CN100391029C - 密闭方形电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种既不增加用于防爆的电池的制造工序，也不使电池壳体变薄的密闭方形电池。其具有方形状的电池壳(1)，该电池壳(1)前后宽度的尺寸相对于上下高度的尺寸及左右长度的尺寸来说要小。电池壳(1)的壳本体(4)的前后左右侧壁(4a，4b，4c)中，占有大部分面积的前后壁(4a，4b)中，前壁(4a)的厚度尺寸(L1)比后壁(4b)的厚度尺寸(L2)小。

Description

密闭方形电池
技术领域
本发明涉及锂电池等方形状的薄型密闭方形电池。
背景技术
在特许文献1(特开平11-111244号公报，0018-0022段和图4)以及特许文献2(特开2001-23595号公报，0017-0018段和图1)中，公开了在由于过度充电等产生的气体而使电池内压异常升高时，形成在电池壳的壳本体和盖上的薄壁部破裂，具有将上述气体向电池外部放出的安全阀的密闭方形电池。
因为在特许文献1和2中的薄壁部是在壳本体和盖成形后，通过冲压加工和切削加工而形成的，所以增加了只进行此加工的制造工序，降低了电池的制造效率。另外，在电池内压异常升高时而使薄壁部确实破裂时，如特许文献1的第0011段所示，必需使薄壁部的厚度变薄形成为0.1mm左右的程度，因此存在不易管理用于形成薄壁部的制造的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种既不增加用于防爆的电池的制造工序，也不使电池壳体变薄的密闭方形电池。，
如图1和2所示，本发明特征在于具有方形状的电池壳1，该电池壳1前后幅度的尺寸相对于上下高度的尺寸及左右长度的尺寸来说要小。电池壳1的前后左右侧壁4a，4b，4c中，在占有大部分面积的前后壁4a，4b上，前壁4a的厚度尺寸L1小于后壁4b的厚度尺寸L2。在这里，既可以是整个前壁4a的厚度尺寸L1小于后壁4b的厚度尺寸L2，也可以是前壁4a的上半部和右半部等的一部分厚度尺寸L1小于后壁4b的厚度尺寸L2。
具体的说，电池壳1的前壁4a的厚度尺寸比后壁4b的厚度尺寸仅小0.05～0.10mm。如果前壁4a和后壁4b的厚度尺寸之差小于0.05mm的话，电池内压在异常升高时，前壁4a和后壁4b的膨胀差会变得过小，后壁4b比前壁4a先破裂。而如果前壁4a和后壁4b的厚度尺寸之差大于0.10mm的话，前壁4a变得过薄而使壳本体4的成形困难，或者后壁4b过厚而导致壳本体4的重量增加。
另外，本发明的特征在于具有方形状的电池壳1，该电池壳1前后宽度尺寸相对于上下高度尺寸以及左右长度尺寸来说要小，电池壳1由上面开口的有底方筒形的壳本体4和封闭壳本体4的上面开口、左右横向长的盖5构成，在壳本体4的前后左右的侧壁4a、4b、4c中，在占有大部分面积的前后壁4a，4b中，前壁4a的厚度尺寸L1比后壁4b的厚度尺寸L2小，盖5的外周缘以密闭状焊接在壳本体4的上端开口周缘。
该壳本体4的前壁4a的厚度尺寸L1比壳本体4的左右侧壁4c，底壁4d及盖5的厚度小。
壳本体4的前壁4a的厚度尺寸是在0.15～0.4mm的范围内，同时比后壁4b的厚度尺寸仅小0.05～0.10mm。如果壳本体4的前壁4a的厚度尺寸小于0.15mm的话，前壁4a过薄而使得将盖5焊接在用作壳本体4的上端开口周边的前壁4a的上端变得困难，如果前壁4a的厚度尺寸大于0.4mm的话，则不利于壳本体4的重量削减。
本发明的密闭方形电池在电池内压异常上升时，占有电池壳1大部分面积的前后壁4a，4b向前后两个方向膨胀而变薄，特别是前壁4a，厚度比后壁4b薄更快地到达极限。电池壳1膨胀变形直到接近临界点时，前壁4a比后壁4b先破裂，电池内的气体从该裂缝中放出以实现电池的防爆。因为前壁4a能够向外侧膨胀变薄而破裂，所以没有必要使前壁4a变薄到以往技术中的薄壁部的厚度尺寸，除了这类电池壳1的制造管理变得更容易，还能够抑制前壁4a的强度降低。
对于使前壁4a的厚度比后壁4b薄，因为在使电池壳1成形时能够调节冲头和模具之间的间隙，所以在电池壳1成形后没有必要再进行用于防爆的冲压加工和切削加工等，能够提高电池的制造效率。
而且，因为能够在前壁4a上特定出放出上述气体的部位，所以在使用本发明的电池的机器中，只要在与前壁4a相对的部位设计上述气体的排出路径就可以，从而能够实现机器设计的容易性。
通过前述可以看出因为不需要将前壁4a变薄到以往技术中的薄壁部的厚度尺寸，所以能够将电池壳1的盖5的外周边缘以密闭的方式准确焊接在壳本体4的上端开口周边缘上。
附图说明
图1是沿图2的A-A线的剖视图；
图2是第一实施例的部分剖开的主视图；
图3是示出电池异常膨胀状态的立体图；
图4是第二实施例的壳本体的纵向剖视图。
图中
1   电池壳
4   壳本体
4a  壳本体的前壁
4b  壳本体的后壁
5   盖
具体实施方式
(第1实施例)
图1和图2示出了关于本发明的密闭方形电池的第1实施例，在方形状的薄形电池壳1中，相对于上下高度的尺寸及左右长度的尺寸来说，前后幅度的尺寸要小而左右横向长，密闭容纳有电极体2和非水电解液，在电池壳1内的上端配设有塑料制的绝缘体3。顺便说一下，电池壳1的左右长度尺寸是34mm，前后幅度尺寸是5mm，上下高度尺寸是45mm。
电池壳1由上面开口的有底方筒形的壳本体4/以密闭的方式密闭壳本体4的上面开口的左右横向长的盖5构成。壳本体4是通过对铝板进行深冲加工而形成。如图1所示，电池壳1的前后左右的4个角被做成为圆弧状。
电极体2是用隔离物隔开薄片状的正极和负极的电极并卷绕成涡旋状后，将整体压紧弯折变形为剖面呈四边形的扁平状，以便与电池壳1的剖面形状一致。从电极体2的正极和负极的各电极如图2所示分别向上导出正负的集电导线6，7。
盖5是由铝合金板制造的冲压成形件，外周边缘通过激光以密闭的方式焊接在壳本体4的上端开口周缘。在盖5的中央，通过绝缘密封件8而以贯通状的方式安装有负极端子9。盖5的厚度尺寸是3mm。
盖5的左右的一个端侧上设有注液孔10，通过该注液孔10可向电池壳1内注入电解液。注液孔10在注入电解液后被密封。负极端子9的下端，焊接有负极集电导线7。正极集电导线6被焊接在绝缘密封件8和注液口10之间的盖5的里面，由此，正极集电导线6与电池壳1导通，电池壳1兼作正极端子。
壳本体4前壁4a的厚度尺寸L1比后壁4b的厚度尺寸L2小。即：前壁4a的厚度尺寸L1是0.2mm，后壁4b的厚度尺寸L2是0.3mm。壳本体4的左右侧壁4c、4c的厚度尺寸分别是0.3mm。
一旦电池内压超过预定值而变为异常时，如图3所示，电池壳1膨胀变形。也就是，占有壳本体4的大部分面积的前后壁4a、4b向前后方向膨胀，伴随着该膨胀，分别在壳本体4的左右侧壁4c、4c，底壁4d和盖5的中央侧变形为弯曲状的凹陷。
随着所述电池内压的升高，壳本体4的前后壁4a、4b进一步膨胀而壁厚立刻变薄，另外，左右侧壁4c4c，底壁4d和盖5在靠近长方向的端部弯曲很大。前壁4a比后壁4b薄而更快的到达极限。
一旦电池壳1膨胀变形接近临界点时，前壁4a早于后壁4b，在前述左右侧壁4c、4c，底壁4d和盖5的弯曲部位为起点开裂。从裂缝处放出电池内的气体而实现电池的防爆。
这样，因为电池内压在异常升高时，电池壳1的前壁4a首先开裂而放出电池内的气体，所以电池内压不会使后壁4b，左右侧壁4c、4c，底壁4d和盖5开裂。
(第2实施例)
图4示出了关于本发明的密闭方形电池的第2实施例，壳本体4的前壁4a的上半部的厚度尺寸L3是0.2mm，前壁4a的下半部的厚度尺寸L4是0.3mm。其它部分因为与第1实施例相同，所以省略说明。
在第2实施例中，虽然前壁4a的厚度尺寸通过上半部和下半部变化为台阶状，但是前壁4a的厚度尺寸通过上半部和下半部变化为倾斜状也是可以的。也可以使壳本体4的前壁4a的右半部的厚度尺寸是0.2mm，前壁4a的左半部的厚度尺寸是0.3mm。
本发明虽然特别适合于电池壳1的左右长度的尺寸为30～34mm，前后宽度尺寸为3～6mm，上下高度尺寸为20～50mm的密闭方形电池，但该尺寸可以任意变化。

Claims (4)

1.一种密闭方形电池，其特征在于，具有前后宽度尺寸相对于上下高度尺寸及左右长度尺寸来说要小的方形状的电池壳，在所述电池壳的前后左右侧壁中，占有大部分面积的前后壁中，前壁的厚度尺寸比后壁的厚度尺寸小0.05～0.10mm。
2.一种密闭方形电池，其特征在于，具有方形状的电池壳，该电池壳前后宽度尺寸相对于上下高度尺寸和左右长度尺寸来说要小，电池壳具有上面开口的有底方筒形的壳本体和封闭壳本体的上面开口、左右横向长的盖，在壳本体的前后左右的侧壁中，占有大部分面积的前后壁中，所述前壁的厚度尺寸比所述后壁的厚度尺寸小0.05～0.10mm，所述盖的外周边缘以密闭状的形式焊接在壳本体的上端开口周边。
3.如权利要求2所述的密闭方形电池，其特征在于，所述壳本体的所述前壁的厚度尺寸比所述壳本体的所述左右侧壁、底壁以及所述盖的厚度尺寸小。
4.如权利要求2或3所述的密闭方形电池，其特征在于，所述前壁的厚度尺寸在0.15～0.4mm的范围内。
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Contract record no.: 2009990000001

Denomination of invention: Closed square cell

Granted publication date: 20080528

License type: Exclusive license

Record date: 2009.1.4

LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2008.11.25 TO 2014.11.24; CHANGE OF CONTRACT

Name of requester: WUXI HITACHI MACROCELL CO., LTD.

Effective date: 20090104

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: HITACHI MAXELL ENERGY LTD.

Free format text: FORMER OWNER: HITACHI MAXELL LTD.

Effective date: 20111018

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20111018

Address after: Kyoto Japan

Patentee after: Hitachi Maxell

Address before: Osaka Japan

Patentee before: Hitachi Maxell, Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080528

Termination date: 20141126

EXPY Termination of patent right or utility model