JP2011076885A - Battery, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非水電解質二次電池などの電池およびその製造方法に関し、特にその蓋体の構造および製造方法に関する。 The present invention relates to a battery such as a nonaqueous electrolyte secondary battery and a method for manufacturing the same, and more particularly to a structure and a method for manufacturing the lid.
この種の電池として、例えば下記特許文献1に示す技術が提案されている。これは、電池要素を収納する電池ケースと、電池ケースの開口部を塞ぐ金属製(例えばアルミニウム製)の蓋板部材とを備え、電極端子を蓋板部材の外側に突出するよう挿通し、集電用部材が電池ケース内部に突出するよう蓋板部材の裏側に配置して、電極端子の端部を集電用部材に対してかしめることで、電極端子および集電用部材を蓋板部材に固定するよう構成している。そしてこのように構成した蓋板部材を、電池ケースの開口部を塞ぐよう固定する。 As this type of battery, for example, a technique shown in Patent Document 1 below has been proposed. This comprises a battery case that houses the battery element and a metal (for example, aluminum) lid plate member that closes the opening of the battery case, and the electrode terminals are inserted through the lid plate member so as to protrude outside. The electrode member and the current collecting member are arranged on the back side of the cover plate member so that the electric member protrudes into the battery case, and the end portion of the electrode terminal is caulked against the current collecting member. It is configured to be fixed to. And the cover plate member comprised in this way is fixed so that the opening part of a battery case may be plugged up.
上記従来の電池のように、電極端子を集電用部材にかしめることで電極端子および集電用部材を蓋板部材に固定すると、かしめ力が蓋板部材に及んで、蓋板部材が変形してしまう場合がある。そうなると、蓋板部材と電池ケースの開口部との嵌め合い精度が低下し、蓋板部材を電池ケースの開口部にレーザー溶接する際に、溶接不良等が発生するという課題があった。 When the electrode terminal and the current collecting member are fixed to the lid plate member by caulking the electrode terminal to the current collecting member as in the conventional battery, the caulking force is applied to the lid plate member, and the lid plate member is deformed. May end up. Then, the fitting accuracy between the lid plate member and the opening of the battery case is lowered, and there is a problem that welding failure occurs when the lid plate member is laser welded to the opening of the battery case.
そこで、本発明は上記課題に鑑み、電池ケースの開口部と蓋板部材との嵌め合い精度を確保して、蓋板部材を電池ケースの開口部にレーザー溶接する際の溶接不良を解消し得る電池およびその製造方法の提供を目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention can ensure the fitting accuracy between the opening of the battery case and the lid plate member, and can eliminate poor welding when the lid plate member is laser welded to the opening of the battery case. An object is to provide a battery and a method for manufacturing the same.
本発明は、電池要素を収納する電池ケースと、該電池ケースの開口部を塞ぐ蓋板部材とを備えた電池において、閉塞部材に形成されたかしめ部材挿通孔にかしめ部材が挿通され、前記かしめ部材がかしめによって前記閉塞部材に固定され、前記蓋板部材に形成された閉塞部材装着口部を前記閉塞部材が塞ぐように該閉塞部材が蓋板部材に装着されていることを特徴としている。 The present invention provides a battery including a battery case that houses a battery element and a cover plate member that closes an opening of the battery case, wherein a caulking member is inserted into a caulking member insertion hole formed in the closing member, and the caulking member is inserted into the caulking member. The member is fixed to the closing member by caulking, and the closing member is mounted on the lid plate member so that the closing member mounting opening formed in the lid plate member is closed by the closing member.
上記構成において、蓋板部材とは別体の閉塞部材に、かしめによりかしめ部材が固定されている。すなわち上記構成とすることによって、予め閉塞部材にかしめ部材をかしめることができるので、かしめ力による蓋板部材の変形がなく、したがって電池ケースの開口部に対する蓋板部材の嵌め合い精度が確保される。 In the above configuration, the caulking member is fixed to the closing member separate from the cover plate member by caulking. That is, with the above configuration, the caulking member can be caulked in advance with the closing member, so that the lid plate member is not deformed by caulking force, and thus the accuracy of fitting the lid plate member to the opening of the battery case is ensured. The
本発明は、電池要素を収納する電池ケースと、該電池ケースの開口部を塞ぐ蓋板部材とを備えた電池の製造方法において、閉塞部材に形成したかしめ部材挿通孔にかしめ部材を挿通し、前記かしめ部材をかしめて前記閉塞部材に固定した後に、前記蓋体部材に形成した閉塞部材装着口部を前記閉塞部材で塞ぐよう該閉塞部材を蓋板部材に装着することを特徴としている。 The present invention provides a battery manufacturing method including a battery case that houses a battery element and a lid plate member that closes an opening of the battery case, and the caulking member is inserted into a caulking member insertion hole formed in the closing member. After the caulking member is caulked and fixed to the closing member, the closing member is mounted on the lid plate member so as to close the closing member mounting opening formed in the lid member with the closing member.
上記方法によれば、かしめによって蓋板部材にかしめ部材を固定するのではなく、かしめによって予め閉塞部材にかしめ部材を固定したうえで、閉塞部材を蓋板部材に装着するから、蓋板部材にかしめ力が働かず、したがってかしめによって蓋板部材が変形することがなく、電池ケースの開口部に対する蓋板部材の嵌め合いの精度を確保することができる。 According to the above method, the caulking member is not fixed to the lid plate member by caulking, but the caulking member is fixed to the closing member in advance by caulking, and then the closing member is attached to the lid plate member. The caulking force does not act, and therefore the lid plate member is not deformed by caulking, and the accuracy of fitting the lid plate member to the opening of the battery case can be ensured.
本発明の電池によれば、蓋板部材とは別体の閉塞部材に、かしめによりかしめ部材が固定されているので、かしめ力による蓋板部材の変形がなく、したがって電池ケースの開口部に対する蓋板部材の嵌め合い精度を確保することができる。 According to the battery of the present invention, since the caulking member is fixed to the closing member separate from the lid plate member by caulking, there is no deformation of the lid plate member due to caulking force, and therefore the lid for the opening of the battery case. The fitting accuracy of the plate member can be ensured.
本発明の電池の製造方法によれば、かしめによって蓋板部材にかしめ部材を固定するのではなく、かしめによって予め閉塞部材にかしめ部材を固定したうえで、閉塞部材を蓋板部材に装着するから、蓋板部材にかしめ力が働かず、したがってかしめによって蓋板部材が変形することがなく、電池ケースの開口部に対する蓋板部材の嵌め合いの精度を確保することができる。 According to the battery manufacturing method of the present invention, the caulking member is not fixed to the cover plate member by caulking, but the caulking member is fixed to the closing member in advance by caulking, and then the closing member is attached to the lid plate member. Thus, the caulking force does not act on the lid plate member, and therefore the lid plate member is not deformed by caulking, and the accuracy of fitting the lid plate member to the opening of the battery case can be ensured.
以下、本発明の実施形態に係る電池を、非水電解質二次電池を例に、図面に基づいて説明する。まず、図1ないし図4に基づいて第一の実施形態を説明する。図1は本発明の第一の実施形態を示す非水電解質二次電池の斜視図、図2は端子構造部の断面図、図3は端子構造部を蓋板部材に装着した状態の断面図、図4は端子構造部を蓋板部材に装着した状態の平面図である。 Hereinafter, a battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking a non-aqueous electrolyte secondary battery as an example. First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 is a perspective view of a nonaqueous electrolyte secondary battery showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a terminal structure portion, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a state in which the terminal structure portion is mounted on a cover plate member. FIG. 4 is a plan view showing a state in which the terminal structure is mounted on the cover plate member.
これらの図に示すように、非水電解質二次電池1は、電池要素11を収納する電池ケース12と、電池ケース12の開口部121を塞ぐ蓋板部材13と、端子構造部2とを備えている。電池要素11は、例えば長円筒形巻回型に形成されたタイプのものが用いられている。電池ケース12は角形筒状に形成されて、一方側が開放されて前記開口部121が形成されている。なお電池ケース12は、ステンレス鋼板やアルミニウム合金板等から形成されている。
As shown in these drawings, the nonaqueous electrolyte secondary battery 1 includes a
この開口部121を密封するように、端子構造部2を備えた前記蓋板部材13が装着されている。蓋板部材13は開口部121の形状に応じて矩形に形成され、その四辺に開口部121の内側に重ねるようにして嵌め込まれる周壁131が一体的に立設されている。蓋板部材13は、ステンレス鋼板やアルミニウム合金板等からなる。蓋板部材13の周壁131は、開口部121の内側に、例えばレーザー溶接によって固着される。蓋板部材13の蓋板面132の両端部寄りのそれぞれに矩形の閉塞部材装着口部(以下「装着口部」と称す)133が、その周囲に蓋板面132の一部を残して形成されている。各装着口部133に、それぞれ端子構造部2が装着されている。
The
ここで端子構造部2の構成を説明する。なお、各端子構造部2の構成は、蓋板部材13の幅方向Bで対称形状になるだけで、基本的構成は同様であるから、図2ないし図4に示す一方の端子構造部2の説明をもって、他方の端子構造部2の説明に兼用する。
Here, the structure of the
端子構造部2は、装着口部133の開口面積よりもわずかに大きな面積に形成されて装着口部133を密封する閉塞部材(この場合、金属板が用いられているが、樹脂板であってもよい)21と、ボルト状の軸体221の途中に端子板222を有した電極端子22と、集電用部材23と、絶縁用パッキン24とから構成されている。
The
閉塞部材21は、ステンレス鋼板やアルミニウム合金板等から一枚の平板に形成されている。集電用部材23は、正極側として用いる場合はアルミニウム合金板、負極側として用いる場合は銅合金板やニッケル合金板等から形成される。集電用部材23は、平板状に形成された被取付部231と、被取付部231の一方の端部から直角方向に一体的に延長されて電池要素11に接続される接続部232とから形成されている。被取付部231の略中心には、電極端子22の軸体221の一端部側を挿通可能とする孔231aが形成されている。
The
絶縁用パッキン24は、端子板222に接してその裏側(集電用部材23の被取付部231側)の一部で軸体221を覆う端子側パッキン241と、被取付部231をその表側(端子板222側)で全面的に覆う集電用部材側パッキン242の組合わせから構成されている。
The
端子側パッキン241は、閉塞部材21の中心に形成された孔21aに内嵌する小径部241aと、電極端子22の裏面に当接する大径部241bとから一体的に形成されている。集電用部材側パッキン242には、電極端子22の軸体221の一端部側を挿通する孔242aが形成されて、閉塞部材21の裏面に当接する平板部2421を有する。平板部2421の三辺に、電池ケース12の内方に向けて立上がる壁部2422が一体的に形成されている。
The terminal-
軸体221の一端部側が端子側パッキン241、集電用部材側パッキン242の平板部2421を挿通して、集電用部材23の被取付部231の裏側からかしめられている。このように、軸体221の一端部が集電用部材23の被取付部231の裏側からかしめられているという構成により、端子構造部2は、閉塞部材21、電極端子22、集電用部材23、および絶縁用パッキン24が一体化されたユニットとして構成されている。よって、この実施形態では、軸体221がかしめ部材に相当する。
One end portion side of the
端子構造部2を製造する手順は、軸体221の一端部側に端子側パッキン241を装着し、その小径部241aを閉塞部材21の中心に形成された孔21aに内嵌し、軸体221の一端部側を、孔242aを通過させて集電用部材側パッキン242を装着し、さらに軸体221の一端部側を、孔231aを通過させて集電用部材23の被取付部231を集電用部材側パッキン242に重ねる。この状態での略中心には、電極端子22の軸体221の一端部をかしめる。このようにすることにより、端子構造部2は、閉塞部材21、電極端子22、集電用部材23、および絶縁用パッキン24を一体化したユニットとする。
The
このようにユニット化された端子構造部2において、その閉塞部材21の端部が蓋板部材13の装着口部133の裏面側から当て、装着口部133の開口端部と閉塞部材21の表面側とがレーザー溶接されて一体化されている。そして閉塞部材21は、装着口部133の開口面積よりもわずかに大きな面積に形成されているから、装着口部133の開口を塞ぐことができる。続いて蓋板部材13を電池ケース12の開口部121に装着してレーザー溶接により固定する。すなわち電極端子22は蓋板部材13から外側に露出し、集電用部材23は電池ケース12の内部に位置する。
In the
蓋板部材13に装着するのに先立って、軸体221を閉塞部材21に対してかしめにより固定するから、蓋板部材13にかしめ力が及ぶことがない。したがって蓋板部材13の変形がなく、蓋板部材13の開口部121に対する嵌め合いの精度を向上させることができる。
Prior to mounting on the
次に、図5ないし図7に基づいて、本発明の第二の実施形態を説明する。図5は本発明の第二の実施形態を示す電池の端子構造部の断面図、図6は端子構造部を蓋板部材に装着した状態の断面図、図7は端子構造部を蓋板部材に装着した状態の平面図である。 Next, based on FIG. 5 thru | or FIG. 7, 2nd embodiment of this invention is described. FIG. 5 is a cross-sectional view of the battery terminal structure according to the second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a cross-sectional view of the terminal structure mounted on the cover plate member, and FIG. It is a top view of the state with which it attached to.
第二の実施形態では、端子構造部3がかしめ部材31およびバスパー32を有して、端子構造部3の電極端子33と集電用部材34とが幅方向に位置ずれして配置されている。第一の実施形態では、電極端子22の軸体221の一端部をかしめることで閉塞部材21、電極端子22、集電用部材23、および絶縁用パッキン24を一体化した。これに対して第二の実施形態の端子構造部3では、電極端子33とは別のかしめ部材31の集電用部材側端部が、接続部342を有する集電用部材34の被取付部341にかしめられて、閉塞部材35、電極端子33、集電用部材34、絶縁用パッキン36、およびバスパー32が一体化されている。電池ケース12および蓋板部材13の他の構成は、第一の実施形態と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
In the second embodiment, the terminal structure unit 3 includes the
さらに詳述すると、閉塞部材35の表面側に端子側パッキン361が重ねられ、端子側パッキン361の表面側にバスパー32が重ねられ、ボルト状の電極端子33の頭部331が端子側パッキン361の一方側に埋設され、電極端子33の胴部332がバスパー32の孔32aを貫通してバスパー32の表面から露出している。端子側パッキン361はバスパー32よりも大きな面積に形成された板状部3611と、閉塞部材35の孔35aに挿入される筒状部3612とから一体的に形成されている。電極端子33の頭部331は、板状部3611に埋設されている。
More specifically, the terminal side packing 361 is overlaid on the surface side of the closing
閉塞部材35の裏面には集電用部材側パッキン362の平板部3621が重ねられ、平板部3621の裏面には集電用部材34の被取付部341が重ねられている。かしめ部材31が、バスパー32の孔32b、端子側パッキン361の孔361a、閉塞部材35、集電用部材側パッキン362の平板部3621の孔3621a、および集電用部材34の被取付部341の孔341aを貫通して、かしめ部材31の一端側端部(電池ケース12の内部側端部)が被取付部341にかしめられ、かしめ部材31の他端側端部(電池ケース12の外部側端部)がバスパー32にかしめられている。この構成により、電極端子33、バスパー32、端子側パッキン361、閉塞部材35、集電用部材側パッキン362、および集電用部材34を一体化した端子構造部3のユニットが構成されている。
A
そして、図6に示すように、端子構造部3の閉塞部材35の端部を蓋板部材13の装着口部351の裏面側から当てて、装着口部351の開口端部と閉塞部材35の表面側とがレーザー溶接されて一体化されている。閉塞部材35は、装着口部351の開口面積よりもわずかに大きな面積に形成されているから装着口部351の開口を塞ぐことができる。
Then, as shown in FIG. 6, the end portion of the closing
続いて蓋板部材13を電池ケース12の開口部121に装着して、レーザー溶接により固定する。すなわち電極端子33は蓋板部材13から外側に露出し、集電用部材34は電池ケース12の内部に位置する。この構成においても、蓋板部材13に装着するのに先立って、かしめ部材31を閉塞部材35に対してかしめにより固定するから、蓋板部材13にかしめ力が及ぶことがない。したがって蓋板部材13の変形がなく、蓋板部材13の開口部121に対する嵌め合いの精度を向上させることができる。
Subsequently, the
次に第三の実施形態を、図8に基づいて説明する。図8は本発明の第三の実施形態を示す電池の端子構造部を蓋板部材に装着した状態の断面図である。第三の実施形態における端子構造部3の構造は、第二の実施形態と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。第二の実施形態では、閉塞部材35を蓋板部材13の装着口部351の裏面側から当てて固定しているのに対して、第三の実施形態では、閉塞部材35を蓋板部材13の装着口部351の表側(外側)から当てて、蓋板部材13の外側からレーザー溶接により固定している。この構成においても、蓋板部材13に装着するのに先立って、かしめ部材31を閉塞部材35に対してかしめにより固定するから、蓋板部材13にかしめ力が及ぶことがない。したがって蓋板部材13の変形がなく、蓋板部材13の開口部121に対する嵌め合いの精度を向上させることができる。
Next, a third embodiment will be described based on FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of the battery terminal structure according to the third embodiment of the present invention attached to the cover plate member. Since the structure of the terminal structure part 3 in the third embodiment is the same as that of the second embodiment, the same reference numerals are given and description thereof is omitted. In the second embodiment, the closing
第四の実施形態を、図9に基づいて説明する。図9は、本発明の第四の実施形態を示す電池の端子構造部を蓋板部材に装着した状態の断面図である。第四の実施形態における端子構造部3の構造は、第二の実施形態および第三の実施形態と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。 A fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view of the battery terminal structure according to the fourth embodiment of the present invention attached to the cover plate member. Since the structure of the terminal structure portion 3 in the fourth embodiment is the same as that of the second embodiment and the third embodiment, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.
第四の実施形態では、蓋板部材13の装着口部351の裏側の縁部に閉塞部材35を載置するための載置片3511を溶接等により固定している。閉塞部材35の大きさ形状が装着口部351の大きさ形状と合致するよう形成されており、閉塞部材35が装着口部351に内嵌されるようにして載置片3511に載置され、閉塞部材35と装着口部351との嵌合部分が表面側からレーザー溶接されている。
In the fourth embodiment, a
この構成においても、蓋板部材13に装着するのに先立って、かしめ部材31を閉塞部材35に対してかしめにより固定するから、蓋板部材13にかしめ力が及ぶことがない。したがって蓋板部材13の変形がなく、蓋板部材13の開口部121に対する嵌め合いの精度を向上させることができる。
Also in this configuration, the
1…非水電解質二次電池、12…電池ケース、2…端子構造部、11…電池要素、13…蓋板部材、21,35…閉塞部材、22…電極端子、23…集電用部材、24…絶縁用パッキン、31…かしめ部材、32…バスパー、121…開口部、132…蓋板面、133…装着口部、221…軸体、231…被取付部、232…接続部、241…端子側パッキン、242…集電用部材側パッキン、2421…平板部、2422…壁部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Non-aqueous electrolyte secondary battery, 12 ... Battery case, 2 ... Terminal structure part, 11 ... Battery element, 13 ... Cover plate member, 21, 35 ... Closure member, 22 ... Electrode terminal, 23 ... Member for current collection, 24 ... Insulating packing, 31 ... Caulking member, 32 ... Basper, 121 ... Opening part, 132 ... Cover plate surface, 133 ... Mounting port part, 221 ... Shaft body, 231 ... Mounted part, 232 ... Connection part, 241 ... Terminal side packing, 242 ... Current collecting member side packing, 2421 ... Flat plate part, 2422 ... Wall part
Claims (2)
閉塞部材に形成されたかしめ部材挿通孔にかしめ部材が挿通され、前記かしめ部材がかしめによって前記閉塞部材に固定され、前記蓋板部材に形成された閉塞部材装着口部を前記閉塞部材が塞ぐように該閉塞部材が蓋板部材に装着されていることを特徴とする電池。 In a battery comprising a battery case that houses a battery element, and a lid member that closes an opening of the battery case,
A caulking member is inserted into a caulking member insertion hole formed in the closing member, the caulking member is fixed to the closing member by caulking, and the closing member is blocked by the closing member mounting opening formed in the lid plate member. The battery is characterized in that the closing member is attached to the cover plate member.
閉塞部材に形成したかしめ部材挿通孔にかしめ部材を挿通し、前記かしめ部材をかしめて前記閉塞部材に固定した後に、前記蓋体部材に形成した閉塞部材装着口部を前記閉塞部材で塞ぐよう該閉塞部材を蓋板部材に装着することを特徴とする電池の製造方法。 In a battery manufacturing method comprising a battery case for storing a battery element, and a lid member that closes an opening of the battery case,
The caulking member is inserted into a caulking member insertion hole formed in the closing member, and after the caulking member is caulked and fixed to the closing member, the closing member mounting port formed in the lid member is closed with the closing member. A battery manufacturing method comprising mounting a closing member on a cover plate member.
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