電池的制作方法
【專利說明】電池
[0001]本發明申請是申請人于2011年6月20日提交的，申請號為201110179094.X，發明名稱為“電池”的發明專利申請的分案申請。
[0002]相關申請的交叉引用
[0003]本申請基于并要求以下申請的優先權:日本專利申請2010-141007(申請于2010年6月21日)、2010-223219(申請于2010年9月30日)以及2011-82952(申請于2011年4月4日)，其全部內容被編入本申請。
技術領域
[0004]此處公開的實施方式涉及電池。
【背景技術】
[0005]鋰離子充電電池由于能量密度較高，因此被期待作為電動汽車、混合汽車、電動摩托車、以及鏟車等的電源。另外，為了得到更大容量的電源，正在開發連接有多個電池的電池模塊。
[0006]鋰離子充電電池包括金屬制的外殼、收納在外殼的卷繞電極組、引線、以及安裝在夕卜殼的開口部的金屬制的蓋。蓋例如被焊接在外殼的開口部。卷繞電極組在卷繞軸方向的一端具有正極集電引板，在另一端包括負極集電引板。與正極集電引板接合有正極引線，與負極集電引板接合有負極引線。蓋包括正極端子及負極端子。這些端子例如經由襯墊被鉚接固定在蓋上，相對于蓋及外殼進行絕緣。與集電引板接合的正負極引線分別連接于正極、負極的端子。
[0007]若集電引板或者引線等與電池的外殼接觸，則特別在電池模塊的情況下，外殼成為高電壓，漏電或使人體觸電等的危險性有可能提高。因此，正在探討使外殼與集電引板和引線等絕緣的構造。然而，在對電池施加有振動或者沖擊等情況下，集電引板或引線有可能與外殼接觸。另外，在由于振動或者沖擊等使電極組的集電引板與引線的接合脫落的情況下，引線有可能與電極組接觸而產生短路。
【發明內容】
[0008]根據本發明實施形態，提供一種電池，具備:金屬制的外殼；卷繞電極組，在所述外殼內朝向相對卷繞軸為直角方向那樣進行收納，在一端具有卷繞的正極集電引板，在另一端具有卷繞的負極集電引板；正極引線，連接于所述正極集電引板；負極引線，連接于所述負極集電引板；金屬制的蓋，安裝在所述外殼的開口部，具有正極端子及負極端子；正極絕緣罩，嵌合在所述卷繞電極組的包含正極集電引板的一端部；以及負極絕緣罩，嵌合在所述卷繞電極組的包含負極集電引板的另一端部。所述正極引線包括:連接部，連接于所述正極端子；以及第一、第二夾持部，從所述連接部朝向所述卷繞電極組，相對其卷繞軸在直角方向延伸，夾住所述卷繞的正極集電引板。所述負極引線包括:連接部，連接于所述負極端子；以及第一、第二夾持部，從所述連接部朝向所述卷繞電極組，相對其卷繞軸在直角方向延伸，夾住所述卷繞的負極集電引板。所述正極絕緣罩包括:U形構件，具有對置的第一、第二側壁；背面構件；以及夾持構件，用于夾持所述正極引線的第一夾持部和與第一夾持部相對而卷繞的所述正極集電引板部分、以及所述正極引線的第二夾持部和與第二夾持部相對的所述正極集電引板部分。所述負極絕緣罩包括:U形構件，具有對置的第一、第二側壁；背面構件；以及夾持構件，用于夾持所述負極引線的第一夾持部和與第一夾持部相對而卷繞的所述負極集電引板部分、以及所述負極引線的第二夾持部和與第二夾持部相對的所述負極集電引板部分。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示第一實施方式的長方形充電電池的外觀的立體圖。
[0010]圖2是圖1的電池的展開立體圖。
[0011]圖3是圖1的電池所使用的電極組的展開立體圖。
[0012]圖4是從箭頭方向觀察沿著圖2的IV — IV線的截面的剖視圖。
[0013]圖5是表示第一實施方式的電池所使用的負極絕緣罩的圖。
[0014]圖6是表示將圖1的電池的電極組收納在外殼的工序的立體圖。
[0015]圖7是從箭頭方向觀察沿著圖6的VII — VII線的截面的剖視圖。
[0016]圖8是表示第一實施方式的電池所使用的絕緣罩的第一變形例的立體圖。
[0017]圖9是表示將使用了圖8的絕緣罩的電池的電極組收納在外殼的工序的立體圖。
[0018]圖10是表示第一實施方式的電池所使用的絕緣罩的第二變形例的立體圖。
[0019]圖11是表示第二實施方式的電池所使用的絕緣罩的立體圖。
[0020]圖12是表示第二實施方式的電池所使用的絕緣罩的第一變形例的立體圖。
[0021]圖13是表示第二實施方式的電池所使用的絕緣罩的第二變形例的立體圖。
[0022]圖14是表示第二實施方式的電池所使用的絕緣罩的第三變形例的立體圖。
[0023]圖15是表示第二實施方式的電池所使用的絕緣罩的第四變形例的立體圖。
[0024]圖16是表示第二實施方式的電池所使用的絕緣罩的第五變形例的立體圖。
[0025]圖17是第三實施方式的長方形充電電池的展開立體圖。
[0026]圖18是表示第三實施方式的電池所使用的絕緣罩的變形例的立體圖。
【具體實施方式】
[0027]下面，詳細說明實施方式所涉及的電池。
[0028](第一實施方式)
[0029]下面，參照附圖，說明實施方式。作為非水電解質充電電池的一個例子，圖1及圖2表示封閉式的長方形非水電解質充電電池20。電池20包括外殼1、扁平形狀的卷繞電極組2、正極引線3、負極引線4、正極絕緣罩25、負極絕緣罩26、以及蓋5。
[0030]外殼I構成為有底長方筒形，例如由鋁、鋁合金、鐵或者不銹鋼等金屬形成。卷繞電極組2在外殼I內相對卷繞軸朝向直角方向那樣進行收納。
[0031]卷繞電極組2在一端具有正極集電引板8a，在另一端具有負極集電引板9a。圖3表示卷繞電極組2的展開圖。正極8包含例如由金屬箔構成的帶狀的正極集電體Sc、和形成于其一面或者兩面的正極活性物質層Sb。正極活性物質層Sb在帶狀的正極集電體Sc上形成，并在沿著其長度方向的一端側留有一定寬度的區域(非涂覆部)。該非涂覆部是正極集電體8c露出的部分，成為正極集電引板8a。負極9也同樣，包含例如由金屬箔構成的帶狀的負極集電體9c、和形成于其一面或者兩面的負極活性物質層％。負極活性物質層9b在帶狀的負極集電體9c上形成，并在沿著其長度方向的另一端側(與正極8的一端的相反偵D留有一定寬度的區域(非涂覆部)。該非涂覆部是負極集電體9c露出的部分，成為負極集電引板9a。
[0032]正極8和負極9與帶狀的隔膜10a、10b交替重疊。此時，正極集電引板8a配置在卷繞軸方向的一端側，負極集電引板9a配置在另一端側。在正極8下重疊的隔膜1a配置成使得其沿著長度方向的一端位于正極8的正極集電引板側的端部的內側。據此，正極集電引板8a從構成卷繞電極組2的正極活性物質層Sb、負極活性物質層9b及隔膜1a突出。另外，隔膜1a配置成使得其沿著長度方向的另一端位于正極8的另一端的外側。夾在正極8與負極9之間的隔膜1b配置成使得其沿著長度方向的一端位于負極9的負極集電引板側的端部的內側。據此，負極集電引板9a從構成卷繞電極組2的正極活性物質層8b、負極活性物質層％及隔膜1b突出。另外，隔膜1b配置成使得其沿著長度方向的另一端位于負極9的另一端的外側。
[0033]將重疊的隔膜10a、正極8、隔膜10b、負極9進行卷繞，接下來，通過進行壓扁，形成扁平形狀的卷繞電極組2。
[0034]如圖2最常表示的那樣，卷繞的卷繞電極組2用絕緣帶30停止卷繞。絕緣帶30覆蓋卷繞電極組2的最外周的集電引板以外的區域，使該區域為絕緣性區域。絕緣帶30的匝數可以是I圈以上。
[0035]金屬制的蓋5例如利用焊接氣密地固定在外殼I的開口部。正極端子6及負極端子7分別經由絕緣襯墊14、15被鉚接固定在蓋5上。正極端子6及負極端子7分別從蓋5的背面朝向外殼I內部突出。正極端子6及負極端子7的固定方法除了有用絕緣襯墊14、15的鉚接固定之外，還有使用玻璃的氣密密封。
[0036]正極引線3具有:與正極端子6連接的連接部即連接板3a ;在連接板3a開口的貫穿孔3b ;以及從連接板3a分岔為兩股并在卷繞電極組2相對卷繞軸向直角方向延伸的夾持部即第一、第二夾持帶材3c、3d。連接板3a在正極端子6處經由絕緣片材(未圖示)抵接于蓋5的背面，并且，從蓋5的背面突出的正極端子6將貫穿孔3b鉚接固定。
[0037]正極引線3的第一、第二夾持帶材3c、3d相對卷繞軸從直角方向夾住正極集電引板8a，第一、第二夾持帶材3c、3d例如利用焊接與正極集電引板8a進行接合。
[0038]同樣，負極引線4具有:與負極端子7連接的連接部即連接板4a ;在連接板4a開口的貫穿孔4b ;以及從連接板4a分岔為兩股并在卷繞電極組2相對卷繞軸向直角方向延伸的夾持部即第一、第二夾持帶材4c、4d。連接板4a在負極端子7處經由絕緣片材(未圖示)抵接于蓋5的背面，并且與從背面突出的負極端子7鉚接固定有貫穿孔4b。
[0039]負極引線4的第一、第二夾持帶材4c、4d相對卷繞軸從直角方向夾住負極集電引板9a，第一、第二夾持帶材4c、4d例如利用焊接與負極集電引板9a進行接合。
[0040]此外，上述焊接可以利用電阻焊接及超聲波焊接這樣的方法來實施。
[0041]具有上述構造的正負極的引線可以使第一、第二夾持帶材相對集電引板均勻配置。另外，通過存在2個(第一、第二)夾持帶材，則集電距離縮短。據此，可以使集電保持很好平衡，可以提高集電效率。并且，對于包括這樣的第一、第二夾持帶材的引線，由于熱量難以集中在集電引板與第一、第二夾持帶材的接合處及其引線本身，因此即使在流過大電流的情況下也可以維持良好的電氣特性。
[0042]正負極的集電引板與正負極的引線也可以如圖2所示，在用固定構件局部地固定集電引板的狀態下進行接合。即，正極集電引板8a由固定構件11進行固定，負極集電引板9a由固定構件12進行固定。
[0043]正負極的固