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端子及具备该端子的电池

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


端子及具备该端子的电池

技术领域

本公开涉及端子及具备该端子的电池。

背景技术

近年来,为了在端子(电极的端子、即正极端子及负极端子)中实现与母线等外部构件的良好的接合,提出了将异种金属接合而构成的端子。在日本国专利申请公开第2022-49729号公报中公开了由相互为异种金属的第一导电构件和第二导电构件构成的端子,该端子以提高导通可靠性为目的,具有将上述第一导电构件与上述第二导电构件金属接合的金属接合部。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本国专利申请公开第2022-49729号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而,本发明人专心研究的结果是,发现了:在上述技术中,从耐腐蚀性及导通可靠性的观点来看,存在改善的余地。详细而言,在将不同种类的金属焊接的情况下,由于焊接部的脆化、异种金属间的膨胀系数的差异等,有时会在焊接接合部产生裂纹。并且,由于上述裂纹,水、盐水、电解液等导电性的液体会从焊接接合部的表面渗入而进入到异种金属间的边界面。并且,在使异种金属与导电性的液体接触的情况下,会促进电位较低的金属的阳离子化。即,离子化倾向较大的金属、电位较小的金属有可能会急剧地腐蚀。因此,在将异种金属焊接接合而构成的端子中,防止液体从焊接接合部的表面侵入成为课题。

此处公开的技术是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供在将异种金属焊接接合而构成的端子中防止液体从该焊接接合部的表面侵入的端子。

用于解决课题的手段

此处公开的端子具备:第一导电构件;第二导电构件,所述第二导电构件与第一导电构件电连接;以及焊接接合部,所述焊接接合部将第一导电构件与第二导电构件焊接接合。并且,所述第一导电构件与所述第二导电构件由不同种类的金属构成,所述焊接接合部形成为贯通该第一导电构件而到达该第二导电构件。在此,所述焊接接合部的表面由胶带及/或树脂构件覆盖。

根据该结构,可以提供抑制来自所述焊接接合部表面的液体的侵入的端子。详细而言,所述端子具有焊接接合部,所述焊接接合部形成为贯通所述第一导电构件而到达所述第二导电构件。所述端子通过利用该结构而具备所述焊接接合部,从而能够提高该端子的导通可靠性。并且,采取使胶带及/或树脂构件将焊接接合部的表面覆盖那样的结构。由此,可以防止液体从焊接接合部的表面侵入。因此,能够抑制液体与所述第一导电构件和所述第二导电构件接触而使得该第一导电构件至该第二导电构件腐蚀。

附图说明

图1是示意性地示出一实施方式的电池的立体图。

图2是沿着图1的II-II线的示意性的纵剖视图。

图3是示意性地示出第一实施方式的负极端子的主要部分的纵剖视图。

图4是示意性地示出第一实施方式的负极端子的主要部分的俯视图。

图5是示意性地示出第二实施方式的负极端子的主要部分的纵剖视图。

图6是示意性地示出第二实施方式的负极端子的主要部分的俯视图。

图7是示意性地示出一实施方式的电池组的立体图。

图8是示意性地示出第三实施方式的负极端子的主要部分的纵剖视图。

图9是示意性地示出第四实施方式的负极端子的主要部分的纵剖视图。

图10是示意性地示出第四实施方式的负极端子的主要部分的俯视图。

图11是示意性地示出第五实施方式的负极端子的主要部分的纵剖视图。

图12是示意性地示出第五实施方式的负极端子的主要部分的俯视图。

图13是示意性地示出第六实施方式的负极端子的主要部分的纵剖视图。

图14是示意性地示出第六实施方式的负极端子的主要部分的俯视图。

具体实施方式

以下,参照附图,对此处公开的技术的实施方式进行说明。此外,对于作为在本说明书中未提及的事项的、此处公开的技术的实施所需的事项而言,可以作为基于该领域中的以往技术的本领域技术人员的设计事项来掌握。此处公开的技术能够基于在本说明书中公开的内容和该领域中的技术常识来实施。另外,在以下的附图中,对发挥相同作用的构件、部位标注相同的附图标记并进行说明。另外,各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并未反映出实际的尺寸关系。此外,在本说明书中,在表述为“A~B”的数值范围中包含A及B,并且包含“优选为比A大”且“优选为比B小”这样的意思。

此外,在本说明书中,“电池”是指所有能够取出电能的蓄电器件的用语,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”是指所有能够反复进行充放电的蓄电器件的用语,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。

<电池100>

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分别表示电池100的长边方向、与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,对电池100的设置形态没有任何限定。

如图2所示,电池100具备电极体1、电池壳体20、正极端子50及负极端子60。电池100通过具备此处公开的正极端子50及/或负极端子60而进行表征,除此以外的结构可以与以往相同。电池100在此为锂离子二次电池。虽然省略图示,但电池100在此还具备电解质。电池100可以通过将电极体1和未图示的电解质收容在电池壳体20中而构成。

电极体1可以与以往相同,并不被特别限定。电极体1具有正极及负极(未图示)。电极体1例如是带状的正极与带状的负极隔着带状的隔膜在被绝缘的状态下层叠并以卷绕轴为中心进行卷绕而成的扁平的卷绕电极体。但是,电极体1也可以是方形形状(典型而言为矩形形状)的正极与方形形状(典型而言为矩形形状)的负极在被绝缘的状态下层叠而成的层叠电极体。正极具有正极集电箔2和固接在正极集电箔2上的正极合剂层(未图示)。正极集电箔2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)。负极具有负极集电箔4和固接在负极集电箔4上的负极合剂层(未图示)。负极集电箔4例如可以由铜、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)。

如图2所示,在电极体1的长边方向X的中央部分形成有正极合剂层与负极合剂层在被绝缘的状态下层叠的层叠部分。另一方面,在电极体1的长边方向X的左端部,未形成正极合剂层的正极集电箔2的一部分(正极集电箔露出部)从层叠部分伸出。在正极集电箔露出部附设有正极集电体8。正极集电体8也可以由与正极集电箔2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1的长边方向X的右端部,未形成负极合剂层的负极集电箔4的一部分(负极集电箔露出部)从层叠部分伸出。在负极集电箔露出部附设有负极集电体10。负极集电体10的材质(金属种类)也可以与正极集电体8不同。负极集电体10也可以由与负极集电箔4相同种类的金属例如铜、铜合金、镍、不锈钢等导电性金属构成。此外,也可以在正极端子50与正极集电体8之间或负极端子60与负极集电体10之间设置电流切断机构(CID)。

电解质可以与以往相同,并不被特别限定。电解质例如是含有非水系溶剂和支持盐的非水系液体状电解质(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。支持盐例如为LiPF

电池壳体20是收容电极体1的框体。电池壳体20在此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,可以为圆柱等任意的形状。电池壳体20的材质可以与以往使用的材质相同,并不被特别限定。电池壳体20例如由铝、铝合金、不锈钢等轻量且导热性良好的金属材料构成。如图2所示,电池壳体20可以具备具有开口部24的壳体主体22和将开口部24堵塞的封口板(盖体)30。可以在封口板30设置被设定为在电池壳体20的内压上升到规定水平以上的情况下将该内压释放的薄壁的安全阀(未图示)和用于注入非水电解质的注入口(未图示)。电池壳体20通过将封口板30接合(例如焊接接合)于壳体主体22的开口部24的周缘而一体化。电池壳体20被气密性地密封(密闭)。

壳体主体22具有平板状的底面22d。封口板30与壳体主体22的底面22d相向。封口板30以将壳体主体22的开口部24堵塞的方式安装于壳体主体22。封口板30在此为大致矩形形状。此外,在本说明书中,“大致矩形形状”是如下用语,即:除了完全的矩形形状(长方形形状)之外,例如还包含将矩形形状的长边与短边连接的角部为圆角状的形状、在角部具有缺口的形状等。

如图1所示,正极端子50及负极端子60向电池壳体20的外部突出。在此,正极端子50及负极端子60分别从电池壳体20的相同的面(具体而言为封口板30)突出。但是,正极端子50及负极端子60也可以分别从电池壳体20的不同的面突出。正极端子50及负极端子60可以配置在封口板30的长边方向X的两端部分。正极端子50及/或负极端子60为此处公开的端子的一例。

图3是示意性地示出第一实施方式的负极端子60的主要部分的纵剖视图。另外,图4是示意性地示出第一实施方式的负极端子60的主要部分的俯视图。此外,以下,以负极端子60侧的端子构造为例进行详细说明,但正极端子50侧的端子构造也可以相同。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”。

如图3所示,在封口板30形成有沿上下方向Z贯通的端子安装孔32。在俯视时,端子安装孔32例如为环状(例如为圆环状)。端子安装孔32具有可供后述的负极端子60的铆接加工前的连接部88穿过的大小的内径。端子安装孔32形成为比后述的负极端子60的凸缘部81小。

负极集电体10附设于负极集电箔4的负极集电箔露出部,构成将负极与负极端子60电连接的导通路径。负极集电体10具有沿着封口板30的内侧的表面水平地扩展的平板状部分12。在平板状部分12的与端子安装孔32对应的位置形成有贯通孔14。贯通孔14具有可供后述的负极端子60的铆接加工前的连接部88穿过的大小的内径。负极集电体10通过铆接加工而经由绝缘件46以绝缘的状态固定于封口板30。

垫圈40是配置在封口板30的上表面(外侧的面)与负极端子60之间的绝缘构件。在此,垫圈40具有使封口板30与负极端子60绝缘并且封闭端子安装孔32的功能。垫圈40由具有电绝缘性且能够进行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。

垫圈40具有筒部41和基部43。筒部41是防止封口板30与负极端子60的连接部88直接接触的部位。筒部41为中空的圆筒形状。筒部41具有沿上下方向Z贯通的贯通孔42。贯通孔42形成为可供铆接加工前的负极端子60的连接部88穿过。筒部41穿过封口板30的端子安装孔32。基部43是防止封口板30与后述的负极端子60的凸缘部81直接接触的部位。基部43与筒部41的上端连结。基部43从筒部41的上端沿水平方向延伸。基部43例如可以以包围封口板30的端子安装孔32的方式形成为圆环状。基部43沿着封口板30的上表面延伸。基部43被夹入到负极端子60的凸缘部81的下表面81d与封口板30的上表面之间,通过铆接加工而在上下方向Z上被压缩。

绝缘件46是配置在封口板30的下表面(内侧的面)与负极集电体10之间的绝缘构件。绝缘件46具有将封口板30与负极集电体10绝缘的功能。绝缘件46具有沿着封口板30的内表面水平地扩展的平板状部分。在该平板状部分的与端子安装孔32对应的位置形成有贯通孔48。贯通孔48具有可供负极端子60的连接部88穿过的大小的内径。绝缘件46由相对于所使用的电解质具有耐受性和电绝缘性且能够进行弹性变形的树脂材料构成,例如由全氟烷氧基氟树脂(PFA)等氟化树脂、聚苯硫醚树脂(PPS)等构成。绝缘件46的平板状部分被夹入到封口板30的下表面与负极集电体10的上表面之间,通过铆接加工而在上下方向Z上被压缩。

<负极端子60>

负极端子60穿过端子安装孔32而从电池壳体20的内部向外部延伸。如后述那样,负极端子60通过使由两种不同种类的金属构成的导电构件即第一导电构件70和第二导电构件80利用焊接接合部64进行一体化而构成。如图3所示,负极端子60通过铆接加工而在与封口板30绝缘的状态下铆接于封口板30的包围端子安装孔32的周缘部分。在负极端子60的下端部形成有铆钉部66。负极端子60通过铆接加工而固定于封口板30,并且与负极集电体10电连接。

如图3所示,此处公开的技术的负极端子60具有第一导电构件70、第二导电构件80及焊接接合部64,还具有胶带90及/或树脂构件96(参照图5)。

另外,如图3所示,在一些优选的实施方式中,负极端子60具备紧固连结部62。第一导电构件70与第二导电构件80经由紧固连结部62和焊接接合部64而一体化,并相互电连接。

第一导电构件70是配置在电池壳体20的外部的构件。第一导电构件70在此为金属制。第一导电构件70例如为铝、铝合金、镍、不锈钢、铜或铜合金等导电性金属,优选为铝或铝合金。如图3、图4所示,第一导电构件70在此为板状。虽然并不被特别限定,但第一导电构件70在此采取沿长边方向X延伸的大致矩形形状的形态。第一导电构件70具有下表面70d和上表面70u。下表面70d是与电池壳体20(具体而言为封口板30)相向的那一侧的面。上表面70u是与电池壳体20分离的那一侧的面。在此处公开的技术中,下表面为“一方的面”的一例,上表面为“另一方的面”的一例。

第一导电构件70具有从第一导电构件70的下表面70d凹陷的凹部77。凹部77设置在比焊接接合部64靠外周侧的位置。虽然省略图示,但凹部77在俯视时形成为环状(例如圆环状)。在此,凹部77形成为朝向第一导电构件70的下表面70d(换言之,越靠近第二导电构件80越)缩径的锥形形状。在凹部77中插入有后述的第二导电构件80的缩颈部84。

第一导电构件70具有沿上下方向Z贯通的贯通孔72。贯通孔72在俯视时形成为环状(例如为圆环状)。如图3所示,贯通孔72在此具有第一区域(小径部)73和第二区域(大径部)74。第一区域73是直径比第二区域74小的区域。另外,第一区域73配置在比第二区域74靠近第二导电构件80的位置。在第一区域73与第二区域74之间形成有从第一区域73的上端沿水平方向延伸的水平区域75。并且,以将贯通孔72堵塞的方式配置有第二导电构件80(具体而言为后述的凸缘部81)。根据该结构,在将第一导电构件70与第二导电构件80焊接固定的情况下,能够具有焊接时的气体排出流路的作用。另外,能够具有在通过铆接加工(铆接)将负极端子60固定于封口板30时作为空气排出孔的作用。并且,在第一导电构件70的上表面70u,第二导电构件80(具体而言为后述的凸缘部81)从贯通孔72露出。

第二导电构件80是从电池壳体20的内部向外部延伸的构件。第二导电构件80在此为金属制。第二导电构件80例如为铜、铜合金、镍、不锈钢、铝或铝合金等导电性金属,优选为铜或铜合金。第二导电构件80也可以在一部分或全部的表面具备覆盖有与第一导电构件70不同种类的金属的金属覆盖部。由此,可以谋求与第一导电构件的焊接品质的提高。此外,第二导电构件80的金属覆盖部优选配备于第一导电构件70与第二导电构件80抵接的面。如图3所示,第二导电构件80具有轴心C。在此,第二导电构件80具有在一方的端部与第一导电构件70电连接的凸缘部81和在另一方的端部与凸缘部81的下端部连结的连接部(轴柱部)88。

在此处公开的端子中,第一导电构件70与第二导电构件80可以由互不相同的金属构成。在一些优选的实施方式中,第一导电构件70由铝或铝合金构成,并且第二导电构件80由铜或铜合金构成。另一方面,也可以为第一导电构件70由铜或铜合金构成且第二导电构件80由铝或铝合金构成的形态。由该结构构成的端子例如用于快速充电用蓄电池等。

凸缘部81的外形比连接部88大。如图3所示,凸缘部81的外形比封口板30的端子安装孔32大。凸缘部81是从封口板30的端子安装孔32突出到电池壳体20的外部的部位。虽然省略图示,但凸缘部81的外形在此为大致圆柱形状,凸缘部81的轴心与第二导电构件80的轴心C一致。如图3所示,凸缘部81具有下表面81d、从下表面81d向上方延伸的侧面(外周面)82及侧面82的一部分收缩而成的缩颈部84。

缩颈部84连续或间断地设置于凸缘部81的侧面82的一部分。虽然省略图示,但缩颈部84在俯视时形成为环状(例如为圆环状)。在缩颈部84形成为环状时,能够形成高强度的紧固连结部62。缩颈部84相对于凸缘部81的轴心C轴对称地形成。缩颈部84形成为朝向上表面70u(换言之,越从连接部88分离越)扩径的倒锥形形状。缩颈部84被插入到第一导电构件70的凹部77。在此,缩颈部84嵌入到第一导电构件70的凹部77,并与凹部77嵌合。在此处公开的技术中,缩颈部84为“收容于凹部77的部分”的一例。

如图3所示,连接部88从凸缘部81的下端部向下方延伸。连接部88在此为圆筒形状。连接部88的轴心与凸缘部81的轴心C一致。在铆接加工之前,连接部88的下端部即凸缘部81所处的那一侧的相反侧的端部为中空状。如图3所示,连接部88是在将负极端子60安装于封口板30时穿过封口板30的端子安装孔32的部位。连接部88的下端部是在将负极端子60安装于封口板30时通过铆接加工而扩张并构成铆钉部66的部位。连接部88通过铆接加工而在电池壳体20的内部与负极集电体10电连接。

紧固连结部62是将第一导电构件70与第二导电构件80的凸缘部81机械地固定的连结部。优选的是,紧固连结部62在俯视时设置在比焊接接合部64靠凸缘部81的外周侧的位置。紧固连结部62在俯视时形成为环状(例如为圆环状)。由此,能够提高紧固连结部62的强度,并能够进一步提高负极端子60的导通可靠性。紧固连结部62通过利用第二导电构件80的缩颈部84将第一导电构件70的凹部77的内壁固定(例如按压固定)而构成。由此,能够将第一导电构件70与第二导电构件80适当地固定,能够提高紧固连结部62的强度。紧固连结部62的形成方法只要是基于力学能量的机械接合即可,并不被特别限定,例如可以是压入、热装、铆接、铆钉、折入、螺栓接合等。

焊接接合部64是第一导电构件70与第二导电构件80的凸缘部81的冶金接合部。此外,在本说明书中,“焊接接合部”是指在焊接时构成导电构件的金属熔融并凝固而成的部分。焊接接合部64在此设置在第一导电构件70的上表面70u。如图3所示,焊接接合部64优选形成为从第一导电构件70的上表面70u沿上下方向Z贯通第一导电构件70并到达第二导电构件80。由此,能够提高焊接接合部64的强度,并能够进一步提高负极端子60的导通可靠性。焊接接合部64优选设置在从紧固连结部62分离的位置。另外,焊接接合部64优选在俯视时设置在比紧固连结部62靠凸缘部81的内周侧(中心侧)的位置。由于焊接接合部64使用光能、电子能量、热能等形成,因此,与紧固连结部62相比,可以为强度相对较低(较脆)的接合部。通过将这样的焊接接合部64配设在紧固连结部62的内周侧,从而能够稳定地维持焊接接合部64,能够长期地提高负极端子60的导通可靠性。在此,焊接接合部64设置于水平区域75。由此,接合时的能量较少即可,能够提高焊接性。焊接接合部64连续或间断地形成。焊接接合部64相对于凸缘部81的轴心C轴对称地形成。由此,能够提高焊接接合部64的强度,并能够进一步提高负极端子60的导通可靠性。焊接接合部64例如在俯视时形成为环状(例如为圆环状)、圆弧状,优选形成为双重以上的圆(例如双重圆、三重圆等多重圆)或旋涡形状。换言之,焊接接合部64分为较小的焊接接合部而形成。如图3、图4所示,在此,焊接接合部64形成为双重圆形。由此,由于焊接接合部64分为较小的焊接接合部而形成,因此,能够抑制裂纹产生。因此,能够提高焊接接合部64的强度,并能够进一步提高负极端子60的导通可靠性。

对于焊接接合部64的形成方法而言,例如通过激光焊接、电子束焊接、电阻焊接、TIG(Tungsten Inert Gas:钨极惰性气体)焊接等焊接而形成。由此,能够稳定地形成高强度的焊接接合部64。

这样,由于负极端子60具备紧固连结部62和焊接接合部64,因此,能够稳定地保持第一导电构件70与第二导电构件80的导通连接,能够提高负极端子60的导通可靠性。但是,紧固连结部62并不是必须的,在其他实施方式中也能够省略。

如上所述,焊接接合部64通过使作为不同种类的金属的第一导电构件70与第二导电构件80在焊接时熔融并凝固而形成。另外,在将不同种类的金属焊接的情况下,由于合金部的脆化、异种金属间的膨胀系数的差异、溶质元素的局部的浓度不均匀等,有时会在焊接接合部64产生裂纹。在产生该裂纹时,会产生水等从焊接接合部64的表面64a(具体而言为焊接接合部64中的形成于第一导电构件70的上表面70u的面)侵入的余地。因此,在此处公开的技术中,利用胶带90及/或树脂构件96(参照图5及图6)将该焊接接合部64的表面64a覆盖。由此,能够防止来自焊接接合部64的表面64a的水等的渗入。即,能够防止水等从焊接接合部64的表面64a侵入而与由不同种类的金属构成的第一导电构件70和第二导电构件80接触。因此,能够抑制第一导电构件70至第二导电构件80的腐蚀。

如图3、图4所示,在此,胶带90配置在第一导电构件70的上表面70u中的第二区域74的内部,并贴附于水平区域75(换言之,胶带490与水平区域75抵接)。由此,采取使胶带90覆盖焊接接合部64的表面64a的构造。因此,能够适当地防止来自焊接接合部64的表面64a的水等的渗入。另外,虽然详细情况随后叙述,但根据该结构,例如在将多个电池100相互电连接来制作电池组140(参照图7)的情况下,在将母线120(参照图7、8)配置于第一导电构件70的上表面70u时,胶带90不会成为配置的妨碍。因此,能够将第一导电构件70与母线120稳定地连接。

胶带90及/或树脂构件96(参照图5、图6)优选被配置成与焊接接合部64的表面64a相接。如图3、图4所示,胶带90在此被配置成与焊接接合部64的表面64a相接。由此,能够更适当地防止来自焊接接合部64的表面64a的水等的渗入。但是,胶带90及/或树脂构件96并不一定需要与焊接接合部64的表面64a相接。焊接接合部64的表面64a只要被胶带90及/或树脂构件96覆盖即可。

胶带90的种类例如可以列举在基材涂布有浆料的胶带、热熔敷胶带等。作为上述基材的一例,可以列举聚酰亚胺树脂(例如Kapton(注册商标)等)、氟系树脂(例如Teflon(注册商标)、Nitoflon(注册商标)等)、聚酯等。另外,上述浆料例如可以列举硅系粘合剂、丙烯酸系粘合剂等,从耐热性、耐久性、电绝缘性等观点出发,可以适当地使用硅系粘合剂。作为热熔敷胶带,可以适当地使用聚酯树脂、氟系树脂。

在此,参照第二实施方式的负极端子260,对本公开的具备树脂构件96的端子进行说明。图5是示意性地示出第二实施方式的负极端子260的主要部分的纵剖视图。另外,图6是示意性地示出第二实施方式的负极端子260的主要部分的俯视图。负极端子260除了代替胶带90而具备树脂构件96以外,可以与上述负极端子60相同。

如图5、图6所示,在此,树脂构件96配置在水平区域75。在此,树脂构件96为环形形状。由此,采取使树脂构件96覆盖焊接接合部64的表面64a的构造。因此,能够适当地防止来自焊接接合部64的表面64a的水等的渗入。此外,树脂构件96只要能够被配置成将焊接接合部64的表面64a覆盖即可,无需被配置成将贯通孔72(换言之,为第一区域73及第二区域74的全部)完全填埋。

树脂构件96的种类只要没有特别提及,就并不被限定,但从耐热性、电绝缘性的观点出发,例如可以列举环氧树脂,优选使用紫外线固化环氧树脂、双液混合环氧树脂。

如以上那样,负极端子60具备胶带90及/或树脂构件96(参照图5及图6)。由此,当在焊接接合部64产生裂纹时,可以防止来自焊接接合部64的表面64a的水等的渗入。即,能够防止水等从焊接接合部64的表面64a侵入而与由不同种类的金属构成的第一导电构件70和第二导电构件80接触。因此,能够抑制第一导电构件70至第二导电构件80的腐蚀。

<负极端子60的制造方法>

虽然并不被特别限定,但对于负极端子60而言,例如能够准备上述那样的第一导电构件70和第二导电构件80,并通过典型地依次包含导电构件连接工序和焊接接合部覆盖工序的制造方法,对负极端子60进行制造。但是,此处公开的制造方法也可以在任意的阶段还包含其他工序。另外,在制造电池100时,也可以在任意的时机实施焊接接合部覆盖工序。

在导电构件连接工序中,将第一导电构件70与第二导电构件80电连接。在导电构件连接工序中,作为副工序,至少包含焊接接合工序。在一些优选的实施方式中,作为副工序,导电构件连接工序还能够包含紧固连结工序。紧固连结工序和焊接接合工序的顺序既可以相反,也可以大致同时进行。

在焊接接合工序中,通过焊接将第一导电构件70的水平区域75与第二导电构件80的凸缘部81接合,由此,形成焊接接合部64。通过在紧固连结工序之后进行焊接接合工序,从而能够高精度地形成形状稳定的焊接接合部64。对于焊接接合部64而言,例如可以通过以将水平区域75贯通的方式焊接第一导电构件70的水平区域75与第二导电构件80的凸缘部81层叠的部位,从而形成焊接接合部64。在焊接时产生的气体、热从贯通孔72放出并扩散。这样,能够利用贯通孔72来抑制气体、热滞留在水平区域75与凸缘部81之间。能够通过焊接来稳定地形成高强度的焊接接合部64。

在紧固连结工序中,将第一导电构件70与第二导电构件80的凸缘部81机械地固定而形成紧固连结部62。对于紧固连结部62而言,例如可以通过将第二导电构件80的缩颈部84插入到第一导电构件70的凹部77,并使第一导电构件70的凹部77沿着第二导电构件80的缩颈部84的外形变形,从而利用第二导电构件80将凹部77的内壁固定,由此,形成紧固连结部62。由此,能够提高紧固连结部62的强度。在一些优选的实施方式中,紧固连结部62通过将第一导电构件70的凹部77与第二导电构件80的缩颈部84嵌合而形成。例如,可以通过将第二导电构件80的缩颈部84水平压入到第一导电构件70的凹部77而形成。由此,能够提高紧固连结工序的作业性。

在一些优选的实施方式中,焊接接合部64形成在比紧固连结部62靠内周侧的位置。由此,接合部位难以偏移,能够提高焊接接合工序的作业性。另外,在通过焊接而形成焊接接合部64的情况下,焊接部位难以晃动,能够提高焊接性。而且,在对水平区域75进行焊接的情况下,能量较少即可,能够提高焊接性。

在焊接接合部覆盖工序中,利用胶带90及/或树脂构件96来覆盖焊接接合部64的表面64a。在该工序中,包含从胶带贴附工序和树脂构件配置工序中选择的至少一个副工序。

在胶带贴附工序中,以将焊接接合部64的表面64a覆盖的方式将胶带90贴附于负极端子60。在一些优选的实施方式中,胶带90贴附于第一导电构件70(具体而言为第一导电构件70的上表面70u)。换言之,优选以使胶带90中的至少一部分与第一导电构件70抵接的方式进行贴附。由此,利用胶带90来覆盖焊接接合部64的表面64a。因此,当在焊接接合部64产生裂纹时,能够防止来自焊接接合部64的表面64a的水等的渗入,并且能够抑制第一导电构件70至第二导电构件80的腐蚀。

对于胶带90的贴附方法而言,在使用在基材涂布有浆料的胶带的情况下,例如以使胶带的涂布有浆料的面中的至少一部分与第一导电构件70的上表面70u相向的方式进行贴附。另外,在使用热熔敷胶带作为胶带90的情况下,例如将胶带90配置在第一导电构件70的上表面70u,并对胶带90进行加热。由此,由于胶带90会因热而熔融并熔敷在第一导电构件70的上表面70u,因此,能够将胶带90固定于第一导电构件70。胶带90的熔敷方法并不被特别限定,能够根据胶带90的材质等而适当地选择公知的方法。

在树脂构件配置工序中,以将焊接接合部64的表面64a覆盖的方式将树脂构件96配置于负极端子60。在一些优选的实施方式中,将树脂构件96配置在贯通孔72内。由此,利用树脂构件96将焊接接合部64的表面64a覆盖。因此,当在焊接接合部64产生裂纹时,能够防止来自焊接接合部64的表面64a的水等的渗入,并且能够抑制第一导电构件70至第二导电构件80的腐蚀。在此,在树脂构件配置工序中使用的树脂构件96为液体或半固体的状态。

在一些实施方式中,在树脂构件配置工序中,还可以包含树脂构件固化工序。树脂构件96的固化方法并不被特别限定,但在使用双液混合树脂的情况下,优选使用通过在树脂主剂中混合固化剂而进行固化的方法,在使用紫外线固化树脂的情况下,优选使用通过向树脂构件96照射紫外线而引起光聚合反应并进行固化的方法。但是,能够省略树脂构件固化工序。即,并不一定需要使树脂构件96固化。

<电池100的制造方法>

电池100通过使用通过上述那样的制造方法而制造的正极端子50及/或负极端子60来进行表征。除此以外的制造工艺可以与以往相同。对于电池100而言,例如能够准备上述那样的电极体1、电解质、壳体主体22、封口板30、正极端子50及负极端子60,并通过包含安装工序和接合工序的制造方法来进行制造。

在安装工序中,在封口板30安装正极端子50、正极集电体8、负极端子60及负极集电体10。例如,如图3所示,负极端子60及负极集电体10通过铆接加工(铆接)而固定于封口板30。将垫圈40夹在负极端子60与封口板30之间,进而将绝缘件46夹在封口板30与负极集电体10之间,并进行铆接加工。详细而言,使负极端子60的铆接加工前的连接部88从封口板30的上方依次贯通垫圈40的筒部41、封口板30的端子安装孔32、绝缘件46的贯通孔48及负极集电体10的贯通孔14并向封口板30的下方突出。然后,以相对于上下方向Z施加压缩力的方式将突出到封口板30的下方的连接部88铆接。由此,在负极端子60的连接部88的前端部(图3的下端部)形成铆钉部66。另外,在铆接加工时,通过相对于上下方向Z施加压缩力,从而可以将存在于第一导电构件70与第二导电构件80之间的空气从第一导电构件70的贯通孔72放出。由此,可以提高第一导电构件70与第二导电构件80的密接性。即,例如,即使在水等侵入到第一导电构件70与第二导电构件80之间的情况下,也难以大范围地浸透。

通过这样的铆接加工将垫圈40的基部43与绝缘件46的平板状部分压缩,可以将垫圈40、封口板30、绝缘件46及负极集电体10一体地固定于封口板30,并且可以将端子安装孔32密封。此外,正极端子50及正极集电体8的安装方法也可以与上述负极端子60及负极集电体10相同。负极集电体10与负极集电箔4的负极集电箔露出部接合,电极体1的负极与负极端子60被电连接。同样地,正极集电体8与正极集电箔2的正极集电箔露出部接合,电极体1的正极与正极端子50被电连接。由此,封口板30、正极端子50、负极端子60及电极体被一体化。

在接合工序中,将与封口板30一体化后的电极体1收容在壳体主体22的内部空间,将壳体主体22与封口板30密封。密封例如能够通过激光焊接等焊接来进行。之后,将非水电解液从未图示的注液口注入,通过堵塞注液口,从而将电池100密闭。能够如以上那样制造电池100。

在此处公开的优选的一形态中,电池100具有包含正极及负极的电极体1、电池壳体20、与正极电连接的正极集电体8以及与负极电连接的负极集电体10。而且,电池壳体20(具体而言为封口板30)具有端子安装孔32,第二导电构件80在一方的端部具有凸缘部81,在另一方的端部具有连接部88。并且,凸缘部81与第一导电构件70连接,第一导电构件70配置在电池壳体20的外侧。另一方面,第二导电构件80的连接部88贯通端子安装孔32,并在电池壳体20的内侧与负极集电体10连接。

电池100能够用于各种用途,但能够优选地作为在使用时水等有可能会施加于负极端子60及正极端子50的用途来使用,典型而言,能够优选地作为搭载于各种车辆例如乘用车、卡车等的马达用的动力源(驱动用电源)来使用。车辆的种类并不被特别限定,但例如可以列举插电式混合动力汽车(PHEV)、混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)等。

如图7所示,电池100还能够适当地用作经由母线120将多个电池100相互电连接而成的电池组140。在该情况下,例如可以通过在第一导电构件70(具体而言为第一导电构件70的上表面70u)架设平板状的母线120来进行多个电池100之间的电连接。母线120例如由铝、铝合金、镍、不锈钢等导电性金属构成。母线120与第一导电构件70例如可以通过激光焊接等焊接而进行电连接。

在此处公开的技术中,母线120优选被配置在由胶带90及/或树脂构件96覆盖的部分上。另外,在通过该结构来配置母线120的情况下,优选将树脂构件96(及/或胶带90)的整体配置在贯通孔72内(即,未从贯通孔72伸出到外部)。图8是示意性地示出将母线120配置在第三实施方式的负极端子360上时的主要部分的纵剖视图。负极端子360除了代替胶带90而具备树脂构件396以外,可以与上述负极端子60相同。如图8所示,树脂构件396被配置成将第一区域73内填满并覆盖水平区域75的一部分。另一方面,在比贯通孔72靠外侧的位置(比第二区域74靠外缘部的位置)未配置树脂构件396。并且,母线120以覆盖树脂构件396的方式被配置成与第一导电构件70的上表面70u抵接。由此,能够使负极端子360与母线120的连接稳定。但是,也可以将母线120配置在第一导电构件70的延伸部(图4中的左端)。在该情况下,在将胶带90贴附于第一导电构件70的上表面70u中的贯通孔72的外周缘的情况下,不会成为母线焊接的妨碍,所以是优选的。

以上,对此处公开的技术的一些实施方式进行了说明,但上述实施方式只不过为一例。除此之外,此处公开的技术还能够以各种形态来实施。此处公开的技术能够基于本说明书公开的内容和该领域中的技术常识来实施。在权利要求书记载的技术方案中包含有对上述例示的实施方式进行各种变形、变更而得到的技术方案。例如,既能够将上述实施方式的一部分置换为其他变形形态,也能够在上述实施方式中追加其他变形形态。另外,若其技术特征并未作为必须的技术特征进行说明,则也能够适当地删除。

例如,在上述第一实施方式中,胶带90被配置成与焊接接合部64的表面64a相接。然而,此处公开的技术并不限定于此。胶带90并不一定需要与焊接接合部64的表面64a相接。

图9是示意性地示出第四实施方式的负极端子460的主要部分的纵剖视图。另外,图10是示意性地示出第四实施方式的负极端子460的主要部分的俯视图。负极端子460除了代替胶带90而具备胶带490以外,可以与上述负极端子60相同。如图9、图10所示,在此,胶带490覆盖焊接接合部64的表面64a,并且贴附于第一导电构件70的上表面70u中的第二区域74的外缘部(换言之为贯通孔72的外周缘)。换言之,胶带490的至少一部分被配置成与第一导电构件70的上表面70u抵接。根据该结构,可以采取胶带490与焊接接合部64的表面64a分离的结构。由此,在快速大电流充放电时,在焊接接合部64成为高温的情况下,能够减轻来自焊接接合部64的对胶带490的热影响。另外,根据该结构,在将母线120配置于负极端子460的第一导电构件70的延伸部(图4中的左端)的情况下,不会成为母线焊接的妨碍,所以是优选的。

例如,在上述第一实施方式中,第一导电构件70具备贯通孔72。然而,此处公开的技术并不限定于此。在此处公开的技术中,贯通孔72并不是必须的,在其他实施方式中也能够省略。

图11是示意性地示出第五实施方式的负极端子560的主要部分的纵剖视图。另外,图12是示意性地示出第五实施方式的负极端子560的主要部分的俯视图。负极端子560具备第一导电构件570和焊接接合部564,另外,除了代替胶带90而具备树脂构件596以外,可以与上述负极端子60相同。如图11、图12所示,在此,第一导电构件570具有下表面570d和上表面570u,并且代替贯通孔而具备从第一导电构件570的上表面570u凹陷(厚度较薄地形成)的薄壁部78(参照图11、图12)。薄壁部78在俯视时形成为环形形状(例如为圆环状)。焊接接合部564在此设置于薄壁部78。由此,接合时的能量较少即可,能够提高焊接性。树脂构件596被配置成将焊接接合部564的表面564a覆盖。在此,树脂构件596形成为环状。由此,能够减少树脂构件596的量地将焊接接合部564的表面564a覆盖。

另外,图13是示意性地示出第六实施方式的负极端子660的主要部分的纵剖视图。另外,图14是示意性地示出第六实施方式的负极端子660的主要部分的俯视图。负极端子660除了代替树脂构件596而具备树脂构件696以外,可以与第五实施方式的负极端子560相同。在此,树脂构件696为大致圆形形状,被配置成将焊接接合部564的表面564a覆盖。根据该结构,树脂构件696更可靠地覆盖焊接接合部564的表面564a。由此,能够省去基于图像检查的树脂构件696是否将焊接接合部564的表面564a覆盖的确认。

另外,如图8所示,在第三实施方式中,树脂构件396被配置成将第一区域73内填满并覆盖水平区域75的一部分。根据该结构,树脂构件396覆盖焊接接合部64,并且还覆盖贯通孔72(第一区域73)的下端部与第二导电构件80的抵接部分即边界部76。由此,能够防止来自焊接接合部64的表面64a的水等的渗入,并且能够防止水等经由边界部76与第一导电构件70和第二导电构件80接触。因此,能够更适当地抑制第一导电构件70至第二导电构件80的腐蚀。

如上所述,作为此处公开的技术的具体形态,可以列举以下各技术方案所记载的形态。

技术方案1:一种端子,所述端子具备:第一导电构件;第二导电构件,所述第二导电构件与所述第一导电构件电连接;以及焊接接合部,所述焊接接合部将所述第一导电构件与所述第二导电构件焊接接合,其中,所述第一导电构件与所述第二导电构件由不同种类的金属构成,所述焊接接合部形成为贯通所述第一导电构件而到达所述第二导电构件,在此,所述焊接接合部的表面由胶带及/或树脂构件覆盖。

技术方案2:根据技术方案1所述的端子,其中,所述第一导电构件为板状,所述第二导电构件具有凸缘部,所述端子具有将所述第一导电构件与所述凸缘部机械地固定的紧固连结部。

技术方案3:根据技术方案2所述的端子,其中,所述第一导电构件具有收容所述凸缘部的至少一部分的凹部。

技术方案4:根据技术方案1~3中任一项所述的端子,其中,所述第一导电构件具有贯通孔。

技术方案5:根据技术方案4所述的端子,其中,所述贯通孔包含第一区域和第二区域,所述第一区域是直径比所述第二区域小的区域,所述第一区域配置在比所述第二区域靠近所述第二导电构件的位置。

技术方案6:根据技术方案1~5中任一项所述的端子,其中,在所述第一导电构件贴附有所述胶带。

技术方案7:根据技术方案4~6中任一项所述的端子,其中,在所述贯通孔内配置有所述树脂构件。

技术方案8:一种电池,所述电池具有:技术方案1~7中任一项所述的端子;电极体,所述电极体包含正极及负极;以及电池壳体,所述电池壳体收容所述电极体,其中,所述电池具备与所述正极或负极电连接的集电体,所述电池壳体具有端子安装孔,所述第二导电构件在一方的端部具有凸缘部,在另一方的端部具有连接部,所述凸缘部与所述第一导电构件连接,所述第一导电构件配置在所述电池壳体的外侧,所述第二导电构件的连接部贯通所述电池壳体的端子安装孔,并在所述电池壳体的内侧与所述集电体连接。

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