[發(fā)明專利]二次電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010289857.1
• 申請日: 2010-09-16
• 公開（公告）號: CN102034951A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 谷口恭明;伊藤祐介;三代巧;山內(nèi)康弘;能間俊之
• 申請（專利權(quán)）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01M2/30
• 分類號: H01M2/30;H01M2/22
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 李貴亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及二次電池，尤其涉及一種即使不怎么增大激光光、電子束等高能量線的輸出也能夠以短時間對電極體的芯體上安裝的集電體與端子之間進行可靠的焊接的構(gòu)成的二次電池。

背景技術(shù)

近年來，環(huán)境保護運動的熱情日益高漲，二氧化碳氣體等成為溫暖化原因的排放氣體的排放限制得以強化。因此，在汽車業(yè)界，取代使用汽油、柴油、天然氣等化石燃料的汽車，對電動汽車(EV)、混合動力電動汽車(HEV)的開發(fā)正在盛行。作為這樣的EV、HEV用電池，可以使用鎳氫二次電池或鋰離子二次電池，但近年來由于得到了輕量且高容量的電池，所以大多采用鋰離子二次電池等非水電解質(zhì)二次電池。

在EV、HEV用途中，除了環(huán)境應(yīng)對之外，還需要作為汽車的基本性能、即加速性能、爬坡性能等行駛能力的高度化。為了滿足這樣的要求，除了簡單地增大電池容量之外，還需要高輸出的電池。一般情況下，EV、HEV用的非水電解質(zhì)二次電池大多使用將發(fā)電元件收納到鋁系金屬制的方形外裝罐內(nèi)的方形密閉電池，但如果進行高輸出的放電，則由于電池中流過大電流，所以需要電池的低電阻化、需要極力降低內(nèi)部電阻。因此，對實現(xiàn)端子部的低電阻化進行了各種改良。

作為實現(xiàn)這些電池的端子部中的低電阻化的方法，以往大多使用機械方式的鉚接法。但是，僅通過簡單的機械方式的鉚接，由于在EV、HEV等的振動多的環(huán)境下，會發(fā)生電阻的時效變化，所以還并用了激光焊接法。這里，利用圖6，對下述專利文獻1所公開的將機械方式的鉚接法與激光焊接法組合，使集電體與端子之間電接合的例子進行說明。其中，圖6A是將下述專利文獻1所公開的集電體與端子部的接合部上下顛倒表示的剖面圖，圖6B是圖6A的激光焊接前的集電體與端子的接合部的剖面圖。

下述專利文獻1公開的集電體與端子的接合部50如圖6A所示，具備：固定于電池外裝體(未圖示)的蓋板51、內(nèi)側(cè)絕緣密封件52及外部絕緣密封件53、與發(fā)電元件連接的集電體54、和鉚釘端子55。內(nèi)側(cè)絕緣密封件52及外部絕緣密封件53具有貫通孔，被配置在形成于蓋板51的開孔的內(nèi)外兩周緣部。集電體54具有端子孔及沿著端子孔垂下的突設(shè)體54a，與內(nèi)側(cè)絕緣密封件52重疊配置。鉚釘端子55具有從凸緣部55a突出(突接)的鉚釘部55b。

而且，該接合部50被組裝成為：使鉚釘端子55的鉚釘部55b從蓋板51的外周側(cè)，貫通內(nèi)側(cè)絕緣密封件52及外部絕緣密封件53的貫通孔和蓋板51的開口與集電體54的鉚釘端子孔，接著，在將鉚釘端子55的鉚釘部55b鉚接成按壓集電體54的突設(shè)體54a之后，對鉚釘部55b和集電體54進行激光焊接，由此形成了焊接部56，通過上述步驟制成了該接合部50。

在圖6A所示的現(xiàn)有例的鉚接法中，如圖6B所示，由于鉚接了鉚釘端子55的鉚釘部55b之后的鉚接部的前端55c越靠向前端，鉚釘部55b的壁厚越延伸而變薄，所以在集電體54的突設(shè)體54a與鉚接部的前端55c之間產(chǎn)生了間隙57。因此，對于集電體54的突設(shè)體54a與鉚接部的前端55c的焊接而言，通過從斜向約45°的方向瞄準(zhǔn)間隙照射激光光，在間隙內(nèi)使激光光重復(fù)反射，將鉚接部的前端55c與集電體54的突設(shè)體54a熔融接合，由此得到了圖6A所示的焊接部56。

在該激光焊接時使用了輔助氣體，由于該輔助氣體沒有充分進入到間隙內(nèi)的焊接部56的周邊，所以，激光照射時飛濺的金屬微粉末被氧化，在被焊接部件上附著了灰塵狀的金屬氧化物粒子。并且，在工業(yè)上的電池制造時，由于端子部的激光焊接以流水作業(yè)方式進行，所以有時電池的焊接部56與激光照射位置產(chǎn)生錯位。該情況下，如果激光光的照射位置偏向集電體54的突設(shè)體54a側(cè)，則由于向鉚釘端子55的鉚接部的前端55c側(cè)照射的激光光變少，所以會發(fā)生熔融不足。相反，如果激光的照射位置偏向鉚釘端子55的鉚接部的前端55c側(cè)，則導(dǎo)致鉚接部55b的前端55c側(cè)的表面被濺射，無法正常進行激光焊接。并且，在上述那樣的現(xiàn)有例中，為了從相對被焊接部件傾斜的方向進行激光照射，對稱地焊接多個部位，需要使被焊接部件旋轉(zhuǎn)，因此還存在著制造裝置變得復(fù)雜化的問題。

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，在下述專利文獻2中示出了通過利用具有特定形狀的加工沖頭(punch)，對端子的鉚接部的前端側(cè)進行成形，由此在集電體與鉚接部的前端之間不產(chǎn)生間隙之后，對該鉚接部的前端照射激光光，將端子與集電體激光焊接的例子。利用圖7，對下述專利文獻2所公開的集電體與鉚接部的激光焊接方法進行說明。其中，圖7A是表示下述專利文獻2所公開的端子的鉚接部的前端的加工工序的剖面圖，圖7B是表示在圖7A的工序后進行激光焊接的工序的圖。