二次電池的集電結(jié)構(gòu)和二次電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種即使為了使二次電池大容量化而增加層疊的極板個數(shù)也不使集電板的設(shè)置空間過大的集電結(jié)構(gòu)。通過將構(gòu)成正極集電板層疊部(27)的正極集電板(41a～41j)在彎曲部(47a～47j)折彎而構(gòu)成被固定部(43a～43j)和被焊接部(45a～45j)。使彎曲部(47a～47e)的角度為80°、90°、100°、110°、120°。彎曲部(47f～47j)的角度分別為120°、110°、100°、90°、80°。負(fù)極集電板也以相同的方式折彎。
【專利說明】二次電池的集電結(jié)構(gòu)和二次電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及二次電池的集電結(jié)構(gòu)和二次電池。

【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池等非水電解液二次電池具有能量密度高并且自我放電少而循環(huán)性能良好的優(yōu)點。因此近年來，期待通過使非水電解液二次電池大型和大容量化而作為各種產(chǎn)業(yè)用機(jī)械器具的電源來使用。為了使非水電解液二次電池大容量化，需要增加在非水電解液二次電池內(nèi)收納的極板的個數(shù)。
[0003]由于極板需要分別與電極端子電連接，所以增加了收納的極板的個數(shù)的非水電解液二次電池中，要將各極板分別連接電極端子時，為了確保連接極板的區(qū)域而必須使電極端子的連接部較大。另外，在電極端子的連接部的周圍需要用于連接較多極板的空間。進(jìn)而，當(dāng)極板的個數(shù)變多時，存在多個極板的引片(tab)與電極端子之間的連接部的電阻值變大的問題。作為解決這樣的問題的技術(shù)，日本專利第4494731號公報(專利文獻(xiàn)I)中公開有一種二次電池，特征在于，制作多個將多個極板的引片焊接在L字狀的集電引線(集電板)上的部件，使焊接多個集電引線的引片的部分隔開規(guī)定的間隔平行地延伸，重疊多個集電引線的基部地用螺栓和焊接固定在電極端子的連接部。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本專利第4494731號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0008]最近，還有最大放電電流達(dá)到100A的二次電池，這樣的二次電池中，層疊數(shù)百個極板而構(gòu)成極板組，成為連接極板的引片的集電板的個數(shù)不得不變多的狀況。層疊的集電板的個數(shù)變多時，極板組的在極板的層疊方向的尺寸變大。因此靠近端子主體部的位置上的極板和從端子主體部離開的位置上的極板中，與端子主體部的距離有很大不同。
[0009]現(xiàn)有的二次電池中，由于與端子主體部的距離不同的多個極板的引片分別與端子電連接，所以例如如專利文獻(xiàn)I所示，將焊接了集電板的引片的部分平行地排列的結(jié)構(gòu)中，集電板的個數(shù)變多時，配置多個集電板的空間變大，存在二次電池不得不大型化的問題。
[0010]本發(fā)明的目的是提供即使為了使二次電池大容量化而增加層疊的極板個數(shù)也不使集電板的設(shè)置空間大到需要以上(過大)的二次電池的集電結(jié)構(gòu)和二次電池。
[0011]本發(fā)明的其他的目的是提供即使為了使二次電池大容量化而增加層疊的極板個數(shù)也能夠使用引片的形狀相同的極板的二次電池。
[0012]用于解決問題的技術(shù)方案
[0013]本發(fā)明以具備隔著隔膜層疊多個具有引片的極板而構(gòu)成的極板組的二次電池的集電結(jié)構(gòu)為改良的對象。本發(fā)明的集電結(jié)構(gòu)包括多個集電板和端子。在多個集電板分別焊接有同極性的多個極板的引片。端子具有用于安裝分為兩個組的多個集電板的端子主體部和端子部。本發(fā)明中使用的多個集電板的每一個包括被固定部和被焊接部，被固定部被層疊后固定在端子主體部構(gòu)成集電板層疊部，多個引片在重疊的狀態(tài)下焊接于被焊接部。多個集電板的每一個以在被固定部與被焊接部之間具有規(guī)定角度的彎曲部的方式折彎而形成。屬于一個組的多個集電板還分為:位于靠近端子主體部的位置的第一小組；和位于離端子主體部較遠(yuǎn)的位置的第二小組。屬于第一小組的多個集電板中，多個集電板的規(guī)定角度以下述方式被分別設(shè)定，在相鄰的兩個集電板中的位于靠近端子主體部的位置的一個集電板上形成的規(guī)定角度，小于在位于離端子主體部較遠(yuǎn)的位置的另一個集電板上形成的規(guī)定角度。屬于第二小組的多個集電板中，多個集電板的規(guī)定角度以下述方式被分別設(shè)定，在相鄰的兩個集電板中的位于靠近端子主體部的位置的一個集電板上形成的規(guī)定角度，大于在位于離端子主體部較遠(yuǎn)的位置的另一個集電板上形成的規(guī)定角度。
[0014]本發(fā)明的集電結(jié)構(gòu)中，各集電板的被焊接部從集電板層疊部的極板組側(cè)的端部呈放射狀地延伸。其結(jié)果是，即使集電板的個數(shù)增多，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定規(guī)定的角度，也能夠在有限的空間中配置需要的個數(shù)的集電板。因此，根據(jù)本發(fā)明，即使集電板的個數(shù)增多，也不需要使配置多個集電板的空間較大。另外，多個集電板的被焊接部的長度可以全部相同，也可以一部分或者全部不同。另外，相鄰的兩個集電板之間的規(guī)定的角度可以全部相同，也可以一部分或者全部不同。另外，屬于另一個組的多個集電板的集電結(jié)構(gòu)能夠采用任意的結(jié)構(gòu)。
[0015]焊接在集電板的被焊接部上的多個極板的引片可以任意布線，優(yōu)選以不與焊接在其他集電板上的引片接觸的方式布線。
[0016]另外，本發(fā)明也能夠采用在端子部主體上固定一個集電板層疊部的集電結(jié)構(gòu)。該情況下，不將多個集電板分為兩組，而是以具有一個第一小組和一個第二小組的方式構(gòu)成集電結(jié)構(gòu)。
[0017]優(yōu)選屬于第一小組的多個集電板中的位于離端子主體部最近的位置的集電板的規(guī)定角度為銳角，屬于第二小組的多個集電板中的位于離端子主體部最遠(yuǎn)的位置的集電板的規(guī)定角度為銳角。采用這樣的結(jié)構(gòu)時，能夠?qū)⑴c端子主體部相鄰的空間作為用于引片的布線的空間使用，因此與位于離端子主體部最遠(yuǎn)的位置的集電板的規(guī)定的角度為鈍角的情況相比，能夠增多集電板的個數(shù)。
[0018]本發(fā)明的集電結(jié)構(gòu)也可以是將多個集電板分為兩組，而不將屬于一個組的多個集電板分為第一小組和第二小組。該情況下，例如，屬于一個組的多個集電板以多個被焊接部位于與端子主體部的端子部所在面的相反側(cè)的面相對的區(qū)域內(nèi)的方式配置。而且，(屬于該組的)多個集電板的規(guī)定角度以下述方式被分別設(shè)定，在相鄰的兩個集電板中的位于靠近端子主體部的位置的一個集電板上形成的規(guī)定角度，小于在位于離端子主體部較遠(yuǎn)的位置的另一個集電板上形成的規(guī)定角度。這樣構(gòu)成時，在端子部主體與極板組之間的區(qū)域能夠配置多個被焊接部。因此，能夠簡單地焊接位于與端子主體部的端子部所在面的相反側(cè)的面相對的區(qū)域內(nèi)的極板的被焊接部。另外，也可以不將多個集電板全部分組，而是以多個被焊接部位于與端子主體部的端子部所在面的相反側(cè)的面相對的區(qū)域內(nèi)的方式，配置多個集電板。
[0019]多個集電板以多個被焊接部位于與端子主體部的端子部所在面的相反側(cè)的面相對的區(qū)域內(nèi)的方式配置的情況下，優(yōu)選多個集電板之中位于離端子主體部最近的位置的集電板的規(guī)定的角度是銳角。
[0020]多個集電板也可以以多個被焊接部位于與端子主體部的端子部所在面的相反側(cè)的面相對的區(qū)域的外側(cè)的方式配置。該情況下，該多個集電板的規(guī)定角度以下述方式被分別設(shè)定，在相鄰的兩個集電板中的位于靠近端子主體部的位置的一個集電板上形成的規(guī)定角度，大于在位于離端子主體部較遠(yuǎn)的位置的另一個集電板上形成的規(guī)定角度。這樣構(gòu)成時，多個被焊接部，能夠在端子部主體與極板組之間的區(qū)域的外側(cè)配置多個被焊接部。因此，能夠簡單地焊接位于與端子主體部的端子部所在面的相反側(cè)的面相對的區(qū)域的外側(cè)的極板的被焊接部。另外，也可以將多個集電板完全不分組，而是以多個被焊接部位于與端子主體部的端子部所在面的相反側(cè)的面相對的區(qū)域的外側(cè)的方式配置多個集電板。
[0021]在多個集電板以多個被焊接部位于與端子主體部的端子部所在面的相反側(cè)的面相對的區(qū)域的外側(cè)的方式配置的情況下，優(yōu)選多個集電板中的位于離端子主體部最遠(yuǎn)的位置的集電板的規(guī)定的角度為銳角。
[0022]當(dāng)相鄰的兩個集電板各自的規(guī)定的角度的差過小時，相鄰的兩個集電板的被焊接部之間的空間變得狹窄，產(chǎn)生不能在各集電板上焊接足夠多個數(shù)的極板的引片的情況。另夕卜，當(dāng)相鄰的兩個集電板各自的規(guī)定的角度的差過大時，雖然能夠使能焊接在各集電板上的極板的引片的個數(shù)較多，但是產(chǎn)生不能將所期望的個數(shù)的集電板焊接在端子主體部上的情況。因此，相鄰的兩個集電板各自的規(guī)定的角度的差優(yōu)選為5°?15°。如果使規(guī)定的角度的差在該范圍內(nèi)，則能夠使能焊接在各集電板上的極板的引片的個數(shù)和能焊接在端子主體部上的集電板的個數(shù)兩者都較多。另外，根據(jù)安裝了本發(fā)明的端子結(jié)構(gòu)的二次電池的輸出和構(gòu)成等，當(dāng)然也可以使規(guī)定的角度的差在上述范圍之外。
[0023]在多個集電板分為兩個組的情況下，優(yōu)選(按組)分別固定在與端子主體部的極板組的層疊方向相對的兩個端面上。這樣構(gòu)成時，與僅在端子主體部的一個端面固定集電板層疊部的情況比較能夠連接較多的極板。另外，能夠簡單地將分為兩個組的多個集電板連接到端子部主體。
[0024]本發(fā)明能夠作為非水電解液二次電池。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025][圖1]是作為本發(fā)明的集電結(jié)構(gòu)的一實施方式的非水電解液二次電池的鋰離子二次電池的俯視圖。
[0026][圖2]是表示圖1的實施方式的鋰離子二次電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0027][圖3]是圖1的實施方式的極板組的右側(cè)面圖。
[0028][圖4]將正極板的正極引片、正極集電板、正極端子和螺栓分離表示的圖。
[0029][圖5]是示意性表示圖1的實施方式的正極端子的集電結(jié)構(gòu)的圖。
[0030][圖6]是示意性表示本發(fā)明的第二實施方式的正極端子的集電結(jié)構(gòu)的圖。
[0031][圖7]是示意性表示本發(fā)明的第三實施方式的正極端子的集電結(jié)構(gòu)的圖。
[0032][圖8]是示意性表示本發(fā)明的第四實施方式的正極端子的集電結(jié)構(gòu)的圖。
[0033][圖9]是示意性表示本發(fā)明的第五實施方式的正極端子的集電結(jié)構(gòu)的圖。
[0034][圖10]是示意性表示本發(fā)明的第六實施方式的正極端子的集電結(jié)構(gòu)的圖。
[0035][圖11]是示意性表示本發(fā)明的第七實施方式的正極端子的集電結(jié)構(gòu)的圖。
[0036][圖12]是示意性表示本發(fā)明的第八實施方式的正極端子的集電結(jié)構(gòu)的圖。

【具體實施方式】
[0037]以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的集電結(jié)構(gòu)和二次電池的實施方式的構(gòu)成。圖1是作為適用了本發(fā)明的集電結(jié)構(gòu)的一實施方式的非水電解液二次電池的鋰離子二次電池I的俯視圖，圖2是表示鋰離子二次電池I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主視圖。另外，本實施方式中，為了容易理解，夸張描述一部分的部件的厚度尺寸。
[0038]如圖1和圖2所示，本實施方式的鋰離子二次電池I具有極板組3和將極板組3收納于內(nèi)部的不銹鋼制的方型電池容器5。電池容器5具有一個端部開口的電池罐7和電池蓋9，將極板組3插入電池罐7之后，通過將電池罐7的開口周緣部與電池蓋9的周緣部焊接而進(jìn)行封閉。
[0039]在電池蓋9固定有鋁制的正極端子11和負(fù)極端子13。正極端子11和負(fù)極端子13分別具有貫通電池蓋9的蓋板而突出到電池容器5的外部的端子部11a、13a和配置在電池容器內(nèi)的端子主體部Ilb和13b。在正極端子11和負(fù)極端子13與電池蓋9之間分別設(shè)置有圓環(huán)狀的內(nèi)側(cè)墊15。在電池蓋9的外側(cè)，隔著電池蓋9在與內(nèi)側(cè)墊15相對的位置以重疊的狀態(tài)設(shè)置有圓環(huán)狀的外側(cè)墊17和端子墊圈19。正極端子11和負(fù)極端子13隔著內(nèi)側(cè)墊15、外側(cè)墊17、端子墊圈19通過設(shè)置在螺紋部的前端的正極端子用螺母21和負(fù)極端子用螺母23分別固定在電池蓋9上。設(shè)置有電池蓋9的正極端子11和負(fù)極端子13的部分通過內(nèi)側(cè)墊15和外側(cè)墊17確保電池容器5內(nèi)的密閉、密封狀態(tài)。
[0040]在電池蓋9配設(shè)有焊接了不銹鋼箔的排氣閥9a和注液口 9b。排氣閥9a具有在電池內(nèi)壓上升時不銹鋼箔開裂而將內(nèi)部的氣體放出的功能。從注液口 9b注入在碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的混合溶劑中溶解有六氟化磷酸鋰(LiPF6)或者四氟硼酸鋰(LiBF4)的未圖示的非水電解液。電解液注入后，通過液口塞，注液口 9b被密閉。
[0041]正極側(cè)按壓部件25和正極集電板層疊部27通過螺栓29安裝在正極端子11的端子主體部lib。另外，負(fù)極側(cè)按壓部件31和負(fù)極集電板層疊部33通過螺栓29安裝在負(fù)極端子13的端子主體部13b。
[0042]圖3是本實施方式的極板組3的右側(cè)面圖。再者在圖3中，為了容易理解而示意性表示各構(gòu)成部件。因此，圖3所示的各構(gòu)成部件與實際的極板組的構(gòu)成部件的形狀和尺寸等不同。極板組3是多個正極板35和多個負(fù)極板37隔著隔膜39交替層疊而構(gòu)成的。隔膜39防止正極板35和負(fù)極板37接觸而短路。
[0043]正極板35具有形成為大致長方形形狀的板狀的鋁箔構(gòu)成的正極集電體和設(shè)置在正極集電體的兩面的正極活性物質(zhì)層。正極活性物質(zhì)層是如下形成的，例如將鋰錳復(fù)合氧化物粉末、作為導(dǎo)電材料的鱗片石墨和作為粘結(jié)劑的聚偏氟乙烯(PVDF)以重量比85:10:5的比例混合，將在該混合物中添力卩、混煉有分散溶劑的N—甲基吡咯烷酮(NMP)的泥漿涂敷在正極集電體之后，進(jìn)行干燥、沖壓。在沿正極集電體的電池蓋9延伸的邊，一體地形成有正極引片35a。正極引片35a通過超聲波焊接或者激光焊接接合于后述的正極集電板上。多個正極板和多個正極引片35a形成為相同的形狀。
[0044]負(fù)極板37具有形成為大致長方形形狀的板狀的電解銅箔構(gòu)成的負(fù)極集電體和設(shè)置在負(fù)極集電體的兩面的負(fù)極活性物質(zhì)層。負(fù)極活性物質(zhì)層能夠如下述形成，例如對作為負(fù)極活物質(zhì)的非晶碳粉末90質(zhì)量添加10質(zhì)量的PVDF作為粘結(jié)劑，并將在其中添加了分散溶劑的NMP混煉而得的泥漿涂敷在厚度1ym的電解銅箔的兩面，之后進(jìn)行干燥、沖壓。在沿著負(fù)極集電體的電池蓋9延伸的邊一體地形成有負(fù)極引片37a。該負(fù)極引片37a形成為在層疊了正極板35和負(fù)極板37時不與正極引片35a相對。負(fù)極引片37a通過超聲波焊接或者激光焊接接合在后述的負(fù)極集電板上。多個負(fù)極板和多個負(fù)極引片37a形成為相同的形狀。
[0045]隔膜39由鋰離子可以通過的聚乙烯制的多孔質(zhì)材料形成為大致長方形的片狀。另外，隔膜39具有能夠阻止正極板35的正極集電體和負(fù)極板37的負(fù)極集電體在層疊狀態(tài)下接觸的大小。
[0046]另外，在圖3中，為了容易圖示，僅表示6個正極板、6個負(fù)極板和12個隔膜，但是在本實施方式的鋰離子二次電池I中，實際上360個正極板、360個負(fù)極板和720個隔膜層疊而構(gòu)成極板組3。
[0047]圖4是將本實施方式的非水電解液二次電池的正極板的正極引片35a、正極集電板41 (a?j)、正極端子11和螺栓29分離表示的圖，圖5是示意性表示本實施方式的鋰離子二次電池I的正極端子11的集電結(jié)構(gòu)的圖。本實施方式的鋰離子二次電池中，由于正極側(cè)的集電結(jié)構(gòu)與負(fù)極側(cè)的集電結(jié)構(gòu)相同，所以僅對正極側(cè)的集電結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖示來說明，對于負(fù)極的集電結(jié)構(gòu)的圖示和說明省略一部分。
[0048]在圖4和5中，沒有圖示隔膜和負(fù)極板。另外圖5中，為了容易進(jìn)行圖示，以在正極集電板分別焊接一個正極板的方式進(jìn)行圖示，實際上，如圖4所示，在正極集電板41a?
41j分別焊接有多個正極板35的正極引片35a。
[0049]在正極端子11的端子主體部11b，在層疊方向上相對的面Ilc形成有能夠固定螺栓29的兩個螺紋孔lid。螺紋孔Ild形成在面Ilc的長度方向的兩側(cè)的端部附近。在螺紋孔Ild的內(nèi)部形成有與設(shè)置在螺栓29的前端的螺紋部螺合的雌螺紋。面Ilc具有與正極側(cè)按壓部件25完全相對的大小。在兩個螺紋孔Ild之間設(shè)置有比設(shè)有螺紋孔Ild的部分朝向正極側(cè)按壓部件25突出的突出面He。突出面lie比設(shè)置有兩個螺紋孔Ild的部分向正極側(cè)按壓部件25突出0.2mmο本實施方式的端子主體部Ilb中，如圖5所示，在與端子主體部Ilb的面Ilc在層疊方向上相對的面Ilf也形成有螺紋孔IId和突出面lie，在端子主體部Ilb的相對的兩個面使用正極側(cè)按壓部件25、螺栓29和螺母13d分別安裝有兩個正極集電板層疊部27。
[0050]在負(fù)極端子13的端子主體部13b上，與正極端子11的端子主體部Ilb同樣，在層疊方向上相對的兩個面13c和13f形成有能夠固定螺栓29的兩個螺紋孔13d和突出面13e。在螺紋孔13d的內(nèi)部也形成有雌螺紋。面13c和13f具有與負(fù)極側(cè)按壓部件31完全相對的大小。
[0051]正極側(cè)按壓部件25用鋁形成為大致長方體形狀。在正極側(cè)按壓部件25的長度方向的兩側(cè)的端部附近形成有使螺栓29貫通的兩個貫通孔25a。正極側(cè)按壓部件25在其與正極端子11的端子主體部Ilb之間以夾著正極集電板層疊部27的狀態(tài)安裝于端子主體部Ilb0
[0052]負(fù)極側(cè)按壓部件31用銅形成為大致長方體形狀。在負(fù)極側(cè)按壓部件31的長度方向的兩側(cè)的端部附近形成有使螺栓29貫通的兩個貫通孔31a。負(fù)極側(cè)按壓部件31在其與負(fù)極端子的端子主體部13b之間以夾著負(fù)極集電板層疊部33的狀態(tài)安裝于端子主體部13b。
[0053]在本實施方式的負(fù)極端子13的端子主體部13b也同樣安裝有兩個負(fù)極集電板層疊部33。
[0054]各正極引片35a通過超聲波焊接每18個地利用超聲波焊接或者激光焊接焊接在正極集電板41上。圖4中用箭頭表示焊接各正極引片35a的正極集電板。另外本實施方式中，18個負(fù)極引片37a通過超聲波焊接或者激光焊接焊接在負(fù)極集電板51上。
[0055]本實施方式中，如圖5所示，20個正極集電板41每10個一組分為兩組。圖4中僅圖示四個正極集電板41a、41b、41f和41j。正極集電板41a?41j分別具有構(gòu)成正極集電板層疊部27的被固定部43 (43a?43 j)和焊接正極引片35a的被焊接部45 (45a?45 j)。本實施方式中，通過將形成為大致長方形形狀的鋁構(gòu)成的正極集電板41在彎曲部47 (47a?47j)折彎而構(gòu)成被固定部43和被焊接部45。正極集電板41a?41 j在折彎之前具有相同的形狀。在本實施方式的被固定部43上，在由正極端子11的端子主體部Ilb和正極側(cè)按壓部件25夾著的部分的兩端的端部附近形成有使螺栓29貫通的兩個貫通孔49。正極集電板層疊部27是通過依次層疊被焊接部45a?45j而構(gòu)成的。
[0056]在與正極側(cè)按壓部件25相鄰的位置安裝的正極集電板41a中，被焊接部45a向從端子主體部Ilb向正極側(cè)按壓部件25去的方向折彎。正極集電板41a以被固定部43a與被焊接部45a之間的彎曲部47a的角度成為80°的方式折彎。
[0057]正極集電板41b?41e，與正極集電板41a同樣，被焊接部45a向從側(cè)端子主體部Ilb向正極側(cè)按壓部件25去的方向折彎。正極集電板41b?41e的彎曲部47b?47e的角度分別是90°、100° UlO0、120°。正極集電板41a?41e的被焊接部45a?45e位于與端子主體部Ilb的端子部Ila所在的面SI的相反側(cè)的面S2相對的區(qū)域AR的外側(cè)。本實施方式中，由正極集電板41a?41e構(gòu)成正極集電板的第二小組。
[0058]正極集電板41f?41 j中，被焊接部45f?45 j向從正極側(cè)按壓部件25向端子主體部Ilb去的方向折彎。正極集電板41f?41j的彎曲部47f?47j的角度分別是120°、110° UOO0、90°、80°。因此，正極集電板41f?41j的被焊接部45f?45j位于與端子主體部Ilb的端子部Ila所在的面SI的相反側(cè)的面S2相對的區(qū)域AR內(nèi)。本實施方式中，由正極集電板41f?41 j構(gòu)成正極集電板的第一小組。
[0059]在正極集電板41a?41 j的被焊接部45a?45 j上，從極板組3的層疊方向的端部順次每次18個地焊接正極板35的正極引片35a。本實施方式中，在正極集電板層疊部27的中央側(cè)的正極集電板上焊接與正極集電板層疊部27的距離短的正極板35的正極引片35a。例如，在正極集電板41e和41f上焊接位于當(dāng)從蓋部材9側(cè)看極板組3和正極端子11時與正極集電板層疊部27重疊的位置上的正極板。另外，在正極集電板層疊部27的層疊方向的兩端側(cè)的正極集電板上焊接與正極集電板層疊部27的距離長的正極板35的正極引片35a。例如，在正極集電板41a和41 j上焊接位于當(dāng)從蓋部材9側(cè)看極板組3和正極端子11時與正極集電板層疊部27不重疊的位置上的正極板。
[0060]如圖5所示，焊接在正極集電板41e的正極板的正極引片，與焊接在正極集電板41a上的正極板的正極引片相比，以向離開正極集電板層疊部27的方向較大地迂回的方式布線后，焊接于正極集電板上。因此，即使各正極集電板的形狀和各極板的形狀相同，也能夠?qū)⒏髡龢O引片連接于正極集電板。
[0061]本實施方式中，20個負(fù)極集電板51每10個一組分為兩組，構(gòu)成兩個負(fù)極集電板層疊部33。兩個負(fù)極集電板層疊部33分別由10個負(fù)極集電板51 (51a?51 j)構(gòu)成。負(fù)極集電板51a?51 j分別具有構(gòu)成負(fù)極集電板層疊部33的被固定部53 (53a?53 j)和焊接負(fù)極引片37a的被焊接部55 (55a?55 j)。本實施方式中，將形成為大致長方體形狀的由鎳構(gòu)成的負(fù)極集電板51在彎曲部57折彎，由此構(gòu)成被固定部53和被焊接部55。在被固定部53形成有在由負(fù)極端子13的端子主體部13b和負(fù)極側(cè)按壓部件31夾著的部分的兩端的端部附近使螺栓29貫通的兩個貫通孔49。負(fù)極集電板層疊部33是通過將被焊接部55a?55j依次層疊而構(gòu)成的。
[0062]負(fù)極側(cè)的集電結(jié)構(gòu)也具有與上述正極側(cè)的正極結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。因此，圖4和圖5中在括弧內(nèi)添加符號并添加負(fù)極側(cè)的構(gòu)成部件的符號而省略負(fù)極側(cè)的集電結(jié)構(gòu)的說明。
[0063]在上述實施方式中，將多個正極集電板和負(fù)極集電板分別分為兩個組，在端子主體部的層疊方向上相對的兩個面固定有屬于各個組的正極集電板和負(fù)極集電板的被固定部，當(dāng)然也可以不將集電板分為兩個組，而是將全部的集電板固定在端子主體部的一個面上。
[0064]另外，在圖5的實施方式中，將一個組的集電板分為:被焊接部位于與端子主體部Ilb的端子部Ila所在的面SI的相反側(cè)的面S2相對的區(qū)域AR內(nèi)的第一小組；和被焊接部位于該區(qū)域AR的外側(cè)的第二小組。但是，也可以不將屬于一個組的多個集電板分為兩個小組。圖6表示本發(fā)明的第二實施方式的集電結(jié)構(gòu)。如圖6所示，也可以使屬于一個組的多個集電板的被焊接部位于與端子主體部Ilb的端子部Ila所在的面SI的相反側(cè)的面S2相對的區(qū)域AR之外。另外如圖7所示的第三實施方式，也可以使屬于一個組的多個集電板的被焊接部位于與端子主體部Ilb的端子部Ila所在的面SI的相反側(cè)的面S2相對的區(qū)域AR內(nèi)。進(jìn)而如圖8所示的第四實施方式，也可以使屬于一個組的多個集電板的被焊接部位于與端子主體部Ilb的端子部Ila所在的面SI的相反側(cè)的面S2相對的區(qū)域AR內(nèi)，使屬于剩下的一個組的多個集電板的被焊接部位于與端子主體部Ilb的端子部Ila所在的面SI的相反側(cè)的面S2相對的區(qū)域AR之外。
[0065]而且還可以不將多個集電板分為兩個組而作為一個組。圖9所示的第五實施方式中，表示沒有分組的多個集電板僅焊接在正極端子11的端子主體部Iib的與層疊方向相對的一個面上的集電結(jié)構(gòu)。圖9中，多個集電板分為兩個小組，一個小組的集電板的被焊接部位于與端子主體部Ilb的端子部Ila所在的面SI的相反側(cè)的面S2相對的區(qū)域AR內(nèi)，另一個小組的集電板的被焊接部位于區(qū)域AR之外。而且如圖10所示的第六實施方式，也可以不將多個集電板分為兩個組和兩個小組。圖10中，全部的集電板的被焊接部位于與端子主體部Ilb的端子部Ila所在的面SI的相反側(cè)的面S2相對的區(qū)域AR內(nèi)。
[0066]另外，圖1?圖5的實施方式中，將分為兩個組的多個集電板分別分為兩個小組，但是也可以僅將一個組分為小組。在該情況下，例如如圖11所示的第七實施方式，也可以使沒有分為小組的多個集電板的被焊接部位于與端子主體部Ilb的端子部IIa所在的面SI的相反側(cè)的面S2相對的區(qū)域AR之外。另外，如圖12所示的第八實施方式，也可以使沒有分為小組的多個集電板的被焊接部位于區(qū)域AR內(nèi)。
[0067]上述實施方式中，將相鄰的兩個正極集電板(負(fù)極集電板)的彎曲部的角度差全部設(shè)為10°。但是，當(dāng)然也可以使其為10°以外的角度差。另外，也可以使相鄰的兩個正極集電板和負(fù)極集電板的彎曲部的角度差不同。
[0068]另外，在上述實施方式中，使被焊接部的長度相同，但是當(dāng)然也可以使被焊接部的長度不同。
[0069]而且在上述各實施方式中，對鋰離子二次電池進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不限定于此，當(dāng)然也可以適用于其他的二次電池及其電極結(jié)構(gòu)。
[0070]工業(yè)上的可利用性
[0071 ] 本發(fā)明的集電結(jié)構(gòu)中，各集電板的被焊接部從集電板層疊部的極板組側(cè)的端部呈放射狀地延伸，因此即使集電板的個數(shù)增多，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定規(guī)定的角度，也能夠在有限的空間中配置必要個數(shù)的集電板。因而，根據(jù)本發(fā)明，即使集電板的個數(shù)增多，也無需使配置多個集電板的空間增大。
[0072]符號說明
[0073]I 鋰離子二次電池
[0074]3 極板組
[0075]5 電池容器
[0076]7 電池罐
[0077]9 電池蓋
[0078]9a 排氣閥
[0079]9b 注液口
[0080]11 正極端子
[0081]Ila端子部
[0082]Ilb端子主體部
[0083]Ilc 面
[0084]Ild螺紋孔
[0085]Ile 突出面
[0086]Ilf 面
[0087]13 負(fù)極端子
[0088]13a端子部
[0089]13b端子主體部
[0090]13c 面
[0091]13d螺紋孔
[0092]13e 突出面
[0093]13f 面
[0094]15 內(nèi)側(cè)墊
[0095]17 外側(cè)墊
[0096]19 端子墊圈
[0097]21 正極端子用螺母
[0098]23 負(fù)極端子用螺母
[0099]25正極側(cè)按壓部件
[0100]27正極集電板層疊部
[0101]29螺栓
[0102]31負(fù)極側(cè)按壓部件
[0103]33負(fù)極集電板層疊部
[0104]35正極板
[0105]35a正極引片
[0106]37負(fù)極板
[0107]37a負(fù)極引片
[0108]39隔膜
[0109]41正極集電板
[0110]43被固定部
[0111]45被焊接部
[0112]47折彎部
[0113]51負(fù)極集電板
[0114]53被固定部
[0115]55被焊接部
[0116]57折彎部
【權(quán)利要求】
1.一種二次電池的集電結(jié)構(gòu)，所述二次電池包括隔著隔膜層疊多個具有引片的極板而構(gòu)成的極板組，該二次電池的集電結(jié)構(gòu)的特征在于，包括: 多個集電板，其分別焊接有同極性的多個所述極板的所述引片；和 端子，其具有用于安裝分為兩個組的所述多個集電板的端子主體部和端子部， 所述分為兩個組的所述多個集電板的每一個包括被固定部和被焊接部，所述被固定部被層疊后固定在所述端子主體部構(gòu)成集電板層疊部，多個所述引片在重疊的狀態(tài)下焊接于所述被焊接部， 所述分為兩個組的所述多個集電板的每一個以在所述被固定部與所述被焊接部之間具有規(guī)定角度的彎曲部的方式折彎而形成， 屬于一個所述組的所述多個集電板分為:位于靠近所述端子主體部的位置的第一小組；和位于離所述端子主體部較遠(yuǎn)的位置的第二小組， 屬于所述第一小組的多個所述集電板中，所述多個集電板的所述規(guī)定角度以下述方式被分別設(shè)定，在相鄰的兩個所述集電板中的位于靠近所述端子主體部的位置的一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度，小于在位于離所述端子主體部較遠(yuǎn)的位置的另一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度， 屬于所述第二小組的多個所述集電板中，所述多個集電板的所述規(guī)定角度以下述方式被分別設(shè)定，在相鄰的兩個所述集電板中的位于靠近所述端子主體部的位置的一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度，大于在位于離所述端子主體部較遠(yuǎn)的位置的另一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度， 屬于所述第一小組的所述多個集電板中的位于離所述端子主體部最近的位置的所述集電板的所述規(guī)定角度為銳角， 屬于所述第二小組的所述多個集電板中的位于離所述端子主體部最遠(yuǎn)的位置的所述集電板的所述規(guī)定角度為銳角， 所述相鄰的兩個所述集電板各自的所述規(guī)定角度的差是5°?15°， 所述分為兩個組的所述多個集電板分別固定在所述端子主體部的在所述極板組的層疊方向上相對的兩個端面。
2.—種二次電池的集電結(jié)構(gòu)，所述二次電池包括隔著隔膜層疊多個具有引片的極板而構(gòu)成的極板組，該二次電池的集電結(jié)構(gòu)的特征在于，包括: 多個集電板，其分別焊接有同極性的多個所述極板的所述引片；和 端子，其具有用于安裝分為兩個組的所述多個集電板的端子主體部和端子部， 所述分為兩個組的所述多個集電板的每一個包括被固定部和被焊接部，所述被固定部被層疊后固定在所述端子主體部構(gòu)成集電板層疊部，多個所述引片在重疊的狀態(tài)下焊接于所述被焊接部， 所述分為兩個組的所述多個集電板的每一個以在所述被固定部與所述被焊接部之間具有規(guī)定角度的彎曲部的方式折彎而形成， 屬于一個所述組的所述多個集電板分為:位于靠近所述端子主體部的位置的第一小組；和位于離所述端子主體部較遠(yuǎn)的位置的第二小組， 屬于所述第一小組的多個所述集電板中，所述多個集電板的所述規(guī)定角度以下述方式被分別設(shè)定，在相鄰的兩個所述集電板中的位于靠近所述端子主體部的位置的一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度，小于在位于離所述端子主體部較遠(yuǎn)的位置的另一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度， 屬于所述第二小組的多個所述集電板中，所述多個集電板的所述規(guī)定角度以下述方式被分別設(shè)定，在相鄰的兩個所述集電板中的位于靠近所述端子主體部的位置的一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度，大于在位于離所述端子主體部較遠(yuǎn)的位置的另一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度。
3.—種二次電池的集電結(jié)構(gòu)，所述二次電池包括隔著隔膜層疊多個具有引片的極板而構(gòu)成的極板組，該二次電池的集電結(jié)構(gòu)的特征在于，包括: 多個集電板，其分別焊接有同極性的多個所述極板的所述引片；和 端子，其具有用于安裝所述多個集電板的端子主體部和端子部， 所述多個集電板的每一個包括被固定部和被焊接部，所述被固定部被層疊后固定在所述端子主體部構(gòu)成集電板層疊部，多個所述引片在重疊的狀態(tài)下焊接于所述被焊接部，所述多個集電板的每一個以在所述被固定部與所述被焊接部之間具有規(guī)定角度的彎曲部的方式折彎而形成， 所述多個集電板分為:位于靠近所述端子主體部的位置的第一小組；和位于離所述端子主體部較遠(yuǎn)的位置的第二小組， 屬于所述第一小組的多個所述集電板中，所述多個集電板的所述規(guī)定角度以下述方式被分別設(shè)定，在相鄰的兩個所述集電板中的位于靠近所述端子主體部的位置的一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度，小于在位于離所述端子主體部較遠(yuǎn)的位置的另一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度， 屬于所述第二小組的多個所述集電板中，所述多個集電板的所述規(guī)定角度以下述方式被分別設(shè)定，在相鄰的兩個所述集電板中的位于靠近所述端子主體部的位置的一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度，大于在位于離所述端子主體部較遠(yuǎn)的位置的另一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度。
4.如權(quán)利要求2所述的二次電池的集電結(jié)構(gòu)，其特征在于: 屬于所述第一小組的所述多個集電板中的位于離所述端子主體部最近的位置的所述集電板的所述規(guī)定角度為銳角， 屬于所述第二小組的所述多個集電板中的位于離所述端子主體部最遠(yuǎn)的位置的所述集電板的所述規(guī)定角度為銳角。
5.如權(quán)利要求3所述的二次電池的集電結(jié)構(gòu)，其特征在于: 屬于所述第一小組的所述多個集電板中的位于離所述端子主體部最近的位置的所述集電板的所述規(guī)定角度為銳角， 屬于所述第二小組的所述多個集電板中的位于離所述端子主體部最遠(yuǎn)的位置的所述集電板的所述規(guī)定角度為銳角。
6.一種二次電池的集電結(jié)構(gòu)，所述二次電池包括隔著隔膜層疊多個具有引片的極板而構(gòu)成的極板組，該二次電池的集電結(jié)構(gòu)的特征在于，包括: 多個集電板，其分別焊接有同極性的多個所述極板的所述引片；和 端子，其具有用于安裝分為兩個組的所述多個集電板的端子主體部和端子部， 所述分為兩個組的所述多個集電板的每一個包括被固定部和被焊接部，所述被固定部被層疊后固定在所述端子主體部構(gòu)成集電板層疊部，多個所述引片在重疊的狀態(tài)下焊接于所述被焊接部， 所述分為兩個組的所述多個集電板的每一個以在所述被固定部與所述被焊接部之間具有規(guī)定角度的彎曲部的方式折彎而形成， 屬于一個所述組的所述多個集電板，以多個所述被焊接部位于與所述端子主體部的所述端子部所在面的相反側(cè)的面相對的區(qū)域內(nèi)的方式配置，所述多個集電板的所述規(guī)定角度以下述方式被分別設(shè)定，在相鄰的兩個所述集電板中的位于靠近所述端子主體部的位置的一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度，小于在位于離所述端子主體部較遠(yuǎn)的位置的另一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度。
7.—種二次電池的集電結(jié)構(gòu)，所述二次電池包括隔著隔膜層疊多個具有引片的極板而構(gòu)成的極板組，該二次電池的集電結(jié)構(gòu)的特征在于，包括: 多個集電板，其分別焊接有同極性的多個所述極板的所述引片；和 端子，其具有用于安裝所述多個集電板的端子主體部和端子部， 所述多個集電板的每一個包括被固定部和被焊接部，所述被固定部被層疊后固定在所述端子主體部構(gòu)成集電板層疊部，多個所述引片在重疊的狀態(tài)下焊接于所述被焊接部，所述多個集電板的每一個以在所述被固定部與所述被焊接部之間具有規(guī)定角度的彎曲部的方式折彎而形成， 所述多個集電板以多個所述被焊接部位于與所述端子主體部的所述端子部所在面的相反側(cè)的面相對的區(qū)域內(nèi)的方式配置，所述多個集電板的所述規(guī)定角度以下述方式被分別設(shè)定，在相鄰的兩個所述集電板中的位于靠近所述端子主體部的位置的一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度，小于在位于離所述端子主體部較遠(yuǎn)的位置的另一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度。
8.如權(quán)利要求6所述的二次電池的集電結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述多個集電板中的位于離所述端子主體部最近的位置的所述集電板的所述規(guī)定角度是銳角。
9.如權(quán)利要求7所述的二次電池的集電結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述多個集電板中的位于離所述端子主體部最近的位置的所述集電板的所述規(guī)定角度是銳角。
10.—種二次電池的集電結(jié)構(gòu)，所述二次電池包括隔著隔膜層疊多個具有引片的極板而構(gòu)成的極板組，該二次電池的集電結(jié)構(gòu)的特征在于，包括: 多個集電板，其分別焊接有同極性的多個所述極板的所述引片；和 端子，其具有用于安裝分為兩個組的所述多個集電板的端子主體部和端子部， 所述分為兩個組的所述多個集電板的每一個包括被固定部和被焊接部，所述被固定部被層疊后固定在所述端子主體部構(gòu)成集電板層疊部，多個所述引片在重疊的狀態(tài)下焊接于所述被焊接部， 所述分為兩個組的所述多個集電板的每一個以在所述被固定部與所述被焊接部之間具有規(guī)定角度的彎曲部的方式折彎而形成， 屬于一個所述組的所述多個集電板，以多個所述被焊接部位于與所述端子主體部的所述端子部所在面的相反側(cè)的面相對的區(qū)域的外側(cè)的方式配置，所述多個集電板的所述規(guī)定角度以下述方式被分別設(shè)定，在相鄰的兩個所述集電板中的位于靠近所述端子主體部的位置的一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度，大于在位于離所述端子主體部較遠(yuǎn)的位置的另一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度。
11.一種二次電池的集電結(jié)構(gòu)，所述二次電池包括隔著隔膜層疊多個具有引片的極板而構(gòu)成的極板組，該二次電池的集電結(jié)構(gòu)的特征在于，包括: 多個集電板，其分別焊接有同極性的多個所述極板的所述引片；和 端子，其具有用于安裝所述多個集電板的端子主體部和端子部， 所述多個集電板的每一個包括被固定部和被焊接部，所述被固定部被層疊后固定在所述端子主體部構(gòu)成集電板層疊部，多個所述引片在重疊的狀態(tài)下焊接于所述被焊接部， 所述多個集電板的每一個以在所述被固定部與所述被焊接部之間具有規(guī)定角度的彎曲部的方式折彎而形成， 所述多個集電板以多個所述被焊接部位于與所述端子主體部的所述端子部所在面的相反側(cè)的面相對的區(qū)域的外側(cè)的方式配置，所述多個集電板的所述規(guī)定角度以下述方式被分別設(shè)定，在相鄰的兩個所述集電板中的位于靠近所述端子主體部的位置的一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度，大于在位于離所述端子主體部較遠(yuǎn)的位置的另一個所述集電板上形成的所述規(guī)定角度。
12.如權(quán)利要求10所述的二次電池的集電結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述多個集電板中的位于離所述端子主體部最遠(yuǎn)的位置的所述集電板的所述規(guī)定角度是銳角。
13.如權(quán)利要求11所述的所述的二次電池的集電結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述多個集電板中的位于離所述端子主體部最遠(yuǎn)的位置的所述集電板的所述規(guī)定角度是銳角。
14.如權(quán)利要求2?13中任一項所述的二次電池的集電結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述相鄰的兩個所述集電板各自的所述規(guī)定角度的差是5°?15°。
15.如權(quán)利要求2、6或者10所述的二次電池的集電結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述分為兩個組的所述多個集電板分別固定在所述端子主體部的在所述極板組的層疊方向上相對的兩個端面。
16.一種二次電池，其特征在于: 包括權(quán)利要求1?13中任一項所述的集電結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】H01M2/26GK104471746SQ201380037978
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月17日
【發(fā)明者】新東連, 田中 明, 池田賢三 申請人:新神戶電機(jī)株式會社