CN111834602A - 二次电池的制造方法和二次电池 - Google Patents
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Abstract
根据在此公开的技术,提供一种能够防止由电极端子的上浮变形导致的外装体破损的技术。在此公开的制造方法包括:使第1端子(22)与端子连接部(14)的下表面(14a)接触,并且使第2端子(24)与端子连接部(14)的上表面(14b)接触的工序;使端子连接部(14)、第1端子(22)和第2端子(24)夹在焊头(H)与砧座(A)之间而实施超声波焊接的工序;以及将电极体(10)收纳到外装体内部的工序。并且,该制造方法的特征在于,焊头(H)的宽度尺寸(WH)比第2端子(22)的宽度尺寸(W2)长,并且砧座(A)的宽度尺寸(WA)比第2端子(22)的宽度尺寸(W2)长。由此,能够防止电极端子(20)的上浮变形,能够防止由变形的电极端子引起的外装体破损。
Description
技术领域
本发明涉及二次电池的制造方法和采用该制造方法制造出的二次电池。
背景技术
近年来,锂离子二次电池、镍氢电池等二次电池作为车辆搭载用电源或个人计算机及便携终端的电源,其重要性不断提高。特别是锂离子二次电池由于重量轻且能得到高能量密度,所以优选用作车辆搭载用的高输出电源。作为这种二次电池的结构一例,可举出在层压膜制的外装体的内部收纳电极体的结构。这种结构的二次电池中,在电极体的两侧缘部形成有重叠了多层集电箔的端子连接部,在该端子连接部上连接有电极端子。该电极端子的一部分露出于外装体外部,与外部设备(车辆等)电连接。
将上述结构的二次电池的制造方法一例示于图6。该制造方法中,使用由第1端子122和第2端子124构成的电极端子120。并且,电极体110的端子连接部分114被夹在第1端子122与第2端子124之间。然后,在焊头H与砧座A之间夹入端子连接部分114、第1端子122和第2端子124,在从焊头H施加超声波的同时加压。由此,电极体110与电极端子120连接。这样,专利文献1~3中公开了使用超声波焊接的连接方法的一例。
然而,如果使用超声波焊接连接电极体和电极端子,则有时焊接后的电极端子(特别是第2端子)变形,使外装体(层压膜)破损。具体而言,如图7所示,由于超声波焊接时的压力,第2端子124的端部124a、124b有时从端子连接部114的上表面114b上浮而变形。如果产生这样的上浮变形,则第2端子124的端部124a、124b有可能与外装体接触而使外装体破损。
在专利文献4中公开了防止因该电极端子的上浮变形引起的外装体破损的技术的一例。专利文献4所记载的制造方法中,在对未涂布部的集合部(端子连接部)和电极端子进行超声波焊接的工序之后,实施对端子连接部与电极端子的接合部进行压制的工序。由此,能够将产生上浮变形的电极端子矫正为平坦的状态。
现有技术文献
专利文献1:日本专利申请公开第2018-45975号
专利文献2:日本专利申请公开第2013-65552号
专利文献3:日本专利申请公开第2009-26705号
专利文献4:国际公开第2016/208238号
发明内容
但是,由于专利文献4所记载的方法存在各种问题,所以要求能够更合适地防止电极端子的上浮变形引起的外装体破损的技术。具体而言,当在作为金属构件的电极端子发生一次上浮变形时,即使在其后的压制工序中矫正变形,也会产生返回到矫正前状态的回弹。如果在将电极体收纳在外装体内部之后产生该回弹,则可能因电极端子的接触而使外装体破损。另外,专利文献4所记载的方法中,需要在焊接工序之后实施压制工序,所以也成为工序数增加引起的生产效率降低和设备成本增加等的原因。
本发明是鉴于上述问题而提出的,其目的在于提供一种不产生以往的各种问题,能够防止因电极端子的上浮变形而引起的外装体破损的技术。
在此公开的二次电池的制造方法是制造二次电池的方法,二次电池具备:具有由集电箔多层重叠而成的端子连接部的电极体、收纳电极体的层压膜制的外装体、和与端子连接部连接的电极端子。制造方法的特征在于,该二次电池的电极端子具备:以一端与端子连接部的下表面连接、且另一端在外装体的外部露出的方式,沿宽度方向延伸的板状第1端子;以及与端子连接部的上表面连接的板状第2端子。并且,在此公开的制造方法包括以下工序(1)~(3):(1)使第1端子与端子连接部的下表面接触,并且使第2端子与端子连接部的上表面接触的工序;(2)以具有多个突起的砧座与第1端子的下表面相接、且具有多个突起的焊头与第2端子的上表面相接的方式,在焊头与砧座之间夹入端子连接部、第1端子和第2端子,实施超声波焊接;(3)将焊接有第1端子和第2端子的电极体收纳到外装体内部的工序。并且,在此公开的制造方法中,焊头的宽度尺寸WH比第2端子的宽度尺寸W2长,并且砧座的宽度尺寸WA比第2端子的宽度尺寸W2长。
由此,能够防止超声波焊接后的电极端子(第1端子和第2端子)发生上浮变形本身。因此,采用在此公开的制造方法制造出的二次电池中,电极端子不会产生回弹,能够切实地防止因电极端子的接触而引起的外装体破损。另外,在此公开的制造方法中,不需要实施矫正变形了的电极端子的工序(例如压制工序),所以也能够对生产效率的提高和设备成本的降低作出贡献。
另外,在此公开的制造方法的一优选方式中,使在焊头的宽度方向的两端部形成的突起的斜面与第2端子的上表面的两端接触。由此,在制造后的第2端子的上表面的两端实施倒角加工,所以能够防止周围的构件因第2端子的上表面的两端而破损。
另外,在此公开的制造方法的一优选方式中,在焊头的宽度方向的两端部形成的突起的倾斜角θ1比在宽度方向的中央部形成的突起的倾斜角θ2小。由此,即使超声波焊接时在第2端子与焊头之间发生错位,也能够防止因该错位引起的焊接不良的产生。
另外,在此公开的制造方法的一优选方式中,在焊头的宽度方向的两端部形成的突起的高度尺寸H1比在宽度方向的中央部形成的突起的高度尺寸H2短。由此,能够减弱施加到第2端子的两端部上的压力,因此能够防止构成端子连接部的集电箔在第2端子的两端部附近破损。
另外,在此公开的制造方法的一优选方式中,砧座的宽度尺寸WA比焊头的宽度尺寸WH长。由此,通过第2端子和端子连接部,能够合适地承受从焊头施加到第1端子的压力,因此能够合适地防止在第1端子上产生上浮变形。
另外,在此公开的制造方法的一优选方式中,第2端子的厚度T2比第1端子的厚度T1薄。由此,从焊头施加的超声波(振动)合适地传递到端子连接部,能够将构成端子连接部的集电箔彼此合适地接合。再者,若使第2端子的厚度T2变薄,则第2端子容易变形。但是,根据在此公开的制造方法,即使在使第2端子的厚度T2变薄的情况下,也能够切实地防止第2端子的上浮变形。
作为本发明的其他方面,提供一种二次电池。在此公开的二次电池具备:具有由集电箔多层重叠而成的端子连接部的电极体、收纳电极体的层压膜制的外装体、和与端子连接部连接的电极端子。该二次电池的电极端子具备:与端子连接部的下表面接合,且一部分在外装体的外部露出的第1端子;以及与端子连接部的上表面接合的第2端子。并且,在第1端子的下表面的深度方向上的至少部分区域形成包含多个凹凸的第1焊痕,该第1焊痕的宽度尺寸W3比所述第2端子的宽度尺寸W2长。另外,在第2端子的上表面的深度方向上的至少部分区域,从该第2端子的宽度方向的一端到另一端形成包含多个凹凸的第2焊痕。并且,在此公开的二次电池中,第2端子的宽度方向的中央部的高度尺寸HC和该第2端子的宽度方向的端部的高度尺寸HE满足HC≥HE的关系。
上述结构的二次电池是采用在此公开的制造方法制造出的二次电池。在该二次电池的第1端子的下表面形成第1焊痕,第1焊痕是在超声波焊接中使用的砧座的上表面的形状转印而成的。即,在此公开的二次电池中,第1焊痕的宽度尺寸W3比第2端子的宽度尺寸W2长。另外,在第2端子的上表面形成第2焊痕,第2焊痕是焊头的下表面的形状转印而成的。即,在此公开的二次电池中,从第2端子的上表面的宽度方向的一端到另一端形成有第2焊痕。而且,通过采用在此公开的制造方法,能够切实地防止第2端子的上浮变形,因此宽度方向的端部的高度尺寸HE不超过中央部的高度尺寸HC(即第2端子的宽度方向的中央部的高度尺寸HC和该第2端子的宽度方向的端部的高度尺寸HE满足HC≥HE的关系)的平坦的第2端子与端子连接部连接。再者,在本说明书中,“第2端子的宽度方向的端部的高度尺寸HE”是指第2端子的宽度方向的两端部中的、焊接时的变形量大的一方(高度尺寸大的一方)的端部的高度尺寸。
另外,在此公开的二次电池的一优选方式中,在第2焊痕的两端部形成有凹部。这样,通过在第2焊接痕的两端部(第2端子的上表面的两端)形成凹部(倒角),能够防止周围的构件因第2端子的上表面的两端而破损。
另外,在此公开的二次电池的一优选方式中,在第2焊痕的两端部形成的凹部的倾斜角θ3比在宽度方向的中央部形成的凹部的倾斜角θ4小。如上所述,在超声波焊接中,通过使焊头的两端部的突起的倾斜角θ1小于中央部的突起的倾斜角θ2,能够抑制超声波焊接中产生错位。在使用这样的焊头的情况下,形成包含具有上述倾斜角θ3、θ4的凹部的第2焊痕。
另外,在此公开的二次电池的一优选方式中,在第2焊痕的两端部形成的凹部的深度D1比在宽度方向的中央部形成的凹部的深度D2浅。如上所述,在超声波焊接中,通过使焊头的两端部的突起的高度尺寸H1比中央部的突起的高度尺寸H2短,能够防止端子连接部在第2端子的两端部附近破损。在使用这样的焊头的情况下,形成具有上述深度D1、D2的凹部的第2焊痕。
附图说明
图1是示意性地表示锂离子二次电池的整体结构的平面图。
图2是说明本发明一实施方式的二次电池的制造方法的截面图。
图3是将图2中的焊头的下部放大的截面图。
图4是示意性地表示本发明一实施方式的二次电池中的电极端子与电极体的连接部分的截面图。
图5是将图4中的第2端子和端子连接部放大的截面图。
图6是说明以往的二次电池的制造方法的截面图。
图7是示意性地表示以往的二次电池中的电极端子与电极体的连接部分的截面图。
附图标记说明
1 二次电池
10、110 电极体
14、114 端子连接部
20、120 电极端子
22、122 第1端子
22d 第1焊痕
24、124 第2端子
24b 第2焊痕
30 外装体
32 熔敷部
A 砧座
D1 两端部的凹部的深度
D2 中央部的凹部的深度
H 焊头
H1 突起
H12 两端部的突起
H14 中央部的突起
H1 两端部突起的高度尺寸
H2 中央部突起的高度尺寸
HC 第2端子中央部的高度尺寸
HE 第2端子端部的高度尺寸
T1 第1端子的厚度
T2 第2端子的厚度
W2 第2端子的宽度尺寸
W3 第1焊痕的宽度尺寸
WA 砧座的宽度尺寸
WH 焊头的宽度尺寸
具体实施方式
以下,作为本发明的二次电池的制造方法(以下也简称为“制造方法”)的一例,对锂离子二次电池的制造方法进行说明。再者,采用在此公开的制造方法制造出的二次电池并不限定于锂离子二次电池,例如也可以是镍氢电池等。另外,在本说明书中特别提及的事项以外的、本发明的实施所必需的事项(例如涉及电极体的材料和构成等的二次电池构建的一般技术等),可以基于本领域的现有技术作为本领域技术人员的设计事项来掌握。
再者,以下附图中,对发挥相同作用的构件和部位附带相同标记进行说明。另外,各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)没有反映实际的尺寸关系。而且,本说明书的各图中的标记X表示“宽度方向”,标记Y表示“深度方向”,标记Z表示“高度方向”。再者,这些方向是为了便于说明而确定的方向,不意图限定二次电池的设置方式。
1.二次电池的整体结构
在说明本实施方式的制造方法之前,首先说明由该制造方法制造的二次电池的整体结构。图1是示意性地表示锂离子二次电池的整体结构的平面图。如图1所示,采用本实施方式的制造方法制造的二次电池1具备:具有端子连接部14的电极体10、收纳该电极体10的外装体30、以及与端子连接部14连接的电极端子20。
(1)外装体
外装体30由层压膜构成。作为该层压膜,可以无特别限制地使用可用于这种二次电池的外装体的层压膜。如图1所示,在一对层压膜之间配置电极体10,将层压膜的外周缘部熔敷而形成熔敷部32,由此形成收纳电极体10的外装体30。
(2)电极体
虽然省略了详细图示,但电极体10具有包含正极和负极的电极片。该电极片具有作为箔状金属构件的集电箔和涂布到该集电箔表面的电极合剂层。再者,集电箔和电极合剂层的材料可以无特别限制地使用可用于这种二次电池的材料,并不限定在此公开的技术,因此省略详细说明。而且,正极和负极的各个电极片中,在宽度方向的一个侧缘部没有涂布电极合剂层,形成有集电箔露出的未涂布部。而且,以正极的未涂布部从一个侧缘部伸出、且负极的未涂布部从另一个侧缘部伸出的方式,将各个电极片重叠,由此形成电极体10。在该电极体10的宽度方向X的中央部,形成有各电极片的电极合剂层重叠而成的芯部12。而且,在宽度方向X的一个侧缘部,形成正极的未涂布部(集电箔)重叠多层而成的端子连接部14,在另一个侧缘部,形成负极的未涂布部(集电箔)重叠多层而成的端子连接部14。
再者,电极体10只要形成端子连接部14即可,详细结构没有特别限定。例如,电极体10可以是将长电极片重叠卷绕而成的卷绕电极体,也可以是将多枚矩形电极片层叠而成的层叠型电极体。另外,采用本实施方式的制造方法制造的二次电池1可以是非水电解液二次电池,也可以是全固体电池。例如,在非水电解液二次电池的情况下,使用在电极片之间插入绝缘性隔膜的电极体,并且在外装体30的内部收纳非水电解液。另一方面,在全固体电池的情况下,使用在电极片之间插入固体电解质层的电极体。再者,对于这些电极片以外的构件,也可以无特别限制地使用可用于这种二次电池的构件。
(3)电极端子
电极端子20与电极体10的端子连接部14连接。详情后述,但该电极端子20具有与端子连接部14的下表面14a连接的第1端子22和与端子连接部14的上表面14b连接的第2端子24(参照图4)。第1端子22是沿宽度方向X延伸的导电性板状构件。如图1所示,第1端子22的一端22c与电极体10的端子连接部14连接,另一端22b露出于外装体30的外部。另一方面,第2端子24是覆盖端子连接部14的上表面14b的一部分的板状构件,被收纳在外装体的内部。
如图1所示,采用本实施方式的制造方法制造的二次电池1中,在宽度方向X的两端部分别设置有电极端子20。该电极端子20的一方是与正极侧的端子连接部14连接的正极端子,另一方是与负极侧的端子连接部14连接的负极端子。再者,分别设置正极端子和负极端子的位置不限于图1所示结构。例如,即使是在宽度方向的一个端部设置正极端子和负极端子双方的二次电池,也可以应用在此公开的技术。
2.二次电池的制造方法
接着,说明本实施方式的制造方法。图2是说明本实施方式的二次电池的制造方法的截面图。本实施方式的制造方法包括(1)安装工序、(2)焊接工序和(3)收纳工序。以下,对各工序进行说明。再者,本实施方式的制造方法中使用的构件(电极体10、电极端子20)可以准备预先制作的构件,也可以使用在上述安装工序的前工序中制作的构件。再者,电极体10和电极端子20可以按照以往公知的方法制作。
(1)安装工序
本实施方式的制造方法中,首先,实施在电极体10安装电极端子20的安装工序。具体而言,如图2所示,使第1端子22的一端22c的上表面22c1与电极体10的端子连接部14的下表面14a接触,并且使第2端子24与端子连接部14的上表面14b接触。由此,端子连接部14被夹在第1端子22与第2端子24之间。
此时,优选本实施方式中使用的第2端子24的厚度T2比第1端子22的厚度T1薄。由此,在后述的焊接工序中,能够将从焊头H施加的超声波高效率地传递到端子连接部14,因此能够良好地焊接构成端子连接部14的多层集电箔彼此。另一方面,如果第2端子24的厚度T2变薄,则有容易产生第2端子24的变形的倾向。但是,根据本实施方式的制造方法,即使在使第2端子24的厚度T2变薄的情况下,也能够切实地防止第2端子24的上浮变形,因此能够仅享受由使第2端子24变薄而带来的效果。
再者,从使端子连接部14的集电箔彼此更良好地焊接的观点出发,第2端子24的厚度T2优选为0.7mm以下,更优选为0.5mm以下,进一步优选为0.3mm以下。另外,从确保第2端子24与端子连接部14的连接强度的观点出发,第2端子24的厚度T2的下限优选为0.01mm以上,更优选为0.05mm以上,进一步优选为0.1mm以上。
另一方面,从切实地防止第1端子22的上浮变形的观点出发,第1端子22的厚度T1优选为0.5mm以上,更优选为0.7mm以上,进一步优选为1mm以上。再者,第1端子22的厚度T1的上限没有特别限定,可以是3mm以下,可以是2mm以下,也可以是1.5mm以下。
(2)焊接工序
焊接工序中,使用具备焊头H和砧座A的超声波焊接装置,将电极端子20焊接到电极体10的端子连接部14。具体而言,如图2所示,使具有多个突起A1的砧座A与第1端子22的下表面22a接触,并且使具有多个突起H1的焊头H与第2端子24的上表面24a接触。由此,端子连接部14、第1端子22和第2端子24被夹在焊头H与砧座A之间。而且,使焊头H进一步下降,在对各构件施加压力的同时,从焊头H施加超声波,使各构件振动。由此,第1端子22和第2端子24被焊接到端子连接部14,并且构成端子连接部14的集电箔彼此焊接。
在此,本实施方式的制造方法中,调整各构件的宽度尺寸,使得焊头H的宽度尺寸WH比第2端子24的宽度尺寸W2长。由此,从第2端子24的宽度方向X的一端到另一端的整个区域被焊头H按压,所以能够切实地防止在第2端子24的端部发生上浮变形。
再者,只要焊头H的宽度尺寸WH比第2端子24的宽度尺寸W2长就没有特别限定。即,如果焊头H的宽度尺寸WH与第2端子24的宽度尺寸W2的比例(WH/W2)超过1,则能够防止第2端子24的上浮变形。但是,从即使焊接中在焊头H与第2端子24之间产生了错位也可实施切实的焊接这一观点出发,上述WH/W2优选为1.05以上,更优选为1.1以上,进一步优选为1.15以上,特别优选为1.2以上。再者,上述WH/W2的上限没有特别限定,可以为例如1.5以下。
此外,根据本实施方式的制造方法,也能够防止端子连接部14下侧的第1端子22的上浮变形引起的外装体破损。具体而言,本实施方式中,从下表面侧支撑第1端子22的砧座A的宽度尺寸WA比上侧的第2端子24的宽度尺寸W2长。由此,能够分散经由第2端子24施加到第1端子22的压力,能够防止损坏外装体那样的大的上浮变形发生在第1端子22的一端22c。
再者,从更好地防止第1端子22的一端22c的上浮变形这一观点出发,优选砧座A的宽度尺寸WA比焊头H的宽度尺寸WH长。另外,从进一步好地防止第1端子22的一端22c的变形这一观点出发,砧座A的宽度尺寸WA与第2端子24的宽度尺寸W2的比例(WA/W2)优选为1.25以上,更优选为1.3以上,进一步优选为1.4以上,特别优选为1.5以上。另一方面,WA/W2的上限没有特别限制,可以是20以下,可以是10以下,可以是5以下,也可以是2.5以下。另外,从切实地防止第1端子22的一端22c的变形这一观点出发,特别优选调整砧座A的宽度尺寸WA和/或配置位置,以使砧座A覆盖第1端子22的一端22c。
再者,本工序中的超声波焊接的条件,可以没有特别限制地适用在电极体和电极端子的连接中使用的以往公知的条件。例如,从焊头H施加的超声波的频率可以设定在20kHz~40kHz的范围,输出功率可以设定在400W~4000W的范围。另外,来自焊头H的压力可以设定在10kgf/cm2~1000kgf/cm2的范围。焊接时间可以设为0.1秒~2秒。
(3)收纳工序
接着,收纳工序中,将连接有第1端子22和第2端子24的电极体10收纳到外装体30的内部。例如图1所示,以使第2端子24的另一端22b露出的方式,用2枚层压膜夹住电极体10,通过熔敷该层压膜的外周缘部,能够制作在外装体30的内部收纳电极体10的二次电池1。
如上所述,根据本实施方式的制造方法,能够防止超声波焊接中在电极端子20(第1端子22和第2端子24)产生上浮变形本身。因此,与压制工序等中矫正变形了的电极端子的情况不同,能够防止在外装体30内部收纳后在电极端子20产生变形(回弹)而使外装体30破损的情况。另外,根据本实施方式的制造方法,由于不需要实施矫正压制工序等的变形的工序,所以能够对生产效率的提高和设备成本的降低作出贡献。
(4)焊头的形状
再者,超声波焊接装置的焊头H优选适当变更结构,以能够合适地实施超声波焊接。例如,为了防止因焊接中的振动而产生错位,在焊头H的下表面形成有多个突起H1。通过变更该焊头H的突起H1的形状,能够更好地实施超声波焊接。以下,对该焊头H的突起H1的形状进行说明。图3是将图2中的焊头H的下部放大的截面图。
如图3所示,焊头H的下表面具有交替形成突起H1与槽部H2的凹凸结构。此时,优选在焊头H的下表面的宽度方向X的两端形成突起H1而不是槽部H2。如果使用这样在两端形成突起H1的焊头H,则在焊接后的第2端子的上表面的两端形成与焊头H的两端部的突起H12对应的凹部24b1(参照图5)。由此,对第2端子24的上表面的两端实施倒角加工,能够抑制第2端子24周围的构件(电极体10和外装体30等)的破损。
另外,如上述方式那样,在焊头H的两端部形成突起H12的情况下,优选在两端部的突起H12与中央部的突起H14之间使突起H1的形状不同。
例如图3所示,优选两端部的突起H12的倾斜角θ1比中央部的突起H14的倾斜角θ2小。这样,通过使两端部的突起H12的倾斜平缓,即使焊接时产生错位,也能够防止因该错位引起的焊接不良的发生。更具体地说,中央部的突起H14的倾斜角θ2通常设定为45°~80°(优选50°~70°、例如60°)。与此相对,两端部的突起H12的倾斜角θ1优选为20°~40°,更优选为25°~35°。
另外,优选两端部的突起H12的高度尺寸H1比中央部的突起H14的高度尺寸H2短。由此,能够防止端子连接部14在第2端子24的两端部附近破损。具体而言,焊接工序中,在使第2端子24振动的同时按压在端子连接部14上,所以构成端子连接部14的集电箔有时会在第2端子24的两端部附近破损。与此相对,如上所述,通过缩短两端部的突起H12的高度尺寸H1,减弱从焊头H施加到第2端子24的两端部的压力,能够抑制上述第2端子24的两端部附近的端子连接部14(集电箔)的破损。再者,从合适地防止端子连接部14的破损这一观点出发,两端部的突起H12的高度尺寸H1与中央部的突起H14的高度尺寸H2的比例(H1/H2)优选为0.1以上,更优选为0.3以上,进一步优选为0.4以上。另一方面,从即使产生焊头H和第2端子24的错位也能够防止由该错位引起的焊接不良产生这一观点出发,优选将上述H1/H2的上限设为0.9以下,更优选设为0.8以下,进一步优选设为0.7以下。
3.制造后的二次电池
接着,对采用本实施方式的制造方法制造出的二次电池进行说明。图4是示意性地表示本实施方式的二次电池中的电极端子与电极体的连接部分的截面图。如图4所示,采用本实施方式的制造方法制造出的二次电池在电极端子20与电极体10的连接部分具有各种结构特征。
首先,该二次电池中,在第1端子22的下表面22a形成具有多个凹凸的第1焊痕22d。该第1焊接痕22d是在上述焊接工序中使用的砧座A(参照图2)的突起A1转印而成的。如上所述,本实施方式的制造方法中,调节尺寸关系以使得砧座A的宽度尺寸WA比第2端子24的宽度尺寸W2长。因此,如图4所示,制造后的二次电池中,形成于第1端子22的下表面22a的第1焊痕22d的宽度尺寸W3比第2端子24的宽度尺寸W2长。
接着,本实施方式的二次电池中,在第2端子24的上表面形成具有多个凹凸的第2焊痕24b。该第2焊痕24b是焊接工序中使用的焊头H(参照图2)的突起H1转印而成的。本实施方式的制造方法中,调整尺寸关系以使得焊头H的宽度尺寸WH比第2端子24的宽度尺寸W2长。因此,如图4所示,制造后的二次电池中,从第2端子24的宽度方向X的一端到另一端(在第2端子24的宽度方向X的整个区域)形成第2焊痕24b。
再者,如图1所示,本实施方式的二次电池1中,在电极端子20的深度方向Y的整个区域形成有焊痕(第1焊痕22d和第2焊痕24b)。由此,能够充分确保电极端子20与电极体10的连接部分的强度和导电性。但是,只要能够合适地连接电极端子20与电极体10,深度方向Y上的焊痕的形成区域就没有特别限定。即,第1焊接痕迹22d和第2焊痕24b只要形成在深度方向Y上的至少部分区域即可。
而且,如图4所示,根据本实施方式的制造方法,能够切实地防止第2端子24的上浮变形。因此,制造后的二次电池中,没有变形的平坦的第2端子24连接到端子连接部14。具体而言,如果采用以往的制造方法(参照图6),则如图7所示,在第2端子124的端部124a、124b产生大的上浮变形。该情况下,第2端子124的端部124a、124b的高度尺寸HE比第2端子124的中央部的高度尺寸HC大(HC<HE)。与此相对,由本实施方式制造出的二次电池中,切实地防止了第2端子24的上浮变形,所以宽度方向的端部的高度尺寸HE不超过中央部的高度尺寸HC(即第2端子24的宽度方向的中央部的高度尺寸HC和该第2端子24的宽度方向的端部的高度尺寸HE满足HC≥HE的关系)的平坦的第2端子24与端子连接部14连接(参照图5)。因此,能够防止外装体由于第2端子24的端部而破损。
再者,如上所述,焊接工序中使用的焊头H优选采用能够合适地实施超声波焊接的结构(参照图3)。该情况下,对应于该焊头H的形状的第2焊痕24b形成于第2端子24的上表面。图5是将图4中的第2端子和端子连接部放大的截面图。
例如图3所示,如果使用在宽度方向X的两端形成突起H12的焊头H,则在制造后的第2端子24的两端部形成凹部24b1。这样,通过对第2端子24的上表面的两端实施倒角加工,能够防止第2端子24周围的构件破损。另外,如图3所示,若使两端部的突起H12的倾斜角θ1小于中央部的突起H14的倾斜角θ2,则如图5所示,第2焊接痕24b的两端部的凹部24b1的倾斜角θ3变得比中央部的凹部24b2的倾斜角θ4小。另外,如图3所示,若使两端部的突起H12的高度尺寸H1比中央部的突起H14的高度尺寸H2短,则如图5所示,第2焊接痕24b的两端部的凹部24b1的深度D1变得比中央部的凹部24b2的深度D2浅。
以上,对本发明的具体例进行了详细说明,但它们不过是例示,没有限定请求保护的范围。请求保护的范围所记载的技术中,包括对以上例示的具体例进行了各种变形、变更的技术。
Claims (10)
1.一种二次电池的制造方法,所述二次电池具备:具有由集电箔多层重叠而成的端子连接部的电极体、收纳所述电极体的层压膜制的外装体、和与所述端子连接部连接的电极端子,
所述制造方法的特征在于,
所述电极端子具备:
以一端与所述端子连接部的下表面连接、且另一端在所述外装体的外部露出的方式,沿宽度方向延伸的板状第1端子;以及
与所述端子连接部的上表面连接的板状第2端子,
所述制造方法包括以下工序(1)~(3):
(1)使所述第1端子与所述端子连接部的下表面接触,并且使所述第2端子与所述端子连接部的上表面接触的工序;
(2)以具有多个突起的砧座与所述第1端子的下表面相接、且具有多个突起的焊头与所述第2端子的上表面相接的方式,在所述焊头与所述砧座之间夹入所述端子连接部、所述第1端子和所述第2端子,实施超声波焊接;
(3)将焊接有所述第1端子和所述第2端子的电极体收纳到所述外装体内部的工序,
所述焊头的宽度尺寸WH比所述第2端子的宽度尺寸W2长,并且所述砧座的宽度尺寸WA比所述第2端子的宽度尺寸W2长。
2.根据权利要求1所述的二次电池的制造方法,其特征在于,使在所述焊头的宽度方向的两端部形成的突起的斜面与所述第2端子的上表面的两端接触。
3.根据权利要求2所述的二次电池的制造方法,其特征在于,在所述焊头的宽度方向的两端部形成的突起的倾斜角θ1比在宽度方向的中央部形成的突起的倾斜角θ2小。
4.根据权利要求2或3所述的二次电池的制造方法,其特征在于,在所述焊头的宽度方向的两端部形成的突起的高度尺寸H1比在宽度方向的中央部形成的突起的高度尺寸H2短。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的二次电池的制造方法,其特征在于,所述砧座的宽度尺寸WA比所述焊头的宽度尺寸WH长。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的二次电池的制造方法,其特征在于,所述第2端子的厚度T2比所述第1端子的厚度T1薄。
7.一种二次电池,具备:具有由集电箔多层重叠而成的端子连接部的电极体、收纳所述电极体的层压膜制的外装体、和与所述端子连接部连接的电极端子,
所述二次电池的特征在于,
所述电极端子具备:
与所述端子连接部的下表面接合,且一部分在所述外装体的外部露出的第1端子;以及
与所述端子连接部的上表面接合的第2端子,
在所述第1端子的下表面的深度方向上的至少部分区域形成包含多个凹凸的第1焊痕,该第1焊痕的宽度尺寸W3比所述第2端子的宽度尺寸W2长,
在所述第2端子的上表面的深度方向上的至少部分区域,从该第2端子的宽度方向的一端到另一端形成包含多个凹凸的第2焊痕,
所述第2端子的宽度方向的中央部的高度尺寸HC和该第2端子的宽度方向的端部的高度尺寸HE满足HC≥HE的关系。
8.根据权利要求7所述的二次电池,在所述第2焊痕的两端部形成有凹部。
9.根据权利要求8所述的二次电池,其特征在于,在所述第2焊痕的两端部形成的凹部的倾斜角θ3比在宽度方向的中央部形成的凹部的倾斜角θ4小。
10.根据权利要求8或9所述的二次电池,其特征在于,在所述第2焊痕的两端部形成的凹部的深度D1比在宽度方向的中央部形成的凹部的深度D2浅。
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