CN1862849A - 电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抑制大型化、并且各端子的支撑刚性高、设计自由度高的电池。电池(10)包括电池外壳(20)、盖部件(40)以及一对端子(50)。电池外壳(20)具有开口(21)，在内侧收容有电池元件(30)。电池外壳(20)由叠层薄膜(22)形成。盖部件(40)收容在开口(21)内，并且与电池外壳(20)的开口边缘(23)紧贴。盖部件(40)对开口(21)进行密封。在盖部件(40)上设置有一对端子(50)。

Description

电池

技术领域

本发明涉及一种叠层型电池。

背景技术

电池包括可收容电池元件的电池外壳和封闭该电池外壳的开口的封口板。在这种电池中，电池的外壳是用树脂制成的，在电池外壳的内侧层压有金属(例如，参照专利文献1)。

但是，在用树脂制成电池外壳时，为了保持电池外壳的强度，而考虑到加厚电池外壳的壁。由于壁的厚度增大，电池有变大的倾向。

因此，提出了一种由叠层薄膜制成电池外壳的电池。在这种电池中，电池外壳形成为具有开口的袋状。连接于电池元件的正极、负极的各端子从电池外壳的开口伸出。并且，电池外壳的开口边缘以在内侧夹持正、负端子的状态贴紧。利用这样的方法，对电池外壳的开口进行密封。

专利文献1：日本特开2003-7256号公报

但是，因为利用叠层薄膜制成的电池外壳的开口边缘来支撑各端子，所以各端子的支撑刚性降低。在将具有由叠层薄膜制成的电池外壳的电池作为单电池并构成包括多个单电池蓄电池时，即，在将端子与其他单电池的端子电连接等时，端子的支撑刚性降低，所以并不合适。

另外，由叠层制成的电池外壳，不但要支撑端子，还必须进行密封，因此，端子的形状必然被限定为薄的箔状，在将端子与其他单电池的端子电连接时或在调整电容等情况下，则丧失了设计自由度，所以并不合适。

发明内容

本发明的目的在于提供一种限制大型化、并且各端子的支撑刚性高、且不会丧失设计自由度的电池。

本发明的电池包括电池外壳、盖部件以及一对端子。电池外壳具有开口，内侧收容电池元件。电池外壳由薄膜材料制成。盖部件收容在电池外壳的开口内，并且与电池外壳的开口边缘紧贴。盖部件对电池外壳的开口进行密封。在盖部件上设置有一对端子。

本发明的优选方式为，设置在盖部件上的一对端子为柱状。一对端子贯穿盖部件。

本发明的优选方式为，盖部件上表面的设置有一对端子的部位的附近，形成为宽度较宽的形状。

本发明的优选方式为，在盖部件上，设置有一对端子的部位的附近与设置有一对端子的部位的附近以外的部分为光滑连接的形状。

本发明的优选方式为，盖部件包括：设置有一对端子的基部、以及设置在基部上且沿第一方向延伸的延伸部。沿着横穿上述第一方向的第二方向的上述延伸部的宽度比沿着上述第二方向的上述基部的宽度窄。

本发明的优选方式为，紧贴电池外壳的开口边缘的基部的周面与紧贴电池外壳的开口边缘的延伸部的周面光滑地连接。

本发明的优选方式为，通过减压使盖部件和电池外壳的开口边缘呈紧贴状态。

本发明的优选方式为，通过热粘接使盖部件和电池外壳的开口边缘呈紧贴状态。

本发明的优选方式为，使盖部件和电池外壳的开口边缘以至少在其中一个上涂敷有粘合剂的状态进行压接。

根据本发明的电池，因为电池外壳是由薄膜材料制成的，所以可抑制电池变大。并且，因为各端子利用盖部件进行支撑，所以提高了各端子的支撑刚性。另外，因为柱状端子在盖部件上贯穿，所以可提高各端子的支撑刚性。并且，可以较容易地改变端子的截面面积，从而提高了刚性上、布局上和电容上的设计自由度。因此，在抑制电池大型化的同时，还提高了各端子的支撑刚性，提高了设计自由度。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的电池的立体图；

图2是图1所示的电池的剖视图；

图3是图1所示的电池在省略了电池元件状态下的立体分解图；

图4是从上方观察图1所示的盖部件收容在电池外壳的开口内的状态时的俯视图；以及

图5是表示图4所示的电池外壳的开口边缘紧贴在盖部件的周面上的前、后状态的俯视图。

具体实施方式

参照图1至图5说明根据本发明一实施例的电池。图1是电池10的立体图。图2是电池10的剖视图。在本实施例中，电池10采用例如锂离子电池。此外，电池10并不限定为锂离子电池。

如图2所示，电池10包括电池外壳20、电池元件30、盖部件40、以及一对端子50。

图3是电池10的立体分解图。此外，在图3中省略了电池元件30。如图3所示，电池20是一端有开口21的袋状。开口21呈例如在一个方向上较长的形状。

如图2所示，电池外壳20例如由在聚乙烯20a上层压有铝22b的叠层薄膜22制成。因此，电池外壳20很薄。叠层薄膜22是本发明中所说的薄膜材料的一例。此外，在图中，叠层薄膜的厚度是放大后较宽地绘制的，而实际上是很薄的。

电池元件30包括电极体31、正极导体32、以及负极导体33。电极体31包括负极用电极板34、正极用电极板35、以及隔离板(separator)36。

负极用电极板34是在集电片34a上附着负极活性物质34b而形成的。正极用电极板35是在集电片35a上附着正极活性物质35b而形成的。电极体31是通过在负极用电极板34和正极用电极板35之间夹设隔离板36后再卷绕成空芯状而形成的。

在本实施例中，集电片34a伸出到负极活性物质34b的上方。集电片35a伸出到正极活性物质的下方。此外，在图2中，考虑到看图的容易度，集电片34a、35a只示出了从正极活性物质35b和负极活性物质34b突出的部分。

负极导体33安装在电极体31的上部。集电片34a与负极导体33电连接。正极导体32安装在电极体31的下部。集电片35a与正极导体32电连接。负极导体33的形状和正极导体32的形状将在后面详细说明。

如图1至图3所示，盖部件40收容在电池外壳20的开口21内。盖部件40通过在周面41上紧贴电池外壳20的开口21的开口边缘23，从而密封开口21。盖部件40例如由树脂制成，刚性很高。

如图3所示，盖部材40包括基部43和延伸部44。基部43是本发明中所说的、设置有端子部位的附近的一例。延伸部44是本发明中所说的、设置有一对端子部位的附近以外的部分的一例。

延伸部44设置在基部43的两端部。各延伸部44从基部43沿着第一方向A延伸。即，延伸部44从基部43向一个方向延伸。关于延伸部44将在后面详细说明。

在基部43上形成有螺合后述一对端子50的安装孔49。安装孔49形成为一对。各安装孔49沿着第一方向A排列。各安装孔49贯穿基部43。在各安装孔49的里面形成内螺纹。基部43的截面形状例如在高度方向上大致一定。

在基部43上，从一个安装孔49到另一个安装孔49的范围是沿着第一方向A大致直线状地延伸。因此，在从一个安装孔49到另一个安装孔49的范围内，基部43边缘45的沿着第一方向A的两侧彼此大致平行。

在基部43上，沿着第一方向A的两端部43a、即各安装孔49的附近，从上方看到的平面形状大致形成为半圆形状。因此，在两端部43a上，边缘45形成为比各安装孔49的直径更加平缓。

在从一个安装孔49到另一个安装孔49的范围内，沿着与第一方向A正交的第二方向B的基部43的宽度L1是在考虑基部43的各端子50的支撑刚性后决定的。因此，可充分确保各端子50的支撑刚性。

延伸部44在基部43的两端部43a形成。具体而言，延伸部44设置在基部43的两端部43a的顶端48。顶端48是在第一方向A上位于最外侧的部分。延伸部44在第一方向A上大致直线状地延伸。延伸部44的顶端部44a形成为半圆形状。

沿第二方向B的延伸部44的宽度L2形成得比宽度L1窄。延伸部44的截面形状例如在高度方向上为大致一定。

此外，在图中，沿第二方向B的延伸部44的宽度绘制得较宽，而实际上较薄。

基部43的周面43b和延伸部44的周面44b的边界部分102形成为从基部43向延伸部44光滑地连接。并且，由于基部43的两端部43a的平面形状大致是圆弧形状，从而基部43和延伸部44更加光滑地连接。

各端子50是由金属制成的。各端子50包括主体52和凸缘部53。主体52例如为圆柱状。凸缘部53设置在主体52上。凸缘部53从主体52的周面向外侧展开。在主体52上的凸缘部53的一侧，形成有与安装孔49螺合的螺纹部52a。在螺纹部52a的周面上形成有外螺纹。

如图2所示，将一个端子50旋入安装孔49直至凸缘部53与盖部件40抵接。同样，另一个端子50也旋入另一个安装孔49。

各端子50的螺纹部52a具有前端52b可贯穿盖部件40的长度。各端子50的状态是通过在各端子50上螺合锁紧螺母100而固定的。

因此，在盖部件40固定在电池外壳20上的状态下，各端子50的前端52b向电池外壳20内突出。此外，在锁紧螺母100与盖部件40之间设置有O形环101。O形环101对安装孔49进行液体密封。

在此，详细说明负极导体33的形状和正极导体32的形状。负极导体33为板状，通过将其局部折弯而形成负极的导片33a。负极的导片33a与一个端子50电连接。

正极导体32为板状，包括沿着电池外壳20的内表面24向上方延伸的正极的导片32a。正极的导片32a与另一个端子50电连接。

接下来说明电池10的制造工艺的一例。如图3所示，在盖部件40上固定各端子50。具体而言，在对应的安装孔49内螺合各端子50后，在盖部件40上设置O形环101。接着，通过锁紧螺母100固定各端子50的形态。另一方面，将电池元件30收容在电池外壳20内。此时，负极的导片33a与一个端子50电连接。同样，正极的导片32a与另一个端子50电连接。

接着，将固定有端子50的盖部件40固定在电池外壳20上。图4是从上方观察在开口21内收容有盖部件40的状态时的俯视图。当盖部件40固定在电池外壳20上时，如图4所示，首先，使盖部件40收容在开口21内。

接着，例如通过粘合剂200将电池外壳20的开口边缘23紧贴在盖部件40的周面41上。具体而言，将开口边缘23的沿着第一方向A的顶端部23a、即在开口边缘23上与延伸部44的顶端部44a相对的部分沿着第一方向A拉伸。将粘合剂200涂敷在开口边缘23的内表面和盖部件40的周面41上。

于是，如箭头C所示，开口边缘23向盖部件40移动。并且，使开口边缘23从基部43朝向延伸部44压接在盖部件40的周面41上，由此，使开口边缘23和盖部件40形成密封状态。

如图4所示，粘合剂200涂敷在开口边缘23的内表面和盖部件40的周面41上。但是，并不限定于粘合剂200涂敷在开口边缘23的内表面和盖部件40的周面41两者上。

例如，粘合剂200可以只涂敷在开口边缘23的内表面上。或者，粘合剂200也可以只涂敷在盖部件40的周面41上。

此外，粘合剂200可以只涂敷在盖部件40的周面41的一部分、或者开口边缘23的内表面上与盖部件40的周面41相对的范围的一部分上。总之，粘合剂200只要涂敷在开口边缘23的内表面和盖部件40的周面的至少一个上即可。

图5是从上方观察开口边缘23紧贴在盖部件40的周面上的前、后状态时的俯视图。此外，在一侧的延伸部44的附近和另一侧的延伸部44的附近，开口边缘23紧贴在盖部件40上的前、后状态大致相同。因此，图5以一侧的延伸部44的附近为代表进行图示。图中示出了以双点划线表示的电池外壳20紧贴在盖部件40的周面41上的状态。

如图5所示，将开口边缘23的顶端部23a沿着第一方向A拉伸后，使开口边缘23从基部43朝向延伸部44紧贴在周面41上，顶端部23a被剩下，不与盖部件40的周面41接触。如图中双点划线所示，如此剩下的顶端部23a相互贴紧。

基部43的周面43b与延伸部44的周面44b相互光滑地连接。因此，开口边缘23与盖部件40的周面有效地紧密接触。并且，延伸部44的顶端部44a大致是半圆状。因此，在使顶端部23a之间相互贴紧时，顶端部23a与开口边缘23之间不易形成间隙。

此外，在开口边缘23与盖部件40的周面41紧贴的过程中，电池外壳20内的气体被吸出。因此，如图1所示，在开口23紧贴在盖部件40上的状态下，电池外壳20基本上与电池元件30贴紧。因此，电池元件30由电池外壳20支撑。因此，提高了电池元件30的状态的稳定性。

在这样构成的电池10中，各端子50固定在盖部件40上。盖部件40例如由树脂制成，刚性很高。因此，各端子50的支撑刚性得到提高。

此外，电池外壳20由叠层薄膜22制成。叠层薄膜22较薄。因此，抑制了电池10的大型化。

并且，因为柱状的各端子50贯穿盖部件40，所以可提高各端子50的支撑刚性，并且，可以较容易地改变端子50的截面面积，所以提高了刚性上、布局上和电容上的设计自由度。

因此，在抑制电池10大型化的同时，提高了各端子50的支撑刚性，且提高了设计的自由度。

并且，由于电池外壳20基本上紧贴在电池元件30上，从而提高了电池元件30的姿态的稳定性。因此，可防止电池10的破损。

并且，各端子50通过盖部件40固定在电池外壳20上。因此，各端子50不与电池外壳20直接接触。如上所述，盖部件40形成为与电池外壳20之间不易形成间隙的光滑形状。

因此，由于各端子50的形状，从而不会在电池外壳20上形成间隙。即，各端子50的截面形状不会成为产生间隙的原因。因此，可以增大各端子50的截面形状。为此，电池10中可以流经较大的电流。

并且，由于各端子50形成为柱状，从而可以加大各端子50的截面面积。因此，在各端子50上可以流经较大的电流，所以电池10的输出容量可以变大。

并且，沿着第二方向B的基部43的平面宽度L1形成得较宽。因此，提高了各端子50的支撑刚性。

并且，基部43的周面43b与延伸部44的周面44b光滑地连接。因此，电池外壳20的开口边缘23与盖部件40的周面41容易贴紧。

并且，由于盖部件包括延伸部44，所以开口边缘23可有效地与盖部件40接触。对于该点将作具体地说明。

为了使开口边缘23紧贴于盖部件40的周面41，在将开口边缘23向第一方向A拉伸时，开口21的形状在第一方向A上延伸，同时在第二方向B上变窄。

为了确保各端子50的支撑刚性，沿第二方向B的基部43的平面宽度L1形成得较宽。因此，在将开口边缘23的顶端部23a向第一方向A拉伸时，首先，开口边缘23与基部43接触，同时与延伸部44接触。接着，使开口边缘23从基部43朝向延伸部44紧贴在周面41上。

此时，由于盖部件包括延伸部44，从而开口边缘23的闭合形状是夹着基部43在两侧大致呈对称。

换言之，当盖部件40不包括延伸部44时，认为开口边缘23的闭合形状不是夹着基部43在两侧对称。即，当开口边缘23上的不与盖部件40接触的剩余部分之间相互紧贴时，认为盖部件40上的、与开口边缘23之间相互紧贴的部分相对的部位不处于夹着基部43对称的位置。此时，电池外壳20呈弯曲状态。这样，开口边缘23很难与盖部件40紧贴。

如上所述，由于盖部件40包括延伸部44，从而开口边缘23可有效地与盖部件40贴紧。

并且，由于盖部材40包括延伸部44，从而使盖部件40形成为在第一方向A上的两端部分的宽度较狭的形状。(因为延伸部44的宽度L2比基部43的宽度L1窄。)

因此，在盖部件40收容于电池外壳20内时，不必使电池外壳20的开口边缘23的顶端部23a在第二方向B上过于展开。因此，容易使盖部件40收容在开口21内，所以容易进行使开口边缘23紧贴在盖部件40的周面41上的操作。

各端子50的截面形状并不限定为圆形，也可以形成为例如四角形、三角形等复杂的形状。

此外，在本实施例中是使用粘合剂使电池外壳20的开口边缘23和盖部件40的周面41相互紧贴，但并不限定于此。

例如，通过对电池外壳20的内部进行减压，也可以使电池外壳20的开口边缘23和盖部件40相互贴紧。

并且，也可以使电池外壳20的开口边缘23和盖部件40的周面41相互热粘接。在热粘接开口边缘23与盖部件40时，也可以使用超声波。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。在上述实施例中，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

符号说明

10电池                 20电池外壳

21开口                 22叠层薄膜(薄膜材料)

23开口边缘             30电池元件

40盖部件               43基部(设置端子的部位的附近)

44延伸部(除设置端子的部位的附近以外的部分)

50端子                 200粘合剂

Claims (6)

1.一种电池，其特征在于，包括：

电池外壳，具有开口，在内侧收容有电池元件，且由薄膜材料制成；

盖部件，收容在所述开口内，并且与所述电池外壳的开口边缘紧贴以密封所述开口；以及

一对端子，设置在所述盖部件上。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：设置在所述盖部件上的一对端子为柱状，并且贯穿所述盖部件。

3.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于：所述盖部件上表面的设置有所述一对端子的部位的附近，形成为宽度较宽的形状。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于：在所述盖部件上，设置有所述一对端子的部位的附近与设置有所述一对端子的部位的附近以外的部分为光滑连接的形状。

5.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于：

所述盖部件包括：设置有所述一对端子的基部、以及设置在所述基部上并在第一方向上延伸的延伸部；

沿着横穿所述第一方向的第二方向的所述延伸部的宽度比沿着所述第二方向的所述基部的宽度窄。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于：紧贴所述开口边缘的所述基部的周面与紧贴所述开口边缘的所述延伸部的周面光滑地连接。

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