CN112956075B - 紧固结构体 - Google Patents

紧固结构体 Download PDF

Info

Publication number
CN112956075B
CN112956075B CN201980026428.4A CN201980026428A CN112956075B CN 112956075 B CN112956075 B CN 112956075B CN 201980026428 A CN201980026428 A CN 201980026428A CN 112956075 B CN112956075 B CN 112956075B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
negative electrode
caulking
positive electrode
fastening
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
CN201980026428.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112956075A (zh
Inventor
田中伸芳
永田将人
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.)
Vehicle Energy Japan Inc
Original Assignee
Vehicle Energy Japan Inc
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 Vehicle Energy Japan Inc filed Critical Vehicle Energy Japan Inc
Publication of CN112956075A publication Critical patent/CN112956075A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112956075B publication Critical patent/CN112956075B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/15—Lids or covers characterised by their shape for prismatic 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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • 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
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/176—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic 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
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • 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
    • H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
    • 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)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Abstract

提供一种在紧固构件与被紧固构件之间具有绝缘构件的紧固结构体中，绝缘构件与紧固构件以及被紧固构件紧密接触从而确保密封面积的紧固结构体。为了解决上述课题，本发明的一实施方式的紧固结构体的特征在于，具有：容器；紧固构件，其以贯通设置于所述容器的贯通孔的方式设置；以及绝缘构件，其设置于所述紧固构件与所述容器之间，所述紧固构件具有：露出部，其从所述容器露出；以及贯通部，其贯通所述贯通孔，所述露出部具有隔着所述绝缘构件而与所述容器的外表面相对的对置面，在所述对置面与所述外表面之间，具有一处距离最小的压缩区域，在与所述压缩区域不重叠的位置处设置有凸部，该凸部从所述对置面朝向所述外表面突出，或者从所述外表面朝向所述对置面突出。

Description

紧固结构体
技术领域
本发明涉及在紧固构件与被紧固构件之间具有树脂制构件的紧固结构体。
背景技术
在锂离子二次电池、油压及水压机器等元件中，需要将内部与外部阻断以避免电解液、油、水等液体泄漏至外部。另一方面，具有将内部与外部进行电连接的端子等、将内部与外部进行连结的部件的情况较多，在这些部件与外壳之间不可避免地形成边界，所以需要用树脂等堵塞该部分。
例如在专利文献1中公开了如下这样的蓄电元件：在成为紧固构件的外部端子与成为被紧固构件的外壳之间具有树脂制构件垫片的蓄电元件中，在与外壳相对的外部端子的对置面具有凸部，在与该凸部对应的区域的垫片主体中也具有凸部。公开了通过形成为该构成，从而被施加至垫片的面压提高，外部端子与外壳之间的密闭性提高的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2017-130386号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1中，构成为在外部端子与外壳的距离最小的垫片的压缩区域中对设置于垫片的凸部进一步进行压缩，被压缩的垫片的构件退避至周围。此时，与仿照设置于外部端子的凸部相比，垫片更容易退避至没有外壳的空间，所以实质上密封部分仅成为外部端子与外壳的距离最小的部分的情况较多，存在难以得到密封面积这样的问题。
本发明的目的在于提供一种防止如上所述被压缩的垫片的构件退避至周围，从而确保密封面积的紧固结构体。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明的一实施方式的紧固结构体的特征在于，具有：容器；紧固构件，其以贯通设置于所述容器的贯通孔的方式设置；绝缘构件(树脂制构件)，其设置于所述紧固构件与所述容器之间，所述紧固构件具有：露出部，其从所述容器露出；以及贯通部，其贯通所述贯通孔，所述露出部具有隔着所述绝缘构件而与所述容器的外表面相对的对置面，在所述对置面与所述外表面之间，具有一处距离最小的压缩区域，在与所述压缩区域不重叠的位置处设置有凸部，所述凸部从所述对置面朝向所述外表面突出，或者从所述外表面朝向所述对置面突出，所述凸部的凸部高度比所述压缩区域的压缩凸部高度低。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种防止被压缩的垫片的构件退避至周围，从而确保密封面积的紧固结构体。
附图说明
图1为实施例1的紧固结构体的剖面图。
图2为蓄电元件的外观立体图。
图3为蓄电元件的分解立体图。
图4为卷绕电极组的分解立体图。
图5为实施例2的紧固结构体的剖面图。
具体实施方式
以下，使用附图，对本发明的实施例进行说明。
[实施例1]
图1为紧固结构体101的剖面图。
本实施方式的紧固结构体101例如在油压、水压机器等需要保持气密性以避免封入于容器的液体等内部物质泄漏的设备中被使用。
紧固结构体101具有紧固构件70、由紧固构件70紧固的被紧固构件80、以及夹持于紧固构件70与被紧固构件80之间的树脂制构件90。
被紧固构件80例如为收纳液体的容器、或者使容器密闭的盖，由一个至多个构件构成。被紧固构件80具有贯通孔。
紧固构件70具有：贯通部66，其贯通被紧固构件80的贯通孔；露出部12(14)，其设置于贯通部66的两端侧，从两侧夹持被紧固构件80；以及铆接部13。露出部12(14)位于容器的外侧，铆接部13位于容器的内侧。
将铆接部13和贯通部66从容器的外侧插入至贯通孔，使铆接部13向贯通孔的径向侧扩展，实施冲压加工等，从而被紧固构件80由紧固构件70紧固。作为紧固构件70，例如能够使用铝合金等金属材料。
露出部12(14)具有比贯通部66大的直径，即在以贯通部66为轴的径向上向贯通部66的外侧延伸。另外，铆接部13也同样地通过铆接于被紧固构件80而向贯通部66的外侧扩展。利用这样的结构，成为由露出部12(14)和铆接部13夹持被紧固构件80的结构。
树脂制构件90设置于紧固构件70与被紧固构件80之间、例如如图1那样设置于露出部12(14)与被紧固构件80之间、或者铆接部13与被紧固构件80之间。树脂制构件90例如以保持紧固构件70与被紧固构件80之间的绝缘为目的，或者为了保持容器的密闭性而设置。树脂制构件90是通过对聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚、全氟烷氧基氟树脂等树脂材料进行注塑、冲压而成型的。
在如图1那样在露出部12(14)与被紧固构件80之间设置树脂制构件90的情况下，露出部12隔着树脂制构件90而与被紧固构件80的外表面相对地形成对置面71。为了对容器内和容器外进行密闭，该部分的密封性变得重要，露出部12(14)与被紧固构件80之间需要由树脂构件90有效地密封。
露出部12(14)的对置面71与被紧固构件80的距离最小的压缩区域72设置有一处，在该压缩区域72主要产生密封性。压缩区域72若数量多，则无法适当地得到来自树脂制构件90的排斥载荷，所以数量优选少，优选为一处。通过调节压缩凸部50的压缩凸部高度50a，能够调节密封性。
压缩区域72位于比铆接部13的端部13a靠内侧(贯通部66的径向内侧)的位置。由此，铆接的力被施加至压缩区域72，能够有效地产生密封性。关于基于铆接的紧固力，在以紧固构件70的贯通部66为轴的径向上，从轴中心至铆接部13的端部13a为止成为稳定地作用的区域。在该区域内有压缩区域72，从而能够长期地稳定地对树脂制构件90进行压缩。
另外，从长期密封性的观点来看，需要设想振动冲击被施加至产品。在振动冲击施加至蓄电元件的紧固结构体101的情况下，在以贯通部66为轴的径向上，在铆接部13的端部13a的外侧，在紧固构件70以及盖6与树脂制构件90之间容易产生间隙。这是因为在铆接部13的端部13a的内侧，铆接力稳定地作用，所以铆接部13的端部13a的外侧相比于内侧，容易受到振动冲击的影响。因此，凸部60最好在铆接部13的端部13a的外侧对树脂制构件90进行轻压缩，即使在振动冲击时，也能够通过轻压缩的作用来抑制产生间隙。
在被紧固构件80的对置面71侧的表面，设置有向树脂制构件90、对置面71侧突出的凸部60。凸部60设置于与压缩区域72不重叠的位置、例如以贯通部66为轴的径向上的压缩区域72的外侧。
另外，凸部60在径向上设置于铆接部13的端部13a的外侧。由此，不会严重妨碍基于压缩区域72的密封效果，能够产生壁部退避防止效果。
根据上述构成，通过基于所述凸部60的轻压缩区域的作用，在压缩区域72被压缩的树脂制构件90的、尤其是向以贯通部66为轴的径向的外侧的退避(壁部退避)被抑制，紧固构件70以及被紧固构件80与树脂制构件90紧密接触，从而密封面积被确保。通过调节凸部高度60a，能够调节壁部退避抑制量。
在凸部高度60a过高的情况、例如凸部60与对置面71的距离比压缩区域72中的对置面71与被紧固构件80的距离小的情况下，紧固构件70与盖6的距离最小的压缩区域72存在多个，有可能会不适当地产生树脂制构件90的弹性变形，发生由于排斥载荷分散而导致的密封性的下降。因此，凸部高度60a优选设定为凸部60与对置面71的距离不比压缩区域72中的对置面71与被紧固构件80的距离小的程度。
存在多个压缩区域72，在对树脂制构件90进行压缩时得到的排斥载荷变高，但由于树脂制构件90的退避变得更显著，所以虽然排斥载荷高，但在以将排斥载荷除以压缩区域72的面积而得到的密封面压来考虑的情况下，结果是在压缩区域72为一个时，密封面压更良好。除此之外，若排斥载荷过高，则对紧固构件70的铆接部13造成的负载变大，所以铆接直径变形，或者由于需要增高铆接时的载荷，所以紧固构件70弯折，产生紧固不良。因此，得出紧固构件70与盖6的距离最小的压缩区域72最好为一个这样的结论，因而，所述凸部60的凸部高度60a最好比压缩凸部50的压缩凸部高度50a低。
在图1中，作为紧固结构体101而进行了说明，但有效的是将紧固结构体101用于锂离子二次电池等二次电池。
在该情况下，紧固构件70例如为正极外部端子(露出部14)或者负极外部端子(露出部12)，被紧固构件80例如是由盖(电池盖)6和负极集电板24(正极集电板44)夹持重叠绝缘板7而成的构件，树脂制构件(绝缘构件)90为垫片。
作为紧固构件70的正极外部端子或者负极外部端子具有作为将卷绕组(蓄电单元)3与电池罐1的外部进行电连接的端子的作用。因而，为了成为电通路，需要保持紧固构件70与电池盖6的绝缘性，隔着垫片5(树脂制构件90)、绝缘板7设置于电池盖6。由于为分开的构件，所以在该部分处形成很多将电池罐1的内部与外部进行连结的路径，所以重要的是通过垫片5保持密封性。
在图3中，如后所述，电池罐1收纳有卷绕组3，卷绕组3利用作为紧固部70的正极外部端子、负极外部端子以及与其电连接的正极集电板44、负极集电板24而与二次电池的外部电连接。电池盖6需要与正极外部端子、负极外部端子以及与其电连接的正极集电板44、负极集电板24绝缘，因此，在电池盖6与正极外部端子、负极外部端子之间，设置有作为树脂制构件90的垫片5，在电池盖6与正极集电板44、负极集电板24之间设置有绝缘板7。
垫片5与电池盖6等被紧固构件80同样地，具有贯通孔，负极外部端子露出部12、正极外部端子露出部14的贯通部66贯通于该贯通孔。垫片5具有介于贯通部66与电池盖6的贯通孔内壁之间的部分、以及介于负极外部端子露出部12、正极外部端子露出部14与电池盖6的外表面之间的部分，防止壁部退避的凸部设置于后者侧的部分。也可以设置于前者侧的部分，但从部件加工、组装容易性的观点来看，优选如图1那样设置于后者侧的部分。
以上，如图1那样，在露出部12(14)的对置面71与被紧固构件80的外表面之间夹持有树脂制构件90的结构中，在对置面71与被紧固构件80的外表面之间距离最小的压缩区域72的外侧设置凸部60，由此能够利用凸部60防止由压缩区域72压缩而退避至外侧的树脂制构件90的一部分进一步退避至外侧。由此，能够实现提高密封性的紧固结构体101。
图2为将紧固结构体101用于二次电池100的情况下的二次电池外观图。
二次电池100在容器内部具有电解液，需要保持内部的气密性以避免电解液泄漏。通过将紧固结构体101应用于蓄电元件(二次电池)，能够对容器内部进行密封。
二次电池100具备电池罐1以及电池盖6。电池罐1和电池盖6例如由铝合金等金属材料构成，通过实施深度拉深加工以及冲压加工而形成。
在电池罐1内内置有卷绕(电极)组3(图3)，电池罐1的开口部1a由电池盖6封口。电池盖6为大致矩形平板状，以堵塞电池罐1的开口部1a的方式被焊接，从而电池罐1被封装。在电池盖6上设置有利用基于嵌件成形、冲压成型的垫片(绝缘构件)5固定于电池盖6的正极外部端子露出部14和负极外部端子露出部12。经由正极外部端子露出部14和负极外部端子露出部12充电至卷绕(电极)组3，另外电力被供给至外部负载。气体排出阀10一体地设置于电池盖6，若电池容器内的压力上升，则气体排出阀10打开，从内部排出气体，电池容器内的压力被降低。由此，二次电池100的安全性被确保。
图3为二次电池100的分解立体图。
二次电池100的电池罐1具有长方形的底面1d、从底面1d的一对长边立起的宽幅侧面1b、从底面1d的一对短边立起的窄幅侧面1c、以及在这些宽幅面侧1b以及窄幅侧面1c的上端朝向上方打开的开口部1a。在电池罐1内，隔着绝缘保护膜2收纳有卷绕(电极)组3。
卷绕(电极)组3是将带状的电极卷绕成扁平形状而构成的，具有剖面为半圆形状的相互对置的一对弯曲部、和在这一对弯曲部之间连续地形成的平面部。卷绕(电极)组3以使卷绕轴方向沿着电池罐1的横宽方向的方式，从一方的弯曲部侧插入至电池罐1内，与底面1d相对，另一方的弯曲部侧配置于开口部1a侧。
卷绕(电极)组3的正极箔露出部34c经由正极集电板44而与设置于电池盖6的正极外部端子露出部14电连接。另外，卷绕(电极)组3的负极箔露出部32c经由负极集电板24而与设置于电池盖6的负极外部端子露出部12电连接。由此，电力经由正极集电板44以及负极集电板24从卷绕(电极)组3供给至外部负载，外部发电电力经由正极集电板44以及负极集电板24供给至卷绕(电极)组3，并被充电。
为了使正极集电板44和负极集电板24、以及正极外部端子露出部14和负极外部端子露出部12分别从电池盖6电绝缘，垫片5以及绝缘板7设置于电池盖6。另外，在将电解液从注液口9注入至电池罐1内之后，通过激光焊接将注液塞11接合于电池盖6，对注液口9进行密封，对扁平卷绕形的二次电池100进行密闭。
在此，作为正极集电板44的形成原材料，例如可举出铝合金，作为负极集电板24的形成原材料，例如可举出铜合金。另外，作为垫片(绝缘构件)5的形成原材料，例如可举出聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚、全氟烷氧基氟树脂等具有绝缘性的树脂材料。
另外，电池盖6穿通设置有用于将电解液注入至电池容器内的注液口9，该注液口9在将电解液注入至电池容器内之后由注液塞11密封。在此，作为注入至电池容器内的电解液，例如能够应用在碳酸亚乙酯等碳酸酯类的有机溶剂中溶解有六氟磷酸锂(LiPF6)等锂盐的非水电解液。
正极外部端子露出部14、负极外部端子露出部12具有焊接接合于总线等的焊接接合部。焊接接合部在垫片5的上方具有与电池盖6的外表面平行地配置的平坦面，总线等面接触于该平坦面而进行焊接接合。
负极连接部12a、正极连接部14a从负极外部端子露出部12、正极外部端子露出部14的下表面分别突出，顶端具有能够插入至电池盖6的负极侧贯通孔26、正极侧贯通孔46的圆柱形状。负极连接部12a、正极连接部14a贯通电池盖6，与负极集电板24、正极集电板44的负极集电板基部21、正极集电板基部41相比，向电池罐1的内部侧突出，顶端被铆接，将负极外部端子露出部12、正极外部端子露出部14和负极集电板24、正极集电板44一体地固定于电池盖6。垫片5介于负极外部端子露出部12、正极外部端子露出部14与电池盖6之间，绝缘板7介于负极集电板24、正极集电板44与电池盖6之间。此外，在负极集电板基部21、正极集电板基部41分别形成有供负极连接部12a、正极连接部14a插入的负极侧开口孔23、正极侧开口孔43。
正极集电板44、负极集电板24具有正极侧连接端部42、负极侧连接端部22，它们沿着电池罐1的宽幅侧面1b而朝向底面1d侧延伸出，以与卷绕(电极)组3的正极箔露出部34c、负极箔露出部32c相对地重叠的状态连接。
以沿着卷绕(电极)组3的扁平面的方向且是与卷绕(电极)组3的卷绕轴方向正交的方向为中心轴方向，在卷绕(电极)组3的周围卷绕有绝缘保护膜2。绝缘保护膜2例如由PP(聚丙烯)等合成树脂制的一张片材或者多个膜构件构成，具有能够以与卷绕(电极)组3的扁平面平行的方向且是与卷绕轴方向正交的方向为卷绕中心进行卷绕的长度。
图4为表示将卷绕电极组的一部分展开后的状态的分解立体图。
卷绕(电极)组3通过在负极电极32与正极电极34之间隔着隔膜33、35卷绕成扁平状而构成。卷绕(电极)组3的最外周的电极为负极电极32，进一步在其外侧卷绕隔膜33、35。隔膜33、35具有使正极电极34与负极电极32之间绝缘的作用。
负极电极32的涂敷有负极合剂层32b的部分在宽度方向上比正极电极34的涂敷有正极合剂层34b的部分大，由此，涂敷有正极合剂层34b的部分必然构成为被涂敷有负极合剂层32b的部分夹着。正极箔露出部34c、负极箔露出部32c在平面部分被束起，通过焊接等来连接。此外，隔膜33、35在宽度方向上比涂敷有负极合剂层32b的部分宽，但它们由于正极箔露出部34c、负极箔露出部32c而卷绕于端部的金属箔面露出的位置上，所以不会造成捆束焊接的情况下的妨碍。
正极电极34在作为正极集电体的正极箔34a的两面具有正极活性物质合剂，在正极箔的宽度方向一方侧的端部设置有不涂敷正极活性物质合剂的正极箔露出部34c。负极电极32在作为负极集电体的负极箔32a的两面具有负极活性物质合剂，在负极箔的宽度方向另一方侧的端部设置有不涂敷负极活性物质合剂的负极箔露出部32c。正极箔露出部34c和负极箔露出部32c为电极箔的金属面露出的区域，以配置于卷绕轴方向的一方侧和另一方侧的位置的方式被卷绕。
关于负极电极32，对于作为负极活性物质的非晶质碳粉末100重量份添加作为粘结剂的10重量份的聚偏二氟乙烯(以下，称为PVDF。)，对其添加、混合作为分散溶剂的N-甲基吡咯烷酮(以下，称为NMP。)，从而制作出由此得到的负极合剂。以使焊接部(负极未涂敷部)残留的方式将该负极合剂涂敷于厚度为10μm的铜箔(负极箔)的两面。之后，经过干燥、冲压、裁剪工序，得到不包含铜箔的负极活性物质涂敷部厚度为70μm的负极电极32。
此外，在本实施方式中，对负极活性物质使用非晶质碳的情况进行了例示，但并不限定于此，也可以为能够插入、脱离锂离子的天然石墨、人造的各种石墨材料、焦炭等碳素材料、Si、Sn等化合物(例如，SiO、TiSi2等)、或者它们的复合材料，关于其粒子形状方面，也可以为鳞片状、球状、纤维状、块状等，并没有特别限制。
关于正极电极34，对于作为正极活性物质的锰酸锂(化学式LiMn2O4)100重量份添加作为导电材料的10重量份的鳞片状石墨和作为粘结剂的10重量份的PVDF，对其添加、混合作为分散溶剂的NMP，制作出由此而得到的正极合剂。以使焊接部(正极未涂敷部)残留的方式将该正极合剂涂敷于厚度为20μm的铝箔(正极箔)的两面。之后，经过干燥、冲压、裁剪工序，得到不包含铝箔的正极活性物质涂敷部厚度为90μm的正极电极31。
另外，在本实施方式中，对正极活性物质使用锰酸锂的情况进行了例示，但也可以使用具有尖晶石晶体结构的其它锰酸锂、将一部分用金属元素置换或者掺杂而成的锂锰复合氧化物、具有层状晶体结构的钴酸锂、钛酸锂、将它们的一部分用金属元素置换或者掺杂而成的锂-金属复合氧化物。
另外，在本实施方式中，对使用PVDF作为正极电极、负极电极中的涂敷部的粘结剂的情况进行了例示，但能够使用聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、丁基橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、聚硫橡胶、硝化纤维素、氰基乙基纤维素、各种胶乳、丙烯腈、氟化乙烯、偏二氟乙烯、氟化丙烯、氟化氯丁二烯、丙烯酸类树脂等聚合物以及它们的混合体等。
另外，作为轴芯，例如能够使用将弯曲刚性比正极箔、负极箔、隔膜33、35中的任意一方都高的树脂片材进行卷绕而构成的轴芯。
在上述蓄电元件(二次电池100)的构成中，正极外部端子露出部14和负极外部端子露出部12成为紧固构件70，电池盖6、正极集电板44、负极集电板24以及绝缘板7成为被紧固构件80，垫片(绝缘构件)5成为处于紧固构件70与被紧固构件80之间的树脂制构件90。作为能够得到的效果，与实施方式1同样地，通过基于所述凸部60的轻压缩区域的作用，在压缩区域72被压缩的垫片(绝缘构件)5的、向以贯通部66为轴的径向的外侧的退避被抑制，紧固构件70以及电池盖6与垫片(绝缘构件)5紧密接触，从而密封面积被确保。
[实施例2]
图5为将凸部60设置于露出部12(14)的例子。
在实施例1中，将凸部60设置于被紧固构件80(盖(电池盖)6)的外表面，但也可以如图5那样将凸部60设置于露出部12(14)。
在该情况下，也与实施例1同样地，凸部高度60a比压缩凸部50的压缩凸部高度50a小。利用该结构，能够利用压缩区域72产生密封，利用凸部60防止树脂制构件90的壁部退避。
实施例1、2表示紧固构件70具有压缩凸部50的紧固结构体101，但并不限定于此。压缩凸部50无需处于紧固构件70，即使设置于盖(电池盖)6，也能够得到同样的效果。
关于压缩凸部50和凸部60，在密封面积的观点方面，优选如实施例1那样处于不同的构件。但是，还存在从构件加工的观点来看优选设置于相同构件侧的情况。
以上，对本发明的实施方式进行了详述，但本发明并不限定于所述实施方式，能够在不脱离权利要求书所记载的本发明的精神的范围，进行各种设计变更。例如，所述实施方式是为了易于理解地说明本发明而作的详细说明，未必限定于具备所说明的所有的构成。另外，能够将某个实施方式的结构的一部分置换为其它实施方式的构成，另外，还能够对某个实施方式的结构加入其它实施方式的构成。进而，能够对各实施方式的构成的一部分进行其它构成的追加、删除以及置换。
附图标记说明
1…电池罐，1a…开口部，1b…宽幅侧面，1c…窄幅侧面，1d…底面，2…绝缘保护膜，3…卷绕组(蓄电单元)，5…垫片(树脂制构件90)，6…盖(电池盖)，7…绝缘板，9…注液口，10…气体排出阀，11…注液塞，12…负极外部端子露出部(露出部)，12a…负极连接部，13…铆接部，13a…铆接部的端部，14…正极外部端子露出部(露出部)，14a…正极连接部，21…负极集电板基部，22…负极侧连接端部，23…负极侧开口孔，24…负极集电板，26…负极侧贯通孔，32…负极电极，32a…负极箔，32b…负极合剂层，32c…负极箔露出部，33…隔膜，34…正极电极，34a…正极箔，34b…正极合剂层，34c…正极箔露出部，35…隔膜，41…正极集电板基部，42…正极侧连接端部，43…正极侧开口孔，44…正极集电板，46…正极侧贯通孔，50…压缩凸部，50a…压缩凸部高度，60…凸部，60a…凸部高度，66…贯通部，70…紧固构件(负极外部端子露出部12，正极外部端子露出部14)，71…对置面，72…压缩区域，80…被紧固构件，90…树脂制构件，100…二次电池，101…紧固结构体。

Claims (6)

1.一种紧固结构体，其特征在于，具有：
被紧固构件；
紧固构件，其以贯通设置于所述被紧固构件的贯通孔的方式设置；
绝缘构件，其以介于所述紧固构件与所述被紧固构件之间的方式设置；
所述紧固构件具有从所述被紧固构件露出的露出部、以及贯通所述贯通孔的贯通部；以及
铆接部，其在以所述贯通部为轴的径向上，从所述贯通部向外侧延伸，对所述被紧固构件进行铆接，所述露出部具有隔着所述绝缘构件而与所述被紧固构件的外表面相对的对置面，
在所述对置面与所述外表面之间，具有一处所述对置面与所述外表面的距离最小的压缩区域，
所述压缩区域由从所述对置面朝向所述外表面突出的压缩凸部形成，
在与所述压缩区域不重叠的位置设置有凸部，所述凸部从所述对置面朝向所述外表面突出，或者从所述外表面朝向所述对置面突出，所述凸部的距离所述对置面或所述外表面的凸部高度形成为比所述压缩凸部的距离所述对置面的压缩凸部高度低，并且，
所述压缩区域整体在以所述贯通部为轴的径向上，位于所述铆接部的端部的内侧。
2.一种二次电池，其特征在于，具有：
电池罐，其收纳蓄电单元；
电池盖，其封盖所述电池罐；以及
权利要求1所述的紧固结构体，
所述紧固结构体设置于所述电池盖，
所述被紧固构件至少包括所述电池盖，
所述紧固构件为将所述蓄电单元与所述电池罐的外部进行电连接的外部端子。
3.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，
所述二次电池具有：
集电板，其将所述外部端子与所述蓄电单元进行连接；
绝缘板，其设置于所述集电板与所述电池盖之间，
所述被紧固构件包括所述电池盖、所述绝缘板以及所述集电板。
4.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，
所述外部端子在所述电池罐的内部具有对所述被紧固构件进行铆接的所述铆接部，所述露出部和所述铆接部在以所述贯通部为轴的径向上向所述贯通部的外侧延伸，所述铆接部与所述集电板连接，
由所述露出部和所述铆接部夹持所述被紧固构件。
5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，
所述凸部在所述径向上设置于所述压缩区域的外侧。
6.根据权利要求5所述的二次电池，其特征在于，
所述凸部在所述径向上设置于所述铆接部的端部的外侧。
CN201980026428.4A 2018-09-28 2019-02-07 紧固结构体 Active CN112956075B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018183146 2018-09-28
JP2018-183146 2018-09-28
PCT/JP2019/004418 WO2020066050A1 (ja) 2018-09-28 2019-02-07 締結構造体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112956075A CN112956075A (zh) 2021-06-11
CN112956075B true CN112956075B (zh) 2023-07-25

Family

ID=69951272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980026428.4A Active CN112956075B (zh) 2018-09-28 2019-02-07 紧固结构体

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210159563A1 (zh)
EP (1) EP3767707A4 (zh)
JP (1) JP7183287B2 (zh)
CN (1) CN112956075B (zh)
WO (1) WO2020066050A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7503037B2 (ja) * 2021-10-14 2024-06-19 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 二次電池
EP4443636A1 (en) * 2021-11-30 2024-10-09 Ningde Amperex Technology Limited Hard case battery and electronic device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09153351A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Sanyo Electric Co Ltd 密閉型電池
JP2000208130A (ja) * 1999-01-11 2000-07-28 Hitachi Maxell Ltd 密閉型の電池
JP2005056649A (ja) * 2003-08-01 2005-03-03 Hitachi Maxell Ltd 密閉型電池
CN103227311A (zh) * 2012-01-27 2013-07-31 丰田自动车株式会社 密闭型二次电池
JP2015144093A (ja) * 2014-01-31 2015-08-06 トヨタ自動車株式会社 二次電池
JP2016173907A (ja) * 2015-03-16 2016-09-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形二次電池
JP2017130386A (ja) * 2016-01-21 2017-07-27 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子、及び蓄電素子の製造方法
CN108369999A (zh) * 2015-12-28 2018-08-03 株式会社杰士汤浅国际 蓄电元件及蓄电元件的制造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101116492B1 (ko) * 2010-02-12 2012-02-27 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
US20120214053A1 (en) * 2011-02-18 2012-08-23 Dukjung Kim Rechargeable battery and method of manufacturing the same
JP6427462B2 (ja) * 2015-04-23 2018-11-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形二次電池
JP6868400B2 (ja) * 2017-01-17 2021-05-12 Fdk株式会社 筒型電池の封口体、筒型電池

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09153351A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Sanyo Electric Co Ltd 密閉型電池
JP2000208130A (ja) * 1999-01-11 2000-07-28 Hitachi Maxell Ltd 密閉型の電池
JP2005056649A (ja) * 2003-08-01 2005-03-03 Hitachi Maxell Ltd 密閉型電池
CN103227311A (zh) * 2012-01-27 2013-07-31 丰田自动车株式会社 密闭型二次电池
JP2015144093A (ja) * 2014-01-31 2015-08-06 トヨタ自動車株式会社 二次電池
JP2016173907A (ja) * 2015-03-16 2016-09-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形二次電池
CN108369999A (zh) * 2015-12-28 2018-08-03 株式会社杰士汤浅国际 蓄电元件及蓄电元件的制造方法
JP2017130386A (ja) * 2016-01-21 2017-07-27 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子、及び蓄電素子の製造方法
CN107026248A (zh) * 2016-01-21 2017-08-08 株式会社杰士汤浅国际 蓄电元件、蓄电装置以及蓄电元件的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3767707A1 (en) 2021-01-20
US20210159563A1 (en) 2021-05-27
JP7183287B2 (ja) 2022-12-05
EP3767707A4 (en) 2021-12-08
CN112956075A (zh) 2021-06-11
WO2020066050A1 (ja) 2020-04-02
JPWO2020066050A1 (ja) 2021-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9118050B2 (en) Secondary battery having electrode terminal fastened with nut
KR102578860B1 (ko) 이차 전지
JP7320758B2 (ja) 電池モジュール
JP6892495B2 (ja) 二次電池
JP6446239B2 (ja) 二次電池
KR101841340B1 (ko) 밀폐형 전지
JPWO2016185867A1 (ja) 角形二次電池
JP2015097174A (ja) 二次電池
JP6167185B2 (ja) 角形二次電池
CN112956075B (zh) 紧固结构体
JP6577998B2 (ja) 角形二次電池
CN109564998B (zh) 方形二次电池
WO2017130702A1 (ja) 角形二次電池
JP6382336B2 (ja) 角形二次電池
JP2018056085A (ja) 二次電池
JP6182061B2 (ja) 二次電池
JP2016173907A (ja) 角形二次電池
JP2021064519A (ja) 二次電池
JP6504994B2 (ja) 角形蓄電素子
JPWO2015125223A1 (ja) 二次電池
KR100522681B1 (ko) 밀폐전지
JP2018056023A (ja) 二次電池
JP7393586B2 (ja) 角型二次電池及びその製造方法
JP6752737B2 (ja) 角形二次電池
JP2018056086A (ja) 二次電池及び二次電池の製造方法

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