CN106207073A - 方形充电电池及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供具备电流切断机构的可靠性高的方形充电电池。本发明的方形充电电池具备包括导电构件(18)、第一绝缘构件(20)、反转板以及正极集电体在内的压敏式电流切断机构，导电构件(18)具有对置设置的第一外侧面和第二外侧面，第一绝缘构件(20)具有一对短边侧壁(20c)以及(20d)，短边侧壁(20c)位于第一外侧面的外侧且向第二外侧面的方向按压第一外侧面，短边侧壁(20d)位于第二外侧面的外侧且向第一外侧面的方向按压第二外侧面。

Description

方形充电电池及其制造方法

技术领域

本发明涉及具备电流切断机构的方形充电电池及其制造方法。

背景技术

当前进行着电动机动车(EV)、混合动力电动机动车(HEV、PHEV)等的车载用驱动电源等所使用的充电电池的开发。由于对车载用驱动电源等要求高容量和高输出特性，因此串联连接或并联连接多个充电电池来使用。从空间效率的角度出发，通常使用方形充电电池作为上述充电电池。

对用于这种用途的充电电池要求非常高的安全性。因此，如下述专利文献1～3所示，不仅设置有在电池外装体内的压力升高时将内压释放的气体排出阀，还设置有将电极体与端子之间的电连接切断的电流切断机构。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2008-066254号公报

专利文献2：日本特开2008-066255号公报

专利文献3：日本特开2010-212034号公报

在具备电流切断机构的方形充电电池中，在电池内部的压力达到规定值的情况下，要求电流切断机构立即工作来切断电极体与端子之间的电连接。

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供一种可靠性高的方形充电电池，该方形充电电池具备当电池内部的压力达到规定值时立即工作的电流切断机构。

解决方案

发明人在进行具备电流切断机构的方形充电电池的开发的过程中，发现偶尔产生即使电池内部的压力达到规定值，也无法立即切断电极体与端子之间的导电路径这一技术问题。发明者对产生这种问题的原因详细进行了调查、研究。其结果是，发现在电池内部的压力成为规定值时立即切断电极体与端子之间的导电路径的情况下和未立即切断电极体与端子之间的导电路径的情况下，存在如下那样的差异。

需要说明的是，如图16所示，电流切断机构具备：具有杯状的导电构件41、反转板42、集电体43以及绝缘构件44。在导电构件41的筒状部41a的下端焊接连接有反转板42，以使得将筒状部41a的下端的开口封闭。而且，在反转板42的下表面的中央处焊接连接有集电体43。在集电体43上设置有贯通孔43a，该贯通孔43a的缘部与反转板42的下表面焊接连接。另外，在集电体43的贯通孔43a的周围设置有薄壁部43b，在薄壁部43b上形成有包围贯通孔43a的环状的槽口部43c。在反转板42与集电体43之间，配置有具有贯通孔44a的绝缘构件44。反转板42与集电体43通过贯通孔44a而连接。在绝缘构件44上形成有一对突起部44b，该突起部44b分别与设置于集电体43的贯通孔43d嵌合，从而将绝缘构件44与集电体43连接。导电构件41通过端子46而固定在封口板45上，并且端子46以及导电构件41通过垫圈47以及绝缘构件48而与封口板45绝缘。

在电池内部的压力达到规定值时立即切断电极体与端子之间的导电路径的情况下，电流切断机构通过如下方式工作(参照图16)。

(1)电池内部的压力达到规定值。

(2)反转板42的中央部(与集电体43连接的部分)以向封口板45侧顶起的方式发生变形。

(3)伴随(2)，集电体43中与反转板42焊接连接的部分向封口板45侧拉伸。

(4)在集电体43的焊接部的周围所设置的槽口部43c中，局部产生裂痕，而且一部分发生断裂(参照图16的(2))。

(5)与(4)大约同时地，以断裂的部分为起点，焊接部的周围发生断裂(参照图16的(3))。

(6)反转板42与集电体43的电连接被切断。

与此相对，在电池内部的压力达到规定值时未立即切断电极体与端子之间的导电路径的情况下，电流切断机构通过如下方式工作(参照图17)。

(1)电池内部的压力达到规定值。

(2)反转板42的中央部(与集电体43连接的部分)以向封口板45侧顶起的方式发生变形。

(3)伴随(2)，集电体43中与反转板42焊接连接的部分向封口板45侧拉伸。

(4)在集电体43的焊接部的周围所设置的槽口部43c中，局部产生裂痕，并且一部分发生断裂(参照图17的(2))。

(5)在焊接部的周围产生局部未断开的部分(参照图17的(2))。

(6)集电体43以及固定于集电体43的绝缘构件44经由该未断开的部分而被反转板42向中央方向拉伸，使集电体43以及固定于集电体43的绝缘构件44在横向上移动(参照图17的(3))。

(7)通过集电体43在横向上移动，从而反转板42与集电体43中的断裂预定部(槽口部43c)之间的距离发生变化。另外，集电体43相对于反转板42的倾斜变陡。因此，为了将未断开的部分切断，需要使反转板42进一步向封口板45侧移动。

(8)由此，即使电池内部的压力达到规定值也未立即切断导电路径。

需要说明的是，即使在立即切断电极体与端子之间的导电路径的情况下，从集电体43产生裂痕起，到集电体43的断裂预定部(槽口部43c)的一部分发生断裂进而断裂预定部(槽口部43c)的全部发生断裂为止的期间也存在时间差。然而，由于该时间差非常小，因此当电池内部的压力达到规定值时立即切断导电路径。

本发明的一个方式的方形充电电池具备：

具有开口的方形外装体；

封口板，其具有贯通孔，且将所述开口封闭；

电极体，其包括正极板和负极板，且收容于所述方形外装体；

端子，其与所述正极板或所述负极板电连接，且贯穿所述封口板的贯通孔；

导电构件，其配置在所述封口板与所述电极体之间，且与所述端子电连接，所述导电构件在所述电极体侧的端部具有开口部；

反转板，其对所述开口部进行密封；

集电体，其与所述正极板或所述负极板电连接，且与所述反转板连接；以及

第一绝缘构件，其配置在所述反转板与所述集电体之间，

当所述方形外装体内的压力成为规定值以上时，所述反转板发生变形，伴随于此，所述正极板或所述负极板与所述端子之间的电连接被切断，

其中，

所述第一绝缘构件具有贯通孔，

所述反转板与所述集电体通过所述第一绝缘构件的贯通孔而连接，

所述第一绝缘构件和所述集电体被固定，

所述导电构件具有对置设置的第一外侧面和第二外侧面，

所述第一绝缘构件具有第一按压部和第二按压部，所述第一按压部位于所述第一外侧面的外侧且向所述第二外侧面的方向按压所述第一外侧面，所述第二按压部位于所述第二外侧面的外侧且向所述第一外侧面的方向按压所述第二外侧面。

根据本发明的一方式的方形充电电池，第一绝缘构件相对于导电构件而被牢固地固定。由此，即便如上述的“未立即切断电极体与端子之间的导电路径的情况”下的(6)～(8)所记载的那样，对第一绝缘构件以及集电体施加了向中央方向拉伸的力，也能够抑制第一绝缘构件以及集电体向中央侧移动。因此，集电体中的断裂预定部与反转板的位置关系难以发生变化，并且集电体相对于反转板的倾斜难以发生变化，因此容易将未切断的部分切断。因此，当电池内部的压力成为规定值时，立即切断电极体与端子之间的导电路径。

优选地，第一绝缘构件具有；与所述封口板平行地配置的主体部、以及从所述主体部向所述封口板侧突出的第一侧壁部和第二侧壁部，所述第一侧壁部包括所述第一按压部，所述第二侧壁部包括所述第二按压部。

优选地，所述集电体具有贯通孔，所述第一绝缘构件在所述集电体侧的面上具有突起部，通过使所述突起部与所述集电体的贯通孔嵌合来固定所述集电体和所述第一绝缘构件。需要说明的是，集电体和第一绝缘构件的嵌合部优选设置有两处以上。

优选地，所述集电体具有环状的槽口部，该槽口部包围将所述集电体与所述反转板焊接连接的部分。另外，优选槽口部设置在薄壁部上。

优选地，所述集电体具有贯通孔，所述集电体的贯通孔的周围或缘部与所述反转板焊接连接。

优选地，所述导电构件具有分别在所述封口板的短边方向上延伸的一对短边外侧面、和分别在所述封口板的长边方向上延伸的一对长边外侧面，所述第一外侧面以及所述第二外侧面为所述一对短边外侧面。需要说明的是，所述导电构件的俯视观察下的形状优选为大致长方形。在此，所谓大致长方形是指具有一对长边和一对短边即可，包括长方形、将长方形的角部倒角的结构、或者将长方形的角部切掉而得到的结构等。

上述的集电体以及固定于集电体的第一绝缘构件的横向上的移动容易在封口板的长边方向上发生。因此，为了防止该移动的发生，优选沿着封口板的短边的一对短边侧外面为所述第一外侧面和所述第二外侧面。

优选地，所述导电构件具有对置设置的第三外侧面和第四外侧面，所述第一绝缘构件具有第三按压部和第四按压部，所述第三按压部位于该所述第三外侧面的外侧且向所述第四外侧面的方向按压所述第三外侧面，所述第四按压部位于所述第四外侧面的外侧且向所述第三外侧面的方向按压所述第四外侧面。

本发明的一方式的方形充电电池的制造方法中，该方形充电电池具备：

具有开口的方形外装体；

封口板，其具有贯通孔，且将所述开口封闭；

电极体，其包括正极板和负极板，且收容于所述方形外装体；

端子，其与所述正极板或所述负极板电连接，且贯穿所述封口板的贯通孔；

导电构件，其配置在所述封口板与所述电极体之间，且与所述端子电连接，该导电构件在所述电极体侧的端部具有开口部；

集电体，其与所述正极板或所述负极板电连接，且与所述反转板连接；以及

第一绝缘构件，其配置在所述反转板与所述集电体之间，

所述第一绝缘构件具有贯通孔，

所述反转板与所述集电体通过所述第一绝缘构件的贯通孔而连接，

所述第一绝缘构件和所述集电体被固定，

所述导电构件具有对置设置的第一外侧面和第二外侧面，

所述第一绝缘构件具有第一按压部和第二按压部，所述第一按压部位于所述第一外侧面的外侧且向所述第二外侧面的方向按压所述第一外侧面，所述第二按压部位于所述第二外侧面的外侧且向所述第一外侧面的方向按压所述第二外侧面，

当所述方形外装体内的压力成为规定值以上时，所述反转板发生变形，伴随于此，所述正极板或所述负极板与所述端子之间的电连接被切断，

其中，

所述方形充电电池的制造方法包括将所述第一绝缘构件装配于所述导电构件的工序，

在将所述第一绝缘构件装配于所述导电构件之前的状态下，成为所述第一按压部的部分与成为所述第二按压部的部分之间的距离小于所述导电构件中被所述第一按压部按压的预定的部分与被所述第二按压部按压的预定的部分之间的距离。

附图说明

图1中，图1A是实施方式所涉及的方形充电电池的剖视图，图1B是沿着图1A的IB-IB线剖开的剖视图。

图2是在图1所示的方形充电电池的正极侧设置的电流切断机构的封口板长边方向上的剖视图。

图3是在图1所示的方形充电电池的正极侧设置的电流切断机构的封口板短边方向上的剖视图。

图4是实施方式所涉及的方形充电电池中使用的导电构件的俯视图。

图5是实施方式所涉及的方形充电电池中使用的折弯成形前的正极集电体的仰视图。

图6是实施方式所涉及的方形充电电池中使用的第一绝缘构件的俯视图。

图7是实施方式所涉及的方形充电电池中使用的第一绝缘构件的仰视图。

图8是沿着图6中的VIII-VIII线剖开的剖视图。

图9是沿着图6中的IX-IX线剖开的剖视图。

图10是沿着图6中的VIII-VIII线剖开的剖视图，是表示在导电构件上装配第一绝缘构件的工序的图。

图11是沿着图6中的VIII-VIII线剖开的剖视图，是表示在导电构件上装配了第一绝缘构件后的状态的图。

图12是沿着图6中的IX-IX线剖开的剖视图，是表示在导电构件上装配第一绝缘构件的工序的图。

图13是变形例的第一绝缘构件的俯视图。

图14是变形例的第一绝缘构件的俯视图。

图15是变形例的第一绝缘构件的俯视图。

图16是表示电流切断机构的工作方式的图。

图17是表示电流切断机构的工作方式的图。

图18是另一发明中的第一绝缘构件的俯视图。

图19是另一发明中的第二绝缘构件的仰视图。

图20是另一发明中的电流切断机构的剖视图。

图21是另一发明中的电流切断机构的剖视图。

图22是另一发明中的电流切断机构的剖视图。

附图标号说明：

1…方形充电电池

2…卷绕电极体

3…正极芯体露出部

4…负极芯体露出部

5…正极集电体

5a…第一区域

5b…第二区域

5c…贯通孔

5d、5e…贯通孔

5f…薄壁部

5g…槽口部

6…正极端子

6a…凸缘部

6b…筒状部

6c…贯通孔

6d…前端部

7…负极集电体

8…负极端子

9…垫圈

10…垫圈

11…封口板

12…树脂制片材

13…外装体

14…电解液注入孔

15…密封栓

16…气体排出阀

17…第二绝缘构件

18…导电构件

18a…筒状部

18b…连接部

18c…贯通孔

18d…凸缘部

19…反转板

20…第一绝缘构件

20a…主体部

20b…贯通孔

20c、20d…短边侧壁

20e、20f…长边侧壁

21a、21b…突起部

41…导电构件

42…反转板

43…集电体

44…绝缘构件

45…封口板

46…端子

47…垫圈

48…绝缘构件

50…凹部

51…凸部

52…凹部

53…凸部

60…第一绝缘构件

61…第二绝缘构件

62…第一绝缘构件

63…第二绝缘构件

64…第一绝缘构件

65…第二绝缘构件

具体实施方式

以下参照附图，对本发明的一个实施方式所涉及的方形充电电池进行说明。但是并非意图将本发明限定为该方形充电电池。

[实施方式]

首先，使用图1，对实施方式的方形充电电池1进行说明。实施方式的方形充电电池1具有借助隔板而卷绕有正极板和负极板(均省略图示)的扁平状的卷绕电极体2。正极板通过如下方式制作：在由铝箔构成的正极芯体的双面涂敷正极活性物质合剂并进行干燥以及轧制后将其切开，以使得铝箔在一方的端部沿着长度方向呈带状露出。另外，负极板通过如下方式制作：在由铜箔构成的负极芯体的双面涂敷负极活性物质合剂并进行干燥以及轧制后将其切开，以使得铜箔在一方的端部沿着长度方向呈带状露出。

而且，将通过上述方式得到的正极板以及负极板错开，以使得具有不与正极板的正极芯体露出部和负极板的负极芯体露出部分别对置的电极重叠的区域，并借助聚乙烯制微多孔质隔板层叠并卷绕正极板以及负极板，由此来制作扁平状的卷绕电极体2。在扁平状的卷绕电极体2的卷绕轴向上的一方的端部形成卷绕后的正极芯体露出部3，在另一方的端部形成卷绕后的负极芯体露出部4。

卷绕后的正极芯体露出部3经由正极集电体5而与正极端子6电连接。卷绕后的负极芯体露出部4经由负极集电体7而与负极端子8电连接。另外，正极端子6、负极端子8分别经由绝缘性的垫圈9、10而固定于封口板11。在方形充电电池1中，在正极板与正极端子6之间或者负极板与负极端子8之间设置有压敏式电流切断机构30。

扁平状的卷绕电极体2在利用树脂制片材12覆盖除了封口板11侧以外的周围的状态下配置在方形的外装体13内。外装体13的开口部被封口板11封口。在封口板11上设置有电解液注入孔14。在注入电解液后，电解液注入孔14被密封栓15封闭。另外，在封口板11上设置有气体排出阀16，该气体排出阀16在被施加了比电流切断机构的工作压力高的气压时开放。

接着，对电流切断机构进行说明，但该电流切断机构可以设置在正极侧和负极侧中的任意一侧。以下对仅设置在正极侧的电流切断机构进行说明。

如图2和图3所示，正极端子6在凸缘部6a的一方侧具备筒状部6b，并且在内部形成有贯通孔6c。而且，筒状部6b插入在垫圈9、封口板11、第二绝缘构件17以及导电构件18各自形成的贯通孔内，筒状部6b的前端部6d通过铆接而与上述构件相互固定为一体。由此，正极端子6成为通过垫圈9和第二绝缘构件17而与封口板11电绝缘的状态且成为与导电构件18电连接的状态。需要说明的是，优选前端部6d与导电构件18的连接部通过激光焊接等而焊接连接。另外，优选利用上端设置有金属板的橡胶制的端子栓(图示省略)等对形成于正极端子6的贯通孔6c进行密封。

第二绝缘构件17配置在封口板11与导电构件18之间，使封口板11与导电构件18绝缘。铝制的导电构件18呈杯状且如图4所示俯视观察下的形状为大致长方形。导电构件18在卷绕电极体2侧具有截面呈大致方形的筒状部18a，在封口板11侧形成有与封口板11平行地配置的连接部18b。在导电构件18上设置有供正极端子6的筒状部6b插入的贯通孔18c。

在导电构件18的筒状部18a的卷绕电极体2侧的前端与反转板19的四周焊接在一起。由此，导电构件18的筒状部18a的卷绕电极体2侧的开口被气密地密封。需要说明的是，优选在导电构件18的筒状部18a的卷绕电极体2侧的前端设置凸缘部18d。反转板19由铝等导电性材料形成，并具有当外装体13内的压力升高时朝向封口板11侧(电池的外部侧)变形的阀的功能。反转板19的卷绕电极体2侧的面与正极集电体5连接。当外装体13内的压力升高时，反转板19的中央部(连接有正极集电体5的部分)以向封口板11侧移动的方式变形。

图5是表示折弯成形前的正极集电体5的卷绕电极体2侧的面的形状的图。正极集电体5具有与封口板11平行配置的第一区域5a、和从该第一区域5a折弯而与正极芯体露出部3连接的第二区域5b。该正极集电体5使用通过对铝板进行冲压制作而成的构件。而且，在正极集电体5的第一区域5a的中央部形成有贯通孔5c，在穿过该贯通孔5c的中心而沿着封口板11的长边方向的中心线C上且贯通孔5c的两侧，分别形成有贯通孔5d以及贯通孔5e。在第一区域5a的贯通孔5c的周围部分，设置有厚度比其他部分薄的薄壁区域5f。另外，在薄壁区域5f中，以包围贯通孔5c的方式形成有环状的槽口部5g。该槽口部5g以厚度比薄壁区域5f薄的方式设置为槽状，优选该槽口部5g的剖面形状呈V字状。不限定槽口部5g中厚度最薄的部分的厚度，但优选例如0.01～0.2mm左右，更优选0.02～0.1mm左右。

反转板19的卷绕电极体2侧的面的中央部与正极集电体5的第一区域5a抵接，形成于第一区域5a的贯通孔5c的周缘和反转板19在多处被激光焊接。由此将反转板19与正极集电体5连接。

需要说明的是，在反转板19与正极集电体5的第一区域5a之间，配置有具有贯通孔20b的由树脂材料构成的第一绝缘构件20。在与该贯通孔20b对应的位置处将正极集电体5的第一区域5a与反转板19连接。在此，也可以在贯通孔20b的内部将正极集电体5与反转板19连接来作为正极集电体5和反转板19的连接部的结构。另外，也可以是，反转板19的一部分贯穿贯通孔20b，并且在比第一绝缘构件20靠卷绕电极体2侧的位置将反转板19与正极集电体5连接。或者还可以是，正极集电体5的一部分贯穿贯通孔20b，在比第一绝缘构件20靠封口板11侧的位置将反转板19与正极集电体5连接。

在第一绝缘构件20的贯通孔20b的两侧，在与正极集电体5的第一区域5a中设置的贯通孔5d、5e对应的位置分别形成有突起部21a、21b。

通过将第一绝缘构件20的突起部21a、21b分别插入到在正极集电体5的第一区域5a形成的贯通孔5d、5e中，并对突起部21a、21b的前端部进行加热使其扩径，从而固定第一绝缘构件20和正极集电体5的第一区域5a。

需要说明的是，优选通过卡合来连接第二绝缘构件17与第一绝缘构件20。不特别限定固定方法，但在此通过闩锁固定来连接第二绝缘构件17与第一绝缘构件20。

根据以上的结构，正极芯体露出部3经由正极集电体5的第二区域5b、正极集电体5的第一区域5a、反转板19以及导电构件18而与正极端子6电连接。另外，在此，由导电构件18的筒状部18a、反转板19、第一绝缘构件20以及正极集电体5的第一区域5a来形成本实施方式的电流切断机构30。反转板19以在外装体13内的压力增加时向正极端子6的贯通孔6c侧鼓起的方式发生变形。由于反转板19的中央部与正极集电体5的第一区域5a焊接在一起，因此在外装体13内的压力超过规定值时，正极集电体5的第一区域5a在槽口部5g处发生断裂，因此将反转板19与正极集电体5的第一区域5a之间的电连接切断。

接着，对实施方式的方形充电电池1中使用的第一绝缘构件20的具体结构进行说明。

图6是第一绝缘构件20的俯视图，图7是第一绝缘构件20的仰视图。在第一绝缘构件20的主体部20a的中央部形成有贯通孔20b。在与该贯通孔20b对应的位置将反转板19和正极集电体5连接。另外，在第一绝缘构件20的下表面的贯通孔20b的两侧，分别形成有突起部21a以及突起部21b。而且，通过将突起部21a以及突起部21b分别插入到在正极集电体5的第一区域5a形成的贯通孔5d以及贯通孔5e中，并对突起部21a、21b的前端部进行扩径，由此来固定第一绝缘构件20和正极集电体5的第一区域5a。

第一绝缘构件20在俯视观察下呈大致长方形(例如长方形或者将长方形的角部倒角或切掉而得到的这种形状)。在第一绝缘构件20的上表面的周缘，沿着第一绝缘构件20的短边方向设置有对置的一对短边侧壁20c以及20d。短边侧壁20c以及20d分别沿着封口板11的短边方向(封口板11的短边延伸的方向)而形成。在该实施方式所涉及的方形充电电池1中，短边侧壁20c以及20d为第一侧壁部以及第二侧壁部。短边侧壁20c以及20d具有从第一绝缘构件20的主体部20a向上方(封口板11侧)延伸的第一区域22和从第一区域22朝向导电构件18突出的突出部23。而且，通过将该突出部23钩挂在导电构件18的筒状部18a的卷绕电极体2侧的端部所设置的凸缘部18d上，从而将短边侧壁20c以及20d分别与导电构件18连接。

在此，在将第一绝缘构件20安装于导电构件18之前的自由状态下，短边侧壁20c中的和所述导电构件18接触的预定的部分与短边侧壁20d中的和所述导电构件18接触的预定的部分之间的距离设成X。而且，在将第一绝缘构件20安装于导电构件18之前的状态下，导电构件18的和短边侧壁20d接触的预定的部分与导电构件18的和短边侧壁20c接触的预定的部分之间的距离设成Y。在实施方式所涉及的方型充电电池1中，使用设定为距离X＜距离Y的第一绝缘构件20和导电构件18来制作电池(参照图10)。需要说明的是，距离X/距离Y的值为1.000以下。另外，优选距离X/距离Y的值小于1.000。此外，优选距离X/距离Y的值为0.950以上且1.000以下，更优选为0.950以上且小于1.000。此外，优选距离X/距离Y的值为0.990以上且0.999以下。

由此，如图11所示，当将第一绝缘构件20安装于导电构件18时，通过第一绝缘构件20的短边侧壁20c以及20d而使导电构件18的筒状部18a成为从两侧向中心侧(贯通孔20b侧)按压的状态。第一绝缘构件20的短边侧壁20c向第一绝缘构件20的短边侧壁20d的方向按压导电构件18的筒状部18a的外表面。另外，第一绝缘构件20的短边侧壁20d向第一绝缘构件20的短边侧壁20c的方向按压导电构件18的筒状部18a的外表面。由此，能够可靠地防止第一绝缘构件20相对于导电构件18在横向上(沿着封口板11的长边方向的方向)移动。在此，反转板19通过焊接而被牢固地固定在导电构件18上。另外，正极集电体5被牢固地固定在第一绝缘构件20上。需要说明的是，在方形充电电池1中，短边侧壁20c以及20d分别包括第一按压部、第二按压部。另外，在导电构件18的筒状部18a中，被短边侧壁20c按压的部分为第一外侧面，被短边侧壁20d按压的部分为第二外侧面。因此，能够防止第一绝缘构件20相对于导电构件18在横向上移动，从而还能够可靠地防止正极集电体5相对于反转板19在横向上移动。

因此，在实施方式的方型充电电池1中能够解决上述技术问题。即，当外装体13的内压为规定值以上而使反转板19向封口板11侧变形从而导致正极集电体5的槽口部5g局部发生了断裂时，正极集电体5不会被反转板19拉伸而产生横向上的移位。因此，能够使正极集电体5的槽口部5g中未断开的部分也立即断裂，从而立即切断正极板与正极端子6之间的导电路径。

在第一绝缘构件20的上表面的周缘，设置有沿着第一绝缘构件20的长边方向的一对长边侧壁20e以及20f。一对长边侧壁20e以及20f以从第一绝缘构件20的主体部20a向上方(封口板11侧)延伸的方式设置。优选地，导电构件18的筒状部18a被一对长边侧壁20e以及20f向中心侧(贯通孔20b侧)按压。在将第一绝缘构件20安装于导电构件18之前的自由状态下，长边侧壁20e中的和导电构件18接触的预定的部分与长边侧壁20f中的和导电构件18接触的预定的部分之间的距离设成X’。而且，在将第一绝缘构件20安装于导电构件18之前的状态下，导电构件18中的和长边侧壁20e接触的预定的部分与导电构件18中的和长边侧壁20f接触的预定的部分之间的距离设成Y’。在该情况下，优选使用设定为距离X’＜距离Y’的第一绝缘构件20和导电构件18(参照图12)。

根据这种结构，当第一绝缘构件20安装于导电构件18时，导电构件18的筒状部18a成为被第一绝缘构件20的长边侧壁20e以及20f从两侧向中心侧(贯通孔20b侧)按压的状态。因此，能够更加可靠地防止第一绝缘构件20相对于导电构件18在横向上(沿着封口板11的长边方向的方向)移动。需要说明的是，距离X’/距离Y’的值为1.000以下。另外，优选距离X’/距离Y’的值小于1.000。此外，优选距离X’/距离Y’的值为0.950以上且1.000以下，更优选为0.950以上且小于1.000。此外，优选距离X’/距离Y’的值为0.990以上且0.999以下。

在上述的实施方式的方型充电电池1中，示出了第一绝缘构件20在俯视观察下呈大致长方形状且导电构件18的筒状部的剖面形状呈大致方形形状的例子，但并不局限于此。例如，导电构件18的筒状部的剖面形状也可以为圆形。但是，在导电构件18的俯视观察下的形状呈大致长方形的情况下，易于产生上述的技术问题，因此本发明在导电构件18的俯视观察下的形状呈大致长方形时是特别有效的。

如图13所示，作为第一绝缘构件的变形例，也可以在第一绝缘构件20的一方的短边侧设置一个短边侧壁20c(按压部)，在另一方的短边侧设置多个短边侧壁20d(按压部)。另外，如图14所示，还可以在第一绝缘构件20的一方的短边侧设置多个短边侧壁20c(按压部)，在另一方的短边侧也设置多个短边侧壁20d(按压部)。

另外，第一按压部以及第二按压部并非必须设置在第一绝缘构件20的主体部20a的周缘，如图15所示，也可以设置在与主体部20a的周缘分离的位置。

在上述的实施方式所涉及的方形充电电池1中，示出了在导电构件18上设置凸缘部18d的方式，但是凸缘部18d并不是必要结构。另外，即使在设置有凸缘部18d的情况下，第一绝缘构件的第一按压部以及第二按压部也并非必须分别按压导电构件18的凸缘部18d的外表面。第一绝缘构件20的第一按压部以及第二按压部也可以分别按压导电构件18的筒状部18a的比凸缘部18d靠封口板11侧的外表面。另外，示出了分别在第一绝缘构件20的短边侧壁20c以及20d设置突出部23的方式，但突出部23并不是必要结构。

需要说明的是，作为方形充电电池，优选非水电解质充电电池，尤其是优选锂离子充电电池。

解决上述的技术问题的另一发明的方形充电电池具有如下结构：

该方形充电电池具备：

具有开口的方形外装体；

封口板，其具有贯通孔，且将所述开口封闭；

电极体，其包括正极板和负极板，且收容于所述方形外装体；

端子，其与所述正极板或所述负极板电连接，且贯穿所述封口板的贯通孔；

导电构件，其配置在所述封口板与所述电极体之间，且与所述端子电连接，该导电构件在所述电极体侧的端部具有开口部；

反转板，其对所述开口部进行密封；

集电体，其与所述正极板或所述负极板电连接，且与所述反转板连接；以及

第一绝缘构件，其配置在所述反转板与所述集电体之间，

当所述方形外装体内的压力成为规定值以上时，所述反转板向所述封口板侧发生变形，伴随于此，所述正极板或所述负极板与所述端子之间的电连接被切断，

其中，

所述第一绝缘构件具有贯通孔，

所述反转板与所述集电体通过所述第一绝缘构件的贯通孔而连接，

在所述第一绝缘构件的上表面部形成有凹部或凸部，

在所述第二绝缘构件的下表面部，形成有与所述凹部或凸部嵌合的嵌合部，

在所述第一绝缘构件上形成的所述凹部或凸部与在所述第二绝缘构件上形成的嵌合部嵌合，从而固定所述第一绝缘构件和所述第二绝缘构件。

在另一发明的方形充电电池中，在第一绝缘构件的上表面设有凹部的情况下，在第二绝缘构件的下表面形成有与在第一绝缘构件上设置的凹部嵌合的凸部。而且，将第二绝缘构件的凸部插入到第一绝缘构件的凹部中而使凹部与凸部嵌合。或者在第一绝缘构件的上表面设有凸部的情况下，在第二绝缘构件的下表面形成有与在第一绝缘构件上设置的凸部嵌合的凹部。而且，将第二绝缘构件的凹部插入到第一绝缘构件的凸部中而使凸部与凹部嵌合。

根据这种结构，能够可靠地防止第二绝缘构件相对于第一绝缘构件在横向上移位。因此，能够可靠地防止上述技术问题。需要说明的是，可以考虑如下方法：在第一绝缘构件上设置有从主体部向上方延伸的一对侧壁部，在第二绝缘构件上设置有从主体部向电极体侧延伸的一对侧壁部，并且将第一绝缘构件的侧壁部的内面与第二绝缘构件的侧壁部的外表面连接。然而，根据上述结构，相比将第一绝缘构件的侧壁部的内面与第二绝缘构件的侧壁部的外表面连接的方法，能够更可靠地防止横向上的移位。

图18示出另一发明的方形充电电池中使用的第一绝缘构件60的俯视图。另外，图19示出另一发明的方形充电电池中使用的第二绝缘构件61的仰视图。在第一绝缘构件60的上表面的四个角设置有凸部51。另外，在第二绝缘构件61的下表面的四个角设置有凹部50。

如图20所示，在第一绝缘构件60的上表面设置的凸部51插入在第二绝缘构件61的下表面设置的凹部50而嵌合。由此来固定第一绝缘构件60和第二绝缘构件61。需要说明的是，第一绝缘构件60与第二绝缘构件61在至少一处嵌合固定即可。优选第一绝缘构件60与第二绝缘构件61在三处嵌合固定，更优选在四处嵌合固定。

如图21所示，也可以为，设置于第二绝缘构件63的下表面的凹部50是贯通孔，并且在设置于第一绝缘构件62的上表面的凸部51的上端侧设置扩径部。

如图22所示，也可以为，在第一绝缘构件64的上表面设置凹部53，在第二绝缘构件65的下表面设置凸部52。

〈其他〉

在本发明所记载的方形充电电池中，优选分别使用树脂制的构件作为第一绝缘构件以及第二绝缘构件。作为树脂制的构件，优选使用聚丙烯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、以及由四氟乙烯和全氟烷氧基乙烯的共聚物等构成的物质。

Claims (8)

1.一种方形充电电池，其具备：

具有开口的方形外装体；

封口板，其具有贯通孔，且将所述开口封闭；

电极体，其包括正极板和负极板，且收容于所述方形外装体；

端子，其与所述正极板或所述负极板电连接，且贯穿所述封口板的贯通孔；

导电构件，其配置在所述封口板与所述电极体之间，且与所述端子电连接，所述导电构件在所述电极体侧的端部具有开口部；

反转板，其对所述开口部进行密封；

集电体，其与所述正极板或所述负极板电连接，且与所述反转板连接；以及

第一绝缘构件，其配置在所述反转板与所述集电体之间，

当所述方形外装体内的压力成为规定值以上时，所述反转板发生变形，伴随于此，所述正极板或所述负极板与所述端子之间的电连接被切断，

其中，

所述第一绝缘构件具有贯通孔，

所述反转板与所述集电体通过所述第一绝缘构件的贯通孔而连接，

所述第一绝缘构件和所述集电体被固定，

所述导电构件具有对置设置的第一外侧面和第二外侧面，

所述第一绝缘构件具有第一按压部和第二按压部，所述第一按压部位于所述第一外侧面的外侧且向所述第二外侧面的方向按压所述第一外侧面，所述第二按压部位于所述第二外侧面的外侧且向所述第一外侧面的方向按压所述第二外侧面。

2.根据权利要求1所述的方形充电电池，其中，

所述第一绝缘构件具有：与所述封口板平行地配置的主体部、以及从所述主体部向所述封口板侧突出的第一侧壁部和第二侧壁部，

所述第一侧壁部包括所述第一按压部，所述第二侧壁部包括所述第二按压部。

3.根据权利要求1或2所述的方形充电电池，其中，

所述集电体具有贯通孔，

所述第一绝缘构件在所述集电体侧的面上具有突起部，通过使所述突起部与所述集电体的贯通孔嵌合来固定所述集电体和所述第一绝缘构件。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方形充电电池，其中，

所述集电体具有环状的槽口部，该槽口部包围将所述集电体与所述反转板焊接连接的部分。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方形充电电池，其中，

所述导电构件具有分别在所述封口板的短边方向上延伸的一对短边外侧面、和分别在所述封口板的长边方向上延伸的一对长边外侧面，

所述第一外侧面以及所述第二外侧面为所述一对短边外侧面。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方形充电电池，其中，

所述导电构件具有对置设置的第三外侧面和第四外侧面，

所述第一绝缘构件具有第三按压部和第四按压部，所述第三按压部位于所述第三外侧面的外侧且向所述第四外侧面的方向按压所述第三外侧面，所述第四按压部位于所述第四外侧面的外侧且向所述第三外侧面的方向按压所述第四外侧面。

7.一种方形充电电池的制造方法，该方形充电电池具备：

具有开口的方形外装体；

封口板，其具有贯通孔，且将所述开口封闭；

电极体，其包括正极板和负极板，且收容于所述方形外装体；

端子，其与所述正极板或所述负极板电连接，且贯穿所述封口板的贯通孔；

导电构件，其配置在所述封口板与所述电极体之间，且与所述端子电连接，所述导电构件在所述电极体侧的端部具有开口部；

反转板，其对所述开口部进行密封；

集电体，其与所述正极板或所述负极板电连接，且与所述反转板连接；以及

第一绝缘构件，其配置在所述反转板与所述集电体之间，

所述第一绝缘构件具有贯通孔，

所述反转板与所述集电体通过所述第一绝缘构件的贯通孔而连接，

所述第一绝缘构件和所述集电体被固定，

所述导电构件具有对置设置的第一外侧面和第二外侧面，

所述第一绝缘构件具有第一按压部和第二按压部，所述第一按压部位于所述第一外侧面的外侧且向所述第二外侧面的方向按压所述第一外侧面，所述第二按压部位于所述第二外侧面的外侧且向所述第一外侧面的方向按压所述第二外侧面，

当所述方形外装体内的压力成为规定值以上时，所述反转板发生变形，伴随于此，所述正极板或所述负极板与所述端子之间的电连接被切断，

其中，

所述方形充电电池的制造方法包括将所述第一绝缘构件装配于所述导电构件的工序，

在将所述第一绝缘构件装配于所述导电构件之前的状态下，成为所述第一按压部的部分与成为所述第二按压部的部分之间的距离小于所述导电构件中被所述第一按压部按压的预定的部分与被所述第二按压部按压的预定的部分之间的距离。

8.根据权利要求7所述的方形充电电池的制造方法，其中，

在将所述第一绝缘构件装配于所述导电构件之前的状态下，成为所述第一按压部的部分与成为所述第二按压部的部分之间的距离X、以及所述导电构件中被所述第一按压部按压的预定的部分与被所述第二按压部按压的预定的部分之间的距离Y的关系为，X/Y＜1。