CN102544425B - 蓄电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种可以通过简单的结构降低成本的塑料构件的新颖的紧固结构。根据本发明的蓄电装置包括：电极组件；壳体，所述壳体容纳电极组件；塑料构件，所述塑料构件布置在壳体的外表面处并具有面对壳体的外表面的接合表面；和外部端子，所述外部端子由塑料构件支撑并电连接到电极组件。塑料构件是含有无机纤维的合成树脂并被粘合到壳体的外表面，且所述无机纤维在所述接合表面处被露出。

Description

蓄电装置
技术领域
本发明涉及一种包括外部端子的蓄电装置。
背景技术
近年来，诸如电池单元(例如，锂离子电池单元和镍氢电池单元)和电容器(例如，双电层电容器)的可充电和可放电蓄电装置已经被用作车辆(例如，汽车和摩托车)和各种装置(例如，便携式终端设备和膝上型计算机)的电源。例如，电池单元包括电极组件和壳体，所述壳体由容纳电极组件的壳体主体和遮盖壳体主体的开口的盖板构成。外部端子布置在盖板的外表面处，集电器连接到电极组件，集电器布置在壳体内部，并且外部端子和集电器直接或间接地相互连接。利用这种结构，外部端子和电极组件电连接。
具有连接外部端子和集电器的两种主要方法。一种方法是直接连接外部端子和集电器，而另一种方法是通过辅助端子和连接导体间接连接外部端子和集电器。
前一种方法使用由主体、从主体的下表面突出的铆接(caulking)部和从主体的上表面突出的阳螺纹部构成的外部端子。外部端子通过密封构件布置在盖板的外表面处，外部端子的铆接部插入壳体内的集电器的通孔中，并且铆接部的从通孔向下突出的端部从下方被铆接。利用这种结构，外部端子和集电器相互直接连接(专利文献1：JP-A-2001-357833)。
后一种方法使用由主体、从主体的下表面突出的第一铆接部和从主体的上表面突出的第二铆接部构成的辅助端子、由头部和从头部的上表面突出的阳螺纹部构成的外部端子、和包括辅助端子的第二铆接部和外部端子的阳螺纹部要插入的通孔的连接导体。辅助端子通过密封构件布置在盖板的外表面处，辅助端子的第一铆接部插入壳体内的集电器的通孔中，并且第一铆接部的从通孔向下突出的端部从下方被铆接。外部端子通过密封构件布置在盖板的外表面处，辅助端子的第二铆接部和外部端子的阳螺纹部插入连接导体的通孔中，并且第二铆接部的从通孔向上突出的端部从上方被铆接。利用这种结构，外部端子和集电器通过辅助端子和连接导体间接连接(专利文献2：日本专利公开待审第2003-346774号)。
在所述方法中的任一种中，外部装置的导线的压接接触件装配在外部端子的阳螺纹部上，并且阳螺纹部通过螺母被固定。利用这种结构，导线的压接接触件电连接到电极组件，从而使得外部装置电连接到电池单元。
根据后一种方法，因为外部端子和辅助端子相互分离，因此当拧紧螺母时施加到外部端子的旋转扭矩没有被传递给辅助端子。为此，不会发生辅助端子的旋转使通过铆接固定的辅助端子和集电器的连接部松开从而削弱所述辅助端子与所述连接部之间的连接的情况。后一种方法在此方面优于前一种方法。
然而，即使在后一种方法中，当拧紧螺母时，施加到外部端子的旋转扭矩会直接传递给密封构件。因此，通过密封构件进行的密封可能会被削弱。为了解决该问题，已经提出了一种包括被设置成与密封构件分离的端子保持器和通过端子保持器布置在盖板的外表面处的外部端子的结构(专利文献3：日本专利公开待审第2010-97764号)。
不仅专利文献1中公开的密封构件(专利文献1中的“上衬垫板6”)和专利文献2中公开的密封构件(专利文献2中的“隔离密封件7”)，而且专利文献3中公开的端子保持器(专利文献3中的“保持器10”)会接收当拧紧螺母时所述构件阻止外部端子旋转时来自外部端子的扭矩。因此，密封构件和端子保持器(每一个都由塑料制成并一起被称作“塑料构件”)每一个都需要被牢固地固定到盖板的外表面以克服来自外部端子的旋转扭矩。
在此方面，专利文献3公开了形成端子保持器的方法和在盖板的外表面处直接注射成型端子保持器的过程，所述方法包括以下步骤：精加工(或抛光)在盖板的外表面处的金属表面的端子保持器所紧固的部分以具有微小粗糙度；布置模具以包围该部分；将熔融树脂倾倒到模具中；以及固化该树脂(参见第[0036]段)。
然而，这些方法涉及复杂的加工工艺和高成本。电容器(例如，双电层电容器)也具有这些问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以通过简单的结构降低成本的塑料构件的新颖的紧固结构。
根据本发明的蓄电装置包括：
电极组件；
壳体，所述壳体容纳电极组件；
塑料构件，所述塑料构件布置在壳体的外表面处并具有面对壳体的外表面的接合表面；和
外部端子，所述外部端子由塑料构件支撑并电连接到电极组件，
其中塑料构件是含有无机纤维的合成树脂并被粘合到壳体的所述外表面，且至少所述无机纤维在所述接合表面处被露出。
作为第一实施例，蓄电装置还可以包括：
密封构件，所述密封构件布置在壳体的外表面处，密封构件具有面对壳体的外表面的接合表面；和
辅助端子，所述辅助端子由密封构件支撑，辅助端子从壳体的内侧延伸到外侧，电连接到电极组件，并电连接到外部端子。
作为蓄电装置的第二实施例，塑料构件可以是密封构件，并且
所述蓄电装置还可以包括辅助端子，所述辅助端子由所述密封构件与外部端子一起受到支撑，辅助端子从壳体的内侧延伸到外侧，电连接到电极组件，并电连接到外部端子。
作为蓄电装置的第三实施例，塑料构件可以是密封构件，并且外部端子可以从壳体的内侧延伸到外侧并电连接到电极组件。
要注意的是如果密封构件被设置成与塑料构件分离(在根据第一实施例的蓄电装置的情况下)，塑料构件优选地可以由具有比密封构件的硬度高的硬度的材料制成。
在本发明的蓄电装置的又一个实施例中，壳体可以包括非圆形凹部，所述非圆形凹部可以将塑料构件的接合表面的至少一部分容纳在壳体的外表面的预定区域中。
在本发明的蓄电装置的又一个实施例中，壳体可以包括非圆形凹部，所述非圆形凹部可以将密封构件的接合表面的至少一部分容纳在壳体的外表面的预定区域中。
在这种情况下，塑料构件和密封构件可以被布置成彼此靠近，并且用于密封构件的凹部的面积可以大于用于塑料构件的凹部的面积。
在本发明的蓄电装置的另一个实施例中，
塑料构件可以包括包围圆周外壁部和在外壁部内的凹部；
外部端子可以包括尺寸被形成为将要插入塑料构件的凹部中的头部，和从头部的一个表面突出的轴；以及
塑料构件的外壁部可以被形成为对于塑料构件的凹部足够高以整个或基本上整个容纳外部端子的头部。
在本发明的蓄电装置的又一个实施例中，外部端子可以包括头部和从头部的一个表面突出的轴，并且轴可以包括阳螺纹部。
在本发明的蓄电装置的又一个实施例中，塑料构件可以通过粘合剂被粘合到壳体的外表面。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的电池单元的立体图；
图2是电池单元的侧视图；
图3是沿图1中的线A-A截得的横截面图；
图4是沿图1中的线B-B截得的横截面图；
图5是电池单元的端子部的放大横截面图；
图6是当从上方看时端子部的分解立体图；和
图7是当从下方看时端子部的分解立体图。
具体实施方式
以下参照附图说明根据本发明的蓄电装置的一个实施例的电池单元。根据本实施例的电池单元是非水(non-aqueous)电解质二次电池单元，并且更具体地是锂离子二次电池单元。如图1-4所示，根据本实施例的电池单元包括壳体1，所述壳体1由壳体主体2和遮盖壳体主体2的开口以密封壳体1的盖板3构成。盖板3包括电连接到容纳在壳体1中的电极组件4的端子结构9。
壳体1的壳体主体2和盖板3是由铝合金、钢等制成的金属构件。壳体主体2是矩形盒，所述矩形盒在宽度方向上是扁平的，以容纳已经形成为椭圆柱的卷绕电极组件4。盖板3是与壳体主体2的开口相对应的矩形板状材料。盖板3装配在壳体主体2的开口中并通过激光焊接或类似方式固定到壳体主体2以密封该开口。
在电极组件4中，带状正电极片5和带状负电极片6在彼此不同的侧向方向上间隔开，且带状间隔器7夹在带状正电极片5与带状负电极片6之间，并且带状正电极片5和带状负电极片6绕侧向旋转轴线卷绕成竖直长椭圆形柱体。电极组件4整个被包括绝缘片的绝缘罩(未示出)遮盖，并容纳在壳体1中同时与壳体1绝缘。正电极片5包括将正电极活性材料支承在表面上的铝箔。负电极片6包括将负电极活性材料支承在表面上的铜箔。正电极片5和负电极片6每一个都具有在薄片放置的侧向方向上的边缘处没有涂覆活性材料的非重叠部。通过这种布置，在电极组件4的侧向端部处，铝箔和铜箔被露出，因此由正电极和负电极形成的这些金属箔从卷绕结构中的重叠部突出。
在电极组件4的侧向端部处突出的金属箔电连接到相应的集电器8。集电器8为竖直长导电金属构件。更具体地，用于正电极的集电器8包括铝或铝合金，而用于负电极的集电器8包括铜或铜合金。每一个集电器8的上部都水平弯曲以构成连接部8a。从连接部8a向下延伸的部分被分成向下突出的前部和后部。两个前部和后部与电极组件4的相应端部一起被夹在保持板(未示出)之间并通过超声波焊接或类似方式连接并固定。
端子结构9包括用于正电极的端子结构9和用于负电极的端子结构9。如图5-7中更详细地所示，每一个端子结构9都包括塑料板10、外衬垫11、铆钉12、端子保持器13、端子螺栓14和连接板15。塑料板10和外衬垫11布置在壳体1的内侧和外侧，且通孔3a形成在盖板3的左端和右端中，所述盖板3置于所述塑料板10与所述外衬垫11之间。铆钉12通过塑料板10和外衬垫11插入通孔3a中并电连接到集电器8的连接部8a。端子保持器13被布置成靠近外衬垫11。端子螺栓14通过端子保持器13布置在盖板3的外表面处。连接板15电连接端子螺栓14和铆钉12。利用这种结构，壳体1内的电极组件4和端子螺栓14相互电连接。
要注意的是塑料板10、外衬垫11和端子保持器13用塑料制成，因此每一个都为塑料构件。此外，塑料板10、外衬垫11和端子保持器13具有绝缘功能，因此每一个都为绝缘构件。具体地，外衬垫11(在一些情况下和塑料板10)具有密封功能，因此还为密封构件。铆钉12表示辅助端子。端子螺栓14表示外部端子。连接板15表示连接导体。
塑料板10是至少具有绝缘性能的合成树脂。更具体地，例如，聚苯硫(PPS)树脂用作用于塑料板10的材料。然而，该材料不局限于此，而是可以选择任意适当的材料。塑料板10具有矩形形状。塑料板10的下表面包括可以容纳集电器8的连接部8a的凹部10a。塑料板10包括通孔10b，当凹部10a容纳集电器8的连接部8a时，所述通孔10b与形成在连接部8a中的通孔8b在位置上对齐。
外衬垫11是具有绝缘性能和密封性能的合成树脂。更具体地，例如，聚苯硫(PPS)树脂用作用于外衬垫11的材料。然而，该材料不局限于此，而是可以选择任意适当的材料。
外衬垫11稍微大于铆钉12的主体12a，并具有矩形形状。外衬垫11包括在外周边处的包围圆周外壁部11a，所述包围圆周外壁部通过使除了外周边之外的上表面凹入而形成。外衬垫11包括可以将铆钉12的主体12a容纳在外壁部11a内部的凹部11b。外衬垫11包括通孔11c，当凹部11b容纳铆钉12的主体12a时，铆钉12的第一铆接部12b可以插入到所述通孔中。外衬垫11的下表面包括环形突出部11d，所述环形突出部延伸通过盖板3的通孔3a并插入到塑料板10的通孔10b中。
要注意的是塑料板10布置在盖板3的下表面(内表面)上，并因此布置在壳体1的内部。外衬垫11布置在盖板3的上表面(外表面)处，并因此布置在壳体1的外表面处。盖板3的上表面的布置外衬垫11的区域包括非圆形凹部(第一凹部)3b，所述非圆形凹部可以容纳外衬垫11的下部(桥接部)。当外衬垫11的下部(与盖板3的接合表面)插入第一凹部3b中时，能够限制外衬垫11绕其轴线旋转。要注意的是，在本实施例中，第一凹部3b形成为矩形以对应于外衬垫11的矩形下部的形状。第一凹部3b通过模压或类似方式形成。
铆钉12是导电金属构件。更具体地，用于正电极的铆钉12包括铝或铝合金，而用于负电极的铆钉12包括铜或铜合金。第一铆接部12b从铆钉12的主体12a的下表面向下突出。第二铆接部12c从铆钉12的主体12a的上表面向上突出。要注意的是，在本实施例中，第一铆接部12b是中空(管状)的，而第二铆接部12c是实心的(圆柱形)。更具体地，第一铆接部12b具有圆形管状形状，而第二铆接部12c具有圆形柱状形状。然而，该形状不局限于此，而是可以选择任意适当的形状。
以下说明盖板3的通孔3a、集电器8的连接部8a的通孔8b、塑料板10的通孔10b、外衬垫11的通孔11c和环形突出部11d、以及铆钉12的第一铆接部12b的尺寸关系。如图5详细地所示，盖板3的通孔3a的内径和塑料板10的通孔10b的内径相同或基本上相同。盖板3的通孔3a的内径和塑料板10的通孔10b的内径与外衬垫11的环形突出部11d的外径相同或基本上相同。外衬垫11的环形突出部11d的长度与盖板3和塑料板10的厚度的总和相同或基本上相同。外衬垫11的环形突出部11d的内径和集电器8的连接部8a的通孔8b的内径相同或基本上相同。外衬垫11的环形突出部11d的内径和集电器8的连接部8a的通孔8的内径与铆钉12的第一铆接部12b的外径相同或基本上相同。铆钉12的第一铆接部12b的长度与盖板3、集电器8的连接部8a、塑料板10和外衬垫11的厚度的总和基本上相同。
因此，铆钉12的主体12a插入外衬垫11的凹部11b中，铆钉12的第一铆接部12b在凹部11b的底面处延伸通过通孔11c，并插入集电器8的连接部8a的通孔8b中，第一铆接部12b的从连接部8a的通孔8b向下突出的端部从下方被铆接。利用这种结构，铆钉12连接到盖板3，同时铆钉12电连接到集电器8的连接部8a并与盖板3绝缘。
与塑料板10和外衬垫11相同，端子保持器13是具有绝缘性能的合成树脂。要注意的是通过均匀混合聚苯硫树脂与作为填充剂的玻璃纤维而获得的加强树脂材料例如用作用于端子保持器13的材料，以使硬度高于塑料板10和外衬垫11的硬度。可选地，代替聚苯硫树脂使用聚四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(polytetrafluoroethylene-perfluoroallylvinylethercopolymer：PFA)树脂。可以使用除了玻璃纤维之外的无机纤维。然而，该材料不局限于此，而是可以选择任意适当的材料。然而，端子保持器13可以没有绝缘性能。当铝或铝合金用作用于壳体1的材料时，正电极的端子保持器13可以是非绝缘的，使得正电极的电势可以与壳体1的电势相同。这能够防止壳体1的腐蚀。当铁或不锈钢用作用于壳体1的材料时，负电极的端子保持器13可以是非绝缘的，使得负电极的电势可以与壳体1的电势相同。为了使正电极或负电极和壳体1具有相同的电势，端子保持器13可以包括含有导电材料(例如，碳)以及混合在其内的填充剂的材料，使得端子保持器13变成例如半导电的。
端子保持器13稍微大于端子螺栓14的头部14a，并具有矩形形状。端子保持器13包括在外周边处的包围圆周外壁部13a，所述包围圆周外壁部通过使除了外周边之外的上表面凹入而形成。端子保持器13包括可以将端子螺栓14的头部14a容纳在外壁部13a内的凹部13b。端子保持器13包括在凹部13b中的非圆形配合突出部13c。当凹部13b容纳端子螺栓14的头部14a时，配合突出部13c配合在形成在端子螺栓14的头部14a中的非圆形配合凹部(配合沟槽)14c中。因此，当凹部13b中的配合突出部13c(即，在凹部13b中位于比外壁部13a的上端表面低的位置处的配合突出部13c)配合在端子螺栓14的头部14a的配合凹部14c中时，端子保持器13容纳端子螺栓14，同时能够限制端子螺栓14绕其轴线旋转。要注意的是，在本实施例中，端子螺栓14的配合凹部14c通过切掉从一侧延伸到相对侧的部分而形成，并具有矩形形状。端子保持器13的配合突出部13c形成为矩形以对应于矩形配合凹部14c。
端子保持器13的下表面包括非圆形突出部13d。在本实施例中，突出部13d是矩形突出表面(升高表面)。盖板3的上表面的布置端子保持器13的区域包括非圆形凹部(第二凹部)3c，所述非圆形凹部可以容纳端子保持器13的突出部13d。类似于外衬垫11，当端子保持器13的突出部13d插入第二凹部3c中时，能够限制端子保持器13绕其轴线旋转。要注意的是，在本实施例中，第二凹部3c形成为矩形以对应于矩形突出部13d。第二凹部3c通过模压或类似方式形成。
当端子保持器13布置在盖板3的上表面上时，端子保持器13的下表面(包括突出部13d的表面)通过适当的手段被处理，使得在端子保持器13的下表面处露出玻璃纤维。适当手段的优选示例是机械地切掉端子保持器13的下表面。例如，通过用锉刀或类似物切割端子保持器13的下表面以露出玻璃纤维。端子保持器13的下表面处的突出部13d配合在盖板3的上表面处的第二凹部3c中，并且端子保持器13固定到盖板3的上表面。用于将端子保持器13固定到盖板3的方法不具体地受到限制。例如，可以将适当的粘合装置(例如，粘合膜、液体粘合剂或固体粘合剂)供应给盖板3的上表面(具体地，第二凹部3c)和端子保持器13的下表面中的至少一个，并且端子保持器13可以通过粘合剂装置固定到盖板3。虽然普通粘合剂可以用作粘合剂，但是可以优选地使用环氧树脂粘合剂。环氧树脂对用于端子保持器13的合成树脂具有较差的粘合性，但是对无机纤维具有较好的粘合性。因此，在端子保持器13的下表面处露出的玻璃纤维允许端子保持器13稳固地粘合到盖板3。
端子螺栓14用于将电池单元电连接到外部装置。端子螺栓14是由铁、诸如不锈钢的钢和铬钼钢或类似物制成的具有高强度的导电金属构件。如上所述，端子螺栓14包括头部14a和轴14b，所述头部的尺寸被形成为插入端子保持器13的凹部13b中，所述轴从头部14a的上表面突出并在外周边表面处具有阳螺纹。头部14a的下表面包括非圆形配合凹部(配合沟槽)14c，如上所述。因此，当凹部13b中的配合突出部13c配合在配合凹部14c中时，端子螺栓14与盖板3绝缘，并被支撑在端子保持器13上，同时能够限制轴14b绕其轴线旋转。
连接板15是包括铜合金或类似物的矩形导电金属构件。连接板15的表面涂覆有用于防止铁锈、改善光滑度及其它目的的镍。连接板15包括在一端处的第一通孔15a和在另一端处的第二通孔15b。铆钉12的第二铆接部12c插入第一通孔15a中。端子螺栓14的轴14b插入第二通孔15b中。铆钉12的第二铆接部12c的从连接板15的第一通孔15a向上突出的端部从上方被铆接。通过铆接，铆钉12和连接板15一体形成。
要注意的是，在端子螺栓14中，轴14b简单地插入连接板15的第二通孔15b中。然而，例如，当外部设备(未示出)的导线的压接接触件配合在端子螺栓14的轴14b上并且端子螺栓14的轴14b通过螺母固定时，端子螺栓14稍微被抬高，并且头部14a的上表面与连接板15的下表面进行压力接触。这使得导线的压接接触件与连接板15一起被保持在端子螺栓14的头部14a与螺母之间。利用这种结构，压接接触件、端子螺栓14和连接板15可靠地相互电连接。因此，导线的压接接触件通过端子螺栓14、连接板15、铆钉12和集电器8电连接到电极组件4，其中所述端子螺栓14、连接板15、铆钉12和集电器8通过端子保持器13、外衬垫11和塑料板10与盖板3绝缘。这使得外部设备电连接到电池单元。
另外，当螺母固定到端子螺栓14的轴14b时，端子螺栓14的头部14a的配合在固定在盖板3的上表面上的端子保持器13的凹部13b中的配合突出部13c上的配合凹部14c可靠地阻止端子螺栓14与螺母一起旋转。即使在端子螺栓14的头部14a的配合凹部14c与端子保持器13的凹部13b中的配合突出部13c之间具有一些间隙，端子螺栓14也仅自身在一定程度上旋转，并且不会产生特殊的问题。
此时，因为端子保持器13阻止端子螺栓14旋转，因此端子保持器13接收来自端子螺栓14的扭矩。然而，端子保持器13的具有被露出的玻璃纤维的下表面与盖板3的上表面紧密接触，因此端子保持器13抵靠盖板3通过增加的摩擦阻力被固定。因此，能够阻止端子保持器13由于来自端子螺栓14的旋转扭矩而与端子螺栓14一起旋转。相互配合的盖板3的上表面的第二凹部3c和端子保持器13的下表面处的突出部13d使得旋转抑制效应更加显著。如上所述，因为粘合装置(例如，粘合剂)被供应给盖板3的上表面(具体地，第二凹部3c)和端子保持器13的下表面中的一个，并且端子保持器13通过粘合装置固定到盖板3，因此能够进一步确保旋转的阻止。
要注意的是如果端子螺栓14的轴14b(阳螺纹部)的周长较小时，即，端子螺栓14的轴14b具有较小的直径时，并且仅使用诸如聚苯硫树脂(PPS)的合成树脂作为用于端子保持器13的材料时，则端子保持器13可能不能承受得住来自端子螺栓14的旋转扭矩。然而，合成树脂与诸如玻璃纤维的无机纤维的混合增加了端子保持器13的强度。该混合还有助于降低成本。
由于端子保持器13被设置成与外衬垫11在盖板3处间隔开，因此旋转扭矩不会被传递给密封铆钉12周围的间隙的外衬垫11。因此，不会将无意的力施加到外衬垫11。通过外衬垫11进行的密封(更具体地，外衬垫11的下表面与盖板的上表面(第一凹部3b的上表面)之间的密封、外衬垫11的环状突出部11d的外周边表面与盖板3的通孔3a的内周边表面以及塑料板10的通孔10b的内周边表面之间的密封、以及外衬垫11的环状突出部11d的内周边表面与铆钉12的第一铆接部12b的外周边表面之间的密封)不会被削弱。
施加到端子螺栓14的轴14b的旋转扭矩不会被传递给设置成与端子螺栓14间隔开的铆钉12。因此，不会发生轴14b的旋转使铆钉12与通过铆接固定的集电器8的连接部8a松开从而削弱所述铆钉与所述连接部之间的连接的情况。另外，无意的力不会施加到塑料板10和外衬垫11。进一步，通过塑料板10和外衬垫11进行的密封(更具体地，塑料板10的上表面与盖板3的下表面之间的密封、外衬垫11的下表面与盖板3的上表面(第一凹部3b的上表面)之间的密封、外衬垫11的环状突出部11d的外周边表面与盖板3的通孔3a的内周边表面以及塑料板10的通孔10b的内周边表面之间的密封、以及外衬垫11的环状突出部11d的内周边表面与铆钉12的第一铆接部12b的外周边表面之间的密封)不会被削弱。
分开设置外衬垫11和端子保持器13允许适当地选择用于密封构件的具有适当硬度的材料作为用于外衬垫11的材料，以及适当地选择具有充分硬度以承受来自端子螺栓14的旋转扭矩的材料作为用于端子保持器13的材料。更具体地，由于当外衬垫11弹性变形以与导电构件(盖板3、集电器8和铆钉12)的表面紧密接触时外衬垫11具有更大的密封作用，因此外衬垫11需要具有一定程度的柔性。如果端子保持器13具有高柔性，则来自端子螺栓14的旋转扭矩会使配合突出部13c可能被磨损和碎裂。当磨损发展时，端子螺栓14的旋转阻止功能被削弱。为此，端子保持器13需要具有足以承受来自端子螺栓14的旋转扭矩的刚性。
在根据本实施例的铆钉12中，主体12a在轴向方向上的尺寸被设定成大于传统的主体在轴向方向上的尺寸，从而防止或降低铆钉12的由第一铆接部12b和第二铆接部12c进行铆接所产生的塑性变形。因此，连接板15距离盖板3的上表面的高度的位置必然高于传统的端子结构的位置。根据本实施例的端子保持器13的配合突出部13c是当端子保持器13阻止端子螺栓14旋转时直接接收来自端子螺栓14的旋转扭矩的部分。因此，端子保持器13的配合突出部13c需要在高度方向是具有充分的厚度，从而具有充分的强度来承受旋转扭矩。因此，端子螺栓14的头部14a的高度位置高，并且连接板15距离盖板3的上表面的高度的位置也必然高于传统的端子结构中的位置。为此，在本实施例中，外衬垫11的外壁部11a较高，并且从盖板3的上表面到外壁部11a的上端表面的爬电距离较长(爬电距离与盖板3的宽度尺寸的比值优选地为0.15至0.3)。端子保持器13的外壁部13a较高，并且从盖板3的上表面到外壁部13a的上端表面的爬电距离较长(爬电距离与盖板3的宽度尺寸的比值优选地为0.15至0.3)。
更具体地，外衬垫11的外壁部11a被形成为整个或基本上整个遮盖铆钉12的主体12a，并且使得外壁部11a的上端表面与连接板15的下表面接触或与所述下表面稍微间隔开。端子保持器13的外壁部13a被形成为整个或基本上整个遮盖端子螺栓14的头部14a，并且使得外壁部13a的上端表面与连接板15的下表面接触或与所述下表面稍微间隔开。
通过上述结构，即使电池单元被暴露给由于冷凝等产生的水液滴或导电空气(静电或灰尘)，外衬垫11的外壁部11a和端子保持器13的外壁部13a也能够用作罩(或屏障)。这有利地防止盖板3与铆钉12之间的短路和盖板3与端子螺栓14之间的短路。
要注意的是根据本发明的蓄电装置不局限于上述实施例，而是可以在不背离本发明的精神和保护范围的情况下进行各种改变。
例如，上述实施例已经说明了其中通过均匀地混合合成树脂材料与作为填充剂的玻璃纤维获得的树脂材料被用作用于端子保持器13的材料的示例。然而，该树脂材料还可以用于外衬垫11。该树脂材料还可以用作专利文献1中公开的电池单元(具有外部端子和集电器直接连接的结构的电池单元)或专利文献2中公开的电池单元(具有外部端子和集电器通过辅助端子和连接导体相互间接连接的结构的电池单元)的密封构件。然而，由均匀地混合合成树脂材料(基础材料)与作为填充剂的玻璃纤维获得的树脂材料与仅含有基础材料而没有玻璃纤维的材料相比具有较高的硬度，并因此具有产生较少密封作用的较小灵活度。因此，具有低硬度的材料优选地被预先选定为基础材料以期望由于包括玻璃纤维而使硬度增加。要注意的是辅助端子和外部端子被集成到专利文献1中所公开的电池单元中。因此，可以减少部件的数量和制造步骤的数量。
上述实施例还已经说明了其中外衬垫11的整个下表面配合在盖板3的上表面中的第一凹部3b中的示例。可选地，突出部可以形成在外衬垫11的下表面处，盖板3的第一凹部的尺寸可以被形成为容纳突出部，并且外衬垫11的突出部可以配合在第一凹部中，这与端子保持器13的情况一样。
上述实施例还已经说明了以下示例，其中突出部13d形成在端子保持器13的下表面中，其尺寸被形成为容纳突出部13d的第二凹部3c形成在盖板3的上表面中，并且端子保持器13的突出部13d配合在盖板3的第二凹部3c中。可选地，可以不形成突出部13，盖板3的第二凹部的尺寸可以被形成为容纳端子保持器13的整个下表面，并且端子保持器13的整个下表面可以配合在第二凹部中，这与外衬垫11的情况相同。
可选地，第一凹部3b可以不形成在盖板3中，使得外衬垫11可以布置在盖板3的上表面的平坦部分处。第二凹部3c可以不形成在盖板3中，使得端子保持器13可以布置在盖板3的上表面的平坦部分处。
然而，优选的是盖板3具有第一凹部3b和第二凹部3c，这是因为第一凹部3b和第二凹部3c可以增加盖板3的面积矩，从而增强盖板3的机械强度。在这种情况下，减少第一凹部3b和第二凹部3c中的一个的尺寸能够增加第一凹部3b第二凹部3c之间的距离。这防止第一凹部3b和第二凹部3c相互影响。上述实施例已经说明了其中用于外衬垫11的第一凹部3b大于用于端子保持器13的第二凹部3c的示例。由于根据盖板3的平坦度和机械强度随着第一凹部3b面积的增加而增加，从而使得密封效果和耐用性增加，因此采用这种结构。
对于外衬垫11或端子保持器13，突起部的数量不局限于一个，而是可以形成多个突起部。外衬垫11和端子保持器13无须是矩形的。例如，外衬垫11和端子保持器13可以是圆形、六边形或八角形。
上述实施例已经说明了其中用于正电极的集电器8和用于正电极的铆钉12包括铝或铝合金，而用于负电极的集电器8和用于负电极的铆钉12包括铜或铜合金的示例。然而，可以使用任何材料，只要该材料是适合于电池单元类型的导电金属材料。上述实施例还已经说明了用于端子螺栓14和连接板15的材料。然而，可以使用任何材料，只要该材料是具有适当的诸如强度和导电性的特性的导电金属材料。
上述实施例已经说明了其中轴14b(阳螺纹部)从端子螺栓14的头部14a的上表面突出的示例。然而，代替阳螺纹部，适当形式的诸如圆形或多边形管的轴可以突出，并且螺纹孔可以形成在轴的上端表面中。
电极组件不局限于上述实施例中所述的椭圆柱体形式的缠绕类型中的一个。电极组件可以具有任何其它形状，并且可以为堆叠类型中的一个。
上述实施例已经说明了其中壳体1包括铝合金、钢或类似材料的示例。然而，任何材料可以用于壳体1(壳体主体2和盖板3)。因此，可以使用除了金属之外的诸如绝缘材料的材料。壳体1(壳体主体2和盖板3)的形状和结构不局限于上述实施例中所述的形状和结构，而是可以采用任何形状和结构。
上述实施例已经说明了其中端子结构9布置在盖板3处的示例。然而，端子结构9可以布置在壳体主体2处。
上述实施例已经在上下文中说明了锂离子二次电池单元。然而，可以任意地选择电池单元的类型和尺寸(容量)。
本发明不局限于锂离子二次电池单元，并且还可以被用于各种二次电池单元、一次电池单元和诸如双电层电容器的电容器。

Claims (6)

1.一种蓄电装置，包括：
电极组件(4)；
壳体(1)，所述壳体容纳所述电极组件(4)；
塑料构件(13)，所述塑料构件布置在所述壳体(1)的外表面处并具有面对所述壳体(1)的外表面的接合表面和形成在所述接合表面处的非圆形突出部(13d)；
外部端子(14)，所述外部端子由所述塑料构件(13)支撑；
密封构件(11)，所述密封构件布置在所述壳体(1)的外表面处，所述密封构件(11)具有面对所述壳体(1)的外表面的接合表面；和
辅助端子(12)，所述辅助端子由所述密封构件(11)支撑，所述辅助端子(12)从所述壳体(1)的内侧延伸到外侧，电连接到所述电极组件(4)，并电连接到所述外部端子(14)，
其特征在于，
所述壳体(1)包括非圆形凹部(3c)，所述非圆形凹部能够将所述塑料构件的非圆形突出部(13d)容纳在所述壳体(1)的外表面的预定区域中，
所述塑料构件(13)包括外壁部(13a)、在所述外壁部(13a)内的凹部(13b)和在所述凹部(13b)中的配合突出部(13c)，
所述外部端子(14)包括将要插入所述塑料构件(13)的凹部(13b)中的头部(14a)、从所述头部(14a)的一个表面突出的轴(14b)和形成在所述头部(14a)并容纳所述塑料构件(13)的配合突出部(13c)的配合凹部(14c)，以及
所述塑料构件(13)包括合成树脂，所述合成树脂具有比所述密封构件(11)的硬度高的硬度，含有无机纤维并被粘合到所述壳体(1)的所述外表面，且所述无机纤维在所述接合表面处被露出。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置，其中：
所述壳体(1)包括非圆形凹部(3b)，所述非圆形凹部能够将所述密封构件(11)的接合表面的一部分容纳在所述壳体(1)的外表面的预定区域中。
3.根据权利要求2所述的蓄电装置，其中：
所述塑料构件(13)和所述密封构件(11)被布置成彼此靠近；以及
用于所述密封构件(11)的凹部(3b)的面积大于用于所述塑料构件(13)的凹部(3c)的面积。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的蓄电装置，其中：
所述塑料构件(13)的外壁部(13a)被形成为对于所述塑料构件(13)的凹部(13b)足够高以整个容纳所述外部端子(14)的头部(14a)。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的蓄电装置，其中：
所述外部端子(14)的轴(14b)包括阳螺纹部。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的蓄电装置，其中，所述塑料构件(13)通过粘合剂被粘合到所述壳体(1)的外表面。
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