电池及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种将电极组和电解液等封入电池外壳、形成的密封型电池及其制造方法。所述电池及其方法系将电极组收纳在横截面形状为大致正方形的电池外壳内，再将电池外壳的开口顶部压缩成形为圆筒状。在从开口部侧施以轴向压紧力的状态下，边使电池外壳转动，边将开槽用轧辊从侧方压紧侧面；或边使电池外壳转动，边将开槽用轧辊从开口顶部的侧面压紧，同时向电池外壳的开口部方向位移，以形成环状槽。由向电池外壳的内方膨胀出的环状支承部支承封口体，再将电池的开口端部向内方折弯，并用封口体压紧、固定，制得电池。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种将电极组和电解液等封入电池外壳内形成的密封型。
技术介绍
随着各种移动型电气设备的发展，成为其驱动电源的电池开发受到重视。在那种电池中，镍氢蓄电池及被称谓锂离子二次电池的小型二次电池，适用于移动式电话机、笔记本电脑或录像机等，以及混合式汽车的驱动电源等的用途，其需要更加日益扩大。这样的电池大致分为圆筒型和方型。圆筒型电池的结构是将使隔离片(隔膜)介在条状的正电极和负电极之间卷绕成螺旋状而组成的电极组收纳在电池外壳内。由此，使其每单位体积的能量密度高。另一方面，方形电池如图7所示，一般的结构是将使隔离片103介在正电极板101和负电极板102之间迭层组成的电极组104收纳在电池外壳105。若对这点进行比较，则圆筒型电池生产性优异，并且成本低。可是，如图5(B)的本专利技术的电池的比较例所示那样，如将多个圆筒型电池B收纳在密封外壳18内，构成电池组17B的场合，则由于其死角空间变大，空间效率低，而且在收纳空间内的电池稳定性差，因此不利于电气设备的小型化和薄型化。相反，方形电池具有空间效率高，而且，能够以稳定的状态收纳在收纳空间内的优点。电极组104如前所述，由于是层状构造，因此，如以提高电池容量为目的，电极板101、102的迭层数变多，则连接线106(图7)的数目也变多等，由此，导致生产成本也增大。另外，方形电池与圆筒形电池比较，有密封化困难、可靠性低的缺点。作为前述的密封化的方法，在方形电池中，通常的方法是对封口板与开口部进行激光焊接的方法。但这种方法制造成本高，而且，使焊接状态稳定化的激光的条件管理难，不能说是可靠性高的方法。又，在图7所示的方形电池中，对封口体110和开口部采用与圆筒形电池同样的压紧方式进行封口。该方法已公开于特开昭63-221551号公报等上。可是，这种方法用封口体110进行密封用的对电池外壳形成环状槽是困难的，而且，对方体形状的外壳开口部压紧时，各角部容易产生变形，所以，有密封性比对圆筒形电池压紧的场合低的问题。因此，研究了如图9所示那样，具有方筒状外壳筒身部212的电池外壳205，将其开口顶部211形成圆筒状，对其开口顶部212压紧的方法。作为这样的压紧方法，例如就使用特开昭58-112259号公报公开的压紧方法的电池的制造方法进行说明。如图8所示，电池外壳205内收纳有电极组(图示省略)。然后，将电池外壳205的底部插入夹具部207，按箭头所示那样，将电池外壳205从其底部侧给予轴向压力的状态下，用上部固定装置208将电池外壳205的开口部进行固定。接着，以规定的转速使上部固定装置208转动，藉此，使电池外壳205转动。在此状态下，边从底部侧轴向紧压电池外壳205，边用开槽轧辊压接电池外壳205的侧面，以在开口部近旁形成环状槽205a。且，由于形成这种环状槽205，则由向内方膨胀出的环状支承部205a支承封口体210(图9)，同时，将电池外壳205的开口部向内方折弯，将封口体压紧、固定在该开口端部和前述环状支承部205a之间，由此，使电池密封。可是，在将前述那样的以往的环状槽的形成方法用于图9所示那样的方形状外壳筒身部212和圆筒状开口顶部211的电池制造时，因为从电池外壳底部侧赋予压紧力，所以，从外壳筒身部212侧向环状槽205a供给材料不能顺利进行。因此，想要在开口顶部211和外壳筒身部212的边界部形成环状槽205a的场合，则存在这样的问题由于是在几乎不供给材料的状态下，用开槽轧辊209进行局部的压延，使该部分的壁厚变薄、产生变形、切断。所以，在用以往的形成方法形成环状槽205a的场合，如图6(B)所示那样，必须在环状槽205a的下部保留一些供给材料的圆筒状部205c的状态下，形成环状槽205a。圆筒状部分205c的内侧成为无用的空间，产生导致体积能密度低下的问题。于是，本专利技术通过方形电池利用空间效率高的特征，而且，在不导致电池外壳的内部空间损失的位置上形成环状槽进行压紧加工，由此，可以提供可靠性高的密封型。专利技术的内容为了达到前述目的，本专利技术的电池系这样一种电池，在所述电池外壳的方筒状筒身部内收纳电极组和电解液，在前述电池外壳的圆筒状的开口顶部侧面形成环状槽，藉此，形成向内方膨胀出的环状支承部，在此支承封口体。同时，将电池外壳的开口端部向内方折弯，将封口体压紧、固定在该开口端部和前述环状支承部之间而形成密封的电池，其特征是，前述环状槽位于开口顶部与外壳筒身部的边界部。若采用这种电池，由于可以发挥空间效率高、能够以稳定的状态收纳在收纳空间的方型电池的特征的同时，在圆筒状的开口顶部形成环状槽，并将封口体压紧、固定在环状支承部与电池外壳的开口端部之间，因此，可以成为封口容易、密封性优异的电池。而且，环状槽位于圆筒状的开口顶部与方筒状的外壳筒身部的边界部位置，所以电池外壳的内部空间损失变少。在前述电池中，也可以使所述电池具有形成为电池外壳的外壳筒身部的各角部形成规定的弧形的大致正方形的横截面形状。在前述的电池中，也可以将电极组形成将隔离片介在条状的正电极板与负电极板之间卷绕，以形成与电池外壳外壳筒身部的横截面形状对应的横截面形状。本专利技术的电池制造方法，其特征是，电极组收纳在横截面形状是在各角部有规定的弧形部的大致正方形的电池外壳内，将前述电池外壳压缩成形为圆筒状后，从开口部侧赋予轴向压紧力状态下，一边使电池外壳转动，一边将开槽用轧辊从侧方压紧前述开口顶部、形成环状槽；以其环状槽向内方膨胀出的环状槽支承部支承封口体后，注入电解液；再将电池外壳的开口端部向内方折弯，将封口体压紧、固定在该开口端部和前述环状支承部之间，对电池外壳内进行密封。若采用该电池的制造方法，在圆筒状的开口顶部形成环状槽，将封口体压紧、固定在环状支承部和电池外壳的开口端部之间，所以，能够以空间效率高、维持以稳定的状态收纳在收纳空间内的方形电池的特性的状态下，制造封口容易、并且密封性优异的电池。从而，由于不必要保留如以往的环状槽形成方法那样、用于在边界部的下部供给材料用的圆筒状部分，所以电池外壳的内部空间的损失变少。而且，将电极组收纳在横截面是在各角部有规定的弧形部的、大致正方形的电池外壳内，所以，前述圆筒状的开口顶部、前述环状槽形成时的塑性变形容易。本专利技术的另一种电池的制造方法，其特征是，将电极组收纳在各角部的横截面形状具有规定的弧形部的大致正方形的电池外壳内，将前述电池外壳的开口顶部压缩成形为圆筒状后，一边使电池外壳转动，一边将开槽用轧辊从开口顶部的侧面压紧。同时，向前述电池的开口部方向位移，形成环状槽，由环状槽的向内方膨胀出的环状支承部支承封口体，然后，注入电解液，再将电池外壳的开口端部向内方折弯，将所述封口体压紧、固定在该开口端部与前述环状支承部之间，藉此，使电池外壳内密封。若采用这种电池的制造方法，由于在圆筒形的开口顶部形成环状槽，使封口体压紧、固定在环誊以承部和电池外壳的开口端部之间，因此，能够在维持空间效率高、并且以稳定的状态收纳在收纳空间内的方形电池的特征的前提下，制造封口容易、并且密封性优异的电池。而且，将开槽用轧辊从侧方压紧开口顶部的侧面，则能同时边向电池外壳的开口顶部方向位移、边形成环状槽，藉此，能够谋求从圆筒状的开口顶部侧供给充分的材料。从而，不必要保留像以往本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池，所述电池系将电极组和电解液收纳在电池外壳的方筒形筒部内，所述电池外壳的圆筒状开口顶部的侧面形成有环状槽，藉此，使封口体被向内方膨胀出的环状支承部支承，同时，使电池外壳的开口端部向内方折弯，通过将所述封口体压紧、固定在该开口端部与所述环状支承部之间，形成密封的电池，其特征是，所述环状槽位于开口顶部与外壳筒身部的边界部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：胜本真澄，笠原英树，米山聪，坊木义广，宫久正春，熊切英幸，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]