CN103227307B - 方形二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在集电体与外部端子之间具备电流断路机构且即使因振动或落下等对电池施加冲击也难以使电流断路机构破损的可靠性高的方形二次电池。本发明的方形二次电池中,在正极集电体(16)的第一区域(16a)与反转板(33)之间配置有具有第一贯通孔(34a)的第二绝缘构件(34),经由该第一贯通孔(34a)使正极集电体(16)的第一区域(16a)与反转板(33)电连接,第二绝缘构件(34)具备多个固定爪部(34f),所述多个固定爪部钩挂固定于在导电构件(32)的筒状部(32a)的另一方的端部的外表面侧形成的固定部。

Description

方形二次电池

技术领域

[0001 ]本发明涉及在内部具备电流断路机构的非水电解质二次电池、镍-氢二次电池等方形二次电池。

背景技术

[0002]作为包括智能手机的移动电话、便携式计算机、PDA、便携式音乐播放器等便携式电子设备的驱动电源,大多使用以镍-氢电池为代表的碱性二次电池和以锂离子电池为代表的非水电解质二次电池。另外,在用于抑制电动车(EV)和混合动力汽车(HEV、PHEV)的驱动用电源、太阳能发电、风力发电等输出变动的用途和用于在夜间蓄电并在白天利用的系统电力的峰值漂移用途等的固定用蓄电池系统中,大多使用碱性二次电池和非水电解质二次电池。特别是,EV、HEV、PHEV用途或固定用蓄电池系统要求高容量及高输出特性,因此各个电池大型化,且将多个电池以串联或并联的方式连接而使用,从空间效率这一点出发而通用方形二次电池。

[0003]在使用用于此类用途的电池、尤其是使用非水电解质二次电池的情况下,使用极富反应性的材料,因此与在便携用的小型设备中使用的二次电池相比要求格外高的安全性。因此,在用于上述用途的方形二次电池中,例如下述专利文献I〜3所示,不仅设置当电池外装体内的压力变高时释放内压的气体排出阀,还设置有用于断开外部端子与外装体内部的电极体之间的电连接的电流断路机构。

[0004]例如,如图14A所示,下述专利文献I公开有如下的发明:方形二次电池50具备设置有将电流断路机构51与方形二次电池50的外侧空间连通的贯通孔52的外部端子53,当外装体54内的压力变高时电流断路机构51可靠地工作。另外,如图14B所示,下述专利文献2公开有如下的发明:方形二次电池60具备设置有将电流断路机构61与方形二次电池60的外侧空间连通的贯通孔62的外部端子63,当外装体64内的压力变高时电流断路机构61工作,并且为了防止从该贯通孔62进入水分和氧导致电流断路机构61劣化而由树脂制的膜栓65密封贯通孔62。

[0005]下述专利文献I及2所公开的方形二次电池的贯通孔都设置成使电流断路机构的与电池外侧对应的一侧的空间与电池外部相通,由此当外装体内的压力上升时电流断路机构容易工作。然而,即使因何种原因导致外装体内的压力增加,在异常时电池内部产生的气压非常大,电流断路机构的与电池外侧对应的一侧的封闭空间内的压力也不会同时随之增大,因此电流断路机构的与电池外侧对应的一侧的空间封闭也好开放也好,电流断路机构的动作实际上不会产生大的差异。

[0006]因此,如图15所示,下述专利文献3公开有如下的发明:以在制造时电解液和清洗液难以侵入电流断路机构内为目的,方形二次电池70具有对外装体(省略图示)的开口进行封口的封口体71和安装于封口体71的连接端子72,其中,在将连接端子72与电极体(省略图示)电连接的集电体73之间设有与外装体内部的压力的上升对应而切断电流的电流断路机构74,连接端子72在其内部形成有与电流断路机构74的与电池外侧对应的一侧的空间相连的贯通孔75,贯通孔75被由弹性构件构成的端子栓76密封,以使得在与电流断路机构74之间形成封闭空间。

[0007]该电流断路机构74由具有阀体的功能的反转板77与集电体73的薄壁部73a形成,在集电体73的薄壁部73a上形成有环状的槽73b,薄壁部73a的中央部与反转板77焊接。需要说明的是,反转板77的外周侧的缘部77a焊接于在引板构件78的筒状部的下端侧形成的凸缘部78a的内周侧。另外,连接端子72经由上部第一绝缘构件79及下部第一绝缘构件80而与封口体71电绝缘,并与引板构件78的筒状部的上端侧电连接。另外,在电流断路机构74的周围的反转板77与集电体73之间配置有树脂制的第二绝缘构件81,该第二绝缘构件81与下部第一绝缘构件80由闩锁固定部81a固定而形成一体化。因此,当外装体内部的压力增大时,反转板77朝封口体71侧变形且集电体73的薄壁部73a在槽73b部分切断,集电体73与反转板77之间的电连接被断开,从而起到停止进一步的电池的充电或放电的作用。

[0008]现有技术文献

[0009]专利文献

[0010] 专利文献1:日本特开2008-66254号公报[0011 ] 专利文献2:日本特开2008-66255号公报

[0012] 专利文献3:日本特开2010-212034号公报

[0013]发明要解决的问题

[0014]根据上述专利文献3所公开的方形二次电池的发明,因具备电流断路机构所以安全性高,并且,由于在制造时非水电解液和清洗液等难以侵入电流断路机构内,因此起到得到具备可靠性高的连接端子的方形非水电解质二次电池这样优异的效果。

[0015]然而,当因振动或落下等向电池施加冲击时,因电极体移动等而向电流断路机构74施加冲击,从而可能导致集电体73与反转板77之间的连接部发生破裂、产生裂缝。另外,可能导致形成于引板构件78的筒状部的下端侧的凸缘部78a与反转板77的焊接部发生破裂、产生裂缝。如此,当构成电流断路机构74的各部分破损时,可能切断集电体73与连接端子72之间的导电路径,或导致电流断路机构74无法正常工作。例如,当在反转板77与凸缘部78a之间的焊接部存在破裂部或裂缝时,在电极体附近产生的气体通过破裂部、裂缝而侵入引板构件78的筒状部的内部空间,即使外装体内的压力上升,反转板77也不会朝封口体71侧发生变形,从而可能导致电流断路机构74无法正常工作。

[0016]本申请的发明人等在对防止此类方形二次电池的电流断路机构的破损的结构进行了各种确认实验之后,发现通过在第二绝缘构件81的多个位置形成用于从外周侧向固定在引板构件78的筒状部的下端侧形成的凸缘部78a钩挂的固定爪部,能够将第二绝缘构件81与引板构件78之间牢固地结合,从而能够解决上述的问题点。

[0017]此外,本申请的发明人等还发现:仅是单单利用形成于第二绝缘构件81上的多个固定爪部来在形成于引板构件78的筒状部的下端侧的凸缘部78a固定第二绝缘构件81,会产生其他的新的问题点。即,第二绝缘构件81为了能够将固定爪部钩挂固定于引板构件78的凸缘部78a而需要由具有绝缘性且可变形的构件形成,因此通常由树脂材料形成。而且,当在由树脂材料构成的第二绝缘构件81上形成固定爪部时,根据其制造方法,在固定爪部的根部的第二绝缘构件81的主体部形成有贯通孔。

[0018]另一方面,在电池内压上升,电流断路机构74工作,反转板77发生变形而切断反转板77与集电体73之间的电连接之后,当在形成于第二绝缘构件81的固定爪部的根部的贯通孔内以存在非水电解液的状态下产生逆起电流时,在贯通孔内产生火花,有时因其热量而导致形成于第二绝缘构件81的固定爪部的根部的贯通孔周围的第二绝缘构件81熔融或碳化。当该碳化的部分具有导电性时,可能使集电体73与集电引板78或反转板77再次导通,从而可能导致原本的功能受损。

发明内容

[0019]本发明是为了解决上述现有技术的问题点而完成的,其目的在于提供一种可靠性高的方形二次电池,在集电体与外部端子之间具备电流断路机构的方形二次电池中,即使因振动或落下等向电池施加冲击,电流断路机构也难以破损。另外,本发明的目的还在于提供一种抑制在电流断路机构动作之后电流断路机构再次导通的可能性的方形二次电池。

[0020]用于解决问题的方法

[0021]为了实现上述目的,本发明的方形二次电池具备:

[0022]具有开口的有底筒状的方形外装体;

[0023]收容于所述方形外装体内且具有正极极板及负极极板的电极体;

[0024]与所述正极极板电连接的正极集电体;

[0025]与所述负极极板电连接的负极集电体;

[0026]对所述外装体的开口进行密封的封口体;

[0027]以隔着第一绝缘构件而与所述封口体电绝缘的状态穿过设置于所述封口体上的贯通孔的至少一个外部端子;

[0028]具有筒状部的导电构件;

[0029 ]由在电池内部的压力大于预定的规定值时发生变形的导电性材料构成的反转板;

[0030]在所述反转板与所述正极集电体及负极集电体中的至少一方之间设置的形成有第一贯通孔的第二绝缘构件,

[0031]所述正极集电体及负极集电体中的至少一方经由形成于所述第二绝缘构件上的第一贯通孔而与所述反转板连接,

[0032]所述导电构件的筒状部的一方的端部与所述外部端子电连接,所述导电构件的筒状部的另一方的端部由所述反转板密封,

[0033]所述方形二次电池的特征在于,

[0034]所述第二绝缘构件具备多个固定爪部,该固定爪部具有沿相对于所述第二绝缘构件的主体部垂直的方向延伸的第一区域和形成于所述第一区域且沿相对于所述第二绝缘构件的主体部平行的方向延伸的第二区域,所述多个固定爪部钩挂固定于在所述导电构件的外表面侧形成的固定部。

[0035]在本发明的方形二次电池中,由具有筒状部的导电构件、反转板、第二绝缘构件、正极集电体及负极集电体的至少一方形成作为安全机构的压力感应式电流断路机构。即,当外装体内部的压力增大时,反转板发生变形,因此集电体与反转板之间的连接部或设置于集电体的薄壁部和槽部等的脆弱部发生破裂,因此集电体与反转板之间的电连接断开,在方形二次电池与外部电路之间无电流流通。由此,能得到可靠性高的方形二次电池。

[0036]并且,在本发明的方形二次电池中,由于第二绝缘构件与导电构件被固定,因此即使例如因振动或落下等向电池施加冲击而使电极体移动,也难以向正极集电体及负极集电体的至少一方与反转板之间的连接部施加应力,从而能抑制正极集电体及负极集电体的至少一方与反转板之间的连接部等的破损。由此,即使因振动或落下等向方形二次电池施加冲击,也能得到电流断路机构难以破损的可靠性高的方形二次电池。

[0037]需要说明的是,本发明的方形二次电池能够应用于非水电解质二次电池,还能够应用于镍-氢二次电池等碱性二次电池。进而,还能够应用于作为电极体将正极极板与负极极板隔着间隔件以相互绝缘的状态卷绕成扁平状的电极体或层叠成扁平状的电极体。另夕卜,本发明只要应用于正极侧及负极侧的任一方即能起到规定的作用效果,但也可以应用于两方侧。

[0038]另外,在本发明的方形二次电池中,优选在所述导电构件的筒状部的外表面侧形成的固定部为凸缘部或凹部。

[0039]当具备上述结构时,由于容易在导电构件的筒状部的外表面侧形成凸缘部或凹部,因此能够容易地制造可起到上述的本发明的效果的方形二次电池。

[0040]需要说明的是,在本发明中,固定部设置在导电构件上的位置只要是导电构件的外表面侧即可,并没有特别地限定。例如,也考虑有将导电构件的筒状部上端设为固定部。但是,优选凸缘部、凹部等固定部设置在导电构件的筒状部的外表面侧。进而,更优选地,凸缘部、凹部等固定部形成在导电构件的筒状部的另一方的端部的外表面侧,即导电构件的筒状部的供反转板连接的一侧的端部的外侧面。

[0041]另外,在本发明的方形二次电池中,优选所述第二绝缘构件还具备与所述第一绝缘构件结合的结合部。

[0042]当具备上述结构时,由于第二绝缘构件不仅与导电构件固定,还与第一绝缘构件固定,因此能够更良好地起到上述的本发明的效果。

[0043]另外,在本发明的方形二次电池中,优选地,所述第二绝缘构件为树脂材料制,在所述第二绝缘构件的主体部上,在所述第一区域的根部的、所述第二区域的延伸方向侧形成有第二贯通孔,所述第二贯通孔由绝缘构件闭塞。

[0044]第二绝缘构件为了能够将固定爪部钩挂固定于导电构件而由具有绝缘性且可变形的构件形成,因此由树脂材料形成。而且,当在由树脂材料构成的第二绝缘构件上形成固定爪部时,通常通过将液状的树脂材料注入型内而使其固化、或通过对树脂材料制的板进行冲压成形等来形成,而在注入型或冲压型等的特性上,在固定爪部的根部的第二绝缘构件的主体部形成有额外的贯通孔(第二贯通孔)。在本发明的方形二次电池中,由于该第二贯通孔由绝缘构件闭塞,因此在电流断路机构工作之后,不会在第二贯通孔内产生火花,第二贯通孔的周围的第二绝缘构件不会熔融或碳化。因此,根据具备上述结构的方形二次电池,能够在电流断路机构动作之后,抑制集电体与导电构件的筒状部或反转板再次导通,从而得到可靠性高的方形二次电池。

[0045]另外,在本发明的方形二次电池中,优选地,所述第二绝缘构件为树脂材料制,在所述第二绝缘构件的主体部上,在所述第一区域的根部的、所述第二区域的延伸方向侧形成有第二贯通孔,在与所述反转板连接的所述正极集电体及负极集电体中的至少一方中与所述第二贯通孔对置的区域上形成有绝缘层。

[0046]当在与反转板连接的集电体中与第二贯通孔对置的区域形成有绝缘层时,在电流断路机构工作之后,难以在第二贯通孔内产生火花,从而能够抑制第二贯通孔的周围的第二绝缘构件熔融或碳化。由此,只要是具备上述结构的方形二次电池,便能在电流断路机构工作之后抑制集电体与导电构件的筒状部或反转板再次导通,从而得到可靠性高的方形二次电池。

[0047]另外,在本发明的方形二次电池中,优选地,所述第二绝缘构件为树脂材料制,在所述第二绝缘构件的主体部上,在所述第一区域的根部的、所述第二区域的延伸方向侧形成有第二贯通孔,在与所述反转板连接的所述正极集电体及负极集电体中的至少一方中与所述第二贯通孔对置的区域形成有凹部或贯通孔。

[0048]当在与反转板连接的集电体中与第二贯通孔对置的区域形成有凹部或贯通孔时,在电流断路机构工作之后,难以在第二贯通孔内产生火花,从而能够抑制第二贯通孔的周围的第二绝缘构件熔融或碳化。由此,只要是具备上述结构的方形二次电池,便能在电流断路机构工作之后抑制集电体与导电构件的筒状部或反转板再次导通,从而得到可靠性高的方形二次电池。

[0049]另外,在本发明的方形二次电池中,优选地,所述第二绝缘构件为树脂材料制,在所述第二绝缘构件的主体部上,在所述第一区域的根部的、所述第二区域的延伸方向侧形成有第二贯通孔,与所述反转板连接的所述正极集电体及负极集电体中的至少一方在与所述第二贯通孔对置的区域的附近朝远离所述第二绝缘构件的方向折弯。

[0050]当与反转板连接的集电体在与所述第二贯通孔对置的区域的附近朝远离所述第二绝缘构件的方向折弯时,能够延长所述第二贯通孔与集电体之间的距离,在电流断路机构工作之后,难以在第二贯通孔内产生火花,从而能够抑制第二贯通孔的周围的第二绝缘构件熔融或碳化。由此,只要是具备上述结构的方形二次电池,便能在电流断路机构工作之后抑制集电体与导电构件的筒状部或反转板再次导通,从而得到可靠性高的方形二次电池。

[0051]另外,在本发明的方形二次电池中,优选地,所述第二绝缘构件为树脂材料制,在所述第二绝缘构件的主体部上,在所述第一区域的根部的、所述第二区域的延伸方向侧形成有第二贯通孔,与所述反转板连接的所述正极集电体及负极集电体中的至少一方不存在于与所述第二贯通孔对置的区域。

[0052]与反转板连接的集电体不存在于与所述第二贯通孔对置的区域,由此能够抑制产生火花,从而抑制第二贯通孔的周围的第二绝缘构件熔融或碳化。

[0053]另外,在本发明的方形二次电池中,优选地,在所述集电构件的与所述第二绝缘构件对置的部分形成有至少一个开孔或切口,所述第二绝缘构件的与形成于所述集电构件上的至少一个开孔或切口对置的部分在顶部形成有直径比其他部分的直径大的扩径部,形成在所述集电构件上的至少一个开孔或切口与形成在所述第二绝缘基板上的突起卡合。

[0054]根据该结构,一旦将两者一体化之后,由于扩径部作为止脱件而发挥功能,因此两者不容易分离。由此,即使因振动或落下等向电池施加冲击,电流断路机构也难以破损,从而得到可靠性高的方形二次电池。需要说明的是,可以通过例如仅在插入形成于与突起对应的正极集电体或负极集电体的开孔之后对突起的前端部进行加热或按压而进行扩径,由此形成突起的顶部的扩径部。另外,作为突起的顶部的扩径部而设置爪部等卡合部,通过将该卡合部插入开孔,能够牢固地将两者彼此形成为一体。

[0055]需要说明的是,至少一个的开孔或切口在方形二次电池的短边的宽度宽时形成为开孔、在短边的宽度窄时形成为切口即可,无论在何种情况下都能够增强正极集电体或负极集电体与第二绝缘构件之间的结合强度。另外,当采用切口时,该切口的中心并非必须存在于正极集电体或负极集电体内。

[0056]另外,在本发明的方形二次电池中,优选所述集电构件通过折弯一张板材而形成。

[0057]根据上述结构,集电体的形成变得容易,并且集电体的强度变高,因此得到牢固的方形二次电池。

[0058]另外,在本发明的方形二次电池中,优选所述集电构件由具有刚性的导电性材料形成。

[0059]当集电体由具有刚性的导电性材料形成时,即使因振动或落下等向电池施加冲击,也能够抑制电极体在外装体内移动,因此这是优选的。需要说明的是,作为具有刚性的导电性材料,优选厚度在0.3mm以上的金属材料,进一步优选厚度在0.5mm以上的金属材料。

[0060]另外,在本发明的方形二次电池中,优选在所述正极集电体及负极集电体中的至少一方的与所述反转板连接的连接部的周围形成有薄壁部及槽中的至少一方。

[0061]如果在正极集电体及负极集电体的至少一方的与所述反转板连接的连接部的周围形成有薄壁部或槽等脆弱部,则当反转板发生变形时该脆弱部容易发生破裂,因此电流断路机构的动作的可靠性提高。另外,通过适当地设定该脆弱部的厚度和形成区域,能够将电流断路机构的工作压设定为规定值。需要说明的是,进一步优选地,在正极集电体及负极集电体中的至少一方的与反转板连接的连接部的周围设置厚度薄的薄壁部,在该薄壁部上以包围连接部的方式设置环状的槽部。

[0062]另外,在本发明的方形二次电池中,优选地,在所述外部端子上形成有将电池外部与所述导电构件的筒状部的内表面侧的空间之间连通的贯通孔,所述外部端子的所述贯通孔由密封构件密封。

[0063]形成于外部端子的贯通孔用于在组装中途实施电流断路机构的泄漏检查,而在电解液的注液时或清洗时,电解液或清洗水可能侵入外部端子的贯通孔内。当电解液或清洗水侵入贯通孔内时,因电流断路机构被腐蚀而可能导致电流断路机构无法正常工作。根据本发明的方形二次电池,贯通孔由密封构件密封,并且贯通孔与电流断路机构之间的空间形成为封闭空间,因此电解液或清洗水无法侵入贯通孔内,因此电流断路机构不会因被腐蚀而导致电流断路机构无法正常工作,从而得到高可靠性的方形二次电池。需要说明的是,作为密封构件可以使用由弹性构件构成的密封栓。另外,也可以使用金属构件作为密封构件,通过将金属构件与贯通孔嵌合并向该嵌合部照射激光等高能量线而进行焊接,由此对贯通孔进行密封。另外,也可以使用树脂制的密封构件或由弹性构件及金属构件构成的密封构件。

[0064]另外,在本发明的方形二次电池中,优选地,所述电极体是扁平形电极体,在一方侧的端部具有多张层叠的正极芯体露出部,在另一方侧的端部具有多张层叠的负极芯体露出部,所述电极体配置成,所述正极芯体露出部与所述方形外装体的一方侧的侧壁对置,所述负极芯体露出部与所述方形外装体的另一方侧的侧壁对置,所述正极集电体与所述正极芯体露出部连接,所述负极集电体与所述负极芯体露出部连接。

[0065]当在方形外装体的两侧端侧分别配置有正极芯体露出部及负极芯体露出部时,能够增大正极集电体与负极集电体之间的距离,因此能够形成为容量大的方形二次电池,并且能够使方形二次电池的组装变得容易。此外,在本发明的方形二次电池中,由于将集电体与多张层叠的芯体露出部连接,因此成为输出特性优异的电池。

附图说明

[0066]图1中,图1A是实施方式的方形非水电解质二次电池的剖视图,图1B是沿着图1A的IB-1B线剖开的剖视图,图1C是沿着图1A的IC-1C线剖开的剖视图。

[0067]图2是在图1所示的方形非水电解质二次电池的正极侧设置的电流断路机构的外装体在短边方向上的剖视图。

[0068]图3是在图1所示的方形非水电解质二次电池的正极侧设置的电流断路机构的外装体在长边方向上的剖视图。

[0069]图4中,图4A是展开图1所示的方形非水电解质二次电池的正极集电体的状态下的主视图,图4B是侧视图。

[0070]图5是用于说明图1所示的方形非水电解质二次电池的正极集电体的第一区域与导电构件的筒状部之间的配置关系的与图3对应的部分的示意俯视图。

[0071]图6中,图6A是示出从封口体上方观察到的导电构件与第二绝缘构件之间的关系的示意俯视图,图6B仅示出同样从封口体上方观察到的第二绝缘构件的示意俯视图,图6C是沿着图6B的VIC-VIC线剖开的剖视图。

[0072]图7是在图1所示的方形非水电解质二次电池的正极侧设置的电流断路机构的与图6B的VIC-VIC线对应的部分的剖视图。

[0073]图8是图7的VIII部分的放大图。

[0074]图9是变形例I的与图8对应的图。

[0075]图10是变形例2的与图8对应的图。

[0076]图11是变形例3的与图8对应的图。

[0077]图12是变形例4的与图8对应的图。

[0078]图13是变形例5的与图8对应的图。

[0079]图14中,图14A是现有例的方形二次电池的电流断路机构的剖视图,图14B是其他现有例的方形二次电池的电流断路机构的剖视图。

[0080]图15是另一其他现有例的方形二次电池的外部端子的剖视图。

[0081 ] 符号说明:

[0082] 10...方形非水电解质二次电池

[0083] 11...卷绕电极体

[0084] 12...电池外装体

[0085] 13...封口体

[0086] 14...正极芯体露出部

[0087] 15...负极芯体露出部

[0088] 16...正极集电体

[0089] 16a...第一区域

[0090] 16b.…第二区域

[0091] 16c...连接部形成用孔

[0092] 16d...肋

[0093] 16e...薄壁区域

[0094] 16f...边界部

[0095] 16g...第一开孔

[0096] 16h...第二开孔

[0097] 16j...第三开孔

[0098] 16k...突端部

[0099] 16m...侧端部

[0100] 16η...凹部

[0101] 16ο...贯通孔

[0102] 16ρ...折弯部

[0103] 17...正极外部端子

[0104] 17a...筒状部

[0105] 17b...贯通孔

[0106] 17c...前端部

[0107] 18...负极集电体

[0108] 19...负极外部端子

[0109] 20、21...绝缘构件

[0110] 20a...上部第一绝缘构件

[0111] 20b...下部第一绝缘构件

[0112] 22a...电解液注液孔

[0113] 22b...气体排出阀

[0114] 23…树脂片

[0115] 24...正极用中间导电构件

[0116] 24p...绝缘性中间构件

[0117] 25...负极用中间导电构件

[0118] 25p...绝缘性中间构件

[0119] 30a...第一固定部

[0120] 30b...第二固定部

[0121] 30c...第三固定部

[0122] 32...导电构件

[0123] 32a...筒状部

[0124] 32b...开孔

[0125] 32c...凸缘部

[0126] 33...反转板

[0127] 34...第二绝缘构件

[0128] 34a...第一贯通孔

[0129] 34b...第一突起

[0130] 34c.…第二突起

[0131] 34d...第三突起

[0132] 34e...第二贯通孔

[0133] 34f...固定爪部

[0134] 34g...闩锁固定部

[0135] 35.…电流断路机构

[0136] 36...端子检

[0137] 36a...头部

[0138] 36b...突出部

[0139] 36c...卡止部

[0140] 36d...连结部

[0141] 37...金属板

[0142] 38...绝缘层

[0143] 40...绝缘构件

具体实施方式

[0144]以下,结合附图对用于实施本发明的方式进行详细的说明。但是,以下所示的各实施方式为了便于理解本发明的技术思想而例示出作为方形二次电池的方形非水电解质二次电池,其意图并不在于将本发明特定为方形非水电解质二次电池,本发明在不脱离权利要求书所示的技术思想的情况下能够均等应用于进行了各种变更的结构。需要说明的是,本发明的方形二次电池能够应用于具有通过将正极极板与负极极板隔着间隔件层叠或卷绕而呈扁平状的电极体的方形二次电池,以下,以使用扁平状的卷绕电极体的方形二次电池为代表而进行说明。

[0145][实施方式]

[0146]使用图1〜图8对实施方式的方形非水电解质二次电池进行说明。需要说明的是,图1A是实施方式的方形非水电解质二次电池的剖视图,图1B是沿着图1A的IB-1B线剖开的剖视图,图1C是沿着图1A的IC-1C线剖开的剖视图。图2是在图1所示的方形非水电解质二次电池的正极侧设置的电流断路机构的外装体在短边方向上的剖视图。图3是在图1所示的方形非水电解质二次电池的正极侧设置的电流断路机构的外装体在长边方向上的剖视图。图4A是展开图1所示的方形非水电解质二次电池的正极集电体的状态下的主视图,图4B是侧视图。图5是用于说明图1所示的方形非水电解质二次电池的正极集电体的第一区域与导电构件的筒状部之间的配置关系的与图3对应的部分的示意俯视图。图6A是示出从封口体上方观察到的导电构件与第二绝缘构件之间的关系的示意俯视图,图6B是仅示出同样从封口体上方观察到的第二绝缘构件的示意俯视图,图6C是沿着图6B的VIC-VIC线剖开的剖视图。图7是在图1所示的方形非水电解质二次电池的正极侧设置的电流断路机构的与图6B的VIC-VIC线对应的部分的剖视图。图8是图7的VIII部分的放大图。

[0147]首先,使用图1对本实施方式的方形非水电解质二次电池10进行说明。本实施方式的方形非水电解质二次电池10具有正极极板与负极极板隔着间隔件(都省略图示)卷绕而成的扁平状的卷绕电极体U。通过在由铝箔构成的正极芯体的两面涂敷正极活性物质合剂,并在干燥及压延之后,以铝箔沿着长边方向在一方的端部露出为带状的方式形成狭缝(slit),由此制成正极极板。另外,通过在由铜箔构成的负极芯体的两面涂敷负极活性物质合剂,并在干燥及压延之后,以铜箔沿着长边方向在一方的端部露出为带状的方式形成狭缝,由此制成负极极板。

[0148]然后,将如上述那样得到的正极极板及负极极板以正极极板的铝箔露出部和负极极板的铜箔露出部不与各自对置的电极的活性物质层重叠的方式错开,并隔着聚乙烯制微多孔质间隔件进行卷绕,从而制成在卷绕轴向的一方的端部具备重叠多张的正极芯体露出部14且在另一方的端部具备重叠多张的负极芯体露出部15的扁平状的卷绕电极体11。

[0149]多张正极芯体露出部14被层叠且经由正极集电体16而与正极外部端子17电连接,相同地,多张负极芯体露出部15被层叠且经由负极集电体18而与负极外部端子19电连接。另外,正极外部端子17、负极外部端子19分别隔着绝缘构件20、21而固定于封口体13。在该实施方式的方形非水电解质二次电池10中,在正极集电体16与正极外部端子17之间或负极集电体18与负极外部端子19之间夹装有感压式的电流断路机构,对该电流断路机构的具体结构在后面进行说明。

[0150]在如上述那样制成的扁平状的卷绕电极体11的除去封口体13侧的周围夹装绝缘性的树脂片23并插入方形的电池外装体12内之后,将封口体13激光焊接于电池外装体12的开口部,然后从电解液注液孔22a注入非水电解液并对该电解液注液孔22a进行封闭,由此制成实施方式的方形非水电解质二次电池10。需要说明的是,在封口体13也设置有当施加比电流断路机构的工作压高的气压时开放的气体排出阀22b。

[0151]需要说明的是,在实施方式的方形非水电解质二次电池10中,扁平状的卷绕电极体11构成为,在正极极板侧,层叠的多张正极芯体露出部14被一分为二且在其之间夹有两个正极用中间导电构件24,相同地,在负极极板侧,层叠的多张负极芯体露出部15被一分为二且在其之间夹有两个负极用中间导电构件25。上述两个正极用中间导电构件24及两个负极用中间导电构件25分别保持于由一个树脂材料构成的绝缘性中间构件24p、25p。

[0152]然后,在位于正极用中间导电构件24的两侧的正极芯体露出部14的最外侧的两侧的表面分别配置正极集电体16,在位于负极用中间导电构件25的两侧的负极芯体露出部15的最外侧的两侧的表面分别配置负极集电体18。需要说明的是,正极用中间导电构件24是由与正极芯体相同的材料即铝制成,负极用中间导电构件25是由与负极芯体相同的材料即铜制成,正极用中间导电构件24及负极用中间导电构件25的形状实际上都能够使用相同的形状。上述正极集电体16与正极芯体露出部14之间及正极芯体露出部14与正极用中间导电构件24之间都被电阻焊接,另外,负极集电体18与负极芯体露出部15之间及负极芯体露出部15与负极用中间导电构件25之间都通过电阻焊接而连接。

[0153]需要说明的是,在实施方式的方形非水电解质二次电池10中,虽然示出作为正极用中间导电构件24及负极用中间导电构件25分别各使用两个的例子,但上述正极用中间导电构件24及负极用中间导电构件25可以根据要求的电池的输出等而各设有一个,或各设有三个或三个以上。只要是使用两个以上的结构,则上述正极用中间导电构件24及负极用中间导电构件25保持于由一个树脂材料构成的绝缘性中间构件上,因此能够在被一分为二的一侧的芯体露出部之间以稳定的状态定位配置。

[0154]接着,对扁平状的卷绕电极体11的正极用中间导电构件24相对于正极芯体露出部14及正极集电体16的电阻焊接方法、负极用中间导电构件25相对于负极芯体露出部15及负极集电体18的电阻焊接方法进行说明。然而,在实施方式中,能够将正极用中间导电构件24的形状及负极用中间导电构件25的形状实际上形成为相同,并且各自的电阻焊接方法也实际上相同,因此以下以正极极板侧的构件为代表进行说明。

[0155]首先,层叠扁平状的卷绕电极体11的由铝箔构成的正极芯体露出部14,将该层叠的正极芯体露出部14从卷绕中央部分朝两侧一分为二,以卷绕电极体11的厚度的1/4为中心而使正极芯体露出部14集结。然后,在正极芯体露出部14的最外周侧的两侧配置正极集电体16,在内周侧配置正极用中间导电构件24,以使得正极用中间导电构件24的两侧的圆锥台状的凸部分别与正极芯体露出部14抵接。在此,集结的铝箔的厚度为例如单侧约660μm,总层叠数为88个(单侧为44个)。另外,正极集电体16使用通过对厚度为0.8mm的铝板进行冲裁并进行弯曲加工等而制成的部件。

[0156]接着,虽省略图示,但在上下方向上配置的一对电阻焊接用电极之间配置扁平状的卷绕电极体U,该卷绕电极体11配置有正极集电体16及正极用中间导电构件24,将一对电阻焊接用电极分别与在正极芯体露出部14的最外周侧的两侧配置的正极集电体16抵接,以适度的压力向一对电阻焊接用电极之间施加按压力,并在预定的恒定的条件下实施电阻焊接。由此,正极用中间导电构件24的凸部作为凸块而发挥作用,因此在一对电阻焊接用电极之间配置的正极集电体16及一分为二的正极芯体露出部14良好地发热,因此形成较大的焊点(nugget),正极集电体16与一分为二的正极芯体露出部14之间、各正极芯体露出部14之间、及一分为二的正极芯体露出部14与正极用中间导电构件24之间的焊接强度变得非常强。

[0157]并且,在该电阻焊接时,正极用中间导电构件24以被稳定地定位于一分为二的正极芯体露出部14之间的状态配置,因此能够以正确且稳定的状态进行电阻焊接,抑制焊接强度散乱,能够实现焊接部的低电阻化,从而能够制造可实现大电流充放电的方形二次电池。通过以使用的正极用中间导电构件24的数量的量反复进行该电阻焊接,从而对全部的正极集电体16与一分为二的正极芯体露出部14之间、各正极芯体露出部14之间、及一分为二的正极芯体露出部14与正极用中间导电构件24之间进行电阻焊接。需要说明的是,该电阻焊接在负极侧也相同地进行。

[0158]在此,虽然对夹装在正极集电体16与正极外部端子17之间、或负极集电体18与负极外部端子19之间的感压式电流断路机构进行了说明,但该电流断路机构可以仅设置在正极侧,也可以仅设置在负极侧,还可以设置在正极侧及负极侧两者,以下参照图2〜图8对仅设置在正极侧的情况进行说明。

[0159]如图1A〜图1C所示,正极集电体16与在卷绕电极体11的一方的侧端面侧配置的多张正极芯体露出部14连接,该正极集电体16与正极外部端子17电连接。如作为展开状态下的主视图的图4A、作为相同展开状态下的侧视图的图4B所示,该正极集电体16具有:与封口体13平行配置的第一区域16a;和从该第一区域16a朝彼此相反的方向延伸且以虚线部分(边界部16f)折弯而与正极芯体露出部14连接的一对第二区域16b。该正极集电体16使用通过对厚度为0.8mm的铝板冲裁而制成的部件,因此具有刚性,不能以小的力折弯。需要说明的是,在图4A中,在边界部16f的两侧形成有切口部分,该切口部分为了便于沿着边界部16f折弯正极集电体16而形成。

[0160]并且,正极集电体16的第一区域16a在中央部形成有连接部形成用孔16c,在通过该连接部形成用孔16c的中心且沿着封口体13的长边方向的中心线c上,在连接部形成用孔16c的两侧分别形成有第一开孔16g及第二开孔16h,在与该中心线c垂直的方向的两侧的两处位置形成有第三开孔16j。需要说明的是,在此,第一开孔16g及第二开孔16h的直径相同,两处位置的第三开孔16j的直径也相同,且设定为小于第一开孔16g及第二开孔16h的直径。另外,第二区域16b在与正极芯体露出部14的根侧对置的一侧形成有肋16d。该肋16d起到正极集电体16与正极芯体露出部14之间的定位、卷绕电极体11与电池外装体12之间的定位、及防止将正极集电体16电阻焊接于正极芯体露出部14时产生的溅射侵入卷绕电极体11内等作用。另外,第一区域16a的连接部形成用孔16c的周围部分呈环状地形成为厚度比其他部分薄的薄壁区域16e。

[0161]如图2及图3所示,正极外部端子17具备筒状部17a,且在内部形成有贯通孔17b。并且,正极外部端子17的筒状部17a插入在垫圈等上部第一绝缘构件20a、封口体13、下部第一绝缘构件20b及具有筒状部32a的导电构件32上分别形成的孔内,其前端部17c被铆接而相互固定为一体。需要说明的是,导电构件32在电池内部一侧形成有筒状部32a,电池外部一侧即封口体13侧的内径缩窄而形成供正极外部端子17的筒状部17a插入的开孔32b。并且,正极外部端子17的筒状部17a的前端部17c在导电构件32的开孔32b的附近被铆接,正极外部端子17的筒状部17a的前端部17c与导电构件32的连接部被激光焊接。由此,正极外部端子17在通过上部第一绝缘构件20a及下部第一绝缘构件20b而与封口体13电绝缘的状态下,呈与导电构件32电连接的状态。上述上部第一绝缘构件20a及下部第一绝缘构件20b两者相当于本发明的第一绝缘构件。

[0162]另外,在导电构件32的筒状部32a的电池内部一侧的前端形成有凸缘部32c,反转板33的周围气密地焊接在该凸缘部32c的内表面侧而进行密封。反转板33呈从其周围朝中心侧稍向电池内部一侧突出的形状,即呈与封口体13成为倾斜的配置关系的形状。该反转板33由导电性材料形成,具有当电池外装体12内的压力变高时朝电池的外部一侧发生变形的阀的功能。并且,正极集电体16的第一区域16a与反转板33的中心部抵接,形成于第一区域16a的薄壁区域16e的连接部形成用孔16c的内壁部分与反转板33的表面在多个位置被激光焊接。需要说明的是,虽省略图示,但该薄壁区域16e的连接部形成用孔16c的内壁部分与反转板33的表面之间的焊接位置与本发明的连接部对应。

[0163]需要说明的是,在正极集电体16的第一区域16a与反转板33之间配置有具有第一贯通孔34a且由树脂材料构成的第二绝缘构件34,经该第一贯通孔34a而使正极集电体16的第一区域16a与反转板33电连接。该第二绝缘构件34的第一贯通孔34a的周围,在与正极集电体16的第一区域16a的第一开孔16g对应的位置形成有第一突起34b,在与第二开孔16h对应的位置形成有第二突起34c,在与第三开孔16j对应的位置形成有第三突起34d。

[0164]将第二绝缘构件34的第一〜第三突起34b〜34d分别插入在正极集电体16的第一区域16a形成的第一〜第三开孔16g〜16j内,通过对第一〜第三突起34b〜34d的前端部进行加热并将其扩径而使第二绝缘构件34与正极集电体16的第一区域16a相互固定。因此,第二绝缘构件34的第一〜第三突起34b〜34d利用分别形成的扩径部而呈从在正极集电体16的第一区域16a形成的第一〜第三开孔16g〜16 j止脱的状态,第二绝缘构件34与正极集电体的第一区域16a呈牢固结合的状态。由在上述正极集电体16的第一区域16a形成的第一〜第三开孔16g〜16 j与第二绝缘构件34的第一〜第三突起34b〜34d形成第一固定部30a〜第三固定部30c。需要说明的是,优选通过使第二绝缘构件34与构成第一绝缘构件的下部第一绝缘构件20b卡合而进行固定。固定方法并没有特别地限定,在此利用闩锁固定将第二绝缘构件34与构成第一绝缘构件的下部第一绝缘构件20b固定。

[0165]因此,正极芯体露出部14经正极集电体16的第二区域16b、正极集电体16的第一区域16a及薄壁区域16e、反转板33及导电构件32而与正极外部端子17电连接。另外,在此,由上述导电构件32的筒状部32a、反转板33、第二绝缘构件34及在正极集电体16的第一区域16a形成的薄壁区域16e形成本实施方式的电流断路机构35。

[0166] S卩,反转板33形成为,当电池外装体12内的压力增加时朝正极外部端子17的贯通孔17b侧鼓起,在反转板33的中央部焊接有正极集电体16的第一区域16a的薄壁区域16e,因此当电池外装体12内的压力超过规定值时,正极集电体16的第一区域16a在薄壁区域16e的部分发生破裂,因此反转板33与正极集电体16的第一区域16a之间的电连接被断开。

[0167]当如上所述存在薄壁区域16e时,当反转板33发生变形时容易在薄壁区域16e部分发生破裂,当电池内部的压力上升时在该薄壁区域16e部分可靠地发生破裂,因此方形非水电解质二次电池10的安全性提高。另外,通过适当地设定该薄壁区域16e部分的厚度和形成区域,能够将薄壁区域16e部分发生破裂的压力设定为规定值,因此可靠性也提高。

[0168]需要说明的是,在此,虽然示出在第一区域16a的连接部形成用孔16c的周围的部分呈环状地形成厚度比其他部分薄的薄壁区域I6e的例子,但进一步优选在薄壁区域I6e以包围连接部形成用孔16c的方式设置环状的槽。该槽也可以间歇地形成为环状。另外,也可以将第一区域16a的连接部形成用孔16c的周围的部分的厚度形成为与其他部分相同的厚度,通过呈环状或间歇性呈环状地形成槽而形成薄壁区域16e。需要说明的是,薄壁区域16e及槽不是必须的结构,也可以不设置薄壁区域16e及槽而对反转板33与正极集电体16的连接强度进行调节,当反转板33发生变形时,反转板33与正极集电体16的连接断开。

[0169]并且,在实施方式的方形非水电解质二次电池10中,如图5所示,正极集电体16的第一区域16a与第二区域16b之间的边界部16f配置为位于比导电构件32的筒状部32a的内表面靠外表面侧的位置,并且,第一区域16a的与第二区域16b之间的边界部16f以外的部分的端部的至少一个位置、在此为第一区域16a的全部的端部(突端部16k、侧端部16m等)位于比导电构件32的筒状部32a的内表面靠外表面侧的位置,第一区域16a配置为在全部的方向上位于比导电构件32的筒状部32a的内表面靠外表面侧的位置。

[0170]当如此配置时,即使因振动或落下等向方形非水电解质二次电池10施加冲击而使卷绕电极体11朝封口体13侧移动,由于正极集电体16的第一区域16a与第二区域16b之间的边界部16f及第一区域16a的所有端部(突端部16k及侧端部16m等)都配置为位于比导电构件32的筒状部32a的内表面靠外表面侧的位置,因此即使正极集电体16的第一区域16a意欲朝封口体13侧移动,由于与导电构件32的筒状部32a的另一方侧的端部抵接,因此不能再进一步朝封口体13侧移动。

[0171]并且,正极集电体16具有刚性且不能以小的力折弯,因此当因振动或落下等而使卷绕电极体11朝封口体13侧移动时,施加于正极集电体16的第一区域16a的力因被第二区域16b部分吸收而变小。因此,当因振动或落下等使卷绕电极体11朝封口体13侧移动时施加于第一区域16a的力小,因此能抑制薄壁区域16e破裂的可能性,对感压式的电流断路机构35的动作所造成的影响变小,从而能够得到安全性及可靠性优异的非水电解质二次电池10。

[0172]在此,使用图6〜图8对实施方式的方形非水电解质二次电池10中的第二绝缘构件34的具体结构进行说明。如图2及图3所示,在第二绝缘构件34的与正极集电体16的第一区域16a对置的一侧分别形成有第一突起34b〜第三突起34d。而且,如图6A〜图6C所示,在第二绝缘构件34的与导电构件32的筒状部32a对置的一侧形成有多处位置的固定爪部34f,在此为四处位置,并且如图2、图6A、图6B所示,形成有用于与下部第一绝缘构件20b固定的闩锁固定部34g。需要说明的是,在图6C中省略闩锁固定部34g。

[0173]如图8所示,该多个固定爪部34f具有:沿与第二绝缘构件34的主体部垂直的方向延伸的第一区域34Π和形成于该第一区域34Π且沿与第二绝缘构件34的主体部平行的方向延伸的第二区域34f2。上述多个固定爪部34f通过将液状的树脂材料注入型内并使其固化、或通过对树脂材料板进行冲压成形等来形成,而从注入型或冲压型等的特性出发,第二绝缘构件34的主体部在与固定爪部34f的第一区域34Π邻接且与固定爪部34f的第二区域34f2相同的一侧形成有第二贯通孔34e。

[0174] 方形非水电解质二次电池10中,向电池外装体12(参照图1)内注入非水电解液,而当在第二绝缘构件34形成有上述那样的第二贯通孔34e时,非水电解液可能进入第二贯通孔34e内。电池内压上升,电流断路机构35动作,反转板33发生变形而切断反转板33与正极集电体16之间的电连接之后,以在第二贯通孔34e内存在有非水电解液的状态产生逆起电流,此时,在第二贯通孔34e内产生火花,可能因其热量而导致第二贯通孔34e的周围的第二绝缘构件34熔融或碳化。当该碳化的部分具有导电性时,构成电流断路机构35的集电体16与导电构件32或反转板33可能再次导通,从而可能损害原本的功能。

[0175]因此,在实施方式的方形非水电解质二次电池10中,通过将第二贯通孔34e由额外的绝缘构件40闭塞,以使得不经由非水电解液而产生第二绝缘体34的内外的电导通。需要说明的是,作为该绝缘构件40,可以是将液状的树脂材料注入第二贯通孔34e内并使其固化,或者也可以是插入固体状态的树脂材料并将其粘合。另外,将第二贯通孔34e由绝缘构件40闭塞可以在第二绝缘构件34的形成之后立即进行,也可以在组合了第二绝缘构件34与导电构件32之后进行。需要说明的是,闭塞第二贯通孔34e的绝缘构件40的材质并没有特别地限定,优选为树脂材料,进一步优选为与构成第二绝缘构件34的材质相同的材质。也可以作为绝缘构件40使用绝缘性胶带,以闭塞第二贯通孔34e的方式在第二绝缘构件34上贴上绝缘胶带。

[0176]上述多个固定爪部34f用于将第二绝缘构件34钩挂固定在导电性构件32的凸缘部32c的外周侧。通过在使第二绝缘构件34的多个固定爪部34f与导电性构件32的凸缘部32c的外周侧抵接之后而相互压入,由此能够容易地进行该钩挂固定,并且能够牢固地将两者一体固定。若具备上述结构,则在因振动或落下等向方形非水电解质二次电池10施加冲击而使卷绕电极体11移动从而正极集电体16被电极体11拖动而拉动时,难以向正极集电体16与反转板33之间施加应力,从而抑制正极集电体16与反转板33之间的连接部发生破裂、产生裂缝,由于电流断路机构35难以破损,因此能够得到可靠性高的方形非水电解质二次电池10。

[0177]并且,在第二绝缘构件34上也设置有闩锁固定部34g,如图2所示,该闩锁固定部34g固定在下部第一绝缘构件20b,因此即使因振动或落下等向方形非水电解质二次电池10施加冲击,也难以向正极集电体16与反转板33之间施加应力,从而得到可靠性更高的方形非水电解质二次电池10。

[0178]需要说明的是,在实施方式的方形非水电解质二次电池10中,例示出将形成于第二绝缘构件34的多个固定爪部34f钩挂固定在形成于导电构件32的筒状部32a的凸缘部32c的外周的例子。然而,导电构件32的筒状部32a具备凸缘部32c并不是必须的结构,也可以在筒状部32a的外周面形成凹部,并将形成于第二绝缘构件34的多个固定爪部34f钩挂固定在该凹部。

[0179][变形例I]

[0180] 如图9所示,也可以在集电体16中与第二绝缘构件34的第二贯通孔34e对置的区域设置绝缘层38来代替如上述实施方式那样闭塞第二绝缘构件34的第二贯通孔34e。根据上述结构,难以产生火花,从而能够抑制第二贯通孔的周围的第二绝缘构件34熔融或碳化。绝缘层38能够通过绝缘性树脂的涂敷、胶带的黏贴而形成。另外,作为绝缘层38能够使用橡胶系材料、聚烯烃制材料、氟树脂等。绝缘层38的形成区域的面积优选为与第二贯通孔34e对应的面积,进一步优选为比第二贯通孔34e大的面积。

[0181][变形例2、变形例3]

[0182]如图1O (变形例2)、图11 (变形例3)所示,也可以在集电体16中与第二绝缘构件34的第二贯通孔34e对置的区域设置凹部16η或设置贯通孔16ο来代替如上述实施方式那样闭塞第二绝缘构件34的第二贯通孔34e。根据上述结构,由于第二贯通孔34e与集电体16之间的距离变大,因此难以产生火花,从而抑制第二贯通孔34e的周围的第二绝缘构件34熔融或碳化。凹部16η及贯通孔16ο的形成区域的面积优选为与第二贯通孔34e对应的面积,进一步优选为比第二贯通孔34e大的面积。

[0183][变形例4]

[0184]如图12所示,也可以将集电体16在与所述第二贯通孔34e对置的区域的附近朝远离所述第二绝缘构件34的方向折弯并在集电体16上设置折弯部16p来代替闭塞第二绝缘构件34的第二贯通孔34e。根据上述结构,由于第二贯通孔34e与集电体16之间的距离变大,因此能够抑制产生火花,从而能够防止第二贯通孔34e的周围的第二绝缘构件34熔融或碳化。

[0185][变形例5]

[0186]如图13所示,也可以使集电体16不存在于与第二绝缘构件34的第二贯通孔34e对置的区域来代替闭塞第二绝缘构件34的第二贯通孔34e。根据上述结构,能够抑制产生火花,从而能够抑制第二贯通孔34e的周围的第二绝缘构件34熔融或碳化。

[0187]另外,正极外部端子17的顶部的贯通孔17b用于构成电流断路机构35的反转板33的周围是否被气密地焊接了的试验,但在保持原状态不变的情况下也能够使用。然而,如果腐蚀性气体或液体侵入贯通孔17b的内部并将反转板33腐蚀,则电流断路机构35可能无法正常地动作,因此优选正极外部端子17的贯通孔17b是封闭的。因此,在实施方式的方形非水电解质二次电池10中,形成于正极外部端子17的贯通孔17b形成为,通过在电池外装体12的外部一侧形成有大径部、在所述电池外装体12的内部一侧形成有小径部而将正极外部端子17的贯通孔17b内由橡胶制的端子栓36牢固地密封。该端子栓36相当于本发明的密封构件。

[0188] 该端子栓36具备:位于上端部且直径比正极外部端子17的贯通孔17b的小径部大而比贯通孔17b的大径部小的头部36a;位于下端部且直径比头部36a小而比贯通孔17b的小径部大的突出部36b;以从该突出部36b呈锥状缩窄的方式形成的卡止部36c;及位于中间且直径与正极外部端子17的贯通孔17b的小径部大致相同而长度与该小径部的长度实际相同的连结部36d。

[0189] 并且,端子栓36以如下方式安装于贯通孔17b,即,使得头部36a位于正极外部端子17的贯通孔17b的大径部一侧,卡止部36c比正极外部端子17的贯通孔17b的小径部的端部突出,需要说明的是,为了在削薄头部36a的厚度的情况下也能增大强度,在端子栓36的头部36a的表面设置有例如铝金属制的金属板37。该金属板37能够通过例如激光焊接而焊接固定于正极外部端子17。端子栓36由弹性构件构成,因此可能因振动等脱落,而通过将金属板37焊接固定于正极外部端子17,能够利用端子栓36更牢固地对贯通孔17b进行密封。

[0190]需要说明的是,在实施方式的方形非水电解质二次电池10中,电流断路机构35的与外部对应的一侧的空间被完全地封闭,而即使因何种原因而使电池外装体12内的压力增加,异常时电池内部产生的气压变得非常大,而电流断路机构35的电池的外部一侧的封闭空间内的压力同时随之增加的情况也不会发生,因此电流断路机构35的动作不会因电池的外部一侧的空间被封闭而产生任何问题。

[0191]另外,在实施方式的方形非水电解质二次电池10中,示出了正极集电体16的第一区域16a的宽度宽、第二区域16b在相对于第一区域16a彼此相反的方向形成在两处位置的例子。然而,方形非水电解质二次电池也存在仅形成一处位置的正极集电体的第二区域的宽度窄的情况。本发明能够同等应用于上述宽度窄的方形非水电解质二次电池。在该情况下,当使正极集电体16的第二区域16b与捆扎层叠的正极芯体露出部14的一方的面抵接而进行电阻焊接时,使由与正极集电体16相同材料形成的正极集电承受构件(省略图示)与正极芯体露出部14的另一方的面抵接,在正极集电体16的第二区域16a与正极集电承受构件之间流通焊接电流而进行电阻焊接即可。

[0192]另外,在实施方式的方形非水电解质二次电池10中,作为正极集电体16与正极芯体露出部14的连接方法使用了电阻焊接,但并不局限于电阻焊接,也可以采用激光焊接或超声波焊接。另外,也能够将正极集电体16与正极芯体露出部14的前端侧的端面连接。另夕卜,在上述实施方式的方形非水电解质二次电池10中,虽然示出使用设置有金属板37的橡胶制的端子栓作为对正极外部端子17的贯通孔17b进行封闭的端子栓36的例子,但也可以是树脂制的端子栓,还可以仅由金属板37来封闭贯通孔17b。

[0193]另外,在上述实施方式的方形非水电解质二次电池10中,虽然对正极外部端子17侧的结构进行了说明,但也可以形成为负极外部端子19侧的结构。但是,当采用在正极外部端子17侧具备上述的电流断路机构35的结构时,无需在负极外部端子19侧采用电流断路机构,因此作为负极外部端子19侧而能够采用更为简单的结构。

Claims (13)

1.一种方形二次电池,其具备: 具有开口的有底筒状的方形外装体; 收容于所述方形外装体内且具有正极极板及负极极板的电极体; 与所述正极极板电连接的正极集电体; 与所述负极极板电连接的负极集电体; 对所述外装体的开口进行密封的封口体; 以隔着第一绝缘构件而与所述封口体电绝缘的状态穿过设置于所述封口体上的贯通孔的至少一个外部端子; 具有筒状部的导电构件; 由在电池内部的压力大于预定的规定值时发生变形的导电性材料构成的反转板;在所述反转板与所述正极集电体及负极集电体中的至少一方之间设置的形成有第一贯通孔的第二绝缘构件, 所述正极集电体及负极集电体中的至少一方经由形成于所述第二绝缘构件上的第一贯通孔而与所述反转板连接, 所述导电构件的筒状部的一方的端部与所述外部端子电连接,所述导电构件的筒状部的另一方的端部由所述反转板密封, 所述方形二次电池的特征在于, 所述第二绝缘构件具备多个固定爪部,所述多个固定爪部钩挂固定于在所述导电构件的外表面侧形成的固定部, 所述第二绝缘构件为树脂材料制, 所述固定爪部具有沿相对于所述第二绝缘构件的主体部垂直的方向延伸的第一区域和形成于所述第一区域且从所述第一区域向所述导电构件侧突出的第二区域, 在所述第二绝缘构件的主体部上,在所述第一区域的根部的、所述第二区域的突出方向侧形成有第二贯通孔, 所述第二贯通孔由绝缘构件闭塞。
2.根据权利要求1所述的方形二次电池,其特征在于, 在所述导电构件的筒状部的外表面侧形成的固定部为凸缘部或凹部。
3.根据权利要求1或2所述的方形二次电池,其特征在于, 所述第二绝缘构件还具备与所述第一绝缘构件结合的结合部。
4.根据权利要求1或2所述的方形二次电池,其特征在于, 在与所述反转板连接的所述正极集电体及负极集电体中的至少一方中与所述第二贯通孔对置的区域上形成有绝缘层。
5.根据权利要求1或2所述的方形二次电池,其特征在于, 在与所述反转板连接的所述正极集电体及负极集电体中的至少一方中与所述第二贯通孔对置的区域形成有凹部或贯通孔。
6.根据权利要求1或2所述的方形二次电池,其特征在于, 与所述反转板连接的所述正极集电体及负极集电体中的至少一方在与所述第二贯通孔对置的区域的附近朝远离所述第二绝缘构件的方向折弯。
7.根据权利要求1或2所述的方形二次电池,其特征在于, 与所述反转板连接的所述正极集电体及负极集电体中的至少一方不存在于与所述第二贯通孔对置的区域。
8.根据权利要求1或2所述的方形二次电池,其特征在于, 在所述正极集电体及负极集电体中的至少一方的与所述第二绝缘构件对置的部分形成有至少一个开孔或切口, 在所述第二绝缘构件的与形成于所述正极集电体及负极集电体中的至少一方上的至少一个开孔或切口对置的部分形成有突起,该突起在顶部具有直径比其他部分的直径大的扩径部, 形成在所述正极集电体及负极集电体中的至少一方上的至少一个开孔或切口与形成在所述第二绝缘基板上的所述突起卡合。
9.根据权利要求1或2所述的方形二次电池,其特征在于, 所述正极集电体及负极集电体中的至少一方通过折弯一张板材而形成。
10.根据权利要求1或2所述的方形二次电池,其特征在于, 所述正极集电体及负极集电体中的至少一方由具有刚性的导电性材料形成。
11.根据权利要求1或2所述的方形二次电池,其特征在于, 在所述正极集电体及负极集电体中的至少一方的与所述反转板连接的连接部的周围形成有薄壁部及槽中的至少一方。
12.根据权利要求1或2所述的方形二次电池,其特征在于, 在所述外部端子上形成有将外部与所述导电构件的筒状部的内表面侧之间连通的贯通孔,所述外部端子的所述贯通孔由密封构件密封。
13.根据权利要求1或2所述的方形二次电池,其特征在于, 所述电极体是扁平形电极体,在一方侧的端部具有多张层叠的正极芯体露出部,在另一方侧的端部具有多张层叠的负极芯体露出部,所述电极体配置成,所述正极芯体露出部与所述方形外装体的一方侧的侧壁对置,所述负极芯体露出部与所述方形外装体的另一方侧的侧壁对置,所述正极集电体与所述正极芯体露出部连接,所述负极集电体与所述负极芯体露出部连接。
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