電容器的制造方法
【專利摘要】提供一種與以往相比電解液更加迅速地浸潤到卷繞極板群內的電容器。負極集電構件(9)具備跨越膨出部(49)以及負極集電構件主體(第1焊接部，53)而延伸并且在厚度方向上貫通膨出部(49)以及負極集電構件主體(53)的1條狹縫(57)。狹縫(57)通過膨出部(49)的中心，完全橫切膨出部(49)并且其兩端延伸至負極集電構件主體(53)。
【專利說明】
電容器
技術領域
[0001 ] 本發明涉及鋰離子電容器等電容器。
【背景技術】
[0002]鋰離子電容器等電容器具有能量密度高且自放電少從而循環性能好這樣的優點。為此，近年來，期待通過使電容器大型或者大容量化，從而作為混合動力汽車、電動汽車等汽車的電源來使用。在作為汽車的電源來使用的電容器之中有以下卷繞類型的電容器，該卷繞類型的電容器在有底筒狀的容器內，與電解液一起容納了以軸芯為中心將正負極板隔著隔板卷繞而成的卷繞極板群。
[0003]在現有的這種電容器中，利用在管狀的軸芯的內部形成的管路來將電解液注入到容器內，使卷繞極板群被浸潤。此外，在位于容器的底部側的集電構件形成軸芯的一端被嵌合的膨出部(專利文獻I)。
[0004]此外，在這樣的結構的電容器中，在與蓋構件電連接的集電構件一體地設置了與蓋構件電連接的帶狀的突片(專利文獻2)。
[0005]在先技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:W02012/039497號公報
[0008]專利文獻2: JP實開昭64-43549號公報
【發明內容】
[0009]發明概要
[0010]發明要解決的課題
[0011]但是，在專利文獻I所示的結構中，由于軸芯的端部與集電構件緊貼，所以即使注入電解液，也存在使電解液浸潤到卷繞極板群內很費時間這樣的問題。
[0012]此外，在專利文獻2所示的結構中，由于從根部將突片折彎，所以若在進行焊接作業時，涉及多次進行彎曲操作，則在集電構件的焊接部與突片的邊界部會產生裂縫，產生突片的電阻值變大這樣的問題。
[0013]本發明的目的在于，提供一種當注入電解液時電解液容易浸潤到卷繞極板群內的電容器。
[0014]此外，本發明的目的在于，提供一種在集電構件的焊接部與突片的邊界部難以產生裂縫的電容器。
[0015]用于解決課題的手段
[0016]本發明以如下電容器作為改良的對象，該電容器具備:極板群組件，其由卷繞極板群、第I集電構件和第2集電構件構成，其中該卷繞極板群將由一種極性的極板、隔板以及另一種極性的極板層疊而成的層疊體圍繞管狀的軸芯進行卷繞而構成，該一種極性的極板在帶狀的集電板形成活性物質層使得在寬度方向的一端側保留第I被焊接部而成，該另一種極性的極板在帶狀的集電板形成活性物質層使得在寬度方向的另一端側保留第2被焊接部的方式而成，該第I集電構件被支撐于軸芯的一端，并被焊接在卷繞極板群的一種極性的極板的第I被焊接部，該第2集電構件被支撐于軸芯的另一端，并被焊接在卷繞極板群的另一種極性的極板的第2被焊接部;有底筒狀的具有導電性的容器，其在一個端部具有開口部，并在內部收納極板群組件；以及具有導電性的蓋構件，其在與容器電絕緣的狀態下將容器的開口部堵塞，第I集電構件與容器電連接，第2集電構件與蓋構件電連接。在本發明中，第I集電構件具備:膨出部，其向從軸芯遠離的方向膨出，并嵌合軸芯的一端;第I焊接部，其位于膨出部的外側使得向軸芯的徑向外側延伸，并被焊接在一種極性的極板的第I被焊接部；以及至少I條狹縫，其跨越膨出部以及第I焊接部而延伸，并且在厚度方向上貫通膨出部以及第I焊接部。若設置這樣的狹縫，則在注入電解液時，電解液從該狹縫擴散到容器內，所以與以往相比電解液更迅速地浸潤到卷繞極板群內。
[0017]狹縫也可以設為完全橫切膨出部并且其兩端延伸至第I焊接部的形狀。通過這樣形成狹縫，從而從容器的底部側逐漸充滿的電解液會通過延伸至第I焊接部的狹縫的部分，直接浸潤到卷繞極板群內。狹縫的條數是任意的，但若考慮膨出部的強度，則僅設計通過膨出部的中心，完全橫切膨出部并且其兩端延伸至第I焊接部的I條狹縫便足夠。
[0018]進一步地，在軸芯的一端，能夠設置在軸芯的徑向上貫通并且朝向膨出部開口、在徑向上對置的一對凹部。而且，優選在軸芯的一端被嵌合于膨出部的狀態下，一對凹部與狹縫對準。如此一來，通過軸芯的電解液的流動變得順暢。
[0019]在第I集電構件的第I焊接部，可以設置向卷繞極板群側突出并且在容器的底部側開口并且以膨出部為中心沿周向空開間隔地形成的多個第I焊接用突條部。多個第I焊接用突條部優選為分別形成在膨出部與焊接部的外周部之間。若改變視角，則第I焊接用突條部優選為在最外周部的近前終止。如此一來，焊縫不會越過第I焊接部的最外周部而突出，能夠防止突出的焊縫所引起的不必要的短路。另外，多個第I焊接用突條部能夠通過激光焊接來焊接在卷繞極板群的第I被焊接部。
[0020]此外，多個第I焊接用突條部的與從膨出部附近朝向外周部附近的方向正交的寬度方向的尺寸可以固定，但多個第I焊接用突條部也可以設為外周部附近的寬度尺寸比膨出部附近的寬度尺寸大的形狀。若設為這樣的形狀，則當沿著多個第I焊接用突條部從集電構件的中心側朝向外側進行激光焊接時，能夠在多個第I焊接用突條部的終止側使熱分散，所以能夠防止集電部在外周部附近熔斷這樣的問題發生。
[0021]進一步地，多個第I焊接用突條部沿周向空開等間隔地形成，在狹縫的延長線上具備2個第I焊接用突條部，該2個第I焊接用突條部的長度比剩余的多個第I焊接用突條部的長度短。通過該結構，能夠增加狹縫的長度。
[0022]優選為，在第2集電構件具備:嵌合軸芯的另一端的貫通孔;位于貫通孔的外側使得向軸芯的徑向外側延伸，并被焊接在另一種極性的極板的第2被焊接部的第2焊接部;和一端與第2焊接部一體地設置而另一端與蓋構件電連接的突片，在突片的一端的近旁形成了在突片的寬度方向上延伸、向卷繞極板群側突出并且在蓋構件側開口的I根以上的突條部。若設置這樣的突條部，則當將突片向蓋構件側折彎時，能夠簡單地使突片沿突條部彎曲。結果，能夠防止第2集電構件的第2焊接部與突片的邊界部的機械強度的降低，能夠防止在邊界部產生裂縫。
[0023]也可以構成為，在第2集電構件的第2焊接部具備從其最外周部朝向貫通孔延伸并且在厚度方向上貫通的凹部，突片的一端與凹部的底部一體地形成。通過這樣構成，從而能夠增加突片的長度，所以蓋構件與突片之間的焊接作業變得容易。
[0024]在第2集電構件的第2焊接部也能夠與第I集電構件的第I焊接部同樣地設置向卷繞極板群側突出并且在蓋構件側開口并且以貫通孔為中心沿周向空開間隔地形成的多個第2焊接用突條部。在該情況下，第2焊接用突條部也優選為分別形成在貫通孔與多個第2焊接部的外周部之間。若改變視角，則多個第2焊接用突條部優選為在最外周部的近前終止。另外，多個第2焊接用突條部也能夠通過激光焊接來焊接在卷繞極板群的第2被焊接部。
[0025]進一步地，形成在第2集電構件的第2焊接部的貫通孔優選為具有由一對平行緣部和將該一對平行緣部的兩端分別相連的一對圓弧狀緣部包圍的形狀。若這樣形成貫通孔，則能夠在軸芯的另一端的定位中利用一對平行緣部。結果，將軸芯插入到貫通孔時的定位變得容易。
[0026]在第2集電構件中，多個第2焊接用突條部當然也可以設為外周部附近的寬度尺寸大于貫通孔附近的寬度尺寸。
[0027]此外，優選為第I集電構件是負極集電構件，第2集電構件是正極集電構件，第I集電構件的第I焊接部大于第2集電構件的第2焊接部。若這樣構成，則第I集電構件的焊接點比第2集電構件的焊接點多，負極集電構件的電阻值降低，所以能夠提高電容器的容量。
【附圖說明】
[0028]圖1是以剖面示意性表示作為本發明的實施方式的電容器的一種的圓筒狀鋰離子電容器的半個部分的半個部分剖面圖。
[0029]圖2是將本發明的實施方式的電容器的正極側的部分放大后的剖面圖。
[0030]圖3(A)是本發明的實施方式中使用的正極集電構件的俯視圖，(B)是正極集電構件的主視圖，(C)是圖3(A)的C-C線剖面圖。
[0031]圖4(A)是本發明的實施方式中使用的負極集電構件的俯視圖，(B)是負極集電構件的側視圖，(C)是用于表示軸芯與負極集電構件的嵌合狀態的剖面圖。
[0032]圖5(A)是本發明的實施方式中使用的絕緣環構件的俯視圖，(B)是圖5(A)的B-B線剖面圖，(C)是圖5(B)的C部分放大圖。
[0033]圖6(A)是表示將絕緣環構件安裝于正極集電構件的狀態的俯視圖，(B)是將絕緣環構件安裝于正極集電構件的狀態的部分放大圖。
[0034]圖7是本發明的其他實施方式中使用的正極集電構件的俯視圖。
[0035]圖8是本發明的其他實施方式中使用的正極集電構件的俯視圖。
[0036]圖9是本發明的其他實施方式中使用的負極集電構件的俯視圖。
[0037]圖10是本發明的其他實施方式中使用的負極集電構件的仰視圖。
[0038]圖11是本發明的其他實施方式中使用的負極集電構件的主視圖。
[0039]圖12是本發明的其他實施方式中使用的負極集電構件的右側視圖。
[0040]圖13是本發明的其他實施方式中使用的負極集電構件的圖10的XII1-XIII線剖面圖。
[0041 ]圖14是本發明的其他實施方式中使用的負極集電構件的圖10的XIV-XIV線剖面圖。
[0042]圖15是本發明的其他實施方式中使用的負極集電構件的立體圖。
【具體實施方式】
[0043]以下，參照圖面，說明將本發明應用于作為電容器的一種的圓筒狀鋰離子電容器的實施方式。
[0044](實施方式的構成)
[0045]<整體構成>
[0046]圖1是以剖面示意性表示使正極端子T處于上方的狀態下的本發明的實施方式的圓筒狀鋰離子電容器1(以下，簡稱為電容器I)的半個部分的半個部分剖面圖。圖2是將電容器I的正極側的部分放大后的剖面圖。另外，在圖2中，卷繞極板群5的剖面形狀省略了圖示。此外，省略了蓋構件31的內部結構的圖示。電容器I具有實施了鍍鎳的鋼制的有底圓筒狀的容器3。容器3具備周壁3A和底壁3B，在位于比正極集電構件(第2集電構件)7更靠近蓋構件31側的位置的周壁3A的周壁部分具有后述的發生變形使得向軸芯11的徑向內側凸出而形成的環狀凸部15。在容器3內收納有由卷繞極板群5和正極集電構件7以及負極集電構件(第I集電構件)9的組合構成的極板群組件2。卷繞極板群5隔著隔板在中空圓筒狀的PPS(聚苯硫醚)制的軸芯11上卷繞帶狀的正極板以及負極板而構成。
[0047]卷繞極板群5中的正極板構成為在帶狀的集電板形成正極活性物質層使得在寬度方向的一端側保留被焊接部。同樣地，負極板構成為在帶狀的集電板形成負極活性物質層使得在寬度方向的一端側保留被焊接部。然后，將正極板和負極板隔著隔板層疊而成的層疊體圍繞軸芯11進行卷繞，構成了卷繞極板群5，使得正極板的被焊接部4(第2被焊接部)[參照圖2]和負極板的被焊接部6(第I被焊接部)[參照圖1]位于卷繞極板群5的兩端部。作為隔板，能夠使用牛皮紙等多孔基材。
[0048]此外，如圖2所示，正極集電構件7的外周部分13具有延伸至越過環狀凸部15的頂部15a的位置的形狀尺寸。在正極集電構件7和環狀凸部15以及與該環狀凸部相接連的周壁3A的環狀壁部分17之間，以壓縮狀態配置有后面詳細說明的絕緣環構件19的板狀部19b。在本實施方式中，由正極集電構件7以及絕緣環構件19構成了固定單元。
[0049]此外，如圖1所示，為了提高容器3的強度，容器3的底壁3B具備環狀底壁部分21和膨出部23。并且，負極集電構件9具有外周部分25位于比環狀底壁部分21的內緣部更靠近容器3的周壁3A側的位置的形狀尺寸。
[0050]<正極集電構件>
[0051 ]圖3(A)是正極集電構件7的俯視圖。圖3(B)是正極集電構件7的主視圖，圖3(C)是圖3(A)的C-C線剖面圖。正極集電構件7具備:嵌合軸芯11的端部IlA[參照圖2]的貫通孔27;位于貫通孔27的外側使得向軸芯11的徑向外側延伸并構成被焊接在正極板的被焊接部4(第2被焊接部)[參照圖2]的第2焊接部的正極集電構件主體37;以及一端與正極集電構件主體37—體地設置而另一端與蓋構件31電連接的突片33。正極集電構件7通過對鋁(包括鋁合金)板進行沖壓加工而形成，如圖3所示，具有在中心部分形成了貫通孔27的環狀的正極集電構件主體37。如圖3(A)所示，貫通孔27為了使正極集電構件7不從卷繞極板群5的中心偏離，具有與軸芯11的端部IlA相嵌的形狀。此外，貫通孔27的輪廓形狀設為由一對平行的直線狀的緣部27a、27b和將直線狀的緣部27a、27b的兩端分別相連的一對圓弧狀緣部27c、27d圍成的形狀。在軸芯11的端部IlA形成的段部IlB的輪廓形狀成為與貫通孔27的形狀相似的形狀。此外，在軸芯11的端部11A，在與一對圓弧狀緣部27c、27d對置的位置形成一對凹部11C。通過將貫通孔27以及軸芯11的端部IlA設為這樣的形狀，從而將軸芯11的端部IlA插入到貫通孔27時的定位變得容易。
[0052]正極集電構件7被焊接在卷繞極板群5中包含的正極板的寬度方向的一端側的被焊接部4。因此，使正極集電構件7從卷繞極板群5的正極板的被焊接部4所處的一側朝向卷繞極板群5接近，將正極集電構件7載置在正極板的被焊接部4上。然后，通過后述的激光焊接，將正極板的被焊接部4與正極集電構件7進行焊接。為了進行激光焊接，在正極集電構件7上設置了形成為朝向與卷繞極板群5接觸的方向突出、并且朝向從卷繞極板群5遠離的方向打開的7條溝槽29a?29g。在本實施方式中，這些溝槽29a?29g構成第2焊接用突條部。7條溝槽29a?29g以貫通孔27為中心沿周向空開間隔而形成為放射狀。此外，這些溝槽29a?29g的長度相等。在本實施例中，以在以貫通孔27為中間而與突片33對置的位置形成的溝槽29c為中心，相鄰的2個溝槽29之間沿周向空開等間隔地形成。
[0053]此外，溝槽29a?29g分別形成在貫通孔27與位于貫通孔27的外側而被焊接在正極板的被焊接部4的正極集電構件主體(第2焊接部)37的外周部45之間。在本實施方式中，溝槽29a?29g在正極集電構件主體37的最外周部的近前終止。如此一來，焊縫就不會越過正極集電構件主體37的最外周部而突出，能夠防止突出的焊縫所引起的不必要的短路。
[0054]與蓋構件31電連接的突片33的一端35與正極集電構件主體37—體地設置。并且，在突片33的一端35的近旁形成了I個突條部39，該突條部39在突片33的寬度方向上延伸，向卷繞極板群5側突出并且在蓋構件31側開口。進一步地，在正極集電構件主體37具備從其最外周部朝向貫通孔27延伸并且在厚度方向上貫通的2個凹部41，突片33的一端35與凹部41的底部43—體地形成。通過設置這樣的突條部39，從而如圖6(B)所示，當使突片33向蓋構件31側折彎時，能夠沿突條部39簡單地使突片33彎曲。結果，防止了正極集電構件主體37與突片33的邊界部的機械強度的降低，能夠防止在邊界部產生裂縫。此外，通過在突片33的兩側設置2個凹部41，從而能夠加長突片33的長度，所以蓋構件31與突片33之間的焊接作業變得容易。
[0055]另外，在正極集電構件主體37，在溝槽29所夾的位置形成了圓形的排氣孔61。
[0056]<負極集電構件>
[0057]圖4(A)是負極集電構件9的俯視圖，圖4(B)是負極集電構件9的側視圖，圖4(C)是用于表示軸芯11與負極集電構件9之間的嵌合狀態的剖面圖。在這些圖中，負極集電構件9由鎳或者對銅實施了鍍鎳的金屬材料當中的任意一者形成。在本實施方式中，由對銅實施了鍍鎳的金屬材料來形成了負極集電構件9。如圖4所示，負極集電構件9具有具備膨出部49和負極集電構件主體53的圓盤形狀，其中膨出部49在中心部分向從軸芯11遠離的方向膨出而嵌合軸芯11的另一個端部47，負極集電構件主體53位于該膨出部49的外側，并被焊接在負極板的被焊接部6(第I被焊接部)。在本實施方式中，負極集電構件主體53構成了第I焊接部。
[0058]負極集電構件9被焊接在卷繞極板群5中包含的負極板的寬度方向的一端側的被焊接部6(參照圖1)。因此，使負極集電構件9從卷繞極板群5的負極板的被焊接部6所處的一側朝向卷繞極板群5接近，將負極集電構件9載置在負極板的被焊接部6之上。然后，通過后述的激光焊接，將負極板的被焊接部6與負極集電構件9進行焊接。為了進行激光焊接，在負極集電構件9上設置了朝向與卷繞極板群5相接的方向突出、并且朝向從卷繞極板群5遠離的方向打開的8條溝槽51a?51h。在本實施方式中，這些溝槽51a?51h構成了第I焊接用突條部。溝槽51a?51h通過沖壓加工來形成，以負極集電構件9的膨出部49為中心，呈放射狀直線延伸。此外，溝槽51a?51h分別形成在與負極集電構件主體53的外周部55之間，溝槽51a?51h在負極集電構件主體53的最外周部的近前終止。如此一來，焊縫就不會越過負極集電構件主體53的最外周部而突出，能夠防止突出的焊縫所引起的不必要的短路。
[0059]8條溝槽51a?51h以膨出部49為中心沿周向空開間隔地形成。在本實施方式中，位于狹縫57的延長線上的溝槽51&、516的長度比其他溝槽5113、51(3、51(1、51匕518、5111的長度短。通過該結構，能夠增加狹縫57的長度。
[0060]負極集電構件9具備跨越膨出部49和負極集電構件主體(第I焊接部)53而延伸并且在厚度方向上貫通膨出部49以及負極集電構件主體53的I條狹縫57。狹縫57通過膨出部49的中心，完全橫切膨出部49并且其兩端延伸至負極集電構件主體53。當通過軸芯11注入電解液時，電解液從該狹縫57擴散到容器內，所以與以往相比電解液更加迅速地浸潤到卷繞極板群5內。在本實施方式中，由于狹縫57延伸到負極集電構件主體53，所以從容器的底部側逐漸充滿的電解液通過延伸至負極集電構件主體53的狹縫57的部分，直接浸潤到卷繞極板群5內。
[0061]另外，狹縫57的條數是任意的，但若考慮膨出部49的強度，則如本實施例這樣，僅設置通過膨出部49的中心、完全橫切膨出部49并且其兩端延伸至負極集電構件主體53的I條狹縫便足夠。
[0062]此外，在本實施方式中，在軸芯11的端部47，設置了在軸芯11的徑向上貫通并且朝向膨出部49開口、在徑向上對置的一對凹部63。而且，在軸芯11的端部47嵌合于膨出部49的狀態下，一對凹部63與狹縫57對準。如此一來，通過軸芯11的電解液的流動變得順暢。此外，在負極集電構件主體53，在溝槽51所夾的位置形成了圓形的排氣孔59。
[0063]另外，在本實施方式中，負極集電構件主體53構成為比正極集電構件主體37大。由此，負極板的被焊接部與負極集電構件9的焊接點比正極板的被焊接部與正極集電構件7的焊接點多，負極集電構件9的電阻值降低，所以能夠提高蓄電設備的容量。
[0064]<絕緣環構件>
[0065]如圖5(A)至(C)所示，絕緣環構件19具備:包圍卷繞極板群5的正極集電構件7側的端部的外周部的筒部19a;以及與該筒部19a—體地形成且從筒部19a朝向徑向內側延伸而與正極集電構件7接觸的板狀部19b。此外，在板狀部19b的與環狀凸部15對置的面上，沿軸芯11的周向空開固定間隔一體地設置了與環狀凸部15接觸的8個突起部19c。這些突起部19c具有沿軸芯11的徑向延伸的形狀，在與環狀凸部15接觸的狀態下，具有比環狀凸部15的頂部15a更向軸芯11的徑向內側突出的長度。若沿周向空開固定間隔地設置這樣的突起部19c，則當對容器3實施拉深加工來形成環狀凸部15時，壓力重點地施加于多個突起部19c。因此，會從在絕緣環構件19上空開固定間隔地設置的多個突起部19c施加大致相等的推壓力。結果，通過大致均等的推壓力施加于極板群組件2，從而能夠防止卷繞極板群5的不均勻的變形，能夠提高電容器I對施加于軸芯11的軸線方向上的振動的耐受性。通過將突起部19c設為比環狀凸部15的頂部15a更向軸芯11的徑向內側突出的長度，從而各個突起部19c與環狀凸部15接觸的面的面積始終大致相等。結果，能夠使經由各突起部19c施加于極板群組件2的推壓力的偏差最小。
[0066]圖6(A)以及(B)是表示將絕緣環構件19安裝于正極集電構件7的狀態的俯視圖以及部分剖面圖。另外，在圖6(A)中，突片33表示為垂直立起。如圖6(A)所示，為了最大限度發揮排氣的作用，板狀部19b的大小優選設為不會將正極集電構件7的排氣孔61堵塞的大小。
[0067]<卷繞極板群與集電構件的焊接>
[0068]在卷繞極板群5的被焊接部與集電構件(正極集電構件7以及負極集電構件9)的焊接中，使用激光。在本實施方式中，作為激光焊接裝置，使用了連續地產生激光的直接聚光型半導體激光裝置(DLL、未圖示)。若以對正極集電構件7進行焊接的情況為例來進行說明，則使用直接聚光型半導體激光裝置，沿著正極集電構件7的溝槽29從正極集電構件7的中心部朝向外周側連續照射激光而使正極集電構件7部分地熔融，通過熔融金屬將正極板的被焊接部4與正極集電構件7進行焊接。若如本實施方式這樣，使用直接聚光型半導體激光裝置進行激光焊接，則能夠高效地使正極集電構件熔融，能夠可靠地進行焊接，能夠可靠地防止焊接部的電阻變大。另外，即使取代直接聚光型半導體激光裝置而使用光纖導光型半導體激光裝置等，也同樣能夠得到良好的焊接結果。
[0069]負極集電構件9與負極板的被焊接部6的焊接也同樣地進行。即，負極集電構件9熔融，通過熔融金屬將負極板的被焊接部與負極集電構件9進行焊接。
[0070]<卷繞極板群向容器的收納>
[0071]如圖1所示，由焊接了集電構件7以及9的卷繞極板群5構成的極板群組件2被收納至容器3。在收納了極板群組件2的狀態下，負極集電構件9的膨出部49和容器的底部(膨出部23)使用插入到軸芯11的內部的焊接用電極通過點焊來進行焊接，從而電連接。
[0072]在正極集電構件7的外周緣部，安裝了用于將正極集電構件7與容器3電絕緣的絕緣環構件19。在容器3中，在開口部近旁，為了形成環狀凸部15而實施拉深加工，如圖1所示，極板群組件2被固定在容器3內。
[0073]如圖1所示，在正極集電構件7的上方，配置構成正極端子的蓋構件31。蓋構件31由蓋主體31A和蓋帽31B構成，其中蓋主體31A由鋁形成，蓋帽31B與容器3同樣地由實施了鍍鎳的鋼形成。如圖2所示，在蓋主體31A焊接細長的板狀的突片32的一端，在該突片32的另一端形成了折返部32A。在折返部32A焊接正極集電構件7的突片33的自由端部。由此，蓋構件31與卷繞極板群5的正極集電構件7電連接。
[0074]蓋構件31經由用于使蓋構件31與容器3電絕緣的電絕緣構件65而配置在形成于容器3的環狀凸部15上。電絕緣構件65例如由橡膠等彈性絕緣材料形成，具有整體包圍蓋構件31的蓋主體31A的外周部的形狀。位于比環狀凸部15更靠近容器3的開口部側的位置的環狀壁部分67被進行卷曲加工(斂縫加工)，使得接近蓋構件31。結果，在進行卷曲加工后的環狀壁部分67與環狀凸部15之間，以隔著電絕緣構件65夾持蓋構件31的狀態將其固定。由此，將電容器I的內部密封。
[0075]在容器3內，注入了能夠浸潤極板群組件2整體的量的非水電解液(未圖示)。在非水電解液中，例如能夠使用在聚碳酸酯(P C)的溶劑中作為鋰鹽而溶解了六氟化磷酸鋰(LiPF6)的溶液。
[0076]圖7是本發明的其他實施方式的圓筒狀鋰離子電容器101(以下，簡稱為電容器101)的正極集電構件107的俯視圖。另外，在圖7中，對與圖3(A)所示的實施方式相同的部分，標注在圖3(A)所附的符號上加上100的數字后得到的數字符號，省略詳細的說明。在本實施方式的電容器101中，在突片133的一端135的近旁，形成了在突片133的寬度方向上延伸、向卷繞極板群105側突出并且在蓋構件131側開口的3根突條部139。通過設置這樣的3根突條部139，從而從3根突條部139的任意位置都能夠簡單地將突片133彎曲，所以在重新彎曲時能夠防止因反復彎曲相同的突條部而發生的突片的斷裂。
[0077]此外，設置于第I集電構件以及第2集電構件的多個第I或者第2焊接用突條部(29a?29g、51a?51h)也可以如圖8?圖15所示的焊接用突條部200那樣，設為集電構件的外周部附近的寬度尺寸大于靠近集電構件的中心部的部分的寬度尺寸。在圖8?圖15的例子中，焊接用突條部200的外周側部側的端部擴展成扇狀或者喇叭狀。若設為這樣的形狀，則當沿著焊接用突條部從集電構件的中心側朝向外側進行激光焊接時，能夠使熱在焊接用突條部的終止側分散，因此能夠防止集電部在外周部附近熔斷這樣的問題發生。
[0078]在上述各實施方式中，說明了將正極集電構件與蓋構件電連接，將負極集電構件與容器的底部電連接的例子，但當然也可以將負極集電構件與蓋構件電連接，將正極集電構件與容器的底部電連接。
[0079]工業可利用性
[0080]根據本發明，能夠提供一種當注入電解液時，電解液容易浸潤到卷繞極板群內的電容器。此外，根據本發明，能夠提供一種在集電構件的焊接部與突片的邊界部難以產生裂縫的電容器。
[0081 ] 符號說明
[0082]I電容器
[0083]2極板群組件
[0084]3 容器
[0085]5卷繞極板群
[0086]7正極集電構件
[0087]9負極集電構件
[0088]11 軸芯
[0089]13外周部分
[0090]15環狀凸部
[0091]17環狀壁部分
[0092]19絕緣環構件
[0093]19a 筒部
[0094]1%板狀部
[0095]19c突起部
[0096]21環狀底壁部分
[0097]23膨出部
[0098]25外周部分
[0099]27貫通孔
[0100]29 溝槽
[0101]31蓋構件
[0102]33 突片
[0103]37正極集電構件主體
[0104]39突條部
[0105]41 凹部
[0106]49膨出部
[0107]51 溝槽
[0108]53負極集電構件主體
[0109]55外周部
[0110]57 狹縫
[0111]59、61 排氣孔
[0112]63 凹部
[0113]65電絕緣構件
[0114]67環狀壁部分
【主權項】
1.一種電容器，具備: 極板群組件，其由卷繞極板群、第I集電構件和第2集電構件構成，其中該卷繞極板群將由一種極性的極板、隔板以及另一種極性的極板層疊而成的層疊體圍繞管狀的軸芯進行卷繞而構成，該一種極性的極板在帶狀的集電板形成活性物質層使得在寬度方向的一端側保留第I被焊接部而成，該另一種極性的極板在帶狀的集電板形成活性物質層使得在寬度方向的另一端側保留第2被焊接部而成，該第I集電構件被支撐于所述軸芯的一端，并被焊接在所述卷繞極板群的所述一種極性的極板的所述第I被焊接部，該第2集電構件被支撐于所述軸芯的另一端，并被焊接在所述卷繞極板群的所述另一種極性的極板的所述第2被焊接部； 有底筒狀的具有導電性的容器，其在一個端部具有開口部，在內部收納所述極板群組件；以及 具有導電性的蓋構件，其在與所述容器電絕緣的狀態下將所述容器的所述開口部堵塞， 所述第I集電構件與所述容器電連接， 所述第2集電構件與所述蓋構件電連接， 所述電容器的特征在于， 所述第I集電構件具備: 膨出部，其向從所述軸芯遠離的方向膨出，并嵌合所述軸芯的所述一端； 第I焊接部，其位于所述膨出部的外側使得向所述軸芯的徑向外側延伸，并被焊接在所述一種極性的極板的所述第I被焊接部；以及 至少I條狹縫，其跨越所述膨出部以及所述第I焊接部而延伸，并且在厚度方向上貫通所述膨出部以及所述第I焊接部， I條所述狹縫通過所述膨出部的中心，完全橫切所述膨出部并且其兩端延伸至所述第I焊接部， 所述第I集電構件的所述第I焊接部具備:向所述卷繞極板群側突出并且在所述容器的底部側開口并且以所述膨出部為中心沿周向空開間隔地形成的多個第I焊接用突條部，所述多個第I焊接用突條部分別形成在所述膨出部與所述第I焊接部的外周部之間，所述多個第I焊接用突條部沿所述周向空開等間隔而形成， 在所述狹縫的延長線上具備2個所述第I焊接用突條部，所述2個第I焊接用突條部的長度比剩余的多個所述第I焊接用突條部的長度短， 所述多個第I焊接用突條部通過激光焊接而被焊接在所述第I被焊接部， 在所述軸芯的所述一端具備:在所述軸芯的徑向上貫通并且朝向所述膨出部開口，并且在所述徑向上對置的一對凹部， 在所述軸芯的所述一端被嵌合于所述膨出部的狀態下，所述一對凹部與所述狹縫對準， 所述第2集電構件具備: 貫通孔，其嵌合所述軸芯的所述另一端； 第2焊接部，其位于所述貫通孔的外側使得向所述軸芯的徑向外側延伸，并被焊接在所述另一種極性的極板的所述第2被焊接部；以及 突片，其一端與所述第2焊接部一體地設置而另一端與所述蓋構件電連接， 在所述突片的所述一端的近旁形成了在所述突片的寬度方向上延伸、向所述卷繞極板群側突出并且在所述蓋構件側開口的I根以上的突條部， 在所述第2集電構件的所述第2焊接部，具備從其最外周部朝向所述貫通孔延伸并且在厚度方向上貫通的凹部， 所述突片的所述一端與所述凹部的底部一體地設置， 所述第2集電構件的所述第2焊接部具備:向所述卷繞極板群側突出并且在所述蓋構件側開口并且以所述貫通孔為中心沿周向空開間隔地形成的多個第2焊接用突條部， 所述多個第2焊接用突條部分別形成在所述貫通孔與所述第2焊接部的外周部之間， 所述多個第2焊接用突條部在所述最外周部的近前終止， 所述貫通孔具有由一對平行緣部和將該一對平行緣部的兩端分別相連的一對圓弧狀緣部圍成的形狀， 所述多個第2焊接用突條部通過激光焊接而被焊接在所述第2被焊接部。2.—種電容器，具備: 極板群組件，其由卷繞極板群、第I集電構件和第2集電構件構成，其中該卷繞極板群將由一種極性的極板、隔板以及另一種極性的極板層疊而成的層疊體圍繞管狀的軸芯進行卷繞而構成，該一種極性的極板在帶狀的集電板形成活性物質層使得在寬度方向的一端側保留第I焊接部而成，該另一種極性的極板在帶狀的集電板形成活性物質層使得在寬度方向的另一端側保留第2被焊接部而成，該第I集電構件被支撐于所述軸芯的一端，并被焊接在所述卷繞極板群的所述一種極性的極板的所述第I被焊接部，該第2集電構件被支撐于所述軸芯的另一端，并被焊接在所述卷繞極板群的所述另一種極性的極板的所述第2被焊接部；有底筒狀的具有導電性的容器，其在一個端部具有開口部，在內部收納所述極板群組件；以及 具有導電性的蓋構件，其在與所述容器電絕緣的狀態下將所述容器的所述開口部堵塞， 所述第I集電構件與所述容器電連接， 所述第2集電構件與所述蓋構件電連接， 所述電容器的特征在于， 所述第I集電構件具備: 膨出部，其向從所述軸芯遠離的方向膨出，并嵌合所述軸芯的所述一端； 第I焊接部，其位于所述膨出部的外側使得向所述軸芯的徑向外側延伸，并被焊接在所述一種極性的極板的所述第I被焊接部；以及 至少I條狹縫，其跨越所述膨出部以及所述第I焊接部而延伸，并且在厚度方向上貫通所述膨出部以及所述第I焊接部， 所述第2集電構件具備: 貫通孔，其嵌合所述軸芯的所述另一端； 第2焊接部，其位于所述貫通孔的外側使得向所述軸芯的徑向外側延伸，并被焊接在所述另一種極性的極板的所述第2被焊接部；以及 突片，其一端與所述第2焊接部一體地設置而另一端與所述蓋構件電連接， 在所述突片的所述一端的近旁形成了在所述突片的寬度方向上延伸、向所述卷繞極板群側突出并且在所述蓋構件側開口的I根以上的突條部。3.根據權利要求2所述的電容器，其特征在于， 所述第I集電構件是負極集電構件， 所述第2集電構件是正極集電構件， 所述第I集電構件的所述第I焊接部大于所述第2集電構件的所述第2焊接部。4.一種電容器，具備: 極板群組件，其由卷繞極板群、第I集電構件和第2集電構件構成，其中該卷繞極板群將由一種極性的極板、隔板以及另一種極性的極板層疊而成的層疊體圍繞管狀的軸芯進行卷繞而構成，該一種極性的極板在帶狀的集電板形成活性物質層使得在寬度方向的一端側保留第I被焊接部而成，該另一種極性的極板在帶狀的集電板形成活性物質層使得在寬度方向的一端側保留第2被焊接部而成，該第I集電構件被支撐于所述軸芯的一端，并被焊接在所述卷繞極板群的所述一種極性的極板的所述第I被焊接部，該第2集電構件被支撐于所述軸芯的另一端，并被焊接在所述卷繞極板群的所述另一種極性的極板的所述第2被焊接部；有底筒狀的具有導電性的容器，其在一個端部具有開口部，并在內部收納所述極板群組件；以及 具有導電性的蓋構件，其在與所述容器電絕緣的狀態下將所述容器的所述開口部堵塞， 所述第I集電構件與所述容器電連接， 所述第2集電構件與所述蓋構件電連接， 所述電容器的特征在于， 所述第I集電構件具備: 膨出部，其向從所述軸芯遠離的方向膨出，并嵌合所述軸芯的所述一端； 第I焊接部，其位于所述膨出部的外側使得向所述軸芯的徑向外側延伸，并被焊接在所述一種極性的極板的所述第I被焊接部；以及 至少I條狹縫，其跨越所述膨出部以及所述第I焊接部而延伸，并且在厚度方向上貫通所述膨出部以及所述第I焊接部。5.根據權利要求2或4所述的電容器，其特征在于， 所述至少I條狹縫完全橫切所述膨出部并且其兩端延伸至所述第I焊接部。6.根據權利要求2或4所述的電容器，其特征在于， I條所述狹縫通過所述膨出部的中心，完全橫切所述膨出部并且其兩端延伸至所述第I焊接部。7.根據權利要求2或4所述的電容器，其特征在于， 在所述軸芯的所述一端具備:在所述軸芯的徑向上貫通并且朝向所述膨出部開口，并且在所述徑向上對置的一對凹部， 在所述軸芯的所述一端被嵌合于所述膨出部的狀態下，所述一對凹部與所述狹縫對準。8.根據權利要求2或4所述的電容器，其特征在于， 所述第I集電構件的所述第I焊接部具備:向所述卷繞極板群側突出并且在所述容器的底部側開口并且以所述膨出部為中心沿周向空開間隔地形成的多個第I焊接用突條部，所述多個第I焊接用突條部分別形成在所述膨出部與所述第I焊接部的外周部之間。9.根據權利要求4所述的電容器，其特征在于， I條所述狹縫通過所述膨出部的中心，完全橫切所述膨出部并且其兩端延伸至所述第I焊接部， 所述第I集電構件的所述第I焊接部具備:向所述卷繞極板群側突出并且在所述容器的底部側開口并且以所述膨出部為中心沿周向空開間隔地形成的多個第I焊接用突條部，所述多個第I焊接用突條部分別形成在所述膨出部與所述第I焊接部的外周部之間，所述多個第I焊接用突條部沿所述周向空開等間隔而形成， 在所述狹縫的延長線上具備2個所述第I焊接用突條部，所述2個第I焊接用突條部的長度比剩余的多個所述第I焊接用突條部的長度短。10.根據權利要求8或9所述的電容器，其特征在于， 所述多個第I焊接用突條部通過激光焊接而被焊接在所述第I被焊接部。11.根據權利要求10所述的電容器，其特征在于， 所述多個第I焊接用突條部的所述外周部附近的寬度尺寸比所述膨出部附近的寬度尺寸大。12.—種電容器，具備: 極板群組件，其由卷繞極板群、第I集電構件和第2集電構件構成，其中該卷繞極板群將由一種極性的極板、隔板以及另一種極性的極板層疊而成的層疊體圍繞管狀的軸芯進行卷繞而構成，該一種極性的極板在帶狀的集電板形成活性物質層使得在寬度方向的一端側保留第I被焊接部而成，該另一種極性的極板在帶狀的集電板形成活性物質層使得在寬度方向的一端側保留第2被焊接部而成，該第I集電構件被支撐于所述軸芯的一端，并被焊接在所述卷繞極板群的所述一種極性的極板的所述第I被焊接部，該第2集電構件被支撐于所述軸芯的另一端，并被焊接在所述卷繞極板群的所述另一種極性的極板的所述第2被焊接部；有底筒狀的具有導電性的容器，其在一個端部具有開口部，并在內部收納所述極板群組件；以及 具有導電性的蓋構件，其在與所述容器電絕緣的狀態下將所述容器的所述開口部堵塞， 所述第I集電構件與所述容器電連接， 所述第2集電構件與所述蓋構件電連接， 所述電容器的特征在于， 所述第2集電構件具備: 貫通孔，其嵌合所述軸芯的所述另一端； 第2焊接部，其位于所述貫通孔的外側使得向所述軸芯的徑向外側延伸，并被焊接在所述另一種極性的極板的所述第2被焊接部；以及 突片，其一端與所述第2焊接部一體地設置而另一端與所述蓋構件電連接， 在所述突片的所述一端的近旁形成了在所述突片的寬度方向上延伸、向所述卷繞極板群側突出并且在所述蓋構件側開口的I根以上的突條部。13.根據權利要求2或12所述的電容器，其特征在于， 在所述第2集電構件的所述第2焊接部，具備從其最外周部朝向所述貫通孔延伸并且在厚度方向上貫通的凹部， 所述突片的所述一端與所述凹部的底部一體地設置。14.根據權利要求13所述的電容器，其特征在于， 所述第2集電構件的所述第2焊接部具備:向所述卷繞極板群側突出并且在所述蓋構件側開口并且以所述貫通孔為中心沿周向空開間隔地形成的多個第2焊接用突條部， 所述多個第2焊接用突條部分別形成在所述貫通孔與所述第2焊接部的外周部之間。15.根據權利要求14所述的電容器，其特征在于， 所述多個第2焊接用突條部在所述最外周部的近前終止。16.根據權利要求15所述的電容器，其特征在于， 所述貫通孔具有由一對平行緣部和將該一對平行緣部的兩端分別相連的一對圓弧狀緣部圍成的形狀。17.根據權利要求14?16中任一項所述的電容器，其特征在于， 所述多個第2焊接用突條部通過激光焊接而被焊接在所述第2被焊接部。18.根據權利要求17所述的電容器，其特征在于， 所述第2焊接用突條部的所述外周部附近的寬度尺寸比所述貫通孔附近的寬度尺寸大。
【文檔編號】H01G11/74GK105849840SQ201480070836
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年12月22日
【發明人】櫻井淳, 增井貴史, 關谷雅彰, 江口德孝, 若松喜美
【申請人】日立化成株式會社