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端子、具备该端子的二次电池以及它们的制造方法与流程

2022-03-19 22:09:51 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及端子、具备该端子的二次电池以及它们的制造方法。


背景技术:

2.通常,锂离子二次电池等电池具备具有电极的电极体和收容电极体的电池壳体。在这种电池中,已知有将在电池壳体的内部与电极电连接的端子引出到电池壳体的外部的端子。作为与该端子相关的现有技术,例如在专利文献1中公开了一种端子构造,该端子构造具备:铆钉构件,其在电池壳体的内部与电极电连接,并插通电池壳体的贯穿孔而向外部突出;以及拉拔构件,其具有供该铆钉构件插通的第一贯穿孔,并将铆钉构件与外部连接用的端子螺栓电连接。在专利文献1中记载有如下内容:通过将铆钉构件插通拉拔构件的第一贯穿孔并将末端部在上下方向上铆接,从而将铆钉构件铆接固定于拉拔构件的包围第一贯穿孔的周缘部分,并且将铆钉构件与拉拔构件电连接。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本专利第6216368号公报
6.然而,根据本发明人的研究,确认了在上述技术中存在改善的余地。即,在使用电池时,可能从外部对电池施加振动、冲击等外力。由此,铆接固定的部分会晃动而产生形变,从而可能在铆钉构件与拉拔构件之间产生间隙。其结果,端子的导通连接有可能变得不稳定或者连接不良。因此,要求提高端子的导通可靠性。


技术实现要素:

7.本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种提高了导通可靠性的端子、具备该端子的二次电池以及它们的制造方法。
8.用于解决课题的方案
9.根据本发明,提供一种端子,该端子具备:板状的第一导电构件;第二导电构件,具有与上述第一导电构件电连接的凸缘部;以及第一紧固部及第二紧固部,将上述第一导电构件和上述第二导电构件的上述凸缘部机械性地固定,上述第二紧固部在俯视时设置于比上述第一紧固部靠上述凸缘部的中心侧的位置。
10.上述端子具备距凸缘部的中心的距离不同的2个紧固部。由此,即使从外部施加振动、冲击等,也难以产生形变,容易维持第一导电构件与第二导电构件紧密接触的状态。因此,能够稳定地保持第一导电构件与第二导电构件的导通连接,能够提高导通可靠性。
11.在此公开的端子的优选的一个方式中,上述第一导电构件和上述第二导电构件为金属制,上述端子具备金属接合部,该金属接合部对上述第一导电构件和上述第二导电构件的上述凸缘部进行金属接合。通过利用紧固部和金属接合部、即使用2种不同的接合方法将导电构件彼此接合,能够进一步提高端子的导通可靠性。
12.在此公开的端子的优选的一个方式中,上述金属接合部是焊接接合部。通过焊接,
能够稳定地形成高强度的金属接合部。
13.在此公开的端子的优选的一个方式中,上述金属接合部在俯视时位于上述第一紧固部与上述第二紧固部之间。根据本发明人的研究,金属接合部与紧固部相比强度相对较低(脆)。通过将这样的金属接合部配设在2个紧固部之间,能够稳定地维持金属接合部,能够长期地提高端子的导通可靠性。
14.在此公开的端子的优选的一个方式中,上述第一导电构件具有贯穿孔,上述第二导电构件的上述凸缘部具有插入上述贯穿孔的凸部,上述第二紧固部通过上述第二导电构件的上述凸部插入上述第一导电构件的上述贯穿孔而构成。由此,能够提高第二紧固部的强度。
15.在此公开的端子的优选的一个方式中,上述第二紧固部是在上述贯穿孔的周缘部分铆接加工上述凸部的末端而成的铆接部。由此,能够提高形成紧固部时的作业性。
16.在此公开的端子的优选的一个方式中,上述第一导电构件具有收容上述第二导电构件的上述凸缘部的至少一部分的凹部,上述第一紧固部通过上述第一导电构件的上述凹部的内壁由收容于上述第二导电构件的上述凹部的部分固定而构成。由此,能够提高第一紧固部的强度。
17.在此公开的端子的优选的一个方式中,上述第二导电构件的上述凸缘部具有与上述第一导电构件嵌合的缩颈部,上述第一紧固部是上述第二导电构件的上述缩颈部与上述第一导电构件嵌合而成的嵌合部。通过第二导电构件具有缩颈部,例如即使2个导电构件由不同种类的金属构成,也能够将它们适当地固定。另外,能够提高形成紧固部时的作业性。
18.在此公开的端子的优选的一个方式中,上述缩颈部在上述凸缘部的侧面连续或间断地形成为环状。由此,能够形成相对于从各种角度施加的外力为高强度的第一紧固部,能够进一步提高端子的导通可靠性。
19.在此公开的端子的优选的一个方式中,上述第一导电构件为大致矩形形状,在上述第一导电构件的长边方向上,上述第一导电构件的中心的位置与上述第二导电构件的上述凸缘部的中心的位置错开。由此,在经由汇流条将多个电池相互电连接的情况下,容易将汇流条安装于第一导电构件,能够提高电池组的导通可靠性。
20.另外,根据本发明,提供具备上述端子的二次电池。由此,能够提高二次电池的可靠性。
21.另外,根据本发明,提供端子的制造方法,该端子的制造方法包括紧固工序,在该紧固工序中,将板状的第一导电构件和第二导电构件的凸缘部机械性地固定,形成将上述第一导电构件和上述第二导电构件电连接的第一紧固部及第二紧固部,在俯视时,将上述第二紧固部设置在比上述第一紧固部靠上述凸缘部的中心侧的位置。
22.在上述制造方法中,通过距凸缘部的中心的距离不同的2个紧固部将2个导电构件机械性地固定。由此,即使从外部施加振动、冲击等,端子也不易产生形变,容易维持第一导电构件与第二导电构件紧密接触的状态。因此,能够稳定地保持第一导电构件与第二导电构件的导通连接。因此,能够适当地制造提高了导通可靠性的端子。
23.在此公开的制造方法的优选的一个方式中,在上述紧固工序中,在形成上述第一紧固部之后形成上述第二紧固部。通过使位于外周侧的第一紧固部比位于内周侧的第二紧固部先形成,能够将第一导电构件和第二导电构件牢固地固定,能够稳定地紧密接触。因
此,能够进一步提高端子的导通可靠性。
24.在此公开的制造方法的优选的一个方式中,上述第一导电构件和上述第二导电构件为金属制,在上述紧固工序之后,还包括金属接合工序,在该金属接合工序中,将上述第一导电构件和上述第二导电构件的上述凸缘部进行金属接合而形成金属接合部。通过在第一导电构件与第二导电构件之间形成金属接合部,能够进一步提高端子的导通可靠性。另外,通过在紧固工序之后形成金属接合部,能够高精度地形成形状稳定的金属接合部。
25.在此公开的制造方法的优选的一个方式中,在上述金属接合工序中,将上述第一导电构件与上述第二导电构件的上述凸缘部焊接,形成焊接接合部。通过焊接,能够稳定地形成高强度的金属接合部。
26.在此公开的制造方法的优选的一个方式中,在上述金属接合工序中,在上述第一紧固部与上述第二紧固部之间形成上述金属接合部。通过在两个紧固部之间形成金属接合部,在接合时接合部位不易偏移,能够提高作业性。另外,在通过焊接形成金属接合部的情况下,焊接部位不易晃动,能够提高焊接性。
27.在此公开的制造方法的优选的一个方式中,上述第一导电构件具有贯穿孔,上述第二导电构件的上述凸缘部具有插入上述贯穿孔的凸部,在上述紧固工序中,将上述第二导电构件的上述凸部插入上述第一导电构件的上述贯穿孔,并在上述贯穿孔的周缘部分对上述凸部的末端进行铆接加工,由此形成上述第二紧固部。由此,能够提高第二紧固部的强度,并且能够提高形成紧固部时的作业性。
28.在此公开的制造方法的优选的一个方式中,上述第一导电构件具有收容上述第二导电构件的上述凸缘部的至少一部分的凹部,在上述紧固工序中,将上述第二导电构件的一部分插入上述凹部,使上述第一导电构件的上述凹部沿着上述第二导电构件的外形变形,从而利用上述第二导电构件固定上述凹部的内壁,形成上述第一紧固部。由此,能够提高第一紧固部的强度。
29.在此公开的制造方法的优选的一个方式中,上述第二导电构件的上述凸缘部具有与上述第一导电构件嵌合的缩颈部,在上述紧固工序中,将上述第一导电构件嵌合于上述第二导电构件的上述缩颈部,形成上述第一紧固部。通过第二导电构件具有缩颈部,例如即使2个导电构件由不同种类的金属构成,也能够将它们适当地固定。另外,能够提高形成紧固部时的作业性。
30.另外,根据本发明,提供二次电池的制造方法,该二次电池的制造方法使用通过上述端子的制造方法制造的端子。由此,能够适当地制造端子的提高了导通可靠性的二次电池。
附图说明
31.图1是示意性地表示一实施方式的电池的立体图。
32.图2是沿着图1的ii-ii线的示意性的纵剖视图。
33.图3是示意性地表示负极端子的附近的局部放大剖视图。
34.图4是示意性地表示一实施方式的负极端子的俯视图。
35.图5是示意性地表示一实施方式的负极端子的仰视图。
36.图6是示意性地表示一实施方式的负极端子的侧视图。
37.图7是沿着图4的vii-vii线的示意性的纵剖视图。
38.图8是示意性地表示一实施方式的电池组的立体图。
39.图9是示意性地表示变形例的负极端子的主要部分的纵剖视图。
40.附图标记的说明
41.10电极体;14负极引线构件;20电池壳体;24盖体;24h端子引出孔;40、140负极端子;40c铆钉部;41、141第一导电构件;42、142第二导电构件;43第一紧固部;44、144第二紧固部;45金属接合部;100电池。
具体实施方式
42.以下,参照附图,对在此公开的技术的优选实施方式进行说明。需要说明的是,本说明书中特别提及的事项以外的、本发明的实施所必需的事项(例如,不作为本发明的特征的电池的一般的构成和制造工艺)能够作为基于本领域中的现有技术的本领域技术人员的设计事项来掌握。本发明能够基于本说明书中公开的内容和本领域中的技术常识来实施。
43.需要说明的是,在本说明书中,“电池”是指能够取出电能的蓄电设备整体的用语,是包含一次电池和二次电池的概念。另外,在本说明书中,“二次电池”是指能够反复充放电的蓄电设备整体的用语,是包含锂离子二次电池、镍氢电池等所谓的蓄电池(化学电池)和双电层电容器等电容器(物理电池)的概念。
44.[电池100]
[0045]
图1是电池100的立体图。图2是沿着图1的ii-ii线的示意性的纵剖视图。此外,在以下的说明中,附图中的附图标记l、r、u、d表示左、右、上、下,附图中的附图标记x、y、z表示电池100的长边方向、与上述长边方向正交的短边方向、上下方向。但是,这些只不过是为了便于说明的方向,并不对电池100的设置方式进行任何限定。
[0046]
如图2所示,电池100具备电极体10、电池壳体20、正极端子30和负极端子40。电池100的特征在于具备在此公开的正极端子30和/或负极端子40,除此以外的构成可以与以往相同。电池100在此为锂离子二次电池。虽然省略了图示,但电池100在此还具备电解质。电池100通过将电极体10和未图示的电解质收容于电池壳体20而构成。
[0047]
电极体10可以与以往相同,没有特别限制。电极体10具有正极和负极(未图示)。电极体10例如是带状的正极和带状的负极在隔着带状的隔离件被绝缘的状态下层叠、并以卷绕轴为中心卷绕而成的扁平的卷绕电极体。但是,电极体10也可以是方形(典型的是矩形)的正极与方形(典型的是矩形)的负极在被绝缘的状态下层叠而成的层叠电极体。正极具有正极集电体11和固定接合在正极集电体11上的正极合剂层(未图示)。正极集电体11例如由铝、铝合金、镍、不锈钢等导电性金属构成。正极合剂层包含正极活性物质(例如锂过渡金属复合氧化物)。负极具有负极集电体12和固定接合在负极集电体12上的负极合剂层(未图示)。负极集电体例如由铜、铜合金、镍、不锈钢等导电性金属构成。负极合剂层包含负极活性物质(例如石墨等碳材料)。
[0048]
如图2所示,在电极体10的长边方向x的中央部分形成有正极合剂层和负极合剂层在被绝缘的状态下层叠而成的层叠部分。另一方面,在电极体10的长边方向x的左端部,未形成正极合剂层的正极集电体11的一部分(正极集电体露出部)从层叠部分伸出。在正极集电体露出部附设有正极引线构件13。正极引线构件13也可以由与正极集电体11相同的金属
材料、例如铝、铝合金、镍、不锈钢等导电性金属构成。另外,在电极体10的长边方向x的右端部,未形成负极合剂层的负极集电体12的一部分(负极集电体露出部)从层叠部分伸出。在负极集电体露出部附设有负极引线构件14。负极引线构件14的材质(金属种类)也可以与正极引线构件13不同。负极引线构件14也可以由与负极集电体12相同的金属种类、例如铜、铜合金、镍、不锈钢等导电性金属构成。
[0049]
电解质可以与以往相同,没有特别限制。电解质例如为含有非水系溶剂和支持电解质的非水系的液态电解质(非水电解液)。非水系溶剂例如包含碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯等碳酸酯类。支持电解质例如为lipf6等含氟锂盐。但是,电解质也可以是固体状(固体电解质),与电极体10一体化。
[0050]
电池壳体20是收容电极体10的框体。在此,电池壳体20形成为扁平且有底的长方体形状(方形)。但是,电池壳体20的形状并不限定于方形,也可以是圆柱等任意的形状。电池壳体20的材质可以与以往使用的材质相同,没有特别限制。电池壳体20例如由铝、铝合金、不锈钢等分量轻且导热性良好的金属材料构成。如图2所示,电池壳体20具备具有开口部22h的壳体本体22和堵塞开口部22h的盖体(封口板)24。电池壳体20通过在壳体本体22的开口部22h的周缘接合(例如焊接接合)盖体24而一体化。电池壳体20被气密地密封(密闭)。
[0051]
壳体本体22具有平板状的底面22d。盖体24与壳体本体22的底面22d相向。盖体24以堵塞壳体本体22的开口部22h的方式安装于壳体本体22。盖体24在此为大致矩形形状。需要说明的是,在本说明书中,“大致矩形形状”是指,除了完全的矩形形状(长方形形状)以外,还包括例如将矩形形状的长边与短边连接的角部成为圆角状的形状、在角部具有切口的形状等的用语。
[0052]
如图1所示,正极端子30和负极端子40向电池壳体20的外部突出。在此,正极端子30和负极端子40分别从电池壳体20的相同的面(具体而言,盖体24)突出。但是,正极端子30和负极端子40也可以分别从电池壳体20的不同的面突出。正极端子30和负极端子40配置于盖体24的长边方向x的两端部分。正极端子30和/或负极端子40是在此公开的端子的一例。
[0053]
正极端子30在电池壳体20的内部经由正极引线构件13与电极体10的正极电连接。负极端子40在电池壳体20的内部经由负极引线构件14与电极体10的负极电连接。正极端子30和负极端子40分别安装于盖体24。正极端子30和负极端子40分别隔着垫圈50(参照图3)和绝缘体60(参照图3)与盖体24绝缘。
[0054]
图3是示意性地表示负极端子40的附近的局部放大剖视图。需要说明的是,以下以负极端子40侧的端子构造为例进行详细说明,但正极端子30侧的端子构造也可以是同样的。在该情况下,在以下的记载中,能够将“负极”的部位适当地替换为“正极”。
[0055]
如图3所示,在盖体24形成有沿上下方向z贯穿的端子引出孔24h。在俯视时,端子引出孔24h例如为环状(例如圆环状)。端子引出孔24h具有能够供后述的负极端子40的铆接加工前的轴柱部42s插通的大小的内径。端子引出孔24h形成得比后述的负极端子40的凸缘部42f小。
[0056]
负极引线构件14附设于负极集电体12的负极集电体露出部,构成将负极与负极端子40电连接的导通路径。负极引线构件14具有沿着盖体24的内侧的表面水平地扩展的平板状部分14f。在平板状部分14f,在与端子引出孔24h对应的位置形成有贯穿孔14h。贯穿孔14h具有能够供后述的负极端子40的铆接加工前的轴柱部42s插通的大小的内径。负极引线
构件14通过铆接加工以隔着绝缘体60被绝缘的状态固定于盖体24。
[0057]
垫圈50是配置于盖体24的上表面(外侧的面)与负极端子40之间的绝缘构件。在此,垫圈50具有使盖体24与负极端子40绝缘并且封闭端子引出孔24h的功能。垫圈50由具有电绝缘性且能够弹性变形的树脂材料、例如全氟烷氧基氟树脂(pfa)等氟化树脂、聚苯硫醚树脂(pps)、脂肪族聚酰胺等构成。
[0058]
垫圈50具有筒部51和基部52。筒部51是防止盖体24与负极端子40的轴柱部42s的直接接触的部位。筒部51为中空的圆筒形状。筒部51具有沿上下方向z贯穿的贯穿孔51h。贯穿孔51h形成为能够供铆接加工前的负极端子40的轴柱部42s插通。筒部51插通于盖体24的端子引出孔24h。基部52是防止盖体24与后述的负极端子40的凸缘部42f的直接接触的部位。基部52与筒部51的上端连结。基部52从筒部51的上端沿水平方向延伸。基部52以包围盖体24的端子引出孔24h的方式例如形成为圆环状。基部52沿着盖体24的上表面延伸。基部52被夹持在负极端子40的凸缘部42f的下表面42d与盖体24的上表面之间,通过铆接加工而在上下方向z上被压缩。
[0059]
绝缘体60是配置于盖体24的下表面(内侧的面)与负极引线构件14之间的绝缘构件。绝缘体60具有将盖体24与负极引线构件14绝缘的功能。绝缘体60具有沿着盖体24的内表面水平地扩展的平板状部分。在该平板状部分,在与端子引出孔24h对应的位置形成有贯穿孔60h。贯穿孔60h具有能够供负极端子40的轴柱部42s插通的大小的内径。绝缘体60具有对所使用的电解质的耐受性和电绝缘性,由能够弹性变形的树脂材料、例如全氟烷氧基氟树脂(pfa)等氟化树脂、聚苯硫醚树脂(pps)等构成。绝缘体60的平板状部分被夹持在盖体24的下表面与负极引线构件14的上表面之间,通过铆接加工而在上下方向z上被压缩。
[0060]
[负极端子40]
[0061]
负极端子40插通端子引出孔24h而从电池壳体20的内部向外部延伸。如后所述,负极端子40是将2种导电构件、即第一导电构件41和第二导电构件42机械性地固定和/或金属接合而一体化构成的。如图3所示,负极端子40通过铆接加工以与盖体24绝缘的状态铆接于盖体24的包围端子引出孔24h的周缘部分。在负极端子40的下端部形成有铆钉部40c。负极端子40通过铆接加工而固定于盖体24,并且与负极引线构件14电连接。
[0062]
图4~图6分别是安装于盖体24之前的(即,铆接加工之前的)负极端子40的示意图,图4是俯视图,图5是仰视图,图6是侧视图。另外,图7是沿着图4的vii-vii线的示意性的纵剖视图,是示意性地表示负极端子40的主要部分的纵剖视图。如图7所示,负极端子40具备第一导电构件41、第二导电构件42、第一紧固部43、第二紧固部44和金属接合部45。第一导电构件41和第二导电构件42经由第一紧固部43、第二紧固部44和金属接合部45而一体化,相互电连接。但是,金属接合部45不是必须的,在其他实施方式中也能够省略。
[0063]
第一导电构件41是配置于电池壳体20的外部的构件。第一导电构件41在此为金属制。第一导电构件41例如由铝、铝合金、镍、不锈钢等导电性金属构成。第一导电构件41在此为铝制。第一导电构件41也可以是与正极引线构件13相同的金属、或以相同的金属元素作为第一成分(以质量比计配合比例最高的成分,以下相同)的合金。如图4~图6所示,第一导电构件41为板状。在此,第一导电构件41为平板状。第一导电构件41具有下表面41d和上表面41u。下表面41d是与电池壳体20(具体而言是盖体24)相向的一侧的面。上表面41u是远离电池壳体20的一侧的面。第一导电构件41在此为大致矩形形状。第一导电构件41具有:连接
部41a,其是在长边方向x上被划分为2个的部分,且与第二导电构件42电连接;以及延伸部41b,其从连接部41a向长边方向x的一侧(图4~图6的左方)延伸。
[0064]
如图7所示,连接部41a具有:薄壁部41t,形成为厚度比延伸部41b薄(也参照图4);贯穿孔41h,沿上下方向z贯穿;以及凹部41r,从第一导电构件41的下表面41d凹陷。在薄壁部41t设置有第二紧固部44和金属接合部45。如图4所示,薄壁部41t在俯视时形成为环状(例如圆环状)。
[0065]
贯穿孔41h在俯视时形成为环状(例如圆环状)。在第一导电构件41的上表面41u,第二导电构件42(具体而言,后述的凸部42p)从贯穿孔41h露出。如图7所示,贯穿孔41h设置于薄壁部41t的中央部。贯穿孔41h设置于比第一紧固部43和金属接合部45靠内周侧的位置。贯穿孔41h在此形成为朝向下表面41d(换言之,朝向凹部41r)缩径的锥形状。在贯穿孔41h中插入有后述的第二导电构件42的凸部42p。
[0066]
凹部41r设置在比第二紧固部44和金属接合部45靠外周侧的位置。虽然省略了图示,但凹部41r在俯视时形成为环状(例如圆环状)。凹部41r在此形成为朝向下表面41d(换言之,越接近第二导电构件42越)缩径的锥形状。在凹部41r中插入有后述的第二导电构件42的缩颈部42n。
[0067]
延伸部41b例如是在将多个电池100相互电连接而制作电池组200(参照图8)的情况下,附设作为导电构件的汇流条90(参照图8)的部位。通过具有延伸部41b,能够充分确保与汇流条90的接地面积,能够提高电池组200的导通可靠性。如图4、图5所示,第一导电构件41具有延伸部41b,从而其中心位置41c从第二导电构件42的中心位置(详细而言,后述的凸缘部42f的中心位置)42c向长边方向x的右方偏移。
[0068]
第二导电构件42是从电池壳体20的内部向外部延伸的构件。第二导电构件42在此为金属制。第二导电构件42例如由铜、铜合金、镍、不锈钢等导电性金属构成。第二导电构件42的材质例如第一成分可以与第一导电构件41相同,也可以不同。在此,第二导电构件42由硬度比第一导电构件41高的金属构成。第二导电构件42在此为铜制。第二导电构件42可以是与负极引线构件14相同的金属、或以相同的金属元素作为第一成分的合金。第二导电构件42也可以在一部分或全部的表面具备覆盖有ni等金属的金属覆盖部。由此,能够提高对电解质的耐受性,提高耐腐蚀性。如图6、图7所示,第二导电构件42具有轴心c。第二导电构件42具有与第一导电构件41电连接的凸缘部42f和与凸缘部42f的下端部连结的轴柱部42s。
[0069]
凸缘部42f的外形比轴柱部42s的外形大。如图3所示,凸缘部42f的外形比盖体24的端子引出孔24h的外形大。凸缘部42f是从盖体24的端子引出孔24h向电池壳体20的外部突出的部位。如图5~图7所示,凸缘部42f的外形在此为大致圆柱形状。如图6、图7所示,凸缘部42f的轴心与第二导电构件42的轴心c一致。如图7所示,凸缘部42f具有下表面42d、从下表面42d向上方延伸的侧面(外周面)42o、从凸缘部42f突出的凸部42p、以及侧面42o的一部分收缩而成的缩颈部42n。
[0070]
凸部42p向与轴柱部42s相反的一侧(图7的上方)突出。凸部42p连续或间断地设置于凸缘部42f的侧面42o。虽然省略了图示,但凸部42p在俯视时形成为环状(例如圆环状)。凸部42p相对于凸缘部42f的轴心c轴对称地形成。凸部42p形成为朝向上表面41u(换言之,越远离轴柱部42s越)扩径的倒锥形状。凸部42p插入第一导电构件41的贯穿孔41h。在此,凸
部42p嵌入第一导电构件41的贯穿孔41h,并与贯穿孔41h嵌合。
[0071]
缩颈部42n连续或间断地设置于凸缘部42f的侧面42o的一部分。虽然省略了图示,但缩颈部42n在俯视时形成为环状(例如圆环状)。若缩颈部42n形成为环状,则能够形成高强度的第一紧固部43。缩颈部42n相对于凸缘部42f的轴心c轴对称地形成。缩颈部42n形成为朝向上表面41u(换言之,越远离轴柱部42s越)扩径的倒锥形状。缩颈部42n插入第一导电构件41的凹部41r。在此,缩颈部42n嵌入第一导电构件41的凹部41r,并与凹部41r嵌合。在此公开的技术中,缩颈部42n是“收容于凹部41r的部分”的一例。
[0072]
如图7所示,轴柱部42s从凸缘部42f的下端部向下方延伸。如图5~图7所示,轴柱部42s在此为圆筒形状。轴柱部42s的轴心与凸缘部42f的轴心c一致。在铆接加工前,轴柱部42s的下端部、即与凸缘部42f所在的一侧相反的一侧的端部为中空状。如图3所示,轴柱部42s是在负极端子40安装于盖体24时插通于盖体24的端子引出孔24h的部位。轴柱部42s的下端部是在负极端子40安装于盖体24时通过铆接加工而扩张并构成铆钉部40c的部位。轴柱部42s通过铆接加工而在电池壳体20的内部与负极引线构件14电连接。
[0073]
第一紧固部43是将第一导电构件41和第二导电构件42的凸缘部42f机械性地固定的第一紧固部。在此,第一紧固部43在俯视时设置于比第二紧固部44和金属接合部45靠凸缘部42f的外周侧的位置。第一紧固部43在俯视时形成为环状(例如圆环状)。由此,能够提高第一紧固部43的强度,进一步提高负极端子40的导通可靠性。虽然没有特别限定,但在此,第一紧固部43设置于第一导电构件41的下表面41d。具体而言,通过将第一导电构件41的凹部41r的内壁固定(例如按压固定)于第二导电构件42的缩颈部42n而构成。由此,能够提高第一紧固部43的强度。
[0074]
第一紧固部43的形成方法只要是基于力学能量的机械性的接合即可,没有特别限定,例如可以是压入、热装、铆接、铆钉、折入、螺栓接合等。在几个优选的实施方式中,第一紧固部43是第一导电构件41的凹部41r与第二导电构件42的缩颈部42n嵌合而成的嵌合部。由此,例如即使第一导电构件41和第二导电构件42由异种金属构成,也能够适当地固定第一导电构件41和第二导电构件42。第一紧固部43例如也可以是第二导电构件42的缩颈部42n通过压入而嵌合于第一导电构件41的凹部41r的压入嵌合部。
[0075]
第二紧固部44是将第一导电构件41和第二导电构件42的凸缘部42f机械性地固定的第二紧固部。在此,第二紧固部44在俯视时设置于比第一紧固部43以及金属接合部45靠凸缘部42f的内周侧(中心侧)的位置。第二紧固部44在俯视时形成为环状(例如圆环状)。由此,能够提高第二紧固部44的强度,进一步提高负极端子40的导通可靠性。虽然没有特别限定,但在此,第二紧固部44设置于第一导电构件41的上表面41u。即,第一紧固部43设置于第一导电构件41的一个面(下表面41d),第二紧固部44设置于第一导电构件41的另一个面(上表面41u)。具体而言,在第一导电构件41的贯穿孔41h中插入第二导电构件42的凸部42p而构成。例如,通过第一导电构件41的贯穿孔41h的内壁被第二导电构件42的凸部42p固定(例如按压固定)而构成。由此,能够提高第二紧固部44的强度。
[0076]
第二紧固部44的形成方法只要是基于力学能量的机械性的接合即可,没有特别限定,例如可以是压入、热装、铆接、铆钉、折入、螺栓接合等。在几个优选的实施方式中,第二紧固部44是第一导电构件41的贯穿孔41h与第二导电构件42的凸部42p嵌合而成的嵌合部。由此,例如即使第一导电构件41和第二导电构件42由异种金属构成,也能够适当地固定第
一导电构件41和第二导电构件42。第二紧固部44例如也可以是第二导电构件42的凸部42p通过压入而嵌合于第一导电构件41的贯穿孔41h的压入嵌合部。在几个优选的实施方式中,从作业性的观点等出发,第二紧固部44通过与第一紧固部43相同的固定方法形成。例如,第一紧固部43和第二紧固部44均可以是压入嵌合部。
[0077]
如上所述,负极端子40具备距凸缘部42f的中心(轴心c)的距离不同的2个紧固部、即第一紧固部43和第二紧固部44。由此,即使从外部施加振动、冲击等,也难以在负极端子40产生应变,容易维持第一导电构件41与第二导电构件42紧密接触的状态。即,第一导电构件41与第二导电构件42之间难以分离。因此,能够稳定地保持第一导电构件41与第二导电构件42的导通连接,能够提高负极端子40的导通可靠性。
[0078]
金属接合部45是第一导电构件41与第二导电构件42的凸缘部42f的冶金性的接合部。在此,金属接合部45设置于第一导电构件41的上表面41u。金属接合部45设置在与贯穿孔41h分离的位置。金属接合部45设置于比贯穿孔41h靠外周侧的位置。金属接合部45设置在与第一紧固部43和第二紧固部44分离的位置。金属接合部45例如可以是与第一紧固部43和/或第二紧固部44相比刚性相对较高的接合部。通过利用紧固部和金属接合部,即使用2种不同的接合方法,将第一导电构件41和第二导电构件42接合,能够进一步提高负极端子40的导通可靠性。
[0079]
在此,金属接合部45在俯视时设置于第一紧固部43与第二紧固部44之间。金属接合部45使用光能、电子能、热能等形成,因此例如可以是与第一紧固部43和/或第二紧固部44相比强度相对低(脆)的接合部。通过将这样的金属接合部45配设于2个紧固部之间,能够稳定地维持金属接合部45,能够长期地提高负极端子40的导通可靠性。在此,金属接合部45设置于薄壁部41t。由此,接合时的能量较少即可,能够提高焊接性。金属接合部45连续或间断地形成。金属接合部45相对于凸缘部42f的轴心c轴对称地形成。金属接合部45在俯视时形成为环状(例如圆环状)。由此,能够提高金属接合部45的强度,进一步提高负极端子40的导通可靠性。
[0080]
金属接合部45的形成方法没有特别限定,例如可以是熔接、压接、钎焊等。在几个优选的实施方式中,金属接合部45例如是通过激光焊接、电子束焊接、超声波焊接、电阻焊接、tig(tungsten inert gas:钨极惰性气体)焊接等焊接而形成的焊接接合部。由此,能够稳定地形成高强度的金属接合部45。但是,金属接合部45也可以通过焊接以外的方法、例如热压接、超声波压接、钎焊等形成。
[0081]
[负极端子40的制造方法]
[0082]
虽然没有特别限定,但负极端子40例如能够通过准备上述那样的第一导电构件41和第二导电构件42并典型地以依次包含紧固工序和金属接合工序的制造方法来制造。但是,紧固工序与金属接合工序的顺序可以相反,也可以大致同时。另外,金属接合工序不是必须的,也能够在其他实施方式中省略。另外,在此公开的制造方法可以在任意阶段进一步包含其他工序。
[0083]
在紧固工序中,机械性地固定第一导电构件41和第二导电构件42的凸缘部42f,形成第一紧固部43和第二紧固部44。在几个优选的实施方式中,在紧固工序中,在形成相对地位于外周侧的第一紧固部43之后,形成相对地位于内周侧的第二紧固部44。由此,能够将第一导电构件41和第二导电构件42牢固地固定,能够稳定地紧密接触。因此,能够进一步提高
负极端子40的导通可靠性。但是,也可以在第二紧固部44之后形成第一紧固部43,也可以大致同时形成第一紧固部43和第二紧固部44。
[0084]
第一紧固部43例如能够通过如下方式形成:将第二导电构件42的缩颈部42n插入到第一导电构件41的凹部41r,使第一导电构件41的凹部41r沿着第二导电构件42的缩颈部42n的外形变形,从而利用第二导电构件42固定凹部41r的内壁。由此,能够提高第一紧固部43的强度。在几个优选的实施方式中,第一紧固部43通过将第一导电构件41的凹部41r与第二导电构件42的缩颈部42n嵌合而形成。例如,能够通过将第二导电构件42的缩颈部42n水平压入第一导电构件41的凹部41r而形成。由此,能够提高紧固工序的作业性。
[0085]
第二紧固部44例如能够通过如下方式形成:在第一导电构件41的贯穿孔41h中插入第二导电构件42的凸部42p,使第一导电构件41的贯穿孔41h沿着第二导电构件42的凸部42p的外形变形,从而利用第二导电构件42固定贯穿孔41h的内壁。由此,能够提高第二紧固部44的强度。在几个优选的实施方式中,第二紧固部44通过将第一导电构件41的贯穿孔41h与第二导电构件42的凸部42p嵌合而形成。例如,能够通过将第二导电构件42的凸部42p水平压入第一导电构件41的贯穿孔41h而形成。由此,能够提高紧固工序的作业性。
[0086]
在金属接合工序中,将第一导电构件41的薄壁部41t与第二导电构件42的凸缘部42f进行金属接合、即冶金性地接合,形成金属接合部45。通过在紧固工序之后进行金属接合工序,能够高精度地形成形状稳定的金属接合部45。金属接合部45例如能够通过将第一导电构件41的薄壁部41t与第二导电构件42的凸缘部42f层叠的部位以贯穿薄壁部41t的方式焊接而形成。通过焊接,能够稳定地形成高强度的金属接合部45。在几个优选的实施方式中,金属接合部45例如形成于在紧固工序中形成的第一紧固部43与第二紧固部44之间。由此,接合部位不易偏移,能够提高金属接合工序的作业性。另外,在通过焊接形成金属接合部45的情况下,焊接部位难以晃动,能够提高焊接性。而且,在对薄壁部41t进行焊接的情况下,能量较少即可,能够提高焊接性。
[0087]
[电池100的制造方法]
[0088]
电池100的特征在于,使用通过如上所述的制造方法制造的正极端子30和/或负极端子40。除此以外的制造工艺可以与以往相同。电池100例如能够通过准备上述那样的电极体10、电解质、壳体本体22、盖体24、正极端子30和负极端子40并包括安装工序和接合工序的制造方法来制造。
[0089]
在安装工序中,在盖体24上安装正极端子30、正极引线构件13、负极端子40和负极引线构件14。负极端子40和负极引线构件14例如如图3所示,通过铆接加工(铆接)固定于盖体24。铆接加工是在负极端子40与盖体24之间夹持垫圈50,而且在盖体24与负极引线构件14之间夹持绝缘体60而进行的。详细而言,使负极端子40的铆接加工前的轴柱部42s从盖体24的上方依次贯穿垫圈50的筒部51、盖体24的端子引出孔24h、绝缘体60的贯穿孔60h、负极引线构件14的贯穿孔14h,并向盖体24的下方突出。而且,以相对于上下方向z施加压缩力的方式,对向盖体24的下方突出的轴柱部42s进行铆接。由此,在负极端子40的轴柱部42s的末端部(图3的下端部)形成铆钉部40c。
[0090]
通过这样的铆接加工,垫圈50的基部52和绝缘体60的平板状部分被压缩,垫圈50、盖体24、绝缘体60和负极引线构件14一体地固定于盖体24,并且端子引出孔24h被密封。另外,正极端子30和正极引线构件13的安装方法也可以与上述负极端子40和负极引线构件14
相同。负极引线构件14焊接于负极集电体12的负极集电体露出部,电极体10的负极与负极端子40电连接。同样地,正极引线构件13焊接于正极集电体11的正极集电体露出部,电极体10的正极与正极端子30电连接。由此,盖体24、正极端子30、负极端子40和电极体10被一体化。
[0091]
在接合工序中,将与盖体24一体化的电极体10收容于壳体本体22的内部空间,将壳体本体22和盖体24密封。密封例如能够通过激光焊接等焊接来进行。然后,从未图示的注液口注入非水电解液,堵塞注液口,由此将电池100密闭。如上所述,能够制造电池100。
[0092]
电池100能够利用于各种用途,但能够优选用作在使用时可能施加振动、冲击等外力的用途,典型地,能够优选用作搭载于各种车辆、例如轿车、卡车等的马达用的动力源(驱动用电源)。车辆的种类没有特别限定,例如可举出插电式混合动力汽车(phv)、混合动力汽车(hv)、电动汽车(ev)等。如图8所示,电池100也能够优选用作经由汇流条90将多个电池100相互电连接而成的电池组200。在该情况下,多个电池100之间的电连接能够通过在第一导电构件41的延伸部41b之间架设例如平板状的汇流条90来进行。汇流条90例如由铝、铝合金、镍、不锈钢等导电性金属构成。汇流条90与延伸部41b能够通过例如激光焊接等焊接而电连接。
[0093]
以上,对本发明的几个实施方式进行了说明,但上述实施方式只不过是一个例子。本发明还能够以其他各种方式实施。本发明可以基于本说明书中公开的内容和本领域中的技术常识来实施。在权利要求书所记载的技术中,包含对上述例示的实施方式进行各种变形、变更而得到的技术。例如,也可以将上述的实施方式的一部分置换为其他的变形方式,也可以在上述的实施方式中追加其他的变形方式。另外,如果该技术特征不是作为必须的特征进行说明,则也可以适当删除。
[0094]
例如,在上述实施方式中,第一紧固部43和第二紧固部44通过相同的固定方法形成。具体而言,第一紧固部43和第二紧固部44分别是嵌合部(例如压入嵌合部)。但是,并不限定于此。第一紧固部43和第二紧固部44也可以通过不同的固定方法形成。第二紧固部44例如也可以通过在将第二导电构件42的凸部42p插入到第一导电构件41的贯穿孔41h之后,使凸部42p塑性变形而构成。例如,也可以是一方的紧固部(例如第一紧固部43)是嵌合部(例如压入嵌合部),另一方的紧固部(例如第二紧固部44)是铆接部。
[0095]
图9是图7的对应图,是示意性地表示变形例的负极端子140的主要部分的纵剖视图。负极端子140除了具备第一导电构件141、第二导电构件142和第二紧固部144以外,可以与上述的负极端子40相同。第一导电构件141除了具备圆柱形状的贯穿孔141h来代替贯穿孔41h以外,可以与上述的第一导电构件41相同。第二导电构件142除了具备以在铆接加工前的状态下能够插通贯穿孔141h的方式形成的凸部142p来代替凸部42p以外,可以与上述的第二导电构件42相同。凸部142p的末端部(图9的上端部)被铆接加工。在第一导电构件141的贯穿孔141h的周缘部分形成有铆接部142c。第二紧固部144是铆接部。由此,能够提高第二紧固部144的强度,并且能够提高形成第二紧固部144时的作业性。
[0096]
另外,例如,在上述的实施方式中,通过使负极端子40的轴柱部42s的下端变形并铆接,从而将负极引线构件14与负极端子40电连接。但是,并不限定于此。将负极引线构件14与负极端子40电连接的方法例如可以是铆接加工以外的机械性的固定,也可以是以焊接为代表的金属接合,还可以是它们的组合。从提高连接部的可靠性的观点出发,也可以在负
极引线构件14与负极端子40的连接部分形成将负极引线构件14与负极端子40机械性地固定的紧固部、和将紧固部的周缘连续或间断地金属接合的金属接合部。
再多了解一些

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