电池及其制造方法技术

电池及其制造方法，在电池外壳（１）的开口端形成扩口部（１ａ），在扩口部的内侧下端设置支持架（１ｂ），将一个电极的集电体（１１）接合到极板组（２）上，将连接引线（２０）的一端接合到该一个电极的集电体（１１）上，将所述连接引线的另一端接合到封口体（８）的下面，从与所述一个电极的集电体相反的一侧将绝缘密封圈（２７）安装到所述封口体（８）的边缘上，通过所述绝缘密封圈将所述封口体（８）的边缘支持在所述支持架（１ｂ）上，通过铆接加工所述电池外壳１的开口端和缩径加工所述扩口部（１ａ）使绝缘密封圈（２７）横向卡紧所述封口体（８）的边缘并固定，由此提供拥有能够降低电池内部电阻的集电构造，同时具有能够容易地制造的结构的电池。

【技术实现步骤摘要】
电池及其制造方法
本专利技术涉及具有能够达到高输出化及高容量化目的的新型集电构造和封口构造的电池，以及适于制造这种电池的制造方法。
技术介绍
近年来，AV设备、电脑及便携式通信设备等电子设备的轻便化及无线化迅速发展，而作为这些电子设备的驱动用电源，现有主要采用的是镍镉电池和镍氢电池等水溶性电池，但近几年，以能够进行快速充电且体积能量密度及重量能量密度都很高的锂蓄电池为代表的非水电解液电池逐渐成为主流。另一方面，上文所述的镍镉电池及镍氢电池，其用途正向需要大负荷特性的无线电动工具及电动车等驱动用电源发展，更加要求具有大电流放电特性。众所周知，现有用于大电流放电用的电池都采用图19所示的构造。在该电池(以下称为第1现有技术的电池)中，由带状的正、负极板(图中未表示)及夹在其间的隔板(图中未表示)以层叠的状态卷成漩涡状形成的极板组50收纳在底圆筒状的金属制电池外壳51内。由适于大电流放电的正、负极板构成的输入输出的集电结构为：正极板的端部(图中未表示)向极板组50的上方突出，且负极板的端部(图中未表示)向极板组50的下方突出，由此构成极板组50，在正极板的端部多个部位焊接近似圆板状的正极集电体52，正极引线53的一端53a与所述正极集电体52电阻焊接，并且正极引线的另一端53b与封口体54的过滤部57电阻焊接，负极集电体(图中未表示)电阻焊接在负极板的端部，该负极集电体的舌片状的负极集电片-->(图中未表示)电阻焊接在电池外壳51的底面。所述封口体54采用在过滤部57和帽状正极端子58之间配置夹有安全阀体59的一体化构造。在该封口体54中，处于压缩状态的安全阀体59通常将过滤部57的阀体口57a堵住，当电池内压大于安全阀体59设定的压力以上时，安全阀体59发生变形，阀体口57a被打开，气体从该阀体口57a排出到外部从而降低电池内压，在此过程中安全阀体59恢复为原来的形状，进而将阀体口57a堵住。所述封口体54被设置在电池外壳51的外周面的环状沟槽51a通过绝缘密封圈60安置在向电池外壳51的内侧膨胀突出形成的环状支持部51b上，并且过滤部57的边缘通过绝缘密封圈60被在电池外壳51铆接加工(砸边加工)的开口从上下方向夹持固定。并且，在极板组50的上端边缘和环状支持部51b的下表面之间插入有环状的上部绝缘板61。该环状的上部绝缘板61不仅将极板组50固定在电池外壳51内不能动，而且防止发生由于极板组50与环状支持部51b接触造成的电短路。在上述电池中，为了防止正极引线53与电池外壳51的环状支持部51b接触造成短路，正极引线53在2个部位被弯曲成在侧面看呈Z字形状。图20所示的电池(以下称为第2现有技术的电池)与此不同，正极引线53只在1个部位进行弯曲，形成弯曲形状。在图20中，与图19相同或同等的部件都附加相同的附图标记，并省略重复的说明。所述第2现有技术的电池经过以下的组装工序制造。即如图21A～图21B所示，在电池外壳51内插入极板组50，将正极集电体52及负极集电体(图中未表示)焊接在正、负极板上，将环状的上部绝缘板61插入电池外壳51内安置在正极集电体52上，在电池外壳51的外周面的预定部位形成环状沟槽51a之后，在靠近正极集电体52的极板组50的中央的空隙的一侧(图21A中的偏侧)焊接正极-->引线53的一端的预定部位53a，将该正极引线53的焊接部位的附近向上弯曲成直角，呈L字状竖起，由此从电池外壳51的开口部突出，通过焊接将予先组装的封口体54的过滤部57连接在该正极引线53的另一端预定的部位53b上。像上述那样将正极引线53向极板组50的中心部分的上方竖起是为了将封口体54顺利地插入拥有环状支持部51b的电池外壳51的开口部内，而该过滤部57的下端不会与环状支持部51b接触。接下来，将正极引线53弯曲成弯曲状，使封口体54沿图21A所示箭头方向旋转，使其位于能够插入电池外壳51的开口部的相对应的位置，之后，将其插入电池外壳51内，使过滤部57的边缘通过绝缘密封圈60安置在电池外壳51的环状支持部51b上。此时，正极引线53的另一端53b位于极板组50的中心空隙部的上方。在这种状态下，向内铆接加工电池外壳51的开口端边缘，用该铆接加工的开口端边缘压住绝缘密封圈60，保持固定过滤部57的边缘。但是，在现有的电池中，多数情况为如图19所示那样，在用封口体54将电池外壳51的开口部封口之后沿包壳的轴向(上下方向)对电池外壳51施压，压垮环状沟槽51a将封口体54推压向电池外壳51的内侧，通过正极引线53挤压极板组50使其处于在上部绝缘板61上无法动的状态。此时，正极引线53发生变形如被折叠起来一样，但很有可能由于正极引线53焊接到过滤部57上的位置不齐而使阀体口57a被正极引线53的位于极板组50的中心的部分堵塞。并且，现有提出过防止上述不良情况发生的电池的方案。其中的一种电池(以下称为第3现有技术的电池)的正极引线通过弯曲部与正极集电体部成为一体。即，现有的正极集电体和正极引线成为一体，在该正极引线部形成有嵌入从封口体的阀体口突出的环状突出部中的U字形状的切口，呈马蹄形状(参照例如日本专利实开昭58-74768号公报)。-->并且现有的其他的电池(以下称为第4现有技术的电池)经过图22所示的过程制造(参照例如日本专利特开2001-155712号公报)。即，正极引线53的一端53a通过焊接连接在正极集电体52的约中央部之后，将焊接部位的附近呈直角向上方弯曲，竖立成L字状，并使设置在另一端的排气孔53d与封口体54的过滤部57的阀体口57a的位置保持一致，在这样定位的状态下通过焊接使排气孔53d的周围的部位53b、53c连接在过滤部57上。之后，弯曲正极引线53将封口体54插入电池外壳51的开口部内，并通过绝缘密封圈60将其放置在环状支持部51b上，向内铆接加工电池外壳51的开口部。在图22中，对于与图21A～21B相同或同等的部件，为了省略重复的说明附加相同的附图标记。并且，现有也提出过经过图23所示工序组装的电池的方案(参照例如日本专利特开2001-256935号公报)。在图23中，对于与图21A相同或同等的部件附加相同的附图标记。在该电池(以下称为第5现有技术的电池)中，在将封口体54与正极引线53焊接相互连接之际，将正极引线53的一端焊接在正极集电体52的边缘上，将垂直配置在其焊接部的上方位置的封口体54的过滤部57焊接在正极引线53的另一端上，如箭头所示转动封口体54使其转换配置成水平方向，将其插入电池外壳51的开口部内，经过这样的工序制造而成(参照例如日本专利特开2001-256935号公报)。在该电池中，因为正极引线53的一端焊接在正极集电体52的边缘，所以在用封口体54将电池外壳51的开口部堵住之后压垮环状沟槽(图中未表示)时，由于极板组50的中心的空隙部上没有正极引线53，所以不存在过滤部57的阀体口57a被正极引线53堵塞的可能。而且在将封口体54嵌入连接在绝缘密封圈60中之际，按照图24A～图24C的顺序进行(参照例如日本专利特开平6-267516号公报)。即如图24A所示，通过使封口体54倾斜地配置插入绝缘密封圈-->60内，如图24B所示，使封口体54的过滤部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池，其特征在于，在带状的正极板和负极板之间夹着隔板将它们卷绕成漩涡状形成的极板组，收纳在有底圆筒状的金属制电池外壳内；所述电池外壳的上端开口被封口体通过绝缘密封圈封闭；在所述电池外壳的开口端侧的比所述极板组的上端更上方 的部位形成扩口部，在该扩口部的内侧下端设置环状的支持架；一个电极的集电体接合在从所述极板组向上突出的一个电极的极板的端部；连接引线的一端使在此形成的切口与所述一个电极的集电体的中心的注液孔的孔边缘的一部分对齐，通过这样配置接 合到所述一个电极的集电体上，而且从所述连接引线中的一端延长的折叠部的顶端的另一端连接在比封口体的中心的阀体口偏向所述连接引线的折叠部一侧的部位；所述封口体的边缘通过所述绝缘密封圈支持在所述支持架上；向内铆接加工所述电池外壳的 开口端使所述扩口部直径缩小，通过这样使所述封口体的边缘被所述绝缘密封圈横向卡紧。

【技术特征摘要】
JP 2003-8-28 2003-304051;JP 2003-10-23 2003-3628721.一种电池，其特征在于，在带状的正极板和负极板之间夹着隔板将它们卷绕成漩涡状形成的极板组，收纳在有底圆筒状的金属制电池外壳内；所述电池外壳的上端开口被封口体通过绝缘密封圈封闭；在所述电池外壳的开口端侧的比所述极板组的上端更上方的部位形成扩口部，在该扩口部的内侧下端设置环状的支持架；一个电极的集电体接合在从所述极板组向上突出的一个电极的极板的端部；连接引线的一端使在此形成的切口与所述一个电极的集电体的中心的注液孔的孔边缘的一部分对齐，通过这样配置接合到所述一个电极的集电体上，而且从所述连接引线中的一端延长的折叠部的顶端的另一端连接在比封口体的中心的阀体口偏向所述连接引线的折叠部一侧的部位；所述封口体的边缘通过所述绝缘密封圈支持在所述支持架上；向内铆接加工所述电池外壳的开口端使所述扩口部直径缩小，通过这样使所述封口体的边缘被所述绝缘密封圈横向卡紧。2.如权利要求1所述的电池，其中，绝缘密封圈一体形成有支持封口体的边缘的支持底面和从该支持底面向斜下方延伸的压片，所述压片的下端靠弹力与所述一个电极的集电体的上表面周端部抵接。3.一种电池制造方法，其特征在于包括以下工序：将漩涡状极板组收纳在电池外壳内的工序，所述漩涡状极板组的上端接合有一个电极的集电体、且下端接合有另一个电极的集电体，所述电池外壳在有底筒状的开口端形成有扩口部、且在该扩口部的内侧下端设置有环状支持架；使在连接引线的一端形成的切口与所述一个电极的集电体的中-->心的注液孔的孔边缘的一部分对齐，通过这样配置将连接引线的一端接合到所述一个电极的集电体上，然后弯曲该接合部附近的部位使所述连接引线竖起的工序；将所述连接引线的另一端接合到与竖起的所述连接引线平行配置的封口体的中心的阀体口的下方位置上的工序；通过所述一个电极的集电体的注液孔，将电解液注入所述电池外壳内的工序；弯曲所述连接引线以在连接引线的一端和另一端的中间部分形成折叠部，同时转动所述封口体，由此将所述封口体插入所述电池外壳的开口部内，通过绝缘密封圈使所述封口体的边缘固定在所述电池外壳的支持架上的工序；及向内铆接加工所述电池外壳的开口端，使所述扩口部直径缩小，通过所述绝缘密封圈横向卡紧所述封口体的边缘进行固定的工序。4.一种电池，其特征在于，在带状的正极板和负极板之间夹着隔板将它们卷绕成漩涡状形成的极板组，收纳在有底圆筒状的金属制电池外壳内；所述电池外壳的上端开口被封口体通过绝缘密封圈封闭；在所述电池外壳的开口端侧的比所述极板组的上端更上方的部位形成扩口部，在该扩口部的内侧下端设置环状的支持架；一个电极的集电体接合在从所述极板组向上突出的一个电极的极板的端部；连接引线的一端接合到所述一个电极的集电体上，而且所述连接引线的另一端接合到所述封口体的下表面；所述绝缘密封圈从与所述一个电极的集电体相反的一侧安装到所述封口体的边缘上；所述封口体的边缘通过所述绝缘密封圈支持在所述支持架上；向内铆接加工所述电池外壳的开口端而使所述扩口部直径缩小，-->通过这样使所述封口体的边缘被所述绝缘密封圈横向卡紧。5.如权利要求4所述的电池，其中，绝缘密封圈的形...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫久正春，笠原英树，多田芳之，新妻敏孝，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]