CN106575721A - 方形二次电池 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是得到一种方形二次电池,该电池的外表面具有绝缘性和水密性,相邻电池的电池罐彼此之间、或者电池罐与电池组的框体之间不存在因冷凝水等引起的短路。为了解决上述课题,本发明的方形二次电池(90),是通过一张绝缘膜(50)覆盖电池容器的六个面的方形二次电池,所述绝缘膜的端部彼此相互叠合,该绝缘膜连续地覆盖将所述电池容器的各棱线夹持在其间的相互邻接的面。
Description
技术领域
本发明涉及方形二次电池,更具体地,涉及在电池容器的外表面具有绝缘膜的方形二次电池。
背景技术
锂离子二次电池等方形二次电池,在由铝等金属形成的电池罐内容纳有作为发电元件的电极组,并注入有电解液。电池罐具有周侧面和底表面,在上部的一个面为开放状态。周侧面通常形成为横截面矩形形状,具有一对宽幅面和与该宽幅面相连接的一对窄幅面。在电池罐内容纳有电极组,用于注入电解液的电池罐的上部开口部由设有正极以及负极的外部端子的电池盖所封装。电池盖与正、负极外部端子之间绝缘。电池罐以及电池盖与正极或负极的电位不同,是不具有极性的中性。
电池罐及电池盖为金属制,当金属面处于露出状态时电池罐与其他二次电池的外部端子或上位制品的电路等接触,发生短路的可能性增大。对此,已知有在电池罐的外表面贴付绝缘性的外装片(或膜)由此来防止短路的手段(例如,参考专利文献1)。
但是,在外部端子是突出的情况下,为了提高贴付性,有必要使得外装片(或)的形状为仅让电池罐的外部端子的周围的外表面稍微露出一点。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平10-97850号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在上述专利文献1中,在除了电池罐的外部端子的周围之外的外表面贴付绝缘性的外装片,由此来使得电池罐具有绝缘性,但是由于没有叠置外装片,在外装片端部的彼此对接部分电池罐稍微露出。在考虑单个电池的绝缘的情况下可以认为是足够的,但是,在由多个二次电池串联组合或并联组合而形成的电池组的绝缘中,还有必要防止电池罐与相邻电池的电池罐或电池罐与电池组的框体之间因为冷凝水等发生的短路,还不能说是足够的。
本发明,是鉴于上述问题完成的,其目的在于提供一种电池的外表面具有绝缘性和水密性,相邻电池的电池罐彼此之间或者电池罐与电池组的框体之间不存在因冷凝水等引起的短路的电池。
解决课题的手段
解决上述课题的本发明的方形二次电池,是通过一张绝缘膜覆盖电池容器的六个面的方形二次电池,其特征在于,对于所述绝缘膜,该绝缘膜的端部彼此相互叠合,该绝缘膜连续地覆盖其间夹持所述电池容器的各棱线的相互邻接的面。
发明效果
根据本发明,可以保持电池的外表面的绝缘性与水密性。因此,电池罐与相邻电池的电池罐,或者,电池罐与电池组框体不存在因冷凝水引起的短路。另外,由于上述效果是通过一张绝缘膜得到的,因此价格低廉。
附图说明
图1是实施例1中的方形二次电池的外观立体图。
图2是图1所示方形二次电池的分解立体图。
图3是卷绕电极组的分解立体图。
图4是实施例1中绝缘膜的展开图。
图5是实施例1中绝缘膜的贴付状态图。
图6是实施例2中绝缘膜的展开图。
图7是实施例2中绝缘膜的贴付状态图。
图8是实施例3中绝缘膜的展开图。
图9是实施例3中绝缘膜的贴付状态图。
图10是实施例4中绝缘膜的展开图与方形二次电池的外观立体图。
图11是实施例5中方形二次电池的外观立体图。
图12是实施例6中方形二次电池的外观立体图。
具体实施方式
以下,利用附图对本发明的实施例进行说明。
实施例1
图1是实施例1中的方形二次电池的外观立体图,图2是方形二次电池的分解立体图。
方形二次电池90包括具有金属制电池罐1以及电池盖6的电池容器,电池容器的外侧由绝缘膜50覆盖。电池罐1包括侧面以及底面1d,在其上方具有开口部1a,所述侧面具有相对面积较大的一对相对的宽幅侧面1b和相对面积较小的一对相对的窄幅侧面1c。即,电池罐1具有长方形的底面1d、从底面1d的一对长边向上竖立的一对宽幅侧面1b以及从底面1d的一对短边向上竖立的一对窄幅侧面1c。电池盖6具有封闭开口部1a的大小,其设有正极外部端子14和负极外部端子12。
在电池罐1内容纳有卷绕组3,电池罐1的开口部1a通过电池盖6封装。电池盖6为大致矩形平板状,将其焊接以封闭电池罐1的上方开口部1a,从而对电池罐1进行封装。在电池盖6上设有正极外部端子14和负极外部端子12。通过正极外部端子14和负极外部端子12对卷绕组3进行充电,或者对外部负荷提供电能。在电池盖6上一体化设置有气体排出阀10,当电池容器内的压力上升时打开气体排出阀10,从内部排出气体,从而降低电池容器内的压力。
在由电池盖6封装的电池罐1所构成的电池容器的外表面贴付有一张绝缘膜50。绝缘膜50具有用于使电池的外部端子露出的开口部,同时覆盖除了电池容器的外部端子周围之外的外表面的六个面以使其为水密。
在方形二次电池90的电池罐1内,隔着绝缘保护膜2容纳有卷绕组3。卷绕组3因为卷绕成扁平形状,具有横截面为半圆形的相对的一对弯曲部,以及在该一对弯曲部之间连续形成的平面部。卷绕组3从一个弯曲部侧插入电池罐1内,将另一个弯曲部侧配置在上部开口侧,以使得卷绕轴方向沿着电池罐1的横向方向。
卷绕组3的正极金属箔露出部34b,通过正极集电板(集电端子)44与设置在电池盖6的正极外部端子14电连接。另外,卷绕组3的负极金属箔露出部32b,通过负极集电板(集电端子)24与设置在电池盖6上的负极外部端子12电连接。由此,通过正极集电板44以及负极集电板24从卷绕组3向外部负荷提供电力,通过正极集电板44以及负极集电板24向卷绕组3供给外部发电电力从而被充电。
正极集电板44与负极集电板24以及正极外部端子14与负极外部端子12,为了分别与电池盖6电绝缘,在电池盖6上设置了密封垫5以及绝缘板7。另外,在从注液口9向电池罐1内注入电解液后,注液栓11通过激光焊接接合在电池盖6上以封装注液口9,密封方形二次电池90。
此处,作为正极外部端子14以及正极集电板44的形成材料,可例举铝合金,作为负极外部端子12以及负极集电板24的形成材料,可例举铜合金。另外,作为绝缘板7以及密封垫5的形成材料,可例举聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚苯硫醚、全氟烷氧基氟树脂等具有绝缘性的树脂材料。
另外,在电池盖6上,贯穿设置有用于向电池容器内注入电解液的注液口9,该注液口9在将电解液注入电池容器内后通过注液栓11来封装。作为注入电池容器内的电解液,可以适用在例如碳酸乙烯酯等碳酸酯类有机溶剂中溶解有六氟化硫磷酸锂(LiPF6)等锂盐的非水电解液。
正极外部端子14、负极外部端子12具有焊接接合至母线等上的焊接接合部。焊接接合部具有从电池盖6上方突出的长方体块状,构成为下表面与电池盖6的表面相对,上表面在预定高度的位置与电池盖6平行。
正极连接部14a、负极连接部12a分别从正极外部端子14、负极外部端子12的下表面突出,且前端具有可插入电池盖6的正极侧贯通孔46、负极侧贯通孔26的圆柱状。正极连接部14a、负极连接部12a贯通电池盖6,相比于正极集电板44、负极集电板24的正极集电板基部41、负极集电板基部21向电池罐1的内部侧突出,其前端被铆接,正极外部端子14、负极外部端子12与正极集电板44、负极集电板24一体固定于电池盖6上。在正极外部端子14、负极外部端子12与电池盖6之间,隔着密封垫5,在正极集电板44、负极集电板24与电池盖6之间,隔着绝缘板7。
正极集电板44、负极集电板24具有:与电池盖6的下表面相对配置的矩形板状正极集电板基部41、负极集电板基部21,和在正极集电板基部41、负极集电板基部21的侧端弯曲,沿着电池罐1的宽幅面向着底面1d侧延伸,与卷绕组3的正极金属箔露出部34b、负极金属箔露出部32b相对并以叠合状态连接的正极侧连接端部42、负极侧连接端部22。在正极集电板基部41、负极集电板基部21上,分别形成有插通正极连接部14a、负极连接部12a的正极侧开口孔43、负极侧开口孔23。
以沿着卷绕组3的扁平面的方向且垂直于卷绕组3的卷绕轴方向的方向为中心轴方向,在所述卷绕组3的周围卷绕有绝缘保护膜2。绝缘保护膜2例如是由PP(聚丙烯)等合成树脂制成的一张薄板或由多个膜部件构成,在与卷绕组3的扁平面相平行的方向且垂直于卷绕轴方向的方向为卷绕中心进行卷绕,使卷绕组3与电池罐1之间绝缘。
图3是显示卷绕电极组的一部分为展开状态的分解立体图。
卷绕组3是通过在负极电极32与正极电极34之间隔着隔膜33、35而卷绕成扁平状来构成的。卷绕组3的最外周的电极为负极电极32,进一步在其外侧卷绕有隔膜33、35。隔膜33、35具有使得正极电极34与负极电极32之间绝缘的作用。
负极电极32的涂布有负极合剂层32a的部分,相比于正极电极34的涂布有正极合剂层34a的部分在宽度方向上更大,由此,构成为涂布有正极合剂层34a的部分,必然被涂布有负极合剂层32a的部分所夹持。正极金属箔露出部34b、负极金属箔露出部32b,在平面部分成为束状并通过焊接等相互连接。需要说明的是,隔膜33、35在宽度方向上比涂布有负极合剂层32a的部分更宽,但是由于在正极金属箔露出部34b、负极金属箔露出部32b在端部金属箔面露出位置处被卷绕,不会构成成为束状并焊接时的障碍。
正极电极34在作为正极集电体的正极金属箔的两侧表面具有正极合剂层,在正极金属箔的宽度方向一侧的端部,设置有未涂布正极合剂的正极金属箔露出部34b。
负极电极32在作为负极集电体的负极金属箔的两侧表面具有负极合剂层,在负极电极箔的宽度方向的另一侧的端部,设有未涂布负极合剂的负极金属箔露出部32b。正极金属箔露出部34b与负极金属箔露出部32b是金属箔的金属面露出的区域,将其卷绕以配置在卷绕轴方向的一侧与另一侧的位置处。
关于负极电极32,相对于作为负极活性物质的非晶质碳粉末100重量份,添加作为粘结剂的10重量份的聚偏二氟乙烯(以下称作PVDF),在其中添加作为溶剂的N-甲基吡咯烷酮(以下称作NMP),制备混炼后的负极合剂。将该负极合剂涂布在厚度10μm的铜箔(负极金属箔)的两侧表面的除了焊接部(负极未涂布部)的部分。此后,经干燥、加压、裁切步骤后,得到不含铜箔的负极活性物质涂布部厚度为70μm的负极电极32。
需要说明的是,在本实施方式中,对于负极活性物质使用非晶质碳素的情况进行了例示,但是并不限于此,也可以是锂离子可进入、脱离的天然石墨、人造的各种石墨材料、焦炭等含碳材料、Si、Sn等化合物(例如,SiO、TiSi2等)以及这些材料的复合材料,其粒子形状也没有特殊限制,可以是鳞片状、球状、纤维状、块状等。
关于正极电极34,相对于作为正极活性物质的锂锰酸(化学式LiMn2O4)100重量份,添加作为导电材料的10重量份的鳞片状石墨和作为粘结剂的10重量份的PVDF,其中作为分散溶剂添加NMP,制备混炼的正极合剂。将该正极合剂涂布在厚度20μm的铝箔(正极电极箔)的两侧表面的除了焊接部(正极未涂布部)的部分。此后,经过干燥、加压、裁切步骤,得到不含铝箔的正极活性物质涂布部厚度90μm的正极电极34。
另外,在本实施方式中,对于正极活性物质使用了锂锰酸的情况进行了例示,但是也可以使用具有尖晶石晶体结构的其他锂锰酸、其中一部分由金属元素进行置换或掺杂的锂-锰复合氧化物、具有层状结晶结构的锂钴氧化物或钛酸锂或其中的一部分由金属元素进行置换或掺杂的锂-金属复合氧化物。
另外,在本实施方式中,作为正极电极、负极电极中的涂布部的粘结材料使用了PVDF的情况进行了例示,但是也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、硝化棉、氰乙基纤维素、各种乳胶、丙烯腈、氟乙烯、偏二氟乙烯、氟丙烯、氟化氯丁、丙烯酸树脂等聚合物及其混合物等。
另外,作为轴心,例如可以使用与正极金属箔、负极金属箔、隔膜33、35的任一个相比抗弯刚度都要高的树脂板卷绕而构成的材料。
图4是实施例1中的绝缘膜的展开图。
绝缘膜50由一张膜构成,外形为长方形。虚线示出的线表示将绝缘膜50贴付在电池容器上时的折线。绝缘膜50可以区分成与作为电池容器的上表面的电池盖6相对应的电池盖相对部50b、与宽幅侧面1b相对应的宽幅侧面相对部50c、与电池容器的底面1d相对应的底面相对部50d、与窄幅侧面1c相对应的窄幅侧面相对部50e等。绝缘膜50中设有用于使方形二次电池90的正极外部端子14与负极外部端子12分别露出的开口部50a。
绝缘膜50中设有一对宽幅侧面相对部50c、50c,以在其间隔着电池盖相对部50b,在一对宽幅侧面相对部50c、50c的相互远离侧的端部设有底面相对部50d、50d。底面相对部50d、50d具有在底面1d中至少一部分叠合并将底面1d完全覆盖的大小。并且,窄幅侧面相对部50e、50e也同样,具有在窄幅侧面1c中至少一部分叠合并将窄幅侧面1c完全覆盖的大小。
绝缘膜50的材质,可以使用例如聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈等。为了贴付于电池容器,绝缘膜50在与电池容器相对的面具有粘接层。
图5是实施例1中的绝缘膜的贴付状态图。
绝缘膜50从方形二次电池90的上表面侧贴付(状态A)。首先,绝缘膜50的电池盖相对部50b贴付于电池盖6。此时,处于外部端子12、14从开口部50a露出的状态。接着,宽幅侧面相对部50c贴付于电池容器的宽幅侧面1b(状态B)。此时,在一对宽幅侧面1b、1b上分别贴付宽幅侧面相对部50c、50c。
接着,底面相对部50d、50d在电池容器的底面1d相互叠合来进行贴付(状态C)。接着,电池盖相对部50b的从电池容器突出的部分向电池容器的窄幅侧面1c折进来进行贴付,底面相对部50d的从电池容器突出部分向电池容器的窄幅侧面1c折进来进行贴付(状态D)。并且,宽幅侧面相对部50c的从电池容器突出的部分(窄幅侧面相对部50e)在窄幅侧面1c、1c相互叠合来进行贴付(状态E、F)。由此,在电池容器的外表面,由绝缘膜50完全覆盖(状态G)。
由此,绝缘膜50在电池容器的底面1d,底面相对部50d相互叠合,在电池容器的一对窄幅侧面1c、1c,一对窄幅侧面相对部50e相互叠合,在电池容器的三个表面上相互叠合。
根据本实施方式,通过一张绝缘膜50来覆盖电池容器的六个面,该绝缘膜50的绝缘膜50的端部彼此相互叠合,连续地覆盖将电池容器的各棱线夹持在其间的相互邻接的面。
电池容器的棱线,除了与绝缘膜50的开口部50a相对应的部分之外,被连续地覆盖与棱线相邻的面的绝缘膜50所覆盖。并且,电池容器的3根棱线交叉的8个角部,以及将3根棱线分别夹持在其间的相互邻接的面,由绝缘膜50的连续部分来覆盖。
因此,除了电池容器的外部端子12、14的周围之外的外表面具有绝缘性和水密性。由此,在由多个方形二次电池90串联组合或并联组合的电池组中,除了外部端子12、14周围之外的电池容器与相邻的其他电池的电池容器或电池容器与电池组的框体不会因冷凝水等发生短路。
另外,由于通过一张长方形的绝缘膜50就可以得到上述效果,因此价格低廉。另外,绝缘膜50的开口部50a设置在绝缘膜50的最初贴付部分,由此开口部50a与方形二次电池90的外部端子12、14之间的定位简单,容易贴付。
绝缘膜50的各部分对电池容器的贴付,只要能够保持水密性可以改变顺序。另外,为了提高水密性,在贴付绝缘膜50后,可以对绝缘膜50的叠合部分通过热熔接(熱溶着)来进行接合。
实施例2
图6是实施例2的绝缘膜的展开图,图7是实施例2的绝缘膜的贴付状态图。本实施例中的特征之处在于,构成为从电池容器的底面1d来贴付绝缘膜。需要说明的是,对于与上述实施例相同的构成要素标示相同的附图标记,省略其详细说明。
方形二次电池190的电池容器的外表面被绝缘膜150覆盖。绝缘膜150由一张膜构成,外形为大致长方形。虚线示出的线表示将绝缘膜150贴付在电池容器上时的折线。绝缘膜150可以区分成与作为电池容器的上表面的电池盖6相对的电池盖相对部150b、与宽幅侧面1b相对的宽幅侧面相对部150c、与电池容器的底面1d相对应的底面相对部150d、与窄幅侧面1c相对应的窄幅侧面相对部150e等。绝缘膜150的电池盖相对部150b中设有用于使外部端子12、14露出的开口部150a。
绝缘膜150中设有一对宽幅侧面相对部150c、150c,以在其间隔着底面相对部150d,在一对宽幅侧面相对部150c、150c的相互远离侧的端部设有电池盖相对部150b、150b。电池盖相对部150b、150b具有在电池盖6中至少一部分叠合并将电池盖6完全覆盖的大小。并且,窄幅侧面相对部150e、150e也同样,具有在窄幅侧面1c中至少一部分叠合并将窄幅侧面1c完全覆盖的大小。
绝缘膜150的材质,可以使用例如聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈等。为了贴付于电池容器,绝缘膜150在与电池容器相对的面具有粘接层。
绝缘膜150从电池容器的底面1d侧依次在宽幅侧面1b、1b、电池盖6进行贴付。首先,绝缘膜150的底面相对部150d在电池容器的底面1d上进行贴付。接着,宽幅侧面相对部150c、150c在宽幅侧面1b、1b上进行贴付。接着,电池盖相对部150b、150b在电池盖6上相互叠合来进行贴付。此时,处于外部端子12、14从开口部150a露出的状态。
接着,电池盖相对部150b、底面相对部150d、宽幅侧面相对部150c中,将分别从电池容器突出的部分向一方的窄幅侧面1c侧与另一方的窄幅侧面1c侧折进来进行贴付。首先,电池盖相对部150b与底面相对部150d的分别从电池容器突出的部分,向一方的窄幅侧面1c折进来进行贴付。接着,宽幅侧面相对部150c的从电池容器突出的部分(窄幅侧面相对部150e)向一方窄幅侧面侧折进、相互叠合来进行贴付。并且,同样地另一方的窄幅侧面侧也向另一方的窄幅侧面1c折进来进行贴付。由此,电池容器的外表面整体由绝缘膜150覆盖。
由此,对于绝缘膜150,在电池容器的电池盖6电池盖相对部150b、150b相互叠合,在电池容器的一对窄幅侧面1c、1c,一对窄幅侧面相对部150e、150e相互叠合,在电池容器的三个表面上相互叠合。
根据本实施方式,通过一张绝缘膜150来覆盖电池容器的六个面,该绝缘膜150使得绝缘膜150的端部彼此相互叠合,连续地覆盖将电池容器的各棱线夹持在其间的相互邻接的面。
电池容器的棱线,除了与绝缘膜150的开口部150a相对应的部分之外,被由连续地覆盖与棱线相邻的面的绝缘膜150所覆盖。并且,电池容器的3根棱线交叉的8个角部,以及与3根棱线相邻接的面,由绝缘膜150的连续部分来覆盖。
因此,除了电池容器的外部端子的周围之外的外表面具有绝缘性和水密性。由此,在由多个二次电池串联组合或并联组合的电池组中,除了外部端子周围的电池容器与相邻的其他电池的电池容器或电池容器与电池组的框体不会因冷凝水等发生短路。
另外,由于通过一张长方形的绝缘膜150就可以得到上述效果,因此价格低廉。另外,覆盖电池容器的底面1d的绝缘膜150,为一张膜程度的厚度,因此通过底面冷却对方形二次电池190进行冷却时散热效率得到提高。
绝缘膜150的各部分对电池容器的贴付,只要能够保持水密性可以改变顺序。另外,为了提高水密性,在贴付绝缘膜150后,可以对绝缘膜150的叠合部分通过热熔接来进行接合。
实施例3
图8是实施例3的绝缘膜的展开图,图9是实施例3的绝缘膜的贴付状态图。本实施例中的特征之处在于,构成为从电池容器的窄幅侧面侧来贴付绝缘膜。需要说明的是,对于与上述实施例相同的构成要素标示相同的附图标记,省略其详细说明。
方形二次电池290的电池容器的外表面被绝缘膜250覆盖。绝缘膜250由一张膜构成,外形为大致长方形。虚线示出的线表示将绝缘膜250贴付在电池容器上时的折线。绝缘膜250可以区分成与电池容器的上表面的电池盖6相对的电池盖相对部250b、与宽幅侧面1b相对的宽幅侧面相对部250c、与电池容器的底面1d相对的底面相对部250d、与窄幅侧面相对的窄幅侧面相对部250e等。绝缘膜250的电池盖相对部250b中设有用于使外部端子12、14露出的开口部250a。
绝缘膜250中设有一对宽幅侧面相对部250c、250c,以在其间隔着一个窄幅侧面相对部250e,在一对宽幅侧面相对部250c、250c的相互远离侧的端部设有另一方的窄幅侧面相对部250e、250e。另一方的窄幅侧面相对部250e、250e,具有在另一方的窄幅侧面1c中至少一部分叠合并将另一方的窄幅侧面1c完全覆盖的大小。并且,电池盖相对部250b、250b,在电池盖6中至少一部分叠合并具有将电池盖6完全覆盖的大小。并且,底面相对部250d、250d具有在底面1d中至少一部分叠合并将底面1d完全覆盖的大小。
绝缘膜250的材质,可以使用例如聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈等。为了贴付于电池容器,绝缘膜250在与电池容器相对的面具有粘接层。
绝缘膜250,从电池容器的一方的窄幅侧面1c侧依次在宽幅侧面1b、1b、电池盖6进行贴付。首先,绝缘膜250的一方窄幅侧面相对部250e在电池容器的一方窄幅侧面1c上进行贴付。接着,宽幅侧面相对部250c、250c,在宽幅侧面1b、1b上进行贴付。接着,另一方窄幅侧面相对部250e、250e在与最初贴付侧相反侧的窄幅侧面1c相互叠合来进行贴付。接着,在电池盖相对部250b与底面相对部250d将分别从电池容器突出的部分折进电池盖6侧与底面1d侧来进行贴付。
由此,电池容器的外表面全体被绝缘膜250覆盖。对于绝缘膜250,另一方窄幅侧面相对部250e、250e相互叠合,电池盖相对部250b、250b在电池容器的电池盖6上相互叠合,底面相对部250d、250d在底面1d上相互叠合,在电池容器的三个表面上相互叠合。并且,处于从开口部250a露出电池的外部端子12、14的状态。
根据本实施方式,通过一张绝缘膜250来覆盖电池容器的六个面,该绝缘膜250通过绝缘膜250的端部彼此相互叠合,连续地覆盖将电池容器的各棱线夹持在其间的相互邻接的面。电池容器的棱线,除了与绝缘膜250的开口部250a相对应的部分之外,被连续地覆盖与棱线相邻的面的绝缘膜250所覆盖。并且,电池容器的3根棱线交叉的8个角部,以及与3根棱线相邻接的面,通过绝缘膜250的连续部分来覆盖。
因此,除了电池容器的外部端子的周围之外的外表面具有绝缘性和水密性。由此,在由多个二次电池串联组合或并联组合的电池组中,除了外部端子周围的电池容器与相邻的其他电池的电池容器或电池容器与电池组的框体不会因冷凝水等发生短路。
另外,由于通过一张长方形的绝缘膜250就可以得到上述效果,因此价格低廉。进一步,将方形二次电池290组装进上位系统(电池组等)时,通过以窄幅侧面作为定位的基准,由于绝缘膜250在窄幅侧面内的厚度几乎相同,因此可以以良好的精度进行组装。但是,在将多个方形二次电池290以正极与负极相互交替排列成1列进行组装的情况下,需要将窄幅侧面相对部250e的叠合位置配置在列宽方向的一侧,来贴付绝缘膜250。
绝缘膜250的各部分对电池容器的贴付,只要能够保持水密性可以改变顺序。另外,为了提高水密性,在贴付绝缘膜250后,可以对绝缘膜250的叠合部分通过热熔接来进行接合。
实施例4
图10是实施例4中绝缘膜的展开图与方形二次电池的外观立体图。本实施例中的特征之处在于,构成为绝缘膜的端部在一方宽幅侧面与一对窄幅侧面进行叠合。需要说明的是,对于与上述实施例相同的构成要素标示相同的附图标记,省略其详细说明。
方形二次电池390的电池容器的外表面被绝缘膜350覆盖。绝缘膜350由一张膜构成,外形为大致长方形。虚线示出的线表示将绝缘膜350贴付在电池容器上时的折线。绝缘膜350可以区分成与电池容器的上表面的电池盖6相对的电池盖相对部350b、与宽幅侧面1b相对的宽幅侧面相对部350c、350f、与电池容器的底面1d相对的底面相对部350d、与窄幅侧面相对的窄幅侧面相对部350e等。绝缘膜350的电池盖相对部350b中设有用于使外部端子12、14露出的开口部350a。
绝缘膜350中设有一对宽幅侧面相对部350c、350c,以在其间隔着电池盖相对部350b,在一方的宽幅侧面相对部250c的远离电池盖相对部350b的端部设有底面相对部350d。并且,在其间隔着底面相对部350d且远离一方的宽幅侧面相对部350c的端部,设有另一方宽幅侧面相对部350f。另一方宽幅侧面相对部350c与350f具有在另一方宽幅侧面1b中至少部分叠合并完全覆盖宽幅侧面1b的大小。并且,窄幅侧面相对部350e、350e也同样地,具有在窄幅侧面1c至少部分叠合且完全覆盖窄幅侧面1c的大小。
绝缘膜350的材质,可以使用例如聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈等。为了贴付于电池容器,绝缘膜350在与电池容器相对的面具有粘接层。
绝缘膜350,从电池容器的电池盖6侧依次在宽幅侧面1b、1b、底面1d进行贴付。首先,电池盖相对部350b对电池盖6进行贴付。此时,处于从开口部350a露出外部端子12、14的状态。接着,宽幅侧面相对部350c、350c在宽幅侧面1b、1b上进行贴付,接着,底面相对部350d对底面1d进行贴付。并且,宽幅侧面相对部350f的端部在一方宽幅侧面1b与宽幅侧面相对部350c的端部叠合来进行贴付。
接着,在电池盖相对部350b、底面相对部350d、宽幅侧面相对部350c中,将分别从电池容器突出的部分向一方窄幅侧面1c侧与另一方窄幅侧面1c侧折进来进行贴付。
首先,电池盖相对部350b与底面相对部350d的分别从电池容器突出的部分向一方窄幅侧面1c折进来进行贴付。接着,宽幅侧面相对部350c的从电池容器突出的部分(窄幅侧面相对部350e、350e)向一方窄幅侧面1c侧折进并在一方窄幅侧面1c相互叠合来进行贴付。并且,同样地,在另一方窄幅侧面侧也折进,在另一方窄幅侧面1c中相互叠合来进行贴付。由此,电池容器的外表面整体被绝缘膜350覆盖。
由此,对于绝缘膜350,在电池容器的一方宽幅侧面1b,侧面相对部350c与350f相互叠合,在电池容器的一对窄幅侧面1c、1c,一对窄幅侧面相对部350e、350e相互叠合,在电池容器的三个表面上相互叠合。
根据本实施方式,通过一张绝缘膜350来覆盖电池容器的六个面,该绝缘膜350通过绝缘膜350的端部彼此相互叠合,连续地覆盖将电池容器的各棱线夹持在其间的相互邻接的面。
电池容器的棱线,除了与绝缘膜350的开口部350a相对应的部分之外,被由连续地覆盖与棱线相邻的面的绝缘膜350所覆盖。并且,电池容器的3根棱线交叉的8个角部,以及与3根棱线相邻接的面,通过绝缘膜350的连续部分来覆盖。
因此,除了电池容器的外部端子的周围之外的外表面具有绝缘性和水密性。由此,在由多个二次电池串联组合或并联组合的电池组中,除了外部端子周围的电池容器与相邻的其他电池的电池容器或电池容器与电池组的框体不会因冷凝水等发生短路。
另外,由于通过一张长方形的绝缘膜350就可以得到上述效果,因此价格低廉。另外,开口部350a设在绝缘膜350最初贴付的部分,由此,易于对开口部350a与外部端子12、14进行定位并易于贴付。
实施例1中,绝缘膜在电池容器的底面1d叠合,而在本实施例中,绝缘膜350在电池容器的底面1d没有叠合,因此覆盖电池容器的底面1d的绝缘膜350为一张膜程度的厚度。由此,通过底面冷却对方形二次电池390进行冷却时可以提高散热效率。进一步,由于电池容器的上表面与底面由一张膜来覆盖,因此将方形二次电池390组装进上位系统(电池组等)时,能够以上表面和底面作为定位基准,能够以良好精度来组装。
绝缘膜350是对实施例1的绝缘膜50的一部分进行变更的膜,但对于实施例2的绝缘膜150进行变更也能得到同样的膜。另外,对实施例3的绝缘膜250也可以进行同样的变更,在此情况下棱形二次电池的窄幅侧面1c、1c两侧同时以一张膜程度的厚度进行覆盖,因此在将方形二次电池组装进上位系统(电池组等)的情况下,窄幅侧面的两面均可以作为定位的基准,能够精度良好地进行组装。
绝缘膜350的各部分对电池容器的贴付,只要能够保持水密性可以改变顺序。另外,为了提高水密性,在贴付绝缘膜350后,可以对绝缘膜350的叠合部分通过热熔接来进行接合。
实施例5
图11是实施例5的方形二次电池的外观立体图。本实施例中的特征之处在于,设有用于关闭绝缘膜的开口部的保护层。需要说明的是,对于与上述实施例相同的构成要素标示相同的附图标记,省略其详细说明。
电池容器的一部分从绝缘膜50的开口部50a露出。本实施例中的方形二次电池490具有覆盖该电池容器的外表面的露出部分的保护层(保护膜)492。保护层492具有绝缘性,通过例如涂装来形成,材质例如使用环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、橡胶。保护层492可以设置为与绝缘膜50部分叠合。另外,保护层492形成于电池容器的步骤,可以在贴付绝缘膜之前或之后进行。
电池容器的外表面通过绝缘膜50与绝缘性保护层492而具有绝缘性和水密性。本实施例中,包含方形二次电池的外部端子的周围在内的外表面具有绝缘性和水密性。因此,在由多个二次电池串联组合或并联组合的电池组中,电池容器与相邻的其他电池的电池容器或电池容器与电池组的框体之间不会因冷凝水等而发生短路。
需要说明的是,本实施例中,作为绝缘膜的例,使用了实施例1的绝缘膜50,但也可以使用其他实施例2~4中记载的绝缘膜150、250、350中的任一个。
实施例6
图12为实施例6中的方形二次电池的外观立体图。本实施例的特征之处在于,在与绝缘膜的与气体排出阀相对的位置处设有开口部。需要说明的是,对于与上述实施例相同的构成要素标示相同的附图标记,省略其详细说明。
在上述实施例1~4的方形二次电池90、190、290、390中,构成为由绝缘膜覆盖除了电池容器的外部端子周围之外的外表面整体,但本实施例的方形二次电池590的构成为,除了外部端子的周围之外还使得气体排出阀的至少一部分露出。
绝缘膜50具有用于使外部端子12、14向外部露出的开口部50a与使气体排出阀10的至少一部分露出的开口部593,对除了电池容器的外部端子12、14周围与气体排出阀10的至少一部分之外的外表面进行覆盖以使得六个面均为水密性。
例如,在将方形二次电池590组装进在气体排出阀10安装有气体排出用管的电池组等的情况下,气体排出阀10被气体排出用管所隔离因而降低了对具有绝缘性的必要性。对于方形二次电池590,在绝缘膜50上设有气体排出用的开口部593使得气体排出阀10的至少一部分露出,由此,在发生异常时从气体排出阀10排出气体的情况下,可以使得气体排出更易于进行。
需要说明的是,本实施例中,对于在实施例1的绝缘膜50中设置气体排出用开口部593的情况进行了说明,也可以设置在其他实施例2~4中记载的绝缘膜150、250、350中的任一个上。
以上,对于本发明的实施方式进行了详细说明,但是本发明不限于上述实施方式,在不脱离权利要求书记载的本发明的精神的范围内,可以进行各种设计变更。例如,上述实施方式是为了便于理解本发明而详细说明的,但无需一定具有所说明的所有的构成。另外,某实施方式的构成的一部分可以替换为其他实施方式的构成,另外,某实施方式的构成中可以追加其他实施方式的构成。进一步,各实施方式的构成的一部分,可以追加、删除、置换其他构成。
附图标记说明
1 电池罐
3 卷绕组
6 电池盖
10 气体排出阀
12 负极外部端子
14 正极外部端子
50、150、250、350 绝缘膜
90、190、290、390、490、590 方形二次电池
492 保护层
593 气体排出用开口部
Claims (12)
1.一种方形二次电池,是通过一张绝缘膜覆盖电池容器的六个面的方形二次电池,其特征在于,
所述绝缘膜的端部彼此相互叠合,该绝缘膜连续地覆盖将所述电池容器的各棱线夹持在其间的相互邻接的面。
2.如权利要求1所述的方形二次电池,其特征在于,所述绝缘膜在覆盖所述电池容器的3根棱线交叉而成的8个角部的同时,连续地覆盖将该3根棱线分别夹持在其间的相互邻接的面。
3.如权利要求1所述的方形二次电池,其特征在于,所述绝缘膜在与所述电池容器相对的面具有粘接层。
4.如权利要求1所述的方形二次电池,其特征在于,所述绝缘膜的材质包含聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈的任一种。
5.如权利要求1所述的方形二次电池,其特征在于,所述绝缘膜的端部彼此相互热熔接。
6.如权利要求1所述的方形二次电池,其特征在于,所述电池容器包括电池罐和电池盖;所述电池罐具有长方形的底面、从该底面的一对长边竖立向上的一对宽幅侧面、从所述底面的一对短边竖立向上的一对窄幅侧面;所述电池盖封闭该电池罐的开口部并设有外部端子,
所述绝缘膜具有:与所述电池罐的底面相对的底面相对部、与所述一对宽幅侧面相对的一对宽幅侧面相对部、与所述电池罐的窄幅侧面相对的一对窄幅侧面相对部、与所述电池盖相对应且设有使所述外部端子露出的开口部的电池盖相对部,所述绝缘膜在所述电池容器的三面分别相互叠合。
7.如权利要求6所述的方形二次电池,其特征在于,在所述电池罐的底面,所述绝缘膜的所述底面相对部相互叠合,在所述电池罐的一对窄幅侧面,所述绝缘膜的所述窄幅侧面相对部分别相互叠合。
8.如权利要求6所述的方形二次电池,其特征在于,在所述电池容器的所述电池盖,所述绝缘膜的所述电池盖相对部相互叠合,在所述电池容器的一对窄幅侧面,所述绝缘膜的所述一对窄幅侧面相对部分别相互叠合。
9.如权利要求6所述的方形二次电池,其特征在于,在所述电池罐的一方所述窄幅侧面,所述绝缘膜的所述一方窄幅侧面相对部相互叠合,在所述电池罐的底面,所述绝缘膜的所述底面相对部相互叠合,在所述电池容器的电池盖,所述绝缘膜的所述电池盖相对部相互叠合。
10.如权利要求6所述的方形二次电池,其特征在于,在所述电池罐的一方宽幅侧面,所述绝缘膜的所述宽幅侧面相对部叠合,在所述电池罐的一对窄幅侧面,所述绝缘膜的所述一对窄幅侧面相对部分别叠合。
11.如权利要求6至10任一项所述的方形二次电池,其特征在于,具有绝缘性的保护膜,所述保护膜覆盖从所述绝缘膜的所述开口部露出的所述电池容器的外表面。
12.如权利要求6至11任一项所述的方形二次电池,其特征在于,在所述电池盖设有气体排出阀,所述绝缘膜在与所述气体排出阀相对应的部分具有气体排出用的开口部。
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