電池制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供一種電池，即使施加來(lái)自外部的振動(dòng)或沖擊，也不會(huì)使集中的力作用于與發(fā)電元件連接的集電部件，能夠防止電阻上升、內(nèi)部的氣密性變差等情況。其特征在于，收容卷繞型的發(fā)電元件的電池外裝體由一面開(kāi)放的外裝主體和封閉該外裝主體的開(kāi)放部的蓋體構(gòu)成，集電部件和外部端子夾著蓋體而被配置在蓋體內(nèi)外，集電部件被固定在蓋體上并與外部端子電連接，發(fā)電元件具有成為所述電極片的卷繞中心的具有剛性的卷繞芯，所述發(fā)電元件在卷繞中心具有剛性的卷繞芯，該卷繞芯的至少一端被支承在外裝主體的內(nèi)壁面上。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及電池，尤其是關(guān)于具有帶狀的電極片卷繞而成的卷繞型的發(fā)電元件的電池。
技術(shù)介紹
以往以來(lái)，電池有很多種類(lèi)，作為其中之一，如圖9 (a)及圖9 (b)所示，提供一種如下結(jié)構(gòu)的電池，具有帶狀的電極片SI’、S2’卷繞而成的卷繞型的發(fā)電元件2’、和收容該發(fā)電元件2’的電池外裝體3’，該電池外裝體3’由一面開(kāi)放地形成的箱狀的外裝主體30’和封閉外裝主體30’的開(kāi)放部的蓋體31’構(gòu)成。這種電池I’通過(guò)蓋體31’對(duì)收容有發(fā)電元件2’的外裝主體30’的開(kāi)放部進(jìn)行密 閉，與發(fā)電元件2’電連接的集電部件5’在被配置在外裝主體30’內(nèi)(蓋體31’的內(nèi)表面?zhèn)?的狀態(tài)下被固定在蓋體31’(電池外裝體3’)上，并且與從該蓋體31’(電池外裝體3’)向外部突出的外部端子4’電連接。由此，這種電池I’的集電部件5’在電池外裝體3’內(nèi)的規(guī)定位置支承發(fā)電元件2’，能夠經(jīng)由該集電部件5’及外部端子4’向與該外部端子4’連接的連接對(duì)象物(電纜或匯流條等)供給來(lái)自發(fā)電元件2 ’的電力(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I、2、3 )。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本國(guó)專(zhuān)利第4134521號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本國(guó)專(zhuān)利第4096162號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 :日本國(guó)專(zhuān)利第4204258號(hào)公報(bào)然而，上述結(jié)構(gòu)的電池I’中，僅集電部件5’支承發(fā)電元件2’，從而從外部施加振動(dòng)或沖擊時(shí)，發(fā)電元件2’在電池外裝體3’(外裝主體30’)內(nèi)晃動(dòng)。由此，上述結(jié)構(gòu)的電池I’中，在發(fā)電元件2’晃動(dòng)時(shí)，沖擊力或彎曲作用集中地作用于支承該發(fā)電元件2’的集電部件5’，有時(shí)電阻上升。另外，這種電池I’中，連接集電部件5’和外部端子4’的鉚釘?shù)鹊牟迦氩考?無(wú)附圖標(biāo)記)穿過(guò)蓋體31’，通過(guò)在該蓋體31’和插入部件之間設(shè)置襯墊，使電池外裝體3’內(nèi)保持氣密性，但如上所述，隨著發(fā)電元件2’的晃動(dòng)，沖擊力或彎曲作用于集電部件5’時(shí)，會(huì)在與集電部件5’連接的插入部件和蓋體31’之間形成間隙，電池外裝體3’內(nèi)不能維持氣密的狀態(tài)。因此，從外部施加振動(dòng)或沖擊時(shí)，上述結(jié)構(gòu)的電池I’的安全性會(huì)降低。在這樣的現(xiàn)狀下，可以考慮在制造上述結(jié)構(gòu)的電池I’時(shí)，通過(guò)將發(fā)電元件2’整體壓入外裝主體30’內(nèi)，來(lái)限制發(fā)電元件2’的移動(dòng)，減輕對(duì)于集電部件5’的負(fù)擔(dān)(發(fā)電元件2’的支承負(fù)擔(dān))，但所述電池I’是二次電池的情況下，發(fā)電元件2’因充放電而反復(fù)膨脹和收縮，從而因發(fā)電元件2’的整體性的體積變化，該發(fā)電元件2’變得不與電池外裝體3’(外裝主體30’ )的內(nèi)表面壓接，集電部件5’成為支承發(fā)電元件2’的狀態(tài)。由此，在該情況下，也與以往的結(jié)構(gòu)同樣地，從外部施加振動(dòng)或沖擊時(shí)，發(fā)電元件2’在外裝主體30’內(nèi)晃動(dòng)，沖擊力或彎曲作用集中地作用于集電部件5’，其結(jié)果是，電阻上升或電池外裝體3’的氣密性變差，安全性降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，本專(zhuān)利技術(shù)鑒于所述情況，其課題是提供一種電池，即使施加來(lái)自外部的振動(dòng)或沖擊，也不會(huì)使集中的力作用于與發(fā)電元件連接的集電部件，能夠防止電阻上升、內(nèi)部的氣密性變差。本專(zhuān)利技術(shù)的電池具有將帶狀的電極片和隔膜卷繞而成的卷繞型的發(fā)電元件；電池外裝體，包括具有開(kāi)放部的箱狀的外裝主體及封閉所述開(kāi)放部的蓋體，并收容所述發(fā)電元件；外部端子，被配置在所述電池外裝體的外部；集電部件，配置在所述電池外裝體內(nèi)，被固定在所述蓋體上，并且與所述發(fā)電元件及所述外部端子電連接，所述發(fā)電元件在卷繞 中心具有剛性的卷繞芯，該卷繞芯的至少一端被支承在外裝主體的內(nèi)壁面上。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的電池，所述發(fā)電元件在卷繞中心具有剛性的卷繞芯，該卷繞芯的至少一端被支承在外裝主體的內(nèi)壁面上，從而即使作用有來(lái)自外部的沖擊或振動(dòng)，發(fā)電元件也不晃動(dòng)地被維持在規(guī)定位置，能夠防止集中的力(沖擊力)等或彎曲作用作用于固定在蓋體上的集電部件。因此，上述結(jié)構(gòu)的電池能夠防止電阻上升或電池外裝體的氣密性變差。作為本專(zhuān)利技術(shù)的一實(shí)施方式，優(yōu)選地，所述卷繞芯具有分別從所述電極片的與長(zhǎng)度方向正交的兩端向外側(cè)突出的嵌合用突出部，所述外裝主體在內(nèi)部的相對(duì)的一對(duì)內(nèi)壁面上具有嵌合用凹部，所述卷繞芯的兩端的嵌合用突出部被嵌入所述嵌合用凹部。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，通過(guò)卷繞芯(嵌合用突出部)和外裝主體(嵌合用凹部)的嵌合，成為卷繞芯(發(fā)電元件)被支承并固定在電池外裝體上的狀態(tài)。由此，即使作用有來(lái)自外部的沖擊或振動(dòng)，發(fā)電元件也不會(huì)晃動(dòng)，而被維持在規(guī)定位置，能夠防止集中的力(沖擊力)等或彎曲作用作用于固定在蓋體上的集電部件。因此，上述結(jié)構(gòu)的電池能夠防止電阻上升或電池外裝體的氣密性變差。作為本專(zhuān)利技術(shù)的其他實(shí)施方式，優(yōu)選地，所述嵌合用凹部形成為從所述外裝主體的開(kāi)放部朝向里側(cè)延伸的槽狀，所述嵌合用突出部與所述嵌合用凹部的形狀相互匹配地形成。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于嵌合用突出部的大部分嵌入嵌合用凹部，所以能夠可靠地進(jìn)行發(fā)電元件的固定。該情況下，也可以在所述嵌合用凹部的處于所述外裝主體的里側(cè)的終端部形成對(duì)所述嵌合用突出部進(jìn)行定位的定位部，所述發(fā)電元件與所述外裝主體的至少內(nèi)底面非接觸地配置。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，發(fā)電元件(卷繞芯)與定位部(所述嵌合用凹部的終端部)干涉，在嵌合用凹部的延伸的方向上也能夠可靠地防止發(fā)電元件的移動(dòng)。而且，該情況下，所述嵌合用凹部?jī)?yōu)選從所述外裝主體的開(kāi)放部延伸到該開(kāi)放部和內(nèi)底面之間的位置。而且，作為本專(zhuān)利技術(shù)的其他方式，可以以使所述嵌合用突出部的外表面壓接在所述嵌合用凹部的內(nèi)表面上的方式設(shè)定所述卷繞芯的軸線(xiàn)方向的長(zhǎng)度，也可以以使所述嵌合用突出部的外表面推壓所述嵌合用凹部的內(nèi)表面的方式設(shè)定所述卷繞芯的軸線(xiàn)方向的長(zhǎng)度。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，卷繞芯以?xún)啥瞬?嵌合用突出部)擠在外裝主體的相對(duì)的內(nèi)壁面之間的狀態(tài)被支承，從而能夠?qū)l(fā)電元件相對(duì)于外裝主體可靠地固定。而且，從與所述卷繞中心正交的方向觀(guān)察時(shí)，所述嵌合用突出部也可以呈方形。另外，作為本專(zhuān)利技術(shù)的又一實(shí)施方式，各所述嵌合用突出部也可以從所述電極片側(cè)朝向前端側(cè)前端尖細(xì)地形成，所述嵌合用凹部與所述嵌合用突出部的形狀相互匹配地形成。該情況下，優(yōu)選地，從與所述卷繞中心正交的方向觀(guān)察時(shí)所述嵌合用突出部呈三角形、半圓形或梯形。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，嵌合用突出部的外表面和嵌合用凹部的內(nèi)表面之間作用的接觸力沿相對(duì)于卷繞芯的軸線(xiàn)交叉的方向作用，從而能夠可靠地限制發(fā)電元件在卷繞芯的軸線(xiàn)方向及與該軸線(xiàn)方向交叉的方向這兩個(gè)方向上的移動(dòng)。而且，作為本專(zhuān)利技術(shù)的又一方式，優(yōu)選地，所述卷繞芯具有在兩端部分別具有所述嵌合用突出部的芯主體；覆蓋該芯主體的外周全周的包覆部，所述嵌合用突出部從所述包覆部露出，所述芯主體由具有熱傳導(dǎo)性的金屬材料構(gòu)成，所述包覆部具有電絕緣性及彈性，并由合成樹(shù)脂或天然樹(shù)脂構(gòu)成。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠通過(guò)包覆部的電絕緣性防止電極片(層疊的正極用及負(fù)極用的電極片)的成為纏繞起始部的端部彼此通過(guò)卷繞芯短路。另外，能夠利用包覆部的彈性將電極片的纏繞狀態(tài)維持在適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。即，將電極片纏繞在芯材上時(shí)，由于對(duì)于包覆部作用有電極片的繞緊力(緊固力)，包覆部彈性變形，所 以能夠通過(guò)包覆部的恢復(fù)力(朝向徑向外側(cè)作用的力)使電極片的纏繞狀態(tài)成為適當(dāng)?shù)臓?態(tài)。而且，由于芯主體由熱傳導(dǎo)性?xún)?yōu)良的金屬材料構(gòu)成，所以能夠通過(guò)芯主體將伴隨充放電產(chǎn)生的熱傳遞到表面積大的外裝主體，成為散熱性?xún)?yōu)良的結(jié)構(gòu)。另外，所述發(fā)電元件也可以被具有電絕緣性的本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宮崎明彥，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：株式會(huì)社杰士湯淺國(guó)際，
類(lèi)型：
國(guó)別省市：