蓄电元件以及蓄电元件的制造方法
【专利说明】蓄电元件以及蓄电元件的制造方法
[0001]关联申请的相互参照
[0002]本申请主张日本特愿2012-200309号的优先权。日本特愿2012-200309号的内容通过引用而引入本申请说明书的记载。
技术领域
[0003]本发明涉及具备极板层叠而成的电极体和与该电极体接合的集电构件的蓄电元件、以及该蓄电元件的制造方法。
【背景技术】
[0004]近年来，电池(锂离子电池、镍氢电池等)、电容器(双电层电容器等)等可充放电的蓄电元件用作车辆(机动车、两轮摩托车等)、各种设备(移动终端、笔记本电脑等)等的电源。
[0005]蓄电元件通常具备与缆线、母线等导电体连接的外部端子、层叠多重极板而成的电极体、以及使外部端子与电极体电连接的集电构件。
[0006]电极体具备正极用的极板与负极用的极板。正极用的极板以及负极用的极板以相互绝缘的状态层叠。正极用的极板以及负极用的极板以在宽度方向上位置偏移的状态配置。由此，仅正极用的极板层叠而成的突出部形成于电极体的宽度方向的一端部，仅负极用的极板层叠而成的突出部形成于电极体的宽度方向的另一端部。
[0007]蓄电元件具备与正极用的极板(突出部)接合的正极用的集电构件、以及与负极用的极板(突出部)接合的负极用的集电构件。这些集电构件的基本结构共通。集电构件具有熔敷于极板(正极用的极板或者负极用的极板)的连接部。
[0008]更具体地进行说明。集电构件是沿着电极体的极板(正极用的极板或者负极用的极板)配置的集电体，具备与外部端子电连接的集电体。并且，这种集电构件在集电体的基础上还具备抵接构件或者夹紧构件。抵接构件沿着电极体的极板(正极用的极板或者负极用的极板)配置。夹紧构件具有以将电极体的极板(正极用的极板或者负极用的极板)夹在中间的方式相互对置的一对对置片。集电体与所述一对对置片中的任一个对置片重叠。
[0009]在具备抵接构件的集电构件中，集电体的沿着极板的部分以及抵接构件作为连接部而以能够对极板通电的方式接合(熔敷)。另外，在具备夹紧构件的集电构件中，集电体的沿着极板的部分以及一对对置片作为连接部而以能够对极板通电的方式接合(熔敷)。
[0010]在这种蓄电元件中，电极体以及集电构件通过振动焊接而熔敷。振动焊接是在使焊接对象物重叠的状态下向该对象物施加振动而使两者熔融(熔敷)的焊接方法。超声波振动焊接作为振动焊接之一而普及。所述超声波振动焊接使用施加超声波振动的焊头、以及与该焊头一起夹入焊接对象物的砧座。在所述结构的蓄电元件中，电极体的极板(突出部)以及集电构件的连接部被焊头与砧座夹持，在该状态下，超声波振动施加于焊头。由此，对电极体(极板)与集电构件(连接部)进行熔敷。
[0011]振动焊接通过对焊接对象物施加振动而在重合的焊接对象物之间产生摩擦，以使两者熔融。因此，如果振动能量没有有效地向焊接对象物传递，则焊接对象物彼此不会恰当地融合。因此，在蓄电元件的制造过程中，即使对电极体(极板)与集电构件(连接部)进行振动焊接，有时也无法充分融合(熔化)。其结果是，在这种蓄电元件中，担心产生电极体与集电构件的接合不良。另外，也担心因接合不良而导致电极体的极板损伤。
[0012]在先技术文献
[0013]专利文献
[0014]专利文献1:日本特开2005-216825号公报
【发明内容】
[0015]对此，本发明的目的在于提供蓄电元件以及该蓄电元件的制造方法，该蓄电元件能够消除电极体与集电构件的振动焊接中的接合不良情况，能够确保电极体与集电构件的电连接以及机械连接。
[0016]解决方案
[0017]本发明的蓄电元件具备:
[0018]外部端子；
[0019]电极体，其通过层叠极板而成；以及
[0020]集电构件，其使外部端子与电极体电连接，且具有通过振动焊接而熔敷于极板的连接部，
[0021]集电构件中的至少连接部由轧制材料构成。
[0022]本发明的蓄电元件的一个方式也可以构成为，
[0023]连接部的轧制方向与进行振动焊接时施加的振动的振幅方向对应。
[0024]需要说明的是，这里的“连接部的轧制方向与进行振动焊接时施加的振动的振幅方向对应”的概念不仅包括连接部的轧制方向与振动的振幅方向一致的状态，还包括在连接部的延伸不使振动大幅衰减的范围内、连接部的轧制方向相对于振动的振幅方向倾斜的状态。
[0025]本发明的蓄电元件的其他方式也可以构成为，
[0026]振动焊接是超声波振动焊接，通过对将极板以及连接部夹入的焊头以及砧座中的焊头施加超声波振动，从而使极板以及连接部熔敷，
[0027]连接部是进行超声波振动焊接时与焊头对置的部位。
[0028]在这样的情况下，也可以构成为，集电构件具备:
[0029]集电体，其沿着电极体的极板配置，且与外部端子电连接；以及
[0030]夹紧构件，其具有以将极板夹在中间的方式对置的一对对置片，在一对对置片中的任一个对置片上重叠集电体，
[0031]连接部是集电体的沿着极板的部分，或者是一对对置片中的任一个对置片。
[0032]另外，也可以构成为，集电构件具备:
[0033]集电体，其沿着电极体的极板配置，且与外部端子电连接；以及
[0034]抵接构件，其沿着电极体的极板配置，
[0035]连接部是集电体或者抵接构件中的任一者的沿着极板的部分。
[0036]本发明涉及一种蓄电元件的制造方法，该蓄电元件具备:
[0037]外部端子；
[0038]电极体，其通过层叠极板而成；以及
[0039]集电构件，其具有通过振动焊接而熔敷于极板的连接部，且使外部端子与电极体电连接，
[0040]其中，
[0041]由轧制材料构成集电构件中的至少连接部。
[0042]本发明的蓄电元件的制造方法的一个方式也可以构成为，
[0043]在使连接部的轧制方向与振动焊接中的振动的振幅方向对应的状态下，将连接部振动焊接于极板。
[0044]需要说明的是，这里的“连接部的轧制方向与进行振动焊接时施加的振动的振幅方向对应”的概念不仅包括连接部的轧制方向与振动的振幅方向一致的状态，还包括在连接部的延伸不使振动大幅衰减的范围内、连接部的轧制方向相对于振动的振幅方向倾斜的状态。
[0045]本发明的蓄电元件的制造方法的其他方式也可以构成为，
[0046]振动焊接是超声波振动焊接，通过对将极板以及连接部夹入的焊头以及砧座中的焊头施加超声波振动，从而使极板以及连接部熔敷，
[0047]在进行超声波振动焊接时，使焊头与连接部对置。
[0048]在这样的情况下，也可以构成为，集电构件具备:
[0049]集电体，其沿着电极体的极板配置，且与外部端子电连接；以及
[0050]夹紧构件，其具有以将极板夹在中间的方式对置的一对对置片，在一对对置片中的任一个对置片上重叠集电体，
[0051]连接部是集电体的沿着极板的部分，或者是一对对置片中的任一个对置片。
[0052]另外，也可以构成为，集电构件具备:
[0053]集电体，其沿着电极体的极板配置，且与外部端子电连接；以及
[0054]抵接构件，其沿着电极体的极板配置，
[0055]连接部是集电体或者抵接构件中的任一者的沿着极板的部分。
【附图说明】
[0056]图1示出本发明的一实施方式的电池的局部剖视主视图。
[0057]图2示出所述电池的外壳内的结构体的立体图。
[0058]图3是所述电池的电极体的说明图，且示出简易表示极板以及隔离件的简要剖视图。
[0059]图4示出所述电池的集电构件的分解立体图。
[0060]图5示出图1的A-A线剖视图。
[0061]图6是所述电池的制造方法(电极体与集电构件的焊接方法)的图，且示出包括集电构件的一部分以及电极体的一部分的局部横向剖视图。
[0062]图7是所述电池的制造方法(电极体与集电构件的焊接方法)的图，且示出包括集电构件的一部分以及电极体的一部分的局部主视图。
[0063]图8是本发明的其他实施方式的电池(电池的制造方法)的图，且示出如下电池的局部简要横向剖视图，该电池的电极体的层叠部被夹紧构件夹持，并且集电体的连接片与夹紧构件的一对对置片中的位于电极体的内侧的对置片重叠，通过对连接片施加微小振动而进行振动焊接。
[0064]图9是本发明的另一实施方式的电池(电池的制造方法)的图，且示出如下电池的局部简要横向剖视图，该电池的电极体的层叠部被夹紧构件夹持，并且集电体的连接片与夹紧构件的一对对置片中的位于电极体的外侧的对置片重叠，通过对连接片施加微小振动而进行振动焊接。
[0065]图10是所述电池(所述电池的制造方法)的图，且示出如下电池的局部简要横向剖视图，该电池的电极体的层叠部被夹紧构件夹持，并且集电体的连接片与夹紧构件的一对对置片中的位于电极体的外侧的对置片重叠，通过对位于电极体的内侧(卷绕中心侧)的对置片施加微小振动而进行振动焊接。
[0066]图11是本发明的又一实施方式的电池(电池的制造方法)的图，且示出如下电池的局部简要横向剖视图