专利名称：蓄电元件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及蓄电元件及其制造方法
背景技术：
目前，作为电池，在专利文献I和专利文献2中公开了如下结构输出端子的轴体部和轴端部通过密封垫片顺序插入盖的贯通孔和绝缘体的轴用贯通孔中，进而插入第一板片轴用贯通孔，之后通过将轴端部铆固，由输出端子将盖、绝缘体及第一板片夹持为一体。而且，在专利文献3中公开了如下结构将铆钉的铆钉部以按压集电体的突接部的方式铆固起来，之后将铆钉部和集电体激光焊接在一起，而形成焊接部。专利文献I :(日本)特开2009-087727号公报专利文献2 :(日本)特开2009-087728号公报·专利文献3 :(日本)特开2009-087693号公报然而，在专利文献I和专利文献2所记载的结构中，只是由输出端子将盖、绝缘体及第一板片夹持为一体。并且为了保持电池内的密封性，密封垫片和绝缘体成为必要的结构。为此，零件数目会增多，组装工序将复杂化，导致成本的提高。而在专利文献3所记载的结构中，只是谈及将铆钉部和集电体激光焊接在一起这一点，其目的只在于获得牢固的固定状态。关于密封性，并没有记载和暗示。
发明内容
本发明的目的在于提供一种尽管结构简单、但是外部端子的连接部分的密封性和连接强度都很高、也便于组装的蓄电元件及其制造方法。为了实现上述目的，本发明为以下结构。该蓄电元件包括外装体；具有从该外装体向外部露出的露出面的外部端子；配置在外装体内部并与所述外部端子连接的集电体；配置在外装体内部并与所述集电体连接的电极体；该蓄电元件的特征在于，所述外装体有贯通孔，所述外部端子包括与所述外装体的外表面抵接的凸缘部；从所述凸缘部延伸，插入所述外装体的贯通孔并被焊接的第一轴部。根据该结构，作为外部端子一部分的第一轴部嵌入外装体贯通孔的部分是被焊接的，因而无需另行使用密封材料，可以确保完好的密封性。优选所述外部端子还具有从所述第一轴部延伸、比所述第一轴部直径小、固定于所述集电体的第二轴部。根据该结构，仅仅通过将外部端子的一部分即第二轴部与集电体固定在一起，能够不需要多余的部件的作业，将外装体与集电体一体化，能够实现集电体和外装体的电连接。另外，由于第二轴部比第一轴部直径小，在使第一轴部插入外装体的贯通孔而进行焊接时，第二轴部不会成为障碍，焊接能够容易地进行。优选所述第一轴部的高度形成为在所述第一轴部插入所述外装体的贯通孔中而凸缘部与外装体的外表面抵接的状态下，所述第一轴部与第二轴部之间的台阶部与外装体的内表面大致成为共面。根据该结构，更容易进行第一轴部的焊接。所述外装体可以由一面开口的电池容器与封闭该电池容器开口的盖体构成，形成于所述外装体的贯通孔设置在所述盖体上。优选所述盖体在两个端部各自形成了向外侧鼓出的被卡合部，而所述集电体具有嵌合部，该嵌合部被配置在所述被卡合部内，具有使所述第一轴部插入并焊接的贯通孔。优选所述外部端子是正极外部端子，当所述集电体固定于所述盖体时，将盖体与集电体电连接。根据该结构，可通过正极外部端子实现盖体与集电体的同电位，无需使这些部件电连接的焊接作业等。优选所述第一轴部在插入外装体的贯通孔的状态下，两者的接触部分沿整周被焊 接。根据该结构，绕整周将接合部分焊接，因而可以提高接合部分的强度，维持良好的支持状态。另外，所述蓄电元件的制作可如下进行。该蓄电元件包括外装体、具有从该外装体向外部露出的露出面的外部端子、设置于外装体内部并与所述外部端子相连接的集电体、设置于外装体内部并与所述集电体相连接的电极体；该制造方法的特征在于，所述外装体由一面开口的电池容器、封闭该电池容器之开口的盖体组成；所述外部端子包括凸缘部、从凸缘部延伸的第一轴部和从第一轴部延伸且直径比第一轴部小的第二轴部；所述外部端子的第一轴部插入所述盖体的贯通孔中；将所述外部端子的第一轴部与所述盖体的贯通孔焊接；所述外部端子的第二轴部插入形成于所述集电体的贯通孔中；通过铆固所述外部端子的第二轴部，使所述盖体与所述集电体夹在外部端子的凸缘部与被铆固的第二轴部之间。根据本发明，在外部端子上形成第一轴部，通过将第一轴部嵌合于外装体的贯通孔并通过焊接使集电体和外装体形成为一体，因而无需多余的部件，可以确保外部端子连接部分的密封性，获得集电体与外装体的电连接状态。
图I是本实施方式的电池的立体图。图2是本实施方式的电池的正面剖面图。图3是表示从上方侧观察图I的盖体状态的立体图。图4是表示从上方侧观察图3的电池状态的分解立体图。图5是图2的A部的放大图。图6是图2的B部的放大图。图7是表示从下方侧观察图I的盖体状态的分解立体图。图8是图5的分解剖面图。图9是表示在图8的基础上盖体上安装正极外部端子的状态的剖面图。图10是表示在图9的基础上再装上集电体的状态的剖面图。附图标记说明
I电池容器(外装体);2电极体；3盖体(外装体);4正极；5负极；6隔离膜；7夹具；8开口部；9安全阀；10注液孔；11栓体；12A被卡合部；12B被卡合部；12a卡合凹部；12b导向凹部；12c贯通孔；13集电体；14外部端子；15上密封垫；16下密封垫；16a贯通孔；17卡止突部；18正极集电体；19负极集电体；20被连接部；21脚部；22嵌合部；22a贯通孔；23基座部；24导向缘部；25连续部；28正极外部端子；29负极外部端子；30平板部；31轴部；32凸缘部；33第一轴部；34第二轴部；35台阶部；36隔板；36a筒状部；37端子保持凹部；38安装用凹部；39舌片；39a卡止孔；40a贯通孔。
具体实施例方式以下根据
本发明的实施方式。在以下的说明中，根据需要使用了表示特定方向或位置的用语(例如含有“上”、“下”、“侧”、“端”的用语)，这些用语只是为了方便参照附图理解发明而使用的，并不是基于这些词语的含义来限定本发明的技术范围。还有，以下说明在本质上仅仅是例示，没有限制本发明、其适用品或其用途的意图。图I表示作为化学电池的一例的非水电解质二次电池。如图2所示，该非水电解 质二次电池是在电池容器I内收纳集电体2，通过盖体3进行密封的结构。在此，由电池容器I和盖体3构成外装体。电池容器I是上面开口的长方体形状，由铝或铝合金等构成。电极体2在此未进行详细的图示，但与现有产品相同，在由铝箔形成的正极4与由铜箔形成的负极5之间配置由多孔质树脂膜形成的隔离膜6。这些部件均为带状，在隔离膜6的宽度方向的相反两侧分别配置正极4和负极5，在正极4和负极5的位置错开的状态下，卷成扁平状，使之可以收纳在所述电池容器I中。如后述所示，利用夹具7，在正极4上连接正极集电体18，在负极5上连接负极集电体19。如图3及图4所示，盖体3是俯视时为矩形的纵长金属制板状，在中央部形成有从上面侧形成为台阶状的、大致椭圆形状的开口部8，在该处安装金属制安全阀9。在安全阀9上形成大致H字状的薄壁部，当内压异常升高时能够撕裂薄壁部进行减压。在盖体3的一端侧形成小直径的注液孔10，注液后由栓体11将其封闭。在盖体3的两端部，分别形成向上方鼓出的、俯视时大致为矩形的第一被卡合部12A及第二被卡合部12B。在盖体3的下部形成导向凹部12b。而且，在构成卡合凹部12a的顶面的中心部分分别形成贯通孔12c。在第一被卡合部12A直接安装集电体13及外部端子14。另一方面，在第二被卡合部12B上通过上密封垫15和下密封垫16安装集电体13及外部端子14。而且，在盖体3上，在被卡合部12B的内侧附近形成从宽度方向的两个位置向上方突出的卡止突部17。各卡止突部17为有底筒状，在冲压加工盖体3时被同时形成。在各卡止突部17上卡止后述的上密封垫15，进行旋转方向的定位。集电体13由铝制的正极集电体18和铜制的负极集电体19构成。这些集电体13都是通过对纵长的金属制板材进行冲压加工，而形成被连接部20和分别从其两侧部延伸的脚部21。被连接部20由配置在所述盖体3的卡合凹部12a内的嵌合部22和与该嵌合部22连接的基座部23构成。嵌合部22为平面状，在中央部分形成贯通孔22a。嵌合部22的周缘，在三个边形成向正交方向延伸的导向缘部24，剩下的一边形成比导向缘部24进一步延伸的连续部25，直至基座部23。通过这样的导向缘部24及连续部25，能够充分提高集电体13的被连接部20的刚性。脚部21从基座部23的两侧缘部向与基座部正交的方向延伸，沿电极体2的两侧面配置。而且利用夹具7 (参照图2)使脚部21与集电体2的正极4或负极5连接，夹具7处于被夹持在电池容器I的相对的内表面之间的状态，从而防止发生位置偏移。外部端子14包括正极外部端子28和负极外部端子29，由平板部30以及从其下面中央部向下方延伸的轴部31构成。在平板部30的表面(露出面)上通过焊接连接未图示的母线。正极外部端子28是使铝等导电材料成为由俯视时矩形的突缘部32、从其中心突出的第一轴部33和从其中心突出且比第一轴部33直径要小的第二轴部34构成的铆钉状。第一轴部33的外径尺寸形成为可无缝隙或几乎无缝隙地配置于在盖体3上形成的第一被卡合部12A的贯通孔12c。而且，第一轴部33的高度形成为在其插入所述贯通孔·12c、突缘部32与盖体3的外表面抵接的状态下，第一轴部33与第二轴部34之间的台阶部35与盖体3的内表面大致成为共面。此外，第一轴部33插入盖体3的贯通孔12c中，在这一状态下，两者的接触部分环绕整周被焊接(激光焊接、精密TIG焊接等)。由此，对盖体3无需使用别的材料，可充分提高安装正极外部端子28后的密封性。第二轴部34的外径尺寸形成为可插入形成于集电体13的贯通孔22a，优选无缝隙或几乎无缝隙插入。第二轴部34在插入集电体13的贯通孔22a、构成盖体3的第一被卡合部12A的卡合凹部12a的内面(下表面)与集电体13的上表面面接触的状态下被铆接。由此，在集电体13因焊接在盖体3的正极外部端子28而与盖体3的卡合凹部12 a紧密贴合的状态下被固定。而且在这种状态下，第一轴部33的外周缘与盖体3的贯通孔12c的内周缘的焊接部分被正极集电体18的嵌合部22完全覆盖。因此，可以使焊接部分保持良好的状态。另一方面，负极外部端子29整体为铜制，一体地形成有平板部30和轴部31。上密封垫15是通过隔板36将俯视为矩形的框体划分为上方侧的端子保持凹部37和下方侧的安装用凹部38的合成树脂制部件，在构成其下方开口边缘部的一边进一步形成向侧向延伸的舌片39。在隔板36的中央部分形成从顶面向下方一侧延伸的筒状部36a。筒状部36a插入第二被卡合部12 B的贯通孔12c中，与下密封垫16的贯通孔40a嵌合。在舌片39的两个位置上形成卡止孔39a，插入盖体3的卡止突部17。上密封垫15只是沿形成为俯视为矩形的盖体3的第二被卡合部12B而放置于第二被卡合部12B上，可以防止旋转方向的位置偏移。而且，通过在卡止孔39a中插入卡止突部17，能够可靠地防止旋转方向的位置偏移。下密封垫16是俯视为矩形的板状，是在中央部分形成贯通孔16a的合成树脂制部件，下密封垫16配置在构成被卡合部12B的卡合凹部12a内，以求密封在此形成的贯通孔12c。下面，就由上述结构构成的电池的组装方法进行说明。如图8所示，在盖体3的第一被卡合部12A，从卡合凹部12a的外面(上面)一侧将正极外部端子28的第二轴部34插入贯通孔12c，如图9所示，将凸缘部与卡合凹部12a的外表面抵接。在这一状态下，第一轴部33位于贯通孔12c中，构成第一轴部33与第二轴部34的分界的台阶部35与盖体3的下表面处于大致同一平面。在此，将第一轴部33的外周面和贯通孔12c的内周面的邻接(抵接)部分通过激光焊接等密封。由此，正极外部端子28与盖体3形成为一体，同时可以提高插入有第一轴部33的贯通孔12c的密封性。而且，密封的领域不是第二轴部34突出的周缘，而是盖体3的贯通孔12c的周缘，亦即形成了平坦面。因此，即便在通过焊接进行密封的场合，也容易作业(如果是激光焊接，容易照射激光)，而且可以保证密封领域平坦而非突出(即便突出也能容易地进行修正)。而且，如图10所示，将构成集电体13的被连接部20的嵌合部22配置在第一被卡合部12A的卡合凹部12a中，将正极外部端子28的第二轴部34插入贯通孔22a中。而且，通过铆固第二轴部34，如图5所示，对盖体3和集电体13的嵌合部22进行压接，在电连接的状态下进行保持。在盖体3的第二被卡合部12B，如图6所示，在因卡合凹部12a而鼓出的部分安装上密封垫15的安装用凹部38而进行覆盖。这时，将上密封垫15的筒状部36a安装在盖体3的贯通孔12c上，同时在形成于上密封垫15的舌片39的卡止孔39a中卡止盖体3的卡止 突部17。而且，在盖体3的卡合凹部12a依此配置下密封垫16和集电体13的嵌合部22，将负极外部端子29的轴部31插入上密封垫15的筒状部36a、下密封垫16的贯通孔16a以及集电体13的嵌合部22的贯通孔22a。之后，通过铆固负极外部端子29的轴部31，形成将上密封垫15、盖体3、下密封垫16以及集电体13夹在其中的状态而保持。另ー方面，将隔离膜6配置在正极4和负极5之间，在隔离膜6的宽度方向的相反两侧分别配置正极4和负极5，在正极4和负极5的位置错开的状态下卷成扁平状，形成电极体2。所形成的电极体2配置在固定于盖体3的各集电体13的脚部21之间，正极4和负极5分别通过夹具7与脚部21电连接。而且，在电池容器I内，将连接于脚部21的电极体2和非水溶液系电解质一同收容。之后,通过焊接将电池容器I的开ロ缘部和盖体3密封，电池即告完成。另外，本发明并不限于所述实施形态中记载的结构，可以进行种种变形。例如，在所述实施方式中，虽然要通过正极外部端子28将集电体13铆接固定在盖体3上形成的卡合凹部12a中，但盖体3即便是未形成卡合凹部12a的平坦形状，也可利用所述正极外部端子28对集电体13进行铆接固定。而且，在所述实施方式中，作为蓄电元件的一例，以电池为例进行了说明，即便是电容器等，也同样可以适用。エ业实用性本发明的电池的外部端子14的结构，除了适用于锂离子电池以外，也适用于铅蓄电池等各种电池。
权利要求
1.一种蓄电元件，包括外装体；具有从该外装体向外部露出的露出面的外部端子；配置在外装体内部并与所述外部端子连接的集电体；配置在外装体内部并与所述集电体连接的电极体； 该蓄电元件的特征在于， 所述外装体有贯通孔，所述外部端子包括与所述外装体的外表面抵接的凸缘部；从所述凸缘部延伸，插入所述外装体的贯通孔并被焊接的第一轴部。
2.如权利要求I所述的蓄电元件，其特征在于，所述外部端子还具有从所述第一轴部延伸、比所述第一轴部直径小、固定于所述集电体的第二轴部。
3.如权利要求2所述的蓄电元件，其特征在于，所述第一轴部的高度形成为在所述第一轴部插入所述外装体的贯通孔中而凸缘部与外装体的外表面抵接的状态下，所述第一轴部与第二轴部之间的台阶部与外装体的内表面大致成为共面。
4.如权利要求I至3中任一项所述的蓄电元件，其特征在于，所述外装体由一面开口的电池容器与封闭该电池容器开口的盖体构成，形成于所述外装体的贯通孔设置在所述盖体上。
5.如权利要求4所述的蓄电元件，其特征在于，所述盖体在两个端部各自形成了向外侧鼓出的被卡合部，而所述集电体具有嵌合部，该嵌合部被配置在所述被卡合部内，具有使所述第一轴部插入并焊接的贯通孔。
6.如权利要求4或5所述的蓄电元件，其特征在于，所述外部端子是正极外部端子，当所述集电体固定于所述盖体时，将盖体与集电体电连接。
7.如权利要求I至6中任一项所述的蓄电元件，其特征在于，所述第一轴部在插入外装体的贯通孔的状态下，两者的接触部分沿整周被焊接。
8.一种蓄电元件的制造方法，该蓄电元件包括外装体、具有从该外装体向外部露出的露出面的外部端子、设置于外装体内部并与所述外部端子相连接的集电体、设置于外装体内部并与所述集电体相连接的电极体； 该制造方法的特征在于， 所述外装体由一面开口的电池容器、封闭该电池容器之开口的盖体组成； 所述外部端子包括凸缘部、从凸缘部延伸的第一轴部和从第一轴部延伸且直径比第一轴部小的第二轴部； 所述外部端子的第一轴部插入所述盖体的贯通孔中； 将所述外部端子的第一轴部与所述盖体的贯通孔焊接； 所述外部端子的第二轴部插入形成于所述集电体的贯通孔中； 通过铆固所述外部端子的第二轴部，使所述盖体与所述集电体夹在外部端子的凸缘部与被铆固的第二轴部之间。
全文摘要
本发明提供一种蓄电元件及其制造方法，虽然结构简单，但外部端子的连接部分密封性强，又容易组装。该蓄电元件包括外装体(1，3)；具有从外装体向外部露出的露出面的外部端子(14)；配置在外装体(1，3)的内部并与外部端子(14)连接的集电体(13)；以及配置在外装体(1，3)的内部并与集电体(13)连接的电极体(2)。外装体(1，3)上有贯通孔(12c)。外部端子(14)包括与外装体(1，3)的外表面抵接的凸缘部；从凸缘部(32)延伸并插入外装体(1，3)上的贯通孔(13c)并且绕整周被焊接的第一轴部(33)。
文档编号H01M2/30GK102832370SQ20121019469
公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月13日 优先权日2011年6月17日
发明者伊藤瞬 申请人:株式会社杰士汤浅国际