蓄電池以及該蓄電池的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種蓄電池及其制造方法，特別涉及一種具有極柱套筒以密封方式埋 入蓄電池殼體的密封結(jié)構(gòu)的蓄電池及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有的蓄電池中，在蓄電池的蓋體中埋入極柱套筒，經(jīng)由極柱套筒使收容在蓄 電池內(nèi)部的極柱向外部供電。由此，可以在保持電池內(nèi)部與外部之間的密封的情況下輸出 蓄電池的電壓。例如，可以通過(guò)注塑成型直接將極柱套筒直接埋入蓋體的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)極柱 套筒和蓋體之間的密封（【背景技術(shù)】1)。但是，由于蓋體的尺寸較大，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，通過(guò)注 塑成型很難很好地實(shí)現(xiàn)極柱套筒和蓋體之間的密封。如何能更可靠地實(shí)現(xiàn)極柱套筒和蓋體 之間的密封成為了一個(gè)重要課題。
[0003] 為解決上述問(wèn)題，例如日本專利文獻(xiàn)特開2002-50327中公開了一種采用雙注塑 成型來(lái)提高極柱套筒和蓋體之間的密封性的技術(shù)（【背景技術(shù)】2)。具體地講，如圖1所示，一 方面通過(guò)注塑成型在極柱套筒902的周圍形成樹脂套904,另一方面，通過(guò)注塑成型形成包 圍帶樹脂套904的極柱套筒902的蓋體910,從而實(shí)現(xiàn)極柱套筒902和蓋體910之間的密 封。與在極柱套筒周圍通過(guò)一次注塑成型直接形成蓋體的情況相比，改善了樹脂套904和 極柱套筒902之間的密封性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 然而，本發(fā)明的發(fā)明人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，即使通過(guò)【背景技術(shù)】2的雙注塑成型技術(shù)制 造出的蓋體910,有時(shí)仍會(huì)出現(xiàn)密封不好的情況。本發(fā)明人通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，對(duì)于密封性不好 的蓋體910的密封性而言，雖然相比【背景技術(shù)】1有所改善，但是與作為單獨(dú)部件的帶樹脂套 904的極柱套筒902相比還是有差距。也就是說(shuō)，通過(guò)一次注塑成型而在極柱套筒902外周 形成樹脂套904的部件具有更好的密封性。
[0005] 本發(fā)明人進(jìn)一步對(duì)密封性不好的蓋體910進(jìn)行了深入研究，找到了問(wèn)題所在。由 于樹脂套904的體積較小，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，能通過(guò)注塑成型在極柱套筒902和樹脂套904之間 實(shí)現(xiàn)良好的密封。但是，當(dāng)在樹脂套904的外周進(jìn)行用于形成蓋體910的另一注塑成型時(shí)， 在樹脂套904和極柱套筒902之間的密封性受到影響而下降。更詳細(xì)地講，在通過(guò)注塑成 型而在樹脂套904的外周形成蓋體910的過(guò)程中，用于形成蓋體910的熔融的高溫樹脂會(huì) 使樹脂套904軟化，甚至熔化。當(dāng)被熔化的樹脂套904與形成蓋體910的樹脂冷卻并硬化 后，樹脂套904與極柱套筒902之間的密封性就下降了。
[0006] 為了更好地解明上述現(xiàn)象，本發(fā)明人用不同的樹脂來(lái)分別形成樹脂套904和蓋體 910,然后對(duì)樹脂套904和蓋體910之間的邊界部分進(jìn)行了紅外線波長(zhǎng)吸收的測(cè)量，由于不 同的樹脂對(duì)紅外線的吸收不同，可以通過(guò)紅外線的吸收的分布來(lái)確定不同種類的樹脂的分 布，具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。該圖2是對(duì)邊界附近的截面進(jìn)行測(cè)量而得的紅外線吸收的 分布圖，從而示出了樹脂套904所含有的成分與蓋體910所含有的成分的濃度的分布。其 中，比較明亮的部分表示蓋體910的成分濃度高的部分，比較暗的部分表示蓋體910的成分 濃度低的部分，X為樹脂套904和蓋體910的設(shè)計(jì)分界線，而Y為表示蓋體910的樹脂進(jìn)入 樹脂套904內(nèi)的最大深度的線?？梢钥吹酵鈱右粋?cè)（蓋體910-側(cè)）的樹脂已經(jīng)滲入了內(nèi) 層一側(cè)（樹脂套904-側(cè)）的樹脂中，二者已經(jīng)熔合為一體。并且，還可以看出，相互滲入、 熔合的范圍大概在0. 15mm。也就是說(shuō)，當(dāng)用于形成蓋體910的高溫熔融樹脂包圍已經(jīng)硬化 成形的樹脂套904后，樹脂套904表面大致0. 15mm的深度范圍的部分會(huì)被再次熔融。
[0007] 本發(fā)明是為了解決上述課題而做出，能夠提供一種能夠容易地制造端子與蓋體之 間被可靠地密封的蓄電池的制造方法。
[0008] 本發(fā)明涉及的蓄電池的制造方法包括：至少一個(gè)電池單元、收容上述電池單元的 殼體、以及埋入于上述殼體的一個(gè)壁中的極柱套筒，所述蓄電池的制造方法包括：第一注塑 成型步驟，在該第一注塑成型步驟中，通過(guò)注塑成型，在上述極柱套筒的外周面的密封區(qū)域 上形成密封層，并且使上述密封層與上述密封區(qū)域緊密接觸，其中，上述密封區(qū)域?yàn)樯鲜鰳O 柱套筒的外周面的至少一部分的整周區(qū)域；以及第二注塑成型步驟，在該第二注塑成型步 驟中，通過(guò)注塑成型在上述密封層的外周形成周圍部，并且使上述周圍部以與上述密封層 熔合的方式包圍上述密封層，所述蓄電池的制造方法的特征在于，在上述第一注塑成型步 驟中，使上述密封層的厚度a大于等于0. 3mm、1mm或2_。
[0009]按照上述技術(shù)方案制造出的蓄電池，由于密封層具有足夠的厚度，在第2注塑成 型步驟中，用于形成周圍部的高溫熔融樹脂至少不會(huì)使在第1注塑成型步驟中形成的密封 層全部熔化，從而能在密封層和極柱套筒之間保持較好的密封性，進(jìn)而提高了極柱套筒和 蓄電池的殼體之間的密封性。
[0010] 本發(fā)明涉及的蓄電池包括：至少一個(gè)電池單元、收容上述電池單元的殼體、以及埋 入于上述殼體的一個(gè)壁中的極柱套筒，上述殼體具有：密封層，其形成在上述極柱套筒的外 周面的密封區(qū)域上，并且上述密封層與上述密封區(qū)域緊密接觸，其中，上述密封區(qū)域?yàn)樯鲜?極柱套筒的外周面的至少一部分的整周區(qū)域；以及周圍部，其形成在上述密封層的外周，并 且上述周圍部以與上述密封層熔合的方式包圍上述密封層，所述蓄電池的特征在于，上述 密封層的厚度a大于等于0· 3mm、1mm或2mm。 toon] 根據(jù)上述技術(shù)方案的蓄電池，由于密封層具有足夠的厚度，能夠防止密封層在制 造過(guò)程中出現(xiàn)二次熔融或軟化，從而能在密封層和極柱套筒之間保持較好的密封性，進(jìn)而 提高了極柱套筒和蓄電池的殼體之間的密封性。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是示出【背景技術(shù)】2的蓄電池的極柱套筒密封結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0013] 圖2是表示極柱套筒周圍的密封結(jié)構(gòu)的斷面的紅外線吸收的分布圖。
[0014] 圖3是示出本發(fā)明所涉及的蓄電池的立體圖。
[0015] 圖4是示出沿著圖1的I - I線的剖視圖。
[0016] 圖5是示意性地示出端子附近的沿著與該端子的周面垂直的方向的剖視圖。
[0017] 圖6是示意性地示出第一次注塑成型的樹脂部件的厚度與第二次注塑成型的樹 脂部件的厚度的圖。
[0018] 圖7是示意性地示出使用本發(fā)明的方法試制的蓄電池的密封性試驗(yàn)的圖。
[0019] 圖8是示意性地示出上述端子的變形例的圖。
[0020] 圖9是示意性地示出第一次注塑成型的模具的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0022] 圖3是示出本發(fā)明所涉及的蓄電池的立體圖。圖4是示出沿著圖1的I-Ι線的剖 視圖。如圖3和圖4所示，蓄電池100具備至少一個(gè)電池單元（未圖示）以及收容上述電池 單兀的殼體10。殼體10包括一端開口的電池槽2和覆蓋該電池槽2的開口的蓋體1。各 電池單元例如可以包括由正極板、負(fù)極板以及介在于正極板和負(fù)極板之間的隔板反復(fù)層疊 而成的極板群（未圖示）、將各正極板電連接在一起的正極匯流板和將各負(fù)極板電連接在 一起的負(fù)極匯流板（未圖示）、分別與正極匯流板和負(fù)極匯流板電連接的正極柱和負(fù)極柱 (未圖示，以下也統(tǒng)稱為極柱）、以及充滿電池槽2內(nèi)的作為電池單元20的工作液的電解液 (未圖示）。正極板例如可以由在Pb-Sb的合金格柵上附著或填充作為正極活性物質(zhì)的二 氧化鉛構(gòu)成，負(fù)極板例如可以由在Pb-Sb的合金格柵上附著或填充作為負(fù)極活性物質(zhì)的鉛 構(gòu)成。另外，在正極匯流板和負(fù)極匯流板上分別設(shè)置有向外部供電的正極端子3a和負(fù)極端 子3b(由于端子3a和3b具有類似的結(jié)構(gòu)，因此以下也簡(jiǎn)稱為端子3,并且對(duì)端子3的說(shuō)明 均適用于正極端子3a和負(fù)極端子3b)。在蓋體1上還形成有其它復(fù)雜結(jié)構(gòu)，由于與本發(fā)明 沒有直接關(guān)系，特省略其詳細(xì)說(shuō)明。
[0023] 端子3包括埋入于蓋體1的呈筒狀的極柱套筒4以及插入在極柱套筒4中極柱5。 極柱套筒4和極柱5可以為具有導(dǎo)電性的金屬。極柱5的插入極柱套筒4的一端與極柱套 筒4電連接，另一端與電池單元相連，由此將電池單元產(chǎn)生的電壓從電池單元提供至外部。
[0024] 圖5為表示極柱套筒4埋入蓋體1中的密封結(jié)構(gòu)的剖視示意圖，即圖4中的極柱 套筒4埋入蓋體1中的密封結(jié)構(gòu)的放大示意圖。以下結(jié)合圖5進(jìn)一步對(duì)極柱套筒4的密封 結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。如該圖所示，極柱套筒4大致為兩端開口的圓筒形，在極柱套筒4內(nèi)插入有 極柱并使極柱從極柱套筒4的上端露出，并且使極柱與極柱套筒4的上端開口熔接，從而實(shí) 現(xiàn)極柱套筒4的上端開口的封閉。
[0025] 另外，在圓筒形的外周面上形成有凸起環(huán)42,這里凸起環(huán)42的外周面42c也被認(rèn) 為是極柱套筒4的外周面的一部分，而上、下端面42a，42b不是極柱套筒4的外周面。在極 柱套筒4的外周面的自凸起環(huán)42以下的部分的整周區(qū)域形成有密封層12,以下將極