密封型电池制造技术

本发明专利技术提供一种密封型电池，其具备具有开口部的外壳（１０）和封闭该外壳开口部的盖体（６０）。在上述盖体的与上述外壳的相对的面上形成有进入外壳的内部、与上述外壳开口部嵌合的内侧凸部；包围该开口部的外壳周壁部（１４）和盖体通过焊接接合。而且，在作为上述外壳周壁部和盖体接近的区域、且至少是包含构成上述外壳开口部周缘的该周壁部的内侧缘（１６）的区域，设置有阻挡该周壁部与盖体直接接触的阻挡层（７０）；该阻挡层的外壳外部侧的端部，没有到达该周壁部的外侧缘（１８）而是形成在该外侧缘和该内侧缘之间的外壳周壁部的开口端面（１５）的中途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是涉及密封型电池和用于构成该电池的电池外壳和盖体，详细来说，涉及该外壳和盖体的封口结构(seal structure)。
技术介绍
近年来，锂离子电池和/或镍氢电池等二次电池，作为以电为驱动源的车辆搭载用电源、或搭载于计算机和移动终端以及其他的电气制品等的电源，其重要性正在提高。特别是，质量轻且可得到高能量密度的锂离子电池作为优选用作为车辆搭载用高输出电源的电池正受到期待。作为该电池的一方式，可以举出将预定的电极体单元和电解质收容于外壳(壳体，case)的内部的密封形式的电池。该密封形式的电池典型的是以如下方式构成：将含有正极和负极的电极体单元收容于金属制外壳之后，在该外壳的开口部(即用于收容电极体单元的收容口)安装盖体并进行封口。作为用于这种电池的封口手段有多种方法。典型的是，大多使用利用YAG激光或CO2激光等热源的激光焊接。特别是，激光焊接可以选择性地对局部进行加热，因此，是优选的方法。但是，有可能：在极少的情况下飞溅物飞入该外壳内部的间隙，成为内部短路等的原因。而且，从防止焊接不良以及防止盖体的位置偏移这样的角度出发，上述盖体的与上述外壳的相对的面(对向面)(安装在外壳开口部时配置在外壳的内部侧的面。以下相同。)上具有进入外壳开口部的内部的部分(以下称为“内侧凸部”)，而该盖体的内侧凸部形成为：在将该盖体安装在外壳开口部了时与该外壳的周壁部紧密接触的形状、即盖体的内侧凸部和外壳开口部的周缘之间不存在间隙(clearance)的形状。但是，若在这样的没有间隙的状态下将盖体安装在外壳开口部时盖体和外壳开口部的相对位置不正而产生位置偏移，则外壳周壁部的开口端部的内侧缘(即开口部周缘)和盖体的内侧凸部强烈摩擦，有可能发生“刮卡(擦伤，咬伤，galling)”。产生刮卡(擦伤)使得由该刮卡(擦伤)所产生的金属粉(即刮削粉(shaved particles))混入外壳内，从而成为内部短路等的原因，因此是所不希望的。作为这一种类的相关技术，可以举出专利文献1～4。在专利文献1中记载的技术中，通过用保护膜覆盖电池的外装盒(外壳)的外侧壁的整个区域，抑制在盖体安装时可能产生的擦伤。另外，在专利文献2～4中记载的技术中，对可抑制因飞溅物的飞散所导致的内部短路之类的外壳和盖体的嵌合部分的形状做了公开。但是，若采用专利文献1，则可抑制在将盖体安装在外壳开口部时容易产生的刮削粉，但由于焊接时的激光的照射面也被用保护膜覆盖着，所以构成外壳和盖体的金属不能充分熔化，从而有可能导致焊接不良。另外，在专利文献2～4中，虽然可以抑制飞溅物的飞散，但都难以抑制刮削粉的产生。专利文献1：日本专利申请公开第2005-71710号-->专利文献2：国际公开第WO99/25036号专利文献3：日本专利申请公开第2002-279944号专利文献4：日本专利申请公开第平11-162419号
技术实现思路
因此，本专利技术是为了解决上述以往的问题而做成的，其目的在于提供一种：抑制在安装盖体时的擦伤的产生和焊接飞溅物向外壳内部的飞散的可靠性高的密封型电池。另外，其另一目的在于提供一种：可实现它的密封型电池用的外壳和盖体的组合、以及密封型电池的制造方法。为了解决上述问题、由本专利技术提供的密封型电池为具备具有开口部的外壳和封闭该外壳开口部的盖体的电池；其中，在上述盖体的与上述外壳的相对的面上形成有进入上述外壳的内部、与上述外壳开口部嵌合的内侧凸部；包围上述外壳开口部的上述外壳的周壁部和上述盖体通过焊接接合。而且，在作为上述外壳周壁部和上述盖体接近的区域、且至少是包含构成上述外壳开口部周缘的该周壁部的内侧缘的区域，设置有阻挡该周壁部与盖体直接接触的阻挡层；并且，上述阻挡层的外壳外部侧的端部没有到达上述周壁部的外侧缘，而是形成在该外侧缘和上述内侧缘之间的外壳周壁部的开口端面的中途。另外，在本说明书中“电池”是指可取出预定的电能的蓄电装置，不限于特定的蓄电机构(电极体和/或电解质的构成)。锂离子电池、镍氢电池以及其他的二次电池或双电层电容器(electrical dual-layer capacitor)等的电容器(即物理电池)为包含于在此所说的电池的典型例子。另外，在本说明书中“外壳”为构成在此公开的电池的一部件，是指收容电极体单元和电解质、具有开口部(即电极体收容口)的电池用框体。另外，在本说明书中“刮卡”或“擦伤”是指：在外壳和盖体的接触面(相互摩擦的摩擦面)产生不规则的微观的或宏观的块；“刮削粉”是指由该擦伤(刮卡)所产生的块从外壳或盖体游离出来了的金属粉。本专利技术所涉及的电池为如下密封型电池：在外壳(典型的为金属制)的开口部安装盖体(典型的为金属制)，通过焊接使包围该开口部的外壳周壁部和盖体接合(封口)。在具有上述构成的本专利技术的电池中，在包含构成作为在盖体的安装时容易产生擦伤的部位的外壳开口部周缘的外壳周壁部的开口端面中的内侧缘的区域具有阻挡层。因此，可抑制在安装盖体时可能产生的擦伤，并且，焊接所产生的飞溅物被阻挡层所阻挡，因此不用担心其飞散到外壳的内部。而且，上述阻挡层的端部(缘)中、位于外壳外部侧的阻挡层的端部仅形成到外壳周壁部的开口端面中的外侧缘和内侧缘之间的中途，没有扩展到外壳周壁部的整个开口端面(即没有到达外侧缘)。即，在构成与焊接相伴的激光照射面的部分(具体来说，作为外壳周壁部和盖体接近的区域且至少是包含该外壳周壁部的外侧缘的外壳外侧的焊接区域)的外壳周壁部和盖体没有形成阻挡层，因此，能不会由阻挡层所阻挡地可靠地熔化构成照射面的外壳和盖体的金属。其结果，可实现具有良好的密封性(可防止电解液的泄漏和/或向外壳内的水分侵入的性能)的可靠性高的密封型电池的提供。另外，在由本专利技术所提供的电池的一优选方式中，上述阻挡层的外壳外部侧的端部(缘)和上述周壁部的内侧缘之间的距离L，在将由上述外侧缘和该内侧缘之间的距离规-->定的上述周壁部的开口端面的厚度设为t时，被决定为满足L≤0.5t。本构成的电池的特征在于，上述阻挡层的距离L和外壳周壁部的开口端面的厚度t的关系为L≤0.5t，换句话来说，不使阻挡层从外壳周壁部的内侧缘向外壳周壁部的外侧缘方向延伸到越过周壁部的开口端面的厚度的二分之一；在该构成的电池中，可以与阻挡层不发生干涉地充分确保外壳周壁部和盖体直接对向的焊接区域。因此，可以实现具有良好密封性的可靠性高的密封型电池的提供。另外，在由本专利技术所提供的电池的另一优选方式中，上述阻挡层的形成在上述外壳外部侧的端部(缘)和上述周壁部的内侧缘之间的部分的平均厚度M，在将由上述外侧缘和该内侧缘之间的距离规定的上述周壁部的开口端面的厚度设为t时，被决定为满足M≤0.3t。通过将上述阻挡层的形成在外壳周壁部的开口端面的部分的平均厚度M设定为满足上述M≤0.3t的值，可以防止向外壳开口部安装盖体时的擦伤的产生，并且，可以将盖体和外壳周壁部的间隔抑制在预定的范围内(典型的是与上述平均厚度M大致相同、即0.3t以下)。因此，尽管隔着阻挡层也可在焊接中使外壳周壁部和盖体充分接近。因此，若采用本方式，则可提供确保焊接强度以及高的密封性的可靠性高的密封型电池。在优选提供的本专利技术所涉及的电池的一方式中，上述t处于0.3mm～2mm的范围。即使在外壳周壁部的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封型电池，具备具有开口部的外壳和封闭该外壳开口部的盖体；其中，在所述盖体的与所述外壳的相对的面上形成有进入所述外壳的内部、与所述外壳开口部嵌合的内侧凸部；包围所述外壳开口部的所述外壳的周壁部和所述盖体通过焊接接合；在作为所述外壳周壁部和所述盖体接近的区域、且至少是包含构成所述外壳开口部周缘的该周壁部的内侧缘的区域，设置有阻挡该周壁部与盖体直接接触的阻挡层；并且，所述阻挡层的外壳外部侧的端部，没有到达所述周壁部的外侧缘而是形成在该外侧缘和所述内侧缘之间的外壳周壁部的开口端面的中途。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种密封型电池，具备具有开口部的外壳和封闭该外壳开口部的盖体；其中，在所述盖体的与所述外壳的相对的面上形成有进入所述外壳的内部、与所述外壳开口部嵌合的内侧凸部；包围所述外壳开口部的所述外壳的周壁部和所述盖体通过焊接接合；在作为所述外壳周壁部和所述盖体接近的区域、且至少是包含构成所述外壳开口部周缘的该周壁部的内侧缘的区域，设置有阻挡该周壁部与盖体直接接触的阻挡层；并且，所述阻挡层的外壳外部侧的端部，没有到达所述周壁部的外侧缘而是形成在该外侧缘和所述内侧缘之间的外壳周壁部的开口端面的中途。2.根据权利要求1所述的密封型电池，其中，所述阻挡层的外壳外部侧的端部和所述周壁部的内侧缘之间的距离L，在将由所述外侧缘和该内侧缘之间的距离规定的所述周壁部的开口端面的厚度设为t时，被决定为满足L≤0.5t。3.根据权利要求1或2所述的密封型电池，其中，所述阻挡层的形成在所述外壳外部侧的端部和所述周壁部的内侧缘之间的部分的平均厚度M，在将由所述外侧缘和该内侧缘之间的距离规定的所述周壁部的开口端面的厚度设为t时，被决定为满足M≤0.3t。4.根据权利要求2或3所述的密封型电池，其中，所述t处于0.3mm～2mm的范围。5.根据权利要求1～4中...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木哲，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]