專利名稱：密閉型電池及其制造方法
技術領域：
本發明涉及密閉型電池及其制造方法。
背景技術：
在以鋰二次電池等為代表的圓筒型電池中，大家知道在經隔著隔件卷繞形成了正 極合劑(electrode mix)的正極和形成了負極合劑(electrode mix)的負極而構成的電極 群與上蓋之間設置防爆機構。在使用了有機溶劑類的電解液的密閉型的電池中，如果成為過充電狀態、或者正 極端子之間成為短路狀態而流過大電流，則電解液分解，伴隨于此，在電池內部產生氣體。 由于所產生的氣體，電池內部的壓力上升，成為電池破裂的原因。防爆機構是用于防止這樣 的由于內壓引起的電池破裂等的機構。作為以往的防爆機構，已知以下那樣的構造。在上蓋的內面(下表面)側，配置了 以伴隨內壓的上升而中央部朝向上蓋側突出的方式變形的防爆板(隔板)。在防爆板的下 表面配置引線安裝部件，在引線安裝部件(連接板)的下表面焊接連接引線。在引線安裝 部件與防爆板之間介有絕緣部件，引線安裝部件和連接引線通過超聲波焊接而接合。另外， 在引線安裝部件的下表面焊接了與正極集電體連接的連接引線。通過這樣的構造，在內壓上升了的情況下，通過防爆板的變形切斷正極與上蓋的 導通，或者使防爆板開裂而釋放內部的氣體，由此防止電池的破裂。還有對引線安裝部件賦予了開裂功能的構造(例如，參照專利文獻1)。專利文獻1日本特開平7-105933號公報
發明內容
但是，在對引線安裝部件焊接連接引線時，引線安裝部件的接合部分向防爆板側 凸起地變形。介于防爆板與引線安裝部件之間的絕緣部件的厚度薄，接合部分中的防爆板 與引線安裝部件的間隙小至例如0. 5mm左右以下，非常小，因此有時在焊接時引線安裝部 件熱變形而凸起，該凸起部接觸到防爆板。如果引線安裝部件接觸到防爆板，則隔板的接觸部分受到損傷，內部的電解液泄 漏、防爆機構的功能受到損害。本發明提供一種密閉型電池，其中，在正極電極和負極電極層疊而構成的電極群 與上蓋之間，具有通過電池內壓的上升而變形或者開裂的防爆機構，其中，防爆機構具備隔 板、與隔板焊接的連接板、以及與連接板焊接的連接引線，在連接板中，連接了連接引線的 部位被設為薄壁，并且下表面側相對周邊是同一面或者從周邊凹陷。另外，本發明提供一種密閉型電池的制造方法，其特征在于，具備使上蓋、隔板、 連接板以及絕緣板預先一體化而制作防爆機構的工序；制作電極群的工序；將電極群收容 在有底圓筒狀的電池容器中的工序；用連接部件連接電極群和連接板的工序；對電池容器 注入電解液的工序；以及在注入電解液之后，將防爆機構隔著密封墊夾緊到電池容器的工
3序，在連接板中，為了激光焊接，形成與隔板的相對面側凹陷的規定面積的薄壁部，連接部 件被激光焊接到連接板的薄壁部的背面側。根據本發明的密閉型電池，通過對連接引線進行焊接，即使連接板變形，由于連接 板的接合部被預先設為比周圍的區域凹陷的薄壁部，所以可以防止接觸到隔板。
圖1是示出本發明的圓筒型電池的一個實施方式的剖面圖。圖2是圖1所示的圓筒型電池的分解立體圖。圖3是用于詳細示出圖1的電極群的將一部分切斷了的狀態的立體圖。圖4是圖1所示的防爆機構的放大剖面圖。圖5是示出本發明的圓筒型電池的變形例的放大剖面圖。(符號說明)1 圓筒型電池；2 電池容器；3 上蓋；3a 周緣部；10 電極群；11 正極電極； Ila 正極薄板；lib 正極合劑；12 負極電極；12a 負極薄板；12b 負極合劑；13 分隔件； 16 正極引線；17 負極引線；15 軸芯；20 發電單元；21 負極集電部件；31 正極集電部 件；33 連接部件(連接引線)；35 連接板；36 薄壁部；37 隔板；41 絕緣板；43 密封墊。
具體實施例方式-圓筒型電池的構造-以下，針對本發明的密閉型電池，以鋰離子圓筒型二次電池為一個實施方式，參照 附圖進行說明。圖1是示出本發明的圓筒型電池的一個實施方式的剖面圖，圖2是圖1所示的圓 筒型電池的分解立體圖。圓筒型電池1具有例如外形40mm Φ、高度IOOmm的尺寸。該圓筒型電池1在有底圓筒型的電池容器2以及帽型的上蓋3的內部，收容有將 在后面說明的發電用的各構成部件。在有底圓筒型的電池容器2中，在其開放側即上端部 側形成有向電池容器2的內側突出的槽加。10是電極群，在中央部具有軸芯15，在軸芯15的周圍卷繞了正極電極以及負極電 極。圖3是詳細示出電極群10的構造，將一部分切斷了的狀態的立體圖。如圖3所示，電 極群10具有在軸芯15的周圍卷繞了正極電極11、負極電極12、以及在正極電極11與負極 電極12之間配置的分隔件13的結構。軸芯15具有中空圓筒狀，在與軸芯15相接的最內周卷繞了第1分隔件13，在其外 側，依次卷繞了正極電極11、第2分隔件13以及負極電極12。另外，最外周成為負極電極 12以及在其外周卷繞的分隔件13。雖然未圖示，但最外周的分隔件13用粘接帶19封住。正極電極11具有由鋁箔形成的正極薄板11a、和在該正極薄板Ila的兩面涂敷了 正極合劑lib的正極處理部。正極薄板Ila的兩側邊緣成為未涂敷正極合劑lib而鋁箔露 出的正極未處理部11c。在正極未處理部11c，等間隔地一體形成了與軸芯15平行地向上 方突出的多個正極引線16。正極合劑lib由正極活性物質、正極導電材料以及正極粘接劑構成。正極活性物質優選為鋰氧化物。作為例子，可以舉出鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、以及鋰復合氧化物(包含 從鈷、鎳、以及錳選出的2種以上的鋰氧化物)等。對于正極導電材料，只要能夠輔助正極 合劑中的鋰的吸收釋放反應產生的電子傳達到正極電極，則沒有限制。作為正極導電材料 的例子，可以舉出石墨、乙炔黑等。正極粘接劑可以使正極活性物質與正極導電材料粘著、并且可以使正極合劑與正 極集電體粘著，只要不會由于與非水電解液的接觸而大幅劣化，則沒有特別限制。作為正極 粘接劑的例子，可以舉出聚偏氟乙烯(PVDF)、氟橡膠等。對于正極合劑層的形成方法，只要 是在正極電極上形成正極合劑的方法，則沒有限制。作為正極合劑lib的形成方法的例子， 可以舉出將正極合劑lib的構成物質的分散溶液涂敷到正極薄板Ila上的方法。作為將正極合劑lib涂敷到正極薄板Ila的方法的例子，可以舉出輥涂法、狹縫模 涂敷等。在正極合劑lib中，作為分散溶液的溶劑例，添加N-甲基吡咯烷酮(NMP)、水，將混 合得到的漿均勻地涂敷到厚度20 μ m的鋁箔的兩面，并干燥之后，通過沖壓而裁斷。作為正 極合劑lib的涂敷厚度的一個例子，單側是約40 μ m。在通過沖壓來裁斷正極薄板Ila時， 一體地形成正極引線16。正極引線16的長度形成為，最接近軸芯15的部分最短，隨著朝向 外側逐漸變長。負極電極12具有由銅箔形成的負極薄板1 和在該負極薄板12a的兩面涂敷了 負極合劑12b的負極處理部。負極薄板12a的兩側邊緣成為不涂敷負極合劑12b而銅箔露 出的負極未處理部12c。在負極未處理部12c中，等間隔地一體形成了在與正極引線16相 反的方向上延伸的多個負極引線17。負極合劑12b由負極活性物質、負極粘接劑、以及增粘劑構成。負極合劑12b也可 以具有乙炔黑等負極導電材料。作為負極活性物質，優選使用石墨炭。通過使用石墨炭， 可以制作面向要求大容量的插入式混合動力汽車、電動汽車的鋰離子二次電池。對于負極合劑 12b的形成方法，只要是在負極薄板上形成負極合劑12b的方法，則沒有限制。作為將負極 合劑12b涂敷到負極薄板的方法的例子，可以舉出將負極合劑12b的構成物質的分散溶液 涂敷到負極薄板上的方法。作為涂敷方法的例子，可以舉出輥涂法、狹縫模涂敷法等。作為將負極合劑12b涂敷到負極薄板12a的方法的例子，在負極合劑12b中，作為 分散溶劑，添加N-甲基吡咯烷酮(NMP)、水，將混合得到的漿均勻地涂敷到厚度10 μ m的滾 軋銅箔的兩面，并干燥之后，通過沖壓而裁斷。作為負極合劑12b的涂敷厚度的一個例子， 單側是約40 μ m。在通過沖壓來裁斷負極薄板12a時，一體地形成負極引線17。負極引線 17的長度形成為，最接近軸芯15的部分最短，隨著朝向外側而逐漸變長。分隔件13是例如厚度40 μ m的聚乙烯制多孔膜。在圖1中，在中空的圓筒形狀的軸芯15中，在軸向(附圖的上下方向)的上端部 的內面，內徑被設為大徑，形成槽1 并對該槽1 壓入了正極集電部件31。正極集電部件 31例如由鋁形成，具有圓盤狀的基部31a、在該基部31a的內周部朝向軸芯15側突出并壓 入到軸芯15的內面的下部筒部31b、以及在外周緣中向上蓋3側突出的上部筒部31c。在 正極集電部件31的基部31a，形成了用于釋放在電池內部產生的氣體的開口部31d。另外， 在正極集電部件31的基部的中央部，形成了用于在對電池容器2點焊接負極導電引線23 時，插入圓柱狀的電極棒(未圖示)的開口部31e。正極薄板Ila的正極引線16全部焊接到正極集電部件31的上部筒部31c。在該情況下，如圖2所示，正極引線16重合到正極集電部件31的上部筒部31c上而接合。由于 各正極引線16非常薄，所以通過一個正極引線16無法取出大電流。因此，在向軸芯15的 卷繞始端至卷繞末端的全長中，隔開規定間隔形成多個正極引線16。正極集電部件31由于被電解液氧化，所以可以通過由鋁形成而提高可靠性。鋁如 果通過某種加工而使表面露出，則立即在表面中形成氧化鋁薄膜，通過該氧化鋁薄膜，可以 防止由電解液引起的氧化。另外，通過由鋁形成正極集電部件31，可以通過超聲波焊接或者點焊接等來焊接 正極薄板Ila的正極引線16。在軸芯15的下端部，形成外徑被設為小徑的階梯部15b，負極集電部件21通過壓 入而固定在該階梯部15b。負極集電部件21例如由銅形成，在圓盤狀的基部21a中具有壓 入到軸芯15的階梯部1 中的開口部21b，在外周緣，具有朝向電池容器2的底部側突出的 外周筒部21c。負極薄板12a的負極引線17全部通過超聲波焊接或者點焊接焊接到負極集電部 件21的外周筒部21c。由于各負極引線17非常薄，所以為了取出大電流，在向軸芯15的卷 繞始端至卷繞末端的全長中，以規定間隔形成了多個。在負極集電部件21的外周筒部21c的外周，焊接了負極薄板1 的負極引線17以 及環狀的按壓部件22。負極引線17是多個，所以密接到負極集電部件21的外周筒部21c 的外周，在負極引線17的外周卷繞按壓部件22而臨時固定，并在該狀態下進行焊接。在負極集電部件21的下表面，焊接了銅制的負極通電引線23。負極通電引線23在電池容器2的底部中，焊接到電池容器2。電池容器2例如由 0. 5mm的厚度的炭鋼形成，在表面實施了鍍鎳。通過使用這樣的材料，負極通電引線23可以 通過電阻焊接而焊接到電池容器2。在正極集電部件31的上部筒部31c的外周，焊接了正極薄板1 Ia的正極弓丨線16以 及環狀的按壓部件32。正極引線16是多個，所以密接到正極集電部件31的上部筒部31c 的外周，在正極引線16的外周卷繞按壓部件32而臨時固定，并在該狀態下進行焊接。構成電極群10的正極薄板Ila的多個正極引線16焊接到正極集電部件31的上 部筒部31c，構成正極集電部件31和電極群10被一體地單元化的發電單元20 (參照圖2)。另外，在正極集電部件31的基部31a的上表面，焊接而接合層疊多個鋁箔而構成 的柔性的連接部件(連接引線)33的一部分。連接部件33通過層疊多個鋁箔而一體化，可 以流過大電流，并且賦予了柔性。即，雖然為了流過大電流而需要增加連接部件的厚度，但 如果由1個金屬板形成，則剛性變大，而柔性受到損害。因此，層疊板厚小的多個鋁箔而維 持柔性。連接部件33的厚度是例如0. 5mm左右，層疊5個而形成厚度0. Imm的鋁箔。在正極集電部件31的上部筒部31c上，構成了防爆機構30。圖4是防爆機構30的放大剖面圖，以下，在防爆機構30的說明中參照圖4。防爆機構30具有絕緣板41、連接板35、隔板37以及上蓋3。絕緣板41呈現在內側具有開口部41a的環形狀，在開口部41a側，具有朝向正極 集電部件31側突出的側部4Ib。在側部4Ib的外面嵌合了正極集電部件31的上部筒部31 c 的內面。連接板35由鋁合金形成，除了中央部外大致整體均勻，并且具有中央側稍微向低的位置凹陷的大致碟子的形狀。連接板35的厚度是例如Imm左右。在連接板35的中心， 形成了薄壁且圓屋頂形狀地形成的突起部35a，在突起部35a的周圍，形成了多個開口部 35b (參照圖2)以及薄壁部36 (參照圖1)。開口部3 用于釋放在電池內部產生的氣體。薄壁部36被設為其上表面從連接板35的上表面凹陷的平坦的階梯部，下表面 36a (參照圖4)是與其周緣的區域相同的面，成為平坦狀。薄壁部36的面積是2mmX 5mm左 右，例如通過沖壓加工或者研磨等形成。在示出薄壁部36的厚度的一個例子時，在連接板 35的厚度是1. Omm的情況下，薄壁部36的厚度為0. 9mm 0. 5mm。在薄壁部36的下表面 36a，通過激光焊接等接合了連接部件33。連接板35的突起部3 通過電阻焊接或者摩擦擴散接合而接合到隔板37的中 央部的底面。隔板37由鋁合金形成，具有以隔板37的中心部為中心的俯視時圓形的切口 37a。切口 37a是通過沖壓將上表面側擠壓成V字形狀，并使殘留部成為薄壁而得到的。隔 板37用于確保電池的安全性，具有如下功能如果電池的內壓上升，則作為第1階段，向上 方彎曲，剝離與連接板35的突起部35a的接合而遠離連接板35，切斷與連接板35的導通。 作為第2階段，在即使如此內壓也上升的情況下，在切口 37a中開裂，而釋放內部的氣體。隔板37在周緣部中固定上蓋3的周緣部。隔板37如圖2所示，具有當初周緣部 朝向上蓋3側垂直地豎立的側部37b。在該側部37b內收容上蓋3，通過夾緊加工，使側部 37b向上蓋3的上表面側彎曲而固定。上蓋3由炭鋼等鐵形成并實施鍍鎳，呈現具有與隔板37接觸的圓盤狀的周緣部3a 和從該周緣部3a向上方突出的有頭無底的筒部北的帽型。在筒部北中形成了開口部3c。 該開口部3c用于當由于在電池內部產生的氣壓而隔板37開裂了時，將氣體釋放到電池外部。另外，在上蓋3由鐵形成的情況下，在與其他圓筒型電池串聯接合時，可以通過點 焊接與由鐵形成的其他圓筒型電池接合。如上所述，對絕緣板41嵌合連接板35，對連接板35和隔板37進行焊接，對隔板 37的周緣部夾緊上蓋3，而形成作為全體被一體化的單元的防爆機構30。在防爆機構30的連接板35的薄壁部36的下表面36a接合了連接部件33的一端部。在示出該接合方法的一個例子時，使連接部件33的一端部接觸到防爆機構30的 連接板35的薄壁部36的下表面36a，從連接部件33側照射激光而焊接到連接板35。在該 情況下，所照射的激光的光束面積小于薄壁部36的面積。換言之，照射激光而接合的部分 的面積小于薄壁部36a的面積。如果照射了激光，則薄壁部36的激光照射區域熱變形，如 圖4的雙點劃線所示向隔板37側凸起。在連接板35中沒有形成薄壁部36的以往的構造 的情況下，由于接合部的變形，連接板35和隔板37有時接觸。如果這樣連接板35點接觸 到隔板，則與通過焊接可靠地接合的突起部3 和隔板37的接合部不同，接觸部的電阻異 常地變大。因此，如果在這樣的接觸部分中流過大電流，則隔板的接觸部分損傷，內部的電 解液泄漏、防爆機構的功能受到損害。但是，在本發明中，在連接板35中，預先形成了具有上表面側從連接板35的上表 面凹陷的平坦的上表面的薄壁部36，所以可以防止連接板35的與連接部件33的接合部接 觸到隔板37。在該情況下，防爆機構30由于上蓋3、隔板37以及連接板35 —體化而構成，所以 作為在連接板35的下表面焊接連接部件33的方法，無法使用超聲波焊接。但是，雖然激光焊接與超聲波焊接相比，生產效率高，但熱變形引起的凸起更大，所以在以往的構造中無法 采用激光焊接。在本發明中，通過在連接板35中形成上表面側凹陷的薄壁部36，可以對作 為防爆機構30 —體化的連接板35激光焊接連接部件33，可以提高生產效率。在該情況下， 利用激光焊接的方法與超聲波焊接相比，不僅生產效率高，而且使防爆機構30 —體化的工 序自身也比以往的組裝方法更高效，從而效率進一步提高。另外，在本發明中，使連接板35的與連接部件33的接合部成為薄壁部36，使其下 表面36a成為與連接板35的周圍區域相同的面。在該情況下，如果設為不使連接板35的 與連接部件33的接合部成為薄壁，而以連接板35的板厚，僅簡單地朝向電極群10側凹狀 地彎曲的構造，則接合部的位置向下方下降彎曲的量，而難以確保連接板35與正極集電部 件31的間隙，難以收納連接部件33。因此，在本發明中，通過使連接板35的薄壁部36的下表面36a成為與連接板35的 周圍區域相同的面而設成平坦，可以在連接板35與正極集電部件31之間確保用于收納連 接部件33的間隙，并且有效地確保接合部附近處的連接板35與隔板37之間的規定的間隙。另外，連接板35的薄壁部36的面積大于激光的光束面積，所以即使薄壁部36由 于熱變形而向隔板37側凸起，也可以可靠地防止連接板35接觸到隔板37。覆蓋隔板37的側部37b和周緣部地設置了密封墊43。密封墊43呈現具有當初如 圖2所示在環狀的基部43a的周側緣朝向上部方向大致垂直地豎立地形成的外周壁部43b、 和在內周側從基部43a朝向下方大致垂直地垂下而形成的筒部43c的形狀。然后，雖然未詳述，但通過沖壓等，以與電池容器2 —起使密封墊43的外周壁部 43b折曲而通過基部43a和外周壁部43b，軸向壓接隔板37和上蓋3的方式，進行夾緊加工。 由此，防爆機構30被固定到電池容器2，通過防爆機構30，在電池容器2內無法在軸向移動 地固定正極集電部件31和電極群10被一體化的發電單元20。在電池容器2的內部，注入了規定量的非水電解液。作為非水電解液的一個例子， 優選使用將鋰鹽溶解于碳酸鹽類溶劑中而得到的溶液。作為鋰鹽的例子，可以舉出氟化磷 酸鋰(LiPF6)、氟化硼酸鋰(LiBF6)等。另外，作為碳酸鹽類溶劑的例子，可以舉出碳酸亞乙 酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(MEC)、或者將從所述溶劑選出的 1種以上的溶劑混合而得到的溶劑。接下來，對所述結構的圓筒型電池的制造方法的一個例子進行說明。-圓筒型電池的制造方法-制作在正極薄板Ila的兩面形成了正極合劑lib以及正極未處理部11c，并且形成 了多個正極引線16的正極電極11。另外，制作在負極薄板12a的兩面形成了負極合劑12b 以及負極處理部12c，形成了多個負極引線17的負極電極12。將正極電極11和負極電極12在兩個電極之間夾著分隔件13多重地卷繞在軸芯 15的周圍而制作電極群10。在該電極群10的軸芯15的下部安裝負極集電部件21。負極集電部件21的安裝 是通過將負極集電部件21的開口部21b嵌入到在軸芯15的下端部處設置的階梯部15b而 進行的。在負極集電部件21的外周筒部21c的外周的全部周圍，大致均等地分配負極引線 17并使其而緊密接觸，將按壓部件22嵌合到負極引線117的外周。然后，通過超聲波焊接 等，對負極集電部件21焊接負極引線17以及按壓部件22。接下來，對負極集電部件21焊接跨越軸芯15的下端面和負極集電部件21的負極通電引線23。向設置在軸芯15的上端側的槽15a嵌合正極集電部件31的下部筒部31b。在該 狀態下，在正極集電部件31的上部筒部31c的外周的全部周圍，大致均等地分配正極引線 16并使其緊密接觸，對正極16的外周嵌合按壓部件32。然后，通過超聲波焊接等，對正極 集電部件31焊接正極引線16以及按壓部件32。這樣，制作圖2所示的發電單元20。在具有可以收容發電單元20的尺寸的金屬制的有底圓筒部件中，收容經由所述 工序制作的發電單元20。有底圓筒部件成為電池容器2。以下，為了簡化說明而使得更清楚，將該有底圓筒部件作為電池容器2而進行說明。通過電阻焊接等，對電池容器2焊接電池容器2內收納的發電單元20的負極通電 引線23。此時，從正極集電部件31的開口部31e插入電極棒而在軸芯15的中空部內插通， 電極棒的前端抵接到負極通電引線23。然后，在負極通電引線23接觸到電池容器2的底面 的狀態下經由電極棒供給電流而進行焊接。接下來，在電池容器2的上端部側對一部分進行減徑加工而向內方突出，在外面 形成大致V字狀的槽加。電池容器2的槽加形成為位于發電單元20的上端部、換言之正極集電部件31的 上端部附近。接下來，在收容了發電單元20的電池容器2的內部，注入規定量的非水電解液。接下來，在正極集電部件31的上表面通過超聲波焊接等焊接連接部件35的一端部。另一方面，預先制作防爆機構30。如上所述，在隔板37的側部37b內收容上蓋3， 對側部37b進行夾緊加工而將上蓋3固定到隔板37。使連接板35的外周嵌合到絕緣板41 的側部41b內。在該狀態下，通過電阻焊接或者摩擦擴散接合，使連接板35的突起部35a 接合到隔板37。也可以在使連接板35的突起部3 接合到隔板37之后，將絕緣板41安裝 到連接板35。對這樣制作的防爆機構30的連接板35的薄壁部36的下表面36a激光焊接連接 部件33。使在正極集電部件31的上表面焊接的連接部件35的另一端部大致彎曲半周，使 連接部件35的另一端部側的與對正極集電部件31焊接的面相同的面側接觸到連接板35 的薄壁部36的下表面36a。此時，連接部件33由于層疊多個薄的鋁箔而形成，所以具有柔 軟性，彎曲變得容易。然后，從連接部件33側照射激光而對連接板35焊接。所照射的激光 的光束面積小于薄壁部36a的面積。通過激光焊接，連接板35的薄壁部36引起熱變形，向 隔板37側凸起。但是，由于薄壁部36的上表面預先與連接板35的上表面相比凹陷，所以 如圖4的雙點劃線所示，可以防止連接板35接觸到隔板37。接下來，在電池容器2的槽加上收容密封墊43。該狀態下的密封墊43如圖2所 示，成為在環狀的基部43a的上方，具有相對基部43a垂直的外周壁部43b的構造。通過該 構造，密封墊43滯留于電池容器2的槽加上部的內側。密封墊43由橡膠形成，但不限于 此，作為一個優選的材料的例子，可以舉出乙烯丙烯共聚體(EPDM)。另外，例如，在電池容器 2由厚度0. 5mm的炭鋼制成，且外徑是40πιπιΦ的情況下，密封墊43的厚度是IOmm左右。接下來，將連接了連接部件33的防爆機構30收容在密封墊43內。由此，防爆機 構30的隔板37的外周緣與密封墊43的外周壁部4 相接。在該狀態下，通過沖壓對電池容器2的槽加與上端面之間的部分進行壓縮，通過所謂夾緊加工，將隔板37與密封墊43 —起固定到電池容器2中。由此，制作圖1所示的圓筒型電池。(實施例)接下來，對按照所述實施方式制作的防爆機構的實施例進行說明。還一并記載了 為進行比較而制作的比較例的防爆機構。(實施例1)在厚度1.0mm的連接板35中，形成從上表面的級差是0. Imm且下表面36a與周邊 區域平坦的薄壁部36。使用該連接板35制作防爆機構30，通過激光焊接對連接板35的薄 壁部36的下表面36a接合連接部件33。(實施例2)在厚度1. Omm的連接板35中，形成從上表面的級差是0. 3mm且下表面36a與周邊 區域平坦的薄壁部36。使用該連接板35制作防爆機構30，通過激光焊接對連接板35的薄 壁部36的下表面36a接合連接部件33。(實施例3)在厚度1. Omm的連接板35中，形成從上表面的級差是0. 5mm且下表面36a與周邊 區域平坦的薄壁部36。使用該連接板35制作防爆機構30，通過激光焊接對連接板35的薄 壁部36的下表面36a接合連接部件33。(實施例4)在厚度1. Omm的連接板35中，形成從上表面的級差是0. 7mm且下表面36a與周邊 區域平坦的薄壁部36。使用該連接板35制作防爆機構30，通過激光焊接對連接板35的薄 壁部36的下表面36a接合連接部件33。(比較例1)在厚度1. Omm的連接板35中不設置薄壁部，制作防爆機構30，通過激光焊接對連 接板35的下表面接合連接部件33。分別制作100個實施例1 4以及比較例1的帶連接部件的防爆機構30，通過水 壓試驗機，確認切斷壓力以及焊接了連接部件33的區域的隔板37的損傷。表1示出確認結果。表1
切斷壓力合格數隔板損傷數焊接缺陷數實施例110000實施例210000實施例310000實施例4703(^~比較例65350
^由于焊接時的激光穿透引起的損傷實施例1 3都得到了良好的動作，也沒有隔板的損傷。但是，在實施例4中，在焊接時產生了穿透連接板的缺陷。判斷為其原因為連接板
的厚度薄。另外，判明了比較例1的防爆機構產生了動作壓缺陷和隔板的損傷。根據所述實施例，確認了連接板35的薄壁部36如果從連接板35的上表面具有 0. Imm以上的級差，則可以防止隔板的損傷。另外，確認了如果連接板35的薄壁部36的厚度是0. 5mm以上，即如果大于等于連 接部件33的厚度，則可以防止隔板的損傷。如上所述，在本發明的密閉型電池中，通過對連接引線進行焊接，即使連接板變 形，由于連接板的接合部預先被設為比周圍的區域凹陷的薄壁部，所以可以防止接觸到隔 板。在該情況下，由于使連接板35的薄壁部36的下表面36a成為與連接板35的周圍區域 相同的面而設成平坦，所以易于在接合部附近處的連接板35與隔板37之間確保規定的間 隙。(變形例)在所述實施方式中，通過一個連接部件33連接了正極集電部件31和連接板35。 圖5示出對于連接部件使用兩個連接部件61、62來連接了正極集電部件31和連接板35的 構造。在該構造的情況下，對連接板35的薄壁部36預先激光焊接第1連接部件61的一 端部。另外，對正極集電部件31預先焊接第2連接部件62的一端部。焊接不限于激光焊 接而可以使用超聲波焊接或者電阻焊接等。在電池容器2內注入了非水電解液之后，對第 1連接部件61的另一端部和第2連接部件62的另一端部進行焊接。該焊接也不限于激光 焊接而可以使用超聲波焊接或者電阻焊接等。其他構成部件與所述實施方式相同，對同一部件附加同一附圖參照符號而省略其 說明。在變形例所示的構造的情況下，連接部件61、62的焊接以及非水電解液的注入變 得容易。但是，焊接的次數變多，并且，連接部件的全長變長，所以電阻變大。另外，在所述實施方式中，以使連接板35中形成的薄壁部36的下表面36a成為與 周圍的區域相同的面的情況進行了說明。但是，也可以設為從連接板35的下表面側通過沖 壓或者研磨去除薄壁部36的下表面側的一部分，使薄壁部36的下表面36a比周圍的區域 向板厚的內部側凹陷的形狀。另外，作為圓筒型電池，以鋰電池為例子進行了說明，但本發明不限于鋰電池，還 可以應用于鎳氫電池、鎳鎘電池等其他圓筒型電池。另外，不限于圓筒型電池，而還可以應 用于角型二次電池等圓筒型電池以外的密閉型電池。另外，本發明的圓筒型電池可以在發明的要旨的范圍內，進行各種變形而構成，總 之，本發明提供一種密閉型電池，在正極電極和負極電極層疊而構成的電極群與上蓋之間， 具有通過電池內壓的上升而變形或者開裂的防爆機構，其中，防爆機構具備隔板、與隔板焊 接的連接板、以及與連接板焊接的連接引線，在連接板中，連接了連接引線的部位被設為薄 壁，并且下表面側相對周邊是同一面或者從周邊凹陷。
另外，本發明的密閉型電池的制造方法，其中，具備使上蓋、隔板、連接板以及絕 緣板預先一體化而制作防爆機構的工序；制作電極群的工序；將電極群收容在有底圓筒狀 的電池容器中的工序；用連接部件連接電極群和連接板的工序；對電池容器注入電解液的 工序；以及在注入電解液之后，將防爆機構隔著密封墊夾緊到電池容器的工序，在連接板 中，為了激光焊接，形成與隔板的相對面側凹陷的規定面積的薄壁部，連接部件被激光焊接 到連接板的薄壁部的背面側。
權利要求
1.一種密閉型電池，在正極電極和負極電極層疊而構成的電極群與上蓋之間，具有通 過電池內壓的上升而變形或者開裂的防爆機構，其特征在于，所述防爆機構具備隔板、與所述隔板焊接的連接板、以及與所述連接板焊接的連接引 線，在所述連接板中，連接了所述連接引線的部位被設為薄壁，并且下表面側相對周邊是同 一面或者從周邊凹陷。
2.根據權利要求1所述的密閉型電池，其特征在于，所述連接板的被設為薄壁的部分的面積大于焊接了所述連接引線的接合面積。
3.根據權利要求1所述的密閉型電池，其特征在于，所述連接板的被設為薄壁的部分的厚度與所述連接板的周圍相比薄0. Imm以上，并且 是所述連接引線的厚度以上的厚度。
4.根據權利要求1所述的密閉型電池，其特征在于，所述上蓋通過所述隔板而夾緊，所述連接板以其周緣部嵌合到絕緣板的狀態焊接到所 述隔板，從而所述上蓋、所述隔板、所述連接板以及所述絕緣板被一體化。
5 根據權利要求4所述的密閉型電池，其特征在于，在所述上蓋、所述隔板、所述連接板以及所述絕緣板被一體化的狀態下，所述連接引線 被激光焊接到所述連接板。
6.一種密閉型電池的制造方法，其特征在于，具備使上蓋、隔板、連接板以及絕緣板預先一體化而制作防爆機構的工序； 制作電極群的工序；將所述電極群收容在有底圓筒狀的電池容器中的工序； 用連接部件連接所述電極群和所述連接板的工序； 對所述電池容器注入電解液的工序；以及在注入所述電解液之后，將所述防爆機構隔著密封墊夾緊到所述電池容器的工序， 在所述連接板中，為了激光焊接，形成與所述隔板的相對面側凹陷的規定面積的薄壁部，所述連接部件被激光焊接到所述連接板的薄壁部的背面側。
7.根據權利要求6所述的密閉型電池的制造方法，其特征在于，在所述連接板的薄壁部的背面側，在比所述薄壁部窄的面積內，激光焊接了所述連接 部件。
全文摘要
在密閉型電池中，防止焊接了連接部件的連接板的部位接觸到隔板。防爆機構(30)是將與絕緣板(41)嵌合的連接板(35)的突起部(35a)焊接到固定上蓋(3)的隔板(37)而構成的。在連接板(35)中形成了上表面凹陷了的薄壁部(36)。薄壁部(36)的下表面(36a)周邊平坦。對薄壁部(36)的下表面(36a)激光焊接連接部件(33)。雖然薄壁部(36a)在焊接時熱變形而向隔板(37)側凸起，但由于上表面預先凹陷，所以不會接觸到隔板(37)。
文檔編號H01M2/12GK102136608SQ20111000589
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月13日 優先權日2010年1月25日
發明者松本洋, 鈴木克典, 高嵜幸男 申請人:日立車輛能源株式會社