层叠式电池的外壳件、层叠式电池的外壳件的制造方法、层叠式电池的制造方法、以及层 ...的利记博彩app
【专利摘要】一种层叠式电池的外壳件，该外壳件由设有树脂层(6)的不锈钢板(5)构成，并且为构成容纳电池元件(1)的电池壳体(2)的两个外壳件中的一个，通过在将连接于所述电池元件(1)的极耳(3)配置于另一个外壳件之间的状态下使各自所述树脂层(6)彼此熔接来形成所述电池壳体(2)，在夹入所述极耳(3)之前，预先形成有适合在被所述两片外壳件夹入的位置的所述极耳(3)的剖面形状的段差加工部(21)。
【专利说明】层叠式电池的外壳件、层叠式电池的外壳件的制造方法、层 叠式电池的制造方法、以及层叠式电池
【技术领域】
[0001] 本发明涉及层叠式电池的外壳件、层叠式电池的外壳件制造方法、层叠式电池的 制造方法以及层叠式电池，特别是涉及如下新的改进：通过在夹入所述极耳（tab)之前，在 外壳件预先形成适合在被夹入外壳件的位置的极耳的剖面形状的段差加工部，由此能避免 在外壳件与极耳之间产生空隙，从而能更可靠地确保电池壳体的密封性。
【背景技术】
[0002] 近年来，作为例如锂电池等二次电池的形式之一，利用外壳件（层压片）将电池元 件密封起来的层叠式电池备受注目。作为这种层叠式电池的结构，可以举出例如下述的专 利文献1、2等中所记载的结构。
[0003] 专利文献1中公开了一种层叠式电池的制造方法，其将设有树脂层的一对铝片用 作外壳件，在将与电池元件连接的极耳（正电极以及负电极的引出端子）配置于外壳件之 间的状态下，按压外壳件并对外壳件施加热（进行热密封工序），由此使各外壳件的树脂层 彼此熔接。然而，在将铝片用作外壳件的基材的情况下，存在如下问题：由于铝是软质金属， 因此强度不足，难以经受长期使用。
[0004] 另一方面，专利文献2中公开了一种方法，其使用以不锈钢板为基材的外壳件，通 过与上述专利文献1同样的方法制造层叠式电池。像该专利文献2的结构那样，通过使用 以不锈钢板为基材的外壳件，能提高强度，可以构成能耐长期使用的层叠式电池。
[0005] 现有技术文献 [0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特开2002-190283号公报
[0008] 专利文献2 :日本特开2006-196217号公报
【发明内容】
[0009] 发明所要解决的问题
[0010] 在此，在像专利文献1那样使用以铝片为基材的外壳件的情况下，由于铝是软质 金属，能利用热密封工序时的压力使外壳件配合极耳的形状，确保电池壳体的密封性。然 而，在像专利文献2那样使用以不锈钢为基材的外壳件的情况下，由于不锈钢是硬质金 属，仅利用热密封工序时的压力无法冻结外壳件的形状，从而导致由于弹性回复（spring back)而在外壳件与极耳之间产生空隙。
[0011] 即，上述的专利文献2所记载的现有结构是如下结构：使用以不锈钢板为基材的 外壳件，利用热密封工序时的压力使外壳件的板面变形为沿着极耳的形状，因此，在外壳件 与极耳之间产生空隙而难以确保电池壳体的密封性。
[0012] 本发明是为了解决上述那样的问题而做出的，其目的是提供一种能避免外壳件与 极耳之间产生空隙，从而能更可靠地确保电池壳体的密封性的层叠式电池的外壳件、层叠 式电池的外壳件制造方法、层叠式电池的制造方法、以及层叠式电池。
[0013] 用于解决问题的方法
[0014] 本发明的层叠式电池的外壳件，其由设有树脂层的不锈钢板构成，并且为构成了 容纳电池元件的电池壳体的两片外壳件中的一个，通过在将连接于所述电池元件的极耳配 置在与另一个外壳件之间的状态下使各自所述树脂层（6)彼此熔接来形成所述电池壳体，
[0015] 在夹入所述极耳之前，预先形成有适合在被两片外壳件夹入的位置的所述极耳的 剖面形状的段差加工部。
[0016] 本发明的层叠式电池的外壳件制造方法是：在用于形成段差加工部的冲头以及冲 模设有对应于第一段差侧面部的冲头侧壁面以及冲模侧壁面，使冲头侧壁面与冲模侧壁面 之间的间隙（clearance)比外壳件的板厚宽，由此使第一段差侧面部形成为剖面圆弧形。
[0017] 本发明的层叠式电池的制造方法是：实施在由设有树脂层的一对不锈钢板构成的 第一以及第二外壳件之间配置有与电池元件连接的极耳的状态下，按压第一以及第二外壳 件并对第一以及第二外壳件进行加热的热密封工序，由此在第一以及第二外壳件之间在夹 入了极耳的状态下，使第一以及第二外壳件的树脂层彼此熔接，在第一以及第二外壳件之 间夹入极耳之前，在第一以及第二外壳件的至少一方预先形成适合在被夹入第一以及第二 外壳件之间的位置的极耳的剖面形状的段差加工部。
[0018] 本发明的层叠式电池，其具备：电池壳体，收纳电池兀件；第一以及第2外壳件，由 设有树脂层的1对不锈钢板构成，通过使树脂层彼此热熔接而形成电池壳体；以及极耳，与 电池元件连接，并且从第一以及第二外壳件之间向电池壳体的外部引出。在夹入极耳之前， 在第一以及第二外壳件中至少一方，预先形成有适合在被夹入第一以及第二外壳件之间的 位置的极耳的剖面形状的段差加工部。
[0019] 发明的效果
[0020] 根据本发明的层叠式电池的外壳件、层叠式电池的制造方法、以及层叠式电池，在 夹入极耳之前，在外壳件上预先形成有适合在被夹入外壳件的位置的极耳的剖面形状的段 差加工部，因此能更可靠地冻结段差加工部的形状，从而能避免在实施热密封工序后产生 弹性回复。由此，能避免外壳件与极耳之间产生空隙，从而能更可靠地确保电池壳体的密封 性。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1是表示本发明的实施方式1的层叠式电池的透视图。
[0022] 图2是图1的层叠式电池的分解透视图。
[0023] 图3是图2的第一以及第二外壳件的剖视图。
[0024] 图4表示图2的极耳的透视图。
[0025] 图5是沿着图4的V-V线的剖视图。
[0026] 图6是图2的段差加工部的剖视图。
[0027] 图7是表示用于制造图1的层叠式电池的层叠式电池的制造方法的流程图。
[0028] 图8是使用了形成有图6的段差加工部的第一以及第二外壳件的情况下的段差加 工部的周边的剖视图。
[0029] 图9是表示形成有与图6的段差加工部不同形状的段差加工部的情况下的比较例 1的说明图。
[0030] 图10是表示形成有与图6的段差加工部不同形状的段差加工部的情况下的比较 例2的说明图。
[0031] 图11是表示图8的第一以及第二外壳件的变形例的说明图。
[0032] 图12是设置于本发明的实施方式2的层叠式电池的外壳件的段差加工部的剖视 图。
[0033] 图13是使用了形成有图12的段差加工部的第一以及第二外壳件的情况下的段差 加工部的周边的剖视图。
[0034] 图14是用于形成图12的段差加工部的冲头以及冲模的剖视图。
[0035] 图15是设置于本发明的实施方式3的层叠式电池的外壳件的段差加工部的剖视 图。
[0036] 图16是使用了形成有图15的段差加工部的第一以及第二外壳件的情况下的段差 加工部的周边的剖视图。
【具体实施方式】
[0037] 以下，对用于实施本发明的方式，参照附图进行说明。
[0038] 实施方式1
[0039] 图1是表示本发明的实施方式1的层叠式电池的透视图。图中，电池壳体2的内 部容纳有电池元件1。众所周知，电池元件1是正电极、负电极以及隔板的层叠体，并且浸 渍于电解液中。在电池元件1连接有一对极耳3(正电极以及负电极的引出端子）。极耳3 向电池壳体2的外部引出，与未图示的外部电源或外部负载连接。在电池壳体2设有多个 安装孔4。安装孔4用于将层叠式电池安装于例如电动汽车等安装对象。
[0040] 接着，图2是图1的层叠式电池的分解透视图。图中，第一外壳件2a与第二外壳 件2b构成图1所示的电池壳体2。图1所示的电池壳体2通过在将连接于电池元件1的极 耳3配置于中间的状态下使第一以及第二外壳件2a、2b彼此粘合而形成。
[0041] 在第一以及第二外壳件2a、2b设有接合部20、一对段差加工部21、以及电池元件 容纳部22。接合部20是设于第一以及第二外壳件2a、2b的接近整个外周的平面部。接合 部20用于使第一以及第二外壳件2a、2b彼此直接粘合。
[0042] 段差加工部21是在第一以及第二外壳件2a、2b的外周的一部分，以从接合部20 突出的方式施以加工而得的部分。该段差加工部21设置于电池壳体2形成时夹入极耳3 的位置，并且以适合在被第一以及第二外壳件2a、2b夹入的位置的极耳3的剖面形状的方 式形成。电池元件容纳部22是在第一以及第二外壳件2a、2b的大致中间位置，以从接合 部20突出的方式施以加工而得的部分。电池元件容纳部22在电池壳体2形成后形成容纳 电池元件1的空间。如后述那样，段差加工部21以及电池元件容纳部22在第一以及第二 外壳件2a、2b夹入极耳3之前（后述的热密封工序实施之前）预先形成。此外，适合极耳 3的剖面形状的段差加工部21的形状是指如下形状，S卩、设计成在后述的热密封工序实施 后，不会在段差加工部21与极耳3之间产生空隙。
[0043] 接着，图3是图2的第一以及第二外壳件2a、2b的剖视图。如图所示，第一以及 第二外壳件2a、2b在作为基材的不锈钢板5的表面设有树脂层6。不锈钢板5的厚度为 0. 04?0. 40mm左右，树脂层6的厚度为0. 02?0. 40mm左右。另外，树脂层6由例如聚丙 烯或聚乙烯等构成，当加热至130?200度左右时就会熔融。众所周知，如图1所示的电池 壳体2,实施在将连接于电池元件1的极耳3配置于第一以及第二外壳件2a、2b之间的状态 下，按压第一以及第二外壳件2a、2b并对第一以及第二外壳件2a、2b加热的热密封工序，由 此，通过使第一以及第二外壳件2a、2b的树脂层6彼此熔接而形成。此外，为了赋予外壳件 优秀的成形性、耐药品性，不锈钢板5优选使用与设有树脂层6的面相反一侧的面上设有润 滑被膜（未图示）的不锈钢。
[0044] 接着，图4是表示图2的极耳3的透视图。如图所示，极耳3包括极耳主体30和 膜体31。极耳主体30是带状金属箔片，并且具有沿着极耳3的厚度方向3a的厚度h。此 夕卜，正极的极耳主体30由例如铝、钛或白金等构成，负极的极耳主体30由例如铜、镍、不锈 钢或白金等构成。极耳3的厚度方向3a为与第一以及第二外壳件2a、2b的接合部20形成 的结合面垂直的方向（参照图1)。
[0045] 膜体31通过将由例如聚丙烯或聚乙烯等构成的一对带状膜粘附于极耳主体30的 表面以及背面而形成。该膜体31配置于被第一以及第二外壳件2a、2b夹入的位置，并且在 形成电池壳体2时与第一以及第二外壳件2a、2b的段差加工部21的树脂层6熔接。另外， 膜体31具有与段差加工部21的树脂层6 -起作为使第一以及第二外壳件2a、2b的不锈钢 板5与极耳30之间电绝缘的绝缘层的功能。
[0046] 在膜体31设有从沿着极耳3的宽度方向3b的极耳主体30的两端沿着极耳3的 宽度方向3b突出的膜突部32。该膜突部32通过使带状膜彼此粘合而形成，并且配置于沿 着极耳3的厚度方向3a的极耳主体30的中央位置。膜突部32具有沿着极耳3的宽度方 向3b的突出量t 2、以及沿着极耳3的厚度方向3a的厚度t3。t3/2相当于一片带状膜的厚 度。此外，极耳3的宽度方向3b是与极耳3的厚度方向3a和极耳3从电池壳体2延伸出 的方向3c垂直的方向（参照图1)。
[0047] 接着，图5是沿着图4的V-V线的剖视图，并且示出了在被第一以及第二外壳件 2a、2b夹入的位置的极耳3的剖面形状。如图所示，通过使膜突部32从极耳主体30的两端 突出，由此，在被第一以及第二外壳件2a、2b夹入的位置的极耳3的剖面形状被设为比简单 的长方形复杂的形状。具体而言，极耳3在被第一以及第二外壳件2a、2b夹入的位置具有 第一极耳端面35、第一极耳侧面36、第二极耳端面37、以及第二极耳侧面38。
[0048] 第一极耳端面35是沿着极耳3的宽度方向3b延伸的膜体31的端面，并且是遍及 极耳主体30的宽度整体而与极耳主体30的表面以及背面重叠的端面。
[0049] 第一极耳侧面36是从沿着极耳3的宽度方向3b的两侧的第一极耳端面35的端 部，沿着极耳3的厚度方向3a延伸的膜体31的端面。该第一极耳侧面36设置于与第一极 耳端面35垂直相交的平面上。
[0050] 第二极耳端面37是从第一极耳侧面36的端部沿着极耳3的宽度方向3b延伸的 膜体31的膜突部32的端面。该第二极耳端面37设置于与第一极耳侧面36垂直相交的平 面上。
[0051] 第二极耳侧面38是从第二极耳端面37的端部沿着极耳3的厚度方向3a延伸的 膜体31的膜突部32的端面。该第二极耳侧面38设置于与第二极耳端面37垂直相交的平 面上。
[0052] 如此，由于在被第一以及第二外壳件2a、2b夹入的位置的极耳3的剖面形状被设 为复杂的形状，因此夹入极耳3的段差加工部21的形状也需要设为考虑到这一点的形状。
[0053] 接着，图6是图2的段差加工部21的剖视图。图中，在段差加工部21设有第一段 差端面部210、第一段差侧面部211、以及连接部212。第一段差端面部210是如图中点划线 所示在段差加工部21与极耳3重叠时，以对应于第一极耳端面35的方式沿着极耳3的宽 度方向3b延伸的壁部。第一段差侧面部211是在段差加工部21与极耳3重叠时，以对应 于第一极耳侧面36 (参照图5)的方式从第一段差端面部210的端部沿着极耳3的厚度方 向3a延伸的壁部。
[0054] 连接部212是连接接合部20的端部与第一段差侧面部211的端部的壁部。在本 实施方式中，连接部212由第二段差端面部212a和第三段差侧面部212b构成。第二段差 端面部212a是在段差加工部21与极耳3重叠时，以对应于第二极耳端面37 (参照图5)的 方式从第一段差侧面部211的端部沿着极耳3的宽度方向3b延伸的壁部。第三段差侧面 部212b是一端与第二段差端面部212a连接，并且另一端与接合部20的端部连接的壁部， 在段差加工部21与极耳3重叠时，以对应于第二极耳侧面38的方式沿着极耳3的厚度方 向3a延伸。此外，接合部20是在段差加工部21与极耳3重叠时，从第一段差侧面部211 的端部沿着极耳3的宽度方向3b以及厚度方向3a离开的位置，并且从沿着极耳3的宽度 方向3b的第二极耳侧面38的外侧位置，沿着极耳的宽度方向3b延伸。
[0055] 第一段差端面部210相对于接合部20的突出量是极耳主体30的厚度&和构成 膜体31的带状膜的两片份的厚度t 3两者合计之后除以2得到的数再减去规定的调节量α 后得到的量，即设为{(心+心)々}-。。将该突出量设为比匕+心)/2小，是由于设为这样能 在实施热密封工序时，使第一段差端面部210的树脂层6 (参照图2)与极耳3的膜体31更 可靠地密接。此外，带状膜的一片份的厚度t3/2为0.05?0.2mm左右，而调节量α为不 足该带状膜的一片份的厚度t 3/2的量，并且为大于0. 01mm的量。
[0056] 第三段差侧面部212b相对于接合部20的突出量是膜突部32的厚度（构成膜体 31的带状膜两片份的厚度）t 3除以2得到的数再减去规定的调节量β得到的量，即设为 (t3/2)-i3。将该突出量设为比（t 3/2)小，也是由于设为这样能在实施热密封工序时，使第 三段差侧面部212b的树脂层6 (参照图2)与极耳3的膜体31更可靠地密接。此外，调节 量β为不足带状膜的一片份的厚度t3/2的量，并且为大于0. 01mm的量。
[0057] 沿着极耳3的宽度方向3b的第二段差端面部212a的长度设为与膜突部32的突 出量大致相同的长度。
[0058] 接着，图7是表示用于制造图1的层叠式电池的层叠式电池的制造方法的流程图。 如图7所示，本实施方式的层叠式电池的制造方法包括外壳件制造工序S1和热密封工序 S2〇
[0059] 外壳件制造工序S1是用于制造第一以及第二外壳件2a、2b的工序，并且在热密封 工序S2之前实施。在该外壳件制造工序S1中，通过对平面状的板材施以冲压（press)加 工而制造接合部20、一对段差加工部21以及具有电池元件容纳部22的第一以及第二外壳 件 2a、2b。
[0060] 热密封工序S2是在将连接于电池元件1的极耳3配置于第一以及第二外壳件2a、 2b之间的状态下，按压第一以及第二外壳件2a、2b并对第一以及第二外壳件2a、2b进行加 热的工序。通过进行该工序，第一以及第二外壳件2a、2b的树脂层6彼此熔接而形成电池 壳体2。
[0061] 即，以往的方法是使用没有设置段差加工部21的状态下的外壳件，利用热密封工 序时的压力而使外壳件的板面沿着极耳的形状变形，但是本实施方式是在热密封工序S2 实施前（在将极耳3夹入第一以及第二外壳件2a、2b之间之前），预先形成段差加工部21。 由此，能更可靠地冻结段差加工部21的形状，从而能避免在实施热密封工序S2之后产生弹 性回复。因此，能避免外壳件2a、2b与极耳3之间产生空隙，从而能更可靠地确保电池壳体 2的密封性。
[0062] 接着，图8是使用了形成有图6的段差加工部的第一以及第二外壳件2a、2b的情 况下的段差加工部21的周边的剖视图。图9以及图10是表示形成有与图6的段差加工部 21形状不同的段差加工部的情况下的比较例1、2的说明图。此外，图8?图10的（a)表示 热密封前的状态，（b)表示热密封后的状态。
[0063] 如图8的（a)、(b)所示，在使用了形成有图6的段差加工部21的第一以及第二外 壳件2a、2b的情况下，热密封工序S2实施后段差加工部21与极耳3之间不产生空隙。相 对于此，图9以及图10所示的比较例1、2则在热密封工序S2实施后在段差加工部与极耳 之间产生空隙10。
[0064] 如图9所示的比较例1是从图6的段差加工部21中省略掉连接部212的结构，即 是直接将接合部20与第一段差侧面部211的端部连接的结构。在该结构的情况下，利用第 一外壳件2a的接合部20和第二外壳件2b的接合部20夹住膜突部32,第一以及第二外壳 件2a、2b的接合部20彼此无法接触。由此，在膜突部32 (第二极耳侧面38)的外侧产生空 隙10。相对于此，图6的段差加工部21构成为连接部212连接接合部20的端部与第一段 差侧面部211的端部，接合部20在段差加工部21与极耳3重叠时，从第一段差侧面部211 的端部沿着极耳3的宽度方向3b以及厚度方向3a离开的位置，并且从沿着极耳3的宽度 方向3b的第二极耳侧面38的外侧位置，沿着极耳的宽度方向3b延伸。根据该连接部212 的结构，避免了由接合部20夹入膜突部32,避免了在膜突部32的外侧产生空隙10。
[0065] 如图10所示的比较例2是从图6的段差加工部21中省略掉第一段差侧面部211 的结构，即是第一段差端面部210的端部与从膜突部32的外侧延伸的接合部20的端部利 用由倾斜面构成的连接部212连接的结构。在该结构的情况下，从热密封工序S2之前在连 接部212与膜突部32之间产生大空隙10,即使在热密封工序S2之后空隙10也不会消除。 相对于此，在图6的段差加工部21中以如下方式设有第一段差侧面部211，即在段差加工部 21与极耳3重叠时，以沿着第一极耳侧面36的方式从第一段差端面部210的端部沿着极耳 3的厚度方向3a延伸。根据该第一段差侧面部211的结构，避免了在沿着极耳3的厚度方 向3a的膜突部32的两侧产生大的空隙10,避免了在热密封工序S2之后留下该空隙10。
[0066] 接着，图11是表示图8的第一以及第二外壳件2a、2b的变形例的说明图。虽然图 8示出了如图5所示那样膜突部32配置于沿着极耳3的厚度方向3a的极耳主体30的中央 位置的情况的第一以及第二外壳件2a、2b，但是也有如图11所示那样在沿着极耳3的厚度 方向3a的极耳主体30的一端形成膜突起32的情况。在这种情况下，如图11所示段差加 工部21设置于第一以及第二外壳件2a、2b中任一方。S卩，段差加工部21对应于膜突部32 的形态设置于第一以及第二外壳件2a、2b中的至少一方即可。
[0067] 在这种层叠式电池的外壳件2a、2b、层叠式电池的制造方法、以及层叠式电池中， 在第一以及第二外壳件2a、2b之间夹入极耳3之前，在第一以及第二外壳件2a、2b中的至 少一方预先形成有适合在被第一以及第二外壳件2a、2b夹入的位置的极耳3的剖面形状的 段差加工部21，因此，能更可靠地冻结段差加工部21的形状，能避免在热密封工序S2实施 后产生弹性回复。由此，能避免在第一以及第二外壳件2a、2b与极耳3之间产生空隙10,能 更可靠地确保电池壳体2的密封性。
[0068] 另外，段差加工部21设有：第一段差端面部210,当段差加工部21与极耳3重叠 时，以对应于第一极耳端面35的方式沿着极耳3的宽度方向3b延伸；第一段差侧面部211， 当段差加工部21与极耳3重叠时，以对应于第一极耳侧面36的方式从第一段差端面部210 的端部沿着极耳3的厚度方向3a延伸；以及连接部212,连接接合部20的端部与第一段差 侧面部211的端部，该接合部20为当段差加工部21与极耳3重叠时，从第一段差侧面部 211的端部沿着极耳3的宽度方向3b以及厚度方向3a离开的位置，并且从沿着极耳3的宽 度方向3b的第二极耳侧面38的外侧位置，沿着极耳3的宽度方向3b延伸。因此，即使在 膜突部32从极耳主体30的两端突出从而使极耳3的剖面形状成为比较复杂的形状的情况 下，也能更可靠地避免第一以及第二外壳件2a、2b与极耳3之间产生空隙10,能提高电池壳 体2的可靠性。
[0069] 另外，在连接部212设有：第二段差端面部212a，当段差加工部21与极耳3重叠 时，以对应于第二极耳端面37的方式从第一段差侧面部211的端部沿着极耳3的宽度方向 3b延伸；以及第三段差侧面部212b，一端与第二段差端面部212a的端部连接，并且另一端 与接合部20的端部连接，当段差加工部21与极耳3重叠时，以对应于第二极耳侧面38的 方式沿着极耳3的厚度方向3a延伸。因此，能使段差加工部21从热密封工序S2实施前就 与极耳3密接，能更可靠地避免在第一以及第二外壳件2a、2b与极耳3之间产生空隙10。
[0070] 此外，在实施方式1中，虽然段差加工部21的形状设为考虑到膜突部32的存在 的形状，但是在膜体没有设置膜突部，并且在被外壳件夹入的位置的极耳的剖面形状为单 纯的四角形的情况下，即使使用图9说明了的段差加工部也成为适合极耳的剖面形状的形 状。即使在这种情况下，通过在外壳件之间夹入极耳3之前在外壳件上预先形成段差加工 部，能避免热密封工序实施后产生弹性回复，能避免在外壳件与极耳之间产生空隙。
[0071] 实施方式2
[0072] 图12是本发明的实施方式2的设置于层叠式电池的外壳件2a、2b的段差加工部 21的剖视图。此外，对与实施方式1的结构同样或等同部分使用相同的附图标记进行说明。 虽然在实施方式1中已说明了由第二段差端面部212a和第三段差侧面部212b构成连接部 212,但是在该实施方式2中，如图12所示，由第二段差端面部212a和倾斜部212c构成连 接部212。倾斜部212c由连接第二段差端面部212a的端部与接合部20的端部的倾斜面构 成。
[0073] 如实施方式1的结构（图6的结构）那样，如果能形成从第二段差端面部212a弯 曲成直角的第三段差侧面部212b，就能使段差加工部21从热密封工序S2实施之前就与极 耳3密接。然而，根据膜突部32的厚度t 3，连接部212的加工变得极其精密，有时即使通过 将板材弯曲成直角而形成第三段差侧面部212b，也难以冻结形状。因此，本实施方式中通过 设置倾斜部212c来代替第三段差侧面部212,能减小板材的加工量，能更可靠地冻结形状。
[0074] 接着，图13是使用了形成有图12的段差加工部21的第一以及第二外壳件2a、2b 的情况下的段差加工部21的周边的剖视图。如图13的（a)所示，在图12的段差加工部21 的情况下，在热密封工序S2实施之前的阶段中，通过使膜突部32的角部与倾斜部212c抵 接，从而在膜突部32的周边产生空隙。当热密封工序S2实施时，如图13的（b)所示，膜体 31熔融并仿照段差加工部21变形。
[0075] 在此，当第一以及第二外壳件2a、2b的接合部20彼此接触时，由连结第一以及第 二外壳件2a、2b的连接部212和各个连接部212的基端的线段划分的空间的截面积，小于 膜突部32的截面积。因此，该空间如图13的（b)所示当热密封工序S2实施时，由熔融的 膜突部32填满。即，即使如图12所示由第二段差端面部212a和倾斜部212c构成连接部 212,也能避免产生空隙10,能确保电池壳体2的密封性。
[0076] 此外，在热密封工序S2实施时，通过将倾斜部212c的倾斜面推碰到膜突部32上， 产生使膜突部32的熔融物向沿着极耳3的宽度方向3b的内侧移动的压力。因此，没有容 纳入上述空间的膜突部32的熔融物的大部分沿着极耳3的延伸方向3c被向电池壳体2的 内侧或外侧推出，而不会进入接合部20之间。
[0077] 接着，图14是用于形成图12的段差加工部21的冲头15以及冲模16的剖视图。 图12的段差加工部21通过使用了图14所示的冲头15以及冲模16的冲压加工而形成。在 这些冲头15以及冲模16设有对应于第一段差侧面部211的冲头侧壁面15a和冲模侧壁面 16a。冲头侧壁面15a和冲模侧壁面16a之间的间隙17比第一以及第二外壳件的板厚宽。 因此，第一段差侧面部211形成为剖面圆弧形而不是通过从第一段差端面部210弯曲成直 角而形成，。
[0078] 如实施方式1那样，如果第一段差侧面部211通过从第一段差端面部210弯曲成 直角而形成，则需要将间隙17设定为与第一以及第二外壳件的板厚实质相等的值。然而， 当如此设定间隙17时，在冲头15与冲模16之间产生错位的情况下，有时会使实际的间隙 17变得比板厚小。假如间隙17变得比板厚小，则有板材被冲头15以及冲模16剪断而在外 壳件产生龟裂的可能性。因此，在本实施方式2中，通过在制造外壳件2a、2b时，将间隙17 设为比第一以及第二外壳件2a、2b的板厚宽，将第一段差侧面部211形成为剖面圆弧形，从 而降低在外壳件2a、2b产生龟裂的可能性，能提高外壳件2a、2b的成形成品率。其他的结 构与实施方式1相同。
[0079] 在这样的层叠式电池的外壳件2a、2b中，由于在连接部212设有当段差加工部21 与极耳3重叠时，以对应于第二极耳端面37的方式从第一段差侧面部211的端部沿着极耳 3的宽度方向3b延伸的第二段差端面部212a、以及由连接第二段差端面部212a的端部与 接合部20的端面的倾斜面构成的倾斜部212c，因此，即使在膜突部32的厚度t 3小的情况 下也能更可靠地冻结连接部212的形状，能避免在连接部212产生弹性回复。由此，能更可 靠地避免在第一以及第二外壳件2a、2b与极耳3之间产生空隙10。
[0080] 另外，在这样的层叠式电池的外壳件2a、2b及其制造方法中，通过将冲头侧壁面 15a与冲模侧壁面16a之间的间隙17设为比外壳件的板厚宽，由此，由于使第一段差侧面部 211形成为剖面圆弧形，因此，能降低在外壳件2a、2b产生龟裂的可能性，能提高外壳件2a、 2b的成形成品率。
[0081] 实施方式3
[0082] 图15是本发明的实施方式3的设置于层叠式电池的外壳件2a、2b的段差加工部 21的剖视图。此外，对与实施方式1、2的结构相同或等同的部分使用相同的标记进行说明。 虽然在实施方式2中，连接部212由第二段差端面部212a和倾斜部212c构成（参照图12)， 但是也可以如图15所示，省略第二段差端面部212a而仅由倾斜部212c构成连接部212。 在仅由倾斜部212c构成连接部212的情况下，倾斜部212c相对于接合部20的最大突出量 设为（t 3/2)-i3。其他的结构与实施方式1、2相同。
[0083] 接着，图16是使用了形成有图15的段差加工部21的第一以及第二外壳件2a、2b 的情况下的段差加工部21的周边的剖视图。如图16的（a)所示，在热密封工序S2实施之 前的阶段，在倾斜部212c与膜突部32之间产生空隙10。然而，由于倾斜部212c相对于接 合部20的最大突出量设为（t 3/2) - β，因此，以第一外壳件2a的倾斜部212c第二外壳件2b 的倾斜部212c为两个边的三角形的面积比膜突部32的截面积小。因此，如图16的（b)所 示，当热密封实施时，以第一以及第二外壳件2a、2b的倾斜部212c为两个边的三角形的空 间由熔融的膜突部32填满。即，本实施方式的段差加工部也能避免空隙10的产生，能确保 电池壳体2的密封性。
[0084] 此外，如实施方式2中已说明的那样，没有容纳入上述空间的膜突部32的熔融物 的大部分沿着极耳3的延伸方向3c向电池壳体2的内侧或外侧推出，而不进入接合部20 之间。
[0085] 在这样的层叠式电池的外壳件2a、2b中，由于连接部212是由连接接合部20的端 部与第一段差侧面部211的端部的倾斜面构成的倾斜部212c，因此即使在膜突起部32的 厚度t 3小的情况下也能更可靠地冻结连接部212的形状，能避免在连接部212产生弹性回 复。由此，能更可靠地避免在第一以及第二外壳件2a、2b与极耳3之间产生空隙10。
【权利要求】
1. 一种层叠式电池的外壳件，其由设有树脂层（6)的不锈钢板（5)构成，并且为构成了 容纳电池元件（1)的电池壳体（2)的两片外壳件中的一个，通过在将连接于所述电池元件 (1)的极耳（3)配置在与另一个外壳件之间的状态下使各自所述树脂层（6)彼此熔接来形 成所述电池壳体（2)， 在夹入所述极耳（3)之前，预先形成有适合在被所述两片外壳件夹入的位置的所述极 耳（3)的剖面形状的段差加工部（21)。
2. 根据权利要求1所述的层叠式电池的外壳件，其中， 所述极耳（3)在被所述外壳件夹入的位置具有：第一极耳端面（35)，沿着所述极耳（3) 的宽度方向（3b)延伸；第一极耳侧面（36)，从所述第一极耳端面（35)的端部沿着所述极 耳（3)的厚度方向（3a)延伸；第二极耳端面（37)，从所述第一极耳侧面（36)的端部沿着所 述极耳（3)的宽度方向（3b)延伸；以及第二极耳侧面（38)，从所述第二极耳端面（37)的 端部沿着所述极耳（3)的厚度方向（3a)延伸， 在所述段差加工部（21)设有： 第一段差端面部（210)，当所述段差加工部（21)与所述极耳（3)重叠时，以对应于所述 第一极耳端面（35)的方式沿着所述极耳（3)的宽度方向（3b)延伸； 第一段差侧面部（211)，当所述段差加工部（21)与所述极耳（3)重叠时，以对应于所述 第一极耳侧面（36)的方式从所述第一段差端面部（210)的端部沿着所述极耳（3)的厚度 方向（3a)延伸；以及 连接部（212)，连接接合部（20)的端部与所述第一段差侧面部（211)的端部，该接合部 (20)是在所述段差加工部（21)与所述极耳（3)重叠时，从所述第一段差侧面部（211)的端 部沿着所述极耳（3)的宽度方向（3b)以及厚度方向（3a)离开的位置，并且从沿着所述极 耳（3)的宽度方向（3b)的所述第二极耳侧面（38)的外侧位置沿着所述极耳（3)的宽度方 向（3b)延伸。
3. 根据权利要求2所述的层叠式电池的外壳件，其中， 在所述连接部（212)设有： 第二段差端面部（212a)，当所述段差加工部（21)与所述极耳（3)重叠时，以对应于所 述第二极耳端面（37)的方式从所述第一段差侧面部（211)的端部沿着所述极耳（3)的宽 度方向（3b)延伸；以及 第三段差侧面部（212b)，一端与所述第二段差端面部（212a)的端部连接，并且，另一 端与所述接合部（20)的端部连接，当所述段差加工部（21)与所述极耳（3)重叠时，以对应 于所述第二极耳侧面（38)的方式沿着所述极耳（3)的厚度方向（3a)延伸。
4. 根据权利要求2所述的层叠式电池的外壳件，其中， 在所述连接部（212)设有： 第二段差端面部（212a)，当所述段差加工部（21)与所述极耳（3)重叠时，以对应于所 述第二极耳端面（37)的方式从所述第一段差侧面部（211)的端部沿着所述极耳（3)的宽 度方向（3b)延伸；以及 倾斜部（212c)，由连接所述第二段差端面部（212a)的端部与所述接合部（20)的端部 的倾斜面构成。
5. 根据权利要求2所述的层叠式电池的外壳件，其中， 在所述连接部（212)是由连接所述接合部（20)的端部与所述第一段差侧面部（211) 的端部的倾斜面所构成的倾斜部（211c)。
6. 根据权利要求2?5中任一项所述的层叠式电池的外壳件，其中， 所述第一段差侧面部（211)形成为剖面圆弧形。
7. -种层叠式电池的外壳件的制造方法，用于制造权利要求6所述的层叠式电池的外 壳件， 在用于形成所述段差加工部（21)的冲头（15)以及冲模（16)设有对应所述第一段差 侦愐部（211)的冲头侧壁面（15a)以及冲模侧壁面（16a)， 使所述冲头侧壁面（15a)与所述冲模侧壁面（16a)之间的间隙（17)比外壳件的板厚 宽，由此使所述第一段差侧面部（211)形成为剖面圆弧形。
8. -种层叠式电池的制造方法，实施在设有树脂层（6)的一对不锈钢板（5)构成的第 一以及第二外壳件（2a、2b)之间配置有连接于电池元件（1)的极耳（3)的状态下，按压所 述第一以及第二外壳件（2a、2b)并对所述第一以及第二外壳件（2a、2b)加热的热密封工 序，由此在所述第一以及第二外壳件（2a、2b)之间在夹入了所述极耳（3)的状态下，使所述 第一以及第二外壳件（2a、2b)的所述树脂层（6)彼此熔接， 在所述第一以及第二外壳件（2a、2b)之间夹入所述极耳（3)之前，在所述第一以及第 二外壳件（2a、2b)中至少一方预先形成适合在被夹入所述第一以及第二外壳件（2a、2b)之 间的位置的所述极耳（3)的剖面形状的段差加工部（21)。
9. 一种层叠式电池，具备： 电池壳体（2)，容纳电池元件（1); 第一以及第二外壳件（2a、2b)，由设有树脂层（6)的一对不锈钢板（5)构成，并且通过 使所述树脂层（6)彼此热熔接来形成所述电池壳体（2);以及 极耳（3)，与所述电池元件⑴连接，并且从所述第一以及第二外壳件（2a、2b)之间向 所述电池壳体（2)的外部引出， 在夹入所述极耳（3)之前，在所述第一以及第二外壳件（2a、2b)中至少一方预先形成 有适合在被夹入所述第一以及第二外壳件（2a、2b)之间的位置的所述极耳（3)的剖面形状 的段差加工部（21)。
【文档编号】H01M2/30GK104145350SQ201280070847
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2012年2月29日 优先权日:2012年2月29日
【发明者】小沢和典, 小沢康典, 本间裕介, 今纪裕, 吉田好江, 三浦教昌, 乘田克哉, 小浦节子 申请人:日新制钢株式会社