CN117321850A - 接合方法以及蓄电器件 - Google Patents
接合方法以及蓄电器件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117321850A CN117321850A CN202280035929.0A CN202280035929A CN117321850A CN 117321850 A CN117321850 A CN 117321850A CN 202280035929 A CN202280035929 A CN 202280035929A CN 117321850 A CN117321850 A CN 117321850A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- collector plate
- welding
- protruding portion
- swing
- negative electrode
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims description 21
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 67
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 91
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 14
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 14
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 15
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 8
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/66—Current collectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/74—Terminals, e.g. extensions of current collectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
-
- 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
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/533—Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
-
- 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
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/534—Electrode connections inside a battery casing characterised by the material of the leads or tabs
-
- 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
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/536—Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
-
- 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
Abstract
接合方法包括:交替地层叠电极箔和隔板,并且形成以延长所述层叠的电极箔的方式延伸的突出部的工序;以及在使集电板的内侧面与所述突出部接触的状态下,将激光照射在所述集电板的外侧面以对所述突出部和所述集电板进行摇摆焊接的工序。
Description
技术领域
本公开涉及一种接合方法以及蓄电器件。
本申请对于2021年6月10日在日本申请的日本特愿2021-097397号主张优先权,在此引用其内容。
背景技术
在专利文献1中,公开了一种接合方法,其将正极板和负极板经由隔板层叠形成以涡旋状卷绕的极板组,并分别通过激光焊接将集电板接合于向该极板组的涡旋中心轴方向的一端突出的正极集电体的突出部和向另一端突出的负极集电体的突出部。在该专利文献1中,通过按压极板组的涡旋中心轴方向的一端,而使涡旋中心轴方向的一端的正极集电体的突出部和另一端的负极集电体的突出部分别在涡旋的径向上弯曲而形成平坦部。进而,在专利文献1中,在与这些平坦部平行地将正极侧的集电板以及负极侧的集电板推压的状态下,从集电板的涡旋中心轴方向外侧的外侧面照射激光,以将正极集电体的突出部和集电板激光焊接,并且将负极集电体的突出部和集电板激光焊接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2011-129328号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1这样的接合方法中,如果激光的输出过低,则不能确保充分的焊接强度,有可能产生焊接不良。另一方面,如果激光的输出过高,则有可能产生来自集电板的飞溅,或产生由热量引起隔板熔化,从而产生内部微短路或自放电不良等。
本公开的目的在于提供一种接合方法以及蓄电器件,其能够在确保焊接强度的同时抑制飞溅的产生和隔板的熔化。
用于解决问题的方案
根据本公开的一个方面,接合方法包括:交替地层叠电极箔和隔板,并且形成以延长所述层叠的电极箔的方式延伸的突出部的工序;以及在使集电板的内侧面与所述突出部接触的状态下,将激光照射到所述集电板的外侧面地对所述突出部和所述集电板进行摇摆焊接的工序。
发明效果
根据以上方面,能够在确保焊接强度的同时抑制飞溅的产生和隔板的熔化。
附图说明
图1是示出本公开的一个实施方式的蓄电器件的概略结构的剖视图。
图2是本公开的一个实施方式的展开了元件的层叠体的俯视图。
图3是图2的层叠体的剖视图。
图4是示出将图2的层叠体卷绕成涡旋状的状态的侧视图。
图5是本公开的一个实施方式的负极突出部和负极集电板的接合部附近的剖视图。
图6是示出本公开的一个实施方式的集电板的摇摆焊痕的俯视图。
图7是上述摇摆焊痕的放大图。
图8是本公开的一个实施方式的接合方法的流程图。
图9是本公开的一个实施方式的元件的沿着中心轴a的剖视图。
图10是示出本公开的一个实施方式的形成平坦部的工序的侧视图。
图11是示出本公开的实施方式的激光的输出(纵轴)相对于摇摆焊接的焊接位置(横轴)的过渡的图。
图12是与本公开的实施方式的第一变形例的图5相对应的剖视图。
图13是与本公开的实施方式的第二变形例的图6相对应的俯视图。
具体实施方式
〈实施方式〉
《蓄电器件的结构》
以下,在参照附图的同时对实施方式进行详细说明。
如图1所示,作为本实施方式的蓄电器件1,将锂离子电容器(LIC)作为一例进行说明。即,本实施方式的蓄电器件1在正极具有双电层电容器,在负极具有锂离子电池的构造。
蓄电器件1具备壳体2、元件3、集电板4、端子板5和电解液6。
壳体2由铝合金等金属形成,呈有底筒状。壳体2形成容纳元件3、集电板4和电解液6的容纳空间7。端子板5通过拉深加工等安装在本实施方式的壳体2的开口部8,开口部8被该端子板5封闭。
如图1~图4所示,元件3具备多个电极箔9、多个隔板10和多个突出部11。本实施方式的元件3形成为能够容纳在壳体2的容纳空间7中的圆筒状。形成为该圆筒状的元件3与电解液6一起被容纳在容纳空间7中。元件3的中心轴a(参照图1)在被容纳在壳体2的容纳空间7中的状态下,沿着壳体2的容纳空间7的中心轴延伸。
如图2所示,本实施方式的元件3具备正极箔9P和负极箔9N作为电极箔9,并具备正极突出部11P和负极突出部11N作为突出部11。需要说明的是,在以下的说明中,将元件3的中心轴a(参照图1)延伸的方向称为中心轴方向Da,将在中心轴方向Da上配置壳体2的开口部8的一侧称为中心轴方向第一侧Da1,将其相反侧称为中心轴方向第二侧Da2。
如图3所示,本实施方式的正极箔9P具备由铝合金构成的铝层12、和在该铝层12的表背面分别涂布碳材料而成的正极碳材料层13。本实施方式的负极箔9N具备由作为具有1000℃以上的熔点的金属的铜构成的铜层14、和在该铜层14的表背面分别涂布碳材料而成的负极碳材料层15。这些铝层12以及铜层14具有例如6~20μm的厚度。本实施方式的正极箔9P以及负极箔9N在图2所示的展开的状态下的俯视图中分别呈长方形,这些长方形的短边16、17在中心轴方向Da上延伸。需要说明的是,在本实施方式中,示例了正极箔9P的长边18的尺寸小于负极箔9N的长边19的尺寸、正极箔9P的短边16的尺寸与负极箔9N的短边17的尺寸同等(具体而言,稍小)的情况。
隔板10由至少保持蓄电器件1的电极间的电绝缘性的电绝缘材料构成,呈片状。隔板10配置在正极箔9P和负极箔9N之间。本实施方式的隔板10配置成夹住负极箔9N。本实施方式的隔板10在图2所示的展开的状态下的俯视图中呈长方形,该长方形的短边20在中心轴方向Da上延伸。隔板10的长边21的尺寸分别大于正极箔9P的长边18的尺寸和负极箔9N的长边19的尺寸。进而,隔板10的短边20的尺寸大于正极箔9P的短边16的尺寸和负极箔9N的短边17的尺寸。隔板10具有例如18~22μm的厚度。
突出部11与电极箔9一体地形成并在将电极箔9延长的方向上延伸。如图2以及图4所示,本实施方式的元件3在中心轴方向第一侧Da1具备负极突出部11N、在中心轴方向第二侧Da2具备正极突出部11P,作为多个突出部11。
正极突出部11P在将正极箔9P延长的方向上延伸,比隔板10更向中心轴向第二侧Da2突出。本实施方式中的元件3例如通过使正极片22相对于隔板10向中心轴方向第二侧Da2错开地配置,而使正极突出部11P向中心轴方向第二侧Da2突出,该正极片22将正极箔9P的铝层12和正极突出部11P一体地形成而成,由铝合金构成。
负极突出部11N在将负极箔9N延长的方向上延伸,比隔板10更向中心轴向第一侧Da1突出。通过使负极片23相对于隔板10向中心轴方向第一侧Da1错开地配置,使负极突出部11N向中心轴方向第一侧Da1突出,该负极片23将负极箔9N的铜层14和负极突出部11N一体地形成而成,由铜构成。
如图5所示,本实施方式的负极突出部11N在其中心轴方向第一侧Da1的缘部具备平坦部24N。该平坦部24N在第一方向Dh上延伸,该第一方向Dh是与中心轴方向Da交叉的方向,换言之,是与负极箔9N交叉的方向。需要说明的是,虽然省略图示,但与负极突出部11N同样,正极突出部11P也在其中心轴方向第二侧Da2的缘部具备平坦部24。该正极突出部11P的平坦部24P在第一方向Dh上延伸,该第一方向Dh是与中心轴方向Da交叉的方向,换言之,是与正极箔9P交叉的方向。需要说明的是,图5示意性示出了平坦部24N,负极突出部11N的平坦部24N相对于负极箔9N的延伸角度全部为相同角度。但是,在实际的负极突出部11N中,例如,由于制造上的原因等,平坦部24N的角度在整个区域中不是恒定的,有时从中心轴方向Da观察呈凹凸。
如图3所示,元件3在多个电极箔9和多个隔板10层叠的状态下,例如通过缠绕在圆柱状的辊R上等,围绕中心轴a以涡旋状形成。即,构成元件3的正极箔9P、负极箔9N、隔板10、正极突出部11P以及负极突出部11N从中心轴向Da观察分别呈涡旋状。如图4所示,这样形成的圆筒状的元件3在其外周面具备有隔板10。在本实施方式中,胶带(adhesive tape)T等分别缠绕在该外周面的中心轴方向第一侧Da1的缘部和中心轴方向第二侧Da2的缘部,使得隔板10的端部25不向以中心轴a为中心的径向外侧扩展。
如图5所示,负极集电板4N经由焊接部26N固定在负极突出部11N。正极集电板4P也同样。如图4所示,在本实施方式中,作为多个集电板4,具备正极集电板4P和负极集电板4N这两个集电板4。这些正极集电板4P和负极集电板4N形成为具有以中心轴a为中心的圆形的外缘的概略平板状,具有在中心轴方向Da上朝向突出部11侧的内侧面27和在中心轴方向Da上朝向内侧面27的相反侧而成为背靠背的外侧面28。
正极集电板4P由含有与正极突出部11P相同的金属的金属形成。即,本实施方式的正极集电板4P由铝合金形成。负极集电板4N由含有与负极突出部11N相同的金属的金属形成。负极集电板4N由具有1000℃以上的熔点的材料形成。本实施方式的负极集电板4N由铜形成。需要说明的是,如图1所示,在本实施方式中的集电板4的中央部,形成有朝向中心轴方向Da的突出部11侧突出的凸部29。进而,在集电板4的凸部29,形成有贯通孔30。凸部29插入形成在元件3的中央部并在中心轴方向Da上延伸的剖面圆形的空洞部31中。
如图5所示,负极集电板4N的内侧面27N经由焊接部26N固定在负极突出部11N的平坦部24N。在负极集电板4N的外侧面28N,在与形成在内侧面27N侧的焊接部26N对应的位置,形成有摇摆(wobble)焊痕40。换言之,负极集电板4N的内侧面27N经由焊接部26N固定在平坦部24N,该焊接部26N通过将激光照射到负极集电板4N的外侧面28N的摇摆焊接形成。正极集电板4P也同样。
如图6、图7所示,设置有多个摇摆焊痕40。本实施方式的摇摆焊痕40通过将以中心轴a为中心的径向(换言之为放射方向)Dr作为焊接行进方向的摇摆焊接形成。在此,焊接行进方向是指从开始摇摆焊接的焊接始点朝向结束摇摆焊接的焊接终点的方向。
在本实施方式中,相互平行地延伸的两个摇摆焊痕40成组,该摇摆焊痕40的组在以中心轴a为中心的周向Dc上隔开间隔地设置有多个。这些多个摇摆焊痕40包括分别在与焊接行进方向交叉的方向上具有振幅的正弦曲线状的焊痕Sc(参照图7)。本实施方式中的与焊接行进方向(换言之为径向Dr)交叉的方向(换言之为周向Dc)的摇摆焊痕40的宽度尺寸Lw例如设为0.4~0.8mm,正弦曲线状的焊痕Sc的粗度设为100~200μm左右。另外,正弦曲线状的焊痕Sc设为每单位距离(10mm)20~30周期。
在本实施方式中,作为摇摆焊痕40,具有多个第一摇摆焊痕40L和焊接行进方向的尺寸比第一摇摆焊痕40L短的多个第二摇摆焊痕40S。在本实施方式中示例的第一摇摆焊痕40L在周向Dc上以等间隔设置六组,第二摇摆焊痕40S在周向Dc上以等间隔设置三组。
从中心轴方向Da观察,集电板4的径向Dr上的第一摇摆焊痕40L的外侧端部40to位于比配置在最外周侧的突出部11的位置稍靠外周侧。进而,从中心轴向Da观察,集电板4的径向Dr内侧的第一摇摆焊痕40L的内侧端部40ti位于比配置在最内周侧的突出部11的位置稍靠内周侧。需要说明的是,在本实施方式中示例的集电板4上,为了确保刚性,在周向Dc相邻的第一摇摆焊痕40L之间的径向Dr外侧的位置,形成有在周向Dc上延伸的槽部41。另外,示例了在周向Dc上的第一摇摆焊痕40L彼此之间的、未形成第二摇摆焊痕40S的位置形成有圆形孔42的情况。
本实施方式中的第二摇摆焊痕40S仅形成在比这些凹槽41更靠径向Dr内侧。本实施方式的第二摇摆焊痕40S为第一摇摆焊痕40L的1/2程度的长度。上述焊接部26通过如下方式形成:通过为了进行摇摆焊接而向外侧面28照射激光,而使位于该激光的照射位置的相反侧的集电板4的内侧面27的一部分以及照射了激光的集电板4的一部分熔融并凝固。
如图1所示,端子板5将壳体2的开口部8封闭。本实施方式的端子板5至少具备端子板主体35、压力调节阀36和封口橡胶37。端子板主体35从中心轴方向Da观察呈圆形,在其中央部具有孔35h。压力调节阀36配置在端子板主体35的中央部,经由孔35h调节容纳空间7的压力。封口橡胶37密封端子板主体35与壳体2的开口部8的内周面之间的间隙。压力调节阀36以在将电解液6从端子板主体35的孔35h注入容纳空间7之后封堵孔35h的方式安装。
《接合方法》
本实施方式的蓄电器件1具备上述结构。接下来,在参照附图的同时,对组装上述蓄电器件1的组装方法中的、特别是元件3与端子板5的接合方法进行说明。
如图8所示,本实施方式的接合方法包括形成突出部的工序(步骤S01)和进行摇摆焊接的工序(步骤S02)。
如图2所示,在形成突出部的工序(步骤S01)中,交替地层叠电极箔9和隔板10,并且形成以将层叠的电极箔9延长的方式延伸的突出部11。在本实施方式中,如上所述,通过使将正极箔9P的铝层12和正极突出部11P一体地形成而成的正极片22相对于隔板10向中心轴方向第二侧Da2错开地配置,而形成向中心轴方向第二侧Da2突出的正极突出部11P。另外,通过使将负极箔9N的铜层14和负极突出部11N一体地形成而成的负极片23相对于隔板10向中心轴方向第一侧Da1错开地配置,而形成向中心轴方向第一侧Da1突出的负极突出部11N。
在形成突出部的工序(步骤S01)中,进一步将上述层叠的层叠板沿图3所示的箭头方向卷绕成涡旋状而形成圆筒状,并将胶带T缠绕在向该圆筒状的外周面露出的隔板10的中心轴方向Da的两端部。在形成该突出部的工序(步骤S01)中,进而,对如图9所示形成为圆筒状的元件3的正极突出部11P和负极突出部11N如图10所示分别从中心轴方向Da压接按压夹具50,使正极突出部11P的缘部向与正极箔9P交叉的第一方向弯曲,并且使负极突出部11N的缘部向与负极箔9N交叉的第一方向弯曲,从而在正极突出部11P以及负极突出部11N上分别形成平坦部24N以及24P(未图示)。
在进行摇摆焊接的步骤(步骤S02)中,通过进行摇摆焊接,将突出部11和集电板4接合。更具体而言,在进行该摇摆焊接的工序(步骤S02)中,如图5所示,使负极集电板4N为与负极突出部11N的平坦部24N平行的姿态,使负极集电板4N的内侧面27N与负极突出部11N的平坦部24N接触。然后,将激光照射到负极集电板4N的外侧面28N以进行摇摆焊接。同样地,在进行该摇摆焊接的步骤(步骤S02)中,使正极集电板4P(未图示)为与正极突出部11P(未图示)的平坦部24P(未图示)平行的姿态,使正极集电板4P的内侧面27P与正极突出部11P的平坦部24P接触。然后,将激光照射到正极集电板4P外侧面28N以进行摇摆焊接。在此,在摇摆焊接中,如图7所示,以描绘在与上述焊接行进方向交叉的方向上具有振幅的正弦曲线的方式照射激光。该激光的照射如上所述对正极集电板4P的外侧面28P和负极集电板4N的外侧面28N分别在径向Dr上进行多次。在本实施方式中,以形成上述第一摇摆焊痕40L和第二摇摆焊痕40S的方式进行摇摆焊接。
在摇摆焊接的步骤(步骤S02)中,进而,从摇摆焊接的焊接始点朝向焊接终点,逐渐减少激光的输出。在本实施方式中,如图11所示,从摇摆焊接的焊接始点朝向焊接终点,激光的输出线性地逐渐减少。即,在本实施方式的摇摆焊接中,激光的输出相对于焊接距离的降低率为恒定。需要说明的是,激光的输出相对于焊接距离的减少并不限于以线性过渡,而是可以例如以曲线状过渡。需要说明的是,作为焊接始点和焊接终点处的激光输出的一例,能够示例将焊接始点的激光输出设为800W,将焊接终点的激光输出设为700W的情况。另外,作为另一例,能够示例将焊接始点的激光输出设为750W,将焊接终点的激光输出设为600W的情况。
通过上述接合方法将突出部11和集电板4接合而成的构造体在将端子板主体35焊接在集电板4上之后,容纳在壳体2中。之后,壳体2的开口部8被端子板5的封口橡胶37封闭,电解液6从端子板主体35的孔35h注入,并安装压力调节阀36。
《作用效果》
如上所述,在本实施方式中,在使突出部11与集电板4的内侧面27接触的状态下,将激光照射到集电板4的外侧面28以对突出部11和集电板4进行摇摆焊接。在这样通过摇摆焊接将突出部11和集电板4接合的情况下,与在焊接行进方向上以直线状射激光的情况相比,能够确保焊接面积,并且使由焊接引起的热输入稳定。因此,降低向集电板4的热输入量,从而能够抑制突出部11与集电板4的焊接强度不足。进而,通过摇摆焊接使由焊接引起的热输入稳定,能够抑制由于向集电板4的热输入量过度增加而产生飞溅或产生隔板10的熔化。因此,能够抑制正极箔9P与负极箔9N之间的短路或因在正极箔9P与负极箔9N之间的微短路引起的自放电不良等。
根据本实施方式的接合方法,还能够通过摇摆焊接抑制隔板10的熔化,因此能够缩短电极箔9与集电板4之间的距离。因此,在将壳体2的尺寸设为恒定的情况下,能够使电极箔9与隔板10的层叠部分的面积更大,因此作为蓄电器件1能够确保更大的容量。
在本实施方式中,还在突出部11上形成平坦部24,将集电板4摇摆焊接在该平坦部24上。在该情况下,由于能够增大突出部11与集电板4的接触面积,因此能够更容易地获得焊接强度。
本实施方式的负极突出部11N和负极集电板4N由作为具有1000℃以上的熔点且激光的反射率高的金属的铜形成。这种具有1000℃以上的熔点的金属如果试图以直线状进行激光焊接,则热输入不稳定,有时不能得到足够的焊接强度。然而,在本实施方式的接合方法中,负极突出部11N与负极集电板4N通过摇摆焊接而焊接,因此能够抑制由激光焊接引起的向负极集电板4N的热输入变得过大,能够进行稳定的焊接。
在本实施方式中,从焊接始点朝向焊接终点,激光的输出逐渐减少。在该情况下,在未向集电板4进行热输入的焊接初期,能够通过相对较高的激光输出更快速地热输入。另外,由于激光输出能够随着向集电板4的热输入进行而逐渐减少,因此能够抑制向集电板4的热输入变得过大。因此,能够更进一步抑制产生飞溅或产生隔板10的熔化。
在本实施方式中,激光的输出逐渐线性地减少。因此,能够使激光的输出控制不复杂化地,容易地进行摇摆焊接。
在本实施方式中,以在与焊接行进方向交叉的方向上具有振幅的正弦曲线状照射激光而进行摇摆焊接。在该情况下,激光的照射轨迹(换言之,正弦曲线状的焊痕Sc)不会交叉或形成角部。因此,能够抑制由激光照射引起的热输入集中在特定的部位。
在本实施方式中,在电极箔9的铝层12以及铜层14的厚度为6~20μm、集电板4的厚度为0.3~1.0mm的情况下,通过摇摆焊接将这些电极箔9和集电板4接合。因此,即使在这样电极箔9的铝层12以及铜层14的厚度相对于集电板4的厚度极小的情况下,也能够确保所需的焊接强度以提高蓄电器件1的可靠性。
<其他实施方式>
以上,参照附图对一个实施方式进行了详细说明,但具体的结构并不限定于上述的结构,可以进行各种设计变更等。
在上述实施方式中,对形成包括正弦状的焊痕Sc的摇摆焊痕40的情况进行了说明。然而,摇摆焊痕40不限于包括正弦曲线状的焊痕Sc的情况。作为包括在摇摆焊痕40中的焊痕,例如可以是圆形或算术数字的8等形状。另外,作为上述焊痕,可以组合正弦曲线、圆形、以及算术数字的8字等在摇摆焊接中可使用的多个形状。
在上述实施方式中,对将正极突出部11P与正极集电板4P进行摇摆焊接、并且将负极突出部11N与负极集电板4N进行摇摆焊接的情况进行了说明,但是,例如,也可以将正极突出部11P与正极集电板4P通过摇摆焊接以外的其他焊接接合,将负极突出部11N与负极集电板4N通过摇摆焊接接合。
在上述实施方式中,对负极突出部11N与负极集电板4N由铜形成的情况进行了说明。但是,负极突出部11N和负极集电板4N只要是具有1000℃以上的熔点的材料即可,并不限于铜。进而,对由铝合金形成正极突出部11P和正极集电板4P的情况进行了说明,但是也可以由具有1000℃以上的熔点的、例如铜等材料形成。
在上述实施方式中,对在突出部11上形成平坦部24的情况进行了说明,但是,例如,也可以如图12所示的第一变形例那样,省略突出部11的平坦部24,将集电板4的内侧面27抵接在沿中心轴方向Da延伸的突出部11的端缘,经由焊接部26将突出部11固定在集电板4。
在上述实施方式中,对在集电板4的外侧面28形成有第一摇摆焊痕40L和第二摇摆焊痕40S的情况进行了说明。但是,例如,也可以如图13所示的第二变形例那样,省略第二摇摆焊痕40S,而仅设置第一摇摆焊痕40L。另外,摇摆焊痕40在径向Dr上的长度不限于上述实施方式的长度,也可以适当变更。
在上述实施方式中,对在交替地层叠多个电极箔9和多个隔板10之后,卷绕成涡旋状而将元件3形成圆筒状的情况进行了说明,但是,本公开的接合方法也适用于未卷绕成涡旋状的元件3。
在上述实施方式中,作为蓄电器件1,以锂离子电容器为一例进行了说明,但也可以是与锂离子电容器不同的其他电容器或二次电池。
工业上的可利用性
根据以上方面,能够在确保焊接强度的同时抑制飞溅的产生和隔板的熔化。
附图标记说明
1…蓄电器件2…壳体3…元件4…集电板5…端子板6…电解液7…容纳空间8…开口部9…电极箔9P…正极箔9N…负极箔10…隔板11…突出部11P…正极突出部11N…负极突出部12…铝层13…正极碳材料层14…铜层15…负极碳材料层16、17、20…短边18、19、21…长边22…正极片23…负极片24…平坦部25…端部26…焊接部27…内侧面28…外侧面29…凸部30…贯通孔31…空洞部35…端子板主体36…压力调节阀37…封口橡胶40…摇摆焊痕41…槽部R…辊T…胶带Sc…焊痕。
Claims (12)
1.一种接合方法,其特征在于,包括:
交替地层叠电极箔和隔板,并且形成以延长所述层叠的电极箔的方式延伸的突出部的工序;以及
在使集电板的内侧面与所述突出部接触的状态下,将激光照射到所述集电板的外侧面而对所述突出部和所述集电板进行摇摆焊接的工序。
2.如权利要求1所述的接合方法,其特征在于,
在所述形成突出部的工序中,
使所述突出部中的至少一部分在与所述电极箔交叉的第一方向上弯曲以形成在所述第一方向上延伸的平坦部,
在所述摇摆焊接的工序中,
在使所述集电板的内侧面与所述平坦部接触的状态下进行所述摇摆焊接。
3.如权利要求1或2所述的接合方法,其特征在于,在所述摇摆焊接的工序中,
对由具有1000℃以上的熔点的材料构成的所述突出部和所述集电板进行所述摇摆焊接。
4.如权利要求1至3中任一项所述的接合方法,其特征在于,在所述摇摆焊接的工序中,
从所述摇摆焊接的焊接始点朝向焊接终点,所述激光的输出逐渐减少。
5.如权利要求4所述的接合方法,其特征在于,所述激光的输出线性地减少。
6.如权利要求1至5中任一项所述的接合方法,其特征在于,在所述电极箔中包括的金属箔的厚度为6~20μm,所述集电板的厚度为0.3~1.0mm。
7.如权利要求1至6中任一项所述的接合方法,其特征在于,在所述摇摆焊接的工序中,
以在与焊接行进方向交叉的方向上具有振幅的正弦曲线状照射所述激光而进行所述摇摆焊接。
8.一种蓄电器件,其特征在于,具备:
层叠部,其具有交替地层叠的电极箔和隔板;
突出部,其与所述电极箔一体地形成并在将所述电极箔延长的方向上延伸;以及
集电板,其具有经由焊接部固定在所述突出部的内侧面;
所述集电板在朝向所述内侧面的相反侧的外侧面中的与所述焊接部对应的位置具有摇摆焊痕。
9.如权利要求8所述的蓄电器件,其特征在于,所述突出部具备在与所述电极箔交叉的第一方向上延伸的平坦部,
所述集电板的所述内侧面经由所述焊接部固定在所述平坦部。
10.如权利要求8或9所述的蓄电器件,其特征在于,所述电极箔和所述集电板是具有1000℃以上的熔点的材料。
11.如权利要求8至10中任一项所述的蓄电器件,其特征在于,在所述电极箔中包括的金属箔的厚度为6~20μm,所述集电板的厚度为0.3~1.0mm。
12.如权利要求8至11中任一项所述的蓄电器件,其特征在于,所述摇摆焊痕包括在与该摇摆焊痕的焊接行进方向交叉的方向上具有振幅的正弦曲线状的焊痕。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021097397A JP2022189051A (ja) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | 接合方法及び蓄電デバイス |
JP2021-097397 | 2021-06-10 | ||
PCT/JP2022/022488 WO2022259952A1 (ja) | 2021-06-10 | 2022-06-02 | 接合方法及び蓄電デバイス |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117321850A true CN117321850A (zh) | 2023-12-29 |
Family
ID=84426020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202280035929.0A Pending CN117321850A (zh) | 2021-06-10 | 2022-06-02 | 接合方法以及蓄电器件 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022189051A (zh) |
CN (1) | CN117321850A (zh) |
DE (1) | DE112022001594T5 (zh) |
WO (1) | WO2022259952A1 (zh) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5500970B2 (ja) | 2009-12-17 | 2014-05-21 | パナソニック株式会社 | 金属箔と金属板との接合方法 |
EP2728647B1 (en) * | 2011-06-28 | 2018-10-10 | Nippon Chemi-Con Corporation | Battery and method for manufacturing the same |
JP2019206013A (ja) * | 2018-05-28 | 2019-12-05 | 株式会社豊田自動織機 | タブ群のレーザ溶接方法 |
JP2020013706A (ja) * | 2018-07-18 | 2020-01-23 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法 |
JP2021051225A (ja) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | 株式会社フジクラ | ビームシェイパ、加工装置、及び加工方法 |
JP6837650B1 (ja) | 2019-12-16 | 2021-03-03 | Assest株式会社 | 危険度判別プログラム及びシステム |
-
2021
- 2021-06-10 JP JP2021097397A patent/JP2022189051A/ja active Pending
-
2022
- 2022-06-02 WO PCT/JP2022/022488 patent/WO2022259952A1/ja active Application Filing
- 2022-06-02 CN CN202280035929.0A patent/CN117321850A/zh active Pending
- 2022-06-02 DE DE112022001594.2T patent/DE112022001594T5/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022259952A1 (ja) | 2022-12-15 |
JP2022189051A (ja) | 2022-12-22 |
DE112022001594T5 (de) | 2024-01-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5275271B2 (ja) | 2次電池 | |
JP6089784B2 (ja) | 角形二次電池 | |
JP5300788B2 (ja) | 二次電池 | |
JP6569322B2 (ja) | 二次電池及びそれを用いた組電池 | |
KR102568341B1 (ko) | 축전 소자 | |
JP2007335156A (ja) | 蓄電素子 | |
JP6550848B2 (ja) | 角形二次電池 | |
KR20180023634A (ko) | 이차전지의 전극탭 용접 방법 및 그에 따른 전극탭 용접 구조 | |
JP2008004274A (ja) | 蓄電素子 | |
KR20120025389A (ko) | 각형 밀폐 2차전지 | |
JP2006127964A (ja) | 接続装置およびそれを用いた電気デバイス集合体 | |
JP2011040711A (ja) | 電気化学デバイス | |
WO2013031668A1 (ja) | 角形電池 | |
JP2014060045A (ja) | 二次電池の電極構造 | |
JP2019061925A (ja) | 二次電池 | |
JP5229440B2 (ja) | 電気化学デバイス | |
JP2006164784A (ja) | フィルム外装電気デバイス | |
WO2009048303A2 (en) | Electrochemical cell | |
CN106328843B (zh) | 二次电池 | |
US8574756B1 (en) | Prismatic secondary battery | |
WO2018012465A1 (ja) | 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 | |
CN117321850A (zh) | 接合方法以及蓄电器件 | |
JP2019067544A (ja) | 二次電池及びその製造方法 | |
JP6380866B2 (ja) | 蓄電素子及び蓄電装置 | |
JP2000323120A (ja) | 電気エネルギー蓄積デバイス及びその製造方法 |
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 |