专利名称：电池的制作方法
技术领域：
此处公开的实施方式涉及电池。
背景技术：
锂离子充电电池由于能量密度较高，因此被期待作为电动汽车、混合汽车、电动摩托车、以及铲车等的电源。另外，为了得到更大容量的电源，正在开发连接有多个电池的电池模块。锂离子充电电池包括金属制的外壳、收纳在外壳的卷绕电极组、引线、以及安装在外壳的开口部的金属制的盖。盖例如被焊接在外壳的开口部。卷绕电极组在卷绕轴方向的一端具有正极集电引板，在另一端包括负极集电引板。与正极集电引板接合有正极引线，与负极集电引板接合有负极引线。盖包括正极端子及负极端子。这些端子例如经由衬垫被铆接固定在盖上，相对于盖及外壳进行绝缘。与集电引板接合的正负极引线分别连接于正极、 负极的端子。若集电引板或者引线等与电池的外壳接触，则特别在电池模块的情况下，外壳成为高电压，漏电或使人体触电等的危险性有可能提高。因此，正在探讨使外壳与集电引板和引线等绝缘的构造。然而，在对电池施加有振动或者冲击等情况下，集电引板或引线有可能与外壳接触。另外，在由于振动或者冲击等使电极组的集电引板与引线的接合脱落的情况下，引线有可能与电极组接触而产生短路。
发明内容
根据本发明实施形态，提供一种电池，具备金属制的外壳；卷绕电极组，在所述外壳内朝向相对卷绕轴为直角方向那样进行收纳，在一端具有卷绕的正极集电引板，在另一端具有卷绕的负极集电引板；正极引线，连接于所述正极集电引板；负极引线，连接于所述负极集电引板；金属制的盖，安装在所述外壳的开口部，具有正极端子及负极端子；正极绝缘罩，嵌合在所述卷绕电极组的包含正极集电引板的一端部；以及负极绝缘罩，嵌合在所述卷绕电极组的包含负极集电引板的另一端部。所述正极引线包括连接部，连接于所述正极端子；以及第一、第二夹持部，从所述连接部朝向所述卷绕电极组，相对其卷绕轴在直角方向延伸，夹住所述卷绕的正极集电引板。所述负极引线包括连接部，连接于所述负极端子；以及第一、第二夹持部，从所述连接部朝向所述卷绕电极组，相对其卷绕轴在直角方向延伸，夹住所述卷绕的负极集电引板。所述正极绝缘罩包括U形构件，具有对置的第一、第二侧壁；背面构件；以及夹持构件，用于夹持所述正极引线的第一夹持部和与第一夹持部相对而卷绕的所述正极集电引板部分、以及所述正极引线的第二夹持部和与第二夹持部相对的所述正极集电引板部分。所述负极绝缘罩包括U形构件，具有对置的第一、第二侧壁； 背面构件；以及夹持构件，用于夹持所述负极引线的第一夹持部和与第一夹持部相对而卷绕的所述负极集电引板部分、以及所述负极引线的第二夹持部和与第二夹持部相对的所述负极集电引板部分。
图1是表示第一实施方式的长方形充电电池的外观的立体图。图2是图1的电池的展开立体图。图3是图1的电池所使用的电极组的展开立体图。图4是从箭头方向观察沿着图2的IV-IV线的截面的剖视图。图5是表示第一实施方式的电池所使用的负极绝缘罩的图。图6是表示将图1的电池的电极组收纳在外壳的工序的立体图。图7是从箭头方向观察沿着图6的VII-VII线的截面的剖视图。图8是表示第一实施方式的电池所使用的绝缘罩的第一变形例的立体图。图9是表示将使用了图8的绝缘罩的电池的电极组收纳在外壳的工序的立体图。图10是表示第一实施方式的电池所使用的绝缘罩的第二变形例的立体图。图11是表示第二实施方式的电池所使用的绝缘罩的立体图。图12是表示第二实施方式的电池所使用的绝缘罩的第一变形例的立体图。图13是表示第二实施方式的电池所使用的绝缘罩的第二变形例的立体图。图14是表示第二实施方式的电池所使用的绝缘罩的第三变形例的立体图。图15是表示第二实施方式的电池所使用的绝缘罩的第四变形例的立体图。图16是表示第二实施方式的电池所使用的绝缘罩的第五变形例的立体图。图17是第三实施方式的长方形充电电池的展开立体图。图18是表示第三实施方式的电池所使用的绝缘罩的变形例的立体图。
具体实施例方式下面，详细说明实施方式所涉及的电池。(第一实施方式)下面，参照附图，说明实施方式。作为非水电解质充电电池的一个例子，图1及图 2表示封闭式的长方形非水电解质充电电池20。电池20包括外壳1、扁平形状的卷绕电极组2、正极引线3、负极引线4、正极绝缘罩25、负极绝缘罩26、以及盖5。外壳1构成为有底长方筒形，例如由铝、铝合金、铁或者不锈钢等金属形成。卷绕电极组2在外壳1内相对卷绕轴朝向直角方向那样进行收纳。卷绕电极组2在一端具有正极集电引板8a，在另一端具有负极集电引板9a。图3 表示卷绕电极组2的展开图。正极8包含例如由金属箔构成的带状的正极集电体Sc、和形成于其一面或者两面的正极活性物质层8b。正极活性物质层8b在带状的正极集电体8c上形成，并在沿着其长度方向的一端侧留有一定宽度的区域(非涂覆部)。该非涂覆部是正极集电体8c露出的部分，成为正极集电引板8a。负极9也同样，包含例如由金属箔构成的带状的负极集电体9c、和形成于其一面或者两面的负极活性物质层％。负极活性物质层9b 在带状的负极集电体9c上形成，并在沿着其长度方向的另一端侧(与正极8的一端的相反侧)留有一定宽度的区域(非涂覆部)。该非涂覆部是负极集电体9c露出的部分，成为负极集电引板9a。正极8和负极9与带状的隔膜10a、IOb交替重叠。此时，正极集电引板8a配置在卷绕轴方向的一端侧，负极集电引板9a配置在另一端侧。在正极8下重叠的隔膜IOa配置成使得其沿着长度方向的一端位于正极8的正极集电引板侧的端部的内侧。据此，正极集电引板8a从构成卷绕电极组2的正极活性物质层Sb、负极活性物质层9b及隔膜IOa突出。 另外，隔膜IOa配置成使得其沿着长度方向的另一端位于正极8的另一端的外侧。夹在正极8与负极9之间的隔膜IOb配置成使得其沿着长度方向的一端位于负极9的负极集电引板侧的端部的内侧。据此，负极集电引板9a从构成卷绕电极组2的正极活性物质层Sb、负极活性物质层9b及隔膜IOb突出。另外，隔膜IOb配置成使得其沿着长度方向的另一端位于负极9的另一端的外侧。将重叠的隔膜10a、正极8、隔膜10b、负极9进行卷绕，接下来，通过进行压扁，形成扁平形状的卷绕电极组2。如图2最常表示的那样，卷绕的卷绕电极组2用绝缘带30停止卷绕。绝缘带30 覆盖卷绕电极组2的最外周的集电引板以外的区域，使该区域为绝缘性区域。绝缘带30的匝数可以是1圈以上。金属制的盖5例如利用焊接气密地固定在外壳1的开口部。正极端子6及负极端子7分别经由绝缘衬垫14、15被铆接固定在盖5上。正极端子6及负极端子7分别从盖5 的背面朝向外壳1内部突出。正极端子6及负极端子7的固定方法除了有用绝缘衬垫14、 15的铆接固定之外，还有使用玻璃的气密密封。正极引线3具有与正极端子6连接的连接部即连接板3a ；在连接板3a开口的贯穿孔北；以及从连接板3a分岔为两股并在卷绕电极组2相对卷绕轴向直角方向延伸的夹持部即第一、第二夹持带材3c、3d。连接板3a在正极端子6处经由绝缘片材(未图示)抵接于盖5的背面，并且，从盖5的背面突出的正极端子6将贯穿孔北铆接固定。正极引线3的第一、第二夹持带材3c、3d相对卷绕轴从直角方向夹住正极集电引板8a，第一、第二夹持带材3c、3d例如利用焊接与正极集电引板8a进行接合。同样，负极引线4具有与负极端子7连接的连接部即连接板如；在连接板如开口的贯穿孔4b ；以及从连接板如分岔为两股并在卷绕电极组2相对卷绕轴向直角方向延伸的夹持部即第一、第二夹持带材4c、4d。连接板如在负极端子7处经由绝缘片材(未图示)抵接于盖5的背面，并且与从背面突出的负极端子7铆接固定有贯穿孔4b。负极引线4的第一、第二夹持带材如、4(1相对卷绕轴从直角方向夹住负极集电引板9a，第一、第二夹持带材k、4d例如利用焊接与负极集电引板9a进行接合。此外，上述焊接可以利用电阻焊接及超声波焊接这样的方法来实施。具有上述构造的正负极的引线可以使第一、第二夹持带材相对集电引板均勻配置。另外，通过存在2个(第一、第二)夹持带材，则集电距离缩短。据此，可以使集电保持很好平衡，可以提高集电效率。并且，对于包括这样的第一、第二夹持带材的引线，由于热量难以集中在集电引板与第一、第二夹持带材的接合处及其引线本身，因此即使在流过大电流的情况下也可以维持良好的电气特性。正负极的集电引板与正负极的引线也可以如图2所示，在用固定构件局部地固定集电引板的状态下进行接合。即，正极集电引板8a由固定构件11进行固定，负极集电引板 9a由固定构件12进行固定。正负极的固定构件在固定正负极的集电引板时对称地配置，但互相具有相同的形状。因此，以固定负极集电引板9a的固定构件12为例，参照图4进行详细说明。由于负极集电引板9a是进行卷绕的，因此由多片集电引板重叠的一束中空长椭圆形形成。固定构件 12具有在负极集电引板9a的中央附近分别嵌合在与中空长椭圆形的短轴方向对置的两处并包扎的U形的第一、第二保持部12a、12b ；以及在由负极集电引板9a形成的椭圆内部将第一、第二保持部12a、12b连结的平坦的连结部12c。负极集电引板9a例如利用焊接与第一、第二保持部12a、12b进行接合。由负极引线4的第一、第二夹持带材如、4(1夹住安装有固定构件12的负极集电引板9a。据此，如图4所示，第一夹持带材如与第一保持部12a的外表面接触，第二夹持带材4d与第二保持部12b的外表面接触。在这些接触处，例如第一、第二夹持带材4c、4d利用焊接与第一、第二保持部12a、12b进行接合。此外，上述焊接可以利用电阻焊接及超声波焊接这样的方法来实施。优选的是第一、第二保持部12a、12b的厚度比引线4的第一、第二夹持带材如、4d 的厚度要薄。通过减薄第一、第二保持部12a、12b的厚度，可以容易固定在负极集电引板9a 的预定的两处。另外，使负极集电引板9a、第一、第二保持部12a、12b及引线的第一、第二夹持带材如、4(1变得容易接合。并且，可以降低第一、第二保持部12a、12b与负极集电引板 9a的接合处的电阻。此外，将引线4的从第一夹持带材如到第二夹持带材4d的长度规定为比卷绕电极组2的厚度方向的长度T要小。固定构件12由金属这样的导电性材料形成。因此，卷绕电极组2的负极9通过固定构件12与引线4进行电连接，进一步通过引线4与盖5的负极端子7进行电连接。通过使用这样的固定构件，可以减少卷绕电极组2的集电引板部分的厚度，确保在外壳内配置引线的空间。由于不必重新设置引线用的空间，因此可以提高电池20的能量
也/又。另外，固定构件也可以仅有独立的U形的第一保持部及/或第二保持部，是不具有连结部的形状。上述固定构件11的构造和利用固定构件11的正极集电引板8a的固定方式与上述的固定构件12和负极集电引板9a同样。此外，固定构件11具有U形的保持部IlaUlb 及平坦的连结部11c。正负极的绝缘罩25 J6分别嵌合在由正负极引线的第一、第二夹持带材夹住的卷绕电极组2的包含集电引板的两端部，覆盖这些夹持带材及集电引板。覆盖正负极的集电引板及将其夹住的引线的正负极的绝缘罩互为相同形状，对称地配置。因此，以覆盖负极集电引板9a及负极引线4的第一、第二夹持带材如、4(1的负极绝缘罩沈为例，参照图2及图5进行详细说明。如图2及图5所示，负极绝缘罩沈包括具有对置的第一、第二侧壁的U形构件^a ；—体地设在U形构件26a的背面的背面构件；以及夹持负极集电引板9a和负极引线4的第一、第二夹持带材k、4d的夹持构件。U形构件26a的下部弯曲，上端开口。 U形构件的与背面构件26d相反的面也开口。夹持构件包括分别设在第一、第二侧壁的中央部附近的矩形的第一、第二壁厚部；以及设在背面构件^d的矩形的突出部^g。突出部26g位于第一、第二壁厚部^^、26€之间，并分别隔开预定的间隙(第一间隙^bu第二间隙^y)。突出部 26g及第一、第二壁厚部互相朝向第一、第二侧壁^b、26c的长度方向，具有相同长度。突出部^g的从背面构件26d起的突出长度，小于U形构件^a的侧壁的宽度。此外，突出部^g也可以是中空形状。负极绝缘罩沈嵌合在卷绕电极组2的包含负极集电引板9a的端部。据此，U形构件^a的弯曲的下部抵接于负极集电引板9a的下部，U形构件^a的第一、第二侧壁^b、 26c抵接于夹住负极集电引板9a的负极引线4的第一、第二夹持带材k、4d。如图6及图7 (装入固定构件12的形态)所示，被第一保持部1 包扎固定的负极集电引板9a和接合于第一保持部1 的外表面的负极引线4的第一夹持带材如，插入夹持构件的第一壁厚部26e与突出部26g之间的第一间隙26x而被夹持。被第二保持部12b 包扎固定的负极集电引板9a和接合于第二保持部12b的外表面的负极引线4的第二夹持带材4d，插入夹持构件的第二壁厚部26f与突出部26g之间的第二间隙26y而被夹持。艮口， 若第一保持部1 及第一夹持带材如插入第一间隙^x，则利用形成第一间隙^x的第一壁厚部26e及突出部^g的弹力，夹持第一保持部1 及第一夹持带材4c。同样，若第二保持部12b及第二夹持带材4d插入第二间隙^5y，则利用形成第二间隙^y的第二壁厚部 26f及突出部^g的弹力，夹持第二保持部12b及第二夹持带材4d。优选的是负极绝缘罩是树脂的一体成形品，由绝缘性材料形成。例如，可以由聚丙烯、聚酰亚胺、聚苯硫醚(PPS)、或者聚酯(PET)形成。其中，从耐热性、绝缘性和成本的观点而言，优选的是由聚丙烯形成。正极绝缘罩25具有与上述负极绝缘罩沈相同的构造。正极绝缘罩25与包含正极集电引板8a的卷绕电极组2的端部的关系，与上述的负极绝缘罩沈与包含负极集电引板9a的卷绕电极组2的端部的关系相同。此外，正极绝缘罩25包括具有对置的第一、第二侧壁25b、25c的U形构件25a ；—体地设在U形构件25a的背面的背面构件25d ；以及夹持正极集电引板8a和正极引线3的第一、第二夹持带材3c、3d的夹持构件。夹持构件包括: 分别设在第一、第二侧壁25b、25c的中央部附近的矩形的第一、第二壁厚部25e、25f ；以及设在背面构件25d的矩形的突出部25g。突出部25g位于第一、第二壁厚部2k、25f之间， 并分别隔开预定的间隙(第一间隙25x、第二间隙25y)。在以上说明的实施方式所涉及的电池中，由于集电引板和引线由绝缘性材料构成的绝缘罩覆盖，因此卷绕电极组2与外壳1进行绝缘。并且，由于利用绝缘罩的夹持构件， 夹持集电引板与引线的接合处，因此在对电池施加振动或冲击时，集电引板与引线的接合也难以脱落。据此，可以防止引线与卷绕电极组2接触而导致产生短路。另外，也可以使绝缘罩本身难以从卷绕电极组2的端部脱落。另外，由于绝缘罩的存在，可以抑制卷绕电极组 2在电池内部的摇动。据此，可以防止集电引板变形或者损坏而与引线的接合脱落。因此， 可以使引线、集电引板及外壳的绝缘性更可靠。
如图6和图7所示，嵌在卷绕电极组2的端部的正负极绝缘罩25 J6利用绝缘罩固定带27与绝缘带30进行固定。为了防止增加厚度，优选的是设计正负极绝缘罩25、26 使其与绝缘带30不重叠。另外，通过设计为使得正负极绝缘罩25 J6重叠在绝缘带30上， 也可以不使用绝缘罩固定带27来固定绝缘罩。由于卷绕电极组2被绝缘带30和绝缘罩25覆盖，因此可以容易插入外壳1。据此，可以防止在向外壳1插入时卷绕电极组2产生损坏。另外，由于容易插入，因此可以使电极组尺寸接近外壳1的内尺寸，提高容积效率。另外，由于仅利用绝缘罩25和绝缘带30 能确保卷绕电极组2的绝缘性，因此可以减少绝缘所需的零部件数量，并且减小绝缘构件的体积。据此，可以增加能收纳在外壳1内的卷绕电极组2的体积，可以提高容积效率。可以作为绝缘带30的基体材料而使用的树脂，例如可以从聚酯(PET)，聚酰亚胺、 聚苯硫醚(PPQ及聚丙烯中选择。盖5例如由铝、铝合金、铁或者不锈钢等金属形成。优选的是盖5和外壳1由相同种类的金属形成。在将盖5与外壳1固定后，从设在盖5的注入口观注入电解液(未图示)。注入后，使电解液浸渍至扁平形状的电极组2。此外，绝缘罩的夹持构件不限于从U形构件的侧壁向内侧突出的形状。例如，也可以使用具有凹部的夹持构件，在该凹部插入固定构件和与其接合的引线的夹持带材。接下来，绝缘罩(例如负极绝缘罩沈)的第一变形例如图8所示。在本变形例中， 与上述绝缘罩沈同样的结构标注与图5相同的标记，省略说明。图8所示的绝缘罩26在U形构件^a的下端的弯曲部，具有向与背面构件^d相反方向延伸的延伸部26h。延伸部2 还包括与延伸部2 平行延伸的一个以上的流路槽 26i。如图9所示，本变形例的绝缘罩沈由于利用延伸部2 来保持卷绕电极组2，因此可以更牢固地固定于卷绕电极组2。另外，流路槽26i起到作为电解液的流入路径的作用。 在将卷绕电极组2收纳在外壳1内、注入电解液时，电解液经由流路槽26i流入卷绕电极组 2。据此，可以促进电解液浸渍至卷绕电极组2。接下来，图10表示绝缘罩(例如负极绝缘罩26)的第二变形例。在本变形例中， 对于与上述绝缘罩26同样的结构，标注与图5相同的标号，省略说明。在图10所示的负极绝缘罩沈中，夹持构件由分别设在第一、第二侧壁^b、26c的中央部附近的矩形的第一、第二壁厚部^e、26f构成。根据以上说明的第一实施方式的电池，可以提供一种安全性较高的封闭式充电电池，该封闭式充电电池中，能够防止引线、卷绕电极组的集电引板及外壳的相互接触，另外， 即使在由于振动或者冲击等使引线和集电引板或者固定构件的接合脱落时，也能防止引线与卷绕电极组接触而产生短路。此外，具有如上所述的形状的绝缘罩不限于负极绝缘罩，也可以作为正极绝缘罩使用。(第二实施方式)第二实施方式的电池除了变更绝缘罩的形状以外，具有与第一实施方式同样的结构。图11中，表示本实施方式所使用的负极绝缘罩31。此外，下面以负极绝缘罩为例进行说明，但正极绝缘罩也具有相同形状，与负极绝缘罩对称地配置。在本实施方式中，绝缘罩31包括具有对置的第一、第二侧壁3lb、3Ic的U形构件 31a ；—体地设在U形构件31a的背面的背面构件31d ；以及夹持负极集电引板9a和负极引线4的第一、第二夹持带材如、4d的夹持构件。U形构件31a的下部弯曲，上端开口。U形构件31a的与背面构件31d相反的面也开口。U形构件31a的对置的侧壁31b、31c分别向外侧弯曲大约180°，据此，形成第一、 第二壁厚部31e、31f。所以，壁厚部31e、31f遍及绝缘罩31的上下方向的大约全长而设。背面构件31d具有矩形的突出部31g。突出部31g位于第一、第二壁厚部31e、31f 之间，并分别隔开预定的间隙(第一间隙31x、第二间隙31y)。突出部31g的从背面构件31d 起的突出长度，小于U形构件31a的宽度。此处，所谓U形构件31a的宽度，是指侧壁31b、 31c的从背面构件31d到电极组侧端部的长度。突出部31g设为与安装在卷绕电极组2的集电引板的固定构件12有相同高度。突出部31g例如具有长度方向的角被倒角的四棱柱形。此外，突出部31g也可以是中空形状。夹持构件由这些第一、第二壁厚部31e、31f以及突出部31g构成。壁厚部31e、31f的绝缘罩31的上下方向的长度(L')比固定构件12的长度(L) 要长。因此，夹持构件的壁厚部31e、31f除了可以夹持负极引线4的夹持带材k、4d与固定构件12的接合部12a、12b的接合处，还可以夹持该接合处的上方的夹持带材4c、4d及该接合处的下方的负极集电引板9a的部分。因此，可以更牢固地保持引线的夹持带材与固定构件的接合处。另外，绝缘罩31更难以脱落。使用了具有上述形状的绝缘罩的电池可以提供一种安全性较高的封闭式充电电池，该封闭式充电电池中，绝缘罩难以从卷绕电极组2脱落，可以更牢固地保持引线的夹持带材与固定构件的接合处。接下来，绝缘罩的第一变形例如图12所示。图12所示的绝缘罩31在U形构件 31a的下端的弯曲部，具有向与背面构件31d相反方向延伸的延伸部31h。延伸部31h还包括与延伸部31h平行延伸的一个以上的流路槽31i。上述第一变形例的绝缘罩31由于利用延伸部31h来保持卷绕电极组2，因此可以更牢固地固定于卷绕电极组2。另外，流路槽31i起到作为电解液的流入路径的作用。在将卷绕电极组2收纳在外壳1内、注入电解液时，电解液经由流路槽31i流入卷绕电极组2。 据此，可以促进电解液浸渍至卷绕电极组2。接下来，绝缘罩的第二变形例如图13所示。图13所示的绝缘罩31在突出部31g 具有将背面构件31d的外部与卷绕电极组侧的表面连通的3个贯穿孔31j。贯穿孔31j在突出部31g的表面例如以等间隔配置。由于在突出部31g存在贯穿孔31j，因此可以促进电解液向绝缘罩31的内侧流入。 据此，可以促进电解液的浸渍。因此，可以提高电池的生产率。另外，可以使得从卷绕电极组的内部跑出的气体顺利向绝缘罩31的外侧移动。因此，可以防止绝缘罩31由于气体的压力而脱落。此外，在图13中，贯穿孔31j以等间隔设有3个，但不限于此。贯穿孔至少设有1 个即可。另外，在设有多个贯穿孔的情况下，不限于等间隔，可以设在任意的位置。具有贯穿孔的突出部31g例如可以通过将绝缘罩模压成形来形成。
接下来，绝缘罩的第三变形例如图14所示。图14所示的绝缘罩31在U形构件 31a的下端的弯曲部，具有向与背面构件31d相反方向延伸的延伸部31h。延伸部31h还包括与延伸部31h平行延伸的一个以上的流路槽31i。另外，在突出部31g具有将背面构件 31d的外部与卷绕电极组侧的表面连通的3个贯穿孔31 j。贯穿孔31 j在突出部31g的表面例如以等间隔配置。上述第三变形例的绝缘罩31由于利用延伸部31h来保持卷绕电极组2，因此可以更牢固地固定于卷绕电极组2。另外，流路槽31i起到作为电解液的流入路径的作用。在将卷绕电极组2收纳在外壳1内、注入电解液时，电解液经由流路槽31i流入卷绕电极组2。 据此，可以促进电解液浸渍至卷绕电极组2。另外，由于在突出部31g存在贯穿孔31 j，因此可以促进电解液向绝缘罩31的内侧流入。据此，可以促进电解液的浸渍。因此，可以提高电池的生产率。另外，可以使得从卷绕电极组的内部跑出的气体顺利向绝缘罩31的外侧移动。因此，可以防止绝缘罩31由于气体的压力而脱落。接下来，绝缘罩的第四变形例如图15所示。在图15所示的绝缘罩31中，突出部 31g具有中央部31k、棱台形状的上端部31L、和倒棱台形状的下端部31m。中央部31k、上端部31L及下端部31m分别具有将背面构件31d的外部与卷绕电极组侧的表面连通的贯穿孔 31jl、31j2、31j3。由于突出部31g具有倒棱台形状的下端部31η，在该下端部31η具有贯穿孔31 j3， 因此电解液顺利流入绝缘罩31的内侧。据此，可以使电解液快速浸渍至卷绕电极组。因此， 可以提高电池的生产率。另外，由于通过具有棱台形状的上端部31L而在突出部31g与固定构件之间产生间隙，因此可以使得从卷绕电极组的内部跑出来的气体从该上端部31L的贯穿孔31j2更顺利地向绝缘罩的外侧移动。因此，可以防止绝缘罩31由于气体的压力而脱落。此外，上端部31L的形状不限于棱台形状，可以是任意的形状。下端部31m的形状不限于倒棱台形状，只要是下端朝前端变窄的形状，则哪种形状皆可。中央部31k、上端部31L及下端部31m分别具有1个贯穿孔31 j，但也可以具有多个贯穿孔。接下来，绝缘罩的第五变形例如图16所示。图16所示的绝缘罩31在U形构件 31a的下端的弯曲部，具有向与背面构件31d相反方向延伸的延伸部31h。延伸部31h还包括与延伸部31h平行延伸的一个以上的流路槽31i。另外，突出部31g具有中央部31k、棱台形状的上端部31L、倒棱台形状的下端部31m。中央部31k、上端部31L及下端部31m分别具有将背面构件31d的外部与卷绕电极组侧的表面连通的贯穿孔31 jl、31 j2、31 j3。上述第五变形例的绝缘罩31由于利用延伸部31h来保持卷绕电极组2，因此可以更牢固地固定于卷绕电极组2。另外，流路槽31i起到作为电解液的流入路径的作用。在将卷绕电极组2收纳在外壳1内、注入电解液时，电解液经由流路槽31i流入卷绕电极组2。 据此，可以促进电解液浸渍至卷绕电极组2。另外，由于突出部3lg具有倒棱台形状的下端部31η，在该下端部31η具有贯穿孔31 j3，因此电解液顺利流入绝缘罩31的内侧。据此，可以使电解液快速浸渍至卷绕电极组。因此，可以提高电池的生产率。另外，由于通过具有棱台形状的上端部31L而在突出部 31g与固定构件之间产生间隙，因此可以使得从卷绕电极组的内部跑出来的气体从该上端部31L的贯穿孔31 j2更顺利地向绝缘罩的外侧移动。因此，可以防止绝缘罩31由于气体的压力而脱落。在本实施方式的电池中，在卷绕电极组2的正极侧的端部可以装有与负极侧相同形状的绝缘罩，但也可以装有不同的形状的绝缘罩。(第三实施方式)接下来，参照图17和图18，说明第三实施方式的电池。本实施方式的电池除了变更正负极引线及正负极绝缘罩的形状以外，具有与第一实施方式的电池同样的结构。因此， 对于与第一实施方式的电池同样的结构，标注与图2相同的标号，省略说明。正极引线3’包括与正极端子6连接的连接部即连接板3’ a ；在连接板3’ a开口的贯穿孔3’ b;以及从连接板3’ a朝向卷绕电极组2并相对于其卷绕轴向直角方向延伸、 与卷绕的正极集电引板8a连接的延伸部3’ C。负极引线4’包括与负极端子7连接的连接部即连接板4’ a ；在连接板4’ a开口的贯穿孔4’ b;以及从连接板4’ a朝向卷绕电极组2并相对于其卷绕轴向直角方向延伸、 与卷绕的负极集电引板9a连接的延伸部4’ C。正极绝缘罩32包括具有对置的第一、第二侧壁32b、32c的U形构件32a ；背面构件32d;以及用于夹持正极集电引板8a和与其连接的正极引线的延伸部3’ c的夹持构件。 夹持构件由分别设在对置的第一、第二侧壁32b、32c的的矩形的壁厚部3&、32f构成。这样构成的正极绝缘罩32的壁厚部3 与接合有正极集电引板8a的正极引线的延伸部3’ c接触。另一方面，壁厚部32f与正极集电引板8a或者固定构件11的第一保持部Ila接触。所以，用壁厚部3 和壁厚部32f夹持正极集电引板8a和正极引线的延伸部 3’c。另外，正极引线的延伸部3’c由于仅存在于正极集电引板8a的一侧，因此壁厚部32e 可以形成得比壁厚部32f要薄。负极绝缘罩33与正极的绝缘罩具有相同形状，对称配置。具有上述构造的正负极的引线比较轻，另外，可以减少在外壳内占据的体积。因此，有助于电池的轻量化和能量密度的提高。图18示出第三实施方式所使用的正极绝缘罩的变形例。绝缘罩32包括设在背面构件32d的矩形的突出部32g。该突出部32g位于壁厚部3&、32f之间，且从背面构件32d 到相反的表面的长度小于U形构件的侧壁32b、32c的宽度。夹持构件由这第一、第二壁厚部32e、32f与突出部32g构成。突出部32g如上述实施方式2记载的那样，可以具有贯穿孔。正极绝缘罩如上述实施方式2说明的那样，U形构件的对置的第一、第二侧壁也可以分别向外侧弯曲。在这种情况下，正极绝缘罩的夹持构件由该弯曲的侧壁构成。另外，这样的正极绝缘罩还可以具有弯曲的侧壁和设在背面构件的矩形的突出部。在这种情况下， 夹持构件由弯曲的侧壁和突出部构成。本实施方式所使用的绝缘罩也可以在U形构件的弯曲部具有向与背面方向相反方形延伸的延伸部。这样的延伸部也可以具有与延伸部平行延伸的流路槽。以上以正极绝缘罩为例进行了说明，但负极绝缘罩也可以具有相同的形状，与正极绝缘罩对称配置。(正负极端子)
说明可使用于第一 第三实施方式的电池的正负极端子材料。在负极活性物质使用碳类材料的锂离子充电电池的情况下，一般而言，正极端子材料使用铝或者铝合金。另外，负极端子材料使用铜、镍、镀镍的铁等金属。另外，在负极活性物质使用钛酸锂的情况下，除了上述材料，还可以使用铝或者铝合金作为负极端子材料。在正负极端子使用铝或者铝合金的情况下，正负极集电引板、正负极固定构件及正负极引线优选为由铝或者铝合金形成。(正极)接下来，说明可使用于第一 第三实施方式的电池的正极。正极例如是通过将包含正极活性物质的浆料涂布在由铝箔或者铝合金箔构成的集电体、并进行干燥来制作的。对于正极活性物质没有特别限定，但可以使用可以吸储排出锂的氧化物或硫化物、聚合物等。优选的是活性物质的例子包含可以得到较高的正极电位的锂锰组合氧化物、锂镍组合氧化物、锂钴组合氧化物、锂磷酸铁。(负极)接下来，说明可使用于第一 第三实施方式的电池的负极。负极是通过将包含负极活性物质的浆料涂布在由铝箔或者铝合金箔构成的集电体、并进行干燥来制作的。对于负极活性物质没有特别限定，但可以使用可以吸储排出锂的金属氧化物、金属硫化物、金属氮化物、合金等。适合使用锂离子的吸储排出电位相对于金属锂电位为0. 4V以上的贵的物质。具有这样的锂离子吸储排出电位的负极活性物质由于可以抑制铝或者铝合金与锂的合金反应，因此对于负极集电体及负极相关构成构件可以使用铝或者铝合金。其例子包含钛氧化物、钛酸锂这样的锂钛组合氧化物、钨氧化物、非晶态锡氧化物、锡硅氧化物、以及氧化硅。其中，优选的是锂钛组合氧化物。(隔膜)接下来，说明可使用于第一 第三实施方式的电池的隔膜。作为隔膜，可以使用微多孔性的膜、织布、无纺布以及这些的组合。也可以使用由同一材料或者不同种类的材料构成的层叠物。形成隔膜的材料的例子包含聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚合聚合物、以及乙烯-丁烯共聚合聚合物。(电解液)接下来，说明可使用于第一 第三实施方式的电池的电解液。使用通过在非水溶剂中使电解质(例如锂盐)溶解而调制的非水电解液。非水溶剂的例子包含碳酸乙烯酯(EC)、丙烯碳酸盐(PC)、丁烯碳酸盐(BC)、二甲基碳酸盐(DMC)、 二乙基碳酸盐(DEC)、碳酸乙基甲基酯(EMC)、γ-丁内酯(Y-BL)、环丁砜、乙腈、1，2-二甲氧基乙烷、1，3_ 二甲氧基丙烷、二甲醚、四氢呋喃(THF)、以及2-甲基四氢呋喃。非水溶剂可以单独使用，也可以混合2种以上使用。电解质的例子包含过氯酸锂(LiClO4)、六氟过磷酸锂(LiPF6)、四氟化硼酸锂 (LiBF4)、六氟化砷锂(LiAsF6)、以及三氟间砜酸锂(LiCF3SO3)这样的锂盐。电解质可以单独使用，也可以混合2种以上使用。电解质相对于非水溶剂的溶解量优选的是0. 2mol/L 3mol/L。以上说明了一些实施方式，但这些实施方式仅是示例，并非限定本发明的范围。实际上，此处说明的实施方式包括各种其他形式，因此，可以在本发明的要点范围内对上述实施方式进行各种省略、替代以及改变。本申请的权利要求及其等同替代物覆盖了本发明的范围以及要点。
权利要求
1.一种电池，具备 金属制的外壳；卷绕电极组，在所述外壳内朝向相对卷绕轴为直角方向那样进行收纳，在一端具有卷绕的正极集电引板，在另一端具有卷绕的负极集电引板； 正极引线，连接于所述正极集电引板； 负极引线，连接于所述负极集电引板；金属制的盖，安装在所述外壳的开口部，具有正极端子及负极端子； 正极绝缘罩，嵌合在所述卷绕电极组的包含正极集电引板的一端部；以及负极绝缘罩，嵌合在所述卷绕电极组的包含负极集电引板的另一端部， 所述正极引线包括连接部，连接于所述正极端子；以及第一、第二夹持部，从所述连接部朝向所述卷绕电极组，相对其卷绕轴在直角方向延伸，夹住所述卷绕的正极集电引板， 所述负极引线包括连接部，连接于所述负极端子；以及第一、第二夹持部，从所述连接部朝向所述卷绕电极组，相对其卷绕轴在直角方向延伸，夹住所述卷绕的负极集电引板， 所述正极绝缘罩包括U形构件，具有对置的第一、第二侧壁；背面构件；以及夹持构件，用于夹持所述正极引线的第一夹持部和与第一夹持部相对而卷绕的所述正极集电引板部分、以及所述正极引线的第二夹持部和与第二夹持部相对的所述正极集电引板部分，所述负极绝缘罩包括U形构件，具有对置的第一、第二侧壁；背面构件；以及夹持构件，用于夹持所述负极引线的第一夹持部和与第一夹持部相对而卷绕的所述负极集电引板部分、以及所述负极引线的第二夹持部和与第二夹持部相对的所述负极集电引板部分。
2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述正极绝缘罩及所述负极绝缘罩的各夹持构件包括分别设在所述对置的第一、第二侧壁的矩形的壁厚部。
3.如权利要求2所述的电池，其特征在于， 包括设在所述背面构件的矩形的突出部，所述突出部位于所述壁厚部之间，且从所述背面构件到相反的表面的长度小于所述U 形构件的侧壁的宽度。
4.如权利要求3所述的电池，其特征在于， 所述突出部具有贯穿孔。
5.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述正极绝缘罩及所述负极绝缘罩的各U形构件的对置的第一、第二侧壁分别向外侧弯曲，所述绝缘罩的夹持构件由该弯曲的侧壁构成。
6.如权利要求5所述的电池，其特征在于，所述绝缘罩的夹持构件由所述弯曲的侧壁和设在所述背面构件的矩形的突出部构成， 所述突出部位于所述壁厚部之间，且从所述背面构件到相反的表面的长度小于所述U 形构件的侧壁的宽度。
7.如权利要求4所述的电池，其特征在于， 所述突出部具有贯穿孔。
8.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述正极绝缘罩及所述负极绝缘罩的各U形构件在弯曲部具有向与所述背面构件相反方向延伸的延伸部。
9.如权利要求6所述的电池，其特征在于， 所述延伸部具有与该延伸部平行延伸的流路槽。
10.一种电池，具备 金属制的外壳；卷绕电极组，在所述外壳内朝向相对卷绕轴为直角方向那样进行收纳，在一端具有卷绕的正极集电引板，在另一端具有卷绕的负极集电引板； 正极引线，连接于所述正极集电引板； 负极引线，连接于所述负极集电引板；金属制的盖，安装在所述外壳的开口部，具有正极端子及负极端子； 正极绝缘罩，嵌合在所述卷绕电极组的包含正极集电引板的一端部；以及负极绝缘罩，嵌合在所述卷绕电极组的包含负极集电引板的另一端部， 所述正极引线包括连接部，连接于所述正极端子；以及延伸部，从所述连接部朝向所述卷绕电极组，相对其卷绕轴在直角方向延伸，与所述卷绕的正极集电引板连接，所述负极引线包括连接部，连接于所述负极端子；以及延伸部，从所述连接部朝向所述卷绕电极组，相对其卷绕轴在直角方向延伸，与所述卷绕的负极集电引板连接，所述正极绝缘罩包括U形构件，具有对置的第一、第二侧壁；背面构件；以及夹持构件，用于夹持所述正极集电引板、以及与其连接的所述正极引线的延伸部，所述负极绝缘罩包括U形构件，具有对置的第一、第二侧壁；背面构件；以及夹持构件，用于夹持所述负极集电引板、以及与其连接的所述负极引线的延伸部。
11.如权利要求10所述的电池，其特征在于，所述正极绝缘罩及所述负极绝缘罩的各夹持构件包括分别设在所述对置的第一、第二侧壁的矩形的壁厚部。
12.如权利要求11所述的电池，其特征在于， 包括设在所述背面构件的矩形的突出部，所述突出部位于所述壁厚部之间，且从所述背面构件到相反的表面的长度小于所述U 形构件的侧壁的宽度。
13.如权利要求12所述的电池，其特征在于， 所述突出部具有贯穿孔。
14.如权利要求10所述的电池，其特征在于，所述正极绝缘罩及所述负极绝缘罩的各U形构件的对置的第一、第二侧壁分别向外侧弯曲，所述绝缘罩的夹持构件由该弯曲的侧壁构成。
15.如权利要求14所述的电池，其特征在于，所述绝缘罩的夹持构件由所述弯曲的侧壁和设在所述背面构件的矩形的突出部构成， 所述突出部位于所述壁厚部之间，且从所述背面构件到相反的表面的长度小于所述U 形构件的侧壁的宽度。
16.如权利要求15所述的电池，其特征在于，所述突出部具有贯穿孔。
17.如权利要求10所述的电池，其特征在于，所述正极绝缘罩及所述负极绝缘罩的各U形构件在弯曲部具有向与所述背面构件相反方向延伸的延伸部。
18.如权利要求17所述的电池，其特征在于， 所述延伸部具有与该延伸部平行延伸的流路槽。
全文摘要
根据本发明，提供一种电池，其具备嵌合在卷绕电极组的包含正极集电引板的一端部的正极绝缘罩；以及嵌合在包含负极集电引板的另一端部的负极绝缘罩。正极绝缘罩及负极绝缘罩分别包括U形构件，具有对置的第一、第二侧壁；背面构件；以及夹持构件，用于夹持所述正极引线的第一夹持部和与第一夹持部相对而卷绕的所述正极集电引板部分、以及所述正极引线的第二夹持部和与第二夹持部相对的所述正极集电引板部分。
文档编号H01M2/26GK102290550SQ20111017909
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月20日 优先权日2010年6月21日
发明者仓田健刚, 松井勉, 柏崎永记, 石井秀幸, 筱田达也, 阿左美义明, 高桥贤一 申请人:株式会社东芝