二次电池及其制造方法技术

技术编号:8659970 阅读:162 留言:0更新日期:2013-05-02 07:24
轴芯(10)包含:正极轴芯部(11),在一端设有正极扩张部(11P);负极轴芯部(12),在另一端设有负极扩张部(12N);和绝缘部(13),使正极轴芯部(11)与负极轴芯部(12)彼此绝缘地一体化。正极板(122)在由正极扩张部(11P)扩张的状态下与正极集电体(115)电连接,负极板(124)在由负极扩张部(12N)扩张的状态下与负极集电体(116)电连接。正负极轴芯扩张部(12N11a)在卷绕电极组120的端面从内部撑开正负极层叠体(122C、124C),将正极集电体(115)的正极连接片(115B)与正极集电部(122A)超声波焊接,并且,将负极集电体(116)的负极连接片(116B)与负极集电部(124A)超声波焊接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及以横截面形状形成为长方形、圆角长方形等的方形锂离子二次电池为代表的。
技术介绍
—直以来,作为与圆筒形电池相比能够获得更高的体积密度的电池,方形电池被广为人知。方形电池中,将由带状的正极和负极隔着隔膜(s^arator)重叠卷绕而形成的扁平形卷绕电极组收纳到方形的电池壳体中,并在电池壳体中注入电解液。方形电池中,在扁平形卷绕电极组的卷绕轴方向的两端部上,使正极和负极的未涂敷部分别突出,通过在未涂敷部上连接电极端子或者集电体,来使通电路径最短,从而减少连接电阻,提高输出。此外,这样的结构还有紧凑化的效果。关于扁平形卷绕电极组与集电体的连接方式,人们提出了例如专利文献I的蓄电元件。在专利文献I记载的蓄电元件中,对于从扁平形卷绕电极组突出的未涂敷部,从其端面向内侧插入板状的连接片(片状连接部),来连接两者。已有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第4061938号
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题`关于专利文献I的蓄电元件,在将片状连接部插入到位于扁平形卷绕电极组的轴方向端部的两端未涂敷的卷绕内周部中时,存在金属箔折弯、变形、找不准要扩张开的金属箔的卷绕中心位置、插入上述片状连接部时一部分发生咬合(与金属箔咬合在一起)的情况。因此,为了不使金属箔损伤,将片状连接部插入扁平形卷绕电极组端面的作业需要仔细进行,操作性有待改善。解决问题的技术手段(I)本专利技术第一技术方案提供一种二次电池,其特征在于,包括:卷绕电极组,由正极板和负极板隔着隔膜在轴芯的外周部卷绕而构成;容器,收纳上述卷绕电极组,内部被盖密封,外表面设有正极外部端子和负极外部端子;正极集电体,将上述正极板与上述正极外部端子电连接;负极集电体,将上述负极板与上述负极外部端子电连接;和正极扩张部和负极扩张部,在上述卷绕电极组的两端面,分别从内侧扩张上述正极板的层叠体和上述负极板的层叠体,其中,上述轴芯包括:在一端设有上述正极扩张部的正极轴芯部,在另一端设有上述负极扩张部的负极轴芯部,和使上述正极轴芯部与负极轴芯部彼此绝缘地一体化的绝缘部,上述正极板在由上述正极扩张部扩张的状态下与上述正极集电体电连接,上述负极板在由上述负极扩张部扩张的状态下与上述负极集电体电连接。(2)本专利技术第二技术方案提供的二次电池,在第一技术方案的二次电池中,其特征在于:上述正极扩张部具有弯曲的一对正极翼片,上述正极板被夹持在扩张上述正极板的一对正极翼片与上述正极集电体之间而被焊接,并且,上述负极扩张部具有弯曲的一对负极翼片,上述负极板被夹持在扩张上述负极板的一对负极翼片与上述正极集电体之间而被焊接。(3)本专利技术第三技术方案提供的二次电池,在第二技术方案的二次电池中,其特征在于:上述正极集电体具有两盆状的一对集电体连接片,正极板被夹持在上述一对正极翼片与上述一对集电体连接片之间,上述负极集电体具有两岔状的一对集电体连接片,负极板被夹持在上述一对负极翼片与上述一对集电体连接片之间,从而被焊接。(4)本专利技术第四技术方案提供的二次电池,在第一至三之任一技术方案的二次电池中,其特征在于:上述绝缘部在两端具有接头部,上述正极轴芯部和负极轴芯部通过折叠(折弯)I片金属板来夹持上述接头部,利用绝缘性粘合剂将两者粘接。(5)本专利技术第五技术方案提供的二次电池,在第一至四之任一技术方案的二次电池中,其特征在于:上述正极板包含由铝或者铝合金构成的金属箔,上述正极轴芯部由铝或者铝合金构成的金属板形成,上述负极板包含由铜、铜合金、镍或者镍合金构成的金属箔,上述负极轴芯部由铜、铜合金、镍或者镍合金构成的金属板形成。(6)本专利技术第六技术方案提供的二次电池,在第二至五之任一技术方案的二次电池中,其特征在于:在上述一对正极翼片和上述一对负极翼片的根端,分别形成有用于设定上述一对正负极翼片的折弯位置的槽。(7)本专利技术第七技术方案提供一种二次电池的制造方法,其特征在于,包括:将正极板和负极板隔着隔膜在轴芯的周面上卷绕成扁平形状而形成卷绕电极组的工序;将正极轴芯部和负极轴芯部隔着绝缘部一体化来制作上述轴芯的工序,其中上述正极轴芯部上突出设置有一对将上述卷绕电极组的端面的正极板从内侧向外侧扩张的正极翼片,上述负极轴芯部上突出设置有一对将上述扁平卷绕电极组的端面的负极板从内侧向外侧扩张的负极翼片;使上述一对正极翼片扩张来从内侧向外侧扩张上述卷绕电极组的端面的正极板,并且使上述一对负极翼片扩张来从内侧向外侧扩张上述卷绕电极组的端面的负极板的工序;和使上述被扩张后的上述正极板与上述正极集电体连接,并且使上述被扩张后的上述负极板与上述负极集电体连接的工序。(8)本专利技术第八技术方案提供的二次电池的制造方法,在第七技术方案的二次电池的制造方法中,其特征在于:将上述正负极板与上述正负极集电体连接的工序包括:将正极体的层叠体夹在上述一对正极翼片的一方与正极集电体之间,并使振子和站座(anvil)分别位于上述一方的正极翼片和上述正极集电体的外侧进行第一超声波焊接的工序;将正极体的层叠体夹在上述一对正极翼片的另一方与正极集电体之间,并使振子和石占座分别位于上述另一方的正极翼片和上述正极集电体的外侧进行第二超声波焊接的工序;将负极体的层叠体夹在上述一对负极翼片的一方与负极集电体之间,并使振子和站座分别位于上述一方的负极翼片和上述负极集电体的外侧进行第三超声波焊接的工序;和将负极体的层叠体夹在上述一对负极翼片的另一方与负极集电体之间,并使振子和站座分别位于上述另一方的负极翼片和上述负极集电体的外侧进行第四超声波焊接的工序。专利技术效果通过本专利技术,在将卷绕电极组与集电体连接的工序中,不会损伤正极体和负极体,能够在制造成本不会增大的前提下提高质量。附图说明图1是表示本专利技术锂离子二次电池的第一实施方式的外观图。图2是锂离子二次电池的分解立体图。图3 Ca)是表示锂离子二次电池的盖组件的立体图,(b)是(a)的b_b截面图。图4是表示锂离子二次电池的扁平形卷绕电极组的立体图。图5是表示锂离子二次电池的轴芯的立体图。图6是轴芯的分解立体图。图7是表示轴芯的绝缘部的立体图。图8是表示轴芯的正负极轴芯部的原料的俯视图。图9 (a)是表示负极轴芯部与绝缘部的连接的截面图,(b)是表示使负极轴芯部的扩张部扩张后的截面图。图10是表示正极轴芯部与绝缘部的连接,并且一并表示了正极扩张部的扩张用槽的截面图。图11是表示扁平形卷绕电极组内的轴芯的配置的立体图。图12是表示正负极轴芯部、正负极集电部与正负极集电体的连接的卷绕电极组的截面图。图13是表示轴芯相对于扁平形卷绕电极组的尺寸的卷绕电极组的俯视图。图14是表示使用卷绕装置进行的卷绕工序的立体图。图15是说明扁平形卷绕电极组的负极侧端部处负极轴芯部与负极集电体的连接的卷绕电极组的横截面图,(a)表示连接前的状态,(b)表示使负极翼片扩张后的状态。图16表示使扁平形卷绕电极组的翼片扩张从而使正负极板张开(扩张开)的状态。图17是表示轴芯的第二实施方式的原料的俯视图。图18是表示将第二实施方式的原料折叠而形成轴芯,并使翼片扩张开的立体图。具体实施例方式参考附图,对将本专利技术应用于方形锂离子二次电池的一个例子进行说明。[第一实施方式][方形电池的结构]如图1所示,锂离子二次电池20包括在一端部具有开口的容器71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】1.一种二次电池,其特征在于,包括: 卷绕电极组,由正极板和负极板隔着隔膜在轴芯的外周部卷绕而构成; 容器,收纳所述卷绕电极组,内部被盖密封,外表面设有正极外部端子和负极外部端子; 正极集电体,将所述正极板与所述正极外部端子电连接; 负极集电体,将所述负极板与所述负极外部端子电连接;和 正极扩张部和负极扩张部,在所述卷绕电极组的两端面,分别从内侧扩张所述正极板的层叠体和所述负极板的层叠体,其中, 所述轴芯包括:在一端设有所述正极扩张部的正极轴芯部,在另一端设有所述负极扩张部的负极轴芯部,和使所述正极轴芯部与负极轴芯部彼此绝缘地一体化的绝缘部, 所述正极板在由所述正极扩张部扩张的状态下与所述正极集电体电连接,所述负极板在由所述负极扩张部扩 张的状态下与所述负极集电体电连接。2.如权利要求1所述的二次电池,其特征在于: 所述正极扩张部具有弯曲的一对正极翼片,所述正极板被夹持在扩张所述正极板的一对正极翼片与所述正极集电体之间而被焊接,并且, 所述负极扩张部具有弯曲的一对负极翼片,所述负极板被夹持在扩张所述负极板的一对负极翼片与所述正极集电体之间而被焊接。3.如权利要求2所述的二次电池,其特征在于: 所述正极集电体具有两岔状的一对集电体连接片,正极板被夹持在所述一对正极翼片与所述一对集电体连接片之间, 所述负极集电体具有两岔状的一对集电体连接片,负极板被夹持在所述一对负极翼片与所述一对集电体连接片之间, 从而被焊接。4.如权利要求1至3中任一项所述的二次电池,其特征在于: 所述绝缘部在两端具有接头部, 所述正极轴芯部和负极轴芯部通过折叠I片金属板来夹持所述接头部,利用绝缘性粘合剂将两者粘接。5.如权利要求1至4中任一项所述的二次电池,其特征在于: 所述正极板包含由铝或者铝合金构成的金属箔,所述正极轴芯部由铝或者铝合金构成的金属板形成, 所述负极板包含由铜...

【专利技术属性】
技术研发人员:有贺稔之佐佐木孝
申请(专利权)人:日立车辆能源株式会社
类型:
国别省市:

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