封口电池制造技术

一种封口电池，具有：带开口的有底筒状电池外装筒，容纳在电池外装筒中的卷绕电极体，具有密封开口的封口板和位于封口板下面的绝缘部的封口盖，从位于卷绕电极体最外周部分上的正极板的芯体露出部中引出的正极集电引板，构成绝缘部的垫板在将正极集电引板引向电池外装筒的开口侧的部分上具有凹部，正极集电引板具有进入凹部的蜷曲部。即使在施加使电池落下等冲击的情况下，也防止在电池内部出现引板破碎，使可靠性提高。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种小型便携式封口电池，尤其是涉及防止激光封口型离子电池的电极集电引板的引板破碎的技术。在小型便携式密闭型电池中，例如包括如本案申请人在特愿平7-26710公报及8-53032号公报中所述的那样，封口盖被激光焊接在收纳发电要素的电池外装筒的开口边缘上以进行封口，此时，在发电要素的最外周部上配置了正极板和负极板中的任何一个芯体，另外，在此芯体露出部上加入大致成U字形的刻痕(切断线)，向电池外装筒方向折叠此刻痕地形成了集电引板，将集电引板夹入电池外装筒开口边缘与封口盖之间，在此状态下，将这三者激光焊接到一起地进行封口，并实现使发电要素的正极或负极与电池外装筒的一侧进一步电连接起来。以下参照附图来详细描述与本专利技术宗旨密切相关的一个电池例子。图9中示出了正极板20的结构。图9(a)是正极板的侧视图，图9(b)是主视图。如这些图所示的那样，正极板20是这样制成的，在长335毫米、宽38毫米、厚20微米的细长铝箔制正极芯体21的两面上(原则上是两面)涂覆了以LiCoO2为主要成分的且其它由石墨、炭黑、溶于n-甲基-2-吡咯烷酮中的聚偏二氟乙烯构成的正极活性物质(浆)22，接着对其进行轧制并通过真空干燥使其粘附在上述芯体两面上。因此，在插入电池外装筒体内或将电池外装筒插入的状态下，在成为其最外周的那一侧上设置了大致成U形或コ字形的刻痕部23。设有刻痕部23的部分的正极芯体21的两面从正极芯体21的卷绕终端起(图面的上方)到20毫米为止的地方都是没有正极活性物质22的芯体露出部(两面露出部)。另外，从两面露出部起到卷绕始端侧50毫米为止的范围内，仅在正极芯体21的一面上涂有正极活性物质22，而另一面成为了露出芯体的芯体露出部(单面露出部)。形成上述单面露出部是为了使该单面露出部与电池外状筒内面接触并将兼作正极外部端子的电池外装筒与正极电连接起来。在附图说明图10中示出了负极板30的结构。图10(a)是负极板的侧视图，图10(b)是主视图。如这些图所示，负极板是这样的，在长315毫米、宽39毫米、厚18微米的负极芯体31的细长薄铜箔的两面上涂覆上以天然石墨粉末为主要成分的且另外由溶于n-甲基-2-吡咯烷酮中的聚偏二氟乙烯构成的负极活性物质32，通过干燥、轧制而将其粘附在上述铜箔的两面上，并作为负极集电体地直接将由镍构成的负极导线安装在以下将说明的卷入中心部的负极芯体31的铜箔上。在图11中示出了卷绕电极体40的结构。如此图所示，卷绕电极体40是介入其幅宽稍微大于正极板20和负极板30的聚乙烯隔离板41地卷绕正极板20和负极板30的产物，在这种情况下，因上述理由未涂覆正极板20的正极活性物质22的单面露出部被卷绕到位于卷绕电极体40的最外周部上。这样，粘性带(未示出)因此贴在卷末端上，而底部用绝缘带(未示出)覆盖住，以防止接触电池筒体。在这里，正极集电引板是切起图9所示的刻痕部23而形成的。此时，上述刻痕部23设置在与电池内部卷入中心一侧同极性的电极板所在的位置上，这是为了即使万一因刻痕部23的毛刺损伤了隔离板41，也不会发生内部短路。在图12中示出了封口盖50的结构。图12(a)是除去电池帽的封口盖的局部剖视图(侧面)，图12(b)是从斜下方观察封口盖的视图。如图12所示，封口盖50是由在中央附近有透孔的封口板51、通过绝缘性衬垫52配置在透孔处的金属中空帽53、与中空帽53的上端电连接的电池帽(图中未示出，其兼作负极外部端子)、与中空帽53电连接的集电端子板54、介入封口板51与集电端子板54之间且将两者电气绝缘的绝缘板55构成的。因此，绝缘性衬垫52、绝缘板55及集电端子板54通过铆接中空帽53上下端而被固定在封口板51上。在绝缘板55的两端上设置了垫板56。垫板56与绝缘板55为一体成形，并配置在封口板1与卷绕电极体40之间，因此卷绕电极体40不能上下摇动。如图12(b)所示，集电端子板54的一部分向下切起，与上述负极芯体31相连的负极导线33与此部分电连接。在图13中示出了电池组装顺序。(a)准备出将防止与电池外装筒60底部接触并防止散卷的粘性带贴在预定位置上的卷绕电极体40。在此图中，33是负极导线。(b)使封口盖50的封口板51定位于上述卷绕电极体40的上方，将固定在封口板51上的集电端子板54与负极导线33电连接起来。(c)另一方面，切起形成于卷绕电极体40最外周的正极芯体露出部上的刻痕部23，向上部折叠，于是形成了正极集电引板24。因此，正极集电引板24通过在这种状态下从上粘贴保护带25而被固定在卷绕电极体40外周的正极芯体露出部上。(d)与负极导线33电连接的卷绕电极体40被插入大体为方形的铝制电池外装筒60内。此时，从正极板20引出的正极集电引板24沿电池外装筒60的内壁一直延伸到电池开口端，而且在使封口盖50的封口板51的外周侧面与电池外装筒60的内壁面夹入其上端部的状态下，使封口盖50覆盖在电池外装筒60的开口边缘上。(e)接着，对电池外装筒60与封口板51的嵌合部照射激光而焊接该部分，从而封住电池口。而且，还将正极集电引板24与电池外装筒60牢固地电连接起来。随后，通过封口板51的透孔往电池外装筒60的内部注入非水电解液并在该透孔上设置电池帽57。到此，完成了电池组装。另外，实际上可以进行除上述外的各种改进和变动。例如，就正极板的刻痕切起部的形状来说，为了提高机械强度，如图14所示的那样，在插入电池外装筒中的状态下，将上述刻痕切起部形状制成上部盖一侧狭窄而下侧宽的半直角梯形。图14(a)示出了设置在正极芯体21外周部上的这样形状的刻痕部231的状态，图14(b)示出了切起此刻痕部作为正极集电引板240的状态。另外，230是在正极芯体21上产生的切孔。另外，至于封口盖50，如图15所示，包括与绝缘板55成一体、且具有壁部58的垫板56在内地形成了封口盖。在图15中，为了易于判别与图12(b)的不同之处，用点划线表示壁部58。设置壁部58是为了防止从配置于卷绕电极体40最外周面上的正极芯体路程部中引出的且因此切起刻痕部23而形成的正极集电引板24与极性相反的集电端子板54等接触，所述壁部形成于正极集电引板24所在一侧。因此，正极集电引板24通过壁部58外侧与电池外装筒60内面之间，并一直伸出到封口板51外周边缘，被挟持在封口板51与电池外装筒60的焊接部上。另外，集电引板24根据卷绕电极体40卷绕方向不是正极侧，它显然可以设置在负极侧。另外，绝缘板、垫板、负极集电端子板的构造可以是各式各样的。此外，在提出本专利技术申请的时候，激光焊接一般被用于电池封口，但随着将来科技开发的进行，也可以转换到其它焊接方式。但是，在电池使用人误将上述电池和配有此电池的机器掉落的场合中有可能发生问题。即，在上述过去的封口电池中，在象电池落下这样的给电池带来冲击的场合中，如图16所示，由于卷绕电极体40要向下(图中方向C)移动，所以正极集电接头24被向下拉伸。因此，如图17所示，在焊接部70附近发生了正极集电引板24的引板破碎。这是由此造成的，即卷绕电极体40与电池外装筒60之间有或者生成了很小的间隙，而且在电池外状筒60中同时存在着非水电解液和气体，因此上述卷绕电极体40或非水电解液流动或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封口电池，具有：带开口的有底筒状电池外装筒，容纳在上述电池外装筒中、通过隔离板卷绕第一电极板和第二电极板而成的卷绕电极体，具有密封上述开口的封口板的封口盖，从位于上述卷绕电极体最外周部分上的第一电极板的芯体露出部中引出的第一集电引板，而且在上述第一集电引板的前端部被夹在上述封口板与上述电池外装筒的开口边缘之间的状态下将第一集电引板与电池外装筒及封口板焊接起来而形成所述封口电池，其特征在于，当在上述开口边缘处以离上述第一集电接头的引出始端距离最短的点为最短距离点时，焊接上述第一集电引板的前端部的引出终端处于上述最短距离点以外的位置上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杉田信章，奥谷英治，中谷廉助，宫崎德之，
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]