CN109475979B - 能量存储装置和制造这种能量存储装置的方法 - Google Patents
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Abstract
一种能量存储装置(10)配备有容器(100),该容器具有容器本体(101)和盖本体(110),该盖本体封闭容器本体(101)的开口(102)。在容器(100)上形成有细长的焊接部分(140),该焊接部分是在容器本体(101)和盖本体(110)之间的焊接部分。细长的焊接部分(140)具有第一焊接件(141)和第二焊接件(142),第一焊接件(141)和第二焊接件(142)在焊接件(140)的长度方向上布置成一排,其中,第二焊接件(142)在焊接件140的宽度方向上的宽度(W2)被设定为大于第一焊接件(141)在宽度方向上的宽度(W1)。气体释放口(170)设置在盖本体(110)上,其中,第二焊接件(142)设置在气体释放口(170)的侧边上,并且第二焊接件(142)在长度方向上的长度被设定为大于气体释放口(170)在长度方向上的长度。
Description
技术领域
本发明涉及一种配备有容器的能量存储装置以及一种制造能量存储装置的方法。
背景技术
传统上,能量存储装置(诸如锂离子二次电池)包括容器和容纳在容器中的电极组件,并且通过设置在容器上的电极端子进行充电和放电。
在具有这种结构的能量存储装置中,例如由容器本体和盖本体形成容器。在元件(诸如电极组件)容纳在容器本体中的状态下,盖本体和容器本体的开口的外周边缘通过激光焊接等彼此接合。更具体地,在激光焊接中,激光束照射到盖本体与容器本体的开口之间的对接部分(边界部分),使得该部分中的金属熔化,由此使得盖本体和容器本体彼此接合在一起。
例如,专利文件1公开了一种利用激光来焊接电池壳体的上盖的激光焊接方法。在该激光焊接方法中,围绕竖直线上的一点摆动激光束,该竖直线通过电池壳体的上盖的中心(将其作为中心),使得朝向电池壳体的外侧(即,朝向上盖的边缘部分)倾斜地照射激光束,并且同时沿着边缘部分移动激光束。利用这种操作,可以高速地将上盖焊接到盒本体上。
现有技术文件
专利文件
专利文件1:JP-A-9-122956
发明内容
本发明要解决的问题
通常,当高速执行用于接合两个构件的焊接时,例如由于金属的熔化量不足,可能出现接合强度变得不足的状态。另一方面,当花费相当长的时间执行焊接时,尽管增强了两个构件之间的接合强度,但可能降低制造效率。因此,对形成能量存储装置的容器的容器本体和盖本体进行焊接的方式对于有效地制造具有高质量的能量存储装置是重要的。
已经鉴于上述缺点而做出了本发明,本发明的目的是提供一种能量存储装置和制造这种能量存储装置的方法,该能量存储装置包括容器,该容器通过焊接接合容器本体和盖本体而形成并且具有高品质。
解决问题的方法
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面的能量存储装置是配备有容器的能量存储装置,所述容器具有容器本体和盖本体,所述盖本体封闭所述容器本体的开口,其中,在所述容器上形成有细长的焊接件,所述焊接件是在所述容器本体与所述盖本体之间的焊接部分,所述焊接件具有第一焊接件和第二焊接件,所述第一焊接件和第二焊接件在所述焊接件的长度方向上布置成一排,所述第二焊接件在所述焊接件的宽度方向上的宽度被设定为大于所述第一焊接件在所述宽度方向上的宽度;在所述盖本体上设置有气体释放口,所述第二焊接件设置在所述气体释放口的侧边上,并且所述第二焊接件在所述长度方向上的长度被设定为大于所述气体释放口在所述长度方向上的长度。
利用这种构造,细长的焊接件具有宽度大于第一焊接件的第二焊接件,并且因此,可以增强容器本体与盖本体之间的例如至少形成第二焊接件的部分的接合强度。因此,例如,可以增强盖本体的易于受到容器中的内部压力的增加的影响一部分的接合的可靠性,同时抑制整个焊接操作的效率的降低。
更具体地,盖本体的设置有气体释放口的部分具有比其他部分更低的刚度,因此,例如,这样的部分是易于受到容器中的内部压力的增加的影响的部分。根据该方面的能量存储装置,形成有较大宽度并且比气体释放口长的第二焊接件设置在气体释放口的侧边上,因此,可以增强对盖本体抵抗容器中的内部压力的增加的抵抗力。
在根据本发明的一个方面的能量存储装置中,所述第二焊接件设置在如下位置处:当从所述侧边观察时,所述第二焊接件包含所述气体释放口在所述长度方向上的整个长度。
利用这种构造,第二焊接件存在于气体释放口的侧边上的整个区域上,因此,可以进一步增强用于将盖本体的具有低刚度的部分固定到容器本体上的力。因此,进一步增强了容器的可靠性。
在根据本发明的一个方面的能量存储装置中,在假定所述焊接件在所述长度方向上的长度为L的情况下,所述第二焊接件的长度被设定为落入从0.2L至0.8L的闭区间的范围内的值。
利用这种构造,例如,第二焊接件的范围限于期望容器本体与盖本体之间的接合强度进一步增加的部分,诸如细长的盖本体的中心部分。因此,可以同时实现抑制整个焊接操作的效率降低和增强容器的可靠性。
根据本发明的一方面的制造能量存储装置的方法是制造配备有容器的能量存储装置的方法,所述容器具有容器本体和盖本体,所述盖本体封闭所述容器本体的开口,其中,所述方法包括形成焊接件的焊接步骤,所述焊接件是在所述容器本体与所述盖本体之间的焊接部分并且包括第一焊接件和第二焊接件,所述第一焊接件和第二焊接件在所述焊接件的长度方向上设置成一排,并且所述焊接步骤包括:
-直线焊接步骤:通过沿着所述容器本体与所述盖本体之间的直线状对接部分相对平直地推进激光束(激光)的照射位置,形成所述第一焊接件;以及
-非直线焊接步骤:通过相对于所述对接部分并且沿着所述对接部分移动所述激光束的所述照射位置并且同时通过在与沿着所述对接部分移动所述照射位置的方向交叉的方向上移动所述照射位置,形成所述第二焊接件。
根据这种制造方法,通过改变激光束到容器的照射位置,可以整体上形成直线形焊接件,同时该直线形焊接件在一部分处具有较大的宽度。例如,在从激光单元照射激光束的同时,通过控制激光束到容器的照射位置,可以在一系列操作中形成包括第一焊接件和第二焊接件的焊接件。也就是说,可以有效地制造具有高质量的能量存储装置。
本发明的优点
根据本发明,可以提供一种能量存储装置和一种制造这种能量存储装置的方法,该能量存储装置配备有容器,其中,容器本体和盖本体通过焊接而彼此接合并且具有高质量。
附图说明
图1是示出根据实施例的能量存储装置的外观的透视图。
图2是示出本实施例的能量存储装置所包括的容器本体和盖本体在容器本体和盖本体通过焊接而彼此连接之前的状态的透视图。
图3是示出本实施例的能量存储装置具有的焊接件的示意性构造的侧视图。
图4是示出形成本实施例的第一焊接件的步骤的视图。
图5是示出形成本实施例的第二焊接件的步骤的视图。
图6是以放大的方式示出图5所示的构造的一部分的视图。
图7是沿着图6中的线VII-VII截取的剖视图。
图8是沿着图6中的线VIII-VIII截取的剖视图。
图9是示出用于形成第二焊接件的焊接方法的第一示例的视图。
图10是示出用于形成第二焊接件的焊接方法的第二示例的视图。
图11是示出在容器本体的壁厚度方向上的宽度彼此不同的第一焊接件和第二焊接件的视图。
图12是容器的局部剖视图,该容器具有设置成靠近容器的两个长边表面之一的气体释放口。
具体实施方式
在下文中,参考附图描述本发明的实施例的能量存储装置。各幅附图都是示意性视图,并且不一定严格准确地进行描述。
下文描述的实施例是本发明的一个优选的具体示例。在下文描述的实施例中,构成元件的形状、材料、构成元素、布置位置和连接状态、制造步骤的顺序等仅仅是示例,并且它们不意图用于限制本发明。此外,在下文描述的实施例中的构成元件中,未在描述最上位的概念的独立权利要求中描述的构成元件被描述为任意构成元件。
首先,参考图1和图2描述本实施例的能量存储装置10的整体构造。
图1是示出本实施例的能量存储装置10的外观的透视图。图2是示出本实施例的能量存储装置10所包括的容器本体101和盖本体110在容器本体101和盖本体110通过焊接彼此连接之前的状态的透视图。在图2中,省略了容纳在容器100中的元件(诸如电极组件400)的图示。
在图1和随后的附图中,为了方便起见,在假设Z轴方向作为竖直方向的同时进行描述。然而,在实际使用状态下,还可能存在Z轴方向和竖直方向彼此不一致的情况。
能量存储装置10是可以充电或放电的二次电池。更具体地,能量存储装置10是非水电解质二次电池,诸如锂离子二次电池。能量存储装置10可以应用于例如电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)等。
此外,能量存储装置10还可以应用于UPS(不间断供电系统)、用于存储自然能量的能量存储设备、用于存储在电动火车等中产生的再生能量的能量存储设备(安装在有轨车辆内部或外部)、发动机启动能量存储设备、AGV(自动引导车辆)等。
能量存储装置10不限于非水电解质二次电池,并且可以是除了非水电解质二次电池以外的二次电池,并且可以是电容器。
如图1和图2所示,能量存储装置10包括容器100、正极电极端子200和负极电极端子300。电容组件400容纳在容器100所包括的容器本体101的内部,并且盖本体110设置成封闭容器本体101的开口102。在图1中,电极组件400容纳在容器本体101的内部。电极组件400由虚线表示的长方体概念性地示出,并且电极组件400的形状和大小不限于图1所示的形状和大小。
容器100由呈矩形筒状的有底的容器本体101以及盖本体110形成,该盖本体110是安装在容器本体101上以便封闭容器本体101的开口102的板状构件。容器100具有下述结构:其中,在电极组件400等被容纳在容器100的内部之后,将盖本体110和容器本体101通过焊接而彼此接合,以便不透气地密封容器100的内部。
作为用于形成盖本体110的材料和用于形成容器本体101的材料,例如,采用可焊接金属,诸如不锈钢、铝或铝合金。
更具体地,容器100形成为使得盖本体110的外周边缘放置在容器本体101的其上形成有开口102的上端表面上,然后,在这种状态下使用从盖本体110和容器本体101的侧面照射来的激光束(激光)将盖本体110和容器本体101通过焊接而彼此接合。
例如,如图1所示,在容器100的观察者侧(Y轴方向的负侧)的长边表面上,形成细长的焊接件140,该细长的焊接件是在容器本体101与盖本体110之间的焊接部分。焊接件140具有第一焊接件141和第二焊接件142,第一焊接件141和第二焊接件142在长度方向上(在本实施例中,在X轴方向上)布置成一排。在图1和随后的附图中,为了便于区分第一焊接件141和第二焊接件142,将不同的图案分别赋予第一焊接件141和第二焊接件142。稍后使用图3和图8来描述在形成焊接件140时的焊接步骤等。
盖本体110包括气体释放口170。为能量存储装置10设置气体释放口170作为安全机构:当容器100的内部压力增加时,该气体释放口打开并且将容器100中的气体释放到外面。例如,通过减小金属板的一部分的壁厚度来形成气体释放口170,该金属板是用于通过压力加工而形成盖本体110的材料。气体释放口的模式不受特别的限制。例如,通过将设置为与盖本体110分离的单独本体的金属板设置在盖本体110上以封闭形成在盖本体110中的孔,可以在盖本体110上形成气体释放口。
电极组件400是包括正电极板、负电极板和隔板的构件,并且可以存储电力。在本实施例中,能量存储装置10包括卷绕型电极组件400,通过在隔板插入在正电极板和负电极板之间的情况下卷绕正电极板和负电极板来形成该电极组件400。电极组件400容纳在容器本体101中,使得电极组件400的卷绕轴线指向将盖本体110和容器本体101的底表面彼此连接的方向,即,呈使得卷绕方向与本实施例中的Z轴方向平行的姿态。
正电极端子200是通过正电极集电器(未在图中示出)电连接到电极组件400的正电极的电极端子。负电极端子300是通过负电极集电器(未在图中示出)电连接到电极组件400的负电极的电极端子。也就是说,正电极端子200和负电极端子300分别由金属制成的电极端子形成,以用于将存储在电极组件400中的电力导出到能量存储装置10外部的空间,或者以用于将电力引入能量存储装置10内部的空间中,以用于将电力存储在电极组件400中。也就是说,正电极端子200和负电极端子300分别由用于从能量存储装置10放电和向能量存储装置10充电的电极端子形成。
正电极端子200通过具有绝缘性质的垫圈125安装在盖本体110上,并且负电极端子300通过具有绝缘性质的垫圈135安装在盖本体110上。在每个垫圈125、135的背面(Z轴方向上的负侧)还设置有未在图中示出的垫圈,其中,盖本体110位于它们之间。
除了上述构成元件之外,能量存储装置10还可以包括用于填充容器100内部的空间的间隔件、用于包围电极组件400的绝缘膜等。尽管诸如电解质溶液(非水电解质)等液体被密封在能量存储装置10的容器100中,但是省略了这种液体的图示。作为密封在容器100中的电解质溶液,该电解质溶液的种类不受特别的限制,并且可以从各种电解质溶液中选择任何种类的电解质溶液,只要不损害能量存储装置10的性能即可。
如迄今已经描述的,本实施例的能量存储装置10包括在其中容纳电极组件400等的容器100,并且容器100具有容器本体101以及封闭容器本体101的开口102的盖本体110。更具体地,盖本体110和容器本体101通过焊接而彼此接合,从而在容器100上形成细长的焊接件140。
焊接件140具有在宽度方向上(在本实施例中为Z轴方向上)的宽度彼此不同的第一焊接件141和第二焊接件142。下面参考图3至图8描述用于形成焊接件140的步骤、由焊接件140等获得的有利效果。
图3是示出根据本实施例的能量存储装置10所具有的焊接件140的示意性构造的侧视图。在图3中,存在于比第二焊接件142更深的位置处的气体释放口170由虚线表示。
如图3所示,根据本实施例的能量存储装置10包括容器100,该容器具有容器本体101以及封闭容器本体101的开口102的盖本体110。在容器100上形成细长的焊接件140,该细长的焊接件是在容器本体101与盖本体110之间的焊接部分。焊接件140具有在焊接件140的长度方向(在本实施例中为X轴方向)上连续布置的第一焊接件141和第二焊接件142,并且第二焊接件142在焊接件140的宽度方向(在本实施例中为Z轴方向)上的宽度W2被设定为大于第一焊接件141在Z轴方向上的宽度W1。气体释放口170设置在盖本体110上,并且第二焊接件142设置在气体释放口170的侧边(图3中的观察者侧)上。第二焊接件142在X轴方向上的长度L2被设定为大于气体释放口170在X轴方向上的长度L3。
如上所述,在根据本实施例的容器100中,细长的焊接件140具有第一焊接件141和第二焊接件142,该第二焊接件142具有比第一焊接件141更大的宽度。在本实施例中,第一焊接件141的宽度W1和第二焊接件142的宽度W2是在容器100的表面上出现的焊接标记的Z轴方向上(在容器本体101和盖本体110彼此对接所沿着的方向上)的宽度。也就是说,根据本实施例的焊接件140由下述部件形成:第一焊接件141,该第一焊接件可以以相对高的速度形成;以及第二焊接件142,其中,(每单位长度上的)金属的熔化量(在下文中进行的描述中使用的相同定义)相对较大。
利用这种构造,例如,可以至少在第二焊接件142存在的部分处增强容器本体101与盖本体110之间的接合强度。因此,例如,可以增强盖本体110的易于受到容器100中的内部压力的增加的影响的一部分的接合的可靠性,同时抑制整个焊接操作的效率的降低。
更具体地,如上所述,例如,通过减小用于形成盖本体110的材料的金属板的一部分的壁厚度来形成气体释放口170。因此,盖本体110的形成气体释放口170的部分是具有比盖本体110的其他部分较低刚度的部分。因此,这样的部分是易于受到容器100中的内部压力的增加的影响的部分。在本实施例的能量存储装置10中,形成有较大宽度并且比气体释放口170长的第二焊接件142设置在气体释放口170的侧边上,因此,可以使盖本体110对容器100中的内部压力的增加的抵抗力增强。因此,本实施例的能量存储装置10是具有高质量的能量存储装置。
在根据本实施例的能量存储装置10中,如图3所示,第二焊接件142设置在如下位置处:当从侧边观察时,第二焊接件142涵盖气体释放口170在X轴方向上的整个长度。
如上所述,在本实施例中,第二焊接件142存在于气体释放口170的侧边上的整个区域上。换句话说,当从形成焊接件140的长边表面侧观察能量存储装置10时,气体释放口170的整个长度在X轴方向上与第二焊接件142重叠。也就是说,第二焊接件142形成在盖本体110的具有比盖本体110的其他部分更低刚度的部分的一侧的整个区域上,因此,可以进一步增强用于将盖本体110的该部分固定到容器本体101的力。结果,进一步增强了容器100的可靠性。
这里,如图3所示,在能量存储装置10中,假设下述情况:焊接件140在焊接件140的长度方向(X轴方向)上的长度被设定为L1,并且第二焊接件142在焊接件140的长度方向上的长度被设定为L2。在这种情况下,L2可以被设定为落入从0.2L1至0.8L1的闭区间的范围内的值。更优选地,L2可以被设定为落入从0.2L1至0.5L1的闭区间的范围内的值。
利用这种构造,例如,第二焊接件142的范围限于期望容器本体101与盖本体110之间的接合强度进一步增加的部分,诸如细长的盖本体110的中心部分。因此,可以同时实现抑制整个焊接操作的效率降低和增强容器100的可靠性。
如上所述,根据本实施例的焊接件140形成为使得位于气体释放口170的侧边上的部分的宽度变大。具有这种构造的焊接件140例如通过下文所描述的焊接步骤而形成在能量存储装置10的容器100上。
图4是示出根据本实施例的形成第一焊接件141的步骤的视图。
图5是示出根据本实施例的形成第二焊接件142的步骤的视图。图6是以放大的方式示出图5所示的构造的一部分的视图。
在本实施例中,如图4所示,通过沿着容器本体101与盖本体110之间形成的直线对接部分180相对平直地推进激光束700的照射位置,形成焊接件140中包括的第一焊接件141。例如,该步骤被表述为“直线焊接步骤”。例如,通过固定容器100,然后通过沿着对接部分180推进激光束700的照射位置来形成第一焊接件141。
然后,如图5所示,形成具有比第一焊接件141更大宽度的第二焊接件142。更具体地,通过沿着对接部分180移动激光束700的照射位置并且同时通过在与沿着对接部分180移动照射位置的方向交叉的方向上移动照射位置来形成第二焊接件142。例如,该步骤被表述为“非直线焊接步骤”。
在本实施例中,如图6所示,通过在X轴方向上移动激光束700的照射位置的同时围绕Y轴旋转激光束700的照射位置,形成具有比第一焊接件141更大宽度的第二焊接件142。此外,例如,通过在如上所述地旋转激光束700的照射位置的同时执行焊接,可以使第二焊接件142的焊接深度(即,第二焊接件142在Y轴方向上的宽度)在第二焊接件142的长度方向上是均匀的。也就是说,可以减小X轴方向上的焊接深度的不规则性。利用这种构造,可以使第二焊接件142处的容器本体101与盖本体110之间的接合强度增强。
图7是沿着图6中的线VII-VII截取的剖视图,图8是沿着图6中的线VIII-VIII截取的剖视图。在图7和图8中,省略了对容纳在容器100中的构成元件(诸如电极组件400)的图示。在稍后描述的图11和图12中对已省略的容器100中的构成部件进行图示。
如图7和图8所示,第二焊接件142的宽度W2大于第一焊接件141的宽度W1。这意味着第二焊接件142处的金属熔化量大于第一焊接件141处的金属熔化量。也就是说,第二焊接件142形成为使得第二焊接件142处的容器本体101与盖本体110之间的接合强度高于第一焊接件141处的容器本体101与盖本体110之间的接合强度。
如上所述,根据本实施例的制造能量存储装置10的方法包括形成焊接件140的焊接步骤,该焊接件是在容器本体101与盖本体110之间的焊接部分,并且焊接件140包括第一焊接件141和第二焊接件142,该第一焊接件141和第二焊接件142在焊接件140的长度方向上设置成一排。
该焊接步骤包括形成第一焊接件141的直线焊接步骤以及形成第二焊接件142的非直线焊接步骤。在形成第一焊接件的直线焊接步骤中,通过沿着容器本体101与盖本体110之间的直线状对接部分180相对平直地推进激光束700的照射位置来形成第一焊接件141。在形成第二焊接件142的非直线焊接步骤中,通过沿着对接部分180移动激光束700的照射位置并且同时通过在与沿着对接部分180移动照射位置的方向交叉的方向上移动照射位置来形成第二焊接件142。
根据这种制造方法,通过改变激光束700相对于容器100的照射位置,可以整体上形成直线焊接件140,同时形成焊接件140的具有较大宽度的部分。例如,可以通过其中控制激光束700相对于容器100的照射位置同时继续从激光单元向容器100照射激光束700的一系列操作来形成包括第一焊接件141和第二焊接件142的焊接件140。
也就是说,可以通过一系列操作来形成焊接件140,并且同时可以形成焊接件140的部分,同时与其他部分的接合强度相比增加该部分的接合强度。利用这种构造,可以抑制整个焊接操作的效率降低,并且盖本体110的具有相对低刚度的部分(在本实施例中是设置气体释放口170的部分)可以牢固地固定到容器本体101。也就是说,可以有效地制造具有高质量的能量存储装置10。
可以利用与图6所示的技术不同的技术来形成焊接件140所包括的第二焊接件142。图9和图10是分别示出与用于形成第二焊接件142的其他技术有关的示例的视图。
例如,如图9所示,可以通过向对接部分180照射激光束700使得激光束700的照射位置的轨迹形成Z字形来形成第二焊接件142。
例如,如图10所示,可以通过沿着对接部分180移动激光束700的照射位置并且通过将照射位置转回到预定位置来形成第二焊接件142。在这种情况下,在转回照射位置之前和之后,容器100在Z轴方向上照射激光束700的位置不同。也就是说,在转回照射位置之后,激光束700不会双倍地照射到对接部分180,而是在使激光束700的照射位置在与激光束700的照射位置的主移动方向(X轴方向)交叉的方向上移位的同时照射激光束700。同样利用这种操作,可以形成具有比第一焊接件141更大宽度的第二焊接件142。
除了上述方法之外,可以通过向对接部分180照射激光束700使得激光束700的照射位置的轨迹形成正弦波或矩形波来形成具有比第一焊接件141更大宽度的第二焊接件142。
也就是说,在对接部分180的要形成第二焊接件142的范围内,沿着对接部分180的延伸方向移动激光束700的照射位置,并且至少在该区域内的一部分处在与沿着对接部分180的延伸方向的照射位置的移动方向交叉的方向上移动照射位置。利用这种操作,可以形成具有比在直线焊接步骤中形成的第一焊接件141更大宽度的第二焊接件142。
例如,可以通过改变激光束700的束宽(光斑大小)来形成具有比第一焊接件141更大宽度的第二焊接件142。例如,通过沿着对接部分180推进激光束700的照射位置来形成第一焊接件141,然后,当照射位置进入要形成第二焊接件142的范围时,增大激光束700的光斑大小并且平直地推进激光束700的照射位置,从而形成第二焊接件142。可以如上所述地形成具有比第一焊接件141更大宽度的第二焊接件142。
在本实施例中,第二焊接件142在Z轴方向上的宽度W2被设定为大于第一焊接件141在Z轴方向上的宽度W1。然而,第二焊接件142在焊接件140中的宽度方向上的宽度大于第一焊接件141在宽度方向上的宽度就足够了。也就是说,第二焊接件142在与焊接件140的长度方向正交的方向中的至少一个方向上的宽度大于第一焊接件141的宽度就足够了。
图11是示出在容器本体101的壁厚度方向上的宽度彼此不同的第一焊接件141和第二焊接件142的视图。在图11中,省略了盖本体110的图示。
图11所示的第一焊接件141的宽度和第二焊接件142的宽度被定义为容器本体101的壁厚度方向(Y轴方向)上的长度,陔壁厚度方向是与焊接件140的长度方向(X轴方向)交叉的方向。
也就是说,在图11中,第二焊接件142在Y轴方向上的宽度W22大于第一焊接件141在Y轴方向上的宽度W11。利用这种构造,可以相对地增加第二焊接件142的接合强度。如上所述,通过将第二焊接件142设置在气体释放口170的侧边上并且通过将第二焊接件142在X轴方向上的长度设定为比气体释放口170在X轴方向上的长度长,可以获得如下有利效果:诸如先前所描述的,可以使盖本体110对容器100中的内部压力增加的抵抗力增强。容器100的与第一焊接件141对应的部分的壁厚度可以被设定为大于容器100的与第二焊接件142对应的部分的壁厚度。利用这种构造,例如,可以进一步增加第二焊接件142在Y轴方向上的宽度W22。
例如,可以通过调整激光束700的强度、激光束700的移动速度等来形成图11所示的第一焊接件141和第二焊接件142。例如,通过以预定速度沿着对接部分180推进激光束700的照射位置来形成第一焊接件141,然后,当激光束700的照射位置进入要形成第二焊接件142的区域时,在降低移动速度的同时平直地推进激光束700的照射位置,从而形成第二焊接件142。可以以这种方式形成具有比第一焊接件141更大宽度的第二焊接件142。
【其他实施例】
已经参考实施例和迄今为止的变型例描述了根据本发明的能量存储装置。然而,本发明不限于上述实施例和变型例。通过应用本领域技术人员想到前述实施例或变型例的各种修改而获得的构造,以及通过组合上述多个构成元件而获得的构造均落入本发明的范围内,除非这些构造脱离了本发明的主旨。
例如,在上述实施例中,已经针对形成在观察者侧(Y轴方向的负侧)上的容器100的长边表面上的焊接件140进行了描述。然而,具有与上述焊接件140相同构造的焊接件140也可以形成在图1中的深度侧的长边表面上(Y轴方向的正侧)。也就是说,具有比第一焊接件141更大宽度的第二焊接件142可以形成在容器100的两侧,其中,气体释放口170位于它们两者之间。利用这种构造,可以进一步增强盖本体110对容器100中的内部压力的增加的抵抗力。在这种情况下,例如,两个第二焊接件142的宽度可以对应于从气体释放口170到相应的焊接件142的距离而彼此不同。
图12是容器100的局部剖视图,该容器100具有设置成更靠近容器100的两个长边表面之一的气体释放口170a。
例如,如图12所示,当气体释放口170a设置在靠近盖本体110的左侧的位置时,形成在左长边表面侧上的第二焊接件142a的宽度W2a可以被设定为大于形成在右长边表面侧上的第二焊接件142b的宽度W2b。
利用这种构造,例如,可以更有效地增强盖本体110的由于气体释放口170a的存在而降低刚度的部分。
在本实施例中,如图2和图3所示,气体释放口170在盖本体110的长度方向上设置在盖本体110的中心部分处,并且第二焊接件142设置在焊接件140的与气体释放口170对应的中心部分处。然而,气体释放口170在盖本体110的长度方向上的位置不限于中心部分,并且气体释放口170可以在盖本体110的长度方向上设置在盖本体110的端部分处。
例如,在当从长边表面侧观察容器100时气体释放口170设置在盖本体110的左端部分的情况下,直线焊接件140可以具有:第二焊接件142,该第二焊接件142从盖本体110的左端延伸到气体释放口170之外的位置;以及第一焊接件141,该第一焊接件141在第二焊接件142的右侧上延伸到盖本体110的右端。利用这种构造,可以有效地加强盖本体110的由于气体释放口170的存在而降低刚性的左端部分。
第一焊接件141的宽度W1和第二焊接件142的宽度W2不一定在长度方向上分别设定为固定值。例如,在沿X轴方向延伸的焊接件140中,第一焊接件141在Z轴方向或Y轴方向上的宽度的最大值或平均值可以被定义为第一焊接件141的宽度W1。对于第二焊接件142也是如此。例如,第一焊接件141和第二焊接件142可以基于激光束700的照射模式(移动速度、移动轨迹、激光束700的照射位置的光斑大小、激光束700的强度等)的不同而彼此不同。
例如,焊接件140通过分区而被分成用于相应的预定长度的多个区段,针对每个区段获得Z轴方向或Y轴方向上的宽度的平均值;可以将平均值大于阈值的区段定义为第二焊接件142,并且可以将平均值等于或小于阈值的区段定义为第一焊接件141。
能量存储装置10所包括的卷绕型电极组件400的姿态不受特别的限制。例如,电极组件400可以以卷绕轴线布置成与盖本体110的长度方向(X轴方向)平行的姿态而被容纳在容器本体101中。
能量存储装置10所包括的电极组件不限于卷绕型电极组件。能量存储装置10可以包括通过堆叠平面状电极板而形成的堆叠型电极组件,或者可以包括例如通过重复峰折叠和谷折叠而将细长带状电极板堆叠成波纹管形状而形成的电极组件。
工业实用性
本发明可以应用于诸如锂离子二次电池等能量存储装置、制造这种能量存储装置的制造方法等。
附图标记的说明
10:能量存储装置
100:容器
101:容器本体
102:开口
110:盖本体
125、135:垫圈
140:焊接件
141:第一焊接件
142、142a、142b:第二焊接件
170、170a:气体释放口
180:对接部分
200:正电极端子
300:负电极端子
400:电极组件
700:激光束
Claims (3)
1.一种能量存储装置,所述能量存储装置配备有容器,所述容器具有容器本体和盖本体,所述盖本体封闭所述容器本体的开口,其中,
在所述容器上形成有细长的焊接件,所述焊接件是在所述容器本体与所述盖本体之间的焊接部分,
所述焊接件具有第一焊接件和第二焊接件,所述第一焊接件和第二焊接件在所述焊接件的长度方向上布置成一排,
所述第二焊接件在所述焊接件的宽度方向上的宽度被设定为大于所述第一焊接件在所述宽度方向上的宽度,
在所述盖本体上设置有气体释放口,
所述第二焊接件设置在所述气体释放口的沿所述长度方向的侧边上,并且
所述第二焊接件在所述长度方向上的长度被设定为大于所述气体释放口在所述长度方向上的长度,
所述第二焊接件设置在如下位置处:当从所述侧边观察时,所述第二焊接件包含所述气体释放口在所述长度方向上的整个长度。
2.根据权利要求1所述的能量存储装置,其中,在假定所述焊接件在所述长度方向上的长度为L的情况下,所述第二焊接件的长度被设定为落入从0.2L至0.8L的闭区间的范围内的值。
3.一种制造能量存储装置的方法,所述能量存储装置配备有容器,所述容器具有容器本体和盖本体,所述盖本体封闭所述容器本体的开口且配置有气体释放口,所述方法包括形成焊接件的焊接步骤,所述焊接件是在所述容器本体与所述盖本体之间的焊接部分并且包括第一焊接件和第二焊接件,所述第一焊接件和第二焊接件在所述焊接件的长度方向上设置成一排,
其中,所述焊接步骤包括:
直线焊接步骤:通过沿着在所述容器本体与所述盖本体之间的直线状对接部分相对平直地推进激光束的照射位置,形成所述第一焊接件;以及
非直线焊接步骤:通过沿着所述对接部分移动所述激光束的照射位置并且同时通过在与沿着所述对接部分移动所述照射位置的方向交叉的方向上移动所述照射位置,以如下方式形成所述第二焊接件:当从沿所述长度方向的侧边观察时,所述第二焊接件包含所述气体释放口在所述长度方向上的整个长度。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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