CN102195013B - 非水电解液圆筒型电池 - Google Patents

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Abstract

提高使用非水电解液的二次电池的密封性能。在电池容器(60)的环状敛缝空间(65)中,通过由全氟系氟树脂构成的绝缘密封圈(43)敛缝固定密闭盖(50),而对电池容器的开口端部(60a)进行封口,并且密闭盖和电池容器电气地绝缘。电池容器的开口端通过敛缝加工,以夹压密闭盖的凸缘部(50F)的两面的方式,压缩绝缘密封圈,在凸缘部的两面中,形成密封面。凸缘部的上下表面紧密粘接到绝缘密封圈,并且被从上下通过敛缝而变形的电池容器的内面按压。在绝缘密封圈中,在凸缘部的上下表面,产生压缩力成为极大的压缩点(1A、1B),发挥高的封水性能。即,凸缘部的上下表面的压缩点成为密封点。

Description

非水电解液圆筒型电池
技术领域
本发明涉及非水电解液圆筒型电池的绝缘密闭构造。
背景技术
以往,作为一般广泛使用的二次电池,铅蓄电池、镍/镉电池等水溶液类二次电池是主流,但由于这些水溶液类二次电池无法得到超过水的分解电位的动作电压,所以能量密度低。
近年来,伴随节能、环境保护的需求,不仅是电气容量为1.5Ah左右的民用小型电池,而且在向电力储存用、电动车用这样的大型电池要求展开的过程中,大力进行着以锂二次电池为代表的非水电解液电池的研究开发。非水电解液电池的动作电压高、且具有高能量密度,循环特性也优良。
但是,在非水电解液电池中,需要严密地防止水分浸入到电池内、以及电解液成分扩散到大气,确保电池的密闭性在水溶液类二次电池以上是非常重要的。
作为用于确保非水电解液电池中的密闭性的密封方法,主要采用:利用激光焊接对封口体和电池容器的开口部进行密闭的方法;通过将封口体经由绝缘树脂制密封圈敛缝到电池容器的开口部而使之紧密粘接于电池密闭盖来进行密封的方法(专利文献1),但在非水电解液圆筒型电池中,一般采用后者。
【专利文献1】日本专利第4223134号
发明内容
在专利文献1的非水电解液圆筒型电池中,需要提高绝缘树脂制密封圈和电池容器以及密闭盖的紧密粘接性而可靠地防止电解液的漏液,但与密闭盖以及电池容器最紧密粘接的密封圈的最压缩点成为决定电池的密闭性的密封点,密封点设定在电池容器的开口端部的折弯部内侧端缘中。
电池容器的开口端部向内侧折弯,并且向电池容器底部方向提供倾斜,所以其前端即折弯内周端成为密封点。但是,该内周端易于产生敛缝加工时的擦伤部,该损伤部由于电池的使用环境、例如高湿度等而有可能被腐蚀氧化,密封有可能被破坏。
(1)第1方面的发明提供一种非水电解液圆筒型电池,其特征在于,具备:发电单元;电池容器,收纳所述发电单元;以及密闭盖,配置在所述电池容器的开口端部,经由绝缘密封圈对所述电池容器进行密闭,将所述绝缘密封圈的密封点设定于从所述电池容器的开口端部中形成的折弯部的内周缘向电池外周侧隔离了规定距离的区域中。
(2)第2方面的发明提供一种非水电解液圆筒型电池,其特征在于,具备:发电单元;电池容器,收纳所述发电单元;密闭盖,配置在所述电池容器的开口端部,经由绝缘密封圈对所述电池容器进行密闭,所述密闭盖以其周缘部的上下表面被所述绝缘密封圈夹持的方式敛缝固定到所述电池容器的所述开口端部,在与所述密闭盖的周缘部的上下表面相接的绝缘密封圈中分别设定了密封点。
(3)第3方面的发明在第2方面的非水电解液圆筒型电池中,其特征在于,所述周缘部的上表面、下表面的所述密封点处的所述绝缘密封圈的加工后厚度尺寸Ha、Hb是Ha>Hb。
(4)第3方面的发明在第1~3中的任意一个方面的非水电解液圆筒型电池中,其特征在于,在所述电池容器的开口端部中形成环状敛缝空间,对于所述密闭盖的周缘部,隔着绝缘密封圈,其上下表面被环状敛缝空间的内面夹持。
(5)第5方面的发明在第4方面的非水电解液圆筒型电池中,其特征在于,所述环状敛缝空间是通过使所述电池容器的开口端部的外周面向内方凹陷而形成的突部、和使所述电池容器的开口端部向电池内方折弯而形成的折弯部夹持的空间,所述折弯部形成为与和电池轴心正交的平面平行、或者形成为向电池轴心侧下降的倾斜角度小于5度的倾斜面。
(6)第6方面的发明在第1~5中的任意一个方面的非水电解液圆筒型电池中,其特征在于,所述绝缘密封圈是全氟系氟树脂。
根据本发明,能够提高电池容器的密封性能。
附图说明
图1是示出本发明的非水电解液圆筒型电池的实施方式的剖面图。
图2是图1所示的密闭型电池的分解立体图。
图3是将用于示出图1的电极群的细节的一部分切断的状态的立体图。
图4是图1的非水电解液圆筒型电池的封口体周边的部分剖面图。
图5是示出图4的环状突部的加工工序中的第1工序的纵剖面图。
图6是示出图4的环状突部的加工工序中的第2工序的纵剖面图。
图7是示出图4的环状突部的加工工序中的第3工序的纵剖面图。
图8是示出图4的环状突部的加工工序中的第4工序的纵剖面图。
图9是示出本实施方式的效果的表1。
(符号说明)
20:发电单元;43:绝缘密封圈;50:密闭盖;60:电池容器;60a:开口端部;61:敛缝部;61A、61B:压缩点;62:折弯部;62a:折弯部内周缘;63:内侧突部;64:未加工的容器外壁;65:环状敛缝空间。
具体实施方式
以下,参照附图,对将本发明的密闭型电池应用于圆筒型锂离子二次电池中的一个实施方式进行说明。
-密闭型电池的构造-
图1是示出本发明的密闭型电池的实施方式的纵剖面图,图2是图1所示的密闭型电池的分解立体图。另外,图3是说明发电单元的图,图4是详细示出密闭盖敛缝构造的图。
密闭型电池1具有例如外形40mmφ、高度100mm的尺寸。该圆筒型二次电池1构成为在由密闭盖50密封了开口部的有底圆筒型的电池容器60的内部中收容有发电单元20。
首先,对电池容器60和发电单元20进行说明,接下来,说明密闭盖50。
(电池容器60)
在有底圆筒型的电池容器60中,在容器开口端部60a(参照图5)侧,形成了敛缝部61。通过用该敛缝部61将密闭盖50敛缝固定到电池容器60上,担保了使用非水电解液的密闭型电池1的密封性能。敛缝部61具备:使容器开口端部60a向内侧折弯而成的折弯部62;以及在从容器开口端部60a向电池底面侧隔离开规定距离的位置处向内侧突出的突部63。如后所述,在折弯部62与突部63之间介有密封圈43而敛缝固定密闭盖50,对电池进行密闭。
(发电单元20)
发电单元20如以下说明将电极群10、正极集电部件31、以及负极集电部件21一体地单元化而构成。电极群10在中央部具有轴芯15,在轴芯15的周围卷绕了正极电极、负极电极以及隔离件。图3示出电极群10的构造的细节,是将一部分切断的状态的立体图。如图3所示,电极群10具有在轴芯15的外周,卷绕了正极电极11、负极电极12、以及第1、第2隔离件13、14的结构。
在该电极群10中,在与轴芯15的外周相接的最内周卷绕了第1隔离件13,在其外侧层叠并卷绕了负极电极12、第2隔离件14以及正极电极11。在最内周的负极电极12的内侧,卷绕了数周(图3中为1周)的第1隔离件13以及第2隔离件14。另外,最外周形成为负极电极12以及在其外周卷绕的第1隔离件13。最外周的第1隔离件13用粘接带19封住(参照图2)。
正极电极11由铝箔形成且具有长条的形状,具有正极片11a、和在该正极片11a的两面涂敷了正极混合剂11b的正极处理部。沿着正极片11a的长度方向的上方侧的侧缘成为未涂敷正极混合剂11b而铝箔露出的正极混合剂未处理部11c。在该正极混合剂未处理部11c中,等间隔地一体形成了与轴芯15平行地向上方突出的多个正极引线16。
正极混合剂11b具有正极活性物质、正极导电材料、以及正极粘混合剂。正极活性物质优选为锂氧化物。作为例子,能够举出钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、以及锂复合氧化物(包含从钴、镍、锰选择的两种以上的锂氧化物)等。正极导电材料只要是能够辅助使在正极混合剂中的锂的吸收释放反应中产生的电子传达到正极电极的材料,则没有限制。作为正极导电材料的例子,能够举出石墨、乙炔黑等。
正极粘混合剂能够使正极活性物质和正极导电材料粘接,并且使正极混合剂和正极集电体粘接,只要不会由于与非水电解液的接触而大幅劣化,则没有特别限制。作为正极粘混合剂的例子,能够举出聚偏氟乙烯(PVDF)、氟橡胶等。正极混合剂层的形成方法只要是在正极电极上形成正极混合剂的方法则没有限制。作为正极混合剂11b的形成方法的例子,能够举出将正极混合剂11b的构成物质的分散溶液涂敷到正极片11a上的方法。
作为将正极混合剂11b涂敷到正极片11a上的方法的例子,能够举出滚涂工法、挤压涂敷工法等。在正极混合剂11b中,将作为分散溶液的溶媒例添加N-甲基吡咯烷酮(NMP)、水等并混匀而得到的浆料均匀地涂敷到厚度20μm的铝箔的两面并使其干燥之后,冲压而裁断。作为正极混合剂11b的涂敷厚度的一个例子,一侧是约40μm。在裁断正极片11a时,一体地形成正极引线16。
负极电极12由铜箔形成且具有长条的形状,具有负极片12a、和在该负极片12a的两面涂敷了负极混合剂12b的负极处理部。沿着负极片12a的长度方向的下方侧的侧缘形成为没有涂敷负极混合剂12b而铜箔露出的负极混合剂未处理部12c。在该负极混合剂未处理部12c中,等间隔地一体形成了在与正极引线16相反的方向上延出的多个负极引线17。
负极混合剂12b包括负极活性物质、负极粘混合剂、以及增稠剂。负极混合剂12b也可以具有乙炔黑等负极导电材料。作为负极活性物质,优选使用石墨炭。通过使用石墨炭,能够制作要求大容量的面向PLUG-IN HYBRID汽车、电动车的锂离子二次电池。负极混合剂12b的形成方法只要是在负极片12a上形成负极混合剂12b的方法,则没有限制。作为将负极混合剂12b涂敷到负极片12a上的方法的例子,能够举出将负极混合剂12b的构成物质的分散溶液涂敷到负极片12a上的方法。作为涂敷方法的例子,能够举出滚涂工法、挤压涂敷工法等。
作为将负极混合剂12b涂敷到负极片12a上的方法的例子,将在负极混合剂12b中作为分散溶媒添加N-甲基吡啶-2-吡咯烷酮及/或水并混匀而得到的浆料均匀地涂敷到厚度10μm的滚轧铜箔的两面并干燥之后,冲压裁断。作为负极混合剂12b的涂敷厚度的一个例子,一侧是约40μm。在裁断负极片12a时,一体地形成负极引线17。
在将第1分隔器13以及第2分隔器14的宽度设为WS、将负极片12a中形成的负极混合剂12b的宽度设为WC、将正极片11a中形成的正极混合剂11b的宽度设为WA的情况下,形成为满足下式。
WS>WC>WA (参照图3)
即,与正极混合剂11b的宽度WA相比,负极混合剂12b的宽度WC总是更大。其原因为,在锂离子二次电池的情况下,作为正极活性物质的锂发生离子化而会浸透分隔器,但如果在负极侧不形成负极活性物质而负极片12b露出,则锂析出到负极片12a,成为产生内部短路的原因。
在图1以及图3中,中空的圆筒形状的轴芯15在轴向(附图的上下方向)的上端部的内面形成了大直径的槽15a,并在该槽15a中压入了正极集电部件31。正极集电部件31例如由铝形成,具有:圆盘状的基部31a;在该基部31a的内周部朝向轴芯15侧突出,并压入到轴芯15的内面的下部筒部31b;以及在外周缘向密闭盖50侧突出的上部筒部31c。在正极集电部件31的基部31a中,形成了用于释放在电池内部中产生的气体的开口部31d。
正极片11a的正极引线16全部焊接到正极集电部件31的上部筒部31c上。在该情况下,如图2所示,正极引线16重合接合到正极集电部件31的上部筒部31c上。各正极引线16非常薄,所以无法通过1个取出大电流。因此,在向轴芯15的卷绕起点至卷绕终点的全长,按照规定间隔形成了多个正极引线16。
在正极集电部件31的上部筒部31c的外周,焊接了正极片11a的正极引线16以及环状的按压部件32。多个正极引线16紧密粘接到正极集电部件31的上部筒部31c的外周,在正极引线16的外周套上按压部件32而暂时固定,并以该状态焊接。
正极集电部件31由于会被电解液氧化,所以通过由铝形成能够提高可靠性。铝如果通过某种加工而使其表面露出,则立即在表面中形成氧化铝保护膜,通过该氧化铝保护膜,能够防止被电解液氧化。
另外,通过用铝形成正极集电部件31,能够通过超声波焊接或者点焊接等来焊接正极片11a的正极引线16。
在轴芯15的下端部的外周,形成了外径被设为小直径的阶梯部15b,对该阶梯部15b压入而固定了负极集电部件21。负极集电部件21例如由铜形成,在圆盘状的基部21a中形成了压入到轴芯15的阶梯部15b的开口部21b,在外周缘,形成了朝向电池容器60的底部侧突出的外周筒部21c。
负极片12a的负极引线17全部通过超声波焊接等焊接到负极集电部件21的外周筒部21c上。各负极引线17非常薄,所以为了取出大电流,在向轴芯15的卷绕起点至卷绕终点的全长上,以规定间隔形成了多个。
在负极集电部件21的外周筒部21c的外周,焊接了负极片12a的负极引线17以及环状的按压部件22。多个负极引线17紧密粘接到负极集电部件21的外周筒部21c的外周,在负极引线17的外周缠绕按压部件22而临时固定,并以该状态焊接。
在负极集电部件21的下表面,焊接了铜制的负极通电引线23。负极通电引线23在电池容器60的底部,焊接到电池容器60上。电池容器60由例如0.5mm厚度的炭钢形成,在表面实施了镀镍。通过使用这样的材料,负极通电引线23能够通过电阻焊接等焊接到电池容器60上。
在正极集电部件31的基部31a的上表面,焊接层叠多个铝箔而构成的柔性的正极导电引线33的一端部而接合。正极导电引线33通过层叠多张铝箔并一体化,能够流过大电流,并且有柔性。即,为了流过大电流需要增大连接部件的厚度,但如果由一张金属板形成,则刚性变大,柔性损失。因此,层叠板厚小的多个铝箔而使其具有柔性。正极导电引线33的厚度是例如0.5mm左右,层叠5张厚度0.1mm的铝箔而形成。
如以上说明,多个正极引线16焊接到正极集电部件31,多个负极引线17焊接到负极集电部件21,从而构成正极集电部件31、负极集电部件21以及电极群10被一体地单元化的蓄电单元20(参照图2)。但是,在图2中,为便于图示,从蓄电单元20分离而图示了负极集电部件21、按压部件22以及负极通电引线23。
(密闭盖50)
参照图1、图2以及图4,详细说明密闭盖50。
密闭盖50具备:具有排气口3c的帽3;安装在帽3上且具有开裂槽37a的帽壳体37;点焊到帽壳体37的中央部背面中的正极连接板35;以及在正极连接板35的周缘上表面与帽壳体37的背面之间夹持的绝缘环41,预先组装成组合件(sub-assembly)。
帽3是对碳钢等铁实施镀镍而形成的。帽3具有圆盘状的周缘部3a、和从该周缘部3a向上方突出的有头无底的筒部3b,作为整体呈现帽子型。在筒部3b中,在中央形成了开口部3c。筒部3b作为正极外部端子发挥功能,连接了母线等。
帽3的周缘部通过由铝合金形成的帽壳体37的折回凸缘37b被一体化。即,使帽壳体37的周缘沿着帽3的上表面折回而敛缝固定了帽3。在帽3的上表面折回的圆环、即凸缘37b和帽3被摩擦接合焊接。即,帽壳体37与帽3通过由凸缘37b进行的敛缝固定和焊接而被一体化。这样,密闭盖50具备帽壳体37和帽3被一体化的凸缘50F。
在帽壳体37的中央圆形区域中,形成了圆形形状的开裂槽37a、和从该圆形开裂槽37a向四方放射状地延伸的开裂槽37a。开裂槽37a是通过冲压将帽壳体37的上表面侧成形为V字形状,并使残留部分形成为薄壁而得到的。如果电池容器60内的内压上升到规定值以上,则开裂槽37a开裂,释放内部的气体。
密闭盖50构成了防爆机构。如果由于在电池容器60的内部产生的气体,而内部压力超过基准值,则在开裂槽中在帽壳体37上产生龟裂,内部的气体从帽3的排气口3c排出而电池容器60内的压力被降低。另外,由于电池容器60的内压,被称为帽壳体的帽壳体37向容器外方膨胀,而与正极连接板35的电连接被切断,抑制过电流。
密闭盖50以绝缘状态载置于正极集电部件31的上部筒部31c上。即,帽3被一体化后的帽壳体37隔着其绝缘环41以绝缘状态载置于正极集电部件31的上端面。但是,帽壳体37通过正极导电引线33与正极集电部件31电连接,密闭盖50的帽3成为电池1的正极。此处,绝缘环41具有开口部41a(参照图2)以及向下方突出的侧部41b。在绝缘材41的开口部41a内,嵌合了连接板35。
连接板35由铝合金形成,具有除了中央部的大致整体均匀并且中央侧向稍微低的位置弯曲的大致皿形状。连接板35的厚度是例如1mm左右。在连接板35的中心,形成了薄壁且形成为拱形形状的突起部35a,在突起部35a的周围,形成了多个开口部35b(参照图2)。开口部35b具有释放在电池内部产生的气体的功能。连接板35的突起部35a通过电阻焊接或者摩擦扩散接合接合到帽壳体37的中央部的底面。
然后,在电池容器60中收容电极群10,将预先制作成组合件的密闭盖50通过正极导电引线33与正极集电部件31电连接而载置于筒上部。然后,通过冲压等,使密封圈43的外周壁部43b折弯而通过基部43a和外周壁部43b,以使密闭盖50向轴向压接的方式进行敛缝加工。由此,密闭盖50经由密封圈43固定到电池容器60中。
密封圈43呈现如下形状,即具有:最初,如图2所示,在环状的基部43a的周侧缘,朝向上部方向大致垂直地竖立而形成的外周壁部43b;以及在内周侧,从基部43a朝向下方大致垂直地垂下而形成的筒部43c。通过对电池容器60进行敛缝,密闭盖50隔着外周壁部43b被电池容器60夹持。
使密闭盖50和电池容器60最紧密粘接的密封圈43的最压缩点成为决定电池的密闭性的密封点。以往,将该密封点设定在使电池容器60的开口端部60a向内侧折弯的折弯前端部。在本发明中,通过将该密封点设定在从折弯前端部向电池外周侧隔离的位置,从而改善了耐久性。
另外,在该实施方式的密闭型电池中,将密封圈43与电池容器60之间的密封点设定在两个部位而提高了密封性能。
在后面详细说明将密闭盖50隔着密封圈43敛缝固定到电池容器60的开口端部60a上的敛缝构造。
在电池容器60的内部,注入规定量的非水电解液。作为非水电解液的一个例子,优选使用锂盐溶解到碳酸盐类溶媒而得到的溶液。作为锂盐的例子,能够举出氟化磷酸锂(LiPF6)、氟化硼酸锂(LiBF6)等。另外,作为碳酸盐类溶媒的例子,能够举出碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(MEC)、或者将从所述溶媒的一种以上中选择的溶媒混合而得到的熔剂。
(密闭盖敛缝构造)
图4是示出将密闭盖50敛缝固定到电池容器60上的敛缝构造的图,是电池开口端要部的放大纵剖面图。
在有底圆筒型的电池容器60中,在其开口端部60a(参照图5)侧形成了敛缝部61。敛缝部61如上所述,具备:使容器60的开口端部60a向内侧折弯的折弯部62;以及使从折弯部62向电池底面侧隔离开规定距离的容器外壁向内侧突出的突部63,折弯部62和突部63由容器周壁64连接。利用折弯部62的下表面62a、容器周壁64的内周面64a、以及突部63的上表面63a,形成了环状敛缝空间65。该环状敛缝空间65是密闭盖敛缝构造的设置空间。
在图4中,环状敛缝空间65的右半部分呈现コ字状。沿着敛缝空间的内周面,设置成密封圈43夹压密闭盖50的凸缘50F。帽壳体37和帽3一体化而形成了密闭盖50的凸缘50F。
绝缘密封圈43的材质是例如全氟类氟树脂。如后所述,采用该树脂的理由在于,将密封圈43的刚性提高某种程度,而将折弯部62的倾斜角度调节为0度~不足5度。因此,只要能够担保密封性能,则不限于全氟系氟树脂。
密封圈43被压缩而介于凸缘50F的上表面50Fa与折弯部62的下表面62a之间、凸缘50F的外周面50Fb与容器周壁64的内周面64a之间、以及凸缘50F的下表面50Fc与突部63的上表面63a之间。凸缘50F的上表面50Fa与折弯部62的下表面62a之间的密封圈43、即上侧密封圈43U在区域61A被最强烈地压缩。将该区域61A称为第1压缩点(第1密封点)。凸缘50F的下表面50Fc与突部63的上表面63a之间的密封圈43、即下侧密封圈43L在区域61B中被最强烈地压缩。将该区域61B称为第2压缩点(第2密封点)。
这样,在本实施方式中,设定了第1以及第2压缩点(密封点)。另外,如图4所示,上侧密封圈43U的厚度Ha被设定为大于下侧密封圈43L的厚度Hb。即,第2压缩点处的密封圈43L的压缩率被设定为大于第1压缩点处的密封圈43U的压缩率。
以往,在折弯部62的内周缘62a中设定了密封点,但在本实施方式中,从折弯部62的内周缘62a向电池外周侧的区域61A设定了密封点。为了在这样的位置设定密封点,在对电池容器60的开口端部60a进行折弯加工时,折弯部62相对与电池轴心正交的平面的倾斜角度θ成为0度~不足5度。进而,调节突部63的位置、形状、以及尺寸,以使第2压缩点处的密封圈43L的压缩率大于第1压缩点处的密封圈43U的压缩率。
使用以上说明的实施方式的密闭型电池,能够起到以下那样的作用效果。
(1)从折弯部62的内周缘62a向电池外周侧的区域61A设定了密封点。在折弯部内周缘62a中设定密封点的情况下,如果在加工时对折弯内周端部62a造成损伤,则由于配置电池的环境、例如湿度,折弯内周缘62a发生腐蚀氧化而密封性劣化。通过将密封点从折弯部内周缘62a设定到电池外周侧,即使折弯部内周缘62a发生腐蚀也不会对密封性能造成影响,电解液也不会泄漏。
(2)由于将通过密封圈43得到的密封点设定在区域61A和区域61B这两个部位,所以与密封点是1个部位相比,密封性能提高。
(3)将区域61B的密封圈43L的压缩率设定得大于区域61A的密封圈43U的压缩率。即,提高了比电池容器靠近内方的密封圈部43L的密封性能。其结果,能够在电池的更内侧,防止电解液的液漏。
(4)使绝缘密封圈43的材质成为全氟系氟树脂。由于该树脂的刚性在某种意义上较高,所以能够将折弯部62的倾斜角度θ控制在0度~5度的范围内。使用刚性低的树脂,无法将折弯部62的倾斜角度θ控制在0度~5度的范围内,难以将密封点从折弯部内周端部62a设定到电池外周侧的区域61A中。因此,无法改善密封性能。
接下来,说明将密闭盖50敛缝到电池容器60上的工序(封口工序)。
[工序1]
首先,如图5所示,准备在电池容器60内收容电极群10等,并焊接了底部的半成品。另外,图5~图8强调示出了加工部分,适宜地省略了示出部件。
[工序2]
如图6所示,在从开口端60a向电池容器60内插入而固定了引导支撑体200的状态下,在电池容器60的规定的外面按压带槽的辊210,使电池容器60绕其轴心SL旋转。由此,将电池容器60向中心方向挤入,从而形成突部63。
[工序3]
在电池容器60的突部63上收容密封圈43。该状态下的密封圈43成为如图2所示,在环状的基部43a的上方,具有相对基部43a垂直的外周壁部43b的构造。通过该构造,密封圈43滞留于电池容器60的突部63上部的内侧。
然后,利用正极导电引线33,将预先制作成组合件的密闭盖50与正极集电部件31电连接,将密闭盖50的凸缘50F载置于密封圈43的筒部43c上。在该情况下,在绝缘环41的凸缘41b的外周嵌合了正极集电部件31的上部筒部31c。
在该状态下,如图7所示,以将绝缘密封圈43和密闭盖50配置于环状突部63的上表面63a的状态(在图中,将这些部件省略而示出),例如,通过在周方向上分为3份的支撑金属模220卡紧电池容器60,并且从上方通过敛缝金属模230将开口端部60a敛缝到内侧。由此,在电池容器60的突部63与折弯部62之间密封圈43被压缩即敛缝加工,密闭盖50与密封圈43一起固定到电池容器60中。
[工序4]
最后,如图8所示,通过整形用金属模240支撑电池容器60的外周,同时通过整形用金属模270从上方按压环状突部65,以将折弯部62和突部63上下紧固的方式进行成形。由此,将电池容器60的高度调整为规定尺寸,并且实现电池容器60和绝缘密封圈43的压焊。
正极集电部件31和帽3经由正极导电引线33、连接板35以及帽壳体37被导电连接,而制作出图1所示的圆筒型二次电池。
[试验结果]
如图9所示,将经由所述封口工序被封口的非水电解液电池的耐漏液性试验的结果与以往例进行了比较。在耐漏液性试验中,针对30个循环,将湿度80RH%、温度-40℃至+90℃的循环实施了5个月。
在以往例中,关于漏液个数,在两个月后是1个,在3个月后是3个,在4个月后是9个,在5个月后全部漏液。而在本实施方式中,在经过了5个月的时间点,完全没有发生漏液。据此,确认了密封性能的高低、稳定性。
如果尝试将试验后的以往例以及本实施方式的电池解体,则在任意一个电池中,在开口端部的内周缘62a都观察到腐蚀氧化(锈)。折弯部62的内周缘62a在敛缝加工时易于产生擦伤部,且在80RH%的高湿度的温度循环中,该损伤的部位被腐蚀。
如上所述,在通过在电池容器60的开口端部60a(折弯部62)敛缝绝缘密封圈43而进行封水的类型的非水电解液圆筒型电池中,绝缘密封圈43的最压缩点将左右密封性能,但在以往例中,最压缩点形成于折弯部62的内周缘62a,所以由于该部位的腐蚀氧化,密封被破坏,发生漏液。
而在本实施方式中,偏向电池容器60的内部空间而配置第2压缩点即区域61B,进而,在第2压缩点与折弯部内周缘62a之间设置第1压缩点即区域61A,进而,作为绝缘密封圈43的材质使用全氟系氟树脂,而将密封圈43的压缩点设定为任意的位置、任意的压缩率。因此,即使在壳体开口端部的内周端发生腐蚀破坏的情况下,密封点也不会受到影响,不会发生漏液。
本发明不限于所述实施方式。因此,在参照附图进行说明时,具备:发电单元20;收纳发电单元20的电池容器60;以及配置在电池容器60的开口端部60a中,经由绝缘密封圈43对电池容器60进行密闭的密闭盖50,其中,在从电池容器60的开口端部60a中形成的折弯部62的内周缘62a向电池外周侧隔开了规定距离的区域61A中设定了密封圈43的密封点的非水电解液圆筒型电池也是本发明的范围内的实施方式。
在该实施方式中,密封点是一个,通过与有可能腐蚀的电池容器折弯部62的内周缘62a相比,将该密封点设定在电池外周侧的电池内侧,能够提高电池的耐久性。
另外,具备:发电单元20;收纳发电单元20的电池容器60;以及配置在电池容器60的开口端部60a,经由绝缘密封圈43对电池容器60进行密闭的密闭盖50,并在密闭盖50的周缘部50F的上下表面,分别形成了绝缘密封圈43的压缩率高的压缩点的非水电解液圆筒型电池也是本发明的范围内的实施方式。在该情况下,如所述实施方式所示,优选增大位于电池的更内方的压缩点处的密封圈压缩率,但也可以使第1压缩点的压缩率大于第2压缩率,还可以使第1以及第2压缩率相等。
也可以将密封点设定为3个部位以上。

Claims (1)

1.一种非水电解液圆筒型电池,其特征在于,具备:
发电单元;
电池容器,收纳所述发电单元;以及
密闭盖,配置在所述电池容器的开口端部,经由绝缘密封圈对所述电池容器进行密闭,
将所述绝缘密封圈的密封点设定在从形成于所述电池容器的开口端部的折弯部的内周缘向电池外周侧隔开了规定距离的区域中,其中,在偏向所述电池容器的内部空间配置第2密封点,在所述第2密封点与所述折弯部的内周缘之间设置第1密封点,且将所述第2密封点处的压缩率设定得大于所述第1密封点处的压缩率,
在所述电池容器的开口端部形成环状敛缝空间,
所述密闭盖的周缘部的上下表面隔着绝缘密封圈被所述环状敛缝空间的内表面夹持,
所述环状敛缝空间是由使所述电池容器的开口端部的外周面向内方凹陷而形成的突部、和使所述电池容器的开口端部向电池内方折弯而形成的折弯部所夹持的空间,所述折弯部形成为与和电池轴心正交的平面平行、或者向电池轴心侧下落的倾斜角度不足5度的倾斜面,
所述绝缘密封圈是全氟系氟树脂,
所述第1密封点是所述密闭盖的凸缘的上表面与所述折弯部的下表面之间的密封圈被最强烈地压缩的区域,所述第2密封点是所述凸缘的下表面与所述突部的上表面之间的密封圈被最强烈地压缩的区域。
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