密閉式電池的製作方法
2023-10-24 06:39:22 1
專利名稱：密閉式電池的製作方法
技術領域：
本發明涉及密閉式電池，特別涉及具有將極性與電池筒的極性不同的電池端子通過絕緣性部件來安裝的成為電極端子的電極引出板的密閉式電池。
背景技術：
作為小型的電子裝置的電源，使用著各種電池，作為攜帶電話、筆記薄電腦、攝象機等的電源，使用著小型大容量的密閉式電池，使用著鋰電池和鋰離子二次電池等使用了非水電解液的密閉式電池。
對應於設備的小型化，除了圓筒形電池以外，還廣泛使用著可以有效利用小空間的方形的密閉式電池。在方形電池中，安裝作為起到電池的一個電極作用的電池筒和由絕緣性部件隔離的電極端子。
圖2表示說明方形的密閉式電池的一例的圖。
密閉式電池1是在由不鏽鋼、對表面實施了鍍鎳的低碳鋼等構成的方筒狀的金屬容器2(以下也稱為電池筒)中，裝入卷繞了通過隔板層積了正極電極和負極電極的電池元件，在電池筒2的上端，在金屬板3上，將通過正極側的電極導出線6使外部絕緣板4A、正極側的電極引出板5一體化所構成的頂板7安裝在電池筒2的開口部並進行封口，在頂板7的一部分中，設置用於在電池內部壓力異常上升時釋放壓力的壁厚比其他部分薄的薄壁部8、電解液的注液孔9，在從注液孔9注入電解液後填入不鏽鋼等金屬構成的部件，進行焊接封口。
圖3是說明頂板的一例的圖，圖3(A)是剖面圖，圖3(B)是頂板的分解透視圖，是說明正極導出線鉚接前的狀態的圖。
在不鏽鋼、實施了鍍鎳的低碳鋼板等構成的金屬板3中設置的通孔10中，靠下部安裝聚丙烯、氟樹脂等組成的內部絕緣板4B，在上部裝載外部絕緣部4A，使具有鋁或鋁合金等導電性良好的金屬構成的凸緣部6A的電極導出線6貫通在內部絕緣部4B上設置的孔，安裝電極引出板5，通過從上到下鉚接電極導出線的凸緣部6A和柱狀部6B的前端來形成頂板7。
在製作的頂板7的電極導出線6的凸緣部6A中，在接合電池元件並接合由絕緣性部件11覆蓋的導電薄片12後嵌入在電池筒的開口部中，對周圍進行雷射焊接來封口。
在頂板組裝時電極導出線6通過鉚接被壓碎，與電極引出板5的平面接觸，在電極導出線和正極引出板5之間形成電連接。另一方面，電極引出板5的下面與外部絕緣部4A的表面接觸並保持氣密性。
但是，在電極引出板中，用於將電池連接到外部電路的薄片通過釺焊、焊接等方法被接合，有可能因接合時的熱過程造成外部絕緣板的合成樹脂的收縮、或因鉚接狀態的鬆弛產生氣密保持力的下降。
本發明的課題是在具有將電極導出線鉚接密封的電極密封構造的電池中，提供絕緣性、氣密性優良、絕緣板和電極引出板之間的氣密保持性良好、時效性的變化小、可靠性高的密閉式電池。
發明內容
本發明提供一種密閉式電池，在密閉式電池中，配置有絕緣性部件，該絕緣性部件覆蓋對電池筒的開口部進行封口的金屬板上設置的通孔的內表面、以及通孔周圍的金屬板的兩面，在位於絕緣性部件的電池的外表面的面上，連接配置在一個面上形成了合成樹脂層的電極引出板的合成樹脂層面，和具有通過穿過電極引出板的通孔的電極導出線而一體化的電極端子。
所述密閉式電池的電極引出板上形成的合成樹脂層是環氧樹脂層。
所述密閉式電池是鋰離子電池。
圖1是說明本發明的密閉式電池的圖。
圖2是說明方形的密閉式電池的一例的圖。
圖3是說明頂板的一例的圖。
具體實施例方式
在鉚接電極導出線後與電極引出板進行一體化，形成電極引出端子部的密閉式電池中，本發明的密閉式電池在通過釺焊或焊接等加熱方式將外部連接電路連接到電極引出端子部的電極引出板的情況下，發現由於使用在電極引出板的一個面上形成合成樹脂層的部件，可沒有絕緣性部件的時效性的氣密不良或電阻增加的現象。
圖1是說明本發明的密閉式電池的圖。
圖1(A)是說明密閉式電池的電極引出端子部的剖面圖，圖1(B)是說明頂板7組裝前的各部件的透視圖。
在形成密閉式電池的頂板7的金屬板3上，配置外部絕緣板4A、內部絕緣板4B，以便覆蓋金屬板3上形成的通孔10的內表面，同時覆蓋通孔周圍的金屬板3的上下面，在外部絕緣板4A的上部設置電極引出板5。
在電極引出板5中，在一個面上形成合成樹脂層5A，將合成樹脂層5A連接在外部絕緣板4A的上面，鉚接從內部絕緣板4B側穿過的電極導出線6並進行封口及一體化。
在電極導出線6的凸緣部6A中，接合由接合在電池元件的電池電極上的絕緣性部件11保護的導電薄片12來進行與電池元件的電連接。
此外，位於頂板的電池內部側和通孔的內壁面的內部絕緣板4B也可以如圖1(B)所示插入安裝在金屬板3中設置的通孔中，但也可以通過嵌入鑄模等將金屬板和絕緣性材料與金屬板一體地形成。
在通過嵌入鑄模等使絕緣性部件與構成頂板的蓋體部分的金屬板一體形成的情況下，與通過多個部件來構成絕緣性部件的情況相比，可以使厚度薄，所以可以進行頂板的小型化。而且，可以減少頂板的組裝工序數。
作為絕緣性部件，可列舉聚丙烯、或四氟乙烯-雙氟烷基乙烯共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)等可熱塑性氟樹脂等。
作為位於頂板的外表面的外部絕緣板4A上面設置的電極引出板，可以使用鎳板、實施了鍍鎳的低碳鋼板、銅板、鋅白銅板等。
作為電極引出板上形成的合成樹脂層，最好是耐熱性良好、與金屬材料的粘結性良好的環氧樹脂層、聚亞胺酯樹脂層、聚氯乙烯樹脂層等。其中，在耐溶劑性方面，環氧樹脂層最好。這些合成樹脂層可以用各種方法來形成，但最好是通過塗敷來形成。
合成樹脂層的厚度最好為5μm至30μm，特別是在通過塗敷形成時，如果比5μm薄，則產生塗敷不勻，而如果比30μm厚，則難以進行塗敷。
電極引出板可以如下製造在鎳板、實施了鍍鎳的低碳鋼板、銅板、鋅白銅板等的板狀體上均勻厚度地塗敷固化性組成物後進行固化，接著以期望的形狀進行切斷，形成電極導出線的孔等。
作為電極導出線，最好使用將鋁或其合金構成的金屬原料加工成電極導出線的形狀後進行退火。
電極導出線通過退火，鉚接時的變形變得均勻，而且表面硬度下降，不易發生表面的裂化等，與絕緣性部件之間的密閉性等良好。
電極導出線通過退火其硬度暫時性地下降，但通過鉚接加工施加的衝擊引起加工固化，鉚接後的電極導出線顯示出與不進行退火的電極導出線同樣的硬度，所以不發生封口特性的降低或電極導出線的鉚接強度的降低。
以下，示出實施例、比較例來說明本發明。
實施例1在長邊為33mm、短邊為5mm的長方形狀的鍍鎳低碳鋼板的中央設置的直徑為2.6mm的通孔中安裝外部絕緣板和內部絕緣板，裝載在中央有直徑為2.0mm的孔、在一個表面上形成厚度為7μm的環氧樹脂層的鎳板製成的電極引出板，從內部絕緣板側穿過直徑為1.5mm的圓柱狀的鋁製的電極導出線，從電極導出線的上下進行鉚接來製造頂板。
將鋰離子電池的電池元件裝入高度為48mm、寬度為29mm、厚度為6mm的鍍鎳的低碳鋼製的電池筒中並焊接頂板後，從電解液注入口注液電解液，接著對電解液中液口進行封口，製造密閉式電池。
在對製作的100個電池的電極引出端子部測定經過500小時後的電解液漏洩時，未發生電解液漏洩。
比較例1除了不在電極引出板上設置環氧樹脂層以外，製作使用與實施例1同樣製作的電池頂板的密閉式電池，在對製作的100個電池的電極引出端子部測定經過500小時後的電解液漏洩時，發生0.1％的電解液漏洩。
如以上那樣，本發明的密閉式電池，將鉚接電極導出線來形成製作與電極引出板電連接的外部連接端子連接配置在形成了電極引出板的合成樹脂層的面的絕緣性部件上，鉚接製造電極導出線，所以絕緣性部件和電極引出板的粘結性良好，不產生因導電連接薄片的接合時加熱的影響造成的鉚接部的時效性鬆弛而漏洩電解液，可以提供可靠性高的密閉式電池。
權利要求
1.一種密閉式電池，在該密閉式電池中，配置有絕緣性部件，該絕緣性部件覆蓋對電池筒的開口部進行封口的金屬板上設置的通孔的內表面、以及通孔周圍的金屬板的兩面，在位於絕緣性部件的電池的外表面的面上，連接配置在一個面上形成了合成樹脂層的電極引出板的合成樹脂層面，和具有通過穿過電極引出板的通孔的電極導出線而一體化的電極端子。
2.如權利要求1所述的密閉式電池，其特徵在於，電極引出板上形成的合成樹脂層是環氧樹脂層。
3.如權利要求1所述的密閉式電池，其中，該密閉式電池是鋰離子電池。
4.如權利要求2所述的密閉式電池，其中，該密閉式電池是鋰離子電池。
全文摘要
提供一種密閉式電池，沒有因薄片接合時熱的影響、時效性的鉚接狀態的鬆弛產生的封口不良，配置絕緣性部件，該絕緣性部件覆蓋對電池筒的開口部進行封口的金屬板上設置的通孔的內表面、以及通孔周圍的金屬板的兩面，在位於絕緣性部件的電池的外表面的面上，連接配置在一個面上形成了合成樹脂層的電極引出板的合成樹脂層面，具有通過穿過電極引出板的通孔的電極導出線而一體化的電極端子。
文檔編號H01M2/02GK1441505SQ02158438
公開日2003年9月10日 申請日期2002年11月14日 優先權日2001年11月14日
發明者大角哲博, 原衛二 申請人:日電東金栃木有限公司