CN116666915A - 单电池及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及单电池及其制造方法。单电池(100)具备:外壳(120),包括具有开口的主体(120A)以及密封主体(120A)的封口板(120B);电极体(130),被收纳于外壳(120),具有电极极耳(130A、130B);以及集电体(140),与电极极耳(130A、130B)接合。电极极耳(130A、130B)具有金属箔的层叠构造,沿着金属箔的层叠方向的多个翻边加工部(10)形成于电极极耳(130A、130B)。至少在位于多个翻边加工部(10)之间的区域、或者至少在与多个翻边加工部(10)邻接的区域形成有将电极极耳(130A、130B)与集电体(140)接合的激光焊接部(20)。
Description
技术领域
本技术涉及单电池及其制造方法。
背景技术
在日本特开2019-207767号公报中公开了如下内容:在电极体的极耳组(tabgroup)与导电部件的焊接部使用具有多个沿极耳的层叠方向贯通的孔的保护部件,使激光照射装置以跨过多个孔的方式移动。
在日本专利第6784232号公报中公开了如下内容:在将构成二次电池的电极极耳的层叠金属箔焊接于一对金属板的构造中,将被一对金属板夹持的层叠金属箔在焊接预定位置局部地沿层叠方向按压并敛缝(swage)。
在日本特开2013-166182号公报中公开了如下内容:通过纵剖面形状为大致V字形的刀具在层叠了的金属箔的焊接部位设置沿着层叠方向贯通的切口,使金属箔彼此在切口端部沿层叠方向密接。
发明内容
从在电极极耳与集电体之间形成良好的激光焊接部的观点考虑,现有的接合构造尚存在改善的余地。本申请发明人们对从与现有的构造不同的观点考虑能够形成良好的激光焊接部的构造进行了研究。
本技术的目的在于,提供形成有电极极耳与集电体的良好的激光焊接部的单电池及其制造方法。
本技术所涉及的单电池具备:外壳,包括具有开口的主体以及密封主体的封口板;电极体,被收纳于外壳,具有电极极耳;以及集电体,与电极极耳接合。电极极耳具有金属箔的层叠构造,沿着金属箔的层叠方向的多个翻边加工部形成于电极极耳。至少在位于多个翻边加工部之间的区域、或者至少在与多个翻边加工部邻接的区域形成有将电极极耳与集电体接合的激光焊接部。
本技术所涉及的单电池的制造方法具备:制作包括具有金属箔的层叠构造的电极极耳的电极体的工序;在电极极耳上配置集电体的工序;在相互分离的第1位置以及第2位置沿着金属箔的层叠方向对电极极耳实施翻边加工的工序;至少在位于第1位置以及第2位置之间的区域、或者至少在与第1位置以及第2位置邻接的区域通过激光焊接来将电极极耳与集电体接合的工序;在将电极极耳与集电体接合之后将电极体以及集电体收纳于外壳主体的工序;以及通过封口板来密封收纳了电极体以及集电体的外壳主体的工序。
根据与附图关联理解的本发明所涉及的以下的详细说明,本发明的上述以及其他目的、特征、方面以及优点将变得清楚。
附图说明
图1是表示单电池的立体图。
图2是从Y轴方向观察单电池的剖视图。
图3是表示电极体的结构的一个例子的简图。
图4是表示电极极耳与集电体的接合部的图(其1)。
图5是表示电极极耳与集电体的接合部的图(其2)。
图6是表示电极极耳与集电体的接合部的图(其3)。
图7是表示电极极耳与集电体的接合部的图(其4)。
图8是表示电极极耳与集电体的接合部的图(其5)。
图9是表示电极极耳与集电体的接合部的图(其6)。
图10是表示电极极耳与集电体的接合部的图(其7)。
图11是表示电极极耳与集电体的接合部的图(其8)。
图12是表示1个实施例所涉及的电极极耳的翻边加工部(burring-processedportion)周边的剖视图。
图13是示意性表示电极极耳的翻边加工部周边的构造的放大剖视图。
图14是表示比较例所涉及的电极极耳的翻边加工部周边的剖视图。
图15是用于对激光焊接部的周边的尺寸关系进行说明的图(其1)。
图16是用于对激光焊接部的周边的尺寸关系进行说明的图(其2)。
图17是用于对激光焊接部的周边的尺寸关系进行说明的图(其3)。
图18是用于对激光焊接部的周边的尺寸关系进行说明的图(其4)。
图19是表示单电池的制造方法的各工序的流程图。
具体实施方式
以下,对本技术的实施方式进行说明。其中,对相同或者相当的部分标注相同的参照附图标记,存在不重复其说明的情况。
此外,在以下说明的实施方式中,当提及个数、量等的情况下,除了有特别记载的情况之外,本技术的范围并不一定限定于该个数、量等。另外,在以下的实施方式中,对于各个构成要素而言,除了有特别记载的情况之外,对于本技术不一定是必须的。另外,本技术并不限定于一定起到在实施方式中提及的全部作用效果。
此外,在本说明书中,“具备(comprise)”以及“包含(include)”、“具有(have)”的记载是开放(open end)形式。即,在包括某个结构的情况下,可以包括该结构以外的其他结构,也可以不包括该结构以外的其他结构。
另外,在本说明书中,当使用几何学术语以及表示位置/方向关系的术语例如“平行”、“正交”、“倾斜45°”、“同轴”、“沿着”等术语的情况下,这些术语允许制造误差或少许的波动。在本说明书中,当使用“上侧”、“下侧”等表示相对位置关系的术语的情况下,这些术语是表示1个状态下的相对位置关系而使用的术语,根据各机构的设置方向(例如使机构整体上下反转等),相对位置关系可能反转或转动至任意的角度。
在本说明书中,“电池”并不限定于锂离子电池,能够包括镍氢电池以及钠离子电池等其他电池。在本说明书中,“电极”能够通称正极以及负极。
在本说明书中,“单电池”并不一定限定于方形,也能够包括圆筒型等其他形状的单电池。
另外,“单电池”能够搭载于混合动力车(HEV:Hybrid Electric Vehicle)、插电混合动力车(PHEV:Plug-in Hybrid Electric Vehicle)以及电动汽车(BEV:BatteryElectric Vehicle)等。但是,“单电池”的用途并不限定于车载用。
图1是表示单电池100的立体图。如图1所示,单电池100具有方形形状。单电池100具有电极端子110和框体120(外装罐)。即,单电池100是方形二次单电池。
电极端子110形成于框体120上。电极端子110具有沿着与Y轴方向(第1方向)正交的X轴方向(第2方向)排列的正极端子111以及负极端子112。正极端子111以及负极端子112在X轴方向上相互分离设置。
框体120具有长方体形状,构成单电池100的外观。框体120包括外壳主体120A和密封外壳主体120A的开口的封口板120B。封口板120B通过焊接与外壳主体120A接合。
框体120具有上表面121、下表面122、第1侧面123、第2侧面124以及2个第3侧面125。在框体120设置有气体排出阀126。
上表面121是和与Y轴方向以及X轴方向正交的Z轴方向(第3方向)正交的平面。在上表面121配置有电极端子110。下表面122沿着Z轴方向与上表面121对置。
第1侧面123以及第2侧面124各侧面由与Y轴方向正交的平面构成。第1侧面123以及第2侧面124各侧面在框体120所具有的多个侧面中具有最大的面积。在Y轴方向上观察,第1侧面123以及第2侧面124各侧面具有矩形形状。在Y轴方向上观察,第1侧面123以及第2侧面124各侧面具有X轴方向成为长度方向、Z轴方向成为宽度方向的矩形形状。
在将多个单电池100串联连接的情况下,多个单电池100以在Y轴方向相邻的单电池100、100之间第1侧面123彼此、第2侧面124彼此面对的方式被层叠。由此,在多个单电池100被层叠的Y轴方向上,正极端子111与负极端子112交替排列。
气体排出阀126设置于上表面121。在单电池100的温度异常上升(热失控)、因在框体120的内部产生的气体而框体120的内压变为规定值以上的情况下,气体排出阀126将该气体排出至框体120的外部。
图2是表示电极体的结构的一个例子的简图。如图2所示,在单电池100中,在框体120的内部收纳电极体130、集电部件140以及电解液(未图示)。集电部件140包括正极集电部件141和负极集电部件142。
电极端子110借助树脂制的绝缘部件150被固定于封口板120B。绝缘部件150包括正极侧的绝缘部件151和负极侧的绝缘部件152。
经由集电部件140将电极端子110与电极体130电连接。具体而言,电极体130通过正极集电部件141与正极端子111连接。电极体130通过负极集电部件142与负极端子112连接。
在电极体130的X轴方向的两端形成有正极极耳130A以及负极极耳130B。正极极耳130A在接合部1A与正极集电部件141接合。负极极耳130B在接合部1B与负极集电部件142接合。
在图2的例子中,正极极耳130A以及负极极耳130B相对于电极体130被分开形成于X轴方向的两侧,但正极极耳130A以及负极极耳130B的配置并不限定于此。例如,正极极耳130A以及负极极耳130B也可以在Z轴方向上配置于电极体130的封口板120B侧(图2中的上侧)。
图3是表示电极体130的结构的一个例子的简图。在图3所示的例子中,电极体130为卷绕型。电极体130并不限定于卷绕型,也可以是层叠型(堆叠型)。
在图3的例子中,电极体130包括正极131A、负极131B以及隔板131C。正极131A、负极131B以及隔板131C均是带状的片材。电极体130可以包括多张隔板131C。在正极131A与负极131B之间夹着隔板131C。通过将正极131A、负极131B以及隔板131C的层叠体卷绕为旋涡状来形成电极体130。电极体130可以在卷绕后被成形为扁平状。
正极131A包括正极基材1311A和正极活性物质层1312A。正极基材1311A是导电性片材。正极基材1311A例如可以是铝合金箔等。正极基材1311A例如可以具有10μm~30μm左右的厚度。正极活性物质层1312A被配置于正极基材1311A的表面。正极活性物质层1312A例如可以仅配置于正极基材1311A的一面。正极活性物质层1312A例如也可以配置于正极基材1311A的表背两面。在正极131A的宽度方向(X轴方向)上,可以在一方的端部露出正极基材1311A。正极集电部件141与露出正极基材1311A的部分接合。
例如,可以在正极活性物质层1312A与正极基材1311A之间形成有中间层(未图示)。在本说明书中,即便是存在中间层的情况,也视为正极活性物质层1312A被配置于正极基材1311A的表面。中间层可以比正极活性物质层1312A薄。中间层例如可以具有0.1μm~10μm左右的厚度。中间层例如可以包括导电材料、绝缘材料等。
正极活性物质层1312A例如可以具有10μm~200μm左右的厚度。正极活性物质层1312A例如可以具有130μm~1130μm左右的厚度。正极活性物质层1312A例如可以具有130μm~100μm左右的厚度。
正极活性物质层1312A包括正极活性物质。正极活性物质是粒子群。正极活性物质层1312A只要包括正极活性物质即可,可以还包括追加的成分。正极活性物质层1312A除了正极活性物质之外例如可以还包括导电材料以及粘合剂等。导电材料可以包括任意的成分。导电材料例如可以包括从由碳黑、石墨、气相生长碳纤维(VGCF)、碳纳米管(CNT)以及石墨烯薄片构成的组中选择的至少1种。相对于100质量份的正极活性物质,导电材料的混合量例如可以为0.1质量份~10质量份左右。粘合剂能够包括任意的成分。粘合剂例如可以包括从由聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚(偏二氟乙烯-co-六氟丙烯(PVdF-HFP)、聚四氟乙烯(PTFE)以及聚丙烯酸酸(PAA)构成的组中选择的至少1种。相对于100质量份的正极活性物质,粘合剂的混合量例如为0.1质量份~10质量份左右。
正极活性物质层1312A能够具有高密度。正极活性物质层1312A例如可以具有3.6g/cm3~3.9g/cm3左右的密度。正极活性物质层1312A例如可以具有3.65g/cm3~3.81g/cm3左右的密度。正极活性物质层1312A例如可以具有3.70g/cm3~3.81g/cm3左右的密度。在本说明书中,活性物质层的密度表示表观密度(apparent density)。
负极131B例如可以包括负极基材1311B和负极活性物质层1312B。负极基材1311B是导电性片材。负极基材1311B例如可以是铜合金箔等。负极基材1311B例如可以具有5μm~30μm左右的厚度。负极活性物质层1312B可以配置于负极基材1311B的表面。负极活性物质层1312B例如可以仅配置于负极基材1311B的一面。负极活性物质层1312B例如也可以配置于负极基材1311B的表背两面。在负极131B的宽度方向(X轴方向)上,可以在一方的端部露出负极基材1311B。负极集电部件142与露出负极基材1311B的部分接合。
负极活性物质层1312B例如可以具有10μm~200μm左右的厚度。负极活性物质层1312B包括负极活性物质。负极活性物质能够包括任意的成分。负极活性物质例如可以包括从由石墨、软碳、硬碳、硅、氧化硅、硅基合金、锡、氧化锡、锡基合金以及锂钛复合氧化物构成的组中选择的至少1种。
负极活性物质层1312B除了负极活性物质之外例如可以还包括粘合剂等。负极活性物质层1312B例如以质量分率可以包括95%~99.5%左右的负极活性物质和剩余部分的粘合剂。粘合剂能够包括任意的成分。粘合剂例如可以包括从由羧甲基纤维素(CMC)以及苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)构成的组中选择的至少1种。
隔板131C的至少一部分被夹装于正极131A与负极131B之间。隔板131C将正极131A与负极131B分离。隔板131C例如可以具有10μm~30μm左右的厚度。
隔板131C是多孔质片材。电解液透过隔板131C。隔板131C例如可以具有200s/100mL~400s/100mL左右的透气度。本说明书中的“透气度”表示“JIS P 8117:2009”中规定的“透气阻力度(Air Resistance)”。透气度可通过葛尔莱试验法测定。
隔板131C为电绝缘性。隔板131C例如可以包括聚烯烃系树脂等。隔板131C例如可以实际由聚烯烃系树脂构成。聚烯烃系树脂例如可以包括从由聚乙烯(PE)以及聚丙烯(PP)构成的组中选择的至少1种。隔板131C例如可以具有单层构造。隔板131C例如可以实际由PE层构成。隔板131C例如可以具有多层构造。隔板131C例如可以通过依次层叠PP层、PE层以及PP层来形成。在隔板131C的表面例如可以形成有耐热层等。
电解液包括溶剂和辅助电解质(supporting electrolyte)。溶剂为非质子性。溶剂能够包括任意的成分。溶剂例如可以包括从由碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、1,2-二甲氧基乙烷(DME)、甲酸甲酯(MF)、乙酸甲酯(MA)、丙酸甲酯(MP)以及γ-丁内酯(GBL)构成的组中选择的至少1种。
辅助电解质溶解于溶剂。辅助电解质例如可以包括从由LiPF6、LiBF4以及LiN(FSO2)2构成的组中选择的至少1种。辅助电解质例如可以具有0.5mоl/L~2.0mоl/L左右的摩尔浓度。辅助电解质例如可以具有0.8mоl/L~1.2mоl/L左右的摩尔浓度。
电解液除了包括溶剂以及辅助电解质之外,可以还包括任意的添加剂。电解液例如以质量分率可以包括0.01%~5%左右的添加剂。添加剂例如可以包括从由碳酸亚乙烯酯(VC)、二氟磷酸锂(LiPO2F2)、氟磺酸锂(FSO3Li)以及双草酸硼酸锂(LiBOB)构成的组中选择的至少1种。
在图3的例子中,位于电极体130的X轴方向的两端的正极基材1311A以及负极基材1311B被聚拢(gathered)而分别成为正极极耳130A以及负极极耳130B。正极极耳130A以及负极极耳130B具有金属箔的层叠构造。
接下来,使用图4来对正极极耳130A(电极极耳)与正极集电部件141(集电体)的接合部1A的构造进行说明。其中,在图4以及图5~图11中,对正极侧的接合部1A进行说明,但在负极侧的接合部1B中也能够应用同样的构造。
图4是表示正极极耳130A(电极极耳)与正极集电部件141(集电体)的接合部1A的图。其中,在图4以及后述的图5~图18中,对正极极耳130A与正极集电部件141的接合部1A进行说明,但负极极耳130B与负极集电部件142的接合部1B也能够应用与接合部1A同样的构造。
如图4所示,接合部1A包括多个翻边(burring)加工部10和形成于夹在多个翻边加工部10之间的区域的激光焊接部20。
翻边加工部10在将正极极耳130A与正极集电部件141重叠的状态下形成于正极极耳130A。翻边加工部10沿着构成正极极耳130A的金属箔的层叠方向形成。在图4的例子中,从金属箔的层叠方向观察,翻边加工部10形成为大致圆形状。
激光焊接部20将正极极耳130A与正极集电部件141接合。在图4中沿着横向形成激光焊接部20。图4中的激光焊接部20的延伸方向(图中横向)可以与X轴方向平行,也可以与Z轴方向平行,也可以是相对于X轴以及Z轴倾斜交叉的方向。
图5~图11是表示变形例所涉及的接合部1A的图。参照图5~图11来对翻边加工部10以及激光焊接部20的变形例进行说明。
在图5~图7的例子中,2个翻边加工部10形成为在图中沿横向排列。激光焊接部20在2个翻边加工部10之间形成为沿2个翻边加工部10排列的方向延伸。这样,多个翻边加工部10的数量能够适当地变更。
在图5的例子中,与图4的例子同样,从金属箔的层叠方向观察,翻边加工部10形成为大致圆形状。在图6的例子中,从金属箔的层叠方向观察,翻边加工部10形成为大致三角形状。在图7的例子中,从金属箔的层叠方向观察,翻边加工部10形成为大致四边形状。从金属箔的层叠方向观察,翻边加工部10可以具有其他多边形形状,例如也可以具有椭圆形状。这样,翻边加工部10的平面形状能够适当地变更。
在图4~图7的例子中,激光焊接部20形成为从金属箔的层叠方向观察与翻边加工部10分离。与此相对,在图8的例子中,激光焊接部20的一部分形成为从金属箔的层叠方向观察与翻边加工部10重叠。
也可以如图9、图10所示,翻边加工部10交错配置。并且,翻边加工部10可以不必规则地配置。这样,翻边加工部10的配置能够适当地变更。
在图9的例子中,激光焊接部20形成为在图中沿横向延伸。在图10的例子中,激光焊接部20形成为在交错配置的翻边加工部10之间延伸为锯齿形状。这样,激光焊接部20的延伸方向以及形状也能够适当地变更。
在图11的例子中,在形成为排列成2行(图中纵向)×3列(图中横向)的6处翻边加工部10之间,激光焊接部20分成2个来形成。这样,激光焊接部20在1个接合部1A中并不局限于单个,也可以分成多个来形成。
在图5~图11的变形例中,与图4的例子同样,图中横向或纵向可以与X轴方向平行,也可以与Z轴方向平行,也可以是相对于X轴以及Z轴倾斜交叉的方向。
图12是表示1个实施例所涉及的正极极耳130A的翻边加工部10的周边的剖视图。图12相当于图4中的A-A剖面。
如图12所示,翻边加工部10具有加工宽度随着从开口部朝向前端而变窄的锥形状。即,以随着朝向前端而加工宽度变窄的方式实施翻边加工。但是,翻边加工部10的形状并不限定于锥形状。
在图12的例子中,以在正极极耳130A形成有底的孔的方式实施翻边加工。翻边加工部10具有正极极耳130A的总厚度T的50%以上左右的加工深度H。也可以以贯通正极极耳130A的方式实施翻边加工。
在多个翻边加工部10之间形成被层叠的金属箔无间隙或者间隙极小化的密接区域30。通过对包括密接区域30的区域实施激光焊接来形成正极极耳130A与正极集电部件141的激光焊接部20。
图13是示意性表示正极极耳130A的翻边加工部10的周边的构造的放大剖视图。作为一个例子,翻边加工部10的开口的宽度A例如为0.7mm左右。作为一个例子,位于多个翻边加工部10之间的密接区域30的宽度B例如为1.5mm左右。
图14是表示比较例所涉及的正极极耳130A的翻边加工部10的周边的剖视图。在图14中,用多个夹子40夹持正极极耳130A的金属箔。在位于多个夹子(clip)40间的中间部分30A的金属箔形成有间隙30B。在对形成有间隙30B的中间部分30A实施了激光焊接时,容易在激光焊接部20产生焊接不良。
与此相对,在本实施方式所涉及的单电池100中,通过对位于与正极集电部件141的接合部1A的正极极耳130A实施翻边加工,能够在构成正极极耳130A的金属箔的层叠构造无间隙或者间隙极小化的状态下进行激光焊接。其结果是,能够形成正极极耳130A与正极集电部件141的良好的激光焊接部20。这点在负极极耳130B与负极集电部件142的接合部1B中也同样。
更具体而言,因在翻边加工时产生的飞边(毛刺)而金属箔彼此容易成为密接状态,能够将金属箔的层叠构造捆束为1个。关于这点,在压缩金属箔的层叠构造来压扁金属箔的压缩加工中,难以将靠近正极集电部件141以及负极集电部件142(集电体)的金属箔捆束,有可能在金属箔彼此之间形成间隙。为了可靠地避免金属箔彼此的间隙,需要相当大的压缩载荷。与此相对,在本实施方式所涉及的单电池100中,由于采用了翻边加工(开孔加工)来代替压缩加工,所以能够以比压缩加工相对小的载荷获得金属箔彼此的密接构造。
并且,通过翻边加工能够在除去了金属箔的氧化皮膜之后捆束为1个。通过将金属箔捆束为1个,能够抑制激光焊接时的热形变(金属箔的伸展、弯曲)的影响。在通过预焊接将金属箔捆束的情况下,金属箔会产生热形变,相对于此,在翻边加工中不会产生热形变。
接下来,使用图15~图18来对激光焊接部20的周边的尺寸关系进行说明。如图15的示意图以及上述的图13所示,在将翻边加工部的宽度(开口宽度)设为A、将密接区域30的宽度设为B、将激光焊接时的射束直径设为C、将翻边加工部10的中心与激光束的中心的距离(纵向)设为D、将翻边加工部10的间距设为Ex(横向)以及Er(倾斜方向)时,标准而言,优选以下的关系成立(标准范围)。
A/2+C/2≤D≤A/2+B-C/2
A+C≤Ex,Er<A+2×B
通过满足上述关系,能够如图16所示,将位于多个翻边加工部10之间的区域无间隙地作为密接区域30,且能够使翻边加工部10与激光焊接部20不重叠。
作为一个例子,在图16所示的例子中,翻边加工部的宽度A=0.7mm,密接区域30(金属箔的无间隙的范围)的宽度B=1.55mm,激光束直径C=1.0mm,翻边加工部10的中心与激光束的中心的距离(纵向)D=1.4mm,翻边加工部10的间距Ex=3.35mm、Er=3.26mm,激光束的照射长度L=11.74mm。不过,A、B、C、D、Ex、Er、L的值并不限定于此。
激光束直径C能够适当地变更。例如,激光束直径C能够在0.1mm以上1.0mm以下左右的范围适当地变更,但激光束直径C的范围并不限定于此。可以缩小激光束直径C而多次扫描。例如,可以使激光束直径C=0.2mm而照射3次。在多次照射激光束时,将中心从已焊接部分偏移来进行照射。此时,可以完全避开已焊接部分来照射,也可以与已焊接部分局部重复。
也可能存在翻边加工部的宽度(开口宽度)A、密接区域30的宽度B、激光焊接时的射束直径C、翻边加工部10的中心与激光束的中心的距离(纵向)D、翻边加工部10的间距Ex(横向)以及Er(倾斜方向)成为以下的关系的情况(极限范围)。
C/2≤D≤A/2+B
Ex、Er=A+2×B
通过满足上述的关系,能够如图17所示,将位于多个翻边加工部10之间的区域的大部分作为密接区域30,且能够使翻边加工部10与激光焊接部20不重叠。
作为一个例子,在图17所示的例子中,翻边加工部的宽度A=0.7mm,密接区域30(金属箔的无间隙的范围)的宽度B=1.55mm,激光束直径C=1.0mm,翻边加工部10的中心与激光束的中心的距离(纵向)D=1.65mm,翻边加工部10的间距Ex=3.8mm、Er=3.8mm,激光束的照射长度L=11.4mm。不过,A、B、C、D、Ex、Er、L的值并不限定于此。
另外,优选激光束直径C为密接区域30(金属箔的无间隙的范围)的宽度B以下。但是,即便C×0.5≤B左右也能够形成激光焊接部20。
优选激光焊接部20与翻边加工部10不重叠。即,优选不向翻边加工部10照射激光束。不过,通过调整激光的输出(使激光的输出比较小)而即便是使激光焊接部20与翻边加工部10局部重叠的情况,也能够形成激光焊接部20。
还能够如图18所示,在与形成为一列的多个翻边加工部10邻接的位置设置激光焊接部20。该情况下,也能够在与多个翻边加工部10邻接的密接区域30形成激光焊接部20,且使翻边加工部10与激光焊接部20不重叠。
在图18的例子中,以与多个翻边加工部10排列的方向(图中横向)大致平行地延伸的方式形成有激光焊接部20。
作为一个例子,在图18所示的例子中,翻边加工部的宽度A=0.7mm,密接区域30(金属箔的无间隙的范围)的宽度B=1.55mm,激光束直径C=1.0mm,翻边加工部10的中心与激光束的中心的距离(纵向)D=0.9mm,翻边加工部10的间距Ex=2.57mm,激光束的照射长度L=9.85mm。不过,A、B、C、D、Ex、L的值并不限定于此。
在图17、图18所示的构造中,也与图16的情况同样,能够适当地变更激光束直径C及其照射次数。另外,如上述那样,激光焊接部20的一部分可以形成于密接区域30(金属箔的无间隙或者极小化的部分)的外侧。
图19是表示单电池100的制造方法的各工序的流程图。如图19所示,单电池的制造方法包括:制作包括具有金属箔的层叠构造的正极极耳130A以及负极极耳130B的电极体130的工序(S10);将电极体130的正极极耳130A以及负极极耳130B与正极集电部件141以及负极集电部件142分别接合的工序(S20);以及将电极体130和正极集电部件141以及负极集电部件142封入至框体120的工序(S30)。
将电极体130与正极集电部件141以及负极集电部件142接合的工序(S20)包括:在正极极耳130A以及负极极耳130B上配置正极集电部件141以及负极集电部件142的工序(S21);在相互分离的多个位置(第1位置以及第2位置)沿着金属箔的层叠方向对正极极耳130A以及负极极耳130B实施翻边加工来形成多个翻边加工部10的工序(S22);在位于多个翻边加工部10之间或者与多个翻边加工部10邻接的密接区域30通过激光焊接将正极极耳130A以及负极极耳130B(电极极耳)与正极集电部件141以及负极集电部件142(集电体)接合的工序(S23)。
将电极体130与正极集电部件141以及负极集电部件142封入至框体120的工序(S30)包括:将相互接合的电极体130和正极集电部件141以及负极集电部件142收纳于外壳主体120A的工序(S31);和通过封口板120B将收纳了电极体130和正极集电部件141以及负极集电部件142的外壳主体120A密封的工序(S32)。
对本发明的实施方式进行了说明,但应该认为本次公开的实施方式在全部的点上是例示而非限制性的。本发明的范围由本申请请求保护的技术方案示出,意在包括与本申请请求保护的技术方案等同的含义以及范围内的全部变更。
Claims (8)
1.一种单电池,其特征在于,具备:
外壳,包括具有开口的主体以及密封所述主体的封口板;
电极体,被收纳于所述外壳,具有电极极耳;以及
集电体,与所述电极极耳接合,
所述电极极耳具有金属箔的层叠构造,
在所述电极极耳形成沿着所述金属箔的层叠方向的多个翻边加工部,
至少在位于所述多个翻边加工部之间的区域、或者至少在与所述多个翻边加工部邻接的区域形成有将所述电极极耳与所述集电体接合的激光焊接部。
2.根据权利要求1所述的单电池,其特征在于,
从所述金属箔的层叠方向观察,所述激光焊接部与所述翻边加工部分离。
3.根据权利要求1或2所述的单电池,其特征在于,
所述翻边加工部具有所述电极极耳的总厚度的50%以上的加工深度。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的单电池,其特征在于,
所述翻边加工部具有随着朝向前端而加工宽度变窄的锥形状。
5.一种单电池的制造方法,其特征在于,具备:
制作包括具有金属箔的层叠构造的电极极耳的电极体的工序;
在所述电极极耳上配置集电体的工序;
在相互分离的第1位置以及第2位置沿着所述金属箔的层叠方向对所述电极极耳施加翻边加工的工序;
至少在位于所述第1位置以及所述第2位置之间的区域、或者至少在与所述第1位置以及所述第2位置邻接的区域通过激光焊接来将所述电极极耳与所述集电体接合的工序;
在将所述电极极耳与所述集电体接合之后将所述电极体以及所述集电体收纳于外壳主体的工序;以及
通过封口板来密封收纳了所述电极体以及所述集电体的所述外壳主体的工序。
6.根据权利要求5所述的单电池的制造方法,其特征在于,
从所述金属箔的层叠方向观察,被实施所述激光焊接的区域与所述电极极耳以及所述集电体中的被实施了所述翻边加工的区域分离。
7.根据权利要求5或6所述的单电池的制造方法,其特征在于,
所述翻边加工被实施至所述电极极耳的总厚度的50%以上的深度为止。
8.根据权利要求5~7中任一项所述的单电池的制造方法,其特征在于,
以随着朝向前端而加工宽度变窄的方式实施所述翻边加工。
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