发明名称 电池及其制造方法
摘要 本发明在确实熔接聚合物锂离子二次电池等之金属板与电极,以进一步提高其可靠性及耐用性。本发明系将正极端之上部金属板7a与下部金属板9a分别熔接于正极端电极3,自其上下分别夹住正极端电极3。并将负极端之上部金属板7b与下部金属板9b分别熔接于负极端电极5,自其上下分别夹住负极端电极5。藉以消除电阻焊时熔接不良的发生。
申请公布号 TW527742 申请公布日期 2003.04.11
申请号 TW090127149 申请日期 2001.11.01
申请人 新力股份有限公司 发明人 菊地清;深田好一;佐藤文哉;佐佐木秋治;安西千秋;安斋博
分类号 H01M4/04 主分类号 H01M4/04
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种电池,其具有:可充电及放电的二次电池单元;连接于该二次电池单元,于充电时或放电时使电导通的板状电极;及熔接于该电极,即使是熔点高于或等于该电极的熔点,仍比该电极为厚的金属板;其特征为:上述金属板在上述电极的两面分别至少各熔接一片。2.如申请专利范围第1项之电池,其中上述电极为包含铝或铝合金者,上述金属板为包含镍或镍系合金、铁或铁系合金者。3.如申请专利范围第1项之电池,其中上述电极与上述金属板系经电阻熔接。4.如申请专利范围第1项之电池,其中上述金属板中之至少一片配置在电路板上。5.如申请专利范围第1项之电池,其中上述金属板中之至少一片又与上述电极连接于其他连接用端子。6.如申请专利范围第5项之电池,其中上述连接用端子设置于电路板上,上述连接用端子与上述金属板藉由软焊连接。7.如申请专利范围第6项之电池,其中上述电路板为上述电池之保护电路用的印刷电路板。8.一种电池,其具有:可充电及放电的二次电池单元;连接于该二次电池单元,于充电时或放电时使电导通的板状电极;及熔接于该电极,即使是熔点高于或等于该电极的熔点,仍比该电极为厚的金属板;其特征为:上述金属板具备将一端连接的板体弯曲成概略ㄈ字形形状的部位,在该概略ㄈ字形的两个平板之间夹有上述电极,至少一片平板与电极熔接。9.如申请专利范围第8项之电池,其中上述电极为包含铝或铝合金者,上述金属板为包含镍或镍合金、铁或铁合金者。10.如申请专利范围第8项之电池,其中上述金属板配置于电路板上。11.如申请专利范围第8项之电池,其中上述金属板还与上述电极连接于其他连接用端子。12.如申请专利范围第11项之电池,其中上述电路板为上述电池之保护电路用的印刷电路板。13.一种电池的制造方法,其包含连接有二次电池,于该二次电池充电时或放电时,使电导通的板状电极上熔接即使高于或等于该电极之熔点,仍比该电极为厚之金属板的步骤;其特征为上述熔接金属板步骤,在上述电极的两面分别至少各电阻焊一片上述金属板。14.如申请专利范围第13项之电池的制造方法,其中上述电极为包含铝或铝合金者,上述金属板为包含镍或镍合金、铁或铁合金者。15.如申请专利范围第13项之电池的制造方法,其中将上述金属板中之一片设置于电路板上,在上述电路板上开设电阻焊上述金属板与上述电极时,使抵接于上述金属板表面之电极棒插入的贯穿孔,以上述金属板自其两面夹住上述电极,使电流自抵接于其中一片金属板的电极棒,介由上述电极,向抵接于另一片金属板的电极棒导通,来进行上述电阻焊。16.一种电池的制造方法,其包含连接有二次电池,于该二次电池充电时或放电时,使电导通的板状电极上熔接即使高于或等于该电极之熔点,仍比该电极为厚之金属板的步骤;其特征为在熔接金属板步骤,具备将一端连接的板体弯曲成概略ㄈ字形形状的部位.在该概略ㄈ字形的两个平板之间夹有上述电极,电阻焊至少一片平板与上述电极。17.如申请专利范围第16项之电池的制造方法,其中上述电极为包含铝或铝合金者,上述金属板为包含镍或镍合金、铁或铁合金者。18.如申请专利范围第16项之电池的制造方法,其中将上述电极与上述金属板之概略ㄈ字形的两片平板熔接。19.如申请专利范围第17项之电池的制造方法,其中将上述金属板设置于电路板上,在上述电路板上开设电阻焊上述金属板与上述电极时,使抵接于上述金属板表面之电极棒插入的贯穿孔,在上述金属板之概略ㄈ字形的两片平板之间夹入上述电极,使电流自抵接于其中一片平板的电极棒,介由上述电极,向抵接于另一片平板的电极棒导通,来进行上述电阻焊。20.一种熔接物的制造方法,其特征为:将材料不同之两种以上的熔接对象物载置在基座上,压抵熔接棒进行电阻焊时,以熔点高于上述两种以上熔接对象物之高熔点金属构成基座的至少载置面。21.如申请专利范围第20项之熔接物的制造方法,其中由至少满足700℃之导热率在10W/mK以上成100℃之电性体积电阻率在30cm以下的金属构成基座的至少载置面。22.如申请专利范围第20项之熔接物的制造方法,其中电阻焊镍板、镍合金板或贴合镍板与铁板的金属板、及铝板或铝合金板等熔接对象物。23.如申请专利范围第22项之熔接物的制造方法,其中将铝板或铝合金板置于基座端,重叠熔接对象物,予以载置在基座上。24.如申请专利范围第20项之熔接物的制造方法,其中由包含白金、铁、铬、锆、钛、钼、钯、钨及铱构成群中至少一种金属构成基座的至少载置面。25.如申请专利范围第20项之熔接物的制造方法,其中采用具有包含熔点高于熔接对象物之高熔点金属的载置部,与导热率大于该载置部之散热部的基座。26.如申请专利范围第25项之熔接物的制造方法,其中由包含白金、铁、铬、锆,钛、钼、钯、钨及铱构成群中至少一种金属构成载置面,同时由包含银、铜、铝及金构成群中至少一种金属构成散热部。27.如申请专利范围第25项之熔接物的制造方法,其中机械性接合载置部与散热部。28.如申请专利范围第27项之熔接物的制造方法,其中在载置部与散热部之间插入密合层。29.如申请专利范围第20项之熔接物的制造方法,其中熔接棒的顶端形状包含半球形、圆锥形、圆柱形、将圆锥顶端切平面的台形、将半球的顶端切成平面,组合半球与平面成的形状或多角锥形。30.如申请专利范围第20项之熔接物的制造方法,其中以施加电压控制方式或施加电流控制方式在熔接棒上施加直流电压或交流电压,最大电压为0.5V以上,5V以下,最大电流为100A以上,3000A以下,且电压施加时间为5ms以上,40ms以下。31.如申请专利范围第20项之制造方法,其中系与具有:可充电及放电的二次电池单元;连接于该二次电池单元,于充电时或放电时使上述电导通的板状电极;及熔接于上述电极,即使是高于或等于上述电极的熔点,仍比上述电极为厚之金属板的电池接合。32.一种基座,其系于熔接熔接对象物时供载置熔接对象物;其特征为至少载置面由熔点高于1455℃的金属构成。33.如申请专利范围第32项之基座,其中上述载置面由至少满足700℃之导热率在10W/mK以上或100℃之电性体积电阻率在30cm以下的金属构成。34.如申请专利范围第32项之基座,其中上述载置面由包含白金、铁、铬、锆、钛、钼、钯、钨及铱构成群中至少一种金属构成。35.如申请专利范围第34项之基座,其中上述载置面由包含白金、铁、铬、锆、钛、钼、钯、钨及铱构成群中至少一种金属构成,上述散热部由包含银、铜、铝及金构成群中至少一种金属构成。36.如申请专利范围第34项之基座,其中机机性接合载置部与散热部。37.如申请专利范围第30项之基座,其中载置部与散热部系介以密合层接合。图式简单说明:图1显示本发明第一种实施形态之锂离子二次电池的概略构造。图2显示执行本发明第一种实施形态之电极与金属板熔接步骤中采用的一种直列(直接)点焊方式之电阻熔接机与其所执行的熔接工作。图3显示执行本发明第二种实施形态之电极与金属板熔接步骤中采用的一种直列点焊方式之电阻熔接机与其所执行的熔接工作。图4显示本发明第二种实施形态之锂离子二次电池的概略构造。图5显示执行电极与金属板熔接步骤中采用的一种单边多点点焊方式之电阻熔接机与其所执行的熔接工作。图6显示本发明第三种实施形态之锂离子二次电池的概略构造。图7显示图5所示之二次电池之熔接电极与金属板的状态。图8显示将上部金属板再区分成两片细板体,同时亦在正极端电极的顶端部设置切口,将进行熔接的部分分割成两个区域时之锂离子二次电池的概略构造。图9显示熔接图7所示之概略构造之锂离子二次电池之正极端电极与上部金属板及下部金属板的状态。图10显示本发明第四种实施形态之锂离子二次电池的概略构造。图11显示印刷电路板的概略构造。图12显示将上部金属板及下部金属板熔接于正极端电极构造之锂离子二次电池内内建保护电路之印刷电路板时的概略构造。图13显示本发明第五种实施形态之锂离子二次电池的概略构造。图14显示以电阻熔接法熔接事先安装在印刷电路板表面之正极端金属板与正极端电极的状态。图15显示分别在正极端金属板连接用区域及负极端金属板连接用区域上各开设一个贯穿孔的印刷电路板。图16显示以电阻熔接法熔接事先安装在印刷电路板表面之正极端之下部全属板与正极端电极与上部金属板的状态。图17显示经过图15所示方式之电阻熔接步骤所获得之锂离子二次电池的概略构造。图18显示本发明第六种实施形态之锂离子二次电池的概略构造。图19(A)-(F)显示可适用于电阻焊的各种熔接棒。图20为显示本发明一种实施形态之熔接物制造方法及其所使用之熔接装置的斜视图。图21为显示图21所示之熔接装置之类似例的斜视图。图22为显示图22所示之熔接装置之类似例的斜视图。图23(A)-(F)为显示图21图所示之熔接装置之熔接棒顶端形状的正面图。图24为显示采用图21所示之熔接物之制造方法之电池制造方法的斜视图。图25为显示沿着图26所示之电池之I-I线的剖面图。图26为显示图26所示之电池制造方法之类似例的斜视图。图27为显示本发明实施例11之铝板之熔接痕的光学显微镜照片。图28为显示本发明实施例11之基座状态的光学显微镜照片。图29为显示本发明实施例11之剥离后状态的光学显微镜照片。图30为显示本发明实施例12之铝板之熔接痕的光学显微镜照片。图31为显示本发明实施例12之基座状态的光学显微镜照片。图32为显示本发明实施例12之剥离后状态的光学显微镜照片。图33为显示比较例11之铝板之熔接痕的光学显微镜照片。图34为显示比较例11之基座状态的光学显微镜照片。图35为显示比较例11之剥离后状态的光学显微镜照片。图36为显示比较例12之铝板之熔接痕的光学显微镜照片。图37为显示比较例12之基座状态的光学显微镜照片。图38为显示比较例12之剥离后状态的光学显微镜照片。
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