专利名称：电池及其制造方法
技术领域：
本发明涉及电池及其制造方法，详细地说涉及适于车载的电池的构造。 另外，本国际申请要求2007年8月23日申请的日本专利申请第2007-216678号
的优先权，该申请的全部内容以引用的方式被合并在本说明书中。
背景技术：
近年来，锂离子电池、镍氢电池以及其他的二次电池作为车载用电源、或者作为个 人电脑以及便携式终端的电源越发变得重要。尤其是，体轻且可获得高能量密度的锂离子 电池作为优选用作车载用高输出电源的电池而倍受期待。在这种电池中，具有通过将片状 正极和片状负极与隔离件一起层叠并巻绕而成的巻绕电极体的电池构造已被公知。
但在这种电池中，需要分别制造电极体和外壳，之后将电极体容纳到外壳中。外壳 很多情况下使用金属包，此时为了绝缘金属包和电极体，需要用绝缘膜包装电极体。例如专 利文献l公开了如下构成的方形密封电池，即使用截面呈U字形的片材(聚丙烯或聚乙烯 等的单层构造或其多层叠层构造)覆盖通过连接多个极板组(通过将多个正极板和多个负 极板夹着隔离件交替层叠而成的叠层电极体)而成的极板组连结体的两个侧面和底表面 这三个表面，并将该极板组连结体与截面呈U字形的片材一起插入配置在方形电槽的容纳 空间内。另外，作为其他的现有技术，可以举出专利文献2。
专利文献1 :日本专利申请公开2003-51335号公报；
专利文献2 :日本专利申请公开2006-120419号公报。
发明内容
但是，在层叠电极体(典型的为巻绕电极体)中，层叠方向上的厚度由于其层叠 (巻绕)程度或电极活性物质的涂膜偏差等而容易变得不一致，因此具有这种层叠电极体 的电池中存在会在层叠电极体与方形电槽(即在内部容纳电极体和电解质的外壳)之间形 成间隙的问题。然而不希望在电极体与外壳之间形成间隙，因为这种间隙的存在可能会对 电池性能产生不良影响(例如由电极体的不平坦引起的电极活性物质的不均匀分布会导 致电量分布的不均匀和局部化)。 另外，当将该电池用作汽车等车辆搭载用电源时，由于除搭载空间受限之外，其前 提条件是能在发生振动的状态下使用，因此构造了将多个电池排列并约束了的状态(即将 各电池相互固定的状态)的组合电池(也称为蓄电池或蓄电池组)。当进行约束时，对构成 组合电池的各个电池(单体电池=cell)施加相当的载荷。如果电极体与外壳之间存在间 隙，由于进行约束时施加的相当的载荷，外壳可能会向载荷方向产生挠曲或变形。
本发明就是为了解决与现有的电池相关的上述问题而开发的，其目的在于，提供 一种在外壳内部不产生间隙的电池(例如，构成组合电池的单体电池)。另外，另一目的在 于，提供一种以良好的操作性制造上述电池的方法。
通过本发明提供的电池包括具有正极和负极的电极体、以及容纳所述电极体的面与所述电极体之间配置有隔离所述外壳和所述电极体的绝缘 膜。所述绝缘膜被形成为所述电极体插入其中的袋状。并且，所述袋状绝缘膜在与所述电 极体的侧面相对的面上具有间隙填充部，该间隙填充部填塞所述电极体与所述外壳的内壁 面之间的间隙。 根据如上构成的电池，能够通过袋状绝缘膜所具有的间隙填充部来填塞外壳内的 间隙、典型地能够填塞由于容纳在外壳内部的电极体的形状的不均匀而产生的间隙。由此， 能够事前防止由于该间隙的存在而对电池性能造成的不良影响(例如，如由电极体的不平 坦引起的电极活性物质的不均匀分布所导致的电量分布的不均匀和局部化)。另外，通过使 用与袋状绝缘膜构成一体的间隙填充部，能够防止在将用于填充间隙的部件个别填装到外 壳内时可能产生的位置偏移，能够可靠地填塞电极体与外壳(内壁面)之间的间隙。
另外，本发明涉及的电池尤其适于用作安装在汽车等车辆上的马达(电动机)用 电源。即，能够通过将本发明的电池作为单体电池沿预定的方向排列并在该排列方向上约 束所述单体电池，来制得组合电池，该组合电池适于用作车辆安装用电源。
在此情况下，由于通过袋状绝缘膜所具有的间隙填充部来填塞构成组合电池的各 个电池的外壳内的间隙，因此能够防止电池的外形由于在上述约束时施加的相当大的载荷 而变形(外壳的变形)。因此，根据本发明的电池，能够提供可靠性高的用于安装在车辆上 或其他用途的组合电池。 这里所公开的电池的一个优选方式的特征在于所述间隙填充部通过在所述袋状 绝缘膜中的与所述电极体的侧面相对的面上接合一片或多片具有预定的厚度并被形成为 片状的片状间隙填充部件而构成。
电极体与外壳(内壁面)之间的间隙的尺寸在各个电池中有所不同，但在上述构
成中，不用备齐各种尺寸的间隙填充部件，而是准备预定厚度的片状间隙填充部件并在将
其接合到袋状绝缘膜上的同时调节其使用个数，能够填塞各个电池的上述间隙。
这里所公开的电池的一个优选方式的特征在于所述电极体是由片状正极和片状
负极巻绕而成的扁平形状的巻绕电极体，并且所述间隙填充部被形成在与所述巻绕电极体
的扁平面相对的位置处。 巻绕电极体的厚度在其构造上容易变得不均匀，但根据本方式的发明，能够可靠 地填塞由于该巻绕电极体的形状不均匀而产生的间隙。 另外，本发明提供一种适于制造这里所公开的电池的方法。S卩，这里所公开的电池 的制造方法的一个方式是一种包括具有正极和负极的电极体(典型地为扁平形状的电极 体)、以及容纳所述电极体的外壳的电池的制造方法。本发明的制造方法包括将所述电极 体插入到被形成为袋状的绝缘膜中的工序(a);以及将所述电极体与所述袋状绝缘膜一起 容纳到所述外壳中的工序(b)。其中，所述绝缘膜在与所述电极体的侧面相对的面上具有间 隙填充部，所述间隙填充部填塞所述电极体与所述外壳的内壁面之间的间隙，当在所述工 序(b)中所述电极体与所述袋状绝缘膜一起被容纳在所述外壳中时，所述电极体与所述外 壳的内壁面之间的间隙被所述间隙填充部填塞。 根据本发明的制造方法，能够通过将电极体与包括间隙填充部的袋状绝缘膜一起 容纳到外壳中，来填塞所述电极体与所述外壳的内壁面之间的间隙。即，只是通过将袋状绝 缘膜与电极体一起容纳到外壳中，就能够执行填塞上述间隙的作业(间隙填充作业)，因此
4其操作性变得良好。另外，当向袋状绝缘膜中插入电极体时，能够容易且可靠地进行间隙填 充部与电极体的对准，并且该对准精度也良好。 这里所公开的电池的制造方法的一个优选方式的特征在于所述间隙填充部通过 在所述袋状绝缘膜中的与所述电极体的侧面相对的面上接合一片或多片具有预定的厚度 并被形成为片状的片状间隙填充部件而构成。 电极体与外壳(内壁面)之间的间隙的尺寸在各个电池中有所不同，但根据上述 制造方法，不用备齐各种尺寸的间隙填充部件，而是准备预定厚度的片状间隙填充部件并 在将其接合到袋状绝缘膜上的同时调节其使用个数，就能够填塞各个电池的上述间隙。因 此，能够有效地进行电池的间隙填充处理。 在此情况下，所述片状间隙填充部件优选被点熔接在所述袋状绝缘膜中的插入所 述电极体的袋开口部侧的边缘部分。根据如此构成，当向袋状绝缘膜中插入电极体时，能够 防止片状间隙填充部件被电极体拖拉而产生位置偏移。另外，能够避免受该电极体的拖拉 而袋状绝缘膜产生褶皱或巻曲。 这里所公开的电池的制造方法的一个优选方式的特征在于在所述袋状绝缘膜中
的与所述电极体的侧面相对的面上接合有多片所述片状间隙填充部件。其中，所述多片片
状间隙填充部件在被接合到所述袋状绝缘膜之前预先已相互熔接成一体。 通过将多个片状间隙填充部件构成一体，向袋状绝缘膜进行运送和熔接的作业变
得容易。
图1是示意性地示出本发明一个实施方式涉及的电池的结构的外观立体图； 图2是示意性地示出巻绕电极体的一个例子的正面图； 图3是示意性地示出图1所示电池的外壳内部状态的截面图； 图4是示意性地示出片状间隙填充部件的一个例子的图； 图5是用于说明熔接间隙填充片的工序的图； 图6是用于说明熔接间隙填充片和片状绝缘膜的工序的图； 图7是用于说明将片状绝缘膜弯折成袋状的工序的图； 图8A是用于说明将电极体插入袋状绝缘膜中的工序的图； 图8B是用于说明将电极体插入袋状绝缘膜中的工序的图； 图8C是用于说明将电极体插入袋状绝缘膜中的工序的图； 图9A是用于说明将电极体容纳到外壳中的工序的图； 图9B是用于说明将电极体容纳到外壳中的工序的图； 图9C是用于说明将电极体容纳到外壳中的工序的图； 图IO是示意性地示出包括本发明一个实施方式的电池的车辆(汽车)的侧面图。
具体实施例方式
以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的附图中，对起到相同作用 的部件、部位标标以相同的标号进行说明。以下，以方形锂离子二次电池100为例，详细说 明本发明的电池构造，但这并不表示本发明被限定于本实施方式所记载的示例。另外，各附图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并不反映实际的尺寸关系。 参考图1对电池100的结构进行说明。图1是示意性地示出本实施方式涉及的锂
离子二次电池的结构的外观立体图。作为一个例子，如图l所示，这里所公开的锂离子二次
电池100包括具有正极和负极的电极体80、以及容纳该电极体80的外壳50。 本实施方式的外壳50由外壳主体52和盖体54构成。外壳主体52具有可容纳后
述的扁平形状的电极体80的形状(这里为箱型)。外壳主体52在上部具有开口端，电极体
80可经由该开口端容纳到外壳主体52中。盖体54是封闭外壳主体52的上端开口的板状
部件，这里具有近似矩形形状。外壳50(外壳主体52以及盖体54)的材质优选体轻、传热
性好的金属制材料，这样的金属制材料例如可以例举出铝、不锈钢、镀镍钢等。 在外壳50与电极体80之间配置有隔离该外壳50和电极体80的绝缘膜10。通过
该绝缘膜IO，避免了作为发电元件的电极体80与外壳50直接接触，能够确保电极体80与
外壳50的绝缘。绝缘膜的材质只要通过可作为绝缘材料而发挥功能的材质构成即可，例如
可以优选使用聚丙烯或聚乙烯等树脂材料。绝缘膜10被形成为包围电极体80(电极体80
被插入)的袋体。如图1所示，本实施方式涉及的绝缘膜10被形成为上端侧开口的有底的
袋状(即包围电极体80的底面和四个侧面的袋状)，电极体80经由袋开口部12被容纳在
绝缘膜10的内部。 接着，参考图1和图2对本实施方式的电极体80进行说明。图2是示意性地示出 电极体80的一个例子的正面图。本实施方式的电极体80与典型的电池一样，由预定的电 池构成材料(正极和负极的活性物质、正极和负极的集电体、隔离件等)。这里，作为电极体 80使用了扁平形状的巻绕电极体80。如图2所示，巻绕电极体80是与通常的锂离子电池的 巻绕电极体同样地制得的，即将片状正极82(以下称为"正极片82")和片状负极84(以 下称为"负极片84")与共两片的片状隔离件86(以下称为"隔片86") —起层叠，并且将 该正极片82和负极片84在稍稍错开的情况下巻起来，接着从侧面方向挤压所得到的巻绕 体以将其压扁，由此制得扁平形状的巻绕电极体80。该巻绕电极体的厚度根据巻绕程度和 状态而容易变得不均匀。因此这意味着电池100的外壳内的间隙(即，巻绕电极体的层叠 方向上的厚度与沿该方向的外壳内中空部的厚度的尺寸之差)的尺寸会根据所使用的巻 绕电极体而变为不一样。 例如，图3是示意性地示出巻绕电极体80和外壳50留出间隙而配置的外壳内部 状态的截面图。如图3所示，在巻绕电极体80的扁平面(侧面)81与外壳主体52的内壁 面56(这里为包围电极体的袋状绝缘膜10)之间形成有间隙。在本实施方式中，通过袋状绝 缘膜10所具有的间隙填充部20能够填塞电池100的外壳50内的间隙。间隙填充部20相 当于形成在与电极体80的侧面相对的面上的厚壁部位。本实施方式的间隙填充部20被形 成在与巻绕电极体80的扁平面81相对的位置处，并被构成为其厚度与巻绕电极体80 (扁 平面81)和外壳主体52 (内壁面56)之间的间隙的尺寸相符。 根据如上构成的电池IOO，通过袋状绝缘膜10所具有的间隙填充部20，能够填塞 外壳50内的间隙、典型地能够填塞由于容纳在外壳内部的电极体80的形状不均匀而产生 的间隙。由此，能够事前防止由于该间隙的存在而对电池性能造成的不良影响(例如由电 极体的不平坦引起的电极活性物质的不均匀分布所导致的电量分布的不均匀和局部化)。 另外，由于填塞上述间隙的间隙填充部20与袋状绝缘膜10构成一体，因此能够防止该间隙填充部20的位置发生偏移，能够可靠地填塞上述间隙。 以下，进一步对本实施方式涉及的间隙填充部20的特点进行说明。袋状绝缘膜10 所具有的间隙填充部20通过在上述袋状绝缘膜10的与上述电极体80的侧面(这里为扁 平面81)相对的面上接合一片或多片片状间隙填充部件20(以下称为"间隙填充片")而构 成，该片状间隙填充部件20被形成为片状并具有预定的厚度。片状间隙填充部件20是如 图4所示的薄的片状部件(图4中的(A)为正面图，图4中的(B)为侧面图)，可以优选使 用由聚丙烯等聚烯烃系树脂构成的具有lmm以下(典型的为10 1000ym、优选为100 200iim)厚度的间隙填充片20。 gp，如图3所示，比照外壳50内的间隙大小，准备适当片数的间隙填充片20，并将 这些间隙填充片20接合到袋状绝缘膜10 (与巻绕电极体80的扁平面81相对的面)上，由 此填塞了电池100的外壳50内的间隙。在图3所示的方式中，在电极体80的右侧准备两 片间隙填充片20，在左侧准备一片间隙填充片20，并分别接合到袋状绝缘膜IO(与扁平面 81相对)的面上。另外，上述接合手段例如可以是点熔接。代替点熔接，也可以使用可英语 于典型的电池的各种熔接(粘接)方法。 电极体80与外壳50(内壁面56)之间的间隙尺寸在各个电池中各不相同，但在上 述构成中，不用备齐多种尺寸的间隙填充部件，而是通过准备预定厚度的间隙填充片20并 在将其接合到袋状绝缘膜10上的同时调节其使用个数，也能够填塞各个电池的上述间隙。 如此，通过采用一种相同形状的间隙填充片20，能够有效地填充(填塞)外壳50内各种大 小的间隙。 另外，再基于图5 图9C，对构成本实施方式的电池100的各构成材料、以及电池 100的制造方法(尤其是具有间隙填充部(间隙填充片)的袋状绝缘膜的构造方法)进行 说明。 首先，参考图5 图7，对包括间隙填充部件(间隙填充片20)的袋状绝缘膜10的 构造方法进行说明。如图5中的(A)所示，比照外壳50内的间隙(外壳内壁面与电极体的 扁平面之间的间隙)大小，准备适当个数的间隙填充片20。这里示出比照外壳50内的间 隙大小而准备了三片间隙填充片20的例子。三片间隙填充片20被分为纸面跟前侧的一片 和纸面里侧的二片这两组而层叠。另外，也可以不分为两组，而是将三片集中层叠在纸面跟 前侧或纸面里侧的某一侧。所述多片间隙填充片20在被接合到袋状绝缘膜10之前被预先 相互熔接成一体。即，如图5中的(B)所示，将在纸面里侧层叠了的两片间隙填充片20预 熔接(粘接)起来。所述熔接(粘接)部位可以是在向后述的组合电池装配时不受约束的 部位(在进行约束时不受载荷的部位)，这里对相互面对的两个面的边缘部分的两处(参 考箭头"90")进行了点熔接。通过上述预熔接，两片间隙填充片以不会分离的程度成为一 体，从而图6所示的向绝缘膜15进行运送和熔接(粘接)的作业变得容易。
接着，如图6中的(A)所示，准备片状绝缘膜15。袋状绝缘膜10在被组装成袋形 状之前的阶段具有长条状(带状)的片材构造。即，如果展开袋状绝缘膜10，则成为图6中 的(A)所示的一个片材。 如图6中的(B)所示，间隙填充片20被运送到片状绝缘膜15上。此时，间隙填充 片20被放置在形成为袋状时处于与电极体80的扁平面81相对的位置处的片表面17上。 在此状态下，熔接(粘接)间隙填充片20和片状绝缘膜15。此时，间隙填充片20优选被熔接在袋状绝缘膜的插入电极体的袋开口部侧的边缘部分。在该例子中，间隙填充片20被点 熔接在相当于袋状绝缘膜中的袋开口部侧的边缘部分的片表面17的边缘部分的两处(参 考箭头"92")。通过如此构成，能够防止在将电极体80插入袋状绝缘膜10中时(参考图 8A 图8C)，间隙填充片20被电极体80拖拉而发生位置偏移。另外，能够避免受该电极体 80的拖拉而袋状绝缘膜10产生褶皱或巻曲。另外，间隙填充片20与片表面17的点熔接部 位进一步优选为在向后述的组合电池装配时不受约束的部位(在进行约束时不受载荷的 部位)。 之后，如图7所示，将片状绝缘膜15弯折成袋状。在图示的例子中，将构成片状绝 缘膜15的各片表面17、 18a、 18b、 19沿双点划线向内侧弯折而形成袋状，并且将表面18a和 表面18b重叠并熔接，由此形成了袋状的绝缘膜10。表面18a和表面18b在彼此面接触的 状态下在三个位置(以箭头"94"表示的上端部分、中央部分、下端部分)被点熔接。通过 对如上相互面接触的表面18a和表面18b的两端部分和中央部分这三个位置进行点熔接， 能够以最少的必要熔接数目获得适度的接合强度，从而能够在将电极体80插入袋状绝缘 膜10中时(参考图8A 图8C)，使得会产生褶皱或巻曲。如此，能够简单地制造在预定位 置(可与电极体80的扁平面相对的位置)具有间隙填充片20的袋状绝缘膜10。电极体 80被插入该袋状绝缘膜10内。 接着，对准备电极体80的工序进行说明。本实施方式的电极体80是如上所述的 扁平形状的巻绕电极体80。 巻绕电极体80在如图2所示的与巻绕方向对应的横向上稍稍错开的情况下进行 巻绕的结果，正极片82和负极片84的端部的一部分分别从巻芯部分83 (即，正极片82的 正极活性物质层形成部分、负极片84的负极活性物质层形成部分以及隔片86被紧密巻绕 的部分)向外侧伸出。正极引线端子82B以及负极引线端子84B分别被附设在该正极侧伸 出部分(即没有形成正极活性物质层的部分)82A以及负极侧伸出部分(即没有形成负极 活性物质层的部分)84A上，并分别电连接至设置在外壳50的盖体54上的正极端子62(图 1)以及负极端子64(图1)。 优选间隙填充片20与袋状绝缘膜接合，以获得该间隙填充片可面对上述的巻芯 部分83的位置关系。这是因为该巻芯部分83是由于电极活性物质的涂膜偏差等而层叠方 向上的厚度容易变得不均匀从而容易在与外壳的内壁面之间产生间隙的部分。另外，本实 施方式的电极体80在被容纳到外壳主体52之前的阶段，经由正极端子62以及负极端子64 而预先装配在外壳50的盖体54上(参考图8B)。 构成上述巻绕电极体80的材料以及部件本身可以与现有的锂离子电池的电极体 相同，不特别限制。例如，正极片82可通过在长条状的正极集电体上提供锂离子电池用正 极活性物质层而形成。铝箔(本实施方式)及其他适于正极的金属箔优选用于正极集电体。 正极活性物质不特别限定，可以使用以往用于锂离子电池的物质的一种或二种以上。作为 优选例，可以例举出LiMn204、LiCo02、LiNi02等。 另一方面，负极片84可通过在长条状的负极集电体上提供锂离子电池用负极活 性物质层而形成。铜箔(本实施方式)及其他适于负极的金属箔优选用于负极集电体。负 极活性物质不特别限定，可以使用以往用于锂离子电池的物质的一种或二种以上。作为优 选例，可以例举出石墨碳、无定形碳等碳素材料、含锂的过渡金属氧化物或过渡金属氮化物等。 另外，作为适合用于正负极片82、84之间的隔片86，可例举出由多孔质聚烯烃系 树脂构成的隔片。例如适于使用长度为2 4m(例如3. lm)、宽度为8 12cm(例如llcm)、 厚度为5 30iim(例如25iim)左右的合成树脂制(例如聚乙烯等聚烯烃制)多孔质隔片。 另外，当电解质采用固体电解质或胶状电解质时，有时可以不需要隔离件(即，此时电解质 自身可起到隔离件的作用)。 容纳在电池的外壳内的电极体不限于上述巻绕式电极体。例如，也可以是将正极 片和负极片与隔离件(或者还可以起隔离件作用的固体或胶状电解质)一起交替层叠而成 的层叠式电极体。 接着，参考图8A 图8C和图9A 图9C来说明将上述电极体80容纳到外壳50 中的工序。首先，如图8A 图8C所示，将电极体80插入袋状绝缘膜10中。具体地说，如 图8A所示，准备袋状绝缘膜10以使袋开口部12朝下，接着如图8B所示，对准巻绕电极体 80与袋状绝缘膜10，并如图8C所示，插入巻绕电极体80以使袋状绝缘膜10覆盖盖该巻绕 电极体80。此时，由于间隙填充片20预先熔接在袋状绝缘膜10的与电极体80的侧面(扁 平面81)相对的面上，因此通过上述的插入，能够容易且可靠地对准间隙填充片20与电极 体80的侧面(扁平面81)。 在如上将电极体80插入到袋状绝缘膜10中后，接着如图9A 图9C所示，将电极 体80与袋状绝缘膜10 —起容纳到外壳主体52中。具体地说，如图9A所示，准备外壳主体 52以使其开口部朝下，接着如图9B所示，准备插入到袋状绝缘膜10中的巻绕电极体80以 使盖体54朝下，并如图9C所示，从电极体80和袋状绝缘膜10的上方盖上外壳主体52。此 时，能够通过与袋状绝缘膜10 —并被容纳的间隙填充部(间隙填充片20)来填塞电极体80 与外壳主体52的内壁面之间的间隙。根据本实施方式，仅通过将电极体和袋状绝缘膜容纳 到外壳中，就能够进行填塞上述间隙的作业(间隙填充作业)，因此其操作性变得良好。之 后，将外壳主体52和盖体54接合(典型的为焊接)，从设置在盖体54上的注液口 (图中没 有示出)注入电解液，并密封该注液口，由此能够构造电池100。 在本实施方式中，注入了将电解质溶解在非水溶剂中的非水电解液。构成该电解 液的非水溶剂可以使用从由碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯(匿C)、碳酸二乙酯、碳酸 甲乙酯(EMC)、1，2-乙二醇二甲醚、l，2-二乙氧基乙烷、四氢呋喃、l，3-二氧戊环等组成的 组中选出的一种或二种以上。在本实施例涉及的电池中，使用了碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯 的混合溶剂(例如，l : l的质量比)。另外，构成该电解液的电解质(载体盐)可使用从以 氟为构成元素的各种锂盐中选出的一种或二种以上。例如可使用从由LiPF6、LiBF4、LiAsF6、 LiCF3S03、 LiC4F9S03、 LiN(CF3S02)2、 LiC(CF3S02) 3等组成的组中选出的一种或二种以上。
根据本实施方式的制造方法，通过将具有间隙填充部(间隙填充片)20的袋状绝 缘膜10与电极体80 —起容纳到外壳50中，能够容易地(以良好的操作性)填塞电极体80 与外壳主体52的内壁面之间的间隙。另外，当将电极体80插入袋状绝缘膜10中时，能够 容易且可靠地进行间隙填充部(间隙填充片)20与电极体80的对准，并且该对准精度也良 好。另外，由于间隙填充片20在袋状绝缘膜10中插入电极体80的袋开口部12侧的边缘 部分被点熔接，因此能够防止在插入电极体80时间隙填充片20被电极体80拖拉而发生位 置偏移，并能够避免受该电极体80的拖拉而袋状绝缘膜IO产生褶皱或巻曲。另外，多片间隙填充片20在接合到袋状绝缘膜10之前预先已相互熔接成一体，因此容易进行运送并熔 接至该绝缘膜的作业。 如图10所示，能够将如上制造的电池100很好地用作车辆70(典型的为汽车、尤 其是混合动力车、电动车、燃料电池车这样的具有电动车的汽车)的车载电源。当将该电池
ioo用作车载电源时，由于除搭载空间受限之外，其前提条件是能在发生振动的状态下使
用，因此构造将多个电池100排列并约束了的状态(即将各电池相互固定的状态)的组合 电池72。除了安装空间被限制以外，也会在产生振动的状态下使用，因此制得排列当进行约 束时，对构成组合电池72的各个电池(单体电池)100施加相当的载荷。在本实施方式中， 由于用间隙填充片20填塞外壳50内部的间隙，因此能够防止电池的外形受上述相当的载 荷而变形(外壳变形)。 以上，通过优选的实施方式说明了本发明，但上述的记载并不是限定内容，当然可 以进行各种改变。例如，在上述实施方式中，间隙填充部通过将一片或多片片状间隙填充部 件与绝缘膜(成形后为袋状膜)的内表面接合而形成，但不限于该方式。例如也可以是如 下形成的间隙填充部，即其具有可密封绝缘膜的间隙填充部形成部分的双层膜构造，并且 在该双层膜构造的膜之间填充各种形状的间隙填充部件(片状、胶状、微粒状等填料)并进 行密封。 产业上的可利用性 根据本发明，能够提供能够填塞在外壳内部产生的间隙的电池。本发明的电池尤 其适于作为用于安装在汽车等车辆上的马达(电动机)的电源。即，通过将本发明的电池 作为单体电池(cell)在预定的方向上排列(典型的为串联连接)，并将这些单体电池在其 排列方向上进行约束，能够制造组合电池。该组合电池能够方便地作为车载电源来使用。
权利要求
一种电池，所述电池包括具有正极和负极的电极体、以及容纳所述电极体的外壳，所述电池的特征在于，在所述外壳的内壁面与所述电极体之间配置有隔离所述外壳和所述电极体的绝缘膜，所述绝缘膜被形成为所述电极体插入其中的袋状，所述袋状绝缘膜在与所述电极体的侧面相对的面上具有间隙填充部，所述间隙填充部填塞所述电极体与所述外壳的内壁面之间的间隙。
2 如权利要求l所述的电池，其特征在于，所述间隙填充部通过在所述袋状绝缘膜中的与所述电极体的侧面相对的面上接合一 片或多片具有预定的厚度并被形成为片状的片状间隙填充部件而构成。
3. 如权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述电极体是由片状正极和片状负极巻绕而成的扁平形状的巻绕电极体， 所述间隙填充部被形成在与所述巻绕电极体的扁平面相对的位置处。
4. 一种车辆，所述车辆包括权利要求1至3中任一项所述的电池。
5. —种电池的制造方法，所述电池包括具有正极和负极的电极体、以及容纳所述电极体的外壳，所述制造方法的特征在于，包括将所述电极体插入到被形成为袋状的绝缘膜中的工序(a);以及将所述电极体与所述袋状绝缘膜一起容纳到所述外壳中的工序(b)， 其中，所述绝缘膜在与所述电极体的侧面相对的面上具有间隙填充部，所述间隙填充部填塞所述电极体与所述外壳的内壁面之间的间隙，当在所述工序(b)中所述电极体与所述袋状绝缘膜一起被容纳在所述外壳中时，所述电极体与所述外壳的内壁面之间的间隙被所述间隙填充部填塞。
6. 如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述间隙填充部通过在所述袋状绝缘膜中的与所述电极体的侧面相对的面上接合一 片或多片具有预定的厚度并被形成为片状的片状间隙填充部件而构成。
7. 如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述片状间隙填充部件被点熔接在所述袋状绝缘膜中的插入所述电极体的袋开口部 侧的边缘部分。
8. 如权利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，在所述袋状绝缘膜中的与所述电极体的侧面相对的面上接合有多片所述片状间隙填 充部件，其中所述多片片状间隙填充部件在被接合到所述袋状绝缘膜之前预先已相互熔接成一体。
全文摘要
由本发明提供的电池(100)包括具有正极和负极的电极体(80)、以及容纳所述电极体的外壳(50)；在所述外壳的内壁面(56)与电极体(80)之间配置有隔离所述外壳和电极体的绝缘膜(10)。并且，所述绝缘膜(10)被形成为电极体(80)插入其中的袋状，所述袋状绝缘膜(10)在与电极体(80)的侧面(81)相对的面上具有间隙填充部(20)，所述间隙填充部填塞所述电极体与所述外壳的内壁面(56)之间的间隙。
文档编号H01M2/02GK101765931SQ200880100569
公开日2010年6月30日 申请日期2008年8月12日 优先权日2007年8月23日
发明者棚桥隆幸, 永松茂隆, 田中浩之 申请人:丰田自动车株式会社