CN107078337B - 方形二次电池 - Google Patents
方形二次电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107078337B CN107078337B CN201580056379.0A CN201580056379A CN107078337B CN 107078337 B CN107078337 B CN 107078337B CN 201580056379 A CN201580056379 A CN 201580056379A CN 107078337 B CN107078337 B CN 107078337B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- battery cover
- insulating element
- opening portion
- electrode group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 17
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 16
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 12
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims description 3
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 19
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 14
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 11
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 10
- -1 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N Dimethyl phthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OC NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- DJZIBVUGARDLOC-UHFFFAOYSA-N [Ni]=O.[Co]=O.[Li] Chemical compound [Ni]=O.[Co]=O.[Li] DJZIBVUGARDLOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- XUCNUKMRBVNAPB-UHFFFAOYSA-N fluoroethene Chemical compound FC=C XUCNUKMRBVNAPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- VJGCZWVJDRIHNC-UHFFFAOYSA-N 1-fluoroprop-1-ene Chemical compound CC=CF VJGCZWVJDRIHNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013716 LiNi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001290 LiPF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000572 Lithium Nickel Cobalt Manganese Oxide (NCM) Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001774 Perfluoroether Polymers 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 229910008479 TiSi2 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBDMTTNVIIVBKI-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Mn+2].[Co+2].[Ni+2].[Li+] Chemical compound [O-2].[Mn+2].[Co+2].[Ni+2].[Li+] FBDMTTNVIIVBKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 description 1
- 239000002194 amorphous carbon material Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 1
- KVNRLNFWIYMESJ-UHFFFAOYSA-N butyronitrile Chemical compound CCCC#N KVNRLNFWIYMESJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- REKWWOFUJAJBCL-UHFFFAOYSA-L dilithium;hydrogen phosphate Chemical compound [Li+].[Li+].OP([O-])([O-])=O REKWWOFUJAJBCL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N dimethyl phthalate Natural products CC(=O)OC1=CC=CC=C1OC(C)=O FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001826 dimethylphthalate Drugs 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- OMRRUNXAWXNVFW-UHFFFAOYSA-N fluoridochlorine Chemical compound ClF OMRRUNXAWXNVFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- OVAQODDUFGFVPR-UHFFFAOYSA-N lithium cobalt(2+) dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Mn](=O)(=O)([O-])[O-].[Co+2] OVAQODDUFGFVPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000004040 pyrrolidinones Chemical class 0.000 description 1
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical compound FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/117—Inorganic material
- H01M50/119—Metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
- H01M50/15—Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/155—Lids or covers characterised by the material
- H01M50/157—Inorganic material
- H01M50/159—Metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
- H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
- H01M50/627—Filling ports
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
- H01M50/673—Containers for storing liquids; Delivery conduits therefor
- H01M50/682—Containers for storing liquids; Delivery conduits therefor accommodated in battery or cell casings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
本发明提供相比于现有技术能够减少电解液的量的方形二次电池。方形二次电池(100)包括将正负电极卷绕而成的扁平的电极组(40)、容纳电极组(40)的扁平方形的电池罐(11)、密封电池罐(11)的开口部(11a)的电池盖(12)和固定在电池盖(12)上且容纳在电池罐(11)内的绝缘部件(3)。方形二次电池(100)具有袋状的由绝缘板形成的容纳部件(4),其比电池罐(11)的容积小且容纳在电池罐(11)内,在容纳电解液的同时容纳电极组(40)。绝缘部件(3)密合在电池盖(12)上以密封其与电池盖(12)之间,同时与容纳部件(4)的开口部(4a)接合以密封开口部(4a)。
Description
技术领域
本发明涉及例如车载用途等使用的方形二次电池。
背景技术
历来,例如,作为对电动汽车或混合动力汽车等车辆所搭载的电机等提供电能的车载用电源或其他机器的电源,使用例如具有高能量密度的锂离子二次电池等方形二次电池。方形二次电池在方形的电池容器内容纳有作为发电元件的扁平的卷绕电极体。发电元件上卷绕有片状的绝缘膜,以使电池容器与发电元件之间电绝缘(例如,参考下述专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2013/027296号公报
发明内容
发明所要解决的课题
根据上述专利文献1,能够提供一种具有简单地使绝缘保护膜介隔在电池容器与发电元件之间、易于进行绝缘保护膜的安装操作自动化、生产性优异的结构的锂离子二次电池。但是,该锂离子二次电池中,在由绝缘膜包覆的发电元件所存在的空间与绝缘保护膜的外侧与电池容器之间的空间之间,注入电池容器内的电解液会通过绝缘保护膜的间隙比较自由地流动。
因此,为了使电解液充分地含浸于发电元件的电极间,不仅在绝缘保护膜与发电元件之间,还需要将电解液注入电池容器内以适度地充填在绝缘保护膜与电池容器之间的空间。在此情况下,例如,伴随着方形二次电池的大容量化而电池容器的容积增加的话,则存在发电元件与电池容器之间的空间增加,从而电解液的量增加的问题。
本发明是鉴于上述课题完成的,其目的在于提供一种相对于现有技术能够减少电解液的量的方形二次电池。
解决课题的方法
为了达到上述目的,本发明的方形二次电池包括将正负电极卷绕而成的扁平的电极组、容纳该电极组的扁平方形电池罐、密封该电池罐的开口部的电池盖以及固定在该电池盖上且容纳在所述电池罐内的绝缘部件,其特征在于,还包括由绝缘板形成的袋状的容纳部件,其比所述电池罐的容积小,容纳在所述电池罐内,以在容纳电解液的同时容纳所述电极组,所述绝缘部件密合在所述电池盖上以对其与所述电池盖之间进行密封,同时接合在所述容纳部件的开口部以密封该开口部。
发明效果
根据本发明的方形二次电池,电解液与电极组同时容纳于比电池罐容积小的由绝缘板形成的袋状的容纳部件内,通过绝缘部件将容纳部件的开口密封,由此能够消除填充于电池罐与容纳部件之间的空间的多余的电解液,使得容纳部件内的电解液有效地含浸于电极组。因此,根据本发明,能够提供相比于现有技术能够减少电解液的量的方形二次电池。
附图说明
图1示出了本发明的方形二次电池的实施方式1的外观立体图。
图2示出了图1所示的方形二次电池的分解立体图。
图3示出了图1所示的方形二次电池的沿着III-III线的横截面图。
图4示出了图2所示的电极组的分解立体图。
图5示出了图2及图3所示的绝缘部件的平面图。
图6示出了图5所示的绝缘部件的变形例1的平面图。
图7示出了图5所示的绝缘部件的变形例2的平面图。
图8示出了本发明的方形二次电池的实施方式2的分解立体图。
图9示出了图8所示的绝缘部件的平面图。
图10示出了图8所示的绝缘部件的变形例的平面图。
具体实施方式
1.实施方式1
以下,参考附图对本发明的方形二次电池的实施方式1进行说明。
图1是本实施方式的方形二次电池100的外观立体图。图2是图1所示的方形二次电池100的分解立体图。图3是图1所示的方形二次电池沿着III-III 线的横截面图。
本实施方式的方形二次电池100包括将正负电极卷绕而成的扁平的电极组40、容纳该电极组40的扁平方形的电池罐11、密封该电池罐11的开口部 11a的电池盖12以及固定在该电池盖12上且容纳在电池罐11内的绝缘部件3。
详细内容后续进行说明,本实施方式的方形二次电池100的最大特征在于,具有袋状的由绝缘板形成的容纳部件4,其比电池罐11的容积小,容纳在电池罐11内,容纳电解液的同时容纳电极组40,以及,绝缘部件3密合于电池盖12以密封其与电池盖12之间的同时与容纳部件4的开口部4a相接合以密封开口部4a。以下,对于本实施方式的方形二次电池100的结构进行详细说明。
电池罐11例如通过对铝合金等金属材料施加深拉加工来制备,其具有在上部具有矩形的开口部11a的扁平的有底矩形筒状。即,电池罐11在厚度方向的两侧具有最大面积的宽侧壁11b,在宽度方向的两侧具有较小面积的狭侧壁11c,在底部具有在宽度方向为长边的长方形的底壁11d,为大致长方体的箱型筐体。
电池盖12例如是由铝合金等金属材料制备的大致长方形的板状部件。电池盖12例如通过激光焊接,以将整个一周接合于电池罐11的开口部11a,由此密封电池罐11的开口部11a,与电池罐11同时构成电池容器10。在电池盖 12的长度方向的两端,设置有正负的外部端子20A、20B。
正负的外部端子20A、20B分别具有导电板21、螺栓22和连接端子23。正极外部端子20A的导电板21、螺栓22及连接端子23例如由铝或铝合金制备。负极外部端子20B的导电板21、螺栓22及连接端子23例如由铜或铜合金制备。以下,在无特别必要将正极外部端子20A与负极外部端子20B进行区别时,将其统一标记为外部端子20。
导电板21为以电池盖12的长度方向为长边方向的大致长方形的矩形板状部件,介隔着绝缘部件2配置在电池盖12上。导电板21在长度方向的中间部具有缩颈,在长度方向的一端具有使螺栓22插通的贯通孔,在长度方向的另一端具有使连接端子23插通的贯通孔。螺栓22,头部配置在绝缘部件2与导电板21之间,从导电板21的下方贯通并从上方突出,与导电板21电连接。连接端子23是将正负外部端子20A、20B分别与正负集电板30A、30B电连接的圆筒状部件。
在电池盖12的长度方向的中间部,设置有排气阀13与注液口14。排气阀13例如通过将电池盖12进行薄壁化而形成沟部13a来设置,其是当电池容器10的内压上升至超过预定值时开裂以放出内部的气体,由此来降低电池容器10的内压的安全阀。注液口14用于向电池容器10的内部注入电解液,例如通过激光焊接来焊接注液栓15来密封。
在电池盖12的下表面,即向着电池罐11的内侧的面上,固定有绝缘部件 3和正负集电板30A、30B。绝缘部件2、3例如由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制备。正极集电板30A 例如由铝或铝合金制备,负极集电板30B例如由铜或铜合金制备。以下,在没有特殊必要区别正极集电板30A与负极集电板30B时,将其统一标记为集电板30。
绝缘部件3是以电池盖12的长度方向为长边方向的大致长方形的矩形板状部件,具有插通连接端子23的贯通孔3a和使排气阀13及注液口14露出的开口部3b。另外,本实施方式的绝缘部件3在与容纳部件4的开口部4a相对的下表面侧,具有环状接合部3c。环状接合部3c例如接合在容纳部件4的开口部4a的内侧,以密封容纳部件4的开口部4a。
集电板30具有与电池盖12大致平行的矩形板状的基部31、在基部31的一侧弯曲且向着电池罐11的底壁11d沿着宽侧壁11b延伸的矩形板状的端子部32。集电板30的基部31具有插通外部端子20的连接端子23的贯通孔31a。正负集电板30A、30B的端子部32,例如通过超声波压焊或电阻焊等,分别与电极组40的引线部41c、42c接合,以与电极组40的正负电极41、42(参考图4)电连接。
外部端子20、绝缘部件2和绝缘部件3以及集电板30,通过外部端子20 的连接端子23铆接固定在电池盖12上。具体而言,例如,根据以下步骤,能够将各部件铆接固定在电池盖12上。首先,使连接端子23插通外部端子20 的导电板21的贯通孔、绝缘部件2的贯通孔、电池盖12的贯通孔、绝缘部件 3的贯通孔3a及集电板30的基部31的贯通孔31a。
接下来,使连接端子23的一端在外部端子20的导电板21的上表面发生塑性变形以扩径,形成铆接部23a。同样地,使连接端子23的另一端在集电板30的基部31的下表面发生塑性变形以扩径,形成铆接部23b。需要说明的是,连接端子23也可以将一端与导电板21一体化设置,仅在另一端形成铆接部23b,还可以将另一端与集电板30的基部31一体化设置,仅在一端形成铆接部23a。
通过以上,正负的外部端子20A、20B、绝缘部件2和绝缘部件3以及正负集电板30A、30B,通过连接端子23被铆接固定在电池盖12上。另外正负外部端子20A、20B分别通过连接端子23与正负集电板30A、30B电连接。另外,外部端子20及集电板30介隔着绝缘部件2和绝缘部件3被固定在电池盖12上,由此相对于电池盖12电绝缘。另外,绝缘部件3密合于电池盖12 上以密封其与电池盖12之间。
图4是对图2所示电极组40的一部分进行展开的分解立体图。
电极组40,是以卷绕轴A为中心卷绕正负电极41、42,将在各集电体露出部形成的引线部41c、42c配置在卷绕轴A方向的一端的扁平的卷绕电极组。更具体而言,电极组40是将介隔着隔膜43、44层叠的正负电极41、42,在与卷绕轴A平行的轴芯周围卷绕而形成的扁平形状的卷绕电极组。隔膜43、 44例如由多孔质聚乙烯树脂制备,在使正极电极41与负极电极42之间绝缘的同时,在最外周卷绕的负极电极42的外侧也卷绕有隔膜44。
电极组40例如可以通过以下步骤制备。首先,在未图示的轴芯上分别焊接隔膜43、44的各卷绕始端部,将隔膜43、44与正负电极41、42交互重叠来进行卷绕。此时,相对于负极电极42的始端部,将正极电极41的始端部配置在轴芯侧来进行卷绕。由此,在卷绕后的电极组40中,正极电极41的卷绕的始端部位,相对于负极电极42的卷绕始端部而言,位于轴芯侧。
在本实施方式中,电极组40中,正负电极41、42以垂直于电池盖12的卷绕轴A为中心卷绕。电极组40具有正负电极41、42平坦地卷绕的平坦部 40a和在该平坦部40a的两侧正负电极41、42弯曲进行卷绕的弯曲部40b。将电极组40配置为,平坦部40a与电池罐11的宽侧壁11b相对,平坦部40a两侧的弯曲部40b与电池罐11的狭侧壁11c相对。
正极电极41具有作为正极集电体的正极箔41a和涂布于正极箔41a的两表面由正极活性物质合剂形成的正极合剂层41b。正极电极41的宽度方向的一侧,为未形成正极合剂层41b而露出了正极箔41a的集电体露出部,切分集电体露出部形成多个引线部41c。引线部41c在正极电极41的宽度方向上突出,从隔膜43、44的宽度方向的端部突出。正极电极41的多个引线部41c,在电极组40卷绕后,调节引线部41c之间的间隔以使得在与正极集电板30A的端子部32相对应的位置处被集合成束。
正极电极41,例如将在正极活性物质中添加导电材料、粘结剂及分散溶剂并混炼得到的正极活性物质合剂除了宽度方向的一侧之外涂布于正极箔41a 的两表面,通过干燥、加压、切断来制备。作为正极箔41a例如可以使用厚度约15μm的铝箔。不包含正极箔41a的厚度的正极合剂层41b的厚度例如为约 70μm。
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具有层状结晶结构的镍钴酸锂(化学式LiNixCoyAl1-x-yO2)100重量份、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(以下称作PVDF)和作为分散溶剂的N-甲基吡咯烷酮(以下称作NMP)。正极活性物质不限于上述镍钴酸锂,例如,还可以使用称作三元系活性物质的层状镍钴锰酸锂(化学式Li(NixCoyMn1-x-y)O2)、一部分被金属元素置换或掺杂的锂镍钴锰复合氧化物。另外,作为正极活性物质,还可以混合使用具有层状结晶结构的锂钴氧化物或钛酸锂及这些物质的一部分被金属元素置换或掺杂的锂-金属复合氧化物混合。为了获得高容量,优选地,可以使用镍含量高的过渡金属复合氧化物。
负极电极42具有作为负极集电体的负极箔42a、涂布于负极箔42a的两表面的由负极活性物质合剂形成的负极合剂层42b。在负极电极42的宽度方向的一侧,为未形成负极合剂层42b而露出负极箔42a的集电体露出部,切分集电体露出部形成引线部42c。引线部42c在负极电极42的宽度方向突出,从隔膜43、44的宽度方向的端部突出。负极电极42的多个引线部42c,在电极组40卷绕后,调节引线部42c之间的间隔以使得在与负极集电板30B的端子部32相对应的位置处被集合成束。
负极电极42,例如可以将在负极活性物质中添加有粘结剂及分散溶剂并混炼得到的负极活性物质合剂,除了宽度方向的一侧之外涂布在负极箔42a的两表面,通过干燥、加压、切断来制备。作为负极箔42a例如可以使用厚度约 10μm的铜箔。不包含负极箔42a的厚度的负极合剂层42b的厚度例如为约 40μm。
作为负极活性物质合剂的材料,例如,添加作为负极活性物质的100重量份的石墨类碳素粉末、作为增粘调节剂的CMC水溶液,混合后,添加作为粘结剂的1重量份的SBR,混炼后调节粘度来制备负极浆料。负极活性物质不限于使用上述石墨类碳素1种,还可以使用可以吸脱锂离子的天然石墨、人造各种石墨材料、软碳或硬碳等无定形碳材料、Si或Sn等的化合物(例如SiO、 TiSi2等),或这些材料的复合材料。对于负极活性物质的粒子形状也没有特殊的限制,可以适当选择鳞片状、球状、纤维状或块状等粒子形状。为了获得高容量,优选地,使用在石墨类碳素中复合化不同种类活性物质以形成高密度的活性物质合剂层。
需要说明的是,上述用于正极及负极合剂层41b、42b的粘结剂,不限于 PVDF。上述粘结剂,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、硝化棉、氰乙基纤维素、各种胶乳、丙烯腈、氟乙烯、偏二氟乙烯、氟丙烯、氟化氯、丙烯酸系树脂等聚合物及其混合物等。
另外,将正极电极41及负极电极42介隔着隔膜43、44重叠来进行卷绕时的轴芯,例如可以是用将比正极箔41a、负极箔42a、隔膜43、44的任一个的刚性高的树脂板卷绕形成的轴芯。
在电极组40的卷绕轴A方向上,负极电极42的负极合剂层42b的宽度,比正极电极41的正极合剂层41b的宽度要宽。另外,在电极组40的最内周与最外周卷绕有负极电极42。由此,从电极组40的最内周直至最外周,正极合剂层41b被夹持在负极合剂层42b之间。
电极组40中,作为正负电极41、42的集电体露出部的引线部41c、42c,例如,通过超声波压焊或电阻焊等,分别与正负集电板30A、30B的端子部 32接合。由此,电极组40通过集电板30与外部端子20电连接的同时,介隔着绝缘部件3被固定在电池盖12上。需要说明的是,在电极组40的卷绕轴A 方向上,隔膜43、44的宽度比负极合剂层42b的宽度要宽,正极电极41及负极电极42的引线部41c、42c分别从隔膜43、44的宽度方向端部向着宽度方向外侧突出。因此,隔膜43、44,在将引线部41c、42c成束进行焊接时不会成为障碍。
电极组40在接合于集电板30后,容纳在袋状的由绝缘板形成的容纳部件 4内。容纳部件4例如由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯(PFA)、聚苯硫醚(PPS)等绝缘板制备。容纳部件 4形成为底部4b与侧部4c被封闭且上部具有开口部4a的袋状。
如图3所示,容纳部件4比电池罐11的容积小,容纳在电池罐11内,容纳电解液的同时容纳电极组40。容纳部件4的开口部4a例如通过热焊接、胶粘剂或机械性保持结构等接合于绝缘部件3,通过绝缘部件3被封闭及密封。容纳部件4例如可将上下开放的筒状的绝缘板的底部,例如通过热焊接进行接合,来形成为袋状。另外,容纳部件4可以将2枚绝缘板重叠,将侧端部与下端部例如通过热焊接进行接合,由此来形成为袋状。
图5是从电池罐11的底壁11d侧向着与电极组40的卷绕轴A平行的方向所见的绝缘部件3的平面图。
绝缘部件3具有环状接合部3c,环状接合部3c具有沿着从与电极组40 的卷绕轴A平行的方向所见的电极组40的外形。在本实施方式中,环状接合部3c,如图3所示,具有从绝缘部件3的下表面,即面向绝缘部件3的电池罐11的内侧的面,向着电池罐11的底壁11d突出的突起部3d的外周面。
环状接合部3c在方形二次电池100的高度方向,即在与电池盖12垂直的方向上具有预定的高度,例如,通过热焊接、胶粘剂或机械性保持结构,接合于容纳部件4的开口部4a的内侧。需要说明的是,在绝缘部件3未设置突起部3d的情况下,也可以以与电池罐11的宽侧壁11b及狭侧壁11c相对的绝缘部件3的外周面为环状接合部3c。
如图5所示,环状接合部3c,从与卷绕轴A平行的方向看,具有沿着电极组40的平坦部40a的直线部3c1和沿着电极组40的弯曲部40b的曲线部 3c2。从使容纳部件4大于电极组40,以使得电极组易于容纳在容纳部件4内的观点出发,在电池盖12的长度方向,优选地,环状接合部3c的宽度W3为图2所示电极组40的宽度W40以上。同样地,沿着电池盖12的短边方向的环状接合部3c的深度D3,优选为图2所示电极组40的厚度T40以上。本实施方式中,环状接合部3c的宽度W3及深度D3,比电极组40的宽度W40及厚度T40稍大。
另一方面,从减小容纳部件4的容积,以减少容纳于容纳部件4内的电解液的量的观点出发,在电池盖12的长度方向,优选环状接合部3c的宽度W3 为电极组40的幅W40以下。同样地,沿着电池盖12的短边方向的环状接合部3c的深度D3,优选为电极组40的厚度T40以下。
在此情况下,优选地,在将电极组40容纳于比电极组40大一圈的由热可塑性树脂形成的容纳部件4内之后,将容纳部件4的一部分或全部加热以使其收缩,以使开口部4a与环状接合部3c接合。例如,如果将容纳部件4的开口部4a接合于环状接合部3c时加热而使其收缩,如图2所示,开口部4a的周长4aL,缩小为小于开口部4a与底部4b之间的中间部的侧部4c的周长4cL。
在环状接合部3c的内侧,绝缘部件3在与电池盖12的注液口14相对应的位置处具有开口部3b。另外,在环状接合部3c的内侧,绝缘部件3在与作为安全阀的排气阀13相对应的位置处具有开口部3b。在本实施方式中,绝缘部件3的开口部3b形成为包含与注液口14相对应的位置以及与排气阀13相对应的位置这两者的大小的矩形状。
如图2及图3所示,容纳部件4在开口部4a接合于绝缘部件3且容纳了电极组40的状态下,插入电池罐11的开口部11a,以容纳在电池罐11内。其后,通过电池盖12封闭电池罐11的开口部11a,例如,通过激光焊接,将电池盖12的整个一周焊接在电池罐11的上端,以通过电池盖12密封电池罐11 的开口部11a,由此构成电池容器10。
此后,通过电池盖12的注液口14向容纳部件4的内部注入非水电解液,例如,通过激光焊接将注液栓15接合于注液口14上以进行密封。由此,使得容纳有电极组40及电解液的容纳部件4密封。作为注入电解液内部的非水电解液,例如,可以使用在碳酸乙烯酯与碳酸二甲酯以体积比1:2的比例混合得到的混合溶液中溶解有浓度1mol/升的六氟化磷酸锂(LiPF6)的电解液。
通过以上的结构,本实施方式的方形二次电池100将由发电机等提供的电能,通过外部端子20及集电板30储存于电极组40内,储存于电极组40的电能通过集电板30及外部端子20提供给外部的电机等。
以下,对本实施方式的方形二次电池100的作用进行说明。
本实施方式的方形二次电池100,如上所述,具有比电池罐11容积小、且容纳在电池罐11内、容纳电解液的同时容纳电极组40的袋状的由绝缘板构成的容纳部件4。另外,绝缘部件3密合于电池盖12,以对其与电池盖12之间进行密封的同时,接合于容纳部件4的开口部4a而对该开口部4a进行密封。
因此,在通过电池盖12的注液口14向容纳部件4的内部注入非水电解液时,防止了电解液流出至电池罐11与容纳部件4之间的空间,相比于现有技术能够以较少量的电解液使得电解液充分浸渍及含浸在电极组40的正负电极 41、42之间。因此,根据本实施方式的方形二次电池100,相比于现有技术,能够减少电解液的量。另外,即使在下述情况下,即伴随着方形二次电池100 的高容量化、高输出化等,电池罐11的容积增加从而电极组40与电池罐11 之间的空间增加的情况下,也能够抑制电解液的使用量增加。
另外,本实施方式的方形二次电池100中,正负电极41、42以垂直于电池盖12的卷绕轴A为中心卷绕,在电极组40的卷绕轴A方向的电池盖12侧的端部突出有正负电极41、42的引线部41c,42c。由此,与电极组40的卷绕轴A配置为平行于电池盖12的情况下比较,缩短了集电板30的端子部32 的长度而增加了电池罐11内的空间,由于此,能够增加电极组40的体积,使方形二次电池100高容量化。
另外,在本实施方式中,从与卷绕轴A平行的方向看绝缘部件3具有沿着电极组40的外形的环状接合部3c。因此,可以将接合于环状接合部3c的容纳部件4,沿着电极组40的外形配置,从而减少电极组40与容纳部件4之间的空间,能够减少电解液的量。另外,在本实施方式中,环状接合部3c接合于容纳部件4的开口部4a的内侧。因此,在将容纳部件4的开口部4a接合于环状接合部3c时,配置成在环状接合部3c的外侧被覆容纳部件4,从而能够容易且确实地进行接合。
另外,电极组40具有将正负电极41、42平坦地卷绕的平坦部40a以及在该平坦部40a的两侧正负电极41、42弯曲卷绕的弯曲部40b。并且,环状接合部3c,从平行于卷绕轴A的方向看,具有沿着电极组40的平坦部40a的直线部3c1和沿着电极组40的弯曲部40b的曲线部3c2。由此,可以将接合于环状接合部3c的容纳部件4,沿着电极组40的平坦部40a与弯曲部40b进行配置,从而能够减少电极组40与容纳部件4之间的空间,减少电解液的量。
另外,在环状接合部3c的内侧,绝缘部件3在与电池盖12的注液口14 相对应的位置处具有开口部3b,因此,不会因绝缘部件3妨碍电解液向容纳部件4内注入。另外,在环状接合部3c的内侧,绝缘部件3在与作为安全阀的排气阀13相对应的位置处具有开口部3b,因此,在电池容器10的内压上升时,不会由于绝缘部件3而妨碍排气阀13的工作。
容纳部件4的开口部4a的周长缩小为小于在容纳部件4的开口部4a与底部4b之间的中间部的侧部4c的周长。在此情况下,例如,使得由热可塑性树脂形成的容纳部件4的开口部4a比电极组40大一圈,将电极组40容纳于容纳部件4内,此后,将开口部4a被覆在绝缘部件3的环状接合部3c,通过加热可以使其收缩。因此,能够使得电极组40容易地容纳于容纳部件4内。
如上述说明,根据本实施方式的方形二次电池100,能够相比于现有技术减少电解液的量,即使在伴随这高容量化、高输出化等而电极组40与电池罐 11之间的空间增加的情况下,也能够抑制电解液的使用量的增加。
需要说明的是,在本实施方式中,对于绝缘部件3在与排气阀13和注液口14相对应的位置处具有矩形的开口部3b的结构进行了说明,但绝缘部件3 不限于该结构。以下,对绝缘部件3的变形例1及2进行说明。
图6为图5所示的绝缘部件3的变形例1的平面图。本变形例的绝缘部件 3A中,使电池盖12露出的开口部3e在环状接合部3c的内侧形成于集电板30 的基部31所固定的区域之间。由此,可以扩大开口部3e的开口面积,提高排气阀13及注液口14的配置的自由度。另外,能够减少绝缘部件3的材料的使用量。
图7是示出图5所示的绝缘部件3的变形例2的平面图。本变形例的绝缘部件3B中,与变形例1的绝缘部件3A同样地,使电池盖12露出的开口部 3e在环状接合部3c的内侧形成于集电板30的基部31所固定的区域之间。进一步,绝缘部件3B具有对开口部3e进行增强的筋部3f。由此,在绝缘部件 3B的开口部3e附近,能够提高刚性及机械强度。
2.实施方式2
以下,对于本发明的方形二次电池的实施方式2,引用图4,利用图8至图10进行说明。
图8是本实施方式的方形二次电池100’的分解立体图。图9是从垂直于图 8所示的电极组40’的卷绕轴A’的方向所见的本实施方式的绝缘部件3’的平面图。图10示出了图9所示的绝缘部件3’的变形例的平面图。
本实施方式的方形二次电池100’,在电极组40’的正负电极41、42以平行于电池盖12的卷绕轴A’为中心进行卷绕这一方面,以及外部端子20’及集电板30’的结构与实施方式1的方形二次电池100不同。本实施方式的方形二次电池100’的其他方面与实施方式1的方形二次电池100相同,对于相同的部分标记以相同的符号,省略其说明。
在本实施方式中,在电极组40’的正负电极41、42的集电体露出部41c’、 42c’未形成有引线部。正负电极41、42的集电体露出部41c’、42c’分别配置在与卷绕轴A’平行的正负电极41、42的宽度方向的一端与另一端,与隔膜43、 44交互重叠,以卷绕轴A’为中心进行卷绕。由此,电极组40’中,在卷绕轴A’方向的一端配置有正极电极41的集电体露出部41c’,在卷绕轴A’方向的另一端配置有负极电极42的集电体露出部42c’。
外部端子20’具有大致长方体形状的嵌段状的焊接接合部21’。在焊接接合部的下表面,设置有与实施方式1的连接端子23相同的圆筒状的连接端子部。正极外部端子20A’例如由铝或铝合金制备,负极外部端子20B’例如由铜或铜合金制备。
集电板30’与实施方式1的集电板30同样地,具有基部31’和端子部32’。集电板30’的基部31’与实施方式1的集电板30同样地,通过贯通绝缘部件2’、电池盖12、绝缘部件3’及基部31’的贯通孔的外部端子20’的连接端子部,铆接固定在电池盖12上。
集电板30’的端子部32’在基部31’的一侧弯曲,沿着电池罐11的一方的宽侧壁11b向着底壁11d延伸,中途弯曲向电极组40的厚度方向,再度向着底壁11d延伸。正负集电板30A’、30B’的端子部32’的弯曲的部分的下方侧,例如通过超声波压焊或电阻焊,分别与在电极组40’的卷绕轴A’方向的一端与他端成束的集电体露出部41c’、42c’分别接合。
由此,电极组40’通过集电板30’及绝缘部件3’固定于电池盖12,正负电极41、42在以与电池盖12平行的卷绕轴A’为中心而卷绕的状态下被支持。电极组40’与实施方式1的电极组40同样地,是具有平坦部40a和弯曲部40b 的扁平的卷绕电极组。因此,从垂直于卷绕轴A’且垂直于电池盖12的方向所见的电极组40’的外形,为大致长方形的矩形状。如图9所示,本实施方式的绝缘部件3’,从垂直于卷绕轴A’的方向所见具有沿着电极组40’的外形的矩形状的环状接合部3c’。
本实施方式的方形二次电池100’与实施方式1的方形二次电池100同样地,具有比电池罐11容积小、容纳在电池罐11内且容纳电解液的同时容纳电极组40’的袋状的由绝缘板形成的容纳部件4。并且,绝缘部件3’在密合于电池盖12以密封其与该电池盖12之间的同时,接合于容纳部件4的开口部4a 以对该开口部4a进行密封。
因此,根据本实施方式的方形二次电池100’与实施方式1的方形二次电池 100同样地,相比于现有技术能够减少电解液的量,即使在伴随着高容量化、高输出化等而电极组40’与电池罐11之间的空间增加的情况下,也能够抑制电解液的使用量的增加。另外,绝缘部件3’,由于从垂直于卷绕轴A’的方向所见具有沿着电极组40’的外形的矩形状的环状接合部3c’,能够将接合于环状接合部3c’的容纳部件4,沿着电极组40’的外形进行配置,从而能够减少电极组 40’与容纳部件4之间的空间,能够减少电解液的量。
需要说明的是,绝缘部件3’的环状接合部3c’的结构不限于图9所示的结构。例如,如图10所示的变形例,绝缘部件3A’还可以为,矩形状的环状接合部3c’的角部形成为曲面状,在角部具有曲面部r。由此,在将容纳部件4 的开口部4a接合于环状接合部3c’时,在矩形的环状接合部3c’的角部附近,在环状接合部3c’与容纳部件4之间难以产生间隙,可以使得环状接合部3c’与容纳部件4易于密合。因此,根据本变形例,能够易于将环状接合部3c’与容纳部件4接合,能够提高容纳部件4的开口部4a的密封性。
以上,利用附图对本发明的实施方式进行了详细说明,但是,具体结构并不限于该实施方式,在不脱离本发明精神的范围内进行的设计变更等,也包含在本发明的范围内。
附图标记说明
3、3A、3B、3’、3A’…绝缘部件;3b、3b’、3e…开口部;173c、3c’…环状接合部;3f…筋部;3c1…直线部;3c2…曲线部;4…容纳部件;4a…开口部;11…电池罐;11a…开口部;12…电池盖;13…排气阀(安全阀);14…注液口;20、20’…外部端子;30、30’…集电板;40、40’…电极组;40a…平坦部; 40b…弯曲部;41…电极(正极电极);41c…引线部(集电体露出部);41c’…集电体露出部;42…电极(负极电极);42c…引线部(集电体露出部);42c’…集电体露出部;100,100’…方形二次电池;A,A’…卷绕轴。
Claims (6)
1.一种方形二次电池,包括:
将正负电极卷绕而成的扁平的电极组,
容纳该电极组的扁平方形电池罐,
密封该电池罐的开口部的电池盖,以及
固定在该电池盖上且容纳在所述电池罐内的绝缘部件;
其特征在于,还包括由绝缘板形成的袋状的容纳部件,其比所述电池罐的容积小,容纳在所述电池罐内,以在容纳电解液的同时容纳所述电极组,
所述电极组的所述正负电极以垂直于所述电池盖的卷绕轴为中心进行卷绕,并具有所述正负电极平坦地卷绕的平坦部和在该平坦部的两侧的所述正负电极弯曲卷绕的弯曲部,
所述绝缘部件具有沿着从与所述卷绕轴平行的方向所见的所述电极组的外形的环状接合部,并密合在所述电池盖上以对其与所述电池盖之间进行密封,同时接合在所述容纳部件的开口部以密封该开口部,
所述环状接合部,从与所述卷绕轴平行的方向看,具有沿着所述平坦部的直线部和沿着所述弯曲部的曲线部。
2.如权利要求1所述的方形二次电池,其特征在于,所述电池盖具有注入所述电解液的注液口,
所述绝缘部件在所述环状接合部的内侧在与所述注液口对应的位置处具有开口部。
3.如权利要求2所述的方形二次电池,其特征在于,所述电池盖具有安全阀,所述安全阀在所述电池罐的内压上升至预定值时打开,
所述绝缘部件在所述环状接合部的内侧在与所述安全阀对应的位置处具有开口部。
4.如权利要求3所述的方形二次电池,其特征在于,所述绝缘部件具有筋部以对该绝缘部件的所述开口部进行增强。
5.如权利要求1所述的方形二次电池,其特征在于,所述容纳部件的所述开口部的周长,比所述容纳部件的所述开口部与底部之间的中间部的周长小。
6.如权利要求1所述的方形二次电池,其特征在于,具有设置在所述电池盖上的外部端子以及集电板,所述集电板与该外部端子连接的同时通过所述绝缘部件固定在所述电池盖上,
所述正负电极的集电体露出部与所述集电板相接合,所述电极组通过所述集电板与所述外部端子电连接,同时固定在所述电池盖上。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014245942 | 2014-12-04 | ||
JP2014-245942 | 2014-12-04 | ||
PCT/JP2015/081248 WO2016088506A1 (ja) | 2014-12-04 | 2015-11-06 | 角形二次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107078337A CN107078337A (zh) | 2017-08-18 |
CN107078337B true CN107078337B (zh) | 2019-10-29 |
Family
ID=56091458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201580056379.0A Active CN107078337B (zh) | 2014-12-04 | 2015-11-06 | 方形二次电池 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20170324070A1 (zh) |
EP (1) | EP3229305B1 (zh) |
JP (1) | JP6328271B2 (zh) |
CN (1) | CN107078337B (zh) |
WO (1) | WO2016088506A1 (zh) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6476726B2 (ja) * | 2014-10-17 | 2019-03-06 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置 |
WO2017047784A1 (ja) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | リチウム エナジー アンド パワー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフッング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト | 蓄電素子 |
EP3514849B1 (en) | 2016-11-16 | 2020-04-29 | Pacesetter, Inc. | Battery with enhanced resistance to dendrite formation |
KR102348680B1 (ko) * | 2017-01-26 | 2022-01-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
JP6972164B2 (ja) * | 2017-11-07 | 2021-11-24 | 株式会社東芝 | 電池及び電池パック |
JP7055648B2 (ja) * | 2018-01-26 | 2022-04-18 | 三洋電機株式会社 | 蓄電装置 |
JPWO2020066240A1 (ja) * | 2018-09-26 | 2021-09-09 | パナソニック株式会社 | 二次電池 |
JP7119837B2 (ja) * | 2018-09-26 | 2022-08-17 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子 |
EP3890046A4 (en) * | 2018-11-26 | 2021-11-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | LID ARRANGEMENT, BATTERY AND BATTERY PACK |
CN113287222B (zh) * | 2019-03-20 | 2024-03-19 | 日本汽车能源株式会社 | 二次电池 |
JP7240611B2 (ja) * | 2019-11-19 | 2023-03-16 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池 |
JP7472317B2 (ja) | 2020-12-14 | 2024-04-22 | 株式会社東芝 | 電池 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013012428A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-17 | Toshiba Corp | 二次電池及び二次電池の製造方法 |
CN103227305A (zh) * | 2012-01-27 | 2013-07-31 | 三洋电机株式会社 | 方形二次电池 |
JP2013251119A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 角形二次電池 |
DE102013200555A1 (de) * | 2013-01-16 | 2014-07-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Isolierung des Innenraumes einer Batteriezelle mit einem prismatischen oder zylindrischen Metallgehäuse |
CN105280874A (zh) * | 2014-06-17 | 2016-01-27 | 三星Sdi株式会社 | 二次电池 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101222309B1 (ko) * | 2010-12-29 | 2013-01-15 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 이차전지 |
JP6040554B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2016-12-07 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子 |
JP2014199780A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-23 | 株式会社リチウムエナジージャパン | 蓄電素子 |
-
2015
- 2015-11-06 CN CN201580056379.0A patent/CN107078337B/zh active Active
- 2015-11-06 WO PCT/JP2015/081248 patent/WO2016088506A1/ja active Application Filing
- 2015-11-06 US US15/525,106 patent/US20170324070A1/en not_active Abandoned
- 2015-11-06 EP EP15864473.2A patent/EP3229305B1/en active Active
- 2015-11-06 JP JP2016562357A patent/JP6328271B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013012428A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-17 | Toshiba Corp | 二次電池及び二次電池の製造方法 |
CN103227305A (zh) * | 2012-01-27 | 2013-07-31 | 三洋电机株式会社 | 方形二次电池 |
JP2013251119A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 角形二次電池 |
DE102013200555A1 (de) * | 2013-01-16 | 2014-07-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Isolierung des Innenraumes einer Batteriezelle mit einem prismatischen oder zylindrischen Metallgehäuse |
CN105280874A (zh) * | 2014-06-17 | 2016-01-27 | 三星Sdi株式会社 | 二次电池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2016088506A1 (ja) | 2017-07-27 |
EP3229305A1 (en) | 2017-10-11 |
EP3229305A4 (en) | 2018-08-15 |
US20170324070A1 (en) | 2017-11-09 |
JP6328271B2 (ja) | 2018-05-23 |
EP3229305B1 (en) | 2019-05-08 |
CN107078337A (zh) | 2017-08-18 |
WO2016088506A1 (ja) | 2016-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107078337B (zh) | 方形二次电池 | |
CN107710459B (zh) | 电池及电池包 | |
JP4061938B2 (ja) | 蓄電素子およびその製造方法 | |
JP5096851B2 (ja) | 蓄電デバイスの製造方法 | |
JP2005093242A (ja) | 二次電池 | |
CN104051699B (zh) | 电池 | |
CN110010357A (zh) | 非水电解质电池及其制造方法 | |
JP6410833B2 (ja) | 角形二次電池 | |
CN107230554B (zh) | 电化学器件 | |
CN108028350A (zh) | 电化学能量储存装置 | |
JP6606400B2 (ja) | 蓄電素子 | |
CN113330600A (zh) | 锂二次电池用电极和锂二次电池 | |
CN113196518A (zh) | 锂离子二次电池及其制造方法 | |
JP6752691B2 (ja) | 二次電池 | |
JP2015103420A (ja) | 角形二次電池 | |
JP6562726B2 (ja) | 角形二次電池及びその製造方法 | |
JP2019087418A (ja) | 電池 | |
JP7155290B2 (ja) | 電池、電池パック、蓄電装置、車両及び飛翔体 | |
JP2016143618A (ja) | 角形二次電池 | |
JP2018056022A (ja) | 二次電池及び電極の製造方法 | |
JP5419811B2 (ja) | 非水二次電池 | |
JP6504994B2 (ja) | 角形蓄電素子 | |
JP2015215968A (ja) | ナトリウムイオン二次電池 | |
JP5860344B2 (ja) | 角形二次電池の製造方法 | |
WO2023007756A1 (ja) | 二次電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Ibaraki Patentee after: Japan Automotive Energy Co.,Ltd. Address before: Ibaraki Patentee before: Hitachi Automotive Energy Co.,Ltd. |
|
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200228 Address after: Ibaraki Patentee after: Hitachi Automotive Energy Co.,Ltd. Address before: Ibaraki Patentee before: HITACHI AUTOMOTIVE SYSTEMS, Ltd. |