专利名称：电池、车辆及电池装载设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及如下的电池、装载该电池的车辆及电池装载设备，该电池包括由铝构成、从电池壳内延伸到其外部的正极端子构件、由铜构成、从电池壳内延伸到其外部的负极端子构件、与正极端子构件的一部分的周围紧密接触且将其覆盖的正极侧树脂构件、和与负极端子构件的一部分的周围紧密接触且将其覆盖的负极侧树脂构件。
背景技术：
近年，由于便携电话、笔记本式个人计算机、便携式摄像机等便携电子设备、混合动力电动汽车等车辆的普及，对它们的驱动用电源所使用的电池的需求增大。这样的电池中，有的具有与电池内部的发电要件导通并延伸到电池壳的外侧的2 个电极端子构件(正极端子构件及负极端子构件)。例如，专利文献1中公开了如下这样的锂电池的上盖，包括由金属构成的板状的盖体、分别穿过形成于该盖体上的2个贯通孔的2个电极端子(正极端子构件及负极端子构件)、嵌件成形于这些盖体与各电极端子之间、将盖体和电极端子绝缘、并将它们固定为一体的2个绝缘密闭构件(正极侧树脂构件及负极侧树脂构件)。该上盖的2个电极端子及2个绝缘密闭构件在正极侧及负极侧都为相同形状。专利文献1 日本特开2007-179793号公报
发明内容
根据本发明人的研究得知，负极侧树脂构件与负极端子构件之间的紧密接触性 (密封性)比正极侧树脂构件与正极端子构件之间的密封性容易降低。因此，例如在将正极侧树脂构件与负极侧树脂构件及正极端子构件与负极端子构件分别形成为相同形状时，尽管正极侧树脂构件与正极端子构件之间的密封性还保持充分，但负极侧树脂构件与负极端子构件之间的密封性先降低，结果，作为电池，产生电解液的泄漏等问题。S卩，正极侧树脂构件与负极侧树脂构件及正极端子构件与负极端子构件分别为相同形状的专利文献1的电池中，正极侧与负极侧的密封性能(密封耐久性)的均衡差。因此，在该电池中，虽然正极侧的密封性还充分，但随着先产生的负极侧密封性的降低，可能出现电解液的泄漏等问题。本发明是鉴于该问题而做出的，其目的在于提供一种以使负极侧树脂构件与负极端子构件之间的密封性降低的时期和正极侧树脂构件与正极端子构件之间的密封性降低的时期为相同时期地取得二者的密封耐久性的均衡、耐久性良好的电池。而且，目的还在于提供装载了这样的电池耐久性良好的电池的车辆及电池装载设备。本发明的一方案是一种电池，包括发电要件，其含有正电极板及负电极板；电池壳，其收容上述发电要件；正极端子构件，其由铝构成，与上述正电极板导通，从上述电池壳内延伸到上述电池壳外；负极端子构件，其由铜构成，与上述负电极板导通，从上述电池壳内延伸到上述电池壳外；正极侧树脂构件，其由绝缘性树脂构成，介于上述正极端子构件与上述电池壳之间，将二者之间绝缘，并且紧密接触于上述正极端子构件的一部分的周围地覆盖该部分的周围；和负极侧树脂构件，其由绝缘性树脂构成，介于上述负极端子构件与上述电池壳之间，将二者之间绝缘，并且紧密接触于上述负极端子构件的一部分的周围地覆盖该部分的周围，其中，在上述正极端子构件中的上述正极侧树脂构件所紧密接触的正极树脂紧密接触面及上述负极端子构件中的上述负极侧树脂构件所紧密接触的负极树脂紧密接触面，都实施有使与上述正极侧树脂构件及上述负极侧树脂构件的紧密接触性提高的表面处理，负极密封长度大于正极密封长度，上述负极密封长度是在上述负极树脂紧密接触面上从上述电池壳内到上述电池壳外的负极密封路径中的最短路径的长度，上述正极密封长度是在上述正极树脂紧密接触面上从上述电池壳内到上述电池壳外的正极密封路径中的最短路径的长度。根据本发明人的研究可知，负极侧树脂构件与负极端子构件之间的密封耐久性低于正极侧树脂构件与正极端子构件之间的密封耐久性。这是由于因实施了表面处理的金属的材质的差异，从而密封耐久性不同。即，构成正极端子构件的铝与构成负极端子构件的铜相比，由于表面处理，产生更大的紧固力(紧密接触力)。与此相对，在上述的电池中，由于使负极侧树脂构件与负极端子构件之间的负极密封长度(上述)相对大于正极密封长度(上述)，因此能够使现实中的负极侧树脂构件与负极端子构件之间的密封耐久性及正极侧树脂构件与正极端子构件之间的密封耐久性为相同程度，取得二者的均衡。如此，能够抑制随着负极侧的密封性的降低引起的电解液的泄漏等问题，做成耐久性良好的电池。另外，作为正极侧树脂构件及负极侧树脂构件，可举出例如由一体成形构成的1 个构件、由2个以上构件构成的构件。此外，作为表面处理的手法，可举出例如有机镀敷、利用硅烷偶联剂的表面处理。而且，在上述的电池中，可以做成在所述正极树脂紧密接触面及所述负极树脂紧密接触面实施了有机镀敷的电池。若在铝、铜等金属的表面实施机镀敷，则能够提高树脂等有机构件之间的紧密接触性。但是，根据本发明人的研究，在使用了正极树脂紧密接触面及负极树脂紧密接触面实施有机镀敷的表面处理的正极端子构件及负极端子构件的电池中，负极端子构件中的密封性与正极侧相比容易降低。对此，在上述的电池中，在正极树脂紧密接触面及负极树脂紧密接触面实施有机镀敷。而且，使负极密封长度大于正极密封长度。因此，能够提高两极的密封耐久性，而且能够适当取得负极侧树脂构件与负极端子构件之间的密封耐久性及正极侧的密封耐久性的均衡。另外，有机镀敷是指使用三嗪三硫酮类、有机磷酸或有机羧酸的碱盐或胺盐等的溶液，在要镀敷的物体表面析出三嗪三硫酮类、有机磷酸或有机羧酸的碱盐或胺盐的表面处理，例如举出日本专利第1840482号记载的表面处理。另外，有机镀敷可使用例如电化学的表面处理(电镀)的方法、无电解电镀(無電解力^爸)的方法。或者，在上述的电池中，可以做成在所述正极树脂紧密接触面及负极树脂紧密接
4触面实施了利用硅烷偶联剂的表面处理的电池。若在铝、铜等金属的表面配置硅烷偶联剂，则能够提高与树脂等有机构件之间的紧密接触性。但是，根据本发明人的研究，在使用了正极树脂紧密接触面及负极树脂紧密接触面实施利用硅烷偶联剂的表面处理的正极端子构件及负极端子构件的电池中，负极端子构件的密封性与正极侧相比容易降低。对此，在上述的电池中，在正极树脂紧密接触面及负极树脂紧密接触面实施利用硅烷偶联剂的表面处理。而且，使负极密封长度大于正极密封长度。因此，能够提高两极的密封耐久性，而且能够适当取得负极侧树脂构件与负极端子构件之间的密封耐久性及正极侧的密封耐久性的均衡。另外，利用硅烷偶联剂的表面处理是在金属等无机材料的表面配置硅烷偶联剂， 来提高与有机材料的接合(紧密接触)的手法。或者，本发明的另一方案是一种装载了上述任一项的电池，将该电池的电能用于动力源的全部或一部分的车辆。由于上述的车辆装载了上述任一项的电池，因此能够做成使用了耐久性良好的电池的车辆。另外，作为车辆，只要是将电池的电能用于动力源的全部或一部分的车辆即可，例如可举出电动汽车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车、混合动力铁道车辆、叉式升降车、 电轮椅、电动助力自行车、电动摩托车。或者，本发明的另一方案是一种装载了上述任一项的电池，将该电池的电能用于动力源的全部或一部分的电池装载设备。由于上述的电池装载设备装载了上述任一项的电池，因此能够做成使用了耐久性良好的电池的电池装载设备。另外，作为电池装载设备，只要是装载电池、将电池的电能用于动力源的全部或一部分的设备即可，例如可举出个人计算机、便携电话、电池驱动的电动工具、无停电电源装置等用电池驱动的各种家电产品、办公设备、工业设备。
图1是实施方式1、变形方式1的电池的立体图。图2是实施方式1、变形方式1的电池的剖面图。图3是实施方式1、变形方式1的电池的放大剖面图(图2的A-A剖面)。图4是实施方式1、变形方式1的电池的放大剖面图(图2的B-B剖面)。图5是确认树脂构件和端子构件之间的密封性能的实验的说明图。图6是确认树脂构件和端子构件之间的密封性能的实验的说明图(图5的D部放大图)。图7是表示树脂构件和端子构件之间的密封性能与浸泡时间的关系的曲线图。图8是实施方式1、变形方式1的电池的制造方法的说明图。图9是表示树脂构件和端子构件之间的密封性能与浸泡时间的平方根的关系的曲线图。
图10是实施方式2的车辆的说明图。图11是实施方式3的电池装载设备的说明图。附图标记的说明1,101 电池10电池壳20、120正极侧树脂构件30、130负极侧树脂构件40、140正极端子构件43XF、143XF正极树脂紧密接触面50、150负极端子构件53XF、153XF负极树脂紧密接触面80发电要件81正电极板82负电极板200 车辆300电锤钻(电池装载设备)L1、L3正极密封长度L2、L4负极密封长度Rl、R3正极密封路径((正极密封路径中的)最短的路径)R2、R4负极密封路径((负极密封路径中的)最短的路径)
具体实施例方式(实施方式1)接着，参照
本发明的实施方式1。首先，说明本实施方式1的电池1。图1表示电池1的立体图，图2表示该电池1 的局部剖切剖面图，图3表示电池1的局部剖面图(图2的A-A剖面)，图4表示电池1的局部剖面图(图2的B-B剖面)。本实施方式1的电池1是包括发电要件80、电池壳10、从该电池壳10内延伸到电池壳10外的正极端子构件40及负极端子构件50、由绝缘性树脂构成的正极侧树脂构件20 及负极侧树脂构件30的卷绕型锂离子二次电池(参照图1、2)。此外，电池1除了上述之夕卜，还包括在碳酸亚乙酯(EC)与碳酸甲乙酯(EMC)的混合有机溶剂中添加了溶质(LiPF6) 而成的电解液(未图示)。其中，发电要件80包括带状的正电极板81及负电极板82，这些正电极板81及负电极板82隔着由聚乙烯构成的带状分隔件83而卷绕(参照图1、2)。另外，电池壳10包括都是由铝构成的封口盖11及电池壳主体12(参照图1、2)。 该电池壳10收容上述的发电要件80 (参照图2)。其中，电池壳主体12是具有开口 12A的有底矩形箱形，在内侧整面贴附有由树脂构成的绝缘膜(未图示)。此外，封口盖11是矩形板状，封闭电池壳主体12的开口 12A，焊接于该电池壳主体 12。该封口盖11具有可供正极端子构件40穿过的正极侧贯通孔IlM和可供负极端子构件50穿过的负极侧贯通孔11N(参照图2 4)。该封口盖11在图1、2中左右方向的中央具有安全阀部lis。该安全阀部IlS是一旦开阀就失去安全阀功能的单向安全阀。接着，说明正极端子构件40。该正极端子构件40由铝构成，与发电要件80的正电极板81导通，从电池壳10内延伸到电池壳10外(参照图2)。该正极端子构件40包括配置在电池壳10内、位于该正极端子构件40的一端侧并与正电极板81连接的正极端子连接部41，和位于正极端子构件40的另一端侧并露出到电池壳10外的正极端子露出部42。还包括位于正极端子连接部41与正极端子露出部42之间、与电池壳10绝缘且贯通该电池壳 10的正极端子贯通部43 (参照图2、3)。其中，正极端子露出部42弯曲成曲柄状，由与封口盖11平行的平板状的正极第1 平板部42A、图2中位于正极第1平板部42A上方的正极第2平板部42B及连结正极第1平板部42A和正极第2平板部42B的正极侧连结部42C构成(参照图2)。另外，正极第1平板部42A与正极端子贯通部43相连。此外，由金属构成的正极侧螺栓BTl贯通正极第2平板部42B的中央附近。此外，如图3所示，正极端子贯通部43包括自正极端子露出部42弯曲成曲柄状的曲柄部43X、从该曲柄部43X朝向正极端子连接部41(图3中下方)延伸的平板状的平板延伸部43Y。其中，曲柄部43X的周围与正极侧树脂构件20紧密接触并被覆盖。以下，将该正极侧树脂构件20所紧密接触的面称为正极树脂紧密接触面43XF(参照图2、3)。另外，在正极端子构件40的表面中的包括该正极树脂紧密接触面43XF的区域，被实施有用于提高曲柄部43X与正极侧树脂构件20的紧密接触性的有机镀敷。接着，说明负极端子构件50。该负极端子构件50由铜构成，与发电要件80的负电极板82导通，并从电池壳10内延伸到电池壳10外(参照图2)。该负极端子构件50包括配置在电池壳10内、位于该负极端子构件50的一端侧并与负电极板82连接的负极端子连接部51和位于负极端子构件50的另一端侧并露出到电池壳10外的负极端子露出部52。 此外，还包括位于上述负极端子连接部51与负极端子露出部52之间、与电池壳10绝缘且贯通该电池壳10的负极端子贯通部53 (参照图2、4)。其中，负极端子露出部52弯曲成曲柄状，由与封口盖11平行的平板状的负极第1 平板部52A、图2中位于负极第1平板部52A上方的负极第2平板部52B及连结负极第1平板部52A和负极第2平板部52B的负极侧连结部52C构成(参照图2)。另外，负极第1平板部52A与负极端子贯通部53相连。此外，由金属构成的负极侧螺栓BT2贯通负极第2平板部52B的中央附近。此外，如图4所示，负极端子贯通部53包括自负极端子露出部52弯曲成曲柄状的曲柄部53X、从该曲柄部53X朝向负极端子连接部51 (图4中的下方)延伸的平板状的平板延伸部53Y。其中，曲柄部53X的周围与负极侧树脂构件30紧密接触并被覆盖。以下，将该负极侧树脂构件30所紧密接触的面称为负极树脂紧密接触面53XF(参照图2、4)。另外，在负极端子构件50的表面中的包括该负极树脂紧密接触面53XF的区域也被实施有用于提高曲柄部53X与负极侧树脂构件30的紧密接触性的有机镀敷。接着，说明正极侧树脂构件20。该正极侧树脂构件20由作为绝缘性树脂的聚苯硫醚树脂(以下也称为PPS)构成。该正极侧树脂构件20夹在正极端子构件40与电池壳10 之间，将二者之间绝缘，并与正极端子构件40的一部分的周围紧密接触地将其覆盖(参照图 2、3)。具体而言，正极侧树脂构件20夹在正极端子露出部42的正极第1平板部42A、正极侧连结部42C及正极端子贯通部43的曲柄部43X与封口盖11之间(参照图2)。此外， 正极侧树脂构件20与正极端子贯通部43的曲柄部43X的周围紧密接触地将其覆盖。就是说，正极侧树脂构件20将曲柄部43X的正极树脂紧密接触面43XF密封。在此，在正极树脂紧密接触面43XF上从电池壳10内到电池壳10外的正极密封路径中的最短路径是图2、3箭头所示的正极密封路径R1。另外，该正极密封路径Rl的正极密封长度Ll是4. 4mm (参照图3)。由于该正极密封路径Rl沿着弯曲成曲柄状的曲柄部43X的正极树脂紧密接触面 43XF，因此可以使正极树脂构件20的图3中上下方向的厚度小于正极密封长度Li。S卩，在本实施方式1的电池1的正极端子构件40中，可以确保大于正极树脂构件20的图3中上下方向的厚度的正极密封长度Li。接着，说明负极侧树脂构件30。该负极侧树脂构件30与由绝缘性树脂(PPS)构成的正极侧同样，夹在负极端子构件50与电池壳10之间，将二者之间绝缘，并与负极端子构件50的一部分周围紧密接触地将其覆盖(参照图2、4)。具体而言，负极侧树脂构件30夹在负极端子露出部52的负极第1平板部52A、负极侧连结部52C及负极端子贯通部53的曲柄部53X与封口盖11之间(参照图2)。此外， 负极侧树脂构件30与负极端子贯通部53的曲柄部53X的周围紧密接触地将其覆盖，就是说，负极侧树脂构件30将曲柄部53X的负极树脂紧密接触面53XF密封。在此，在负极树脂紧密接触面53XF上从电池壳10内到电池壳10外的负极密封路径中的最短路径是图2、4中箭头所示的负极密封路径R2。另外，该负极密封路径R2的负极密封长度L2是13. 2mm (参照图4)。由于该负极密封路径R2沿着弯曲成曲柄状的曲柄部53X的负极树脂紧密接触面 53XF，因此可以使负极树脂构件30的图4中上下方向的厚度小于负极密封长度L2。S卩，在本实施方式1的电池1的负极端子构件50中，可以确保比负极树脂构件30的图4中上下方向的厚度大的负极密封长度L2。本发明人为了确认正极侧树脂构件20与正极端子构件40之间及负极侧树脂构件 30与负极端子构件50之间的密封性，实施了下述实验。具体而言，如图5所示，准备第1试样TP1，第1试样TPl由矩形板状的、与正极端子构件40同样由铜构成、在表面实施了有机镀敷的金属板T40、以及与该金属板T40的周围紧密接触地将其覆盖、与正极侧树脂构件20同样的PPS的树脂构件T20构成。然后，将该第1试样TPl的贯通树脂构件T20的金属板T40的一侧浸泡在与电池1同样的电解液(未图示)，测定由于浸泡时间的经过而在金属板T40与树脂构件T20之间的密封剥离长度的变化。具体而言，关于从电解液拉起的第1试样TP1，从金属板T40剥下树脂构件T20，对该金属板T40中的在浸泡前树脂构件T20所紧密接触的部位进行元素分析(EPMA)，调查此处是否存在电解液的成分(磷元素、氟元素)。在浸泡前树脂构件T20所紧密接触部位的一部分存在电解液的成分时，认为在浸泡期间在此处树脂构件T20被剥离，电解液进入此处。对于存在电解液的成分的部位(区域)，图6中标注网格阴影线表示。另外，如图6所示，密封的剥离长度使用在与金属板T40延伸方向相同方向剥离的距离中的最长距离。
另一方面，准备第2试样TP2，第2试样TP2由与负极端子构件50同样地由铝构成、对表面进行了有机镀敷而成的平板状的金属板T50及与负极侧树脂构件30同样地由 PPS构成的树脂构件T30构成，与第1试样TPl同样地，测定由于浸泡时间的经过而在金属板T50与树脂构件T30之间的密封的剥离长度的变化。图7表示这些测定结果。第1试样TPl及第2试样TP2的剥离长度都是随着浸泡时间的经过而线性增加。 此外，表示第2试样TP2的曲线图总是位于第1试样TPl的曲线图的上方。由此可知，第2 试样TP2模拟的负极侧树脂构件30与负极端子构件50之间的密封比第1试样TPl模拟的正极侧树脂构件20与正极端子构件40之间的密封，其性能降低得早。就是说，负极侧树脂构件30与负极端子构件50之间的密封耐久性低于正极侧树脂构件20与正极端子构件40 之间的密封耐久性。鉴于以上的结果，做成使本实施方式1的电池1的负极端子构件50中的负极密封长度L2长于正极端子构件40中的正极密封长度Ll (4. 4mm) (L2 > Li)的实施方式 (12. 3mm)。另外，正极密封长度Ll及负极密封长度L2是考虑到正极侧及负极侧的密封耐久性的均衡而决定的数值。因此，可使电池1中的负极侧树脂构件30与负极端子构件50之间的密封耐久性及正极侧树脂构件20与正极端子构件40之间的密封耐久性为相同程度，取得二者的均衡。如此，抑制随着负极侧树脂构件30与负极端子构件50之间的密封性降低引起的电解液泄漏等问题，可做成耐久性良好的电池1。此外，在该电池1中，在正极树脂紧密接触面43XF及负极树脂紧密接触面53XF实施了有机镀敷。并且，使负极密封长度L2大于正极密封长度Li。因此，能够提高两极(正极侧及负极侧)的密封耐久性，并且可适当取得负极侧树脂构件30与负极端子构件50之间的密封耐久性及正极侧的密封耐久性的均衡。接着，参照图8说明本实施方式1的电池1的制造方法。首先，说明在封口盖11 固定正极端子构件40及负极端子构件50的工序。另外，在正极端子构件40中的成为正极树脂紧密接触面43XF的区域及负极端子构件50中的成为负极树脂紧密接触面53XF的区域都预先实施了有机镀敷。该有机镀敷使用未图示的将三嗪三硫酮(卜U 7 ^ >卜U f * ^ )的单钠盐和2-甲基氨基甲基苯酚溶解于有机溶剂而成的有机溶液(有机溶液的浓度为5重量％)。将正极端子构件40 (或负极端子构件50)浸泡在调整为55°C的该有机溶液中1分钟，在该正极端子构件40 (或负极端子构件50)的表面实施有机镀敷。首先，将正极侧螺栓BTl穿过正极端子构件40的正极第2平板部42B，将负极侧螺栓BT2穿过负极端子构件50的负极第2平板部52B。此外，将正极端子构件40的正极端子贯通部43穿过封口盖11的正极侧贯通孔11M，将负极端子构件50的负极端子贯通部53 穿过负极侧贯通孔11N(参照图8的上图)。接着，分别利用一次注塑成型而形成正极侧树脂构件20及负极侧树脂构件30。由该正极侧树脂构件20使正极端子构件40、正极侧螺栓BTl及封口盖11成为一体，因此正极端子构件40贯通封口盖11并被固定(参照图8的下图)。此外，由负极侧树脂构件30使负极端子构件50、负极侧螺栓BT2及封口盖11成为一体，因此负极端子构件50贯通封口盖 11并被固定。
另外，正极侧树脂构件20与正极端子露出部42的正极第1平板部42A、正极侧连结部42C及正极端子贯通部43的曲柄部43X紧密接触。并且，正极侧树脂构件20与正极端子贯通部43的曲柄部43X的周围紧密接触地将其覆盖。就是说，正极侧树脂构件20与正极端子构件40中的成为正极树脂紧密接触面43XF的区域紧密接触。此外，负极侧树脂构件30与负极端子露出部52的负极第1平板部52A、负极侧连结部52C及负极端子贯通部53的曲柄部53X紧密接触。并且，负极侧树脂构件30与负极端子贯通部53的曲柄部53X的周围紧密接触地将其覆盖。就是说，负极侧树脂构件30与负极端子构件50中的成为负极树脂紧密接触面53XF的区域紧密接触。在将正极端子构件40及负极端子构件50固定在封口盖11后，将上述的正极端子构件40的正极端子连接部41焊接在发电要件80的正电极板81，并将负极端子构件50的负极端子连接部51焊接在负电极板82。然后，将发电要件80收容于电池壳主体12。然后， 将封口盖11和电池壳主体12焊接而做成电池壳10。在该电池壳10内注入电解液(未图示)，完成本实施方式1的电池1 (参照图1)。(变形方式1)接着，参照图1 6、8、9说明本发明的变形方式1的电池101。在本变形方式1的电池101中，在正极端子构件的正极树脂紧密接触面及负极端子构件的负极树脂紧密接触面实施利用硅烷偶联剂的表面处理，这一点与上述实施方式1 不同，除此之外相同。因此，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，省略或简化同样部分的说明。另夕卜，对于同样的部分产生同样的作用效果。对于同一内容的部分标注相同附图标记进行说明。本变形方式1的电池101是包括发电要件80、电池壳10、从该电池壳10内延伸到电池壳10外的正极端子构件140及负极端子构件150、由绝缘性树脂构成的正极侧树脂构件120及负极侧树脂构件130的卷绕型锂离子二次电池(参照图1、2)。该电池101具有与实施方式1同样的电解液(未图示)。其中，在正极端子构件140的表面中的包括该正极树脂紧密接触面143XF的区域涂敷了用于提高曲柄部143X和正极侧树脂构件120的紧密接触性的硅烷偶联剂。此外，在负极端子构件150的表面中的包括该负极树脂紧密接触面153XF的区域涂敷了用于提高曲柄部153X和负极侧树脂构件130的紧密接触性的硅烷偶联剂。此外，由PPS构成的正极侧树脂构件120介于正极端子构件140与电池壳10之间， 使二者之间绝缘，并与正极端子构件140的一部分的周围紧密接触地将其覆盖(参照图2、 3)。具体而言，正极侧树脂构件120介于正极端子露出部142的正极第1平板部142A、 正极侧连结部142C及正极端子贯通部143的曲柄部143X与封口盖11之间(参照图2)。 而且，正极侧树脂构件120与正极端子贯通部143的曲柄部143X的周围紧密接触地将其覆盖。就是说，正极侧树脂构件120将曲柄部143X的正极树脂紧密接触面143XF密封。在此，在正极树脂紧密接触面143XF上从电池壳10内到电池壳10外的正极密封路径中的最短的路径是图2、3中箭头所示的正极密封路径R3。另外，该正极密封路径R3的正极密封长度L3是6. 3mm (参照图3)。
此外，负极侧树脂构件130与正极侧同样，介于负极端子构件150与电池壳10之间，使二者之间绝缘，并与负极端子构件150的一部分的周围紧密接触地将其覆盖(参照图 2、4)。具体而言，负极侧树脂构件130介于负极端子露出部152的负极第1平板部152A、 负极侧连结部152C及负极端子贯通部153的曲柄部153X与封口盖11之间(参照图2)。 而且，负极侧树脂构件130与负极端子贯通部153的曲柄部153X的周围紧密接触地将其覆盖。就是说，负极侧树脂构件130将曲柄部153X的负极树脂紧密接触面153XF密封。在此，在负极树脂紧密接触面153XF上从电池壳10内到电池壳10外的负极密封路径中的最短的路径是图2、4中箭头所示的负极密封路径R4。另外，该负极密封路径R4的负极密封长度L4是7. Omm(参照图4)。在此，本发明人为了确认正极侧树脂构件120与正极端子构件140之间及负极侧树脂构件130与负极端子构件150之间的密封性，实施了与实施方式1同样的实验。具体而言，如图5所示，准备第3试样TP3，第3试样TP3由矩形板状的、与正极端子构件140同样地由铜构成、在表面涂敷了硅烷偶联剂的金属板T140，以及与该金属板T140 的周围紧密接触地将其覆盖的、与正极侧树脂构件120相同的PPS的树脂构件T120构成。 并且，将该第3试样TP3的贯通树脂构件T120的金属板T140的一方浸泡在与电池101同样的电解液(未图示)中，测定由于浸泡时间的经过而金属板T140与树脂构件T120之间的密封的剥离长度的变化。另外，准备第4试样TP4，第4试样TP4由与负极端子构件150同样地由铝构成且在表面涂敷了硅烷偶联剂的金属板T150及与负极侧树脂构件130同样地由PPS构成的树脂构件T130构成，与第3试样TP3同样地，测定由于浸泡时间的经过而金属板T150与树脂构件T130之间的密封的剥离长度的变化。图9表示上述测定结果。另外，在使用硅烷偶联剂的试样的测定结果中可知，剥离长度与浸泡时间的平方根值之间存在相关，因此在图9中，表示树脂构件及端子构件之间的密封性能(剥离长度)与浸泡时间的平方根值的关系。第3试样TP3及第4试样TP4的剥离长度都是随着浸泡时间的平方根值增加而线性增加。此外，表示第4试样TP4的曲线图总是位于第3试样TP3的曲线图的上方。由此可知，第4试样TP4模拟的负极侧树脂构件130与负极端子构件150之间的密封比第3试样TP3模拟的正极侧树脂构件120与正极端子构件140之间的密封，其性能降低得早。就是说，可知负极侧树脂构件130与负极端子构件150之间的密封耐久性低于正极侧树脂构件120与正极端子构件140之间的密封耐久性。鉴于以上的结果，做成使本变形方式1的电池101的负极端子构件150中的负极密封长度L4长于正极端子构件140的正极密封长度L3(6. 3mm) (L4 > L3)的实施方式 (7. Omm)。另外，正极密封长度L3及负极密封长度L4是考虑到正极侧及负极侧的密封耐久性的均衡而决定的数值。在本变形方式1的电池101中，在正极树脂紧密接触面143XF及负极树脂紧密接触面153XF实施了利用硅烷偶联剂的表面处理。并且使负极密封长度L4长于正极密封长度L3。因此，能够两极的密封耐久性提高，而且可适当取得负极侧树脂构件130与负极端子构件150之间的密封耐久性及正极侧的密封耐久性的均衡。
11
另外，本变形方式1的电池101的制造方法与实施方式1的电池1的制造方法的不同点在于，在正极端子构件140中的成为正极树脂紧密接触面143XF的区域及在负极端子构件150中的成为负极树脂紧密接触面153XF的区域取代有机镀敷而预先涂敷硅烷偶联剂。关于该硅烷偶联剂的涂敷，具体而言，将正极端子构件140及负极端子构件150分别浸泡在含有乙硅烷(Ε 7〉，> )化合物的硅烷偶联剂中预定时间，其后使其干燥。另外，对于在封口盖11固定正极端子构件140及负极端子构件150的工序以后， 与实施方式1的电池1的制造方法同样进行，因此省略说明。(实施方式2)本实施方式2的车辆200是装载了包括多个上述电池1、101的电池包(“^ r ·； 'iy ” )210的车辆。具体而言，如图10所示，车辆200是并用发动机M0、前电动机220及后电动机230进行驱动的混合动力汽车。该车辆200具有车体四0、发动机M0、装载于发动机240上的前电动机220、后电动机230、线缆250、变换器(inverter) 260及矩形箱形状的电池包210。其中，电池包210是将多个上述实施方式1或变形方式1的电池1、101收容在矩形箱形状的电池壳211的内部而成。 如此，在本实施方式2的车辆200中，由于装载了上述任一电池1、101，因此可做成使用了耐久性良好的电池1、101的车辆200。(实施方式3)此外，本实施方式3的电锤钻300装载了包括上述电池1、101的电池包310，如图 11所示，是具有电池包310、主体320的电池装载设备。另外，电池包310可收容在电锤钻 300的主体320中的底部321。如此，在本实施方式3的电锤钻300中，由于装载了上述任一电池1、101，因此可做成使用了耐久性良好的电池1、101的电池装载设备。以上，基于实施方式1 3及变形方式1说明了本发明，但本发明不限于上述实施方式，不言而喻，在不脱离其要旨的范围内可适当变更地应用。例如，在实施方式1等中，例示了都是用一次注塑成型形成正极侧树脂构件及负极侧树脂构件，但也可以是例如将正极侧树脂构件及负极侧树脂构件分别由2个以上的树脂构件构成。此外，在实施方式1等中，例示了弯曲成曲柄状的正极端子露出部42、142及负极端子露出部52、152，但形状上没有限定，也可以做成例如自正极端子贯通部43、143 (负极端子贯通部53、153)向图2中的上方延伸的矩形板状的正极端子露出部(负极端子露出部)。
权利要求
1.一种电池，包括发电要件，其含有正电极板及负电极板； 电池壳，其收容上述发电要件；正极端子构件，其由铝构成，与上述正电极板导通，从上述电池壳内延伸到上述电池壳外；负极端子构件，其由铜构成，与上述负电极板导通，从上述电池壳内延伸到上述电池壳外；正极侧树脂构件，其由绝缘性树脂构成，介于上述正极端子构件与上述电池壳之间，将二者之间绝缘，并且紧密接触于上述正极端子构件的一部分的周围地覆盖该部分的周围； 禾口负极侧树脂构件，其由绝缘性树脂构成，介于上述负极端子构件与上述电池壳之间，将二者之间绝缘，并且紧密接触于上述负极端子构件的一部分的周围地覆盖该部分的周围， 其中，在上述正极端子构件中的上述正极侧树脂构件所紧密接触的正极树脂紧密接触面及上述负极端子构件中的上述负极侧树脂构件所紧密接触的负极树脂紧密接触面，都实施有使与上述正极侧树脂构件及上述负极侧树脂构件的紧密接触性提高的表面处理，负极密封长度大于正极密封长度，上述负极密封长度是在上述负极树脂紧密接触面上从上述电池壳内到上述电池壳外的负极密封路径中的最短路径的长度，上述正极密封长度是在上述正极树脂紧密接触面上从上述电池壳内到上述电池壳外的正极密封路径中的最短路径的长度。
2.根据权利要求1所述的电池，其中，在上述正极树脂紧密接触面及上述负极树脂紧密接触面实施了有机镀敷。
3.根据权利要求1所述的电池，其中，在上述正极树脂紧密接触面及负极树脂紧密接触面实施了利用硅烷偶联剂的表面处理。
4.一种车辆，装载有根据权利要求1 3中的任一项所述的电池，将该电池的电能用于动力源的全部或一部分。
5.一种电池装载设备，装载有根据权利要求1 3中的任一项所述的电池，将该电池的电能用于动力源的全部或一部分。
全文摘要
课题是提供一种取得负极侧树脂构件与负极端子构件之间的密封耐久性及正极侧树脂构件与正极端子构件之间的密封耐久性的均衡、耐久性良好的电池，以及装载了这样的电池耐久性良好的电池的车辆及电池装载设备。电池(1)包括由铝构成的正极端子构件(40)、由铜构成的负极端子构件(50)、由绝缘性树脂构成、与上述正极端子构件的一部分(43X)的周围紧密接触地将其覆盖的正极侧树脂构件(20)、由绝缘性树脂构成、与负极端子构件的一部分(53X)的周围紧密接触地将其覆盖的负极侧树脂构件(30)，在正极树脂紧密接触面(43XF)和负极树脂紧密接触面(53XF)上都实施有表面处理，负极密封路径的最短路径(R2)的负极密封长度(L2)大于正极密封路径的最短路径(R1)的正极密封长度(L1)。
文档编号H01M2/30GK102484237SQ20098016114
公开日2012年5月30日 申请日期2009年8月28日 优先权日2009年8月28日
发明者原山贵司, 山崎彦人, 柚原薰, 饭岛淳平, 驹月正人 申请人:丰田自动车株式会社