CN102792482B - 扁平形电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在将衬垫以从封口罐的开口端部延伸至平面部的方式模制成型而成的扁平形电池中,获得防止该衬垫从封口罐的内面剥离的构成。扁平形电池(1)具有:有底筒状的负极罐(10)(外装罐);正极罐(20)(封口罐),其具有周壁部(22)(筒部)和平面部(21),并且相对于该负极罐(10)配置成倒置盘状;以及衬垫(30),其是至少在上述正极罐(20)的内侧从上述周壁部(22)的开口端部至上述平面部(21)模制成型而成的。上述负极罐(10),其侧壁的开口端部与上述正极罐(20)的阶梯部(22c)嵌合,上述衬垫(30),上述正极罐(20)的周壁部(22)的开口端侧的正极罐内侧的衬垫的厚度比该正极罐(20)的阶梯部(22c)的正极罐内侧的衬垫的厚度小。

Description

扁平形电池
技术领域
本发明涉及硬币形电池等扁平形电池。
背景技术
一直以来,已知如下扁平形电池,其具备:有底筒状的外装罐、以及以覆盖该外装罐的开口的方式配置并且在外周侧与外装罐连接的封口罐。这样的扁平形电池中,例如日本特开平4-34837号公报和日本特开昭61-233965号公报中所公开地那样,为了保持电池内部的气密性并且确保外装罐与封口罐的电绝缘,在外装罐与封口罐的连接部分配置有树脂制的衬垫。
此外,日本特开平4-34837号公报和日本特开昭61-233965号公报中公开了,将上述衬垫模制成型于封口罐的周壁部的构成。特别是,日本特开昭61-233965号公报中公开了,在有底筒状的封口罐的周壁部,以从开口端部延伸至平面部的方式将衬垫进行模制形成的构成。
发明内容
可是,在扁平形电池的情况下,一般而言,外装罐与封口罐的连接通过在该封口罐的周壁部所形成的阶梯部嵌合外装罐的开口端部来进行。如上述日本特开平4-34837号公报和日本特开昭61-233965号公报中公开的构成那样,在封口罐的周壁部周围模制成型树脂制的衬垫的情况下,在封口罐的周壁部的端部嵌合外装罐的开口端部时,模制成型于该封口罐的衬垫,在封口罐的筒轴向上施加压缩力。
于是,如上述日本特开昭61-233965号公报中公开的构成那样在封口罐的内侧以从开口端部延伸至平面部的方式将衬垫模制成型的构成中,由于对衬垫施加的压缩力,因而有在封口罐的平面部侧,比其它位置薄地形成的衬垫的一部分从封口罐的内面剥离的可能性。这样,在衬垫的一部分剥离的情况下,有由于电池的内部结构而电极体与封口罐之间发生短路,或由于剥离的衬垫而电池内部的电极体受到损害的可能性。
这里,上述日本特开昭61-233965号公报所公开的电池中,与外装罐嵌合的封口罐的周壁的开口端侧为简单的板状,因此密封性比较低,嵌合时产生的压缩力小。与此相对,为了使扁平形电池的内容积大同时提高密封性,在封口罐的周壁部形成阶梯部而使该阶梯部嵌合外装罐的开口端部的情况下,在该封口罐的筒轴向上施加非常大的压缩力。因此,在该情况下,与其它位置相比薄地形成的衬垫的一部分剥离的可能性非常高。
因此,本发明的目的是在将衬垫以从封口罐的开口端部延伸至平面部的方式模制成型而成的扁平形电池中,获得防止该衬垫从封口罐的内面剥离的构成。
本发明的一实施方式所涉及的扁平形电池,其具备:有底筒状的外装罐;封口罐,其具有与该外装罐的侧壁相比外形小的筒部、和将该筒部的一方的开口闭塞的平面部,并且以在上述封口罐与上述外装罐之间形成空间的方式相对于该外装罐配置成倒置盘状;以及衬垫,其是至少在该封口罐的内侧从上述筒部的开口端部至上述平面部模制成型而成的,在上述封口罐的筒部,设置有将该筒部的开口端侧扩大成阶梯状的阶梯部,上述外装罐,其侧壁的开口端部与上述封口罐的阶梯部嵌合,上述衬垫中,封口罐内侧的衬垫在上述封口罐的筒部的开口端侧的厚度比封口罐内侧的衬垫在该封口罐的阶梯部的厚度小(第1构成)。
在相对于封口罐的筒部所设置的阶梯部而嵌合外装罐的侧壁的开口端部的情况下,虽然介由该阶梯部而对衬垫施加压缩方向的力,但可以通过上述构成来防止由于该力而该衬垫的封口罐的平面部侧从该封口罐的内面剥离。即,在封口罐的筒部的内侧模制成型的衬垫,封口罐的筒部的开口端侧的封口罐内侧的厚度比该封口罐的阶梯部的封口罐内侧的厚度小,因此封口罐的筒部的开口端侧的刚性弱,易于变形。由此,衬垫所受到的压缩方向的力在该衬垫的封口罐的筒部的开口端侧被吸收,几乎传递不到该衬垫的封口罐的平面部侧。因此,可以防止衬垫的封口罐的平面部侧从该封口罐剥离。
上述第1构成中,优选上述衬垫中,在该封口罐内侧的上述阶梯部与上述筒部的开口端之间设置有如下台阶部:封口罐内侧的衬垫在该筒部的开口端侧的厚度比封口罐内侧的衬垫在该阶梯部的厚度小(第2构成)。
由此,对于衬垫,与台阶部相比位于筒部的开口端侧的部分的厚度比与该台阶部相比位于封口罐的阶梯部侧的部分的厚度小。因此,通过上述构成,可以更确实地实现上述第1构成。
上述第1或第2构成中,优选上述衬垫的封口罐内侧的面以越向着上述筒部的开口端则越靠近该筒部的方式形成为锥状(第3构成)。
由此,在模制成型衬垫时,在该衬垫的内侧可以容易地拔出成型模,实现模制成型时的操作性的提高。而且,在外装罐与封口罐之间所形成空间内配置构成部件的情况下,可以从封口罐的筒部的开口端侧,在衬垫的内方容易地配置构成部件,也可实现电池的装配操作时的操作性的提高。
在上述第1~第3构成的任一构成中,优选在上述封口罐中,在上述平面部的外周缘部形成有用于将该平面部与上述筒部以曲面连结的R部,上述衬垫以上述封口罐的平面部侧与上述R部和上述平面部相接的方式设置(第4构成)。
在相对于封口罐的筒部所设置的阶梯部而嵌合外装罐的侧壁的开口端部的情况下,虽然介由该阶梯部而对衬垫施加压缩方向的力,但可以通过上述构成来防止此时该衬垫的封口罐的平面部侧从该封口罐的内面剥离。即,在封口罐的筒部的内侧从该筒部的开口端部至平面部模制成型而成的衬垫以其平面部侧与封口罐的R部和平面部相接的方式设置。由此,衬垫的平面部侧通过与平面部密合的部分来抑制向封口罐内方的移动。因此,通过上述那样的相对于衬垫的压缩方向的力,可以抑制衬垫的封口罐的平面部侧向封口罐内方变形。因此,可以防止衬垫的封口罐的平面部侧从该封口罐的内面剥离。
上述第4构成中,优选在上述封口罐,在上述平面部的外周缘部形成有用于将该平面部与上述筒部以曲面连结的R部,上述衬垫具有如下厚度:上述封口罐的平面部侧的部分从上述R部达到该封口罐的平面部(第5构成)。
由此,可以更确实地防止衬垫的封口罐的平面部侧的部分从该封口罐剥离。由于在封口罐的平面部的外周侧形成有R部,因此如果衬垫的端部仅位于该R部,则该端部易于剥离。然而,通过如上述构成那样将衬垫的端部形成为达到平面部那样的厚度,可以使该端部不易从封口罐剥离。
上述第1~第5构成的任一构成中,优选在上述外装罐与上述封口罐之间所形成的空间内,配置有将分别形成为板状的正极和负极在厚度方向上交替叠层而成的电极体(第6构成)。
在这样地电极体由正极和负极的叠层结构构成的情况下,如果在封口罐的内面上模制成型而成的衬垫的一部分剥离,则有在电极体与封口罐之间发生短路的可能性。因此,通过应用上述第1~第5构成,可以有效果地防止电极体与封口罐之间发生短路。
上述第1~第6构成的任一构成中,优选在组合了上述外装罐和上述封口罐的状态下,上述衬垫以夹入该外装罐的侧壁与封口罐的筒部之间的方式,成型于该封口罐的筒部的外侧,在将外装罐与上述封口罐嵌合之前的状态下,上述衬垫的位于上述筒部的外方并且开口端侧的部分的厚度比位于该筒部的外方并且上述阶梯部侧的部分的厚度小(第7构成)。
在相对于封口罐的筒部所设置的阶梯部而嵌合有外装罐的侧壁的开口端部的情况下,位于该阶梯部侧的衬垫夹入封口罐与外装罐之间。该被夹入的衬垫作为封口罐与外装罐之间的密封件和绝缘件起作用。另一方面,衬垫中,位于封口罐的筒部的开口端侧的部分虽然位于封口罐与外装罐之间,但是被该封口罐和外装罐压缩的程度比其它部分小。
因此,如上述构成那样,在将外装罐与上述封口罐嵌合之前的状态的衬垫中,通过使位于封口罐的筒部的外方并且开口端侧的部分的厚度比位于该封口罐的筒部的外方并且阶梯部侧的部分小,从而可以不损害作为衬垫的功能而降低该衬垫所用的树脂量。
上述第7构成中,优选上述衬垫是在上述封口罐的筒部的外侧从该筒部的开口端侧至上述阶梯部模制成型而成的(第8构成)。
由此,与将衬垫作为另外部件形成的情况相比,能够使位于封口罐的筒部的开口端侧的衬垫的厚度更小。因此,可以进一步降低衬垫所用的树脂量。
如上所述,根据本发明的一实施方式所涉及的扁平形电池,在将外装罐与封口罐嵌合时,可以在该衬垫的封口罐的筒部开口端侧吸收对模制成型于该封口罐的衬垫所施加的力。由此,可以防止衬垫的封口罐的平面部侧从该封口罐的内面剥离。
特别是,通过与阶梯部的封口罐内侧的衬垫的厚度相比,使筒部的开口端侧并且封口罐内侧的衬垫的厚度小,可以将嵌合外装罐与封口罐时产生的力在衬垫的筒部开口端侧的部分吸收。由此,可以更确实地防止衬垫从封口罐内面剥离。
此外,通过将衬垫的封口罐内侧的面以越向着该封口罐的筒部的开口端则越靠近该筒部的方式形成为锥状,从而实现衬垫成型时的操作性和电池的装配操作性的提高。
此外,通过使衬垫的封口罐的平面部侧与R部和平面部接触,从而即使将外装罐和封口罐嵌合时对模制成型于该封口罐的衬垫施加力,也可以防止该衬垫的封口罐的平面部侧从该封口罐的内面剥离。特别是,通过使衬垫的平面部侧为从R部达到平面部那样的厚度,可以更确实地防止衬垫从封口罐内面剥离。
此外,在将外装罐嵌合于封口罐之前的状态的衬垫中,通过使位于封口罐的筒部的外方并且开口端侧的部分的厚度比位于该封口罐的筒部的外方并且阶梯部侧的部分的厚度小,可以不损害衬垫的功能而降低该衬垫所用的树脂量。由此,实现衬垫的制造成本的降低。特别是,通过在封口罐的筒部模制成型衬垫,可以使该衬垫的厚度更小。
附图说明
图1为显示本发明的一实施方式所涉及的扁平形电池的概略构成的截面图。
图2为将扁平形电池内的电极体的结构以截面放大显示的局部放大截面图。
图3为将封口罐(正极罐)的周壁部的结构以截面显示的局部放大截面图。
图4为将封口罐(正极罐)的R部的结构以截面显示的局部放大截面图。
图5为显示封口罐(正极罐)的概略构成的截面图。
图6为显示构成电极体的状态的图。
图7为显示使封口罐(正极罐)敛缝之前的外装罐(负极罐)的构成的截面图。
图8为显示将衬垫模制成型于封口罐(正极罐)时的情况的图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细地说明本发明的实施方式。对于图中的同一或相当部分附上同一符号而不重复对其进行说明。
(整体构成)
图1为显示作为本发明的一实施方式的扁平形电池1的概略构成的截面图。该扁平形电池1具备:作为有底圆筒状的外装罐的负极罐10、作为覆盖该负极罐10的开口的封口罐的正极罐20、配置于负极罐10的外周侧与正极罐20的外周侧之间的衬垫30、以及被收纳在负极罐10和正极罐20之间所形成的空间内的电极体40。因此,扁平形电池1通过合并负极罐10和正极罐20,从而整体形成扁平的硬币状。在扁平形电池1的负极罐10和正极罐20之间所形成的空间内,除了电极体40以外,还封入有非水电解液(省略图示)。
负极罐10由不锈钢等金属材料构成,通过压制成型来形成为有底圆筒状。负极罐10具备圆形的底部11、以及在其外周与该底部11连续形成的圆筒状的周壁部12(侧壁)。该周壁部12在纵截面图(图1所图示的状态)中以从底部11的外周端大致垂直地延伸的方式设置。如后所述,负极罐10,在其与正极罐20之间夹有衬垫30的状态下,周壁部12的开口端侧向内侧弯折,相对于该正极罐20敛缝。另外,在负极罐10,在通过压制成型而被弯折的部分(例如,底部11与周壁部12之间的部分等)分别形成有具有曲面的R部分。
正极罐20也与负极罐10同样地由不锈钢等金属材料构成,通过压制成型来形成为有底圆筒状。正极罐20具有与负极罐10的周壁部12相比外形小的圆筒状的周壁部22(筒部)、以及将其一方的开口闭塞的圆形的平面部21。该周壁部22也与负极罐10同样地在纵截面图中以相对于平面部21大致垂直地延伸的方式设置。在周壁部22,形成有与平面部21侧的基端部22a相比直径成阶梯状变大的扩径部22b。即,在周壁部22,在基端部22a与扩径部22b之间形成有阶梯部22c。如图1所示,相对于该阶梯部22c,负极罐10的周壁部12的开口端侧被弯折而敛缝。即,在负极罐10,其周壁部12的开口端侧与正极罐20的阶梯部22a嵌合。另外,在该正极罐20,也在通过压制成型而被弯折的部分(例如,平面部21与周壁部22之间的部分、阶梯部22c等)分别形成有具有曲面的R部分。
衬垫30由聚丙烯(PP)构成。衬垫30以夹入负极罐10的周壁部12与正极罐20的周壁部22之间的方式模制成型于该正极罐20的周壁部22。关于衬垫30的详细构成,如后所述。另外,作为衬垫30的材料,不限于PP,可以使用在聚苯硫醚(PPS)中含有烯烃系弹性体的树脂组合物、聚四氟乙烯(PFA)、聚酰胺系树脂等。
关于电极体40,如图2所示,是将收容于袋状的隔板44内的大致圆板状的正极41和大致圆板状的负极46在厚度方向上交替多个叠层而成的。由此,电极体40作为整体具有大致圆柱状的形状。此外,电极体40以两端面成为负极的方式叠层有多个正极41和负极46。
正极41在铝等的金属箔制的正极集电体43的两面配置有含有钴酸锂等正极活性物质的正极活性物质层42。
负极46在铜等的金属箔制的负极集电体48的两面分别配置有含有石墨等负极活性物质的负极活性物质层47。位于大致圆柱状的电极体40的轴向两端的负极,分别以负极集电体48、48位于电极体40的轴向端部的方式,仅在负极集电体48的一面侧具有负极活性物质层47。即,大致圆柱状的电极体40,在其两端露出负极集电体48、48。该电极体40的一方的负极集电体48,在该电极体40配置于负极罐10与正极罐20之间的状态下,与该负极罐10的底部11抵接。电极体40的另一方的负极集电体48,介由绝缘片49而定位于正极罐20的平面部21上。
隔板44为俯视时形成为圆形的袋状的部件,形成为能够收纳大致圆板状的正极41的大小。隔板44由绝缘性优异的聚乙烯制的微多孔性薄膜来构成。这样,通过由微多孔性薄膜构成隔板44,锂离子可以透过该隔板44。隔板44如下形成:通过一片长方形的微多孔性薄膜的片材来包入正极41,将该片材的重叠部分通过热熔接等进行粘接,从而形成。
在正极41的正极集电体43处一体形成有俯视时向着该正极集电体43的外方延伸的导电性的正极引线51。该正极引线51的正极集电体43侧也被隔板44覆盖。
在负极46的负极集电体48处一体形成有俯视时向着该负极集电体48的外方延伸的导电性的负极引线52。
如图1所示,正极41和负极46以各正极41的正极引线51位于一侧并且各负极46的负极引线52位于与该正极引线51相反侧的方式进行叠层。
在如上述那样在厚度方向上叠层有多个正极41和负极46的状态下,多个正极引线51的前端侧在厚度方向上重合,通过超声波焊接等与正极罐20的平面部21连接。由此,介由多个正极引线51,多个正极41与正极罐20的平面部21电连接。另一方面,多个负极引线52的前端侧也在厚度方向上重合并通过超声波焊接等来互相连接。由此,介由多个负极引线52,多个负极46互相电连接。
对于上述那样的构成的电极体40,有发生正极41与负极罐10的接触、或负极46与正极罐20的接触的可能性。因此,本实施方式中,如图1和图2所示,在与负极罐10的周壁部12相比定位于内方的正极罐20的周壁部22的内面设置有衬垫30。通过该衬垫30,分别防止电极体40与负极罐10的短路、以及电极体40与正极罐20的短路。
(衬垫的构成)
如图1~图3所示,衬垫30以包入正极罐20的周壁部22的方式形成为大致圆筒状。详细地说,衬垫30以覆盖周壁部22的正极罐内侧、以及该周壁部22的阶梯部22c和扩径部22b的各个正极罐外侧的方式,模制成型于正极罐20。即,衬垫30具有覆盖周壁部22的正极罐内方的衬垫内侧部31、覆盖该周壁部22的外方的衬垫外侧部32、以及覆盖该周壁部22的开口端部的前端的衬垫前端部33。
如图3放大所示,衬垫外侧部32,在将负极罐10相对于正极罐20敛缝前的状态下,越向着正极罐20的周壁部22的开口端,厚度越小。即,与衬垫外侧部32的周壁部22的阶梯部22c侧的厚度(图3中的Y)相比,衬垫外侧部32的周壁部22的开口端侧的厚度(图3中的X)减小。即,本实施方式中,在不怎么需要衬垫30的厚度的部分,使厚度小。由此,可以降低用于构成衬垫30所需要的树脂的量。因此,通过上述构成,可确保作为衬垫30的功能,同时实现该衬垫30的制造成本的降低。
在衬垫外侧部32的周壁部22的阶梯部22c侧,如图1、图2所示,在负极罐10相对于正极罐20被敛缝时,通过该负极罐10的周壁部12的开口端部而被压缩。由此,通过衬垫外侧部32的周壁部22的阶梯部22c侧的部分,来密封负极罐10与正极罐20的间隙。与此相对,衬垫外侧部32的周壁部22的开口端侧虽然位于负极罐10的周壁部12与正极罐20的周壁部22之间,但在该部分作为密封件起作用的程度,在负极罐10与正极罐20之间不一定被压缩。因此,通过使衬垫外侧部32的周壁部22的开口端侧的厚度小至作为绝缘件起作用的程度,相应地,可实现衬垫30的材料成本的降低,并且如果扁平形电池1的外形尺寸不改变则还实现电池的容量增大。
如图1所示,衬垫前端部33,在正极罐20的周壁部22敛缝有负极罐10的周壁部12的状态下,夹在该正极罐20的周壁部22的开口端部与该负极罐10的底部11之间。
因此,衬垫外侧部32的周壁部22的阶梯部22c侧与衬垫前端部33作为将正极罐20与负极罐10之间所形成的空间相对于外部的空间隔离的密封件起作用。
如图3所示,衬垫内侧部31从正极罐20的平面部21的下面至该正极罐20的周壁部22的开口端侧形成为大致圆筒状。由此,衬垫内侧部31具有:位于周壁部22的基端部22a的正极罐内方的衬垫上部31a、以及位于该周壁部22的阶梯部22c和扩径部22b的正极罐内方的衬垫下部31b。此外,衬垫内侧部31以越向着正极罐20的周壁部22的开口端侧,内径越大的方式,即内面越靠近周壁部22的方式,作为整体而形成为锥状。
在衬垫上部31a,正极罐20的平面部侧的端部形成为从平面部21与周壁部22之间的R部23达到该平面部21那样的厚度。即,如图4所示,衬垫上部31a的平面部侧的端部具有与R部23密合的部分C、以及与平面部21密合的部分D。由此,在相对于正极罐20的周壁部22的阶梯部22c敛缝负极罐10的周壁部12时,在衬垫下部31b被压缩而对衬垫上部31a施加从正极罐20的内面剥离的方向的力的情况下,该衬垫上部31a的与平面部21密合的部分D也可防止该衬垫上部31a从正极罐内面剥离。
这里,如果该衬垫上部31a仅与R部23密合,则仅通过该衬垫上部31a与正极罐20的内面的密合力来保持该衬垫上部31a。与此相对,如上所述,通过使衬垫上部31a在部分D也与平面部21密合,也可以通过该衬垫上部31a与平面部21的密合力和摩擦力来保持该衬垫上部31a。因此,可以抑制该衬垫上部31a从正极罐20剥离那样地移动。
如图3所示,衬垫下部31b以其内面与衬垫上部31a的内面相比位于正极罐20的径向外方的方式形成。即,在衬垫下部31b的衬垫上部侧,以该衬垫下部31b的内面的直径相比于衬垫上部31a的内面的直径增大的方式形成有内面台阶部31c(台阶部)。该内面台阶部31c形成为从衬垫上部31a向着衬垫下部31b内径逐渐增大的锥状。此外,内面台阶部31c以位于正极罐20的周壁部22的阶梯部22c与扩径部22b的开口端之间的方式形成。由此,如图3所示,在衬垫下部31b中,与位于阶梯部22c的正极罐内侧的部分的厚度(图3中的B)相比,位于扩径部22b的正极罐内侧的部分的厚度(图3中的A)变小。
通过形成这样的构成,在制造扁平形电池1时,在将正极罐10的周壁部12的开口端部与正极罐20的阶梯部22c敛缝时,可以在衬垫下部31b吸收由该敛缝产生的压缩力。即,详细如后所述,在将负极罐10与正极罐20敛缝时,如果压缩力作用于该正极罐20的阶梯部22c,则介由该阶梯部22c,压缩力也作用于衬垫下部31b。此时,对于该衬垫下部31b,与位于阶梯部22c的正极罐内侧的部分(本实施方式中内面台阶部31c)相比厚度小的部分,即位于扩径部22b的正极罐内侧的部分变形。由此,可以在该衬垫下部31b吸收在负极罐10与正极罐20嵌合时作用于衬垫下部31b的力。
因此,可以抑制在将负极罐10敛缝于正极罐20时对衬垫下部31b所施加的力传递至衬垫上部31a。因此,可以防止由衬垫上部31a的变形引起的衬垫上部31a从正极罐20剥离。
而且,如前所述,衬垫上部31a以也附着于正极罐20的平面部21的方式设置。因此,即使从正极罐20的内面剥离的方向的力作用于衬垫上部31a,也可以通过该衬垫上部31a与平面部21的附着力和摩擦力,来防止该衬垫上部31a从正极罐20的内面剥离。
(扁平形电池的制造方法)
接下来,使用图5~图8来说明具有上述那样的构成的扁平形电池1的制造方法。
首先,通过压制成型,分别形成图7所示的负极罐10和图5所示的正极罐20。
另一方面,将被隔板44覆盖的多个板状的正极41与多个板状的负极46在厚度方向上叠层,构成图6所示那样的大致圆柱状的电极体40。此时,在电极体40的轴向的两端面以负极集电体48露出的方式分别配置不具备负极活性物质层47的状态的负极。这样,在将多个正极41与负极46叠层的状态下,使各负极46的负极引线52在前端侧重合,通过超声波焊接等互相连接。另一方面,各正极41的正极引线51,在前端侧互相重合的状态下,通过超声波焊接等连接于如以下那样模制成型有衬垫30的正极罐20的平面部21。
使用图8来说明将衬垫30模制成型于正极罐20的情况。
如图8所示,将固定成型模61、可动成型模62以及具有环状截面的活塞可动成型模63配置于正极罐20的外侧,将销64配置于该正极罐20的内侧。由此,通过这些成型模61、62、63和销64,在正极罐20的周壁部22的周围形成用于形成衬垫30的空间。在该空间内从外部注入树脂使其固化。
树脂固化而成型衬垫30后,首先,取下可动成型模62。然后,通过使活塞可动成型模63在销64的轴向(图8中的白底箭头方向)上移动,从而可以使模制成型有衬垫30的正极罐20从该销64和固定成型模61脱离。
这里,固定成型模61形成为成型衬垫外侧部32的外周面的部分向着正极罐20的周壁部22的阶梯部22c内径逐渐增大那样的锥状。由此,在如上所述那样通过活塞可动成型模63推压衬垫前端部33的情况下,可以使正极罐20容易从固定成型模61脱离。
此外,在销64的外表面,形成有与衬垫内侧部31的内面台阶部31c相对应的台阶部64a。此外,销64以衬垫内侧部31的内径向着正极罐20的周壁部22的开口端逐渐增大的方式,形成为向着前端逐渐变细的锥状。由此,可以使正极罐20顺利地从销64脱离。
如上所述模制成型有衬垫30的正极罐20以平面部21成为下侧的方式配置,使该平面部21与各正极41的正极引线51在重合的状态下通过超声波焊接等进行连接。然后,在该正极罐20的内侧注入非水电解液。接着,以覆盖正极罐20的开口的方式盖上负极罐10。然后,将负极罐10的周壁部12的开口端部在正极罐20的周壁部22的阶梯部22c向内方弯折来敛缝。由此,获得上述构成的扁平形电池1。这里,非水电解液通过例如在混合有碳酸亚乙酯和碳酸甲乙酯的溶剂中溶解LiPF6来获得。
如上所述,在将负极罐10的周壁部12的开口端部相对于正极罐20的周壁部22的阶梯部22c敛缝加工时,对该阶梯部22c施加大的力。因此,介由该阶梯部22c而对衬垫下部31b施加大的压缩力。然而,该衬垫下部31b,如前所述,与正极罐20的阶梯部22c的正极罐内侧部分的厚度(图3中的B)相比,扩径部22b的开口端部的正极罐内侧部分的厚度(图3中的A)小,因此该厚度小的部分变形而可以高效地吸收上述压缩力。
因此,如上所述衬垫下部31b被压缩时,可以抑制力传递到衬垫上部31a。由此,可以防止该衬垫上部31a从正极罐20的内面剥离。
而且,衬垫上部31a的正极罐20的平面部侧形成为不仅达到R部23、而且达到平面部21的平面部分那样的厚度。由此,即使在从正极罐20的周壁部22分开的力作用于衬垫上部31a的情况下,也可以通过该衬垫上部31a与平面部21的平面部分的附着力、摩擦力,来防止该衬垫上部31a从正极罐20的内面剥离。即,与衬垫上部31a仅附着于R部23的情况相比,衬垫上部31a不易从正极罐20的内面剥离。
这里,如本实施方式那样,在电极体40的正极41被隔板44覆盖,另一方面,负极46露出的构成中,在封口罐作为正极罐20起作用的情况下,如果设置于该正极罐20的内面的衬垫上部31a剥离,则在该正极罐20与负极46之间发生短路的可能性高。
与此相对,如上所述,通过使衬垫30的构成为衬垫上部31a不易从正极罐20的内面剥离那样的构成,从而可以防止正极罐20与电极体40之间发生短路。
此外,如上所述由于衬垫上部31a不易从正极罐20的内面剥离,因此可以防止由于剥离的衬垫上部31a而使电极体40受到损伤。
此外,本实施方式中,在将负极罐10相对于正极罐20敛缝前的状态的衬垫外侧部32中,正极罐20的周壁部22的开口端侧的部分的厚度比该周壁部22的阶梯部22c侧的部分的厚度小。即,本实施方式中,在不怎么需要衬垫30的厚度的部分,使厚度小。由此,可以降低用于构成衬垫30所需要的树脂的量。因此,通过上述构成,可确保作为衬垫30的功能,同时实现该衬垫30的制造成本的降低。
此外,本实施方式中,衬垫内侧部31的衬垫下部31b中,与正极罐20的阶梯部22c的正极罐内侧部分的厚度(图3中的B)相比,扩径部22b的开口端部的正极罐内侧部分的厚度(图3中的A)小。由此,可以进一步降低构成衬垫内侧部31的树脂的量。
此外,通过使衬垫内侧部31的内面形成为内径向着周壁部22的开口端侧而逐渐增大那样的锥状,可以进一步降低构成衬垫31的树脂的量。
(其它实施方式)
以上,说明了本发明的实施方式,但上述的实施方式不过是用于实施本发明的例示。因此,本发明不限于上述实施方式,在不脱离其宗旨的范围内,能够适当变形上述实施方式来实施。
上述实施方式中,使衬垫上部31a的正极罐20的平面部侧形成为从R部23达到平面部21的平面部分那样的厚度。然而,也可以使衬垫上部31a的正极罐20的平面部侧形成为覆盖R部23的程度的厚度。
上述实施方式中,使电极体40为将多个正极41和负极46交替叠层成的构成,但电极体的构成可以为除此以外的构成。
上述实施方式中,可以使负极罐10为外装罐,使正极罐20为封口罐,相反地可以使负极罐为封口罐,使正极罐为外装罐。
上述实施方式中,使负极罐10和正极罐20分别形成为有底圆筒状,使扁平形电池1形成为硬币状,但不限于此,可以使扁平形电池形成为多棱柱状等除了圆柱状以外的形状。
上述实施方式中,作为封口罐的正极罐使用不锈钢,但不限于此,可以使用将板状的铝和板状的不锈钢重叠结合而成的包层材。在该情况下,使铝定位于正极罐的内面侧。通过这样,可以将铝制的正极引线51相对于正极罐的内面的铝进行接合。而且,正极罐由于周壁部被负极罐的周壁部覆盖,因此可以防止位于该正极罐的内面侧的铝露出而腐蚀。
产业可利用性
本发明的扁平形电池能够用于衬垫模制成型于封口罐的扁平形电池。

Claims (4)

1.一种扁平形电池(1),其具备:
有底筒状的外装罐(10),
封口罐(20),其具有与所述外装罐(10)的侧壁相比外形小的筒部、和将该筒部的一方的开口闭塞的平面部(21),并且以在所述封口罐(20)与所述外装罐(10)之间形成空间的方式相对于该外装罐(10)配置成倒置盘状,以及
衬垫(30),其是至少在所述封口罐(20)的内侧和外侧模制成型而成的;
在所述外装罐(10)与所述封口罐(20)之间所形成的空间内,配置有将分别形成为板状的正极(41)和负极(46)在厚度方向上交替叠层而成的电极体(40);
在所述封口罐(20)的筒部,设置有将该筒部的开口端侧扩大成阶梯状的阶梯部(22c),
所述外装罐(10)的侧壁的开口端部与所述封口罐(20)的阶梯部(22c)嵌合;
所述衬垫(30)具有在所述封口罐(20)的内侧的、从该封口罐(20)的所述筒部的开口端部至所述平面部(21)模制成型而成的衬垫内侧部(31),和在所述封口罐(20)的外侧的、从该封口罐(20)的所述筒部的开口端部至所述阶梯部(22c)模制成型而成的衬垫外侧部(32);
所述衬垫内侧部(31)中,在所述封口罐(20)的筒部的开口端侧的衬垫内侧部(31)的厚度比在该封口罐(20)的阶梯部(22c)的衬垫内侧部(31)的厚度小;
所述衬垫内侧部(31)具有位于所述封口罐(20)的周壁部的基端部的封口罐内方的衬垫上部(31a)、以及位于该周壁部的阶梯部(22c)和扩径部(22b)的封口罐内方的衬垫下部(31b);
在所述衬垫下部(31b)的所述衬垫上部(31a)侧形成台阶部(31c),所述台阶部(31c)形成为从衬垫上部(31a)向着衬垫下部(31b)内径逐渐增大的锥状,
且所述台阶部(31c)形成为:所述封口罐(20)的所述筒部的开口端侧的衬垫内侧部(31)的厚度比该封口罐(20)的所述阶梯部(22c)的衬垫内侧部(31)的厚度小;
在组合了所述外装罐(10)和所述封口罐(20)的状态下,所述衬垫外侧部(32)以夹入该外装罐(10)的侧壁与封口罐(20)的筒部之间的方式,成型于该封口罐(20)的筒部的外侧,
所述衬垫外侧部(32)形成为锥状,使得在将外装罐(10)嵌合于所述封口罐(20)之前的状态下,位于所述筒部的外方并且开口端侧的部分的厚度(X)比位于该筒部的外方并且所述阶梯部(22c)侧的部分的厚度(Y)小。
2.根据权利要求1所述的扁平形电池(1),所述衬垫(30)的封口罐内侧的面以越向着所述筒部的开口端则越靠近该筒部的方式形成为锥状。
3.根据权利要求1或2所述的扁平形电池(1),所述封口罐(20)中,在所述平面部(21)的外周缘部形成有用于将该平面部(21)与所述筒部以曲面连结的R部(23),
所述衬垫(30)以所述封口罐(20)的平面部(21)侧与所述R部(23)和所述平面部(21)相接的方式设置。
4.根据权利要求3所述的扁平形电池(1),所述衬垫(30)具有如下厚度:所述封口罐(20)的平面部(21)侧从所述R部(23)达到该封口罐(20)的平面部(21)。
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