绕时，沿着巻绕轴互相向相反方向错开，使长圆筒形的一端的端面 只露出正极la的侧端部的铝箔ld，另一端的端面则只露出负极lb的 侧端部的铜箔le。
上述的2个发电元件1， 1的长圆筒形的较平坦的侧面，互相直立 彼此叠合后横放并列在一起。然后，在这两个发电元件l， l的双方的 端面，在波纹板的集电连接体2， 2上连接有各个电极。电极是嵌合在 从发电元件l的端面露出的正极la的铝箔或负积lb的铜箔的波纹板的 凹部，通过进行超声波焊接来连接固定的。但是，利用这样的结构时，有在发电元件上连接集电连接体的操 作很困难的缺点。还有，在大容量电池的场合，为了使大电流能够通 过，有必要加厚集电连接体2的板的厚度，这样在夹住较薄的铝箔或 铜箔进行超声波焊接时，容易发生焊接不良的问题。

发明内容
本发明的目的在于，解决这些问题，而提供一种使加工操作变得 容易，具有较高可靠性的集电部连接结构的电池。
本发明的电池的特征是，具有电池容器，具有把隔膜等的隔离体 夹在中间使正、负电极重叠结构的发电元件，与上述发电元件的上述 各个电极上分别电连接的集电连接体；上述集电连接体由板状的主体
部，和在此主体部的一端相对于主体部成90度角度设置的多个连接板
部所构成；上述连接板部在上述发电元件的端部沿着电极面而设置， 与上述电极电连接。
在这电池上，由于集电部的连接是由连接板部与电极相连接的， 因此比较容易操作。
上述连接板部是由金属板的一端的边沿部根据所定的尺寸切断，
分开，然后弯曲成90。的角度并同时扭转，使之能沿上述发电元件的电
极面形成。利用通过对金属板进行例如冲裁，弯曲，扭转加工而成的 具有简单的结构的集电连接板，可以进行廉价的有较高效率的集电。
再有，通过使之扭转几乎成90。的角度，因可以使电极的连接面能
够沿着连接板部的板面连接，所以可以使连接变得牢固。
还有，通过设置一对以上的上述连接板部，同时从构成主体部的
金属板分歧出来，每对的2根连接板部相互向相反方向扭转，最好使 每对的连接板部的侧边面对面排列而成。这样由于使连接板部成对而成，从而使从发电元件的端面突出的电极可以插入2根连接板部之间 进行连接操作，可以使连接操作更加容易。而且，通过向相反方向扭 转，使电极容易插入其间，这样使集电连接板装配到发电元件上的操 作更加容易。
在对连接板部扭转时，最好使扭转部在连接板部的突出方向上的 长度比连接板部的板的厚度长。如果在较短的长度内进行急激的扭转 加工的话，会使应力集中于此连接板部的扭转部位，而使导电性低下， 并使电池的内部电阻变大。这样一来，可以防止此类问题的发生。
还有，在上述集电连接体的连接板部上，最好形成从与上述发电 元件的上述电极相对一侧的面上突出的凸部。通过设置这一凸部，使 电极基体上的熔接或压接等集中在此凸部，从而使进行牢固的连接固 定成为可能。
还有，最好能具备有夹持上述集电连接体的连接板部和与此相连 接的电极的夹持板。因为可以在发电元件的电极的电极基体上叠合集 电连接体的连接部，使之被夹在夹持板之间，然后进行焊接，在加大 连接部的横断面积，使有足够的电流流通的同时，还可以使用有适合 于焊接或压接的厚度的金属板来作为夹持板。这样，利用具有最适合 于超声波焊接等的厚度的薄板的夹持板，使集电连接体的连接部十分 牢固地焊接在电极基体上，使之连接固定成为可能，从而消除了这些 电极基体发生断裂的可能。还有，反之，当夹持板的厚度达到足够的 厚度的话，由于从夹持板的外侧受到强力压迫，使电极基体和集电连 接体的连接部确实压接入，也使连接固定成为可能。更有，因为电极 基体是对每个集电连接体的连接部用夹持板进行夹住的，所以组装的
操作也变得容易了。
上述集电连接体的主体部的形状，最好是呈近似梯形的，在短边 的一侧设置外部连接端子，在长边的一侧设置有连接板部的结构较为理想。
从发电元件通到外部连接端子的电流，是通过连接从连接部至外
部连接端子的最短的路径流通的，如图5所示的集电连接体的端子插 孔10的两侧的三角形的边缘部2C不但没有起到集电的作用，反而由 于有这部分的存在，增加了电池的重量，从而使得电池的重量能密度 低下。相对于此，通过使之呈梯形形状，不仅可以切除集电连接体上 对集电功能没有用的部分，而且还可以提供一种不损害其集电功能的， 具有较高重量能密度的电池。
上述发电元件具有将正、负电极和隔膜巻绕而成的结构，在垂直 于巻绕轴的断面形状形成具有直线部的长圆筒形状的场合，上述夹持 板的长度最好比上述发电元件的直线部的长度短为好。因为这样容易 连接，而且也可以使可靠性得到提高。
还有，当发电元件为长圆筒形状的场合，上述连接板部在每一个 发电元件上有一组，上述夹持板在每个连接板部有一个， 一组的连接 板部设置成从外部夹持发电元件的端部，最好把夹持板配置成位于连 接板部的外侧与发电元件的巻绕的中心部。这样可以提高连接操作的 效率和连接的可靠性。
还有，在电池容器上具备有外部连接端子，最好使这个外部连接 端子连接在集电连接体上。因为这样可以容易地构成取出外部电流的 结构。
在电池容器上具备有外部连接端子的场合，最好具有设置在电池 容器外部的电池引出端子，和设置于上述电池容器外部的连接固定在 上述电池引出端子的外部突出部的端子连接部件，通过上述端子连接 部件与外部连接端子相连接。外部连接端子不仅被固定在端子连接部上，而牢固地连接固定， 因此不只是外部电路的连接部件直接与端子连接部件接触的部分，而 且外部连接端子的直接、或者通过紧固部件与外部电路的连接部件相 接触的部分，也可以确实流过充放电的电流，从而使端子处的接触电 阻降低，电池的性能得到提高。
另外，在集电连接体的主体部略呈梯形形状的场合，在上述集电 连接体主体部的梯形形状的短边的附近部分形成外部连接端子的端子 插孔，上述外部连接端子的其中一端在电池容器内部与上述端子插孔 连接固定，另一端则导出于电池容器的外部，这样可以提高容积效率， 也可以使构成取出电流的结构变得简单。
还有，设外部连接端子的端子插孔的从上述集电连接体的主体部 的梯形形状的短边的中心至上述端子插孔的中心的距离为D，设外部
连接端子的端子插孔的直径为R时，使R在0.5D以上为较理想。
当R不足0.5D时，端子插孔附近的强度低下，从而使耐振动性降 低，因此在电池使用中会发生此部分的破损或连接不良，而使电池的 可靠性低下。还有，当R比4D还大的场合，就会增加对集电功能不必 要的部分，使电池的重量增加，因此，R最好在4D以下。另外梯形形 状的极端，也可以使用等腰三角形，但是这种场合，与其顶部是完全 尖顶，希望是具有比R长的棱的山形为好。


图1是表示本发明的一实施方式的组合斜视图。
图2是表示插入在夹持板之间的连接板部和电极的状态的断面图。
图3是表示发电元件结构的图。
图4是表示本发明的一实施方式的组合斜视图。
图5是表示在本发明中使用的集电连接体的一实施方式的斜视图。
图6是表示本发明的一实施方式的组合斜视图。图7是表示本发明的一实施方式的组合斜视图。 图8是表示现有例的示意图。
具体实施例方式
以下就本发明的实施方式参照附图加以说明。
图1是表示本发明的一实施方式的组合斜视图。图2是表示插入 在夹持板之间的连接板部和电极的状态的断面图。
对本实施方式就大型的非水电解质二次电池加以说明。这种非水
电解质二次电池，如图1所示，由2个长圆筒形的发电元件1， l并排
放置并联连接而成。各个发电元件1具有与现有例相同的构成，从长
圆筒形的一端的端面露出有正极la的侧端部的铝箔，并且在另一端的 端面露出有负极lb的侧端部的铜箔。
上述的2个发电元件1， 1通过使其长圆筒形的平坦的两个侧面直 立彼此相叠合，横放并排放置。然后，在这2个发电元件1， l的两个 端部，分别设置有集电连接板2， 2。集电连接板2， 2分别是使用了可 以获得大的电流容量的有充分厚度的金属板，在发电元件1的一方的 端部配置的正极la的一侧的由铝合金板构成，在另一方的端部配置的 负极lb的一侧的由铜合金板构成。各个集电连接板2是由基本上呈梯 形的成水平配置的主体部2a，和从该主体的梯形状的底边(长边)向 下方伸出设置的4根细长的连接板部2b组成。还有，各个连接板部2b 上，由板面突出的凸部按适当的间隔，在多个部位分别形成。即是， 各个集电连接板2通过对铝合金板或铜合金板，和对梯形状的主体部 2a和从这梯形状的底边部笔直伸出的呈梳齿状的细长的4根连接板部 2b进行压制加工冲裁的同时，在各个连接板部2b处形成凸部，这些连 接板部2b在基部相对于主体部2a成直角地弯曲，并把弯曲后的各个连 接板部2b在基部分别扭转90度而形成。还有，这4根连接板部2b由 左右各2根成一对，每对的2根连接板部2b的相对的侧边向与主体2a相反的方向旋转而成。这样，各个连接板部2b的凸部，通过此扭转， 成对的两根被设置成，以彼此相对的方向突出。
上述各个连接板部2b的扭转部的突出方向的长度L，比此连接板
部2b的板厚T还要长。这是因为当长度L比板厚T还短的场合，在此 连接板部2b上通过急激的扭转加工，而使应力集中于扭转部而导致导 电性的低下。
上述各个集电连接板2，在2个发电元件1， l的双方的端部的上 方设置主体部2，并且连接板部2b被沿着发电元件1， 1的端面而设置。 即是，在各个发电元件1的正极la的铝箔露出的端面一侧，设置有由 铝合金板制成的集电连接板2，在负极lb的铜箔露出的端面的一侧， 设置有由铜合金板制成的集电连接板2。还有，成对的2根连接板部 2b被设置在从各个发电元件1的端面突出的正极la或负极lb的金属 箔的两侧。这里，在各个发电元件1的双方的端面上，因正极la或负 极lb的金属箔处于巻绕的状态呈长圆筒形状而突出在外面，这些金属 箔在长圆筒形状的弯曲部之间的直线部的互相垂直相重叠的部分，以 巻绕轴为中心，可以二等分地分成左右二部分。这样，设置在各个发 电元件1的端面的成对的2根连接板部2b被分别设置在左右分开的金 属箔的相重叠的部分的外侧。这时，成对的2根连接板部2b的本来面 对面的内侧的侧边被扭转至逃离发电元件的方向的，所以从各个发电 元件1的端面突出的金属箔的、特别是上方的弯曲部自然的嵌入到每 对的2根连接板部的2b的中间。
通过这样来设置集电连接体2的话，发电元件1的正极la和负极 lb的金属箔借助于夹持板4被固定连接在各个连接板部2b上(图2)。 即是，在各个发电元件1的各个端面，首先把金属箔的直线部的重叠 的部分左右分开，沿着各自一侧的连接板部2b，把这些连接板部2b和 金属箔夹持在夹持板4之间。这样，在成对的2根连接板部2b的内侧 面上，分别紧密地接触左右各半的金属箔的重叠部分。然后，这样一来，通过从夹持着连接板部2b和金属箔的夹持板4的两侧进行超声波
焊接，把这些连接板部2b和正极la或负极lb的金属箔接合在一起。 各个夹持板4是由长方形的比较薄的金属板沿其长度方向在中央在两 处弯折而成的，在正极la侧使用的是铝合金板的夹持板4，在负极lb 侧使用的是铜合金板的夹持板4。这些夹持板4，只是用来连接固定连 接板部2b和金属箔使之焊接牢固的，因此没有必要使电流的容量特别 的大，可以使用可能进行最合适的超声波焊接的有适度的厚度的金属 板。还有，因在各个连接部板2b的与金属箔互相重叠的内侧面上形成 凸部2bl，所以这些金属箔在凸部处集中地接受到超声波的能量，可以 使焊接更加牢固。
关于上述夹持板4，被采用的长度比从发电元件1的端面突出的正 极la或者负极lb的金属箔的圆筒形的直线部的长度还要短。这样，可 以使夹持板4只是和连接板部2b —起夹住了金属箔的直线部分。这是 因为，当夹持板4的长度比金属箔的直线部分的长度还要长的话，这 夹持板4会夹到从圆筒形突出的金属箔的上下的弯曲部分，这样会使 金属箔强制性的向夹持板4一侧牵引，有使其发生破损的危险。
本实施方式的非水电解质二次电池的正负极的端子3， 3分别是由 铆钉端子(外部连接端子)3a、端子连接杆(端子连接部件)3b、和端 子螺杆(电池引出端子)3c所构成的。铆钉端子3a的圆筒形的铆钉部 倒角的正方形的凸缘部的上下两面突出，作为正极端子用的端子3的 场合是由铝或铝合金制成的，作为负极端子用的端子3的场合是由铜 或铜合金制成的。这铆钉端子3a的下方的铆钉部因与电解液接触，在 非水电解质二次电池的场合，在正极端子一侧，有必要使用在正极电 位时不溶解于非水电解液的铝或铝合金等，在负极端子一侧，有必要 使用不会与负极活性物质发生合金反应的铜或铜合金等。端子连接杆 3b是由铜合金制的成矩形的金属板，其两端部形成有贯通孔。还有， 端子螺杆3c是从六角形的头部上面向上方突起螺杆部的不锈钢制的六 角螺杆。这些端子连接杆3b和端子螺杆3c因不会与电解液接触，在端子连接杆3b的情况下，特别利用具有高导电性能的并有充分的机械强 度的铜合金，而在与外部电路进行连接的端子螺杆3C的情况下，特别 利用具有强机械强度的并有充分的导电性能的不锈钢。
实际上，上述集电连接体2， 2的主体部2a， 2a实际上在安装在 发电元件1， 1之前，分别如图4所示，通过下部的绝缘密封件5, 5 配置在盖板6的下面的两端。还有，在这盖板6的上面的两端部上， 分别通过上部的绝缘密封件7， 7配置有端子3， 3的铆钉端子3a， 3a、 端子连接杆3b， 3b、和端子螺杆3c， 3c。但是，各个铆钉端子3a通过 在下部绝缘密封件5、盖板6和上部绝缘密封件7上形成的贯通孔，其 下方的铆钉部的头部嵌入在集电连接体2的主体部2a上形成的贯通孔 (端子插孔)，通过铆接使被接固定。这时，铆钉端子3a借助于绝缘 密封件5， 7和盖板6绝缘。还有，由于铆钉端子3a的下方的铆钉部和 集电连接体2的主体部2a通过铆接，绝缘密封件5， 7对盖板6成夹持 压迫的状态，从而使这盖板6的贯通孔被封住。在这盖板6的上面的 两端部分别通过绝缘密封件7, 7而配置的各个端子连接杆3b的一方 的贯通孔中，使铆钉端子3a的上方的铆钉部从下方嵌入后，通过铆接 连接固定，而使端子螺杆3c的螺杆部从下方嵌入另一方的贯通孔中。 这时，通过使端子螺杆3c的六角形的头部嵌入在上部绝缘密封件7的 六角形状的凹部，而不会转动。此端子螺杆3c通过在使螺杆部与端子 连接杆3b的贯通孔进间隙配合被固定的状态下，这螺杆部通过外部电 路的连接部件，可以是只有在用螺母固定的场合，与端子连接杆3b连 接固定。也可以预先通过焊接等方法，使其头部等与端子连接杆3b连 接固定。在这样预先把端子螺杆3c与端子连接杆3b连接固定的场合， 即使在用外部电路的连接部件的螺母的紧固不是很牢固的场合，端子 连接杆3b与此连接部件直接接触的部分上也有电流流通，此外，通过 从此端子连接杆3b经端子螺杆3c，在螺母与连接部件的接触部分上也 确实有电流流过，这样可以减低端子3与连接部件之间的接触电阻。
如上述所示，在盖板6的上面的两端部上配置端子3， 3，并在此盖板6的下面的两端部上设置有集电连接体2， 2，这些集电连接体2，
2如上述所示与发电元件1， l相连接。然后，这2个发电元件1被收 藏于不锈钢板制的筐体状的电池容器8内，此电池容器8的上端的开 口部被盖板6盖住。然后在盖板6的周围通过焊接使之密封，在电池 容器8的内部充填电解液后，通过密封此内部而成非水电解质二次电 池。这非水电解质二次电池是把2个发电元件1按其长圆筒形的平坦 的侧面直立方式横放并排收藏，并使端子3的端子螺杆3c从盖板6的 上面的两端部向上方突出，因此设置的空间效率是很好的。
根据上述构成的非水电解质二次电池，各发电元件1的正极la或 负极lb与端子3之间，通过具有大的电流容量的集电连接体2的主体 部2a与连接板部2b相连接，因此可以使十分大的充放电电流流过。而 且，各个发电元件1的正极la或负极lb的金属箔，通过由一定程度薄 的金属板制成的夹持板4与连接板部2b用超声波焊接连接，因此可切 实进行焊接，因而金属箔不易剥离。
还有，通过将集电连接体2的主体部2a水平地配置在2个发电元 件l， l的上方，不但可使与贯通盖板的端子3的连接变得容易，同时 通过并将连接板部2b从主体部2a向下方弯曲扭转使之突出，而可以使 此连接板部2b的板面能够沿着从各个发电元件1的端面向外突出的正 极la或负极lb的垂直的金属箔，从而使之与这些金属箔的连接变得容 易。也就是说，如果各个连接板部2b如果没有扭转的话，与金属箔成 直交，那么连接就不会很容易。还有，当在集电连接体2的连接板部 2b是把在主体部2a上向两侧突出的板片沿着发电元件1， 1的并列方 向向下弯曲而形成的情况下，虽然可以使从发电元件1的端面突出的 金属箔沿着此连接板部2b的板面，但是分配给各发电元件1的连接板 部2b只有1根，在由3个以上的发电元件1并排配置而成的电池的场 合，就不能对中间的1个以上的发电元件1进行集电。而且，本实施 方式的集电连接板2，可以通过对一块金属板进行冲裁，弯曲，扭转等 简单的加工就可以制作的。
14还有，因各个发电元件1的各个端面分别配置有成对的2根连接
板部2b，所以即使连接板部2b的宽度做得窄一点也可以获得充分的电 流容量，也可以使减少从发电元件的端面突出的金属箔的突出量。而 且，从各个发电元件1的各个端面突出的金属箔是顺着成对的2根连 接板部2b的扭转方向插入其间的，因此也使组装的操作变得容易。
还有，在上述实施方式中，说明的是通过超声波焊接把连接板部 2b和正极la或负极lb连接在夹持板4中间的场合，另外通过点焊等 其他的焊接方法也可以进行焊接。还有，作为代替这种焊接的方法， 也可以在夹持板4的外侧加以压力，通过压接，而使连接板部2b和金 属箔压接在一起。在这种场合，与焊接的场合不一样，夹持板4有必 要使用有一定程度厚度的金属板，这样可以使发电元件连接部2b与金 属箔能确实保持压接。
还有，在连接板部2b上，即使不形成凸部，也可以使金属箔能够 牢固的焊接或者是压接。还有，在上述实施方式中，说明的是在板部 2b和正极la或负极lb的金属箔之间的连接中使用了夹持板4的场合， 但使用夹持板4以外的连接部件，或者不使用任何连接部件也可以进 行连接的。
还有，在上述实施方式中，说明的是2个发电元件1， l并列配置 而成的非水电解质二次电池，但并没有限定此发电元件1的个数，只 要是1个以上的话，使用多个发电元件1的电池也是可以的，而且也 不只是限于非水电解质电池。还有，在上述实施方式中，说明的是集 电连接体2的对各个发电元件1的正负极，分别配置了成对的2根连 接板部2b的场合，也可以是对各个发电元件1的正负极，分别配置不 少于1根以上的连接板部2b。
还有，在上述实施方式中，说明的是端子3是由铆钉端子3a，端子连接杆3b，和端子螺杆3c构成的场合，此端子的构成也没有特别的 限定，也可以是如图8所示的由单一的部件所构成。
还有，在上述实施方式中，说明的是长圆筒形的巻绕型的发电元
件l，在积层型的发电元件1的场合，从积层的端面突出的正极la或 负极lb的金属箔也可以同样的连接固定。还有，在上述实施方式中， 说明的是由电池容器8和盖板6构成的电池外装体，此电池外装体的 构成也没有特别的限定。还有，在上述实施方式中，说明的是非水电 解质二次电池，此电池的种类也没有特别的限定。
图5是表示在本发明中使用的集电连接体的一实施方式的斜视图， 图6所示的是本发明的一实施方式的组装斜视图，图7所示的是使用 图6所示的发电元件1和集电连接体2的电池结构的组装斜视图。
此非水电解质二次电池，如图6所示，由4个长圆筒形状的发电 元件1紧密接触地并排并联连接而成。各个发电元件1从长圆筒形的 一方的端面露出正极la的侧端部的铝箔，并且从另一方的端面露出负 极lb的侧端部的铜箔。
使上述的4个发电元件1的长圆筒形的平坦的侧面彼此接触地紧 密并排排列，在这些发电元件1的两个端面部分别配置集电连接体2 的连接板部2b。集电连接体2在配置在发电元件1的一个端面侧的是 由铝合金制成的，配置在另一个的是由铜合金制成的。还有，这些集 电连接体2为了在高效率放电时可充分的流过较大的电流，使用了有 一定厚度的厚金属板。在此实施例中均为1.7mm的厚度。
在这些集电连接体的主体部2a是水平配置的稍呈扁平状的近似等 腰三角形状(在本申请中认为这也包含在近似梯形形状中)的金属板， 从这三角形状的底边部向下方突出设置有8根细长的连接板部2b。这 些连接板部2b是通过对集电连接体2的金属板进行压制加工后在细长的金属板状上进行冲裁加工而成的，然后在使之向下弯曲，并加以扭 转90°而成。还有，在这些连接板部2b上，如图2所示，形成从金属
板的一方的表面向外突出的多个凸部2bl。
上述集电连接体2是分别配置在4个发电元件1的两端部的上方， 其连接板部2b配置在这些发电元件1的端面部。在发电元件1的正极 la的铝箔的露出侧的端面部上，配置着由铝合金板制成的集电连接体 2，在负极lb的铜箔的露出侧的端面部上，配置着由铜合金板制成的 集电连接体2。还有，连接板部2b分别有2根被配置在每个发电元件 1的端面。
这里，在各个发电元件1的端面上，正极la的铝箔或负极lb的 铜箔在被巻绕的状态成长圆筒形地突出在外，这些金属箔的直线状的 成束的部分，以巻绕轴为中心被分成左右。还有，配置在每个发电元 件1的2根连接板部2b分别被配置在此被分成左右的金属箔束的外侧。 还有，这2根连接板部2b是如图2所示，其凸部2bl的突出的侧面在 内侧，即是为了使之面向金属箔的束的一侧，而互相向相反的方向扭 转90°角度。
这样配置集电连接体2的连接板部2b后，由夹持版4与连接板2b 一起夹住正极la或负极lb的金属箔的束。夹持板4是由长方形的金属 板沿其长度方向在中央弯折二次而成的。在正极la侧的连接板部2b 的场合使用铝合金板，在负极lb侧的连接板部2b的场合使用铜合金 板。
然后，通过从这些夹持板4的两侧进行超声波焊接，分别使夹在 夹持板4中间的集电连接体2的连接板部2b和正极la或负极lb的金
属箔的束焊接。
配置在发电元件1的两端部上方的正负集电连接体2的大致为是等腰三角形状的部分，如图7所示，通过绝缘密封件5安装在矩形的 盖板6的下面的两侧。盖板6是由不锈钢板制成，在上面的两侧，通 过另一个绝缘密封件7配置正负的端子3。这些端子3a的下端部穿过 盖板6，通过设置在集电连接体2的大致为等腰三角形状的顶点部附近 的端子插孔IO，然后通过铆接连接固定。
还有，这些端子3a的上端部通过铆接与固定被配置在绝缘密封件 7上的外部端子3c的连接导体3b连接固定。这些端子3a对于由铝合 金板制的集电连接体2使用铝合金制的，对于由铜合金板制成的集电 连接体2使用铜合金制的。
但是，因连接导体3b或者是外部端子3c不与电解液接触，也可 以使用比这些铝合金或铜合金等强度更强的钢或铁的合金。绝缘密封 件5， 7被配置在盖板6的上下，是使集电连接体2或端子3a (相当于 外部连接端子)，连接导体3b (相当于端子连接部件)，外部端子3c (相当于电池引出端子)和盖板6之间绝缘密封的树脂成形板。
上述4个发电元件1被收藏于没有图示的金属制的电池容器主体 内，使盖板6嵌入此电池容器主体的上端开口部后通过焊接固定。然 后，通过对此电池容器主体的内部充填非水电解液而制成非水电解质 二次电池。
还有，根据上述的电池结构，铝合金制或是铜合金制的端子3a被 连接固定在由钢或铁的合金制的连接导体3b上，与外部电路的连接是 通过固定在此连接导体3b上的外部端子3c而进行的，因此就不必直接 与强度较弱的铝合金制或铜合金制的端子3a通过螺钉固定来连接，从 而不必担心由于对此螺钉进行紧固造成端子3a的破损，或者由于受到 振动或冲击而造成此端子3a的变形。
还有，在上述实施方式中，说明的是只是在连接板部2b的一侧配置正极la或负极lb的金属箔的场合，也可以在其两侧配置金属箔，将 其夹在夹持板4的中间。还有，在上述实施方式中，在各个发电元件l 的一方的端面上配置了 2根连接板部2b，此连接板部2b的配置的根数 也不是限定的。例如，在各个发电元件1的一方的端面上可以各配置1 根发电连接板部2b，此1根连接板部2b可以与从相邻接的2个发电元 件1的端面突出的金属箔一起通过焊接或压接来连接。
在图6所示的电池中，使用了在图5所示的切掉了端子插孔10的 两侧的三角状的边缘部2c的集电连接体2，也可以使用不切掉两侧的 集电连接体。但是，比较使用这两种形状的电池，虽然在集电效率方 面没有什么差别，但是如图6所示的电池的重量较轻，是具有较高重 量能量密度的电池。
在上述实施方式中，说明的是非水电解质二次电池，但其它种类 电池也可以。另外，作为与本发明有关的非水电解质二次电池的基本 构成，例如可以有下述几种。
首先，正极活性物质可以使用以二硫化钛为代表的，锂钴复合氧 化物，尖晶石型锂锰氧化物，五氧化二钒，及三氧化钼等各种化合物， 在这中间，特别是锂钴复合氧化物(LiCo02)及尖晶石型锂锰氧化物 (LixMn204)可以在4V (Li/Li+)以上的极高的电位进行充放电，因 此，作为正极来使用可以实现具有高放电电压的电池。
还有，正极作为集电体使用厚度为10 30um厚的铝箔是公开的， 在上述集电体的两面涂敷活性物质是一般的做法，活性物质的厚度为 50 150um (每一面)，密度为1.8 3.0g / cc，多孔度为25 45% 时，其寿命性能及充放电特性较理想。
还有，作为负极，以金属锂为代表的可以吸收、放出锂的Li一AL 合金或碳素材料等各种材料都是可以适合使用的，在这中间，特别是碳素材料，具有较高的安全性，而且可以获得较长的循环寿命的电池 的优点。
在这个场合，作为集电体，厚度为10 20u厚的铜箔是合适的。 活性物质层的厚度为45 125um(每一面)，密度为1.15 2.5g / cc， 多孔度为25 45%时，其寿命性能及充放电特性较理想。
还有，作为电解液，可以在异丙二醇碳酸酯，碳酸亚乙酯，7 — 丁 内酯，环丁砜等高介电常数的溶剂中混合1， 2 —二甲氧基乙垸，碳酸 二甲酯，碳酸甲乙酯，碳酸二乙酯等低粘度的溶剂后，添加作为溶质 的高氯酸锂，三氟甲磺酸锂，六氟磷酸锂等。不是这些液体系的，是 全固体式的电解质或者是胶状电解质或者是这些与液体系的电解质一 起使用的也可以。
电极，可以是通过例如混合活性物质，粘结剂和溶剂调制成的糊 状物涂敷在金属箔上制作而成。作为粘结剂，聚偏氟乙烯及聚四氟乙 烯等的氟化树脂在耐氧化还原性、耐电解液性上具有优点，当中，特 别是可溶于有机溶剂的聚偏氟乙烯由于可以容易地调制糊状物，因此 现在得到广泛的使用。作为使用量，在正极的场合为2 6重量％，负 极的场合为6 10重量％是较为理想的。
作为隔板，使用厚度为20 60um的多孔性树脂薄膜是合适的， 也可以使用聚合物电解质膜。
产业实用性
根据本发明的电池，在发电元件和端子按良好的空间效率配置的 场合，使用对金属板实施简单的加工而成的集电连接板，可以进行高 效率的集电。而且，可以使发电元件的电极和集电连接板切实进行连
接，这样组装的操作也可以变得很容易。
权利要求
1.一种电池，其特征是，具有电池容器，具有把隔离体夹在中间使正极和负极重叠在一起的结构的发电元件，与所述正极或所述负极电连接的集电连接体；所述集电连接体由板状的主体部，和从所述主体部突出设置的多个连接板部组成；所述连接板部沿所述发电元件的电极面配置，与所述正极或所述负极电连接；所述发电元件具有正和负电极和隔板被卷绕而成的结构，而且垂直于其卷绕轴的断面形状形成具有近似直线部的近似长圆筒形状；并且所述发电元件的外面中沿近似长圆筒形状的曲面部配置所述主体部。
2. 根据权利要求1的电池，其中，所述主体部的形状是具有近似梯形的形状，在所述主体部上设置 有外部连接端子，所述外部连接端子与所述连接板部的位置关系是所述外部连接端子在所述近似梯形形状的短边一侧，所述连接板部在 所述近似梯形形状的长边一侧。
3. 根据权利要求1的电池，其中， 具有夹持所述连接板部和与此连接的电极的夹持板。
4. 根据权利要求1的电池，其中，在所述连接板部上，在与和所述连接板部电连接的正极或负极相 对的面上形成有突出的凸部。
5. 根据权利要求3的电池，其中， 所述夹持板的长度比所述近似直线部的长度短。
6. 根据权利要求5的电池，其中， 每个所述发电元件有一对所述连接板部； 每个所述连接板部有一个所述夹持板；所述的一对连接板部被配置成从外侧夹住所述发电元件的端部； 所述夹持板被配置成位于所述连接板部的外侧和所述发电元件的 巻绕的中心部。
7. 根据权利要求l的电池，其中， 具有设置在所述电池容器上的外部连接端子； 所述外部连接端子被连接在所述集电连接体上。
8. 根据权利要求7的电池，其中，具有设置在所述电池容器外部的电池引出端子，和配置在所述电 池容器外部的、与所述电池引出端子连接固定的端子连接部件；通过所述端子连接部件所述外部连接端子被连接到所述电池引出 端子上。
9. 根据权利要求2的电池，其中，在所述近似梯形形状，形成有外部连接端子插入用插孔； 所述外部连接端子的一端在所述电池容器的内部与所述连接端子插入用插孔连接固定，并且所述外部连接端子的另一端则被导出到所述电池容器的外部。
10. 根据权利要求9的电池，其中，设从所述近似梯形形状的短边的中心到所述外部连接端子插入用 插孔中心的距离为D，所述外部连接端子插入用插孔的直径为R时，R 为0.5D以上。
11. 根据权利要求1的电池，其中，作为所述集电连接体，具有与所述正极连接的集电连接体和与所 述负极连接的集电连接体二者。
12.根据权利要求1的电池，其中，所述连接板部设置成与所述主体部成约90度的角度。
全文摘要
通过使发电元件(1)的正极(1a)或负极(1b)的金属箔沿着集电连接体(2)的主体部(2a)弯曲并扭转突出设置的连接板部(2b)并使之连接在一起，提供了一种容易制作集电连接体(2)的形状，同时可以提高集电的效率和可靠性、操作性的电池。
文档编号H01M2/30GK101308920SQ20081009039
公开日2008年11月19日 申请日期2003年5月27日 优先权日2002年5月27日
发明者下园武司, 小岛哲三, 松原岳人, 田才博志, 胸永训良, 铃木勋 申请人:株式会社杰士汤浅