[发明专利]密闭型二次电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及密闭型二次电池及其制造方法，特别涉及从电极组导出的引线与封口板的接合构造。

背景技术

作为便携式设备等的驱动用电源，以高容量的碱性蓄电池为代表的水性电解液二次电池、以锂离子二次电池为代表的非水电解液二次电池等密闭型二次电池被广泛使用。

这些密闭型二次电池具有如下构造：正极板和负极板隔着隔膜层叠或卷绕而成的电极组与电解液一起被收纳于电池壳体中，电池壳体的开口部经由垫圈被封口板封口而得到的密闭构造。而且，从电极组的一个极板(例如，正极板)导出的引线与兼作一个外部端子的封口板接合，从电极组的另一个极板(例如，负极板)导出的引线与兼作另一个外部端子的电池壳体接合。此外，引线与封口板或电池壳体的接合广泛使用电阻焊接。

然而，将电池壳体的封口部进行封口的工序是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后，通过将引线弯折，然后用封口板将电池壳体的封口部进行封口来进行的。

此时，在将引线与封口板进行电阻焊接时，溅射物(主要是从熔融引线上脱离的金属粒子)往往向周围飞散，该飞散的溅射物如果混入到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，如果飞散的溅射物附着于封口板的周边部上安装的垫圈上，则在隔着垫圈用封口板对电池壳体的开口部进行敛缝封口时，垫圈的狭压部有可能被附着物剪断，从而电池壳体与封口板通过附着物而接触，从而发生短路。

针对这种因溅射物的混入等而引起的短路的发生，也有例如在将引线与封口板进行电阻焊接时，用薄板等预先覆盖电池壳体的开口部以避免飞散的溅射物混入到电池壳体内的方法，但由于不能完全覆盖，所以对于防止溅射物的混入并不充分。

与之相对照，如果使用超声波焊接代替电阻焊接而进行接合，则不会引起电阻焊接那样的熔融，因此理论上可以消除溅射物的混入。但是，用超声波焊接进行的接合与电阻焊接相比，不仅接合强度较差，而且由于超声波振荡，使得当封口板具有用于防爆的安全机构时有可能影响其功能。此外，活性物质有可能从极板上剥离，在可靠性方面也是不优选的。

另外，由于锂二次电池的正极板通常使用铝，所以从正极板导出的引线也使用铝。此外，为了实现电池的轻量化，电池壳体和封口板也开始使用铝。此时，引线与封口板的焊接成为铝之间的焊接，但一般地说，铝合金与钢相比，由于导电率和热传导率较高，所以电阻焊接时有必要在短时间内通过大电流，结果，与钢板的焊接相比，焊接棒的损耗剧烈，难以得到长时间稳定的接合。因此，引线与封口板的焊接采用激光焊接(例如，参照专利文献1、2)。

该激光焊接由于可以将激光聚焦为极小，所以能够减小熔融面积，与之对应，飞散的溅射物的量也可以大幅减少。

如上所述，引线与封口板的焊接在其工序上必然容易受到溅射物的影响，但使用激光焊接时，可期待大幅降低其影响。

但是，本申请发明者等对于引线与封口板的接合使用激光焊接而制造的锂离子二次电池进行了包括强度在内的可靠性的评价，结果有某一定比例的短路电池的发生。

对该短路电池进一步详细研究，则可以确认发生了因垫圈被剪断而引起的电池壳体与封口板的短路、以及因隔膜损伤而引起的内部短路。而且，分析了可能导致该短路的异物，结果可知含有作为引线和封口板的材料的铝。

由此可认为，在引线与封口板的焊接工序中，由于某些制造工序上的外部因素的变动，引起激光焊接时溅射物飞散，该溅射物附着于垫圈上，或混入电池壳体内。

专利文献1：特开2000-299099号公报

专利文献2：特开2007-234276号公报

发明内容

本发明鉴于这样的问题，其主要目的在于通过减少在引线与封口板的激光焊接时溅射物的影响，提供一种具有稳定的高可靠性的密闭型二次电池。

本发明涉及一种密闭型二次电池，其将正极板和负极板隔着隔膜层叠或卷绕而成的电极组收纳于电池壳体内，并用封口板将该电池壳体的开口部进行封口，所述密闭型二次电池的特征在于：从电极组的任一个极板导出的引线通过光斑直径小于该引线厚度的激光与封口板进行激光焊接。

根据上述构成，在引线与封口板的焊接工序中，即使产生制造工序上的外部因素的变动，也可维持引线与封口板的接合强度，同时减少激光焊接时的溅射物的发生，由此，能够实现具有稳定的高可靠性的密闭型二次电池。

这里，上述引线与封口板的焊接部的熔深优选大于焊接部的焊珠直径(bead diameter)。由此，由于引线与封口板的焊接部的熔深加深，所以接合强度进一步提高，同时可以进一步减少焊接时的溅射物的发生。