CN102544396B - 电存储装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种电存储装置，即使在穿过箱体的限定壁***铆钉并且对铆钉铆接时，所述电存储装置也能够确保铆钉穿过的那部分限定壁中***区域中的气密性。电存储装置包括：电极组件；箱体，所述箱体容纳电极组件，所述箱体包括限定壁；以及铆钉，其中铆钉穿过的那部分限定壁中的***区域具有比其余区域更高的硬度。

Description

电存储装置
技术领域
本发明涉及一种电存储装置，包括：电极组件、容纳电极组件的箱体和穿过箱体的限定壁的铆钉。
背景技术
近年来，已经采用诸如电池单元(例如锂离子电池单元和镍-金属氢化物电池单元)和电容器(例如电双层电容器)之类的可再充电和可再放电电存储装置作为车辆(例如汽车和摩托车)和各种装置(例如便携式终端和膝上型计算机)的电源。例如，已经提供了各种类型的电池单元。这些电池单元的一种是这样的电池单元，包括：电极组件：电流收集器，所述电流收集器与电极组件电连接；箱体，所述箱体容纳电极组件和电流收集器；设置在箱体外部的外部端子；以及铆钉，所述铆钉穿过箱体的限定壁(definingwall)，其中所述外部端子和电流收集器经由铆钉彼此电连接。
以上类型电池单元的示例包括一种电池单元，其中铆钉和外部端子彼此整体地形成(例如参见JP-A-2001-357833)；以及一种电池单元，其中铆钉和外部端子经由连接导体连接电池单元(例如参见JP-A-2010-97764)。这些电池单元的任意一个均具有：沿箱体的限定壁的内表面设置的内部绝缘构件和沿箱体壁的外表面设置的外部绝缘构件。穿过外部绝缘构件、在箱体的限定壁中形成的通孔、内部绝缘构件和电流收集器***铆钉，并且然后对铆钉的末端铆接。
因此，将电流收集器和与电流收集器相连的电极组件固定到箱体上。铆钉的相对末端整体地保持了外部绝缘构件、箱体的限定壁、内部绝缘构件和其间的电流收集器，从而向限定壁中的通孔的***区域施加压力。这允许使内部和外部绝缘构件与限定壁紧密接触，从而提供箱体的内部和外部之间的气密性。
箱体由金属(例如不锈钢、铝合金等)构成。因为这种原因，当如上所述对铆钉铆接时，将箱体的限定壁中通孔的***区域压缩，并且***区域趋向于沿与铆钉轴相交的方向伸长，即沿与压力作用方向相交的方向。
这可能导致箱体的限定壁中通孔的***区域的变形和变薄。这进而可能降低内部和外部绝缘构件与通孔的***区域的接触程度(电池箱体的气密性程度)。
具体地，当箱体由铝合金构成以减小电池单元重量时，由于与诸如不锈钢的钢铁相比铝合金的柔软度，由铆钉铆接引起的限定壁的伸长是显著的。如果发生这种情况，大大地减小了电池箱体的气密性。
同时，当将铆钉用于箱体的限定壁和电极组件之间的电学连接时，在限定壁和铆钉之间不需要绝缘，因此内部和外部绝缘构件也是不必要的。然而，即使在这种情况下，当对铆钉铆接时，也可能压缩限定壁中通孔的***区域，引起变形和变薄，这进而导致降低的箱体气密度。
这种问题并非限于电池单元，一些电容器(例如双层电容器等)也发生这种问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电存储装置，即使在穿过箱体的限定壁***铆钉并且对铆钉进行铆接时，也能够确保铆钉穿过的那部分限定壁中***区域中的气密性。
根据本发明的电存储装置包括：
电极组件；
箱体，箱体容纳电极组件，箱体包括限定壁；以及
铆钉，铆钉穿过限定壁，
其中铆钉穿过的那部分限定壁中的***区域具有比其余区域更高的硬度。
在这种情况下，电存储装置可以具有这样的结构，其中：
箱体包括至少在一部分中具有通孔的限定壁；
铆钉经由通孔穿过限定壁；以及
限定壁中通孔的***区域具有比其余区域更高的硬度。
在本发明的一个实施例中，电存储装置可以具有这样的结构，其中装置还包括：
沿限定壁设置的绝缘构件，绝缘构件具有面对限定壁的接合表面，使得铆钉穿过绝缘构件和限定壁，
其中限定壁具有凹部，绝缘构件的接合表面的至少一部分与凹部相配合(fittable)。
在这种情况下，电存储装置可以具有这样的结构，其中装置包括：
沿限定壁设置的绝缘构件，绝缘构件具有位置与限定壁的通孔相对应的通孔、以及面对限定壁的接合表面，其中两个通孔彼此对齐，使得铆钉经由两个通孔穿过绝缘构件和限定壁，
其中限定壁具有凹部，绝缘构件的接合表面的至少一部分与凹部相配合。
在这种情况下，绝缘构件可以包括合成树脂。
绝缘构件可以设置在限定壁的外表面上，并且支撑铆钉。
在本发明的另一个实施例中，电存储装置可以具有这样的结构，其中装置包括：
设置在限定壁的外表面上的外部绝缘构件，外部绝缘构件具有面对限定壁的外表面的接合表面；以及
设置在限定壁的内表面上的内部绝缘构件，内部绝缘构件具有面对限定壁的内表面的接合表面，使得铆钉穿过外部绝缘构件、限定壁和内部绝缘构件，
其中限定壁具有凹部，外部和内部绝缘构件的至少一个的接合表面的至少一部分与凹部相配合。
在这种情况下，电存储装置可以具有这样的结构，其中装置包括：
设置在限定壁的外表面上的外部绝缘构件，外部绝缘构件具有位置与限定壁的通孔相对应的通孔、以及面对限定壁的外表面的接合表面，其中两个通孔彼此对齐；以及
设置在限定壁的内表面上的内部绝缘构件，内部绝缘构件具有位置与限定壁的通孔相对应的通孔、以及面对限定壁的内表面的接合表面，其中两个通孔彼此对齐，使得铆钉经由这三个通孔穿过外部绝缘构件、限定壁和内部绝缘构件，
其中限定壁具有凹部，外部和内部绝缘构件的至少一个的接合表面的至少一部分与凹部相配合。
在本发明的再一实施例中，电存储装置可以具有这样的结构，其中沿限定壁的厚度方向压缩形成限定壁中铆钉穿过的那部分***区域，以便具有高于其余部分的硬度。
在本发明的又一实施例中，电存储装置可以具有这样的结构，其中限定壁包括退火铝合金。
附图说明
图1是根据本发明实施例的电池单元的透视图；
图2是电池单元的侧视图；
图3是沿图1的A-A线得到的截面图；
图4是沿图1的B-B线得到的截面图；
图5是电池单元的端子部分的放大截面图；
图6是从上方看到的端子部分的分解透视图；以及
图7是从下方看到的端子部分的分解透视图。
具体实施方式
下面将参考附图描述作为根据本发明电存储装置的实施例的电池单元。根据该实施例的电池单元是非水成电解液二次电池单元，并且更具体地是锂离子二次电池单元。如图1至图4所示，根据本实施例的电池单元包括箱体1，箱体1由箱体本体2和盖板3组成，盖板3覆盖箱体本体2的开口以密封箱体1。盖板3包括端子结构9，端子结构与箱体1中容纳的电极组件4电连接。
箱体本体2和盖板3由诸如铝合金、不锈合金等之类的金属构成。在该实施例中，箱体本体2和盖板3由铝合金构成。所采用的铝合金是退火铝合金(氧回火材料)。箱体本体2具有底部中空矩形平行六面体形状，其沿宽度方向是平坦的，使得箱体本体2容纳已经形成为椭圆柱面的线圈型电极组件4。盖板3是位置与箱体本体2的开口相对应的矩形板。
如图5-7所示，盖板3具有两个通孔3a，两个通孔沿纵向方向彼此间隔开，并且每一个均设计用于***随后的铆钉12。例如通过冲制(coining)沿厚度方向压缩形成每一个通孔3a的***区域。这使得每一个通孔3a的***区域比其余区域更薄。每一个通孔3a的***区域的压缩形成引起了每一个通孔3a的***区域的加工硬化，其结果是增加了硬度。
通过压缩形成来使得通孔3a的***区域更薄，并且因此向盖板3配备了在外表面中的凹部(第一凹部)3b，可以将外部衬垫11配合到凹部中。
为了提供通孔3a，首先形成具有比通孔3a更小直径的孔，以便穿过假定通孔3a在将形成盖板3的铝合金中所处的位置。然后，压缩形成孔的***区域并且使其变薄，然后扩大孔的直径以提供通孔3a。这样，首先形成了具有更小直径的孔、然后压缩形成孔的***区域，使得在压缩形成时，不能完全压缩的部分朝着小直径孔溢出。据此，每一个通孔3a的***区域的两个表面都可以是平坦和平滑的。此外，当通过在压缩形成之后扩大小直径孔来形成通孔3a时，去除了在压缩形成时溢出的部分，从而将通孔3a形成为正确的形状。回到图1至图4，将盖板3与箱体本体2的开口相配合，并且通过激光焊接等气密地固定。
在电极组件4中，关于横向旋转轴将带状正电极板5和带状负电极板6绕缠绕成垂直长椭圆形的柱体，其中沿着与夹在其间的带状隔离物7不同的横向方向彼此移位(displace)的带状正电极板5和带状负电极板6。用包括绝缘片的绝缘盖完全地覆盖电极组件4，并且电极组件4被容纳在箱体1中并且同时与箱体1绝缘。正电极板5包括在表面承载有正电极活性材料的铝箔。负电极板6包括在表面承载有负电极活性材料的铜箔。正电极板5和负电极板6中的每一个均具有在沿位移片的横向方向的边缘处没有涂覆活性材料的非重叠部分。利用这种结构，在电极组件4的横向末端处，暴露出铝箔和铜箔，因此正电极和负电极的这些金属箔从缠绕结构的重叠部分中突出。
在电极组件4的横向末端处突出的金属箔与相应的电流收集器8电连接。电流收集器8是垂直方向较长的导电金属构件。更具体地，用于正电极的电流收集器8由铝或铝合金构成，并且用于负电极的电流收集器8由铜或铜合金构成。每一个电流收集器8的上半部分水平弯曲以构成连接部分8a。将从连接部分8a向下延伸的部分分为向下突出的前半部分和后半部分。这两个前半部分和后半部分与电极组件4的相应末端一起夹在保持板(未示出)之间，并且通过超声焊接等连接和固定。
端子结构9包括用于正电极的端子结构9和用于负电极的端子结构9。如图5至图7更详细示出的，每一个端子结构9包括塑料板10、外部衬垫11、铆钉12、端子***13、端子螺钉14和连接板15。塑料板10和外部衬垫11设置在箱体1的内部和外部，在***其间的盖板3的右侧末端和左侧末端中形成通孔3a。经由塑料板10和外部衬垫11将铆钉12***到通孔3a中，并且铆钉12与电流收集器8的连接部分8a电连接。端子***13设置为靠近外部衬垫11。将端子螺钉14经由端子***设置在盖板3的外表面。连接板15将端子螺钉14和铆钉12电连接。利用这种结构，箱体1内部的电极组件4和端子螺钉14彼此电连接。
注意，塑料板10、外部衬垫11和端子***13中的每一个均代表绝缘构件。外部衬垫11(以及在一些情况下塑料板10)具有密封功能，并且因此也代表绝缘密封构件。铆钉12代表辅助端子。端子螺钉14代表外部端子。连接板15代表连接导体。
塑料板10是至少具有绝缘特性的合成树脂构件。更具体地，例如，将聚苯硫醚(PPS)树脂用作塑料板10的材料。然而，材料不局限于此，可以选择任意合适的材料。塑料板10具有矩形形状。塑料板10的下表面包括凹部10a，凹部容纳电流收集器8的连接部分8a。塑料板10包括通孔10b，通孔10b的位置与在连接部分8a中形成的通孔8b相一致，而凹部10容纳电流收集器8的连接部分8a。
外部衬垫11是具有绝缘性质和密封性质的合成树脂构件。更具体地，例如将聚苯硫醚(PPS)树脂用作塑料板10的材料。然而，材料不局限于此，并且可以选择任意合适的材料。
外部衬垫11略大于铆钉12的本体12a，并且具有矩形形状。外部衬垫11包括***区域处的围绕***外壁部分，通过凹入除了外部***之外的上表面来形成围绕***外壁部分。外部衬垫11包括凹部11b，凹部可以容纳外壁部分11a内部的铆钉12的本体12a。外部衬垫11包括通孔11c，可以将铆钉12的第一铆接部分12b***通孔11c中、同时凹部11b容纳铆钉12的本体12a。外部衬垫11的下表面包括环形突出部11d，环形突出部11d延伸穿过盖板3的通孔3a并且***到塑料板10的通孔10b。
注意，塑料板10设置在盖板3的下表面(内表面)，并且因此设置在箱体1内部。外部衬垫11设置在盖板3的上表面(外表面)，并且因此设置在箱体1的外表面。盖板3的上表面中设置了外部衬垫11的区域包括非圆形凹部(第一凹部)3b，非圆形凹部可以容纳外部衬垫11的下半部分(桥接部分)。当将外部衬垫11的下半部分(与盖板3的键合表面)***到第一凹部3b中时，限制了外部衬垫11绕其轴旋转。注意，在本实施例中，第一凹部3b形成为矩形，以便与外部衬垫11的矩形下半部分的形状相对应。通过冲压等形成第一凹部3b。
铆钉12是导电金属构件。更具体地，用于正电极的铆钉12由铝或铝合金构成，而用于负电极的铆钉12由铜或铜合金构成。第一铆接部分12b从铆钉12的本体12a的下表面向下突出。第二铆接部分12c铆钉12的本体12a的上表面向上突出。注意，在本实施例中，第一铆接部分12b是中空的(管状)，而第二铆接部分12c是实心的(柱形)。更具体地，第一铆接部分12b具有圆管形状，而第二铆接部分12c具有圆柱形状。然而，形状不局限于此，并且可以选择任意合适的形状。
将讨论盖板3的通孔3a、电流收集器8的连接部分8a的通孔8b、塑料板10的通孔10b、外部衬垫11的通孔11c和环形突出部11d以及铆钉12的第一铆接部分12a之间的尺寸关系。如图5中详细所示，盖板3的通孔3a的内径和塑料板10的通孔10b的内径相同或实质上相同。盖板3的通孔3a的内径和塑料板10的通孔10b的内径与外部衬垫11的环形突出部11d的外径相同或实质上相同。外部衬垫11的环形突出部11d的长度与盖板3和塑料板10厚度的总和相同或实质上相同。外部衬垫11的环形突出部11d的内径和电流收集器8的连接部分8a的通孔8b的内径相同或实质上相同。外部衬垫11的环形突出部11d的内径和电流收集器8的连接部分8a的通孔8b的内径与铆钉12的第一铆接部分12a的外径相同或实质上相同。铆钉12的第一铆接部分12a的长度与盖板3、电流收集器8的连接部分8a、塑料板10以及外部衬垫11的厚度总和相同或实质上相同。
因此，将铆钉12的本体12a***到外部衬垫11的凹部11b中，铆钉12的第一铆接部分12a在凹部11b的底部表面延伸穿过通孔11c，并且***到电流收集器8的连接部分8a的通孔8b中，第一铆接部分12b的从连接部分8a的通孔8b向下突出的末端部分从下面铆接。利用这种结构，将铆钉12附着到盖板3上，同时铆钉12与电流收集器8的连接部分8a电连接并且与盖板3电绝缘。
端子***13是绝缘特性的合成树脂构件，类似于塑料板10和外部衬垫11。注意：例如，通过将聚苯硫醚树脂与玻璃纤维均匀混合作为填充料而获得的加强树脂材料用作端子***13的材料，以便使其硬度大于塑料板10和外部衬垫11的硬度。替代地，使用聚四氟乙烯-全氟代烃基乙烯基醚共聚物(PFA)树脂来代替聚苯硫醚树脂。可以使用除了玻璃纤维之外的无机纤维。然而，材料不局限于此，并且可以选择任意适当的材料。
端子***13略大于端子螺钉14的头部14a，并且具有矩形形状。端子***13包括外部***处的围绕***外壁部分13a，通过凹入除了外部***之外的上表面来形成围绕***外壁部分。端子***13包括凹部13b，凹部可以在外壁部分13a内部容纳端子螺钉14的头部14a。端子***13包括凹部13b中的非圆形配合突起部13c。配合突起部13c与在端子螺钉14的头部14a中形成的非圆形配合凹部(配合凹槽)14c相配合，而凹部13b容纳端子螺钉14的头部14a。因此，当凹部13b中的配合突起部13c(即，除了凹部13b中的外壁部分11a的上端表面之外的下部位置处的配合突起部13c)与端子螺钉14的头部14a的配合凹部14c相配合时，端子***13容纳端子螺钉14，并限制端子螺钉14绕其轴旋转。注意，在本实施例中，通过切掉从一侧到相对侧延伸的部分来形成端子螺钉14的配合凹部14c，并且其具有矩形形状。端子***13的配合突起部13c形成为矩形，以便与矩形配合凹部14c相对应。
端子***13的下表面包括非圆形突出部13d。在本实施例中，突出部13d是矩形突出表面(升起的表面)。盖板3的上表面中设置了端子***13的区域包括非圆形凹部(第二凹部)3c，非圆形凹部3c可以容纳端子***13的突出部13d。当将端子***13的突出部***到第二凹部3c中时，限制端子***13绕其轴旋转，与外部衬垫11泪水。注意，在本实施例中，第二凹部3c形成为矩形以便与矩形突出部13d相对应。通过冲压等形成第二凹部3c。
当要将端子***13设置在盖板3的上表面上时，通过适当手段处理端子***13的下表面(包括突出部13d的表面)，使得在端子***13的下表面暴露玻璃纤维。适当手段的优选示例是机械地切掉端子***13的下表面。例如，通过用锉刀等切掉端子***13的下表面来暴露出玻璃纤维。端子***13的下表面处的突出部13d与盖板3的上表面处的第二凹部3c相配合，并且将端子***13固定到盖板3的上表面。用于将端子***13固定到盖板3的方法没有具体地限制。例如，可以向盖板3的上表面(具体地第二凹部3c)和端子***13的下表面的至少一个提供适当的粘合装置(例如，粘合膜、液体粘合剂或固体粘合剂，并且可以经由粘合装置将端子***13固定到盖板3。尽管可以将普通的粘合剂用作粘合剂，优选地可以使用环氧树脂粘合剂。环氧树脂粘合剂对于用于端子***13的合成树脂具有较弱的粘合性，但是对于无机纤维具有较好的粘合性。因此，在端子定位13的下表面处暴露的玻璃纤维允许将端子***13稳固地键合到盖板3。
端子螺钉4倾向于将电池单元与外部装置电连接。端子螺钉14是具有高强度的、由铁和诸如不锈钢和铬钼铸钢等之类的钢构成的导电金属构件。如上，端子螺钉14包括改变尺寸以被***到端子***13的凹部13b和柄部14b中的头部14a，柄部14b从头部14a的上表面突出并且在外部***表面处具有阳螺纹。如上，头部14a的下表面包括非圆形配合凹部(配合凹槽)14c。因此，当凹部13b中的配合突起部13c装配到配合凹部14c中时，将端子螺钉14与盖板3绝缘，并且支撑到端子***13上，而限制了柄部14b绕其轴旋转。
连接板15是由铜合金等构成的矩形导电金属构件。用镍电镀连接板15的表面以防止生锈和其他目的，改善了光滑性。连接板15包括一个末端处的第一通孔15a和另一个末端处的第二通孔15b。将铆钉12的第二铆接部分12c***到第一通孔15a中。将端子螺钉14的柄部14b***到第二通孔15b中。铆钉12的第二铆接部分12c的从连接板15的第一通孔15a向上突出的末端部分从上方铆接。利用这种铆接，使铆钉12和连接板15成为一体。
注意：在端子螺钉14中，简单地将柄部14b***到连接板15的第二通孔15b中。然而，例如当外部设备(未示出)的引线的压接接头装配到端子螺钉14的柄部14b上、并且用螺母固定端子螺钉14的柄部14b时，略微地抬起了端子螺钉14，并且头部14a的上表面与连接板15的下表面压力接触。这引起了引线与保持在端子螺钉14的头部14a和螺母之间的连接板的压力接触。利用这种结构，端子螺钉14和连接板15的压接接头彼此可靠地电连接。因此，引线的压接接头经由通过端子***13与盖板3绝缘的端子螺钉14、连接板15、铆钉12和电流收集器8与电极组件4电连接。这实现了将外部装置与电池单元电连接。
附加地，当将螺母固定到端子螺钉14的柄部14b上时，在固定到盖板3的上表面上的端子***13的凹部13b中的配合凸起部13c上装配的端子螺钉14的头部14a的配合凹部14c可靠地使得端子螺钉14停止与螺母一起旋转。即使在端子螺钉14的头部14a的配合凹部14c与端子***13的凹部13b中的配合突起部13c之间存在一些间隙，端子螺钉14也只会空转旋转一定程度而不会造成特别的问题。
此时，因为端子***13使得端子螺钉14停止旋转，端子***13从端子螺钉14接收旋转扭矩。然而，具有暴露的玻璃纤维的端子***13的下表面与盖板3的上表面紧密接触，并且因此利用抵靠盖板3的增加的摩擦阻力来固定端子***13。因此，由于来自端子螺钉14的旋转扭矩，可靠地使得端子***13停止与端子螺钉14一起旋转。盖板3的上表面的第二凹部3c和端子***13的下表面处的突出部13彼此配合使得停止旋转效果更加显著。如上所述，因为向盖板3的上表面(具体地第二凹部3c)和端子***13的下表面提供粘合装置(例如粘合剂)，通过粘合剂装置将端子***13固定到盖板3上，并且进一步确保了旋转的停止。
注意，如果端子螺钉14的柄部14b(阳螺纹部分)的周长较小，即端子螺钉14的柄部14b具有较小的直径，并且将诸如聚苯硫醚树脂(PPS)之类合成树脂用作端子***13的材料，端子***13可能不能承受来自端子螺钉14的旋转扭矩。然而，将合成树脂与诸如玻璃纤维之类的无机纤维混合增强了端子***13的强度。这种混合对于成本减小也有贡献。
因为将端子***13设置为与盖板3处的外部衬垫11分离，不会将旋转扭矩传递给封闭铆钉12周围的间隙的外部衬垫11。因此，不会向外部衬垫11施加非故意的力。不会削弱与外部衬垫11的密封(更具体地，外部衬垫11的下表面和盖板3的上表面(第一凹部3b的上表面)之间的密封，外部衬垫11的环形突出部11d的外部***表面和改变3的通孔3a的内部***标间以及塑料板10的通孔10b的内部***表面之间的密封，以及外部衬垫11的环形突出部11d的内部***表面和铆钉12的第一铆接部分12的外部***表面之间的密封)。
施加至端子螺钉14的柄的旋转扭矩没有传递给与端子螺钉14分离设置的铆钉12。因此，不会发生其中铆钉12的旋转引起通过铆接固定的铆钉12和电流收集器8的连接部分8a不牢靠从而削弱其间连接的情况。此外，不会向塑料板10和外部衬垫11施加非故意的力。另外，也没有削弱塑料板10和外部衬垫11之间的密封(更具体地，塑料板10的上表面和盖板3的下表面之间的密封，外部衬垫11的下表面和盖板3的上表面(第一凹部3b的上表面)之间的密封，外部衬垫11的环形突出部11d的外部***表面和盖板3的通孔3a的内部***表面以及塑料板10的通孔10b的内部***表面之间的密封，以及外部衬垫11的环形突出部11d的内部***表面和铆钉12的第一铆接部分12a的外部***表面之间的密封)
外部衬垫11和端子***13的分离提供允许适当的选择具有对于密封构件合适硬度的材料作为外部衬垫11的材料，并且允许适当的选择具有足够硬度承受来自端子螺钉14的旋转扭矩的材料作为端子***13的材料。更具体地，因为当外部衬垫11弹性形变以与导电构件(盖板3、电流收集器8和铆钉12)的表面紧密接触时，外部衬垫11具有较高的密封效果，要求外部衬垫11具有一定程度的灵活性。如果端子***13是高度灵活的，来自端子螺钉14的旋转扭矩使得配合突起部13c可能磨损和破裂。当磨损发展时，削弱了端子螺钉14的旋转停止功能。为此原因，要求端子***13具有足够的硬度以承受来自端子螺钉14的旋转扭矩。
在根据本发明的铆钉12中，将沿本体12a的轴向的尺寸设置为比传统铆钉的更大，以便使得通过第一铆接部分12b和第二铆接部分12c的铆接引起的铆钉12两端的弹性形变最小化。作为其结果，连接板15的相距盖板3的上表面的位置需要比传统端子结构中的更高。根据本实施例的端子***13的配合突起部13c是当端子***13停止端子螺钉14旋转时直接接收来自端子螺钉14的旋转扭矩的部分。因此，端子***13的配合突起部13c需要沿高度方向具有足够的厚度，以便具有足以承受旋转扭矩的强度。作为其结果，端子螺钉14的头部高度中的位置足够高，并且连接板15的高度相距盖板3的上表面的位置也需要比传统端子结构中的高。为此原因，在本实施例中，外部衬垫11的外壁部分11a较高，并且从盖板3的上表面到外壁部分11a的上部端面之间的爬电距离较长(优选地，爬电距离与盖板3的宽度尺寸之比为0.15至0.3)。端子***13的外壁部分13a较高，并且从盖板3的上表面至外壁部分13a的上部端面的爬电距离较长(优选地，爬电距离与盖板3的宽度尺寸之比为0.15至0.3)。
外部衬垫11的外壁部分11a形成为完全或者实质上完全覆盖铆钉12的本体12a，并且使得外壁部分11a的上部端面与连接板15的下表面接触或者略微间隔开。端子***13的外壁部分13a形成为完全或者实质上完全覆盖端子螺钉14的头部14a，并且使得外壁部分13a的上部端面与连接板15的下表面接触或略微间隔开。
利用上述结构，即使将电池单元暴露到由冷凝等产生的液滴或导电空气(静电或灰尘)中，外部衬垫11的外壁部分11a和端子***13的外壁部分13a用作盖子(或挡板(barrier))。这方便地防止了盖板3和铆钉12之间的短路以及盖板3和端子螺钉14之间的短路。
根据该实施例的电池单元如上所述。因为压缩形成，铆钉12据此穿过盖板3的那部分***区域(通孔3a的***区域)具有比上述的其余区域更高的硬度。这即使在由铆钉12的铆接引起的轴向力作用于***区域，也防止了限定壁3的每一个通孔3a的***区域沿与压缩方向交叉的方向伸长。
也就是说，当使得***区域承受由铆钉12的铆接引起的压缩力时，***区域通过与压缩形成相关联的加工硬化而具有增加的硬度。这在铆钉12的铆接时抑制了每一个通孔3a的***区域沿与压缩方向相交的方向的伸长。因此，按照可靠的方式使得***区域和绝缘构件10、11彼此紧密接触，从而确保了箱体2的气密性。
通孔3a的***区域的压缩形成在盖板3的外表面中提供了第一凹部3b，外部衬垫装配到第一凹部中。每一个第一凹部3b的内部***表面和每一个外部衬垫11的外壁部分11a的外部***表面彼此面对。即使由每一个铆钉12的铆接引起的压缩力作用于外部衬垫11，这也限制了外部衬垫11容易地沿与铆钉12的轴方向正交的方向伸长。
此外，因为外部衬垫11由合成树脂构成，每一个外部衬垫11在铆钉12的铆接引起的压缩力下，经历了通孔3a的***中的蠕变。也就是说，将每一个外部衬垫11沿与铆钉12的轴方向正交的方向随时间挤出去，并且每一个外部衬垫11变得更薄，这可能导致降低与盖板3的接触程度。然而，如上所述将每一个外部衬垫11装配到第一凹部3b中限制了沿与铆钉12的轴方向正交的方向的伸长。这防止或减小了蠕变，以便确保每一个外部衬垫11和盖板3之间的紧密接触。
箱体1由箱体本体2和盖板3组成，箱体本体2具有在一侧形成开口的盒子形状，盖板3覆盖开口。箱体本体2和盖板3由铝合金构成，并且盖板3中使用的铝合金是退火材料。这使得可以减小电池单元的总重量。也可以在不损坏(弄破)盖板3的情况下压缩形成通孔3a的***区域并且使其变薄。
具体地，未处理(原始)铝合金、热处理铝合金等比退火铝合金(氧回火材料)等更硬。因此，当使用未处理(原始)铝合金、热处理铝合金等时，可能在压缩形成时模具接触边缘的位置损坏(弄破)通孔3a的***区域。具体地，当减小厚度以减小重量时，可能发生严重的损坏。相反，退火铝合金比上述材料更软。因此，当压缩形成通孔3a的***区域时，退火铝合金按照与模具共形的平滑方式弹性形变。因此，在通孔3a的***区域的边界处几乎不可能发生机械破坏，因此可以确保箱体1的气密性。
注意，根据本发明的电存储装置不局限于上述实施例，并且在不脱离本发明精神和范围的情况下可以进行各种改变。
以上实施例也说明了其中外部衬垫11的整个下表面装配到盖板3的上表面中的第一凹部3b中的示例。替代地，可以在外部衬垫11的下表面处形成突出部，可以调节盖板3的第一凹部的大小以容纳突出部，并且外部衬垫11的突出部可以装配到第一凹部中，如同端子***13的情况那样。
以上实施例也说明了这样的示例，其中在端子***13的下表面中形成突出部13d，在改变3的上表面中形成调节大小以容纳突出部13d的第二凹部3c，并且端子***13的突出部装配到盖板3的第二凹部3c中。替代地，可以不形成突出部13d，并且可以调节盖板3的第二凹部的大小容整个端子***13的下表面，并且整个端子***13的下表面可以装配到第二凹部中，如同外部衬垫11的情况那样。
然而优选地，盖板3具有第一凹部3b和第二凹部3c，因为它们增加了盖板3区域的力矩，其结果是增强了盖板3的机械强度。在这种情况下，减小第一凹部3b和第二凹部3c之一的尺寸增加了第一凹部3b和第二凹部3c之间的距离。这防止了第一凹部3b和第二凹部3c彼此影响。以上实施例已经说明了其中用于外部衬垫11的第一凹部3b大于用于端子***13的第二凹部3c的示例。采用这种结构是基于盖板3的平坦度和机械强度随第一凹部3b的面积而增加的背景，其结果是增加了密封效果和耐久性。
对于外部衬垫11或端子***13的任一个，突出部的个数不局限于此，并且可以形成多个突出部。外部衬垫11和端子***13不需要是矩形的。例如，外部衬垫11和端子***13可以是环形、六边形或八边形。
以上实施例已经说明了这样的示例，其中用于正电极的电流收集器8和用于正电极的铆钉12由铝或铝合金构成，而用于负电极的电流收集器8和用于负电极的铆钉12由铜或铜合金构成。然而只要材料是适用于电池单元类型的导电金属材料，可以使用任意材料。以上实施例也已经说明了用于端子螺钉14和连接板15的材料。然而，只要材料是诸如强度和导电性之类的性质适当的导电金属材料，可以使用任意材料。
以上实施例已经说明了其中柄部(阳螺纹部分)14b从端子螺钉14的头部14a的上表面突出的示例。然而，诸如圆形或多边形管之类的适当形式的柄部可以突出来代替阳螺纹部分，并且可以在柄部的上部端面中形成螺纹孔。
电极组件不局限于如以上实施例中所述的椭圆柱形式的线圈型电极组件。电极组件可以具有任意其他形状并且可以是堆叠类型之一。
通过采用例如其中假定将端子结构9设置在盖板3上时将退火铝合金(氧回火材料)用于盖板3的情况下描述以上实施例。然而，本发明不局限于此。例如当使用铝合金时，可以使用除了上述(T回火材料)之外的未处理铝合金(F回火材料)或热处理铝合金。替代地，可以使用加工硬化铝合金(H回火材料)。这是因为通过压缩形成可以进一步地发展加工硬化。另外，用于箱体1的材料不局限于铝合金。例如，箱体1可以由诸如不锈合金等之类的其他金属材料构成。
通过采用例如其中将端子结构9设置在盖板3上的情况来描述以上实施例，但是替代地可以将端子结构9设置在箱体本体2上。也就是说，铆钉12可以延伸穿过箱体本体2。在这一示例中，优选地可以将氧回火材料用于箱体本体2。如应该理解的，箱体本体2可以由除了氧回火铝合金之外的其他铝合金或其他金属材料构成。
在以上实施例中，盖板3的外表面中形成第一凹部3b，但是本发明不局限于此。例如，可以在盖板3的内表面中形成凹部，或者替代地盖板3可以在其两侧都具有凹部。具体地，优选地是在盖板3的外表面中形成凹部3b，用于定位外部衬垫11或者用于限制外部衬垫11等的伸长。同时，为了定位塑料板10或者限制塑料板10的伸长，可以在盖板3的内表面中形成凹部，以适合地容纳塑料板10。在其中对于外部衬垫11和塑料板10两者都执行定位和伸长限制的情况下，盖板3可以在两侧上都具有凹部。
在以上实施例中，对铆钉2的两个末端都铆接，但是本发明不局限于此。例如，可以将铆钉12的任一个末端都铆接。
在以上实施例中，铆钉12和端子螺钉14是分离的部件，其经由连接板15彼此电连接。然而，本发明不局限于此。例如，可以整体地形成铆钉12和端子螺钉14。在这种情况下，铆钉12可以具有大于本体部分12a的直径的凸缘部分，来代替铆钉12的本体部分12a的铆接部分之一(第二铆接部分)12a，并且可以将端子螺钉14整体地形成为凸缘部分。这种结构允许通过铆接第一铆接部分12b穿过第一铆接部分12b和凸缘部分整体地加固了外部衬垫11、盖板3、塑料板10和电流收集器8的连接部分8a。同样，利用这种结构，可以将端子螺钉14与电极组件4电连接。
在以上实施例中，将外部衬垫11和端子***13分离地设置在盖板3的外表面上，但是本发明不局限于此。例如，可以整体地形成外部衬垫11和端子***13。
在以上实施例中，外部衬垫11具有转配到盖板3的通孔3a中的环形凸起部分，但是本发明不局限于此。例如，塑料板10可以具有可以装配到盖板3的通孔3a中的环形凸起部分。替代地，外部衬垫11和塑料板10每一个均可以具有可以装配到盖板3的通孔3a中的环形凸起部分。
在以上实施例中，端子***13、外部衬垫11和塑料板10每一个均有具有绝缘性质的材料构成，以在端子螺钉14和盖板3之间提供绝缘。然而，本发明不局限于此。例如，当箱体1的限定壁和电极组件14经由铆钉12彼此电连接时，端子***13、外部衬垫11或塑料板10可以具有导电型。作为向端子***13、外部衬垫11或塑料板10赋予导电性的方法，可以将诸如碳之类的具有导电型的材料与合成树脂进行混合。替代地，可以不提供外部衬垫11和塑料板10，并且使得铆钉12和盖板直接彼此接触。
已经结合锂离子二次电池单元的场景描述了以上实施例。然而，可以任意选择电池单元的类型和尺寸(容量)。
本发明不局限于锂离子二次电池单元，也可以应用于各种二次电池单元、一次电池单元和诸如电学双层电容器之类的电容器。

Claims (9)

1.一种电存储装置，包括：
电极组件(4)；
箱体(1)，所述箱体容纳电极组件(4)，所述箱体(1)包括限定壁；以及
铆钉(12)，所述铆钉穿过所述限定壁，
在铆钉(12)穿过所述限定壁之前，将所述限定壁中的所述铆钉(12)要穿过的区域的***区域在厚度方向上压缩成形为具有比其余区域更高的硬度且厚度更薄。
2.根据权利要求1所述的电存储装置，其中
所述箱体(1)包括在一部分结构中具有第一通孔(3a)的限定壁；
所述铆钉(12)经由所述第一通孔(3a)穿过所述限定壁；以及
所述限定壁中的第一通孔(3a)的***区域具有比其余区域更高的硬度。
3.根据权利要求1所述的电存储装置，还包括：
沿限定壁设置的绝缘构件，所述绝缘构件具有面对所述限定壁的接合表面，使得所述铆钉(12)穿过绝缘构件和限定壁，
其中所述限定壁具有凹部，所述绝缘构件的接合表面的一部分与所述凹部相配合。
4.根据权利要求2所述的电存储装置，还包括：
沿限定壁设置的绝缘构件，所述绝缘构件具有位置与限定壁的第一通孔(3a)相对应的第二通孔、以及面对限定壁的接合表面，第一和第二通孔彼此对齐，使得所述铆钉(12)经由所述第一和第二通孔穿过绝缘构件和限定壁，
其中所述限定壁具有凹部，所述绝缘构件的接合表面的一部分与所述凹部相配合。
5.根据权利要求3或4所述的电存储装置，其中所述绝缘构件包括合成树脂。
6.根据权利要求3或4所述的电存储装置，其中所述绝缘构件(11)设置在限定壁的外表面上，并且支撑所述铆钉(12)。
7.根据权利要求1所述的电存储装置，还包括：
设置在所述限定壁的外表面上的外部绝缘构件(11)，所述外部绝缘构件(11)具有面对所述限定壁的外表面的接合表面；以及
设置在所述限定壁的内表面上的内部绝缘构件(10)，所述内部绝缘构件(10)具有面对所述限定壁的内表面的接合表面，使得所述铆钉(12)穿过外部绝缘构件(11)、限定壁和内部绝缘构件(10)，
其中所述限定壁具有凹部(3b)，所述外部和内部绝缘构件(11，10)的至少一个的接合表面的一部分与所述凹部相配合。
8.根据权利要求2所述的电存储装置，还包括：
设置在所述限定壁的外表面上的外部绝缘构件(11)，所述外部绝缘构件(11)具有位置与限定壁的第一通孔(3a)相对应的第三通孔(11c)、以及面对限定壁的外表面的接合表面，其中第一和第三通孔(3a，11c)彼此对齐；以及
设置在所述限定壁的内表面上的内部绝缘构件(10)，所述内部绝缘构件(10)具有位置与限定壁的第一通孔(3a)相对应的第四通孔(10b)、以及面对所述限定壁的内表面的接合表面，其中第一和第四通孔(3a、10b)彼此对齐，使得所述铆钉(12)经由所述第一、第三和第四通孔穿过外部绝缘构件(11)、限定壁和内部绝缘构件(10)，
其中所述限定壁具有凹部(3b)，所述外部和内部绝缘构件(10，11)的至少一个的接合表面的一部分与所述凹部相配合。
9.根据权利要求1所述的电存储装置，其中所述限定壁包括退火铝合金。
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