CN106133950B - 二次电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够更确实地抑制电流截断机构所遭受的振动的二次电池。二次电池(100)具备将外部端子(20A)与电池容器(10)内的电极之间的电流路径截断的电流截断机构(50)。电流截断机构(50)具备:与电极连接的集电板(30A)、与该集电板(30A)的基部(31)连接且因电池容器(10)内的压力上升而变形从而与基部(31)断开连接的隔板(5)、以及将该隔板(5)和集电板(30A)的基部(31)固定于电池容器(10)的内侧的绝缘构件(3A)。绝缘构件(3A)具有在基部(31)的厚度方向突出的多个突起部(3d),基部(31)具有使突起部(3d)在厚度方向穿通的多个切口部。突起部(3d)具有卡合部(3f),所述卡合部(3f)与基部(31)的端面(31a)和沿着厚度方向的侧面(31b)卡合,所述端面(31a)在绝缘构件(3A)的相反侧。
Description
技术领域
本发明涉及具备将外部端子与电池容器内的电极之间的电流路径截断的电流截断机构的二次电池。
背景技术
历来,作为例如车辆用的马达、其他电子设备的电源,二次电池被广泛利用。对于二次电池而言,例如,当因过充电、过升温或外力所造成的破损等而导致电池内部的气体压力上升时,需要将电流截断以提高安全性。作为这样的二次电池,已知有利用变形构件将电流截断的二次电池,所述变形构件伴随壳体的内压上升而相应地变形从而断开与集电体的机械连接(例如,参照下述专利文献1)。
专利文献1中,以防止有可能导致将二次电池的电流截断的截断机构发生误动作的、截断机构所遭受的振动为课题,作为其解决方法,具有向壳体外侧突出并与变形构件电连接的电极端子、以及由绝缘性材料形成并在被固定于壳体的状态下支撑集电体的支架。支架具有凸出部(boss),凸出部贯通集电体,前端部经由热铆接处理而沿着集电体的外表面形成。专利文献1中,通过对凸出部施加热铆接处理,能够使凸出部与集电体无间隙地接触,能够抑制在由支架支撑集电体的部分产生松动(ガタ),能够抑制集电体的振动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-225500号公报
发明内容
发明所要解决的课题
上述专利文献1的二次电池中,将集电体支架的凸出部插入至设置于正极集电体基座的贯通孔中,在朝向电池壳体底面的方向穿通,对凸出部的前端进行热铆接处理。由此,被扩径的凸出部的前端与集电体基座的朝向电池壳体底面的一面密合,在贯通集电体基座的凸出部的轴向上,减少集电体与凸出部前端的间隙,抑制集电体的振动。
然而,专利文献1中记载的二次电池中,由于在组装时将集电体支架的凸出部穿通集电体基座的贯通孔,因而因贯通孔和凸出部的尺寸公差而在贯通孔内周面与凸出部外周面之间产生径向的间隙。由于通过凸出部的热铆接处理来填埋该间隙是困难的,因而热铆接处理后也会在贯通孔内周面和凸出部外周面之间残存径向的间隙。因此,集电体基座在凸出部的径向产生振动,截断机构遭受振动,有可能产生截断机构的误动作。
本发明鉴于上述课题而完成,其目的在于,提供能够更确实地抑制电流截断机构所遭受的振动的二次电池。
用于解决课题的方法
为了达到上述目的,本发明的二次电池为具备将外部端子与电池容器内的电极之间的电流路径截断的电流截断机构的二次电池,其特征在于,上述电流截断机构具备:与上述电极连接的集电板、与该集电板的基部连接且因上述电池容器内的压力上升而变形从而与上述基部断开连接的隔板(diaphragm)、以及将该隔板和上述集电板的基部固定于上述电池容器的内侧的绝缘构件,上述绝缘构件具有在上述基部的厚度方向突出的多个突起部,上述基部具有用于使上述突起部在上述厚度方向穿通的多个切口部,上述突起部具有卡合部,上述卡合部与上述基部的端面和沿着上述厚度方向的侧面卡合,上述端面在上述绝缘构件的相反侧。
发明的效果
本发明的二次电池中,从将集电板的基部固定于电池容器内侧的绝缘构件开始在贯通集电板基部的方向延伸的突起部,穿过设置于集电板基部的切口部而沿着该切口部配置。并且,该突起部具有卡合部,上述卡合部与集电板基部的端面和沿着基部的厚度方向的侧面卡合,上述端面在绝缘构件的相反侧。由此,集电板的基部被保持于绝缘构件与卡合部之间,从而不仅可以防止集电板在基部的厚度方向产生振动,集电板基部的侧面还被卡合部支撑固定,可以防止集电板在突起部的径向产生振动。因此,能够更确实地抑制由集电板施加于电流截断机构的振动,能够更确实地防止电流截断机构的误动作。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式1所涉及的二次电池的外观的立体图。
图2为图1所示二次电池的立体分解图。
图3为图1所示二次电池的电极组的立体分解图。
图4为图1所示二次电池的电流截断机构周边的放大截面图。
图5为图1所示二次电池的电流截断机构周边的立体分解图。
图6为表示将图5所示电流截断机构周边的各构件组装后的状态的立体图。
图7为表示将图6所示绝缘构件的突起部热熔接于集电板基部后的状态的立体图。
图8A为图7所示的突起部的放大侧面图。
图8B为图7所示的突起部的放大立体图。
图9A为表示集电板基部的切口部的例子的放大平面图。
图9B为表示集电板基部的切口部的例子的放大平面图。
图9C为表示集电板基部的切口部的例子的放大平面图。
图9D为表示集电板基部的切口部的例子的放大平面图。
图10为相当于图6的本发明实施方式2所涉及的二次电池的立体图。
图11A为表示集电板基部的切口部的配置例的平面图。
图11B为表示集电板基部的切口部的配置例的平面图。
图12A为对于以往的二次电池中集电板在绝缘构件上的固定进行说明的放大截面图。
图12B为对于以往的二次电池中集电板在绝缘构件上的固定进行说明的放大截面图。
具体实施方式
[实施方式1]
以下,参照附图来说明本发明的二次电池的实施方式1。
图1为本实施方式的二次电池100的立体图。
本实施方式的二次电池100为方形二次电池,例如具备由长方形板状的电池盖11和有底方筒状的电池罐12构成的扁平箱形的电池容器10。电池容器10由例如铝合金等金属材料制作。
在电池容器10的宽度方向即电池盖11的长度方向的两端,在电池容器10的外侧且电池盖11的上表面设置有正极和负极的外部端子20A、20B。在外部端子20A、20B与电池盖11之间设置有绝缘构件2,外部端子20A、20B与电池盖11电绝缘。正极外部端子20A由例如铝或铝合金制作,负极外部端子20B由例如铜或铜合金制作。
在电池盖11的正极和负极的外部端子20A、20B之间,设置有排气阀13和注液口14。排气阀13例如通过使电池盖11薄壁化并形成槽部13a来设置,当电池容器10的内部压力超过预定值而上升时会开裂而释放内部的气体,由此降低电池容器10的内部压力。注液口14用来向电池容器10的内部注入电解液,通过例如激光焊接来焊接注液塞15进行密封。
图2为图1所示的二次电池100的立体分解图。
在电池盖11的长度方向的两端,在作为电池容器10内侧的电池盖11的下表面,隔着绝缘构件3A、3B固定有正极和负极的集电板30A、30B。集电板30A、30B分别具有:大致平行地设置于电池盖11的下表面并固定于绝缘构件3A、3B的基部31;以及从基部31朝着电池罐12的底面12c延伸的端子部32。正极的集电板30A由例如铝或铝合金制作,负极的集电板30B由例如铜或铜合金制作。
二次电池100具备将正极外部端子20A与电池容器10内的电极之间的电流路径截断的电流截断机构50。电流截断机构50包含正极侧的集电板30A、隔板5和绝缘构件3A作为主要构成要素,上述绝缘构件3A将该隔板5和集电板30A的基部31固定于作为电池容器10内侧的电池盖11的下表面。
隔板5与集电板30A的基部31连接,构成外部端子20A与电池容器10内的电极组40所具备的后述正电极41(参照图3)之间的电流路径的一部分。详细情况如后所述,隔板5如下构成:因电池容器10内的压力上升而朝着电池容器10的外侧变形,从而与集电板30A的基部31断开连接。
正极和负极的集电板30A、30B各自的端子部32形成为从基部31的在电池容器10的厚度方向的两侧沿着电池罐12中最大面积的宽侧面12b朝着电池罐12的底面12c延伸的板状。集电板30A、30B各自的端子部32,在后述的电极组40的卷绕轴D方向上,从基部31外侧的端部开始延伸并分别与电极组40的端部的集电板接合部41d、42d接合。
由此,正极的集电板30A配置于卷绕轴D方向的一个端部,并与电极组40的正电极41电连接,负极的集电板30B配置于卷绕轴D方向的另一端部,并与电极组的负电极42(参照图3)电连接。此外,电极组40与端子部32接合,从而介由集电板30A、30B和绝缘构件3A、3B被固定于电池盖11。此外,将外部端子20A、20B、绝缘构件2、绝缘构件3A、3B、集电板30A、30B、电流截断机构50、以及电极组40安装于电池盖11,从而构成了盖组装体60。
在制造二次电池100时,将未图示的绝缘片配置于电极组40与电池罐12之间以使它们之间电绝缘,在该状态下将盖组装体60从电极组40下方侧的弯曲部40b插入至电池罐12的开口部12a。电极组40以如下方式容纳于电池罐12内,即,电池罐12的窄侧面12d、12d位于卷绕轴D方向的两侧,且卷绕轴D方向与电池罐12的底面12c和宽侧面12b大致平行地沿顺。
由此,电极组40处于如下状态,即:一侧的弯曲部40b与电池盖11相对,另一侧的弯曲部40b与电池罐12的底面12c相对,平面部40a与宽侧面12b相对。并且,在由电池盖11将电池罐12的开口部12a封闭的状态下,例如利用激光焊接将电池盖11的四周与电池罐12的开口部12a接合,从而形成包含电池盖11和电池罐12的电池容器10。
其后,介由电池盖11的注液口14将非水电解液注入至电池容器10的内部,例如利用激光焊接将注液塞15与注液口14接合进行密封,从而密闭电池容器10。作为注入至电池容器10的内部的非水电解液,可以使用例如在将碳酸亚乙酯和碳酸二甲酯以体积比1:2的比例混合而成的混合溶液中以1摩尔/升的浓度溶解六氟磷酸锂(LiPF6)所得的液体。
图3为将图2所示的电极组40的一部分展开的立体分解图。
电极组40为如下形成的卷绕电极组:将隔着隔膜43、44层叠的正负电极41、42卷绕于与卷绕轴D平行的轴心的周围而成形为扁平形状。电极组40具有与电池罐12的宽侧面12b对置的平坦的一对平面部40a、以及与电池盖11和电池罐12的底面12c对置的半圆筒状的一对弯曲部40b。隔膜43、44使正电极41与负电极42之间绝缘,并且在卷绕于最外周的负电极42的外侧也卷绕有隔膜44。
正电极41具有作为正极集电体的正极箔41a和正极合剂层41b,上述正极合剂层41b包含涂布在正极箔41a的两面的正极活性物质合剂。在正电极41的宽度方向的一侧未形成正极合剂层41b,设为正极箔41a露出的箔露出部41c。正电极41以箔露出部41c配置于与负电极42的箔露出部42c在卷绕轴D方向上相反的一侧的方式卷绕于卷绕轴D的周围。
正电极41例如可以通过如下方法制作:在正极活性物质中添加导电材料、粘结剂和分散溶剂并进行混炼,将制成的正极活性物质合剂涂布于除宽度方向的一侧以外的正极箔41a的两面,进行干燥、压制、裁切。作为正极箔41a,可以使用例如厚度约20μm的铝箔。不包括正极箔41a的厚度时的正极合剂层41b的厚度为例如约90μm。
作为正极活性物质合剂的材料,例如可以分别使用:作为正极活性物质的100重量份的锰酸锂(化学式LiMn2O4)、作为导电材料的10重量份的鳞片状石墨、作为粘结剂的10重量份的聚偏氟乙烯(以下,称为PVDF。)、以及作为分散溶剂的N-甲基吡咯烷酮(以下,称为NMP。)。正极活性物质不限于上述的锰酸锂,例如,也可以使用具有尖晶石晶体结构的其他锰酸锂、一部分被金属元素取代或掺杂的锂锰复合氧化物。此外,作为正极活性物质,也可以使用具有层状晶体结构的钴酸锂、钛酸锂、以及它们的一部分被金属元素取代或掺杂的锂-金属复合氧化物。
负电极42具有作为负极集电体的负极箔42a和负极合剂层42b,上述负极合剂层42b包含涂布于负极箔42a的两面的负极活性物质合剂。在负电极42的宽度方向的一侧没有形成负极合剂层42b,设为负极箔42a露出的箔露出部42c。负电极42以其箔露出部42c配置于与正电极41的箔露出部41c在卷绕轴D方向上相反的一侧的方式卷绕于卷绕轴D周围。
负电极42例如可以通过如下方法制作:在负极活性物质中添加粘结剂和分散溶剂并进行混炼,将制成的负极活性物质合剂涂布于除宽度方向的一侧以外的负极箔42a的两面,进行干燥、压制、裁切。作为负极箔42a,可以使用例如厚度约10μm的铜箔。不包括负极箔42a的厚度时的负极合剂层42b的厚度为例如约70μm。
作为负极活性物质合剂的材料,例如可以分别使用:作为负极活性物质的100重量份的非晶质碳粉末、作为粘结剂的10重量份的PVDF、作为分散溶剂的NMP。负极活性物质不限于上述的非晶质碳,也可以使用能够使锂离子插入、脱离的天然石墨,人造的各种石墨材料,焦炭等碳质材料,Si、Sn等的化合物(例如,SiO、TiSi2等),或它们的复合材料。对负极活性物质的粒子形状也没有特别限定,可以适宜选择鳞片状、球状、纤维状或块状等粒子形状。
需要说明的是,在上述的正极和负极的合剂层41b、42b中使用的粘结材料不限于PVDF。作为上述粘结材料,例如,可以使用聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、丁基橡胶、丁腈橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、聚硫橡胶、硝化纤维素、氰乙基纤维素、各种乳液、丙烯腈、氟乙烯、偏氟乙烯、氟丙烯、氟代氯丁二烯(フッ化クロロプレン)、丙烯酸系树脂等聚合物以及它们的混合物等。
此外,对于将正电极41和负电极42隔着隔膜43、44重叠卷绕时的轴芯,例如,可以使用将弯曲刚性比正极箔41a、负极箔42a、隔膜43、44中的任一个都高的树脂片卷绕而成者。
在电极组40的卷绕轴D方向上,负电极42的负极合剂层42b的宽度比正电极41的正极合剂层41b的宽度宽。此外,在电极组40的最内周和最外周卷绕有负电极42。由此,正极合剂层41b从电极组40的最内周到最外周为止都夹在负极合剂层42b之间。
正电极41和负电极42的箔露出部41c、42c分别在电极组40的平面部40a聚集,形成如上所述的集电板接合部41d、42d(参照图2)。正电极41和负电极42的各自的集电板接合部41d、42d通过例如超声波焊接等而与正极和负极的集电板30A、30B的各自的端子部32接合。由此,在正极侧和负极侧,外部端子20A、20B分别介由集电板30A、30B而分别与构成电极组40的正负电极41、42电连接。
需要说明的是,在电极组40的卷绕轴D方向上,隔膜43、44的宽度比负极合剂层42b的宽度宽,但正电极41和负电极42的箔露出部41c、42c分别与隔膜43、44的宽度方向端部相比朝着宽度方向外侧突出。因此,隔膜43、44不会成为将箔露出部41c、42c一同焊接时的障碍。
图4为电流截断机构50周边的沿着图1所示二次电池100的宽度方向即电极组40的卷绕轴D方向的放大截面图。图5为图4所示的电流截断机构50周边的各构件的立体分解图。需要说明的是,图5中,省略了电极组40的图示,显示在绝缘构件3A的突起部3d形成卡合部3f之前的状态。
容纳于电池容器10内的电流截断机构50,包含与正电极41连接的集电板30A、与集电板30A的基部31连接的隔板5、以及将该隔板5和集电板30A的基部31固定于电池容器10内侧的绝缘构件3A作为构成要素,构成外部端子20A与电池容器10内的正电极41之间的电流路径的一部分。
外部端子20A介由电池容器10外侧的绝缘构件2和垫圈4而固定在处于电池容器10的外侧且电池盖11的上表面处。隔板5介由绝缘构件3A和导电板6而固定在处于电池容器10的内侧且电池盖11的下表面处。集电板30A的基部31介由绝缘构件3A而固定在电池盖11的下表面。在集电板30A的基部31与绝缘构件3A之间的空间配置有隔板5和导电板6。
外部端子20A具有沿着电池容器10的宽度方向即卷绕轴D方向延伸的板状部21、在该板状部21的卷绕轴D方向的外侧端部设置的圆柱状的连接部22、将板状部21和连接部22贯通的贯通孔23、以及螺栓24。螺栓24按照从板状部21的下表面侧朝着上表面侧的方向穿通设置于板状部21的卷绕轴D方向的内侧端部的贯通孔21a。板状部21中,在卷绕轴D方向上的中央部,沿着与卷绕轴D方向交叉的方向,例如电池容器10的厚度方向形成有槽部21b,从而厚度部分地变薄。
外部端子20A的连接部22在从板状部21朝着贯通电池盖11的轴方向的前端的方向上具有:使直径扩大的扩径部22a、使直径缩小的缩径部22b、以及使该缩径部22b的前端发生塑性变形而进行扩径的铆接部22c。外部端子20A的贯通孔23沿着连接部22的轴方向贯通外部端子20A,在板状部21的上表面和铆接部22c的中央部形成开口。
电池容器10外侧的绝缘构件2由例如具有绝缘性的树脂材料制作,具有包覆外部端子20A的板状部21的周侧面的边缘部2a、以及与板状部21的底面和电池盖11的上表面密合的底部2b。绝缘构件2的边缘部2a通过被覆板状部21的周侧面从而防止板状部21与电池盖11或其他构件的短路。绝缘构件2的底部2b配置于外部端子20A的板状部21和电池盖11之间,使它们电绝缘。在绝缘构件2的底部2b设置有:与设置于电池盖11上表面的凹部11a卡合的凸部2c、以及使外部端子20A的连接部22穿通的开口部2d。在凸部2c的内侧容纳有螺栓24的头部。
垫圈4由例如具有绝缘性的树脂材料制作,具有圆筒状的筒状部4a、在筒状部4a的轴方向上设置在电池容器10外侧端部的凸缘部4b。垫圈4的筒状部4a在内侧穿通有外部端子20A的连接部22,垫圈4在该状态下被穿通至电池盖11的贯通孔11b中,配置于外部端子20A的连接部22和电池盖11的贯通孔11b的内周面之间,使连接部22和电池盖11电绝缘。垫圈4的凸缘部4b配置于绝缘构件2的开口部2d内,与设置于电池盖11的贯通孔11b周围的凹状的阶差部11c卡合,在该阶差部11c和外部端子20A的板状部21底面之间被压缩。由此,垫圈4与凹状的阶差部11c和板状部21的底面密合,密封电池盖11的贯通孔11b。
电池容器10内侧的绝缘构件3A由例如具有绝缘性的树脂材料制作,具有:在电池容器10的宽度方向即电极组40的卷绕轴D方向上延伸的本体部3a、以及设置于本体部3a的延伸方向中央部的贯通孔3b。绝缘构件3A的本体部3a具有:用于配置导电板6和隔板5的凹部3c、以及用于固定集电板30A的基部31的多个突起部3d。绝缘构件3A的凹部3c的朝着电池容器10内部的面设置有卡合凹部3e,上述卡合凹部3e形成为与导电板6的平面形状对应的平面形状以使导电板6卡合。
绝缘构件3A的多个突起部3d朝着贯通集电板30A的基部31的方向即基部31的厚度方向突出。突起部3d设置于与在集电板30A的基部31设置的切口部33对应的位置,具有与切口部33的平面形状相符的截面形状,插入切口部33并沿着切口部33的内周面配置。本实施方式的突起部3d形成为具有圆形截面形状的圆柱状。
突起部3d中,径向的一部分在切口部33的深度方向即卷绕轴D方向上插入并配置于切口部33的内侧,与切口部33的内周面卡合。本实施方式中,突起部3d中径向的一半即截面观察时为半圆的部分在切口部33的深度方向上插入并与切口部33卡合。突起部3d具有与集电板30A的基部31的下端面31a和侧面31b卡合的卡合部3f,其中,上述下端面31a为集电板30A的基部31的与绝缘构件3A相反的一侧端面,上述侧面31b为基部31的沿厚度方向的一面。
本实施方式中,包含突起部3d的绝缘构件3A由热塑性的树脂材料形成,卡合部3f与集电板30A的基部31的下端面31a和侧面31b热熔接。卡合部3f通过例如利用热熔接使突起部3d的前端可塑化并进行扩径而形成,与集电板30A的基部31的下端面31a和侧面31b密合。
导电板6是平面形状为圆形的板状构件。需要说明的是,导电板6的平面形状也可以形成为以电池容器10的宽度方向为长度方向的长圆形或椭圆形。导电板6具有使外部端子20A的连接部22穿通的贯通孔6a、以及使隔板5的周缘部5a卡合的环状槽6b。在导电板6的环状槽6b,例如通过激光焊接而与隔板5的周缘部5a接合。导电板6与电池容器10内侧的绝缘构件3A的卡合凹部3e卡合,贯通孔6a中穿通有外部端子20A的连接部22。导电板6可以由例如铝或铝合金等与正极外部端子20A和集电板30A相同的材料制作。
就贯通了导电板6的贯通孔6a的连接部22而言,其前端在导电板6的朝着电池容器10内部的面6c得以扩径,在前端形成有铆接部22c。由此,导电板6介由绝缘构件3A而固定于电池盖11,配置于外部端子20A和隔板5之间并将它们电连接。需要说明的是,导电板6的朝着电池容器10内部的面6c,优选为不具有棱、凸部的平坦的面。这是因为,如果导电板6的朝着电池容器10内部的面6c为平坦,则能够防止铆接部22c对棱、凸部干涉,因而能够确保铆接部22c的直径,并确保由外部端子20A的连接部22进行的铆接固定的强度。
需要说明的是,本实施方式的二次电池100中,负极外部端子20B和集电板30B之间未设置电流截断机构50。因此,负极外部端子20B不具有贯通孔23,但具有与正极外部端子20A的连接部22同样的连接部。就负极外部端子20B的连接部贯通集电板30B的基部31而言,其前端在基部31的朝着电池容器10内部的面得以扩径,在前端设置有与正极的连接部22的铆接部22c同样的铆接部。由此,负极外部端子20B与集电板30B的基部31电连接,并且集电板30B的基部31介由绝缘构件3B而固定于电池盖11。
这样,外部端子20A、20B、电池容器10外侧的绝缘构件2、垫圈4、电池容器10内侧的绝缘构件3A、3B和导电板6被一体地铆接固定于电池盖11。即,正极外部端子20A中,板状部21配置于处于电池容器10的外侧且电池盖11的上表面处,连接部22通过将电池容器10外侧的绝缘构件2的开口部2d、垫圈4的筒状部4a、电池盖11的贯通孔11b、电池容器10内侧的绝缘构件3A的贯通孔3b和导电板6的贯通孔6a贯通而形成铆接部22c,从而将这些构件一体地固定。此外,通过在贯通各构件的外部端子20A的连接部22设置的贯通孔23,使得电池容器10的外部空间与导电板6和隔板5之间的空间相连通。
负极侧的构成如下:外部端子20B不具有贯通孔23,绝缘构件3B的构成与正极侧的绝缘构件3A不同,不具有导电板和隔板5,外部端子20B的连接部贯通集电板30B的基部31以形成铆接部,除此之外,与如上所述的正极侧的构成是同样的。
隔板5配置在与集电板30A的基部31相比更靠电池容器10的外侧,并具有朝着电池容器10内部的凸形状。隔板5具有与导电板6的平面形状对应的圆形、椭圆形或长圆形的平面形状,形成为在与电池盖11垂直的电池容器10的高度方向上具有深度的碗状形状。隔板5,从电池容器10的外侧朝着内侧,沿着从电池盖11朝着电池罐12的底面的方向,依次具有周缘部5a、侧壁部5b、底壁部5c和突起部5d。隔板5可以由例如铝或铝合金等与正极外部端子20A和集电板30A相同的材料制作。
隔板5的周缘部5a以沿着与电池盖11平行的方向的方式弯折,与形成于导电板6的朝着电池容器10内部的面的环状槽6b卡合,与环状槽6b的底部抵接,例如通过激光焊接而与导电板6接合。由此,隔板5的电池容器10外侧的空间与电池容器10的内部空间隔绝,通过外部端子20A的贯通孔23而与电池容器10的外部空间连通。
隔板5的侧壁部5b,从周缘部5a沿着垂直于电池盖11的方向,朝着电池罐12的底面12c延伸,设为与垂直于电池盖11的方向形成的角度小于与平行于电池盖11的方向形成的角度。隔板5的底壁部5c,从侧壁部5b的端部沿着平行于电池盖11的方向,朝着隔板5的中央部延伸,设为与垂直于电池盖11的方向形成的角度大于与平行于电池盖11的方向形成的角度。此外,底壁部5c的朝着电池容器10内部的面设为凸曲面。
隔板5的突起部5d形成为平面观察时与隔板5的平面形状相似的形状,以在底壁部5c的中央部朝着电池容器10内部突出的方式形成。隔板5的突起部5d通过例如激光焊接、电阻焊接或超声波焊接,在集电板30A的凹部31d内与脆弱部31f内侧的接合部31g接合。由此,隔板5介由集电板30A和导电板6与正电极41和外部端子20A电连接,构成正电极41和外部端子20A之间的电流路径的一部分。
正极的集电板30A,如上所述,具有固定于绝缘构件3A的基部31、与电极组40的正电极41的集电板接合部41d接合的端子部32。集电板30A的基部31具有使绝缘构件3A的突起部3d沿着基部31的厚度方向穿通的多个切口部33。本实施方式中,切口部33在电极组40的卷绕轴D方向上分别形成于集电板30A的基部31的外侧和内侧。
在电极组40的卷绕轴D方向上,集电板30A的端子部32从基部31的外侧的端部延伸,并在电极组40的一侧端部与正电极41的集电板接合部41d接合。在该电极组40的卷绕轴D方向上,如图5所示,集电板30A的基部31的外侧的切口部33的深度d1优选比内侧的切口部33的深度d2深。
此外,本实施方式中,在电极组40的卷绕轴D方向上,如图5所示,在集电板30A的基部31的外侧和内侧分别设置有一对切口部33,外侧的一对切口部33的间隔w1比内侧的一对切口部33的间隔w2窄。
集电板30A的基部31的朝着电池容器10外侧且与隔板相对的上端面形成有凹部31d,该凹部31d的底部的薄壁部31e与隔板5的突起部5d接合。设置于集电板30A的基部31的凹部31d具有:与隔板5的凸形状相符的倾斜面、以及当隔板5朝着电池容器10的外部变形时发生断裂的脆弱部31f。凹部31d具有平面观察时与隔板5的平面形状对应的平面形状,形成为例如圆形的平面形状。对凹部31d的形成方法没有特别限定,例如可以通过对集电板30A的基部31进行压制加工来形成。
设置于集电板30A的基部31的凹部31d,由于具有倾斜面,从而底壁的壁厚从周缘部朝着中央部逐渐变薄,在由倾斜面围绕的中央部设置有薄壁部31e。薄壁部31e形成为平面观察时呈圆形的形状,具有与隔板5的突起部5d的底面整体接触的面积。在薄壁部31e的中央部设置有圆环状的脆弱部31f,由脆弱部31f围绕的部分设为与隔板5接合的接合部31g。脆弱部31f通过形成于薄壁部31e的槽而设置,壁厚比薄壁部31e薄。脆弱部31f的外侧的薄壁部31e与隔板5的突起部5d的底面抵接,但没有相接合。
接着,对于将绝缘构件3A的突起部3d穿通集电板30A的基部31的切口部33,并在突起部3d形成卡合部3f的步骤进行说明。
图6为表示使绝缘构件3A的突起部3d穿通集电板30A的基部31的切口部33的状态的立体图。图7为表示在穿通集电板30A的基部31的切口部33的突起部3d形成了卡合部3f的状态的立体图。图8A为形成有卡合部3f的突起部3d的扩大侧面图,图8B为形成有卡合部3f的突起部3d的放大立体图。
首先,如图4所示,使外部端子20A的连接部22贯通电池容器10外侧的绝缘构件2的开口部2d、垫圈4的筒状部4a、电池容器10内侧的绝缘构件3A的贯通孔3b和导电板6的贯通孔6a。并且,在连接部22的前端形成铆接部22c,将外部端子20A、绝缘构件2、垫圈4、绝缘构件3A和导电板6一体地铆接固定于电池盖11,将导电板6的环状槽6b与隔板5的周缘部5a接合。
接着,如图6所示,使绝缘构件3A的突起部3d沿着基部31的厚度方向穿通集电板30A的基部31的切口部33。并且,将例如加热用夹具按在突起部3d的前端部上,使前端部可塑化而进行扩径,同时使其与集电板30A的基部31的下端面31a和侧面31b密合。其后,通过使突起部3d的前端部固化,从而如图7和图8所示,使其与集电板30A的基部31的下端面31a和侧面31b卡合,在下端面31a和侧面31b形成经热熔接的卡合部3f。
由此,卡合部3f与在下端面31a和侧面31b的边界形成的角部31C热熔接,同时和与角部31C邻接的下端面31a和侧面31b热熔接。此外,卡合部3f与下端面31a和侧面31b密合而变成与下端面31a和侧面31b抵接的状态。
以下,对本实施方式的二次电池100的作用进行说明。
如上所述,本实施方式的二次电池100中,在外部端子20A和电池容器10内的正电极41之间的电流路径中设置的电流截断机构50容纳于电池容器10内,具备与外部端子20A连接的隔板5和与正电极41连接的集电板30A。此外,隔板5的电池容器10内侧的面面向电池容器10的内部空间,隔板5的电池容器10外侧的空间与电池容器10的外部空间连通。
基于这样的构成,本实施方式的二次电池100利用在包含电流截断机构50的电流路径中流通的电流将平时介由外部端子20A、20B供给的电力蓄积到电极组40中。此外,二次电池100利用在包含电流截断机构50的电流路径中流通的电流将在电极组40中蓄积的电力介由外部端子20A、20B供给至外部设备。
例如,若因二次电池100的过充电、过升温或外力所导致的破损等而导致电池容器10内部的气体压力上升,则作用于隔板5的电池容器10内侧的面的压力变得大于作用于电池容器10外侧的面的压力。然后,若电池容器10内部的气体压力达到设定的压力,则隔板5朝着电池容器10外部如压曲那样发生塑性变形,对与隔板5的突起部5d接合的集电板30A的接合部31g产生朝着电池容器10外部的力,脆弱部31f发生断裂。由此,断开隔板5与集电板30A的基部31的连接,使外部端子20A与电池容器10内的正电极41之间的电流路径截断。
如图12所示,在以往的二次电池中,由于使集电体支架902的凸出部903贯通集电体的基座901的贯通孔901a,因此贯通孔901a的径比凸出部903的径大一圈,在贯通孔901a的内周面和凸出部903的外周面之间产生径向的间隙G。这样的间隙G是很难通过使用如图12A所示的加热用夹具J对凸出部903进行热铆接处理来填埋的。因此,在热铆接处理后,仍然如图12B所示那样在贯通孔901a的内周面和凸出部903的外周面之间残存有径向的间隙G。因此,集电体的基座901在凸出部903的径R方向上振动,截断机构遭受振动,有可能产生截断机构的误动作。
相对于此,本实施方式的二次电池100中,电池容器10内的绝缘构件3A具有在集电板30A的基部31的厚度方向上突出的突起部3d,集电板30A的基部3具有沿厚度方向使突起部3d穿通的切口部33。并且,突起部3d具有与集电板30A的基部31的下端面31a和侧面31b卡合的卡合部3f。
由此,集电板30A的基部31被保持在绝缘构件3A和卡合部3f之间,不仅可以防止集电板30A沿着基部31的厚度方向振动,集电板30A的基部31的侧面31b还被卡合部3f支撑固定,可以防止集电板30A沿着突起部3d的径向振动。因此,能够更确实地抑制由集电板30A施加至电流截断机构50的振动,例如,能够更确实地防止因集电板30A的振动所引起的脆弱部31f的断裂等而导致的、电流截断机构50的误动作。
此外,绝缘构件3A的突起部3d由热塑性的树脂材料形成。并且,突起部3d的卡合部3f与集电板30A的基部31的下端面31a和侧面31b热熔接。由此,不仅能够使卡合部3f与集电板30A的基部31的下端面31a和侧面31b密合而使间隙消失,还能够通过卡合部3f支撑固定集电板30A的基部31,能够抑制集电板30A的振动。
此外,卡合部3f与集电板30A的基部31的下端面31a和侧面31形成的角部31C热熔接。因此,通过卡合部3f能够牢固地支撑固定基部31的角部31C。此外,通过卡合部3f,能够跨过基部31的角部31C而牢固地支撑固定下端面31a和侧面31,能够有效地抑制集电板30A的振动。
此外,突起部3d的卡合部3f通过使突起部3d的前端扩径而形成。由此,相比于使卡合部3f的直径和突起部3d的直径相同时或使卡合部3f的直径比突起部3d的直径缩小时,能够提高突起部3d的应对作用于突起部3d的轴向的力的强度。此外,能够增加卡合部3f与集电板30A的基部31的下端面31a和侧面31b的接触面积并更牢固地支撑固定集电板30A,能够更有效地抑制集电板30A的振动。
此外,二次电池100具备电极组40,上述电极组40将正电极41和负电极42与隔膜43、44交替地层叠并在卷绕轴D周围卷绕而成。并且,集电板30A、30B配置于电极组40的在卷绕轴D方向上的端部。
基于这样的构成,电极组40在电池容器10内由集电板30A、30B支撑,并在与平面部40a垂直的厚度方向上大致没有间隙的状态下,隔着隔膜44和绝缘片与电池容器10的宽侧面12b相对。另一方面,电极组40在卷绕轴D方向上,在与电池容器10的窄侧面12d之间具有一定的空间。因此,例如,若对二次电池100产生惯性力、振动,则电极组40与厚度方向相比更容易在卷绕轴D方向上振动。
在此,本实施方式的二次电池100中,集电板30A的基部31的切口部33在卷绕轴D方向上分别形成于基部31的外侧和内侧。因此,即使在切口部33的内周面与突起部3d的外周面之间产生间隙,也能够将集电板30A的基部31的卷绕轴D方向的外侧和内侧的侧面31b通过与该侧面31b密合的卡合部3f来支撑固定。因此,在电极组40比较容易发生振动的卷绕轴D方向上,能够牢固地支撑固定集电板30A的基部31,并能够更有效地抑制集电板30A的振动。
此外,集电板30A具有端子部32,上述端子部从基部31的卷绕轴D方向的外侧端部延伸并在电极组40的卷绕轴D方向的端部与正电极41连接。因此,若对二次电池100产生惯性力、振动,则来自电极组40的荷重,与集电板30A的基部31的卷绕轴D方向的内侧相比更多地作用于其外侧。
在此,本实施方式的二次电池100中,在卷绕轴D方向上,集电板30A的基部31的外侧的切口部33的深度d1比内侧的切口部33的深度d2深。由此,增加突起部3d的卡合部3f与集电板30A的基部31的下端面31a的接触面积,在突起部3d的轴向上更牢固地支撑固定基部31,能够更有效地抑制集电板30A的振动。
关于该切口部33的深度d1,d2、以及突起部3d的卡合部3f与集电板30A的基部31下端面31a的接触面积和卡合部3f与基部31侧面31b的接触长度的关系,使用图9来进行说明。
图9为从与集电板30A的下端面31a垂直的方向观察时的切口部33的放大平面图。
图9所示的例子中,切口部33的平面形状为圆弧,突起部3d和卡合部3f的平面形状为圆形。如图9A所示,就卡合部3f与集电板30A的基部31的下端面31a的接触面积CA而言,与切口部33的深度d小于突起部3d的半径时相比,如图9B所示那样,当切口部33的深度d与突起部3d的半径相等时接触面积CA变大。
此外,与图9B所示的例子相比,如图9C所示那样,在切口部33的深度d大于突起部3d的半径时,卡合部3f与基部31的下端面31a的接触面积CA变大。进而,与图9C所示的例子相比,如图9D所示,在切口部33的深度d为突起部3d的直径以上时,卡合部3f与基部31的下端面31a的接触面积CA变大。
这样,通过使卡合部3f与基部31的下端面31a的接触面积CA更大,从而在突起部3d的轴向上更牢固地支撑固定基部31,能够更有效地抑制集电板30A的振动。需要说明的是,图9C和图9D所示的例子中,也可以通过不切除集电板30A的基部31的区域X的部分而使其残存,从而使卡合部3f与基部31的下端面31a的接触面积CA进一步变大。但此时,需要将突起部3d沿轴向插入切口部33,与使突起部3d沿径向与切口部33卡合时相比,需要使尺寸公差变大。
此外,从抑制突起部3d的径向的振动的观点出发,卡合部3f与集电板30A的基部31的侧面31b的卡合长度L越长越优选。如图9A所示,就卡合部3f与集电板30A的基部31的侧面31b的卡合长度L而言,与切口部33的深度d小于突起部3d的半径时相比,如图9B所示那样,当切口部33的深度d与突起部3d的半径相等时卡合长度L变长。
然而,与图9B所示的例子相比,如图9C所示那样,在切口部33的深度d大于突起部3d的半径时,卡合部3f与基部31的侧面31b的卡合长度L变短。进而,与图9C所示的例子相比,如图9D所示那样,在切口部33的深度d为突起部3d的直径以上时,卡合部3f与基部31的侧面31b的卡合长度L变短。
因此,从在充分确保突起部3d的卡合部3f与集电板30A的基部31的下端面31a的接触面积CA,同时使卡合部3f与基部31的侧面31b的卡合长度L长的观点出发,切口部33的深度d优选与突起部3d的半径相等。需要说明的是,在图9C和图9D所示的例子中,也可以通过不切除集电板30A的基部31的区域X的部分而使其残存,从而使卡合部3f与基部31的下端面31a的卡合长度L1变长。
此外,如图9A和图9B所示,当切口部33的深度d为突起部3d的半径以下时,能够使突起部3d在切口部33的深度d方向上容易地卡合。因此,能够使尺寸公差变小而使突起部3d外周面与切口部33内周面之间的间隙小。此外,可以使突起部3d在径向上移动而与切口部33卡合,因而能够使二次电池100的组装变得容易。
需要说明的是,如图9C和图9D所示,即使在切口部33的深度d为突起部3d的半径以上时,如果例如通过切除区域X的部分,从而使得切口部33在集电板30A的基部31的侧面31b具有突起部3d的直径以上的开口宽度,则也能够得到与切口部33的深度d为突起部3d的半径以下时同样的效果。
此外,本实施方式的二次电池100中,如图5所示,在集电板30A的基部31的卷绕轴D方向的外侧和内侧,分别设置有一对切口部33,外侧的一对切口部33的间隔w1比内侧的一对切口部33的间隔w2窄。因此,能够在集电板30A的基部31的卷绕轴D方向的外侧设置的端子部32和与切口部33卡合的突起部3d之间设置余隙,形成卡合部3f,从而容易与基部31的下端面31a和侧面31b热熔接。
此外,由于隔板5具有碗形的凸形状,从而与隔板5为平板状时相比,提高电池容器10内部的气体压力达到预定压力时为止的机械强度,能够防止隔板5的误动作。此外,能够增大隔板5的表面积,当电池容器10内部的气体压力达到预定压力时,能够使隔板5以倒置的方式变形,能够提高与压力对应的变形响应性。
此外,外部端子20A具有将隔板5的电池容器10外侧的空间和电池容器10的外部空间连通的贯通孔23。由此,当电池容器10内部的气体压力上升时,能够在对隔板5的电池容器10内侧的面作用的压力和对电池容器10外侧的面作用的压力之间产生压力差。因此,能够使隔板5朝着电池容器10外部容易且确实地变形,并更容易且确实地进行正电极41与外部端子20A之间的电流路径的截断。
此外,本实施方式的二次电池100在外部端子20A与隔板5之间具备用于将该隔板5的周缘部5a接合的导电板6。并且,外部端子20A具有将电池容器10和导电板6贯通的连接部22。进而,连接部22具有:导电板6的朝着电池容器10内部的面6c扩径的铆接部22c、以及与导电板6和隔板5之间的空间连通的贯通孔23。由此,将隔板5配置于电池容器10内部而与外部端子20A电连接,隔板5的电池容器10内侧的面面向电池容器10的内部空间,隔板5的电池容器10外侧的与导电板6之间的空间与电池容器10的外部空间连通。因此,能够容易且确实地使隔板5朝着电池容器10外部变形,更容易且确实地进行正电极41与外部端子20A之间的电流路径的截断。
此外,隔板5配置于正极外部端子20A与集电板30A之间,由铝或铝合金构成。因此,与在负极外部端子20B与集电板30B之间配置由铜或铜合金构成的隔板时相比,能够降低隔板5的材料的机械强度,使隔板5的变形变得容易。因此,能够更容易且确实地进行正电极41与外部端子20A之间的电流路径的截断。需要说明的是,电流截断机构50也可以设置在负极侧。
此外,若在隔板5发生变形而通过充电截断机构50使正电极41与外部端子20A之间的电流路径截断后,电池容器10内部的气体压力进一步上升,则排气阀13会开裂并将电池容器10内部的气体释放到外部。由此,能够确保二次电池100的安全性。
以上说明那样,根据本实施方式的二次电池100,通过绝缘构件3A的突起部3d具有与集电板30A的基部31的下端面31a和侧面31b卡合的卡合部3f,从而能够更确实地抑制电流截断机构50所遭受的振动。
[实施方式2]
接着,对于本发明的二次电池的实施方式2,援用图1至图9,并使用图10来进行说明。
图10表示向本实施方式的二次电池的集电板30A的基部31的切口部33中穿通绝缘构件3A的突起部3d的状态,是相当于实施方式1的图6的立体图。
本实施方式的二次电池仅在集电板30A的基部31的卷绕轴D方向的内侧侧面31b具有切口部33,绝缘构件3A在卷绕轴D方向的外侧具有将集电板30A的基部31的下端面31a和侧面31b支撑固定的支撑凸部3g,这点与上述实施方式1的二次电池100不同。本实施方式的二次电池的其他方面与上述实施方式1的二次电池100相同,因此对相同的部分赋予相同符号并省略说明。
本实施方式的二次电池的绝缘构件3A在电极组40的卷绕轴D方向的内侧具有一对突起部3d,在卷绕轴D方向的外侧具有一对支撑凸部3g。对于支撑凸部3g,在与电池盖11垂直且沿着卷绕轴D方向上的截面形状形成为L字形,具有在卷绕轴D方向的内侧和在电极组40的厚度方向上开口的卡合槽3h。
当将集电板30A固定于绝缘构件3A时,首先,使集电板30A的基部31的卷绕轴D方向的外侧端部接近支撑凸部3g的卡合槽3h,将基部31在相对于电池盖11倾斜的状态下插入卡合槽3h,以顶到深处的方式进行卡合。接着,使集电板30A的基部31的卷绕轴D方向的内侧端部按照接近绝缘构件3A的方式倾倒,使突起部3d以顺着切口部33的方式卡合,将基部31以与电池盖11成为大致平行的方式配置在绝缘构件3A上。其后,与上述实施方式1同样地在突起部3d形成卡合部3f,从而将集电板30A固定于绝缘构件3A。
根据本实施方式的二次电池,不仅能够得到与实施方式1的二次电池100同样的效果,还能够削减在突起部3d的前端形成卡合部3f的工序并提高生产性。此外,由于能够在绝缘构件3A中预先形成好支撑凸部3g,因而无需将集电板30A的基部31与支撑凸部3g热熔接,支撑凸部3g的截面积以及与基部31的接触面积等设计自由度得到提高。因此,能够通过支撑凸部3g而牢固地支撑固定集电板30A的基部31的下端面31a和侧面31b,能够有效地抑制集电板30A的振动。
此外,本实施方式的二次电池的集电板30A的基部31在卷绕轴D方向的内侧侧面31b具有切口部33,绝缘构件3A在电极组40的卷绕轴D方向的内侧具有突起部3d,在卷绕轴D方向的外侧具有支撑凸部3g。并且,支撑凸部3g具有在卷绕轴D方向的内侧开口的卡合槽3h。
因此,如上所述那样插入至集电板30A的基部31卡合槽3h并以顶到深处的方式进行卡合,其后,通过使突起部3d以顺着切口部33的方式卡合,从而能够消除在集电板30A的基部31和支撑凸部3g之间产生的支撑凸部3g的径向的间隙。进而,通过在该状态下在突起部3d形成卡合部3f,从而卡合部3f与集电板30A的基部31的卷绕轴D方向的内侧侧面31b无间隙地卡合,限制基部31在卷绕轴D方向上的移动。
因此,根据本实施方式的二次电池,能够通过支撑凸部3g和突起部3d牢固地支撑固定集电板30A的基部31的下端面31a和侧面31b,能够抑制集电板30A的振动。
以上,使用附图来详述了本发明的实施方式,但具体构成不限于该实施方式,即使存在不脱离本发明宗旨的范围内的设计变更等,其也包含在本发明中。
例如,上述实施方式1中,对于集电板30A的基部31在卷绕轴D方向的内侧和外侧分别具有一对切口部33的构成进行了说明,但切口部33的配置不限于该配置。图11A和图11B中示出切口部33的配置的其他例子。
例如,当电极组40的平面部40a与电池罐12的宽侧面12b隔着隔膜44和绝缘片密合,电极组40在厚度方向上不振动时,可以如图11A所示那样,将切口部33和突起部3d在集电板30A的基部31的卷绕轴d方向的内侧和外侧各设置一个。此外,即使在集电板30A的基部31的卷绕轴D方向的内侧和外侧各设置一个切口部33时,也可以如图11B所示那样,在基部31的电极组40的厚度方向的一侧进一步设置切口部33。
此时,对集电板30A的基部31,施加从未形成电极组40厚度方向上的切口部33的侧面31b朝着相反侧的形成有切口部33的侧面31b的力,向卷绕轴D方向的两侧的切口部33的内周面按压突起部3d的外周面以消除间隙。在该状态下,通过在各突起部3d形成卡合部3f,从而不仅卷绕轴D方向的基部31的振动被卷绕轴D方向的两侧的卡合部3f限制,电极组40的厚度方向的基部31的振动也会被电极组40的厚度方向的卡合部3f和卷绕轴D方向的两侧的突起部3d限制。
此外,上述实施方式中,对于分别设置多个突起部和切口部的情况进行了说明,但例如在绝缘构件设置上述支撑凸部时,也可以而将突起部和切口部各设置一个。
此外,上述实施方式中,对于突起部为圆柱状,切口部的平面形状为圆弧状时进行了说明。然而,突起部的截面形状不限于圆形,还可以为椭圆形、长圆形、具有圆弧和直线的田径场形状、或多方形等。此时,切口部的平面形状可以设为与突起部的截面形状对应的形状。此外,突起部不仅可以为柱状,还可以为圆锥、多边锥等前端和底端的直径不同的形状。
此外,上述实施方式中,使突起部的前端扩径而形成卡合部,但就卡合部而言,只要与集电板的基部的上述端面在绝缘构件的相反侧端面和沿着厚度方向的侧面卡合,则也可以具有与突起部的其他部分相同的直径,或也可以使直径比突起部的其他部分缩小。例如,与突起部的底端部相比使前端部缩径,在集电板的基部设置仅使突起部的前端部穿通的切口部,将突起部的前端部穿通至集电板的基部的切口部后使其变形,形成卡合部,从而无需使突起部的前端与其他部分相比扩径且能够形成卡合部。
此外,上述实施方式中,对于突起部由热塑性的树脂材料形成并且卡合部与集电板的基部的端面和侧面热熔接的构成进行了说明。然而,本发明的二次电池,只要能够在将突起部穿通切口部后使其前端变形,并形成与集电板的基部的端面和侧面卡合的卡合部,则卡合部无需与集电板的基部的端面和侧面热熔接。例如,可以将突起部由金属材料形成并固定于绝缘构件,使突起部的前端发生塑性变形而进行铆接,由此形成卡合部。
此外,集电板的基部的切口部优选设置在电极组比较容易移动的方向即卷绕轴方向的内侧和外侧的至少一侧端边,但也可以仅设置在与电池盖平行且在卷绕轴方向上交叉的电极组的厚度方向上。此外,电流截断机构也可以设置在负极侧。
符号说明
3A:绝缘构件;3d:突起部;3f:卡合部;3g:支撑凸部;3h:卡合槽;5:隔板;10:电池容器;11:电池盖(电池容器);12:电池罐(电池容器);20A、20B:外部端子;30A、30B:集电板;31:基部;31a:下端面(端面);31b:侧面;32:端子部;33:切口部;40:电极组;41:正电极(电极);42:负电极(电极);43、44:隔膜;50:电流截断机构;100:二次电池;d1、d2:深度;D:卷绕轴;w1、w2:间隔。
Claims (9)
1.一种二次电池,其是具备将外部端子与电池容器内的电极之间的电流路径截断的电流截断机构的二次电池,其特征在于,
所述电流截断机构具备:与所述电极连接的集电板、与该集电板的基部连接且因所述电池容器内的压力上升而变形从而与所述基部断开连接的隔板、以及将该隔板和所述集电板的基部固定于所述电池容器的内侧的绝缘构件,
所述绝缘构件具有在所述基部的厚度方向突出的多个突起部,
所述基部具有使所述突起部在所述厚度方向穿通的多个切口部,
所述突起部具有卡合部,所述卡合部与所述基部的端面和沿着所述厚度方向的侧面卡合,所述端面在所述绝缘构件的相反侧。
2.如权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述突起部由热塑性的树脂材料形成,
所述卡合部与所述基部的所述端面和所述侧面热熔接。
3.如权利要求2所述的二次电池,其特征在于,所述卡合部与所述基部的所述端面和所述侧面之间的角部热熔接。
4.如权利要求3所述的二次电池,其特征在于,所述卡合部通过使所述突起部在径向扩大而形成。
5.如权利要求4所述的二次电池,其特征在于,
具备将所述电极与隔膜交替地层叠并卷绕于卷绕轴周围而成的电极组,
所述集电板配置于所述电极组的所述卷绕轴方向的端部,
所述基部在所述卷绕轴方向的内侧和外侧分别具有所述切口部。
6.如权利要求5所述的二次电池,其特征在于,所述集电板具有端子部,所述端子部从所述基部的所述卷绕轴方向的外侧端部开始延伸并在所述电极组的所述端部与所述电极连接,
在所述卷绕轴方向上,所述基部的所述外侧的所述切口部的深度比所述内侧的所述切口部的深度深。
7.如权利要求5所述的二次电池,其特征在于,所述集电板具有端子部,所述端子部从所述基部的所述卷绕轴方向的外侧端部开始延伸并在所述电极组的所述端部与所述电极连接,
所述基部在所述卷绕轴方向的内侧和外侧分别具有一对切口部,
所述外侧的一对所述切口部的间隔比所述内侧的一对所述切口部的间隔窄。
8.如权利要求4所述的二次电池,其特征在于,
具备将所述电极与隔膜交替地层叠并卷绕于卷绕轴周围而成的电极组,
所述集电板配置于所述电极组的所述卷绕轴方向的端部,
所述基部在所述卷绕轴方向的内侧具有所述切口部,
所述绝缘构件在所述卷绕轴方向的外侧具有将所述基部的所述端面和所述侧面支撑固定的支撑凸部,
所述支撑凸部具有在所述卷绕轴方向的内侧开口以使所述基部卡合的卡合槽。
9.如权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述隔板由铝或铝合金制作。
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