TW200301976A - Closed type battery and its manufacturing method - Google Patents

Description

200301976 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明爲關於以金屬罐做爲外裝材料的密閉型電池，特 別爲關於具有與電池罐側不同極性之電極端子爲其特徵的 密閉型電池。 【先前技術】 使用做爲攜帶型機器用電源的鋰離子電池等，爲以電池 罐、合成樹脂薄膜等之可彎曲性構材做爲外裝材料。以電 池罐做爲外裝材料的電池因爲承受來自外部之衝擊強，且 封口特性良好，故被廣泛使用。 以電池罐做爲外裝材料的電池爲以電池罐側做爲一個極 性的電極端子’且另一個電極端子爲透過絕緣性構材於外 裝材料上形成。 與電池罐側極性不同的電極端子爲形成在電池罐開口部 所裝配的電池集管上，於電池罐內收藏電池要素後，將接 合電池要素之集管經由電阻熔接、雷射熔接予以導電接續 至電池集管的電極端子後，裝配於電池罐的開口部，並且 將電池罐之壁面與電池集管之會合部經由雷射熔接等予以 封口。 圖4爲示出密閉型電池之電極端子之一例的上部分截面 圖。 於密閉型電池1之電池罐2之上方開口部安裝電池集管 3 ’接合至電池罐內所設置之電池要素4之一者電極的組合 件5，爲被電極端子6之電極導出銷7所接合。電極導出 6 3 發明說明書(補件)/92·03/92100339 200301976 銷7爲經由電池集管3之金屬板8所設置之貫穿孔上裝配 的外部絕緣板9及內部絕緣板1 〇，而與電池集管的金屬板 相絕緣，於外部絕緣膜之上面，將鎳板等之接合特性良好 的電極引出板1 1設置成可輕易進行外部電路接續用之導 線的接合步驟。 電極端子爲於電池集管之金屬板所設置之貫穿孔，裝配 外部絕緣板、內部絕緣膜、電極引出板後，由內部絕緣板 側貫穿電極導出銷並且將電極導出銷予以歛縫則可製造。 由鋁或其合金所構成之電極導出銷與鎳板等所構成之電 極引出板的接觸面被大氣中之氧氣、水分等侵入而經年變 化，其結果，令表面接觸部的導電性降低。 本發明爲以改善僅接觸異種金屬所形成之導電接續部的 接續電阻爲其課題，且以提供防止接觸部經年變化引起接 觸電阻增大之密閉型電池爲其課題。 【發明內容】 本發明爲於具有將電池罐之開口部裝配電池集管中介存 在絕緣性構材所裝配的電極引出板，以與電極引出板爲異 種金屬之電極導出板予以歛縫成一體化之電極端子的密閉 型電池中，於電極引出板與電極導出銷之接觸部的至少一 處’經由雷射熔接設置接合部的密閉型電池。 又’電極導出銷爲鋁或其合金，電極引出板爲與錫或其 合金之熔點不同的異種金屬或合金之前述密閉型電池。 電極引出板爲由鎳、鐵、銅、或其合金、不銹鋼所組成 群中選出之金屬所形成的前述密閉型電池。 犯/發明說明書(補件)/92_〇3/92100339 7 200301976 於密閉型電池之製造方法中，將電池罐之開口部裝配電 池集管中介存在絕緣性構材所裝配的電極引出板，以與電 極引出板爲異種金屬之電極導出銷予以歛縫成一體化，製 作電極端子後，於電極導出銷與電極引出板之接觸部的至 少一處，經由雷射熔接形成接合部之密閉型電池的製造方 法。 雷射熔接爲以預熱、接合部之熔融、及防止凝固部裂開 之順序進行照射不同輸出功率的雷射之密閉型電池的製造 方法。 【實施方式】 (較佳具體例的描述） 本發明爲將銘製之電極導出銷與鎳板等之熔點爲大不相 同的電極引出板、經由雷射熔接將其接觸部之一部分予以 接合。 其結果，發現即使如鋁和鎳般，熔點爲大不相同，並且 於兩者間形成金屬間化合物，無法取得充分強度之情況， 亦可保持兩者接合部間的導電接續，並且接合部的導電接 續亦無歷時變化且爲安定。 以下，參照圖面說明本發明。 圖1爲說明本發明之密閉型電池之電極端子部的截面 圖。 圖1(A)爲說明本發明之密閉型電池的斜視圖，圖ΠΒ)爲 說明密閉型電池之上部分的截面圖。 於密閉型電池1之電池罐2之上方開口部安裝電池集管 8 312/發明說明書(補件)/92-03/92100339 200301976 3，接合至電池罐內所設置之電池要素4之一電極的組合件 5，爲被電極端子6之電極導出銷7所接合。鋁製之電極導 出銷7爲經由電池集管3之金屬板8所設置之貫穿孔上裝 配的外部絕緣板9及內部絕緣板1 0，而與電池集管的金屬 板被絕緣，於外部絕緣板之上面，設置接合外部電路接續 用導線之鎳製的電極引出板1 1。 其後，將電極引出板1 1之表面與電極導出銷7歛縫形成 的外周部1 2與電極引出板1 1之接觸部，經由電射照射， 以鎳和鋁所構成的礦塊形成接合部1 3。 於電極引出板1 1與電極導出銷7之接觸部所形成的接合 部1 3，因爲與電極導出銷和電極引出板之接觸面的導電接 續部共同參與通電，故接合部僅爲一處亦可，接合部之大 小於作成直徑 0.6mm左右之大小下，可通電以充分的電 流。又，於多處設置之情形中，必須以電極端子不會形成 變形地進行配置。 又，對接合部照射的雷射爲對兩者界面照射，且於接合 部中令兩者充分熔融爲佳。但是，因爲鋁或其合金、與鎳 或其合金爲熔點大不相同，故單僅將兩者熔融則難以形成 不產生裂痕的接合部。 於是，對接合部所照射的雷射爲首先以低輸出功率照射 指定時間，將接合部預熱後，照射令兩者熔融之輸出功率 進行熔接。其次，照射比熔接時更小輸出功率的雷射，進 行防止凝固時裂開之以三階段調整照射時間和輸出功率， 充分熔融形成接合部，並且令凝固部不會產生裂痕爲佳。 9 312/發明說明書(補件)/92·03/92100339 200301976 於以卜5 、 、、 之δ兌明中，雖然欽述關於銘或其合金製之導電接 續銷與鎳（溶點1 4 5 5。〇製之電極引出板，但以熔點爲66〇 右之銘或其合金製之導電接續銷、與鐡（熔點丨5 3 5 〇、銅（瑢點1 08 3。〇、顯示與鐵同樣熔點之不銹鋼等做爲 胃®弓丨出板進行熔接之情況亦爲相同。 以下，關於使用鋁製之電極導出銷與鎳製之電極引出板 之情況，示出實施例、比較例，說明本發明。 (實施例υ 糸工由直徑3 m m之鋁製電極導出銷，歛縫接合寬3 m m、長 9mm、厚〇 3mm之鎳製電極引出板，形成電極端子。於電 極）而子之電極導出銷與電極引出板界面之一處，以直徑 0.3mm之光纖，以圖2所示之圖案照射雷射。即，以預熱： fe出功率1 · 4 k W、照射時間1 m s、熔接：輸出功率3 k W、照 射時間1.5ms、防止凝固裂開：輸出功率14kW、照射時間 1 m s之順序變化雷射的照射輸出功率，形成接合部。 接合部以X射線微分析器對成分元素測繪分析之測定結 果示於圖3。於接合部確認鋁和鎳兩者爲均勻分佈。 又’將製作的試料電池1至5於製造後立即測定電極導 出銷與電極引出板之間的接觸電阻後，測定以85 t、90%RH 之條件保存7日進行加速試驗後的接觸電阻，其結果示於 表1。 (比較例1) 除了未以雷射熔接形成接合部此點以外，同實施例1製 作試料電池6至1 0，且同實施例1測定立即製造後以及加 10 312/發明說明書(補件)/92~03/92100339 200301976 速試驗後之接觸部的阻抗（impedance)，其結果示於表1。 表1 有雷射熔接 無雷射熔接 電池編號_1 2 3 4 5 6 7 R Q— 1〇 AL即製造後(Ω) 0.37 0.41 0.38 0.34 0.37 0.36 0.34 0.41 0.39 〇38 加速試驗後(Ω) 0.37 0.37 0.48 0.46 0.35 1.24 1.60 1.26 0.74 1.34 本發明因爲於密閉型電池所設置之經由歛縫加工所形成 之電極端子中，對熔點大爲不同之異種金屬的接觸部，以 雷射熔接形成接合部，故可提供可防止經年變化所造成之 接觸面導電接續特性惡化、且特性安定的密閉型電池。 【圖式簡單說明】 圖1(A)、（B)爲說明本發明之密閉型電池之電極端子部的 截面圖。 圖2爲說明接合部之組成的示意圖。 圖3爲說明雷射照射圖型之一實施例的示意圖。 圖4爲說明密閉型電池之電極端子之一例的示意圖。 (元件符號說明） 1 密閉型電池 2 電池罐 3 電池集管 4 電池要素 5 組合件 6 電極端子 11 312/發明說明書(補件)/92·〇3/92100339 200301976 7 電 極 導 出 銷 8 金 屬 板 9 外 部 絕 緣 板 1〇 內 部 絕 緣 板 11 電 極 引 出 板 12 外 周 部 13 接 合 部 312/發明說明書(補件)/92-03/92100339

Claims (1)

1. 200301976 拾、申請專利範圍 1 . 一種密閉型電池，其特徵爲於具有將電池罐之開口部 裝配電池集管中介存在絕緣性構材所裝配的電極引出板， 以與電極引出板爲異種金屬之電極導出銷予以歛縫成一體 化之電極端子的密閉型電池中，於電極引出板與電極導出 銷之接觸部的至少一處，經由雷射熔接設置接合部。 2 ·如申請專利範圍第1項之密閉型電池，其中電極導出 銷爲鋁或其合金，電極引出板爲與鋁或其合金之熔點不同 的異種金屬或合金。 3 .如申請專利範圍第2項之密閉型電池，其中電極引出 板爲由鎳、鐵、銅、或其合金、不銹鋼所組成群中選出之 金屬所形成。 4. 一種密閉型電池之製造方法，其特徵爲於密閉型電池 之製造方法中，將電池罐之開口部裝配電池集管中介存在 絕緣性構材所裝配的電極引出板，以與電極引出板爲異種 金屬之電極導出銷予以歛縫成一體化，製作電極端子後， 於電極導出銷與電極引出板之接觸部的至少一處，經由雷 射熔接形成接合部。 5 .如申請專利範圍第4項之密閉型電池之製造方法，其 中雷射熔接爲以預熱、接合部之熔融、及防止凝固部裂開 之順序進行照射不同輸出功率的雷射° 13 312/發明說明書(補件)/92-03/92100339