CN103996803B - 蓄电元件、蓄电装置、蓄电元件的制造方法、及盖板的制造方法 - Google Patents

蓄电元件、蓄电装置、蓄电元件的制造方法、及盖板的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够不使蓄电容量降低且在激光焊接时避免激光进入内部的蓄电元件及盖板的制造方法。本发明所涉及的蓄电元件具备壳体，该壳体具有壳体主体和盖板，壳体主体在开口缘具有台阶部，盖板具有插入壳体主体的开口部的突起部，该突起部的一部分在壳体主体的内侧与台阶部对置。

Description

蓄电元件、蓄电装置、蓄电元件的制造方法、及盖板的制造 方法
技术领域
本发明涉及一种蓄电元件、具备所述蓄电元件的蓄电装置、蓄电元件的制造方法、及盖板的制造方法，该蓄电元件具备电极体和壳体，该壳体具有收容该电极体的壳体主体及覆盖该壳体主体的开口部的盖板。
背景技术
近年来，电池（锂离子电池、镍氢电池等）、电容器（双电层电容器等）等能够充电放电的蓄电元件被用作车辆（机动车、机动两轮车等）、各种设备（移动终端、笔记本电脑等）等的动力源。
例如，专利文献1所记载的电池（罐型电池）具备电极体（发电要素）、具有收容该电极体的壳体主体（罐体）及堵塞该壳体主体的开口部的盖板（盖体）的壳体（收纳壳体）。在该壳体主体的制造过程中，毛边那样的多余部分残留于壳体主体的开口部的开口缘。该多余部分实施修边等机械加工，由此，从壳体主体的开口部的开口缘被剪掉。为此，比未实施机械加工的其他开口部的开口缘低一阶的台阶部有时形成为具有所述多余部分的开口部的开口缘。
在该情况下，当盖板载置于壳体主体的开口部时，由于该台阶部，在壳体主体的开口部的开口缘与盖板之间形成间隙。如此一来，当壳体主体的开口部的开口缘与盖板之间的接缝被激光焊接时，该激光从该间隙穿透至壳体的内部。由此，激光可能会对设于壳体的内部的树脂板等收容物造成影响。
对于形成在壳体主体的开口部的开口缘的台阶部，除了上述的台阶部以外，还包括为了光学性检测壳体的朝向而形成在开口部的一部分的台阶部。即便是上述那样的台阶部，也可能给收容物造成影响。
专利文献2所记载的电池（方形电池）具备电极体（蓄电池极板）、收容该电极体的壳体主体（主体壳体）、堵塞该壳体主体的开口部的盖板（盖体）。在盖板上设有朝向壳体主体的内侧突出的台座部。通过将盖板的台座部嵌入壳体主体的开口部而封闭该电池的壳体。
因此，当对壳体主体的开口部的开口缘与盖板之间的接缝进行激光焊接时，即便激光从该间隙通过，盖板的台座部也能够挡住激光的去路。为此，激光不会穿透至壳体的内部的收容物。
但是，专利文献2的台座部从盖板朝向壳体主体的内侧均匀地呈面状突出。为此，与台座部的体积相应的容积无法用作在壳体的内部可收纳电极体的容积。换句话说，从壳体的容积中损失与盖板的台座部的体积相应的容积。由于与盖板的台座部的体积相应的容积无助于电池的蓄电，因此电池的每单位体积的蓄电容量降低。
此类问题并不限于电池，对于电容器（双电层电容器等）而言也是相同的。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-332700号公报
专利文献2：日本特开平10-269999号公报
发明内容
本发明的课题在于提供蓄电元件、蓄电装置、蓄电元件的制造方法、及盖板的制造方法，该蓄电元件能够抑制壳体的容积的降低，并且在对壳体主体的开口部的开口缘与覆盖该开口部的盖板之间的接缝进行激光焊接时，激光不会穿透至壳体的内部的收容物。
本发明所涉及的蓄电元件具备：
电极体，其包含彼此绝缘的正极板及负极板；以及
壳体，其用于收容电极体，
壳体具备具有开口部的壳体主体、和载置于壳体主体的开口部的开口缘且用于覆盖该开口部的盖板，
壳体主体在开口缘具有台阶部，
盖板具有插入壳体主体的开口部的突起部，
突起部的一部分在壳体主体的内侧与台阶部对置，
至少在所述台阶部处对所述壳体主体的所述开口缘与所述盖板之间的接缝进行激光焊接。
附图说明
图1是本发明的一实施方式所涉及的电池的立体图。
图2是上述实施方式所涉及的电池的侧视图。
图3是上述实施方式所涉及的电池的、图1的III-III线剖视图。
图4是上述实施方式所涉及的电池的壳体的盖板的仰视图。
图5是上述实施方式所涉及的盖板的、图1的V-V线的放大剖视图。
图6是上述实施方式所涉及的盖板的、图1的VI-VI线的放大剖视图。
图7是上述实施方式所涉及的电池的盖板载置于壳体主体的状态下的放大剖视图。
图8是对上述实施方式所涉及的盖板的突条的高度进行说明的放大剖视图。
图9是本发明的另一实施方式所涉及的盖板的仰视图。
图10是本发明的又一实施方式所涉及的盖板的仰视图。
图11是本发明的又一实施方式所涉及的盖板的仰视图。
图12是本发明的又一实施方式所涉及的盖板的仰视图。
图13是本发明的又一实施方式所涉及的盖板的仰视图。
图14是本发明的又一实施方式所涉及的壳体主体与盖板的放大剖视图。
图15是本发明的又一实施方式所涉及的壳体主体与盖板的放大剖视图。
图16是本发明的又一实施方式所涉及的壳体主体与盖板的放大剖视图。
图17是本发明的又一实施方式所涉及的壳体主体的俯视图。
图18是上述实施方式所涉及的盖板的仰视图。
图19是本发明的又一实施方式所涉及的盖板的仰视图。
图20是本发明的又一实施方式所涉及的盖板的仰视图。
图21是包含本发明所涉及的蓄电元件的蓄电装置的立体图。
附图标记说明如下：
1…壳体，2…壳体主体，2a…底部，2b…侧板部，2c…端板部，2d…开口部，3…盖板，31…贯通孔，32…气体排出阀，33…注液孔，34…突条（突起部），35…凹部，36…薄壁部，37…壳体内侧部，4…电极体，5…正极片，6…负极片，7…隔板，8…集电体，8a…连接部，9…端子构造，10…树脂板，11…外部垫圈，12…外部端子，12a…头部，12b…轴部，13…栓体，103…盖板，134…突起部，203…盖板，234…突起部，303…盖板，334…突起部，403…盖板，434…突起部，503…盖板，534…突起部，603…盖板，634…突起部，703…盖板，734…突起部，803…盖板，834…突起部，902…壳体主体，902b…侧板部，902c…端板部，902d…开口部，902e…拐角部，903…盖板，934…突起部，1003…盖板，1034…突起部，1103…盖板，1134…突起部，50…蓄电装置，51…母线构件，A1…第一方向，A2…第二方向，A3…第三方向，P1…第一边，P2…第二边，P3、P4…边，S…修边台阶部，G…间隙
具体实施方式
本发明所涉及的蓄电元件具备：
电极体，其包含彼此绝缘的正极板及负极板；以及
壳体，其用于收纳所述电极体，
所述壳体具备具有开口部的壳体主体、和载置于所述壳体主体的所述开口部的开口缘且用于覆盖该开口部的盖板，
所述壳体主体在所述开口缘具有台阶部，
所述盖板具有插入所述壳体主体的所述开口部的突起部，
所述突起部的至少一部分在所述壳体主体的内侧与所述台阶部对置，
至少在所述台阶部处对所述壳体主体的所述开口缘与所述盖板之间的接缝进行激光焊接。
根据所述结构，当盖板载置于壳体主体的开口部的开口缘时，利用壳体主体的开口缘具有的台阶部在盖板与开口缘之间形成有间隙。但是，在从壳体主体的外侧观察时的该间隙的内侧配置有盖板的突起部。因此，当对壳体主体的开口部的开口缘与盖板之间的接缝进行激光焊接时，即便激光通过该间隙，激光也被盖板的突起部遮挡住其去路，而无法进入比该突起部靠壳体的内部的位置。并且，突起部仅部分地设于盖板，仅从壳体的容积中部分地损失与突起部的体积相应的容积。其结果是，壳体内部的容积不会大幅度地降低。
在此，作为本发明所涉及的蓄电元件的一个方式，
盖板在具有突起部的部位的外表面侧具备凹部。
由于将突起部设于盖板，盖板的重量能够增加相当于突起部的体积的重量。然而，根据上述结构，通过在具有突起部的位置的外表面侧设有凹部，能够减掉与该凹部的容积相当的重量。因而，突起部能够借助凹部来抑制盖板的重量的增加，并且能够以不使激光穿透至壳体的内部的收容物的方式遮挡激光。
另外，作为本发明所涉及的蓄电元件的另一方式，
壳体主体呈有底方筒状，
台阶部形成在壳体主体的开口缘的至少一个边的整体范围内，
突起部形成于至少与该一个边对应的位置。
如此，在壳体主体为有底方筒状的情况下，台阶部形成在构成壳体主体的多边形状的开口缘的边的至少一个边的整体范围内。此时，间隙形成于盖板与开口缘的所述边之间。但是，根据上述结构，在从壳体主体的外侧观察时的该间隙的内侧配置有盖板的突起部。因此，在进行激光焊接时，即便激光通过该间隙，也由盖板的突起部遮挡住激光的去路，激光不会进入比该突起部靠壳体的内部的位置。并且，突起部仅是以与形成有台阶部的壳体主体的开口缘的所述边对应的方式部分地形成，为此，仅从壳体的容积中部分地损失与突起部的体积相应的容积。其结果是，壳体内部的容积不会大幅度地降低。
在该情况下，能够使
壳体主体呈有底四边筒状，
台阶部形成在壳体主体的开口缘中的对置的一对边各自的整体范围内形成，
突起部形成在盖板中的至少与一对边分别对应的位置。
如此，在壳体主体为有底四边筒状的情况下，台阶部形成在构成壳体主体的四边形状的开口缘的边中的对置的一对边各自的整体范围内，间隙形成在构成盖板与开口缘的四边中的至少一对边之间。但是，在从壳体主体的外侧观察时的该间隙的内侧配置有盖板的突起部。因此，在进行激光焊接时，即便激光通过该间隙，也由盖板的突起部遮挡住激光的去路，激光不会进入比该突起部靠壳体的内部的位置。并且，突起部仅是以与形成有台阶部的壳体主体的开口缘的所述边对应的方式部分地形成，为此，仅从壳体的容积中部分地损失与突起部的体积相应的容积。其结果是，壳体内部的容积不会大幅度地降低。
另外，作为本发明所涉及的蓄电元件的另一方式，
突起部沿着壳体主体的开口缘的内侧而形成为环状。
根据所述结构，无论台阶部形成在壳体主体的开口缘的任何位置，都在盖板与开口缘之间形成的间隙的内侧配置有盖板的突起部。因此，在进行激光焊接时，即便激光通过该间隙，也由盖板的突起部遮挡住激光的去路，激光不会进入比该突起部靠壳体的内部的位置。并且，突起部仅是沿着壳体主体的开口缘的内侧而形成为环状，仅从壳体的容积中部分地损失与突起部的体积相应的容积。其结果是，壳体内部的容积不会大幅度地降低。
另外，作为本发明所涉及的蓄电元件的另一方式，
突起部内接或接近于壳体主体的开口缘的内表面。
根据所述结构，载置于壳体主体的开口部的开口缘的盖板的突起部抵接于壳体主体的开口缘的内表面，因此能够将盖板定位于规定的位置。
另外，作为本发明所涉及的蓄电元件的另一方式，
盖板还具备壳体内侧部，该壳体内侧部插入壳体主体的开口部且内接或接近于开口缘的内表面，
突起部从该壳体内侧部突出。
根据所述结构，通过使载置于壳体主体的开口部的开口缘的盖板的壳体内侧部抵接于壳体主体的开口缘的内表面，能够将盖板定位于规定的位置。另外，在盖板与开口缘之间形成的间隙的内侧配置有因壳体内侧部鼓起的突起部。因此，在进行激光焊接时，即便激光通过该间隙，也由壳体内侧部或突起部的任一个遮挡住激光的去路。由此，激光不会进入比壳体内侧部的端部或突起部靠壳体的内部的位置。
另外，作为本发明所涉及的蓄电元件的另一方式，
突起部局部地位于盖板的周缘附近。
根据所述结构，突起部仅是局部地设于盖板的周缘部，仅从壳体的容积中部分地损失与突起部的体积相应的容积。其结果是，壳体内部的容积不会大幅度地降低。
另外，作为本发明所涉及的蓄电元件的另一方式，
突起部的外周缘与开口缘的内表面隔开规定间隔。
另外，作为本发明所涉及的蓄电元件的另一方式，
突起部是沿着壳体主体的开口缘而线状地延伸的突条。
根据所述结构，突起部仅是沿着壳体主体的开口缘延伸的突条，仅从壳体的容积中部分地损失与突起部的体积相应的容积。其结果是，壳体内部的容积不会大幅度地降低。
另外，作为本发明所涉及的蓄电元件的另一方式，
突起部中的突出方向上的前端的剖面形状为圆弧状。
根据所述结构，当将盖板嵌合于壳体主体时，能够抑制因突条与壳体主体的内侧摩擦而导致的金属粉末等的产生。
本发明所涉及的蓄电装置具备：
两个以上的蓄电元件、和将两个以上的蓄电元件连结起来的连结构件，在上述两个以上的蓄电元件中至少包含一个以上的上述任一个蓄电元件。
本发明所涉及的蓄电元件的制造方法是如下的蓄电元件的制造方法，
所述蓄电元件具备：电极体，其包含彼此绝缘的状态下的正极板及负极板的电极体；壳体，其用于收容该电极体，具备具有开口的壳体主体、及覆盖该壳体主体的所述开口部的盖板，其中，
所述蓄电元件的制造方法具备下述工序：在盖板载置于壳体主体的开口部的开口缘的状态下，向该壳体主体的开口缘与该盖板之间的接缝照射激光，
壳体主体在开口缘具有台阶部，
盖板具有插入壳体主体的所述开口部的突起部，
突起部的至少一部分在壳体主体的内侧与台阶部对置，
在照射激光的工序中，向接缝中的与台阶部对应的位置照射激光。
根据所述结构，当盖板载置于壳体主体的开口部的开口缘时，利用壳体主体的开口缘具有的台阶部在盖板与开口缘之间形成有间隙。但是，在从壳体主体的外侧观察时的该间隙的内侧配置有盖板的突起部。因此，当对壳体主体的开口部的开口缘与盖板之间的接缝进行激光焊接时，即便激光通过该间隙，激光也被盖板的突起部遮挡住其去路，而无法进入比该突起部靠壳体的内部的位置。
在此，作为本发明所涉及的蓄电元件的制造方法的一个方式，
突起部通过从外表面向内表面对盖板进行压印加工而形成。
根据所述结构，能够抑制盖板的重量因设有突起部而增加的情况。
另外，作为本发明所涉及的蓄电元件的制造方法的另一方式，
盖板中的载置于壳体主体的开口缘的周缘部被压缩成型。
根据所述结构，通过将盖板的周缘部压缩成形，盖板的周缘部比其他部位薄。为此，当将盖板的周缘部载置于壳体主体的开口部的开口缘时，盖板的周缘部以外的部分相对地进入壳体主体的内侧。由此，突起部与盖板进入壳体主体的内侧相应地鼓起。其结果是，在进行激光焊接时，即便激光通过该间隙，也会由鼓起的盖板的突起部可靠地遮挡住激光的去路。
另外，作为本发明所涉及的蓄电元件的制造方法的另一方式，
突起部局部地位于盖板的周缘附近。
根据所述结构，突起部仅是局部地设于盖板的周缘部，仅从壳体的容积中部分地损失与突起部的体积相应的容积。其结果是，壳体内部的容积不会大幅度地降低。
另外，作为本发明所涉及的蓄电元件的制造方法的另一方式，
突起部的外周缘与开口缘的内表面隔开规定间隔。
另外，作为本发明所涉及的蓄电元件的制造方法的另一方式，
突起部是沿着壳体主体的开口缘而线状地延伸的突条。
根据所述结构，突起部仅是沿着壳体主体的开口缘延伸的突条，仅从壳体的容积中部分地损失与突起部的体积相应的容积。其结果是，壳体内部的容积不会大幅度地降低。
另外，作为本发明所涉及的蓄电元件的制造方法的另一方式，
突起部中的突出方向上的前端的剖面形状为圆弧状。
根据所述结构，当将盖板嵌合于壳体主体时，能够抑制因突条与壳体主体的内侧摩擦而导致的金属粉末等的产生。
另外，作为本发明所涉及的蓄电元件的制造方法的另一方式，
盖板具有插入壳体主体的开口部的壳体内侧部、和形成于该盖板的周缘且比壳体内侧部薄的薄壁部，
突起部从壳体内侧部突出，
当将壳体内侧部的厚度方向上的尺寸设为H0、将薄壁部的所述厚度方向上的尺寸设为H1、将突起部的厚度方向上的尺寸设为H2、将台阶部的厚度方向上的高低差设为H3时，满足
H2≥H1+H3-H0。
根据所述结构，在从壳体主体的外侧观察时的盖板与壳体主体的开口缘之间的间隙的内侧可靠地配置有盖板的内侧部或突起部。
本发明所涉及的盖板的制造方法是如下盖板的制造方法，
所述盖板用于覆盖对包含彼此绝缘的正极板及负极板在内的电极体进行收容的壳体主体的开口部，其中，
在盖板载置于壳体主体的开口部的开口缘的状态下，通过从外表面向内表面对盖板的相应部位进行压印加工而形成与形成于该开口缘的台阶部在壳体的内侧对置的突起部。
根据所述结构，当盖板载置于壳体主体的开口部的开口缘时，利用壳体主体的开口缘具有的台阶部在盖板与开口缘之间形成有间隙。但是，在从壳体主体的外侧观察时的该间隙的内侧配置有盖板的突起部。因此，当对壳体主体的开口部的开口缘与盖板之间的接缝进行激光焊接时，即便激光通过该间隙，激光也被盖板的突起部遮挡住其去路，而无法进入比该突起部靠壳体的内部的位置。并且，突起部通过对盖板进行压印加工而形成，盖板的重量不会因设有突起部而增加。因此，壳体内部的容积不会降低。
在此，作为本发明所涉及的盖板的制造方法的一个方式，
对载置于壳体主体的开口缘的盖板的周缘部进行压缩成形。
根据所述结构，通过将盖板的周缘部压缩成形，盖板的周缘部以外的部分相对地进入壳体主体的内侧。由此，突起部与盖板进入壳体主体的内侧相应地鼓起。其结果是，在进行激光焊接时，即便激光通过该间隙，也会由鼓起的盖板的突起部可靠地遮挡住激光的去路，激光不会进入壳体的内部。
如上所述，根据本发明，能够不使蓄电容量降低，并且在对壳体主体的开口部的开口缘与盖板之间的接缝进行激光焊接时，激光不会穿透至壳体的内部的收容物。
以下，参照附图对本发明所涉及的蓄电元件的一实施方式、即电池进行说明。本实施方式所涉及的电池是非水电解质充电电池，更详细而言，是锂离子充电电池。如图1～图8所示，本实施方式所涉及的电池具备壳体1，该壳体1包括具有开口部的壳体主体2、以及载置于该壳体主体2的开口部的开口缘且通过堵塞上述开口部来进行封闭的盖板3。另外，电池具备收纳于壳体1内的电极体4、与电极体4电连接且设于盖板3的端子构造9。
壳体1的壳体主体2及盖板3由例如铝或铝合金的铝系金属材料形成。如图1～图3所示，壳体主体2为了收纳长圆筒形状的卷绕型的电极体4而呈在宽度方向上偏平的有底方筒状。盖板3是与壳体主体2的开口部对应的长方形的板材。
在壳体主体2中，彼此对置的一对侧板部2b、2b和彼此对置的一对端板部2c、2c在第一方向A1（高度方向）上从长方形的底部2a的周缘起竖立设置。一对端板部2c、2c从沿着长方形的底部2a的短边方向即第二方向A2的底部2a的缘起竖立设置。另外，一对侧板部2b、2b从沿着底部2a的长边方向即第三方向A3的底部2a的缘起竖立设置。壳体主体2通过使一对端板部2c、2c（比一对侧板部2b、2b）宽度窄而形成为进深较小的薄型的有底四边筒状。
一对侧板部2b、2b各自具有设于底部2a侧的第一边P1、与该第一边P1对置的第二边P2、沿着第一方向A1的一对边P3、P4。一对端板部2c、2c也与侧板部2b相同地，各自具有设于底部2a侧的第一边P1、与该第一边P1对置的第二边P2、沿着第一方向A1的一对边P3、P4。在一对侧板部2b、2b的第二边P2、P2及一对端板部2c、2c的第二边P2、P2所包围的区域内形成有与底部2a对应的开口部2d。
然而，在壳体主体2的制造过程中，毛边那样的多余部分残留于开口部2d的开口缘。为了除去开口部2d的开口缘中的所述多余部分，在壳体主体2中的与一对侧板部2b、2b的第二边P2、P2对应的区域和壳体主体2（详细而言是开口缘）中的与一对端板部2c、2c的第二边P2、P2对应的区域中进行修边。由此，在壳体主体2中的与一对侧板部2b、2b的第二边P2、P2对应的区域、和壳体主体2中的与一对端板部2c、2c的第二边P2、P2对应的区域中产生高低差。由此，图8所示那样的台阶部S形成于壳体主体2的开口缘（以下，将该台阶部S称作“修边台阶部S”）。
本实施方式的修边台阶部S通过对壳体主体2的开口缘中的对置的一对边各自进行修边而形成。该修边台阶部S以如下方式形成，以尽可能地减小设于壳体主体2的开口缘的区域。以使宽度窄的一对端板部2c、2c的第二边P2、P2低于一对侧板部2b、2b的第二边P2、P2的方式进行修边。由此，修边台阶部S形成于一对端板部2c、2c的第二边P2、P2。此时，根据形成壳体主体2的开口缘时的加工方法、加工精度、可以允许何种程度的毛边那样的多余部分等，来确定形成修边台阶部S的位置。例如，本实施方式那样的具有长方形的开口缘的壳体主体2在通过拉深加工而形成有底方筒状的构件后，通过切断要设置开口缘的位置而制造。此时，当为了在所述有底方筒状的构件中切断要设置开口缘的位置而沿着所述长方形的开口缘中的长边（详细而言，通过切断而形成有所述开口缘的长边的部位）平行地切断时，在一方的短边部处切断开始，在另一方的短边部处切断结束。在以上述方式制造的情况下，由于在一对短边部处残留有毛边那样的部分，因此以沿着一对短边部而形成有修边台阶部S的方式进行修边。但是，所述切断开始的位置处的残留有毛边那样部分的量比所述切断结束的位置处少。为此，修边台阶部S也可以仅形成于切断结束的位置。除此以外，修边台阶部S可以局部地形成于一对端板部2c、2c的第二边P2、P2，也可以形成于一对端板部2c、2c的第二边P2、P2整个区域。
如图4所示，盖板3呈长方形。两个贯通孔31在第三方向A3上隔开间隔地形成于盖板3。另外，如图1～图4所示，圆形状的气体排出阀32以与该盖板3一体的方式形成于盖板3的中央部。大致Y字状的薄壁部形成于气体排出阀32。气体排出阀32在壳体1的内压异常上升的情况下使薄壁部破裂而对壳体1内进行减压。小径的注液孔33形成于盖板3中的气体排出阀32的横侧。该注液孔33在向壳体1内注入电解液后由栓体13闭锁。
盖板3具备突起部。该突起部在壳体1的内侧与形成于壳体主体2的开口缘的修边台阶部S对置。在本实施方式中，如图5及图6所示，以从盖板3呈线状地突出的突条34作为突起部的一例而进行说明。突条34（突起部）在盖板3的下表面中局部地位于该盖板3的周缘附近。与修边台阶部S设于一对端板部2c、2c的第二边P2、P2相伴，该突条34在盖板3中至少形成在与一对端板部2c、2c的第二边P2、P2对应的位置。突条34以内接于壳体主体2的开口缘的内表面的方式设于盖板3。更具体地说，突条34设置在盖板3的周缘部中的比与壳体主体2的开口缘抵接的区域靠内侧的位置且沿着端板部2c的第二边P2的位置。突状34的两端到达一对侧板部2b、2b的第二边P2、P2的一部分为止。突条34沿着壳体主体2的一对端板部2c、2c而从盖板3向壳体主体2的内侧突出。突条34通过压印加工而形成。换句话说，突条34是在盖板3的上表面（外表面）侧呈凹状地凹陷且在盖板3的下表面（内表面）侧呈凸状地鼓起的部分。凹部35在盖板3的上表面（外表面）形成于同该盖板3的下表面（内侧）中的形成有突条34的位置对应的位置。凹部35在盖板3的上表面凹陷的容积与从盖板3的下表面鼓起的突条34的体积大致相同。突条34中的突出方向上的前端部具有圆弧状的剖面。为此，当将盖板3嵌合于壳体主体2时，能够抑制因突条34与壳体主体2的内侧摩擦而导致的金属粉末等的产生。
如图7所示，盖板3具有将周缘部的下表面侧在厚度方向上压缩形成的薄壁部36。薄壁部36是盖板3中的比该薄壁部36以外的部分薄的部分。该薄壁部36是使周缘部的下表面侧在盖板3的厚度方向上高一阶而形成的部分。通过设置薄壁部36，插入壳体主体2的开口部2d而内接于该壳体主体2的开口缘的内表面的壳体内侧部37形成于盖板3。薄壁部36在盖板3的整周范围内设于与壳体主体2的开口部2d的开口缘对置的部分。
在此，参照图8对突条34的厚度方向上的距离盖板3的上表面的高度（厚度方向上的尺寸）进行说明。当壳体内侧部37的厚度方向上的高度（距离盖板3的上表面的高度）为H0时，盖板3的薄壁部36的高度H1比壳体内侧部37的高度H0低（H1<H0）。突条34从未设置盖板3的薄壁部36的壳体内侧部37的下端突出。为此，当将突条34本身的厚度方向上的高度设为H2时，突条34的距离盖板3的上表面的高度成为在壳体内侧部37的高度H0加上突条34本身的高度H2后的高度（=H0+H2）。
另一方面，通过形成修边台阶部S，当修边台阶部S本身的高低差设为H3时，形成于盖板3与壳体主体2的开口部2d的开口缘之间的间隙G的下端位置距离盖板3上表面的高度成为在盖板3的薄壁部36的高度H1加上修边台阶部S本身的高低差H3后的高度（=H1+H3）。以使突条34距离盖板3的上表面的高度超过所述间隙G的下端位置距离盖板3上表面的高度的方式设定突条34本身的高度H2（H2≥H1+H3-H0）。因此，通过将薄壁部36设于盖板3的周缘部，与在盖板3的周缘部不设置薄壁部36的情况相比较，盖板3的周缘侧中的突条34本身的高度（即，薄壁部36的下表面与突条34的下端之间的高低差）H2增大了在薄壁部36处从壳体内侧部37的高度H0变薄的量（H0-H1）。换言之，即便与薄壁部36比壳体内侧部37的高度H0薄的量相应地、增大修边台阶部S的高低差H3，也能够不改变突条34的高度（突条34中的距离盖板3上表面的高度）地遮挡在盖板3与壳体主体2的开口部2d的开口缘之间形成的间隙G。需要说明的是，本实施方式所涉及的修边台阶部S在壳体主体2的开口缘处以从内周面侧向外周面侧变低的方式倾斜。换言之，修边台阶部S的高低差H3从开口缘的内周面向外周面侧变大。在上述的突条34的高度关系中，修边台阶部S本身的高低差H3优选由开口缘的内周面侧的高低差来规定。
如图3所示，电极体4将带状的正极片5与带状的负极片6以在该正极片5及该负极片6之间夹着带状的隔板7的状态在左右不同的方向错开，以左右方向的旋转轴为中心而卷绕成在上下方向上呈长圆的长圆筒形状。电极体4的整体被由绝缘性片形成的绝缘罩覆盖，在与壳体1绝缘的状态下收纳于该壳体1内。正极片5在铝箔的表面吸附保持正极活性物质。负极片6在铜箔的表面吸附保持负极活性物质。正极片5及负极片6分别在左右的偏移方向上的端缘部具有活性物质的未涂敷部。由此，铝箔及铜箔在电极体4的左右的端部处露出。即，电极体4的左右的端部成为卷绕有电极的金属箔（在电极中未涂敷活性物质的部位）的卷束状。
另外，集电体8分别与在电极体4的左右的端部处露出的金属箔电连接。集电体8是上下方向上较长的导电性金属构件。更详细而言，正极的集电体8例如使用铝或铝合金而形成。负极的集电体8例如使用铜或铜合金而形成。如图7所示，集电体8的上部以成为水平的方式折弯而设为连接部8a。集电体8中的比该连接部8a靠下方的部分在前后方向上分为二股而向下方突出。而且，该分为两股的部分与电极体4的端部一并被夹持板夹持，并通过超声波焊接等连接固定于所述电极体4的端部。
如图3及图7所示，端子构造9具备正极的端子构造9和负极的端子构造9。各端子构造9具备树脂板10、外部垫圈（垫圈）11、外部端子12。树脂板10及外部垫圈11以在内外方向上夹着贯通孔31的方式配置在盖板3的左右。外部端子12隔着该树脂板10及外部垫圈11而贯穿贯通孔31，并与集电体8的连接部8a电连接。由此，壳体1内的电极体4与外部端子12电连接。
作为外部端子12，具有负极外部端子12和正极外部端子12。各外部端子12分别具有头部12a、从头部12a的下表面中央部向下方延伸的轴部12b。母线通过焊接与头部12a的表面（露出面）连接。负极外部端子12例如使用铜或铜合金而形成。正极外部端子12例如使用铝或铝合金而形成。
当制造以上那样的构造的电池1时，首先，组装有正极片5、负极片6、隔板7及集电体8的电极体4从壳体主体2的开口部2d而收容到壳体主体2内。接着，盖板3载置于壳体主体2的开口部2d的开口缘的适当位置。此时，盖板3借助突条34而相对于壳体主体2的开口部2d定位。通过对盖板3与壳体主体2的开口部2d之间的接缝在整周范围内进行激光焊接，从而使盖板3与壳体主体2接合。由此，壳体主体2的开口部2d被盖板3堵塞，壳体1被封闭。在壳体1被封闭之后，外部垫圈11载置于盖板3，外部端子12贯穿外部垫圈11的开口部、盖板3的贯通孔31、及配置于壳体1内的集电体8的连接部8a的开口部。然后，通过从壳体1的外部施加外力，外部端子12的前端部被紧固，由此，外部端子12与电极体4电连接，其结果是，电池1完成。
如此，根据本实施方式所涉及的电池1，当盖板3载置于壳体主体2的开口部2d的开口缘时，利用壳体主体2的开口缘具有的修边台阶部S而在盖板3与开口缘之间形成有间隙G。但是，盖板3的突条34配置于从壳体主体2的外侧观察时的该间隙G的内侧。因此，当对壳体主体2的开口部2d的开口缘与盖板3之间的接缝进行激光焊接时，即便激光L进入该间隙G，激光L也被盖板3的突条34挡住其去路。由此，激光L不穿透至壳体1的内侧。并且，突条34仅是以与形成有修边台阶部S的一对端板部2c、2c的第二边P2、P2的各自整个区域对应的方式在盖板3处局部设置。为此，仅从壳体1的容积中部分地损失与突条34的体积相当的容积，壳体1内部的容积不会大幅度地降低。
此外，当突条34设于盖板3时，在盖板3处能够增加与突条34的体积相当的重量。然而，通过将凹部35设于具有突条34的位置的外表面侧，能够在盖板3处减去与凹部35的容积相当的重量。因而，突条34能够借助凹部35来抑制盖板3的重量的增加，并且以避免激光L穿透至壳体1的内侧的方式遮挡住激光L。尤其是根据本实施方式中的盖板3的制造方法，通过对盖板3进行压印加工来形成突条34，因此盖板3的重量不会因设置突条34而增加。因此，电池1的每单位重量的蓄电容量也不会降低。
另外，当盖板3载置于壳体主体2的开口部2d的开口缘时，盖板3的壳体内侧部37抵接于壳体主体2的开口缘的内表面，由此盖板3被定位于规定的位置。另外，由于盖板3的周缘部被压缩成形，因此盖板3的壳体内侧部37相对地进入壳体主体2的内侧。突条34与盖板3进入壳体主体2的内侧相应地鼓起。因此，在进行激光焊接时，即便激光L通过盖板3与壳体主体2的开口缘之间的间隙G，鼓起的盖板3的突条34也能够遮挡住激光L的去路。由此，激光L不穿透至壳体1的内侧。
需要说明的是，本发明所涉及的蓄电元件并不局限于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内加以各种变更。
例如，在上述实施方式中，示出了突条34以与一对端板部2c、2c的第二边P2、P2和一对侧板部2b、2b中的第二边P2、P2的端部的一部分分别对应的方式在盖板3上偏置地（即，以局部地位于盖板3的周缘附近的方式）形成的例子。然而，突条34只要是在壳体1的内部中与修边台阶部S对置的位置即可，可以设置在任意的位置。例如，如图9所示，突起部134、134也可以与一对侧板部2b、2b的第二边P2、P2分别对应地形成。一对突起部134、134沿着一对侧板部2b、2b的第二边P2、P2的整个区域形成，并且一对突起部134、134的两端部到达侧板部2b与端板部2c之间的连接部为止。换句话说，突起部134、134的两端部分别向内侧折曲（弯曲），并且突起部134、134的端部间形成为直线状。只要是在台阶部设于壳体主体2的开口缘中的一对侧板部2b、2b的第二边P2、P2的情况下，则能够防止激光的穿透。另外，根据在盖板103设有一对突起部134、134的结构，除了能够防止激光的穿透，还能够实现盖板103在第二方向A2上相对于壳体主体2的开口部2d的定位。
另外，如图10所示，突起部234也可以沿着壳体主体2的开口缘的内侧而形成为环状。无论台阶部形成于壳体主体2的开口缘的任何位置，都在形成于盖板203与开口缘之间的间隙的内侧配置盖板203的突起部234。在进行激光焊接时，即便激光通过形成于盖板203与开口缘之间的间隙，盖板203的突起部234也能够遮挡住激光的去路。由此，激光不会穿透至壳体1的内部。另外，突起部234仅是沿着壳体主体2的开口缘的内侧而形成为环状，仅从壳体1的容积中部分地损失与突起部234的体积相应的容积。为此，壳体1内部的容积不会大幅度地降低。另外，根据环状的突起部234设于盖板203的结构，除了能够防止激光穿透以外，还能够实现盖板203在第二方向A2及第三方向A3的两个方向上相对于壳体主体2的开口部2d的定位。
另外，如图11所示，突起部334也可以同壳体主体2的开口缘中的侧板部2b与端板部2c之间的连接部（壳体主体2的角部）分别对应地形成。需要说明的是，突起部334可以同壳体主体2中的侧板部2b与端板部2c之间的连接部（四角）分别对应地形成，也可以同侧板部2b与端板部2c之间的连接部中的一部分的连接部对应地形成。在该情况下，只要壳体主体2的角被修边，台阶部形成于壳体主体2的开口缘中的侧板部2b与端板部2c之间的连接部，则能够防止激光的穿透。另外，根据与壳体主体2的全部（四个）连接部对应地设有突起部334的结构，除了能够防止激光穿透，还能够实现盖板303在第二方向A2及第三方向A3的两个方向上相对于壳体主体2的开口部2d的定位。
在上述实施方式中，示出了突起部34与构成壳体主体2的大致矩形状的开口缘的边中的对置的边分别对应地形成的例子。然而，如图12所示，突起部434与构成壳体主体2的大致矩形状的开口缘的边中的至少一个边对应地形成即可。并且，该突起部434也可以局部地形成于该一个边的一部分。例如，在由为了光学性检测壳体1的朝向而设置的壳体主体2的开口部2d中的缝隙或凹部等来形成台阶部的情况下，突起部434只要与形成有所述台阶部的位置对应即可，在激光焊接时，激光被突起部434遮挡住其去路。
另外，如图13所示，一对突起部534、534也可以是以下的结构。突起部534的两端部抵接或接近于壳体主体2的开口部2d中的侧端部2b、2b，并且该突起部534的中央部抵接或接近于端板部2c、2c。另一方面，突起部535中的两端部与中央部之间的部分不抵接或接近于壳体主体2中的侧端部2b与端板部2c之间的连接部。只要是在台阶部设于壳体主体2的开口缘中的一对端板部2c、2c的第二边P2、P2的情况下，则能够防止激光的穿透。另外，根据在盖板503设有一对突起部534、534的结构，除了能够防止激光穿透以外，还能够实现盖板503在第二方向A2及第三方向A3的两个方向上相对于壳体主体2的开口部2d的定位。
另外，在上述实施方式中，示出了突条34（突起部）内接于壳体主体2的开口缘的内表面的例子。然而，如图14所示，突起部634也可以接近于壳体主体2的开口缘的内表面。在该情况下，在与壳体主体2的开口缘与盖板603之间的接缝平行地照射激光L时，突起部634也可以遮挡住从形成于盖板603与开口缘之间的间隙G穿透至壳体1的内侧的激光L的去路。由此，能够防止激光L进入比设有该突起部634的位置更靠壳体1的内部的位置。
另外，在上述实施方式中，示出了在盖板3的周缘部设有薄壁部36的例子。然而，如图15所示，盖板3也可以不具备薄壁部36。在该情况下，仅使突起部734堵塞因台阶部而在盖板703与开口缘之间形成的间隙G，该突起部734遮挡住要通过在盖板703与开口缘之间形成的间隙G的激光L的去路。由此，激光L不穿透至壳体1的内部。另外，如图16所示，突起部834还可以接近于壳体主体2的开口缘的内表面。在该情况下，在与壳体主体2的开口缘与盖板803之间的接缝平行地照射的激光L从形成于盖板803与开口缘之间的间隙G穿透至内侧时，突起部834遮挡住激光L的去路。由此，能够避免激光L进入比设有该突起部834的位置更靠壳体1的内部的位置。
另外，在上述实施方式中，示出了突条34在盖板3的两端侧设有一对的例子。然而，如图14～图16所示，突起部634、734、834也可以仅设于盖板603、703、803的一端侧。只要在台阶部设于壳体主体2的开口缘的一边的情况下，则能够防止激光的穿透。
在上述实施方式中，示出了壳体主体2呈有底四边筒状、盖板3为长方形的板材的例子。换句话说，示出了壳体1呈四边箱状的例子。然而，如图17所示，即便壳体主体902的开口缘902d是具有多个拐角部902e和将相互相邻的拐角部902e之间分别连结起来的多个边902b、902b、902c、902c的形状，也能够应用本发明。多个边902b、902b与上述实施方式中的侧板部2b、2b对应。多个边902c、902c与上述实施方式中的端板部2c、2c对应。在上述的具有拐角部902e的开口缘形状的壳体主体902的情况下，如图18所示，一对突起部934、934以内接或接近于相邻的两个拐角部902e、902e与其间的边902c的方式设于盖板903。一对突起部934、934沿着相邻的两个拐角部902e、902e与其间的边902c而形成。即，突起部934形成为所谓的C字状。通过如此形成，当盖板903载置于壳体主体902的开口部902d的开口缘时，盖板903中的多个突起部934分别内接或接近于壳体主体902的开口缘的多个拐角部902e。在该情况下，只要台阶部形成于上述的多个拐角部902e，突起部934就能够遮挡住要从形成于盖板903与开口缘之间的间隙向内侧穿透的激光、或已穿透至内侧的激光的去路，从而能够防止激光进入壳体1的内部、或进一步进入内部。突起部934仅分别形成于壳体主体902的开口部902d中的多个拐角部902e。为此，仅从壳体的容积中部分地损失与突起部934的体积相应的容积，壳体1内部的容积不会大幅度地降低。另外，根据在盖板903设有一对突起部934、934的结构，除了能够防止激光穿透以外，还能够实现盖板903在第二方向A2及第三方向A3的两个方向上相对于壳体主体2的开口部2d的定位。
需要说明的是，一对突起部934、934也可以以内接或接近于多个拐角部902e的至少一个拐角部的方式设于盖板903。在该情况下，只要台阶部形成于上述的多个拐角部902e，突起部934就能够遮挡住要从形成于盖板903与开口缘之间的间隙向内侧穿透的、或已穿透到内侧激光的去路，从而防止激光进入壳体1的内部、或进一步进入内部。
如图19及图20所示，即便是壳体主体呈有底圆筒状、盖板1003、1103堵塞壳体主体的开口部的圆形状的板材的壳体，也能够应用本发明。在该情况下，如图19所示，突起部1034也可以通过与壳体主体的内侧整周对置的方式呈环状地设于盖板1003。另外，如图20所示，突起部1134也可以通过与壳体主体的内侧的一部分对置的方式呈圆弧状地设于盖板1103。在上述方式中，只要突起部1034、1134设于与在壳体主体2的开口部2d的开口缘形成的台阶部对应的位置，就能够在激光焊接时抑制激光向壳体主体的内部穿透。
另外，在上述实施方式中，示出了正极的集电体8及正极的外部端子12使用铝或铝合金而形成、负极的集电体8及负极的外部端子12使用铜或铜合金而形成的例子。然而，集电体8及外部端子12的材料只要是与电池的种类相应的导电性金属材料即可，可以是任意的。另外，在上述实施方式中，还例示出外部端子12的材料。然而，外部端子12的材料只要是强度、导电性等特性适合的导电性金属材料即可，可以是任意的。
另外，如上述实施方式那样，电极体4并不局限于长圆筒形状的卷绕型电极体，也可以是其他形状的电极体。电极体也可以是例如多个正极片与多个负极片隔着隔板而交替层叠的层叠型电极体。
另外，在上述实施方式中，示出了壳体1使用铝合金或钢等而形成的例子。然而，壳体1（壳体主体2及盖板3）的材质只要是金属制材料即可，可以是任意的。另外，壳体1（壳体主体2及盖板3）的形状及构造也并不局限于上述实施方式，可以是任意的。
另外，在上述实施方式中，示出了修边台阶部S位于壳体主体2的例子。然而，台阶部有时由为了光学性检测壳体的朝向而有意识地形成于开口部的一部分的缝隙或凹部构成。另外，台阶部有时还因各构件的制造时的尺寸精度的误差、或微量凹凸等而无意识地形成。在上述情况下，也能够应用本发明。
另外，在上述实施方式中，示出了通过对盖板3进行压缩形成而制造薄壁部36的例子。然而，在盖板上形成薄壁部的方法并不局限于此。例如，也可以利用形成有薄壁部那样的金属模具而一体成形盖板。另外，也可以在利用冲压加工来制造盖板本身时以形成薄壁部的方式进行冲压。
另外，在上述实施方式中，对锂离子充电电池进行了说明。然而，电池的种类、大小（容量）是任意的。
另外，本发明并不局限于锂离子充电电池。本发明还能够应用于各种充电电池，除此之外，还能够应用于原电池、双电层电容器等电容器。
蓄电元件（例如电池）也可以在图21所示那样的具备多个蓄电元件的蓄电装置（在蓄电元件为电池的情况下，为电池模块）50中使用。蓄电装置50具有至少两个蓄电元件和将两个（不同）蓄电元件彼此电连接的母线构件51。另外，蓄电装置具备将至少两个蓄电元件连结起来的连结构件。在该蓄电装置中，本发明的技术应用于至少一个蓄电元件即可。

Claims (19)

1.一种蓄电元件，其中，
所述蓄电元件具备：
电极体，其包含彼此绝缘的正极板及负极板；以及
壳体，其用于收纳所述电极体，
所述壳体具备具有开口部的壳体主体、和载置于所述壳体主体的所述开口部的开口缘且用于覆盖该开口部的盖板，
所述壳体主体在所述开口缘具有台阶部，
在所述盖板与所述台阶部之间形成间隙，
所述盖板具有插入所述壳体主体的所述开口部的突起部，
所述突起部以在所述壳体主体的内侧与所述台阶部对置的方式在所述盖板的下表面中局部地位于所述盖板的周缘部，至少在所述台阶部处对所述壳体主体的所述开口缘与所述盖板之间的接缝进行激光焊接。
2.根据权利要求1所述的蓄电元件，其中，
所述盖板在具有所述突起部的部位的外表面侧具备凹部。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其中，
所述壳体主体呈有底方筒状，
所述台阶部形成在所述壳体主体的所述开口缘的至少一个边的整体范围内，
所述突起部形成在至少与该一个边对应的位置。
4.根据权利要求3所述的蓄电元件，其中，
所述壳体主体呈有底四边筒状，
所述台阶部形成在所述壳体主体的所述开口缘中的对置的一对边各自的整体范围内，
所述突起部形成在所述盖板中的至少与所述一对边分别对应的位置。
5.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其中，
所述突起部沿着所述壳体主体的所述开口缘的内侧而形成为环状。
6.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其中，
所述突起部内接于所述壳体主体的所述开口缘的内表面。
7.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其中，
所述盖板还具备壳体内侧部，该壳体内侧部插入所述壳体主体的所述开口部且内接于所述开口缘的内表面，
所述突起部从该壳体内侧部突出。
8.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其中，
所述突起部的外周缘与所述开口缘的内表面隔开规定间隔。
9.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其中，
所述突起部是沿着所述壳体主体的所述开口缘而线状地延伸的突条。
10.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其中，
所述突起部中的突出方向上的前端的剖面形状为圆弧状。
11.一种蓄电装置，其中，
所述蓄电装置具备两个以上的蓄电元件和将所述两个以上的蓄电元件连结起来的连结构件，在所述两个以上的蓄电元件中至少包含一个以上的权利要求1至10中任一项所述的蓄电元件。
12.一种蓄电元件的制造方法，所述蓄电元件具备：电极体，其包含彼此绝缘的状态下的正极板及负极板；壳体，其用于收容该电极体，具备具有开口的壳体主体以及覆盖该壳体主体的所述开口部的盖板，其中，
所述蓄电元件的制造方法具备下述工序：在所述盖板载置于所述壳体主体的所述开口部的开口缘的状态下，向该壳体主体的开口缘与该盖板之间的接缝照射激光，
所述壳体主体在所述开口缘具有台阶部，
在所述盖板与所述台阶部之间形成间隙，
所述盖板具有插入所述壳体主体的所述开口部的突起部，
所述突起部以在所述壳体主体的内侧与所述台阶部对置的方式在所述盖板的下表面中局部地设置于所述盖板的周缘部，
在照射所述激光的工序中，向所述接缝中的与所述台阶部对应的位置照射激光。
13.根据权利要求12所述的蓄电元件的制造方法，其中，
所述突起部通过从外表面向内表面对所述盖板进行压印加工而形成。
14.根据权利要求12或13所述的蓄电元件的制造方法，其中，
所述盖板中的载置于所述壳体主体的所述开口缘的周缘部被压缩成型。
15.根据权利要求12或13所述的蓄电元件的制造方法，其中，
所述突起部的外周缘与所述开口缘的内表面隔开规定间隔。
16.根据权利要求12或13所述的蓄电元件的制造方法，其中，
所述突起部是沿着所述壳体主体的所述开口缘而线状地延伸的突条。
17.根据权利要求12或13所述的蓄电元件的制造方法，其中，
所述突起部中的突出方向上的前端的剖面形状为圆弧状。
18.根据权利要求12或13所述的蓄电元件的制造方法，其中，
所述盖板具有插入所述壳体主体的所述开口部的壳体内侧部、和形成于该盖板的周缘且比所述壳体内侧部薄的薄壁部，
所述突起部从所述壳体内侧部突出，
当将所述壳体内侧部的厚度方向上的尺寸设为H0、将所述薄壁部的所述厚度方向上的尺寸设为H1、将所述突起部的所述厚度方向上的尺寸设为H2、将所述台阶部的所述厚度方向上的高低差设为H3时，满足
H2≥H1+H3-H0。
19.一种盖板的制造方法，所述盖板用于覆盖对包含彼此绝缘的正极板及负极板在内的电极体进行收容的壳体主体的开口部，其中，
在所述盖板载置于所述壳体主体的所述开口部的开口缘的状态下，通过从外表面向内表面对所述盖板的周缘部进行压印加工而局部地形成与形成于该开口缘的台阶部在所述壳体的内侧对置的突起部，
在所述盖板与所述台阶部之间形成间隙。
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