电池制造技术

本发明专利技术提供一种电池，即使施加来自外部的振动或冲击，也不会使集中的力作用于与发电元件连接的集电部件，能够防止电阻上升、内部的气密性变差等情况。其特征在于，收容卷绕型的发电元件的电池外装体由一面开放的外装主体和封闭该外装主体的开放部的盖体构成，集电部件和外部端子夹着盖体而被配置在盖体内外，集电部件被固定在盖体上并与外部端子电连接，发电元件具有成为所述电极片的卷绕中心的具有刚性的卷绕芯，所述发电元件在卷绕中心具有刚性的卷绕芯，该卷绕芯的至少一端被支承在外装主体的内壁面上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电池，尤其是关于具有带状的电极片卷绕而成的卷绕型的发电元件的电池。
技术介绍
以往以来，电池有很多种类，作为其中之一，如图9 (a)及图9 (b)所示，提供一种如下结构的电池，具有带状的电极片SI’、S2’卷绕而成的卷绕型的发电元件2’、和收容该发电元件2’的电池外装体3’，该电池外装体3’由一面开放地形成的箱状的外装主体30’和封闭外装主体30’的开放部的盖体31’构成。这种电池I’通过盖体31’对收容有发电元件2’的外装主体30’的开放部进行密 闭，与发电元件2’电连接的集电部件5’在被配置在外装主体30’内(盖体31’的内表面侧)的状态下被固定在盖体31’(电池外装体3’)上，并且与从该盖体31’(电池外装体3’)向外部突出的外部端子4’电连接。由此，这种电池I’的集电部件5’在电池外装体3’内的规定位置支承发电元件2’，能够经由该集电部件5’及外部端子4’向与该外部端子4’连接的连接对象物(电缆或汇流条等)供给来自发电元件2 ’的电力(例如，参照专利文献I、2、3 )。现有技术文献专利文献I :日本国专利第4134521号公报专利文献2 :日本国专利第4096162号公报专利文献3 :日本国专利第4204258号公报然而，上述结构的电池I’中，仅集电部件5’支承发电元件2’，从而从外部施加振动或冲击时，发电元件2’在电池外装体3’(外装主体30’)内晃动。由此，上述结构的电池I’中，在发电元件2’晃动时，冲击力或弯曲作用集中地作用于支承该发电元件2’的集电部件5’，有时电阻上升。另外，这种电池I’中，连接集电部件5’和外部端子4’的铆钉等的插入部件(无附图标记)穿过盖体31’，通过在该盖体31’和插入部件之间设置衬垫，使电池外装体3’内保持气密性，但如上所述，随着发电元件2’的晃动，冲击力或弯曲作用于集电部件5’时，会在与集电部件5’连接的插入部件和盖体31’之间形成间隙，电池外装体3’内不能维持气密的状态。因此，从外部施加振动或冲击时，上述结构的电池I’的安全性会降低。在这样的现状下，可以考虑在制造上述结构的电池I’时，通过将发电元件2’整体压入外装主体30’内，来限制发电元件2’的移动，减轻对于集电部件5’的负担(发电元件2’的支承负担)，但所述电池I’是二次电池的情况下，发电元件2’因充放电而反复膨胀和收缩，从而因发电元件2’的整体性的体积变化，该发电元件2’变得不与电池外装体3’(外装主体30’ )的内表面压接，集电部件5’成为支承发电元件2’的状态。由此，在该情况下，也与以往的结构同样地，从外部施加振动或冲击时，发电元件2’在外装主体30’内晃动，冲击力或弯曲作用集中地作用于集电部件5’，其结果是，电阻上升或电池外装体3’的气密性变差，安全性降低。
技术实现思路
因此，本专利技术鉴于所述情况，其课题是提供一种电池，即使施加来自外部的振动或冲击，也不会使集中的力作用于与发电元件连接的集电部件，能够防止电阻上升、内部的气密性变差。本专利技术的电池具有将带状的电极片和隔膜卷绕而成的卷绕型的发电元件；电池外装体，包括具有开放部的箱状的外装主体及封闭所述开放部的盖体，并收容所述发电元件；外部端子，被配置在所述电池外装体的外部；集电部件，配置在所述电池外装体内，被固定在所述盖体上，并且与所述发电元件及所述外部端子电连接，所述发电元件在卷绕 中心具有刚性的卷绕芯，该卷绕芯的至少一端被支承在外装主体的内壁面上。根据上述结构的电池，所述发电元件在卷绕中心具有刚性的卷绕芯，该卷绕芯的至少一端被支承在外装主体的内壁面上，从而即使作用有来自外部的冲击或振动，发电元件也不晃动地被维持在规定位置，能够防止集中的力(冲击力)等或弯曲作用作用于固定在盖体上的集电部件。因此，上述结构的电池能够防止电阻上升或电池外装体的气密性变差。作为本专利技术的一实施方式，优选地，所述卷绕芯具有分别从所述电极片的与长度方向正交的两端向外侧突出的嵌合用突出部，所述外装主体在内部的相对的一对内壁面上具有嵌合用凹部，所述卷绕芯的两端的嵌合用突出部被嵌入所述嵌合用凹部。根据所述结构，通过卷绕芯(嵌合用突出部)和外装主体(嵌合用凹部)的嵌合，成为卷绕芯(发电元件)被支承并固定在电池外装体上的状态。由此，即使作用有来自外部的冲击或振动，发电元件也不会晃动，而被维持在规定位置，能够防止集中的力(冲击力)等或弯曲作用作用于固定在盖体上的集电部件。因此，上述结构的电池能够防止电阻上升或电池外装体的气密性变差。作为本专利技术的其他实施方式，优选地，所述嵌合用凹部形成为从所述外装主体的开放部朝向里侧延伸的槽状，所述嵌合用突出部与所述嵌合用凹部的形状相互匹配地形成。根据这样的结构，由于嵌合用突出部的大部分嵌入嵌合用凹部，所以能够可靠地进行发电元件的固定。该情况下，也可以在所述嵌合用凹部的处于所述外装主体的里侧的终端部形成对所述嵌合用突出部进行定位的定位部，所述发电元件与所述外装主体的至少内底面非接触地配置。根据这样的结构，发电元件(卷绕芯)与定位部(所述嵌合用凹部的终端部)干涉，在嵌合用凹部的延伸的方向上也能够可靠地防止发电元件的移动。而且，该情况下，所述嵌合用凹部优选从所述外装主体的开放部延伸到该开放部和内底面之间的位置。而且，作为本专利技术的其他方式，可以以使所述嵌合用突出部的外表面压接在所述嵌合用凹部的内表面上的方式设定所述卷绕芯的轴线方向的长度，也可以以使所述嵌合用突出部的外表面推压所述嵌合用凹部的内表面的方式设定所述卷绕芯的轴线方向的长度。根据这样的结构，卷绕芯以两端部(嵌合用突出部)挤在外装主体的相对的内壁面之间的状态被支承，从而能够将发电元件相对于外装主体可靠地固定。而且，从与所述卷绕中心正交的方向观察时，所述嵌合用突出部也可以呈方形。另外，作为本专利技术的又一实施方式，各所述嵌合用突出部也可以从所述电极片侧朝向前端侧前端尖细地形成，所述嵌合用凹部与所述嵌合用突出部的形状相互匹配地形成。该情况下，优选地，从与所述卷绕中心正交的方向观察时所述嵌合用突出部呈三角形、半圆形或梯形。根据这样的结构，嵌合用突出部的外表面和嵌合用凹部的内表面之间作用的接触力沿相对于卷绕芯的轴线交叉的方向作用，从而能够可靠地限制发电元件在卷绕芯的轴线方向及与该轴线方向交叉的方向这两个方向上的移动。而且，作为本专利技术的又一方式，优选地，所述卷绕芯具有在两端部分别具有所述嵌合用突出部的芯主体；覆盖该芯主体的外周全周的包覆部，所述嵌合用突出部从所述包覆部露出，所述芯主体由具有热传导性的金属材料构成，所述包覆部具有电绝缘性及弹性，并由合成树脂或天然树脂构成。根据这样的结构，能够通过包覆部的电绝缘性防止电极片(层叠的正极用及负极用的电极片)的成为缠绕起始部的端部彼此通过卷绕芯短路。另外，能够利用包覆部的弹性将电极片的缠绕状态维持在适当的状态。即，将电极片缠绕在芯材上时，由于对于包覆部作用有电极片的绕紧力(紧固力)，包覆部弹性变形，所 以能够通过包覆部的恢复力(朝向径向外侧作用的力)使电极片的缠绕状态成为适当的状 态。而且，由于芯主体由热传导性优良的金属材料构成，所以能够通过芯主体将伴随充放电产生的热传递到表面积大的外装主体，成为散热性优良的结构。另外，所述发电元件也可以被具有电绝缘性的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫崎明彦，
申请(专利权)人：株式会社杰士汤浅国际，
类型：
国别省市：