[发明专利]电池和用于电池的超声波焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池例如二次电池和一种用于电池的超声波焊接方法，并且更特别地涉及一种用于非水电解质二次电池的技术。

背景技术

近几年来，非水电解质二次电池已经得到发展，它们能够快速充电和大功率放电并且具有良好的循环性能。这种非水电解质二次电池因此适合作为车辆二次电池以安装在混合动力车辆和电动车辆上并且用作电功率调整的储能二次电池。

如上所述的二次电池具有其中电极组和浸渍在电极组中的电解质溶液被容纳在如编号为2009-26490的日本专利申请公布中所述的电池容器中的结构。在该结构中，电极组通过卷绕带形正电极和带形负电极且在其间插入隔板并且形成平面形状的合成体而形成。

此外，在电机组的前和后端部分处，充当正电极的集电器的金属箔和充当负电极的集电器的金属箔伸出来而又通过卷绕彼此重叠，因此形成如图1中所示的集电片2a、2b。与外部端子电连通用于取出电流的引线5连接至集电片2a、2b。

引线5通过在其中引线5与在发电元件的每个前和后端部处伸出的集电片2a、2b的金属箔处于重叠的状态中超声波焊接而连接至集电片2a、2b。然而，如果引线5和集电片2a、2b的金属箔直接地超声波焊接至彼此，就存在薄的金属箔破碎并且引线5连接在不正确的位置处的可能。

要解决这一点，已经进行了下面的实践：集电片2a、2b的金属箔由夹形板4a、4b夹紧，然后夹形板4a、4b与引线5重叠，并且在其上从上和从下执行超声波焊接。在这种情形下，作为引线5，已经使用了一个板构件，它具有在其从连接至集电片2a、2b的部分向外部端子或与外部端子连通的零件部的区域中均匀的横截面积。

此外，作为引线5，使用了具有矩形横截面的板构件从而便于超声波焊接。需要降低电阻和外部端子之间的部分的电阻从而提高电池的快速充电性能和大功率放电性能。降低电阻需要增大引线5的横截面积。

如果引线5的横截面积很难沿电极组的绕组轴线的方向即由于产品限制的宽度方向增大，横截面积会沿与电极组的绕组轴线的方向正交的方向即厚度方向增大。

然而，引线5的厚度的增大会增强其抵抗施加用于连接引线5至集电片2a、2b的超声波振动的刚度。因此，很难传递焊接所需的超声波振动。因此，引线5和集电片2a、2b的金属箔就没有充分地结合，从而难以保证所需的结合强度。

可替换的是，除了上述超声波焊接之外，激光焊接已知为一种用于焊接集电片2a、2b的金属箔和引线5的方法。激光焊接使用激光来结合集电片2a、2b的金属箔和引线5。然而，存在隔板可能会由激光的热在由激光结合的部分处损坏。为此，激光的输出不能增大，并且因此，可能不能保证所需的结合强度。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种电池和一种用于电池的超声波焊接方法，该方法能够通过应用超声波焊接实现引线电阻的降低并且保证良好的结合强度。

依照一个实施例的电池包括：容器；容纳在容器中并且包括正电极和负电极的电极组；多个从电极组的正电极和负电极中的任一个延伸并且彼此重叠的集电片；通过超声波焊接结合至至少一个集电片的引线；设计成封闭容器的开口部分的盖；设置在盖上并且经由引线连接至至少一个集电片的外部端子。另外，引线具有在引线从超声波焊接部分向至少一个集电片到外部端子的延伸的中间中的增大的横截面积。

另外，一种用于依照一个实施例的电池的超声波焊接方法，包括下列步骤：通过将从包括正电极和负电极的电极组的正电极和负电极中的任一个延伸的多个金属箔重叠形成集电片；将引线放置在集电片的一个表面侧上，该引线配置成连接集电片和外部端子，该引线具有在导线从超声波焊接部分向集电片的金属箔到外部端子的延伸的中间中的增大的横截面积；将阶台置于集电片的另一个表面侧上；通过使用超声波振动单元向引线、集电片的金属箔和阶台施加载荷和超声波振动来超声波焊接引线和金属箔。

附图说明

图1是正电极集电片附近的透视图，显示了传统电池的配置。

图2是显示依照第一实施例的电池的配置的透视图。

图3是其中正电极引线连接至依照第一实施例的电池的正电极集电片的部分附近的透视图。

图4是围绕依照第一实施例的电池的引线前端部、盖和外部端子的部分的剖视图。

图5是显示如何执行引线和集电片的超声波焊接的剖视图。

图6是其中具有逐渐增大的横截面积的正电极引线连接至依照第二实施例的电池的正电极集电片的部分的附近的透视图。