CN1411082A - 密闭型电池 - Google Patents

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Abstract

提供一种电解液不会泄露的密闭性优异的密闭型电池，所述电池为在具有把极性与电池密封外壳的极性不同的电极引出板通过使电极导出销贯穿并铆接固定到安装于金属板的贯通孔上的绝缘性构件上的电池端板的密闭型电池中，安装到电池端板的金属板位于电池密封外壳内侧的面上的内部绝缘板与安装到电池端板的金属板的外侧的外部绝缘板至少在两个面上接触的密闭型电池。

Description

密闭型电池
技术领域
本发明涉及密闭式电池，特别是涉及安装电池端板的密闭性优异的密闭型电池，其中，所述电池端板设置有通过绝缘性构件将极性与电池密封外壳的极性不同的电池端子引出的电极端子。
背景技术
作为小型电子设备用的电源，采用各种电池，作为便携式电话、笔记本电脑，可携式摄像机等的电源，采用小型大容量的密闭型电池，采用高容量的锂电池及锂离子二次电池等使用非水电解质的密闭型电池。
与设备的小型化相对应，除圆筒型电池之外，还采用可以有效地利用小的空间的方形密闭式电池。在方形电池中，安装有利用绝缘性构件与起着电池的一个电极的作用的电池密封外壳隔离的电极端子。
图2是表示说明方形密闭型电池的一个例子的图示。
密闭型电池1是把中间夹有隔离层将正电极和负电极叠层之后卷绕起来制成的电池部件收存到由不锈钢、表面镀镍的低碳钢等构成的方形筒状的金属容器2(下面也称之为电池密封外壳)内，在电池密封外壳2的上端，将由外部绝缘板4A和正极侧的电极引出板5利用正极侧的电极导出销6成一整体的形成在金属板3上构成的端板7安装到电池密封外壳2的开口部，将该开口部封口构成的，在端板7的一部分上，设置在电池内部的压力异常上升时排放压力用的、比其它部分的壁厚薄的薄壁部8，以及注入电解液、在电解液注入后将其封口的小孔9，在从小孔9注入电解液之后，埋入由不锈钢等金属制成的构件，焊接封口。
图3是说明端板的一个例子的图示，图3(A)是端板的分解透视图，图3(B)是说明把电极导出销铆接后的状态的图示。
在设于不锈钢、镀镍低碳钢钢板等构成的金属板3上的贯通孔10上，从下部安装由聚丙烯、氟树脂等构成的内部绝缘板4B，在该贯通孔的上部载置外部绝缘板4A，形成绝缘性构件4。然后，将由铝或铝合金等导电性良好的金属构成的具有凸缘部6A的电极导出销6穿过设于内部绝缘板4B上的孔，安装电极引出板5，通过从上下将电极导出销的凸缘部6A与柱状部6B的前端铆接形成端板7。
在把接合到电池部件上、用绝缘性构件11包覆的导电引线12接合到制成的端板7的电极导出销6的凸缘部6A上之后，配合到导出密封外壳的开口部，将其周围进行激光焊接封口。
在端板组装时，通过铆接，电极导出销6被压扁，与电极引出板5的平面接触，在电极导出销与正极引出板5之间形成导电连接的同时，用铆接压扁的正极导出销胀出均匀地压接到绝缘构件的平板状的表面与圆筒状的壁面上进行封口。
然而，在这种密闭型电池中，存在着在电极导出销部分的封口特性不够好，随着时间的推移引起性能劣化的问题。
此外，如图3(C)所示，在设于电极导出销6和电池端板的金属板3之间的外部绝缘板4A与内部绝缘板4B之间产生空隙13，存在着电解液通过空隙泄漏等危险。空隙13有可能在铆接电极导出销6的过程中产生，或者在外部连接导线焊接到电极引出板5上、将电极导出销12与电池部件的一个电极连接起来时，或者在把电池端板焊接到电池密封外壳上由于激光焊接加热造成收缩变形时产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种在具有将电极导出销铆接密封的电极密封结构的电池中，绝缘性、气密性优异，电极导出销与电极引出板的导电接触良好，随时间的推移变化小、可靠高的密闭型电池。
本发明是一种密闭型电池，在这种具有将极性与电池密封外壳的极性不同的电极引出板，用电极导出销贯穿并铆接固定在安装于金属板的贯通孔内的绝缘构件上的电池端板的密闭型电池中，安装到电池端板的金属板的电池密封外壳的内侧的面上的内部绝缘板与安装到电池端板的金属板的电池密封外壳的外侧的外部绝缘板至少在两个面上接触。
在前述密闭型电池中，前述外部绝缘板安装到设于电池端板的金属板上的凹部内。
在前述密闭型电池中，内部绝缘板和外部绝缘板具有垂直于电极导出销的轴的平面及与电极导出销成同心圆状的曲面构成的接触面。
在前述密闭型电池中，内部绝缘板和外部绝缘板具有将与电极导出销同心圆状的两个半径不同的面用垂直于电极导出销的平面结合起来的接触面。
在前述密闭型电池中，内部绝缘板和外部绝缘板具有将垂直于电极导出销的轴的三个面用半径不同的与电极导出销成同心圆状的两个面结合起来的接触面。
在前述密闭型电池中，内部绝缘板和外部绝缘板具有由相对于电极导出销的轴倾斜的两个面构成的接触面。
此外，前述密闭型电池是锂离子电池。
附图的简单说明
图1是说明本发明的密闭型电池的图示。
图2是说明方形密闭型电池的一个例子的图示。
图3是说明端板的一个例子的图示。
具体实施方式
本发明的密闭型电池，可以提供一种在将电极导出销贯穿于配置在金属板的两面上的绝缘性材料之后，将电极导出销铆接在电极引出板上成一体化的电池端板中，通过把两个绝缘性构件的接触面制成阶梯状等，不在一个面上，使得即使在两个绝缘性构件之间的一部分上产生间隙等的情况下，利用两个接触面之一保持气密性，可以确保两个绝缘性构件间的气密性的密闭型电池。
同时，通过把绝缘性构件的接触面制成阶梯状或设置凹凸，能够可靠地保持两个绝缘性构件之间的接触面的气密性。
下面参照附图对本发明进行说明。
图1是说明密闭型电池的电极引出端子部分的剖面图，图1(A)是说明端板的一个实施例的剖面图，图1(B)及图1(C)是说明另外的实施例的图示。
如图1(A)所示，在形成密闭型电池的端板7的金属板3上，从上下配置由外部绝缘板4A和内部绝缘板4B构成的绝缘性构件4，在外部绝缘板4A的上部设置电极引出板5，通过铆接电极导出销6将其封口一体化。
外部绝缘板4A与内部绝缘板4B不仅通过与电极导出销平行的面，而且通过与该电极导出销平行的面板连接的水平面14接触。因此，即使在铆接时外部绝缘板4A与内部绝缘板4B的阶梯状的接触面上位置发生一定的偏移，或者由于激光焊接等的热量引起收缩，也仍然可以保持气密性。
此外，在图1(B)所示的例子中，电极导出销6与绝缘性构件的接触面仅为内部绝缘板4B的壁面，内部绝缘板4B与外部绝缘板4A与截面为阶梯状的三个面接触，即与平行于电极导出销6的轴的两个面及和它们结合的水平面14接触。因此，与图1(A)中的情况相比，气密性更好，即使在铆接时外部绝缘板4A与内部绝缘板4B的阶梯状接触面稍稍发生位置偏移或者因激光焊接等的热量引起收缩时，也可以保持充分的气密性。
此外，在图1(C)的例子中，将内部绝缘板4A及外部绝缘板4B的接触部设置成设有凹槽部和与之配合的凸出部的凹凸配合部15。可以缩小配合部偏移，具有优异的保持气密性的效果。
图1(D)所示的例子，设置配合部为V形截面的V形条配合部16，与图1(C)具有相同的效果。
此外，在图1(A)至图1(D)所示的例子中，在所有的端板7的金属板3上，都形成指向电池密封外壳的内部凹部17，由于外部绝缘板4A配合到凹部17上，在铆接电极导出销时由凹部17限制外部绝缘板4A的外缘部的移动，可以提高绝缘板的定位精度。此外，由于在凹部处安装电极引出端子，从而可以获得缩小电极引出端子的从电池端面的突出量的特点。
作为内部绝缘板及外部绝缘板，可以列举出聚丙烯，或者四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯共聚物(PFA)，四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)等热塑性氟树脂等。
作为位于端板外面、设于外部绝缘板4A的上面的电极引出板，可以采用镍板，镀镍低碳钢板，铜板，铜镍锌合金板。
进而，作为这些电极引出板，优选在表面进行镀敷。镀敷在可以有效降低电极引出板与电极导出销的接触电阻的同时，还可以有效地防止由于附着在电极端子部的电解液造成的电极端子部的化学腐蚀以及由于接触电位差造成的电化学溶解及腐蚀。
作为在电极引出板上的镀敷金属，可以列举出金等贵金属，银，锡等，但优选地用耐腐蚀性强的金等贵金属进行镀敷。
此外，作为电极导出销，优选地采用将铝或铝合金构成的金属原材料加工成电极导出销的形状之后进行退火的制品。
电极导出销通过退火，在铆接时的变形均匀的同时，表面硬度降低，且由于不容易在表面产生裂纹，绝缘性构件之间的密封性等良好。
电极导出销通过退火使硬度暂时下降，但由于铆接加工时的冲击引起加工硬化，所以铆接后的电极导出销和未进行退火加工时显示出相同的硬度，不会造成封口性能下降或电极导出销的铆接强度下降。
本发明的密闭型电池，由于在把电极导出销贯穿安装到形成于金属板上的贯通孔上的绝缘性构件并进行铆接，形成与电池端板具有气密性的外部连接端子的电池端板上，至少在两个面上形成从金属板的外侧与内侧安装的绝缘性构件的接触面，所以，在安装并铆接绝缘性构件时两者之间不会产生偏移，即使由于激光焊接等的热影响使绝缘性构件收缩时，两者之间也可以保持密闭性，从而，可以提供一种可靠性高的密闭式电池。

Claims (11)

1、一种密闭型电池，在具有把极性和电池密封外壳的极性不同的电极引出板用电极导出销贯穿并铆接固定安装于金属板的贯通孔内的绝缘性构件上的电池端板的密闭型电池中，其特征为，安装到电池端板的金属板的位于电池密封外壳的内侧的面上的内部绝缘板和安装到电池端板的金属板的位于电池密封外壳的外侧的外部绝缘板，至少在两个面进行接触。
2、如权利要求1所述的密闭型电池，其特征为，外部绝缘板安装在设于电池端板的金属板上的凹部中。
3、如权利要求1所述的密闭型电池，其特征为，内部绝缘板和外部绝缘板具有由垂直于电极导出销的轴的平面及与电极导出销同心圆状的曲面构成的接触面。
4、如权利要求3所述的密闭型电池，其特征为，外部绝缘板安装到设于电池端板的金属板上的凹部中。
5、如权利要求1所述的密闭型电池，其特征为，内部绝缘板与外部绝缘板具有用垂直于电极导出销的平面将和电极导出销同心圆状的半径不同的两个面结合起来的接触面。
6、如权利要求5所述的密闭型电池，其特征为，外部绝缘板安装到设于电池端板的金属板上的凹部中。
7、如权利要求1所述的密闭型电池，其特征为，内部绝缘板和外部绝缘板具有用与电极导出销呈同心圆状的半径不同的两个面将垂直于电极导出销的轴的三个面结合起来构成的接触面。
8、如权利要求7所述的密闭型电池，其特征为，外部绝缘部安装到设于电池端板的金属板上的凹部中。
9、如权利要求1所述的密闭型电池，其特征为，内部绝缘板和外部绝缘板具有由相对于电极导出销的轴倾斜的两个面构成的接触面。
10、如权利要求9所述的密闭型电池，其特征为，外部绝缘板安装到设在电池端板的金属板上的凹部中。
11、如权利要求1所述的密闭型电池，其特征为，密闭型电池为锂离子电池。
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