密封型电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种密封型电池。该密封型电池具有，在封闭电池壳体开口用的盖体（3）上形成的注液孔（7）、和封闭注液孔（7）用的密封构件（8），在密封构件（8）嵌入在注液孔（7）中的部位的外周面上，沿整个外周形成有向外侧突出的突环（12），并且，突环（12）的外径尺寸大于注液孔（7）的内径尺寸，注液栓（8）被压入注液孔（7）内。采用本实用新型的上述结构，焊接时注液栓（8）不会移动，能防止注液栓（8）焊接不良的情况发生。
【专利说明】密封型电池
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种密封型电池。
【背景技术】
[0002]现有技术中，作为锂离子电池等非水系二次电池，例如，将装有电极体、电解液等其他发电元件的电池壳体密封而构成的密封型电池已为人所知。这种密封型电池是将电极体等装入电池壳体内后,从预先在电池壳体(盖体)上加工的注液孔将电解液注入电池壳体内，然后用密封构件(注液栓)将注液孔封闭而实现电池壳体的密封。
[0003]用密封构件封闭注液孔时，通常采用将密封构件放置在注液孔上，然后通过激光焊接将密封构件的整个外周缘与注液孔的整个周缘焊接的方法。然而，用这种方法进行激光焊接时，由于保护气体的压力、焊接热等原因，密封构件有可能发生位移，从而导致密封构件焊接不良的情况发生。
实用新型内容
[0004]针对上述技术问题，本实用新型的目的在于，提供一种能够防止密封构件焊接不良的情况发生的密封型电池。
[0005]作为解决上述技术问题的技术方案，本实用新型提供一种密封型电池。该密封型电池具有，在封闭电池壳体开口用的盖体上形成的注液孔、和封闭该注液孔用的密封构件(注液栓)，其特征在于:在所述密封构件嵌入在所述注液孔中的部位的外周面上，沿整个外周形成有向外侧突出的突环，所述突环的外径尺寸(最大尺寸)大于所述注液孔的内径尺寸，且所述密封构件被压入在所述注液孔内。
[0006]具有上述结构的本实用新型的密封型电池的优点在于，由于在密封构件的外周面上设置有突环，且该密封构件被压入在电池壳体的注液孔内，所以在进行焊接时，焊接中的密封构件不会因保护气体的压力及焊接热等而移动，从而能够防止焊接不良的情况发生。
[0007]在本实用新型的密封型电池中，较佳为，所述注液孔具有，用于容纳所述密封构件的大径孔、及形成在该大径孔下方的小径孔，所述密封构件的突环上设有，在该密封构件被压入所述大径孔内的状态下，与该大径孔的内壁面相抵接的接触部、及从该接触部的下缘一边向下方延伸一边向远离所述大径孔的内壁面的方向倾斜的倾斜部。采用该结构，在密封构件的接触部的下侧，会形成一个由大径孔的内壁面、台阶面(大径孔与小径孔之间的台阶面)及密封构件的倾斜部所构成的空间。由此，电解液注入后，即使电解液残留在台阶面上，该残留的电解液也会积存在上述空间内，而不会进入接触部与大径孔的内壁面之间。因而，能够防止电解液所引起的焊接不良的发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的实施方式的密封型电池的俯视图。
[0009]图2是图1中的A - A面的截面图(方形壳体被省略)。[0010]图3是盖体与注液栓分离状态下的图1中的A - A面的截面图。
[0011]图4是图2中的B部分的放大图。
[0012]图5是用于说明注液栓的焊接方法的示意图。
[0013]图6是现有技术的密封型电池的截面图。
[0014]图7是用于说明现有技术的密封型电池的缺点的示意图。
[0015]图8是用于说明现有技术的密封型电池的缺点的示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下，参照图1-图5，对本实施方式的密封型电池进行说明。但是，本实用新型不为本实施方式所限定。
[0017]本实施方式的密封型电池I为密封型非水系二次电池(例如，锂离子二次电池)。如图1所示，密封型电池I具备，装有电极体(未图示)及电解液的方形壳体2、及封闭方形壳体2的开口用的盖体3。该方形壳体2及盖体3，例如由铝、铝合金、不锈钢、镀镍钢等轻质且热传导性良好的金属材料构成。
[0018]在图1中，方形壳体2为向与盖体3垂直的方向(与纸面垂直的方向)延伸的长方体盒体，且其顶面上有开口，通过该开口可将电极体及电解液装入该方形壳体2的内部。
[0019]如图1所示，盖体3被加工为长方体形状，通过焊接而与方形壳体2接合，从而将方形壳体2的开口封闭。盖体3上固定连接着与外部连接用的正极端子4及负极端子5。这些正极端子4及负极端子5分别与装在方形壳体2内的电极体的正极及负极电连接。
[0020]在盖体3的长边方向的中间部分设置有安全阀6。该安全阀6被构成为，当方形壳体2内部的压力上升到规定值以上时，阀门开启而将方形壳体2内部的气体排出。
[0021]另外，在盖体3上的安全阀6与负极端子5之间，设置有用于向方形壳体2内部注入电解液的椭圆形截面的注液孔(通孔)7。如图3所示，该注液孔7是具有大径孔9和形成在该大径孔9下方的小径孔11的台阶形孔，在大径孔9和小径孔11之间形成有台阶面10。从该注液孔7向方形壳体2内部注入电解液后,注液孔7被注液栓(密封构件)8封闭。
[0022]注液栓8被加工成与椭圆形截面的大径孔9形状相同但略小的椭圆板。如图2所示，注液栓8被容纳在注液孔7的大径孔9内，且被该大径孔9下方的台阶面10支承着。与盖体3相同，注液栓8例如由铝、铝合金、不锈钢、镀镍钢等金属材料构成。
[0023]通常，密封型电池I可用以下制造方法制成。
[0024]( I)将固定连接在盖体3上的正极端子4及负极端子5的内侧端子分别与要装入方形壳体2内的电极体的正极及负极通过焊接等方式连接。
[0025](2)将与盖体3连接后的电极体从方形壳体2的开口装入该方形壳体2内，并用盖体3盖住方形壳体2的开口。在此状态下，例如通过激光焊接对盖体3与方形壳体2相接合的部分进行焊接。
[0026](3)从注液孔7向方形壳体2内部注入电解液。然后，将注液栓8压入注液孔7的大径孔9。该注液栓8的压入操作将于后述。
[0027](4)沿着图5中的虚线箭头所示的焊接轨道进行激光焊接，以将注液栓8的整个外周缘与注液孔7的整个周缘部焊接在一起。此时，为了防止被激光热熔融的部分因氧化而降低焊接强度，沿图5中粗箭头的方向向焊接部分边吹保护气体边进行激光焊接。通过这样的焊接，注液栓8可封闭注液孔7，即，通过焊接注液栓8可将方形壳体2密封。
[0028]以下，对本实施方式的特征部分进行说明。
[0029]首先，参照图6-图8，对现有技术的密封型电池的缺点进行说明。在此，现有技术的密封型电池中，与上述本实施方式相同的部分采用相同的符号，并省略相同部分的详细说明。
[0030]如图6所示，现有技术的密封型电池也是在将注液栓108放置在注液孔7的大径孔9内的状态下，沿与图5所示的轨迹相同的轨迹进行激光焊接，通过将注液栓108的整个外周缘与注液孔7的整个周缘焊接在一起而将注液孔7封闭。
[0031]但是，在进行激光焊接时，若保护气体的压力使注液栓108移动，则可能导致焊接不良的情况发生。另外，如图7所示，若焊接开始时的熔化状态(例如C部的状态)与焊接中途的熔化状态(例如D部的状态)有差异，则可能导致注液栓108以倾斜的状态被焊接这样的焊接不良的情况出现。
[0032]并且，在现有技术的密封型电池中，注入电解液后，若有电解液残留在盖体3的台阶面10上(参照图8的E )，则当注液栓108被压入注液孔7时，残留的电解液(以下称之为残留电解液)会被注液栓108和台阶面10夹挤，被挤出的残留电解液有时会从注液栓108的外周面与大径孔9的内壁面之间溢出(参照图8的F)。此时，若在电解液进入到注液栓108的外周面与大径孔9的内壁面之间的状态下进行激光焊接，则会发生焊接不良的情况。
[0033]为了解决上述问题，在本实施方式中，如图2-图4所示那样，在注液栓8的外周面上沿整个外周形成有向外侧突出的突环12，通过将该突环12的外径尺寸设定得大于盖体3的注液孔7的内径尺寸(大径孔9的内径尺寸)，并将该注液栓8压入注液孔内，在进行激光焊接时，注液栓8就不会因保护气体的压力及焊接热等而移动。
[0034]另外，如图4所示，突环12上设有，在注液栓8被压入注液孔7的大径孔9内的状态下，与大径孔9的内壁面相抵接的大致矩形(截面形状)的接触部13 (点划线的上侧)、及从该接触部13的下缘一边向下方延伸一边向远离大径孔9的内壁面的方向倾斜的大致三角形(截面形状)的倾斜部14 (点划线的下侧)。
[0035]如图4所示，通过将突环12加工成上述结构，在接触部13的下方沿注液栓8外周的整周形成一个截面呈大致三角形的空间15。由此，注入电解液后，即使在电解液残留在台阶面10的状态下将注液栓8压到台阶面10上，残留电解液也会被注液栓8和台阶面10挤压到空间15中。因而，能够防止残留电解液从注液栓8的外周面与大径孔9的内壁面之间溢出。这样，便不会出现因在电解液进入到注液栓8的外周面与大径孔9的内壁面之间的状态下进行激光焊接而导致焊接不良的情况。
[0036]另外，若空间15内充满残留电解液，则电解液仍有可能从接触部13的外周面与大径孔9的内壁面之间溢出，因此要确保空间15足够大。在此，若从台阶面10至接触部13的下缘(图4的点划线)为止的高度作为S、注液栓8的厚度为T，则高度S与厚度T之间的关系较佳为，S > 0.1lX T。
[0037]以下，对突环12的外径尺寸进行说明。
[0038]首先，如果突环12的外径尺寸过大，则注液栓8难于被压入注液孔7的大径孔9内。因此，突环12(接触部13)的突出宽度W较佳为100μ m以下。如图3所示，若突环12的外径尺寸(最大尺寸)为m、与其对应的注液孔7的大径孔9的内径尺寸为η，则该外径尺寸m与内径尺寸η之间的关系较佳为，n <m< η + 200 (μ m)。
[0039]通过将突环12的外径尺寸m设定得大于注液孔9的内径尺寸η，在注液栓8被压入到大径孔9内后，能被牢固地固定在大径孔9内。因而，在进行激光焊接时，注液栓8不会因保护气体的压力和焊接热而移动，从而能够有效地防止焊接不良的情况发生。同时，通过使突环12的外径尺寸m满足m< η + 200 ( μ m)关系，能够容易地将注液栓8压入大径孔9内。
[0040]另外，上述本实施方式中，对突环12具有接触部13和倾斜部14的结构进行了说明，但不局限于此，只要能够在注液栓8的外周面沿整周形成积存残留电解液的空间，例如也可以使突环的纵截面为圆弧状。在此情况下，圆弧的弧高(圆弧的高度)满足m< η + 200(μ m)关系的同时，从台阶面10至弧顶点的高度较佳为，大于0.1lX T。
[0041 ] 另外，上述本实施方式中，对具有大径孔9、小径孔11和台阶面10的注液孔7进行了说明，但不局限于此，也可以将有突环12的注液栓8压入没有台阶部的注液孔内。
【权利要求】
1.一种密封型电池，具有在封闭电池壳体开口用的盖体上形成的注液孔、和封闭该注液孔用的密封构件，其特征在于: 在所述密封构件嵌入在所述注液孔中的部位的外周面上，沿整个外周形成有向外侧突出的突环， 所述突环的外径尺寸大于所述注液孔的内径尺寸，且所述密封构件被压入在所述注液孔内。
2.如权利要求1所述的密封型电池，其特征在于: 所述注液孔具有，用于容纳所述密封构件的大径孔、及形成在该大径孔下方的小径孔，所述密封构件的突环上设有，在该密封构件被压入所述大径孔内的状态下，与该大径孔的内壁面相抵接的接触部、及从该接触部的下缘一边向下方延伸一边向远离所述大径孔的内壁面的方向倾斜的倾斜部。
【文档编号】H01M10/058GK203746983SQ201420066400
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年2月14日 优先权日:2014年2月14日
【发明者】加藤大树 申请人:丰田自动车株式会社