密封式电池及其制造方法技术

本发明专利技术提供在两端具有正极芯体及负极芯体的露出部的密封式电池的电极体中的芯体上电阻焊接集电体时，防止溅射的微尘向电极体的内部移动，且内部短路的发生少，可靠性高的密封式电池及其制造方法。本发明专利技术的密封式电池的制造方法包括：形成在两端分别具有多个正极芯体露出部（１４）及负极芯体的露出部（１５）的密封式电池用电极体（１１）的工序；至少所述负极芯体露出部（１５）的焊接部位的两面上，隔着在中央部形成有开口（２３↓［１］）的由热熔敷性树脂构成的带（２３ａ）分别抵接负极集电体（１８↓［１］）及负极集电体支承部件（１８↓［３］）的工序；使电流流过所述两侧的负极集电体（１８↓［１］）及负极集电体支承部件（１８↓［３］）而进行电阻焊接的工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其涉及在两端分别具有正极 芯体及负极芯体的露出部的密封式电池的电极体中的芯体上电阻焊接集 电体时，防止溅射的微尘向电极体的内部移动，且减少内部短路的发生的 可靠性高的。
技术介绍
伴随环境保护运动的盛行，正在强化二氧化碳等的排出限制，在汽车 领域不仅积极开发使用汽油、柴油、天然气等化石燃料的汽车，而且还积极开发电动汽车(EV)或混合动力汽车(HEV)。此外，近年来的化石燃 料的价格的急剧的高涨成为促进这些EV或HEV的开发的动力。作为这样的EV、 HEV用电池，通常使用镍一氢二次电池或锂离子二 次电池，但逐渐要求不仅满足环境，而且要求作为汽车的基本性能即行驶 的能力的高度化。因此，不仅单单增大电池容量，还为了对汽车的加速性 能或爬坡性能产生大的影响，还需要增大电池输出。然而，若进行高输出 的放电，则在电池中流过大电流，因此，发电要件和集电体之间的接触电 阻引起的放热变大。从而，EV、 HEV用电池不仅需要大型且大容量，而 且需要能够取出大电流，因此，为了防止电池内部的电力损失，降低放热， 对防止这些发电要件的芯体和集电体之间的焊接不良，降低内部电阻的情 况，也进行了各种改进。作为电接合发电要件的芯体和集电体的方法，有机械性铆接、焊接等 方法，但作为要求高输出的电池的集电方法，适合作为熔融接合的焊接。 另外，作为锂离子二次电池的负极侧电极体材料，为了实现低电阻化，使 用铜合金，但作为铜或铜合金的特性，电阻小，热传导率大，因此，焊接 时需要非常大的能量。作为这样的发电要件的芯体和集电体之间的焊接方法，以往就有以下的方法。(O激光焊接法(参照专利文献l)(2) 超声波焊接法(参照专利文献2)(3) 电阻焊接法(参照专利文献3)在激光焊接法中，作为被焊接材料的铜或铜合金对广泛使用于金属焊 接用的YAG (钇一铝一石榴石)激光的反射率高达约90%，因此，需要 高能量的激光。另外，若用激光焯接铜或铜合金，则存在如下问题，艮卩 由于表面状态的影响，焊接性大大变化，且与其他材质的激光焊接的情况 相同地，不可避免地发生溅射的发生。在超声波焊接中，作为被焊接材料的铜或铜合金的热传导率大，因此， 需要大的能量，另外，由于焊接时的超声波振动，使负极活性物质脱落。 因此，在下述专利文献2中公开的专利技术中，在超声波焊接时压縮作为发电 要件的电极体，使脱落的负极活性物质不进入作为发电要件的电极体内。进而，在电阻焊接中，作为被焊接材料的铜或铜合金的电阻小，且热 传导率大，因此，存在如下问题，即需要在短时间内投入大电流，在焊接时有时发生与集电体相同的材质的电极棒和集电体的熔融接合，发生焊 接部以外处的熔解或火花。专利文献1日本特开2001 — 160387号公报专利文献2日本特开2007—053002号公报专利文献3日本特开2006 — 310254号公报专利文献4日本特幵2002—008708号公报在如上所述的三种焊接技术中各有利弊，但如果考虑生产率及经济 性，则希望采用从以往开始作为金属间的焊接法广泛使用的电阻焊接法。 然而，特别是在两端分别具有正极芯体及负极芯体的露出部的EV、 HEV 用密封式电池的电极体(参照上述专利文献4)中的由铜或铜合金构成的 芯体上电阻焊接铜制集电体时，由于电极体的层叠数多，因此为了可靠地 焊接，需要大量焊接能量。而且，在电阻焊接时，若增大焊接能，则溅射 的微尘的发生增加，该微尘向密封式电池的电极体内部移动，导致内部短 路的原因的可能性增加。
技术实现思路
本专利技术是为了解决如上所述的以往技术的问题而开发的，其目的在于 提供在两端分别具有正极芯体及负极芯体的露出部的密封式电池的电极 体中的芯体上电阻焊接集电体时，防止溅射的微尘向电极体的内部移动， 且减少内部短路的发生的可靠性高的。为了实现上述目的，本专利技术的密封式电池是一种密封式电池，其具有 多个正极芯体及负极芯体分别露出在两端的电极体、和电阻焊接在至少一 方的所述多个芯体的两侧的集电体及集电体支承部件，其特征在于，在所 述电阻焊接部分的周围的所述芯体、和所述集电体及集电体支承部件的至 少一方之间配置有绝缘密封材料。在本专利技术的密封式电池中，需要具有多个正极芯体及负极芯体分别露 出在两端的电极体、和电阻焊接在至少一方的所述多个芯体的两侧的集电 体及集电体支承部件。在这样的密封式电池中，通常电极体的层叠数多， 因此，为了可靠地焊接，需要赋予大量的焊接能，因此，在电阻焊接时溅 射的微尘的发生增加。然而，在本专利技术的密封式电池中，在电阻焊接部分 的周围的所述芯体、和集电体及集电体支承部件之间配置有绝缘密封材 料，因此，在电阻焊接时产生的微尘捕获在电阻焊接部的周围的绝缘密封 材料中，故不会向外部飞散。从而，根据本专利技术可知，得到内部短路的发 生少，且可靠性高的密封式电池。另外，即使在电阻焊接部分的周围的所 述芯体、和集电体及集电体支承部件的一方之间配置绝缘密封材料的情况 下，在电阻焊接时产生的微尘也捕获在电阻焊接部的周围的绝缘密封材料 中，因此，得到减少向电极体的内部乃至外部飞散的微尘的效果。还有，本专利技术的密封式电池中的芯体及集电体两者可以均由相同的金 属构成，也可以由分别不同的金属构成，另外，可以对正极芯体或负极芯 体相等地适用。进而，本专利技术的密封式电池只要具备多个正极芯体及负极 芯体分别露出在两端的电极体、和相对于至少一方的所述芯体从两侧对置 配置并且被电阻焊接的集电体及集电体支承部件，电极体就可以为巻绕 形，也可以为层叠形，进而，可以为非水电解质二次电池，也可以为水性 电解质二次电池。另外，优选在本专利技术的密封式电池中，所述绝缘密封材料是由热熔敷性树脂构成的带或带有糊材料的绝缘带。根据所述方式的密封式电池可知，在电阻焊接时产生的溅射的高温的 微尘通过部分地熔融由固体的热熔敷性树脂构成的带或带有糊材料的绝 缘带而被吸取热量，急剧地冷却而降低温度，因此，容易捕获在由固体的 热熔敷性树脂构成的带或带有糊材料的绝缘带中。还有，在电阻焊接时， 电流流过的时间短，而且电流流过的范围窄，因此，由固体的热熔敷性树 脂构成的带或带有糊材料的绝缘带整体不会同时熔融。因此，在电阻焊接 时产生的溅射的微尘从由固体的热熔敷性树脂构成的带或带有糊材料的 绝缘带飞散而进入电极体的内部的情况变少，因此，得到内部短路的发生 进一步减少，且可靠性高的密封式电池。还有，热熔敷性树脂的熔敷温度为70 15(TC左右，熔解温度优选20(TC以上，进而希望具备对电解液等 的耐药品性。另外，优选在本专利技术的密封式电池中，在所述集电体及集电体支承部 件的所述电阻焊接部分的至少一侧设置有向另一侧突出的突起。该突起通常还称为"突出部"，优选前端部的面积小于根部的截面积。 在电阻焊接时，电流集中在该突起的前端部分，因此，不使用于电阻焊接 的无效电流减少，即使芯体、集电体及集电体支承部件等的电阻低，且热 传导率高，也能够效率良好地且牢固地进行电阻焊接。从而，根据所述方 式的密封式电池可知，得到起到上述本专利技术的效果的同时，焊接部的可靠 性更高的密封式电池。另外，优选在本专利技术的密封式电池中，在所述集电体及集电体支承部 件的所述电阻焊接部分的一侧设置有向另一侧突出的所述突起，且在所述 集电体及集电体支承部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封式电池，具有：多个正极芯体及负极芯体分别露出在两端的电极体、和电阻焊接在至少一方的所述多个芯体的两侧的集电体及集电体支承部件，其特征在于，　在所述电阻焊接部分的周围的所述芯体、和所述集电体及集电体支承部件的至少一方之间配置有绝缘密封材料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：南坂健二，谷口恭朋，山内康弘，能间俊之，稻垣健次，吉田贤司，近藤卓，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]