CN108028347A - 能量储存装置和能量储存装置生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种能量储存装置10包括：绝缘构件(下绝缘构件130)，其设置在端子(负极端子300)或集电器(负极集电器150)与容器100之间；以及焊接目标构件(负极引线板155)，其设置在其中端子或集电器被夹设在焊接目标构件与绝缘构件之间的位置。在绝缘构件中，朝向端子或集电器突伸的突伸部136设置在面向焊接目标构件的焊接部的位置。

Description

能量储存装置和能量储存装置生产方法
技术领域
本发明涉及能量储存装置和能量储存装置生产方法。
背景技术
传统上，在能量储存装置中，端子或集电器设置在其间插入有绝缘构件的容器中，从而使端子或集电器与容器绝缘(例如，参见专利文献1)。母线焊接在容器的外侧上的端子上。电极组件的突舌或与突舌连接的引线板焊接到容器的内侧上的集电器上。
<现有技术文献>
<专利文献>
专利文献1：JP-A-2006-100097
发明内容
<本发明要解决的问题>
存在端子或集电器被焊接的同时布置在绝缘构件上的情况。在这种情况下，由焊接产生的热量传递到绝缘构件，存在使绝缘构件变形成超过公差的误差的风险。
本发明的目的是提供一种能量储存装置及其生产方法，该能量储存装置及其生产方法能够在布置在绝缘构件上的端子或集电器的焊接期间抑制绝缘构件的热变形。
<解决问题的手段>
根据本发明的一个方面的能量储存装置包括：端子，所述端子设置在容器上；集电器，所述集电器与所述端子电连接；绝缘构件，所述绝缘构件设置在所述端子或所述集电器与所述容器之间；以及焊接目标构件，焊接目标构件设置在所述端子或所述集电器被夹设在所述焊接目标构件与所述绝缘构件之间的位置。此时，在所述绝缘构件中，朝向所述端子或所述集电器突伸的突伸部(protrusion)设置在面向所述焊接目标构件的焊接部的位置。
在该构造中，因为所述绝缘构件的突伸部与所述端子或所述集电器中与所述焊接目标构件接触的表面的相反侧上的表面接触，所以所述绝缘构件与所述端子或所述集电器在不存在所述突伸部的部分分开。因此，即使所述焊接目标构件被焊接到所述端子或所述集电器上，也能够总体上抑制所述绝缘构件的热变形。
所述能量储存装置还可以包括电极组件，所述电极组件包括突舌。此时，所述焊接目标构件是所述突舌或与所述突舌连接的导电构件，并且所述焊接目标构件可以焊接到所述集电器。
在所述突舌或与所述突舌连接的导电构件焊接到所述集电器的情况下，由于相对薄的突舌、导电构件和集电器，热量对所述绝缘构件有很大的影响。然而，在该构造中，因为只有所述突伸部变形，所以即使所述焊接目标构件是所述突舌或所述导电构件，也能够整体上保持所述绝缘构件的小的变形量。
所述能量储存装置还可以包括布置在所述容器的外围表面上的绝缘片。此时，设置在所述绝缘片的端部与所述突舌之间的突起部(projection)可以设置在所述绝缘构件中。
在该构造中，因为所述绝缘构件的突伸部设置在所述绝缘片的端部与所述突舌之间，所以即使所述突舌由于振动或冲击而切断，所述突伸部也按压所述突舌以限制所述突舌的进一步移动。也就是说，所述突舌的剖切后移动被限制在存在所述绝缘片的范围，使得能够防止所述突舌与所述容器之间的接触。
在所述能量储存装置中，所述突伸部可以沿着与所述焊接部的延伸方向相交的方向形成为细长形状。
在该构造中，所述突伸部沿着与所述焊接部的延伸方向相交的方向形成为细长形状，能量束在焊接期间在短时间内穿过所述突伸部，并且能够抑制对所述突伸部的热影响。
在所述能量储存装置中，多个突伸部可以以预定间隔设置在与所述突伸部的长度方向相交的方向上。
在该构造中，因为所述多个突伸部以预定间隔设置在与长度方向相交的方向上，所以所述焊接构件能够由所述多个突伸部稳定地保持，并且能够稳定地执行焊接。在焊接之后，所述突伸部与所述端子或所述集电器之间的连接区域可以被扩大。
在所述能量储存装置中，所述焊接目标构件可以包括通孔，并且所述焊接部可以由通过所述通孔的角焊而形成。
在该构造中，所述焊接部由执行通过所述通孔的角焊而形成。因此，与其它种类的焊接相比，可以稳当地执行焊接，同时抑制对所述绝缘构件的热影响。
根据本发明的另一个方面的用于生产能量储存装置的方法，所述能量储存装置包括：设置在端子或集电器与容器之间的绝缘构件；以及焊接目标构件，所述焊接目标构件设置在其中所述端子或所述集电器被夹设在所述焊接目标构件与所述绝缘构件之间的位置处，所述方法包括：使所述端子或所述集电器与包括在所述绝缘构件中的突伸部接触；将所述焊接目标构件布置在所述端子或所述集电器上；用能量束照射所述焊接目标构件，以将所述焊接目标构件焊接到所述端子或所述集电器。
在该构造中，因为所述绝缘构件的突伸部与所述端子或所述集电器中与所述焊接目标构件接触的表面的相对侧上的表面接触，所以所述绝缘构件在不存在所述突伸部的部分中与所述端子或所述集电器分开。因此，即使所述焊接目标构件焊接到所述端子或所述集电器，也能够总体上抑制所述绝缘构件的热变形。
所述焊接目标构件和所述端子或所述集电器通过能量束焊接彼此焊接，使得可以在短时间内执行焊接。因此，可以降低对整个绝缘构件的热影响。
<本发明的优点>
在本发明中，在将布置在绝缘构件上的端子或集电器焊接到焊接目标构件的期间，可以抑制绝缘构件的热变形。
附图说明
图1是示出根据实施例的能量储存装置的外观的透视图。
图2是示出本实施例的能量储存装置的分解透视图。
图3是示出本实施例的盖板结构的分解透视图。
图4是示出本实施例的下绝缘构件的示意性构造的平面图。
图5是示出当从下方观察下绝缘构件时本实施例的下绝缘构件的示意性构造的透视图。
图6是示出本实施例的负极引线板的示意性构造的透视图。
图7是示出本实施例的电极组件的构造的透视图。
图8是示出本实施例的负极引线板及其周围结构的截面示意图。
图9是示出本实施例的能量储存装置的生产期间的一个过程的说明图。
图10是示出当下绝缘构件、负极集电器和平板被穿过图9中的线X-X的ZX平面剖切时的下绝缘构件、负极集电器和平板的截面图。
图11是示出在本实施例的平板的弯曲中的每个过程的说明图。
图12是示出在本实施例的平板的弯曲中的每个过程的说明图。
图13是示出在本实施例的平板的弯曲中的每个过程的说明图。
图14是示出在本实施例的平板的弯曲中的每个过程的说明图。
图15是示出在本实施例的平板的弯曲中的每个过程的说明图。
图16是示意性地示出根据本实施例的变型例的引线板的侧视图。
图17是示意性地示出根据本实施例的变型例的引线板的侧视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述根据本发明的示例性实施例的能量储存装置。每幅图都是示意图，而并不总是精确的。
以下实施例示出了本发明的一个具体实例。本实施例中的构成要素的形状、材料、部件、部件的配置位置和连接形式、生产过程的步骤仅以示例的方式示出，并不限制本发明。在本实施例的部件中，在表示最上位的概念的独立权利要求中没有描述的部件被描述为可选的部件。
将参考图1至图3来总体上描述本实施例的能量储存装置10。
图1是示出本实施例的能量储存装置10的外观的透视图。图2是示出本实施例的能量储存装置10的分解透视图。图3是示出本实施例的盖板结构180的分解透视图。在图3中，虚线指示正极引线板145和负极引线板155，并且正极引线板145和负极引线板155与包括在盖板结构180中的正极集电器140和负极集电器150连接。
在图1以及图1之后的附图中，为了方便起见，在将Z轴方向设置为竖直方向的同时进行描述。然而，在实际使用模式下，有时Z轴方向并不总是与竖直方向一致。
能量储存装置10是能够充电和放电的二次电池。具体地说，能量储存装置10是例如锂离子二次电池的非水电解质二次电池。例如，能量储存装置10应用于电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、或插电式混合动力电动车辆(PHEV)。能量储存装置10不限于非水电解质二次电池，也可以是除了非水电解质二次电池以外的二次电池或电容器。
如图1所示，能量储存装置10包括容器100、正极端子200和负极端子300。如图2所示，电极组件400容纳在容器100中，并且盖板结构180设置在电极组件400之上。
盖板结构180包括容器100的盖板110、集电器和绝缘构件。具体地说，盖板结构180包括作为集电器的板状正极集电器140。正极集电器140与电极组件400的正极侧上的突舌410电连接。类似地，盖板结构180包括作为集电器的板状负极集电器150。负极集电器150与电极组件400的负极侧上的突舌420电连接。
盖板结构180包括作为绝缘构件的下绝缘构件120。下绝缘构件120设置在盖板110与正极集电器140之间。类似地，盖板结构180包括作为绝缘构件的下绝缘构件130。下绝缘构件130设置在盖板110与负极集电器150之间。
盖板结构180还包括正极端子200、负极端子300、上绝缘构件125和上绝缘构件135。
上绝缘构件125设置在盖板110与正极端子200之间。上绝缘构件135设置在盖板110与负极端子300之间。
上间隔件500和缓冲片600设置在具有上述构造的盖板结构180与电极组件400之间。
上间隔件500设置在电极组件400中设置有突舌410和420的一侧与盖板110之间。上间隔件500包括闩锁510，闩锁510部分地闩锁在盖板结构180中。
具体地说，上间隔件500整体上具有扁平形状，并且包括两个闩锁510和两个插入部分520，突舌410和420插入(即突舌410和420穿过)插入部分520中。在本实施例中，插入部分520在上间隔件500中设置成凹口形状。上间隔件500由例如具有绝缘性能的聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚苯硫醚树脂(PPS)等材料制成。
例如，上间隔件500用作直接或间接控制电极组件400的向上移动(到盖板110的方向)的构件，或者防止盖板结构180与电极组件400之间的短路的构件。上间隔件500包括两个闩锁510，并且两个闩锁510中的每一个被闩锁在包括在盖板结构180中的附接单元122或132中。
缓冲片600由例如发泡聚乙烯等高弹性的多孔材料制成，并且用作电极组件400与上间隔件500之间的缓冲材料。
在本实施例中，侧间隔件700在与其中布置了电极组件400和盖板110的方向(Z轴方向)相交的方向上设置在容器100的内周表面与侧表面(在本实施例中为X轴方向上的两个侧表面)之间。例如，侧间隔件700具有控制电极组件400的位置的功能。类似于上间隔件500，侧间隔件700由例如PC、PP、PE或PPS等具有绝缘性能的材料制成。
除了图1至3中的部件之外，能量储存装置10还可以包括其它构件，例如设置在电极组件400与容器100(主体111)的底部113之间的缓冲片。尽管电解液(非水电解质)被密封在能量储存装置10的容器100中，但未示出电解液。
容器100包括主体111和盖板110。用于主体111和盖板110的材料不受特别的限制。例如，主体111和盖板110由例如不锈钢、铝和铝合金的可焊接的金属制成。
主体111形成在平面图中具有矩形形状的管状体。主体111在一个端部中包括开口112，同时在另一个端部中包括底部113。覆盖电极组件400的绝缘片350设置在主体111中。绝缘片350由例如PC、PP、PE或PPS等具有绝缘性能的材料制成。绝缘片350布置在主体111的内周表面上，并且位于电极组件400与主体111之间。具体地说，当从上方观察时，绝缘片350设置在主体111的一对内周表面上，主体111的一对内周表面构成开口112的长侧面和底部113的内表面。
在将电极组件400、绝缘片350等容纳在主体111中之后，焊接盖板110，由此将主体111的内部密封。
盖板110是关闭主体111的开口112的板状构件。如图2和图3所示，安全阀170、电解液填充端口117、通孔110a和110b以及两个凸起单元(swelling unit)160形成在盖板110中。当容器100的内部压力增加时，安全阀170打开，由此安全阀170具有释放容器100中的气体的功能。
电解液填充端口117是在生产能量储存装置10时通过其倾倒电解液的通孔。如图1至图3所示，电解液填充塞118设置在盖板110中以关闭电解液填充端口117。也就是说，在生产能量储存装置10时，电解液从电解液填充端口117倾倒到容器100中，并且电解液填充塞118被焊接到盖板110上以关闭电解液填充端口117，从而将电解液容纳在容器100中。
任何溶液都可以被选择作为密封在容器100中的电解液而没有限制，只要该溶液不损害能量储存装置10的性能即可。
在本实施例中，通过将盖板110的一部分形成为凸起形状，将两个凸起单元160中的每一个凸起单元设置在盖板110中。例如，两个凸起单元160用来定位上绝缘构件125或135。向上凹的凹部(未示出)形成在凸起单元的后侧(与电极组件400相对的一侧)上，并且下绝缘构件120或130的接合突伸部120b或130b接合凹部的一部分。因此，下绝缘构件120或130此时被定位并固定到盖板110。
上绝缘构件125使正极端子200与盖板110电绝缘。下绝缘构件120使正极集电器140与盖板110电绝缘。上绝缘构件135使负极端子300与盖板110电绝缘。下绝缘构件130使负极集电器150与盖板110电绝缘。上绝缘构件125和135也被称为上垫片，并且下绝缘构件120和130也被称为下垫片。在本实施例中，上绝缘构件125和135以及下绝缘构件120和130具有密封电极端子(200和300)与容器100之间的间隙的功能。
与上间隔件500类似地，上绝缘构件125和135以及下绝缘构件120和130由例如PC、PP、PE或PPS等具有绝缘性能的材料制成。在下绝缘构件120中，将从电解液填充端口117流入的电解液朝向电极组件400引导的通孔121形成在位于电解液填充端口117的正下方的部分中。
下面将以下绝缘构件130为例来详细地描述下垫片。
图4是示出从下方观察下绝缘构件130时的本实施例的下绝缘构件130的示意性构造的平面图。图5是示出从下方观察下绝缘构件130时的本实施例的下绝缘构件130的示意性构造的透视图。在图4中，负极集电器150的外部形状由交替的长双点划线指示，负极引线板155的外部形状由虚线指示。
尽管正极侧上的下绝缘构件120具有与负极侧上的下绝缘构件130相似的基本构造，但下绝缘构件120与下绝缘构件130的不同之处在于下绝缘构件120包括通孔121。因此，正极集电器140在面向通孔121的部分中被切口。类似地，正极引线板145在面向通孔121的部分中被切口。因此，电解液通过通孔121从电解液填充口117平稳地流到电极组件400。正极集电器140的除了凹口以外的基本构造与除了凹口以外的负极集电器150的基本构造相同。类似于负极引线板155，正极引线板145是导电构件，并且正极引线板145的除了凹口以外的基本构造与负极引线板155的基本构造相同。
如图4和图5所示，下绝缘构件130包括容纳负极集电器150的容纳单元131。容纳单元131具有比负极集电器150的外部形状稍大的凹进形状，使得负极集电器150可以被容纳。与负极集电器150的通孔150a连通的通孔130a形成在容纳单元131的一个端部中。容纳单元131的通孔130a的直径大于负极集电器150的通孔150a的直径。负极端子300的紧固单元310插入通孔130a、150a中。
在容纳单元131中，通孔130a周围的区域被设定为绷紧区域133。在下绝缘构件130中，其中上间隔件500的闩锁510被闩锁的附接单元132设置在绷紧区域133之外。
在容纳单元131中，除了绷紧区域133以外的区域，即在X轴方向上的绷紧区域133的负侧上的区域被设定为焊接区域134。在负极集电器150中，焊接目标构件的负极引线板155被焊接并固定到设置在焊接区域134中的部分。因此，容纳在容纳单元131中的负极集电器150被被夹设在下绝缘构件130与负极引线板155之间。
在容纳单元131的焊接区域134中，三个突伸部136在X轴方向上以预定间隔排列。仅需要设置至少一个突伸部136。突伸部136是在Y轴方向上延伸以覆盖容纳单元131的整个宽度的细长挡边。因此，多个突伸部136在与突伸部136的长度方向相交的方向上以预定间隔设置。
因为负极集电器150与多个突伸部136的引线表面相接触，所以负极集电器150由多个突伸部136保持。在多个突伸部136之间，负极集电器150与下绝缘构件130分开(参见图10)。
如图4和图5所示，向外突起的突起部137设置在下绝缘构件130的边缘部分的一部分中。突起部137设置成与容纳单元131的焊接区域134相对。突起部137在X轴方向上拉长，并且突起部137的外表面构成倾斜表面。
用于定位负极引线板155的两个突起部138设置在下绝缘构件130中的容纳单元131与突起部137之间，同时在X轴方向上彼此分开。具体地说，突起部138从容纳单元131的焊接区域134的外缘沿着Y轴方向延伸到突起部137。仅需要设置至少一个突起部138。
图6是示出本实施例的负极引线板155的示意性构造的透视图。
如图6所示，负极引线板155是在侧视图中呈U形的金属片。具体地说，负极引线板155包括以预定间隔面向彼此的第一板156和第二板157，并且第一板156和第二板157的端部彼此连续地连接。只要第一板156和第二板157面向彼此，第一板156和第二板157就可以彼此接触。在第一板156中，负极集电器150固定到在第二板157的相对侧上的第一主表面156a。在第二板157中，电极组件400的突舌420固定到在第一板156的相对侧上的第二主表面157a。
在第一板156中，在X轴方向上拉长的一对长通孔(长孔159)以预定间隔形成在Y轴方向上。负极引线板155和负极集电器150通过长孔159彼此焊接。在焊接之后，基于长孔159形成焊接部190(参见图9)。
如图6所示，在第一板156的前端部，两个凹口158在X轴方向上以预定间隔形成。凹口158具有逐渐向外扩展的形状。在本实施例中，凹口158在平面图中形成为梯形形状，并且凹口158的下底部部分位于第一板156的前端。两个凹口158与下绝缘构件130的突起部138接合。也就是说，凹口158是接合单元，突起部138是被接合单元。当凹口158与突起部138接合时，负极引线板155相对于下绝缘构件130和负极集电器150定位。
如图1至图3所示，正极端子200通过正极集电器140与电极组件400的正极电连接。负极端子300通过负极集电器150与电极组件400的负极电连接。也就是说，正极端子200和负极端子300是用于将存储在电极组件400中的电能引导到能量储存装置10的外部空间、或者将电能引导到能量储存装置10的内部空间以将电能存储在电极组件400中的金属电极端子。正极端子200和负极端子300由铝或铝合金制成。
紧固单元210设置在正极端子200中，以将容器100和正极集电器140彼此紧固。紧固单元310设置在负极端子300中，以将容器100和负极集电器150彼此紧固。
紧固单元210是从正极端子200向下延伸的构件(铆钉)，并且紧固单元210被插入和填塞在正极集电器140的通孔140a中。具体地说，紧固单元210被插入并填塞在上绝缘构件125的通孔125a、盖板110的通孔110a、下绝缘构件120的通孔120a、以及正极集电器140的通孔140a中。因此，正极端子200和正极集电器140彼此电连接，并且正极集电器140与正极端子200、上绝缘构件125、以及下绝缘构件120一起固定到盖板110。
紧固单元310是从负极端子300向下延伸的构件(铆钉)，并且紧固单元310被插入和填塞在负极集电器150的通孔150a中。具体地说，紧固单元310被插入和填塞在上绝缘构件135的通孔135a、盖板110的通孔110b、下绝缘构件130的通孔130a、以及负极集电器150的通孔150a中。因此，负极端子300和负极集电器150彼此电连接，并且负极集电器150与负极端子300、上绝缘构件135、以及下绝缘构件130一起固定到盖板110。
紧固单元210可以与正极端子200一体地形成，或者与正极端子200分开制备的紧固单元210可以通过例如填塞和焊接的技术固定到正极端子200。同样适用于紧固单元310与负极端子300之间的关系。
正极集电器140设置在电极组件400与容器100之间，以将电极组件400和正极端子200电连接。正极集电器140由铝或铝合金制成。在本实施例中，正极集电器140通过引线板的正极引线板145与电极组件400的正极侧上的突舌410电连接。类似于正极集电器140，正极引线板145由铝或铝合金制成。
负极集电器150设置在电极组件400与容器100之间，以将电极组件400和负极端子300电连接。负极集电器150由铜或铜合金制成。在本实施例中，负极集电器150通过引线板的负极引线板155与电极组件400的负极侧上的突舌420电连接。类似于负极集电器150，负极引线板155由铜或铜合金制成。
稍后将参考图8详细地描述集电器和突舌的连接部，其中，集电器和突舌具有插入其间的引线板。
以下将参考图7来描述电极组件400的构造。
图7是示出本实施例的电极组件400的构造的透视图。在图7中，示出了电极组件400部分地展开时的卷绕状态。
电极组件400是其中可以存储电能的发电部件。电极组件400是通过将正极450和负极450以及分隔件470a和470b交替层叠和卷绕而形成的。也就是说，将正极450、分隔件470a、负极460和分隔件470b以这种顺序层叠并卷绕，使得正极450、分隔件470a、负极460和分隔件470b的截面形成为椭圆形形状，从而形成电极组件400。
正极450是电极板，其中，正极活性材料层形成在由铝或铝合金制成的细长带状金属箔的正极基础材料层的表面上。只要材料能够吸着和发射锂离子，则任何已知的材料都可以适当地用作用于正极活性材料层的正极活性材料。例如，可以使用聚阴离子化合物(例如LiMPO4、LiMSiO4、LiMBO3(M为选自Fe、Ni、Mn、Co等中的一种或至少两种过渡金属))、尖晶石化合物(例如钛酸锂和锰酸锂)、以及锂过渡金属氧化物(例如LiMO2(M为选自Fe、Ni、Mn、Co等中的一种或至少两种过渡金属))作为正极活性材料。
负极460是其中负极活性材料层形成在由铜或铜合金制成的细长带状金属箔的负极基础材料层的表面上的电极板。只要材料能够吸着和发射锂离子，则任何已知的材料都可以适当地用作用于负极活性材料层的负极活性材料。负极活性材料的实例包括锂金属、锂合金(含锂金属的合金，例如锂铝、锂铅、锂锡、锂铝锡、锂镓以及伍德合金)、碳材料(例如石墨、非石墨化碳、石墨化碳、低温烧结碳以及无定形碳)、金属氧化物、锂金属氧化物(例如Li4Ti5O12)、以及多磷酸化合物。
分隔件470a和470b是由树脂制成的微多孔片。只要该材料不会降低能量储存装置10的性能，则任何已知的材料都可以适当地用作用于能量储存装置10中使用的分隔件470a和470b的材料。
正极450包括在卷绕轴线方向上的一端向外突伸的多个突伸411。类似地，负极460包括在卷绕轴线方向上的一端向外突伸的多个突伸421。多个突伸411和多个突伸421是其中暴露了基础材料层同时没有涂覆活性材料的部分(活性材料未涂覆部分)。
如本文所使用的，卷绕轴线是指成为正极450和负极460围绕其被卷绕的中心轴线的虚轴(virtual axis)。在本实施例中，卷绕轴线是与Z轴方向平行的通过的电极组件400的中心的直线。
多个突伸411和多个突伸421设置在卷绕轴线方向上的同一侧上的端部(图4中的Z轴方向的正侧上的端部)，并且将正极450和负极460层叠起来，从而将多个突伸411和多个突伸421层叠在电极组件400的预定位置。具体地说，正极450被卷绕和层叠，以便在卷绕轴线方向上的端部将多个突伸411层叠在圆周方向上的预定位置。负极460被卷绕和层叠，以便在卷绕轴线方向上的端部将多个突伸421层叠在与其中多个突伸411在圆周方向上被层叠的位置不同的预定位置。
结果，在电极组件400上形成通过层叠多个突伸411而形成的突舌410和通过层叠多个突伸421而形成的突舌420。例如，突舌410朝向层叠方向上的中心聚集，并且通过超声波焊接而连接到正极引线板145。例如，突舌420朝向层叠方向上的中心聚集，并且通过超声波焊接而连接到负极引线板155。连接到突舌410的正极引线板145连接到正极集电器140，而连接到突舌420的负极引线板155连接到负极集电器150。
突舌(410和420)将电能引入电极组件400中并将电极组件400中的电能引出，并且有时会给突舌赋予例如“引线”和“集电器”等其它名称。
由于突舌410是通过将其中暴露基础材料层的部分的突伸411层叠而形成的，所以突舌410对发电没有贡献。类似地，由于突舌420是通过将其中暴露基础材料层的部分的突伸421层叠而形成的，所以突舌420对发电没有贡献。另一方面，在电极组件400中，与突舌410和420不同的部分有助于发电，这是因为该部分是通过将其中用活性材料涂覆基础材料层的部分层叠而形成的。在下文中，与突舌410和420不同的部分被称为主体部430。
接下来将参考图8来描述集电器和突舌的连接部的构造实例，其中，集电器和突舌之间设置有引线板。
图8是示出本实施例的负极引线板155及其周围结构的截面示意图。图8示出了当能量储存装置10被通过图3中的线VIII-VIII的YZ平面剖切时的能量储存装置10的局部截面，并且图8中省略了X轴方向上的正侧上的侧间隔件700(参见图2)。电极组件400被简化并示出。
如图8所示，电极组件400的突舌420和负极集电器150通过负极引线板155彼此电连接。具体地说，容纳在下绝缘构件130中的负极集电器150的暴露表面被固定到负极引线板155的第一板156的第一主表面156a，同时被布置在第一主表面156a上。电极组件400的突舌420被固定到负极引线板155的第二板157的第二主表面157a，同时被布置在第二主表面157a上。
负极引线板155设置为使得第二板157的第二主表面157a面向电极组件400的主体部430的其上设置了突舌420的一侧上的端部。因此，负极引线板155的第一板156和第二板157与主体部430的端部重叠。
上间隔件500设置在主体部430的其上设置了突舌420的一侧上的端部与盖板110之间。更具体地说，突舌420和负极引线板155的连接部通过上间隔件500与电极组件400的主体部430分隔。突舌420设置为同时插入设置在上间隔件500中的插入部分520中。如图8所示，缓冲片600被夹设在上间隔件500与电极组件400的主体部430之间。
下绝缘构件130的突起部137设置在绝缘片350的端部与突舌420之间。具体地说，在绝缘片350的端部与盖板110之间形成间隙。突起部137从该间隙朝向绝缘片350的一侧向外突伸。突起部137向外倾斜以接近绝缘片350的端部。突起部137的前端与绝缘片350分开。突起部137被设置为同时面向突舌420的横向侧。突起部137的X轴方向上的长度比突舌420的X轴方向上的长度长。因此，整个突舌420被突起部137覆盖。
图8中示出和描述了负极引线板155周围的结构，并且正极引线板145周围的结构也是类似的。也就是说，电极组件400的突舌410和正极集电器140通过具有U形截面的正极引线板145(例如参见图2)彼此电连接。突舌410和正极引线板145的连接部通过上间隔件500与电极组件400的主体部430分隔，并且突舌410被设置为同时插入设置在上间隔件500中的插入部分520中。
电极组件400和正极集电器140通过正极引线板145彼此连接，电极组件400和负极集电器150通过负极引线板155彼此连接，这允许电极组件400的突舌410和420的长度(卷绕轴线方向(Z轴方向)上的长度)相对缩短。
也就是说，生产电极组件400所需的电极板的宽度(卷绕轴线方向(Z轴方向)上的长度)可以在正极450和负极460中相对缩短。从电极组件400的生产效率的观点来看，这具有优点。
以下将描述用于生产能量储存装置10的方法。在以下描述中，同样示出了负极侧，并且省略了正极侧。
图9是示出本实施例的能量储存装置10的生产期间的一个过程的说明图。参考图9，下绝缘构件130被设置为使得下绝缘构件130的容纳单元131向上(X轴方向上的正侧)定向。这是因为容易执行焊接。然而，在焊接期间，只要可以执行焊接，则下绝缘构件130可以以任何方式设置。
准备构成负极引线板155的平板800。平板800包括设置在同一平面中的第一区域805和第二区域810。第一区域805构成第一板156的第一主表面156a，第二区域810构成第二板157的第二主表面157a。
电极组件400的突舌420通过超声波焊接被焊接并固定到平板800的第二区域810。
另一方面，负极集电器150在容纳在容纳单元131中的同时组装在下绝缘构件130中。
然后，将构成负极引线板155的平板800布置在负极集电器150的暴露表面上。此时，凹口158与下绝缘构件130的突起部138接合，同时平板800在负极集电器150的暴露表面上滑动，并且负极集电器150与平板800相互对准。在对准期间，因为凹口158具有逐渐向外展开的形状，所以当突起部138沿着凹口158的边缘部分滑动时，突起部138可被引导到凹口158中的期望位置。
图10是示出当下绝缘构件130、负极集电器150和平板800被穿过图9中的线X-X的ZX平面剖切时的下绝缘构件130、负极集电器150和平板800的截面图。
如图10所示，在对准之后，下绝缘构件130的多个突伸部136的前端表面与负极集电器150接触。在多个突伸部136中，在负极集电器150与下绝缘构件130之间形成空间。平板800布置在由多个突伸部136支撑的负极集电器150上。因此，邻接下绝缘构件130的负极集电器150被夹设在下绝缘构件130与平板800之间。此时，板800的长孔159的延伸方向与突伸部136的长度方向正交(参见图9)。此时，平板800和负极集电器150彼此焊接。
将其中发射能量束的能量束焊接用于将平板800焊接到负极集电器150。可以引用电子束焊接和激光焊接作为能量束焊接的实例。本实施例中采用了激光焊接。
在激光焊接期间，如图9所示，在平面图中呈U形的夹具950被设置为同时邻接平板800。夹具950在凹口158的一侧上开口，同时围绕长孔159。在从夹具950的开口部分注入氩气、氦气、氮气等保护气体的同时执行激光焊接。
在激光焊接期间，发射激光使得平板800的长孔159的外围边缘部分角焊到负极集电器150。因此，激光前进方向变成与长孔159的延伸方向(即，与突伸部136的长度方向正交的方向)平行。在焊接之后，长孔159的外围边缘部分或者包含外围边缘部分的长孔159的内部区域构成焊接部190。因此，下绝缘构件130的三个突伸部136隔着负极集电器150面向焊接部190。
在激光焊接期间，热量通过负极集电器150传递到下绝缘构件130的突伸部136。因此，突伸部136被熔化。在焊接之后，突伸部136被焊接到负极集电器150。
在将平板800焊接到负极集电器150之后，平板800经受弯曲以形成负极引线板155。
图11至图15是示出在本实施例的平板800的弯曲中的每个过程的说明图。
在弯曲之前，盖板结构180的其它部件被组装在下绝缘构件130中，以便组装盖板结构180。
如图11所示，圆柱形夹具900邻接在平板800的弯曲部分上。矩形棱柱形夹具910设置在其中固定到平板800的突舌420被夹设在夹具910与平板800之间的位置。具体地说，突舌420被夹设在夹具910的一个平坦表面与平板800之间。突舌420以表面接触的方式被夹设在夹具910和平板800之间，使得突舌420可以被保护。此时，向盖板结构180提供在图11中的箭头Y1的方向上的力，以使盖板结构180在箭头Y2的方向上移动。因此，板800沿着夹具900的外圆周表面弯曲。
如图12所示，当板800被弯曲一直到预定角度时，夹具900和910从这些位置撤回。由于夹具900相对于平板800设置在突舌420的相对侧上，所以在撤回期间，夹具900不会接触和损坏突舌420。
然后，如图13所示地布置棱柱形夹具920。夹具920设置为使得固定到平板800的突舌420被夹设在夹具920的倾斜表面与平板800之间。此时，向盖板结构180提供在图13中的箭头Y3的方向上的力，以使盖板结构180在箭头Y4的方向上移动。如图14所示，当平板800的第一板156和第二板157以预定间隔面向彼此时，形成负极引线板155。然后，如图15所示，将夹具920从该位置撤回，并且负极引线板155设置为使得第二板157的第二主表面157a面向的电极组件400的主体部430的其上设置了突舌420的一侧上的端部。
然后，将电极组件400、盖板结构180、上间隔件500、缓冲片600、绝缘片350等容纳在容器100的主体111中，并且将盖板110焊接到主体111以组装容器100。
在从电解液填充端口117倾倒电解液之后，将电解液填充塞118焊接到盖板110，以关闭电解液填充端口117，从而生产了能量储存装置10。
如上所述，在本实施例中，因为下绝缘构件130的突伸部136与负极集电器150的与负极引线板155接触的表面相对侧上的表面接触，所以下绝缘构件130在不存在突伸部136的部分中与负极集电器150分开。因此，即使负极引线板155焊接到负极集电器150，也能够总体上抑制下绝缘构件130的热变形。
在焊接期间，突伸部136被热量熔化，并且在焊接之后，突伸部136固化并连接到负极集电器150，由此负极集电器150和下绝缘构件130彼此结合。因此，负极集电器150和下绝缘构件130更加牢固地彼此固定。
负极引线板155和负极集电器150通过能量束焊接彼此焊接，使得能够在短时间内执行焊接。因此，可以降低对整个下绝缘构件130的热影响。
此时，由于负极引线板155和负极集电器150相对较薄，热量对下绝缘构件130有很大的影响。然而，在将负极引线板155焊接到负极集电器150的情况下，只有突伸部136变形，使得整个下绝缘构件130能够保持在小的变形量。
因为下绝缘构件130的突起部137设置在绝缘片350的端部与突舌420之间，所以即使突舌420由于振动或冲击而被切断，突起部137也按压突舌420以限制突舌420的进一步移动。突舌420的剖切后移动被限制在绝缘片350存在的范围内，使得能够防止突舌420与容器100之间的接触。
突伸部136沿着与焊接部190的延伸方向相交的方向形成为细长形状，在焊接期间激光在短时间内穿过突伸部136，能够抑制对突伸部136的热影响。
因为多个突伸部136以预定间隔设置在与长度方向相交的方向上，所以负极引线板155被多个突伸部136稳定地保持，并且能够稳定地执行焊接。在焊接之后，可以扩大突伸部136与负极引线板155之间的接合区域。
焊接部190由执行通过长孔159的角焊而形成。因此，与其它种类的焊接相比，能够稳当地执行焊接，同时抑制对下绝缘构件130的热影响。通孔的形状不限于长孔。
负极引线板155的第一板156和第二板157面向彼此，并且突舌420固定到第二板157的第二主表面157a。也就是说，因为突舌420固定到构成负极引线板155的外周表面的第二主表面157a，所以突舌420几乎不干扰负极引线板155的前端部。因此，可以抑制突舌420的破损。
当突舌420的破损被抑制时，不需要将多个突舌420弯曲成R形，而是可以减小突舌420的容纳空间。因此，能够抑制能量储存装置10的放大。
因为负极引线板155的第二板157的第二主表面157a面向电极组件400的主体部430的突舌420从其突伸的端部，所以第二板157和第一板156与主体部430的端部重叠。因此，可以减小用于负极引线板155的容纳空间。
因为与突舌420接触的下绝缘构件130设置在突舌420与主体部430之间，所以突舌420被下绝缘构件130加强，并且突舌420的强度可以被增强。即使突舌420损坏，下绝缘构件130也会按压突舌420，从使得可以防止突舌420与其它导电构件接触。
在将负极集电器150和突舌420焊接到平板800的相同平坦表面之后，平板800被弯曲以构成负极引线板155，使得可以比在原始弯曲的构件上执行焊接的情况更容易地执行焊接。负极集电器150和突舌420被焊接到平板800，使得能够执行稳定的焊接，并且能够增强突舌420的连接强度。因此，可以抑制突舌420的破损。
因为被接合单元(突起部138)设置在下绝缘构件130中，同时接合单元(凹口158)设置在负极引线板155中，所以当接合单元与被接合单元接合时，邻接下绝缘构件130的负极集电器150和负极引线板155可以彼此对准。因此，在焊接期间可以提高可加工性。
被接合单元是突起部138，并且接合单元是凹口158，使得突起部138可以从凹口158的开口被接合。因此，可以通过滑动邻接下绝缘构件130的负极集电器150上的负极引线板155使凹口158与突起部138接合，并且可以通过简单的工作来执行对准。
因为凹口158具有逐渐向外展开的形状，所以当突起部138沿着凹口158的边缘部分滑动时，突起部138能够被引导到凹口158中的期望位置。因此，可以更容易地执行定位。
其中容纳负极集电器150的容纳单元131设置在下绝缘构件130中，并且被接合单元(突起部138)设置在容纳单元131之外，使得在负极集电器150容纳在容纳单元131中的同时能够执行负极引线板155的对准。因此，可以容易地执行定位。
(其它实施例)
以上基于本实施例描述了本发明的能量储存装置。然而，本发明不限于本实施例。由本领域技术人员做出的对本实施例的各种修改或者由上述多个部件的组合构成的各种构造也包括在本发明中，只要这些修改和构造不脱离本发明的范围即可。
例如，包括在能量储存装置10中的电极体400的数量不限于一个，而是可以设置至少两个电极体400。在能量储存装置10包括多个电极体400的情况下，与具有相同体积(容积)的容器100中容纳单个电极组件400的情况相比，可以在容器100的角落部分中减少无效空间。可以将增加电极组件400相对于容器100的容量的比例，并且因此可以增加能量储存装置10的容量。
包括在能量储存装置10中的电极组件400不总是形成为卷绕型。例如，能量储存装置10可以包括其中层叠了板状电极板的堆叠型电极组件。例如，能量储存装置10可以包括具有通过重复细长带状电极板的山折和谷折而形成的波纹状堆叠结构的电极组件。
对于电极组件400中的正极侧突舌410与负极侧突舌420之间的位置关系没有特别的限制。例如，在卷绕型电极组件400中，突舌410和420可以在卷绕轴线方向上设置在彼此的相对侧上。在能量储存装置10包括堆叠型电极组件的情况下，当从堆叠方向观察正极侧突舌和负极侧突舌时，正极侧突舌和负极侧突舌可以被设置为同时在不同方向上突伸。在这种情况下，只需要将下绝缘构件、引线板、集电器等设置在与正极侧突舌和负极侧突舌对应的位置。
在本实施例中，以实例的方式将负极引线板155描述为焊接到负极集电器150的焊接目标构件。替代性地，电极组件400的突舌420可以被用作焊接目标构件。在这种情况下，消除了负极引线板155的必要性，这允许减少部件的数量。
在本实施例的构造中，以实例的方式将与负极集电器150接触的突伸部136设置在下绝缘构件130中，以抑制下绝缘构件130与负极集电器150之间的接触面积。上绝缘构件125和135可以应用类似的构造。具体地说，与端子(正极端子200和负极端子300)接触的突伸部设置在上绝缘构件125和135中，以抑制上绝缘构件125和135与端子之间的接触面积。因此，在将母线焊接到端子上时，只有突起可以被熔化，以抑制整个上绝缘构件125和135的变形。在这种情况下，母线构成焊接目标构件。
在本实施例中，通过示例描述了细长突伸部136。然而，可以使用任何形状的突伸部，只要在焊接期间抑制了到下绝缘构件130的主体的热传递量即可，同时该突伸部是可熔化的。如同本实施例的突伸部136一样，当突伸部136具有相对于容纳单元131的整个宽度的连续形状时，在下绝缘构件130的模制期间，可以抑制下绝缘构件130的弯曲。突伸部136可以设置在正极侧上的绝缘构件中。突伸部136可以既设置在正极侧的绝缘构件中又设置在负极侧上的绝缘构件中。
在本实施例中，通过示例描述了在侧视图中呈U形的负极引线板155。替代性地，可以使用任何形状的引线板，只要第一板和第二板一体地形成同时面向彼此即可。
图16和图17是示意性地示出根据本实施例的变型例的引线板的侧视图。
如图16所示，可以通过将平板弯曲一次而形成。替代性地，如图17所示，当从侧视图中观察时，可以通过将平板在两个部分弯曲成直角而形成引线板155B。
在本实施例中，以实例的方式，当在平面图中观察时，负极引线板155的凹口158具有其中下部部分位于第一板156的前端的梯形形状。凹口158可以形成为任何形状，只要凹口158逐渐向外扩展即可。两个面向彼此的逐渐展开侧可以形成为线性形状或曲线形状。
在本实施例中，以实例的方式，负极引线板155的接合单元构成凹口158，并且下绝缘构件130的被接合单元构成突起部138。然而，接合单元和被接合单元可以形成为任何形状，只要接合单元和被接合单元能够彼此接合和对准即可。例如，负极引线板155的接合单元可以形成为孔，而下绝缘构件130的被接合单元形成为插入孔中的凸台。
应该注意的是，由本实施例和修改的任意组合构成的构造也包括在本发明中。
<工业实用性>
本发明能够应用于例如锂离子二次电池的能量储存装置。

Claims (7)

1.一种能量储存装置，包括：
端子，所述端子设置在容器上；
集电器，所述集电器电连接到所述端子；
绝缘构件，所述绝缘构件设置在所述端子或所述集电器与所述容器之间；以及
焊接目标构件，所述焊接目标构件设置在所述端子或所述集电器被夹设在所述焊接目标构件与所述绝缘构件之间的位置处，
其中，在所述绝缘构件中，朝向所述端子或所述集电器突伸的突伸部设置在面向所述焊接目标构件的焊接部的位置处。
2.根据权利要求1所述的能量储存装置，还包括电极组件，所述电极组件包括突舌，
其中，所述焊接目标构件是所述突舌或者连接到所述突舌的导电构件，并且所述焊接目标构件焊接到所述集电器。
3.根据权利要求2所述的能量储存装置，还包括布置在所述容器的内周表面上的绝缘片，
其中，设置在所述绝缘片的端部与所述突舌之间的突起部设置在所述绝缘构件中。
4.根据权利要求1至3中的任何一项权利要求所述的能量储存装置，其中，所述突伸部沿着与所述焊接部的延伸方向相交的方向形成为细长形状。
5.根据权利要求4所述的能量储存装置，其中，多个突伸部以预定间隔设置在与所述突伸部的长度方向相交的方向上。
6.根据权利要求1至5中的任何一项权利要求所述的能量储存装置，其中，所述焊接目标构件包括通孔，并且
所述焊接部通过贯穿所述通孔的角焊而形成。
7.一种用于生产能量储存装置的方法，所述能量储存装置包括绝缘构件和焊接目标构件，所述绝缘构件设置在端子或集电器与容器之间，所述焊接目标构件设置在所述端子或所述集电器被夹设在所述焊接目标构件与所述绝缘构件之间的位置处，所述方法包括：
使所述端子或所述集电器与包括在所述绝缘构件中的突伸部进行接触；
将所述焊接目标构件布置在所述端子或所述集电器上；以及
用能量束照射所述焊接目标构件，以将所述焊接目标构件焊接到所述端子或所述集电器。
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