CN103383994A

CN103383994A - 密闭型电池

Info

Publication number: CN103383994A
Application number: CN2013100650274A
Authority: CN
Inventors: 藤原义久; 山本真由美; 前园宽志; 阿部浩史
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2012-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2013-11-06
Also published as: US20130230752A1; KR20130100711A; JP2013182785A; TW201349636A

Abstract

本发明提供一种在电池壳体的侧面形成有开裂槽的密闭型电池，得到即使在上述电池壳体的尺寸以及板厚不同的情况下，也能够与该电池壳体的内压对应地更加可靠地开裂的开裂槽。在密闭型电池的电池壳体的侧面，形成构成与棱线交叉的开裂线的开裂槽。所述开裂线仅由曲线构成，从法线方向观察所述电池壳体的侧面时，该曲线由向一个方向突状地弯曲的第一弯曲部和向与该第一弯曲部的突出方向成90度以上的角度的方向突状地弯曲的第二弯曲部交替连接而构成。所述第一弯曲部以及所述第二弯曲部相互以一端连接。所述第一弯曲部以及所述第二弯曲部的至少一个与所述棱线交叉。所述开裂槽具有剩余壁厚部分的厚度与所述电池壳体的板厚的比为75%以下的槽深。

Description

密闭型电池

技术领域

本发明涉及如下密闭型电池，即，在封入电极体以及电解液的电池壳体的侧面，形成有开裂槽，该开裂槽在该电池壳体内的压力大于阈值的情况下开裂。背景技术

以往，公知有在电池壳体的侧面形成有开裂槽的密闭型电池，该开裂槽在该电池壳体内的压力大于阈值的情况下开裂。这样的密闭型电池中，例如专利文献1所公开的那样，在电池壳体的侧面上，且在与该电池壳体由于内压的上升而膨胀时形成的凸部棱线（棱线）交叉的位置，形成有开裂槽。由此，若电池壳体内的压力大于阈值，则由于该电池壳体的变形而使开裂槽开裂，从而能够使电池壳体内的气体等向外部逃逸。

现有技术文献

专利文献1：专利第4166028号公报

然而，如上述专利文献1所公开的结构那样，在电池壳体的侧面设置开裂槽的结构的情况下，当电池落下等时，由于电池壳体受到的冲击而有使开裂槽开裂的可能性。这样，有电池壳体内的电解液漏出的可能性。

针对于此，将由开裂槽构成的开裂线的形状考虑为当电池落下等时难以开裂的形状。然而，若将开裂线设为这样的形状，则有即使电池壳体内的压力在阈值以上、该开裂槽也难以开裂的情况。

另外，为了使气体高效地从电池壳体内排出，优选在开裂槽开裂的情况下开口部分尽可能变大的形状的开裂线。然而，若为了增大开口，而增大开裂的部分的面积，则有开裂的部分与电池壳体内的电极体接触而产生短路、或给予覆盖电池壳体的外装薄膜损伤的可能性。

针对于此，将由开裂槽形成的开裂线考虑为由第一弯曲部和第二弯曲部交替连接的曲线而形成的结构，第一弯曲部向一个方向突状地弯曲，第二弯曲部向与该第一弯曲部的突出方向成90度以上的角度的方向上突状地弯曲。通过形成这样的开裂线的形状，能够使开裂槽与电池壳体内的压力对应地安全且容易地开裂，并且，能够增大开裂的部分的开口部。并且，构成上述的形状的开裂线的开裂槽难以由于电池的落下等的冲击而开裂。

然而，若电池的种类不同，则电池壳体的尺寸以及板厚也不同，从而即使是上述的开裂线的形状，也有开裂槽不与电池壳体内的压力对应地开裂的情况。

发明内容

根据以上所述，本发明的目的在于，得到如下开裂槽的结构，即，密闭型电池在电池壳体的侧面上形成有由第一弯曲部和第二弯曲部交替地连接的曲线构成的开裂槽，第一弯曲部向一个方向突状地弯曲，第二弯曲部向与该第一弯曲部的突出方向成90度以上的角度的方向突状地弯曲，其中，开裂槽构成为，即使在上述电池壳体的尺寸以及板厚不同的情况下，也能够与该电池壳体的内压对应地更加可靠地开裂。

本发明的一个实施方式的密闭型电池具备在内部封入电极体以及电解液的中空柱状的电池壳体，在上述电池壳体的侧面，形成有构成开裂线的开裂槽，当上述电池壳体由于内压的上升而膨胀时，上述开裂线与形成于该电池壳体的侧面的棱线交叉，上述开裂线仅由曲线构成，并且，通过交替地连接第一弯曲部和第二弯曲部来构成，从法线方向观察上述电池壳体的侧面时，上述第一弯曲部向一个方向突状地弯曲，上述第二弯曲部向与该第一弯曲部的突出方向成90度以上的角度的方向突状地弯曲，上述第一弯曲部以及上述第二弯曲部相互以一端连接，上述第一弯曲部以及上述第二弯曲部的至少一个与上述棱线交叉，上述开裂槽具有剩余壁厚部分的厚度与上述电池壳体的板厚的比为75%以下的槽深（第一结构）。

在以上的结构中，从法线方向观察该电池壳体的侧面时，形成于电池壳体的侧面的开裂槽构成仅由曲线构成的开裂线，该曲线由向一个方向突状地弯曲的第一弯曲部和向与该第一弯曲部的突出方向成90度以上的角度的方向突状地弯曲的第二弯曲部交替连接而成。构成这样的形状的开裂线的开裂槽能够与电池壳体内的压力对应地安全且容易地开裂，并且，能够增大开裂的部分的开口部。并且，难以由于电池的落下等的冲击而开裂。

而且，上述开裂槽具有剩余壁厚部分的厚度与电池壳体的板厚的比（以下，称作残厚率）为75%以下的槽深，从而即使在电池壳体的板厚不同的情况下，也能够使开裂槽与电池壳体内的压力对应地开裂。即，如图8所示，与残厚率大于75%的区域相比，残厚率为75%以下时，开裂槽的工作压（开裂槽开裂的压力的阈值）的变化量相对于残厚率的变化小。因此，在残厚率为75%以下的区域内，由于加工时的误差等使残厚率稍微变化，开裂槽也能在工作压的设计值左右开裂。如上述那样，通过由残厚率来规定开裂槽的槽深，从而即使在电池壳体的板厚不同的情况下，如果设置残厚率为75%以下的槽深的开裂槽，则也能够与电池壳体内的压力对应地使该开裂槽更加可靠地开裂。

在上述第一结构中，上述开裂槽优选具有剩余壁厚部分的厚度与上述电池壳体的板厚的比为70%以下的槽深（第二结构）。

如图8所示，残厚率为70%以下的情况下，与残厚率为70%至75%的区域相比，开裂槽的工作压的变化量相对于残厚率的变化更小。因此，与残厚率为70%至75%的区域相比，残厚率为70%以下的区域内，即使残厚率稍微变化，也能够使开裂槽在工作压的设计值左右进一步可靠地开裂。

在上述第一或者第二结构中，上述开裂线优选是一个一个组合上述第一弯曲部和上述第二弯曲部而构成的（第三结构）。这样，通过构成简单的形状（例如S字状）的开裂线的开裂槽，在电池壳体变形时能够使开裂槽更加容易地开裂，并且，由该开裂槽的开裂能够容易形成大的开口。

在上述第一至第三结构的任一结构中，优选构成为，上述第一弯曲部朝向位于上述棱线的基端侧的上述电池壳体的端部突状地弯曲，上述开裂槽以使上述第一弯曲部位于上述棱线上的方式形成于上述电池壳体的侧面（第四结构）。

由此，在棱线上与电池壳体的端部更近的位置，存在第一弯曲部的突起部，从而位于棱线上的第一弯曲部由于电池壳体的变形而容易产生开裂。即，由于随着电池壳体的变形，从该电池壳体的端部的周边开始产生棱线，而将第一弯曲部设为朝向该端部侧突状地弯曲的形状，从而能够使该第一弯曲部在电池壳体的变形初期开裂。因而，能够通过电池壳体的变形而使开裂槽更加可靠地开裂。

在上述第一至第四结构的任一结构中，优选构成为，从法线方向观察上述电池壳体的侧面时，上述开裂槽以位于以下范围内的方式形成于上述电池壳体的侧面，该范围是从位于上述棱线的基端侧的上述电池壳体的端部分别至该电池壳体的纵向长度以及横向长度的1/2的范围（第五结构）。

这样，能够在形成于电池壳体的侧面上的棱线的基端侧设置开裂槽。由此，通过伴随电池壳体内的压力变化而引起的该电池壳体的侧面的变形，能够使开裂槽更加可靠地开裂。

在上述第一至第四结构的任一结构中，优选构成为，从法线方向观察上述电池壳体的侧面时，上述开裂槽以位于以下范围内的方式形成于上述电池壳体的侧面，该范围是从位于上述棱线的基端侧的上述电池壳体的端部分别至该电池壳体的纵向长度以及横向长度的1/3的范围（第六结构）。

由此，能够在离形成于电池壳体的侧面上的棱线的基端侧更近的位置设置开裂槽。因而，通过伴随电池壳体内的压力变化而引起的该电池壳体的侧面的变形，能够使开裂槽进一步可靠地开裂。

本发明的效果如下。

根据本发明的一个实施方式的密闭型电池，开裂槽仅由曲线构成，该曲线交替地连接有向一个方向突状地弯曲的第一弯曲部、和向与该第一弯曲部的突出方向成90度以上的角度的方向突状地弯曲的第二弯曲部，该开裂槽在电池壳体的侧面形成，该结构中，该开裂槽的槽深设为残厚率为75%以下的槽深。由此，即使在电池壳体的板厚不同的情况下，也能够与该电池壳体内的压力对应地使开裂槽更加可靠地开裂。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的密闭型电池的简要结构的立体图。

图2是图1的II-II线剖视图。

图3是表示实施方式的密闭型电池的简要结构的侧视图。

图4是表示密闭型电池的放气动作状态的立体图。

图5是图4的V-V线剖视图。

图6是表示S字状的开裂槽的计算模型的一部分的图。

图7是图6的VII-VII线剖视图。

图8是表示通过计算以及实验分别求出开裂槽的残厚与工作压的关系的结果的图表。

图9是表示在大小不同的电池壳体的侧面设有开裂槽的情况下、残厚率与开裂槽的工作压的关系的图表。

图10是表示设于电池壳体的平面部的开裂槽的位置的图。

图中：

1—密闭型电池，2—电池壳体，10—外装罐，13—平面部（侧面），41—开裂槽，42—第一弯曲部，43—第二弯曲部，L—棱线。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。对图中的相同或者相当部分赋予相同的符号而不重复说明。

（整体结构）

图1是表示本发明的实施方式的密闭型电池1的简要结构的立体图。该封闭形电池1具备有底筒状的外装罐10、覆盖该外装罐10的开口的盖板20、以及收纳在该外装罐10内的电极体30。通过在外装罐10安装盖板20，来构成在内部具有空间的中空柱状的电池壳体2。此外，在该电池壳体2内，除电极体30以外，还封入有非水电解液（以下，简称为电解液）。

电极体30是通过如下方式形成的卷绕电极体，即，分别形成为片状的正极31以及负极32例如在以在两者之间以及该负极32的下侧分别存在隔板33的方式重叠的状态下，如图2所示地旋涡状地卷绕。电极体30在正极31、负极32以及隔板33以重叠的状态卷绕之后，被压溃而形成为扁平状。

此处，图2中，仅图示电极体30的外周侧的几层大小。然而，该图2中，仅省略电极体30的内周侧部分的图示，当然，在电极体30的内周侧也存在正极31、负极32以及隔板33。另外，图2中，也省略配置于盖板20的电池内侧的绝缘体等的记载。

正极31构成为，在铝等金属箔制的正极集电体的两面分别设有含有正极活性物质的正极活性物质层。详细而言，正极31通过在由铝箔等构成的正极集电体上涂覆正极合剂并使之干燥而形成，正极合剂包含作为能够存储·释放锂离子的含锂氧化物的正极活性物质、导电辅助剂以及粘合剂等。作为正极活性物质亦即含锂氧化物，例如，优选使用LiCoO₂等锂钴氧化物、LiMn₂O₄等锂锰氧化物、LiNiO₂等锂镍氧化物等的锂复合氧化物。此外，作为正极活性物质，可以仅使用一种物质，也可以使用两种以上物质。另外，正极活性物质不限定于上述的物质。

负极32构成为，在铜等金属箔制的负极集电体的两面分别设有含有负极活性物质的负极活性物质层。详细而言，负极32通过在由铜箔等构成的负极集电体上涂覆负极合剂并使之干燥而形成，该负极合剂包含能够存储·释放锂离子的负极活性物质、导电辅助剂以及粘合剂等。作为负极活性物质，例如，优选使用能够存储·释放锂离子的炭材料（石墨类、热分解碳类、焦炭类、玻璃碳等）。负极活性物质不限定于上述的物质。

另外，电极体30的正极31与正极导线34连接，另一方面，负极32与负极导线35连接。由此，正极导线34以及负极导线35被向电极体30的外部拉出。而且，该正极导线34的前端侧与盖板20连接。另一方面，负极导线35的前端侧如后述那样地经由导线板27与负极端子22连接。

外装罐10是铝合金制的有底筒状部件，与盖板20一起构成电池壳体2。如图1所示，外装罐10是具有长方形的短边侧形成为圆弧状的底面11的有底筒状的部件。详细而言，外装罐10具备底面11、和具有平滑的曲面的扁平筒状的侧壁12。该侧壁12具有对置的一对平面部13（侧面）、和连接该平面部13彼此的一对半圆筒部14。外装罐10形成为扁平形状，使得与底面11的短边方向对应的厚度方向的尺寸比与底面11的长边方向对应的宽度方向小（例如，厚度是宽度的1/10左右）。另外，该外装罐10与如后述那样地连接于正极导线34的盖板20接合，从而也兼作密闭型电池1的正极端子。

如图2所示，在外装罐10的内侧的底部，配置有由聚乙烯板构成的绝缘体15，绝缘体15用于防止经由该外装罐10而在电极体30的正极31与负极32之间产生短路。上述的电极体30以一个端部定位在该绝缘体15上的方式配置。

盖板20以覆盖外装罐10的开口部的方式通过焊接而与该外装罐10的开口部接合。该盖板20与外装罐10相同，由铝合金制的部件构成，长方形的短边侧以能够与该外装罐10的开口部的内侧嵌合的方式形成为圆弧状。另外，在盖板20，且在其长边方向的中央部分形成有贯通孔。在该贯通孔内，插通有聚丙烯制的绝缘填密件21以及不锈钢制的负极端子22。具体而言，插通有近似柱状的负极端子22的近似圆筒状的绝缘填密件21与该贯通孔的周边部嵌合。负极端子22具有在圆柱状的轴部的两端分别一体形成有平面部的结构。负极端子22的平面部向外部露出，另一方面，以其轴部定位在绝缘填密件21内的方式相对于该绝缘填密件21配置。该负极端子22与不锈钢制的导线板27连接。由此，负极端子22经由导线板27以及负极导线35而与电极体30的负极32电连接。此外，在导线板27与盖板20之间，配置有绝缘体26。

在盖板20，与负极端子22并列地形成有电解液的注入口24。俯视时，注入口24形成为大致圆形状。另外，注入口24以直径在盖板20的厚度方向上两阶段变化的方式具有小径部以及大径部。该注入口24被密封栓25密封，该密封栓25与该注入口24的直径的变化对应地形成为台阶状。而且，该密封栓25的大径部侧的外周部和注入口24的周边部通过激光焊接而接合，以免在密封栓25与注入口24的周边部之间产生缝隙。

（放气）

如图1以及图3所示，在外装罐10的侧面，形成有构成放气口23的开裂槽41。详细而言，在外装罐10的侧壁12中沿密闭型电池1的宽度方向延伸的平面部13，形成有构成大致S字状的开裂线的开裂槽41。该开裂槽41构成为，若电池壳体2内的压力大于阈值，则开裂。

侧视外装罐10时，开裂槽41具有朝向侧面外侧（一个方向）突状地弯曲的第一弯曲部42、和朝向作为与该侧面外侧相反的方向的侧面内侧突状地弯曲的第二弯曲部43。该实施方式中，第一弯曲部42的突出方向（凸部分的突出方向，以下相同。）与第二弯曲部43的突出方向180度不同。该开裂槽41通过使第一弯曲部42的一端侧与第二弯曲部43的一端侧连接而如上述那样地构成大致S字状的开裂线。即，由开裂槽41形成的开裂线仅由曲线构成，而在中途具有拐点。

如上述那样，开裂槽41形成为具有第一弯曲部42以及第二弯曲部43的大致S字状，详细如后述那样，与开裂线形成为直线或者圆弧状的情况相比，容易与电池壳体2的内压对应地开裂。

另外，由于开裂槽41形成为大致S字状，从而与相同的长度的开裂槽形成为直线或者圆弧状的情况相比，能够在狭小的范围内形成开裂槽41。尤其，在开裂槽是直线的情况下，若从直线的延长线方向施加冲击，则有开裂槽一下子产生开裂的可能性，但在上述的构成的情况下，能够抑制由于来自特定的方向的冲击而产生开裂的情况。因此，即使电池壳体2受到由落下等引起的冲击，开裂槽41也难以开裂。

另外，在本实施方式中，开裂槽41的厚度形成为比平面部13的其它的部分薄。例如，当冲压成形外装罐10时，开裂槽41与该外装罐10一起通过冲压而形成。由此，由于冲压加工而在开裂槽41的周边部分产生加工硬化，从而实现提高该开裂槽41的周边部分的强度。因此，即使在密闭型电池1受到由落下等引起的冲击的情况下，也能够抑制由该冲击使开裂槽41开裂。

开裂槽41的剖面例如形成为倒梯形形状。即，开裂槽41的剖面是越接近槽底面而槽宽越变小的倒梯形形状。此外，开裂槽41的剖面也可以是梯形以外的四边形状、或者三角形状、椭圆形状等其它的剖面形状。

如后文所述，开裂槽41优选具有如下槽深，即，槽部分的剩余壁厚部分的厚度与平面部13的板厚的比（以下，称作残厚率）为75%以下的槽深。另外，开裂槽41的槽深更加优选为残厚率为70%以下的槽深。通过将开裂槽41的槽深设为具有以上的残厚率的槽深，即使在平面部31的板厚不同的情况下，也能够与电池壳体2内的压力对应地使开裂槽41更加可靠地开裂。

如图3所示，开裂槽41在随着密闭型电池1的内部短路等引起的内部压力的上升而使电池壳体2膨胀的情况下在形成于外装罐10的棱线L（图3的虚线）上设置。具体而言，本实施方式的情况下，开裂槽41以第一弯曲部42与棱线L交叉的方式设于外装罐10的平面部13。并且，开裂槽41以第一弯曲部42朝向位于棱线L的基端侧的电池壳体2的角部（端部）突状地弯曲的方式设于平面部13。

此处，当电池壳体2膨胀时，由于被向该电池壳体2的外周部分（在本实施方式那样的形状的电池壳体2的情况下，是四角部分）拉拽而使外装罐10的平面部13的一部分隆起，从而形成棱线L。因此，如图3所示，侧视电池壳体2时，棱线L以从该电池壳体2的四角朝向内侧延伸的方式形成。此外，图3中，棱线L形成为从电池壳体2的四角朝向内侧延伸的直线状，但由于如上述那样电池壳体2膨胀而形成于外装罐10的平面部13的隆起部分成为棱线，从而棱线L的形状也可以是曲线，另外，棱线L彼此也可以连接。

在外装罐10上，棱线L是在电池壳体2膨胀时作用于外装罐10的应力变大的部分，从而如上述那样，通过以与棱线L交叉的方式设置开裂槽41，使开裂槽41随着外装罐10的变形而容易开裂。具体而言，若电池壳体2膨胀，则外装罐10的平面部13被沿棱线L拉拽，从而在该平面部13，在强度弱的开裂槽41开裂。

尤其，如上述那样，以使第一弯曲部42朝向位于棱线L的基端侧的电池壳体2的角部突状地弯曲的方式在平面部13设置开裂槽41，从而能够将该第一弯曲部42的突起部定位于离电池壳体2的角部更近的位置。由于棱线L随着电池壳体2的变形而从该电池壳体2的角部的周边开始产生，从而能够使位于棱线L上的第一弯曲部42在电池壳体2的变形初期开裂。

这样，若在开裂槽41与棱线L交叉的部分产生开裂，则开裂沿该开裂槽41进行。由此，开裂槽41整体开裂。由于该开裂槽41的开裂，如图4所示，形成大致半圆状的舌部44、45。

详细而言，若电池壳体2内的压力大于阈值而由于该电池壳体2的变形使开裂槽41开裂，则如图4所示，由该开裂槽41的第一弯曲部42以及第二弯曲部43来分别形成舌部44、45。即，这些舌部44、45形成为与开裂槽41的第一弯曲部42以及第二弯曲部43对应的形状（本实施方式的情况下为大致半圆状）。

此时，如图5所示，对于外装罐10的平面部13而言，由于开裂槽41的开裂，舌部44、45成为相对于其它的部分上浮的状态，从而形成缝隙46。即，若由于开裂槽41的开裂而在外装罐10的平面部13有切口，则在被向该外装罐10的角拉拽的棱线L上的部分，与该角相近的部分被向外侧拉拽而相对于侧壁12的其它部分抬起舌部44、45（图中的空心箭头）。存积在电池壳体2内的气体等从在这些舌部44、45与平面部13的其它的部分之间形成的缝隙46向外部排出。即，包含开裂槽41在内的平面部13的一部分作为放气口23发挥功能。

根据上述的结构，舌部44、45抬起，相应地，与开裂线是直线状的情况相比，能够增大开裂部分的开口面积，从而能够高效地使电池壳体2内的气体等向外部排出。

并且，由开裂槽41的开裂形成的舌部44、45朝向电池壳体2的厚度方向外侧突出，从而能够防止该舌部44、45与电池壳体2内的电极体30接触而产生短路。

另外，上述的结构的情况下，和以描绘半圆状的开裂线的方式设置与开裂槽41相同长度的开裂槽的情况相比，由开裂形成的舌部的大小变小，从而能够防止舌部44、45与覆盖电池壳体2的侧壁12的外装薄膜（省略图示）干涉。由此，能够防止舌部44、45与外装薄膜干涉而妨碍开裂槽41的开裂。

如图3所示，从平面部13的法线方向观察时，开裂槽41在从位于棱线L的基端侧的电池壳体2的角部（端部）分别至该平面部13的纵向长度以及横向长度的1/2的范围内设置。由此，开裂槽41能够在平面部13的棱线L的基端侧设置，从而通过该平面部13的变形能够使开裂槽41更加可靠地开裂。

此外，从平面部13的法线方向观察，开裂槽41更加优选在从位于棱线L的基端侧的电池壳体2的角部（端部）分别至该平面部13的纵向长度以及横向长度的1/3的范围内设置。这样，能够使开裂槽41更加接近平面部13的棱线L的基端侧，从而通过平面部13的变形能够进一步使该开裂槽41可靠地开裂。

（由开裂槽的残厚率的不同引起的影响）

接下来，使用计算结果等，对开裂槽41的残厚（槽部分的剩余壁厚部分的厚度，参照图7）与平面部13的板厚（参照图7）的比（以下，称作残厚率）、与开裂槽41开裂时的压力（工作压）的关系进行说明。

图6中，示意地表示在以下的计算中使用的计算模型的一部分。图6表示以描绘大致S字状的开裂线的方式形成有开裂槽41的电池壳体2的计算模型。如图6所示，以下的计算中，开裂槽41以从电池壳体2的平面部13的半圆筒部14侧以及底面11侧离开一定距离（图中是X、Y）的方式设置。此外，以下的计算中，X=5mm，Y=6mm，且开裂槽41的第一弯曲部42以及第二弯曲部43各自的曲率R=5mm、6mm。另外，开裂槽41的剖面是底面的宽度是0.03mm、且槽侧面彼此所成的角度是20度的倒梯形形状（参照图7）。

在以下的计算中，使用作为构造解析软件的LS-DYNA（注册商标）。另外，计算中，开裂槽是否开裂（是否进行放气）的判定使用在韧性断裂的判定中所使用的下式。

式1

I = {\frac{1^{ϵ}}{b}}_{0}^{1} &Integral; [\frac{σ_{m}}{σ} + a] dϵ

此处，a、b是由材料试验结果求出的材料参数，σm表示平均应力，σ表示相当应力，ε表示相当形变，dε表示相当形变的增量。

在上述式中I的值超过1的情况下，作为在开裂槽开始断裂的时刻，将此时的电池壳体的内压设为工作压。另外，此次的计算中，a是0.3，b是0.14。

首先，为了确认此次使用的上述的计算方法的妥当性，在板厚为0.25mm的平面部13形成有开裂槽41的情况下，对由上述的计算方法求出的工作压的结果（计算结果）、和在与计算模型相同的位置设置相同的形状的开裂槽而实际上使该开裂槽开裂的情况下的工作压的结果（实测结果）进行比较。图8表示该比较结果。图8中，表示使开裂槽的残厚变化的情况下的开裂槽的工作压的实测结果（图中的空白圆形的标记）以及计算结果（图中的实线）。电池壳体的尺寸为宽度44mm、高度61mm以及壳体厚度4.6mm。另外，在实际上使开裂槽开裂的情况下，向电池壳体内注入空气直至开裂槽开裂，并将开裂时的电池壳体的内压设为工作压。

如图8所示，在实测结果和计算结果中工作压几乎一致，并且，在实测结果中当开裂槽的残厚在0.16mm与0.2mm之间而工作压急剧上升的趋势也能够通过计算来模拟。因而，通过此次的计算方法，能够模拟实际的状态。以下，通过计算求出在不同尺寸的电池壳体设置的开裂槽开裂时的工作压，并基于计算结果来评价残厚率（=残厚/板厚×100（%））。

图9中，表示大小不同的五种电池壳体2的计算例。该图9表示残厚率与工作压的关系。此外，图9中，计算例1的电池壳体2的尺寸是宽度51mm、高度56mm以及壳体厚度4.6mm，平面部13的板厚是0.25mm。计算例2的电池壳体2的尺寸是宽度50mm、高度59mm以及壳体厚度5.3mm，平面部13的板厚是0.27mm，计算例3的电池壳体2的尺寸是宽度44mm、高度61mm以及壳体厚度4.6mm，平面部13的板厚是0.25mm。计算例4的电池壳体2的尺寸是宽度43mm、高度50mm以及壳体厚度4.8mm，平面部13的板厚是0.25mm。计算例5的电池壳体2的尺寸是宽度44mm、高度61mm以及壳体厚度4.8mm，平面部13的板厚是0.28mm。

如图9所示，若以开裂槽41的残厚与电池壳体2的平面部13的板厚的比（残厚率）对电池壳体2的尺寸不同的五个计算例的计算结果进行整理，则即使电池壳体的尺寸以及平面部13的板厚不同，也相对于工作压而表示相同的趋势。即，工作压随着残厚率变大而变大。而且，在残厚率为75%以下的情况（参照图中的带斜线的箭头）和在残厚率大于75%的情况下，工作压相对于残厚率的变化量（图9的各线的倾斜）有很大不同。即，在残厚率为75%以下的情况下，即使残厚率变化，工作压也不会变化很大，与此相对，若残厚率大于75%，则工作压的变化相对于残厚率的变化变大。这样，若相对于残厚率的变化而工作压的变化变大，则在由于加工时的误差等使残厚率稍微变化的情况下，工作压变化很大，从而有开裂槽41不开裂的情况。

因而，设于电池壳体2的平面部13的开裂槽41优选是如下槽深，即，即使残厚率稍微变化、工作压也不会变化很大的残厚率75%以下的槽深。

另外，如图9所示，若残厚率为70%以下（参照图中的空心箭头），则与残厚率在70%至75%之间相比，工作压的变化量相对于残厚率的变化更小。因此，设于电池壳体2的平面部13的开裂槽41更加优选是残厚率为70%以下的槽深。

如图10所示，从法线方向观察平面部13时，当开裂槽41位于从棱线L的基端侧所在的电池壳体2的角部（端部）分别至平面部13的纵向长度H以及横向长度W的1/2的区域（图10的细虚线的区域内）内的情况下，更加优选为上述的残厚率的范围（75%以下）。如果在这样的范围内设置开裂槽41，则通过平面部13的变形能够使该开裂槽41更加可靠地开裂。

另外，从法线方向观察平面部13时，当开裂槽41位于从棱线L的基端侧所在的电池壳体2的角部（端部）分别至平面部13的纵向长度H以及横向长度W的1/3的范围（图10的粗虚线的区域内）内的情况下，进一步优选为上述的残厚率的范围（75%以下）。如果在这样的区域设置开裂槽41，则通过平面部13的变形能够进一步使该开裂槽41可靠地开裂。

（实施方式的效果）

根据以上所述，在本实施方式中，在密闭型电池1的电池壳体2的平面部13，设有具有第一弯曲部42和第二弯曲部43的开裂槽41，第一弯曲部42在侧视时朝向一个方向突状地弯曲，第二弯曲部43向与该一个方向相反的方向突状地弯曲。而且，该开裂槽41是剩余壁厚的厚度与平面部13的板厚的比（残厚率）为75%以下的槽深。由此，即使在开裂槽41的槽深相对于设计值稍微偏离的情况下，也能够在工作压的设计值左右使开裂槽41开裂。因此，能够使开裂槽41更加可靠地动作。

并且，通过使用上述的残厚率的参数，即使在电池壳体2的尺寸以及平面部13的板厚不同的情况下，也能够通过图9所示的图表来表示残厚率与工作压的关系。因而，通过使用称为残厚率的参数，能够设计如下开裂槽41的槽深，即，即使在电池壳体2的尺寸以及平面部13的板厚不同的情况下，也能够更加可靠地开裂。

另外，通过将开裂槽41设为残厚率70%以下的槽深，即使在槽深从设计值稍微偏离的情况下，也能够进一步可靠地使开裂槽41开裂。

（其它的实施方式）

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述的实施方式只不过是用于实施本发明的例子。因而，不限定于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内，能够对上述的实施方式进行适当地变形来实施。

在上述实施方式中，以使第一弯曲部42位于棱线L上的方式设置开裂槽41。然而，也可以以使第二弯曲部43位于棱线L上的方式设置开裂槽41。

另外，并不限定于上述的实施方式的结构，若开裂槽41的一部分位于棱线L上，则也可以在外装罐10的平面部13的任何位置设置该开裂槽41，并且由该开裂槽41构成的开裂线的朝向也不限定于上述的实施方式的朝向。

上述实施方式中，开裂槽41具有两个弯曲部42、43。然而，开裂槽也可以具有三个以上弯曲部。该情况下，以形成交替地连接有向相反方向突状地弯曲的弯曲部的开裂线的方式设置开裂槽。

上述实施方式中，开裂槽41通过冲压加工而形成。然而，开裂槽41也可以通过激光加工、切削加工等而形成。

上述实施方式中，开裂槽41由连续的槽构成。然而，也可以将开裂槽断开为多段，而由独立的多个槽部来构成开裂槽41。

上述实施方式中，侧视外装罐10时，开裂槽41具有朝向侧面外侧突状地弯曲的第一弯曲部42、和朝向作为与该侧面外侧相反的方向的侧面内侧突状地弯曲的第二弯曲部43。然而，设于电池壳体2的平面部13的开裂槽也可以是具有第一弯曲部的突出方向和第二弯曲部的突出方向成约90度以上的角度的形状。即，若开裂槽具有第一弯曲部的突出方向和第二弯曲部的突出方向成90度以上的角度，则也可以是任何形状。

上述实施方式中，密闭型电池1的电池壳体2作为具有长方形的短边侧形成为圆弧状的底面的柱状。然而，电池壳体的形状也可以是六面体等其它的形状。

上述实施方式中，密闭型电池1作为锂离子电池而构成。然而，密闭型电池1也可以是锂离子电池以外的电池。

工业上的应用可行性

本发明能够在电池壳体的侧面形成开裂槽的密闭型电池中使用。

Claims

1.一种密闭型电池，其特征在于，

具备在内部封入电极体以及电解液的中空柱状的电池壳体，

在所述电池壳体的侧面，形成有构成开裂线的开裂槽，当所述电池壳体由于内压的上升而膨胀时，所述开裂线与形成于该电池壳体的侧面的棱线交叉，

所述开裂线仅由曲线构成，并且通过交替地连接第一弯曲部和第二弯曲部来构成，从法线方向观察所述电池壳体的侧面时，所述第一弯曲部向一个方向突状地弯曲，所述第二弯曲部向与该第一弯曲部的突出方向成90度以上的角度的方向突状地弯曲，

所述第一弯曲部以及所述第二弯曲部相互以一端连接，

所述第一弯曲部以及所述第二弯曲部的至少一个与所述棱线交叉，

所述开裂槽具有剩余壁厚部分的厚度与所述电池壳体的板厚的比为75%以下的槽深。

2.根据权利要求1所述的密闭型电池，其特征在于，

所述开裂槽具有剩余壁厚部分的厚度与所述电池壳体的板厚的比为70%以下的槽深。

3.根据权利要求1或者2所述的密闭型电池，其特征在于，

所述开裂线是一个一个组合所述第一弯曲部和所述第二弯曲部而成的。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的密闭型电池，其特征在于，

所述第一弯曲部朝向位于所述棱线的基端侧的所述电池壳体的端部突状地弯曲，

所述开裂槽以使所述第一弯曲部位于所述棱线上的方式形成于所述电池壳体的侧面。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的密闭型电池，其特征在于，

从法线方向观察所述电池壳体的侧面时，所述开裂槽以位于以下范围内的方式形成于所述电池壳体的侧面，该范围是从位于所述棱线的基端侧的所述电池壳体的端部分别至该电池壳体的纵向长度以及横向长度的1/2的范围。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的密闭型电池，其特征在于，

从法线方向观察所述电池壳体的侧面时，所述开裂槽以位于以下范围内的方式形成于所述电池壳体的侧面，该范围是从位于所述棱线的基端侧的所述电池壳体的端部分别至该电池壳体的纵向长度以及横向长度的1/3的范围。