[發(fā)明專利]密閉型電池及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910127427.7
• 申請日: 2009-03-11
• 公開（公告）號: CN101533895A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設計）人: 吉田聰司;奧谷英治;丸林啟則;豬俁秀行
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01M2/04
• 分類號: H01M2/04;H01M2/02;H01M2/26
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發(fā)明涉及密閉型電池及其制造方法，特別是，涉及被嵌合于電池外 裝罐的開口部的封口體的凸緣被激光束等高能量線焊接的焊接部的斷裂 強度大的密閉型電池及其制造方法。

背景技術

伴隨攜帶型的電子設備的快速普及化，對其使用的電池的規(guī)格要求也 逐年愈發(fā)嚴格，特別是對小型/薄型化、高容量、優(yōu)良的循環(huán)特性以及穩(wěn)定 的性能的要求進一步增大。并且，在二次電池領域之中，與其它電池相比， 作為高能量密度的鎳氫電池和非水電解質鋰二次電池格外引人注目，這些 二次電池所占比例在二次電池市場中顯示出很大的發(fā)展。

然而，在這種二次電池被使用的設備中，收容電池的空間大多為方形 (扁平的箱形)，因此，往往使用將發(fā)電要件收容于方形的電池外裝罐并 加以密閉的密閉型二次電池。這樣的方形的密閉型二次電池的一例利用圖 1～圖3來說明。

圖1為表示將以往所制造的方形的密閉型電池即非水電解質鋰二次電 池沿縱向切斷的立體圖。圖2為表示將封口體嵌合于電池外裝罐的狀態(tài)的 俯視圖。圖3為表示激光焊接電池外裝罐與封口體的狀態(tài)的示意剖視圖。

在這種密閉型二次電池10中，將正極板12與負極板11經(jīng)由隔板13 而被卷繞的扁平狀的渦旋狀電極體14收容于方形的電池外裝罐15的內 部，并通過封口體16密閉方形的電池外裝罐15。扁平狀的渦旋狀電極體 14以使正極板12位于最外周并露出的方式卷繞，露出的最外周的正極板 12與兼具正極端子的方形的電池外裝罐15的內面直接接觸，且進行電連 接。另外，負極板11形成于封口體16的中央，并經(jīng)由集電器19與隔著 絕緣體17而安裝的負極端子18進行電連接。并且，由于方形的電池外裝 罐15與正極板12進行電連接，所以為了防止負極板11與方形的電池外 裝罐15間的短路，通過將絕緣隔片20插入扁平狀的渦旋狀電極體14的 上端與封口體16之間，從而將負極板11與方形的電池外裝罐15制成電 絕緣狀態(tài)。

該方形的非水電解質二次電池通過如下所述的方法而制得：將扁平狀 的渦旋狀電極體14插入方形的電池外裝罐15內后，將封口體16用激光 焊接在方形的電池外裝罐15的開口部上，之后，從電解液注入孔21注入 非水電解質并密閉該電解液注入孔21。這樣，激光焊接封口體16以固定 于方形外裝罐的方法不會使容積效率降低，而可實現(xiàn)能夠可靠地密封電池 外裝罐15的開口部的效果，因此，這樣的方法被廣泛地使用(參照下述 專利文獻1～3)。

另外，如圖3所示，電池外裝罐15與封口體16之間的激光焊接通 過如下的方式而實現(xiàn)：以使電池外裝罐15與封口體16的頂面呈水平的方 式嵌合，再從一體化了的組裝品的上方沿垂直方向照射激光束，從而熔融 熔接電池外裝罐與封口體。并且，作為上述那樣的電池外裝罐15及封口 體16的形成材料而言，一般使用以廉價且輕量化為目的的熱傳遞優(yōu)良的 鋁或鋁合金。

專利文獻1：日本特開2000-268781號公報

專利文獻2：日本特開2005-183360號公報

專利文獻3：日本特開2006-19089號公報

在使用熱傳遞優(yōu)良的鋁或鋁合金作為電池外裝罐15及封口體16的形 成材料的情況下，若電池外裝罐15與封口體16之間沒有進行充分的熔深， 則無法提高接合強度，有可能在下落沖擊時導致電解液泄漏。作為這樣的 無法形成充分的熔深的理由之一，可舉出如下原因：嵌合面的電池外裝罐 15與封口體16的壁厚差或材質的不同，導致各自的熔化方式不同，而無 法實現(xiàn)一定的熔深。

發(fā)明人等為了解決這樣的在基于激光束等高能量線進行對方形的電 池外裝罐15與封口體16的焊接時所產生的問題點，反復進行了各種各樣 的實驗。其結果是，發(fā)現(xiàn)如下所述的情況：若對激光束的光束徑加以考慮， 來設計電池外裝罐15與封口體16這兩者的壁厚以使二者的頂面完全熔 化，進而為了不降低封口體16的母材的強度，使凸緣底具有充分的壁厚， 并使方形的電池外裝罐15與封口體16的焊接部充分地熔解，則能夠增加 焊接部的強度，且還能夠確保四周的母材強度，從而能夠獲得耐下落可靠 性優(yōu)良的密閉型電池。

發(fā)明內容