[发明专利]电池、生产此电池的工艺、生产电池壳体的工艺、以及电池组

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池、一种生产此电池的工艺、一种生产电池壳体的工艺以及一种电池组。

背景技术

近年来，随着各种便携式装置的发展，重点越来越放在开发其中的一个关键器件-电池上。具体而言，用于各种装置如移动电话、笔记本式个人计算机以及近些年出现的混合电动汽车中的可充电二次电池，其市场需求已得到增大。

目前所用的电池形状一般为圆柱形或四方柱形。

当圆柱形电池用于构造容纳几个电池的电池组时，其空间效率低。另一方面，四方柱形电池尽管其电池组的空间效率高但在生产过程中有一定困难。也就是说，在激光焊接密封加工中所用的方法需要用于稳定激光的控制设备，这又导致生产成本增加。

在JP-A-63-221551中所公开的四方柱形电池以及在JP-A-9-266012中所公布的六方柱形电池中，通过对密封板和壳体敛缝而密封电池。然而，在此方法中，在转角部位产生应变，并且因而其密封性比通过敛缝而密封的圆柱形电池更差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题，提供一种其生产率得到提高并且当其用于构造电池组或安装在装置上时空间效率提高的电池。

为了达到上述目的，本发明电池包括电气单元、具有开孔和密封板的壳体，开孔由密封板密封，其中，此壳体包括含电气单元的下部和含密封板的上部，下部截面为四边形或六边形，而上部截面为圆形或椭圆形。

如上所述，通过使含电气单元的壳体下部截面的结构为四边形或六边形，也就是说，通过使壳体主要部分的形状为四方桶或六方桶，当此电池用于构造电池组或安装在装置上时，其空间效率得到提高。

进而，通过使上部开孔截面的形状为圆形或椭圆形，即使当密封板通过敛缝连接到壳体时，也可避免在壳体转角处产生应变，从而，电池的生产率得以提高并且电池密封性增强。

上述壳体下部的四边形截面可以是正方形或是矩形。

所用电气单元可以是那些由正极、负极和插入到正负极之间的隔板形成的单元，并且电气单元具有卷绕结构、折叠结构或层叠结构。卷绕结构或折叠结构的电气单元可以通过使用带状正极、负极和插入到正负极之间的隔板而获得；而层叠结构的电气单元可以通过层叠条状正极、负极和插入到正负极之间的隔板而获得，并且如果需要的话，可作进一步的层叠。

电气单元可以是那些用于镍氢蓄电池、镍镉电池和锂电池中任一种的单元，且并不局限于此。

为了增加电池的容量密度，优选电气单元为与壳体形状相同的四方柱形或六方柱形。例如，通过对卷绕结构的电气单元压制成形可获得此种形状。为此，电气单元可以被直接压制，或者可插入到壳体中然后对此壳体压力压制。通过压力压制，壳体内的电气单元也可制成与壳体相似的形状。另一方面，为避免在电气单元转角部位和平直部位之间的电极反应不均匀性，电气单元优选为圆柱形。相应地，电气单元的形状根据应用目的而适当选择。

根据本发明，上部开孔部分的截面的形状制作成圆形或椭圆形，并且壳体和密封板可被敛缝而密封此开孔。与激光焊接相比，利用敛缝的生产成本降低。进一步地，通过利用具有圆形或椭圆形截面开孔的壳体，当使用具有四边形或六边形截面开孔的壳体时因敛缝而在转角处产生的剧烈应变被降低，结果，密封性得到改善。

进而，本发明的壳体是四方桶或六方桶形，并且其转角被倒圆或倒角。为了防止在生产电池时产生裂缝，优选转角被倒圆。

在本发明中，如上所述，壳体制成四方桶或六方桶，从而在电池组中的空间效率得以提高。然而，与圆柱体电池相比，本发明电池的接触面积更大并因而电池组中的温度变得更高。因此在本发明中，出于降低接触面积的目的，电池转角被倒圆或倒角。

优选电池具有四方柱形状；亦即，壳体下部截面为四边形，转角部位的截面形成一部分圆，并且此圆半径R和四边形内切圆半径r的比例为0.2＜R/r＜1.0，优选为0.3＜R/r＜0.8。在此，当四边形为矩形时，“内切圆”指与长边内接的圆。

当R/r不大于0.2时，电池间的接触面积增大，导致电池组中的温度上升。而且，因电池间的接触而引起的裂缝发生率也增加。当R/r为1.0时，电池组中的空间效率降低。因此，R/r优选在上述范围内。