專利名稱：蓄電元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及殼體與正極或負(fù)極導(dǎo)通的蓄電元件。
背景技術(shù)：
非水電解質(zhì)二次電池、鎳鎘電池或鎳氫電池等電池充分發(fā)揮其小型、輕型、高能量密度的特點(diǎn)，作為手機(jī)、個(gè)人電腦、攝像機(jī)等便攜式電子設(shè)備的電源被廣泛普及。最近，將這 樣的電池大型化、并應(yīng)用于電動(dòng)汽車等工業(yè)用大型電子設(shè)備中的趨勢逐漸增強(qiáng)。這樣的電池具有將經(jīng)由分離膜卷繞帶狀電極形成的卷繞型發(fā)電單元或經(jīng)由分離膜層疊平板狀電極形成的層疊型發(fā)電單元收納于電池殼體內(nèi)、由電池蓋密閉封口、并且在電池外部安裝正極端子及負(fù)極端子的結(jié)構(gòu)。多采用以電池殼體兼為一個(gè)電極端子、另一個(gè)電極端子以與電池殼體絕緣的狀態(tài)安裝在電池外部的結(jié)構(gòu)。專利文獻(xiàn)I :(日本)特開2008-305644號(hào)公報(bào)但是，在殼體與正極或負(fù)極電連接即與正極或負(fù)極導(dǎo)通的現(xiàn)有的電池中，存在著為了使集電體、殼體和電極端子等導(dǎo)電部件導(dǎo)通、并且為了抑制殼體與導(dǎo)電部件之間產(chǎn)生間隙而采用的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、部件數(shù)量多的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述實(shí)際情況而提出的，目的在于提供通過比較簡單的結(jié)構(gòu)，使集電體、殼體及導(dǎo)電部件導(dǎo)通，并且能夠抑制殼體與導(dǎo)電部件之間產(chǎn)生間隙的技術(shù)。本發(fā)明的蓄電元件具有殼體,其形成有安裝孔；電極體,其收納于所述殼體內(nèi)并具有正極和負(fù)極；集電體，其一端側(cè)與所述電極體的所述正極或所述負(fù)極連接，另一端側(cè)與所述殼體的內(nèi)表面導(dǎo)通；密封墊，其具有與所述殼體的所述內(nèi)表面中、所述安裝孔和所述集電體的所述另一端側(cè)之間的部分接觸的內(nèi)密封墊部分；導(dǎo)電部件，其具有插入所述殼體的所述安裝孔的主體部以及設(shè)置在所述主體部的所述殼體內(nèi)側(cè)的端部、且直徑大于該主體部的內(nèi)側(cè)大徑部，所述內(nèi)側(cè)大徑部與所述集電體的所述另一端側(cè)導(dǎo)通，與所述內(nèi)密封墊部分接觸，并且在所述內(nèi)側(cè)大徑部與所述殼體之間夾有所述內(nèi)密封墊部分及所述集電體的所述另一端側(cè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于集電體的另一端側(cè)與導(dǎo)電部件導(dǎo)通，所以正極或負(fù)極的電位經(jīng)由該導(dǎo)電部件被導(dǎo)出到外部。而且由于集電體的另一端側(cè)與殼體的內(nèi)表面導(dǎo)通，所以殼體的電位與上述正極或負(fù)極為等電位。并且，在殼體的內(nèi)表面與導(dǎo)電部件的內(nèi)側(cè)大徑部之間夾有密封墊。由此,使殼體、集電體及導(dǎo)電部件導(dǎo)通,并且能夠抑制殼體與導(dǎo)電部件之間產(chǎn)生間隙。在上述蓄電元件中，所述內(nèi)密封墊部分也能夠夾在所述集電體的所述另一端側(cè)與所述導(dǎo)電部件的所述主體部之間。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，因?yàn)槊芊鈮|夾在集電體的另一端側(cè)與導(dǎo)電部件的主體部之間，所以能夠抑制在集電體與導(dǎo)電部件之間產(chǎn)生間隙。
在上述蓄電元件中，也能夠是所述導(dǎo)電部件具有在所述主體部中設(shè)置在所述殼體的外側(cè)端部，并且直徑大于該主體部的外側(cè)大徑部；所述密封墊是除了具有所述內(nèi)密封墊部分以外，還具有夾在所述導(dǎo)電部件的所述外徑大徑部與所述殼體的外表面之間的外密封墊部分的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，密封墊除了具有夾在導(dǎo)電部件的內(nèi)側(cè)大徑部與殼體的內(nèi)表面之間的內(nèi)密封墊部分之外，還具有夾在導(dǎo)電部件的外側(cè)大徑部與殼體的外表面之間的外密封墊部分。因此，能夠更可靠地抑制殼體與導(dǎo)電部件之間產(chǎn)生間隙。在上述蓄電元件中，還能夠具有配 置在所述導(dǎo)電部件的所述外側(cè)大徑部與所述外密封墊部分之間、并且直徑小于所述外密封墊的外墊圈。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于除了設(shè)有密封墊之外還設(shè)有外墊圈，所以能夠由外側(cè)大徑部和內(nèi)側(cè)大徑部更牢固地夾住殼體、密封墊及集電體。另外，在上述蓄電元件中，還能夠在所述外密封墊部分設(shè)有與所述外墊圈的外周面抵接的突起部。由此能夠抑制外密封墊與外墊圈發(fā)生錯(cuò)位。在上述蓄電元件中，所述密封墊能夠分為所述內(nèi)密封墊部分和所述外密封墊部分這兩個(gè)獨(dú)立的部件，并且由相互不同的材質(zhì)構(gòu)成。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，密封墊分為內(nèi)密封墊部分與外密封墊部分這兩個(gè)獨(dú)立的部件，并且由不同的材質(zhì)構(gòu)成。因此,例如由彈性、氣密性、耐熱性、絕緣性及耐腐蝕性中的至少一種性能高于外密封墊部分的材質(zhì)構(gòu)成內(nèi)密封墊部分，這樣，對(duì)于內(nèi)密封墊部分和外密封墊部分，能夠利用分別由適合的材料形成的密封墊。在上述蓄電元件中，所述密封墊具有筒狀部分，該筒狀部分具有與所述殼體的所述安裝孔接觸的外周面、以及與所述導(dǎo)電部件的所述主體部接觸的內(nèi)周面；并且所述內(nèi)密封墊部分及所述外密封墊部分的至少一個(gè)密封墊部分與所述筒狀部分分體設(shè)置，而且在該一個(gè)密封墊部分上還能夠形成有與所述筒狀部分的整個(gè)外周面接觸的貫通孔。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，密封墊具備筒狀部，該筒狀部具有與殼體的安裝孔接觸的外周面、以及與導(dǎo)電部件的主體部接觸的內(nèi)周面的。因此，能夠固定殼體與導(dǎo)電部件的位置關(guān)系，并且能夠抑制在殼體與導(dǎo)電部件之間產(chǎn)生間隙。而且，內(nèi)密封墊部分及外密封墊部分的至少一個(gè)密封墊部分與筒狀部分分體設(shè)置，在該一個(gè)密封墊部分上形成與筒狀部分的整個(gè)外周面接觸的貫通孔。因此，與上述的一個(gè)密封墊部分不經(jīng)由筒狀部而直接和導(dǎo)電部件接觸的結(jié)構(gòu)相比，能夠使該一個(gè)密封墊部分柔軟地產(chǎn)生彈性變形。在上述蓄電元件中，還能夠形成所述集電體的所述另一端側(cè)與所述內(nèi)密封墊部分是在相對(duì)于所述導(dǎo)電部件的所述主體部的軸向傾斜的面上彼此接觸的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，集電體的另一端側(cè)與內(nèi)密封墊部分在相對(duì)于導(dǎo)電部件的所述主體部的軸向傾斜的面上彼此接觸。因此，與集電體和密封墊在與上述軸向平行的面上彼此接觸的結(jié)構(gòu)相比，能夠增大集電體與密封墊的接觸面積，并且能夠更可靠地抑制在集電體與密封墊之間產(chǎn)生間隙。 在上述蓄電元件中，還能夠具有配置在所述集電體的所述另一端側(cè)與所述導(dǎo)電部件的所述內(nèi)側(cè)大徑部之間的內(nèi)墊圈。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于除了密封墊之外還設(shè)有內(nèi)墊圈，所以能夠由外側(cè)大徑部和內(nèi)側(cè)大徑部更牢固地夾住殼體、密封墊及集電體。
根據(jù)本發(fā)明，通過比較簡單的結(jié)構(gòu)，使集電體、殼體及導(dǎo)電部件導(dǎo)通，并且能夠抑制殼體與導(dǎo)電部件之間產(chǎn)生間隙。


圖I是表示實(shí)施方式的電池的外觀結(jié)構(gòu)例的示意圖；圖2是表示正極性電極端子部的結(jié)構(gòu)例的示意圖；圖3是表示負(fù)極性電極端子部的結(jié)構(gòu)例的示意圖；圖4是表示比較例的電池結(jié)構(gòu)的分解立體圖；圖5是比較例的電池的部分剖面圖；圖6是表示電池的電極端子部的其他結(jié)構(gòu)例的示意圖(之一)；圖7是表示電池的電極端子部的其他結(jié)構(gòu)例的示意圖(之二)；圖8是表示電池的電極端子部的其他結(jié)構(gòu)例的示意圖(之三)；圖9是表示電池的電極端子部的其他結(jié)構(gòu)例的示意圖(之四)。附圖標(biāo)記說明I容器；IA開口部；2電極體；3蓋體；3B安裝孔；13，33集電體；15，24，41，43，61外密封墊；14，34，51內(nèi)密封墊；12，62鉚釘；10電極端子部。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施方式的電池(以下稱為“本電池”)具有殼體、收納于該殼體內(nèi)并具有正極和負(fù)極的電極體、以及設(shè)置于該殼體的正極用和負(fù)極用的電極端子部。在此，正極用或負(fù)極用的電極端子部具有集電體、外密封墊、內(nèi)密封墊及導(dǎo)電部件，集電體與該殼體及導(dǎo)電部件導(dǎo)通，殼體與正極或負(fù)極導(dǎo)通。雖然也能夠形成殼體與負(fù)極導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)，但在以下的說明中，以殼體與正極導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說明。另外，“殼體”由具有規(guī)定容積的容器和配置在該容器的開口部的蓋體構(gòu)成。以下參照

本實(shí)施方式。<本電池的外觀結(jié)構(gòu)例>本電池的外觀結(jié)構(gòu)例的概況如圖I所示，本電池具有具有規(guī)定容積的容器I、收納于容器I內(nèi)并具有正極2A及負(fù)極2B的電極體2、以及配置在容器I的開口部IA的蓋體3。蓋體3為長方形的平板，作為筐體具有規(guī)定的強(qiáng)度，其一端側(cè)(圖I的紙面左側(cè))設(shè)有正極用的電極端子部10，另一端側(cè)(圖I的紙面右側(cè))設(shè)有負(fù)極用的電極端子部20。在正極用的電極端子部10設(shè)有外部端子11及鉚釘12，在負(fù)極用的電極端子部20設(shè)有外部端子21及鉚釘22。容器I在收納有固定于蓋體3上的電極體2的狀態(tài)下，密封開口部IA和蓋體3的周端部，形成密封狀態(tài)。容器I為上端開口的扁平箱狀，使用具有作為筐體的強(qiáng)度的金屬制(例如能夠使用不銹鋼、鋁等)成型體。而且，通過這樣的金屬制材料，能夠形成殼體電位。在使用不銹鋼制容器的情況下，容器I與蓋體3的密封方法采用通常的焊接周端部的方法，但不限于此，也能夠采用使用粘接劑的粘接法，或壓接形成了凸?fàn)铙w的蓋體3的周緣部以夾持開口部IA的周端部的壓接法等。[本電池的電極端子部的結(jié)構(gòu)例]、
(I)正極用的電極端子部的結(jié)構(gòu)圖2表示正極用的電極端子部10的結(jié)構(gòu)例的立體剖面圖。電極端子部10具有集電體13、內(nèi)密封墊14、外密封墊15及鉚釘12,集電體13的未圖不的一端側(cè)與電極體2的正極2A連接，其另一端側(cè)13A與蓋體3的內(nèi)表面3A面接觸，并且與蓋體3及鉚釘12導(dǎo)通。具體地說，在蓋體3的上述一端側(cè)貫通形成例如為圓形的、直徑為Dl的安裝孔3B。集電體13的另一端側(cè)13A貫通形成位于與上述安裝孔3B同軸的位置上、直徑D2大于上述直徑Dl的插入孔13B。 內(nèi)密封墊14整體為環(huán)狀，在壓縮變形的狀態(tài)下，外徑與上述直徑D2大致相同，內(nèi)徑與上述直徑Dl大致相同。內(nèi)密封墊14的整個(gè)外周面與集電體13的插入孔13B的內(nèi)周面緊密接觸，其整個(gè)上表面與蓋體3的內(nèi)表面3A緊密接觸。內(nèi)密封墊14具有提高外密封墊15與鉚釘12及蓋體3之間的密封性的功能，并且具有從相對(duì)高溫的集電體13向蓋體3導(dǎo)熱的緩沖功能。外密封墊15與上述內(nèi)密封墊14為分體結(jié)構(gòu)，具有大致圓筒形的筒狀部15A，以及在該筒狀部15A的上部外周面上一體設(shè)置的、圓盤狀的基部15B。筒狀部15A在壓縮變形的狀態(tài)下，其外徑與上述直徑Dl大致相同，內(nèi)徑與后述的鉚釘12的主體部12A的外徑D3大致相同。筒狀部15A被壓入蓋體3的安裝孔3B及集電體13的插入孔13B中，該筒狀部15A的整個(gè)外周面與蓋體3及內(nèi)密封墊14緊密接觸?；?5B的整個(gè)下表面與蓋體3的外表面緊密接觸。鉚釘12具有主體部12A、在其主體部12A的一端(圖2的上端)一體設(shè)置的頭部12B、以及在主體部12A的另一端(圖2的下端)一體設(shè)置的凸緣部12C。另外，鉚釘12為導(dǎo)電部件的一例，頭部12B為外側(cè)大徑部的一例，凸緣部12C為內(nèi)側(cè)大徑部的一例。主體部12A為外徑是直徑D3的圓柱狀，被壓入上述外密封墊的筒狀部15A內(nèi)。頭部12B及凸緣部12C的外徑大于主體部12A的外徑。在本實(shí)施方式中，在電池的制造階段，凸緣部12C形成之前的鉚釘被插入外密封墊15的筒狀部15A內(nèi)，在該狀態(tài)下鉚接主體部12A的下端側(cè)，由此形成凸緣部12C。由此，外密封墊15的基部15B、蓋體3、集電體13的另一端側(cè)13A及內(nèi)密封墊14夾在鉚釘12的頭部12B與凸緣部12C之間，將外密封墊15、集電體13、內(nèi)密封墊14固定在蓋體3上。而且，在形成凸緣部12C之前，內(nèi)密封墊14為自然狀態(tài)，上下方向的厚度尺寸大于集電體13，從集電體13向下方突出。因此，在鉚接鉚釘?shù)倪^程中，由于內(nèi)密封墊14的彈力，能夠減輕凸緣部12C對(duì)集電體13的按壓力，從而能夠防止集電體13發(fā)生破損等情況。而且，鉚釘12的主體部12A鉚接后的直徑大于鉚接前的直徑。由此，因?yàn)閮?nèi)密封墊14以及外密封墊15的筒狀部15A壓縮產(chǎn)生變形，并且被夾在鉚釘12的主體部12A與集電體13的另一端側(cè)13A之間，所以能夠更可靠地填滿蓋體13、鉚釘12及集電體13之間的間隙。還有，集電體13的插入孔13B的內(nèi)徑D2小于凸緣部12C的外徑，因此，凸緣部12C的外側(cè)部分與集電體13接觸，能夠從電極端子部10獲取正極電位，并且通過經(jīng)由蓋體3與容器I導(dǎo)通，能夠形成殼體電位。而且如圖I所示，在電極端子部10，鉚釘12經(jīng)由未圖示的連接體與外部端子11導(dǎo)通連接。另外，也能夠形成不設(shè)置外部端子11、將鉚釘12的頭部12B作為外部端子的結(jié)構(gòu)。這樣，電極端子部10是由鉚釘12的頭部12B與凸緣部12C夾著外密封墊15、蓋體3、集電體13及內(nèi)密封墊14，由此形成使蓋體3、集電體13及鉚釘12導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)。因此，在本電池的制造階段，在不產(chǎn)生焊接等引起的粉塵或?yàn)R射物等之類、可能對(duì)電極的功能產(chǎn)生惡劣影響的物質(zhì)等的狀態(tài)下，能夠使蓋體3、集電體13及鉚釘12相互固定并導(dǎo)通。而且，通過外密封墊15，將蓋體3及鉚釘12之間進(jìn)行密封，隔絕與外界空氣的接觸，并且確保除蓋體3與集電體13之間、以及集電體13與鉚釘12之間以外的其他部分的電絕緣性。另外，在本實(shí)施方式中，作為導(dǎo)電部件的一例，以鉚釘12為例進(jìn)行了說明。但不限于此，導(dǎo)電部件也可以是將帶頭部的螺釘與螺母螺紋結(jié)合的結(jié)構(gòu)。(2)負(fù)極用的電極端子部的結(jié)構(gòu)圖3表示負(fù)極用的電極端子部20的結(jié)構(gòu)例的立體剖面圖。電極端子部20具有集電體23、外密封墊24、內(nèi)密封墊25及鉚釘22。集電體23的未圖示的一端側(cè)與電極體2的負(fù)極2B連接，其另一端側(cè)23A因?yàn)閮?nèi)密封墊25而與蓋體3絕緣，與鉚釘22導(dǎo)通。具體地說，在蓋體3的另一端側(cè)貫通形成有例如為圓形的安裝孔3C，在集電體23的另一端側(cè)23A 貫穿形成有直徑小于該安裝孔3C的插入孔23B。內(nèi)密封墊25以緊密貼合的狀態(tài)配置在蓋體3的內(nèi)表面3A與集電體23的上表面之間，貫通形成有直徑與上述安裝孔3C大致相同的插入孔25A。外密封墊24具有形狀與上述外密封墊15的筒狀部15A及基部15B大致相同的筒狀部24A及基部24B的結(jié)構(gòu)。筒狀部24A被壓入蓋體3的安裝孔3C及內(nèi)密封墊25的插入孔25A中，該筒狀部24A的整個(gè)外周面與蓋體3及內(nèi)密封墊25緊密貼合，而筒狀部24A的整個(gè)下端面與集電體23緊密貼合。鉚釘22具有主體部22A、在其主體部22A的一端(圖2的上端)一體設(shè)置的頭部22B、以及在主體部22A的另一端(圖2的下端)一體設(shè)置的凸緣部22C。主體部22A的外徑與外密封墊24的筒狀部24A的內(nèi)徑以及集電體23的插入孔23B的內(nèi)徑大致相同，頭部22B及凸緣部22C的外徑大于主體部22A的外徑。在本實(shí)施方式中，在電池的制造階段，將還未形成凸緣部22C的鉚釘插入外密封墊24的筒狀部24A內(nèi)，在該狀態(tài)下鉚接主體部22A的下端側(cè)，由此形成凸緣部22C。由此，外密封墊24的基部24B、蓋體3、內(nèi)密封墊25、以及集電體23的另一端側(cè)23A被夾在鉚釘22的頭部22B和凸緣部22C之間，外密封墊24、內(nèi)密封墊25及集電體23被固定在蓋體3上。而且，雖然鉚釘22與集電體23導(dǎo)通連接，但蓋體3因外密封墊24及內(nèi)密封墊25而與鉚釘22及集電體23絕緣。如圖I所示，在電極端子部20，鉚釘22經(jīng)由未圖示的連接體與外部端子21導(dǎo)通連接。另外，也能夠形成不設(shè)置外部端子21、將鉚釘22的頭部22B作為外部端子的結(jié)構(gòu)。這樣，電極端子部20由鉚釘22的頭部22B和凸緣部22C夾著外密封墊24、蓋體3、內(nèi)密封墊25及集電體23，形成將蓋體3和鉚釘22導(dǎo)通連接的結(jié)構(gòu)。因此，在本電池的制造階段，在不產(chǎn)生焊接等引起的粉塵或?yàn)R射物等之類、可能對(duì)電極的功能產(chǎn)生惡劣影響的物質(zhì)等的狀態(tài)下，能夠使集電體23及鉚釘22相互固定并導(dǎo)通。而且，通過外密封墊24及內(nèi)密封墊25，將蓋體3及鉚釘22之間進(jìn)行密封，隔絕與外界空氣的接觸，并且確保除集電體23與鉚釘22之間以外的其他部分的電絕緣性。蓋體3為了具有作為筐體的規(guī)定強(qiáng)度，并且形成殼體電位，使用具有導(dǎo)電性的不銹鋼或鋁等。蓋體3在正極用的電極端子部10處與集電體13導(dǎo)通連接，通過與容器I直接連接，能夠形成正極殼體電位。
集電體13，23優(yōu)選具有規(guī)定強(qiáng)度的、加工方便、且電阻小、具有良好導(dǎo)電性的材質(zhì)，可以使用銅或鋁等。集電體13，23的材料使用導(dǎo)電性良好、質(zhì)量輕的金屬，例如使用鋁或銅等。集電體13，23與鉚釘12，22的凸緣部12C，22C接觸而導(dǎo)通，能夠獲取正極或負(fù)極中任一個(gè)電極的電位，并且與外密封墊15，24、內(nèi)密封墊14，25抵接而能夠確保密封性。外密封墊15，24及內(nèi)密封墊14，25的材質(zhì)優(yōu)選是絕緣體、具有彈性、耐熱性、耐腐蝕性及氣密性，并且具有柔軟性以與蓋體3緊密貼合而能夠防止電解液泄露。具體地說，例如使用聚苯硫醚(PPS)、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚丙烯(PP)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。而且，在本實(shí)施方式中，因?yàn)橥饷芊鈮|15，24與內(nèi)密封墊14，25分別為獨(dú)立的部件，所以對(duì)于特別強(qiáng)調(diào)耐腐蝕性、耐熱性的內(nèi)密封墊14，25，使用具有強(qiáng) 耐腐蝕性等的高價(jià)材質(zhì)，而對(duì)于外密封墊15，24，使用耐腐蝕性等比內(nèi)密封墊14，25稍差的廉價(jià)的材質(zhì)，由此能夠降低密封墊的整體成本。另外，外密封墊24與內(nèi)密封墊25不限于為分別獨(dú)立的部件，也可以是一體形成的結(jié)構(gòu)。鉚釘12，22優(yōu)選導(dǎo)電性良好、質(zhì)量輕、具有適合鉚接的柔韌度、并且具有能夠維持已變形的狀態(tài)的強(qiáng)度的材料。因此，作為材質(zhì)，使用例如鋁或銅等金屬制的鉚釘。在圖2、圖3中，例示了如下的方式，即，使用有頭鉚釘，將頭部12B，22B配置在電極端子部10，20的上方，鉚接主體部12A，22A的下端部。但是，實(shí)施方式不限于此，還能夠采用壓塌無頭鉚釘?shù)膬啥诉M(jìn)行鉚接的方式、或者在筒狀的鉚釘?shù)闹锌詹吭疫M(jìn)楔狀體進(jìn)行鉚接的方式。(3)比較例的電池例如在圖4、圖5中表示比較例的電池。該比較例的電池已被提出(例如參照專利文獻(xiàn)I)，該電池具有容器101 ;電池蓋105，其配置在容器101的開口部并且具有安裝孔113 ;絕緣墊片107，其具有插入電池蓋105的安裝孔113的筒狀部118和在筒狀部118的一個(gè)開口端的周緣上形成的凸緣部117 ;鉚釘108，其具有在被插入絕緣墊片107的筒狀部118的狀態(tài)下與電池蓋105鉚接固定的軸部122、以及形成于軸部122的一端且經(jīng)由絕緣墊片107的凸緣部117配置在電池蓋105上的頭部120，并且用于正極或負(fù)極的輸出端子；絕緣密封墊110，111，其至少存在于鉚釘108的頭部120與絕緣墊片107的凸緣部117之間、或電池蓋105與所述絕緣墊片107的凸緣部117之間的至少任一個(gè)空間內(nèi)。在此，102表示電極體，106a表不圓形孔，110a, Illa表不鉚釘插入孔，114表不排氣孔。此時(shí)，封口部件的組裝按照如下的流程進(jìn)行。①在電池蓋105的凹部112內(nèi)配置第二絕緣密封墊111，將絕緣墊片107的軸套部118插入電池蓋105的安裝孔113中，彼此嵌合。②在絕緣墊片107的凸緣部117內(nèi)插入第一絕緣密封墊110，再將鉚釘108的軸部121插入絕緣墊片107的軸插入孔119中進(jìn)行嵌合。③之后，在從電池蓋105向下方貫通的軸部121上經(jīng)由絕緣板106插入開孔的墊圈 109。④接著，如果將鉚釘108的頭部120壓向下方，固定其位置，并且將鉚接軸部122的下端壓向上方，則鉚釘108的軸部121及鉚接軸部122與自由狀態(tài)相比，發(fā)生微小的擴(kuò)徑變形(膨脹變形)。其結(jié)果是鉚釘108的軸部121與絕緣墊片107的軸插入孔119緊密貼合，電池蓋105的安裝孔113與絕緣墊片107之間的間隙被密封。即，鉚釘108經(jīng)由絕緣墊片107被鉚接固定在電池蓋105上。
⑤在墊圈109上焊接負(fù)極側(cè)的導(dǎo)電片104，將正極側(cè)的導(dǎo)電片103焊接在電池蓋105的內(nèi)表面。⑥然后，將電池蓋105嵌合到電池殼體101的開口部后,焊接并密封電池蓋105與電池殼體101的嵌合面。⑦最后，在從電解液注入口 115向電池殼體101內(nèi)注入電解液之后，在電解液注入口 115插入栓塞116，并焊接密封電解液注入口 115，由此完成電池的制作。但是，在上述的電池中 ，存在如下各種問題。(i)為了使殼體的電位成為正極電位或負(fù)極電位，需要將殼體與用來獲取電位的對(duì)象物焊接。此時(shí)，由于焊接而產(chǎn)生的粉塵或?yàn)R射物等可能成為污染電池的結(jié)構(gòu)部件，成為腐蝕或短路等的原因。而且，由于焊接自身的缺陷，可能出現(xiàn)導(dǎo)通效果差或產(chǎn)生火花等問題。(ii)在電極的輸出部或端子底座上進(jìn)行的接合過程中，除了要求形成容器內(nèi)部與外界空氣隔絕的密封結(jié)構(gòu)外，還需要在這樣的輸出部等接合或組裝多個(gè)部件，所以由于密封材料的翹曲或錯(cuò)位等，可能出現(xiàn)不能充分密封、或在使用時(shí)伴隨著加熱-冷卻的周期而產(chǎn)生密封功能退化的問題。(iii)還有，雖然對(duì)于這樣的密封材料，強(qiáng)調(diào)其彈性、氣密性、耐熱性、絕緣性及耐腐蝕性，但完全能夠滿足這些特性的原材料少且昂貴，而且原材料進(jìn)而被限定為能夠經(jīng)得住重復(fù)使用的材料。本實(shí)施方式的上述電池相對(duì)現(xiàn)有的問題，具有如下的功能。(a)通過由鉚釘鉚接夾持殼體及集電體，不會(huì)產(chǎn)生因焊接等引起的粉塵或?yàn)R射物等之類、可能對(duì)電池性能造成惡劣影響的物質(zhì)等，能夠牢固地形成被固定的電極端子部。(b)在具有作為筐體的規(guī)定強(qiáng)度且具有導(dǎo)電性的殼體中重疊電極體，同時(shí)夾持具有彈性的上部密封墊，由此，能夠柔韌且牢固地夾持固定殼體及集電體，不會(huì)損壞殼體及集電體。而且，不會(huì)因沖擊或振動(dòng)等在接合部分產(chǎn)生錯(cuò)位，能夠可靠地形成對(duì)殼體具有導(dǎo)電性的電極端子部。(C)通過將具有彈性、耐熱性、耐腐蝕性及氣密性的上部密封墊與鉚釘?shù)念^部及殼體的外表面抵接，能夠得到作為容器的可靠密封性。特別是鉚接鉚釘時(shí)，在鉚釘與殼體及集電體之間不產(chǎn)生間隙而柔韌地發(fā)生變形的同時(shí)，能夠更可靠地實(shí)現(xiàn)這些部件的抵接，并且能夠確保絕緣性。[電極端子部的其他結(jié)構(gòu)例]在本電池中，正極用的電極端子部不但能夠構(gòu)成為圖2例示的結(jié)構(gòu)，而且能夠根據(jù)用途及規(guī)格構(gòu)成各種方式。以下例示幾種方式，明確本電池的電極端子部10的特征。圖6所示的正極用的電極端子部30與上述電極端子部10相比，除了在內(nèi)密封墊34與集電體33的插入孔33B的接觸部分的結(jié)構(gòu)不同外，其他結(jié)構(gòu)都相同。內(nèi)密封墊34的剖面大致為三角形，形成為外徑向下方逐漸減小的形狀。另一方面，集電體33的插入孔33B形成為內(nèi)徑向下方逐漸減小的形狀。由此，內(nèi)密封墊34和集電體33在相對(duì)于鉚釘12的主體部12A的軸向傾斜的面上彼此接觸，因此，與集電體和密封墊在平行于上述軸向的面上彼此接觸的結(jié)構(gòu)相比，能夠增大集電體與密封墊的接觸面積，能夠更可靠地抑制集電體與密封墊之間產(chǎn)生間隙。
在圖6的結(jié)構(gòu)中，內(nèi)密封墊34與 集電體33的接觸面為以越向下方越接近鉚釘12的方向傾斜的面。但不限于此，內(nèi)密封墊與集電體的接觸面也能夠是以越向下方越遠(yuǎn)離鉚釘12的方向傾斜的面。但如果是圖6的結(jié)構(gòu)，那么因?yàn)樵阢T接鉚釘12前，內(nèi)密封墊34就被支承在集電體33的傾斜面上，所以能夠防止內(nèi)密封墊34從鉚釘12中脫落。圖7所示的正極用的電極端子部40與上述電極端子部10相比，除了外密封墊的結(jié)構(gòu)不同以外，其他的結(jié)構(gòu)都相同。外密封墊41由相互獨(dú)立的圓筒狀體42和平板狀體43構(gòu)成，圓筒狀體42被插入安裝孔3B，平板狀體43具有貫通孔43A，在該貫通孔43A內(nèi)壓入圓筒狀體42的上部。前述的、將筒狀部15A與基部15B —體化的外密封墊15與鉚釘12的主體部12A的抵接部分和與鉚釘12的頭部12B及蓋體3的抵接部分，在來自各部件的按壓強(qiáng)度、方向(向矢)或傳導(dǎo)的溫度熱量方面存在不同，在長期的使用中，可能會(huì)成為產(chǎn)生局部翹曲的原因。與此相對(duì)，由于外密封墊41的圓筒狀體42與平板狀體43相互分別獨(dú)立，所以能夠分散這些部件的局部負(fù)載，能夠長期維持諸如彈性、耐熱性、耐腐蝕性及氣密性各性能。而且，正如由高柔韌性的、例如PPS形成更強(qiáng)調(diào)密封性的平板狀體43C，由高耐熱性的、例如FPA形成接觸面積特別大、強(qiáng)調(diào)耐熱性的圓筒狀體42，通過改變各部件所使用的材質(zhì)，能夠形成性能更好的密封墊結(jié)構(gòu)。圖8所示的正極用的電極端子部50與上述電極端子部40相比，只在密封墊的結(jié)構(gòu)上存在不同，其他的結(jié)構(gòu)都相同。圖中例示內(nèi)密封墊51由圖7所示的結(jié)構(gòu)中的圓筒狀體42與內(nèi)密封墊14 一體化而成的部件構(gòu)成的情況，在內(nèi)密封墊51的內(nèi)表面與鉚釘12的主體部12A，12C抵接，在外周面與蓋體3、集電體13及平板狀體43抵接。與圖7所示的結(jié)構(gòu)相同，能夠分散相對(duì)于內(nèi)密封墊50的局部負(fù)載，能夠長期維持諸如彈性、耐熱性、耐腐蝕性及氣密性各性能。而且,通過由高柔韌性的、例如PPS形成更強(qiáng)調(diào)密封性的平板狀體43，由高耐熱性的、例如FPA形成接觸面積特別大、強(qiáng)調(diào)耐熱性的內(nèi)密封墊51，能夠形成性能更好的密封墊結(jié)構(gòu)。圖9例示在外密封墊61與鉚釘62的頭部62B之間插入了墊圈63的情況。插入大小包圍鉚釘62的頭部62B的周端部62D的墊圈63，并且進(jìn)一步配置包圍墊圈63的周端部63A的外密封墊61。在鉚釘62的頭部62B的大小不能充分夾持外密封墊61、不能充分利用外密封墊61的彈性的情況下，通過插入墊圈63，能夠補(bǔ)充這樣的外密封墊61的夾持功能及固定功能。而且，此時(shí)，如圖9所示，在對(duì)應(yīng)墊圈63的周端部63A的位置上設(shè)有外密封墊61的突起6IA等邊緣部，通過配置包圍墊圈63的周端部63A的外密封墊61，能夠牢固地固定外密封墊61和墊圈63及鉚釘62。以上表示了五種不同方式的結(jié)構(gòu)例，但不限于這些。在這些組合，例如圖2或圖I所例示的結(jié)構(gòu)中，能夠應(yīng)用使用了三角形狀的內(nèi)密封墊34的方式、以及在這些部件中插入了墊圈的方式等。例如也能夠形成在鉚釘?shù)耐咕壊颗c集電體之間夾有墊圈的結(jié)構(gòu)。而且，雖然以電池作為蓄電元件的一例進(jìn)行了說明，但也可以適用于雙電層電容器。
權(quán)利要求
1.一種蓄電元件，其特征在于，具有 殼體，其形成有安裝孔； 電極體，其收納在所述殼體內(nèi)，具有正極和負(fù)極； 集電體，其一端側(cè)與所述電極體的所述正極或所述負(fù)極連接，另一端側(cè)與所述殼體的內(nèi)表面導(dǎo)通； 密封墊，其具有與所述殼體的所述內(nèi)表面中、所述安裝孔和所述集電體的所述另一端側(cè)之間的部分接觸的內(nèi)密封墊部分； 導(dǎo)電部件，其具有插入所述殼體的所述安裝孔的主體部、以及設(shè)置在所述主體部的所述殼體內(nèi)側(cè)的端部、且直徑大于該主體部的內(nèi)側(cè)大徑部,所述內(nèi)側(cè)大徑部與所述集電體的所述另一端側(cè)導(dǎo)通，與所述內(nèi)密封墊部分接觸，并且在所述內(nèi)側(cè)大徑部與所述殼體之間夾有所述內(nèi)密封墊部分及所述集電體的所述另一端側(cè)。
2.如權(quán)利要求I所述的蓄電元件，其特征在于，所述內(nèi)密封墊部分夾在所述集電體的所述另一端側(cè)與所述導(dǎo)電部件的所述主體部之間。
3.如權(quán)利要求I或2所述的蓄電元件，其特征在于，所述導(dǎo)電部件具有在所述主體部中設(shè)置在所述殼體的外側(cè)端部，并且直徑大于該主體部的外側(cè)大徑部； 所述密封墊構(gòu)成為除了具有所述內(nèi)密封墊部分以外，還具有夾在所述導(dǎo)電部件的所述外側(cè)大徑部與所述殼體的外表面之間的外密封墊部分。
4.如權(quán)利要求3所述的蓄電元件，其特征在于，具有配置在所述導(dǎo)電部件的所述外側(cè)大徑部與所述外密封墊部分之間、并且直徑小于所述外密封墊的外墊圈。
5.如權(quán)利要求4所述的蓄電元件，其特征在于，在所述外密封墊部分設(shè)有與所述外墊圈的外周面抵接的突起部。
6.如權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的蓄電元件，其特征在于，所述密封墊分為所述內(nèi)密封墊部分和所述外密封墊部分這兩個(gè)獨(dú)立的部件，并且所述內(nèi)密封墊部分和所述外密封墊部分由相互不同的材質(zhì)構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)所述的蓄電元件，其特征在于，所述密封墊具有筒狀部分，該筒狀部分包括與所述殼體的所述安裝孔接觸的外周面、以及與所述導(dǎo)電部件的所述主體部接觸的內(nèi)周面； 所述內(nèi)密封墊部分及所述外密封墊部分的至少一個(gè)密封墊部分與所述筒狀部分分體設(shè)置，在該一個(gè)密封墊部分上形成有與所述筒狀部分的整個(gè)外周面接觸的貫通孔。
8.如權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的蓄電元件，其特征在于，所述集電體的所述另一端側(cè)與所述內(nèi)密封墊部分是在相對(duì)于所述導(dǎo)電部件的所述主體部的軸向傾斜的面上彼此接觸的結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的蓄電元件，其特征在于，具有配置在所述集電體的所述另一端側(cè)與所述導(dǎo)電部件的所述內(nèi)側(cè)大徑部之間的內(nèi)墊圈。
全文摘要
本發(fā)明提供一種蓄電元件，目的在于通過比較簡單的結(jié)構(gòu)，提供使集電體、殼體及導(dǎo)電部件導(dǎo)通并且能夠抑制殼體與導(dǎo)電部件之間產(chǎn)生間隙的技術(shù)。本電池的特征在于，具備具有規(guī)定容積的容器(1)、收納于容器(1)內(nèi)并且具有正極和負(fù)極的電極體(2)、以及配置在容器(1)的開口部(1a)并且安裝有正極用和負(fù)極用的電極端子部(10，20)的蓋體(3)，電極端子部(10)具有蓋體(3)、集電體(4)、上部密封墊(5)及鉚釘(7)；集電體(4)的另一端與蓋體(3)及鉚釘(7)導(dǎo)通。
文檔編號(hào)H01M2/26GK102629672SQ20121002293
公開日2012年8月8日 申請日期2012年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月3日
發(fā)明者伊藤瞬 申請人:株式會(huì)社杰士湯淺國際