CN1661828A - 电池、电池组及电池、电池组的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供电池(1),其特征在于包括:一对圆筒状的有底罐(2);将一对有底罐(2)的各开口端部连接的结合环(3);以及被收容在被连接的一对有底罐(2)的内部的、包括一对电极的发电元件;一方的有底罐(2)与一方的电极被电连接;另一方的有底罐(2)与另一方的电极被电连接;结合环(3)的、与一方的有底罐(2)相接的区域和与另一方的有底罐(2)相接的区域被电绝缘。这样一来,可以提供能缩小收容发电元件部分的容积的电池。
Description
技术领域
本发明涉及电池、集成了电池的电池组、及电池和电池组的制造方法。
背景技术
近年来,伴随混合汽车、电动汽车等运输设备、及个人电脑等便携式设备的发展,电池的作用越来越受到重视。搭载电池的设备的开发竞争激烈,更小型且高输出的电池和低成本电池被市场所需求。
图25示出现有的电池的一个例子。图25所示的电池101是所谓圆筒形的电池,应用于镍氢电池、锂电池等各种各样的电池。图25所示的电池101中,在圆筒状电池壳102中收容了极板组108和电池液,极板组108包括正极103、负极104和隔板105。电池壳102的上部被兼用作端子的封口板106和电绝缘性的垫圈107密封。例如,通过夹持垫圈107地砸边(或铆接,caulking)固定电池壳102和封口板106,电池壳102被密封、密闭。极板组108中的正极103或负极104与封口板106通过突起部(tab)109被电连接。
其它,一般也使用端子部分的结构与图25所示的电池不同的电池(例如参照日本专利特开2000-138054号公报(以下称作“专利文献1”)和日本专利特开2001-52759号公报(以下称作“专利文献2”)等)。这样的电池大多用于汽车用等容量比较大的电池。在专利文献1所提出的电池中,阳螺纹(male thread)状的端子部件贯通盖体布置,上述端子部件通过螺合在上述端子部件上的螺母被固定在上述盖体上。这样的电池不同于图25所示的电池,不需要为了密闭电池壳而进行砸边固定。
而且,汽车用途等用单独的电池容量、电压等不足时,有时使用将多个电池串联连接的电池组。例如,考虑将图25所示的圆筒形电池串联连接来形成电池组。此时,电池壳的底面部是平面,但由于上面部的端子部变成凸状,所以保持原样,则稳定保持将电池集成而成的电池组是困难的。为此,例如在日本专利特开平10-106533号公报(以下称作“专利文献3”)中提出了如下技术:在电池的底面部与邻接的电池的上面部之间塞进连接体进行焊接、固定。
但是,图25所示的电池,利用突出部电连接端子和极板组,在电池的内部需要收容突出部、引脚等发电元件以外的部件的空间,所以能量密度减小与该部分相对应的量。
在专利文献1和专利文献2中提出的电池中,也需要集电用的突出部。而且,阳螺纹状的端子部件贯通到框体的内部布置着,在电池的内部需要布置突出部和端子部件的空间。而且,为了将图25所示的电池、或专利文献1和2所提出的电池串联连接来形成电池组,也需要例如专利文献3中提出的电池组所使用的连接体等。但是,在专利文献3所提出的电池组中,由于在电池间需要布置用于彼此连接邻接的电池的连接体的空间,所以恐怕电池组的小型化变得困难。
发明内容
本发明提供能减小收容发电元件的部分的容积的电池及电池组,以及它们的制造方法。
本发明的电池,包括:一对圆筒状的有底罐;将上述一对有底罐的各开口端部连接的结合环;以及被收容在上述被连接的一对有底罐的内部的、包括一对电极的发电元件;
一方的上述有底罐与一方的上述电极被电连接;
另一方的上述有底罐与另一方的上述电极被电连接;
上述结合环中的、与一方的上述有底罐相接的区域和与另一方的上述有底罐相接的区域被电绝缘。
本发明的电池组,包括多个上述本发明的电池,具有将上述多个电池串联连接的构造。
本发明的制造方法,包括以下工序:
(i)连接第1有底罐的开口端部和结合环的工序;
(ii)在上述第1有底罐的内部,收容包括一对电极的极板组的工序;
(iii)从上述结合环的与上述第1有底罐连接了的一侧相反的一侧,使上述结合环和第2有底罐的开口端部连接,由此通过上述结合环连接上述第1有底罐和上述第2有底罐的工序;
还包括以下工序:
(a)将上述第1有底罐和一方的上述电极电连接的工序;
(b)将上述第2有底罐和另一方的上述电极电连接的工序。
本发明的电池组的制造方法,上述电池组具有将多个电池串联连接的构造,上述电池是如上所述的本发明的电池,电池组的制造方法包括以下工序:
(x)布置多个电池,使得邻接的上述电池的端面对接;
(y)通过电连接上述端面,来串联连接邻接的上述电池。
附图说明
图1是表示本发明的电池的一例的示意图。
图2是图1的电池的示意剖面图。
图3是图2的电池的区域II的放大图。
图4是表示本发明的电池的一例的示意图。
图5A~D是表示本发明的电池中使用的集电体的例子的示意图。
图6是表示本发明的电池的一例的示意图。
图7是表示本发明的电池的一例的示意图。
图8是表示本发明的电池的一例的示意图。
图9是表示本发明的电池的一例的示意图。
图10是表示本发明的电池的一例的示意图。
图11A、图11B是本发明的电池的一例的包括结合环(joint ring)的区域的扩大图。
图12是表示本发明的电池的一例的示意图。
图13是表示本发明的电池的一例的示意图。
图14是表示本发明的电池的一例的示意图。
图15是表示本发明的电池的一例的示意图。
图16是表示本发明的电池的一例的示意图。
图17是表示本发明的电池的一例的示意图。
图18是表示本发明的电池组的一例的示意图。
图19是表示本发明的电池组的一例的示意图。
图20是表示本发明的电池组的一例的示意图。
图21A~图21F是表示本发明的电池组中使用的板(plate)的例子的示意图。
图22是表示本发明的电池组的一例的示意图。
图23A~图23D是表示本发明的电池的制造方法的一例的示意工序图。
图24是表示本发明的电池的制造方法中使用的极板组的一例的示意工序图。
图25是表示现有的电池的一例的示意图。
具体实施方式
本发明的电池包括:一对圆筒状的有底罐;将一对有底罐的各开口端部连接的结合环;以及被收容在被连接的一对有底罐的内部的、包括一对电极的发电元件。一对有底罐中的一方的有底罐与一方的电极(例如正极)电连接,另一方的有底罐与另一方的电极(例如负极)电连接。而且,结合环的、与一方的有底罐相接的区域与另一方的有底罐相接的区域被电绝缘。为此,例如可以构成将一对有底罐及/或结合环作为电池壳、将一方的有底罐作为正极、将另一方的有底罐作为负极的电池。而且,在本发明的电池中,可以将各个有底罐的任意区域作为端子部来使用,例如也可以将有底罐的底部的外表面(相当于电池端面的区域)作为端子部。而且,所谓端子部是指用于使电池与电池外部通电的部位。端子部也可以设计多个。
在这样的电池中,由于可以省略现有电池中所需要的突出部、引脚等部件,所以可以容易地实现电池的小型化。这样一来,例如由于可以使电池内部的不对电池的充放电容量做出贡献的空间成为最小限度,所以电池的高能量密度化成为可能。而且,由于可以减少极板组和端子部之间的部件数量,所以可以降低电池的内部电阻,可以制造输出特性高的电池。再有,由于可以通过部件数量的削减来削减制造工序,所以也可以制造生产性高的电池。另外,在本发明的电池中,可以省略图25所示的电池中看得见的砸边部分、专利文献1和2所示的贯通框体的端子部件等。而且,由于使用一对有底罐,所以可以使电池的两个端面形成为平坦的形状。这样一来,在形成电池组时,可以使电池高集成化。另外,上述的效果是选择性的效果,本发明的电池不必同时满足上述所有的效果。效果的选择例如可以通过电池的大小、容量的设计、使用的部件的选择来进行。
在本发明的电池中,通过结合环连接一对有底罐的开口端部的结构、即结合环的结构、有底罐的结构、结合环和有底罐的开口端部之间的结构等没有被特别限定。作为电池使用时,只要作为电池壳的一对有底罐的内部是能密闭的结构即可。例如,也可以是如下结构:在有底罐的开口端部的周面和结合环的周面形成有螺纹部,有底罐的螺纹部和结合环的螺纹部进行螺合,由此一对有底罐借助结合环被连接。而且,也可以是如下结构:将结合环的周面的形状和有底罐的开口端部的周面的形状形成为预定的形状,嵌合结合环和有底罐的开口端部,由此一对有底罐借助结合环被连接。此时,例如,结合环和有底罐的开口端部也可以通过使有底罐缩径来嵌合。对于缩径,至少使有底罐的开口端部缩径即可。另外,也可以是兼用上述螺合和上述嵌合的结构。例如,也可以是如下结构:通过使用在一方的周面形成有螺纹部、将另一方的周面形成为预定形状的结合环,利用螺合结合环和一方的有底罐来连接,并通过嵌合结合环和另一方的有底罐来连接。
在结合环中,在与一方的有底罐相接的区域和与另一方的有底罐相接的区域之间用于保持电绝缘的结构等没有特别限定。例如,可以是结合环的与一对有底罐接触的区域是树脂形成的结合环,也可以是结合环整体由树脂形成的结合环。另外,也可以是如下结构:结合环具有包括金属层和树脂层的结构,通过上述树脂层保证电绝缘。通过形成包括金属层和树脂层的结合环,可以进一步提高结合环的强度。另外,树脂层和金属层不一定必须是被一体化的结构,例如也可以是在制造电池时,分别地布置树脂层和金属层。结合环的结构、使用的材料等可以根据作为电池使用时的温度范围、或必要的强度等任意地设定。
结合环所使用的树脂没有被特别限定,例如可以使用聚酰胺、聚烯烃、聚苯乙烯、聚砜、氟树脂等。其中,结合环整体由树脂形成的情况,从机械强度、耐透湿性、成型性等观点看,优选使用氟树脂等。结合环所使用的金属没有被特别限定,可以使用如不锈钢、镀铁-镍钢(鉄—ニツケル鋼)、铝等。而且,结合环的树脂部分之中,与有底罐的金属部分接触的部位优选涂敷有密封剂的。密封剂可以使用聚(异)丁烯(润滑油)、吹制沥青(blown asphalt)、氟类涂层剂等。
发电元件的结构、材料、构成等只要包括一对电极(正极和负极),就没有特别限定。电池通常使用的发电元件即可。例如,发电元件也可以包括极板组及电解质,极板组包括隔板、夹持该隔板的正极和负极。此时,上述极板组也可以被卷绕,电解质也可以是具有离子传导性的电解液。这样的发电元件与通常的碱蓄电池、锂电池等使用的发电元件一样。即,本发明的电池通过选择发电元件的结构、材料、构成等,可以形成碱蓄电池、镍氢电池、锂一次电池、锂二次电池等各种电池。作为具体的例子,将本发明的电池应用于锂二次电池的情况,可以是正极和负极包括能可逆地吸收和释放锂的电极材料(例如正极的电极材料是包含锂的氧化物,负极的电极材料是包含碳材料和硅的材料等)的电极,电解质具有锂传导性(例如锂盐的非水溶液等)即可。
保持有底罐与发电元件所包括的电极的电连接的结构没有特别限定。例如,有底罐的底部的内面与上述电极,能保持作为电池使用时的导电性程度地稳定接触即可。另外,也可以进一步在有底罐和电极之间布置具有导电性的部件(例如集电体等)。可以根据作为电池所需要的特性而任意地设定。
有底罐所使用的材料没有被特别限定,例如使用一般作为电池壳使用的材料即可。虽然根据电池的种类而不同,但镍氢电池的情况例如使用镀铁-镍钢和不锈钢等,锂电池的情况例如使用镀铁-镍钢、不锈钢、铝和铜等即可。也可以改变在作为正极的有底罐与作为负极的有底罐之间使用的材料。上述锂电池的情况,例如也可以在作为正极的有底罐(与发电元件所包括的正极电连接的有底罐)使用铝,在作为负极的有底罐(与发电元件所包括的负极电连接的有底罐)使用铜。使用的材料例如也可以根据作为电池使用时产生在各个有底罐上的电位来决定。
有底罐的大小没有被特别限定,例如根据电池的容量来设定即可。作为一个例子,容量为6000mAh的电池的情况,其内径例如在30mmφ~35mmφ左右的范围即可,其深度是一对有底罐的合计,例如在50mm~55mm左右的范围即可。有底罐的壁厚例如在0.2mm~0.6mm的范围。
本发明的电池组包括多个上述本发明的电池,具有将上述多个电池串联连接的结构。这样一来,可以容易地实现电池组的小型化。另外,可以形成具有基于上述电池效果的效果的电池组。更具体而言,可以形成能量密度高的电池组、或输出特性高的电池组等。另外,通过将邻接的电池双方的端面形成为平坦的形状,可以省略如专利文献3记载的将电池彼此连接的连接体。另外,所谓电池的端面例如是与上述有底罐的底部的外表面相对应的部分。
本发明的电池的制造方法,包括以下工序:(i)连接第1有底罐的开口端部和结合环的工序;(ii)在上述第1有底罐的内部,收容包括一对电极的极板组的工序;(iii)从上述结合环的与上述第1有底罐连接了的一侧相反的一侧,使上述结合环和第2有底罐的开口端部相连接,由此通过上述结合环连接上述第1有底罐和上述第2有底罐的工序;还包括以下工序:(a)将上述第1有底罐和一方的上述电极电连接的工序;(b)将上述第2有底罐和另一方的上述电极电连接的工序。通过这样的制造方法,可以得到如上所述的本发明的电池。另外,上述工序(a)和(b)可以在任意时刻进行,也可以在形成了电池的阶段完成。例如,可以在上述工序(iii)中,连接第1有底罐和第2有底罐,而且,使第1有底罐与一方的电极接触、并使第2有底罐与另一方的电极接触,来完成上述工序(a)和(b)。另外,由于上述构成元件的材料等与如上所述的本发明的电池一样,省略其说明。
本发明的电池组的制造方法,上述电池组具有将多个电池串联连接的构造,包括以下工序:(x)布置多个电池,使得邻接的电池的端面彼此对接;(y)通过电连接端面之间,来串联连接邻接的电池。另外,串联连接的电池是如上所述的本发明的电池。通过这样的制造方法,可以得到如上所述的本发明的电池组。
以下,参照附图说明本发明的实施方式。另外,在以下的实施方式中,对同一部分附加同一符号,有时省略重复的说明。
首先,参照附图说明本发明的电池。图1和图2是表示本发明的电池的一例的示意图。另外,图2是将图1所示的电池1在垂直于端面的平面处切断(由图1所示的平面I处切断)的剖面图。图1和图2所示的电池1包括:一对圆筒状的有底罐2;将一对有底罐2的各开口端部连接的结合环3;以及被收容在被连接的一对有底罐2的内部的、包括一对电极的发电元件。另外,如图2所示,有时将一对有底罐2分别表示为有底罐2a和有底罐2b。以下,有时对集电体等同样附加“a”和“b”来加以说明。
发电元件包括极板组4和电解质,极板组4包括隔板7和夹着隔板7的正极5和负极6,极板组4被卷绕着。电解质被收容在有底罐2的内部,其一部分由隔板7保持着。在结合环3的内周面形成有阴螺纹部,在有底罐2的开口端部的外周面形成有阳螺纹部。上述阴螺纹部和上述阳螺纹部进行螺合,由此一对有底罐2a和有底罐2b借助结合环3被连接。结合环3具有将树脂层8和金属层9层叠的结构,将树脂层8作为最内层,由此结合环3的内周面与有底罐2a相接的区域和与有底罐2b相接的区域被电绝缘。另外,在极板组4的一方的端面,正极5突出,由此,有底罐2a的底部的内面与正极5电连接,在极板组4的另一方的端面,正极6突出,由此,有底罐2b的底部的内面与负极6电连接。正极5和负极6的突出的量(突出量)例如在0.5mm~2.5mm左右的范围即可。
通过这样的结构,可以形成将有底罐2a作为正极、将有底罐2b作为负极的电池1。另外,如图2所示,在电池1的内部,省略了收容现有电池中能看见的突出部和引脚等的空间,在一对有底罐2的内部的几乎全部收容了极板组4。为此,可以制成能量密度高的电池1。另外,由于在正极5和负极6与有底罐2a和2b之间没有突出部等部件,所有可以制成内部电阻被降低、输出特性高的电池1。
另外,与现有电池相比较,电池1能更简化制造工序。例如,在图25所示的电池101中,在电池壳102的内部收容了发电元件之后,需要将突出部109安装在封口板106上的工序、将突出部109折叠的工序、将封口板106砸边固定的工序等。与此相对,在图2所示的电池1中,在工序最简化的情况下,例如螺合有底罐2b和结合环3,在有底罐2b中收容极板组4等,螺合结合环3和有底罐2a,由此可以得到电池1。因此,可以制成生产性高、利用最小限度的部件构成的低成本的电池1。另外,有关本发明的电池的制造方法的例子,如后所述。
在图2所示的电池1中,正极5和负极6与各有底罐2a、2b只要能在必要的期间保持双方的电连接,仅单纯接触也可以。或者,正极5和负极6与各个有底罐2a、2b也可以利用从焊接和铜焊(ロウ付け)中选择的至少一种来电连接。通过进行焊接或铜焊,电池1的内部电阻更加降低,能制成输出特性更高的电池1。另外,能制成可靠性更高的电池1。焊接的种类没有被特别限定,例如可以是激光焊接、电阻焊接等。
另外,在图2所示的电池1中,结合环3具有环状的抵接部10。图3是图2所示的电池1的区域II的放大图。如图3所示,结合环3具有环状的抵接部10,有底罐2a和有底罐2b的开口端介由抵接部10而对接。通过这样形成电池1,可以进一步提高有底罐2的内部的密闭性,可以制成可靠性高的电池1。另外,在制造工序上,由于可以通过抵接部10的尺寸精度来管理电池1的密封状态,所以可以制成生产性更高的电池1。另外,有底罐2a和有底罐2b的双方与抵接部10直接接触的情况,抵接部10需要是电绝缘性的。电绝缘性的材料被布置在有底罐2a及/或有底罐2b与抵接部10之间的情况,不限于此。在图2所示的例子中,抵接部10是树脂层8的一部分。
另外,在图2所示的电池1中,极板组4的最外周是具有电绝缘性的隔板7。这样一来,将极板组4的最外周形成为电绝缘性材料的情况下,可以减少有底罐2a、2b或结合环3与极板组4所包括的电极直接接触的可能性。因此,可以形成内部短路等的发生被抑制、可靠性更高的电池1。另外,例如利用树脂等电绝缘性材料(如树脂制成的膜等)来覆盖保持极板组4的与有底罐2电连接的区域以外的区域,来代替将极板组4的最外周形成为隔板7,也可以得到同样的效果。另外,也可以利用树脂等电绝缘性材料(如树脂制成的膜等)覆盖保持电连接的区域以外,该保持电连接的区域是保持有底罐2的内表面与极板组4所包括的电极电连接的区域。
另外,有底罐2或结合环3的螺纹部的结构(例如螺纹部的间距等)没有被特别限定。另外,有底罐2的螺纹部和结合环3的螺纹部也可以是锥螺纹。是锥螺纹的情况下,可以制成密闭性更高的电池1。另外,这种情况下,在制造电池1时,若在使有底罐2及/或结合环3转动时进行扭矩管理,则例如可以提高电池1的密闭性。
图4是表示本发明的电池的另一例的示意图。在图4所示的电池1中,在正极5和有底罐2a的底部之间还布置有集电体11a,在负极6和有底罐2b的底部之间还布置有集电体11b。正极5与集电体11a被电连接,集电体11a与有底罐2a被电连接,负极6与集电体11b被电连接,集电体11b与有底罐2b被电连接。通过形成这样的电池1,可以进一步提高有底罐2与极板组4所包括的电极的密合性。因此,可以形成输出特性和可靠性更高的电池1。另外,在图4所示的电池1中,虽然在有底罐2a侧(正极侧)和有底罐2b侧(负极侧)双方布置有集电体11a、11b,但也可以仅在任意一方布置集电体。
集电体11与有底罐2只要能在必要期间保持双方的电连接,仅单纯接触即可。或者,集电体11与有底罐2也可以通过从焊接和铜焊中选择出的至少一种被电连接。通过进行焊接或铜焊,电池1的内部电阻进一步被降低,可以形成输出特性更高的电池1。另外,可以形成可靠性更高的电池1。焊接的种类没有被特别限定,例如可以是激光焊接、电阻焊接等。集电体11与极板组4所包括的电极之间的关系也一样。
集电体11所使用的材料没有被特别限定,只要是导电性的、在电池1的内部不容易受到腐蚀等的材料即可。碱蓄电池的情况下,例如可以使用镍或镀镍钢板等,锂电池的情况下,例如可以使用铜(负极侧)或铝(正极侧)等。另外,集电体11可以整体是导电性的,也可以部分混入了电绝缘性的材料。另外,集电体11的结构也没有被特别限定,例如使用通常使用的集电体即可。图5中示出了集电体11的例子。图5A所示的集电体11是通过毛刺加工得到的所谓毛刺集电体。从集电性和焊接强度等观点看,毛刺集电体是理想的。图5B~图5D所示的集电体11是所谓皿形弹簧型集电体。从能吸收极板组4的总高度的偏差的观点看,皿形弹簧型集电体是理想的。另外,图5C是从侧面看图5B所示的集电体11的示意图。
图6是表示本发明的电池的另一例的示意图。在图6所示的电池1中,有底罐2a的深度与有底罐2b的深度互不相同。各个有底罐2a、2b的深度不同时,如图6所示,为结合环3靠近电池1一侧的端面的形状。在这样的电池1中,例如在制造电池1时,若在深度深的那个有底罐2a中收容极板组4,在连接了结合环3的状态下收容电解质(例如注入电解液),则与一对有底罐2a、2b的深度基本相同的情况相比较,可以收容更多的电解质。
图7是表示本发明电池的再一其它例子的示意图。在图7所示的电池1中,在有底罐2a的底部形成有贯通孔12,该贯通孔12被密封。这样的贯通孔12例如可以在制造电池1时用于收容电解质。另外,在使用电池1时发生温度上升、内压上升等异常的情况下,贯通孔12也能承担作为安全阀的作用,可以形成安全性更高的电池1。密封贯通孔12的结构没有被特别限定,例如可以是被包括安全阀的盖部密封。安全阀的结构、盖部的结构等没有被特别限定,例如使用通常电池所使用的安全阀即可。安全阀的工作压力范围可以任意地设定。
另外,贯通孔12也可以被薄膜密封。例如在电池1中发生温度上升或内压上升等情况下,上述薄膜通过断开能承担作为安全阀的作用。薄膜的种类没有被特别限定,例如可以是由与有底罐2的材料一样的材料或树脂等形成的薄膜。另外,也可以是将不同的材料层叠了的薄膜。其厚度例如在10μm~100μm的范围即可。通过改变薄膜的厚度或薄膜所使用的材料,可以设定薄膜断开的压力范围。另外,也可以组合薄膜和安全阀来密封贯通孔12。例如,也可以在贯通孔12的内部布置安全阀,还利用薄膜来密封贯通孔12。
在图7所示的例子中,虽然贯通孔12仅在一方的有底罐2a形成,但也可以在两个有底罐2a、2b形成。另外,形成贯通孔12的位置并不限于有底罐2的底部,可以在有底罐2的任意位置形成。贯通孔12的个数并不限于1个,也可以形成多个贯通孔12。例如,在起到安全阀功能的贯通孔12之外,也可以设置用于收容电解质的贯通孔12。在用于电解质的收容时,贯通孔12的内径例如在1mm~3mm的范围。
图8是表示本发明的电池的再一其它例子的示意图。在图8所示的电池1中,在结合环3上形成有贯通孔12,贯通孔12被薄膜121密封。这样一来,在结合环3上形成贯通孔12,也可以得到和在有底罐2上形成贯通孔12的情况一样的效果。在结合环3上布置贯通孔12的位置没有被特别限定,只要能连接一对有底罐2a、2b即可。
图9是表示本发明的电池的再一其它例子的示意图。在图9所示的电池1中,结合环3具有环状的抵接部10,在抵接部10和有底罐2a之间还布置有作为密封部件的由弹性体形成的O形圈13。有底罐2a、2b的各个开口端介由抵接部10和O形圈13而被对接。通过这样形成电池1,可以形成密封性更高的电池1。另外,在电池1中,O形圈13这样的由弹性体形成的密封部件以由预定压缩率被压缩的状态布置。上述密封部件除密封功能外,还具有作为安全阀的功能。上述预定的压缩率是电池1的通常状态下安全阀不动作的范围内的压缩率即可。另外,通过规定电池1的总高度,可以严密地管理上述预定的压缩率。
用于密封部件的材料没有被特别限定,例如可以使用树脂、橡胶、金属等。其中,由于需要使一对有底罐2不发生电短路,所以抵接部10是导电性的情况下,优选密封部件是电绝缘性的。在图9的例子中,作为密封部件所使用的O形圈13的种类没有被特别限定,例如使用通常使用的O形圈即可。另外,在图9所示的例子中,虽然仅在抵接部10与一个有底罐2a之间布置有密封部件,但也可以在抵接部10与有底罐2b之间也布置有密封部件。
图10是表示本发明的电池的再一其它例子的示意图。在图10所示的电池1中,在有底罐2a的底部的外表面(端面)形成有凸部14。若采用这样的电池1,则在连接多个电池1形成后述的电池组时,可以通过凸部14的尺寸管理来控制邻接的电池1间的接触面积。这样一来,可以降低邻接的电池1之间的接合电阻。凸部14不仅可以形成在一个有底罐2a的端面,还可以形成在有底罐2a、2b两者的端面。凸部14的形状没有被特别限定,例如可以是单纯的突起部。另外,不限于凸部14,也可以在有底罐2的端面形成凹部。例如,可以在邻接的电池1的一方的电池1的端面形成凸部14,在另一方的电池1的端面形成凹部,若对准凸部14和上述凹部的位置进行连接,则可以使邻接的电池1更加密合。
以下,说明本发明的电池的其它变化。本发明的电池也可以是具有如以下所示的结构的电池。另外,本发明的电池是具有如以下所示的结构的电池也能得到与上述效果相同的效果。另外,本发明的电池也不限于上述电池的具体例和以下所示的变化。
图11A和图11B是包括本发明的电池的一例的结合环3区域的放大图。如图11A所示,在本发明的电池中,结合环3也可以没有图3所示的抵接部10。此时,使有底罐2a和有底罐2b不接触地将两个有底罐2a、2b相对于结合环3进行螺合即可。另外,从电池1的密闭性的观点看,结合环3没有抵接部10的情况下,优选结合环3的螺纹部和有底罐2的螺纹部是锥螺纹。在图11B中示出了螺纹部是锥螺纹的一个例子。锥螺纹的具体形状没有被特别限定。另外,在图11A、B所示的例子中,虽然结合环3由树脂形成,但也可以如图2所示的例子一样包括金属层9。
图12是本发明的电池的另一其它例子的示意图。在图12所示的电池1中,在结合环3的外周面形成有阳螺纹部,在有底罐2的开口端部的内周面形成有阴螺纹,通过上述阳螺纹部和上述阴螺纹部螺合,由此一对有底罐2a、2b通过结合环3被连接。
图13是表示本发明的电池的另一其它例子的示意图。在图13所示的电池1中,在一方的有底罐2a的开口端部的外周面形成有阳螺纹部,在另一方的有底罐2b的开口端部的内周面形成有阴螺纹部。另外,在结合环3的一方的外周面形成有阳螺纹部,在另一方的内周面形成有阴螺纹部。另外,通过螺合有底罐2a的阳螺纹部和结合环3的阴螺纹部、有底罐2b的阴螺纹部和结合环3的阳螺纹部,一对有底罐2a、2b通过结合环3被连接。
图14是表示本发明的电池的另一其它例子的示意图。图14所示的电池1中,通过嵌合结合环3和有底罐2a、2b的开口端部,一对有底罐2a、2b通过结合环3被连接。被收容在一对有底罐2a、2b内部的发电元件与图2所示的例子一样。另外,还在结合环3的外周面布置有束带(belt)15,用于向结合环3的内周方向施加力,可以形成结合环3和有底罐2a、2b通过束带15被更确实地嵌合的电池1。束带15例如可以使用由金属或树脂形成的带。
图15是表示本发明的电池的另一其它例子的示意图。图15所示的电池1中,通过嵌合结合环3和有底罐2a、2b的开口端部,一对有底罐2a、2b通过结合环3被连接。图15所示的电池1中,结合环3的外周面与有底罐2a、2b的开口端部的内周面被嵌合,结合环3的内周面与有底罐2a、2b的开口端部的外周面被嵌合。此时,有底罐2a被缩径也可以。通过有底罐2a的缩径,可以形成结合环3与有底罐2更确实地被嵌合的电池1。将有底罐2a缩径的区域没有被特别限定。例如,可以将有底罐2a的开口端部、更具体而言例如有底罐2a的与结合环3相接的部分缩径。另外,将有底罐2a缩径时,例如在缩径前,缩径部分的内径为30mmφ的情况下,在缩径后,上述缩径部分的内径例如可以被缩径为29.5mmφ左右。
图16是表示本发明的电池的另一其它例子的示意图。图16所示的电池1,在图15所示的电池1的有底罐2a的开口端部的外周面还设置有束带15,束带15用于向有底罐2a的内周方向施加力。这样一来,可以形成结合环3与有底罐2a、2b被更确实地嵌合的电池1。在本构成中使有底罐2a缩径的情况下,例如也可以在缩径了有底罐2a之后布置束带15。
图17是表示本发明的电池的另一其它例子的示意图。图17所示的电池1中,通过嵌合结合环3和有底罐2a、2b的开口端部,一对有底罐2a、2b通过结合环3被连接。另外,图17所示的电池1中,结合环3的外周面与有底罐2a的开口端部的内周面被嵌合,结合环3的内周面与有底罐2b的开口端部的外周面被嵌合。在图17所示的电池1中,虽然结合环3附近的结构与图15所示的电池1一样,但一方的有底罐2a的内径与另一方的有底罐2b的内径不同这一点,与图15所示的电池1不同。
图14~图17所示的电池1,也可以形成能量密度高的电池、和输出特性等特性高的电池。被嵌合的有底罐2a、2b的开口端部的周面和结合环3的周面的形状没有被特别限定。
以上,对本发明的一实施方式的电池1进行了说明,但本发明的电池并不被上述实施方式所限定。例如,在上述实施方式中,虽然举例说明了具有外形是圆形的结合环的电池,但结合环的形状并不限于此,也可以使用外形是六边形或八边形等多边形结合环。这样一来,在形成多个后述的电池组时,可以保持一定的距离来集成多个电池组,或者稳定多个电池组来进行保持。如果可以在电池组之间保持一定的距离,则例如在使用电池组时就能够在电池组之间通过冷却风。
接着,参照附图说明本发明的电池组。图18是表示本发明的电池组的一例的示意图。
图18所示的电池组21具有包括多个上述本发明的电池1、将上述多个电池1串联连接的结构。这样一来,不仅能够容易地实现电池组21的小型化,还可以形成具有基于上述电池1效果的效果的电池组21。
另外,在图18所示的例子中,串联连接了6个电池1,但串联连接的电池1的数量没有被特别限定。可以根据需要任意设定。另外,在电池组21的两个端面,分别设置了正端子22和负端子23,但不是必须需要两个端子,根据需要进行设置即可。在设置正端子22及/或负端子23时,例如可以在被设置在电池组21端部的电池1的端面焊接上述端子。另外,电池组21的外表面也可以由树脂覆盖。因为可以保护电池组21的外表面。此时,进行覆盖的树脂没有被特别限定,例如可以使用具有伸缩性的树脂。
串联连接电池1的结构(连接结构)只要能保证邻接的电池1之间的电连接,就没有特别限定。另外,连接结构不一定需要电池组21中的全部电池1间是相同的,也可以用多个不同的连接结构来串联连接多个电池1。图18所示的电池组21中,通过使邻接的电池1的端面彼此对接,来串联连接多个电池1。
图19是表示本发明的电池组的一例的示意图。图19所示的电池组21,通过使邻接的电池1的端面彼此直接对接,来串联连接多个电池1。另外,邻接的电池1的端面彼此被焊接。在这样的电池组21中,可以更确实地保持邻接的电池1间的电连接。另外,可以提高电池组21整体的强度。端面的焊接的种类没有被特别限定。例如可以是激光焊接等。
电池1如图10所示,可以是在端面形成有凸部14的电池1。此时,形成邻接的电池1通过凸部14串联连接的电池组21。另外,由于凸部14可以作为凸焊用的突起来利用,所以在邻接的电池1之中至少一方的电池1的端面形成有凸部14的情况下,上述焊接也可以是凸焊。
另外,在图19所示的电池组21中,邻接的电池1的端面彼此直接对接,但也可以在上述端面间再设置其它部件,上述端面彼此通过上述部件来对接。上述部件只要不妨碍邻接的电池1间的电连接,何种材料、结构都可以。
图20是表示本发明的电池组的另一例子的示意图。图20所示的电池组21还在邻接的电池1的端面间布置了具有导电性的板24,通过板24,邻接的电池1被串联连接。在这样的电池组21中,可以更确实地保持邻接的电池1之间的电连接。
板24只要有导电性即可,其材料没有被特别限定。例如可以是由镍、铁、镀镍钢板等构成的板24。另外,与上述集电体11一样,板24可以整体具有导电性,也可以其一部分包括电绝缘性的材料。板24的大小没有被特别限定,例如可以与电池1的端面的大小基本相同。板24的厚度没有被特别限定,例如可以在0.2mm~1.0mm的范围内。布置在邻接的电池1的端面之间的板24也可以是多个。
在图20所示的电池组21中,也可以在板24的至少一方的主表面上形成有凸部。这是因为可以使邻接的电池1之间的电连接更加确实。另外,焊接板24和电池1的端面时,凸部可以作为用于凸焊的突起来加以利用。图21示出了这样的板24的例子。图21A~图21F所示的板24至少在一方的主表面上形成有凸部25。另外,图21B是图21A所示的板24的侧面图,图21D是图21C所示的板24的侧面图,图21F是图21E所示的板24的侧面图。另外,在电池1的端面没有形成凸部14的情况下,从更确实地保持邻接的电池1之间的电连接的观点出发,优选在板24的两面形成有凸部25。
在图20所示的电池组21中,电池1的端面与板24被焊接也可以。在这样的电池组21中,可以更确实地保持邻接的电池1之间的电连接。另外,可以进一步提高电池组21整体的强度。另外,端面之间的焊接的种类没有被特别限定。例如可以是激光焊接。在电池1的端面和板24的至少一个主表面上形成了凸部的情况下,也可以是凸焊。
图22示出了本发明电池组的另一其它例子。在图22所示的电池组21中,在邻接的电池1之间还布置了导电性的连接环26,通过该连接环26,电池1被串联连接。另外,连接环26被布置成与电池1的端面附近的外周面接触。在这样的电池组21中,可以进一步提高电池组21整体的强度。连接环26与电池1例如可以仅单纯接触,也可以被焊接。另外,在图22所示的例子中,虽然邻接的电池1的端面彼此不直接接触,但也可以如图19所示的例子一样,邻接的电池1的端面彼此直接对接。另外,也可以如图20所示的例子一样,在邻接的电池1的端面之间布置具有导电性的板24。换而言之,在图19和图20所示的例子中,也可以如图22所示的例子一样,还布置有连接环26。连接环26只要具有导电性即可,其材料、结构等没有被特别限定。
接着,参照附图说明本发明的电池的制造方法。图23是表示本发明的电池的制造方法的一个例子的示意工序图。最初如图23A所示,通过使在有底罐2b的开口端部的外周面形成的阳螺纹部31和在结合环3的内周面形成的阴螺纹部32螺合,来连接有底罐2b和结合环3(工序(i))。
接着,如图23B所示,在有底罐2b内部收容包括一对电极的极板组4(工序(ii))。
接着,如图23C所示,从与结合环3的与有底罐2b连接了的一侧相反的一侧,使结合环3的阴螺纹部32与在有底罐2a的开口端部的外周面形成的阳螺纹部33螺合,由此通过结合环3来连接有底罐2b与有底罐2a(工序(iii))。
再有,在任意时刻,可以通过电连接有底罐2b与极板组4所包括的负极(工序(a))、电连接有底罐2a与极板组4所包括的正极(工序(b)),可以得到图23D所示的电池1。另外,工序(i)和工序(ii)也可以使实施的顺序相反。另外,有关工序(a)和工序(b)的具体例子将在后文叙述。
在本发明的电池的制造方法中使用的有底罐2a、2b、极板组4、结合环3等与如上所述的有底罐、板组、结合环一样即可。板组4也可以包括隔板、夹持隔板的正极和负极,而且具有被卷绕的结构。
在工序(i)中,螺合有底罐2b和结合环3的方法没有被特别限定。螺合的程度例如是在形成电池1时,电池1的密闭性可以保持的程度即可。另外,螺合的程度例如也可以由电池1的总高度等来规定、管理。
在工序(ii)中有关收容极板组4的工序、以及在工序(iii)中有关螺合有底罐2a和结合环3的方法,没有被特别限定。另外,作为发电元件而需要在极板组4之外收容电解质时,电解质的收容可以在任意时刻进行。例如,电解质是固体的情况下,能够以将电解质插入了极板组4所包括的电极之间的状态来收容极板组4。在电解质是液体(即电解液)的情况下,例如可以在有底罐2a的底部预先形成有贯通孔,在工序(iii)之后注入电解液。可以在电解液的注液之后密封上述贯通孔。
在本发明的电池的制造方法中,还可以包括工序(c):在从有底罐2a和有底罐2b中选择出来的至少一方的有底罐2的内部和极板组4之间布置集电体。通过布置集电体,可以更确实地保持有底罐2的内部与极板组4所包括的电极的电连接,所以可以得到特性更高的电池1。所布置的集电体也可以与如上所述的集电体一样。另外,布置集电体的有底罐2的内部的区域没有被特别限定,例如可以如图4所示,在有底罐2的底部布置集电体。
进行工序(a)和工序(b)的方法没有被特别限定。例如可以使正极(负极)与有底罐2a(2b)的内部相接地收容极板组4,或者也可以连接一对有底罐2a、2b。另外,如上所述的布置集电体的工序(c)可以是工序(a)及/或工序(b)的一部分。
工序(a)和工序(b)可以在形成了电池1的阶段(图23所示的例子中是图23D的阶段)来完成。例如,在工序(iii)之前,即使在板组4和有底罐2b没有被密接的情况下,也能在使有底罐2a和结合环3螺合时,同时使极板组4和有底罐2b密接。因此,在工序(ii)的阶段,不一定需要保持极板组4所包括的负极与有底罐2b的内部的接触,只要通过工序(iii)的螺合(即在形成了电池1的阶段)能保持负极与有底罐2b的内部的接触即可。正极与有底罐2a也一样。另外,包括布置集电体的情况,以下所示的工序(a)和工序(b)的具体例也一样。
以下,更具体地说明本发明的电池的制造方法的工序(a)和工序(b)。另外,在以下的说明中,使极板组4所包括的正极与负极相反也一样。
例如在工序(ii)中,也可以收容极板组4以使得极板组4所包括的负极与有底罐2b相接。这样一来,可以电连接负极与有底罐2b。此时,例如如图2所示,若是负极在极板组4的一方的端面突出了的结构,则可以更确实地进行负极与有底罐2b的底部的电连接。这样一来,可以降低电池1的内部电阻,也可以提高电池1的可靠性。
另外,例如也可以在工序(ii)之前,还包括工序(d):在有底罐2b的内部布置集电体,在工序(ii)中,也可以收容极板组4以使得上述集电体与极板组4所包括的负极相接。通过这样的制造方法,可以通过集电体来电连接负极与有底罐2b。另外,通过在负极与有底罐2b之间布置集电体,可以更确实地进行电连接。
另外,例如也可以如图24所示,在极板组4的一方的端部,预先布置集电体11,以使得与极板组4所包括的负极相接,在工序(ii)中,收容极板组4以使得上述集电体11与有底罐2b的内部相接。通过这样的制造方法,可以通过集电体11电连接负极与有底罐2b。另外,通过在负极与有底罐2b之间布置集电体11,可以更确实地进行电连接。
上述具体例的情况下,例如可以进一步在工序(iii)中,连接有底罐2a和有底罐2b,以使得极板组4所包括的正极与有底罐2a的内部相接。这样一来,可以电连接正极与有底罐2a。此时,若如图2所示是正极在极板组4的有底罐2a侧的端面突出了的结构,则可以更确实地电连接正极与有底罐2a的底部。
另外,也可以在上述工序(ii)和工序(iii)之间,还包括工序(e):从有底罐2b的开口,与极板组4所包括的正极相接地布置集电体,在工序(iii)中,连接有底罐2a与有底罐2b,以使得在上述工序(e)中布置了的集电体与有底罐2a的内部相接。通过这样的制造方法,可以通过集电体来电连接正极与有底罐2a。
另外,例如也可以在极板组4的一方的端部,预先设置第1集电体以使得与极板组4所包括的负极相接,在极板组4的另一方的端部,预先设置第2集电体以使得与极板组4所包括的正极相接。此时,在工序(ii)中,收容极板组4以使得与负极相接的第1集电体与有底罐2b的内部相接,在工序(iii)中,连接有底罐2a与有底罐2b以使得与正极相接的第2集电体与有底罐2a的内部相接。这样一来,可以通过第1和第2集电体,电连接负极与有底罐2b、以及电连接正极与有底罐2a。
在本发明的电池的制造方法中,从工序(a)和工序(b)中选择出来的至少一方的工序,也可以包括工序(f):对电极与有底罐2的内部进行铜焊。另外,上述至少一方的工序也可以包括工序(g):对电极与有底罐2的内部进行焊接。通过这样的制造方法,可以更确实地进行极板组4所包括的电极与有底罐2的内部的电连接。另外,进行铜焊或焊接的有底罐2的内部的区域没有被特别限定,例如可以是有底罐2的底部。
工序(f)和工序(g)可以在工序(a)和工序(b)的任意时刻进行。例如,可以在有底罐2b中收容极板组4,焊接或铜焊极板组4所包括的负极与有底罐2b的内部之后,进行有底罐2b与有底罐2a的连接。另外,也可以在有底罐2b中收容极板组4,进行有底罐2b与有底罐2a的连接之后,进行极板组4所包括的负极与有底罐2b的内部的焊接或铜焊。有关正极与有底罐2a的内部的焊接或铜焊是一样的。另外,工序(f)和工序(g)可以对极板组4所包括的一对电极的双方来进行,也可以对任意一方的电极进行。
在工序(f)中,对电极与有底罐2的内部进行铜焊的方法没有被特别限定,使用通常的方法即可。另外,在工序(g)中,对电极与有底罐2的内部进行焊接的方法没有被特别限定,例如可以通过激光焊接或电阻焊接等进行。
在本发明的电池的制造方法中,在集电体被布置在极板组4与有底罐2的内部之间的情况下,从工序(a)和工序(b)中选择出的至少一方的工序,也可以包括工序(h):对集电体和与极板组4一起夹持集电体的有底罐2的内部进行铜焊。另外,上述至少一方的工序也可以包括工序(j):对集电体和与极板组4一起夹持集电体的有底罐2的内部进行焊接。通过这样的制造方法,可以通过集电体确实地进行极板组4所包括的电极与有底罐2的内部的电连接。进行铜焊或焊接的有底罐2的内部的区域可以根据布置有集电体的位置决定,例如可以是有底罐2的底部。
工序(h)和工序(j)与工序(f)和工序(g)一样,可以在工序(a)和工序(b)的任意时刻进行。另外,工序(h)和工序(j)在集电体被布置在正极侧与负极侧双方的情况下,可以对双方的集电体进行,也可以对任意一方的集电体进行。
在工序(h)中,对集电体与有底罐2的内部进行铜焊的方法没有被特别限定,使用普通的方法即可。另外,在工序(j)中,对集电体与有底罐2的内部进行焊接的方法没有被特别限定,例如可以使用激光焊接或电阻焊接等来进行。
在本发明的电池的制造方法中,优选工序(ii)中收容的极板组4的卷绕方向、与工序(iii)中使有底罐2a转动的方向相同。通过这样的制造方法,可以抑制电池1的内部短路的发生。在制造电池1时,由于有底罐2a的转动,位于极板组4最外周的层部分被卷起的可能性不完全为零。无论上述层是电极或者是隔板,由于位于最外周的层被卷起而被卷起(或者露出来)的电极与有底罐2a有接触的可能性。此时,若极板组4的卷绕方向与使有底罐2a转动的方向相同,则可以使上述层被卷起的可能性降低。即,内部短路的发生被抑制,可以得到可靠性更高的电池1。
在本发明的电池的制造方法中,在工序(ii)中位于收容的极板组4的最外周的电极,可以是在工序(b)中与有底罐2a电连接的电极。通过这样的制造方法,也可以抑制电池1的内部短路的发生。如上所述,在制造电池1时,由于有底罐2a的转动,存在位于极板组4最外周的层局部卷起,被卷起(或者露出)的电极与有底罐2a进行接触的可能性。这时,通过将被卷起(露出)的电极即位于最外周的电极的极性与有底罐2a的极性设定为相同,可以抑制内部短路的发生。为了将极性设定为相同,位于极板组4最外周的电极是与有底罐2a电连接的电极即可。另外,所谓位于最外周的电极,即使在极板组4之中,除去电极以外的部件(例如隔板)来进行考虑时,是指位于最外周的电极。与如上所述的最外周的层不一定一致。
在本发明的电池的制造方法中,在工序(ii)中收容的极板组4的最外周可以是隔板。通过这样的制造方法,降低电池1的内部短路的可能性,可以制造可靠性更高的电池1。
另外,本发明的电池的制造方法,将结合环3的周面的形状与有底罐2a、2b的开口端部的周面的形状形成为预定的形状,上述工序(i)可以是通过使有底罐2b的开口端部与结合环3嵌合来连接有底罐2b与结合环3的工序,上述工序(iii)可以是从结合环3的与有底罐2b连接了的一侧相反的一侧,使结合环3与有底罐2a的开口端部嵌合,由此通过结合环3来连接有底罐2b与有底罐2a的工序。如果采用上述制造方法,则可以得到如图14所示的、通过与结合环3的嵌合而连接了一对有底罐2a、2b的本发明的电池1。另外,在上述制造方法中,有关布置集电体、或者电连接有底罐2与电极或集电体的方法等,使用如上所述的方法即可。有关极板组4等的结构也可以一样。
在上述制造方法中,使结合环3与有底罐2a、2b嵌合的方法没有被特别限定。例如,可以预先设定使得结合环3的周面的形状与有底罐2a、2b的开口端部的周面的形状嵌合即可。另外,也可以通过使有底罐2a或有底罐2b缩径,而使结合环3与有底罐2a或有底罐2b的开口端部嵌合。被缩径的有底罐可以是有底罐2a或有底罐2b的任一,但优选是在工序(iii)中与结合环3嵌合的有底罐(图23C的情况是有底罐2a)。
接着,主要参照附图18说明本发明的电池组的制造方法的一个例子。
本发明的电池组的制造方法包括工序(x)和工序(y),工序(x)是将多个电池1布置成邻接的电池1的端面彼此对接的工序,工序(y)是通过电连接上述端面来串联连接邻接的电池1的工序。
在工序(x)中,布置成邻接的电池1的端面彼此对接的方法没有被特别限定。布置的电池1的数量等也可以任意地设定。
在工序(y)中,电连接邻接的电池1的端面的方法也没有被特别限定。例如可以通过焊接邻接的电池1的端面来电连接上述端面。
另外,在本发明的电池组的制造方法中,在工序(x)中,通过在邻接的电池1的端面之间进一步布置具有导电性的板24(参照图20),通过板24,上述端面彼此对接地布置多个电池1,在工序(y)中,也可以对通过板24对接的一方的电池1的端面与板24的一方的主表面进行焊接,对另一方的电池1的端面和板24的另一方的主表面进行焊接,由此电连接上述端面。
在工序(y)中,焊接的方法没有被特别限定,例如可以使用激光焊接。另外,在电池1的端面及/或板24的主表面形成了凸部的情况,也可以使用凸焊。
如果采用本发明,例如可以提供能量密度和输出特性高的电池和电池组。另外,本发明的电池和电池组例如可以适用于碱锰电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等各种一次电池、二次电池。
Claims (59)
1、一种电池,其特征在于包括:一对圆筒状的有底罐;将上述一对有底罐的各开口端部连接的结合环;以及被收容在上述被连接的一对有底罐的内部的、包括一对电极的发电元件;
一方的上述有底罐与一方的上述电极被电连接;
另一方的上述有底罐与另一方的上述电极被电连接;
上述结合环中的、与一方的上述有底罐相接的区域和与另一方的上述有底罐相接的区域被电绝缘。
2、如权利要求1所记载的电池,其中,在上述结合环的周面和上述有底罐的开口端部的周面形成有螺纹部;
通过上述有底罐的螺纹部和上述结合环的螺纹部螺合,上述一对有底罐通过上述结合环而被连接。
3、如权利要求1所记载的电池,其中,上述发电元件包括极板组和电解质,上述极板组包括隔板和夹持上述隔板的正极及负极;
上述极板组被卷绕。
4、如权利要求2所记载的电池,其中,
在上述结合环的内周面形成有阴螺纹部;
在上述有底罐的开口端部的外周面形成有阳螺纹部;
通过上述阴螺纹部和上述阳螺纹部螺合,上述一对有底罐通过上述结合环而被连接。
5、如权利要求1所记载的电池,其中,上述电极和上述有底罐的底部被电连接。
6、如权利要求5所记载的电池,其中,上述电极和上述有底罐的底部通过从焊接和铜焊中选择的至少一种被电连接。
7、如权利要求1所记载的电池,其中,
还包括被布置在上述电极和上述有底罐的底部之间的集电体;
上述电极和上述集电体被电连接,上述集电体和上述有底罐的底部被电连接。
8、如权利要求7所记载的电池,其中,上述集电体和上述有底罐的底部通过从焊接和铜焊中选择的至少一种被电连接。
9、如权利要求7所记载的电池,其中,上述集电体是从毛刺集电体和皿形弹簧型集电体中选择的至少一种集电体。
10、如权利要求1所记载的电池,其中,上述一对有底罐的深度互不相同。
11、如权利要求1所记载的电池,其中,在至少一方的上述有底罐的底部形成有贯通孔;上述贯通孔被密封。
12、如权利要求11所记载的电池,其中,上述贯通孔由从包括安全阀的盖部和薄膜中选择的至少一方所密封。
13、如权利要求1所记载的电池,其中,在上述结合环上形成有贯通孔;上述贯通孔被密封。
14、如权利要求13所记载的电池,其中,上述贯通孔由从包括安全阀的盖部和薄膜中选择的至少一方所密封。
15、如权利要求1所记载的电池,其中,上述结合环的与上述一对有底罐接触的区域由树脂构成。
16、如权利要求15所记载的电池,其中,上述结合环由树脂构成。
17、如权利要求1所记载的电池,其中,
上述结合环具有包括金属层和树脂层的构造;
上述结合环的、与一方的上述有底罐接触的区域和与另一方的上述有底罐接触的区域,由上述树脂层电绝缘。
18、如权利要求1所记载的电池,其中,
上述结合环具有环状的抵接部;
上述一对有底罐的开口端通过上述抵接部而被对接。
19、如权利要求18所记载的电池,其中,
还包括布置在上述抵接部和上述一对有底罐的开口端之中至少一方之间的密封部件;
上述一对有底罐的开口端通过上述抵接部和上述密封部件而被对接。
20、如权利要求19所记载的电池,其中,上述密封部件由弹性体构成,而且以预定的压缩率被压缩的状态下被布置。
21、如权利要求2所记载的电池,其中,上述有底罐的上述螺纹部和上述结合环的上述螺纹部是锥螺纹。
22、如权利要求3所记载的电池,其中,上述极板组的最外周是上述隔板。
23、如权利要求3所记载的电池,其中,上述极板组由电绝缘性材料覆盖。
24、如权利要求1所记载的电池,其中,在至少一方的上述有底罐的底部的外表面,形成有从凸部和凹部中选择的至少一方。
25、如权利要求1所记载的电池,其中,上述结合环的外形是多边形状。
26、如权利要求1所记载的电池,其中,通过嵌合上述结合环和上述有底罐的开口端部,上述一对有底罐通过上述结合环被连接。
27、如权利要求26所记载的电池,其中,在上述结合环的外周面,还布置了用于向上述结合环的内周方向施加力的束带。
28、如权利要求26所记载的电池,其中,至少一方的上述有底罐被缩径。
29、一种电池组,其特征在于:包括多个如权利要求1所记载的电池,具有将上述多个电池串联连接的构造。
30、如权利要求29所记载的电池组,其中,通过对接邻接的上述电池的端面,来串联连接上述多个电池。
31、如权利要求30所记载的电池组,其中,邻接的上述电池的端面被焊接。
32、如权利要求29所记载的电池组,其中,
在上述电池的端面上形成有凸部;
邻接的上述电池介由上述凸部而串联连接着。
33、如权利要求29所记载的电池组,其中,
还包括布置在邻接的上述电池的端面间的具有导电性的板;
邻接的上述电池介由上述板而串联连接着。
34、如权利要求33所记载的电池组,其中,在上述板的至少一方的主表面上形成有凸部。
35、如权利要求33所记载的电池组,其中,上述端面和上述板被焊接。
36、一种电池的制造方法,其特征在于包括以下工序:
(i)连接第1有底罐的开口端部和结合环的工序;
(ii)在上述第1有底罐的内部,收容包括一对电极的极板组的工序;
(iii)从上述结合环的与上述第1有底罐连接了的一侧相反的一侧,使上述结合环和第2有底罐的开口端部连接,由此通过上述结合环连接上述第1有底罐和上述第2有底罐的工序;
还包括以下工序:
(a)将上述第1有底罐和一方的上述电极电连接的工序;
(b)将上述第2有底罐和另一方的上述电极电连接的工序。
37、如权利要求36所记载的电池的制造方法,其中,上述工序(i)是通过使在上述第1有底罐的上述开口端部的外周面形成的阳螺纹部、与在上述结合环的内周面形成的阴螺纹部螺合,来连接上述第1有底罐和上述结合环的工序;
上述工序(iii)是从上述结合环的与上述第1有底罐连接了的一侧相反的一侧,使上述结合环的上述阴螺纹部与在上述第2有底罐的上述开口端部的外周面形成的阳螺纹部螺合,由此通过上述结合环来连接上述第1有底罐和上述第2有底罐的工序。
38、如权利要求36所记载的电池的制造方法,其中,上述极板组包括隔板和夹持上述隔板的正极和负极,而且被卷绕。
39、如权利要求38所记载的电池的制造方法,其中,上述极板组的最外周是上述隔板。
40、如权利要求36所记载的电池的制造方法,其中,还包括工序(c):在从上述第1有底罐和上述第2有底罐中选择的至少一方的上述有底罐的内部和上述极板组之间布置集电体。
41、如权利要求36所记载的电池的制造方法,其中,在上述工序(ii)中,收容上述极板组,使得上述极板组所包括的上述一方的电极和上述第1有底罐的内部相接。
42、如权利要求36所记载的电池的制造方法,其中,
在上述工序(ii)之前,还包括工序(d):在上述第1有底罐的内部布置集电体;
在上述工序(ii)中,收容上述极板组,使得上述集电体和上述极板组所包括的上述一方的电极相接。
43、如权利要求36所记载的电池的制造方法,其中,
在上述极板组的一方的端部预先布置集电体,使得与上述极板组所包括的上述一方的电极相接;
在上述工序(ii)中,收容上述极板组,使得上述集电体和上述第1有底罐的内部相接。
44、如权利要求36所记载的电池的制造方法,其中,
在上述极板组的一方的端部预先布置第1集电体,使得与上述极板组所包括的上述一方的电极相接;
在上述极板组的另一方的端部预先布置第2集电体,使得与上述极板组所包括的上述另一方的电极相接;
在上述工序(ii)中,收容上述极板组,使得上述第1集电体和上述第1有底罐的内部相接。
在上述工序(iii)中,连接上述第1有底罐和上述第2有底罐,使得上述第2集电体和上述第2有底罐的内部相接。
45、如权利要求36所记载的电池的制造方法,其中,在上述工序(iii)中,连接上述第1有底罐和上述第2有底罐,使得上述极板组所包括的上述另一方的电极和上述第2有底罐的内部相接。
46、如权利要求36所记载的电池的制造方法,其中,在上述工序(ii)和上述工序(iii)之间,还包括工序(e):从上述第1有底罐的开口,布置集电体以使得与上述极板组所包括的上述另一方的电极相接;
在上述工序(iii)中,连接上述第1有底罐和上述第2有底罐,使得上述集电体和上述第2有底罐的内部相接。
47、如权利要求36所记载的电池的制造方法,其中,从上述工序(a)和上述工序(b)中选择的至少一个工序,包括工序(f):铜焊上述电极和上述有底罐的内部。
48、如权利要求36所记载的电池的制造方法,其中,从上述工序(a)和上述工序(b)中选择的至少一个工序,包括工序(g):焊接上述电极和上述有底罐的内部。
49、如权利要求48所记载的电池的制造方法,其中,上述工序(g)通过从上述激光焊接和电阻焊接中选择的至少一种来进行。
50、如权利要求36所记载的电池的制造方法,其中,还包括工序(c):在从上述第1有底罐和上述第2有底罐中选择的至少一方的上述有底罐的内部和上述极板组之间布置集电体;
从上述工序(a)和上述工序(b)中选择的至少一个工序,包括工序(h):将上述集电体和与上述极板组一起夹持着上述集电体的上述有底罐的内部铜焊。
51、如权利要求36所记载的电池的制造方法,其中,还包括工序(c):在从上述第1有底罐和上述第2有底罐中选择的至少一方的上述有底罐的内部和上述极板组之间布置集电体;
从上述工序(a)和上述工序(b)中选择的至少一个工序,包括工序(j):将上述集电体和与上述极板组一起夹持着上述集电体的上述有底罐的内部焊接。
52、如权利要求51所记载的电池的制造方法,其中,上述工序(j)通过从激光焊接和电阻焊接中选择的至少一种来进行。
53、如权利要求36所记载的电池的制造方法,其中,上述工序(i)是通过使在上述第1有底罐的上述开口端部的外周面形成的阳螺纹部与在上述结合环的内周面形成的阴螺纹部螺合,来连接上述第1有底罐和上述结合环的工序;
在上述工序(ii)中,被收容在上述第1有底罐的内部的上述极板组包括隔板和夹持上述隔板的正极和负极,而且被卷绕;
上述工序(iii)是从上述结合环的与上述第1有底罐连接了的一侧相反的一侧,使上述结合环的上述阴螺纹部与在上述第2有底罐的上述开口端部的外周面形成的阳螺纹部螺合,由此通过上述结合环连接上述第1有底罐和上述第2有底罐的工序;
在上述工序(ii)中,被收容的上述极板组的卷绕方向与上述工序(iii)中使上述第2有底罐转动的方向相同。
54、如权利要求36所记载的电池的制造方法,其中,上述工序(i)是通过使在上述第1有底罐的上述开口端部的外周面形成的阳螺纹部与在上述结合环的内周面形成的阴螺纹部螺合,来连接上述第1有底罐和上述结合环的工序;
在上述工序(ii)中,被收容在上述第1有底罐的内部的上述极板组包括隔板和夹持上述隔板的正极和负极,而且被卷绕;
上述工序(iii)是从上述结合环的与上述第1有底罐连接了的一侧相反的一侧,使上述结合环的上述阴螺纹部与在上述第2有底罐的上述开口端部的外周面形成的阳螺纹部螺合,由此通过上述结合环连接上述第1有底罐和第2有底罐的工序;
在上述工序(ii)中,位于收容的上述极板组的最外周的上述电极是上述工序(b)中与上述第2有底罐电连接的上述另一方的电极。
55、如权利要求36所记载的电池的制造方法,其中,上述工序(i)是通过使上述第1有底罐的上述开口端部与上述结合环嵌合来连接上述第1有底罐和上述结合环的工序;
上述工序(iii)是从上述结合环的与上述第1有底罐连接了的一侧相反的一侧,使上述结合环与上述第2有底罐的上述开口端部嵌合,由此通过上述结合环连接上述第1有底罐和上述第2有底罐的工序。
56、如权利要求55所记载的电池的制造方法,其中,通过使上述第2有底罐缩径,来使上述结合环和上述第2有底罐的开口端部嵌合。
57、一种电池组的制造方法,上述电池组具有将多个电池串联连接的构造,上述电池是权利要求1所记载的电池,其特征在于包括以下工序:
(x)布置多个电池,使得邻接的上述电池的端面对接;
(y)通过电连接上述端面,来串联连接邻接的上述电池。
58、如权利要求57所记载的电池组的制造方法,其中,在上述工序(y)中,通过焊接邻接的上述电池的上述端面来电连接上述端面。
59、如权利要求57所记载的电池组的制造方法,其中,
在上述工序(x)中,通过在邻接的上述电池的端面间还布置具有导电性的板,来布置多个上述电池,使得上述端面介由上述板对接;
在上述工序(y)中,焊接介由上述板对接的一方的上述电池的上述端面和上述板的一方的主表面,焊接另一方的上述电池的上述端面和上述板的另一方的主表面,由此电连接上述端面。
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