CN105009326A - 蓄电元件 - Google Patents
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Abstract
一种蓄电元件,包括:具有电极的发电部件;收纳发电部件的盒;将盒的开口密封的盖;配置于盖的外部端子;和连接发电部件的电极与外部端子的集电体。外部端子包括:具有焊接汇流排的汇流排焊接面的汇流排焊接部和具有铆接夹具抵接面的集电体连接部,集电体连接部具有插通在盖的贯通孔中且前端被铆接固定于集电体的插通部,汇流排焊接部和集电体连接部在盖上并排设置为一体,夹具抵接面在与汇流排焊接面同一平面内从汇流排焊接面延伸。
Description
技术领域
本发明涉及一种蓄电元件。
背景技术
近年来,作为混合动力型的电动汽车或纯粹的电动汽车等的动力源,正在开发大容量(Wh)的二次电池,其中,能量密度(Wh/kg)较高的方形的锂离子二次电池也备受关注。
在方形的锂离子二次电池中,通过将在正极箔上涂敷了正极活性物质而成的正极电极、在负极箔上涂敷了负极活性物质而成的负极电极、以及用于将它们彼此绝缘的分隔件重合卷绕而形成扁平形状的卷绕电极组作为发电部件。卷绕电极组与设置于电池容器的电池盖的正极外部端子和负极外部端子电连接。卷绕电极组被收纳于电池容器的电池盒内,电池盒的开口部通过焊接由电池盖密封。方形二次电池是通过从收纳有卷绕电极组的电池容器的注液孔注入电解液后,插入注液栓并通过激光焊接被密封而形成的。
将多个方形二次电池的正极外部端子和负极外部端子用汇流排等导电部件进行电连接,由此形成组电池。汇流排通过螺栓、螺母与外部端子螺纹连接,或者通过焊接于外部端子而与方形二次电池连接。
在专利文献1中公开了一种能够通过焊接将汇流排与外部端子连接的二次电池。专利文献1记载的二次电池具有与发电部件接合的集电体(在专利文献1中为集电部件)和将集电体与配置在电池盖上的外部端子电连接的连接部件(铆接部件)。在专利文献1记载的二次电池中,连接部件的一端与外部端子被铆接固定,连接部件的另一端与集电体被铆接固定。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2012-123946号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述专利文献1记载的二次电池中,将汇流排与发电部件进行电连接的部件由外部端子、连接部件和集电体构成,连接部件分别与外部端子及集电体连接,因此,制造工序可能变得复杂。此外,在专利文献1记载的二次电池中,在外部端子与集电体之间的导通路径设置有位于2个部位的连接部,因此接触电阻也可能变大。
上述专利文献1中记载的二次电池的外部端子具有:将连接部件铆接接合的铆接固定部和接合汇流排的汇流排接合部。外部端子从汇流排接合部起向铆接固定部下降倾斜,铆接固定部和汇流排接合部以不同高度配置。因此,难以使夹具与作为外部端子的一部分的铆接固定部抵接来进行集电体和连接部件的铆接加工,由此希望提高作业性。
用于解决问题的技术方案
根据本发明的第一方式,一种蓄电元件,包括:具有电极的发电部件;收纳发电部件的盒;将盒的开口密封的盖;配置于盖的外部端子;和连接发电部件的电极和外部端子的集电体,外部端子包括:具有用于焊接汇流排的汇流排焊接面的汇流排焊接部和具有铆接夹具抵接面的集电体连接部,集电体连接部具有插通在盖的贯通孔中且前端被铆接固定于集电体的插通部,汇流排焊接部和集电体连接部在盖上并排设置为一体,夹具抵接面在与汇流排焊接面同一平面内从汇流排焊接面延伸。
发明效果
根据本发明,由于汇流排焊接部和集电体连接部被一体设置,因此能够减少接触电阻,并且能够节省方形二次电池的组装工数,提高成品率。而且,由于夹具抵接面在与汇流排焊接面相同的平面内从汇流排焊接面延伸,所以能够提高铆接加工的作业性。
附图说明
图1是作为本发明的蓄电元件的一实施方式的方形二次电池的外观立体图。
图2是表示方形二次电池的结构的分解立体图。
图3是表示卷绕电极组的立体图。
图4是表示盖组装体的分解立体图。
图5是表示盖组装体的结构的截面图。
图6(a)是外部端子的外观立体图,(b)是(a)的从D方向观察到的外部端子的俯视图,(c)是由(b)的C-C线切断而得到的外部端子的截面图。
图7是表示将外部端子的集电体连接部的前端铆接于集电体的工序的图。
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明的蓄电元件的实施方式进行说明。
图1是作为蓄电元件的一实施方式的方形二次电池100的外观立体图,图2是表示方形二次电池100的结构的分解立体图。
如图1所示,方形二次电池100具有由电池盒101和电池盖102构成的电池容器。电池盒101和电池盖102的材质为铝或铝合金等。电池盒101通过实施深拉伸加工而形成一端开口的扁平的矩形箱状。电池盒101具有:矩形平板状的底板101c、分别从底板101c的一对长边部立起的一对宽幅侧板101a、以及分别从底板101c的一对短边部立起的一对窄幅侧板101b。
如图2所示,在电池盒101中收纳有被保持于盖组装体107(参照图4)的卷绕电极组170(参照图3)。与卷绕电极组170的正极电极174(参照图3)接合的正极集电体180、与卷绕电极组170的负极电极175(参照图3)接合的负极集电体190、以及卷绕电极组170,以被绝缘箱108覆盖的状态被收纳在电池盒101内。绝缘箱108的材质为聚丙烯等具有绝缘性的树脂,电池盒101和卷绕电极组170电绝缘。
如图1和图2所示,电池盖102为矩形平板状,通过激光焊接将电池盒101的开口封闭。即,电池盖102将电池盒101的开口密封。如图1所示,在电池盖102配置有与卷绕电极组170的正极电极174及负极电极175(参照图3)电连接的正极外部端子104和负极外部端子105。
如图2所示,正极外部端子104经由正极集电体180与卷绕电极组170的正极电极174(参照图3)电连接,负极外部端子105经由负极集电体190与卷绕电极组170的负极电极175(参照图3)电连接。因此,经由正极外部端子104和负极外部端子105向外部设备供给电力,或者经由正极外部端子104和负极外部端子105向卷绕电极组170供给外部发电电力进行充电。
如图2所示,在电池盖102贯穿设置有用于向电池容器内注入电解液的注液孔106a。注液孔106a在注入电解液后被注液栓106b密封。作为电解液,例如能够使用在碳酸乙烯酯(ethylene carbonate)等碳酸酯类的有机溶剂中溶解六氟磷酸锂(LiPF6)等锂盐而形成的非水电解液。
在电池盖102设置有排气阀103。排气阀103是通过加压(press)加工使电池盖102局部薄壁化而形成的。此外,也可以通过激光焊接等将薄膜部件安装于电池盖102的开口,将薄壁部分作为排气阀。排气阀103在方形二次电池100因过充电等异常而发热产生气体,电池容器内的压力上升达到规定压力时开裂,将气体从内部排出,由此减小电池容器内的压力。
参照图3,对卷绕电极组170进行说明。图3是表示卷绕电极组170的立体图,表示将卷绕电极组170的卷绕终端侧展开的状态。作为发电部件的卷绕电极组170通过将长条状的正极电极174和负极电极175隔着分隔件173a、173b围绕卷绕中心轴W卷绕成扁平形状而形成层叠构造。
正极电极174是在正极箔171的两表面形成正极活性物质合剂的层176而制成。正极活性物质合剂是在正极活性物质中混合有粘接材料(粘合剂)而形成的。负极电极175是在负极箔172的两表面形成负极活性物质合剂的层177而制成。负极活性物质合剂是在负极活性物质中混合粘接材料(粘合剂)而形成的。
正极箔171为厚度20~30μm左右的铝箔,负极箔172为厚度15~20μm左右的铜箔。分隔件173a、173b的原材料为锂离子能够通过的微多孔质的聚乙烯树脂。正极活性物质为锰酸锂等含锂过渡金属复合氧化物,负极活性物质为能够可逆地吸留(吸藏)、释放锂离子的石墨等碳材料。
卷绕电极组170的宽度方向、即与卷绕方向正交的卷绕中心轴W的方向的两端部,一个端部为正极电极174的层叠部,另一个端部为负极电极175的层叠部。设置于一端的正极电极174的层叠部是层叠未形成有正极活性物质合剂层176的正极未涂敷部、即正极箔171的露出部而形成的部位。设置于另一端的负极电极175的层叠部是层叠未形成有负极活性物质合剂层177的负极未涂敷部、即负极箔172的露出部而形成的部位。正极未涂敷部的层叠部和负极未涂敷部的层叠部分别被预先压碎,并通过超声波焊接分别与后述的盖组装体107(参照图4)的正极集电体180和负极集电体190连接,形成电极组组装体109(参照图2)。
参照图4~图6,详细地说明盖组装体107的结构。图4是表示盖组装体107的分解立体图,图5是表示盖组装体107的结构的截面图。图5(a)是图4的B-B线切断截面图。图5(b)是表示盖组装体107的构成部件被组装的状态的截面图,表示正极插通部141b和负极插通部151b的前端被铆接前的状态。图5(c)是图1的A-A线切断截面图,表示正极插通部141b和负极插通部151b的前端被铆接后的状态。图5中示出了负极侧的结构,但正极侧也为相同的形状、结构,因此,为了方便说明,用括号标记表示正极侧的构成要素的附图标记。
如图4和图5(a)所示,盖组装体107包括:电池盖102、设置于电池盖102的一端的正极外部端子104、设置于电池盖102的另一端的负极外部端子105、一对外部绝缘体160、一对内部绝缘体165、一对垫片169、正极集电体180和负极集电体190。
正极外部端子104和正极集电体180的材质为铝。正极外部端子104通过如后述那样将正极插通部141b的前端铆接于正极集电体180的支承面部181而与正极集电体180电连接(参照图7)。负极外部端子105和负极集电体190的材质为铜合金。负极外部端子105通过如后述那样将负极插通部151b铆接于负极集电体190的支承面部191而与负极集电体190电连接(参照图7)。
正极外部端子104隔着外部绝缘体160和垫片169安装于电池盖102。同样地,负极外部端子105隔着外部绝缘体160和垫片169安装于电池盖102。正极集电体180和负极集电体190分别隔着内部绝缘体165安装于电池盖102。外部绝缘体160和内部绝缘体165的材质为聚丙烯(PP)等具有绝缘性的树脂。垫片169的材质为四氟乙烯(tetrafluoroethylene)-全氟代烷基乙烯基醚共聚物(PFA)等具有绝缘性的树脂。
方形二次电池100与未图示的另外的方形二次电池通过汇流排连接,构成组电池。在本实施方式中,在图5(c)中用双点划线表示的汇流排123通过激光焊接与方形二次电池100的外部端子104、105连接。
图6是外部端子的部件图,图6(a)是外部端子的外观立体图,图6(b)是从图6(a)的D方向观察到的外部端子的俯视图,图6(c)是由图6(b)的C-C线切断而成的外部端子的截面图。
如图4、图5(a)和图6所示,正极外部端子104具有通过激光焊接而与汇流排123电连接的汇流排焊接部142和通过铆接加工而与正极集电体180电连接的集电体连接部141。汇流排焊接部142和集电体连接部141在电池盖102上并排设置为一体。
同样地,负极外部端子105具有通过激光焊接而与汇流排123电连接的汇流排焊接部152和通过铆接加工而与负极集电体190电连接的集电体连接部151。汇流排焊接部152和集电体连接部151在电池盖102上并排设置为一体。正极外部端子104和负极外部端子105分别通过锻造等而成形。
正极外部端子104的汇流排焊接部142形成为矩形平板状,配置于电池容器的外部侧(参照图4及图5)。如图6所示,汇流排焊接部142的一个面成为与外部绝缘体160的端子绝缘部160a抵接的盖侧抵接面142f,与盖侧抵接面142f相反一侧的面成为焊接面142s。焊接面142s是与电池盖102平行的平坦面,汇流排123和正极外部端子104以汇流排123与焊接面142s抵接的状态被激光焊接(参照图5(c))。
同样地,负极外部端子105的汇流排焊接部152形成矩形平板状,配置于电池容器的外部侧(参照图4和图5)。如图6所示,汇流排焊接部152的一个面成为与外部绝缘体160的端子绝缘部160a抵接的盖侧抵接面152f,与盖侧抵接面152f相反一侧的面成为焊接面152s。焊接面152s是与电池盖102平行的平坦面,汇流排123和负极外部端子105以汇流排123与焊接面152s抵接的状态被激光焊接(参照图5(c))。
如图5(a)和图6所示,正极外部端子104的集电体连接部141具有从汇流排焊接部142沿着电池盖102延伸的基部141a、从基部141a向电池容器的内侧突出设置的正极插通部141b、以及设置于正极插通部141b的外周的密封部141c。基部141a形成为:与宽幅侧板101a正交的方向的长度随着靠近汇流排焊接部142而逐渐变短。
如图6(b)和图6(c)所示,基部141a的与电池盖102侧相反一侧的面成为将后述的铆接加工所用的夹具的上模20(参照图7)压抵其上的夹具抵接面141s。夹具抵接面141s在与汇流排焊接部142的焊接面142s相同的平面内,从焊接面142s连续地延伸。
同样地,如图5(a)和图6所示,负极外部端子105的集电体连接部151具有:从汇流排焊接部152沿着电池盖102延伸的基部151a、从基部151a向电池容器的内侧突出设置的负极插通部151b、以及设置于负极插通部151b的外周的密封部151c。基部151a形成为:与宽幅侧板101a正交的方向的长度随着靠近汇流排焊接部152而逐渐变短。
如图6(b)和图6(c)所示,基部151a的与电池盖102侧相反一侧的面成为将后述的铆接加工所用的夹具的上模20(参照图7)压抵其上的夹具抵接面151s。夹具抵接面151s在与汇流排焊接部152的焊接面152s相同的平面内,从焊接面152s连续地延伸。
如图5和图6所示,正极插通部141b设置为:从基部141a向电池容器的内侧突出,并贯穿电池盖102的贯通孔102h。正极插通部141b具有:从基部141a向电池容器的内侧突出设置的圆柱形状的基端侧插通部141b1、以及从基端侧插通部141b1向电池容器的内侧突出设置的圆筒形状的前端侧插通部141b2。前端侧插通部141b2的外径形成得比基端侧插通部141b1的外径小,在前端侧插通部141b2与基端侧插通部141b1之间形成有抵接台阶部141f。前端侧插通部141b2为如后述那样被铆接固定于正极集电体180的支承面部181的部分(参照图7)。
同样地,如图5和图6所示,负极插通部151b设置为:从基部151a向电池容器的内侧突出并贯穿电池盖102的贯通孔102h。负极插通部151b具有:从基部151a向电池容器的内侧突出设置的圆柱形状的基端侧插通部151b1、以及从基端侧插通部151b1向电池容器的内侧突出设置的圆筒形状的前端侧插通部151b2。前端侧插通部151b2的外径形成得比基端侧插通部151b1的外径小,在前端侧插通部151b2和基端侧插通部151b1之间形成有抵接台阶部151f。前端侧插通部151b2是如后述那样被铆接固定于负极集电体190的支承面部191的部分(参照图7)。
如图5(a)和图6所示,在前端侧插通部141b2设置有以从前端侧向基端侧凹陷的方式形成的圆形凹部(以下,记载为内侧凹部141h)。在基部141a设置有以从夹具抵接面141s向电池容器的内侧凹陷的方式形成的圆形凹部(以下,记载为外侧凹部141g)。外侧凹部141g和内侧凹部141h各自的中心轴一致,外侧凹部141g的直径比内侧凹部141h的直径小。
同样地,在前端侧插通部151b2设置有以从前端侧向基端侧凹陷的方式形成的圆形凹部(以下,记载为内侧凹部151h)。在基部151a设置有以从夹具抵接面151s向电池容器的内侧凹陷的方式形成的圆形凹部(以下,记载为外侧凹部151g)。外侧凹部151g和内侧凹部151h各自的中心轴一致,外侧凹部151g的直径比内侧凹部151h的直径小。
如图5(a)和图6所示,正极外部端子104的密封部141c在基端侧插通部141b1的外周,从基部141a向电池容器的内侧突出。密封部141c的圆环状端面是按压后述的垫片169的凸缘部169b的面,如图6(a)所示,在该圆环状端面设置有圆环状的第一突起141c1和第二突起141c2。
同样地,如图5(a)和图6所示,负极外部端子105的密封部151c在基端侧插通部151b1的外周,从基部151a向电池容器的内侧突出。密封部151c的圆环状端面是按压后述的垫片169的凸缘部169b的面,如图6(a)所示,在该圆环状端面设置有圆环状的第一突起151c1和第二突起151c2。
如图4和图5(a)所示,在电池盖102设置有一对贯通孔102h,用于使正极插通部141b的基端侧插通部141b1和负极插通部151b的基端侧插通部151b1插通(插入贯穿)。
参照图4和图5,对外部绝缘体160进行说明。正极侧的外部绝缘体160和负极侧的外部绝缘体160为相同的形状,因此以负极侧的外部绝缘体160为代表进行说明。外部绝缘体160具有端子绝缘部160a、覆盖壁160b和插接垫片169的贯通孔160h。
端子绝缘部160a夹在负极外部端子105的汇流排焊接部152与电池盖102之间,将负极外部端子105与电池盖102绝缘。覆盖壁160b构成外部绝缘体160的外缘,将负极外部端子105中露出在电池容器的外部的汇流排焊接部152和基部151a的侧面的一部分覆盖。
此外,关于正极侧也同样,具有绝缘性的外部绝缘体160配置在电池盖102与正极外部端子104之间,确保正极外部端子104和电池盖102的绝缘性。
参照图5,对垫片169进行说明。正极侧的垫片169与负极侧的垫片169为相同的形状,因此以负极侧的垫片169为代表进行说明。垫片169具有圆筒状的筒部169a和设置于筒部169a的一端的凸缘部169b。垫片169被安装于负极插通部151b的基端侧插通部151b1。
垫片169的筒部169a夹在电池盖102的贯通孔102h与负极插通部151b的基端侧插通部151b1之间。垫片169的凸缘部169b被密封部151c朝向电池盖102按压,以被压缩了规定量的状态夹在电池盖102的外表面与密封部151c的圆环状端面之间。通过这样配置垫片169,负极外部端子105和电池盖102之间被密封。如上所述,垫片169具有绝缘性,因此负极外部端子105和电池盖102电绝缘。另外,关于正极侧也同样,通过配置具有绝缘性的垫片169,正极外部端子104与电池盖102之间被密封。
图6(a)所示的圆环状的第一突起141c1、151c1和第二突起141c2、151c2将垫片169的凸缘部169b遍及全周地进行压缩,因此能够确保电池容器内部的气密性。
参照图4,对将卷绕电极组170的正极电极174与正极外部端子104电连接的正极集电体180、以及将卷绕电极组170的负极电极175与负极外部端子105电连接的负极集电体190进行说明。
如图4所示,正极集电体180具有:沿着电池盖102的内表面的支承面部181;从支承面部181的侧部弯曲成大致直角、沿着电池盒101的宽幅侧板101a朝向电池盒101的底板101c延伸的平面板182;和通过设置于平面板182的下端的倾斜部185连接的接合平面部183。在支承面部181设置有用于插通正极插通部141b的前端侧插通部141b2的贯通孔。
同样地,负极集电体190具有:沿着电池盖102的内表面的支承面部191;从支承面部191的侧部弯曲成大致直角、沿着电池盒101的宽幅侧板101a朝向电池盒101的底板101c延伸的平面板192;和通过设置于平面板192的下端的倾斜部195连接的接合平面部193。在支承面部191设置有用于插通负极插通部151b的前端侧插通部151b2的贯通孔。
在正极集电体180的支承面部181与电池盖102之间、以及负极集电体190的支承面部191与电池盖102之间分别配置有矩形平板状的内部绝缘体165。因此,通过内部绝缘体165分别使正极集电体180与电池盖102、以及负极集电体190与电池盖102绝缘。正极侧的内部绝缘体165和负极侧的内部绝缘体165为相同的形状,在正极侧的内部绝缘体165设置有正极插通部141b的基端侧插通部141b1贯穿的贯通孔,在负极侧的内部绝缘体165设置有负极插通部151b的基端侧插通部151b1贯穿的贯通孔。
如图5(b)所示,正极插通部141b以在基端侧插通部141b1安装有垫片169的状态插通在电池盖102的贯通孔102h和内部绝缘体165的贯通孔中。正极插通部141b的前端侧插通部141b2插通在形成于正极集电体180的支承面部181的贯通孔中。如图所示,基端侧插通部141b1的外径比支承面部181的贯通孔的直径大,在基端侧插通部141b1与前端侧插通部141b2之间形成的抵接台阶部141f与支承面部181抵接。即,基端侧插通部141b1不插通在支承面部181的贯通孔中。当前端侧插通部141b2的前端被铆接于支承面部181时,如图5(c)所示,形成正极铆接部141e。
其结果是,支承面部181被正极铆接部141e和抵接台阶部141f夹持,正极集电体180和正极外部端子104电连接。垫片169的凸缘部169b被密封部141c和电池盖102的外表面夹着,以被压缩了规定量的状态保持。此外,正极铆接部141e和正极集电体180的支承面部181也可以在铆接固定后进行激光焊接。
同样地,如图5(b)所示,负极插通部151b以在基端侧插通部151b1安装有垫片169的状态插通在电池盖102的贯通孔102h和内部绝缘体165的贯通孔中。负极插通部151b的前端侧插通部151b2插通在形成于负极集电体190的支承面部191的贯通孔中。如图所示,基端侧插通部151b1的外径比支承面部191的贯通孔的直径大,形成在基端侧插通部151b1与前端侧插通部151b2之间的抵接台阶部151f与支承面部191抵接。即,基端侧插通部151b1不插通在支承面部191的贯通孔中。当前端侧插通部151b2的前端被铆接于支承面部191时,如图5(c)所示,形成负极铆接部151e。
其结果是,支承面部191被负极铆接部151e和抵接台阶部151f夹持,负极集电体190和负极外部端子105电连接。垫片169的凸缘部169b被密封部151c和电池盖102的外表面夹着,以被压缩了规定量的状态保持。此外,负极铆接部151e和负极集电体190的支承面部191也可以在铆接固定后进行激光焊接。
参照图7对铆接工序进行说明。正极插通部141b相对于正极集电体180的支承面部181的铆接工序和负极插通部151b相对于负极集电体190的支承面部191的铆接工序是相同的工序,因此作为代表对负极侧的铆接工序进行说明。此外,为了说明的便利,如图示那样规定上下方向。
如图7(a)所示,将铆接夹具的上模20配置在盖组装体107的上方,将铆接夹具的下模22配置在盖组装体107的下方。铆接夹具的上模20具有与集电体连接部151的夹具抵接面151s抵接的平坦的平面部和从平面部向下方突出设置的圆柱状的凸部21。铆接夹具的下模22的前端形成圆锥形状。
使上模20的平面部与基部151a的夹具抵接面151s抵接。在此,为了扩大上模20的接触面积,也可以使上模20不仅与夹具抵接面151s接触,还与焊接面152s接触。
通过使铆接夹具的上模20的凸部21嵌合于外侧凹部151g,能够容易且高精度地进行负极外部端子105相对于铆接夹具的定位。此外,在负极外部端子105的夹具抵接面151s和焊接面152s,未形成向配置铆接夹具的上模20的一侧突出的部分。换言之,如图7(a)所示,在负极外部端子105没有设置从包含焊接面152s和夹具抵接面151s的假想平面V向上侧(即电池盖102侧的相反侧)突出的部分。因此,铆接夹具的上模20的定位作业性好。
以使上模20与夹具抵接面151s抵接的状态将下模22压入负极插通部151b的内侧凹部151h。由此,圆筒状的前端侧插通部151b2的前端向外侧扩张。前端侧插通部151b2的前端扩径,由此负极集电体190、负极外部端子105、垫片169、外部绝缘体160和内部绝缘体165相对于电池盖102临时固定。
将圆锥形状的下模22的种类依次替换成前端角度大的下模并将其压入负极插通部151b的内侧凹部151h,使负极插通部151b的前端逐渐向外侧扩张而扩径。此外,在各工序中,上模20的凸部21嵌合于外侧凹部151g,因此能够将下模22高精度地压入负极插通部151b的内侧凹部151h。
如图7(b)所示,准备具有与电池盖102平行的俯视时为圆形的平面部23a、从平面部23a向电池盖102倾斜的俯视时为圆环状的倾斜部23b的下模23。将下模23推压于负极插通部151b的前端,由此形成俯视时为圆环状的负极铆接部151e。这样,将负极插通部151b铆接于负极集电体190的支承面部191,由此负极集电体190、负极外部端子105、垫片169、外部绝缘体160和内部绝缘体165相对于电池盖102被紧固地固定而一体化。此外,正极插通部141b也同样地被铆接于正极集电体180的支承面部181,由此正极集电体180、正极外部端子104、垫片169、外部绝缘体160和内部绝缘体165相对于电池盖102被紧固地固定而一体化。
根据上述的本实施方式,获得了如下的作用效果。
(1)汇流排焊接部142和集电体连接部141在电池盖102上并排设置为一体,汇流排焊接部152和集电体连接部151在电池盖102上并排设置为一体。因此,能够减小接触电阻,并且能够节省方形二次电池100的组装工数,提高成品率。
在专利文献1记载的二次电池中,外部端子经由连接部件(铆接部件)与集电体连接。因此,在专利文献1中记载的二次电池中,部件数以及导通路径上的连接部位多。与此相对,在本实施方式中,外部端子104、105各自直接与集电体180、190连接,与专利文献1中记载的二次电池相比,成为部件数较少的简单的结构,并且连接部位少,因此可节省组装工数。此外,在本实施方式中,与专利文献1记载的二次电池相比,减小了接触电阻。
(2)正极外部端子104的夹具抵接面141s在与焊接面142s同一平面内从焊接面142s延伸,负极外部端子105的夹具抵接面151s在与焊接面152s同一平面内从焊接面152s延伸。因此,铆接加工的作业性好,能够提高方形二次电池100的成品率。
如专利文献1中记载的外部端子一样,汇流排接合部和铆接固定部以不同高度设置的构造,因在铆接固定部中能够使铆接夹具接触的面积较小,所以是难以高精度地进行铆接加工的构造。此外,还认为外部端子的汇流排接合部成为铆接夹具的定位的障碍物,定位需要花费劳力和时间。
与此相对,在本实施方式中,由于没有在定位时成为障碍物的部位,能够实现作业性的提高。此外,不仅利用夹具抵接面141s、151s还能够利用焊接面142s、152s进行铆接加工,由于能够扩大铆接夹具的接触面积,所以能够高精度地进行铆接加工。
如下的变形也在本发明的范围内,还能够将一个或多个变形例与上述的实施方式组合。
(1)在上述的实施方式中,外部端子104、105的铆接夹具的上模20所抵接的一侧的面(图7所示的上侧的外表面),除外侧凹部141g、151g以外,为与电池盖102平行的平坦面,但本发明不限定于此。除外侧凹部141g、151g以外,还可以设置凹坑或孔,还可以设置为夹具抵接面141s、151s隔着槽从焊接面142s、152s延伸。外部端子104、105能够分别采用没有形成向配置铆接夹具的上模20的一侧突出的部分的各种形状。
(2)在上述的实施方式中,对在外部端子104、105没有设置从图7(a)所示的假想平面V向上侧突出的突起部的例子进行了说明,但本发明不限定于此。例如,也可以在外部端子104、105的电池容器中央侧的端部,设置从假想平面V向上侧突出的突起部。通过至少在焊接面142s、152s、以及夹具抵接面141s、151s、以及焊接面142s、152s与夹具抵接面141s、151s之间不设置从假想平面V向上侧突出的突起部,能够实现铆接夹具的定位作业性的提高,通过使铆接夹具的上模20的平面部不仅与夹具抵接面141s、151s抵接,而且与焊接面142s、152s的一部分抵接,能够高精度地进行铆接加工。
(3)正极外部端子104、正极集电体180和正极箔171的材质不限定于铝,也可以采用铝合金。负极外部端子105和负极集电体190的材质不限定于铜合金,也可以采用铜。负极箔172的材质不限定于铜,也可以采用铜合金。
(4)在上述的实施方式中,将正极外部端子104和负极外部端子105双方设定为相同的形状,但本发明不限定于此。也可以是只有正负极外部端子104、105的一方采用上述的实施方式的形状。
(5)作为蓄电元件,以锂离子二次电池为一个例子进行了说明,但本发明不限定于此。能够将本发明应用于镍氢电池等其他二次电池、或锂离子电容器或电解双层电容器等各种蓄电元件。
在上述说明中,对各种实施方式及变形例进行了说明,但本发明不限定于这些内容。在本发明的技术思想范围内能够考虑到的其它方式也包含在本发明的范围内。
Claims (4)
1.一种蓄电元件,其特征在于,包括:
具有电极的发电部件;
收纳所述发电部件的盒;
将所述盒的开口密封的盖;
配置于所述盖的外部端子;和
连接所述发电部件的电极和所述外部端子的集电体,
所述外部端子包括:具有用于焊接汇流排的汇流排焊接面的汇流排焊接部和具有铆接夹具抵接面的集电体连接部,
所述集电体连接部具有插通在所述盖的贯通孔中且前端被铆接固定于所述集电体的插通部,
所述汇流排焊接部和所述集电体连接部在所述盖上并排设置为一体,
所述夹具抵接面在与所述汇流排焊接面同一平面内从所述汇流排焊接面延伸。
2.根据权利要求1所述的蓄电元件,其特征在于:
在所述外部端子没有设置从包含所述汇流排焊接面和所述铆接夹具抵接面的假想平面向与所述盖侧相反的一侧突出的部分。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电元件,其特征在于:
所述插通部包括:插通在所述集电体的贯通孔中的前端侧插通部和未插通在所述集电体的贯通孔中的基端侧插通部,
在所述基端侧插通部和所述前端侧插通部之间设置有与所述集电体抵接的抵接台阶部,
以使所述集电体由所述前端侧插通部的前端和所述抵接台阶部夹持的方式,将所述前端侧插通部的前端铆接固定于所述集电体。
4.根据权利要求1或2所述的蓄电元件,其特征在于:
在所述外部端子与所述盖之间设置有将所述盖与所述外部端子之间密封的密封部件,
在所述插通部的外周设置有按压所述密封部件的密封部。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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Address after: Ibaraki Patentee after: Japan Automotive Energy Co.,Ltd. Address before: Ibaraki Patentee before: Hitachi Vehicle Energy, Ltd. |
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TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200325 Address after: Ibaraki Patentee after: Hitachi Vehicle Energy, Ltd. Address before: Ibaraki Patentee before: HITACHI AUTOMOTIVE SYSTEMS, Ltd. |