專利名稱：二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二次電池。
背景技術(shù)：
近年來，作為混合動力(hybrid)汽車、電動汽車等的動力源，開發(fā)有能量密度 (Wh/kg)高的鋰離子二次電池，其中體積能量密度(Wh/L)高的方形二次電池受到關(guān)注。在方形鋰離子二次電池中，提出有如下方法制作卷繞了在正極箔上涂布了正極 電極的正極薄片、在負(fù)極箔上涂布了負(fù)極電極的負(fù)極薄片以及絕緣隔板(separator)的扁 平形狀的卷繞組，在卷繞組的軸方向兩端部中分別露出沒有被涂布的正極箔、負(fù)極箔，將各 露出部與集電板進(jìn)行連接。在專利文獻(xiàn)1中，提出如下結(jié)構(gòu)向卷繞體的卷繞內(nèi)部插入U形狀的集電板，將露 出部分割為兩個，并分別與集電板進(jìn)行連接。由此，能夠使露出部的寬度變窄，因此對電池 小型化方面有利。專利文獻(xiàn)1 日本特開2005-216825號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，在車載用的二次電池中，不僅是小型化，還要求對于車的振動、沖擊等負(fù)荷 的強(qiáng)度，但是卷繞組中的正極箔為厚度10 30 μ m左右的鋁箔，負(fù)極箔為厚度10 30 μ m 左右的銅箔，其本身強(qiáng)度低。與該強(qiáng)度相比，卷繞組的重量大，在將正負(fù)極箔的露出部(連 接部)連接在正負(fù)極集電板上的結(jié)構(gòu)中，產(chǎn)生伴隨該負(fù)荷的卷繞組的慣性力。因此，二次電 池需要達(dá)到耐受這種荷重的規(guī)格，成為小型化、輕量化的障礙。(1)本申請中的第一方面的發(fā)明的二次電池，其特征在于，具備卷繞組，將涂布 了正極活性物質(zhì)的正極箔和涂布了負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極箔，隔著隔板以軸芯為中心卷繞成 扁平形狀而形成該卷繞組；容器，收納所述卷繞組；蓋，密封所述容器；正極端子以及負(fù)極 端子，設(shè)在所述蓋上；正極集電板，與所述卷繞組的所述正極箔以及所述正極端子電連接， 并且由所述蓋來支撐；以及負(fù)極集電板，與所述卷繞組的所述負(fù)極箔以及所述負(fù)極端子電 連接，并且由所述蓋來支撐，其中，所述正極集電板以及負(fù)極集電板分別與所述軸芯連接。(2)本申請中的第二方面的發(fā)明，其特征在于，在權(quán)利要求1所述的二次電池中， 所述軸芯具有從所述卷繞組的卷繞軸方向的兩端面突出設(shè)置的突起，所述突起分別與在所 述正負(fù)極集電板卡合而固定兩者。(3)本申請中的第三方面的發(fā)明，其特征在于，在權(quán)利要求1所述的二次電池中， 具備正極支撐體，在所述卷繞組的卷繞軸方向的正極側(cè)端部嵌合在所述卷繞組的內(nèi)周側(cè) 而與所述軸芯連結(jié)；以及負(fù)極支撐體，在所述卷繞組的卷繞軸方向的負(fù)極側(cè)端部嵌合在所 述卷繞組的內(nèi)周側(cè)而與所述軸芯連結(jié)，其中，所述軸芯具有從所述卷繞組的卷繞軸方向的 兩端面突出設(shè)置的多個突起，所述多個突起中的靠近所述蓋的第一突起與所述正負(fù)極集電 板卡合，所述正負(fù)極支撐體與所述多個突起中的、從所述兩端面突出設(shè)置的其它的多個第二突起連結(jié)。(4)本申請中的第四方面的發(fā)明，其特征在于，在權(quán)利要求3所述的二次電池中， 連結(jié)了所述正極支撐體以及所述負(fù)極支撐體的所述軸芯的多個第二突起，設(shè)在夾住卷繞軸 芯而離開所述蓋側(cè)和所述容器的底部側(cè)的位置上。(5)本申請中的第五方面的發(fā)明，其特征在于，在權(quán)利要求3或者4所述的二次電 池中，所述第一突起設(shè)在所述第二突起和所述正極端子或負(fù)極端子之間。(6)本申請中的第六方面的發(fā)明的二次電池，其特征在于，具備卷繞組，將涂布 了正極活性物質(zhì)的正極箔和涂布了負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極箔，隔著隔板以軸芯為中心卷繞成 扁平形狀而形成該卷繞組；容器，收納所述卷繞組；蓋，密封所述容器；正極端子以及負(fù)極 端子，設(shè)在所述蓋上；正極集電板，與所述卷繞組的所述正極箔以及所述正極端子電連接， 并且由所述蓋來支撐；負(fù)極集電板，與所述卷繞組的所述負(fù)極箔以及所述負(fù)極端子電連接， 并且由所述蓋來支撐；正極支撐體，在所述卷繞組的卷繞軸方向的正極側(cè)端部，嵌合在所述 卷繞組的內(nèi)周側(cè)而與所述軸芯連結(jié)；以及負(fù)極支撐體，在所述卷繞組的卷繞軸方向的負(fù)極 側(cè)端部，嵌合在所述卷繞組的內(nèi)周側(cè)而與所述軸芯連結(jié)組軸方向。(7)本申請中的第七方面的發(fā)明，其特征在于，在權(quán)利要求6所述的二次電池中， 連結(jié)了所述正極支撐體以及所述負(fù)極支撐體的所述軸芯的多個第二突起，設(shè)在夾住疊卷軸 芯而離開所述蓋側(cè)和所述容器的底部側(cè)的位置上。(8)本申請中第八方面的發(fā)明，其特征在于，在權(quán)利要求1至7中任意一項所述的 二次電池中，所述正極集電體以及所述負(fù)極集電體分別具有分別與變形部連接的一對連接 片，所述變形部形成在所述卷繞組的扁平外周面的外內(nèi)面上，所述一對正負(fù)極連接片分別 熔接在所述變形部的正負(fù)極箔上。(9)本申請中的第九方面的發(fā)明，其特征在于，在權(quán)利要求1至7中任意一項所述 的二次電池中，所述正極集電體以及所述負(fù)極集電體分別具有分別與變形部連接的一個連 接片，所述變形部形成在所述卷繞組的扁平外周面的外內(nèi)的任意一面上，將所述一個正負(fù) 極連接片分別熔接在所述變形部的正負(fù)極箔的一方的面上。(10)本申請中的第十方面的發(fā)明，其特征在于，在權(quán)利要求1至7中任意一項所述 的二次電池中，所述正極集電體以及所述負(fù)極集電體，具有能夠在與所述卷繞組的扁平外 周面的外內(nèi)面分離的方向上變形的一對連接片，所述正極集電體的所述一對連接片與所述 正極箔連接，所述負(fù)極集電體的所述一對連接片與所述負(fù)極箔連接。(11)本申請中的第十一方面的發(fā)明，其特征在于，在權(quán)利要求1至7中任意一項所 述的二次電池中，所述正極集電體以及所述負(fù)極集電體分別具有能夠在與所述卷繞組的扁 平外周面的外內(nèi)中任意一方的面分離的方向上變形的一個連接片，所述正極集電體經(jīng)由所 述一個連接片而與所述正極箔連接，所述負(fù)極集電體經(jīng)由所述一個連接片而與所述負(fù)極箔 連接。(12)本申請中的第十二方面的發(fā)明，其特征在于，在權(quán)利要求1至7、8、10中任 意一項所述的二次電池中，其特征在于，在所述正極支撐體的一對連接部、和所述正極集電 板的所述一對連接片之間夾持所述卷繞組的變形部而熔接，在所述負(fù)極支撐體的一對連接 部、和所述負(fù)極集電板的所述一對連接片之間夾持所述卷繞組的變形部熔接。根據(jù)本發(fā)明，能夠確保充分的強(qiáng)度且實現(xiàn)小型化、輕量化。


圖1是表示第一實施方式的二次電池的立體圖。圖2是表示第一實施方式中的發(fā)電要素組件的立體圖。圖3是表示將第一實施方式的蓋組件連接在卷繞組上的狀況的立體圖。圖4是表示第一實施方式的卷繞組的分解立體圖。圖5是表示第一實施方式的軸芯的立體圖。圖6是表示向第一實施方式的卷繞組的支撐板的安裝狀況的立體圖。圖7是表示圖6的卷繞組和支撐板的固定狀況的立體圖。圖8是表示第一實施方式的負(fù)極箔和集電板之間的連接狀態(tài)的剖面圖。圖9是表示本發(fā)明的二次電池的第二實施方式中的、向卷繞組插入集電板的狀況 的立體圖。圖10是表示第二實施方式的發(fā)電要素組件的立體圖。圖11是表示第二實施方式的軸芯的立體圖。圖12是表示本發(fā)明的二次電池的第三實施方式中的發(fā)電要素組件的立體圖。圖13是表示本發(fā)明的二次電池的第四實施方式中的發(fā)電要素組件的立體圖。圖14是表示本發(fā)明的二次電池的第五實施方式中的發(fā)電要素組件的立體圖。圖15是表示本發(fā)明的二次電池的第六實施方式中的發(fā)電要素組件的立體圖。附圖標(biāo)記說明BC 二次電池；10 容器；11 發(fā)電要素組件；110 蓋組件；111 蓋；113 正極端 子；114 :負(fù)極端子；115 :正極集電板；116 :負(fù)極集電板；115A、116A:集電板基部；115B、 116B 集電板連接片；115C、116C 超聲波接合部；120 :卷繞組；121 隔板；122 :正極箔； 122BU24B 變形部；123 正極電極；124 負(fù)極箔；125 負(fù)極電極；126,226 軸芯；126K, 126T 突起；130 正極支撐板；140 負(fù)極支撐板。
具體實施例方式接下來，參照附圖來說明將本發(fā)明的二次電池應(yīng)用于方形鋰離子二次電池中的實 施方式。[第一實施方式][二次電池的結(jié)構(gòu)]如圖1所示，鋰離子二次電池BC構(gòu)成為包括在一端部具有開口的容器10、以及收 容在容器10內(nèi)的圖2所示的發(fā)電要素組件11。[發(fā)電要素組件]如圖2所示，發(fā)電要素組件11具備圖3所示的蓋組件110、以及圖4所示的電極 卷繞組120。[蓋組件]如圖3所示，蓋組件110具備蓋111，堵塞容器10的開口 ；正負(fù)極端子113、114， 經(jīng)由絕緣封緘部件112從蓋111突出；以及正負(fù)集電板115、116，分別連接在正負(fù)極端子 113、114上。正負(fù)極端子113、114，通過絕緣封緘部件112與蓋111電絕緣。
正極集電板115具備基部115A，沿著電極卷繞組120的卷繞軸方向的正極側(cè)端 面向二次電池底部方向延伸；以及一對正極連接片115B，從基部115A的下端兩側(cè)面分為兩 股，且向沿著電極卷繞組120的扁平外周面的外內(nèi)的方向彎曲為直角而向容器底部方向延 伸。同樣地，負(fù)極集電板116具備基部116A，沿著電極卷繞組120的卷繞軸方向的負(fù) 極側(cè)端面向二次電池底部方向延伸；以及一對負(fù)極連接片116B，從基部116A的下端兩側(cè)面 分為兩股，且向沿著電極卷繞組120的扁平外周面的外內(nèi)的方向彎曲為直角而向容器底部 方向延伸。如后所述，以夾持電極卷繞組120的正極變形部122B的方式插入一對正極連接片 115B,以夾持電極卷繞組120的負(fù)極變形部124B的方式插入一對負(fù)極連接片116B。[電極卷繞組]如圖4所示，電極卷繞組120是夾著隔板121將正極箔122和負(fù)極箔IM在圖5 所示的軸芯1 周圍卷繞為扁平形狀來構(gòu)成的。正極箔122是厚度30 μ m的鋁，負(fù)極箔IM 是厚度15 μ m的銅。另外，隔板121是多孔質(zhì)的聚乙烯樹脂。在正極箔122的兩面涂布有正極活性物質(zhì)(正極電極)123，在負(fù)極箔124的兩面 涂布有負(fù)極活性物質(zhì)(負(fù)極電極)125。在電極卷繞組120的一個端面，設(shè)有露出未涂布正 極活性物質(zhì)123的正極箔122的正極連接部122A。在相反側(cè)的負(fù)極側(cè)端面中，也設(shè)有露出 未涂布負(fù)極活性物質(zhì)125的負(fù)極箔124的負(fù)極連接部124A。如后所述，正負(fù)極箔122、1M 在正負(fù)極連接部122A、124A中，分別連接在正負(fù)集電板115、116連接。[軸芯]參照圖5來說明軸芯126。軸芯1 是以聚丙烯樹脂為原材料、比電極卷繞組120 的卷繞寬度窄若干寬度的厚度2mm的板狀部件。在軸芯126的靠近蓋111的端部中，形成 比蓋111的長度方向的寬度窄若干寬度的寬幅部126W。在軸芯126的卷繞軸方向的正極 側(cè)端面U6P、負(fù)極側(cè)端面U6N，隔開間隔而分別突出設(shè)置兩個集電板固定突起126T。如在 后面參照圖6以及圖7進(jìn)行詳述那樣，在集電板固定突起126T上分別固定有正負(fù)極支撐體 130,140ο在寬幅部126W的正負(fù)極側(cè)兩端面中，分別突出設(shè)置集電極固定突起U6K。如后所 述，軸芯1 將集電板固定突起126K與正負(fù)極集電板115、116的集電板連接部117卡合而 進(jìn)行固定。通過該固定，電極卷繞組120經(jīng)由正負(fù)極集電板115、116由蓋111來支撐。如圖6所示，在電極卷繞組120的卷繞軸方向的正極側(cè)端面上安裝有正極支撐體 130，在負(fù)極側(cè)端面上安裝有負(fù)極支撐體140。正負(fù)極支撐體130、140分別是剖面為U字 形的槽狀板，在該槽狀部中分別穿設(shè)有與集電板固定突起126T相對應(yīng)的兩個固定孔131、 141。正極支撐體130的U字形中的兩端面，分別視為連接在正極連接部122A上的正極連 接部132，同樣地負(fù)極支撐體140的U字形中的兩端面分別視為與負(fù)極連接部124A連接的 負(fù)極連接部142。正極支撐體130固定在電極卷繞組120的軸芯126上，并且在超聲波接合部 115C(參照圖2)中，超聲波與正極集電板115的正極連接片115B接合。負(fù)極支撐體140固 定在電極卷繞組120的軸芯1 上，并且在超聲波接合部116C(參照圖2)中，超聲波與負(fù) 極集電板116的負(fù)極連接片116B接合。
另一方面，正極集電板115在超聲波接合部115C中與電極卷繞組120的正極連 接部122A連接，負(fù)極集電板116在超聲波接合部116C中與電極卷繞組120的負(fù)極連接部 124A連接。正負(fù)極支撐體130、140在電極卷繞組120的卷繞軸方向端面中與軸芯1 連結(jié)。 即槽底部內(nèi)側(cè)的突條，以進(jìn)入電極卷繞組120的卷繞中心的狀態(tài)與軸芯1 連結(jié)。由此，正 負(fù)極支撐體130、140嵌合在電極卷繞組120的端面?zhèn)?，其外周由電極卷繞組120支撐。由 此，如圖7所示，制作與軸芯126結(jié)合了正負(fù)極支撐體130、140的電極卷繞組120。在圖7所示的電極卷繞組120中，由軸芯126的各自兩個部位的集電板固定突起 126T的熔接部126Y來支撐正負(fù)極支撐體130、140。兩個集電板固定突起126T，夾著卷繞軸 芯而離開蓋側(cè)和電池底部側(cè)。因而，相對于正負(fù)極支撐體130、140，防止電極卷繞組120圍 繞卷繞軸旋轉(zhuǎn)。[二次電池的組裝]如圖3所示，將蓋組件110和電極卷繞組120 —體化來制作發(fā)電要素組件11，將 該發(fā)電要素組件11插入容器10中。將蓋111激光熔接在容器10上來密封容器10。在蓋 111中設(shè)有注液口，在將蓋111熔接在容器10上之后，從注液口中向容器10內(nèi)注入電解液 (省略圖示)。注入電解液之后，在注液口中激光熔接注液栓IllA來密封。在正負(fù)極端子 113、114中安裝由絕緣樹脂所構(gòu)成的墊圈(gasket) 112，相對蓋111電絕緣，并且形成正負(fù) 極端子113、114和蓋111之間的密封水。[發(fā)電要素組的組裝]說明發(fā)電要素組件111的組裝過程。首先，制作圖4所示的電極卷繞組120。即在軸芯1 上，隔著隔板121卷繞正極 箔122以及負(fù)極箔124。接著，如圖6所示，將軸芯126的集電板固定突起126T插入支撐體 130,140的固定孔131、141中，在軸芯126上卡合正負(fù)極支撐體130、140。之后，通過熱熔 接四個部位的集電板固定突起126T而使其變形，將正負(fù)極支撐體130、140固定在軸芯1 上。該狀態(tài)示出在圖7中。圖7的符號126Y表示熱熔接部。如圖3所示，將安裝在蓋111上的正負(fù)極集電板115、116朝向電極卷繞組120向 圖中的空白箭頭方向輸送，使得通過一對正極連接片115B來夾住安裝在電極卷繞組120上 的正極支撐體130，并且通過負(fù)極連接片116B來夾住安裝在電極卷繞組120上的負(fù)極支撐 體 140。此時，在正負(fù)極連接部122A、124A中，通過以重疊的狀態(tài)壓彎正負(fù)極箔122、IM來 形成正負(fù)極箔變形部122B、1MB。通過在插入前形成正負(fù)極箔變形部122B、1MB，容易將電 極卷繞組120插入到兩張正負(fù)極集電板115、116之間。蓋組件110插入電極卷繞組120中直到設(shè)在軸芯126上的集電板固定突起126K 與設(shè)在正極集電板基部115A上的集電板連接部117卡合的位置為止。通過將正負(fù)極集電板115、116的連接片115B、116B連接到形成于電極卷繞組120 的扁平外周面的外內(nèi)面上的正負(fù)極箔變形部122B、1MB，與將集電板連接在卷繞組的內(nèi)周 側(cè)的情況相比，針對電極卷繞組120的正負(fù)極集電板115、116的組組裝變得容易。如圖8所示，配置負(fù)極支撐體140，以通過負(fù)極支撐體140的一對負(fù)極連接部142、 和負(fù)極集電板116的一對負(fù)極連接片116B來夾住負(fù)極箔變形部1MB，在超聲波接合部116C的位置處熔接負(fù)極連接片116B、負(fù)極箔變形部1MB、負(fù)極連接部142。盡管省略圖示，但是同樣地配置正極支撐體130，以通過正極支撐體130的一對正 極連接部132、和正極集電板115的一對正極連接片115B來夾住正極箔變形部122B，在超 聲波接合部115C的位置處熔接正極連接片115B、正極箔變形部122B、正極連接部132。由此，在電極卷繞組120的扁平外內(nèi)面露出的正極箔122 (正極連接部122A)，與正 極支撐體130、正極集電板115的連接片115B—體化連接，在電極卷繞組120的扁平外內(nèi)面 露出的負(fù)極箔124(負(fù)極連接部124A)，與負(fù)極支撐體140、負(fù)極集電板116的連接片116B 一體化連接。超聲波連接部115C、116C的位置，配置在正負(fù)極支撐體130、140的正極連接部 132,142中的對置位置(對稱位置)、相對卷繞軸對稱的位置、即夾著卷繞軸的中心而與 蓋部和電池底部側(cè)相互離開的位置，因此能夠得到針對以正負(fù)極集電板115、116的基部 115A、116A為中心的振動的高強(qiáng)度。此外，在專利文獻(xiàn)1中，沒有設(shè)置將正負(fù)極集電板固定在軸芯上的單元，成為荷重 作用于正負(fù)極箔的連接部的結(jié)構(gòu)。正極支撐體130是厚度0. 3mm的鋁，正極集電板115是厚度0. 6mm的鋁。另外，正 極箔122是厚度20 μ m的鋁箔，在電極卷繞組120中重疊30張。在進(jìn)行超聲波熔接時，由 超聲波接合的振子和定子來夾住正極支撐體130、正極集電板115的連接片115B以及正極 箔122，以接合時間0. 5秒、振幅25 μ m、加壓力2. 7kN的條件，如圖2所示地接合四個部位。另一方面，負(fù)極支撐體140是厚度0. 3mm的銅板，負(fù)極集電板116是厚度0. 5mm的 銅板。另外，負(fù)極箔1 是厚度15ym的鋁箔，在電極卷繞組120中重疊30張。負(fù)極側(cè)中 的超聲波熔接的條件是在接合時間0. 4秒、振幅25 μ m、加壓力3. 8kN的條件，同樣地接合四 個部位。并且，如圖2所示，在將集電板固定突起126K插入到集電板連接部117中的狀態(tài)， 通過熱熔接進(jìn)行加熱押壓，形成集電板樹脂熔接部117A。由此，正負(fù)極集電板115、116經(jīng)由 基部115A、116A直接與軸芯1 連結(jié)。此外，正負(fù)極集電板115、116是對蓄積在電極卷繞組120中的電力進(jìn)行集電而取 出的電流路徑，另外還有逆向地取入的電流路徑。根據(jù)以上說明的第一實施方式的二次電池，能夠起到如下作用效果。(1)正負(fù)極集電板115、116與軸芯126連結(jié)，因此卷繞組120被固定在蓋111上， 能夠防止卷繞組120的振動引起的耐久性的劣化。(2)將正負(fù)極支撐體130、140配置在卷繞組120的卷繞軸方向的兩端部的內(nèi)周面 側(cè)而與軸芯連結(jié)，并且熔接了支撐體130、140、集電板連接片115B、116B和正負(fù)極箔122、 124。因而，卷繞組120可靠地與集電板115、116連結(jié)。(3)集電板連接片115B、116B位于超聲波接合部115C、116C和正負(fù)極端子113、 114之間，另外電極卷繞組120與正負(fù)極集電板115、116、正負(fù)極支撐體130、140 —體化， 因此電極卷繞組120的慣性力一體地作用于集電板連接板115、116，而不作用于正負(fù)極箔 122、124。由此，能夠保護(hù)電極卷繞組120。(4)通過將正負(fù)極集電板115、116分別分支為正極連接片115B、負(fù)極連接片116B 兩股，不加寬連接片115B、116B的寬度就能夠降低正負(fù)極集電板115、116和正負(fù)電極123、125之間的連接電阻。[第二實施方式]參照圖9 圖11來說明本發(fā)明的二次電池的第四實施方式。此外，對于圖中與第一實施方式相同或者相當(dāng)?shù)牟糠郑瑯?biāo)記相同符號，省略說明。如圖9以及圖10所示。第二實施方式中的正負(fù)極集電板115、116具備基部115A、 116A，連接在蓋111的底面；以及正極連接片115B、負(fù)極連接片116B，從基部115A、116A向 電池底部擺寬地延伸為兩股形狀。在連結(jié)片115B、116B的上部形成彎曲部115E、116E。另外如圖11所示，軸芯2 成為在圖2的結(jié)構(gòu)中省略寬幅部U6W、集電板固定突 起126K的結(jié)構(gòu)。即軸芯2 為矩形形狀。在擺寬的正負(fù)極連接片115B、116B之間插入電極卷繞組120，通過一對正極連接 片115B來夾持在卷繞組120的扁平外周外內(nèi)面露出的正極箔122，另外，通過一對負(fù)極連接 片116B來夾持在卷繞組120的扁平外周外內(nèi)面露出的負(fù)極箔124。此時，因為設(shè)有彎曲部 115E、116E，所以在正負(fù)極連接片115E、116B的上端部，能夠確保能夠收容成為電極卷繞組 120的粗直徑的卷曲端部的空間。與第一實施方式相同，利用熔接部115C來熔接正極連接片115B和正極支撐體130 的正極連接部132，利用熔接部116C來熔接負(fù)極連接片116B和負(fù)極支撐體140的負(fù)極連接 部 142。根據(jù)第二實施方式的二次電池，能夠起到如下作用效果。(1)正極連接片115B以及負(fù)極連接片116B，能夠向相對電極卷繞組120的扁平外 周外內(nèi)面而分離的方向自由變形。由此，能夠自由地調(diào)節(jié)正極連接片115B的間隔、負(fù)極連 接片116B的間隔，在正極連接片115B間以及負(fù)極連接片116B間插入電極卷繞組120時， 能夠分別擴(kuò)大正極連接片115B、負(fù)極連接片116B，因此組裝變得容易。(2)通過進(jìn)行開閉的正負(fù)極連接片115B、116B，提高組裝的操作性，并且還能夠省 略事先形成正極箔變形部122B、負(fù)極箔變形部124B的操作。即，利用一對正極連接片115B 來夾壓在卷繞組120的外周面露出的正極箔122，另外利用一對負(fù)極連接片116B來夾壓在 卷繞組120的外周面露出的負(fù)極箔124，能夠使電極卷繞組120的兩端部分別變形。

(3)正負(fù)極集電板115、116和軸芯2 沒有被直接連結(jié)，但是因為在固定于軸芯 226的正極支撐體130的一對連接部132(參照圖6)和一對正極連接片115B之間夾持電 極卷繞組120的正極連接部122A而進(jìn)行熔接，在固定于軸芯2 上的負(fù)極支撐體140的一 對連接部142(參照圖6)和一對負(fù)極連接片116B之間夾持電極卷繞組120的負(fù)極連接部 124A而進(jìn)行熔接，所以能確保充分的耐振動性和耐沖擊性。此外，在第二實施方式的二次電池中，盡管構(gòu)成為能夠開閉正負(fù)極集電板115、 116，但也可以是非開閉式方式的集電板。[第三實施方式]參照圖12來說明本發(fā)明的二次電池的第三實施方式。此外，對于圖中與第二實施方式相同或者相當(dāng)部分，標(biāo)記相同符號，省略說明。其 中，軸芯126使用圖5所示的第一實施方式的軸芯。如圖12所示，第三實施方式在第二實施方式中的正負(fù)極集電板115、116上附加了 用于與第一實施方式的軸芯1 連結(jié)的正極固定部115D。正極固定部115D沿著電極卷繞組
10120的卷繞軸方向的正極側(cè)端面向二次電池底部方向延伸，在正極固定部115D的容器底部 方向端部上設(shè)有集電板連接部117。在集電板連接部117中插入集電板固定突起1 (參 照圖5)，形成集電板樹脂熔接部117A。由此，正負(fù)極集電板115、116直接與軸芯1 連結(jié)。根據(jù)第三實施方式的二次電池，除了第二實施方式的效果之外，還能夠得到提高 耐振動性和耐沖擊性這樣的效果。[第四實施方式]參照圖13來說明本發(fā)明的二次電池的第四實施方式。其中，對于圖中與第一實施方式相同或者相當(dāng)部分，標(biāo)記相同符號，省略說明。如圖13所示，第四實施方式省略了第二實施方式中的正極連接片115B中的一個、 和負(fù)極連接片116B中的一個。在圖13中，在擋板135和正極支撐體130的正極連接部132 之間夾持正極箔122而進(jìn)行超聲波熔接。由此，與第二實施方式相比，進(jìn)一步提高組裝的操作性，還能夠省略在事先將正極 箔變形部122B、負(fù)極箔變形部124B成型的操作。[第五實施方式]參照圖14來說明本發(fā)明的二次電池的第五實施方式。此外，對于圖中與第一實施方式相同或者相當(dāng)部分，標(biāo)記相同符號，省略說明。如圖14所示，第五實施方式省略了第一實施方式中的正負(fù)極支撐體130、140。正 負(fù)極集電板115、116的正負(fù)極連接片115B、116B，分別直接熔接在正極箔122和負(fù)極箔IM 上。另外，將軸芯126的突起127K分別與正負(fù)極集電板115、116的基部115A、116A卡合而 進(jìn)行熱熔接。由此，正負(fù)極集電板115、116和軸芯1 被直接結(jié)合。根據(jù)第五實施方式正的二次電池，能夠起到如下作用效果。(1)省略了正負(fù)極支撐體130、140，因此與第二實施方式相比能夠減少部件數(shù)量， 能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化、組裝的簡易化。(2)盡管電極卷繞組120不被正負(fù)極支撐體130、140支撐，但是因為軸芯1 被直 接與正負(fù)極集電板115、116接合，所以能夠確保耐振動性和耐沖擊性。[第六實施方式]參照圖15來說明本發(fā)明的二次電池的第六實施方式。此外，對于圖中與第三實施方式相同或者相當(dāng)部分，標(biāo)記相同符號，省略說明。如圖15所示，第六實施方式省略了第三實施方式中的圖12的正極連接片115B中 的一個和負(fù)極連接片116B中的一個。由此，與第三實施方式相比，進(jìn)一步提高組裝的操作性。[第一 第六實施方式的變形例]在第一 第六實施方式中，設(shè)有正極集電板115、負(fù)極集電板116兩者，并分別與 正極箔122、負(fù)極箔IM連接，但是還能夠省略正極集電板115或者負(fù)極集電板116中的一 方，通過其它連接方法來將正極箔122或者負(fù)極箔IM與正極電極123或者負(fù)極電極7連接。只通過單側(cè)的集電板也能夠得到更高的耐振動性、耐沖擊性。[第一 第四、第六實施方式的變形例]在第一 第四、第六實施方式中，在電極卷繞組120的卷繞軸方向兩端部的內(nèi)周側(cè)設(shè)有正極支撐體130、負(fù)極支撐體140，但是還能夠只采用正極側(cè)的正極支撐體130、或者 負(fù)極側(cè)的負(fù)極支撐體140而省略另一個。與以往相比，只通過單側(cè)的支撐體也能夠得到更高的耐振動性、耐沖擊性。[第一實施方式的變形例]在第一實施方式中，作為正負(fù)極箔122、1 (正負(fù)極連接部122A、124A)、正負(fù)極支 撐體130、140、正負(fù)極集電板115、116的接合方法，以超聲波熔接為例進(jìn)行了記載，但是也 可以由電阻熔接、激光熔接、以及摩擦攪拌接合來連接。關(guān)于其它實施方式的正負(fù)極集電板 115、116的接合方法也相同。[第一 第六實施方式的變形例]在第一 第六實施方式中，將各正負(fù)極連接部132、142中的超聲波接合部115C、 116C配置在相對于卷繞軸的對稱位置上，但是也可以在這些超聲波接合部115C、116C的外 側(cè)位置中進(jìn)一步設(shè)置超聲波接合部。由此，能夠在軸芯126和多個超聲波連接部115C、116C的三個部位處固定正負(fù)極 支撐體130、140，因此能夠提高軸芯126的支撐強(qiáng)度，并且能夠防止撓曲，能夠提高耐振動 性和耐沖擊性。[第一 第六實施方式的變形例]在第一 第六實施方式中，記載了將正負(fù)極集電板115、116配置在電極卷繞組 120的卷繞外周面?zhèn)鹊慕Y(jié)構(gòu)，但是通過配置在卷繞內(nèi)周側(cè)、并通過超聲波接合來連接正負(fù)極 箔和正負(fù)極集電板，并固定正負(fù)極集電板和軸芯126，也能夠同樣的效果。[第四實施方式的變形例]在第四實施方式中，省略了第二實施方式中的正極連接片115B中的一個、負(fù)極連 接片116B中的一個，但是還能夠省略第一實施方式中的正極集電板115、負(fù)極集電板116中 的正極連接片115B的一方、負(fù)極連接片116B的一方。即，在第四實施方式中，也可以附加基部115A、116A。
權(quán)利要求
1.一種二次電池，其特征在于，具備卷繞組，將涂布了正極活性物質(zhì)的正極箔和涂布了負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極箔，隔著隔板 以軸芯為中心卷繞成扁平形狀而形成該卷繞組；容器，收納所述卷繞組；蓋，密封所述容器；正極端子以及負(fù)極端子，設(shè)在所述蓋上；正極集電板，與所述卷繞組的所述正極箔以及所述正極端子電連接，并且由所述蓋來 支撐；以及負(fù)極集電板，與所述卷繞組的所述負(fù)極箔以及所述負(fù)極端子電連接，并且由所述蓋來 支撐，其中，所述正極集電板以及負(fù)極集電板分別與所述軸芯連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于，所述軸芯具有從所述卷繞組的卷繞軸方向的兩端面突出設(shè)置的突起，所述突起分別與 所述正負(fù)極集電板卡合而固定兩者。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于，具備正極支撐體，在所述卷繞組的卷繞軸方向的正極側(cè)端部嵌合在所述卷繞組的內(nèi)周側(cè)而 與所述軸芯連結(jié)；以及負(fù)極支撐體，在所述卷繞組的卷繞軸方向的負(fù)極側(cè)端部嵌合在所述 卷繞組的內(nèi)周側(cè)而與所述軸芯連結(jié)，其中，所述軸芯具有從所述卷繞組的卷繞軸方向的兩 端面突出設(shè)置的多個突起，所述多個突起中的靠近所述蓋的第一突起與所述正負(fù)極集電板 卡合，所述正負(fù)極支撐體與所述多個突起中的、從所述兩端面突出設(shè)置的其它的多個第二 突起連結(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次電池，其特征在于，連結(jié)了所述正極支撐體以及所述負(fù)極支撐體的所述軸芯的多個第二突起，設(shè)在夾住卷 繞軸芯而離開所述蓋側(cè)和所述容器的底部側(cè)的位置上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次電池，其特征在于，所述第一突起設(shè)在所述第二突起和所述正極端子或負(fù)極端子之間。
6.一種二次電池，其特征在于，具備卷繞組，涂布了正極活性物質(zhì)的正極箔和涂布了負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極箔，隔著隔板以 軸芯為中心卷繞成扁平形狀而形成該卷繞組；容器，收納所述卷繞組；蓋，密封所述容器；正極端子以及負(fù)極端子，設(shè)在所述蓋上；正極集電板，與所述卷繞組的所述正極箔以及所述正極端子電連接，并且由所述蓋來 支撐；負(fù)極集電板，與所述卷繞組的所述負(fù)極箔以及所述負(fù)極端子電連接，并且由所述蓋來 支撐；正極支撐體，在所述卷繞組的卷繞軸方向的正極側(cè)端部嵌合在所述卷繞組的內(nèi)周側(cè)而 與所述軸芯連結(jié)；以及負(fù)極支撐體，由所述卷繞組的卷繞軸方向的負(fù)極側(cè)端部嵌合在所述卷繞組的內(nèi)周側(cè)來與所述軸芯連結(jié)，其中，所述軸芯具有從所述卷繞組的卷繞軸方向的兩端面突出設(shè)置的多個突起，所述 正負(fù)極支撐體與所述突起連結(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的二次電池，其特征在于，連結(jié)了所述正極支撐體以及所述負(fù)極支撐體的所述軸芯的多個突起，設(shè)在夾住卷繞軸 芯而離開所述蓋側(cè)和所述容器的底部側(cè)的位置上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于，所述正極集電體以及所述負(fù)極集電體，分別具有分別與變形部連接的一對連接片，所 述變形部形成在所述卷繞組的扁平外周面的外內(nèi)面上，所述一對正負(fù)極連接片分別熔接在所述變形部的正負(fù)極箔上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于，所述正極集電體以及所述負(fù)極集電體，分別具有分別與變形部連接的一個連接片，所 述變形部形成在所述卷繞組的扁平外周面的外內(nèi)面中的任意一面上，所述一個正負(fù)極連接片分別熔接在所述變形部的正負(fù)極箔的一個面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于，所述正極集電體以及所述負(fù)極集電體，具有能夠在與所述卷繞組的扁平外周面的外 內(nèi)面分離的方向上變形的一對連接片，所述正極集電體的所述一對連接片與所述正極箔連 接，所述負(fù)極集電體的所述一對連接片與所述負(fù)極箔連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于，所述正極集電體以及所述負(fù)極集電體，分別具有能夠在與所述卷繞組的扁平外周面的 外內(nèi)面中的任意一面分離的方向上變形的一個連接片，所述正極集電體經(jīng)由所述一個連接 片而與所述正極箔連接，所述負(fù)極集電體經(jīng)由所述一個連接片而與所述負(fù)極箔連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于，在所述正極支撐體的一對連接部、和所述正極集電板的所述一對連接片之間夾持所述 卷繞組的變形部而進(jìn)行熔接，在所述負(fù)極支撐體的一對連接部、和所述負(fù)極集電板的所述 一對連接片之間夾持所述卷繞組的變形部而進(jìn)行熔接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種二次電池。確保充分的強(qiáng)度且實現(xiàn)小型化、輕量化。二次電池中的發(fā)電要素組具備電極卷繞組(120)、以及連接在電極卷繞組(120)上的正負(fù)極集電板(115)、(116)，卷繞組分別經(jīng)由正負(fù)極板連接在安裝于蓋(111)的正負(fù)極端子(113)、(114)上。正負(fù)極集電板(115)、(116)通過正負(fù)極端子(113)、(114)固定在蓋(111)上，電極卷繞組(120)經(jīng)由正負(fù)極集電板(115)、(116)由蓋(111)來支撐。在電極卷繞組(120)的卷繞軸方向的正負(fù)極側(cè)兩端面中安裝正負(fù)極支撐體(130)、(140)，正負(fù)極支撐體(130)、(140)固定在電極卷繞組(120)的軸芯(126)上，并且在超聲波接合部(115C)、(116C)中，超聲波接合在正負(fù)極集電板(115)、(116)的連接片(115B)、(116B)上。另一方面，正負(fù)極集電板(115)、(116)在超聲波接合部(115C)、(116C)中，分別連接在電極卷繞組(120)的正負(fù)極箔(122)、(124)上。
文檔編號H01M4/64GK102148394SQ201110027610
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者巖佐正明, 梶原浩一, 藤田利郎, 青田欣也 申請人:日立車輛能源株式會社