電池用封口構造以及使用了該電池用封口構造的電池的制作方法
【專利摘要】提供一種電池用封口構造以及使用了該電池用封口構造的電池，該電池用封口構造具備：封口板，對電池殼體進行密封；以及連接部，將電池正極板與上述封口板電連接，上述連接部具備彈簧體以及與該彈簧體連接的集電體，上述彈簧體與上述封口板接觸，上述集電體與上述電池正極板接觸。
【專利說明】電池用封口構造以及使用了該電池用封口構造的電池
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種削減了與正極板之間的加工不良、并削減了引線與封口板之間的點焊不良的電池用封口構造以及使用了該電池用封口構造的電池。
【背景技術】
[0002]近年來，個人電腦、移動電話、個人數(shù)字助手(PDA)等信息電子設備和視聽電子設備的小型輕量化以及無繩化正在迅速地發(fā)展，對作為這些電子設備的驅動用電源的電池的要求不斷地提高。因此，對電池的安全性、穩(wěn)定性等性能一直在進行各種研究。
[0003]對于圓筒形鎳氫電池而言，一般以如下方式來形成作為電池的內部電極的電池群:如圖1以及圖3所示，首先準備長條狀的由極板及發(fā)泡鎳基體層疊形成的正極板105，然后在該正極板105的長度方向的大致中間部的一端部，將一部分極板剝離，而露出形成為長方形形狀的發(fā)泡鎳基體，將電池引線103的一端通過點焊焊接在該露出的發(fā)泡鎳基體上，進一步將該焊接部通過片體覆蓋粘貼而待用。其次，準備由絕緣材料形成的間隔片107以及由鋼板等形成的負極板106。最后，在將上述材料以負極板106、間隔片107、正極板105、間隔片107的順序層疊的方式進行卷繞而形成如圖2所示的圓筒狀，從而形成層疊的電池群。
[0004]進一步，如圖3所示，將上述層疊成的電池群裝入一端開口的由鋼等形成的殼體101中，然后裝入用于防止電池引線103與殼體101接觸而短路的絕緣環(huán)104，使電池引線103從絕緣環(huán)104中間形成的孔部中穿過而露出，之后通過點焊將電池引線103的露出端與封口板102的設置有作動氣閥108的一端焊接，最后將處于該焊接狀態(tài)的封口板102封裝到殼體101的開口端而完成電池100的組裝。
[0005]在上述電池群的形成過程中，將電池引線103的一端點焊到發(fā)泡鎳基體上，該點焊的面積較小而容易發(fā)生點焊不牢固、引線與發(fā)泡鎳基體的接觸不良、以及在卷繞過程中點焊脫落等問題。
[0006]另外，如圖3所示，電池群中，以負極板106、間隔片107、正極板105、間隔片107的順序層疊配置，即在每層負極板106與每層正極板105之間都夾有間隔片107。而且，正極板105與負極板106在朝向殼體101的開口的端部為相同高度(平齊)。在實際的生產中，正極板105在邊緣部、即上述端部處有時會存在毛邊，從而在如上述形成電池群時，該毛邊會劃破或扎透間隔片107，從而導致正負極短路。
[0007]而且，在將電池群裝入殼體101的狀態(tài)下進行電池引線103與封口板102的點焊，由于一般情況下電池引線103的長度較短，從而導致該點焊的操作性受到限制，有時會導致虛焊的產生。
[0008]此外，如上所述，由于將電池引線103的一端點焊到發(fā)泡鎳基體上的點焊面積較小，從而在電池使用時導致電池的集電性低、放電特性差。
實用新型內容
[0009]本實用新型是鑒于上述問題而做出的，目的在于提供一種消除正極板與電池引線之間的焊接不良以及消除電池引線與封口板之間的焊接不良的電池用封口構造以及使用了該電池用封口構造的電池。
[0010]本實用新型的第I方案是電池用封口構造，具備:封口板，對電池殼體進行密封；以及連接部，將電池正極板與上述封口板電連接，上述連接部具備彈簧體以及與該彈簧體連接的集電體，上述彈簧體與上述封口板接觸，上述集電體與上述電池正極板接觸。
[0011]第2方案的電池用封口構造為，在第I方案的電池用封口構造中，上述彈簧體為螺旋彈簧，上述集電體由與上述彈簧體的線體相同的線體以盤繞狀與上述彈簧體一體形成。
[0012]第3方案的電池用封口構造為，在第2方案的電池用封口構造中，還具備絕緣環(huán)，該絕緣環(huán)設置在上述電池正極板上，并且通過該絕緣環(huán)的內側壁定位盤繞狀的上述集電體。
[0013]第4方案的電池用封口構造為，在第I方案的電池用封口構造中，上述彈簧體為螺旋彈簧，上述集電體為圓板形導電板，上述彈簧體的一端通過點焊與上述集電體連接。
[0014]第5方案的電池用封口構造為，在第4方案的電池用封口構造中，還具備絕緣環(huán)，該絕緣環(huán)設置在上述電池正極板上，并且通過該絕緣環(huán)的內側壁定位上述圓板形導電板。
[0015]第6方案的電池用封口構造為，在第2?5方案中的任一電池用封口構造中，在上述封口板的背面形成有對上述螺旋彈簧的與上述封口板接觸的端部進行定位的環(huán)狀凹槽。
[0016]第7方案的電池用封口構造為，在第I?5方案中的任一電池用封口構造中，上述連接部由鐵鎳合金形成。
[0017]第8方案的電池用封口構造為，在第6方案的電池用封口構造中，上述連接部由鐵鎳合金形成。
[0018]本實用新型的第9方案是電池，具備:正極板；負極板，與上述正極板間隔配置；間隔片，設置在上述正極板以及負極板之間，以使上述正極板以及負極板絕緣；殼體，在一端開口，收容有上述正極板、負極板和間隔片；絕緣片，設置于上述殼體的開口部，以及電池用封口構造，設置在上述絕緣片上而將上述殼體密封，且與上述正極板電連接，在該電池中，上述電池用封口構造是第I?8方案中任一個方案所述的電池用封口構造，上述正極板的靠上述殼體的開口的端部比上述負極板的靠上述殼體的開口的端部朝上述殼體的開口突出，上述正極板的上述端部與上述電池用封口構造的上述連接部接觸而電連接。
[0019]實用新型效果
[0020]根據(jù)本實用新型的電池用封口構造，連接部的彈簧體與封口板接觸，集電體與電池正極板接觸，利用彈簧體的彈力使連接部分別與封口板及電池正極板壓接，從而不用對彈簧體與封口板之間、以及集電體與電池正極板之間進行點焊，從而消除了現(xiàn)有的電池封口構造中的正極板與電池引線之間的焊接不良以及電池引線與封口板之間的焊接不良，省略了焊接步驟，從而提高了生產效率。而且，使集電體與電池正極板接觸，與現(xiàn)有的通過電池引線的一端與電池正極板點焊連接相比，能夠增大導電面積，集電性提高，從而提高電池的大電流放電率。
[0021]而且，通過使彈簧體形成為螺旋彈簧，并使集電體以相同線體與彈簧體一體形成，能夠將連接部以相同的線體形成為一個部件,節(jié)省了生產成本。
[0022]另外，設置通過內側壁來對盤繞狀的集電體進行定位的絕緣環(huán)，從而更可靠地避免組裝后連接部在電池殼體內部的自由移動，能夠防止連接部與作為電池負極的殼體接觸而發(fā)生短路。
[0023]而且，通過使彈簧體形成為螺旋彈簧，并使集電體形成為與螺旋彈簧通過點焊連接的圓板形導電板，在電池組裝后，能夠使集電體的導電板的板面與電池正極接觸，更加有效地增大了導電面積，集電性進一步提高，能夠進一步提高電池的大電流放電率。
[0024]另外，設置通過內側壁來對圓板形導電板(集電體)進行定位的絕緣環(huán)，從而更可靠地避免組裝后連接部在電池殼體內部的自由移動。
[0025]而且，通過在封口板的背面形成有對螺旋彈簧的與封口板接觸的端部進行定位的環(huán)狀凹槽，在將連接部裝入電池后而將封口板封裝時，連接部的彈簧體壓縮變形，其上端部嵌入上述凹槽中，能夠使該連接部與封口板可靠地接觸，并由于對該彈簧體進行了定位，從而使其在組裝后不會在電池殼體內部自由移動而導致電池內部的短路等的發(fā)生。
[0026]另外，通過使連接部由鐵鎳合金形成，能夠增進電池正極板與封口板之間的導通，有利于提聞電池的性能。
[0027]根據(jù)本實用新型的電池，通過使用上述電池用封口構造以及使正極板的靠殼體開口的端部比負極板的相應端部朝殼體開口突出，正極板的該端部與負極板的端部不再平齊，即使在正極板的該端部存在毛邊，而且該毛邊將間隔片劃破或扎透，也不會導致正極板與負極板直接接觸，從而避免正負極短路。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1是用于對現(xiàn)有的電池的正極板與電池引線的焊接方法進行說明的圖。
[0029]圖2是現(xiàn)有的電池的作為內部電極的電池群的結構示意圖。
[0030]圖3是現(xiàn)有的電池的結構的示意圖。
[0031]圖4是本實用新型的電池的結構的示意圖。
[0032]圖5是本實用新型的電池的作為內部電極的電池群的結構示意圖。
[0033]圖6是本實用新型的電池的封口件的結構示意圖。
[0034]圖7是示出本實用新型的彈簧集電體的具體的一例的圖。
[0035]圖8是示出將圖7的彈簧集電體放置在電池群上的狀態(tài)的圖。
[0036]圖9是在本實用新型的電池的封口板的背面形成環(huán)狀凹槽的示意圖。
[0037]標記說明
[0038]10、100 電池
[0039]11、101 殼體
[0040]12、102 封口板
[0041]13彈簧集電體
[0042]13a彈簧體
[0043]13b集電體
[0044]103電池引線
[0045]14、104 絕緣環(huán)
[0046]14a基體部
[0047]14b 肋部
[0048]14c內側壁
[0049]15、105 正極板
[0050]16、106 負極板
[0051]17、107 間隔片
[0052]18、108作動氣閥
[0053]19 封口件
[0054]20絕緣片
[0055]21 凹槽
[0056]23環(huán)狀凹槽
[0057]116基體部
[0058]117加強筋部
[0059]118注液孔
[0060]119導線孔
[0061]120臺階部
[0062]130間隔件
【具體實施方式】
[0063]下面使用附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行說明。
[0064]在該實施方式中，如圖4所示，示出了本實用新型的電池10的概略結構。
[0065]以電池10是圓筒形鎳氫電池為例進行說明。電池10具有正極板15 ;負極板16，與正極板15間隔配置；間隔片17，設置在正極板15以及負極板16之間，以使正極板15以及負極板16絕緣；殼體11,在一端(圖4中的上端)開口，收容有正極板15、負極板16和間隔片17 ;絕緣片20，設置于殼體11的開口部；以及封口件19，設置在絕緣片20上，將殼體11密封，且與正極板15電連接，包括封口板12及彈簧集電體13。
[0066]由正極板15、負極板16以及間隔片17構成作為電池的內部電極的電池群，該電池群的形成過程為如下所述。
[0067]首先準備長條狀的由極板及發(fā)泡鎳基體層疊形成的正極板15，同時準備由絕緣材料形成的兩個間隔片17以及由鋼板等形成的負極板16，然后，將負極板16、間隔片17、正極板15、間隔片17的長度方向的一端對齊而層疊，最后，在上述對齊并層疊的狀態(tài)下，從對齊端開始對其進行卷繞而形成如圖5所示的圓筒狀，從而形成層疊的電池群。
[0068]殼體11形成為圓筒形，如圖4所示，在上端開口，并在靠近該開口的端部，形成有環(huán)狀的向電池10的內部(電池的軸心方向)突出的凹槽21。
[0069]絕緣片20由絕緣的硬質材料形成，形成為圓盤形狀，并在該圓盤的底部形成有圓形的開口 22。
[0070]封口件19包括封口板12及彈簧集電體13。
[0071]封口板12為將分別形成為圓盤形狀的大圓盤以及小圓盤、以使大圓盤的周緣部折彎并包圍小圓盤的周緣部的方式進行壓接而成，在該大圓盤的盤底中央部形成有作動氣閥18，用于在電池10內部發(fā)生異常情況時進行動作。
[0072]如圖6所示，彈簧集電體13設置在封口板12的下方，具備彈簧體13a以及與該彈簧體13a連接的集電體13b。
[0073]彈簧體13a和集電體13b由導電金屬形成，優(yōu)選由鐵鎳合金形成。由此，能夠增進正極板15與封口板12之間的導通，有利于提高電池的性能。
[0074]彈簧體13a的一端(圖6的上方的端部)與封口板12的下端、即形成有作動氣閥18的一端接觸，彈簧體13a的另一端(圖6的下方的端部)與集電體13b連接。彈簧體13a可以由螺旋彈簧形成，也可以由彈性金屬片體以折疊狀形成。
[0075]集電體13b設置在從負極板16的端部突出的呈卷繞狀的正極板15的端面上，即正極板15的端部(端面)與集電體13b (的底面)接觸而電連接。集電體13b可以由盤繞狀的線體形成，也可以由圓板形導電板形成。
[0076]如上所述，彈簧集電體13由導電金屬制的彈簧體13a和集電體13b連接而成，且彈簧體13a與封口板12接觸，集電體13b與正極板15接觸，因此彈簧集電體13將正極板15與封口板12電連接。而且，在將封口板12進行封裝的狀態(tài)下，利用彈簧體13a的彈力使彈簧集電體13分別與封口板12及正極板15壓接，從而對彈簧集電體13進行了良好的固定。
[0077]如圖7所示，示出了彈簧集電體13的具體的一例。彈簧集電體13中，彈簧體13a為螺旋彈簧，集電體13b由與彈簧體13a的線體相同的線體以盤繞狀與彈簧體13a—體形成，即彈簧集電體13僅構成為一個單獨的部件,從而節(jié)省了生產成本。
[0078]另外，圖8示出了將上述圖7的彈簧集電體13放置在電池群上的狀態(tài)，為了便于說明而省略了其他部件。在圖8中，盤繞狀的集電體13b與盤繞狀的正極板15在多處接觸，與現(xiàn)有的電池的僅在電池引線的一端與電池正極板點焊連接處接觸相比，能夠增大導電面積，集電性提高，從而提高電池的大電流放電率。
[0079]而且，彈簧集電體13也可以為，彈簧體13a為螺旋彈簧，集電體13b為圓板形導電板，彈簧體13a的一端(圖6中的下部的端部)通過點焊與集電體13b連接。由此，在電池組裝后，能夠使作為集電體13b的導電板的板面與正極板15接觸，更加有效地增大了導電面積，集電性進一步提聞，能夠進一步提聞電池的大電流放電率。
[0080]另外，為了使彈簧集電體13與封口板12可靠地接觸,如圖9所示,可以在封口板12的背面(形成有作動氣閥18的一面)形成與作為彈簧體13a的螺旋彈簧相卡合的環(huán)狀凹槽23，在將封口板12封裝的狀態(tài)下，該環(huán)狀凹槽23對螺旋彈簧的與封口板12接觸的端部進行定位?？梢允弓h(huán)狀凹槽23的直徑與螺旋彈簧的盤繞直徑相同，另外考慮到螺旋彈簧壓縮時，其自由端部、即螺旋彈簧的與封口板12接觸的端部(圖7的上端的端部)可能會沿徑向擴大，也可以使環(huán)狀凹槽23的直徑比螺旋彈簧的盤繞直徑稍大。
[0081]如圖4、6所示，在封口件19中，也可以在電池正極板15上設置絕緣環(huán)14，具體而言，絕緣環(huán)14設置在呈卷繞狀的正極板15的端面的邊緣部上。絕緣環(huán)14由絕緣材料形成，包括圓環(huán)狀的基體部14a以及沿基體部14a的內側立起的肋部14b。在基體部14a以及肋部14b的內側形成有絕緣環(huán)14的內側壁14c，如圖6所示，該內側壁14c形成為上下導通的圓孔，從而對由盤繞狀的線體形成的集電體13b、或由圓板形導電板形成的集電體13b進行定位。由內側壁14c形成的圓孔的直徑、即絕緣環(huán)14的內徑比由盤繞狀的線體形成的集電體13b的直徑稍大(參照圖6中右邊的俯視圖所示)或者比由圓板形導電板形成的集電體13b的直徑稍大，以便對集電體13b進行定位，從而更可靠地避免電池組裝后彈簧集電體13在殼體11內部的自由移動，能夠防止彈簧集電體13與作為電池負極的殼體11接觸而發(fā)生短路。
[0082]在本實用新型的電池用封口構造(封口件19)中，彈簧集電體13的彈簧體13a與封口板12接觸，集電體13b與正極板15接觸，從而不用對彈簧體13a與封口板12之間、以及集電體13b與正極板15之間進行點焊，從而消除了現(xiàn)有的電池封口構造中的正極板與電池引線之間的焊接不良以及電池引線與封口板之間的焊接不良，省略了焊接步驟，從而提高了生產效率。而且，使集電體13b與正極板15接觸，與現(xiàn)有的通過電池引線的一端與電池正極板點焊連接相比，能夠增大導電面積，集電性提高，從而提高電池的大電流放電率。
[0083]另外，在本實用新型的電池10中，通過使用上述電池用封口構造以及使正極板15的靠殼體11的開口的端部比負極板16的相應端部朝殼體11的開口突出，正極板15的該端部與負極板16的端部不再平齊，即使在正極板15的該端部存在毛邊，而且該毛邊將間隔片17劃破或扎透，也不會導致正極板15與負極板16直接接觸，從而避免正負極短路。
[0084]如上所述，對本實用新型的幾個實施方式進行了說明，但并不限于上述實施方式，在不脫離本實用新型主旨的范圍內可以進行多種變形。
【權利要求】
1.一種電池用封口構造,具備: 封口板，對電池殼體進行密封；以及 連接部，將電池正極板與上述封口板電連接， 該電池用封口構造的特征在于， 上述連接部具備彈簧體以及與該彈簧體連接的集電體，上述彈簧體與上述封口板接觸，上述集電體與上述電池正極板接觸。
2.如權利要求1所述的電池用封口構造，其特征在于， 上述彈簧體為螺旋彈簧，上述集電體由與上述彈簧體的線體相同的線體以盤繞狀與上述彈簧體一體形成。
3.如權利要求2所述的電池用封口構造，其特征在于， 還具備絕緣環(huán)，該絕緣環(huán)設置在上述電池正極板上，并且通過該絕緣環(huán)的內側壁定位盤繞狀的上述集電體。
4.如權利要求1所述的電池用封口構造，其特征在于， 上述彈簧體為螺旋彈簧，上述集電體為圓板形導電板，上述彈簧體的一端通過點焊與上述集電體連接。
5.如權利要求4所述的電池用封口構造，其特征在于， 還具備絕緣環(huán)，該絕緣環(huán)設置在上述電池正極板上，并且通過該絕緣環(huán)的內側壁定位上述圓板形導電板。
6.如權利要求2?5中任一項所述的電池用封口構造，其特征在于， 在上述封口板的背面形成有對上述螺旋彈簧的與上述封口板接觸的端部進行定位的環(huán)狀凹槽。
7.如權利要求1?5中任一項所述的電池用封口構造，其特征在于， 上述連接部由鐵鎳合金形成。
8.如權利要求6所述的電池用封口構造，其特征在于， 上述連接部由鐵鎳合金形成。
9.一種電池,具備: 正極板； 負極板，與上述正極板間隔配置； 間隔片，設置在上述正極板以及負極板之間，以使上述正極板以及負極板絕緣； 殼體，在一端開口，收容有上述正極板、負極板和間隔片； 絕緣片，設置于上述殼體的開口部，以及 電池用封口構造，設置在上述絕緣片上而將上述殼體密封，且與上述正極板電連接， 該電池的特征在于， 上述電池用封口構造是權利要求1?8中任一項所述的電池用封口構造， 上述正極板的靠上述殼體的開口的端部比上述負極板的靠上述殼體的開口的端部朝上述殼體的開口突出，上述正極板的上述端部與上述電池用封口構造的上述連接部接觸而電連接。
【文檔編號】H01M2/34GK204130595SQ201420358510
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權日:2014年6月30日
【發(fā)明者】安未明, 葉蘭, 倪霞, 李超, 馬天行 申請人:松下能源(無錫)有限公司