[发明专利]密闭型电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及密闭型电池及其制造方法，特别涉及从电极组导出的引线和封口板的接合构造。

背景技术

近年来，作为便携用电子设备等的驱动用电源而正在扩大应用范围且高容量的、以碱蓄电池为代表的水系电解液电池和以锂离子电池为代表的非水系电解液电池等的密闭型电池已经得到广泛使用。而且伴随近年来的电子设备和通信设备的多功能化，期望密闭型电池的进一步高容量化。一方面使这些密闭型电池的高容量化得以发展，而另一方面，应该重视的是安全对策，特别是因密闭型电池内的内部短路等，也有可能发生急剧的温度上升，从而导致热失控，因而强烈要求提高安全性。特别是在大型且高输出的密闭型电池中，必须设法提高抑制热失控等的安全性。

这些密闭型电池被设计为如下的密闭构造：将隔着隔膜卷绕或层叠正极板和负极板所形成的电极组与电解液一起收纳在电池壳体内，电池壳体的开口部经由垫圈而用封口板进行封口。而且从电极组的一个极板(例如正极板)导出的引线连接在兼具一个外部端子的封口板上，从电极组的另一个极板(例如负极板)导出的引线连接在兼具另一个外部端子的电池壳体的内表面上。此外，引线与封口板或电池壳体的内表面的连接广泛使用电阻焊接。

但是，对电池壳体的开口部进行封口的工序采用如下的方法来进行：在将电极组收纳于电池壳体内的状态下，将从电极组导出的引线与封口板进行电阻焊接，之后折弯引线而收纳在电池壳体内，然后用封口板密闭电池壳体的开口部来进行。在此情况下，当将从电极组导出的引线与封口板进行电阻焊接时，飞溅物(主要是从引线的焊接部脱离的金属粒子)向周围飞散，如果该飞散的飞溅物混入电池壳体内的电极组中，则有可能损伤隔膜而引起内部短路。或者，如果飞散的飞溅物附着于安设在封口板的周边部的垫圈上，则在电池壳体的开口部介入垫圈而对封口板进行敛缝封口时，垫圈的通过敛缝封口所形成的狭压部有可能被飞溅物剪断，从而电池壳体和封口板经由飞溅物而接触短路。

对于因这样的飞溅物的混入等而引起的短路的发生，例如，当将从电极组导出的引线与封口板进行电阻焊时，为使飞散的飞溅物不混入电池壳体内，也有在制作时用薄板等事先覆盖电池壳体的开口部的方法，但由于不能完全覆盖，因而在防止飞溅物的混入方面是不充分的。

对此，如果使用超声波焊接以代替电阻焊接而进行接合，则由于不会发生电阻焊接那样的熔融，因而原理上可以阻止飞溅物的混入。但是，超声波焊接的接合与电阻焊接相比，其接合强度差，而且由于超声波振动，在封口板具有用于防爆的安全机构的情况下，有可能对其功能产生影响以及活性物质有可能从电极板上剥离，因而在可靠性方面不是优选的。

由于通常使用铝作为锂离子二次电池正极板的集电体的材质，因而从正极板导出的引线也使用铝。再者，为谋求轻量化，电池壳体和封口板也开始使用铝。在此情况下，引线和封口板的焊接成为铝彼此之间的连接，但一般地说，铝与钢相比，电导率和热传导率较高，在电阻焊接时必须短时间通过大电流，与钢的焊接相比，电阻焊接时使用的焊条的损耗激烈，从而难以进行长时间稳定的焊接。

于是，在引线和封口板的焊接中，采用了使用可以局部地使能量集中的脉冲振动的YAG激光的激光焊接。该激光焊接由于可以使激光聚集至很小，因而与电阻焊接相比可以减小熔融面积，相应地也可以降低飞散的飞溅物的量。

作为脉冲振动的YAG激光焊接的一个例子，提出了如下的方法：如图6所示，通过使用激光在2点以上连续焊接用于密闭收纳有使隔膜介于正极板和负极板之间的极板组41的电池壳体的开口部的封口板101、和从极板组41导出的引线111，使焊接部142的拉伸强度增加，从而提高电池的可靠性(例如参照专利文献1)。

另外，作为其它的方法，提出了如下的方法：如图7所示，在从将正极板和负极板隔着隔膜层叠而成的极板组导出的引线111和封口板101的接合时，通过在引线111的宽度方向激光接合2处以上、且在引线111的长度方向也激光接合2处以上，便在2排的焊接部142的作用下，引线111和封口板101的接合强度得以提高(例如参照专利文献2)。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-299099号公报

专利文献2：日本特开2007-234276号公报

发明内容

发明所要解决的课题