JP3937427B2 - Battery manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池缶と蓋板等からなる電池外装体に端子を貫通させてパッキン材を介しリベッティングし、絶縁封止接続固定された端子に、耐電解液性を有する樹脂をコーティングすることを特徴とする電池の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
電気自動車等に用いられる大型の非水電解質二次電池の構成例を図3に示す。この非水電解質二次電池は、長円筒形の巻回型の発電要素1を4個密着して並べ並列接続したものである。これらの発電要素1は、両端面部に配置された集電接続体2にそれぞれ正負の電極が接続固定されて並列接続されている。集電接続体2は、正極側の場合にはアルミニウム板、負極側の場合には銅板からなり、水平に配置されたほぼ二等辺三角形の板状の本体2aの底辺部から下方に向けて櫛状に突出した複数本の接続部2bに、発電要素1の正極又は負極が接続固定されている。これらの集電接続体2の本体2aは、それぞれ内部絶縁封止板3を介して蓋板4の裏面の両端部に配置される。内部絶縁封止板3は、絶縁性の樹脂等からなる、集電接続体2の本体2aよりも一回り大きい二等辺三角形の板材であり、裏面側の周囲を下方に突出させた内側にこの集電接続体2の本体2aが嵌まり込むようになっている。蓋板4は、矩形のステンレス鋼板からなり、4個の発電要素1を収納するステンレス製の容器である電池筐体5の上端開口部に嵌め込まれて溶接により固着されるようになっていて、これら蓋板4と電池筐体5が非水電解質二次電池の電池外装体を構成する。
【0003】
上記蓋板4の上面の両端部には、それぞれ外部絶縁封止板6を介してリベット端子7が配置されている。リベット端子7は、正極側の場合にはアルミニウム材、負極側の場合には銅材からなり、正方形状の四隅を面取りした形状の鍔部7aの下面から筒状の集電リベット部7bを突出させると共に、この鍔部7aの上面から筒状の端子リベット部7cを突出させたものである。集電リベット部7bと端子リベット部7cを筒状としているのは、リベッティングを容易にするためであり、これら筒状の内穴はそれぞれ鍔部7aには達しない深さまでしか形成されず、互いに貫通はしていない。
【0004】
また、これら集電リベット部7bと端子リベット部7cは、筒状ではなく円柱状の中実体であってもよい。外部絶縁封止板6は、絶縁性の樹脂等からなる矩形の厚手の板材であり、上面の一端側にはほぼ正方形状の四角凹部6aが形成されると共に、他端側には正六角形状の六角凹部6bが形成されている。また、四角凹部6aの底面の中央部には、裏面に貫通する貫通孔6cが形成されている。この貫通孔6cの内径は、リベット端子7の集電リベット部7bが嵌合する程度の大きさを有するが、外部絶縁封止板6の下面は、貫通孔6cの開口部の縁が下方に向けて蓋板4の板厚よりも少し長く筒状に突出している。そして、この蓋板4にも、上面の両端部に配置される外部絶縁封止板6の貫通孔6cに対応する位置に、それぞれこの貫通孔6cの下端部の筒状の突出部の外径が嵌合する大きさの開口孔4aが形成されている。
【0005】
また、この蓋板4の下面の両端部に配置される内部絶縁封止板3と集電接続体2の本体2aにも、開口孔4aに対応する位置に貫通孔3aと端子孔2cが形成されている。内部絶縁封止板3の貫通孔3aは、蓋板4の開口孔4aと同様の大きさの孔であるが、集電接続体2の端子孔2cは、リベット端子7の集電リベット部7bの外径が嵌合する大きさの孔である。
【0006】
上記外部絶縁封止板6は、図3に示すように、六角凹部6bに端子ボルト8の頭部が嵌入されると共に、上面に端子台9が配置される。これら端子ボルト8や端子台9も、正極側の場合にはアルミニウム材、負極側の場合には銅材からなる。端子ボルト8は、六角形状の頭部の上面から上方に向けてボルト部を突設した六角ボルト状のものである。端子台9は、外部絶縁封止板6よりも小さい矩形の板状であり、一端側に形成されたカシメ孔9aにリベット端子7の端子リベット部7cを嵌入させると共に、他端側に形成された貫通孔9bに端子ボルト8のボルト部を貫通させる。
【0007】
そこで、端子台9のカシメ孔9aから突出した端子リベット部7cの先端部をリベッティングすることにより、リベット端子7と端子台9とを接続固定すると共に、端子ボルト8を端子台9に係止している。この端子ボルト8は、端子台9には直接固定されていないが、六角形の頭部が外部絶縁封止板6の六角凹部6bに嵌まり込むことにより回り止めされ、端子台9によって抜け止めされている。そして、この端子ボルト8のボルト部に電源コードの圧着端子等を嵌めてナット等で螺着することにより、端子台9とこの圧着端子等との接続固定を行うことができ、これによりリベット端子7と外部の電源コード等との配線接続を行うことができる。
【0008】
なお、図3では、集電接続体2の接続部2bに発電要素1を接続固定してからリベット端子7の集電リベット部7bや端子リベット部7cのリベッティングが行われるように示されているが、実際には、これらのリベッティングが行われてから発電要素1の接続固定が行われる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の通りリベティングされた端子は、長期間の使用によって、リベット端子7の集電リベット部7bが腐食するという可能性がある。またリベッティング時に生じた加工屑がリベット端子から脱落し、電池内部に混入することで、不具合の原因となる可能性がある。
【0010】
本発明は、かかる事情に対処するためになされたものであり、端子のリベット部をリベッティングした後、少なくとも電池内部のリベッティング部に耐電解液性を有する樹脂をコーティングすることにより、長期間に渡って信頼性の高い電池を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1の製造方法は、電池外装体に形成された開口孔の少なくとも内外両周縁部にパッキン材を配置すると共に、内側のパッキン材に重ねて集電接続体を配置し、端子の鍔部から突設したリベット部を、外側からこれら内外のパッキン材に形成された貫通孔を通して電池外装体の開口孔に貫通させると共に、集電接続体に形成された端子孔にも貫通させた状態で、この集電接続体における少なくとも端子孔の周縁部を押さえて電池外装体側に圧迫し、この圧迫された集電接続体の端子孔から突出するリベット部を突出端側からリベッティングすることにより絶縁封止接続固定した後、少なくとも電池内部の前記リベッティング部に耐電解液性を有する樹脂をコーティングすることを特徴とする。
【0012】
請求項1の発明によれば、少なくとも前記リベッティング部に耐電解液性を有する樹脂をコーティングするので、端子部の腐食を防止し、リベッティング時の加工屑の脱落も防ぐことができる。
請求項2の製造方法は、請求項1の製造方法において、耐電解液性を有する樹脂をコーティングする代わりに金メッキすることを特徴とする。
請求項2の発明によれば、少なくとも前記リベッティング部に金メッキするので、端子部の腐食を防止し、リベッティング時の加工屑の脱落も防ぐことができる。
【0013】
請求項3の製造方法は、請求項1又は2の製造方法において、電池外装体に形成された開口孔の少なくとも内外両周縁部にパッキン材を配置すると共に、内側のパッキン材に重ねて集電接続体を配置し、外側のパッキン材に重ねて接続体を配置したことを特徴とする。請求項3の発明によれば、電池外装体の外部で接続材に接続固定されている構造を有する電池の、少なくとも前記リベッティング部に耐電解液性を有する樹脂をコーティングもしくは金メッキするので、端子部の腐食を防止し、リベッティング時の加工屑の脱落も防ぐことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0015】
図1〜図2は本発明の一実施形態を示すものであって、図1は非水電解質二次電池の端子部分のリベッティング工程を説明するための部分拡大縦断面図、図2は非水電解質二次電池の端子部分のリベッティング後の構造を示す部分拡大縦断面図である。
【0016】
本実施形態は、従来例と同様に電気自動車等に用いられる大型の非水電解質二次電池について説明する。この非水電解質二次電池は、従来例と全く同じ構造であり、同様の製造方法によって製造される。ただし、リベッティング工程後に少なくとも電池内部の前記リベッティング部に耐電解液性を有する樹脂コーティング工程をおこなうことが、従来のものと相違する。以下に、このリベッティング工程の詳細を説明する。
【0017】
図1は、リベッティングのために、図3に示す蓋板4を上下逆にした状態を示しているので、内部絶縁封止板3はこの蓋板4の上側に配置され、外部絶縁封止板6はこの蓋板4の下側に配置されている。外部絶縁封止板6は、貫通孔6cの開口部の縁から突出した筒状の突出部を下方から蓋板4の開口孔4aに嵌入させて配置される。また、内部絶縁封止板3は、貫通孔3aが蓋板4の開口孔4aに重なるようにして上側に配置される。この際、内部絶縁封止板3の貫通孔3aには、蓋板4の開口孔4aに嵌入された外部絶縁封止板6の突出部の先端部が嵌入されることになる。さらに、集電接続体2の本体2aは、端子孔2cが蓋板4の開口孔4aに重なるようにして内部絶縁封止板3の上側に配置される。そして、リベット端子7は、下方から集電リベット部7bを外部絶縁封止板6の貫通孔6cに嵌入させると共に、鍔部7aを四角凹部6aに嵌入させて配置される。この際、リベット端子7の集電リベット部7bは、外部絶縁封止板6の貫通孔6cを通ることにより、蓋板4の開口孔4aや内部絶縁封止板3の貫通孔3aを貫通する。そして、この集電リベット部7bは、集電接続体2の本体2aの端子孔2cをも貫通して、先端部がこの端子孔2cから上方に突出することになる。
【0018】
上記リベット端子7は、端子リベット部7cや鍔部7aを下方から支持するように図示しない治具上に載置される。また、集電接続体2の本体2aは、リング状の押圧治具10によって上方から押圧される。押圧治具10は、リング状の中央の開口部に本体2aの端子孔2cの開口縁部が露出しリベット端子7の集電リベット部7bが突出できるようになっている。従って、この押圧治具10は、集電接続体2の本体2aと内部絶縁封止板3とを蓋板4側に圧迫する。また、蓋板4は、外部絶縁封止板6とリベット端子7とを介して下方から支持される。
【0019】
上記リベット端子7の集電リベット部7bは、上方からリベッティング機のヘッドで押圧することによりリベッティングが行われる。リベッティング機のヘッドは、押圧治具10の中央の開口部を通して、集電リベット部7bの先端部まで下降することができる。そして、この集電リベット部7bの筒状の先端部を下方に圧迫しながら、集電接続体2の本体2aにおける端子孔2cの上端側の開口縁部上に押し広げることにより、図2に示すように、この集電リベット部7bの先端部をリベットの頭部状に成形する。この際、リベット端子7の集電リベット部7bの先端部は、鍔部7aとの間に、集電接続体2の本体2aと内部絶縁封止板3と蓋板4と外部絶縁封止板6とを挟持してこれらを圧接させることにより、樹脂からなる内部絶縁封止板3と外部絶縁封止板6を圧迫して、リベット端子7を貫通させた状態で、蓋板4の開口孔4aを封止する。また、リベット端子7自身は、内部絶縁封止板3と外部絶縁封止板6とを介して蓋板4に絶縁した状態で固定されると共に、集電接続体2の本体2aに接続固定される。
【0020】
また、押圧治具10がリベッティング作業の間にこれら集電接続体2の本体2aと内部絶縁封止板3の反り返りを防止するので、図2に示すように、この押圧治具10を取り外した後も、集電接続体2の本体2aや内部絶縁封止板3が反り返って蓋板4の裏面よりも内部側に突出しないようにすると共に、この内部絶縁封止板3と蓋板4の裏面との間に隙間が生じるのを防止することができるようになる。
【0021】
そして、リベッティングされた端子7の少なくとも頭部状に成形された電池内部の集電リベット部7bに、好ましくは電池外部の端子リベット部7cおよび端子部の全体にフッ素系樹脂をコーティングすることで、電池内部の端子部の腐食を防止することが可能になるとともに、リベッティング工程にて生じた加工屑が脱落することによって、電池に生じる不具合を防止することが可能になる。ここで、樹脂コーティング材としてフッ素系樹脂を例示したが、耐電解液性を有するものなら何でも良い。また、樹脂のコーティング方法は、塗布法、スプレー法などが挙げられる。
【0022】
上記樹脂コーティングに代えて、リベッティングされた端子7の少なくとも頭部状に成形された電池内部の集電リベット部7bに、好ましくは電池外部の端子リベット部7cおよび端子部の全体に金メッキすることで、電池内部の端子部の腐食を防止することが可能になるとともに、リベッティング工程にて生じた加工屑が脱落することによって、電池に生じる不具合を防止することが可能になる。
【0023】
上記リベッティング工程によって蓋板4にリベット端子7と集電接続体2が取り付けられると、図3に示した端子ボルト8や端子台9の取り付けを行い、集電接続体2の接続部2bに発電要素1を取り付けてから、これらの発電要素1を電池筐体5に収納すると共に、この電池筐体5の上端開口部に蓋板4を嵌め込んで溶接により固着される。尚、外部絶縁封止板6上に端子台9等の接続材を配置することもできる。
【0024】
上記非水電解質二次電池の製造方法によれば、リベッティングされた端子7の少なくとも頭部状に成形された電池内部の集電リベット部7bおよび電池外部の端子リベット部7cに耐電解液性を有するフッ素系樹脂をコーティングもしくは金メッキするので、電池内部の端子部の腐食を防止すること、およびリベッティング工程にて生じた加工屑の脱落を防止することができるようになる。
【0025】
上記各部品の材質は、上記実施形態で示したものに限定されない。さらに、上記実施形態では、非水電解質二次電池について説明したが、本発明は、電池の種類も限定されない。
【0026】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の電池の製造方法によれば、リベッティングされた端子の少なくとも頭部状に成形された電池内部の集電リベット部に耐電解液性を有するフッ素系樹脂をコーティングもしくは金メッキするので、電池内部の端子部の腐食を防止すること、およびリベッティング工程にて生じた加工屑の脱落を防止することができるようになる。このことによって、長期間に渡って信頼性の高い電池の供給が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すものであって、非水電解質二次電池の端子部分のリベッティング工程を説明するための部分拡大縦断面図である。
【図2】本発明の一実施形態を示すものであって、非水電解質二次電池の端子部分のリベッティング後の構造を示す部分拡大縦断面図である。
【図3】非水電解質二次電池の構造を説明するための分解斜視図である。
【符号の説明】
1 発電要素
2 集電接続体
2a 本体
2c 端子孔
3 内部絶縁封止板
3a 貫通孔
4 蓋板
4a 開口孔
6 外部絶縁封止板
6a 四角凹部
6c 貫通孔
7 リベット端子
7a 鍔部
7b 集電リベット部
9 端子台
9a カシメ孔
10 押圧治具[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, a terminal is passed through a battery outer body composed of a battery can and a cover plate, and is riveted through a packing material, and a resin having an electrolytic solution resistance is coated on the terminal that is insulation-sealed and fixed. The present invention relates to a battery manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 shows a configuration example of a large nonaqueous electrolyte secondary battery used for an electric vehicle or the like. This non-aqueous electrolyte secondary battery has four long cylindrical wound power generation elements 1 arranged in close contact and connected in parallel. These power generation elements 1 are connected in parallel by connecting and fixing positive and negative electrodes to current collector connection bodies 2 arranged at both end surfaces. The current collector connector 2 is made of an aluminum plate in the case of the positive electrode side and a copper plate in the case of the negative electrode side, and is combed downward from the bottom side of the substantially isosceles triangular plate-like
[0003]
[0004]
Further, the current collecting
[0005]
In addition, a through hole 3a and a
[0006]
As shown in FIG. 3, the external
[0007]
Therefore, by riveting the tip of the
[0008]
In FIG. 3, the power generation element 1 is connected and fixed to the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the terminal riveted as described above may corrode the current collecting
[0010]
The present invention has been made to cope with such a situation. After riveting the rivet portion of the terminal, at least the rivet portion inside the battery is coated with a resin having an electrolytic solution resistance for a long period of time. The purpose is to provide a highly reliable battery.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The manufacturing method of Claim 1 arrange | positions a packing material in the inner-outer both outer peripheral part of the opening hole formed in the battery exterior body, and arrange | positions a current collection connection body on the inner packing material, and the terminal collar part In a state where the rivet portion protruding from the outer side is penetrated from the outside through the opening hole of the battery exterior body through the through hole formed in the inner and outer packing materials, and also through the terminal hole formed in the current collector connection body Then, at least the peripheral edge of the terminal hole in the current collector connection body is pressed against the battery exterior body side, and the rivet part protruding from the terminal hole of the compressed current collector connection body is riveted from the projecting end side to insulate. After the fixed connection is fixed, at least the rivet part inside the battery is coated with a resin having an electrolyte solution resistance.
[0012]
According to the first aspect of the present invention, at least the riveting portion is coated with a resin having an electrolytic solution resistance, so that corrosion of the terminal portion can be prevented and removal of processing waste during riveting can be prevented.
The manufacturing method of claim 2 is characterized in that, in the manufacturing method of claim 1, gold plating is performed instead of coating with a resin having resistance to electrolyte.
According to the invention of claim 2, since at least the rivet part is plated with gold, corrosion of the terminal part can be prevented, and falling off of processing waste during riveting can also be prevented.
[0013]
The manufacturing method according to claim 3 is the manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein a packing material is disposed at least at both the inner and outer peripheral edges of the opening formed in the battery outer package, and is stacked on the inner packing material. The connection body is disposed, and the connection body is disposed so as to overlap the outer packing material. According to the invention of claim 3, since the battery having a structure that is connected and fixed to the connecting material outside the battery exterior body is coated or gold-plated with a resin having an electrolytic solution resistance on at least the rivet portion, the terminal portion Corrosion of steel can be prevented, and removal of machining waste during riveting can be prevented.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0015]
1 to 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a partially enlarged longitudinal sectional view for explaining a riveting process of a terminal portion of a nonaqueous electrolyte secondary battery, and FIG. It is a partial expanded longitudinal cross-sectional view which shows the structure after the riveting of the terminal part of an electrolyte secondary battery.
[0016]
In the present embodiment, a large nonaqueous electrolyte secondary battery used for an electric vehicle or the like will be described as in the conventional example. This non-aqueous electrolyte secondary battery has the same structure as the conventional example, and is manufactured by the same manufacturing method. However, it differs from the conventional one in that after the riveting step, at least the resin coating step having an electrolytic solution resistance is performed on the riveting portion inside the battery . Details of the riveting process will be described below.
[0017]
FIG. 1 shows a state in which the cover plate 4 shown in FIG. 3 is turned upside down for riveting. Therefore, the internal insulating sealing plate 3 is disposed on the upper side of the cover plate 4, and the external insulating
[0018]
The
[0019]
The current
[0020]
Further, since the
[0021]
Then, the
[0022]
Instead of the resin coating, the current collecting
[0023]
When the
[0024]
According to the manufacturing method of the nonaqueous electrolyte secondary battery, the electrolyte solution resistance to the
[0025]
The material of each said part is not limited to what was shown by the said embodiment. Furthermore, although the said embodiment demonstrated the nonaqueous electrolyte secondary battery, the kind of battery is not limited for this invention.
[0026]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the battery manufacturing method of the present invention, the fluorine resin having an electrolytic solution resistance in the current collecting rivet portion formed in at least the head shape of the riveted terminal. Is coated or gold-plated, so that it is possible to prevent corrosion of the terminal portion inside the battery and to prevent removal of processing waste generated in the riveting process. This makes it possible to supply a highly reliable battery over a long period of time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially enlarged longitudinal sectional view illustrating a riveting process of a terminal portion of a nonaqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2, showing an embodiment of the present invention, is a partially enlarged longitudinal sectional view showing a structure after riveting of a terminal portion of a non-aqueous electrolyte secondary battery.
FIG. 3 is an exploded perspective view for explaining the structure of a non-aqueous electrolyte secondary battery.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power generation element 2 Current
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