密閉型蓄電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種容易制造、短路風(fēng)險(xiǎn)低且電池整體的能量密度得到了提高的密閉型蓄電池。該密閉型蓄電池具有：第1金屬板，其形成有在周緣具有凸緣部的凹部；層疊電極體，其收納于所述凹部；第2金屬板，其覆蓋所述凸緣部和所述凹部，所述第1金屬板和所述第2金屬板兼作電極，所述凸緣部借助熱熔敷樹脂與所述第2金屬板相接合，所述凸緣部和所述第2金屬板之間的接合部向所述凹部所處那一側(cè)折回，向所述凹部所處那一側(cè)折回后的所述凸緣部的外緣比向所述凹部所處那一側(cè)折回后的所述第2金屬板的外緣突出。
【專利說明】
密閉型蓄電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種具有兩片兼作電極的金屬板的密閉型蓄電池。
【背景技術(shù)】
[0002]作為密閉型蓄電池，在專利文獻(xiàn)I中公開有如下電池:如圖1所示的立體圖和圖2所示的圖1中的A1-A2剖視圖那樣，使用由兩片兼作電極的金屬構(gòu)成的殼體，在至少一方的金屬形成在周緣具有凸緣部的凹部，并且利用粘接用膜將兩片金屬密封起來。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I:日本特開2004-6124號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的問題
[0007]采用上述專利文獻(xiàn)I的技術(shù)，因?yàn)闊o需使金屬端子自殼體突出，所以電池的生產(chǎn)效率提高，但是，存在如下問題:用于粘接兩片金屬的凸緣部會(huì)使電池整體的能量密度降低。
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種容易制造、短路風(fēng)險(xiǎn)低且電池整體的能量密度得到了提高的密閉型蓄電池。
[0009]用于解決問題的方案
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的密閉型蓄電池具有:第I金屬板，其形成有在周緣具有凸緣部的凹部;層疊電極體，其收納于所述凹部;第2金屬板，其覆蓋所述凸緣部和所述凹部，該密閉型蓄電池的特征在于，所述第I金屬板和所述第2金屬板兼作電極，所述凸緣部借助熱熔敷樹脂與所述第2金屬板相接合，所述凸緣部和所述第2金屬板之間的接合部向所述凹部所處那一側(cè)折回，向所述凹部所處那一側(cè)折回后的所述凸緣部的外緣比向所述凹部所處那一側(cè)折回后的所述第2金屬板的外緣突出。
[0011]發(fā)明的效果
[0012]在本發(fā)明的密閉型蓄電池中，因?yàn)榈贗金屬板的凸緣部和第2金屬板之間的接合部向凹部側(cè)折回，所以電池整體的能量密度得到提高。此外，因?yàn)槭瓜虬疾總?cè)折回后的凸緣部的外緣比向凹部側(cè)折回后的第2金屬板的外緣突出，所以能夠容易制造出短路風(fēng)險(xiǎn)低的電池。
【附圖說明】
[0013]圖1是專利文獻(xiàn)I的電池的立體圖和A1-A2剖視圖。
[0014]圖2是作為實(shí)施方式的一例的電池的立體圖。
[0015]圖3是表示圖2所示的B1-B2截面的B2單側(cè)部分的剖視圖。
[0016]圖4是實(shí)施方式的一例所使用的第I金屬板101和第2金屬板102的俯視圖。
[0017]圖5是變形例I所使用的第I金屬板101的俯視圖和C1-C2剖視圖。
[0018]圖6是變形例2的電池的立體圖。
[0019]圖7是變形例3的電池的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0021]在實(shí)施方式的說明中供參照的附圖是示意性記載的圖，附圖中描繪的結(jié)構(gòu)要素的尺寸比例等有時(shí)與實(shí)物不同。具體的尺寸比例等應(yīng)參考以下的說明進(jìn)行判斷。
[0022](第丨實(shí)施方式)
[0023]圖2是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的密閉型蓄電池的外觀結(jié)構(gòu)的立體圖，圖3是表示圖2所示的B1-B2截面的B2單側(cè)部分的剖視圖。
[0024]如圖3和圖4所示，電池100具有:第I金屬板101，其形成有在周緣具有凸緣部1la的凹部1lb;層疊電極體(未圖示)，其收納于凹部;第2金屬板102，其覆蓋凸緣部1la和凹部101b。第I金屬板101和第2金屬板102是分別兼作電極的殼體。凸緣部1la借助熱熔敷樹月旨103與第2金屬板102相接合。凸緣部1la和第2金屬板102沿著凹部1lb的側(cè)面折回，并且被折回后的凸緣部1 Ia的外緣比第2金屬板102的外緣突出。
[0025]以下說明上述的電池100的制造方法。
[0026](正極的制作)
[0027]將作為正極活性物質(zhì)的LiCoO2以94重量份數(shù)、作為導(dǎo)電助劑的炭黑以3重量份數(shù)、作為粘合劑的聚偏二氟乙烯以3重量份數(shù)與作為溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液混合而調(diào)制出了正極用漿料。將所得到的正極用漿料涂覆在由厚度15μπι的鋁箔構(gòu)成的正極集電體的兩個(gè)面，并且進(jìn)行干燥，從而形成正極活性物質(zhì)層，之后，利用輥將正極活性物質(zhì)層壓縮后切割成規(guī)定的大小，從而獲得帶狀的正極。此外，在將完成后的正極隔著分隔件與負(fù)極重疊在一起，且卷繞成漩渦狀來形成具有卷繞結(jié)構(gòu)的電極體時(shí)，不將正極合劑含有糊劑涂覆在作為最外周部的部分上，而是在正極集電體的兩個(gè)面上留有正極集電體的暴露部分。該正極的寬度為332mm且高度為22mm，此外，卷繞時(shí)作為最外周部的部分的、正極集電體的暴露部分的長(zhǎng)度為20mm。
[0028](負(fù)極的制作)
[0029]將作為負(fù)極活性物質(zhì)的石墨粉末以96質(zhì)量％、作為粘接劑的羧甲基纖維素(CMC)以2質(zhì)量％以及丁苯橡膠(SBR)以2質(zhì)量％與作為溶劑的純水混合而調(diào)制出負(fù)極用漿料。將所得到的負(fù)極用漿料涂覆在由厚度ΙΟμπι的銅箔構(gòu)成的負(fù)極集電體的兩個(gè)面，并且進(jìn)行干燥，從而形成負(fù)極用漿料，之后，利用輥將負(fù)極用漿料壓縮后切割成規(guī)定的大小，從而獲得片狀的負(fù)極。此外，在將完成后的負(fù)極隔著分隔件與所述正極疊合，且卷繞成漩渦狀來形成具有卷繞結(jié)構(gòu)的電極體時(shí)，不將負(fù)極含有糊劑涂覆在作為最外周部的部分上，而是在負(fù)極集電體的兩個(gè)面上留有負(fù)極集電體的暴露部分。該負(fù)極的寬度為331mm且高度為23mm，此夕卜，卷繞時(shí)作為最外周部的部分的、負(fù)極集電體的暴露部分的長(zhǎng)度為20mm。
[0030](非水電解液的調(diào)制)
[0031]將LiPF6以IM(摩/升)的比例溶解在由碳酸亞乙酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)以體積比30:70的比例混合而成的混合溶劑中，來作為非水電解液。
[0032](層疊電極體的制作)
[0033]在所述正極和負(fù)極這兩者之間夾設(shè)由聚乙烯制微多孔膜(寬度751mm、高度24mm、厚度20μπι)構(gòu)成的分隔件，然后卷繞成漩渦狀且壓成扁平，最后利用膠帶固定分隔件。
[0034](電池的制作)
[0035]如圖4的(a)所示那樣，準(zhǔn)備形成有在周緣具有凸緣部1la的凹部1lb的第I金屬板1I，然后將電極體插入于凹部1I b。此時(shí)，以正極集電體在卷繞電極體的最外周部暴露的部分與凹部1lb的內(nèi)表面接觸的方式將電極體插入于凹部101b。此外，凸緣部1la的Rl為2.8cm、R2為2.8cm、R3為0.3cm。凹部1lb的縱向?yàn)?.7cm、橫向?yàn)?.7cm、深度為0.35cm。使用鋁作為第I金屬板101。
[0036]接下來，利用圖4的(b)所示的第2金屬板102覆蓋凹部101b。此時(shí)，第2金屬板102的內(nèi)表面在卷繞電極體的最外周部與負(fù)極集電體的暴露部分相接觸。在第2金屬板中，Tl =2.75011、了2 = 2.75011、了3為0.25011。使用鎳作為第2金屬板1020
[0037]在凸緣部101a、和第2金屬板102中的與凸緣部1la相面對(duì)的部分上，分別預(yù)先熔接有70μπι的熱熔敷樹脂103。作為熱熔敷樹脂103，使用了改性聚丙烯。
[0038]通過焊接將上述正極集電體的暴露部分與凹部1lb的內(nèi)表面之間連接起來，并且通過焊接將負(fù)極集電體的暴露部分與第2金屬板102的內(nèi)表面之間連接起來。
[0039]將凸緣部101a、和第2金屬板102中的與凸緣部1la相面對(duì)的部分中的三個(gè)面通過熱壓接而接合在一起后，將非水電解液注入收納有卷繞電極體的凹部101b，將凸緣部101a、和第2金屬板102中的與凸緣部1la相面對(duì)的四個(gè)面中的余下的一個(gè)面通過熱壓接而接合在一起。
[0040]接下來，針對(duì)凸緣部1la和與凸緣部1la相面對(duì)的第2金屬板，向凹部1lb側(cè)實(shí)施折回加工，制作出電池100。折回加工之后，可以確認(rèn)到在各折回部處，凸緣部1la的外緣在所有的邊處均比第2金屬板突出。
[0041 ]這樣一來，與以往的電池相比，沒有電流取出用的金屬端子的、第I實(shí)施方式的電池100將凸緣部1la和第2金屬板102向凹部1lb側(cè)折回，因此能夠提高電池整體的能量密度。而且，以使凸緣部1la的外緣比第2金屬板102的外緣突出的方式將凸緣部1la和第2金屬板102向凹部側(cè)折回，從而能夠容易地制造出短路風(fēng)險(xiǎn)低的電池。
[0042](變形例)
[0043]圖5的(a)是表示第I實(shí)施方式的變形例I的密閉型蓄電池的、折回加工前的第I金屬板101的俯視圖，圖5的(b)是表示C1-C2截面的剖視圖。如圖5的(a)、(b)所示，為了使折回加工變得容易，在第I金屬板101的凸緣部1la上形成有折回用凹部101c。折回用凹部1lc并不限于圖5的(b)的形狀，也可以是三角形等形狀。折回用凹部也可以形成于第2金屬板102，對(duì)此未進(jìn)行圖示。折回用凹部只要形成在凸緣部1la和第2金屬板102中任一者上即可。
[0044]所述折回用凹部是通過對(duì)第I金屬板101和第2金屬板102進(jìn)行沖壓加工或者切削加工等而形成的。在通過沖壓加工在第I金屬板101或者第2金屬板102上形成折回用凹部的情況下，也可以在各金屬板的與凹部相反的那一側(cè)形成凸部。
[0045]圖6是第I實(shí)施方式的變形例2的密閉型蓄電池。在圖6中，使用Rl= Tl、R2 = T2以及R3>T3的第I金屬板101和第2金屬板102。
[0046]圖7是第I實(shí)施方式的變形例3的密閉型蓄電池。在圖7中，對(duì)于凸緣部1la而言，被折回后的第2金屬板102的整個(gè)外緣均比第I金屬板101的凸緣部1la短，并且被折回后的凸緣部1I a的外緣彼此之間局部不接觸。
[0047]凸緣部1la和第2金屬板102之間的接合部向凹部側(cè)折回指的是將接合部向凹部的底面?zhèn)鹊姆较蛘刍氐那闆r。
[0048]優(yōu)選的是，凸緣部1la的各外緣比與該凸緣部1la相面對(duì)的第2金屬板102的各外緣分別突出0.0 Imm?3mm。
[0049]凸緣部1la和第2金屬板102的與凸緣部1la相面對(duì)的部分中的至少一個(gè)面被向凹部側(cè)折回即可，按照使用電池100的設(shè)備等所要求的形狀，適當(dāng)?shù)剡x擇折回面。
[0050]只要是凹部1lb以外的部分，則第I金屬板101可以利用熱熔敷樹脂103與第2金屬板102熱壓接。
[0051]熱熔敷樹脂103例示為改性聚烯烴等。熱熔敷樹脂也可以具有耐熱層。作為耐熱層，例示為聚酰亞胺。
[0052]在第I實(shí)施方式中，例示出在第I金屬板101的凸緣部1la和第2金屬板102分別預(yù)先形成有相同種類的熱熔敷樹脂的情況，但是，形成于第I金屬板101的凸緣部1la和第2金屬板102的熱熔敷樹脂也可以不同。熱熔敷樹脂103也可以只形成于第I金屬板101的凸緣部1la和第2金屬板102中的一者。也可以使用未形成有熱熔敷樹脂的第I金屬板101的凸緣部1la和第2金屬板102，在將熱熔敷樹脂插入之后，把第I金屬板101的凸緣部1la和第2金屬板102粘接在一起。
[0053]在第2金屬板102為平板的情況下，通過使形成于第2金屬板102的熱熔敷樹脂103從被粘接的內(nèi)緣延長(zhǎng)0.1mm?3_，能夠更可靠地防止正負(fù)金屬板之間的短路。
[0054]在第I實(shí)施方式中，使用了平板的第2金屬板102，但是，第2金屬板102也可以與第I金屬板101—樣，具有凹部和凸緣部。
[0055]作為第I金屬板101和第2金屬板102，可以使用鋁、不銹鋼、鎳、銅。優(yōu)選的是，第I金屬板101和第2金屬板102的厚度為ΙΟμπι?300μηι。
[0056](其他事項(xiàng))
[0057]作為正極活性物質(zhì)，不限定于第I實(shí)施方式中使用的鈷酸鋰，可以使用鎳酸鋰、錳酸鋰、鋰鈷鎳復(fù)合氧化物、鋰鈷錳復(fù)合氧化物、鋰鎳錳復(fù)合氧化物、或?qū)⑺鼈冎械囊徊糠诌^渡金屬元素用Al、Mg、Zr等置換而成的物質(zhì)。
[0058]作為負(fù)極活性物質(zhì)，除了天然石墨、人造石墨等石墨之外，也可以為石墨、焦炭、氧化錫、金屬鋰、硅、及它們的混合物等能使鋰離子嵌入脫嵌的物質(zhì)。
[0059]作為非水電解液，也不限定于第I實(shí)施方式中示出的物質(zhì)，作為支持鹽，例如可列舉出LiBF4、LiPF6、LiN(S02CF3)2、LiN(S02C2F5)2、LiPF6—x(CnF2n+1)x[其中，l〈x〈6、n=l或2]等，可以使用它們中的I種或混合使用2種以上。支持鹽的濃度沒有特別限定，但理想的是，每I升電解液中為0.8?1.8摩爾。另外，作為溶劑種類，除了上述EC、MEC之外，優(yōu)選碳酸亞丙酯(PC)、γ-丁內(nèi)酯(GBL)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)等碳酸酯系溶劑，理想的是，更優(yōu)選環(huán)狀碳酸酯與鏈狀碳酸酯的組合。
[0060]非水電解質(zhì)并不限于非水電解液，也可以是聚合物電解質(zhì)。
[0061 ] 附圖標(biāo)記說明
[0062]1、殼體兼正極;2、殼體兼負(fù)極;3、發(fā)電元件；100、電池；101、第I金屬板；101a、凸緣部；101b、凹部；101c、折回用凹部；102、第2金屬板；103、熱熔敷樹脂。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種密閉型蓄電池，該密閉型蓄電池具有:第I金屬板，其形成有在周緣具有凸緣部的凹部;層疊電極體，其收納于所述凹部;第2金屬板，其覆蓋所述凸緣部和所述凹部，其中， 所述第I金屬板和所述第2金屬板兼作電極， 所述凸緣部借助熱熔敷樹脂與所述第2金屬板相接合， 所述凸緣部和所述第2金屬板之間的接合部向所述凹部所處那一側(cè)折回， 向所述凹部所處那一側(cè)折回后的所述凸緣部的外緣比向所述凹部所處那一側(cè)折回后的所述第2金屬板的外緣突出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密閉型蓄電池，其中， 在所述凸緣部中，比所述第2金屬板的外緣突出的部位具有所述熱熔敷樹脂。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的密閉型蓄電池，其中， 所述凸緣部和所述第2金屬板之間的接合部沿著折回用凹部進(jìn)行折回。
【文檔編號(hào)】H01M2/02GK105940545SQ201580006680
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2015年1月26日
【發(fā)明人】?jī)褂窨瞪?
【申請(qǐng)人】三洋電機(jī)株式會(huì)社