CN106374078A

CN106374078A - 二次电池

Info

Publication number: CN106374078A
Application number: CN201610576685.3A
Authority: CN
Inventors: 山胁拓也; 奥谷英治; 山田雅; 山田雅一
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2015-07-21
Filing date: 2016-07-20
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2036-07-20
Also published as: JP6565412B2; JP2017027723A; US20170025667A1; CN106374078B; US10256457B2

Abstract

本发明提供具备电流阻断机构的可靠性高的二次电池。具有导电构件开口部(20d)的导电构件(20)与正极端子(7)连接，与外部侧绝缘构件(11)以及第2绝缘构件(10)一起被一体地固定在封口板(3)。导电构件开口部(20d)被变形板(21)密封，在变形板(21)连接正极集电体(6)的基体部(6a)。配置于变形板(21)与正极集电体(6)的基体部(6a)之间的第1绝缘构件(22)具有在封口板(3)的长边方向上并排配置的一对第1钩挂部(26a)以及在封口板(3)的短边方向上并排配置的一对第2钩挂部(26b)，第1钩挂部(26a)以及第2钩挂部(26b)分别与配置于封口板(3)与导电构件(20)之间的第2绝缘构件(10)连接。

Description

二次电池

技术领域

本发明涉及具备电流阻断机构的二次电池。

背景技术

在用于抑制电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV、PHEV)的驱动用电源、太阳能发电、风力发电等的输出变动的用途、或用于在夜间蓄积电力并在白天进行利用的系统电力的错峰用途等的固定用蓄电池系统中，利用了锂离子二次电池等二次电池。在EV、HEV、PHEV用途或者固定用蓄电池系统中，由于要求高容量以及高输出特性，因此各个电池被大型化，并且将很多电池串联或并联连接来使用。

这样的用途中所使用的电池由于特别是在使用非水电解质二次电池的情况下使用了极富反应性的材料，因此与便携用的小型设备中所使用的二次电池相比较，要求格外高的安全性。为此，在上述那样的用途中所使用的方形二次电池中，例如如下述专利文献1～5所示那样，设置了在电池封装体内的压力提高时将外部端子与电极体之间的电连接阻断的电流阻断机构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2008-66254号公报

专利文献2：JP特开2008-66255号公报

专利文献3：JP特开2010-212034号公报

专利文献4：JP特开2013-175428号公报

专利文献5：JP特开2013-157099号公报

发明内容

本发明目的在于，提供一种具备可靠性更高的电流阻断机构的二次电池。

本发明的1个方式的二次电池具备：电极体，其包含正极板和负极板；集电体，其与所述正极板或所述负极板连接；方形封装体，其具有开口，且容纳所述电极体；封口板，其将所述开口封口；端子，其与所述集电体电连接，且被安装于所述封口板；导电构件，其在所述电极体侧具有开口部，且配置得比所述封口板更靠所述电极体侧；和导电性的变形板，其将所述开口部密封，所述集电体与所述变形板中的所述电极体侧的面连接，在所述变形板与所述集电体之间配置第1绝缘构件，在所述封口板与所述导电构件之间配置第2绝缘构件，所述第2绝缘构件与所述封口板连接，所述第1绝缘构件与所述集电体连接，所述第1绝缘构件具有：在所述封口板的长边方向上并排配置的一对第1连接部；和在所述封口板的短边方向上并排配置的一对第2连接部，所述第1连接部以及所述第2连接部与所述第2绝缘构件连接，在电池内部的压力成为规定值以上时，所述变形板发生变形，脆弱部随着所述变形板的变形而破裂，由此所述正极板或所述负极板与所述端子之间的导电路径被切断。

根据上述构成，二次电池由于具备压敏式的电流阻断机构，因而成为可靠性高的二次电池。另外，将第1绝缘构件和第2绝缘构件连接，进而将第1绝缘构件和集电体连接。由此，能防止在对二次电池施加了强撞击或振动时，对导电路径上设置的作为破裂预定部的脆弱部施加负荷，从而破裂预定部发生损坏。在此，若与集电体连接的第1绝缘构件是与和封口板连接的第2绝缘构件连接的构成，则能抑制在对电池施加了撞击或振动的情况下对变形板与集电体的连接部、设置于集电体或者变形板的脆弱部施加负荷。

但是，发明者们在开发具备可靠性更高的电流阻断机构的方形二次电池时，发现以下点。

例如如上述专利文献1所公开的那样，可以考虑仅在封口板的短边方向上的第1绝缘构件的两端部将第1绝缘构件和第2绝缘构件连接的形态。在这样的形态中，也能提高电流阻断机构的可靠性。但是，在这样的形态中，存在以封口板的短边方向上的第1绝缘构件的两端部处的第1绝缘构件与第2绝缘构件的连接部作为支点，第1绝缘构件的封口板的长边方向的两端部在上下方向上偏移的可能性。或者，在使用由比较软的树脂构成的第1绝缘构件的情况下，存在因撞击或振动而使第1绝缘构件挠曲地变形，从而第1绝缘构件的封口板的长边方向的两端部在上下方向上偏移的可能性。

发明者发现，通过抑制、防止第1绝缘构件的封口板的长边方向的两端部的上下方向的微小的活动，能抑制对变形板与集电体的连接部、设置于集电体或者变形板的脆弱部施加负荷，并且能使电流阻断机构的起动压力稳定化。

另外，能在集电体或者变形板设置薄壁部、槽部等脆弱部来作为破裂预定部。或者，还能将变形板与集电体的连接部作为破裂预定部。端子既可以直接安装在封口板，也可以经由绝缘构件来安装。

形成于第1绝缘构件的第1连接部以及第2连接部的形状并没有特别限定。第1连接部以及第2连接部各自只要是与第2绝缘构件连接的形状即可。例如，能使第1连接部以及第2连接部具有钩挂部，使该钩挂部钩挂于设置在第2绝缘构件的上表面或第2绝缘构件的侧壁的凹部来进行连接。或者，也可以使第1连接部以及第2连接部具有凹部，在第2绝缘构件设置凸部，使第1连接部以及第2连接部的凹部与第2绝缘构件的凸部相嵌合。另外，还能使第1连接部和第2连接部为不同的形状。

优选，所述第1绝缘构件具有突起，所述集电体具有贯通孔或者缺口部，通过所述突起与所述贯通孔或者缺口部嵌合，从而将所述第1绝缘构件和所述集电体连接。

优选，所述封口板、所述第2绝缘构件以及所述导电构件被一体地固定，所述第1绝缘构件与所述第2绝缘构件直接连接。

优选，所述第1绝缘构件与所述导电构件直接连接。

优选，在所述第1绝缘构件的所述封口板侧的面设置绝缘构件防转动突起，所述第2绝缘构件具有：配置于所述封口板与所述导电构件之间的主体部；和从所述主体部向所述电极体侧延伸的侧壁，所述绝缘构件防转动突起配置在所述侧壁的外面侧。

附图说明

图1A是实施方式所涉及的方形二次电池的截面图，图1B是沿着图1A的IB-IB线的截面图，图1C是沿着图1A的IC-IC线的截面图。

图2是设置在图1所示的方形二次电池的正极侧的电流阻断机构的封口板的短边方向的截面图。

图3是设置在图1所示的方形二次电池的正极侧的电流阻断机构的封口板的长边方向的截面图。

图4是图1所示的方形二次电池中所使用的第2绝缘构件的顶视图。

图5是图1所示的方形二次电池中所使用的第2绝缘构件的底视图。

图6是图1所示的方形二次电池中所使用的第1绝缘构件的顶视图。

图7是图1所示的方形二次电池中所使用的第1绝缘构件的底视图。

图8是沿着图6中的VIII-VIII线的截面图。

图9是沿着图6中的IX-IX线的截面图。

图10A是将图1所示的方形二次电池中所使用的正极集电体展开的状态的主视图，图10B是侧视图。

图11是安装了集电体的第1绝缘构件的底视图。

符号说明：

100 方形二次电池

1 卷绕电极体

2 方形封装体

3 封口板

4 正极芯体露出部

5 负极芯体露出部

6 正极集电体

6a 基体部

6b 引线部

6c 连接部形成用孔

6d 肋

6e 薄壁区域

6f 折弯部

6g 第1开孔

6h 第2开孔

6i 第3开孔

6i 第4开孔

6x 槽部

6y 窄幅区域

6z 宽幅区域

7 正极端子

7a 凸边部

7b 插入部

8 负极集电体

8a 基体部

8b 引线部

9 负极端子

10 第2绝缘构件

10a 第2主体部

10b 第1侧壁

10c 第2侧壁

10d 第2贯通孔

10e 第1薄壁部

10f 第2薄壁部

10g 第3薄壁部

10x 第1承受部

10y 第2承受部

11 外部侧绝缘构件

12 内部侧绝缘构件

13 外部侧绝缘构件

14 绝缘薄片

15 电解液注液孔

16 密封栓

17 气体排出阀

16a 正极连接构件

16b 正极树脂构件

18a 负极连接构件

18b 负极树脂构件

19 端子栓

19a 弹性部

19b 金属板

20 导电构件

20a 导电构件主体部

20b 导电构件筒状部

20c 导电构件贯通孔

20d 导电构件开口部

20e 凸缘部

21 变形板

22 第1绝缘构件

22a 第1主体部

22b 第1贯通孔

22c 第1突起

22d 第2突起

22e 第3突起

22f 第4突起

22x 凹部

23 第4薄壁部

24 第3侧壁

25a 第3钩挂部

25b 第4钩挂部

26a 第1钩挂部

26b 第2钩挂部

27a 第1按压部

27b 第2按压部

28 凸部

30a 第1防转动突起

30b 第2防转动突起

30c 第3防转动突起

31 绝缘构件防转动突起

35a 第1固定部

35b 第2固定部

35c 第3固定部

35d 第4固定部

70a 第1端边部

70b 第2端边部

70c 第3端边部

70d 第4端边部

70e 第5端边部

具体实施方式

以下详细说明用于实施本发明的形态。其中，并不是为了将本发明限定在该形态。

最初使用图1A～图1C来说明实施方式所涉及的方形二次电池100。方形二次电池100具备：在上方有开口的方形封装体2；和将该开口封口的封口板3。由方形封装体2以及封口板3构成电池壳体。方形封装体2以及封口板3分别为金属制，优选是铝或铝合金制。正极板和负极板隔着隔板(均省略图示)卷绕而成的扁平状的卷绕电极体1与电解质一起被容纳在方形封装体2内。正极板是如下构成：在金属制的正极芯体上形成包含正极活性物质的正极活性物质混合剂层，沿着长边方向形成正极芯体露出的部分。另外，负极板是如下构成：在金属制的负极芯体上形成包含负极活性物质的负极活性物质混合剂层，沿着长边方向形成负极芯体露出的部分。另外，优选正极芯体为铝或铝合金制，负极芯体为铜或铜合金制。

卷绕电极体1在卷绕轴方向的一侧具有未形成正极活性物质混合剂层的正极芯体露出部4，在卷绕轴方向的另一侧具有未形成负极活性物质混合剂层的负极芯体露出部5。在正极芯体露出部4连接正极集电体6。并且，正极集电体6与正极端子7电连接。另外，在负极芯体露出部5连接负极集电体8。并且，负极集电体8与负极端子9电连接。

正极集电体6具有：配置在封口板3与卷绕电极体1之间的基体部6a；和从基体部6a的两端部向卷绕电极体1延伸的一对引线部6b。按照由一对引线部6b将卷绕的正极芯体露出部4夹入的方式将引线部6b与卷绕的正极芯体露出部4的外面连接。卷绕的正极芯体露出部4在正极芯体的层叠方向的中央被2分割，在其间配置2个被正极树脂构件16b保持的金属制的正极连接构件16a。正极集电体6优选为铝或铝合金制。另外，正极集电体6的厚度优选设为0.5～2mm程度。

负极集电体8具有：配置在封口板3与卷绕电极体1之间的基体部8a；和从基体部8a的两端部向卷绕电极体1延伸的一对引线部8b。按照由一对引线部8b将卷绕的负极芯体露出部5夹入的方式将引线部8b与卷绕的负极芯体露出部5的外面连接。卷绕的负极芯体露出部5在负极芯体的层叠方向的中央被2分割，在其间配置2个被负极树脂构件18b保持的金属制的负极连接构件18a。负极集电体8优选为铜或铜合金制。另外，负极集电体8的厚度优选设为0.5～2mm程度。

正极端子7经由外部侧绝缘构件11被固定于封口板3。负极端子9以及负极集电体8分别经由外部侧绝缘构件13、内部侧绝缘构件12而被固定于封口板3。正极端子7优选是金属制，且优选是铝或铝合金制。负极端子9优选是金属制，且优选是铜或铜合金制。

卷绕电极体1以被绝缘薄片14覆盖的状态容纳在方形封装体2内。封口板3通过激光焊接等被焊接连接在方形封装体2的开口缘部。封口板3具有电解液注液孔15，该电解液注液孔15在注液后被密封栓16密封。在封口板3形成用于在电池内部的压力成为规定值以上时将气体排出的气体排出阀17。在正极板与正极端子7之间的导电路径上，设置在电池内部的内压成为规定值以上时起动来将导电路径切断的电流阻断机构50。电流阻断机构50的起动压力被设定成低于气体排出阀17的起动压力的值。

＜电流阻断机构＞

使用图2以及图3来说明电流阻断机构50的构成。

正极端子7具有：配置得比封口板3更靠电池外部侧的凸边部7a；和配置在凸边部7a的一侧的面的插入部7b。在封口板3的电池外部侧的面配置外部侧绝缘构件11，在封口板3的电池内部侧的面配置第2绝缘构件10以及导电构件20。并且，在分别形成于外部侧绝缘构件11、封口板3、第2绝缘构件10以及导电构件20的贯通孔中，从电池外部侧插入正极端子7的插入部7b，插入部7b的前端部铆接在导电构件20上。由此，正极端子7、外部侧绝缘构件11、封口板3、第2绝缘构件10以及导电构件20被一体地固定。

金属制的导电构件20在卷绕电极体1侧具有导电构件开口部20d。并且，导电构件20的导电构件开口部20d被金属制的变形板21密封。在变形板21的卷绕电极体1侧的面连接正极集电体6的基体部6a。另外，在变形板21与正极集电体6的基体部6a之间配置第1绝缘构件22。第1绝缘构件22具有配置在变形板21与正极集电体6的基体部6a之间的第1主体部22a。在第1主体部22a设置第1贯通孔22b。变形板21和正极集电体6的基体部6a通过第1贯通孔22b而被连接。

正极集电体6的基体部6a的连接部形成用孔6c的缘部与变形板21焊接连接。并且，在连接部形成用孔6c的周围设置环状的薄壁区域6e。在薄壁区域6e设置按照包围连接部形成用孔6c的方式形成的环状的槽部6x。

在电池内压成为规定值以上时，变形板21的中央部向封口板3侧变形，由此设置于正极集电体6的基体部6a的环状的槽部6x破裂，正极板与正极端子7之间的导电路径被切断。

接下来说明各部件。

＜第2绝缘构件＞

图4是第2绝缘构件10的顶视(封口板3侧的面)图，图5是第2绝缘构件10的底视图。第2绝缘构件10具有配置在封口板3与导电构件20之间的第2主体部10a。如图3所示，在封口板3的长边方向上的第2主体部10a的两端部形成一对第1侧壁10b。如图2所示，在封口板3的短边方向上的第2主体部10a的两端部设置一对第2侧壁10c。在第1侧壁10b设置第1承受部10x。在第2侧壁10c设置第2承受部10y。在第2主体部10a的中央形成第2贯通孔10d。与正极端子7的插入部7b的截面形状相匹配地将第2贯通孔10d设为赛马场(track)形状。在第2主体部10a的上表面，在第2贯通孔10d的周围设置第1薄壁部10e。在第2主体部10a的上表面，在4个角部近旁形成第2薄壁部10f。在第2主体部10a的下表面，在4个角部近旁形成第3薄壁部10g。通过在第2主体部10a设置第2薄壁部10f或者第3薄壁部10g，从而能够抑制第2绝缘构件10的挠曲。另外，第2绝缘构件10优选为树脂制。

＜导电构件＞

导电构件20具有导电构件主体部20a和导电构件筒状部20b。导电构件主体部20a配置在第2绝缘构件10的第2主体部10a的卷绕电极体1侧的面。在导电构件主体部20a设置导电构件贯通孔20c，在该导电构件贯通孔20c中插入正极端子7的插入部7b。导电构件筒状部20b从导电构件主体部20a的外周缘向卷绕电极体1侧延伸而形成。在导电构件筒状部20b的卷绕电极体1侧形成导电构件开口部20d。导电构件开口部20d被变形板21密封。在导电构件筒状部20b的卷绕电极体1侧端部设置外径比上方大的凸缘部20e。另外，导电构件优选是金属制。在电流阻断机构设置于正极侧的情况下，导电构件优选是铝或铝合金制。另外，导电构件20在俯视下为圆形，但是作为导电构件，也能使用俯视下是方形的导电构件。

＜变形板＞

导电性的变形板21优选是金属制。特别在电流阻断机构设置于正极侧的情况下，优选是铝或铝合金制。变形板21在俯视下是圆形。另外，变形板21的形状能够设为与导电构件20的导电构件开口部20d的形状相匹配的形状。

＜第1绝缘构件＞

图6是第1绝缘构件22的顶视(封口板3侧的面)图，图7是第1绝缘构件22的底视图。图8是沿着图6中的VIII-VIII线的截面图。图9是沿着图6中的IX-IX线的截面图。

第1绝缘构件22具有配置在变形板21与正极集电体6的基体部6a之间的第1主体部22a。在第1主体部22a的中央形成第1贯通孔22b。变形板21和正极集电体6的基体部6a通过该第1贯通孔22b而被连接。

如图6所示，在第1绝缘构件22的第1主体部22a的上表面设置：夹着第1贯通孔22b对置地设置的一对第3钩挂部25a；和夹着第1贯通孔22b对置地设置的一对第4钩挂部25b。第3钩挂部25a以及第4钩挂部25b钩挂于导电构件20的凸缘部20e。由此，第1绝缘构件22与导电构件20连接。另外，在第1主体部22a的上表面，在第3钩挂部25a以及第4钩挂部25b的根部形成凸部28。通过设置凸部28，从而导电构件20和第1绝缘构件22被更牢固地钩挂固定，能更可靠地防止第1绝缘构件22相对于导电构件20在上下方向上偏移。另外，凸部28不是必须的构成。另外，凸部28的突出高度可以非常小，例如可以是数μm～数十μm。

在第1绝缘构件22的第1主体部22a的上表面设置：夹着第1贯通孔22b对置地设置的一对第1钩挂部26a；和夹着第1贯通孔22b对置地设置的一对第2钩挂部26b。一对第1钩挂部26a在封口板3的长边方向上并排配置。一对第2钩挂部26b在封口板3的短边方向上并排配置。第1钩挂部26a钩挂于第2绝缘构件10的第1承受部10x。另外，第2钩挂部26b钩挂于第2绝缘构件10的第2承受部10y。由此，第1绝缘构件22与第2绝缘构件10连接。

在第1绝缘构件22的第1主体部22a的上表面设置绝缘构件防转动突起31。绝缘构件防转动突起31配置在第2绝缘构件10的第1侧壁10b的外面侧。通过绝缘构件防转动突起31与第1侧壁10b的外面侧接触或接近(例如设为1mm以下的距离)，从而能更可靠地防止在水平方向上第1绝缘构件22相对于第2绝缘构件10进行转动。在使绝缘构件防转动突起31接近于第1侧壁10b的外面侧的情况下，优选将第1侧壁10b与绝缘构件防转动突起31的最短距离设为1mm以下，更优选设为0.5mm以下。另外，绝缘构件防转动突起31优选设置多个，但只要设置至少1个，就能得到防止第1绝缘构件22相对于第2绝缘构件10进行转动的效果。

在第1绝缘构件22的第1主体部22a的上表面设置一对第1按压部27a以及一对第2按压部27b。一对第1按压部27a从两侧将导电构件20的凸缘部20e夹入。由此，能可靠地防止在封口板3的长边方向上第1绝缘构件22相对于导电构件20偏移。一对第2按压部27b从两侧将导电构件20的凸缘部20e夹入。由此，能可靠地防止在封口板3的短边方向上第1绝缘构件22相对于导电构件20偏移。另外，第1按压部27a或者第2按压部27b优选如图6所示那样与导电构件20的外周形状相匹配地设为弯曲的形状。

在第1绝缘构件22的第1主体部22a的上表面设置一对第3侧壁24。第3侧壁24配置在第2绝缘构件10的第2侧壁10c的外面侧。在第1绝缘构件22中，第3侧壁24的一部分成为第2钩挂部26b。

如图7所示，在第1绝缘构件22的第1主体部22a的下表面设置第1突起22c、第2突起22d、第3突起22e以及第4突起22f。第1突起22c、第2突起22d、第3突起22e以及第4突起22f插入到设置于正极集电体6的基体部6a的第1开孔6g、第2开孔6h、第3开孔6i以及第4开孔6j中，且前端通过热铆接而被扩径。由此，如图11所示那样形成第1固定部35a、第2固定部35b、第3固定部35c以及第4固定部35d。另外，优选在热铆接前的第1突起22c、第2突起22d、第3突起22e以及第4突起22f，在各自的前端面形成凹部22x。由此，第1突起22c、第2突起22d、第3突起22e以及第4突起22f被更一致地扩径，第1绝缘构件22和正极集电体6的基体部6a被更牢固地固定。另外，即使第1绝缘构件22是具有较高软化点或者熔点的构件，也能容易地进行热铆接。

如图7所示，在第1绝缘构件22的第1主体部22a的下表面设置第1防转动突起30a、第2防转动突起30b、第3防转动突起30c。

如图11所示，在将正极集电体6连接到第1绝缘构件22后的状态下，第1防转动突起30a、第2防转动突起30b、第3防转动突起30c配置在正极集电体6的基体部6a的外周缘的外侧。另外，第1防转动突起30a、第2防转动突起30b、第3防转动突起30c与正极集电体6的基体部6a的外周缘接触或接近地配置。另外，在使第1防转动突起30a、第2防转动突起30b或者第3防转动突起30c接近于基体部6a的外周缘的情况下，优选使第1防转动突起30a、第2防转动突起30b或者第3防转动突起30c与基体部6a的外周缘的最短距离为1mm以下，更优选为0.5mm以下。

第1防转动突起30a在正极集电体6的基体部6a的外周缘当中被配置为与封口板3的长边方向上的封口板3的向外侧的外周缘接触或接近。并且，多个第1防转动突起30a空开间隔地沿着正极集电体6的基体部6a的外周缘形成。另外，还能取代多个第1防转动突起30a而设为俯视下为线状的突起。另外，使第1防转动突起30a的前端的直径与根部的直径相同，或者小于根部的直径。

一对第2防转动突起30b配置于在封口板3的短边方向上从两侧相夹在正极集电体6的基体部6a设置的窄幅区域6y那样的位置。另外，使第2防转动突起30b的前端的直径与根部的直径相同，或者小于根部的直径。

一对第3防转动突起30c配置于在封口板3的短边方向上从两侧相夹正极集电体6的基体部6a的宽幅区域6z那样的位置。

如此，通过在第1绝缘构件22的下表面设置防转动突起，从而能防止正极集电体6的基体部6a在水平方向上相对于第1绝缘构件进行转动。另外，不需要具备第1防转动突起30a、第2防转动突起30b以及第3防转动突起30c的全部。其中，防转动突起优选设置至少2个。另外，2个防转动突起优选在正极集电体6的基体部6a分别在不同的2个外周缘的外侧各配置1个。防转动突起进一步优选设置至少3个。在该情况下，3个防转动突起也优选在正极集电体6的基体部6a分别在不同的3个外周缘的外侧各配置1个。

在第1绝缘构件22的第1主体部22a的下表面形成第4薄壁部23。由此，能抑制在第1绝缘构件22的第1主体部22a产生挠曲。

第1绝缘构件22成为相对于穿过第1贯通孔22b的中心且沿着封口板3的短边方向的线而线对称的构成(图6、图7中为左右对称的构成)。为此，在组装时，不管在哪个方向上配置部件，都能没问题地组装。

＜正极集电体＞

图10A是正极集电体6的展开图，是表示卷绕电极体1侧的面的图。图10B是图10A的侧视图。正极集电体6具有：配置于封口板3与卷绕电极体1之间的板状的基体部6a；和从基体部6a的两端部向卷绕电极体1侧延伸且与卷绕电极体1连接的一对引线部6b。在折弯部6f，引线部6b相对于基体部6a折弯。

在引线部6b的宽度方向(图10A中为上下方向)上的卷绕电极体1的中央侧(图10A中为上侧)的端部的、引线部6b中与和正极芯体露出部4连接的部分对应的位置设置肋6d。在基体部6a设置连接部形成用孔6c。在连接部形成用孔6c的缘部，基体部6a通过激光焊接等与变形板21连接。在连接部形成用孔6c的周围设置薄壁区域6e。在薄壁区域6e，按照包围连接部形成用孔6c的方式设置环状的槽部6x。在封口板3的长边方向上，在连接部形成用孔6c的两侧设置第1开孔6g以及第2开孔6h。并且，在穿过连接部形成用孔6c的中心且在封口板3的长边方向上延伸的直线c上配置第1开孔6g以及第2开孔6h。另外，在封口板3的短边方向上，在连接部形成用孔6c的两侧设置第3开孔6i以及第4开孔6j。基体部6a在封口板3的长边方向上的封口板3的中央侧设置幅度(封口板3的短边方向的幅度)比宽幅区域6z窄的窄幅区域6y。引线部6b被设置于宽幅区域6z。

＜导电路径的组装过程＞

接下来说明正极侧导电路径的组装方法。

在封口板3的电池外部侧配置外部侧绝缘构件11，在封口板3的电池内部侧配置第2绝缘构件10以及导电构件20，将正极端子7的插入部7b从电池外部侧插入到各自所设置的贯通孔中。然后，将插入部7b的前端铆接在导电构件20上。由此，正极端子7、外部侧绝缘构件11、第2绝缘构件10以及导电构件20被一体地固定。另外，优选进一步对插入部7b的前端和导电构件20进行激光焊接。

接下来，用变形板21堵塞导电构件20的卷绕电极体1侧的导电构件开口部20d，将变形板21的外周缘激光焊接在导电构件20的凸缘部20e。由此，将导电构件开口部20d密闭。

接下来，在设置于正极集电体6的基体部6a的第1开孔6g、第2开孔6h、第3开孔6i、第4开孔6j中分别插入第1绝缘构件的第1突起22c、第2突起22d、第3突起22e、第4突起22f。并且，通过热铆接将第1绝缘构件22的第1突起22c、第2突起22d、第3突起22e、第4突起22f的前端扩径，形成第1固定部35a、第2固定部35b、第3固定部35c以及第4固定部35d。由此，正极集电体6和第1绝缘构件22被连接。正极集电体6和第1绝缘构件22的固定部形成至少1处即可，但优选设置至少2个固定部。更优选设置至少3个固定部，进一步优选不将该3个固定部配置成一条直线状。

接下来，将连接了正极集电体6的第1绝缘构件22与第2绝缘构件10连接。具体地，将第1绝缘构件22的第1钩挂部26a、第2钩挂部26b分别钩挂于第2绝缘构件10的第1承受部10x以及第2承受部10y来连接。另外，将第1绝缘构件的第3钩挂部25a以及第4钩挂部25b钩挂于导电构件20的凸缘部20e来连接。由此，第1绝缘构件与导电构件20直接连接。

接下来，从设置于正极端子7的贯通孔的电池外部侧送入气体，设成使变形板21与正极集电体6的基体部6a紧贴的状态，并通过激光焊接将变形板21和正极集电体6的基体部6a连接。另外，正极集电体6的基体部6a所设置的连接部形成用孔6c的缘部被焊接在变形板21。

由此，形成正极集电体6-变形板21-导电构件20-正极端子7的导电路径。另外，设置于正极端子7的贯通孔被端子栓19密封。端子栓19具备弹性部19a以及金属板19b。

另外，负极侧的导电路径如以下那样组装。

在封口板3的电池外部侧配置外部侧绝缘构件13，在封口板3的电池内部侧配置内部侧绝缘构件12以及负极集电体8的基体部8a。然后，将负极端子9的插入部插入到分别设置于外部侧绝缘构件13、封口板3、内部侧绝缘构件12、负极集电体8的基体部8a的贯通孔。然后，将负极端子9的插入部的前端铆接在负极集电体8的基体部8a上。由此，负极端子9、外部侧绝缘构件13、封口板3、内部侧绝缘构件12、以及负极集电体8被一体地固定。另外，优选对插入部的前端和负极集电体8的基体部8a进行激光焊接。

＜卷绕电极体的制作＞

接下来，说明卷绕电极体1的制造方法。

将包含作为正极活性物质的钴酸锂(LiCoO₂)、导电剂以及粘合剂的正极混合剂涂敷在作为正极芯体的厚度15μm的矩形形状的铝箔的两面，来形成正极活性物质混合剂层。然后，制作在短边方向的一侧的端部具有未涂敷正极活性物质混合剂的规定宽度的正极芯体露出部的正极板。

另外，将包含作为负极活性物质的天然石墨粉末以及粘合剂的负极混合剂涂敷在作为负极芯体的厚度8μm的矩形形状的铜箔的两面，来形成负极活性物质混合剂层。然后，制作在短边方向的一侧的端部具有未涂敷负极活性物质混合剂的规定宽度的负极芯体露出部的负极板。

用上述的方法得到的正极板的正极芯体露出部和负极板的负极芯体露出部错开，以便不与各自对置的电极的活性物质混合剂层重叠，使聚乙烯制的多孔质隔板介于其间来进行卷绕，之后成形为扁平状。由此，制作扁平状的卷绕电极体1，该卷绕电极体1在一个端部设置层叠了多个正极芯体的正极芯体露出部4，在另一个端部设置层叠了多个负极芯体的负极芯体露出部5。

＜电池的组装＞

将与封口板3连接的正极集电体6以及负极集电体8分别与卷绕电极体1的正极芯体露出部4以及负极芯体露出部5连接。然后，用折弯成形为箱状的绝缘薄片14包裹卷绕电极体1，插入到方形封装体2中。之后，通过对封口板3和方形封装体2进行激光焊接来用封口板3将方形封装体2的开口封口。然后，从电解液注液孔15注液包含电解质溶媒以及电解质盐等的非水电解液，用密封栓16将电解液注液孔15密封，从而成为方形二次电池100。

＜关于方形二次电池100＞

发明者在进行电流阻断机构的开发中发现，在正极集电体6的基体部6a和第1绝缘构件22被连接的情况下，也存在正极集电体6的基体部6a在水平方向上相对于第1绝缘构件22进行转动地发生偏移的可能性。这样的课题在使用由比较软的树脂构成的第1绝缘构件22时易于出现。并且，发明者发现，通过在第1绝缘构件22的下表面设置防转动突起，将该防转动突起配置在正极集电体6的基体部6a的外周缘的外侧，从而能解决上述的课题。

在方形二次电池100中，由于除了形成第1绝缘构件22与正极集电体6的基体部6a的连接部，还在第1绝缘构件22的第1主体部22a的下表面形成防转动突起，因此能解决上述的课题。

如图11所示，正极集电体6的基体部6a的外周缘分别具有不处于同一直线上的直线状的第1端边部70a、直线状的第2端边部70b、直线状的第3端边部70c、直线状的第4端边部70d、直线状的第5端边部70e。并且，在第1端边部70a的外侧配置第1防转动突起30a。在第2端边部70b的外侧配置1个第3防转动突起30c。在第3端边部70c的外侧配置1个第3防转动突起30c。在第4端边部70d的外侧配置1个第2防转动突起30b。在第5端边部70e的外侧配置1个第2防转动突起30b。

为了更可靠地防止正极集电体6的基体部6a相对于第1绝缘构件22在水平方向上进行转动地活动，优选正极集电体6的基体部6a具有至少2个不同的直线状的端边部，并在该2个端边部各自的外侧配置防转动突起。另外，更优选正极集电体6的基体部6a具有至少3个不同的直线状的端边部，并在该3个端边部各自的外侧配置防转动突起。

另外，也可以在直线状的端边部设置凹陷部，使防转动突起嵌合于该凹陷部。

第1绝缘构件22具有一对第1钩挂部26a以及一对第2钩挂部26b。并且，一对第1钩挂部26a以及一对第2钩挂部26b分别与第2绝缘构件10连接。

作为第1绝缘构件22与第2绝缘构件10的连接位置，考虑仅在封口板3的短边方向的两端部侧进行。即，考虑如下构成：在第1绝缘构件22中，在封口板3的短边方向的两端部设置一对第2钩挂部26b，而并不在封口板3的长边方向的两端部设置一对第1钩挂部26a。在这样的形态中，存在以第1绝缘构件22的第2钩挂部26b与第2绝缘构件10的连接部作为支点，第1绝缘构件22的封口板3的长边方向的两端部在上下方向上偏移的可能性。或者，在使用由比较软的树脂构成的第1绝缘构件22的情况下，存在因撞击或振动而使第1绝缘构件22挠曲地变形，从而第1绝缘构件22的封口板3的长边方向的两端部在上下方向上偏移的可能性。

与此相对，通过在第1绝缘构件22设置一对第1钩挂部26a以及一对第2钩挂部26b，并将一对第1钩挂部26a以及一对第2钩挂部26b分别与第2绝缘构件10连接，从而能可靠地防止第1绝缘构件22的封口板3的长边方向的两端部在上下方向上偏移。

第1绝缘构件以及第2绝缘构件优选是树脂制。例如，作为第1绝缘构件或者第2绝缘构件的材料，能使用聚丙烯、聚乙烯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚碳酸酯、四氟乙烯、全氟烷氧基乙烯(Perfluoro alkoxy ethylene)、四氟乙烯与全氟烷氧基乙烯的共聚物等。特别优选聚丙烯。另外，本发明在第1绝缘构件由比较软的树脂构成时特别有效。例如，在第1绝缘构件由聚丙烯、或弯曲模量(ASTM D790)比聚丙烯小的树脂构成的情况下，本发明特别有效。另外，在第1绝缘构件的弯曲模量(ASTM D790)为5GPa以下的情况下，本发明特别有效，在第1绝缘构件的弯曲模量为2GPa以下的情况下，本发明更加有效。在第1绝缘构件由比较软的树脂构成的情况下，电流阻断机构的装配变得容易，并且能可靠地防止装配时第1绝缘构件损坏或破损。另外，第1绝缘构件和第2绝缘构件还能作为不同的材质。

第1绝缘构件优选为透明的。例如，若第1绝缘构件为透明的，则能透视第1固定部35a或者第2固定部35b来确认导电构件20与变形板21的连接状态。

对于方形二次电池100，示出了在正极侧的导电路径上设置电流阻断机构的例子，但也可以在负极侧的导电路径上设置电流阻断机构。

对于方形二次电池100，示出了第1绝缘构件22通过第3钩挂部25a以及第4钩挂部25b与导电构件20直接连接的例子。但是，第3钩挂部25a以及第4钩挂部25b不是必须的构成，第1绝缘构件22不需要与导电构件20直接连接。在方形二次电池100中，利用正极端子7而将第2绝缘构件10一体地固定于导电构件20。并且，第1绝缘构件22通过第1钩挂部26a或者第2钩挂部26b而与第2绝缘构件10直接连接。为此，正极集电体6经由第1绝缘构件22、第2绝缘构件10、导电构件20在变形板21与基体部6a的连接部以外的部分与变形板21连接。因此，减轻了对脆弱部或者变形板21与基体部6a的连接部的负荷。另外，为了更加减轻对脆弱部或者变形板21与基体部6a的连接部的负荷，优选第1绝缘构件22与导电构件20直接连接。

另外，在第1绝缘构件22与导电构件20直接连接的情况下，也可以不使第1绝缘构件22和第2绝缘构件10直接连接。其中，为了更加减轻对脆弱部或者变形板21与基体部6a的连接部的负荷，优选第1绝缘构件22和第2绝缘构件10直接连接，并且第1绝缘构件22与导电构件20直接连接。

对于方形二次电池100，示出了将第1绝缘构件22的第1钩挂部26a与设置于第2绝缘构件10的上表面侧的第1承受部10x连接，将第1绝缘构件22的第2钩挂部26b与设置于第2绝缘构件10的上表面侧的第2承受部10y连接的例子。

但是，还能在第2绝缘构件10的第1侧壁10b、第2侧壁10c的上下方向(与封口板3垂直的方向)的中央部或下部侧设置凹部，作为第1承受部10x或者第2承受部10y。

另外，作为第1绝缘构件22和第2绝缘构件10的连接方法，也可以在第2绝缘构件10的第1侧壁10b或者第2侧壁10c的外面设置连接用凸部，在第1绝缘构件22设置具有与第2绝缘构件10的连接用凸部相嵌合的形状的承受部的连接部。例如，可以在第1绝缘构件22的第3侧壁24的内面侧设置凹部，来与第2绝缘构件10的连接用凸部相嵌合。

对于方形二次电池100，示出了使用卷绕电极体的例子，但并不特别限定电极体的构成。例如，能使用将多个正极板和多个负极板隔着隔板层叠的层叠型电极体。

对于方形二次电池100，示出了端子和导电构件是不同部件的例子，但还能将端子和导电构件设为一体部件。在该情况下，从电池内部侧将端子插入到设置于封口板的贯通孔，在封口板的外面侧铆接端子的前端即可。

关于正极活性物质、负极活性物质、非水电解液，能使用在非水电解质二次电池等中所一般使用的材料。

Claims

1.一种二次电池，具备：

电极体，其包含正极板和负极板；

集电体，其与所述正极板或所述负极板连接；

方形封装体，其具有开口，且容纳所述电极体；

封口板，其将所述开口封口；

端子，其与所述集电体电连接，且被安装于所述封口板；

导电构件，其在所述电极体侧具有开口部，且配置得比所述封口板更靠所述电极体侧；和

导电性的变形板，其将所述开口部密封，

所述集电体与所述变形板中的所述电极体侧的面连接，

在所述变形板与所述集电体之间配置第1绝缘构件，

在所述封口板与所述导电构件之间配置第2绝缘构件，所述第2绝缘构件与所述封口板连接，

所述第1绝缘构件与所述集电体连接，

所述第1绝缘构件具有：

在所述封口板的长边方向上并排配置的一对第1连接部；和

在所述封口板的短边方向上并排配置的一对第2连接部，

所述第1连接部以及所述第2连接部与所述第2绝缘构件连接，

在电池内部的压力成为规定值以上时，所述变形板发生变形，脆弱部随着所述变形板的变形而破裂，由此所述正极板或所述负极板与所述端子之间的导电路径被切断。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述第1绝缘构件具有突起，

所述集电体具有贯通孔或者缺口部，

通过所述突起与所述贯通孔或者缺口部嵌合，从而将所述第1绝缘构件和所述集电体连接。

3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，

所述封口板、所述第2绝缘构件以及所述导电构件被一体地固定，

所述第1绝缘构件与所述第2绝缘构件直接连接。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的二次电池，其中，

所述第1绝缘构件与所述导电构件直接连接。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的二次电池，其中，

在所述第1绝缘构件的所述封口板侧的面设置绝缘构件防转动突起，

所述第2绝缘构件具有：

配置于所述封口板与所述导电构件之间的主体部；和

从所述主体部向所述电极体侧延伸的侧壁，

所述绝缘构件防转动突起配置在所述侧壁的外面侧。