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CN108701804A - 蓄电元件以及蓄电元件的制造方法 - Google Patents

蓄电元件以及蓄电元件的制造方法 Download PDF

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CN108701804A
CN108701804A CN201780011173.5A CN201780011173A CN108701804A CN 108701804 A CN108701804 A CN 108701804A CN 201780011173 A CN201780011173 A CN 201780011173A CN 108701804 A CN108701804 A CN 108701804A
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canister
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伊藤瞬
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GS Yuasa International Ltd
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Abstract

本发明提供一种蓄电元件以及蓄电元件的制造方法，具备负极端子(205)、负极集电体(130)、和连接负极端子(205)的端子部(210)以及负极集电体(130)的连接部(230)。此外，负极端子(205)的端子部(210)具有主体部(211)侧有底且负极集电体(130)侧开口的筒部(213)。进而，连接部(230)插入筒部(213)而与筒部(213)接合。此外，在连接部(230)的外表面，形成有第一连接部侧凹部(233)以及第二连接部侧凹部(234)。而且，在筒部(213)的内表面，形成有与连接部(230)的第一连接部侧凹部(233)以及第二连接部侧凹部(234)嵌合的第一筒部内表面侧凸部(217)以及第二筒部内表面侧凸部(218)。

Description

蓄电元件以及蓄电元件的制造方法
技术领域
本发明涉及具备端子部、集电体、和连接端子部以及集电体的连接部的蓄电元件以及蓄电元件的制造方法。
背景技术
以往，已知具备端子部、集电体、和连接端子部以及集电体的连接部的蓄电元件。例如，如专利文献1所示，蓄电元件(电池)具备端子部(上部端子体)、集电体(集电连接体)、和连接端子部以及集电体的连接部(下部端子体)。而且，通过钎焊、压入等使连接部与端子部接合。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-357834号公报
发明内容
发明要解决的课题
在此，如上述以往的蓄电元件那样，通过使连接部与端子部接合等来防止连接部从端子部脱落是重要的。因此，期望将连接部牢固地固定在端子部。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够使连接部牢固地固定在端子部的蓄电元件以及蓄电元件的制造方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明所涉及的蓄电元件的一方式是具备端子部、集电体、和连接所述端子部以及所述集电体的连接部的蓄电元件，所述端子部具有一端侧有底且另一端侧开口的筒部，所述连接部插入所述筒部而与所述筒部接合，在所述连接部的外表面，形成有连接部侧凹部或者连接部侧凸部，在所述筒部的内表面，形成有与所述连接部的所述连接部侧凹部或者所述连接部侧凸部嵌合的筒部内表面侧凸部或者筒部内表面侧凹部。
发明效果
根据本发明，能够将连接部牢固地固定在端子部。
附图说明
图1是示意性地示出实施方式所涉及的蓄电元件的外观的立体图。
图2是将实施方式所涉及的蓄电元件的容器的容器主体分离来表示蓄电元件所具备的各结构要素的立体图。
图3是表示实施方式所涉及的蓄电元件的盖体、负极集电体、负极端子以及负极密封部件的局部放大剖视图。
图4是表示实施方式所涉及的蓄电元件的负极端子的放大剖视图。
图5是表示实施方式所涉及的蓄电元件的制造方法中的插入工序的放大剖视图。
图6是表示实施方式所涉及的蓄电元件的制造方法中的插入工序的放大剖视图。
图7是表示实施方式所涉及的蓄电元件的制造方法中的形成工序的放大剖视图。
图8是表示实施方式所涉及的蓄电元件的制造方法中的树脂成形工序的放大剖视图。
图9是表示实施方式的变形例所涉及的蓄电元件的负极端子的放大剖视图。
图10是表示实施方式的其他变形例所涉及的蓄电元件的负极端子周边的剖面结构的立体图。
具体实施方式
为了解决上述课题，本发明所涉及的蓄电元件的一方式是具备端子部、集电体、和连接所述端子部以及所述集电体的连接部的蓄电元件，所述端子部具备一端侧有底且另一端侧开口的筒部，所述连接部插入所述筒部而与所述筒部接合，在所述连接部的外表面形成有连接部侧凹部或者连接部侧凸部，在所述筒部的内表面形成有与所述连接部的所述连接部侧凹部或者所述连接部侧凸部嵌合的筒部内表面侧凸部或者筒部内表面侧凹部。
根据该结构，在连接部的连接部侧凹部或者连接部侧凸部嵌合有端子部的筒部的筒部内表面侧凸部或者筒部内表面侧凹部，因此，能够使连接部牢固地固定在端子部。因此，能够防止连接部从端子部脱落。
此外，本发明所涉及的蓄电元件的一方式可以在所述筒部的外表面，在与所述筒部内表面侧凸部或者所述筒部内表面侧凹部对应的位置形成有筒部外表面侧凹部或者筒部外表面侧凸部。
根据该结构，在筒部的外表面与内表面的凸部或者凹部对应地形成有凹部或者凸部，因此，能够使构成筒部的部件的厚度形成为大致均匀，从而能够抑制筒部的强度的偏差。
此外，本发明所涉及的蓄电元件的一方式的所述连接部侧凹部或者所述连接部侧凸部可以形成为环状。
根据该结构，连接部的凹部或者凸部是环状，因此，容易形成该凹部或者凸部，此外，能够以均匀的力遍及连接部的周围地与筒部接合。
此外，本发明所涉及的蓄电元件的一方式的所述连接部可以具有与所述端子部的所述筒部的所述另一端侧的面的至少一部分抵接的凸缘部。
根据该结构，端子部的筒部与连接部的凸缘部抵接，因此，能够相对于筒部而容易地定位连接部。
此外，本发明所涉及的蓄电元件的一方式还可以具有以覆盖所述端子部的所述筒部和所述连接部的所述凸缘部的方式被一体化的树脂部。
根据该结构，树脂部覆盖端子部的筒部和连接部的凸缘部，因此，通过树脂部，能够将连接部进一步牢固地固定在端子部。
此外，本发明所涉及的蓄电元件的一方式的所述端子部的材质可以是铝或者铝合金，所述连接部的材质可以是铜或者铜合金。
根据该结构，端子部是一端侧有底且从另一端侧插入有连接部的结构，连接部未从端子部露出到外部，因此，即便端子部和连接部由不同种类的金属形成，也能够抑制在两者之间发生基于结露等的电蚀。
此外，本发明所涉及的蓄电元件的制造方法的一方式包括：插入工序，将连接端子部和集电体的连接部，插入在所述端子部形成的一端侧有底且另一端侧开口的筒部；和形成工序，通过从外表面按压所述筒部，从而在所述筒部的内表面形成与所述连接部的外表面的连接部侧凹部或者连接部侧凸部对应的筒部内表面侧凸部或者筒部内表面侧凹部。
根据该制造方法，能够以与连接部的连接部侧凹部或者连接部侧凸部嵌合的方式，形成端子部的筒部的筒部内表面侧凸部或者筒部内表面侧凹部。因此，连接部能够牢固地固定在端子部。因此，能够防止连接部从端子部脱落。
此外，在本发明所涉及的蓄电元件的制造方法的一方式的所述插入工序中，将形成有所述连接部侧凹部或者所述连接部侧凸部的所述连接部插入所述筒部，在所述形成工序中，可以通过从外表面朝向所述连接部按压所述筒部，从而形成与在所述连接部的外表面形成的连接部侧凹部或者连接部侧凸部对应的所述筒部的所述筒部内表面侧凸部或者所述筒部内表面侧凹部。
根据该制造方法，能够形成与连接部的连接部侧凹部或者连接部侧凸部嵌合的筒部的筒部内表面侧凸部或者筒部内表面侧凹部。因此，例如，与通过螺钉等进行螺合的情况比较，能够使连接部牢固地固定在端子部。
以下，一边参照附图，一边对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，以下说明的实施方式均表示本发明优选的一个具体例子。以下的实施方式所表示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置位置以及连接方式等为一例，并非限定本发明的意思。此外，关于在以下实施方式中的结构要素之中的、表示最上位概念的独立权利要求中未记载的结构要素，作为任意的结构要素来说明。
需要说明的是，各图是示意图，不一定是严格进行图示的图。此外，在各图中，对实质上相同的结构赋予相同的附图标记，并省略或简化重复的说明。
(实施方式)
[结构]
以下，对本发明的实施方式所涉及的蓄电元件10进行说明。
图1是示意性地示出实施方式所涉及的蓄电元件10的外观的立体图。
图2是将实施方式所涉及的蓄电元件10的容器100的容器主体111分离来表示蓄电元件10所具备的各结构要素的立体图。在此，将蓄电元件10的容器100的容器主体111分离来表示蓄电元件10所具备的各结构要素。
在图1中，在蓄电元件10中，将正极端子200侧规定为左侧，并显示前后、左右以及上下各方向。而且，使图2以后的各图所示的各方向全部与图1所示的各方向对应地显示。需要说明的是，上下方向、左右方向以及前后方向根据使用方式而变化，因此，不限定于此。
蓄电元件10是能够充入电力且能够放出电力的二次电池，更具体而言为锂离子二次电池等非水电解质二次电池。需要说明的是，蓄电元件10不限定于非水电解质二次电池，可以是非水电解质二次电池以外的二次电池，也可以是蓄电器，进而还可以是即便使用者不进行充电也能够使用蓄积的电力的一次电池。
如图1以及图2所示，蓄电元件10具备：容器100；正极集电体120(集电体的一例)以及负极集电体130(集电体的一例)；电极体140；正极密封部件150(树脂部的一例)以及负极密封部件160(树脂部的一例)；正极端子200(端子部的一例)以及负极端子205(端子部的一例)。
在蓄电元件10的容器100的内部封入电解液(非水电解质)等液体，但省略该液体的图示。需要说明的是，作为封入容器100的电解液，只要不是有损蓄电元件10的性能的电解液，则对于其种类没有特殊限制，能够选择各式各样的电解液。
容器100由矩形筒状且有底的容器主体111、和作为对主体111的开口进行闭塞的板状部件的盖体110构成。此外，容器100在将正极集电体120、负极集电体130以及电极体140等收纳于内部后，对盖体110和容器主体111进行焊接等，由此能够密封内部。需要说明的是，盖体110以及主体111的材质没有特殊限制，但优选例如不锈钢、铝、铝合金、铁、电镀钢板等能够焊接的金属。
如图2所示，正极集电体120以及负极集电体130配置在容器100的内侧，换句话说，配置在盖体110的内表面(下侧的面)。具体而言，正极集电体120配置在电极体140的正极和容器主体111的侧壁之间，并且是与正极端子200和电极体140的正极电连接的具备导电性和刚性的部件。负极集电体130配置在电极体140的负极和容器主体111的侧壁之间，并且是与负极端子205和电极体140的负极电连接的具备导电性和刚性的部件。
需要说明的是，正极集电体120与后述的电极体140的正极基材箔同样地由铝或者铝合金等形成。此外，负极集电体130与后述的电极体140的负极基材箔同样地由铜或者铜合金等形成。
正极集电体120具有电极体连接部122。电极体连接部122是两个与电极体140的正极电连接的长条状的腿。负极集电体130具有电极体连接部132。电极体连接部132是两个与电极体140的负极电连接的长条状的腿。电极体连接部122、132配置在比盖体110更靠下方。通过超声波焊接、电阻焊接等焊接等，正极集电体120的电极体连接部122与电极体140的正极接合，负极集电体130的电极体连接部132与电极体140的负极接合。
电极体140具备正极、负极和隔离件，是能够蓄积电力的蓄电要素(发电要素)。正极在作为由铝、铝合金等构成的长条带状的金属箔的正极基材箔上形成有正极活性物质层。此外，负极在作为由铜或者铜合金、铝或者铝合金等构成的长条带状的金属箔的负极基材箔上形成有负极活性物质层。此外，隔离件是由树脂构成的微多孔性的片材。
在此，作为正极活性物质层中使用的正极活性物质或者负极活性物质层中使用的负极活性物质，只要是能够吸留释放锂离子的正极活性物质或者负极活性物质即可，能够使用适当的公知材料。
需要说明的是，作为正极活性物质，例如，能够使用LiMPO4、LiMSiO4、LiMBO3(M是选自Fe、Ni、Mn、Co等的一种或者两种以上过渡金属元素)等聚阴离子化合物、钛酸锂、锰酸锂等尖晶石化合物、LiMO2(M是选自Fe、Ni、Mn、Co等的一种或者两种以上过渡金属元素)等锂过渡金属氧化物等。
此外，作为负极活性物质，例如除锂金属、锂合金(锂-铝、锂-硅、锂-铅、锂-锡、锂-铝-锡、锂-镓、以及伍德合金等含有锂金属的合金)以外，可列举出能够吸留释放锂的合金、碳材料(例如石墨、难石墨化碳、易石墨化碳、低温烧成碳、无定形碳等)、金属氧化物、锂金属氧化物(Li4Ti5O12等)、聚磷酸化合物等。
而且，电极体140以在正极和负极之间夹入隔离件的方式配置成层状并卷绕而形成，与正极集电体120以及负极集电体130电连接。需要说明的是，在图2中，作为电极体140示出剖面是长圆形状的电极体，但也可以是圆形状或者椭圆形状。此外，电极体140的形状并不局限于卷绕型，也可以是层叠了平板状极板的层叠型。
接下来，对正极端子200隔着正极密封部件150与正极集电体120一起固定在盖体110的固定结构进行说明。此外，对负极端子205隔着负极密封部件160与负极集电体130一起固定在盖体110的固定结构进行说明。
正极密封部件150以及负极密封部件160是至少其一部分配置在正极端子200以及负极端子205和盖体110之间的垫片。正极密封部件150覆盖正极端子200的外周，并且覆盖正极集电体120的上方，将正极端子200固定在盖体110。此外，负极密封部件160覆盖负极端子205的外周，并且覆盖负极集电体130的上方，将负极端子205固定在盖体110。由此，正极端子200以及负极端子205以露出了一部分的状态安装在盖体110。这样，正极端子200、正极密封部件150以及正极集电体120被一体地固定在盖体110。此外，负极端子205、负极密封部件160以及负极集电体130被一体地固定在盖体110。
优选的是，正极密封部件150以及负极密封部件160的刚性比盖体110低，并且由绝缘性部件形成。正极密封部件150以及负极密封部件160例如由聚苯硫醚(PPS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚四氟乙烯(PFA)、聚醚醚酮(PEEK)、酚醛树脂等树脂形成。此外，这些密封部件可以不是仅由一种树脂材料构成的部件，而是由组合了多个树脂材料的材料、组合了树脂材料和弹性体材料的材料、在树脂材料中添加了粒子状或者纤维状的无机材料的材料形成。
正极端子200配置在容器100的外侧，是与电极体140的正极电连接的电极端子。此外，负极端子205配置在容器100的外侧，是与电极体140的负极电连接的电极端子。换句话说，正极端子200以及负极端子205将在电极体140蓄积的电力导出至蓄电元件10的外部空间，此外，是用于为了在电极体140蓄积电力而将电力导入至蓄电元件10的内部空间的导电性电极端子。此外，正极端子200以及负极端子205隔着正极密封部件150以及负极密封部件160安装在盖体110。
接下来，对蓄电元件10的负极端子205的结构进行详细地说明。需要说明的是，正极端子200的结构与以下说明的负极端子205的结构几乎相同，或者，可以是与后述的端子部210和连接部230一体形成的结构，省略对正极端子200的结构的详细说明。这样，只要是不脱离本发明的主旨的范围，可以是与正极端子200和负极端子205不同的结构。
需要说明的是，例如，负极端子205的端子部210由铝或者铝合金等形成，连接部230由铜或者铜合金等形成。此外，例如，在端子部210和连接部230一体形成的情况下，正极端子200由铝或者铝合金等形成。
图3是表示实施方式所涉及的蓄电元件10的盖体110、负极集电体130、负极端子205以及负极密封部件160的局部放大剖视图。图3是在由包括图2中的III-III线的上下方向以及前后方向构成的平面中向左方向观察的剖视图。图4是表示实施方式所涉及的蓄电元件10的负极端子205的放大剖视图，并表示对连接部230的前端进行铆接前的状态。
如图3所示，负极端子205在贯通形成在盖体110的贯通孔112的状态下，通过负极密封部件160固定在盖体110。负极端子205具有端子部210、连接端子部210和负极集电体130的连接部230。具体而言，端子部210具有主体部211和筒部213。此外，连接部230具有轴部232、凸缘部235、朝向负极集电体130被铆接而形成的铆接部236。
主体部211是与汇流条、外部设备连接的板状部位，上表面形成为平面。筒部213从主体部211的下表面(负极集电体130侧的面)朝向下方呈大致圆筒状地突出，上方关闭而下方开口。筒部213的底面213a是主体部211的下表面。筒部213的内部作为插入孔215。在插入孔215(筒部213的内表面)插入有连接部230中的在凸缘部235的上部设置的大致圆柱状的轴部232。筒部213的插入孔215与轴部232的外周是相同形状。筒部213从周围紧固轴部232。具体而言，筒部213从周围紧固作为比凸缘部235更靠上方侧的部位的轴部232。需要说明的是，筒部213的底面213a是筒部213的一端侧的一例，筒部213的下端面213b是筒部213的另一端侧的一例。换句话说，筒部213是一端侧有底且另一端侧开口的部位。
如图4所示，在筒部213形成有第一筒部内表面侧凸部217(筒部内表面侧凸部的一例)、第二筒部内表面侧凸部218(筒部内表面侧凸部的一例)、第一筒部外表面侧凹部221(筒部外表面侧凹部的一例)和第二筒部外表面侧凹部222(筒部外表面侧凹部的一例)。
在筒部213的插入孔215，按照从上方朝向下方的顺序形成有第一内周面215a、第一筒部内表面侧凸部217、第二内周面215b、第二筒部内表面侧凸部218以及第三内周面215c。
第一内周面215a从筒部213的底面213a的外周端缘沿着上下方向延伸。
第一筒部内表面侧凸部217从第一内周面215a和第二内周面215b之间朝向筒部213的轴心呈环状突出。第一筒部内表面侧凸部217由第一筒部内表面侧抵接面217a、第一筒部内表面侧前端抵接面217b和第二筒部内表面侧抵接面217c形成。第一筒部内表面侧抵接面217a是第一筒部内表面侧凸部217的上表面。第一筒部内表面侧前端抵接面217b是第一筒部内表面侧凸部217的前端面。第二筒部内表面侧抵接面217c是第一筒部内表面侧凸部217的下表面。当剖面观察图4所示的筒部213时，第二筒部内表面侧抵接面217c从筒部213的轴心朝向外周侧向下倾斜。
第二筒部内表面侧凸部218从第二内周面215b和第三内周面215c之间朝向筒部213的轴心呈环状突出。第二筒部内表面侧凸部218由第三筒部内表面侧抵接面218a、第二筒部内表面侧前端抵接面218b、第四筒部内表面侧抵接面218c形成。第三筒部内表面侧抵接面218a是第二筒部内表面侧凸部218的上表面。第二筒部内表面侧前端抵接面218b是第二筒部内表面侧凸部218的前端面。第四筒部内表面侧抵接面218c是第二筒部内表面侧凸部218的下表面。
第一内周面215a、第二内周面215b以及第三内周面215c各自的直径是相同的。
需要说明的是，第一内周面215a、第一筒部内表面侧凸部217、第二内周面215b、第二筒部内表面侧凸部218以及第三内周面215c的轴心优选与筒部213的轴心一致，但也可以各不相同。此外，通过图4的剖面观察，插入孔215可以是锥状面也可以是曲面。需要说明的是，在插入孔215为锥状面或者曲面的情况下，优选从筒部213的开口朝向主体部211成为小径。
第一筒部外表面侧凹部221是从筒部213的外表面朝向筒部213的轴心呈环状凹陷的槽。第一筒部外表面侧凹部221形成在与第一筒部内表面侧凸部217对应的位置，并且位于第一筒部内表面侧凸部217的外侧。第二筒部外表面侧凹部222形成在与第二筒部内表面侧凸部218对应的位置，并且位于第二筒部内表面侧凸部218的外侧。通过图4的剖面观察，该第一筒部外表面侧凹部221以及第二筒部外表面侧凹部222是呈半圆状的环状槽。
连接部230具有在外周面231形成有第一连接部侧凹部233(连接部侧凹部的一例)以及第二连接部侧凹部234(连接部侧凹部的一例)的轴部232、凸缘部235和与负极集电体130铆接的中空的前端部。
在轴部232的外周面231，按照从上方朝向下方的顺序形成有第一外周面231a、第一连接部侧凹部233、第二外周面231b、第二连接部侧凹部234以及第三外周面231c。
第一外周面231a从轴部232的前端面230a的外周端缘沿着上下方向延伸。轴部232的前端面230a与筒部213的底面213a抵接。第一外周面231a与筒部213的第一内周面215a抵接。
第一连接部侧凹部233是在第一外周面231a和第二外周面231b之间从轴部232的外周面231朝向轴心呈环状凹陷的槽。
第一连接部侧凹部233由第一连接部侧抵接面233a、第一连接部侧抵接底面233b和第二连接部侧抵接面233c形成。第一连接部侧抵接面233a是第一连接部侧凹部233的上表面。第一连接部侧抵接面233a与筒部213的第一筒部内表面侧抵接面217a抵接。第一连接部侧抵接底面233b是第一连接部侧凹部233的底面。第一连接部侧抵接底面233b与筒部213的第一筒部内表面侧前端抵接面217b抵接。第二连接部侧抵接面233c是第一连接部侧凹部233的下表面。当剖面观察图4所示的轴部232时，第二连接部侧抵接面233c从轴部232的轴心朝向轴部232的第二外周面231b向下倾斜。第二连接部侧抵接面233c与筒部213的第二筒部内表面侧抵接面217c抵接。第二外周面231b与筒部213的第二内周面215b抵接。
第二连接部侧凹部234是在第二外周面231b和第三外周面231c之间从轴部232的外周面朝向轴心呈环状凹陷的槽。
第二连接部侧凹部234由第三连接部侧抵接面234a、第二连接部侧抵接底面234b、第四连接部侧抵接面234c形成。第三连接部侧抵接面234a是第二连接部侧凹部234的上表面。第三连接部侧抵接面234a与筒部213的第三筒部内表面侧抵接面218a抵接。第二连接部侧抵接底面234b是第二连接部侧凹部234的底面。第二连接部侧抵接底面234b与筒部213的第二筒部内表面侧前端抵接面218b抵接。第四连接部侧抵接面234c是第二连接部侧凹部234的下表面。第四连接部侧抵接面234c与筒部213的第四筒部内表面侧抵接面218c抵接。此外，第三外周面231c与筒部213的第三内周面215c抵接。这样，在筒部213和轴部232之间未形成间隙，能够增大轴部232和筒部213的接触面积，从而通电电阻降低。
第一外周面231a、第二外周面231b以及第三外周面231c是各自的直径相同的轴部232的外周面。
需要说明的是，第一外周面231a、第一连接部侧凹部233、第二外周面231b、第二连接部侧凹部234以及第三外周面231c的轴心优选与轴部232的轴心一致，但也可以各自不同。此外，通过图4的剖面观察，轴部232的外周面231可以是锥状面也可以是曲面。需要说明的是，在轴部232的外周面231成为锥状面或者曲面的情况下，剖面形状优选从凸缘部235侧朝向主体部211侧变得小径。
需要说明的是，第一连接部侧凹部233以及第二连接部侧凹部234的深度能够任意地变更。而且，根据该第一连接部侧凹部233以及第二连接部侧凹部234的深度来决定第一筒部内表面侧凸部217、第二筒部内表面侧凸部218的突出量。
连接部230的凸缘部235形成在比端子部210的筒部213的前端更靠近负极集电体130侧，并且比筒部213的外形尺寸大，比开口更向外侧突出。换言之，凸缘部235是从轴部232的下端缘的外周突出的环状凸缘。凸缘部235的上端面235a与筒部213的下端面213b(筒部的另一端侧的面的一例)抵接。需要说明的是，凸缘部235从轴部232的外周面231突出的长度优选比筒部213的厚度大，但并不局限于此，也可以比筒部213的厚度小。
如图3所示，负极集电体130一体地具有集电体主体部131和电极体连接部132。集电体主体部131是连接连接部230的部位。具体而言，集电体主体部131具备平板状的平板部和从平板部朝向上方向延伸的侧壁，侧壁包围被连接部230的下部贯通的贯通孔133的周围。集电体主体部131的上侧被负极密封部件160覆盖。
负极集电体130的电极体连接部132是两个与图2的电极体140的负极电连接的长条状的腿。电极体连接部132从集电体主体部131的两端朝向下方延伸。电极体连接部132通过超声波焊接、电阻焊接等焊接等与图2的电极体140的负极接合。
[制造方法]
接下来，使用图5～图8，对蓄电元件10的制造方法进行说明。
图5以及图6是表示实施方式所涉及的蓄电元件10的制造方法中的插入工序的放大剖视图。图7是表示实施方式所涉及的蓄电元件10的制造方法中的形成工序的放大剖视图。图8是表示实施方式所涉及的蓄电元件10的制造方法中的树脂成形工序的放大剖视图。
首先，在蓄电元件10的制造中，制作负极端子。具体而言，如图5所示，准备端子部210′和连接部230。而且，以该端子部210′的筒部213′的轴心与连接部230的轴部232的轴心一致的方式进行配置。然后，如图6所示，从筒部213′的开口插入连接部230的轴部232。在此，轴部232向端子部210′的筒部213′的插入优选轻压入，但也可以不是轻压入。此外，在插入工序中，在端子部210′的筒部213′没有形成凸部和凹部，筒部213′具有直的圆筒面。
接下来，将图6所示的轴部232插入筒部213′中的状态的部件安装在未图示的冲压机。如图7所示，该冲压机具有第一模具81和第二模具82。第一模具81以及第二模具82呈与筒部213的外表面对应的反转形状。
在第一模具81以及第二模具82的内周面，形成有与筒部213的第一筒部外表面侧凹部221对应的模具第一凸部81a、82a、和与筒部213的第二筒部外表面侧凹部222对应的模具第二凸部81b、82b。在从插入方向(上下方向)观察第一模具81以及第二模具82时，模具第一凸部81a、82a呈环状，模具第二凸部81b、82b呈环状。此外，在将图6所示的轴部232插入筒部213′中的状态的部件安装在冲压机时，模具第一凸部81a、82a配置在与第一连接部侧凹部233对应的位置，模具第二凸部81b、82b配置在与第二连接部侧凹部234对应的位置。
如图7所示，冲压机将图6的轴部232插入筒部213′中的状态的部件从图6的筒部213′的外周朝向轴部232按压。在筒部213的内表面形成第一筒部内表面侧凸部217以及第二筒部内表面侧凸部218，在筒部213的外表面形成第一筒部外表面侧凹部221以及第二筒部外表面侧凹部222。换言之，在筒部213的内表面形成轴部232的外周面231的反转形状。这样，获得端子部210和连接部230一体化的负极端子205。需要说明的是，在本实施方式中，使用模具形成了第一筒部内表面侧凸部217以及第二筒部内表面侧凸部218，但是也可以通过滚轧加工来形成这些筒部内表面侧凸部。
接下来，如图8所示，准备第一注射成型模具91以及第二注射成型模具92。在第一注射成型模具91和第二注射成型模具92之间形成有腔体93。此外，在第一注射成型模具91设置有门94，注射的熔融树脂通过门94流入腔体93内。腔体93被设为通过熔融树脂从主体部211的侧面(前后方向侧以及左右方向侧的面)覆盖至筒部213的外表面、连接部230的凸缘部235的上端面235a、凸缘部235的侧面以及凸缘部235的下端面(凸缘部235的与上端面235a相反的一侧的面、负极集电体130侧的面)、负极集电体130的集电体主体部131的形状。
如图8所示，以使端子部210和连接部230被一体化的负极端子205不与盖体110接触地贯通盖体110的贯通孔112内的状态，将这些部件配置在腔体93内。接下来，进行将熔融树脂注射到腔体93内的树脂成形。这样，如图8所示，获得负极端子205和盖体110通过嵌件成型而一体化的成形体。该嵌件成型体通过负极密封部件160从而负极端子205和盖体110被绝缘，并且保持气密。
而且，在获得的成形品中，连接部230的下端侧的中空部与负极集电体130铆接而形成图3的铆接部236，从而与负极集电体130相连。
[作用效果]
接下来，对本实施方式中的蓄电元件10以及蓄电元件10的制造方法的作用效果进行说明。需要说明的是，关于作用效果，主要说明负极侧，但在正极侧，在与负极侧的结构几乎相同的情况下，也起到与负极侧的作用效果同样的作用效果，因此，省略其说明。
如上所述，实施方式所涉及的蓄电元件10具备端子部210、负极集电体130、和连接端子部210以及负极集电体130的连接部230。此外，端子部210具有主体部211侧有底且负极集电体130侧开口的筒部213。进而，连接部230插入筒部213而与筒部213接合。此外，在连接部230的外表面形成有第一连接部侧凹部233以及第二连接部侧凹部234。而且，在筒部213的内表面形成有与连接部230的第一连接部侧凹部233以及第二连接部侧凹部234嵌合的第一筒部内表面侧凸部217以及第二筒部内表面侧凸部218。
根据该结构，在连接部230的第一连接部侧凹部233以及第二连接部侧凹部234，分别嵌合有筒部213的第一筒部内表面侧凸部217以及第二筒部内表面侧凸部218。因此，能够防止连接部230从端子部210脱落。
此外，在实施方式所涉及的蓄电元件10中，在筒部213的外表面，在与第一筒部内表面侧凸部217以及第二筒部内表面侧凸部218对应的位置形成有第一筒部外表面侧凹部221以及第二筒部外表面侧凹部222。
根据该结构，在筒部213的外表面，与插入孔215中的内表面的第一筒部内表面侧凸部217以及第二筒部内表面侧凸部218对应地形成有第一筒部外表面侧凹部221以及第二筒部外表面侧凹部222，因此，能够使构成筒部213的部件的厚度大致均匀地形成，从而能够抑制筒部213的强度的偏差。
此外，这样，筒部213的外周面是凹凸形状，因此，负极密封部件160的内周面也成为凹凸形状。因此，能够提高相对于向负极端子205的拉伸载荷的耐性。换句话说，在具备多个蓄电元件10的蓄电装置(电池组)中，成为相邻的蓄电元件10的端子彼此通过汇流条被连接的结构，但蓄电元件10由于使用而容器100会膨胀，因此，会对端子施加负载。由此，需要相对于向蓄电元件10的端子的拉伸载荷的耐性。因此，筒部213和负极密封部件160通过凹凸结构咬合，从而能够提高相对于向负极端子205的拉伸载荷的耐性，从而能够抑制负极端子205损伤。
此外，在实施方式所涉及的蓄电元件10中，第一连接部侧凹部233以及第二连接部侧凹部234形成为环状。
根据该结构，连接部230的第一连接部侧凹部233以及第二连接部侧凹部234为环状，因此，容易形成该第一连接部侧凹部233以及该第二连接部侧凹部234，此外，能够以均匀的力遍及连接部230的周围地与筒部213接合。
此外，在实施方式所涉及的蓄电元件10中，连接部230具有与端子部210的筒部213的下端面213b的至少一部分抵接的凸缘部235。
根据该结构，端子部210的筒部213与连接部230的凸缘部235抵接，因此，能够相对于筒部213容易地定位连接部230。
此外，实施方式所涉及的蓄电元件10还具有以覆盖端子部210的筒部213和连接部230的凸缘部235的方式被一体化的负极密封部件160。
根据该结构，负极密封部件160覆盖端子部210的筒部213和连接部230的凸缘部235，因此，能够通过负极密封部件160将连接部230进一步牢固地固定在端子部210。此外，负极密封部件160还覆盖至凸缘部235，通过基于凸缘部235的锚定效果，从而端子部210不易与树脂脱离。
特别是，在通过嵌件成型形成了负极密封部件160的情况下，能够使负极密封部件160变小，因此，能够实现制造成本的低廉化。
此外，在实施方式所涉及的蓄电元件10中，负极端子205的端子部210的材质是铝或者铝合金，连接部230的材质是铜或者铜合金。
根据该结构，端子部210是主体部211侧有底且从负极集电体130侧插入连接部230的结构，连接部230未从端子部210露出到外部，因此，即便端子部210和连接部230由不同种类的金属形成，也能够抑制在两者之间发生基于结露等的电蚀。
特别是，如果负极端子205中的端子部210的材质是铝或者铝合金，在通过形成第一筒部外表面侧凹部221以及第二筒部外表面侧凹部222而使筒部213塑性变形的情况下，新生面露出至插入孔215，从而能够降低与连接部230的通电电阻。此外，铜比铝硬，因此，如果在连接部230使用铜，则能够提高负极侧的强度。
如上所述，在实施方式所涉及的蓄电元件10的制造方法中，包括：插入工序，将连接端子部210和负极集电体130的连接部230，插入在端子部210形成的主体部211侧有底且负极集电体130侧开口的筒部213；和形成工序，通过从外表面按压筒部213，从而在筒部213的内表面形成与连接部230的外表面的第一连接部侧凹部233以及第二连接部侧凹部234对应的第一筒部内表面侧凸部217以及第二筒部内表面侧凸部218。
根据该制造方法，能够以分别与连接部230的第一连接部侧凹部233以及第二连接部侧凹部234嵌合的方式，形成端子部210中的筒部213的第一筒部内表面侧凸部217以及第二筒部内表面侧凸部218。因此，能够防止连接部230从端子部210脱落。
此外，在实施方式所涉及的蓄电元件10的制造方法中，在插入工序中，将形成有第一连接部侧凹部233以及第二连接部侧凹部234的连接部230插入筒部213。而且，在形成工序中，通过从外表面朝向连接部230按压筒部213，从而形成与在连接部230的外表面形成的第一连接部侧凹部233以及第二连接部侧凹部234对应的筒部213的第一筒部内表面侧凸部217以及第二筒部内表面侧凸部218。
根据该制造方法，能够形成与连接部230的第一连接部侧凹部233以及第二连接部侧凹部234嵌合的筒部213的第一筒部内表面侧凸部217以及第二筒部内表面侧凸部218。因此，例如，与通过螺钉等进行螺合的情况相比，能够将连接部230牢固地固定在端子部210。
(其他变形例)
以上，基于实施方式，对本发明所涉及的蓄电元件的制造方法以及蓄电元件进行了说明，但本发明不限于上述实施方式。
图9是表示实施方式的变形例所涉及的蓄电元件的负极端子的放大剖视图，表示对连接部的前端进行铆接前的状态。实施方式的图4中的筒部的第一筒部内表面侧凸部、筒部的第二筒部内表面侧凸部、连接部的第一连接部侧凹部以及连接部的第二连接部侧凹部，可以是如图9所示那样使凹凸反转的形状。在这种情况下，使连接部侧凹部成为连接部侧凸部，使筒部内表面侧凸部成为筒部内表面侧凹部。此外，筒部可以同时具有筒部内表面侧凸部和筒部内表面侧凹部。
在上述实施方式中，第一连接部侧凹部以及第二连接部侧凹部可以不是环状，只要是从轴部的外周面凹陷的槽即可。从该外周面凹陷的槽可以是任何形状。此外，在连接部的轴部形成有第一连接部侧凹部、第二连接部侧凹部，但除此之外，可以形成与第一连接部侧凹部以及第二连接部侧凹部同样结构的环状槽部，也可以形成与第一连接部侧凹部以及第二连接部侧凹部不同结构的凹部，也可以不形成第一连接部侧凹部或者第二连接部侧凹部的任意一个。在这种情况下，筒部的第一筒部内表面侧凸部以及第二筒部内表面侧凸部与在连接部的轴部的外周面形成的凹部对应地形成。进而，第一连接部侧凹部以及第二连接部侧凹部优选形成在与轴部的上下方向(插入方向)交叉的方向。在这种情况下，能够防止连接部从端子部脱落。此外，在实施方式中，如图9所示那样使凹凸反转的形状也同样。
此外，从上方向下方观察，端子部的筒部的插入孔以及连接部的轴部形成为圆形状，但是，这些形状可以是多边形状、半圆形状、椭圆形状等，不限定形状。此外，端子部的筒部的插入孔以及连接部的轴部可以是朝向插入的方向逐渐成为小径的圆锥状。
此外，正极密封部件以及负极密封部件通过嵌件成型等方法，从而与盖体和端子一体成形，但也可以使用由一个以上的成形部件构成的垫片等。换句话说，例如，如图10所示，可以不使用嵌件成型，而是通过使用垫片(该图中的三个负极密封部件160a、160b以及160c)来铆接，从而负极端子205被固定在盖体110的结构。图10是表示实施方式的变形例所涉及的蓄电元件的负极端子周边的剖面结构的立体图。根据该结构，能够维持气密。需要说明的是，垫片可以不是三个而是两个或四个以上等。
此外，在上述各种方式中，设定集电体和端子的连接部独立构成，但集电体和端子的连接部可以一体地形成。
此外，凸缘部优选设置在连接部，但也可以不在连接部形成，不是必须的结构要素。此外，从上下方向观察，凸缘部呈圆环状，但并不局限于圆环状，可以是其形状为多边形状、椭圆状等的凸缘，不限定其形状。进而，凸缘部并不局限于环状，可以只是一个以上从筒部的外周面突出的突起部。在这种情况下，连接部不易相对于树脂部(密封部件)以及端子部旋转。
另外，对实施方式实施本领域技术人员所想到的各种变形而得到的方式、或者在不脱离本发明的主旨的范围内对实施方式中的结构要素和功能进行任意组合而得到的方式也包含于本发明。
产业上的可利用性
本发明能够应用于锂离子二次电池等蓄电元件等。
符号说明
10 蓄电元件
100 容器
110 盖体
111 容器主体
112 贯通孔
122、132 电极体连接部
130 负极集电体(集电体)
131 集电体主体部
133 贯通孔
140 电极体
160、160a、160b、160c 负极密封部件(树脂部)
200 正极端子
205 负极端子
210、210′ 端子部
211 主体部
213、213′ 筒部
213a 底面
213b 下端面
215 插入孔
217 第一筒部内表面侧凸部(筒部内表面侧凸部)
218 第二筒部内表面侧凸部(筒部内表面侧凸部)
221 第一筒部外表面侧凹部(筒部外表面侧凹部)
222 第二筒部外表面侧凹部(筒部外表面侧凹部)
230 连接部
230a 前端面
231 外周面
232 轴部
233 第一连接部侧凹部(连接部侧凹部)
234 第二连接部侧凹部(连接部侧凹部)
235 凸缘部

Claims (8)

1.一种蓄电元件，具备端子部、集电体、和连接所述端子部以及所述集电体的连接部，其特征在于，
所述端子部具有一端侧有底且另一端侧开口的筒部，
所述连接部插入所述筒部而与所述筒部接合，
在所述连接部的外表面，形成有连接部侧凹部或者连接部侧凸部，
在所述筒部的内表面，形成有与所述连接部的所述连接部侧凹部或者所述连接部侧凸部嵌合的筒部内表面侧凸部或者筒部内表面侧凹部。
2.根据权利要求1所述的蓄电元件，其特征在于，
在所述筒部的外表面，在与所述筒部内表面侧凸部或者所述筒部内表面侧凹部对应的位置形成有筒部外表面侧凹部或者筒部外表面侧凸部。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其特征在于，
所述连接部侧凹部或者所述连接部侧凸部形成为环状。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的蓄电元件，其特征在于，
所述连接部具有与所述端子部的所述筒部的所述另一端侧的面的至少一部分抵接的凸缘部。
5.根据权利要求4所述的蓄电元件，其特征在于，
还具有以覆盖所述端子部的所述筒部和所述连接部的所述凸缘部的方式被一体化的树脂部。
6.根据权利要求1～5的任一项所述的蓄电元件，其特征在于，
所述端子部的材质是铝或者铝合金，
所述连接部的材质是铜或者铜合金。
7.一种蓄电元件的制造方法，其特征在于，包括：
插入工序，将连接端子部和集电体的连接部，插入在所述端子部形成的一端侧有底且另一端侧开口的筒部；和
形成工序，通过从外表面按压所述筒部，从而在所述筒部的内表面形成与所述连接部的外表面的连接部侧凹部或者连接部侧凸部对应的筒部内表面侧凸部或者筒部内表面侧凹部。
8.根据权利要求7的蓄电元件的制造方法，其特征在于，
在所述插入工序中，将形成有所述连接部侧凹部或者所述连接部侧凸部的所述连接部插入所述筒部，
在所述形成工序中，通过从外表面朝向所述连接部按压所述筒部，从而形成与在所述连接部的外表面形成的连接部侧凹部或者连接部侧凸部对应的所述筒部的所述筒部内表面侧凸部或者所述筒部内表面侧凹部。
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