[发明专利]具有能够提供优良密封能力的电解质注入孔的棱柱形电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有高度可密封的电解质注入孔的棱柱形电池，特别是具有安装在棱柱形容器中的电极组件的二次电池，其中安装到棱柱形容器的敞开上端的基板中形成的电解质注入孔的内侧包括：上部分，具有倒角结构，在该倒角结构中电解质注入孔的直径向下逐渐减小；以及下部分，具有从倒角结构连续地形成的非倒角结构，并且，当密封构件被压入到电解质注入孔中时，变形成对应于电解质注入孔的形状的密封构件由于在倒角结构与密封构件之间的剪切力而与倒角结构紧密接触并且由于在非倒角结构与密封构件之间的摩擦相互作用而形成密封状态。

背景技术

随着移动装置日益发展以及对这种移动装置的需求的增加，对作为移动装置的能源的二次电池的需求也已经迅速增加。基于其外结构和内结构，二次电池大体被分类为圆柱形电池、棱柱形电池以及袋形电池。由于移动装置已经小型化，所以具有小的长宽比的棱柱形电池和袋形电池最近已经吸引了相当大的关注。

棱柱形二次电池通过如下过程制造：将包括阴极、阳极以及隔膜的电极组件放置在棱柱形电池壳中，将基板例如通过焊接固定到电池壳的上端，将电解质通过形成在基板中的电解质注入孔注射到电池壳中，用金属球密封电解质注入孔，将安全元件和保护电路安装在基板上，以及用壳体（外壳）密封电池壳。

图1中示出安装到常规棱柱形二次电池的电池壳的上端的基板的平面图，且垂直截面图沿着线A-A截取。

参照图1，基板100被设置成在其中间具有电极端子101，该电极端子101连接到电极组件的电极片（例如，阳极片），使得电极端子101从基板100伸出。基板100被设置成在其一侧处具有电解质注入孔102，通过电解质注入孔102注射电解质。在伸出电极端子101与基板100之间布置有绝缘构件103，该绝缘构件103将电极端子101与基板100电隔离，该电极端子101连接到电极组件的另一电极片（例如，阴极片）以用作电极端子。

通过电解质注入孔102注射电解质，该电解质注入孔102大体以四边形形状形成，如图2中以垂直截面所示。电解质注入孔102利用密封构件104密封，密封构件104由铝形成并且其直径稍微大于电解质注入孔102的直径。具体地，密封构件104位于电解质注入孔上，然后从上面挤压密封构件104，使得密封构件104塑性变形以密封电解质注入孔102。随后，塑性变形的密封构件104的周边被激光焊接，或薄金属板被放置在塑性变形的密封构件104的上方并且被激光焊接，以密封电解质注入孔。

然而，当密封构件塑性变形并且被插入到在垂直截面上以四边形形状形成的电解质注入孔中以利用密封构件密封电解质注入孔时，密封构件的相对侧通过电解质注入孔的内侧上端被向外推动。因此，凹槽形成在密封构件上。该凹槽不利地影响电解质注入孔通过激光焊接的密封。此外，由于凹槽的形成，内侧裂纹沿着在密封构件与电解质注入孔的内侧表面之间的界面连续地形成，其结果是，降低电解质注入孔的密封性能。

将粘合剂材料施加到密封构件的表面并且挤压粘合剂材料的方法已经被研发并且被用作非焊接型密封方法。然而，在上述方法中，与密封构件相关的成本增加，并且代替焊接过程，增加了涂覆过程。由于这个原因，上述方法不具有额外的优势。

另外，日本专利申请公开No.2004-0023253和日本专利申请公开No.2002-358948公开了将电解质注入孔的内侧上端形成为具有锥形结构并且代替金属球将具有对应于电解质注入孔的形状的密封构件插入到电解质注入孔中以密封电解质注入孔的方法。该密封结构具有防止产生上文提及的凹槽的效果。然而，该密封结构具有如下问题：在电解质注入孔与密封构件之间的联接力是低的，并且因此，电解质注入孔的密封性能是低的。由于这个原因，必须进一步执行额外过程以增加此类令人烦恼的低的联接力。

因此，存在对能够从根本上解决上述问题的技术的高必要性。

发明内容

技术问题

因此，已经完成本发明来解决以上问题以及尚未解决的其它技术问题。

具体地，本发明的目的是提供一种具有特定结构和形状的电解质注入孔以及特定结构和形状的密封构件的二次电池，从而降低二次电池的缺陷率并且提高电解质注入孔的密封性能而无焊接。

技术方案