專利名稱:疊合片封裝型電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及將產(chǎn)生電能要素收容在對(duì)兩片重疊的疊合片周?chē)M(jìn)行熔敷而形成的封裝殼體內(nèi)部的較薄的疊合片封裝型電池。
背景技術(shù):
鋰聚合物二次電池等的疊合片封裝型電池具有在由疊合片形成的封裝殼體內(nèi)收容非水電解質(zhì)的產(chǎn)生電能要素的結(jié)構(gòu),厚度薄且重量輕,所以用作厚度較薄的便攜式電器的驅(qū)動(dòng)電源是極有效的,尤其是近幾年來(lái)被廣泛用作迅速普及的便攜式手機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源。
圖35所示為作為現(xiàn)有疊合片封裝型電池一般性鋰聚合物二次電池的俯視圖,圖36所示為沿圖35的XXXVI-XXXVI線的向視剖面圖。該疊合片封裝型電池如圖36所示,是將層疊多個(gè)單位極板組3形成的層疊電極組2裝在由疊合片形成的封裝殼體1內(nèi)而構(gòu)成的。這樣的層疊電極組2對(duì)構(gòu)成扁平電池是有效的,將它裝入由疊合片構(gòu)成的封裝殼體1內(nèi),就能構(gòu)成更扁平輕量的電池。
上述單位極板組3的構(gòu)成如圖37所示,在負(fù)極集電體7的兩個(gè)面上形成負(fù)極復(fù)合劑層8、8而形成負(fù)極板4,在正極集電體10的兩個(gè)面上形成正極復(fù)合劑層11、11而形成正極板9、9,再將正極板9、9分別夾著隔膜12、12層疊在負(fù)極板4的兩個(gè)面上而成為一體。圖36的層疊電極組2是這樣形成的將單位極板組3重疊到能獲得所需電壓或電池容量的多個(gè)層,并將在該層疊后的各單位極板組3的各負(fù)極集電體7的一邊側(cè)伸出形成的負(fù)極端子7a捆扎成重合狀態(tài),使該各負(fù)極端子7a的捆扎部位接合,同時(shí)使其與負(fù)極引線13接合,同樣,將在各正極集電體10的一邊側(cè)伸出形成的圖37所示的正極端子10a捆扎成重合狀態(tài),并使其與圖35所示的正極引線14接合。
此外,上述封裝殼體1是在阻斷氣體及液體通過(guò)用的鋁箔等金屬層的外側(cè)面接合有高熔點(diǎn)的樹(shù)脂層,且在金屬層的內(nèi)側(cè)面接合有改良聚丙烯(PP)等樹(shù)脂層的疊合片如圖38所示一折為兩,并熱熔敷其兩側(cè)的密封邊P1、P2,形成信封狀。從其開(kāi)口部將上述層疊電極組2插入該封裝殼體1內(nèi),再注入電解液之后,如圖35所示,熱熔敷將正極引線14及負(fù)極引線13引出到外部的密封邊P3,封裝殼體1就被密封。
此外,以往已有方案提出,在上述正極引線14及負(fù)極引線13中的上述密封邊P3的通過(guò)位置,通過(guò)熱熔敷從兩個(gè)面接合樹(shù)脂片(密封材料)17(日本發(fā)明專利公開(kāi)1999年第288698號(hào)公報(bào))。這樣,密封邊P3中的正極引線14及負(fù)極引線13的通過(guò)部位,兩側(cè)兩片疊合片相對(duì)面的各內(nèi)側(cè)樹(shù)脂層熔敷在樹(shù)脂片17上,可以防止因正極引線14和負(fù)極引線13夾在密封邊P3內(nèi)而導(dǎo)致的密封性能的下降,所以能可靠防止電解液的漏液。另外,作為樹(shù)脂片17,可以使用離聚物、乙烯與丙烯的異分子聚合物、聚乙烯樹(shù)脂、聚丙烯樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂或聚氨酯樹(shù)脂等。
另一方面,現(xiàn)有的疊合片封裝型電池也可以使用不同于上述封裝殼體1的、具有如圖39所示那樣形狀的封裝殼體18。該封裝殼體18將與上述一樣的疊合片對(duì)折,在其一側(cè)的殼體基部18a形成層疊電極組2的收容凹部18b,而另一側(cè)成為蓋板部18c。該封裝殼體18如圖40所示,因?yàn)槟苁股w板部18c相對(duì)殼體基部18a呈打開(kāi)的狀態(tài),將層疊電極組2插入收容凹部18b內(nèi),所以,與上述信封狀封裝殼體1相比,優(yōu)點(diǎn)是能方便地插入層疊電極組2。
使用上述封裝殼體18的疊合片封裝型電池如圖40所示,在將正極引線14和負(fù)極引線13通過(guò)密封片18e引出到殼體基部18a外部的狀態(tài)下,將層疊電極組2插入封裝殼體18的收容凹部18b內(nèi),然后關(guān)閉蓋板部18c,并將該蓋板部18c的兩側(cè)兩條邊通過(guò)熱熔敷密封在從殼體基部18a兩側(cè)兩條邊凸緣狀伸出的密封片18d、18f上,從剩下的密封片18e與蓋板部18c的端邊部的開(kāi)口部注入電解液之后,通過(guò)熱熔敷密封密封片18e與蓋板部18c的端邊部,這樣就將封裝殼體18密封了。
另外,與使用信封狀封裝殼體1的電池一樣,在正極引線14和負(fù)極引線13上,在密封片18e的通過(guò)位置,從兩個(gè)面通過(guò)熱熔敷接合有由聚丙烯薄膜等構(gòu)成的樹(shù)脂片17。在密封片18e的正極引線14和負(fù)極引線13的通過(guò)位置,兩側(cè)的疊合片與樹(shù)脂片17熔接,防止了因正極引線14和負(fù)極引線13夾在密封片18e中而引起的密封性能下降,能可靠防止電解液發(fā)生漏液。此外,因?yàn)楦髫?fù)極端子7a及各正極端子10a在密封片18e的附近部位被捆扎,整體成為三角形形狀,所以,收容凹部18b中的引出正極引線14和負(fù)極引線13側(cè)的側(cè)面成為與此對(duì)應(yīng)的傾斜面18g。
但是,使用現(xiàn)有的封裝殼體1、18之一的疊合片封裝型電池,其層疊電極組2均是以在與兩引線13、14的安裝方向平行的方向留有若干間隙的狀態(tài)下,收容在封裝殼體1、18內(nèi),并且,構(gòu)成封裝殼體1、18的疊合片是柔軟的,所以,內(nèi)部的層疊電極組2的位置不能充分固定。因此,在裝有該電池的便攜式電器受到反復(fù)振動(dòng)等情況下,層疊電極組2會(huì)在封裝殼體1、18內(nèi)發(fā)生搖動(dòng),重疊的單位極板組3之間會(huì)發(fā)生位置偏移等。
在上述層疊電極組2發(fā)生搖動(dòng)或單位極板組3之間發(fā)生位置偏移的情況下,會(huì)導(dǎo)致種種弊端負(fù)極引線13和正極引線14中的相對(duì)各端子7a、10a的熔接部與相對(duì)封裝殼體1、18的熔接部之間結(jié)構(gòu)較弱的部位反復(fù)彎折會(huì)發(fā)生變形或斷裂;層疊電極組2的尖銳頂角或毛刺刺破封裝殼體1、18將其損壞;封裝殼體1、18中的中間金屬層與層疊電極組2接觸,因該接觸部夾入電解液形成局部電池而產(chǎn)生氣體;因正負(fù)極板9、4與成對(duì)極的端子7a、10a接觸導(dǎo)致內(nèi)部短路等。還有,因上述異常情況的發(fā)生,還會(huì)引起電池發(fā)生電壓不正常、電解液漏液或封裝殼體1、18中的金屬層因電解液而發(fā)生腐蝕等不良情況。
上述不良情況的發(fā)生是由于不能將層疊電極組2以不能動(dòng)的固定狀態(tài)收容在封裝殼體1、18內(nèi)而引起的。即,在層疊電極組2中的與兩引線13、14的安裝方向正交的寬度方向,因?yàn)椴淮嬖谝€13、14等,所以能將層疊電極組2以正好嵌入封裝殼體1、18內(nèi)的狀態(tài)插入而收容成固定狀態(tài)。但在層疊電極組2中的與兩引線13、14安裝方向平行的方向,在用自動(dòng)焊接機(jī)焊接封裝殼體1、18與樹(shù)脂片17時(shí),為了盡量防止因其焊接件與負(fù)極端子7a及正極端子10a接觸引起的焊接不良,切實(shí)進(jìn)行焊接,就必須使該焊接部位與負(fù)極端子7a及正極端子10a稍許離開(kāi)一點(diǎn)。因此,層疊電極組2與封裝殼體1、18之間就必然產(chǎn)生間隙。
尤其是,主要使用該種疊合片封裝型電池的便攜式手機(jī)是放入衣服口袋或包內(nèi)始終攜帶著的,所以電池容易頻繁地受到反復(fù)振動(dòng),此外有時(shí)還會(huì)因落下而受到很大的沖擊。因此,便攜式手機(jī)存在疊合片封裝型電池破損及電解液漏液的發(fā)生頻度高的問(wèn)題。
因此,歷來(lái)為了防止因振動(dòng)碰撞引起正負(fù)極板9、4相互位置發(fā)生偏移,加上了橫跨層疊電極組2兩端面的限制帶。但是,僅僅加上限制位置偏移用的束帶,并不能阻止因碰撞造成的引線13、14及其熔敷部的變形、因與配極的端子10a、7a接觸導(dǎo)致的內(nèi)部短路。
此外,在現(xiàn)有技術(shù)中,也有方案提出將扁平層疊電極組2中的同極性多個(gè)正、負(fù)極端子10a、7a在相互間留有空隙的狀態(tài)下,用導(dǎo)電性粘結(jié)劑進(jìn)行固定。在用該構(gòu)成的情況下,因?yàn)檎⒇?fù)端子10a、7a相互間留有空隙,所以,空隙允許在層疊電極組2的組裝過(guò)程中發(fā)生配極有微小的位置偏移及移動(dòng)。但不能阻止因振動(dòng)或碰撞引起的封裝殼體1、18內(nèi)部單位極板組3的強(qiáng)烈位置偏移或移動(dòng),引線13、14及其熔接部仍然會(huì)被擠壞或變形,不能防止與配極的正、負(fù)極端子10a、7a接觸而發(fā)生內(nèi)部短路。
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于,提供一種疊合片封裝型電池,該電池即使在受到反復(fù)振動(dòng)或很大沖擊的情況下,也能顯著降低電壓不穩(wěn)、電解液泄漏或封裝殼體腐蝕等不良情況的發(fā)生率。
發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的疊合片封裝型電池,將正極板與負(fù)極板夾著隔膜層疊而形成電極組,所述電極組和電解液裝入將兩片重疊成的疊合片的周邊密封而成的封裝殼體內(nèi),一端與所述正極板的正極端子接合的正極引線及一端與所述負(fù)極板的負(fù)極端子接合的負(fù)極引線通過(guò)所述封裝殼體的一個(gè)邊引出到外部,其特征在于,還具有阻止所述電極組在所述封裝殼體內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電極組固定手段,電極組固定手段由與電極組一起收容在封裝殼體內(nèi)的絕緣框狀襯墊構(gòu)成,所述絕緣框狀襯墊可以做成這樣的構(gòu)成由不會(huì)浸入電解液、且熔點(diǎn)比所述封裝殼體高的材料形成,其外形與由收容在所述封裝殼體內(nèi)的所述電極組中的、引出正負(fù)極端子的一端面及與該一端面相對(duì)的所述封裝殼體的內(nèi)側(cè)面所圍成的空間的形狀對(duì)應(yīng),并設(shè)有將與所述正、負(fù)極端子分別接合的正、負(fù)極引線分別引出到外部的一對(duì)穿插孔,以及設(shè)于該穿插孔之間、以緊密接觸狀態(tài)與所述一端面抵靠的增強(qiáng)部分。
因此,在將電極組插入封裝殼體內(nèi)之前,先將電極組的負(fù)極引線和正極引線分別穿插過(guò)絕緣框狀襯墊的一對(duì)穿插孔,以此將絕緣框狀襯墊安裝在電極組的端面,將該電極組插入封裝殼體之后,通過(guò)熱熔接方法等將封裝殼體密封時(shí),因?yàn)榻^緣框狀襯墊的熔點(diǎn)比封裝殼體的高,所以,可以使封裝殼體一對(duì)疊合片的密封部位盡可能靠近絕緣框狀襯墊。這樣組裝成的疊合片封裝型電池,因?yàn)榻^緣框狀襯墊在其增強(qiáng)部分與電極組的端面緊密接觸的狀態(tài)封入在封裝殼體內(nèi),并以幾乎無(wú)間隙的狀態(tài)收容在由封裝殼體內(nèi)的電極組端面與封裝殼體所圍成的空間內(nèi),所以,電極組通過(guò)絕緣框狀襯墊牢固固定在封裝殼體內(nèi)。此外,該絕緣框狀襯墊是形狀簡(jiǎn)單、成一體的構(gòu)件,具有可降低材料成本和裝配工時(shí)數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。
作為上述絕緣框狀襯墊,可以使用通過(guò)將平板狀構(gòu)件沿至少兩個(gè)薄壁彎折槽彎折,形成為與由裝在封裝殼體內(nèi)的電極組一端面及與該端面相對(duì)的所述封裝殼體的內(nèi)側(cè)面所圍成的空間對(duì)應(yīng)的外形形狀的絕緣框狀襯墊。
該絕緣框狀襯墊與一體成形的絕緣框狀襯墊相比較,因?yàn)槭侵瞥善桨鍫顦?gòu)件之后僅彎折就可裝配,所以其優(yōu)點(diǎn)是,除了與一體成形的絕緣框狀襯墊有相同的效果之外,還能降低材料成本。
此外,理想的是,將上述絕緣框狀襯墊與封裝殼體熱熔接。因?yàn)樵撾姌O組固定手段將封裝殼體與有高剛性且固定于電極組的絕緣框狀襯墊熱熔接,故優(yōu)點(diǎn)是,能將電極組在封裝殼體內(nèi)進(jìn)一步牢固固定。
在上述構(gòu)成中理想的是,正、負(fù)極引線在絕緣框狀襯墊內(nèi)部的正極板及負(fù)極板分別接合的一端部的附近部位形成有折回部分。由此,當(dāng)負(fù)極引線或正極引線受到來(lái)自封裝殼體外部的位伸力等時(shí),通過(guò)呈彈簧結(jié)構(gòu)的有彈性的折回部分的稍稍變形,就能吸收該外力,能可靠防止如現(xiàn)有同類電池那樣,發(fā)生因受到很小的外力負(fù)極引線及正極引線就斷線的情況。
此外,電極組固定手段也可以做成這樣的構(gòu)成由與電極組一起裝在封裝殼體內(nèi)的一對(duì)平板狀襯墊構(gòu)件構(gòu)成,所述一對(duì)襯墊構(gòu)件用不會(huì)浸入電解液、且有彈性的材料形成為平板狀,各個(gè)一邊側(cè)分別與所述電極組的引出正、負(fù)極端子的一端面接觸,且相對(duì)所述電極組的正極板及負(fù)極板的各集電部,沿其外形發(fā)生彈性變形,并從兩側(cè)覆蓋而相互接合。
由此,接合成一體的一對(duì)襯墊構(gòu)件裝入封裝殼體內(nèi)時(shí),能將電極組固定成基本不能動(dòng)的狀態(tài)。因?yàn)樵撘粚?duì)襯墊構(gòu)件能利用自身的彈性變形,覆蓋電極組的正極板及負(fù)極板的各集電部并接合成一體,所以,能做成單純的平板狀,優(yōu)點(diǎn)是在降低材料成本的情況下也能獲得與絕緣框狀襯墊基本相同的效果。
電極組固定手段也可以做成這樣的構(gòu)成由夾在封裝殼體與裝在其內(nèi)部的電極組之間的多個(gè)部位、將所述封裝殼體與所述電極組相互熱熔接的變性烯烴樹(shù)脂構(gòu)成。由此,在構(gòu)成極簡(jiǎn)單廉價(jià)的情況下,也能將電極組直接與封裝殼體結(jié)合固定,所以,除了能獲得如下效果可靠防止電壓不穩(wěn)及因電解液漏液或封裝殼體的金屬層因電解液而發(fā)生腐蝕等異常情況,而且還有這樣的優(yōu)點(diǎn)在極板的片數(shù)及尺寸發(fā)生變更、電極組的厚度及形狀發(fā)生變化時(shí),作業(yè)工序不作變更就能對(duì)應(yīng)。
電極組固定手段也可以做成將與電極組粘接固定、保持所述電極組形狀的固定帶與封裝殼體相互熱熔接的構(gòu)成。由此,即使將已有的固定帶用作粘結(jié)劑以這種極簡(jiǎn)單且廉價(jià)的構(gòu)成,也能將電極組通過(guò)固定帶與封裝殼體直接粘接固定,所以,除了能獲得如下效果可靠防止電壓不穩(wěn)及因電解液漏液或封裝殼體的金屬層因電解液而發(fā)生腐蝕等異常情況,而且還有這樣的優(yōu)點(diǎn)在極板的片數(shù)及尺寸發(fā)生變更、電極組的厚度及形狀發(fā)生變化時(shí),作業(yè)工序不作變更就能對(duì)應(yīng)。
電極組固定手段可以由如下面構(gòu)成形成于封裝殼體中的一側(cè)疊合片所設(shè)電極組收容凹部的一側(cè)面、使正極板及負(fù)極板的各集電部分分別嵌入的一對(duì)傾斜面,以及,分別設(shè)于所述一側(cè)面中的一對(duì)所述傾斜面之間及所述各傾斜面外側(cè)、以緊密接觸狀態(tài)與收容在所述收容凹部的所述電極組的一端面抵靠的抵靠面。
由此,當(dāng)電極組在使兩引線與傾斜面相對(duì)的情況下插入了收容凹部?jī)?nèi)時(shí),3個(gè)部位的抵靠面以緊密接觸狀態(tài)與電極組中的兩引線取出側(cè)的端面接觸。因此,電極組在收容凹部?jī)?nèi)固定成不能向任何方向移動(dòng)的狀態(tài),故除了能獲得如下效果可靠防止發(fā)生電壓不穩(wěn)及因電解液漏液或封裝殼體的金屬層因電解液而發(fā)生腐蝕等異常情況,而且還有這樣的優(yōu)點(diǎn)只要將電極組簡(jiǎn)單地插入收容凹部即可,靠上熱板之類固定用的作業(yè)均不需要進(jìn)行。
在上述發(fā)明中,也可以做成隔板的外形尺寸設(shè)定為比正極板及負(fù)極板的外形尺寸要大的構(gòu)成。由此,呈隔板從電極組側(cè)面向外伸出的狀態(tài),可以抑制正極板及負(fù)極板與疊合片直接接觸。
作為封裝殼體,可以是,對(duì)折的一對(duì)疊合片之一成為有電極組收容凹部的殼體基部,所述疊合片的另一片成為覆蓋所述收容凹部的蓋板部分。
在上述各發(fā)明中,電極組是將正極板與負(fù)極板夾著隔膜層疊而成的,但不使用這樣的電極組,代之以將正極板與負(fù)極板夾著隔膜卷成渦卷狀,然后壓成扁平形狀,使用這樣的電極組時(shí),也能獲得與上述相同的效果。
圖1所示為本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池的立體圖;圖2所示為上述疊合片封裝型電池所使用保護(hù)框的展開(kāi)狀態(tài)立體圖;圖3所示為上述保護(hù)框的變形例的分解立體圖;圖4所示為本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池的立體圖;圖5所示為上述疊合片封裝型電池使用的保護(hù)框的展開(kāi)狀態(tài)立體圖;圖6所示為上述實(shí)施形態(tài)變形例收容在疊合片封裝型電池中的封裝殼體內(nèi)之前狀態(tài)的立體圖;圖7所示為上述實(shí)施形態(tài)之變形例的疊合片封裝型電池的立體圖;圖8所示為將絕緣框狀襯墊安裝在本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池中的電極組上安裝絕緣框狀襯墊狀態(tài)的立體圖;圖9所示為上述疊合片封裝型電池使用的絕緣框狀襯墊的立體圖;圖10所示為將上述疊合片封裝型電池中的絕緣框狀襯墊固定在電極組上狀態(tài)的立體圖;圖11所示為將上述疊合片封裝型電池中的電極組收容在封裝殼體內(nèi)狀態(tài)的立體圖;
圖12所示為上述疊合片封裝型電池的縱向剖視圖;圖13所示為上述實(shí)施形態(tài)變形例的疊合片封裝型電池的立體圖;圖14所示為上述實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池使用的另一封裝殼體的展開(kāi)俯視圖;圖15所示為沿圖14的XV-XV線的剖視圖;圖16所示為上述實(shí)施形態(tài)的另一變形例的疊合片封裝型電池的立體圖;圖17所示為上述實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池設(shè)有絕緣膜狀態(tài)的縱向剖視圖;圖18A、圖18B按序示出了本發(fā)明第4實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池制造工序,其中圖18A所示為電極組上安裝絕緣框狀襯墊之前狀態(tài)的立體圖,圖18B所示為電極組上安裝絕緣框狀襯墊之后狀態(tài)的立體圖;圖19所示為作為電池時(shí)沿圖18B的XIX-XIX線的向視剖視圖;圖20所示為作為電池時(shí)沿圖18B的XX-XX線的向視剖視圖;圖21A及圖21B均為沿負(fù)極引線及寬度方向中央部分分別剖切的上述實(shí)施形態(tài)變形例的疊合片封裝型電池的剖視圖;圖22所示為上述實(shí)施形態(tài)另一變形例的疊合片封裝型電池的主要部分剖視圖;圖23所示為上述實(shí)施形態(tài)的另一變形例的疊合片封裝型電池主要部分的剖視圖;圖24所示為上述實(shí)施形態(tài)另一變形例的疊合片封裝型電池裝配之前的立體圖;圖25所示為上述實(shí)施形態(tài)另一變形例的疊合片封裝型電池裝配之前的立體圖;圖26A、圖26B均為上述實(shí)施形態(tài)的絕緣框狀襯墊的變形例,其中圖26A為組裝之前狀態(tài)的立體圖,圖26B所示為組裝之后的立體圖;圖27A、圖27B所示為絕緣框狀襯墊另一變形例,其中圖27A所示為組裝之前狀態(tài)的立體圖,圖27B所示為組裝之后的立體圖;圖28所示為本發(fā)明第5實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池裝配之前的立體圖;圖29所示為上述電池裝配過(guò)程中的剖視圖;圖30所示為本發(fā)明第6實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池中的電極組的俯視圖;圖31所示上述電池的局部切除立體圖;圖32所示為本發(fā)明第7實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池裝配之前狀態(tài)的立體圖;圖33所示為本發(fā)明第8實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池的縱向剖視圖;圖34所示為本發(fā)明第9實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池裝入封裝殼體之前狀態(tài)的立體圖;圖35所示為傳統(tǒng)疊合片封裝型電池的俯視圖;圖36所示為沿圖35的XXXVI-XXXVI線的剖視圖;圖37所示為上述疊合片封裝型電池中的單位極板組構(gòu)成的剖視圖;圖38所示為上述疊合片封裝型電池中的封裝殼體內(nèi)插入電極組狀態(tài)的的立體圖;圖39所示為傳統(tǒng)疊合片封裝型電池所使用另一封裝殼體的立體圖;圖40所示為上述疊合片封裝型電池的局部剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下,參照
本發(fā)明的理想實(shí)施形態(tài)。以下說(shuō)明的各種實(shí)施形態(tài)使用的單位極板組3及將其層疊后的層疊電極組2及封裝殼體1、18等,與圖35至圖40說(shuō)明過(guò)的現(xiàn)有的相同。但圖37示出了本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池使用的單位極板組3。首先,在說(shuō)明各實(shí)施形態(tài)之前,對(duì)構(gòu)成扁平層疊電極組2的片狀或薄膜狀聚合物電解質(zhì)的單位極板組3,參照?qǐng)D36和圖37進(jìn)行具體的補(bǔ)充說(shuō)明。
單位極板組3由薄膜狀或片狀正極板9、隔膜12及薄膜狀或片狀負(fù)極板4層疊成一體而形成,所述正極板9例如在鋁薄板經(jīng)車(chē)床加工等而形成有多個(gè)孔的正極集電體10的兩個(gè)面上,分別形成有含有鋰化合物構(gòu)成的活性物質(zhì)及無(wú)水電解質(zhì)的聚合物例如偏氟乙烯-六氟丙烯(VdF-HFP)共聚物的正極合劑層11,所述隔膜12由保持上述電解質(zhì)的聚合物薄膜構(gòu)成,上述負(fù)極板4例如在銅薄板經(jīng)車(chē)床加工等形成有多個(gè)孔的負(fù)極集電體7的兩個(gè)面上,分別形成有含有可吸入放出鋰離子的碳質(zhì)和上述共聚物的負(fù)極合劑層8。
(第1實(shí)施形態(tài))圖1所示為第1實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池的立體圖。該疊合片封裝型電池的層疊電極組2在安裝有包圍其周?chē)谋Wo(hù)框19的狀態(tài)下封入在信封狀封裝殼體1內(nèi)。保護(hù)框19是保護(hù)層疊電極組2免受振動(dòng)及沖擊用的,例如由聚丙烯等樹(shù)脂一體形成。
上述保護(hù)框19的展開(kāi)狀態(tài)立體圖如圖2所示,第1框體部20與第2框體部21通過(guò)可彎折的鉸接部22相互可疊合地成一體連接設(shè)置。兩框體部20、21的構(gòu)成各主體的第1及第2框部23、24的形狀為,其相互重合而形成的內(nèi)部空間內(nèi)能無(wú)間隙地收容層疊電極組2。在第1框部23的與鉸接部22相反側(cè)的一條邊上,形成有分別引出扎成束的正極端子10a和負(fù)極端子7a用的窗孔用缺口27、28,以及位于該兩缺口27、28之間的鎖定部29。在第2框部24的與鉸接部22相反側(cè)的一條邊上,形成有與上述鎖定部29卡合的鎖定部30。該兩鎖定部29、30,其中一個(gè)為鉤形,另一個(gè)為鉤孔狀,相互卡合。還有,兩框體部20、21上一體形成有從各框部23、24的一條邊分別延伸出的保護(hù)片31、32。
將保護(hù)框19安裝在層疊電極組2上時(shí),將正、負(fù)極端子10a、7a定位以分別嵌入窗孔用缺口27、28,將層疊電極組2的一半部分插入第1框部23,在該狀態(tài),彎折鉸接部22,將第2框體部21折疊在第1框體部20上,將成對(duì)的兩鎖定部29、30相互卡住。由此,層疊電極組2被基本無(wú)間隙地收容在由兩框部23、24相互對(duì)合而形成的內(nèi)部空間內(nèi)。此外,正、負(fù)極端子10a、7a穿過(guò)窗孔用缺口27、28的各開(kāi)口端被第2框部24的一條邊封閉而形成的窗孔,被固定成引出到外部的狀態(tài),同時(shí)該正、負(fù)極端子10a、7a與正、負(fù)極引線14、13的接合部分處于由位于兩側(cè)的保護(hù)片31、32保護(hù)的狀態(tài)。上述保護(hù)框19為一體物,只要通過(guò)鉸接部22彎折使兩框體部20、21成重合狀態(tài),就能方便地安裝成將層疊電極組2的周?chē)鼑臓顟B(tài)。
由該保護(hù)框19包圍其周?chē)膶盈B電極組2如圖38所示,收容在由疊合片薄膜構(gòu)成的信封狀封裝殼體1的內(nèi)部,封裝殼體1在供給必要量的電解液之后被密封。此時(shí),正、負(fù)極引線14、13當(dāng)然通過(guò)圖35所示的樹(shù)脂片17與封裝殼體1的一條邊熔接成保持氣密、液密的密封狀態(tài)(未圖示),但該封裝殼體1與正、負(fù)極引線14、13的熔接部位即封裝殼體1與樹(shù)脂片17的接合部位設(shè)定在接近兩保護(hù)片31、32頂端邊外側(cè)的部位。換言之,兩保護(hù)片31、32的長(zhǎng)度設(shè)定為,能從兩側(cè)覆蓋正、負(fù)極端子10a、7a與引線14、13的接合部分,且頂端邊接近正、負(fù)極引線14、13與封裝殼體1的熔接部位。此外,保護(hù)框19由熔點(diǎn)比封裝殼體1高的樹(shù)脂一體形成。
因此,密封封裝殼體1的一對(duì)疊合片的部位可以盡可能靠近一對(duì)保護(hù)片31、32的頂端邊。這樣裝配成的疊合片封裝型電池其具有高剛性的保護(hù)框19以在封裝殼體1內(nèi)幾乎無(wú)可動(dòng)間隙的狀態(tài)被封入,層疊電極組2如上所述基本無(wú)間隙地收容在保護(hù)框19的內(nèi)部空間內(nèi)。其結(jié)果是,層疊電極組2即使受到反復(fù)振動(dòng)或很大沖擊時(shí),也因?yàn)橥ㄟ^(guò)保護(hù)框19被牢固固定在封裝殼體1內(nèi),所以,能可靠防止以往那樣因?qū)盈B電極組2移動(dòng)而引起的各種異常情況。此外,因?yàn)閷盈B電極組2的周?chē)槐Wo(hù)框19包圍,與封裝殼體1不接觸,所以,完全不會(huì)發(fā)生層疊電極組2的尖銳角部、毛刺刺入封裝殼體1而損傷封裝殼體1的情況。還有,負(fù)極引線13及正極引線14與各端子7a、10a的熔接部及與封裝殼體1的熔接部之間結(jié)構(gòu)上較弱的部位,被保護(hù)在一對(duì)保護(hù)片31、32之間的空間內(nèi),不會(huì)受到直接沖擊。
另外,兩保護(hù)片31、32最好具有彈性。這樣,封裝殼體1與一對(duì)疊合片熔接,通過(guò)使兩保護(hù)片31、32發(fā)生彈性變形使兩頂端邊呈相互接近狀態(tài)就容易進(jìn)行,并且能將保護(hù)框19進(jìn)一步牢固固定在封裝殼體1內(nèi)。而且,通過(guò)將一對(duì)保護(hù)片31、32彎折成其頂端接近的狀態(tài),就能確保與扎成束的正、負(fù)極端子10a、7a對(duì)應(yīng)的剖面三角形的不易變形的保護(hù)空間,所以,能進(jìn)一步可靠地以固定狀態(tài)保護(hù)正、負(fù)極端子10a、7a,同時(shí)自身的剛性強(qiáng)度也提高。
另外,如果兩保護(hù)片31、32的各頂端邊的左右兩端與中央部共計(jì)3處架設(shè)樹(shù)脂制的連接桿等連接件(因結(jié)構(gòu)容易想到故未圖示)而成一體,則兩保護(hù)片31、32自身的剛性強(qiáng)度提高,覆蓋正、負(fù)極端子10a、7a與引線14、13的接合部分,能進(jìn)一步可靠保護(hù),避免因沖擊等發(fā)生變形,同時(shí),即使受到?jīng)_擊等,也能可靠限制層疊電極組2的位置。
圖3所示為本實(shí)施形態(tài)變形例的保護(hù)框33的分解立體圖。該保護(hù)框33除去了圖2中成一體的保護(hù)框19中的鉸接部22,分成第1框體部34和第2框體部37這樣兩部分。在該圖中,為了簡(jiǎn)化說(shuō)明,在與圖2實(shí)際上相同的部分標(biāo)上相同的符號(hào)。兩框體部34、37的成為各主體的第1及第2框部23、24的形狀為,能將層疊電極組2無(wú)間隙地收容在相互重合而形成的內(nèi)部空間內(nèi)。第1框部23在其一條邊上形成有分別引出扎成束的正極端子10a和負(fù)極端子7a用的窗孔用缺口27、28,在其4條邊的中央部分分別形成有鉤狀鎖定部29。第2框部24在4條邊的中央部分有與鉤狀鎖定部29分別卡合的鉤孔狀鎖定部30。還有,在兩框體部34、37上,從各框部23、24的一側(cè)邊,分別成一體地延伸出保護(hù)片31、32。
該保護(hù)框33通過(guò)將兩框部23、24對(duì)合成將層疊電極組2收容在它們之間的狀態(tài),并將各鉤狀鎖定部29與對(duì)應(yīng)的各鉤孔狀鎖定部30分別卡合,兩框體部34、37就與圖2的保護(hù)框19同樣形態(tài)地成為一體。使用該保護(hù)框33的疊合片封裝型電池與使用圖2一體型保護(hù)框19時(shí)一樣,能可靠保護(hù)層疊電極組2防止發(fā)生位置偏移,而且還具有保護(hù)框33的成形加工等方便的優(yōu)點(diǎn)。
(第2實(shí)施形態(tài))圖4所示為本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池的立體圖。該疊合片封裝型電池其矩形扁平的層疊電極組2周?chē)惭b有保護(hù)框38,以保護(hù)其免受振動(dòng)及沖擊,在該狀態(tài)下插入在封裝殼體1內(nèi),這一結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施形態(tài)相同,但其保護(hù)框38例如由聚丙烯等樹(shù)脂一體形成為大致C字形的簡(jiǎn)化形狀這一點(diǎn),與第1實(shí)施形態(tài)不同。
保護(hù)框38如其立體圖即圖5所示,由如下部分一體連續(xù)設(shè)置成大致C字形,這些部分包括朝向引出層疊電極組2的正、負(fù)極端子10a、7a的一端面的抵接片部39,從該抵接片部39的兩端部起向垂直方向延伸、能使層疊電極組2的兩側(cè)邊的各邊緣部分別嵌入的剖面呈コ字形的一對(duì)框部40、41,以及從該該兩框部40、41的頂端起向內(nèi)側(cè)的垂直方向稍稍延伸、能使層疊電極組2的另一端面的兩端邊緣部嵌入的剖面呈コ字形的一對(duì)支承框部42、43。這樣一個(gè)邊開(kāi)口的大致C字形的保護(hù)框38由于位于其中央部分的平板狀抵接片部39具有可彎曲變形的彈性,所以兩側(cè)框部40、41能擴(kuò)開(kāi)成八字形。
此外,抵接片部39上開(kāi)設(shè)有將層疊電極組2的扎成束的正極端子10a和負(fù)極端子7a分別引出用的一對(duì)穿插孔44、47。還有,從與帶狀抵接片部39的長(zhǎng)度方向垂直的兩側(cè)邊,分別成一體突出設(shè)有保護(hù)片48、49,該兩保護(hù)片48、49的頂端邊延伸至正、負(fù)極的兩引線14、13與封裝殼體1的密封部分,即安裝在正、負(fù)極兩引線14、13上的未圖示的樹(shù)脂密封片的靠近位置。
將上述保護(hù)框38安裝到層疊電極組2上時(shí),對(duì)兩框部40、41施加使其頂端部(圖的下端部)相互分離方向的按壓力,使其擴(kuò)開(kāi)成八字形狀態(tài),將層疊電極組2插入該兩框部40、41之間,并使正、負(fù)極引線14、13及端子10a、7a穿過(guò)穿插孔44、47,使層疊電極組2的一端面抵靠在抵接片部39上,然后,解除對(duì)各框部40、41的按壓力。由此,當(dāng)各框部40、41以自身恢復(fù)力恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)時(shí),就將層疊電極組2的相對(duì)邊緣部安裝成收容在其內(nèi)部的狀態(tài),并且各支承框部42、43使層疊電極組2的另一端面的兩端邊緣部嵌入內(nèi)部,將層疊電極組2支承成不能脫出的狀態(tài),保護(hù)框38對(duì)層疊電極組2的安裝就結(jié)束。該保護(hù)框38與第1實(shí)施形態(tài)的保護(hù)框19、33比較,其優(yōu)點(diǎn)是,因?yàn)橐惑w形成為簡(jiǎn)化的大致C字形所以可以降低材料成本,同時(shí)不再需要鎖定部29、30的卡合等,對(duì)層疊電極組2的安裝變方便。
如上所述安裝有保護(hù)框38的層疊電極組2收容在由疊合片薄膜構(gòu)成的、在圖4中用雙點(diǎn)劃線所示的信封狀封裝殼體1的內(nèi)部,封裝殼體1內(nèi)注入必要量的電解液之后被密封。此時(shí),保護(hù)框38因?yàn)槭怯萌埸c(diǎn)比封裝殼體1高的樹(shù)脂一體形成的,所以,正、負(fù)極引線14、13與封裝殼體1的接合部位可以設(shè)定在盡可能靠近兩保護(hù)片48、49頂端邊的位置。因此,裝配結(jié)束后的疊合片封裝型電池,其安裝得與層疊電極組2無(wú)松動(dòng)的具有剛性的保護(hù)框38就以在任何方向均無(wú)間隙的狀態(tài)封入在封裝殼體1內(nèi)。
因此,層疊電極組2即使受到重復(fù)振動(dòng)或很大的沖擊時(shí),也因?yàn)橥ㄟ^(guò)保護(hù)框38被可靠固定在封裝殼體1內(nèi),所以,能可靠防止發(fā)生以往因?qū)盈B電極組2移動(dòng)引起的各種異常情況。此外,因?yàn)閷盈B電極組2由一個(gè)邊開(kāi)口的大致C字形保護(hù)框38覆蓋4個(gè)尖銳角部,所以,完全不會(huì)發(fā)生該角部或毛刺劃破封裝殼體1而損傷封裝殼體1的情況。還有,正、負(fù)極引線14、13的與端子10a、7a的接合部與封裝殼體1的熔接部之間結(jié)構(gòu)上最弱的部位在一對(duì)保護(hù)片48、49之間的空間內(nèi)受到保護(hù),不會(huì)直接受到?jīng)_擊等。
另外,一對(duì)保護(hù)片48、49如果通過(guò)連接桿等相互連接各自的多個(gè)部位,則通過(guò)抵接片部39,能形成呈U字形的不易變形的保護(hù)空間,該保護(hù)空間能保護(hù)正、負(fù)極的兩引線14、13與端子10a、7a的接合部免受沖擊等而發(fā)生變形,同時(shí),保護(hù)片48、49本身的剛性強(qiáng)度也提高,即使受到?jīng)_擊等,也能可靠限制層疊電極組2的位置。
圖6所示為將上述保護(hù)框38的變形例即保護(hù)框50安裝在層疊電極組2上狀態(tài)的立體圖,對(duì)該圖保護(hù)框50中與圖4及圖5相同或同等的部分標(biāo)上相同的符號(hào),省略其說(shuō)明。該保護(hù)框50一體具有抵接片部39、一對(duì)框部40、41及一對(duì)支承框部42、43,形成一體的大致C字形,這一點(diǎn)與上述保護(hù)框38相同,但不設(shè)上述保護(hù)框38的一對(duì)保護(hù)片48、49,代之以一體形成從抵接片部39的長(zhǎng)度方向兩側(cè)邊向外突出、內(nèi)部形成剖面三角形狀的保護(hù)空間的山形覆蓋部51。在覆蓋部51上,開(kāi)設(shè)有將正、負(fù)極引線14、13分別引出到外部用的縫隙狀穿插孔52、53。
使用該保護(hù)框50時(shí),除了能獲得與使用上述保護(hù)框38時(shí)相同的效果之外,還因?yàn)楦采w部51具有比一對(duì)保護(hù)片48、49高的剛性,所以,可以更可靠保護(hù)兩引線14、13與端子10a、7a的接合部使其免受沖擊等。此外,因?yàn)楦采w部51的頂端邊呈尖形,所以,安裝有保護(hù)框50的層疊電極組2就容易插入封裝殼體1內(nèi)。此外,兩引線14、13能將覆蓋部51內(nèi)部的三角形保護(hù)空間的內(nèi)側(cè)斜面作為導(dǎo)向面,順暢地導(dǎo)向穿插孔52、53,所以,能方便地引出到外側(cè)。
圖7所示為將上述保護(hù)框38的又一變形例的保護(hù)框54安裝在層疊電極組2上構(gòu)成的疊合片封裝型電池的立體圖,該圖保護(hù)框54中與圖4或圖5相同或同等的部分標(biāo)上相同的符號(hào),省略其說(shuō)明。該保護(hù)框54一體具有與上述保護(hù)框38相同的抵接片部39及一對(duì)框部40、41,形成一體的大致U字形,從抵接片部39長(zhǎng)度方向的兩側(cè)片分別一體形成有與上述保護(hù)框38所設(shè)相同的保護(hù)片48、49。該保護(hù)框54與上述保護(hù)框38不同之點(diǎn)在于,刪除了上述保護(hù)框38中的一對(duì)支承框部42、43,剖面コ字形的各框部40、41因在各自的頂端一體形成的連接板部分57、58呈關(guān)閉開(kāi)口部分的形狀。
將該保護(hù)框54安裝在層疊電極組2上的疊合片封裝型電池雖然不具有上述保護(hù)框38的支承框部42、43,但兩框部40、41的連接板部分57、58將層疊電極組2支承成止脫狀態(tài),且將層疊電極組2的另一端面兩側(cè)的角部以收容保持的狀態(tài)覆蓋,所以,能獲得與使用上述保護(hù)框38時(shí)相同的效果,而且,還因?yàn)闊o(wú)支承框部分42、43,故能相應(yīng)降低該部分材料成本,并且保護(hù)框54對(duì)層疊電極組2的安裝更容易。
(第3實(shí)施形態(tài))圖8所示為在本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池中的層疊電極組2上安裝有絕緣框狀襯墊59狀態(tài)的立體圖。即,在層疊電極組2的形成有正極端子10a和負(fù)極端子7a的一端面,配置有絕緣框狀襯墊59,該絕緣框狀襯墊59如其立體9所示,由不會(huì)滲入無(wú)水電解質(zhì)的電解液且熔點(diǎn)比封裝殼體1內(nèi)面?zhèn)鹊臉?shù)脂層高的材料例如高熔點(diǎn)PP等樹(shù)脂形成剖面コ字形。在該絕緣框狀襯墊59的底面部分60,形成有穿過(guò)正極端子10a的正極穿插孔61和穿過(guò)負(fù)極端子7a的負(fù)極穿插孔62。
此外,從底面部分60的兩側(cè)向上立起的側(cè)壁部分63、63能覆蓋正極端子10a及負(fù)極端子7a,且形成為其頂端邊靠近正極引線14及負(fù)極引線13與封裝殼體1的接合部位即樹(shù)脂片17的高度。該絕緣框狀襯墊59如圖10所示,使正、負(fù)極引線14、13分別穿過(guò)正、負(fù)極穿插孔61、62后使底面部分60配置成與層疊電極組2的一端面抵靠的狀態(tài),并由粘貼在靠近層疊電極組2一端面的兩側(cè)的粘結(jié)帶64、64加以固定。由此,層疊電極組2一端面的4個(gè)角的角部被粘結(jié)帶64、64覆蓋。這樣構(gòu)成的層疊電極組2如圖11所示,插入到由疊合片形成的信封狀封裝殼體1內(nèi)。
層疊電極組2插入到所述封裝殼體1內(nèi)之后,向封裝殼體1內(nèi)注入所需量的電解液,這之后,將正極引線14及負(fù)極引線13引出到封裝殼體1開(kāi)口部的外部,在該狀態(tài)下通過(guò)熱熔接封閉該開(kāi)口部,封裝殼體1內(nèi)就被密封。在所述正極引線14及負(fù)極引線13的規(guī)定位置,預(yù)先從其兩個(gè)面熱熔接有樹(shù)脂薄膜17,通過(guò)在該位置熱熔接封裝殼體1的開(kāi)口部,不僅能實(shí)現(xiàn)疊合片的金屬層與正極引線14和負(fù)極引線13的絕緣,而且能可靠地通過(guò)熱熔接在中間夾著正極引線14和負(fù)極引線13的金屬的情況下密封開(kāi)口部。
圖12所示為將層疊電極組2封入封裝殼體1內(nèi)狀態(tài)的剖視圖。因?yàn)榻^緣框狀襯墊59由熔點(diǎn)比封裝殼體1的熔點(diǎn)高的樹(shù)脂形成的,所以,封裝殼體1的兩片疊合片可以在盡可能靠近絕緣框狀襯墊59兩側(cè)壁63、63的兩頂端邊的部位,夾著樹(shù)脂片17、17與正、負(fù)極引線14、13熱熔接。此時(shí),絕緣框狀襯墊59的兩側(cè)壁63、63由于在上述熱熔接時(shí)與樹(shù)脂片17疊合的封裝殼體1的兩片疊合片的推壓而相對(duì)底面部分60向內(nèi)側(cè)彎曲,絕緣框狀襯墊59由于兩壁面63、63的變形而以不可動(dòng)的狀態(tài)關(guān)閉在由層疊電極組2的一端面與封裝殼體1的兩片疊合片在封裝殼體1內(nèi)形成的三角形空間內(nèi)。
因此,層疊電極組2通過(guò)絕緣框狀襯墊59限制了在封裝殼體1的引線引出側(cè)的位置,當(dāng)電池受到振動(dòng)或沖擊時(shí),在封裝殼體1內(nèi)的移動(dòng)受到抑制。層疊電極組2的移動(dòng)有可能引起形成為箔狀的正極引線14和負(fù)極引線13的彎曲,或?qū)盈B電極組2的端角部剌破封裝殼體1的疊合片的內(nèi)側(cè)樹(shù)脂層,但因?yàn)橐苿?dòng)被抑制,并且利用將絕緣框狀襯墊59固定在層疊電極組2上的粘結(jié)帶64覆蓋了層疊電極組2的端角部,所以即使在受到強(qiáng)烈沖擊時(shí),也能防止所述樹(shù)脂層發(fā)生破壞。
圖13所示為上述第3實(shí)施形態(tài)的變形例在裝入疊合片封裝型電池的封裝殼體1內(nèi)之前的層疊電極組2的立體圖。在該電池中,在與延伸出層疊電極組2的正極端子10a和負(fù)極端子7a的一端面相反側(cè)的另一端面上,也粘貼有覆蓋其端角部的粘結(jié)帶67、67。該電池即使在由于振動(dòng)或沖擊而萬(wàn)一在封裝殼體1內(nèi)移動(dòng)時(shí),也能防止因?qū)盈B電極組2另一端面的端角而破壞疊合片的內(nèi)側(cè)樹(shù)脂層。此外,粘貼該粘結(jié)帶67、67,對(duì)于將層疊電極組2插入封裝殼體1內(nèi)時(shí)、因作業(yè)不小心層疊電極組2的端角部破壞疊合片的內(nèi)側(cè)樹(shù)脂層這樣的錯(cuò)誤發(fā)生的防止也有效。
此外,為了便于說(shuō)明,如圖37所示,本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)還包括將構(gòu)成單位極板組3的隔膜12的外形尺寸設(shè)定為比正極板9及負(fù)極板4的外形尺寸要大,在整個(gè)周邊部分伸出到正極板9及負(fù)極板4之外。由于這樣構(gòu)成,即使萬(wàn)一層疊電極組2在封裝殼體1內(nèi)發(fā)生移動(dòng)時(shí),隔膜12也成為緩沖件,可防止層疊電極組2的端角破壞疊合片的內(nèi)側(cè)樹(shù)脂層。
圖14所示為與圖39所示相同的另一封裝殼體18的俯視圖,圖15所示為沿圖14的XV-XV線的剖視圖。使用這樣的封裝殼體18時(shí),將層疊電極組2中的除了形成有正、負(fù)極端子10a、7a的一端面之外的端面切成一個(gè)平面,將層疊電極組2做成恰好裝入收容凹部18b內(nèi)的形狀,就能阻止層疊電極組2在封裝殼體18內(nèi)移動(dòng)。此時(shí)如果如圖16所示,從絕緣框狀襯墊59至層疊電極組2的另一端面粘貼粘結(jié)帶68、68來(lái)覆蓋層疊電極組2的兩側(cè)面,則因切成一個(gè)平面變銳利的層疊電極組2的8個(gè)端角和邊緣部分全部被粘結(jié)帶68覆蓋,即使在電池受到振動(dòng)或沖擊、層疊電極組2萬(wàn)一因此發(fā)生移動(dòng)時(shí),也能防止因?qū)盈B電極組2的端角或邊緣部破壞疊合片的內(nèi)側(cè)樹(shù)脂層。
在以上的說(shuō)明中,對(duì)抑制當(dāng)電池受到振動(dòng)或沖擊時(shí)層疊電極組2在封裝殼體1、18內(nèi)移動(dòng)、防止因移動(dòng)導(dǎo)致的弊端的構(gòu)成進(jìn)行了敘述。但是,因振動(dòng)及沖擊導(dǎo)致的弊端并非僅此而已,還有疊合的多片單位極板組3之間產(chǎn)生位置偏移的情況。尤其是在如圖37所示那樣,當(dāng)負(fù)極板4形成為比正極板9大的尺寸并構(gòu)成單位極板組3時(shí),由于單位極板組3之間發(fā)生位置偏移,負(fù)極板4容易與正極端子10a接觸,就有可能發(fā)生內(nèi)部短路。
圖17為防止隨著單位極板組3之間的位置偏移發(fā)生內(nèi)部短路的防止結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖,在正極端子10a的位置示出了多個(gè)單位極板組3a-3c重疊狀態(tài)的局部剖面。會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部短路的單位極板組3a-3c的位置偏移在圖17的情況下,是位于中間的單位極板組3b、3c將向正極端子10a的伸出側(cè)移動(dòng)的情況,存在比正極板9更向外伸出的負(fù)極板4與單位極板組3a的正極端子10a接觸的危險(xiǎn)性。
作為其對(duì)策,如圖17的虛線所示,在正極端子10a的至少與單位極板組3b、3c相鄰側(cè)設(shè)置絕緣膜66是有效的。實(shí)際上,通過(guò)在所有正極端子10a的兩側(cè)面施加樹(shù)脂涂膜制成正極板9,就不必選擇加上絕緣膜66的正極端子10a,單位極板組3a-3c的裝配就變?nèi)菀住?br>
在以上說(shuō)明過(guò)的設(shè)置絕緣框狀襯墊59及粘貼粘結(jié)帶64、67之外,再設(shè)置上述絕緣膜66,因?yàn)槭褂萌彳浀寞B合片形成封裝殼體1、18,所以,能提高容易受到振動(dòng)及沖擊影響的疊合片封裝型電池的可靠性。
(第4實(shí)施形態(tài))圖18A-圖20按工序次序示出了本發(fā)明第4實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池的制造工序,圖18A所示為絕緣框狀襯墊69安裝到層疊電極組2上之前狀態(tài)的立體圖;圖18B所示為絕緣框狀襯墊69安裝到層疊電極組2上之后狀態(tài)的立體圖;圖19所示為裝配結(jié)束、作為電池時(shí)的沿圖18BXIX-XIX線的向視剖視圖;圖20所示為作為電池時(shí)的沿圖18B的XX-XX線線的向視剖視圖。
在圖18A中,層疊電極組2是這樣形成的將圖37所示單位極板組3重疊成獲得所需電壓或電池容量的多層,并將從疊合后的單位極板組3的各負(fù)極集電體7的一邊側(cè)伸出的負(fù)極端子7a扎成束,在使該各負(fù)極端子7a扎成束的部位接合的同時(shí),再與負(fù)極引線13接合,同樣,將從各正極集電體10的一邊側(cè)伸出形成的正極端子10a扎成束并再與正極引線14接合。
在該實(shí)施形態(tài)中,示出的是使用在與圖39所示一樣的殼體基部18a有收容凹部18b的封裝殼體18的例子。絕緣框狀襯墊69不會(huì)浸入無(wú)水電解質(zhì)的電解液,且是使用熔點(diǎn)比封裝殼體18的內(nèi)側(cè)面樹(shù)脂層熔點(diǎn)高的材料例如高熔點(diǎn)PP一體形成的。該絕緣框狀襯墊69具有與這樣3個(gè)面圍成的空間對(duì)應(yīng)的外形,即,裝在封裝殼體18內(nèi)的層疊電極組2的正、負(fù)極端子10a、7a側(cè)的端面,封裝殼體18的蓋板部18c,以及傾斜面18g,該層疊電極組2側(cè)的端面形狀設(shè)定得比層疊電極組2的剖面形狀稍小。在絕緣框狀襯墊69的內(nèi)部,一體設(shè)有穿插孔69c、69d及增強(qiáng)部69e,所述穿插孔69c、69d與能分別收容扎成三角形的各負(fù)極端子7a及正極端子10a的端子收容部69a、69b連通,其內(nèi)分別穿插負(fù)極引線13及正極引線14,而增強(qiáng)部69e夾在兩端子收容部69a、69b之間,將該兩部分分隔開(kāi)。
又如圖18A所示,在將層疊電極組2插入封裝殼體18的收容凹部18b內(nèi)之前,先使各負(fù)極引線13及正極引線14穿過(guò)絕緣框狀襯墊69的穿插孔69c、69d,將分別扎束成三角形的各負(fù)極端子7a及正極端子10a收入各端子收容部69a、69b,這樣就如圖18B所示,將絕緣框狀襯墊69安裝在層疊電極組2的端面上。此時(shí),最好用帶子將絕緣框狀襯墊69固定在層疊電極組2上。
接著,將安裝有絕緣框狀襯墊69的層疊電極組2在將正極引線14及負(fù)極引線13通過(guò)密封片18e引出到殼體基部18a外部的狀態(tài)下插入到封裝殼體18的收容凹部18b內(nèi),關(guān)閉蓋板部18c,通過(guò)熱熔接將該蓋板部18c兩側(cè)的兩條邊與殼體基部18a兩側(cè)兩條邊的密封片18d、18f密封,從余下的密封片18e與蓋板部18c的端邊部形成的開(kāi)口部注入電解液,然后通過(guò)熱熔接密封密封片18e與蓋板部18c的端邊部,這樣封裝殼體18就被密封。
此外,在正極引線14及負(fù)極引線13的密封片18e的通過(guò)位置,通過(guò)熱熔接從兩側(cè)接合有聚丙烯薄膜構(gòu)成的樹(shù)脂片17,在密封片18e的正極引線14及負(fù)極引線13的通過(guò)位置,將封裝殼體18的上下疊合片的內(nèi)側(cè)樹(shù)脂層與樹(shù)脂片17熔接。因?yàn)榇藭r(shí)絕緣框狀襯墊69具有比封裝殼體18高的熔點(diǎn),所以,樹(shù)脂片17與封裝殼體18的上下疊合片的熔接部位可以盡可能靠近絕緣框狀襯墊69。
這樣裝配成的疊合片封裝型電池,因?yàn)闃?shù)脂片17與封裝殼體18上下疊合片的熔接部位設(shè)置成盡可能靠近絕緣框狀襯墊69,所以,絕緣框狀襯墊69以其增強(qiáng)部69e壓靠在層疊電極組2正負(fù)極端子10a、7a側(cè)端面的狀態(tài)封入封裝殼體18內(nèi),以絕緣框狀襯墊69在由封裝殼體18內(nèi)的層疊電極組2的一端面與封裝殼體18的蓋板部18c及傾斜面18g圍成的空間內(nèi)幾乎無(wú)間隙的狀態(tài)被收容,并且絕緣框狀襯墊69的層疊電極組2側(cè)的端面形狀設(shè)定成比層疊電極組2的剖面形狀稍小,絕緣框狀襯墊69的周端部分與層疊電極組2接觸。
這樣,本實(shí)施形態(tài)的電池裝在便攜式電子設(shè)備內(nèi)、即使受到頻繁的重復(fù)振動(dòng)或很大的沖擊,也因?yàn)閷盈B電極組2被固定成幾乎不能動(dòng)的狀態(tài),所以,不會(huì)發(fā)生負(fù)極引線13及正極引線14的斷線、封裝殼體18的破損或封裝殼體18與層疊電極組2發(fā)生電氣短路等,不會(huì)發(fā)生電壓不穩(wěn)、電解液漏液或封裝殼體18的金屬層因電解液而引起腐蝕等異常情況。
圖21A、圖21B示出第4實(shí)施形態(tài)的變形例。該電池用絕緣框狀襯墊70固定收容在信封狀封裝殼體1內(nèi)的層疊電極組2,圖21A所示為沿負(fù)極引線13剖切的剖視圖,圖21B所示為沿寬度方向中央部分剖切的剖視圖。該電池因?yàn)樨?fù)極引線13及正極引線14安裝在層疊電極組2的厚度方向中央部分,所以,與上述絕緣框狀襯墊69相比,不同之處僅在于,絕緣框狀襯墊70在中央部分有一對(duì)穿插孔70b、70b,與絕緣框狀襯墊69一樣,具有分別穿插過(guò)穿插孔70b、70b的端子收容部70a、70a,以及分隔該兩端子收容部70a、70a的分隔增強(qiáng)部70c。在該電池中,將絕緣框狀襯墊70以與絕緣框狀襯墊69基本相同的配置進(jìn)行設(shè)置,能獲得與上述相同的效果。
圖22所示為第4實(shí)施形態(tài)另一變形例的疊合片封裝型電池主要部分的剖視圖。該電池與圖18A-圖20所示電池的不同點(diǎn),通過(guò)與圖19作比較可知在于,負(fù)極引線13在絕緣框狀襯墊69內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)折回部13a和13b,并將扎成束的各負(fù)極端子7a通過(guò)熔接安裝在頂端側(cè)的折回部13b的頂端側(cè)部位,并且正極引線14也與負(fù)極引線13一樣設(shè)有兩個(gè)折回部(未圖示)。
因此,該疊合片封裝型電池除了能獲得與上述圖18-圖20電池一樣的效果之外,當(dāng)負(fù)極引線13或正極引線14從封裝殼體18外部受到拉引力等的力時(shí),呈彈簧結(jié)構(gòu)的有彈性的折回部13a、13b通過(guò)很小的變形就能吸收該拉引力。因此,能可靠防止發(fā)生如以往的這種電池那樣因受到很小的外力負(fù)極引線13或正極引線14就斷線的情況。
圖23所示為第4實(shí)施形態(tài)又一變形例的疊合片封裝型電池主要部分的剖視圖。該疊合片封裝型電池使用信封狀封裝殼體1,并在負(fù)極引線13的絕緣框狀襯墊70內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)折回部13a、13b。當(dāng)然正極引線14也設(shè)有與負(fù)極引線13一樣的兩個(gè)折回部。因此,該疊合片封裝型電池除了能獲得與圖21A、圖21B的電池一樣的效果之外,當(dāng)負(fù)極引線13或正極引線14從封裝殼體1外部受到拉引力等時(shí),呈彈簧結(jié)構(gòu)的折回部13a、13b的彈性力引起的稍許變形就能吸收該外力,能可靠防止如以往這種電池那樣,因受到很小的外力負(fù)極引線13或正極引線14就發(fā)生斷線。此外,圖22及圖23所示的各電池還具有的優(yōu)點(diǎn)是,絕緣框狀襯墊69、70也能作為負(fù)極引線13的折回部13a、13b及正極引線14的折回部的保護(hù)構(gòu)件起作用。
圖24示出第4實(shí)施形態(tài)的又一其它變形例,作為電極組固定手段,使用平板狀的一對(duì)襯墊構(gòu)件71、72來(lái)代替上述形成一體的絕緣框狀襯墊69、70。該襯墊構(gòu)件71、72用不會(huì)浸入電解液且有彈性的材料形成一邊側(cè)的兩角部倒成圓弧狀的平板狀。該兩襯墊構(gòu)件71、72配置成各自的另一邊側(cè)與電極組2的端面分別接觸,在該狀態(tài)相互粘接,就這樣邊發(fā)生彈性變形,邊將負(fù)極端子7a和正極端子10a夾在各自之間加以覆蓋。兩襯墊構(gòu)件71、72在上述那樣接合成一體的狀態(tài)下裝入封裝殼體18內(nèi),就與上述絕緣框狀襯墊69、70基本一樣起作用,能將層疊電極組2固定成基本不可動(dòng)的狀態(tài)。因?yàn)樵撟鳛殡姌O組固定手段的兩襯墊構(gòu)件71、72形成為單純的平板狀,所以具有的優(yōu)點(diǎn)是,在降低材料成本的同時(shí),能獲得與絕緣框狀襯墊69、70基本相同的效果。
圖25所示為使用與圖24基本相同的一對(duì)襯墊構(gòu)件73、74、獲得相同效果的例子。但是,其襯墊構(gòu)件73、74與一邊側(cè)的兩角部倒角成圓弧狀的圖24的襯墊構(gòu)件71、72不同,基本呈長(zhǎng)方形,在相互接合成一體之后,如雙點(diǎn)劃線所示那樣,各自一邊側(cè)的兩角部被修整成圓弧狀。因此,利用該襯墊構(gòu)件73、74的電極組固定手段除了能獲得與圖24相同的效果之外,還具有接合兩襯墊構(gòu)件73、74時(shí)容易定位的優(yōu)點(diǎn)。
圖26A、圖26B及圖27A、圖27B分別示出第4實(shí)施形態(tài)另外的變形例,作為電極組固定手段,使用的是與上述絕緣框狀襯墊69、70相比能廉價(jià)制作的絕緣框狀襯墊77、78。圖26A、圖26B的絕緣框狀襯墊77如圖26A所示,例如利用PP,將形成為0.1mm-0.5mm左右板厚的平板狀構(gòu)件77a沿著相互平行配置形成的兩個(gè)薄壁彎折槽77b、77c,向箭頭方向彎折,就如圖26B所示,形成與上述絕緣框狀襯墊69、70基本相同的形狀。
即,該絕緣框狀襯墊77具有與裝入在封裝殼體18內(nèi)時(shí)由層疊電極組2的端面及與此相對(duì)的封裝殼體18的內(nèi)側(cè)面所圍成的空間相對(duì)應(yīng)的大致三角形的外形,具有將正極引線14及負(fù)極引線13分別引出到外部的一對(duì)穿插孔77d、77e及與層疊電極組2的端面緊密接觸的增強(qiáng)部77f。還有,該絕緣框狀襯墊77具有三棱柱外形,具有正極和負(fù)極的各端子10a、7a的導(dǎo)出孔77g、77h。該絕緣框狀襯墊77與上述一體形成的絕緣框狀襯墊69、70相比,因?yàn)槟苤瞥善桨鍫顦?gòu)件77a,所以具有能降低材料成本的優(yōu)點(diǎn)。
圖27A、圖27B的絕緣框狀襯墊78與圖26A、圖26B的絕緣框狀襯墊77基本相同,如圖27A所示,通過(guò)將平板狀部分78a沿相互平行配置形成的兩個(gè)薄壁彎折槽78b、78c向箭頭方向彎折,就如圖27B所示,形成與上述絕緣框狀襯墊69、70基本相同的形狀。
該絕緣框狀襯墊78具有與由裝入在封裝殼體18內(nèi)時(shí)層疊電極組2的端面及與該端面相對(duì)的封裝殼體18的內(nèi)側(cè)面所圍成的空間對(duì)應(yīng)的、剖面基本為三角形的外形,由薄壁彎折槽78b、78c所包圍的部分成為與層疊電極組2的端面緊密接觸抵靠的增強(qiáng)部78d,并使正極引線14及負(fù)極引線13從相對(duì)兩條邊的間隙78e引出到外部。還有,在該絕緣框狀襯墊78的增強(qiáng)部78d上,設(shè)有正極和負(fù)極各端子10a、7a的插入孔78f。78g。
該絕緣框狀襯墊78與上述一體成形的絕緣框狀襯墊69、70相比,因?yàn)橐材苤瞥善桨鍫顦?gòu)件78a,所以,除了具有能降低材料成本的優(yōu)點(diǎn)之外,而且與上述絕緣框狀襯墊77相比形狀簡(jiǎn)單,能將正極引線14及負(fù)極引線13方便地從間隙78e引出到外部。
(第5實(shí)施形態(tài))圖28所示為本發(fā)明第5實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池裝配之前的立體圖,圖29所示為該電池裝配過(guò)程之中的剖視圖。該電池使用圖39所示的現(xiàn)有封裝殼體18和現(xiàn)有的層疊電極組2,并在插入層疊電極組2之前,如圖28所示,在封裝殼體18的收容凹部18b的底面局部及蓋板部18c內(nèi)側(cè)面局部,用注射容器79分別粘附上液狀變性烯烴樹(shù)脂80。
接著如圖29所示,將層疊電極組2插入封裝殼體18的收容凹部18b內(nèi),將蓋板部18c如箭頭所示蓋在殼體基部18a上關(guān)閉成加蓋狀態(tài),將殼體基部18a兩側(cè)的密封片18d、18f和與其相對(duì)的蓋板部18c的周邊部熱熔接,然后將局部性熱板抵靠在殼體基部18a與蓋板部18c的附著有變性烯烴樹(shù)脂80部位的外側(cè)面上。由此,變性烯烴樹(shù)脂80與殼體基部18a及蓋板部18c內(nèi)側(cè)面的樹(shù)脂層一起熔融。變性烯烴樹(shù)脂80是熱硬化性樹(shù)脂,隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)發(fā)生硬化,將層疊電極組2的兩外側(cè)面與封裝殼體18的收容凹部18b的底面及蓋板部18c的內(nèi)側(cè)面相互粘接。然后的電解液注入工序及封裝殼體18的密封工序與現(xiàn)有一樣進(jìn)行。
另外,在此使用的變性烯烴樹(shù)脂80最好是變性聚丙烯(PP)或變性聚乙烯(PE)等。此外,也可以不是將變性烯烴樹(shù)脂80附著在封裝殼體18上,而是附著在層疊電極組2的兩外側(cè)面上。還有,變性烯烴樹(shù)脂80本實(shí)施形態(tài)中示出了附著在兩處的例子,但最好在兩側(cè)分別附著在兩處共計(jì)4處左右。此外,作為利用變性烯烴樹(shù)脂80進(jìn)行粘接的方法,除了上述抵靠上局部性熱板的方法之外,也可以使用高頻及超聲波。
本實(shí)施形態(tài)的電池雖然構(gòu)成極簡(jiǎn)單價(jià)廉,卻能將層疊電極組2與封裝殼體18直接粘接固定,所以,不但能可靠獲得與上述各實(shí)施形態(tài)說(shuō)明過(guò)的相同的效果,而且還具有這樣的優(yōu)點(diǎn)極板4、9的片數(shù)及尺寸發(fā)生變更時(shí),作業(yè)工序不變更就能適應(yīng)。另外,作為該實(shí)施形態(tài)的變形例,在使用信封狀封裝殼體1時(shí),當(dāng)然能用與上述相同的方法,將層疊電極組2直接粘接到封裝殼體1上。
(第6實(shí)施形態(tài))圖30所示為本發(fā)明第6實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池中的層疊電極組2的俯視圖,圖31所示為該裝配結(jié)束后的電池的局部剖切立體圖。在圖30中,在層疊電極組2上,隱蔽正負(fù)極端子10a、7a的毛刺用的絕緣構(gòu)件81沿兩引線13、14的取出側(cè)的一片進(jìn)行覆蓋,并用暫時(shí)固定用固定帶82進(jìn)行固定安裝,以使重疊的多個(gè)單位極板組3不散開(kāi)。此外,在層疊電極組2的與兩引線13、14取出方向垂直方向的兩側(cè)兩邊上,用粘結(jié)劑粘貼有隱蔽極板4、9的毛刺并保護(hù)極板4、9用的邊帶83。該構(gòu)成是現(xiàn)有技術(shù)中也設(shè)置的已有的結(jié)構(gòu)。
該疊合片封裝型電池如圖31所示,將上述層疊電極組2插入封裝殼體18內(nèi),將蓋板部18c蓋在殼體基部18a上關(guān)閉成加蓋狀態(tài),將殼體基部18a兩側(cè)的密封片18d、18f與相對(duì)的蓋板部18c的周邊部熱熔接,然后將局部性熱板抵靠在分別設(shè)定在兩側(cè)的各邊帶83的各兩端部分的共計(jì)4處的熔接部84上。由此,因?yàn)樽鳛檫厧?3一般使用低熔點(diǎn)的變性PP,所以,該邊帶83與封裝殼體18內(nèi)側(cè)的樹(shù)脂層一起熔融而熱熔接。
因此,該實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池雖然將已有的邊帶83用作粘接劑,做成極簡(jiǎn)單的廉價(jià)構(gòu)成,卻能將層疊電極組2夾著邊帶83與封裝殼體18直接粘接并固定,所以其優(yōu)點(diǎn)是,不僅能可靠獲得與上述各實(shí)施形態(tài)說(shuō)明過(guò)的相同的效果,而且,即使在極板4、9的片數(shù)及尺寸發(fā)生變更時(shí),不變更作業(yè)工序也能對(duì)應(yīng)。
另外,不使用邊帶83,而代之以使用與該邊帶83有相同的低熔點(diǎn)的變性PP構(gòu)成的固定帶82,也能獲得與上述相同的效果。另外,作為經(jīng)邊帶83或固定帶82將封裝殼體18與層疊電極組2熱熔接的方法,除了抵靠上述的局部性熱板的方法之外,也可以使用高頻或超聲波。還有,作為該實(shí)施形態(tài)的變形例,在使用信封狀封裝殼體1時(shí),當(dāng)然也可以用與上述相同的方法將層疊電極組2直接粘接到封裝殼體1上。
(第7實(shí)施形態(tài))圖32所示為本發(fā)明第7實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池裝配之前狀態(tài)的立體圖。該電池中的層疊電極組2與已有的相同,封裝殼體87具有與設(shè)于上述封裝殼體18的形狀相同的殼體基部87a、收容凹部87b、蓋板部87c、密封片87d-87f及傾斜面87g,同時(shí),在傾斜面87的層疊電極組2插入收容凹部87b時(shí)兩引線13、14之間的部位,以及兩引線13、14的各外側(cè)部位,共計(jì)3處,形成有與收容凹部87b的底面垂直的抵靠面87h。
因此,該實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池,當(dāng)層疊電極組2如箭頭所示使兩引線13、14與傾斜面87g相對(duì)插入到收容凹部87b時(shí),3處抵靠面87h就與層疊電極組2的兩引線13、14側(cè)端面接觸成緊密接觸狀態(tài)。因此,層疊電極組2被固定成在收容凹部87b內(nèi)不能向任何方向移動(dòng)的狀態(tài),所以,除了能可靠獲得與上述各實(shí)施形態(tài)說(shuō)明過(guò)的相同效果之外,還具有只要將層疊電極組2簡(jiǎn)單插入收容凹部87b內(nèi)即可,抵靠熱板之類進(jìn)行固定用的作業(yè)全部不需要的優(yōu)點(diǎn)。
(第8實(shí)施形態(tài))圖33所示為本發(fā)明第8實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池的縱向剖視圖。在該電池中,作為電極組固定手段,設(shè)有熱熔接部88,該熱熔接部88是這樣形成的在將安裝有絕緣框狀襯墊70的層疊電極組2裝入封裝殼體1內(nèi)之后,例如在分別設(shè)定為加熱溫度150℃-300℃、加熱時(shí)間0.5sec-10sec、加熱壓力0.2N/mm2-2N/mm2的條件下進(jìn)行加熱,使封裝殼體1的熔點(diǎn)比外側(cè)低的內(nèi)側(cè)樹(shù)脂層熔融,使該封裝殼體1與絕緣框狀襯墊70的接觸部分相互熱熔接,從而形成熱熔接部88。該電極組固定手段與第6實(shí)施形態(tài)的將邊帶83與封裝殼體18熱熔接的情況相比較,因?yàn)榻^緣框狀襯墊70與邊帶83比較,剛性要高得多,所以,具有能進(jìn)一步可靠固定層疊電極組2的優(yōu)點(diǎn)。另外,圖19及圖22的絕緣框狀襯墊69當(dāng)然也可以通過(guò)在同樣條件下加熱,在與封裝殼體18之間形成熱熔接部。
(第9實(shí)施形態(tài))圖34所示為本發(fā)明第9實(shí)施形態(tài)的疊合片封裝型電池裝入封裝殼體1、18之前狀態(tài)的立體圖。作為電極組固定手段,將粘接帶或熱熔接片之類兩片固定用片89、89包卷層疊電極組2長(zhǎng)度方向兩端部用粘接方法或熱熔接方法進(jìn)行粘結(jié),將該兩固定用片89、89與封裝殼體1、18、87熱熔接而構(gòu)成該電池。該電極組固定手段與第6實(shí)施形態(tài)一樣,雖然構(gòu)成極簡(jiǎn)單價(jià)廉,卻能將層疊電極組2夾著固定用帶89,直接粘接固定在上述封裝殼體1、18及87之中的任一個(gè)上,所以,除了能獲得與各實(shí)施形態(tài)相同的效果之外,還具有即使在極板4、9的片數(shù)及尺寸發(fā)生變更的情況下,也能不變更作業(yè)工序就能適應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。尤其是,該電極組固定手段適合于疊合片封裝型電池大型化時(shí)層疊電極組2的固定。
在以上各實(shí)施形態(tài)中,均對(duì)使用層疊電極組2的情況進(jìn)行了例示和說(shuō)明,但是,在使用將負(fù)極板與正極板中間夾著隔膜卷成渦卷狀之后,將其壓成扁平狀而形成的渦卷狀電極組的情況下,也基本同樣適用,能獲得同樣效果。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上所述,若根據(jù)本發(fā)明的疊合片封裝型電池,因?yàn)槠錁?gòu)成具有阻止層疊電極組在封裝殼體內(nèi)的移動(dòng)的電極組固定手段,所以,裝有該電池作為驅(qū)動(dòng)電源的便攜式電子設(shè)備等即使在頻繁地受到重復(fù)振動(dòng)及很大沖擊的情況下,層疊電極組也由于電極組固定手段而被固定成不可動(dòng)的狀態(tài)。因此,不會(huì)發(fā)生層疊電極組的與正極板及負(fù)極板分別接合的正極引線或負(fù)極引線因彎折而斷線,或封裝殼體被層疊電極組的毛刺等刺破,或者封裝殼體的中間金屬層與層疊電極組接觸導(dǎo)致電氣短路之類故障,不會(huì)發(fā)生電壓不穩(wěn)、電解液漏液或封裝殼體中的金屬層因電解液而發(fā)生腐蝕之類不良情況,所以,有利于提供體積薄、重量輕但可靠性高的電池。
權(quán)利要求
1.一種疊合片封裝型電池,其這樣構(gòu)成正極板(9)與負(fù)極板(4)夾著隔膜(12)層疊而形成電極組(2),所述電極組(2)和電解液裝入在將兩片重疊成的疊合片的周邊密封而成的封裝殼體(1、18)內(nèi),一端與所述正極板(9)的正極端子(10a)接合的正極引線(14)及一端與所述負(fù)極板(4)的負(fù)極端子(7a)接合的負(fù)極引線(13)通過(guò)所述封裝殼體(1、18)的一個(gè)邊引出到外部,其特征在于,還具有阻止所述電極組(2)在所述封裝殼體(1、18)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電極組固定手段,電極組固定手段由與電極組(2)一起收容在封裝殼體(18)內(nèi)的絕緣框狀襯墊(69、70、77、78)構(gòu)成,所述絕緣框狀襯墊(69、70、77、78)由不會(huì)浸入電解液、且熔點(diǎn)比所述封裝殼體(18)高的材料形成,其外形與由收容在所述封裝殼體(18)內(nèi)的所述電極組(2)的、引出正負(fù)極端子(10a、7a)的一端面及與該一端面相對(duì)的所述封裝殼體(18)的內(nèi)側(cè)面(18g)所圍成的空間對(duì)應(yīng),并設(shè)有將與所述正、負(fù)極端子(10a、7a)分別接合的正、負(fù)極引線(14、13)分別引出到外部的一對(duì)穿插孔(69c、69d、77d、77e、78e),以及設(shè)于該穿插孔(69c、69d、77d、77e、78e)之間、以緊密接觸狀態(tài)與所述一端面抵接的增強(qiáng)部分(69e、77f、78d)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊合片封裝型電池,其特征在于,絕緣框狀襯墊(77、78)通過(guò)將平板狀構(gòu)件(77a、78a)沿至少兩個(gè)薄壁彎折槽(77b、77c、78b、78c)彎折,形成為具有與由裝在封裝殼體(18)內(nèi)的電極組(2)的一端面及與該端面相對(duì)的所述封裝殼體(18)的內(nèi)側(cè)面(18g)所圍成的空間對(duì)應(yīng)的外形形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊合片封裝型電池,其特征在于,將絕緣框狀襯墊(69)與封裝殼體(18)熱熔接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊合片封裝型電池,其特征在于,正、負(fù)極引線(14、13)在絕緣框狀襯墊(69)內(nèi)部的分別結(jié)合正極板(9)及負(fù)極板(4)的一端部的附近部位形成有折回部分(13a、13b)。
5.一種疊合片封裝型電池,其這樣構(gòu)成正極板(9)與負(fù)極板(4)夾著隔膜(12)層疊而形成電極組(2),所述電極組(2)和電解液裝入在將兩片重疊成的疊合片的周邊密封而成的封裝殼體(1、18)內(nèi),一端與所述正極板(9)的正極端子(10a)接合的正極引線(14)及一端與所述負(fù)極板(4)的負(fù)極端子(7a)接合的負(fù)極引線(13)通過(guò)所述封裝殼體(1、18)的一個(gè)邊引出到外部,其特征在于,還具有阻止所述電極組(2)在所述封裝殼體(1、18)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電極組固定手段,電極組固定手段由與電極組(2)一起裝在封裝殼體(18)內(nèi)的一對(duì)平板狀襯墊構(gòu)件(71、72)構(gòu)成;所述一對(duì)襯墊構(gòu)件(71、72)用不會(huì)浸入電解液、且有彈性的材料形成為平板狀,各自的一條邊側(cè)與所述電極組(2)的引出正、負(fù)極端子(10a、7a)的一端面分別接觸,且相對(duì)所述電極組(2)的正極板(9)及負(fù)極板(4)的各集電部,邊沿其外形發(fā)生彈性變形,邊從兩側(cè)覆蓋所述集電部,在該狀態(tài)相互接合。
6.一種疊合片封裝型電池,其這樣構(gòu)成將正極板(9)與負(fù)極板(4)夾著隔膜(12)卷成渦卷狀,然后壓成扁平形狀的電極組(2),所述電極組(2)和電解液裝入在將兩片重疊成的疊合片的周邊密封而成的封裝殼體(1、18)內(nèi),一端與所述正極板(9)的正極端子(10a)接合的正極引線(14)及一端與所述負(fù)極板(4)的負(fù)極端子(7a)接合的負(fù)極引線(13)通過(guò)所述封裝殼體(1、18)的一個(gè)邊引出到外部,其特征在于,還具有阻止所述電極組(2)在所述封裝殼體(1、18)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電極組固定手段,電極組固定手段由與電極組(2)一起收容在封裝殼體(18)內(nèi)的絕緣框狀襯墊(69、70、77、78)構(gòu)成,所述絕緣框狀襯墊(69、70、77、78)由不會(huì)浸入電解液、且熔點(diǎn)比所述封裝殼體(18)高的材料形成,其外形與由收容在所述封裝殼體(18)內(nèi)的所述電極組(2)的、引出正負(fù)極端子(10a、7a)的一端面及與該一端面相對(duì)的所述封裝殼體(18)的內(nèi)側(cè)面(18g)所圍成的空間對(duì)應(yīng),并設(shè)有將與所述正、負(fù)極端子(10a、7a)分別接合的正、負(fù)極引線(14、13)分別引出到外部的一對(duì)穿插孔(69c、69d、77d、77e、78e),以及設(shè)于該穿插孔(69c、69d、77d、77e、78e)之間、以緊密接觸狀態(tài)與所述一端面抵接的增強(qiáng)部分(69e、77f、78d)。
7.一種疊合片封裝型電池,其這樣構(gòu)成將正極板(9)與負(fù)極板(4)夾著隔膜(12)卷成渦卷狀,然后壓成扁平形狀的電極組(2),所述電極組(2)和電解液裝入在將兩片重疊成的疊合片的周邊密封而成的封裝殼體(1、18)內(nèi),一端與所述正極板(9)的正極端子(10a)接合的正極引線(14)及一端與所述負(fù)極板(4)的負(fù)極端子(7a)接合的負(fù)極引線(13)通過(guò)所述封裝殼體(1、18)的一個(gè)邊引出到外部,其特征在于,還具有阻止所述電極組(2)在所述封裝殼體(1、18)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電極組固定手段,電極組固定手段由與電極組(2)一起裝在封裝殼體(18)內(nèi)的一對(duì)平板狀襯墊構(gòu)件(71、72)構(gòu)成;所述一對(duì)襯墊構(gòu)件(71、72)用不會(huì)浸入電解液、且有彈性的材料形成為平板狀,各自的一條邊側(cè)與所述電極組(2)的引出正、負(fù)極端子(10a、7a)的一端面分別接觸,且相對(duì)所述電極組(2)的正極板(9)及負(fù)極板(4)的各集電部,邊沿其外形發(fā)生彈性變形,邊從兩側(cè)覆蓋所述集電部,在該狀態(tài)相互接合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的疊合片封裝型電池,其特征在于,隔板(12)的外形尺寸設(shè)定為比正極板(9)及負(fù)極板(4)的外形尺寸要大的構(gòu)成。
全文摘要
一種疊合片封裝型電池,具有阻止電極組(2)在封裝殼體(1、18)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電極組固定手段,電極組固定手段由與電極組(2)一起收容在封裝殼體(18)內(nèi)的絕緣框狀襯墊(69、70、77、78)構(gòu)成,絕緣框狀襯墊由不會(huì)浸入電解液、熔點(diǎn)比封裝殼體高的材料形成,外形與由收容在封裝殼體內(nèi)的電極組的、引出正負(fù)極端子(10a、7a)的一端面及與該一端面相對(duì)的封裝殼體的內(nèi)側(cè)面(18g)所圍成的空間對(duì)應(yīng),并設(shè)有將與正、負(fù)極端子分別接合的正、負(fù)極引線(14、13)分別引出到外部的一對(duì)穿插孔(69c、69d、77d、77e、78e),以及設(shè)于該穿插孔之間、以緊密接觸狀態(tài)與所述一端面抵接的增強(qiáng)部分(69e、77f、78d)。
文檔編號(hào)H01M10/40GK1822412SQ20061006731
公開(kāi)日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2000年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月26日
發(fā)明者金田正明, 吉尾英明, 松政義高, 一之瀨浩明, 鈴木仁, 津田信吾 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社