密闭型电池及密闭型电池的制造方法技术

本公开提供用于构建具有优异的导电性的电极端子的密闭型电池及密闭型电池的制造方法。密闭型电池具备壳体(30)和电极端子(50)。电极端子(50)具备具有露出于壳体(30)的外侧的连接部(52a)的第一构件(52)和作为配置在壳体(30)的外部的板状的导电构件的第二构件(54)。第一构件(52)的连接部(52a)的上端部贯通壳体(30)及第二构件(54)，并且在第二构件(54)的外侧形成平板状的帽部(53)。在帽部(53)的上表面形成多个凹部(53a)，在各个凹部(53a)的下方的第一构件(52)与第二构件(54)的边界形成有基于金属间结合的结合部(55)。由此，能够降低第一构件(52)与第二构件(54)的接触电阻，提高电极端子(50)的导电性。提高电极端子(50)的导电性。提高电极端子(50)的导电性。

【技术实现步骤摘要】
密闭型电池及密闭型电池的制造方法


[0001]本专利技术涉及密闭型电池。详细而言，涉及在壳体内收纳有电极体的密闭型电池和制造该密闭型电池的方法。

技术介绍

[0002]当前，锂离子二次电池、镍氢电池等二次电池在以车辆、便携终端等为首的各种领域中被广泛使用。该二次电池例如可以采用在密闭的壳体内收纳有电极体的被称为密闭型电池的方式。这种密闭型电池通常经由外部导电材料(母线等)与外部设备(车辆、便携终端、其他电池等)连接。在该密闭型电池中设置有电极端子，该电极端子是将壳体内的电极体与外部导电构件电连接的导电构件。
[0003]上述电极端子例如具备在壳体内与电极体连接的第一构件和在壳体外与外部导电材料连接的第二构件。而且，第一构件具有露出于壳体的外侧的连接部。该第一构件的连接部的上端部贯通壳体及第二构件，在第二构件的外侧被按压变形(铆接加工)为平板状。由此，第一构件和第二构件电连接，并且第一构件和第二构件固定于壳体。在本说明书中，将被按压变形为平板状的连接部的上端部称为“帽部”。
[0004]另外，为了构建具有优异的导电性和强度的电极端子，第一构件的帽部和第二构件有时通过激光等焊接。例如，在专利文献1中公开了与第一构件的帽部和第二构件的焊接相关的技术的一例。具体而言，在专利文献1所记载的技术中，在铆接部(帽部)的周缘部形成有局部的薄壁平坦部。而且，在该薄壁平坦部，连接端子(第一构件)和外部端子(第二构件)被激光点焊。由此，能够得到良好的焊接品质。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本专利第5590391号

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的课题
[0009]然而，第一构件与第二构件的界面处的接触电阻会对电极端子的导电性带来较大的影响。因此，近年来，为了满足对二次电池的电池电阻的降低的要求，要求开发降低第一构件与第二构件的连接部分处的接触电阻的技术。本专利技术是根据该要求而完成的，其主要目的在于提供一种用于构建第一构件与第二构件的接触电阻低、具有优异的导电性的电极端子的技术。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]为了实现上述目的，根据本专利技术，提供以下结构的密闭型电池。
[0012]在此公开的密闭型电池具备收纳电极体的壳体和用于将电极体与外部导电材料电连接的电极端子。该密闭型电池的电极端子具备：第一构件，所述第一构件是在壳体内与电极体连接的导电构件，具有露出于壳体的外侧的连接部；以及第二构件，所述第二构件是
配置在壳体的外部的板状的导电构件，与第一构件的连接部连接，并且具有与外部导电材料连接的连接区域。另外，第一构件的连接部的上端部贯通壳体及第二构件，并且在第二构件的外侧形成平板状的帽部。而且，在此公开的密闭型电池中，在帽部的上表面形成有多个凹部，在多个凹部各自的下方的第一构件与第二构件的边界形成有基于金属间结合的结合部。
[0013]在此公开的密闭型电池中，在第一构件的帽部形成有多个凹部。而且，在该凹部的下方的第一构件与第二构件的边界形成有基于金属间结合的结合部。详细内容后述，这样的凹部和结合部通过实施局部的超声波接合而形成。而且，通过超声波接合而形成的金属间结合与通过激光焊接而形成的焊接痕相比电阻低。因此，根据在此公开的技术，能够降低第一构件与第二构件的接触电阻而提高电极端子的导电性。
[0014]在此公开的密闭型电池的优选的一个方式中，俯视观察时的帽部的形状为大致圆形。通过设置这样的大致圆形的帽部，能够容易地实施对帽部的局部的超声波接合。
[0015]在此公开的密闭型电池的优选的一个方式中，在帽部的上表面形成有3个～12个凹部。由此，能够适当地接合第一构件与第二构件。
[0016]在此公开的密闭型电池的优选的一个方式中，多个凹部的60％以上形成于帽部的上表面中的与第二构件的连接区域相向的区域。由此，能够缩短电极端子中的导电路径，进一步提高电极端子的导电性。
[0017]在此公开的密闭型电池的优选的一个方式中，多个凹部的60％以上在与帽部的外周缘之间具有间隙。由此，能够在第一构件与第二构件的边界形成优选的宽度的结合部，进一步降低第一构件与第二构件的接触电阻。
[0018]另外，在上述帽部的外周缘与凹部之间设置间隙的方式中，优选的是，在将从凹部的外缘到帽部的外周缘的距离设为A、将从帽部的中心到帽部的外周缘的距离设为B时，多个凹部的60％以上形成于满足下述的式(1)的位置。由此，能够在第一构件与第二构件的边界容易地形成足够面积的结合部。
[0019]0<A<0.3B(1)
[0020]在此公开的密闭型电池的优选的一个方式中，在壳体的内部中，第一构件与电极体直接连接。电极端子的第一构件可以与电极体直接连接，也可以经由其他导电构件间接地与电极体连接。但是，若考虑电极端子的导电性的增大、由部件数量的增加带来的成本增加等，则优选第一构件与电极体直接连接。
[0021]另外，作为在此公开的技术的另一侧面，提供制造具有上述结构的密闭型电池的方法。该密闭型电池的制造方法具备：组装工序，将第二构件配置于壳体的外部，使第一构件的连接部分别贯通壳体及第二构件，使该连接部的上端部露出于壳体的外侧；铆接工序，通过使第一构件的连接部的上端部朝向第二构件按压变形而形成平板状的帽部；以及超声波接合工序，一边使用具有多个凸部的焊头(horn)将帽部朝向第二构件按压，一边从多个凸部分别施加超声波，从而在帽部的上表面形成多个凹部，并且在该多个凹部各自的下方的第一构件与第二构件的边界形成基于金属间结合的结合部。
[0022]在上述结构的制造方法中，一边使用具有多个凸部的焊头将帽部朝向第二构件按压，一边从多个凸部分别施加超声波。此时，由于来自凸部的超声波的细微的振动，第一构件与第二构件相互摩擦而在各自的表面露出清洁的金属面。然后，在从凸部施加的压力的
作用下第一构件和第二构件各自塑性变形，露出的清洁的金属面彼此以固相状态接合。由此，在第一构件与第二构件之间形成基于金属间结合的结合部。这样形成的结合部与通过激光焊接形成的焊接痕相比电阻低，因此，能够得到第一构件与第二构件的接触电阻低、导电性优异的电极端子。而且，当进行上述的局部的超声波接合时，在被焊头的凸部按压的帽部的上表面形成与该凸部的形状相应的按压痕即凹部。
[0023]在此公开的制造方法的优选的一个方式中，在超声波接合工序中，多个凸部各自按压帽部时的压力为10N～500N。由此，能够适当地形成基于金属间结合的结合部。
[0024]在此公开的制造方法的优选的一个方式中，在超声波接合工序中，从凸部施加的超声波的频率为19kHz～81kHz。由此，能够适当地形成基于金属间结合的结合部。
[0025]在此公开的制造方法的优选的一个方式中，在超声波接合工序中，施加超声波的时间为0.03秒～3秒。由此，能够适当地形成基于金属间结合的结合部。
附图说明
[0026]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种密闭型电池，所述密闭型电池具备收纳电极体的壳体和用于将所述电极体与外部导电材料电连接的电极端子，其中，所述电极端子具备：第一构件，所述第一构件是在所述壳体内与所述电极体连接的导电构件，具有露出于所述壳体的外侧的连接部；以及第二构件，所述第二构件是配置在所述壳体的外部的板状的导电构件，与所述第一构件的连接部连接，并且具有与所述外部导电材料连接的连接区域，所述第一构件的连接部的上端部贯通所述壳体及所述第二构件，并且在所述第二构件的外侧形成平板状的帽部，在所述帽部的上表面形成有多个凹部，在所述多个凹部各自的下方的所述第一构件与所述第二构件的边界形成有基于金属间结合的结合部。2.根据权利要求1所述的密闭型电池，其中，俯视观察时的所述帽部的形状为大致圆形。3.根据权利要求1或2所述的密闭型电池，其中，在所述帽部的上表面形成有3个～12个所述凹部。4.根据权利要求1～3中任一项所述的密闭型电池，其中，所述多个凹部的60％以上形成于所述帽部的上表面中的与所述第二构件的所述连接区域相向的区域。5.根据权利要求1～4中任一项所述的密闭型电池，其中，所述多个凹部的60％以上在与所述帽部的外周缘之间具有间隙。6.根据权利要求5所述的密闭型电池，其中，在将从所述凹部的外缘到所述帽部的外周缘的距离设为A、将从所述帽部的中心到外周缘的距离设为B时，所述多个凹部的60％...

【专利技术属性】
技术研发人员：樱井贵宏，
申请(专利权)人：泰星能源解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：