蓄電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蓄電池，其包括容納蓄電元件的電池殼體，該蓄電元件包括經(jīng)由隔板疊置的正極體和負極體。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，專利文獻I中所描述的電池通過這樣的方式制成:鉚接(caulking)金屬正極殼體和金屬負極殼體，同時將樹脂墊片夾在二者之間，并且在其中包封發(fā)電元件。因為電池殼體還兼作正極和負極，這種類型的電池具有構(gòu)成部件數(shù)量減少的優(yōu)點。
[0003]專利文獻1:JP-A-2000-164259
[0004]然而，鉚接處理難以滿足這樣的需求:在鉚接部(鉚接正極殼體與負極殼體同時在之間夾住墊片(絕緣件)的部分)處，同時保證電極之間的絕緣性能和發(fā)電元件的密封性能(正極殼體和負極殼體的密封)。
[0005]具體而言，因為正極和負極在鉚接部位處經(jīng)由墊片彼此相鄰，電極之間的距離(絕緣距離)變小。因此，在鉚接加工步驟期間墊片更容易移位，以及，由鉚接加工使殼體很大程度變形時，絕緣距離會變得更小。另外，在使金屬殼體和墊片一起變形的鉚接加工中，如果墊片不能跟隨殼體的變形，則可能形成間隙等，這將不能保證足夠的密封性能。
[0006]如上所述，鉚接處理難以滿足這樣的需求:在與正極殼體和負極殼體(其構(gòu)成電池殼體)進行密封的連接部位相同的部分處，同時保證電極之間絕緣性能。
[0007]為了解決這些問題，本發(fā)明的目的是，提供一種蓄電池，通過獨立地執(zhí)行將密封有蓄電元件的殼體進行連接、以及執(zhí)行將蓄電元件的正極和負極引出，同時保證絕緣性能和密封性能，這樣通過進行容易的加工，就能構(gòu)造成這種蓄電池。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008](I)根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種蓄電池，包括:蓄電元件，其具有正極板、負極板、以及隔板的層疊結(jié)構(gòu)；電池殼體，其包括第一殼體和第二殼體，第一殼體和第二殼體由金屬制成，形成空間以容納蓄電元件，并且在圍繞該空間的連接部位處互相焊接在一起，該電池殼體與蓄電元件的一個電極電連接，并且，該電池殼體包括第一電極端子；內(nèi)絕緣件，其布置在該空間中，并且布置成使蓄電元件的另一電極與具有該一個電極的電勢的電池殼體絕緣；
[0009]第二電極端子，其經(jīng)由內(nèi)絕緣件與該另一電極連接，并且，在不同于連接部位的位置處，第二電極端子布置在電池殼體的周邊；以及外絕緣件，其布置成使第二電極端子與電池殼體絕緣。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，因為整個電池殼體具有蓄電元件的電極之一的單獨一種電勢(單電極電勢)，可通過焊接等方式容易地使第一殼體和第二殼體互相連接，而不用使其彼此絕緣。另外，在與第一殼體和第二殼體之間連接部位不同的部分處，經(jīng)由內(nèi)絕緣件和外絕緣件，能將該另一電極從具有該一個電極電勢的電池殼體引出。
[0011]所以，本蓄電池具有下述結(jié)構(gòu)，(I)在第一殼體與第二殼體之間的連接使得在其中密封蓄電元件，這種連接與蓄電元件的正極和負極的引出是彼此分開的，因而，不必在包封蓄電元件的同時使殼體彼此絕緣。因此，能提供一種蓄電池，其能通過容易的加工而成形，同時能保證絕緣性能和密封性能。
[0012](2)在(I)的蓄電池中，第一殼體包括開口，連接件與該另一電極和第二電極端子連接，該連接件布置成，經(jīng)由內(nèi)絕緣件、從不同于連接部位的位置處、穿過該開口到達殼體的外部，以及，經(jīng)由外絕緣件，第二電極端子設(shè)置在第一殼體周邊上與該開口對應(yīng)的位置處。
[0013]因為本蓄電池具有此配置(2)，僅要求向第一殼體(其為電池殼體的構(gòu)成部件之一)設(shè)置對應(yīng)于第二電極端子的絕緣結(jié)構(gòu)，這能減少構(gòu)成部件的數(shù)量。
[0014](3)在⑴或⑵的蓄電池中，第一殼體進一步包括:第一電極端子，其包括連接部位的延伸部，以及，第一電極端子和連接部位為一體式結(jié)構(gòu)；以及接觸部，其包括第一殼體中形成空間以容納蓄電元件的區(qū)域的變形部，并且，接觸部布置成與第二殼體夾住蓄電元件的一部分，以與蓄電元件的一個電極接觸。
[0015]因為蓄電池具有此配置(3)，可以簡化將與第一電極端子對應(yīng)的蓄電元件電極引出的結(jié)構(gòu)，這能減少構(gòu)成部件的數(shù)量。
[0016](4)⑴?(3)中任一項的蓄電池，取決于布置第二電極端子的位置，布置第一電極端子；蓄電元件包括與該一個電極對應(yīng)的第一集電部、以及與該另一電極對應(yīng)的第二集電部，第一集電部和第二集電部夾住正極板、負極板、以及隔板的層疊區(qū)域，在第一集電部和第二集電部對準的方向上，第一電極端子和第二電極端子都布置在電池殼體中布置有第二集電部的一個端側(cè)，以及，第一電極端子和第二電極端子經(jīng)由外絕緣件彼此相鄰。
[0017]因為蓄電池具有此配置(4)，第一電極端子和第二電極端子可以集中布置在電池殼體的一個端側(cè)，這能改進電池殼體中安裝電極端子的安裝表面上的空間系數(shù)的效率(空間利用率)。另外，因為集中布置在該一個端側(cè)上的第一電極端子和第二電極端子，經(jīng)由外絕緣件(其布置用于使電池殼體與第二電極端子絕緣)彼此接觸，能使電極端子彼此適當?shù)亟^緣，同時能減少構(gòu)成部件的數(shù)量。
【附圖說明】
[0018]圖1是實施例1中的單元電池結(jié)構(gòu)的分解軸測圖；
[0019]圖2是容納在實施例1的電池殼體中的發(fā)電元件的結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖3是實施例1中單元電池在X-Z平面上的剖視圖，在經(jīng)由內(nèi)絕緣件和外絕緣件布置于電池殼體周圍的電極端子的位置處；
[0021]圖4是實施例1中的單元電池的外部軸測圖；
[0022]圖5是單元電池在X-Y平面上的剖視圖，并且是用于圖示實施例1中的發(fā)電元件與電池殼體之間連接結(jié)構(gòu)的圖；以及
[0023]圖6是實施例1中包括多個層疊單元電池的組合電池的圖。
【具體實施方式】
[0024]下文中，提供根據(jù)本發(fā)明一種實施例的描述。
[0025]圖1?圖6是用于圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的圖。圖1是單元電池結(jié)構(gòu)的分解軸測圖。在圖1等中，X軸、Y軸和Z軸定義為互相垂直的軸。X軸、Y軸和Z軸之間的關(guān)系在其余附圖中是相同的。在本實施例中，與豎直方向?qū)?yīng)的軸定義為Z軸。
[0026]根據(jù)本實施例的單元電池(對應(yīng)于蓄電池)I可以在串聯(lián)連接的多個單元電池I所組成的組合電池中使用，并且可以主要用作安裝在混合動力車、電動車等中的二次電池。單元電池I的示例包括鎳-氫電池、鋰離子二次電池、以及鎳-鎘電池。
[0027]根據(jù)本實施方式的單元電池I包括電池殼體10、以及布置成貯存在電池殼體10中的發(fā)電元件(對應(yīng)于蓄電元件)20，如圖1中所示。電池殼體10包括:第一殼體12，其包括凹部11，該凹部11形成容納空間，該容納空間布置成容納發(fā)電元件20 ;以及第二殼體13，其覆蓋凹部11的開口。第一殼體12和第二殼體13可以由導(dǎo)電金屬材料制成。
[0028]第一殼體12可以這樣形成，例如，通過對金屬板材進行沖壓加工，以使其從Y-Z平面于X方向凹陷。此時，從凹部11的開口邊緣周邊延伸的凸緣部12a可以設(shè)置于凹部11開口面的周邊，也就是，在用于發(fā)電元件20的容納空間的周圍。
[0029]由凹部11的底部Ila與凸緣部12a在X方向上形成高度差。凹部11的壁部形成單元電池I的Z方向上的上表面和下表面、Y方向上的側(cè)表面、以及X方向上的側(cè)表面。因此，單元電池I整體上具有薄型矩形電池的形狀。應(yīng)當注意到，單元電池I可以具有扁平圓形電池的外形，例如，通過將凹部11的壁部形成為圓形。
[0030]第二殼體13限定了與第一殼體12配對的殼體部件，并且限定了布置成封閉凹部11開口的板狀部件。第二殼體13包括與第一殼體12的凸緣部12a相對應(yīng)的邊緣部13a (用長短交替的點劃線表示的區(qū)域)。在Y-Z平面上，使構(gòu)成電池殼體10的連接部位的凸緣部12a和邊緣部13a互相接觸并焊接。在連接部位處焊接第一殼體12和第二殼體13，允許將發(fā)電元件20封裝在電池殼體10中。
[0031]圖2是構(gòu)成根據(jù)本實施例的發(fā)電元件20的層疊電極片的一個示例的圖。發(fā)電元件20包括正極板21、負極板22和隔板23。正極板21包括集電箔21a、以及形成于集電箔21a表面上的陰極活性材料層21b。陰極活性材料層21b含有陰極活性材料、導(dǎo)電材料、粘合劑等。陰極活性材料層21b布置于集電箔21a的部分區(qū)域上。也就是，集電箔21a包括不設(shè)置陰極活性材料層21b的延伸區(qū)，該延伸區(qū)位于集電箔21a中面對隔板23并且布置有陰極活性材料層21b的區(qū)域的外側(cè)。
[0032]負極板22包括集電箔22a、以及形成于集電箔22a表面上的陽極活性材料層22b。陽極活性材料層22b含有陽極活性材料、導(dǎo)電材料、粘合劑等。陽極活性材料層22b布置于集電箔22a的部分區(qū)域上。也就是，集電箔22a包括不設(shè)置陽極活性材料層22b的延伸區(qū)，該延伸區(qū)位于集電箔22a中面對隔板23并且布置有陽極活性材料層22b的區(qū)域的外側(cè)。用電解質(zhì)溶液浸漬陰極活性材料層21b、陽極活性材料層22b、以及隔板23。
[0033]正極板21、負