专利名称：电池的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种如筒型锂离子充电电池的电池，该电池在电池外壳的内部收纳有作为发电元件的电极体，并可向外部输出该电极体所产生的电力。
背景技术：
近年来，作为便携式电子设备、电动汽车等的电源，能量密度高的锂离子充电电池备受注目。如图13所示，圆筒型的锂离子充电电池，是在正极外壳1的内部收纳卷曲电极体2，并在正极外壳1的开口部固定封口板11的结构，在正极外壳1和封口板11之间夹入绝缘部件12。另外，在封口板11上安装有内置有排气阀14的负极端子13。
卷曲电极体2是由带状的负极21、隔膜22、及正极23构成，且在隔膜22上，在宽度方向上分别错开叠合负极21和正极23，被卷曲成螺旋状。由此，对于卷曲电极体2的轴方向的两端部，在一侧端部，负极21的端缘比隔膜22的端缘更向外侧突出，同时在另一端部，正极23的端缘比隔膜22的端缘更突出。
在卷曲电极体2的两端部分别设置有集电板3。负极侧的集电板3通过接头31被焊接在封口板11的背面上，且正极侧的集电板3通过接头31被焊接在正极外壳1的底面上。
由此，能够将卷曲电极体2所产生的电力从负极端子13和正极外壳1向外部输出。
并且，负极端子13是由负极电位稳定的镍、铜或不锈钢形成，且正极外壳1是由正极电位稳定的铝或者铝合金形成。
但是，在以往的锂离子充电电池中，如图14所示，在将2个电池A、B串联连接时，例如镍制的负极端子13b和铝制的正极外壳1a会相互接触，并由于不同金属之间的长时间接触而在连接部产生电腐蚀，其结果，存在接触阻抗增加的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种即使在将多个电池串联连接、长时间使用的情况下，也不会发生电腐蚀的电池。
本发明的电池，是在电池外壳的内部收纳作为发电元件的电极体并可从暴露在电池外壳外侧的一对正负电极端子部输出该电极体所产生的电力的电池，其特征在于，在一方电极端子部的表面紧密接合由与另一方的电极端子部相同的材料构成的被覆层。
具体地，通过金属包层接合或镀层，在所述一方的电子端子部的表面上形成所述被覆层。
另外，所述电池外壳是由铝或铝合金形成；负极端子部是使用铁、表面上镀有镍的铁、镍、铜、表面上镀有镍的铜、和不锈钢中的任意材料而形成；且在该负极端子部的表面上，形成作为所述被覆层的铝或铝合金层。
另外，所述电池外壳是由铁、表面上镀有镍的铁、镍、铜、表面上镀有镍的铜、和不锈钢中的任意材料形成；正极端子部是使用铝或铝合金形成；在该正极端子部的表面上，形成作为所述被覆层的由铁、表面上镀有镍的铁、镍、铜、表面上镀有镍的铜、和不锈钢中的任意材料形成的层。
根据上述本发明的电池，在把多个电池直接连接的情况下，就相互直接连接的2个电池的关系而言，形成在设置于一方电池上的所述一方电极端子部表面上的被覆层与设置于另一方电池上的另一方电极端子部相接触，从而在该接触部中实现相同材料之间相接触。因此，即使长时间使用也不会发生由于不同金属之间的接触而引起的电腐蚀。
另外，在所述一方电子端子部中，虽然形成电极端子部的表层部的材料和被覆层之间的接触是不同金属之间的接触，但被覆层是紧贴在电极端子部的表面而形成的，所以不会有水分等进入电极端子部和被覆层的界面，从而即使长时间使用也不会发生电腐蚀。
图1是本发明的锂离子充电电池的剖视图。
图2是卷曲电极体一部分的展开立体图。
图3是负极端子机构的分解立体图。
图4是具有连接片的负极侧集电板的立体图。
图5是具有其它形状连接片的负极侧集电板的立体图。
图6是表示向负极端子机构连接负极侧集电板的工序的一部分剖面主视图。
图7是表示向负极端子机构连接负极侧集电板的结构的一部分剖面主视图。
图8是表示下方盖体和端子连接部件之间焊接结构的立体图。
图9是表示正极侧的集电板和在该集电板上固定端子连接部件的状态的立体图。
图10是表示将端子连接部件向电池外壳的盖体连接的工序的一部分剖面主视图。
图11是表示将2个本发明的电池串联连接的状态的剖视图。
图12是表示向电池外壳的盖体固定具有金属包层接合结构的连接辅助板的构成例的剖视图。
图13是以往锂离子充电电池的剖视图。
图14是表示将2个以往的电池串联连接的状态的剖视图。
图中，5-电池外壳，51-筒体，52、53-盖体，4-卷曲电极体，6、61-集电板，62-圆弧状凸部，63、64-连接片，7-负极端子机构，71-端子连接部件，70-裙部，72-第1绝缘部件，73-第2绝缘部件，76-铆接部件，8-负极端子，81-镍层，82-铝层，9-端子连接部件，90-焊接部。
具体实施例方式
下面，根据附图详细说明将本发明实施于锂离子充电电池中的实施例。
(总体结构)
如图1所示，本发明的锂离子充电电池，具有在圆筒状的电池外壳5的内部收纳卷曲电极体4的结构。
电池外壳5构成为，在圆筒状的筒体51的两个开口部焊接固定盖体52、53，并且通过下方盖体53形成正极端子部。另外，在电池外壳5的上方盖体52上安装有负极端子机构7，并通过构成该负极端子机构7的负极端子8来形成负极端子部。
其结果，能够从所述正极端子部和负极端子部向外输出卷曲电极体4所产生的电力。
而且，在电池外壳5的上方盖体52上，安装有当外壳内的压力上升时输出压力的排气阀50。
如图2所示，卷曲电极体4，是在各个带状的负极41和正极43之间夹入带状的隔膜42，并将它们卷曲成螺旋状而形成的。负极41是在由铜箔构成的带状芯体45的两面上涂布含碳材料的负极活性物质44而形成的；正极43是在由铝箔构成的带状芯体47的两面上涂布由锂复合氧化物构成的正极活性物质46而形成的。隔膜42中浸有非水电解液。
在负极41上形成有涂布有负极活性物质44的涂覆部和没有涂布负极活性物质的非涂覆部。另外，在正极43上也形成有涂布有正极活性物质46的涂覆部和没有涂布正极活性物质的非涂覆部。
在隔膜42上，在宽度方向上错开分别叠合着负极41和正极43，并使负极41和正极43的所述非涂覆部、分别从隔膜42的两端向外侧突出。通过将它们卷曲成螺旋状而形成卷曲电极体4。对于该卷曲电极体4，卷绕轴方向的两端部中，在其一端部，负极41的非涂覆部的芯体端边48比隔膜42的一端的边缘更向外侧突出，在另一端部，正极43的非涂覆部的芯体端边48比隔膜42的另一端的边缘更向外侧突出。
(集电结构)如图1所示，在卷曲电极体4的两端部，分别激光焊接圆盘状的集电板6、61。
负极侧的集电板6，是以镍、铜、表面上镀有镍的铜、或者是表面上镀有镍的铁为材料而形成，并且如图4所示，在具有中央孔60的圆板状本体上，一体成形以中央孔60为中心放射状延伸的多条(实施例中为4条)圆弧状凸部62，且该圆弧状凸部62，突出于背面侧、即卷曲电极体4侧。
在该集电板6的表面，夹在2个圆弧状凸部62、62中的4个四分之1的圆区域中，分别呈扇形状的偏平的4个连接片63～63被配置成圆形列，并通过焊接被固定。这些4个连接片63～63的外周面形成了具有一定半径的1个圆筒面。
正极侧的集电板61是铝或者铝合金制的板，如图9(a)所示，在具有中央孔60的圆板状本体上一体成形以中央孔60为中心放射状延伸的多条(实施例中为4条)圆弧状凸部62，且该圆弧状凸部62突出于背面侧即卷曲电极体4侧。
如图9(b)所示，在该集电板41的表面上的堵住所述中央孔60的位置上，固定有铝制的圆板状端子连接部件9。并且，在该端子连接部件9的表面上形成有圆形凹部91。
并且，也可以通过与集电板61一体成形的方法来形成端子连接部件9。
在于卷曲电极体4的两端部上焊接集电板6、61的工序中，首先向卷曲电极体4的芯体端缘48按压集电板6、61。由此，集电板6、61的圆弧状凸部62被嵌入到卷曲电极体4的芯体端缘48中，在圆弧状凸部62和芯体端缘48之间形成圆筒状接合面。在此状态下，向集电板6、61的圆弧状凸部62的内周面照射激光光束，进行激光焊接。其结果，使集电板6的圆弧状凸部62和卷曲电极体4的芯体端缘48以大的接触面积相接合。
(负极侧的端子连接机构)如图1和3所示，负极端子机构7具有端子连接部件71，它具有应与集电板6上的多个连接片63焊接的圆筒状的裙部70；应安装在上方盖体(52)的中央孔中的第1和第2绝缘部件72、73；用于将端子连接部件71和两个绝缘部件72、73连接在盖体52上的圆筒状铆接部件76；用于堵住铆接部件76开口的橡胶塞79；以及覆盖该橡胶塞79并被焊接在铆接部件76表面上的负极端子8。
另外，在注入电解液之前的阶段，在卸掉橡胶塞79和负极端子8的状态下组装负极端子机构7，然后注入电解液，再于铆接部件76上安装橡胶塞79，将负极端子8通过焊接而固定在铆接部件76的表面上。
端子连接部件71是以镍、表面上镀有镍的铁、表面上镀有镍的铜、或者不锈钢作为材料来形成的。
第1绝缘部件72是略圆板状并被压接在盖体52的背面，且第2绝缘部件73是略圆板状并被压接在盖体52的中央孔内周面上，通过2个绝缘部件72、73保持盖体52和负极端子机构7之间的气密封性，所述绝缘部件中的无论哪一种都是由PE、PP、尼龙、氟类树脂(PFA、PTFE)、PPS、或者PEEK形成。
铆接部件76，是以表面上镀有镍的铁、镍、铜、表面上镀有镍的铜、或者软铁作为材料，且如图3所示，在圆板部77的背面上突出地设置圆筒部78，如图6所示，通过以向安装在盖体52上的端子连接部件71和两个绝缘部件72、73的中央开口插入铆接部件76的圆筒部78的状态、铆接该圆筒部78的下端部78a，从而使端子连接部件71和两绝缘部件72、73连接在盖体52上。
负极端子8，具有厚度约0.2mm的镍层81和厚度约30μm的铝层82的2层以金属包层接合的结构。其中，金属包层接合法除了可采用通常的、在减压下通过压延而将2层接合的方法以外，还可采用加热压延、或压延后进行加热而在2层接合界面上形成扩散层的方法。
由此，镍层81和铝层82相互紧贴而成一体化。从而，不会存在在镍层81和铝层82的界面进入水分等的问题，可防止由于不同金属之间的接触而引起的电腐蚀。
并且，镍层81和铝层82的接合并不限于金属包层接合，也可以采用在镍层81的表面上镀铝而形成铝层82的方法。
设置于卷曲电极体4负极侧集电板6上的多个连接片63的外周面，能够与构成负极端子机构7的端子连接部件71的裙部70的内周面紧贴，如图6所示，在向盖体52组装负极端子机构7且在卷曲电极体4上固定具有连接片63的集电板6之后，如图7所示，贴合端子连接部件71的裙部70的内周面和集电体板6的连接片63的外周面，并在此状态下如箭头所示，从端子连接部件71的裙部70的外侧照射紫外线光束，而将端子连接部件71的裙部70和集电板6的连接片63激光焊接。
并且，能够将4个连接片63～63一体成形在集电板6上。另外，可取代扇形连接片63而在集电板6上凸出设置如图5所示的圆弧状的连接片64，并形成通过多个连接片64的外周面，与端子连接部件71的裙部70的内周面紧贴的圆筒面。另外，该连接片64，能够通过对集电板6的一部分进行百叶板冲加工而形成。
(正极侧的端子连接机构)另外，如图1所示，被固定在卷曲电极体4的正极侧集电板61上的端子连接部件9和电池外壳5的下方盖体53连接。
如图10所示，在电池外壳5的下方盖体53中，设有内径与端子连接部件9的外径相一致的中央孔58，将端子连接部件9嵌入到盖体53的中央孔58中，且如图1所示在使盖体53的表面和端子连接部件9的表面相一致的状态下，对盖体53和端子连接部件9的接合部，如图8所示，沿着圆周线的路径从盖体53的外侧照射紫外线光束而进行激光焊接90。由此，将端子连接部件9固定在盖体53上。
在上述端子连接构造中，在端子连接部件9的表面上，通过所述凹部91形成了位于焊接部90内侧的周壁，同时在盖体53的表面上，设置沿着圆周线延伸的槽54而形成位于焊接部90外侧的周壁。
其结果，焊接部90被2个周壁夹住而使激光焊接时的热扩散得到抑制，从而避免了焊接部90的温度急剧下降的现象。因此，在焊接部90中不会产生裂纹等缺陷。
另外，根据需要，在电池外壳5的下方盖体53的表面上，如图11所示，用激光焊接铝制的连接辅助板55a，然后通过该连接辅助板55a形成表面平坦的正极端子部。
由此，如图11所示，在将2个电池A、B串联连接时，能够使作为一方电池B的负极端子部的负极端子8b对作为另一方电池A的正极端子部的连接辅助板55a的接触可靠且稳定。
(电池的组装方法)如图2所示，在制作了卷曲电极体4之后，在卷曲电极体4的负极端缘通过激光焊接而接合如图4所示的集电板6，同时在卷曲电极体4的正极端缘通过激光焊接而接合如图9(b)所示的集电板61。
然后，如图6和图7所示，在盖体52上组装除了橡胶塞79和负极端子8以外的负极端子机构7，接着把集电板6上的连接片63与端子连接部件71的裙部70进行焊接。所述焊接是通过从端子连接部件71的裙部70的外侧照射激光束而进行的。
然后，如图10所示，将集电板61上的端子连接部件9嵌入电池外壳5的盖体53的中央孔58中，并使端子连接部件9的表面对着盖体53的表面。接着，从电池外壳5的外侧对端子连接部件9和盖体53的接合部进行焊接。
最后，从负极端子机构7的铆接部件76的中央孔向电池外壳5的内部注入电解液，之后在铆接部件76的开口部安装橡胶塞79，进而将负极端子8与铆接部件76的表面焊接而密封如图1所示的电池外壳5。
在上述本发明的锂离子充电电池中，由于负极端子8具有镍层81和铝层82的金属包层接合结构，所以如图11所示，在将2个电池A、B串联连接时，一方电池B的负极端子8b的铝层82和另一方电池A的铝制连接辅助板55a相互接触，从而不会发生由于不同金属之间的接触而引起的电腐蚀。
另外，即使在省略了连接辅助板55的结构中，由于一方电池B的负极端子8b的铝层82和另一方电池A的铝制盖体53a或铝制端子连接部件9a接触，所以也不会发生由于不同金属之间的接触而引起的电腐蚀。
另外，即使在代替负极端子8为镍层81和铝层82的金属包层接合结构的构成而采用如图12所示的、连接辅助板55为铝层56和镍层57的金属包层接合结构的构成的情况下，也因成为同种金属之间的接触，所以不会发生由于不同金属之间的接触而引起的电腐蚀。
另外，在上述本发明的锂离子充电电池中，作为卷曲电极体4与负极端子机构7的连接结构，通过采用将固定在负极侧集电板6上的连接片63和构成负极端子机构7的端子连接部件71的裙部70直接接合、而不像以往那样通过接头来连接的结构，能够改善生产率，缩短卷曲电极体4和负极端子8之间的电流路径长度，降低电池外壳5内的无用空间以及降低内部阻抗。
另外，在上述本发明的锂离子充电电池中，作为将卷曲电极体4与作为正极端子部的电池外壳5的盖体53连接的结构，通过采用在卷曲电极体4上连接负极端子机构7之后将固定在正极侧集电板61上的端子连接部件9嵌入到设置于盖体53中的中央孔58中、而将接合端子连接部件9和盖体53直接接合、却不像以往那样通过接头来连接的结构，可从外壳的外部进行激光焊接，从而可改善生产率，同时缩短卷曲电极体4和盖体53之间的电流路径长度，降低内部阻抗以及降低部件数量。
本发明的各部分的组成并不限于上述实施例，在本发明所要求保护的技术范围内可进行各种改变。例如采用将上述实施例结构中的正负极颠倒过来的结构，即将卷曲电极体4的上下颠倒过来收纳在电池外壳5内，同时将负极端子8作为正极端子，由电池外壳作为负极端子的结构，也可实现本发明。
权利要求
1.一种电池，是在电池外壳的内部收纳作为发电元件的电极体、并可从暴露在电池外壳外侧的一对正负电极端子部输出该电极体所产生的电力的电池，其特征在于，在一方电极端子部的表面上紧密接合由与另一方的电极端子部相同的材料构成的被覆层。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述被覆层是通过金属包层接合或镀层而形成在所述一方的电子端子部的表面上。
3.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述电池外壳由铝或铝合金形成；负极端子部是使用铁、表面上镀有镍的铁、镍、铜、表面上镀有镍的铜、和不锈钢中的任意材料而形成；且在该负极端子部的表面上形成作为所述被覆层的铝或铝合金层。
4.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述电池外壳是使用铁、表面上镀有镍的铁、镍、铜、和不锈钢中的任意材料而形成；正极端子部是由铝或铝合金形成；且在该正极端子部的表面上形成作为所述被覆层的由铁、表面上镀有镍的铁、镍、铜、表面上镀有镍的铜、和不锈钢中的任意材料形成的层。
全文摘要
一种电池，在铝制的电池外壳(5)的内部收纳有卷曲电极体(4)，并从负极端子(8)和电池外壳(5)输出该电极体(4)所产生的电力，其中负极端子(8)，在镍层(81)的表面上通过金属包层而接合铝层(82)。根据本发明的电池，即使在把多个电池串联连接而使用时，也不会发生电腐蚀。
文档编号H01M2/32GK1481039SQ0315251
公开日2004年3月10日 申请日期2003年8月1日 优先权日2002年8月5日
发明者中西直哉, 佐藤广一, 船桥淳浩, 能间俊之, 一, 之, 浩 申请人:三洋电机株式会社