CN108232280B - 方形二次电池及其制造方法 - Google Patents

方形二次电池及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108232280B
CN108232280B CN201711324449.3A CN201711324449A CN108232280B CN 108232280 B CN108232280 B CN 108232280B CN 201711324449 A CN201711324449 A CN 201711324449A CN 108232280 B CN108232280 B CN 108232280B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sealing plate
current collector
secondary battery
positive electrode
base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711324449.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108232280A (zh
Inventor
室屋阳平
吉田真一朗
前园宽志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Publication of CN108232280A publication Critical patent/CN108232280A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108232280B publication Critical patent/CN108232280B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • H01M50/169—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids by welding, brazing or soldering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/562—Terminals characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
    • H01M50/566—Terminals characterised by their manufacturing process by welding, soldering or brazing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明提供一种可靠性高的方形二次电池。本发明具备：包含正极板和负极板的电极体；收容电极体的方形外部包装体；对方形外部包装体的开口进行封口的金属制的封口板(2)；以及与正极板以及封口板(2)电连接的正极集电体(6)，正极集电体(6)具有：配置为与封口板(2)对置的基部(6a)；和设置在基部(6a)的端部的引线部(6b)。在封口板(2)设置有突起(2a)，突起(2a)与设置在基部(6a)的连接用开口(6x)嵌合，从而将突起(2a)和基部(6a)连接。设置在基部(6a)的连接用开口(6x)的边缘部在引线部(6b)侧具有在封口板(2)的长边方向上延伸的直线部(6y)。

Description

方形二次电池及其制造方法
技术领域
本发明涉及方形二次电池及其制造方法。
背景技术
在电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV、PHEV)等的驱动用电源中，使用碱性二次电池、非水电解质二次电池等方形二次电池。
在这些方形二次电池中，由具有开口的有底筒状的方形的外部包装体和对外部包装体的开口进行封口的封口板构成电池壳体。在电池壳体内，与电解液一同收容有由正极板、负极板以及隔离件构成的电极体。在封口板分别经由绝缘构件装配有正极外部端子以及负极外部端子。正极端子经由正极集电体与正极板电连接，负极端子经由负极集电体与负极板电连接。
此外，如下述专利文献1那样，提出了一种构成为将正极集电体与封口板的电池内表面连接且电池壳体兼作正极端子的结构的二次电池。当构成为这样的结构时，具有能够削减部件件数等优点。然而，并未对正极集电体与封口板的连接方法进行详细研究。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-18645号公报
发明内容
发明要解决的课题
在用于电动汽车、混合动力电动汽车等的驱动用电源等的二次电池中，要求成为以下构造，即，即使在施加了强的冲击、振动的情况下，从电极体向电池外部去的导电路径也难以破损、损伤。
本申请发明的一个目的在于，提供一种可靠性更高的方形二次电池及其制造方法。
用于解决课题的技术方案
本发明的一个方式的方形二次电池具备：电极体，包含第一电极板和第二电极板；方形外部包装体，具有开口，并收容所述电极体；封口板，对所述开口进行封口；以及集电体，与所述第一电极板电连接，所述集电体具有：基部，配置为与所述封口板对置；以及引线部，从所述基部的所述封口板的短边方向上的一个端部朝向所述电极体延伸，在所述封口板的所述电极体侧的面设置有突起，在所述基部设置有连接用开口，所述突起与所述连接用开口嵌合，从而将所述封口板和所述基部连接，所述连接用开口的边缘部在所述引线部侧具有在所述封口板的长边方向上延伸的直线部。
若集电体直接连接于封口板，则成为关于密闭性的可靠性更高且部件件数被削减了的方形二次电池。然而，发明人发现，在这种方式的方形二次电池中存在以下的课题。
在集电体的基部中在封口板的短边方向上的端部设置有引线部的情况下，成为更简单的结构的方形二次电池。然而，在对方形二次电池施加强的冲击、振动，从而施加力，使得电极体在方形外部包装体内运动的情况下，集电体会被电极体拉伸，从而对封口板与集电体的连接部施加负荷，该连接部有可能会损伤、破损。
在本发明的一个方式的方形二次电池中，设置在封口板的突起配置在设置于集电体的基部的连接用开口内，从而将封口板和基部连接。进而，设置在集电体的基部的连接用开口的边缘部在引线部侧具有沿着封口板的长边方向延伸的直线部。因此，能够在集电体被电极体拉伸时抑制负荷集中于封口板与集电体的连接部中的一处。因此，能够有效地抑制封口板与集电体的连接部发生损伤或破损。因而，成为可靠性更高的方形二次电池。
例如，在设置于集电体的基部的连接用开口为正圆形的情况下，集电体被电极体拉伸时的负荷会集中于在连接用开口中最靠近引线部的一点。因此，封口板与集电体的连接部有可能以这一点为起点而发生损伤或破损。相对于此，通过在连接用开口的边缘部在引线部侧设置有直线部，从而能够防止集电体被电极体拉伸时的负荷集中于一点。因而，能够有效地抑制封口板与集电体的连接部发生损伤或破损。另外，突起的俯视下的形状优选是与连接用开口对应的形状。此外，突起优选在与连接用开口的直线部对应的位置具有在封口板的长边方向上延伸的直线状的突起直线部。
优选地，在所述直线部中，所述基部和所述突起被焊接连接。若是这样的结构，则能够更有效地抑制封口板与集电体的连接部的损伤、破损。
优选地，俯视下的所述连接用开口的形状为长圆形或方形。
优选地，在所述引线部设置有分别在所述封口板的长边方向上延伸的第一折弯部和第二折弯部，所述第一折弯部在与所述封口板垂直的方向上位于比所述第二折弯部更靠所述封口板侧的位置，所述第一折弯部在所述封口板的短边方向上位于比所述第二折弯部更靠外侧的位置。若是这样的结构，则能够在第一折弯部以及第二折弯部中吸收电极体拉伸集电体的力，因此能够更有效地抑制对封口板与集电体的连接部施加负荷。因而，成为可靠性更高的方形二次电池。
优选地，所述第一电极板是正极板，所述第二电极板是负极板。
在本发明的一个方式的方形二次电池的制造方法中，所述方形二次电池具备：电极体，包含第一电极板和第二电极板；方形外部包装体，具有开口，并收容所述电极体；封口板，对所述开口进行封口；以及集电体，与所述第一电极板电连接，所述集电体具有：基部，配置为与所述封口板对置；以及引线部，从所述基部的所述封口板的短边方向上的一个端部朝向所述电极体延伸，所述封口板和所述集电体被连接，其中，所述方形二次电池的制造方法具有：配置工序，将所述集电体配置在所述封口板上，以使得设置在所述封口板的突起位于设置在成为所述基部的部分的具有直线部的连接用开口内，并使得所述直线部位于成为所述引线部的部分侧；以及焊接工序，在所述配置工序之后，对所述突起和所述集电体进行焊接连接。
根据这样的方法，可得到抑制了封口板与集电体的连接部发生损伤或破损的可靠性更高的方形二次电池。
优选地，具有：折弯工序，在所述焊接工序之后，将所述集电体在成为所述基部的部分与成为所述引线部的部分的边界部折弯，并具有：在所述折弯工序之后，在所述引线部连接所述第一电极板的工序。
与将预先将引线部相对于基部进行了弯曲加工的集电体与封口板连接的情况相比，优选将进行弯曲加工之前的集电体与封口板连接。根据这样的方法，能够防止在集电体中成为引线部的部分阻碍将集电体与封口板连接的工序。因此，容易使封口板与集电体的连接部的品质为更高品质。
此外，在本发明的一个方式的方形二次电池的制造方法中，设置在封口板的突起与设置在集电体的基部的连接用开口嵌合。而且，在连接用开口中，在成为引线部的部分侧配置直线部。因而，在成为基部与引线部的边界部的位置将集电体折弯时，能够抑制负荷集中于封口板与集电体的连接部中的一点。因而，可得到抑制了封口板与集电体的连接部的损伤、破损的可靠性高的方形二次电池。
发明效果
根据本发明，成为可靠性更高的方形二次电池。
附图说明
图1是实施方式涉及的方形二次电池的立体图。
图2是沿着图1的II-II线的剖视图。
图3是实施方式涉及的电极体的主视图。
图4是示出装配了各部件之后的封口板的电池内部侧的面的图。
图5是示出封口板的电池内部侧的面的图，是突起的附近的放大图。
图6是正极集电体的俯视图，是基部附近的放大图。
图7是将正极集电体配置在封口板上的状态的俯视图，是封口板与正极集电体的连接部的附近的放大图。
图8A是对封口板和正极集电体进行焊接连接之前的沿着图7中的VIII-VIII线的剖视图。图8B是对封口板和正极集电体进行了焊接连接之后的沿着图7中的VIII-VIII线的剖视图。
图9A是对封口板和正极集电体进行焊接连接之前的沿着图7中的IX-IX线的剖视图。图9B是对封口板和正极集电体进行了焊接连接之后的沿着图7中的IX-IX线的剖视图。
图10是封口板与正极集电体的连接部的附近的沿着封口板的短边方向的剖视图。
图11A是示出变形例1涉及的封口板的电池内部侧的面的图。图11B是将正极集电体配置在封口板上的状态的俯视图，是封口板与正极集电体的连接部的附近的放大图。
图12A是对封口板和正极集电体进行焊接连接之前的沿着图11B中的XIIA-XIIA线的剖视图。图12B是对封口板和正极集电体进行焊接连接之前的沿着图11b中的XIIB-XIIB线的剖视图。
图13A是变形例2涉及的焊接前的封口板和正极集电体的沿着封口板的短边方向的剖视图。图13B是变形例2涉及的焊接后的封口板和正极集电体的沿着封口板的短边方向的剖视图。
附图标记说明
20：方形二次电池，1：方形外部包装体，2：封口板，2a：突起，2a1：突起直线部，2b：前端凹部，2c：凹部，2d：负极端子装配孔，2e：第一槽部，2f：第二槽部，3：电极体，4：正极芯体露出部，5：负极芯体露出部，6：正极集电体，6a：基部，6b：引线部，6c：环状薄壁部，6d：环状突起，6e：锥形部，6f：缺口部，6g：缺口部，6x：连接用开口，6y：直线部，7：负极集电体，7a：基部，7b：引线部，8：负极外部端子，8a：第一金属部，8b：第二金属部，9：内部侧绝缘构件，10：外部侧绝缘构件，14：绝缘片，15：电解液注液孔，16：密封栓，17：气体排出阀，30：焊接连接部，40：边界部，41：第一折弯部，42：第二折弯部，50：连接部，102：封口板，102a：突起，102a1：突起直线部，102b：前端凹部，106：正极集电体，106a：基部，106b：引线部，106c：环状薄壁部，106d：环状突起，106x：连接用开口，106y：直线部，150：连接部，202：封口板，202a：突起，202x：铆接部，206：正极集电体，206a：基部，206b：引线部，206c：环状薄壁部，206x：连接用开口，206y：直线部，230：焊接连接部，240：边界部，250：连接部。
具体实施方式
以下，对实施方式涉及的方形二次电池20的结构进行说明。另外，本发明不限定于以下的实施方式。
图1是方形二次电池20的立体图。图2是沿着图1的II-II线的剖视图。如图1以及图2所示，方形二次电池20具备电池壳体，该电池壳体由具有开口的有底筒状的方形外部包装体1和对方形外部包装体1的开口进行封口的封口板2构成。方形外部包装体1以及封口板2分别优选为金属制，例如，优选设为铝或铝合金制。在方形外部包装体1内与电解质一同收容有正极板和负极板隔着隔离件进行层叠或卷绕的电极体3。在电极体3与方形外部包装体1之间配置有绝缘片14。
在构成电极体3的正极板连接有正极集电体6。正极集电体6与封口板2的电池内部侧的面连接。由此，正极板经由正极集电体6与封口板2电连接。正极集电体6优选为金属制，优选为铝或铝合金制。
在构成电极体3的负极板连接有负极集电体7。负极集电体7与负极外部端子8连接。在负极集电体7与封口板2之间配置有内部侧绝缘构件9。在负极外部端子8与封口板2之间配置有外部侧绝缘构件10。由此，负极集电体7以及负极外部端子8与封口板2绝缘。负极集电体7优选为金属制，优选为铜或铜合金制。内部侧绝缘构件9以及外部侧绝缘构件10优选为树脂制。负极外部端子8优选为金属制，优选为铜或铜合金制的。此外，如图2所示，负极外部端子8优选由配置在电池内部侧的第一金属部8a和配置在电池外部侧的第二金属部8b构成。此时，第一金属部8a优选为铜或铜合金制。第二金属部8b优选为铝或铝合金制。若是这样的结构，则在使用多个方形二次电池制作组电池时，作为将一个方形二次电池的正极端子与另一个方形二次电池的负极端子进行连接的汇流条，能够适于使用铝或铝合金制的汇流条。另外，在第一金属部8a的表面优选形成有镍层。
在封口板2设置有在电池壳体内的压力成为给定值以上时断裂而将电池壳体内的气体排出到电池壳体外的气体排出阀17。在封口板2设置有电解液注液孔15，在将电解液注液到电池壳体内之后，通过密封栓16进行密封。
接着，对方形二次电池20的制造方法进行说明。另外，在实施方式涉及的方形二次电池20中，正极板为第一电极板，负极板为第二电极板。
[正极板的制作]
制作包含作为正极活性物质的锂镍钴锰复合氧化物、作为粘合剂的聚偏氟乙烯(PVdF)、作为导电剂的碳材料、以及作为分散剂的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)的正极混合剂浆料。将该正极混合剂浆料涂敷在作为正极芯体的厚度为15μm的长条状的铝箔的双面。然后，通过使其干燥，从而除去正极混合剂浆料中的NMP，在正极芯体上形成正极活性物质层。此后，对正极活性物质层进行压缩处理，使得成为给定厚度，然后裁断为给定的形状。这样得到的正极板在长条状的正极芯体的宽度方向的端部具有未沿着正极芯体的长边方向在双面形成正极活性物质混合剂层的正极芯体露出部4。
[负极板的制作]
制作包含作为负极活性物质的石墨、作为粘合剂的丁苯橡胶(SBR)、作为增稠剂的羧甲基纤维素(CMC)、以及作为分散剂的水的负极混合剂浆料。将该负极混合剂浆料涂敷在作为负极芯体的厚度为8μm的长条状的铜箔的双面。然后，通过使其干燥，从而除去负极混合剂浆料中的水，在负芯体上形成负极活性物质层。此后，对负极活性物质层进行压缩处理，使得成为给定厚度，然后裁断为给定的形状。这样得到的负极板在长条状的负极芯体的宽度方向的端部具有未沿着负极芯体的长边方向在双面形成负极活性物质混合剂层的负极芯体露出部5。
[电极体的制作]
通过将用上述的方法制作的正极板和负极板隔着隔离件进行卷绕，从而制作卷绕型的电极体3。如图3所示，电极体3具有卷绕在卷绕轴方向上的一个端部的正极芯体露出部4，并具有卷绕在另一个端部的负极芯体露出部5。另外，电极体3的最外周优选被隔离件覆盖。
[负极集电体以及负极外部端子向封口板的装配]
在设置于封口板2的负极端子装配孔2d的周围，在封口板2的电池内表面侧配置内部侧绝缘构件9和负极集电体7的基部7a，并在封口板2的电池外表面侧配置外部侧绝缘构件10。接着，将负极外部端子8插入到分别设置在外部侧绝缘构件10、封口板2、内部侧绝缘构件9以及负极集电体7的基部7a的贯通孔，并将负极外部端子8的前端部铆接在负极集电体7的基部7a上。由此，如图2、图4所示，负极外部端子8、外部侧绝缘构件10、内部侧绝缘构件9以及负极集电体7被固定在封口板2。另外，优选进一步通过激光焊接等对负极外部端子8中被铆接的部分和负极集电体7的基部7a进行焊接连接，从而形成焊接连接部(省略图示)。
[正极集电体向封口板的装配]
如图5所示，在封口板2的电池内部侧的面设置有突起2a。突起2a在封口板2的短边方向上比封口板2的中心线C更偏移至一侧(在图5中为上方)。另外，中心线C通过封口板2的短边方向上的封口板2的中心，并在封口板2的长边方向上延伸。在突起2a的前端设置有前端凹部2b。突起2a的俯视下的形状为长圆形。突起2a具有直线状的突起直线部2a1。
如图6所示，在正极集电体6的基部6a设置有连接用开口6x。连接用开口6x的俯视下的形状为长圆形。在连接用开口6x的周围设置有环状的环状薄壁部6c。此外，在连接用开口6x的边缘部设置有环状突起6d。另外，在基部6a与引线部6b的边界部40的端部设置有缺口部6f以及缺口部6g。连接用开口6x具有直线部6y。
图7是示出在封口板2上配置了正极集电体6的状态的图。另外，在图7中，引线部6b未相对于基部6a进行弯曲加工。设置在封口板2的突起2a与设置在正极集电体6的基部6a的连接用开口6x嵌合。连接用开口6x在封口板2的短边方向上比封口板2的中心线C更偏移至一侧(在图7中为上方)。另外，如图7以及图8A所示，优选将对基部6a与引线部6b的边界部40进行折弯之前的状态的正极集电体6配置在封口板2上。但是，也可以将进行了弯曲加工之后的正极集电体6配置在封口板2上。
在图8A以及图9A中，对封口板2的突起2a和基部6a中的连接用开口6x的边缘部照射激光等能量线。由此，如图8B以及图9B所示，形成焊接连接部30，封口板2的突起2a和基部6a被焊接连接。另外，焊接连接部30优选形成在设置于基部6a的环状突起6d和封口板2的突起2a。
另外，焊接连接部30优选遍及设置在正极集电体6的基部6a的连接用开口6x的边缘部的整周来形成。在该情况下，在俯视下焊接连接部30形成为环状。但是，在连接用开口6x的边缘部中，也可以不是整周，而是在分别分开的多处形成焊接连接部30。
另外，在设置于封口板2的突起2a的前端优选形成前端凹部2b。若是这样的结构，则在通过能量线的照射等对封口板2的突起2a和设置在正极集电体6的基部6a的连接用开口6x的边缘部进行焊接时，可形成更大的焊接连接部30。因此，封口板2和正极集电体6被更牢固地连接。因而，成为可靠性更高的方形二次电池。另外，前端凹部2b不是必需的结构。
在正极集电体6的基部6a中，在连接用开口6x的周围设置有环状的环状薄壁部6c。此外，在连接用开口6x的边缘部设置有环状突起6d。若是这样的结构，则在通过能量线的照射等对封口板2的突起2a和设置在正极集电体6的基部6a的连接用开口6x的边缘部进行焊接时，可形成更大的焊接连接部。因此，封口板2和正极集电体6被更牢固地连接。另外，环状突起6d的前端(在图8A中为上端)优选不比正极集电体6的基部6a的电极体3侧的面(在图8A中为上表面)突出。另外，环状薄壁部6c以及环状突起6d不是必需的结构。
如图8A以及图9A所示，优选在设置于正极集电体6的基部6a的连接用开口6x的封口板2侧的端部(在图8A中为下端)形成有锥形部6e。由此，在将突起2a插入到连接用开口6x内时，能够防止突起2a发生损伤。
另外，如图1以及图2所示，在封口板2的电池外部侧的面中，优选在与突起2a对置的位置形成有凹部2c。此外，在封口板2的电池外部侧的面，优选设置有在封口板2的长边方向上延伸的一对第一槽部2e和在封口板2的短边方向上延伸的一对第二槽部2f。
[正极集电体以及负极集电体的折弯]
针对与封口板2连接的正极集电体6，在基部6a与引线部6b的边界部40进行弯曲加工。此时，优选在将基部6a压附于封口板2的状态下将引线部6b相对于基部6a进行弯曲。
在此，在封口板2的短边方向上，引线部6b与基部6a的边界部40(被折弯的部分)位于比封口板2的中心线C更靠一侧的位置，封口板2与正极集电体6的连接部50比封口板2的中心线C更偏移至另一侧。因此，封口板2与正极集电体6的连接部50存在于从基部6a与引线部6b的边界部40(被折弯的部分)更远离的位置。因此，在将引线部6b相对于基部6a进行折弯时，能够防止对封口板2与正极集电体6的连接部50施加负荷。因而，能够防止封口板2与正极集电体6的连接部50发生损伤、破损。
另外，如图7所示，在成为基部6a与引线部6b的边界部40的部分，优选在宽度方向的端部设置有缺口部6g以及缺口部6f。由此，在对正极集电体6进行折弯加工时，能够抑制对封口板2与正极集电体6的连接部50施加负荷。
针对负极集电体7，也在基部7a与引线部7b的边界部进行折弯加工。
另外，正极集电体6以及负极集电体7在装配于封口板2时优选为平板状。
[正极集电体以及负极集电体与电极体的连接]
将正极集电体6的引线部6b焊接连接到电极体3的被卷绕的正极芯体露出部4的最外表面。将负极集电体7的引线部7b焊接连接到电极体3的被卷绕的负极芯体露出部5的最外表面。另外，作为连接方法，能够使用电阻焊接、超声波焊接、激光焊接等。
[方形二次电池的组装]
用绝缘片14覆盖经由正极集电体6以及负极集电体7连接于封口板2的电极体3的周围。接着，将被绝缘片14覆盖的电极体3插入到方形外部包装体1。然后，通过对方形外部包装体1和封口板2进行激光焊接，从而利用封口板2对方形外部包装体1的开口进行封口。此后，从设置在封口板2的电解液注液孔15向方形外部包装体1内注入包含非水溶剂和电解质盐的非水电解液，并利用密封栓16对电解液注液孔15进行密封。作为密封栓16，优选使用盲铆钉。另外，也能够将金属制的密封栓16焊接连接到封口板2。
[方形二次电池20]
如图7所示，设置在封口板2的突起2a与设置在正极集电体6的基部6a的连接用开口6x嵌合。因此，封口板2和正极集电体6被牢固地连接。进而，设置在正极集电体6的基部6a的连接用开口6x的边缘部在引线部6b侧具有在封口板2的长边方向上延伸的直线部6y。因此，在正极集电体6被电极体3向方形外部包装体1的底部方向拉伸时，能够抑制负荷集中于封口板2与正极集电体6的连接部50中的一点。因而，能够有效地抑制封口板2与正极集电体6的连接部50发生损伤或破损。
另外，优选在直线部6y中，正极集电体6的基部6a和封口板2的突起2a被焊接连接。若是这样的结构，则能够更有效地防止封口板2与正极集电体6的连接部50发生损伤、破损。此外，优选突起2a中与基部6a的直线部6y对置的部分为直线状的突起直线部2a1。
此外，设置在正极集电体6的基部6a的连接用开口6x的边缘部优选具有分别在封口板2的长边方向上延伸的两个直线部。此外，封口板2的突起2a优选在俯视下在其外周缘具有在封口板2的长边方向上延伸的两个直线部。而且，优选连接用开口6x的边缘部的两个直线部配置为分别与突起2a的两个直线部对置。若是这样的结构，则封口板2与正极集电体6的连接部50更难以发生损伤、破损。
另外，虽然设置在封口板2的突起2a的俯视下的形状没有特别限定，但是优选为长圆形、方形等。另外，在方形的情况下，角部也可以成为R形。此外，虽然设置在正极集电体6的基部6a的连接用开口6x的俯视下的形状没有特别限定，但是优选为长圆形、方形等。另外，在方形的情况下，角部也可以成为R形。
如图10所示，在方形二次电池20中，基部6a与引线部6b的边界部40位于比封口板2的中心线C更靠一侧(在图10中为左侧)的位置，封口板2与正极集电体6的连接部50比封口板2的中心线C更偏移至另一侧(在图10中为右侧)。因此，封口板2与正极集电体6的连接部50存在于从基部6a与引线部6b的边界部40更远离的位置。因此，成为如下形态，即，即使对方形二次电池20施加强的冲击、振动，从而施加力，使得电极体3在方形外部包装体1内运动，而使与电极体3连接的正极集电体6被拉伸，也难以对封口板2与正极集电体6的连接部50施加负荷。因此，成为可靠性更高的方形二次电池。另外，也可以将封口板2与正极集电体6的连接部50配置在中心线C上。
进而，在正极集电体6的引线部6b形成有第一折弯部41和第二折弯部42。在正极集电体6被电极体3拉伸时，第一折弯部41和第二折弯部42会吸收负荷，因此能够更有效地抑制对封口板2与正极集电体6的连接部50施加负荷。另外，第一折弯部41和第二折弯部42分别为线状，并分别沿着封口板2的长边方向延伸(在图10中，从纸面向内的方向)。在与封口板2垂直的方向上，第一折弯部41位于比第二折弯部42更靠封口板2侧的位置。此外，在封口板2的短边方向上，第一折弯部41位于比第二折弯部42更靠外侧的位置，即，位于更靠近方形外部包装体1的侧壁的一侧。第一折弯部41和第二折弯部42可以在将正极集电体6连接到封口板2之前形成，也可以在将正极集电体6连接到封口板2之后形成。此外，第一折弯部41和第二折弯部42未必一定要设置。
[变形例1]
在上述的实施方式中，示出了封口板2与正极集电体6的连接部50被配置在从封口板2的中心线C偏移的位置的例子，但是不限定于此。变形例1除了封口板的形状以及正极集电体的形状不同以外，具有与上述的实施方式同样的结构。
如图11A所示，在变形例1涉及的封口板102中，在封口板102的短边方向上的中央设置有突起102a。在突起102a的前端设置有前端凹部102b。
如图11B所示，若在封口板102上配置正极集电体106，则设置在正极集电体106的基部106a的连接用开口106x也配置在封口板102的短边方向上的中央。
图12A是对封口板102和正极集电体106进行焊接连接之前的沿着图11B中的XIIA-XIIA线的剖视图。图12B是对封口板102和正极集电体106进行焊接连接之前的沿着图11B中的XIIB-XIIB线的剖视图。在这样的状态下，突起102a和基部106a中的连接用开口106x的边缘部通过能量线的照射等而被焊接连接。但是，焊接连接部可以形成为环状，也可以形成为线状或以点状形成在多处。另外，优选在设置于正极集电体106的基部106a的连接用开口106x的直线部106y形成焊接连接部。
在变形例1涉及的方形二次电池中，设置在正极集电体106的基部106a的连接用开口106x的边缘部也在引线部106b侧具有在封口板102的长边方向上延伸的直线部106y。因此，在正极集电体106被电极体3向方形外部包装体1的底部方向拉伸时，能够抑制负荷集中于封口板102与正极集电体106的连接部150的一点。因而，能够有效地抑制封口板102与正极集电体106的连接部150发生损伤或破损。另外，突起102a的突起直线部102a1配置为与基部106a的直线部106y对置。
另外，变形例1涉及的正极集电体106与上述的实施方式中的正极集电体6同样地，具有基部106a和引线部106b。在基部106a设置有连接用开口106x，在连接用开口106x的周围设置有环状薄壁部106c。此外，在连接用开口106x的边缘部设置有环状突起106d。此外，在基部106a与引线部106b的边界部中的两端设置有缺口部106f以及缺口部106g。
[变形例2]
也能够将设置在封口板的突起铆接固定在正极集电体的基部上。图13A是示出变形例2涉及的封口板202以及正极集电体206的图，是与对封口板202和正极集电体206进行焊接之前的图8A对应的剖视图。图13B是示出变形例2涉及的封口板202以及正极集电体206的图，是与对封口板202和正极集电体206进行了焊接之后的图8B对应的剖视图。
如图13A所示，封口板202具有突起202a。正极集电体206具有基部206a和引线部206b。在基部206a设置有连接用开口206x。正极集电体206配置在封口板202上，使得封口板202的突起202a与连接用开口206x嵌合。而且，突起202a的前端铆接在基部206a上，从而形成铆接部202x。另外，在基部206a中，在连接用开口206x的周围优选设置环状薄壁部206c。此时，铆接部202x优选不从基部206a的电极体3侧的面(在图13A中为上方的面)向电极体3侧突出。
此后，设置在突起202a的前端的铆接部202x和基部206a被焊接连接，如图13B所示，形成焊接连接部230。若是这样的结构，则封口板202与正极集电体206被更牢固地连接。因而，成为可靠性更高的方形二次电池。
在变形例2中，设置在正极集电体206的基部206a的连接用开口206x的边缘部在引线部206b侧具有在封口板202的长边方向上延伸的直线部206y。因此，在正极集电体206被电极体3向方形外部包装体1的底部方向拉伸时，能够抑制负荷集中于封口板202与正极集电体206的连接部250中的一点。
在变形例2中，基部206a与引线部206b的边界部240优选配置在比通过封口板202的短边方向上的中心的中心线C更靠一侧的位置。此外，封口板202与正极集电体206的连接部250优选比通过封口板202的短边方向上的中心的中心线C更偏移至另一侧。另外，也能够将封口板202与正极集电体206的连接部250配置在中心线C上。
《其它》
在上述的实施方式以及变形例中，示出了将封口板和正极集电体连接的例子。然而，能够以同样的方法对封口板和负极集电体进行连接。在该情况下，封口板与正极集电体绝缘。
电极体的方式没有特别限定，可以是卷绕电极体，也可以是层叠型电极体。
正极板、负极板、隔离件、电解液等的结构能够设为公知的结构。
能够使用多个上述的方形二次电池构成组电池。在该情况下，在各方形二次电池中，优选从两侧按压方形外部包装体的一对大面积侧壁而设为通过一对大面积侧壁来夹持电极体的状态。若是这样的结构，则在对方形二次电池施加了强的冲击、振动时，能够抑制电极体在方形外部包装体内运动。因此，能够抑制对封口板与正极集电体的连接部施加负荷。

Claims (10)

1.一种方形二次电池，具备：
电极体，包含第一电极板和第二电极板；
方形外部包装体，具有开口，并收容所述电极体；
封口板，对所述开口进行封口；以及
集电体，与所述第一电极板电连接，
所述集电体具有：
基部，配置为与所述封口板对置；以及
引线部，从所述基部的所述封口板的短边方向上的一个端部朝向所述电极体延伸，
在所述封口板的所述电极体侧的面设置突起，
在所述基部设置连接用开口，
所述突起与所述连接用开口嵌合，从而将所述封口板和所述基部连接，
所述连接用开口的边缘部在所述引线部侧具有沿所述基部和所述引线部的边界部延伸的直线部，所述连接用开口的长边方向沿所述边界部。
2.根据权利要求1所述的方形二次电池，其中，
在所述直线部中，所述基部和所述突起被焊接连接。
3.根据权利要求1或2所述的方形二次电池，其中，
俯视下的所述连接用开口的形状为长圆形或方形。
4.根据权利要求1或2所述的方形二次电池，其中，
在所述引线部设置分别在所述封口板的长边方向上延伸的第一折弯部和第二折弯部，
所述第一折弯部在与所述封口板垂直的方向上位于比所述第二折弯部更靠所述封口板侧的位置，
所述第一折弯部在所述封口板的短边方向上位于比所述第二折弯部更靠外侧的位置。
5.根据权利要求1或2所述的方形二次电池，其中，
所述第一电极板是正极板，所述第二电极板是负极板。
6.一种方形二次电池的制造方法，所述方形二次电池具备：
电极体，包含第一电极板和第二电极板；
方形外部包装体，具有开口，并收容所述电极体；
封口板，对所述开口进行封口；以及
集电体，与所述第一电极板电连接，
所述集电体具有：
基部，配置为与所述封口板对置；以及
引线部，从所述基部的所述封口板的短边方向上的一个端部朝向所述电极体延伸，
所述封口板和所述集电体被连接，其中，
所述方形二次电池的制造方法具有：
配置工序，将所述集电体配置在所述封口板上，以使得设置在所述封口板的突起位于设置在成为所述基部的部分的具有直线部的连接用开口内，并使得所述直线部位于成为所述引线部的部分侧且沿所述基部和所述引线部的边界部延伸，并且所述连接用开口的长边方向沿所述边界部；以及
焊接工序，在所述配置工序之后，对所述突起和所述集电体进行焊接连接。
7.根据权利要求6所述的方形二次电池的制造方法，其中，
所述方形二次电池的制造方法具有：
折弯工序，在所述焊接工序之后，将所述集电体在成为所述基部的部分与成为所述引线部的部分的边界部折弯，
并具有：
在所述折弯工序之后，在所述引线部连接所述第一电极板的工序。
8.根据权利要求6或7所述的方形二次电池的制造方法，其中，
在所述直线部中，所述基部和所述突起被焊接连接。
9.根据权利要求6或7所述的方形二次电池的制造方法，其中，
俯视下的所述连接用开口的形状为长圆形或方形。
10.根据权利要求6或7所述的方形二次电池的制造方法，其中，
在所述引线部设置分别在所述封口板的长边方向上延伸的第一折弯部和第二折弯部，
所述第一折弯部在与所述封口板垂直的方向上位于比所述第二折弯部更靠所述封口板侧的位置，
所述第一折弯部在所述封口板的短边方向上位于比所述第二折弯部更靠外侧的位置。
CN201711324449.3A 2016-12-21 2017-12-12 方形二次电池及其制造方法 Active CN108232280B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-247952 2016-12-21
JP2016247952A JP6870316B2 (ja) 2016-12-21 2016-12-21 角形二次電池及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108232280A CN108232280A (zh) 2018-06-29
CN108232280B true CN108232280B (zh) 2022-05-17

Family

ID=62562024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711324449.3A Active CN108232280B (zh) 2016-12-21 2017-12-12 方形二次电池及其制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20180175335A1 (zh)
JP (1) JP6870316B2 (zh)
CN (1) CN108232280B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7098901B2 (ja) * 2017-09-29 2022-07-12 三洋電機株式会社 二次電池及びその製造方法
US20210351484A1 (en) * 2018-07-30 2021-11-11 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Battery electrode, battery, and battery electrode manufacturing method
JP7411087B2 (ja) * 2019-12-03 2024-01-10 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 集電部材及びその製造方法、二次電池及びその製造方法、電池モジュール並びに装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104577017A (zh) * 2013-10-24 2015-04-29 三星Sdi株式会社 具有熔断器单元的可再充电电池和电池模块
CN105655623A (zh) * 2014-11-28 2016-06-08 三洋电机株式会社 二次电池
CN106025119A (zh) * 2015-03-30 2016-10-12 三洋电机株式会社 方形二次电池
CN106058134A (zh) * 2015-04-17 2016-10-26 三星Sdi株式会社 可再充电电池
CN106129429A (zh) * 2016-09-05 2016-11-16 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101084056B1 (ko) * 2010-07-21 2011-11-16 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
JP5232840B2 (ja) * 2010-09-03 2013-07-10 日立ビークルエナジー株式会社 二次電池およびその製造方法
US8945759B2 (en) * 2010-10-22 2015-02-03 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
US9768437B2 (en) * 2013-08-09 2017-09-19 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
JP6390402B2 (ja) * 2014-12-11 2018-09-19 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP6582443B2 (ja) * 2015-02-27 2019-10-02 三洋電機株式会社 二次電池及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104577017A (zh) * 2013-10-24 2015-04-29 三星Sdi株式会社 具有熔断器单元的可再充电电池和电池模块
CN105655623A (zh) * 2014-11-28 2016-06-08 三洋电机株式会社 二次电池
CN106025119A (zh) * 2015-03-30 2016-10-12 三洋电机株式会社 方形二次电池
CN106058134A (zh) * 2015-04-17 2016-10-26 三星Sdi株式会社 可再充电电池
CN106129429A (zh) * 2016-09-05 2016-11-16 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池

Also Published As

Publication number Publication date
CN108232280A (zh) 2018-06-29
US20180175335A1 (en) 2018-06-21
JP6870316B2 (ja) 2021-05-12
JP2018101568A (ja) 2018-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106025373B9 (zh) 方形二次电池以及使用其的组电池
US11050092B2 (en) Method for manufacturing prismatic secondary battery
US11316235B2 (en) Prismatic secondary battery, assembled battery using the same and method of producing the same
CN106257711B (zh) 二次电池以及使用该二次电池的电池组
CN107665968B (zh) 二次电池及其制造方法、以及使用该二次电池的组电池
US10141560B2 (en) Energy storage device including a pressing member pressing a separator toward an electrode assembly
CN110326124B (zh) 方形二次电池
CN106558675B (zh) 方形二次电池
WO2014097586A1 (ja) 円筒形二次電池及びその製造方法
CN115663265A (zh) 方形二次电池
US20220352606A1 (en) Secondary battery and method for manufacturing same
JPWO2018021372A1 (ja) 二次電池
CN108232280B (zh) 方形二次电池及其制造方法
CN108028326B (zh) 电池
CN109585770B (zh) 二次电池及其制造方法
CN108987786B (zh) 方形二次电池
CN108232310B (zh) 方形二次电池及其制造方法
JP6641842B2 (ja) 角形二次電池
CN108987615B (zh) 方形二次电池、使用该方形二次电池的组电池以及车辆
WO2017138583A1 (ja) 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant