CN102916140A - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种二次电池，其中可以改进生产节拍时间、电池罐具有气密性、可以提高电池容量，并且可以获得优异的操作性能。一种二次电池包括：电极组（1）；用于容纳电极组的外壳（11）；以及电池罐（10），电池罐（10）包括外壳（11）和盖构件（12），该罐的内部填充有电解液，并且实现气密性；该二次电池构造成使得电池罐（10）包括大致立方体状的电极组容纳部分和周边边缘部，在该周边边缘部中将外壳（11）和盖构件（12）双接缝并密封；并且周边边缘部设置成从电极组容纳部分向外凸出，并且具有与所要双接缝的板的板厚对应的适当地设置大小并具有气密性的角部半径。

Description

二次电池
技术领域
本发明涉及二次电池，并且具体地涉及具有电池罐结构的二次电池，该电池罐结构以可靠的方式密封用于容纳电极组的电池罐，该电池罐结构是便携式的并具有优异的操作性能。
背景技术
近年来，锂二次电池已经被用作用于对便携式电话、笔记本电脑、以及其他便携式电子仪器供电的电池，因为该电池具有高能量密度并且能够在大小和重量上减小。而且，由于可以获得高容量，该电池作为电动车辆（EV）、混合电动车辆（HEV）、以及类似车辆的马达驱动电源，以及作为存储电能的存储电池正在引起兴趣。
上面提到的锂二次电池具有如下构造，其中，电极组容纳在构成电池罐的外壳中，且外壳填充有电解液，在该电极组中正电极板和负电极板布置成彼此面对，而隔板置于其间；该构造包括：联接到正电极板的多个正电极集电器极耳的正电极集电器端子、电连接到正电极集电器端子的正电极外部端子、联接到负电极板的多个负电极集电器极耳的负电极集电器端子、以及电连接到负电极集电器端子的负电极外部端子。
在电极组容纳在外壳中并与外部端子建立连接之后，附接用于密封外壳的开口部的盖构件，并使用激光焊接或另一种焊接方法、其中置入封装材料的用于密封的方法、其中在外壳和盖构件的边缘处形成接缝的密封方法、或其他密封方法来密封；并获得密闭密封。
已知电极组包括卷绕型电极组和层叠型电极组。卷绕型电极组具有如下构造，其中正电极板、负电极板、以及置于其间的隔板一体地卷绕。层叠型电极组具有如下构造，其中层叠多个正电极板和负电极板，而隔板置于其间。
在包括层叠型电极组的锂二次电池中，适于容纳大致立方体状的电极组的外壳也是大致立方体状的，在该电极组中层叠多个正电极板和负电极板，而隔板置于其间。围绕大致立方体状的容纳部分的周边边缘部被密封。正外部端子和负外部端子设置成从两个侧部突出，该两个侧部沿大致立方体状的容纳部分的相反方向定向。具体地，大致立方体状的电极组容纳在大致立方体状的外壳中，该外壳填充有非水电解液，联接到正电极板的正电极集电器极耳的正电极集电器端子连接到正电极外部端子，而联接到负电极板的负电极集电器极耳的负电极集电器端子连接到负电极外部端子。
为了稳定该二次电池的电池性能，重要的是以可靠的方式施加密封并提高气密性。例如，执行激光焊接来使盖构件和外壳的周边边缘部重叠、密封整个周边、并获得密闭密封。
在使用激光焊接的密封方法的情况下，激光装置的成本高且密封速度低。因此，已经提出一种矩形锂电池，其中通过使用用于罐头食品和饮料的双接缝方法（例如参见专利文献1）提高了密封速度。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本专利No.3482604
发明内容
本发明要解决的问题
为了加大二次电池的容量，需要加大将被层叠的每个电极板的面积、增加层的数目，并增加用于填充电池的电解液的量；并且电池罐的大小也变得更大。为了产生所描述的大电池罐，电池罐的板厚也被提高以便获得罐强度。例如，在专利文献1中描述的矩形锂电池中，使用了具有0.3mm厚度的不锈钢板；但是，在大的层叠型二次电池中，板厚增加到约0.8至1.0mm。
由此，关于在大致立方体状的外壳中容纳大致立方体状的电极组，双接缝周边边缘部，并施加密封；其中使用具有0.3mm厚度的板能够获得密封并维持气密性；在相同条件下，使用具有0.8mm厚度的板来执行双接缝致使具有不足够气密性的密封并出现问题。
关于密封外壳的上部，在围绕开口部的外周边施加密封的情形中，存在如下构造，其中在与外壳的角部分（corner section）的弯曲内半径对应的角部半径处应用双接缝。其中，所述“弯曲内半径”指的是外壳11的侧壁内部的弯曲内半径，所述“角部半径”指的是设置在向以弯曲内半径形成的外壳11（电极组容纳部分）的外侧凸出的周边边缘部上的、形成双接缝部WA的夹壁CW的角部分的角部的半径。该情形中，当板厚小时，即使弯曲内半径和角部半径类似，也获得气密性。但是，当板厚更大，且板的角部半径与弯曲内半径一样小时，在维持气密性的同时难以应用双接缝。因此，明显的是存在与通过双接缝构成的电池罐的板厚相对应的、对于角部半径的适当大小，且优选的是使用包括该适当设置大小的角部半径的电池罐构造。
还能够组合多个二次电池并构成大容量存储电池。因此优选的是二次电池的电池罐具有能够易于携带并具有优异的操作性能电池罐结构。
而且，由于容易制造和更大的电极板面积，不管其中使卷绕型电极组变平的构造还是层叠型电极组情形中，电极组优选地在平面图中是矩形，即大致立方体状的。关于用于容纳大致立方体状的电极组的外壳，为了存储预定量的电解液，优选的是容纳部分包括大致立方体状的形状，其中，角部分的弯曲内半径小。
因此，为了改进生产节拍时间，优选的是能够使用双接缝方法来密封构成电池罐的外壳和盖构件以使得气密；并且为了提高电池容量，优选的是使用包括大致立方体状的电极组容纳部分的电池罐构造，其中，使用了包括可以被双接缝以使得气密的周边边缘部的外壳。
针对上述提到的问题，本发明的目的是提供一种二次电池，其中可以改进生产节拍时间、能够实现电池罐的气密性、可以提高电池容量、并且操作性能优异。
解决问题的手段
为了实现上述目的，本发明是一种二次电池，包括：电极组，其通过层叠正电极板、负电极板、以及隔板制成；外壳，用于容纳电极组；以及盖构件，用于密闭密封外壳；使用外壳和盖构件构造的电池罐的内部填充有电解液；电池罐包括大致立方体状的电极组容纳部分，以及其中将外壳和盖构件双接缝并密封的周边边缘部；并且该周边边缘部设置成从电极组容纳部分向外凸出，并具有大于外壳的角部分的弯曲内半径的角部半径。
根据该构造，周边边缘部设置成从大致立方体状的电极组容纳部分向外凸出，并且凸出的周边边缘部在角部半径处双接缝，该角部半径大于外壳的弯曲内半径；因此，能够形成能够具有预定程度气密性的双接缝部、维持高能量密度，并提高电池容量。而且，由于二次电池具有大的角部半径，能够快速地执行双接缝加工。该二次电池还可通过保持向外凸出的双接缝部而易于携带。换言之，能够获得如下的二次电池，其中可以改进生产节拍时间、可以获得电池罐的气密性、可以提高电池容量、并且操作性能优异。
在根据上述方面的本发明的二次电池中，角部半径等于或大于弯曲内半径的两倍。根据该构造，能够降低外壳的弯曲内半径，使得能够容易地容纳大致立方体状的电极组、提高电解液存储能力、增大所要双接缝的周边边缘部的角部半径、改进生产节拍时间、以及提高气密性。
在根据上述方面的本发明的二次电池中，角部半径是与双接缝的外壳和盖构件的板厚对应的角部半径，并且具有气密性。根据该方面，所要双接缝的周边边缘部的角部半径具有与外壳和盖构件的板厚对应的预定大小，由此使得能够形成具有足够气密性的双接缝部。还能够快速地执行双接缝。
在根据上述方面的本发明的二次电池中，双接缝部设置成从电极组容纳部分向外凸出并向上突出，并且形成台阶，该台阶具有预定的夹壁高度并具有允许电极组容纳部分装配在其中的大小。根据该方面，另一个二次电池的电极组容纳部分（外壳）装配入该台阶；因此，可以容易地堆叠多个二次电池，并提高操作性能。
在根据上述方面的本发明的二次电池中，周边边缘部延伸地设置在电极组容纳部分的四个周边侧上。根据该方面，周边边缘部形成为围绕在平面图中是矩形的电极组容纳部分突出，并且二次电池可以因此通过保持周边边缘部而容易地操作。
在根据上述方面的本发明的二次电池中，电池罐具有电极组容纳部分，电极组容纳部分设置有分别安装在两个相对侧表面上的正外部端子和负外部端子，电极组容纳部分成型为具有长边和短边的矩形轮廓；并且周边边缘部主要延伸地设置在外部端子设置到其上的短边上。根据该方面，通过保持在外部端子设置到其上的侧上的周边边缘部，可以容易地操作二次电池。而且，在外部端子侧上的周边边缘部凸出，并且因此不会不利地触及外部端子。
在根据上述方面的本发明的二次电池中，电池罐具有电极组容纳部分，电极组容纳部分设置有分别安装在两个相对侧表面上的正外部端子和负外部端子，电极组容纳部分形式成型为具有长边和短边的矩形轮廓；并且周边边缘部主要延伸地设置在外部端子未设置到其上的长边上。根据该方面，通过保持在外部端子未设置到其上的侧上的周边边缘部，可以容易地操作二次电池。
在根据上述方面的本发明的二次电池中，外壳的板厚和盖构件的板厚为约0.8至1.0mm的厚度，在该厚度下具有预定的电池罐强度，角部半径为约15mm或更大。根据该方面，电池罐由具有0.8至1.0mm板厚的外壳和盖构件形成，因此使得能够获得电池罐强度。而且，由于在大于或等于约15mm的角部半径处执行双接缝，能够在维持罐强度的同时实现气密密封。
本发明的有利效果
根据本发明，周边边缘部设置成从大致立方体状的电极组容纳部分向外凸出，且凸出的周边边缘部在角部半径处双接缝，该角部半径大于外壳的弯曲内半径；因此，能够形成能够具有预定程度的气密性的双接缝部、维持高能量密度，并提高电池容量。而且，由于二次电池具有大的角部半径，能够快速地执行双接缝加工。二次电池还可通过保持向外凸出双接缝部而易于携带。换言之，能够获得一种二次电池，其中可以改进生产节拍时间、可以获得电池罐的气密性、可以提高电池容量、并且操作性能优异。
附图说明
图1是用于说明根据本发明的二次电池的概述的示意性横截面图；
图2是示出根据本发明的二次电池的第一实施例的示意性平面图；
图3是示出根据本发明的二次电池的第二实施例的示意性平面图；
图4是示出根据本发明的二次电池的第三实施例的示意性平面图；
图5是双接缝部的放大图；
图6是二次电池的分解透视图；
图7是设置到二次电池的电极组的分解透视图；
图8是示出完成的二次电池的透视图；以及
图9是电极组的示意性横截面图。
具体实施方式
现将参考附图描述本发明的实施例。相同的组件标示有相同的附图标记，且将适当地省略详细说明。
现将给出作为根据本发明的二次电池的锂二次电池的说明。例如，图1中示出的根据本发明的二次电池RB1是层叠型锂二次电池。层叠型电极组1容纳在使用外壳11A和盖构件12A构造的电池罐10A中，层叠型电极组1中层叠多个正电极板和负电极板，而隔板置于其间。
二次电池RB1具有如下构造，其中电极组1容纳在构成电池罐10A的外壳11A中，在电极组1中，正电极板和负电极板布置在隔板的两侧；并且外壳11A填充有电解液；该构造包括联接到正电极板和负电极板的多个集电器极耳的集电器端子5和电连接到集电器端子的外部端子11f。
电极组1容纳在外壳11A中，并与外部端子11f建立连接；然后，附接用于密封外壳11A的开口部的盖构件12A，例如设置诸如附图中示出的双接缝部WA，并执行密封（获得密闭密封）。
关于用于密封外壳和盖构件的方法，激光焊接或另一种焊接方法是可能的；但是，考虑到生产率和成本，使用双接缝的密封方法是有利的，在双接缝密封方法中，外壳的周边边缘部和盖构件的周边边缘部彼此覆盖、折叠、塞入，并接合。
在通过焊接方法执行接合的情形中，优选的是所要接合的两个构件由相同构件制成。但是，使用双接缝方法执行接合允许形成所要接合的两个构件的材料不同（例如不锈钢和铝），并且因为可以从更多种类中选择材料而是优选的。
接下来，将参照图6至9给出层叠型锂二次电池RB和电极组1的具体构造的说明。
如图6所示，在平面图中，层叠型锂二次电池RB是矩形的并包括电极组1，在电极组1中，层叠每个均是矩形的正电极板、负电极板以及隔板。存在如下构造，其中电极组1容纳在包括盖构件12和外壳11的电池罐10中，外壳11具有包括底部11a和侧部11b至11e的盒子形状；并从设置到外壳11的侧表面（例如，侧部11b、11c的两个相对表面）的外部端子执行充电/放电。
电极组1具有如下构造，其中层叠多个正电极板和负电极板，而隔板置于其间。如图7所示，层叠正电极板2和负电极板3，而隔板4置于其间；在正电极板2中，由正电极活性材料制成的正电极活性材料层2a形成在正电极集电器2b（例如铝箔）的两个表面上；而在负电极板3中，由负电极活性材料制成的负电极活性材料层3a形成在负电极集电器3b（例如铜箔）的两个表面上。
隔板4用于获得正电极板2与负电极板3之间的绝缘。但是，经由填充外壳11的电解液，正电极板2与负电极板3之间的锂离子的移动是可能的。
正电极板2中的正电极活性材料的示例包括含锂氧化物（例如LiFePO4、LiCoO2、LiNiO2、LiFeO2、LiMnO2、LiMn2O4），或者所描述的氧化物中的过渡金属的一部分由另一金属元素替换的化合物。特别地，使用其中包含在正电极板2中的80%或更多的锂可以被利用用于在正常使用期间的电池反应的物质作为正电极活性材料，使得能够提高对于与过度充电相关的不利事件的安全性。
含锂的物质、或其中可以插入锂并且锂可以从其脱离的物质用作负电极板3中的负电极活性材料。具体地，为了获得高能量密度，优选的是使用锂的嵌入/脱嵌电势接近金属锂的氧化/还原电势的物质。典型的相应示例包括颗粒的（薄片的、成块的、纤维状的、细丝的、球形的、粉状的、或其他构造的）天然石墨或人工石墨。
除了正电极板2中的正电极活性材料或负电极板3中的负电极活性材料之外，在正电极板2或负电极板3中也可以包含导电材料、增稠剂、粘接材料、或类似材料。对于导电材料没有特别的限制，只要该材料是不会不利地影响正电极板2和负电极板3的电池性能的导电材料就可以；可以使用的示例包括炭黑、乙炔黑、科琴黑（ketjen black）、石墨（天然石墨、人工石墨）、碳纤维、或另一种含碳材料；或导电金属氧化物。
可使用的增稠剂的示例包括聚乙二醇、纤维素、聚丙烯酰胺、聚N-乙烯酰胺、以及聚N-乙烯吡咯烷酮。粘接材料作用是粘合活性材料颗粒和导电材料颗粒；可使用的示例包括聚偏二氟乙烯、聚乙烯吡啶、聚四氟乙烯、或另一种氟基聚合物；聚乙烯、聚丙烯、或另一种聚烯烃基聚合物、或苯乙烯-丁二烯橡胶。
对于隔板4，优选地使用微孔聚合物膜。具体地，可以使用由尼龙、醋酸纤维素、硝化纤维、聚砜、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、或另一种聚烯烃聚合物制成的膜。
对于电解液，优选地使用有机电解液。具体地，可以使用碳酸次乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯、或另一种酯；四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二氧杂环乙烷、二氧戊环、二乙醚、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、甲氧基乙氧基乙烷、或另一种醚；二甲亚砜；环丁砜；甲基环丁砜；乙腈；甲酸甲酯；乙酸甲酯；或类似物质，作为有机电解液的有机溶剂。这些有机溶剂可以独立使用或作为两种或更多种类型的混合物使用。
在有机溶剂中可以包括电解质盐。电解质盐的示例包括高氯酸锂（LiClO4）、氟硼酸锂、六氟磷酸锂、三氟甲基磺酸锂（LiCF3SO3）、氟化锂、氯化锂、溴化锂、碘化锂、四氯铝酸锂、或另一种锂盐。这些电解质盐可以独立使用或作为两种或更多种类型的混合物使用。
对于电解质盐的浓度没有特别的限制；但是，浓度优选地为约0.5至约2.5mol/L，且更优选地约1.0至2.2mol/L。在电解质盐的浓度小于约0.5mol/L的情形中，存在着电解液中载流子浓度降低和电解液的阻抗增加的风险。在电解质盐的浓度大于约2.5mol/L的情形中，存在着盐本身的解离度降低并且阻止电解液中载流子浓度增加的风险。
电池罐10包括外壳11和盖构件12，并由铁、镀镍铁、不锈钢、铝、或类似材料制成。本实施例中，如图8所示，电池罐10形成为当组合外壳11和盖构件12时外轮廓是大致平坦矩形。
外壳11具有盒子形状，具有配备有大致矩形底表面的底部11a和设置为从底部11a直立的四个表面侧部11b至11e；电极组1容纳在盒子形状内部中。电极组1包括联接到正电极板的集电器极耳的正电极集电器端子和联接到负电极板的集电器极耳的负电极集电器端子，且电连接到集电器极耳的外部端子11f设置到外壳11的各个侧部。例如在彼此相对的两个侧部11b、11c的两个位置处设置外部端子11f。附图标记10a表示液体入口，并且电解液从这里注射。
电极组1容纳在外壳11中，并且集电器端子中的每一个连接到外部端子；或者，外部端子中的每一个连接到电极组1的集电器端子，电极组1容纳在外壳11中，并且外部端子粘接到外壳的预定部分；然后，盖构件12固定在外壳11的开口边缘上。由此，电极组1夹在外壳11的底部11a与盖构件12之间，并且电极组1保持在电池罐10的内部。使用前述的双接缝、激光焊接或类似方法来执行盖构件12相对于外壳11的固定。可以使用超声波焊接、激光焊接、电阻焊接、或另一种焊接方法来连接集电器端子和外部端子；或者使用导电粘接等来连接集电器端子和外部端子。
如上所述，根据本实施例的层叠型二次电池具有如下构造，该构造包括：电极组1，其中层叠多个正电极板2和负电极板3，而隔板4置于其间；用于容纳电极组1的外壳11，外壳11填充有电解液；设置到外壳11的外部端子11f；用于电连接正电极板和负电极板和外部端子11f的正集电器端子和负集电器端子；以及紧固在外壳11的盖构件12。
对于容纳在外壳11中的电极组1，例如如图9所示，层叠正电极板2和负电极板3，而隔板4置于其间；在正电极板2中，正电极活性材料层2a形成在正电极集电器2b的两个表面上；而在负电极板3中，负电极活性材料层3a形成在负电极集电器3b的两个表面上；并且隔板4进一步安装在两个端表面上。如下构造也是可能的，其中，代替在两端表面上的隔板4，卷绕由与隔板4相同材料制成的树脂膜，并且使用具有绝缘性能的树脂膜覆盖电极组1。任一情形得到具有电解液渗透性能和绝缘性能的构件层叠在被层叠的电极组1的上表面上的构造。因此，允许该表面与盖构件12直接接触或通过盖构件以预定压力向下保持成为可能。
盖构件12可具有管状形状或盘形，从而如所示地装配入罐的内部；取决于所要容纳的电极组1的板厚来使用适当的形状。使用盘形盖构件12使得能够可靠地防止盖构件移动，由此便于焊接或接缝工作。还能够容易地通过改变盘形中的凹陷的大小来对电极组1的板厚的任何变化作出响应。因为可以加强盖构件12的强度和电池罐的强度，盘形也是优选的。
为了加大这种构造的二次电池的容量，需要加大被层叠的电极板的面积，增加层的数目，并增加用于填充电池罐的电解液的量。优选的是电极组1具有矩形的、大致立方体状的形状，且电极组容纳部分类似地具有大致立方体状的形状。
为了提高二次电池的性能，优选的是提高电池罐的气密性并增加能量密度；并且优选的是具有可以容纳大电极组并可以引入足够量电解液的构造。为了提高生产率，优选的是提高将构成电池罐的盖构件12和外壳11接合并密封的处理速度。因此，本实施例中，通过双接缝密封来执行密封，相比于焊接，通过双接缝可以降低成本、提高速度、以及获得更高的气密性。
但是，当通过双接缝密封外壳11和盖构件12时，优选的是具有与板厚对应的角部半径。只有通过设置具有预定大小的角部半径并且应用双接缝，才能获得预定程度的气密性。为了获得足够的外壳强度，用于容纳电极组的电极组容纳部分的板厚，即外壳的板厚，必须等于或大于预定厚度（例如0.8mm至1.0mm）；并且期望的是在与该板厚对应的适当设置大小的角部半径处执行双接缝。
因此，本实施例中，电极组容纳部分是大致立方体状的，并且双接缝部设置有角部半径，该角部半径具有与所要双接缝的板的厚度对应的预设大小。具体地，具有如下构造，其中所要双接缝的周边边缘部设置成向外凸出，并且在凸出的周边边缘部上的大于外壳11的弯曲内半径的角部半径处执行双接缝。其中外壳11的周边边缘部向外凸出的构造还使得能够通过保持凸出的双接缝部而易于携带该二次电池。具体地，能够获得如下的二次电池，其中可以改进生产节拍、可以获得电池罐的气密性、可以提高电池容量、并且操作性能优异。
接下来，将参考图2至4来描述二次电池的具体实施例。图2示出根据第一实施例的二次电池RB1A，图3示出根据第二实施例的二次电池RB1B，图4示出根据第三实施例的二次电池RB1C。
根据图2的示意性平面图示出的第一实施例的二次电池RB1A包括：在平面图中为矩形的电极组1，其中层叠多个正电极板和负电极板，而隔板置于其间；以及电池罐10B，使用用于容纳电极组的外壳11B和用于密闭密封外壳11B的盖构件12B来构造电池罐10B。电池罐10B包括用于双接缝以及密封外壳11B和盖构件12B的周边边缘部。从电极组容纳部分向外凸出的周边边缘部在图中以黑三角形指示。具体地，二次电池RB1A中，使得电极组容纳部分的四边上的周边边缘部向外凸出并且被双接缝。四个角部分构造成具有与板厚对应的适当设置大小的角部半径，从而获得足够的气密性。
虽然在平面图中为矩形的二次电池的周边边缘部具有四个角部分，除了根据本实施例的、通过沿图中的向上、向下、向左、以及向右四个方向延伸所有的周边边缘部来设置角部半径的方法之外，用于设置具有预定大小以围绕在平面图中为矩形的电极组1的角部半径的方法包括：将周边边缘部设置成主要朝向顶部和底部或左侧和右侧延伸的方法。
例如，在具有其中在电极组容纳部分的四边上的所有周边边缘部延伸的构造的二次电池中，双接缝部WA1形成为以一定距离围绕电极组1，并且周边边缘部形成为沿围绕在平面图中是矩形的电极组容纳部分的四个方向凸出。因此，可以容易地保持和操作沿四个方向延伸的周边边缘部。而且，电极组容纳部分的大小设置成容易地容纳大致立方体状的电极组1；因此，可以引入足够量的电解液。
双接缝部WA1设置成从电极组容纳部分向外凸出并且向上突出，并且形成具有预定夹壁高度（参见图1所示的台阶13和夹壁CW）并具有允许电极组容纳部分装配在其中的大小的台阶13A。根据该构造，另一个二次电池的电极组容纳部分（外壳）装配入台阶13A；因此，可以容易地堆叠多个二次电池RB1A，并提高操作性能。
图3示出根据第二实施例的二次电池RB1B，其中，周边边缘部沿两个方向延伸，即朝向左侧和右侧延伸，在图中以黑三角形指示。具体地，二次电池RB1B的电池罐10C包括电极组容纳部分，该电极组容纳部分包括分别安装在两个相对侧表面上的正外部端子和负外部端子，并且电极组容纳部分成型为具有长边和短边的矩形轮廓。周边边缘部主要延伸地设置在外部端子设置到其上的短边上。根据该构造，通过保持在外部端子设置到其上的侧上的周边边缘部，可以容易地操作二次电池。而且，在外部端子侧上的周边边缘部凸出，并且因此不会不利地触及外部端子。
该二次电池RB1B中，同样地，使得形成电池罐10C的盖构件12C和外壳11C从电极组容纳部分向外凸出并向上突出，并设置双接缝部WA2。因此，获得了另一个二次电池的电极组容纳部分（外壳）装配入由双接缝部WA2形成的台阶13B的构造，使得能够容易地堆叠多个二次电池RB1B。
图4示出根据第三实施例的二次电池RB1C，其中，周边边缘部沿两个方向延伸，即朝向顶部和底部延伸，在图中以黑三角形指示。具体地，二次电池RB1C的电池罐10D包括电极组容纳部分，该电极组容纳部分包括分别安装在两个相对侧表面上的正外部端子和负外部端子，并且电极组容纳部分成型为具有长边和短边的矩形轮廓。周边边缘部主要延伸地设置在外部端子未设置到其上的长边上。根据该构造，通过保持在外部端子未设置到其上的侧上的周边边缘部，可以容易地操作二次电池。
该二次电池RB1C中，同样地，使得形成电池罐10D的盖构件12D和外壳11D从电极组容纳部分向外凸出并向上突出，并设置双接缝部WA3。因此，获得了另一个二次电池的电极组容纳部分（外壳）装配入由双接缝部WA3形成的台阶13C的构造，使得能够容易地堆叠多个二次电池RB1C。
角部半径设置成围绕容纳电极组1的电极组容纳部分；因此，电极组容纳部分可以是大致立方体状的。具体地，外壳的角部分的弯曲内半径可以是小的，并且可以是约r2至r7。而且，设置成从外壳向外凸出的周边边缘部的角部半径可以是大于（例如两倍或更多倍）弯曲内半径的角部半径。由于角部半径设置成围绕电极组容纳部分，因此，角部半径不是阻碍电极组1的形状和大小的因素。当使用不同板厚对角部半径的大小执行测试时，证明了当电池罐具有0.8mm至1.0mm的板厚时，即当外壳（11A至11D）和盖构件（12A至12D）由具有0.8mm至1.0mm厚度的板制成时，角部半径的大小优选地等于或大于约15mm。
具体地，已经发现当板厚是0.8至1.0mm且弯曲内半径是约5mm时，所测量到的角部半径优选地为约15至20mm，这大于弯曲内半径的两倍。根据该构造，能够降低外壳的弯曲内半径，使得能够容易地容纳大致立方体状的电极组、提高电解液存储能力、增大所要双接缝的周边边缘部的角部半径、改进生产节拍时间、以及提高气密性。
例如，参照图5，当使用0.8mm板厚的外壳11Aa和盖构件12Aa、角部半径测得为15mm、并应用双接缝时，关于凸出长度L和夹壁高度H，已经发现当凸出长度L约为15至20mm并且夹壁高度H约为10至15mm时，可以以快速且可靠的方式来应用双接缝。
而且，获得如下构造，其中另一个二次电池的电极组容纳部分（外壳11Ab）装配入由形成在双接缝部中的夹壁CW形成的台阶中，如图所示；因此，可以容易地堆叠多个二次电池。而且，通过保持双接缝夹壁CW部、凸出长度部、以及其他周边边缘部可以容易地操作二次电池。
接下来，将给出已经在实际中产生的锂二次电池的说明。
（实施例）
[产生正电极板]
将用作正电极活性材料的LiFePO4(88重量%)、用作导电材料的炭黑（5重量%）、用作粘合剂（粘结材料）的苯乙烯-丁二烯橡胶（6重量%）、以及用作增稠剂的羧甲基纤维素（1重量%）混合；适当地添加N-甲基-2-吡咯烷酮作为溶剂，制备成浆；并且将该浆均匀地涂覆在用作正电极集电器的铝箔（厚度：20μm）的两个表面上，并且干燥。使用滚压来压缩所获得的物品并切成预定大小，从而产生板状正电极板2。
所产生的正电极板测得为150mm×340mm并具有400μm的厚度。使用五十个这样的正电极板2。
[产生负电极板]
将用作负电极活性材料的天然石墨(98重量%)、用作粘合剂（粘结材料）的苯乙烯-丁二烯橡胶（1重量%）、以及用作增稠剂的羧甲基纤维素（1重量%）混合；适当地添加N-甲基-2-吡咯烷酮作为溶剂，使各种材料分散，制备成浆。将该浆均匀地涂覆在用作负电极集电器的铜箔（厚度：16μm）的两个表面上，并且干燥。使用滚压来压缩所获得的物品并切成预定大小，从而产生板状负电极板3。
所产生的负电极板测得为154mm×344mm并具有350μm的厚度。使用五十一个这样的负电极板3。
产生102片测得为160mm×350mm并具有20μm厚度的聚乙烯膜作为隔板。
[产生非水电解液]
在其中以30：70的体积比混合的碳酸次乙酯（EC）和碳酸二乙酯（DEC）的混合物（溶剂）中溶解1.2mol/L的LiPF6，制备成非水溶液。
[产生电池罐]
使用具有0.8mm厚度的镀镍铁板作为制作构成电池罐的外壳和盖构件的材料。用作标准的电池罐大小是外壳的电极组容纳部分的纵向（长边）×横向（短边）×深度的内尺寸测得为380mm×170mm×40mm，并且弯曲内半径约为5mm。使用具有夹壁高度为12mm的台阶的双接缝来执行外壳和盖构件的接合。周边边缘的形状是使得在双接缝之后，凸出长度测得为约15mm并且角部半径测得为约20mm。产生了具有可以打开或关闭的入口盖的矩形锂二次电池的电池罐。
[组装二次电池]
交替地层叠正电极板和负电极板，而隔板置于其间。将电极组（层叠本体）构造成具有如下结构，其中层叠50个正电极板（*3）、51个负电极板、以及102个隔板，使得负电极定位在正电极板的外侧上，并且使得隔板为最外层。
如先前提到的，置于正电极板和负电极板之间的隔板测得为160mm×350mm，这稍大于正电极板（150mm×340mm）和负电极板（154mm×344mm）。由此能够可靠地覆盖形成在正电极板和负电极板上的活性材料。集电器构件的连接件（集电器端子）连接到正电极的暴露的集电器部和负电极的暴露的集电器部中的每一个。
将电极组容纳在外壳中，集电器端子连接到该电极组；将集电器端子和外部端子连接；附接盖构件；当外壳和盖构件组合时，将在四边上的周边边缘部双接缝并密封；并且将非水电解液减压并通过真空注射步骤经由入口注射。在注射之后，密闭密封入口，并产生二次电池RB1（RB1A至RB1C）。
当对得到的二次电池RB1执行真空注射时，将二次电池抽真空到90kPa以检查其气密性；然后注射电解液。已经发现，当被抽真空到90kPa时，其中将具有0.8mm板厚的盖构件和外壳双接缝而角部半径测得为15mm的二次电池RB1在长时间段内维持真空状态且没有外部空气通过密封部进入。换言之，二次电池具有高气密性。
（实施例1）
采用根据图2所示的前述第一实施例的二次电池RB1A结构，并采用具有角部半径20的设计。将二次电池双接缝并密封。该过程中，在接缝部分上施加具有对电解液抗性的聚烯烃基密封剂，并执行双接缝。
（实施例2）
采用根据图3所示的前述第二实施例的二次电池RB1B结构，采用接缝部沿纵向凸出的罐结构，并采用具有角部半径20的设计。将二次电池双接缝并密封。该过程中，在接缝部分上施加具有对电解液抗性的聚烯烃基密封剂，并执行双接缝。
（实施例3）
采用根据图4所示的前述第三实施例的二次电池RB1C结构，采用接缝部主要沿横向凸出的罐结构，并采用具有角部半径20的设计。将二次电池双接缝并密封。该过程中，在接缝部分上施加具有对电解液抗性的聚烯烃基密封剂，并执行双接缝。
以30A在恒定电流和恒定电压下将在第一至第三实施例中获得的二次电池充电5个小时至3.5V。在暂停10分钟后，以30A的恒定电流将电池放电至2.5V，并执行电池容量的初始测量。接下来，执行循环评估，其中，以100A下的恒定电流恒定电压充电2个小时至3.5V，暂停10分钟，以150A下的恒定电流放电至2V，并暂停10分钟，如此重复。将在500次循环后的保留容量除以初始保留容量，并测量循环保留率。测量结果在表1中示出。
[表1]
  循环保留率
  实施例1   99%
  实施例2   97%
  实施例3   98%
如可从表1中示出的测量结果可以看到的，在根据第一实施例至第三实施例的所有构造中都维持等于或大于97%的高循环保留率。具体地，在构造成使得电极组容纳部分的四边向外凸出的第一实施例中具有99%的高循环保留率。因此，即使对于由具有0.8mm板厚的板制成的电池来说，通过在大于弯曲内半径的角部半径处双接缝周边边缘部，能够获得具有优异循环保留率的二次电池。
如上所述，在根据本实施例的二次电池中，外壳和盖构件的周边边缘部在具有气密性的适当设置大小的角部半径处双接缝；因此，能够获得气密性提高的电池罐。
电极组容纳部分是大致立方体状的，并且适当设置大小的角部半径形成为围绕电极组容纳部分的周边。因此，对于正电极板和负电极板的大小没有限制，可以引入足够量的电解液，并提高能量密度。该二次电池还可以容易地沿垂直方向堆叠。
由于将外壳和盖构件的周边边缘部连续地双接缝和密封，可以便于密封加工，可以改进生产节拍时间，并提高生产率。还能够获得可以通过保持双接缝部或凸出部而容易地操作的二次电池。
工业适用性
因此，根据本发明的二次电池可以适于用于存在组合具有预定大小和提高的容量的多个二次电池的需要的存储电池。
附图标记和特征的说明
1                    电极组
2                    正电极板
3                    负电极板
4                    隔板
5                    集电器端子
10,10A至10D          电池罐
11,11A至11D          外壳
11f                  外部端子
12,12A至12D          盖构件
13,13A至13D          台阶
H                    夹壁高度
L                    凸出长度
RB,RB1               二次电池
RB1A                 二次电池（第一实施例）
RB1B                 二次电池（第二实施例）
RB1C                 二次电池（第三实施例）
WA,WA1至WA3双接缝部

Claims (8)

1.一种二次电池，包括：
电极组，所述电极组通过层叠正电极板、负电极板、以及隔板获得；
外壳，所述外壳用于容纳所述电极组，以及
盖构件，所述盖构件用于密闭密封所述外壳；
使用所述外壳和所述盖构件构造的电池罐的内部填充有电解液；
所述电池罐具有大致立方体状的电极组容纳部分，以及其中将所述外壳和所述盖构件双接缝并密封的周边边缘部；并且
所述周边边缘部设置成从所述电极组容纳部分向外凸出，并且具有大于所述外壳的角部分的弯曲内半径的角部半径。
2.如权利要求1所述的二次电池，
所述角部半径等于或大于所述弯曲内半径的两倍。
3.如权利要求1或2所述的二次电池，
所述角部半径是与所述双接缝的外壳和盖构件的板厚对应的角部半径，并且具有气密性。
4.如权利要求1至3中任何一项所述的二次电池，
双接缝部设置成从所述电极组容纳部分向外凸出并向上突出，并且形成台阶，所述台阶具有预定的夹壁高度并具有允许所述电极组容纳部分装配在其中的大小。
5.如权利要求1至4中任何一项所述的二次电池，
所述周边边缘部延伸地设置在所述电极组容纳部分的四个周边侧上。
6.如权利要求1至4中任何一项所述的二次电池，
所述电池罐具有电极组容纳部分，所述电极组容纳部分设置有分别安装在两个相对侧表面上的正外部端子和负外部端子，所述电极组容纳部分成型为具有长边和短边的矩形轮廓；以及
所述周边边缘部主要延伸地设置在所述外部端子设置到其上的所述短边上。
7.如权利要求1至4中任何一项所述的二次电池，
所述电池罐具有电极组容纳部分，所述电极组容纳部分设置有分别安装在两个相对侧表面上的正外部端子和负外部端子，所述电极组容纳部分成型为具有长边和短边的矩形轮廓；以及
所述周边边缘部主要延伸地设置在所述外部端子未设置到其上的所述长边上。
8.如权利要求1至7中任何一项所述的二次电池，
所述外壳的板厚和所述盖构件的板厚为约0.8至1.0mm的厚度，在所述厚度下具有预定的电池罐强度，所述角部半径为约15mm或更大。
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