專利名稱：密閉型電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密閉式電池，特別是涉及安裝電池端板的密閉性優(yōu)異的密閉型電池，其中，所述電池端板設(shè)置有通過(guò)絕緣性構(gòu)件將極性與電池密封外殼的極性不同的電池端子引出的電極端子。
背景技術(shù)：
作為小型電子設(shè)備用的電源，采用各種電池，作為便攜式電話、筆記本電腦，可攜式攝像機(jī)等的電源，采用小型大容量的密閉型電池，采用高容量的鋰電池及鋰離子二次電池等使用非水電解質(zhì)的密閉型電池。
與設(shè)備的小型化相對(duì)應(yīng)，除圓筒型電池之外，還采用可以有效地利用小的空間的方形密閉式電池。在方形電池中，安裝有利用絕緣性構(gòu)件與起著電池的一個(gè)電極的作用的電池密封外殼隔離的電極端子。
圖2是表示說(shuō)明方形密閉型電池的一個(gè)例子的圖示。
密閉型電池1是把中間夾有隔離層將正電極和負(fù)電極疊層之后卷繞起來(lái)制成的電池部件收存到由不銹鋼、表面鍍鎳的低碳鋼等構(gòu)成的方形筒狀的金屬容器2(下面也稱之為電池密封外殼)內(nèi)，在電池密封外殼2的上端，將由外部絕緣板4A和正極側(cè)的電極引出板5利用正極側(cè)的電極導(dǎo)出銷6成一整體的形成在金屬板3上構(gòu)成的端板7安裝到電池密封外殼2的開(kāi)口部，將該開(kāi)口部封口構(gòu)成的，在端板7的一部分上，設(shè)置在電池內(nèi)部的壓力異常上升時(shí)排放壓力用的、比其它部分的壁厚薄的薄壁部8，以及注入電解液、在電解液注入后將其封口的小孔9，在從小孔9注入電解液之后，埋入由不銹鋼等金屬制成的構(gòu)件，焊接封口。
圖3是說(shuō)明端板的一個(gè)例子的圖示，圖3(A)是端板的分解透視圖，圖3(B)是說(shuō)明把電極導(dǎo)出銷鉚接后的狀態(tài)的圖示。
在設(shè)于不銹鋼、鍍鎳低碳鋼鋼板等構(gòu)成的金屬板3上的貫通孔10上，從下部安裝由聚丙烯、氟樹(shù)脂等構(gòu)成的內(nèi)部絕緣板4B，在該貫通孔的上部載置外部絕緣板4A，形成絕緣性構(gòu)件4。然后，將由鋁或鋁合金等導(dǎo)電性良好的金屬構(gòu)成的具有凸緣部6A的電極導(dǎo)出銷6穿過(guò)設(shè)于內(nèi)部絕緣板4B上的孔，安裝電極引出板5，通過(guò)從上下將電極導(dǎo)出銷的凸緣部6A與柱狀部6B的前端鉚接形成端板7。
在把接合到電池部件上、用絕緣性構(gòu)件11包覆的導(dǎo)電引線12接合到制成的端板7的電極導(dǎo)出銷6的凸緣部6A上之后，配合到導(dǎo)出密封外殼的開(kāi)口部，將其周圍進(jìn)行激光焊接封口。
在端板組裝時(shí)，通過(guò)鉚接，電極導(dǎo)出銷6被壓扁，與電極引出板5的平面接觸，在電極導(dǎo)出銷與正極引出板5之間形成導(dǎo)電連接的同時(shí)，用鉚接壓扁的正極導(dǎo)出銷脹出均勻地壓接到絕緣構(gòu)件的平板狀的表面與圓筒狀的壁面上進(jìn)行封口。
然而，在這種密閉型電池中，存在著在電極導(dǎo)出銷部分的封口特性不夠好，隨著時(shí)間的推移引起性能劣化的問(wèn)題。
此外，如圖3(C)所示，在設(shè)于電極導(dǎo)出銷6和電池端板的金屬板3之間的外部絕緣板4A與內(nèi)部絕緣板4B之間產(chǎn)生空隙13，存在著電解液通過(guò)空隙泄漏等危險(xiǎn)?？障?3有可能在鉚接電極導(dǎo)出銷6的過(guò)程中產(chǎn)生，或者在外部連接導(dǎo)線焊接到電極引出板5上、將電極導(dǎo)出銷12與電池部件的一個(gè)電極連接起來(lái)時(shí)，或者在把電池端板焊接到電池密封外殼上由于激光焊接加熱造成收縮變形時(shí)產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在具有將電極導(dǎo)出銷鉚接密封的電極密封結(jié)構(gòu)的電池中，絕緣性、氣密性優(yōu)異，電極導(dǎo)出銷與電極引出板的導(dǎo)電接觸良好，隨時(shí)間的推移變化小、可靠高的密閉型電池。
本發(fā)明是一種密閉型電池，在這種具有將極性與電池密封外殼的極性不同的電極引出板，用電極導(dǎo)出銷貫穿并鉚接固定在安裝于金屬板的貫通孔內(nèi)的絕緣構(gòu)件上的電池端板的密閉型電池中，安裝到電池端板的金屬板的電池密封外殼的內(nèi)側(cè)的面上的內(nèi)部絕緣板與安裝到電池端板的金屬板的電池密封外殼的外側(cè)的外部絕緣板至少在兩個(gè)面上接觸。
在前述密閉型電池中，前述外部絕緣板安裝到設(shè)于電池端板的金屬板上的凹部?jī)?nèi)。
在前述密閉型電池中，內(nèi)部絕緣板和外部絕緣板具有垂直于電極導(dǎo)出銷的軸的平面及與電極導(dǎo)出銷成同心圓狀的曲面構(gòu)成的接觸面。
在前述密閉型電池中，內(nèi)部絕緣板和外部絕緣板具有將與電極導(dǎo)出銷同心圓狀的兩個(gè)半徑不同的面用垂直于電極導(dǎo)出銷的平面結(jié)合起來(lái)的接觸面。
在前述密閉型電池中，內(nèi)部絕緣板和外部絕緣板具有將垂直于電極導(dǎo)出銷的軸的三個(gè)面用半徑不同的與電極導(dǎo)出銷成同心圓狀的兩個(gè)面結(jié)合起來(lái)的接觸面。
在前述密閉型電池中，內(nèi)部絕緣板和外部絕緣板具有由相對(duì)于電極導(dǎo)出銷的軸傾斜的兩個(gè)面構(gòu)成的接觸面。
此外，前述密閉型電池是鋰離子電池。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是說(shuō)明本發(fā)明的密閉型電池的圖示。
圖2是說(shuō)明方形密閉型電池的一個(gè)例子的圖示。
圖3是說(shuō)明端板的一個(gè)例子的圖示。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的密閉型電池，可以提供一種在將電極導(dǎo)出銷貫穿于配置在金屬板的兩面上的絕緣性材料之后，將電極導(dǎo)出銷鉚接在電極引出板上成一體化的電池端板中，通過(guò)把兩個(gè)絕緣性構(gòu)件的接觸面制成階梯狀等，不在一個(gè)面上，使得即使在兩個(gè)絕緣性構(gòu)件之間的一部分上產(chǎn)生間隙等的情況下，利用兩個(gè)接觸面之一保持氣密性，可以確保兩個(gè)絕緣性構(gòu)件間的氣密性的密閉型電池。
同時(shí)，通過(guò)把絕緣性構(gòu)件的接觸面制成階梯狀或設(shè)置凹凸，能夠可靠地保持兩個(gè)絕緣性構(gòu)件之間的接觸面的氣密性。
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是說(shuō)明密閉型電池的電極引出端子部分的剖面圖，圖1(A)是說(shuō)明端板的一個(gè)實(shí)施例的剖面圖，圖1(B)及圖1(C)是說(shuō)明另外的實(shí)施例的圖示。
如圖1(A)所示，在形成密閉型電池的端板7的金屬板3上，從上下配置由外部絕緣板4A和內(nèi)部絕緣板4B構(gòu)成的絕緣性構(gòu)件4，在外部絕緣板4A的上部設(shè)置電極引出板5，通過(guò)鉚接電極導(dǎo)出銷6將其封口一體化。
外部絕緣板4A與內(nèi)部絕緣板4B不僅通過(guò)與電極導(dǎo)出銷平行的面，而且通過(guò)與該電極導(dǎo)出銷平行的面板連接的水平面14接觸。因此，即使在鉚接時(shí)外部絕緣板4A與內(nèi)部絕緣板4B的階梯狀的接觸面上位置發(fā)生一定的偏移，或者由于激光焊接等的熱量引起收縮，也仍然可以保持氣密性。
此外，在圖1(B)所示的例子中，電極導(dǎo)出銷6與絕緣性構(gòu)件的接觸面僅為內(nèi)部絕緣板4B的壁面，內(nèi)部絕緣板4B與外部絕緣板4A與截面為階梯狀的三個(gè)面接觸，即與平行于電極導(dǎo)出銷6的軸的兩個(gè)面及和它們結(jié)合的水平面14接觸。因此，與圖1(A)中的情況相比，氣密性更好，即使在鉚接時(shí)外部絕緣板4A與內(nèi)部絕緣板4B的階梯狀接觸面稍稍發(fā)生位置偏移或者因激光焊接等的熱量引起收縮時(shí)，也可以保持充分的氣密性。
此外，在圖1(C)的例子中，將內(nèi)部絕緣板4A及外部絕緣板4B的接觸部設(shè)置成設(shè)有凹槽部和與之配合的凸出部的凹凸配合部15?？梢钥s小配合部偏移，具有優(yōu)異的保持氣密性的效果。
圖1(D)所示的例子，設(shè)置配合部為V形截面的V形條配合部16，與圖1(C)具有相同的效果。
此外，在圖1(A)至圖1(D)所示的例子中，在所有的端板7的金屬板3上，都形成指向電池密封外殼的內(nèi)部凹部17，由于外部絕緣板4A配合到凹部17上，在鉚接電極導(dǎo)出銷時(shí)由凹部17限制外部絕緣板4A的外緣部的移動(dòng)，可以提高絕緣板的定位精度。此外，由于在凹部處安裝電極引出端子，從而可以獲得縮小電極引出端子的從電池端面的突出量的特點(diǎn)。
作為內(nèi)部絕緣板及外部絕緣板，可以列舉出聚丙烯，或者四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯共聚物(PFA)，四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)等熱塑性氟樹(shù)脂等。
作為位于端板外面、設(shè)于外部絕緣板4A的上面的電極引出板，可以采用鎳板，鍍鎳低碳鋼板，銅板，銅鎳鋅合金板。
進(jìn)而，作為這些電極引出板，優(yōu)選在表面進(jìn)行鍍敷。鍍敷在可以有效降低電極引出板與電極導(dǎo)出銷的接觸電阻的同時(shí)，還可以有效地防止由于附著在電極端子部的電解液造成的電極端子部的化學(xué)腐蝕以及由于接觸電位差造成的電化學(xué)溶解及腐蝕。
作為在電極引出板上的鍍敷金屬，可以列舉出金等貴金屬，銀，錫等，但優(yōu)選地用耐腐蝕性強(qiáng)的金等貴金屬進(jìn)行鍍敷。
此外，作為電極導(dǎo)出銷，優(yōu)選地采用將鋁或鋁合金構(gòu)成的金屬原材料加工成電極導(dǎo)出銷的形狀之后進(jìn)行退火的制品。
電極導(dǎo)出銷通過(guò)退火，在鉚接時(shí)的變形均勻的同時(shí)，表面硬度降低，且由于不容易在表面產(chǎn)生裂紋，絕緣性構(gòu)件之間的密封性等良好。
電極導(dǎo)出銷通過(guò)退火使硬度暫時(shí)下降，但由于鉚接加工時(shí)的沖擊引起加工硬化，所以鉚接后的電極導(dǎo)出銷和未進(jìn)行退火加工時(shí)顯示出相同的硬度，不會(huì)造成封口性能下降或電極導(dǎo)出銷的鉚接強(qiáng)度下降。
本發(fā)明的密閉型電池，由于在把電極導(dǎo)出銷貫穿安裝到形成于金屬板上的貫通孔上的絕緣性構(gòu)件并進(jìn)行鉚接，形成與電池端板具有氣密性的外部連接端子的電池端板上，至少在兩個(gè)面上形成從金屬板的外側(cè)與內(nèi)側(cè)安裝的絕緣性構(gòu)件的接觸面，所以，在安裝并鉚接絕緣性構(gòu)件時(shí)兩者之間不會(huì)產(chǎn)生偏移，即使由于激光焊接等的熱影響使絕緣性構(gòu)件收縮時(shí)，兩者之間也可以保持密閉性，從而，可以提供一種可靠性高的密閉式電池。
權(quán)利要求
1.一種密閉型電池，在具有把極性和電池密封外殼的極性不同的電極引出板用電極導(dǎo)出銷貫穿并鉚接固定安裝于金屬板的貫通孔內(nèi)的絕緣性構(gòu)件上的電池端板的密閉型電池中，其特征為，安裝到電池端板的金屬板的位于電池密封外殼的內(nèi)側(cè)的面上的內(nèi)部絕緣板和安裝到電池端板的金屬板的位于電池密封外殼的外側(cè)的外部絕緣板，至少在兩個(gè)面進(jìn)行接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的密閉型電池，其特征為，外部絕緣板安裝在設(shè)于電池端板的金屬板上的凹部中。
3.如權(quán)利要求1所述的密閉型電池，其特征為，內(nèi)部絕緣板和外部絕緣板具有由垂直于電極導(dǎo)出銷的軸的平面及與電極導(dǎo)出銷同心圓狀的曲面構(gòu)成的接觸面。
4.如權(quán)利要求3所述的密閉型電池，其特征為，外部絕緣板安裝到設(shè)于電池端板的金屬板上的凹部中。
5.如權(quán)利要求1所述的密閉型電池，其特征為，內(nèi)部絕緣板與外部絕緣板具有用垂直于電極導(dǎo)出銷的平面將和電極導(dǎo)出銷同心圓狀的半徑不同的兩個(gè)面結(jié)合起來(lái)的接觸面。
6.如權(quán)利要求5所述的密閉型電池，其特征為，外部絕緣板安裝到設(shè)于電池端板的金屬板上的凹部中。
7.如權(quán)利要求1所述的密閉型電池，其特征為，內(nèi)部絕緣板和外部絕緣板具有用與電極導(dǎo)出銷呈同心圓狀的半徑不同的兩個(gè)面將垂直于電極導(dǎo)出銷的軸的三個(gè)面結(jié)合起來(lái)構(gòu)成的接觸面。
8.如權(quán)利要求7所述的密閉型電池，其特征為，外部絕緣部安裝到設(shè)于電池端板的金屬板上的凹部中。
9.如權(quán)利要求1所述的密閉型電池，其特征為，內(nèi)部絕緣板和外部絕緣板具有由相對(duì)于電極導(dǎo)出銷的軸傾斜的兩個(gè)面構(gòu)成的接觸面。
10.如權(quán)利要求9所述的密閉型電池，其特征為，外部絕緣板安裝到設(shè)在電池端板的金屬板上的凹部中。
11.如權(quán)利要求1所述的密閉型電池，其特征為，密閉型電池為鋰離子電池。
全文摘要
提供一種電解液不會(huì)泄露的密閉性優(yōu)異的密閉型電池，所述電池為在具有把極性與電池密封外殼的極性不同的電極引出板通過(guò)使電極導(dǎo)出銷貫穿并鉚接固定到安裝于金屬板的貫通孔上的絕緣性構(gòu)件上的電池端板的密閉型電池中，安裝到電池端板的金屬板位于電池密封外殼內(nèi)側(cè)的面上的內(nèi)部絕緣板與安裝到電池端板的金屬板的外側(cè)的外部絕緣板至少在兩個(gè)面上接觸的密閉型電池。
文檔編號(hào)H01M2/18GK1411082SQ02143558
公開(kāi)日2003年4月16日 申請(qǐng)日期2002年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月2日
發(fā)明者水野弘行, 塚脅和幸, 佐藤?gòu)V行 申請(qǐng)人:日電東金栃木有限公司