CN102460771A - 密闭型电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的在密闭型电池的壳体20的一部分形成的安全阀40,其特征在于,具备与该安全阀的周围部分相比形成为薄壁的薄壁部42,在该安全阀的薄壁部的周围部分,以包围该薄壁部的方式形成阻止从上述壳体的其他部分向该薄壁部的热传导的缝隙80。
Description
技术领域
本发明涉及在密闭壳体内共同容纳电极体和电解质的构成的密闭型电池,具体地,为具备当壳体内压上升了时打开的安全阀的密闭电池。另外,本申请基于2009年6月4日递交的日本专利申请第2009-135601号要求优先权,该专利申请的全部内容引入本文作为参考。
背景技术
近年,锂离子电池以及其他密闭型的二次电池作为车辆搭载用电源或者计算机和/或移动终端等的电源,重要性提高。特别地,期待重量轻且能获得高能量密度的锂离子电池,作为优选的车辆搭载用高输出电源被使用。
在该密闭型电池一般设置有用于由于过充电等造成壳体内的气压(内压)过剩地上升了的情况下释放该内压的内压释放结构。作为该内压释放结构的一个代表例,如专利文献1所记载的安全阀,其构成为,在壳体的一部分形成比其他部分厚度薄的薄壁部(典型的为金属制),若该壳体的内压成为预定值(释放压力)以上时,上述薄壁部破裂(开裂)放出壳体内的气体,降低壳体内压。另外,举例专利文献2、3作为涉及具备这种安全阀的电池的其他现有技术文献。
专利文献
专利文献1:日本专利申请公开平成11-150885号公报
专利文献2:日本专利申请公开2001-23595号公报
专利文献3:日本专利申请公开2007-179793号公报
发明内容
如上述专利文献1所记载的,以往,被设置于电池壳体的一部分的薄壁的安全阀通过将构成该壳体的预定的材质的金属板(例如铝板)通过冲压加工等的方式薄壁化形成。因此,由于该加工时产生的金属硬化(加工硬化)造成薄壁的安全阀的物理的强度(具体地,拉伸强度)反而提高。而且,现有技术的安全阀,对应于电池的形状和/或容量预先设定适当的开阀压(即,安全阀开裂时的壳体内压),为了当施加该开阀压的压力时正确开裂,规定薄壁部分的壁厚和/或在该薄壁部分形成的凹陷部(即可以成为用于引导薄壁部分的开裂的开裂开始点的槽部)的槽深度时,该壁厚和/或槽深度是以安全阀由上述加工硬化之后的材质形成为前提设定的。这本身在技术上优选。
但是,在实际的密闭型电池的制造过程中,在具有通过上述冲压加工等薄壁化以及加工硬化形成的安全阀的电池壳体收纳了构成电池的电极体和/或各种电解质(典型的为电解液)之后,进行密封该电池壳体的开口部的密封处理。一般地,该密封处理伴随着在电池壳体的开口部焊接预定的盖部件(封口板)等的加热的处理而进行。因此,该焊接等的加热处理时发生的热也传导到安全阀的薄壁部分,结果,暂时加工硬化了的安全阀的薄壁部分由于该输入热,可能成为所谓的退火的状态而反而软化。该情况,是以被加工硬化了为前提设定了上述开阀压的安全阀,由于软化,造成比该设定开阀压低的内压时开阀的缺陷发生的原因,因此不优选。
作为关于该情况的对策,例如为了能够以软化作为前提实现设定开阀压的开阀,预先设定薄壁部分的壁厚和/或凹陷部的槽深度,但实际上,上述退火的发生和/或该程度根据每个电池(即每个的焊接等的加热处理的强弱)而不同。因此,对由预定的生产线制造的所有的电池,不可能实现预测退火程度、一律地预先设定薄壁部分的壁厚和/或凹陷部的槽深度。
本发明是鉴于上述现有的问题作出的,其目的在于提供即使进行伴随上述焊接等的加热的处理也不受影响,在预先设定了的开阀压附近能够正常地开裂(开口)的构造的安全阀。另外,目的在于提供具备像这样的安全阀的密闭型电池。
通过本发明提供的一个形态的电池,其特征在于,具备构成正极和负极的电极体、电解质、以及收纳该电极体和电解质的密闭的壳体。另外,在所述壳体的一部分形成安全阀,所述安全阀在所述壳体的内压上升到了预定水平以上的情况下被打开。所述安全阀具备与该安全阀的周围部分相比形成为薄壁的薄壁部。
而且,在所述安全阀的薄壁部的周围部分以包围该薄壁的方式形成缝隙,所述缝隙阻止从所述壳体的其他部分向该薄壁部的热传导。
该结构的密闭型电池,如上所述的缝隙(槽部)以包围构成安全阀的薄壁部的方式在该薄壁部的周围形成。
据此,一部分形成有安全阀的壳体(典型的为铝等的金属制壳体)即使置于像电池构筑时的壳体密封处理这样伴随热的产生的处理的情况下,也能够阻止在壳体传导的热传导到构成安全阀的薄壁部(输入热),抑制通过向该薄壁部的输入热而发生“退火”。
因此,能够提供具备电池制造工序中能够抑制由于薄壁部的退火引起的软化、进而抑制开阀压的降低,在预先设定了的开阀压附近能够正常开裂的安全阀的密闭型电池。
另外,通过该缝隙的形成,从而改善如上述那样的传导热的影响,并且提高对于振动的衰减特性。因此,被设置于在此公开的密闭型电池的壳体(例如构成壳体的盖体)的安全阀,能够抑制例如使用超声波的电池制造工序(例如,用于将集电端子接合于电极体而进行的超声波焊接工序)中由于该超声波造成的损害。进而能够提供具备防止由于超声波造成的劣化、可靠性高的安全阀的密闭型电池。
作为在此公开的密闭型电池的优选的一个形态中,所述缝隙在所述安全阀的薄壁部的周围部分中形成于所述壳体的内表面侧。
根据该构成,能够抑制通过设置缝隙电池壳体(特别地,薄壁周围)引起的机械的强度的低下。另外,即使在壳体内压异常上升时(即,安全阀即将开阀之前那样的状态),也能够可靠地防止在该缝隙的部分发生开裂的缺陷。
另外,作为在此公开的密闭型电池的优选的一个形态中,其特征在于,所述缝隙形成为从所述壳体的表面到至少超过所述薄壁部的壁厚的深度。更优选的是,其特征在于,所述缝隙形成为超过在所述安全阀的薄壁部的周围部分的从壳体外表面侧至内表面侧的壁厚的10%的深度(例如,相当于该壁厚的10%~50%的深度,优选为相当于该壁厚的10%~30%的深度)。
通过如上所述的深度形成缝隙,能够更有效地防止在壳体传导的传导热向薄壁部输入热(传导)。
另外,作为在此公开的密闭型电池的优选的一个形态中,其特征在于,在所述薄壁部的周围形成所述缝隙,使得所述薄壁部的预定方向X的尺寸W和在所述薄壁部的周围形成的缝隙夹持该薄壁部在所述预定方向X的缝隙间的尺寸Ws的比Ws/W为1.1≤Ws/W≤2(更优选为1.25≤Ws/W≤2,特别地1.5≤Ws/W≤2,例如1.5≤Ws/W≤1.75程度)。
通过以满足像这样的条件的方式形成缝隙,通过设置了缝隙产生的退火发生防止效果和抑制由于缝隙的存在使得电池壳体(特别是薄壁部周围)的机械的强度的低下能够恰当地同时实现。
另外,作为在此公开的密闭型电池的优选的一个形态中,其特征在于,在形成有所述缝隙的所述安全阀的薄壁部的周围部分的从壳体外表面侧至内表面侧的壁厚形成为比该周围部分的更靠外周部分厚。
通过刻意地使像这样形成的缝隙的附近的壁厚比周围厚,能够使得在该厚壁部分的吸热效果提高。因此,通过与由于缝隙造成的热传导的阻止效果的协同作用,能够更有效地防止在壳体传导的传导热向薄壁部输入热(传导)。
优选的是,本发明作为在此公开的密闭型电池,能够提供构成锂二次电池(典型地为锂离子电池)的电池。锂二次电池在电池壳体内部产生气体,壳体内压容易上升,适合作为本发明的应用对象。
在此公开的密闭型电池具备在到达了预定水平的壳体内压时能够高精度地打开的构造的安全阀,特别地,适宜作为搭载于汽车等车辆的发动机(电动机)用电源使用。因此,本发明提供具备在此公开的任一密闭型电池(典型地为多个该密闭电池相互电连接而成的电池组)作为电源的车辆(典型地为汽车,特别是像混合动力汽车,电动汽车,燃料电池汽车这样的具备电动机的汽车)。
附图说明
图1是示意地示出一个实施方式的密闭型电池的立体图。
图2是示出一个实施方式的电极体以及电极端子的示意侧面图。
图3是示意地示出一个实施方式的密闭型电池的安全阀的构造的立体图。
图4是图3所示的安全阀的俯视图。
图5是图4中V-V线截面图。
图6是模拟安全阀的形状的实验例中使用的测试件的俯视图。
图7是表示缝隙的深度(ds:mm)和开阀压降低率(%)以及算出耐久性减少率(%)的关系的坐标图。
图8是表示缝隙的尺寸(Ws:mm)和薄壁部温度(℃)以及算出耐久性残留率(%)的关系的坐标图。
图9是示意地示出一个实施方式的密闭型电池的安全阀的构造的截面图。
图10是示意地示出搭载了本发明的一个实施方式的密闭型电池的车辆的侧面图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的应用的实施方式。另外,本说明书中特别言及的事项以外的项目中本发明的实施所必要的项目(例如电极体的构筑方法和/或用于构筑该电极体使用的材料)能够作为基于本领域的现有技术的本领域技术人员的设计事项来把握。本发明能够基于在本说明书公开的内容和在本领域的技术常识实施。
虽不是刻意特别限定的,以下将卷绕类型的电极体(以下称作“卷绕电极体”)和非水电解液收纳于方形(箱形)的壳体的方式的密闭型锂二次电池(锂离子电池)作为举例说明。另外,各图的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)不反映实际的尺寸关系。另外,起相同作用的部件、部位标记相同的符号,省略或者简略化重复说明。
本实施方式的锂离子电池10具有将如图2所示的卷绕电极体30与未图示的液状电解质(电解液)收纳于如图1所示的扁平的方形的电池壳体(即外装容器)20的构成。
壳体20由在一端(相当于本实施方式的电池10的通常使用状态中的上侧端部)具有开口部的箱形(即有底四角筒状)的壳体本体21和安装于该开口部堵塞该开口部的盖体(壳体构成部件)22构成。外部连接用的正极端子14和负极端子16被固定于盖体22。这些的电极端子14、16的一端(外侧端)突出到壳体(盖体)的外方,另一端(内侧端)与电极体30的正极32和负极34分别电连接。
壳体20的材质可以与在现有技术的密闭型电池使用的材质相同,但是没有特别的限制。优选为以轻量、热传导性良好的金属材料为主体构成的壳体20,作为像这样的金属制材料例示铝、不锈钢、镀镍钢等。本实施方式的壳体20(具体地,本体21和盖体22)通过铝或铝作为主体的合金构成。
盖体22的外形作为全体大致为长方形板状,在其长度方向的两端部形成使电极端子14、16贯通的端子引出孔(未图示)。
盖体22中,在位于电极端子14、16之间的部分的宽度方向的中央部分形成以在壳体20的内压上升到预定水平(例如设定开阀压0.3~1.0Mpa程度)以上的情况下释放该内压的方式构成的安全阀40。后述关于本实施方式的安全阀40和其周围的构造、结构。
如图2所示,卷绕电极体30与通常的锂离子电池的卷绕电极体同样,将长条片状的正极(正极片)32以及负极(负极片)34和2片的长条片状间隔体(间隔片)36一起层叠,在长度方向卷绕,接着将得到的卷绕体从侧面方向挤压压扁。具体地,正极片32和负极片34在宽度方向稍稍错开位置,以将该片32、34的宽度方向的一端从间隔片的宽度方向的一端以及另一端各自突出的方式层叠的状态被卷绕。作为其结果,在卷绕电极体30的卷绕轴方向的一方以及另一方的端部,各自形成了正极片32的宽度方向的一端从卷绕中心部31(即正极片32、负极片34和间隔片被紧密卷绕的部分)向外方突出的部分和负极片34的宽度方向的一端从卷绕中心部31向外方突出的部分。在该突出部与电极端子14、16结合。
构成该卷绕电极体30的材料以及部件自身,可以是与现有技术的锂离子电池具备的电极体相同,没有特别的限制。例如,正极片32能够为在长条形的正极集电体(例如,铝箔)上形成有正极活性物质层的构成。作为用于该正极活性物质层的形成的正极活性物质,能够使用现有技术中用于锂离子电池的物质的一种或者两种以上,没有特别的限定。作为优选例,例如LiMn2O4、LiCoO2、LiNiO2等的锂过渡金属氧化物。负极片34能够为在长条形的负极集电体(例如,铜箔)上形成负极活性物质层的构成。作为用于该负极活性物质层的形成的负极活性物质,能够使用现有技术中用于锂离子电池的物质的一种或者两种以上,没有特别的限定。作为优选例,列举石墨碳、无定形碳等的碳系材料,锂过渡金属氧化物,锂过渡金属氮化物等。作为上述间隔片的优选例,列举由多孔质聚烯烃类树脂构成。
作为液状电解质(电解液),能够使用现有技术中用于锂离子电池的非水电解液相同的物质,没有特别的限定。该非水电解液,典型的为具有在适当的非水溶剂含有支持电解质的组成。作为上述非水溶剂,能够使用从包括例如碳酸乙烯脂、碳酸丙烯脂、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙脂、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、四氢呋喃、1,3-二氧戊环等群中选择的一种或者两种以上。另外,作为上述支持电解质,能够使用例如LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、LiN(CF3SO2)2、LiC(CF3SO2)3等的锂盐。在本实施方式,使用在碳酸乙烯脂和碳酸二乙酯的混合溶剂(例如质量比为1∶1)中含有约1mol/升的浓度的LiPF6的电解液。另外,也可以代替电解液采用固体状和/或凝胶状的电解质。
简单说明制造具备如上述构成的各部件的锂离子电池10的优选的一例。
首先,使正负的电极端子14、16的外侧端从盖体22向外方突出,将该端子14、16固定于盖体22。通过将这些端子14、16的内侧端与卷绕电极体30的正极32以及负极34连接(例如,焊接),使得盖体22和电极体30结合。并且,使与盖体22结合的电极体30从壳体本体21的开口部收纳到内部,盖体22被该开口部覆盖,盖体22和壳体本体21的接缝处通过例如激光焊接密封。由该激光焊接进行的密封处理是相当于现有技术中伴有能够使上述的“退火”发生的加热的处理的典型例。
接着,从未图示的电解液注入孔将电解液注入到壳体20内。其后,塞住上述电解液注入孔,密封壳体20。如此能够制造(构筑)密闭型锂离子电池10。另外,电池的构筑本身不是本发明的发明点,省略这以外的详细的说明。以下,详细说明本实施方式(第1实施方式)的安全阀。
图3是放大地示出在壳体20的盖体22形成的安全阀40的附近的立体图。图4是示出安全阀40的表面侧的形状的俯视图。另外,图5是图4中的V-V线截面图。
如这些附图所示,本实施方式的安全阀形成于壳体20(这里,在盖体22)的一部分,具备与其周围部分相比形成为薄壁的薄壁部42和在该薄壁部42的内部以预定的图案形成的破裂槽部(凹陷部)50。如图所示,薄壁部42形成为与其周围部分的壳体厚度(盖体的壁厚大概为0.5mm~1mm,在这里约为0.8mm)相比薄(大概为0.1mm~0.3mm的壁厚,优选为0.1mm~0.2mm程度的壁厚,在这里约为0.1mm)。另外,本实施方式的薄壁部42形成为与长轴方向和短轴方向的尺寸不同的横长形状。具体地,是周缘由沿长轴方向的一对直线部和该方向的两端的半圆状的曲线部构成的所谓的长圆形状(称作跑道形状),形成为在通过薄壁部42的中心点的长轴方向为14mm,在通过同中心点的短轴方向为4mm的薄壁部42。作为薄壁部42的典型的形状,列举该长圆形状,但本发明能够应用的薄壁部的形状不限定为该长圆形状。例如,作为典型例,可举出椭圆形状、圆形状,长方形和/或正方形等的矩形形状。也可以是长方形和/或正方形的角部成为如四分之一圆状那样的曲线的所谓的圆角方形。
在薄壁部42形成的破裂槽部(凹陷部)50,如图4所示,由在薄壁部42的中央部分在该薄壁部42的长轴方向延伸的中央直线槽部60和形成于该中央直线槽部60的长轴方向的两侧且与该中央直线槽部60相连的一对侧槽部70。虽没有特别的限制,但本实施方式的破裂槽部50为以能够适当地实现开阀时的薄壁部42向外方翻起的方式,从中央直线槽部60的一端以及另一端以朝向长轴方向的外侧的Y字状延长的槽形状。另外,该破裂槽部50的截面形状为在薄壁部42的外表面开口的V字形状。
破裂槽部50的壁厚为了对应于电池的形状和/或用途使其开阀的压力设定不同,没有特别的限定,例如优选为中央直线槽部60的壁厚大概为30μm~50μm(例如45μm)、侧槽部70的壁厚大概为50μm~100μm(例如为55μm)。
通过设置如上述那样的构造的安全阀40,使得本实施方式的密闭型锂离子电池10在产生预定水平以上的壳体内压的情况下能够高效率的打开安全阀,迅速地放出在壳体20的内部产生了的气体。
具体地,伴随壳体内压的上升,首先壁厚最薄的中央直线槽部60破裂(开裂),以此为契机侧槽部70破裂(开裂),据此,通过薄壁部42向外方翻起进行开阀。通过像这样的进行开阀、能够将电池壳体内部的气体放出,使得壳体内压迅速减少。
接着,参照附图说明形成于薄壁部的周围的本实施方式的缝隙80。
如图4以及图5所示,在壳体20(盖体22)的内表面侧在薄壁部42的周围部分以包围薄壁部42的方式形成缝隙80。虽没有特别的限定,在本实施方式中缝隙的开口部的宽度为30μm以下(例如10μm~30μm)更优选的是规定为20μm以下(例如10μm~20μm),缝隙的深度规定为150μm~200μm。另外,夹持薄壁部42缝隙80间的尺寸(距离)在通过薄壁部42的中心点的短轴方向(图4中的上下方向)为8mm,在通过薄壁部42的中心点的长轴方向(图4中的左右方向)为18mm。因此,薄壁部42和接近的缝隙80之间的距离(尺寸)在短轴方向为2mm,在长轴方向为2mm。
如上所述,本实施方式的缝隙80形成为从壳体20(盖体22)的表面到至少超过薄壁部42的壁厚(在这里为100μm)的深度。
另外,本实施方式的缝隙80,形成为超过从薄壁部42的周围部分的壳体外表面侧到内表面侧的壁厚(在这里为800μm)的10%的深度(典型地,相当于该壁厚的10~50%的深度,优选为相当于该壁厚的10~30%的深度)。
另外,本实施方式中缝隙80在上述长圆形状薄壁部(也可以是椭圆形状和/或圆角方形的薄壁部)中,夹持薄壁部42的位于短轴方向的缝隙80之间的尺寸(8mm)和作为预定方向X的短轴方向的薄壁部42的尺寸(4mm)的比为8/4,即为2。另外,夹持薄壁部42位于长轴方向的缝隙80之间的尺寸(18mm)和作为预定方向X长轴方向的薄壁部42的尺寸(14mm)的比为18/14,即为1.28。
通过以这样的条件将缝隙80形成于薄壁部42的周围,使得即使具备安全阀40(薄壁部42)的壳体20被置于在伴随由上述激光焊接进行的密封处理这样的热的产生的处理的情况下,也能够防止该热在壳体20传导,高热量水平地向薄壁部42输入热。据此,能够抑制在薄壁部的退火发生,防止预先设定的开阀压降低。为了实验地确定上述内容,进行了以下的试验。
(实验1)
代替具备本实施方式的安全阀的密闭型电池,制作了具备同形状的安全阀且在其周围形成了缝隙的图6所示的测试件200。
即,在厚度约0.8mm的铝板210的一部分形成了与上述实施方式相同的的长圆形状(跑道形状)的薄壁部242。薄壁部242的壁厚为100μm,将通过薄壁部242的中心点的长轴方向的尺寸L设定为14mm,将通过同中心点的短轴方向的尺寸W设定为4mm。另外,在本试验中,将夹持薄壁部242的在短轴方向的缝隙280之间的尺寸Ws设定为8mm,将在长轴方向的缝隙280之间的尺寸Ls设定为18mm。换言之,从长圆形状薄壁部242的周缘设置2mm的间隔,沿周缘形成缝隙。
且在本试验中,制作了将缝隙的深度ds设定为0mm(即没有设置缝隙)、0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.4mm以及0.5mm的各种测试件。
接着,作为用于实际的电池构造工序的封口的焊接处理的模拟,对各测试件,从薄壁部242的周缘维持5mm的间隔(即从缝隙280约3mm的间隔)且沿该周缘连续照射YAG激光。
该激光处理后,相对于测试件施加预定的气压,相对于激光处理前的开阀压求出激光处理后的开阀压降低率(%)。另外,通过一般的CAE(Computer Aided Engineering:计算机辅助工程)解析方法,算出缝隙的深度的程度引起的耐久性的减少率(%:即设没有缝隙的测试件的耐久性减少率为0)。结果如图7所示。
如图7所示,开阀压降低率(%)在缝隙深度大约为0.08mm以上开始减少(参照坐标图中以虚线示出的边界线)。另一方面,对应于缝隙深度的增大耐久性也减小,因此考虑到两者的平衡,缝隙深度优选为大概0.08mm以上0.4mm以下,更优选为0.08mm以上0.25mm以下程度。
(实验2)
在本试验中,制作了与试验1相同的测试件200。但是,在本试验中使形成缝隙的位置适当不同。具体地,制作相对于通过上述薄壁部242的中心点的短轴方向的尺寸W(4mm),使夹持薄壁部242在短轴方向的缝隙280之间的尺寸Ws从4mm(即没有缝隙)到12mm按每1mm变化的各种测试件。若这个换算为Ws/W,如图8横轴所记载的,为0(即没有缝隙)~3的范围。在本试验中,缝隙280的深度在全部测试件设定为0.2mm。另外,各测试件200的夹持薄壁部242在长轴方向的缝隙280之间的尺寸Ls(另外,L与试验1相同为14mm)对应于各测试件200的Ws/W而设定。即,以在薄壁部242的全周该薄壁部242的周缘和缝隙280之间的距离大致相等,沿薄壁部242的外周包围薄壁部242的方式形成缝隙280。
接着,与试验1同样,作为用于实际的电池制造工序的封口的焊接处理的模拟,对各测试件,从薄壁部242的周缘维持5mm的间隔,且沿该周缘用YAG激光连续照射。
该激光处理后,测定各测试件的薄壁部242的温度(℃)。另外,通过一般的CAE解析手法,算出缝隙尺寸Ws的变化(即Ws/W的变化)引起的耐久性的剩余率(%:即设没有缝隙的测试件的耐久性剩余率为100%)。结果如图8所示。
如图8所示,能够看到缝隙的尺寸Ws至8mm(Ws/W=2)之前薄壁部温度(℃)降低,认为是形成缝隙的效果。但是,若缝隙的尺寸Ws超过8mm,则认为温度不降低。虽然没有特别的限定,作为其理由,可举例如Ws/W比过大时,缝隙外侧的热质量降低,测试件全体的温度上升,效果不再改善。若综合考虑耐久性的降低程度,Ws/W优选为1.25≤Ws/W≤2,特别地为1.5≤Ws/W≤2,例如1.5≤Ws/W≤1.75程度。
以上,虽然说明了具备第1实施方式的安全阀和缝隙的电池,但本发明并不刻意限定于上述的实施方式的电池,能够实现本发明的目的的各种变形例被包含在本发明的技术的范围。例如,作为第2实施方式,举出图9所示的截面构造的方式。
在图9所示的实施方式中,形成有缝隙180的安全阀140(薄壁部142)的周围部分123的从壳体120(盖体122)的外表面侧至内表面侧的壁厚形成为比该周围部分更外周部分124厚。如该方式,通过刻意地使形成有缝隙180的附近的壁厚比周围厚,使得在该厚壁部分123的吸热效果能够提高。因此,通过与缝隙180的热传导的阻碍效果的协同作用,能够更有效地防止在壳体120传导的热传导向薄壁部142输入热(传导)。另外,图9中未图示的部分因为与第1实施方式的电池相同,所以省略重复说明。
以上,虽然通过优选的实施方式说明了本发明,但是这样的记叙并不是限定事项,当然能够进行各种改变。例如,电池的种类不限定于上述的锂离子电池,也可以是电极体构成材料和/或电解质不同的各种的内容的电池,例如以锂金属和/或锂合金作为负极的锂二次电池、镍氢电池、镍镉电池。
另外,这里公开的密闭型电池,为了防止由于安全阀的薄壁部的热造成的退火的发生,实现在设定开阀压附近高精度的开阀,所以特别地适合作为在汽车等的车辆上搭载的马达(电动机)用电源使用。因此,如图10示意地示出那样,提供具备将密闭型电池10(典型地为多个该密闭电池相互电连接的电池组)作为电源的车辆(典型地为汽车,特别的为混合动力汽车,电力汽车等这样的具备电动机的汽车)100。
产业上的利用可能性
本发明的电池10在安全阀40的薄壁部42的周围部分中,以包围该薄壁部42的方式形成阻碍从壳体20的其他部分向该薄壁部42的热传导的缝隙80。据此,能够提供具备抑制在电池10的制造工序中由于薄壁部42的退火造成的软化,进而抑制开阀压的降低,能够在预先设定了的开阀压附近正常地开裂(开口)的安全阀40的密闭型电池10。根据该特性,特别优选地本发明的电池10能够作为在汽车等的车辆搭载的马达(电动机)用电源使用。
Claims (8)
1.一种密闭型电池,其特征在于,
具备构成正极和负极的电极体、电解质、以及收纳该电极体和电解质的密闭的壳体,
在所述壳体的一部分形成安全阀,所述安全阀在所述壳体的内压上升到了预定水平以上的情况下被打开,
所述安全阀具备与该安全阀的周围部分相比形成为薄壁的薄壁部,
其中,在所述安全阀的薄壁部的周围部分以包围该薄壁的方式形成缝隙,所述缝隙阻止从所述壳体的其他部分向该薄壁部的热传导。
2.根据权利要求1所述的密闭型电池,其特征在于,
所述缝隙在所述安全阀的薄壁部的周围部分中形成于所述壳体的内表面侧。
3.根据权利要求1或2所述的密闭型电池,其特征在于,
所述缝隙形成为从所述壳体的表面到至少超过所述薄壁部的壁厚的深度。
4.根据权利要求1~3任一项所述的密闭型电池,其特征在于,
所述缝隙形成为超过在所述安全阀的薄壁部的周围部分的从壳体外表面侧至内表面侧的壁厚的10%的深度。
5.根据权利要求1~4任一项所述的密闭型电池,其特征在于,
在所述薄壁部的周围形成所述缝隙,使得所述薄壁部的预定方向X的尺寸W和在所述薄壁部的周围形成的缝隙夹持该薄壁部在所述预定方向X的缝隙间的尺寸Ws的比Ws/W为1.1≤Ws/W≤2。
6.根据权利要求1~5任一项所述的密闭型电池,其特征在于,
在形成有所述缝隙的所述安全阀的薄壁部的周围部分的从壳体外表面侧至内表面侧的壁厚形成为比该周围部分的更靠外周部分厚。
7.根据权利要求1~6任一项所述的密闭型电池,其特征在于,
构成锂二次电池。
8.一种车辆,
具备权利要求1~7任一项所述的密闭型电池。
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