CN106486637A - 非水电解质二次电池 - Google Patents
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Abstract
一种非水电解质二次电池(10),具备收容于外装罐(12)中的电极体(40)和电解液、以及在外装罐(12)的开口端侧设置的正极外部端子(20),在将正极外部端子(20)与电极体(40)电连接的导电路径的途中,具备在电池内压上升时切断电连接的电流切断机构(50),电流切断机构(50)包含:封口体引导件(52),其在电极体(40)侧具有筒状开口部;隔膜(54),其将筒状开口部密封,并随着电池内压的上升而变形以使得切断电极体(40)与封口体引导件(52)之间的电连接;以及绝缘膜(56),其配置在隔膜(54)的电极体(40)侧。
Description
技术领域
本公开涉及非水电解质二次电池。
背景技术
在非水电解质二次电池中,有时会设置检测过充电而切断电流的电流切断机构。作为电流切断机构,在电池内压成为预定值以上的情况下,广泛应用物理性地切断电流的压力型的电流切断机构(CID:CurrentInterrupt Device)。
电流切断机构例如具备与外部端子电连接的封口体引导件(lead)、以及与收容于外装罐中的电极体电连接的隔膜。电流切断机构在封口体引导件与隔膜连接、电极体与外部端子隔着隔膜而电连接的结构中,通过随着电池内压的上升而使隔膜变形,切断电极体与外部端子的电连接(参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献1:日本特许第5582182号公报
发明内容
但是,专利文献1中公开的电流切断机构中,隔膜在随着电池内压的上升而变形的情况下有时会破裂。如果隔膜破裂,则存在电极体与外部端子经由电解液而导通,电流切断变得不完全的可能性。
本公开的非水电解质二次电池,具备外装罐、收容于外装罐中的电极体和电解液、以及在外装罐的开口端侧设置的外部端子,在将外部端子与电极体电连接的导电路径的途中,具备在电池内压上升时切断电连接的电流切断机构,电流切断机构包含:封口体引导件,其在电极体侧具有筒状开口部;隔膜,其将筒状开口部密封,并随着电池内压的上升而变形以使得切断电极体与封口体引导件之间的电连接;以及绝缘膜,其配置在隔膜的电极体侧。
根据本公开,能够提供具备可靠性优异的电流切断机构的非水电解质二次电池。
附图说明
图1是作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的立体图。
图2是沿着图1的II-II线的截面图。
图3是沿着图1的III-III线的截面图。
图4是沿着图1的IV-IV线的截面图。
图5是实施方式涉及的(a)正极和(b)负极的俯视图。
图6是实施方式涉及的电极体的俯视图。
图7是实施方式涉及的电极体的侧视图。
图8是图3中的电流切断机构附近的放大图。
图9是图8中的正极集电引导件附近的放大图。
图10是表示实施方式涉及的绝缘膜的变形例的图。
图11是对电流切断机构的工作进行说明的图。
图12是对图9中正极集电引导件的变形例进行说明的图。
标号说明
10非水电解质二次电池,12外装罐,12a底部,14封口板,16密封栓,16a注液孔,18排气阀,20正极外部端子,20a栓体,22垫片,24正极绝缘部件,26正极接片部,28正极集电引导件,28a薄壁部,28b脆弱部,28c周缘部,28d正极集电引导件面,28e开口部,30负极外部端子,32垫片,34负极绝缘部件,36负极接片部,38负极集电引导件,40电极体,42绝缘片,44隔板,46绝缘胶带,50电流切断机构,52封口体引导件,54隔膜,54a中央部,54b周缘部,56绝缘膜,58收容部,60正极,62正极活性物质层,64正极芯体露出部,66根部,70负极,72负极活性物质层,74负极芯体露出部
具体实施方式
非水电解质二次电池是通过包含具备活性物质层的正负极的电极体与非水电解质(电解液)一并收容于外装罐后,在外装罐的开口端侧安装设有外部端子的封口板进行封口而构建的。另外,在将外部端子与电极体电连接的导电路径的途中具备电流切断机构。电流切断机构包含:封口体引导件,其在电极体侧具有筒状开口部;隔膜,其将筒状开口部密封,并随着电池内压的上升而变形以使得切断电极体与封口体引导件之间的电连接;以及绝缘膜,其配置在隔膜的电极体侧。
该电池例如在车载用途等方面有时横向设置,外部端子配置于沿着铅垂方向的侧面。此时,正极外部端子常配置于侧面下侧。另外,电流切断机构常设置于正极侧,因此电流切断机构也配置于侧面下侧。并且,收容于电池内部的电解液在横向设置的情况下存在于该电池的铅垂方向下侧即电流切断机构附近。
一般该电池在电压被控制为处于预定区域(例如3.0V以上且4.2V以下)的状态下进行充电,但当因为由充电装置的故障导致的误操作等而向电池过剩地供给电流时,有时会超过预定区域的电压上限值(例如4.2V)而成为过充电。
电流切断机构是作为上述那样的过充电应对技术而设于电池的机构,当电池内压成为预定值以上时切断电流。当电池成为过充电状态时,电解液中的非水溶剂等电分解,会产生气体。电流切断机构通过基于该气体产生而使隔膜变形来切断电池的导电路径,从而能够防止该程度以上的过充电。
但是,如果在过充电时电池内压进一步上升,则有可能导致隔膜变形后破裂。特别是在横置的该电池中破裂的情况下,收容于外装罐中的电解液会从隔膜的破裂部流出,与外部端子接触。此时,电极体与外部端子经由电解液而导通,会导致切断不完全。
本发明人为解决上述课题而进行了认真研究,结果发现通过在隔膜的电极体侧设置绝缘膜,即使隔膜破裂也能够不使电解液与外部端子接触,维持电流切断,从而设计出本实施方式。根据本实施方式,即使不设置具有会导致体积能量密度减少的新空间的过充电应对机构,也能够以当前的设计解决上述课题。
以下,利用附图对实施方式的一例进行详细说明。实施方式的说明中参照的附图只是示意性地记载,图中所描绘的构成要素的尺寸比率等有时会与实物不同。具体的尺寸比率等应参考以下的说明来判断。
图1是作为实施方式的一例的非水电解质二次电池10的立体图。另外,图2是沿着图1的II-II线的截面图。非水电解质二次电池10具备有底且具有开口的外装罐12、和将该开口密封的封口板14。外装罐12是将包含具备活性物质层的正负极的电极体40与电解液一并收容的有底筒状的方型容器。外装罐12具有底部12a,在与底部12a相对的位置设有开口。封口板14是将外装罐12密封的盖体,设有将用于注入电解液的注液孔16a密封的密封栓16、排气阀18、正极外部端子20、以及负极外部端子30。排气阀18用于将电池内部的气体向电池外部排出。再者,排气阀18的工作压被设定为高于后述的电流切断机构50的工作压。外装罐12和封口板14的材质,优选采用在正极电位稳定的金属,例如可以为铝或铝合金。
正极外部端子20具有使外部电源与正极导通的功能。负极外部端子30具有使外部电源与负极导通的功能。另外,如图2所示正极外部端子20具有栓体20a。栓体20a在产生外装罐12无法承受的程度的气体的情况下,能够通过偏移到正极外部端子20的外侧而将气体排出。
正极外部端子20在通过绝缘性的垫片22和正极绝缘部件24而与封口板14电绝缘的状态下安装于封口板14。另外,负极外部端子30在通过绝缘性的垫片32和负极绝缘部件34而与封口板14电绝缘的状态下安装于封口板14。垫片22、32和正极绝缘部件24、34都优选为树脂制。
如图2所示,外装罐12中收容有电极体40。电极体40在被绝缘片42覆盖的状态下被收容。绝缘片42例如优选使用沿着外装罐12的内壁呈箱状弯曲的绝缘片、或覆盖电极体40的袋状的绝缘片。
电极体40中,在封口板14侧的一端配置正极接片部26,在另一端配置负极接片部36。正极接片部26与正极集电引导件28接合。负极接片部36与负极集电引导件38接合。正极集电引导件28隔着电流切断机构50而与正极外部端子20电连接。负极集电引导件38与负极外部端子30电连接。
图3是沿着图1的III-III线的截面图。如图3所示,在正极中,层叠的正极接片部26与正极集电引导件28接合。图3中示出了将正极接片部26与正极集电引导件28的接合处设为一处的状态,但也可以将与正极集电引导件28的接合处设为两处以上。例如,通过设为两处,能够减小正极接片部26的长度的不匀。另外,正极接片部26也可以连接其他导电部件,并与正极集电引导件28接合。
图4是沿着图1的IV-IV线的截面图。如图4所示,在负极中,层叠的负极接片部36与负极集电引导件38接合。与正极同样地,图4中示出了将负极接片部36与负极集电引导件38的接合处设为一处的状态,但也可以将与负极集电引导件38的接合处设为两处以上。例如,通过设为两处,能够减小负极接片部36的长度的不匀。另外,负极接片部36也可以连接其他导电部件,并与负极集电引导件38接合。
正极可以不特别限定地使用非水电解质二次电池10中所用的正极。正极例如由金属箔等的正极芯体和形成于正极芯体上的正极活性物质层构成。作为正极芯体,可以使用在正极的电位范围中稳定的金属的箔、或将在正极的电位范围中稳定的金属配置于表层的薄膜等。作为在正极的电位范围中稳定的金属,优选使用铝(Al)或铝合金。正极芯体更优选使用含有铁的铝。通过设为含有铁的铝,能够提高正极的拉伸率。正极活性物质层是例如除了正极活性物质以外还含有导电剂、粘结剂等,将它们在适当的溶剂中混合,并涂布于正极芯体上之后,进行干燥和压延而得到的层。
正极活性物质为粒子形状,可以使用包含碱金属元素的过渡金属氧化物、或该过渡金属氧化物中所含的过渡金属元素的一部分由不同种元素置换了的过渡金属氧化物等。作为碱金属元素可举出例如锂(Li)、钠(Na)等。这些碱金属元素之中优选使用锂。作为过渡金属元素,可以使用选自钪(Sc)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)和钇(Y)等之中的至少一种过渡金属元素。这些过渡金属元素之中,优选使用Mn、Co、Ni等。作为不同种元素,可以使用选自镁(Mg)、铝(Al)、铅(Pb)、锑(Sb)和硼(B)等之中的至少一种不同种元素。这些不同种元素之中,优选使用Mg、Al等。
这样的正极活性物质的具体例中,作为含有锂的过渡金属氧化物,可举出LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiMnO2、LiNi1-yCoyO2(0<y<1)、LiNi1-y-zCoyMnzO2(0<y+z<1)、LiFePO4等。正极活性物质可以单独仅使用一种,也可以组合两种以上使用。
导电剂是具有导电性的粉体或粒子等,用于提高正极活性物质层的电子传导性。作为导电剂,使用具有导电性的碳材料、金属粉末、有机材料等。具体而言,作为碳材料可举出乙炔黑、科琴黑和石墨等,作为金属粉末可举出铝等,作为有机材料可举出苯衍生物等。这些导电剂既可以单独使用,也可以组合两种以上使用。
粘结剂用于维持正极活性物质和导电剂间的良好的接触状态,并且提高正极活性物质等对于正极芯体表面的粘结性。作为粘结剂可以使用氟系聚合物、橡胶系聚合物等。具体而言,作为氟系聚合物可举出聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)、或它们的改性体等,作为橡胶系聚合物可举出乙烯-丙烯-异戊二烯共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯共聚物等。粘结剂可以与羧甲基纤维素(CMC)、聚环氧乙烷(PEO)等增粘剂并用。
正极例如可以通过以下方式得到。首先,调制包含作为正极活性物质的钴酸锂、作为粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)、作为导电剂的碳材料、以及N-甲基吡咯烷酮(NMP)的正极浆液。接着,将正极浆液涂布于例如厚度为15μm的正极芯体的两面,并使其干燥,由此得到在正极芯体的两面形成有正极活性物质层的正极。所得到的正极在进行压延处理以使正极活性物质层成为预定厚度之后,裁断为预定的形状。
图5(a)是裁断后的正极60的俯视图。如图5(a)所示,正极60在正极芯体的两面具有形成了正极活性物质层62的方形的区域,在方形中的短边的一端设有正极芯体露出部64。多枚正极芯体露出部64层叠而形成正极接片部26。优选在正极芯体露出部64的根部66设置绝缘层或电阻比正极芯体高的保护层。
负极例如由金属箔等的负极芯体和形成于负极芯体上的负极活性物质层构成。作为负极芯体,使用在负极的电位范围中不与锂形成合金的金属的箔、或将在负极的电位范围中不与锂形成合金的金属配置于表层的薄膜等。作为在负极的电位范围中不与锂形成合金的金属,优选使用低成本、容易加工且电子传导性良好的铜。负极活性物质层例如包含负极活性物质和粘结剂等,是通过将它们在水或适当的溶剂中混合,并涂布于负极芯体上之后,进行干燥和压延而得到的层。
作为负极活性物质,只要是能够吸藏和放出碱金属离子的材料,就可以不特别限定地使用。作为这样的负极活性物质,例如可以使用碳材料、金属、合金、金属氧化物、金属氮化物、以及预先吸藏有碱金属的碳和硅等。作为碳材料,可举出天然石墨、人工石墨、沥青系碳纤维等。作为金属或合金的具体例,可举出锂(Li)、硅(Si)、锡(Sn)、锗(Ge)、铟(In)、镓(Ga)、锂合金、硅合金、锡合金等。负极活性物质既可以单独仅使用一种,也可以组合两种以上使用。
作为粘结剂,可以与正极的情况同样地使用氟系聚合物、橡胶系聚合物等,但优选使用作为橡胶系聚合物的苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)、或其改性体等。粘结剂可以与羧甲基纤维素(CMC)等增粘剂并用。
负极例如可以通过以下方式得到。首先,调制包含作为负极活性物质的石墨、作为粘结剂的苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、作为增粘剂的羧甲基纤维素(CMC)、以及水的负极浆液。接着,将负极浆液涂布于例如厚度为8μm的负极芯体的两面,并使其干燥,由此得到在负极芯体的两面形成有负极活性物质层的负极。所得到的负极在进行压延处理以使负极活性物质层成为预定厚度之后,裁断为预定的形状。
图5(b)是裁断后的负极70的俯视图。如图5(b)所示,负极70在负极芯体的两面具有形成了负极活性物质层72的方形的区域,在方形中的短边的一端设有负极芯体露出部74。多枚负极芯体露出部74层叠而形成负极接片部36。再者,从充电时的锂的接受性的观点出发,负极70的大小优选稍稍大于正极60。
图6是电极体40的俯视图。电极体40是将多枚正极60和负极70隔着隔板44层叠而得到的。在负极70位于最外层的情况下,电极体40例如是将100枚正极60和101枚负极70隔着聚烯烃制的隔板44层叠而得到的。如图6所示,电极体40在方形中的短边的一端配置有由100枚正极芯体露出部64层叠而成的正极接片部26。另外,在方形中的短边的另一侧配置有由101枚负极芯体露出部74层叠而成的负极接片部36。在电极体40的两个外表面配置隔板44。
电极体40优选通过绝缘胶带46等而固定为正极60、负极70和隔板44层叠的状态。或者,也可以在隔板44设置接合层,以使得隔板44与正极60、隔板44与负极70分别接合。或者,也可以在两枚隔板44之间配置正极60,熔敷周缘以使隔板44成为袋状之后,将收容于袋状的隔板44中的正极60和负极70层叠。
图7是电极体40的侧视图。如图7所示,在电极体40中,可以预先将正极芯体露出部64彼此接合,形成正极接片部26。通过预先接合正极接片部26,使得正极接片部26与正极集电引导件28的接合操作变得容易。另外,可以与正极60同样地,对于负极70也预先将负极芯体露出部74彼此接合,形成负极接片部36。
与电极体40一并收容于外装罐12中的非水电解质,可以不特别限定地使用非水电解质二次电池中所用的液体电解质(电解液)。电解液包含非水溶剂和溶解于非水溶剂中的电解质盐。非水溶剂例如可以使用环状碳酸酯、环状羧酸酯、环状醚、链状碳酸酯、链状羧酸酯、链状醚、腈类、酰胺类等。更具体而言,作为环状碳酸酯可以使用碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)等,作为环状羧酸酯可以使用γ-丁内酯(GBL)等,作为链状碳酸酯可以使用碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)等。其中,优选将高介电常数溶剂即作为环状碳酸酯的碳酸亚乙酯(EC)、和低粘度溶剂即作为链状碳酸酯的碳酸甲乙酯(EMC)混合使用。另外,也可以使用将上述非水溶剂的氢原子用氟原子等卤素原子置换了的卤素置换体。
电解质盐可以使用碱金属盐,更优选例如锂盐。作为锂盐,可以使用在以往的非水电解质二次电池中通常所使用的LiPF6、LiBF4、LiClO4等。这些锂盐可以使用一种,或者可以组合两种以上使用。
另外,非水电解质二次电池10优选包含过充电抑制剂。过充电抑制剂在进行通常充放电的预定区域(例如3.0V以上且4.2V以下)的上限电压值(例如4.2V)以上的预定电压(例如5.0V)发生分解,产生气体。通过来自于过充电抑制剂的气体,使电流切断机构50工作,抑制电池充电为预定电压以上。作为过充电抑制剂,优选使用碳酸锂(Li2CO3)、环己基苯(CHB)。碳酸锂可以添加于正极活性物质层,环己基苯可以添加于电解液。
图8是图3中的电流切断机构50附近的放大图。另外,图9是图8中的正极集电引导件28附近的放大图。电流切断机构50设置于将正极外部端子20与电极体40电连接的导电路径的途中,具有在电池内压上升时切断电连接的功能。电流切断机构50包含:封口体引导件52,其在电极体40侧具有筒状开口部;隔膜54,其将筒状开口部密封,并随着电池内压的上升而变形以使得切断电极体40与封口体引导件52之间的电连接;以及绝缘膜56,其配置在隔膜54的电极体40侧。封口体引导件52和隔膜54的材质优选使用在正极电位稳定的金属,例如为铝或铝合金。电流切断机构50根据情况也可以设置于负极70侧。该情况下,封口体引导件52和隔膜54的材质优选使用在负极电位范围不与锂形成合金的金属,例如可以为铜。
在此,对具备电流切断机构50的上述导电路径进行详细描述。隔着垫片22而与封口板14绝缘的正极外部端子20,与封口体引导件52接合而电连接。封口体引导件52在筒状开口部的周端与隔膜54接合而电连接。隔膜54的中央部54a为凹形平面,中央部54a与正极集电引导件28接触而电连接。正极集电引导件28与电极体40接合而电连接。由此,形成将正极外部端子20与电极体40电连接的导电路径。
再者,在隔膜54的周缘部54b与正极集电引导件28之间配置正极绝缘部件24。在隔膜54变形了的情况下,中央部54a不再接触与电极体40接合的正极集电引导件28。另外,由于周缘部54b和与电极体40接合的正极集电引导件28隔着正极绝缘部件24,因此隔膜54与正极集电引导件28的电连接被切断。
在上述导电路径中,绝缘膜56优选在正极集电引导件28的电极体40侧以接触正极集电引导件28的方式配置。但也可以根据情况,设置被正极集电引导件28的薄壁部28a和周缘部28c以及绝缘膜56围成的空间,沿着正极集电引导件面28d配置绝缘膜56。绝缘膜56优选通过选自粘接、熔敷和铆接之中的至少一种连接方法在其周缘部与正极集电引导件28连接。采用上述连接方法,在电池内部产生气体时,绝缘膜56能够一边维持与正极集电引导件28的连接,一边延伸。
如图9所示,正极集电引导件28优选在与隔膜54的接触面具有使接触面的至少一部分变薄的薄壁部28a。正极集电引导件28具有薄壁部28a的情况下,优选在薄壁部28a的周端设置脆弱部28b。脆弱部28b与薄壁部28a相比更薄,因此耐压性最低。所以在电池内压上升了的情况下,从脆弱部28b破裂。
薄壁部28a的周缘部28c优选为在从电极体40向隔膜54的方向上逐渐变细的锥面。正极集电引导件28通过将周缘部28c设为锥面,能够在电池内压上升时一边将绝缘膜56向锥面引导一边使绝缘膜56稳定地延伸。锥面的倾斜角度只要是能够使绝缘膜56稳定延伸的角度即可,例如相对于正极集电引导件面28d优选为30°~60°,更优选为45°。
绝缘膜56具有在电流切断机构50工作而使隔膜54变形后破裂了的情况下,防止电极体40与正极外部端子20经由电解液而导通、电流切断不完全的功能。对于绝缘膜56的形状不特别限定,但优选为能够覆盖薄壁部28a和周缘部28c的圆形。
绝缘膜56的材质优选为具有一定以上的延伸性的材料。例如优选包含选自聚烯烃系树脂、硅树脂、氟树脂、氟系橡胶和硅系橡胶之中的至少一种。如果是采用了上述材质的绝缘膜56,则能够在由于过充电时产生的气体而使电池电压上升时,使绝缘膜不破裂地延伸,并且即使与电解液接触,劣化的可能性也低,耐电解液性优异。
另外,绝缘膜56优选收容于由正极集电引导件28的周缘部28c和薄壁部28a形成的收容部58中。通过将绝缘膜56收容于收容部58,能够使用在拉伸率、材质方面更多样的绝缘膜56。
图10是表示绝缘膜56的变形例的图。如图10所示,作为绝缘膜56,例如可以使用能够伸缩的呈波纹状折叠的绝缘膜56。本实施方式中,可以使用耐电解液性优异但延伸性低的绝缘膜56(例如纤维素树脂、酰亚胺树脂)。
接着,对电流切断机构50的工作进行说明。电流切断机构50例如在充电中发生由充电装置的故障导致的误操作等,超过预定的电压区域而进行充电的情况下工作。图11是表示电流切断机构50工作的状态的图。
首先,在非水电解质二次电池10中,例如如果是车载用途则以横置状态设置。如果产生充电的必要性,则开始充电直到预先设定的电压区域中的预定的上限电压值。通常到达预定的上限电压值则充电结束,但有时由于在充电中发生充电装置的误操作等,导致超过预定的上限电压值而进行过充电。
如果超过预定的上限电压值,则电解液中的非水溶剂分解,产生气体。并且,如果到达过充电抑制剂的分解电压,则产生用于使为了抑制过充电的电流切断机构50工作的气体,电池内压上升。如果电池内压上升,则正极集电引导件28的脆弱部28b无法承受电池内压从而破裂。
然后,随着电池内压进一步上升,如图11所示,由于电池内压施加于绝缘膜56,绝缘膜56向隔膜54侧呈圆弧状延伸。由此,隔膜54与正极集电引导件28的薄壁部28a一起向正极外部端子20侧呈圆弧状变形。隔膜54一边维持与周缘部54b的封口体引导件52的接合,一边成为向正极外部端子20侧凸起的形状。与正极外部端子20电连接的封口体引导件52,隔着隔膜54而无法和与电极体40电连接的正极集电引导件28导通。其结果,在正极外部端子20与电极体40之间没有导通,电流被切断。
如果在电流切断机构50工作之后,电池内压进一步上升,则成为凸形状的隔膜54无法承受电池内压进一步的上升从而破裂。
没有设置绝缘膜56的情况下,隔膜54破裂后,收容于外装罐12的电解液从隔膜54的破裂部流出而与正极外部端子20接触。像这样电解液与正极外部端子20接触,则在电极体40与正极外部端子20之间电连接,电流切断不完全。
与此相对,在本实施方式中,绝缘膜56在隔膜54破裂之后也延伸。绝缘膜56不会破裂且具有耐电解液性,因此即使在该非水电解质二次电池10横置的情况下,电解液隔着绝缘膜56不会向正极外部端子20侧流出。因此,电极体40与正极外部端子20不会介由电解液而导通,可维持电流切断状态。
根据上述的实施方式,在该非水电解质二次电池10横置设置的状态下进行过充电时,即使隔膜54破裂,电解液也不会接触正极外部端子20,可维持电流切断状态。
图12是表示正极集电引导件28的变形例的图。如图12所示,正极集电引导件28可以具有开口部28e来代替薄壁部28a,所述开口部28e以在与隔膜54的接触面的一部分使隔膜54露出的方式开口。该情况下,优选隔膜54的中央部54a的一部分与绝缘膜56接触。但也可以与具有薄壁部28a的情况同样地,设置由隔膜54和周缘部28c及绝缘膜56围成的空间,沿着正极集电引导件面28d配置绝缘膜56。
正极集电引导件28的周缘部28c在其上面与隔膜54接触。由此,周缘部28c在与隔膜54的接触部位电连接。周缘部28c的锥角可以与具有上述薄壁部28a时相同。
正极集电引导件28在与隔膜54的接触面具有开口部28e的情况下,如果是上述构成则与具有上述薄壁部28a的情况同样地使电流切断机构50工作。另外,电极体40与正极外部端子20不会介由电解液而导通,可维持电流切断状态。
本公开的非水电解质二次电池,不限定于上述的实施方式,例如具备以下项目所述的构成。
[项目1]
一种非水电解质二次电池,具备外装罐、收容于所述外装罐中的电极体和电解液、以及在所述外装罐的开口端侧设置的外部端子,
在将所述外部端子与所述电极体电连接的导电路径的途中,具备在电池内压上升时切断电连接的电流切断机构,
所述电流切断机构包含:封口体引导件,其在所述电极体侧具有筒状开口部;隔膜,其将所述筒状开口部密封,并随着电池内压的上升而变形以使得切断所述电极体与所述封口体引导件之间的电连接;以及绝缘膜,其配置在所述隔膜的所述电极体侧。
[项目2]
根据项目1所述的非水电解质二次电池,在所述隔膜与所述电极体之间具备集电引导件,
所述集电引导件在与所述隔膜的接触面,具有使所述接触面的至少一部分变薄的薄壁部、或使所述接触面的一部分以露出所述隔膜的方式开口的开口部,所述薄壁部或所述开口部的周缘部是在从所述电极体向所述隔膜的方向上逐渐变细的锥面。
[项目3]
根据项目1或2所述的非水电解质二次电池,所述绝缘膜收容于由所述周缘部和所述薄壁部或所述隔膜形成的收容部中。
[项目4]
根据项目1~3的任一项所述的非水电解质二次电池,所述绝缘膜包含选自聚烯烃系树脂、硅树脂、氟树脂、酰亚胺树脂、氟系橡胶和硅系橡胶之中的至少一者。
[项目5]
根据项目1~4的任一项所述的非水电解质二次电池,所述绝缘膜通过选自粘接、熔敷和铆接之中的至少一种连接方法与所述集电引导件连接。
Claims (5)
1.一种非水电解质二次电池,具备外装罐、收容于所述外装罐中的电极体和电解液、以及在所述外装罐的开口端侧设置的外部端子,
在将所述外部端子与所述电极体电连接的导电路径的途中,具备在电池内压上升时切断电连接的电流切断机构,
所述电流切断机构包含:封口体引导件,其在所述电极体侧具有筒状开口部;隔膜,其将所述筒状开口部密封,并随着电池内压的上升而变形以使得切断所述电极体与所述封口体引导件之间的电连接;以及绝缘膜,其配置在所述隔膜的所述电极体侧。
2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池,
在所述隔膜与所述电极体之间具备集电引导件,
所述集电引导件在与所述隔膜的接触面,具有使所述接触面的至少一部分变薄的薄壁部、或使所述接触面的一部分以露出所述隔膜的方式开口的开口部,所述薄壁部或所述开口部的周缘部是在从所述电极体向所述隔膜的方向上逐渐变细的锥面。
3.根据权利要求2所述的非水电解质二次电池,
所述绝缘膜被收容于由所述周缘部和所述薄壁部或所述隔膜形成的收容部中。
4.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池,
所述绝缘膜包含选自聚烯烃系树脂、硅树脂、氟树脂、酰亚胺树脂、氟系橡胶和硅系橡胶之中的至少一者。
5.根据权利要求2所述的非水电解质二次电池,
所述绝缘膜通过选自粘接、熔敷和铆接之中的至少一种连接方法与所述集电引导件连接。
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