CN108886129A - 圆筒形电池 - Google Patents
圆筒形电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108886129A CN108886129A CN201780018339.6A CN201780018339A CN108886129A CN 108886129 A CN108886129 A CN 108886129A CN 201780018339 A CN201780018339 A CN 201780018339A CN 108886129 A CN108886129 A CN 108886129A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- metal plate
- wall section
- thinner wall
- cylindrical battery
- valve body
- 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.)
- Granted
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 44
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 14
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000007581 slurry coating method Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- QGHDLJAZIIFENW-UHFFFAOYSA-N 4-[1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-(4-hydroxy-3-prop-2-enylphenyl)propan-2-yl]-2-prop-2-enylphenol Chemical group C1=C(CC=C)C(O)=CC=C1C(C(F)(F)F)(C(F)(F)F)C1=CC=C(O)C(CC=C)=C1 QGHDLJAZIIFENW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229910013872 LiPF Inorganic materials 0.000 description 1
- 101150058243 Lipf gene Proteins 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- RSNHXDVSISOZOB-UHFFFAOYSA-N lithium nickel Chemical compound [Li].[Ni] RSNHXDVSISOZOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 description 1
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 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
- 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
- H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
- H01M50/171—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids using adhesives or sealing agents
-
- 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
- H01M50/107—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
-
- 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
- H01M50/152—Lids or covers characterised by their shape for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
-
- 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
- H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
- H01M50/167—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids by crimping
-
- 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
- H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
- H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
-
- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
-
- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/552—Terminals characterised by their shape
- H01M50/559—Terminals adapted for cells having curved cross-section, e.g. round, elliptic or button 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/562—Terminals characterised by the material
-
- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
- H01M50/578—Devices or arrangements for the interruption of current in response to pressure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
- H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
本发明的一个方式所涉及的圆筒形电池包括：电极体；电解液；收容电极体和电解液的有底筒状的外装罐；以及铆接固定到外装罐的开口部的封口体。封口体具有电流截断机构，且在金属板形成圆形或者C字形状的薄壁部，所述电流截断机构经由具有圆形状的中空部的绝缘板接合阀体和金属板。从金属板的垂线方向观察，绝缘板的中空部和金属板的薄壁部配置为同心圆状。在将薄壁部的直径设为D1、中空部的直径设为D2时，D1/D2为0.56以上且1以下。
Description
技术领域
本发明涉及具有电流截断机构的圆筒形电池。
背景技术
根据收容发电要素即电极体的外装体的形状、材质，密闭型电池大致分为圆筒形电池、方形电池以及袋型电池。其中，圆筒形电池广泛用作电动工具、电动辅助自行车以及电动汽车等驱动电源。在这些用途中，圆筒形电池用作串联或者并列连接的电池组。
在圆筒形电池的封口体中，嵌入有用于确保安全性的装置。在专利文献1以及2公开的圆筒形电池的封口体中，嵌入有若电池内压增加并达到给定值则工作的电流截断机构。
图5是专利文献1中公开的封口体的剖视图。嵌入封口体的电流截断机构通过层叠外侧铝箔51、内侧铝箔52以及介入其间的绝缘板53而构成。在绝缘板53的中央部形成中空部，外侧铝箔51和内侧铝箔52在绝缘板53的中空部内相互接合。若电池内压上升，则外侧铝箔51受到该压力。在内侧铝箔52与外侧铝箔51的焊接部的周围，形成环状的薄壁部52a，若电池内压达到给定值，则薄壁部52a断裂，外侧以及内侧铝箔51、52间的电流路径截断。进而，若电池内压上升，则外侧铝箔51断裂，电池内部的气体排出。这样，外侧铝箔51作为安全阀发挥功能。
专利文献2的电流截断机构也和专利文献1的情况一样，通过将设有作为易断裂部的薄壁部的铝板与安全阀焊接而构成。该铝板与从电极体导出的极板引线直接连接，并作为端子板发挥功能。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-306351号公报
专利文献2：日本特开2009-110808号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1、专利文献2中公开的电流截断机构通过使一个金属板的薄壁部而不是两个金属板的焊接部断裂来截断电池内部的电流路径。优点在于，在通过金属板的薄壁部的断裂工作的电流截断机构中，工作压力的调整较容易。但是，电流截断机构的工作压力在一定程度的范围内存在偏差。若考虑偏差，则需要将工作压力的设计值设定为较低。如果能够减少工作压力的偏差，则能够将工作压力的设计值设定为较高，因此提高了端子板的机械强度，且改善了电池的制造工序中的成品率。此外，工作压力的偏差的减少关系到电流截断机构的可靠的工作，因此能够有助于圆筒形电池的安全性提高。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种具有工作压力的偏差减少了的电流截断机构的圆筒形电池。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，本发明的一个方式所涉及的圆筒形电池包含：电极体；电解液；收容电极体和电解液的有底筒状的外装罐；以及铆接固定到外装罐的开口部的封口体。封口体具有电流截断机构，且在金属板形成圆形或者C字形状的薄壁部，所述电流截断机构经由具有圆形的中空部的绝缘板接合阀体和金属板。从金属板的垂线方向观察，绝缘板的中空部和金属板的薄壁部配置为同心圆状。在将薄壁部的直径设为D1、中空部的直径设为D2时，D1/D2为0.56以上且1以下。
发明效果
根据本发明的一个方式，能够提供一种具有工作压力的偏差减少了的电流截断机构的圆筒形电池。
附图说明
图1是一个实施方式所涉及的非水电解液二次电池的剖视图。
图2是一个实施方式所涉及的封口体的剖视图。
图3是一个实施方式所涉及的金属板的俯视图。
图4是一个实施方式所涉及的绝缘板的俯视图。
图5是专利文献1中公开的封口体的剖视图。
具体实施方式
以下，使用作为圆筒形电池的一个例子的非水电解液二次电池对用于实施本发明的方式进行说明。另外，本发明不限于下述实施方式，在不变更其主旨的范围内能够适当地变更并实施。
图1是非水电解液二次电池10的剖视图。电极体18收容在有底筒状的外装罐22的内部。电极体18是通过隔着隔离物17卷绕正极板15和负极板16来制作。正极引线15a以及负极引线16a分别与正极板15以及负极板16连接。而且，正极引线15a与封口体11连接，负极引线16a与外装罐22的底部连接。封口体11隔着密封垫21被铆接固定到外装罐22的开口部。未图示的非水电解液和电极体18一起被收容在外装罐22的内部。
如图2所示，封口体11由阀体12、金属板13以及介入其间的绝缘板14构成。阀体12的中心部朝向金属板13突出，该突出部与金属板13接合。正极引线15a与金属板13连接，金属板13作为内部端子板发挥功能。金属板13不需要与正极引线15a直接连接，也能够使其他的导电性构件介入金属板13和正极引线15a之间作为内部端子板。阀体12的一部分露出在电池外部，并能够将该露出部与外部设备等连接。也就是说，在本实施方式中，阀体12作为正极外部端子发挥功能。
封口体11具有由阀体12、金属板13以及绝缘板14构成的电流截断机构，电流截断机构工作如下。若在电池内部产生气体且电池内压上升，则阀体12受到该压力。若电池内压达到给定值，则设置在金属板13的薄壁部13a断裂，阀体12和金属板13之间的电流路径被截断。进而，若电池内压上升，则阀体12断裂，电池内部的气体排出。
因为本实施方式的封口体11仅具有构成电流截断机构所需的最小限度的要素，因此能够减少封口体的厚度从而提高非水电解液二次电池的容量。根据使用非水电解液二次电池的用途，能够在封口体11中添加端子盖、PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)元件等其他的要素。例如，能够将端子盖配置在阀体上从而提高封口体的机械强度。但是，为了充分确保阀体的断裂时的气体排出路径，优选如本实施方式那样阀体在电池外部露出。
优选对阀体12以及金属板13使用挠性优越、且即使在非水电解液中露出于正极电位也能够稳定地存在的金属材料。作为这种金属材料，例示有铝以及铝合金。阀体12和金属板13能够通过照射激光这样的高能射线来相互接合。
如图3所示，在金属板13中，作为易断裂部的薄壁部13a形成为圆形。薄壁部13a形成在金属板13的中央部。薄壁部13a形成在金属板的最外圆周部的同心圆上。薄壁部13a也可以在金属板13的最外圆周部的同心圆上形成为C字形状。薄壁部的剖面具有V字形状，但并不局限于此，例如也能够设为U字形状。在薄壁部13a的外侧形成八个通气孔13b。阀体12和金属板13的接合部形成在薄壁部13a的内侧。
薄壁部13a的直径D1以与薄壁部13a的圆周方向垂直的剖面中残留厚度的最薄的部分为基准来决定。如果在薄壁部的剖面中残留厚度的最薄的部分为平坦的情况下，以薄壁部的内周侧的端部为基准来决定薄壁部的直径D1。另外，在薄壁部为C字形状的情况下，薄壁部只要形成在相同圆上即可，且将该圆的直径设为薄壁部的D1。
如图4所示，在绝缘板14中，在中央部形成中空部14a。从金属板13的垂线方向观察，薄壁部13a和中空部14a配置为同心圆状。金属板13的垂线方向与阀体12、金属板13以及绝缘板14的层叠方向一致。在中空部14a的周围形成四个通气孔14b。因为存在中空部14a，所有不一定需要通气孔14b，但是在仅中空部14a不足以作为在电池内部产生的气体的路径的情况下，优选形成通气孔14b。作为能够用于绝缘板14的材料，优选高分子树脂材料，例示有聚丙烯(PP)树脂以及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂。
优选薄壁部13a的直径D1和中空部14a的直径D2之比(D1/D2)为0.56以上且1以下。只要D1/D2在上述范围内，则如后述的实验结果所示，电流截断机构的工作压力的偏差就会减少。
实施例
以下，使用实施例对本实施方式所涉及的非水电解液二次电池10进行更详细说明。
(封口体A1的制作)
阀体12和作为内部端子板的金属板13通过铝板的冲压加工来制作。在金属板13的中央部形成了圆形的薄壁部13a。薄壁部13a的剖面设为V字形状，薄壁部13a的直径D1设为2.8mm。绝缘板14通过聚丙烯树脂的注塑成型来制作。将绝缘板14的中空部14a的直径D2设为2.8mm。阀体12和金属板13用激光焊接接合。这样，制作了封口体A1。
(封口体A2～A6的制作)
除了将绝缘板14的中空部14a的直径D2变更为表1所示的值以外，以与封口体A1同样的方式制作了封口体A2～A6。
(正极板的制作)
作为正极活性物质，使用以LiNi0.91Co0.06Al0.03O2表示的锂镍复合氧化物。混合100质量份的正极活性物质、1质量份的作为导电剂的乙炔黑(AB)以及1质量份的作为粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)，将该混合物在N-甲基-2-吡咯烷酮中混炼从而制备正极合剂浆料。将该正极合剂浆料涂敷在由厚度为13μm的铝箔构成的正极集电体的两面，并干燥从而形成正极合剂层。用辊子压缩该正极合剂层以使填充密度为3.6g/cm3，并将压缩后的极板切断为给定的尺寸从而制作正极板15。在正极板15的一部分设置未形成正极合剂层的正极芯体露出部，将铝制的正极引线15a与正极芯体露出部连接。
(负极板的制作)
作为负极活性物质，使用93质量份的石墨和7质量份的氧化硅(SiO)的混合物。混合100质量份的负极活性物质、1质量份的作为增粘剂的羧甲基纤维素(CMC)以及1质量份的作为粘结剂的丁苯橡胶(SBR)，将该混合物在水中混炼从而调制负极合剂浆料。将该负极合剂浆料涂敷在由厚度为6μm的铜箔构成的负极集电体的两面，并干燥从而形成了负极合剂层。用辊子压缩该负极合剂层以使填充密度为1.65g/cm3，并将压缩后的极板切断为给定的尺寸从而制作了负极板16。在负极板16的一部分设置未形成负极合剂层的负极芯体露出部，将铜制的负极引线16a与负极芯体露出部连接。
(非水电解液的制备)
将碳酸乙二酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯(MEC)以20∶75∶5的体积比来混合从而调制非水溶剂。将作为电解质盐的六氟磷酸锂(LiPF6)溶解在该非水溶剂中以成为1.4mol/L的浓度，从而调制非水电解液。
(电极体的制作)
通过隔着隔离物17来卷绕正极板15和负极板16，从而制作电极体18。对于隔离物17，使用将耐热层形成在单面的聚乙烯制的微多孔膜，该耐热层是将氧化铝(Al2O3)的填料分散在聚酰胺中而获得的。形成耐热层的面被配置为与正极板对置。
(非水电解液二次电池的制作)
将上部绝缘板19以及下部绝缘板20分别配置在电极体18的上方和下方，并将电极体18插入有底筒状的外装罐22。将正极引线15a与封口体11连接，并将负极引线16a与外装罐22的底部连接从而制作注液前电池。而且，将非水电解液注入注液前电池，并隔着密封垫21将封口体11铆接固定到外装罐22的开口部，从而制作外径为18mm、高度为65mm的圆筒形的非水电解液二次电池10。对封口体使用了封口体A1。
(电流截断机构的工作压力的测定)
实施例中所说明的将封口体A1～A6隔着密封垫铆接固定到注液前电池的外装罐的开口部，从而制作工作压力测定用电池。工作压力测定用电池中不注入非水电解液。在工作压力测定用电池的底部形成直径为3mm的贯通孔，插入铜管并在外装罐和铜管之间涂敷密封剂。而且，经由铜管将空气注入工作压力测定用电池内，并使电池内压上升从而测定电流截断机构的工作压力，直到电流截断机构工作为止。对每10个封口体A1～A6进行上述那样的测定，并计算封口体A1～A6各自的工作压力的标准偏差。将其结果总结表示在表1中。
[表1]
从表1可以看出，金属板的薄壁部的直径相对于绝缘板的中空部的直径之比(D1/D2)越大，工作压力的偏差越小。在封口体A1～A4中，工作压力的标准偏差均为0.5kgf/c2以下，偏差非常小。特别是，当D1/D2在0.7～1的范围内时，偏差的减少效果极大。产生上述那样的效果的原因在于，可以考虑因为与金属板抵接的绝缘板与薄壁部相邻，所以当电池内压上升时，抑制了金属板的薄壁部以外的部分的变形。根据这些结果，D1/D2优选为0.56以上且1以下，更优选为0.7以上且1以下。
上述本发明的效果对构成收容在外装罐的电极体、电解液的材料的依赖性低。因此，即使将构成上述实施例中使用的电极体、电解液的材料替换为其他的公知的材料，也可以均匀发挥本发明的效果。
产业上利用可能性
如以上所述，根据本发明，能够提供一种具有工作压力的偏差少的电流截断机构的圆筒形电池。本发明能够广泛应用于圆筒形电池，因此其产业上的利用可能性大。
符号说明
10 非水电解液二次电池；
11 封口体；
12 阀体；
13 金属板；
13a 薄壁部；
14 绝缘板；
14a 中空部；
18 电极体；
22 外装罐。
Claims (6)
1.一种圆筒形电池，具备：
电极体；
电解液；
有底筒状的外装罐，收容所述电极体和所述电解液；以及
封口体，铆接固定到所述外装罐的开口部，
所述封口体具有电流截断机构，所述电流截断机构隔着具有圆形状的中空部的绝缘板接合阀体和金属板，
在所述金属板形成圆形或者C字形状的薄壁部，
从所述金属板的垂线方向观察，所述中空部和所述薄壁部配置为同心圆状，
在将所述薄壁部的直径设为D1、所述中空部的直径设为D2时，D1/D2为0.56以上且1以下。
2.根据权利要求1所述的圆筒形电池，其中，
所述阀体和所述金属板的接合部通过照射高能射线而形成。
3.根据权利要求1或2所述的圆筒形电池，其中，
在所述阀体设置向所述金属板侧突出的凸部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的圆筒形电池，其中，
所述金属板与从所述电极体导出的引线接合，并作为内部端子板发挥功能。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的圆筒形电池，其中，
所述阀体在电池外部露出。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的圆筒形电池，其中，
所述封口体具有配置在所述阀体上的端子盖。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016-061017 | 2016-03-25 | ||
| JP2016061017 | 2016-03-25 | ||
| PCT/JP2017/010121 WO2017163999A1 (ja) | 2016-03-25 | 2017-03-14 | 円筒形電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108886129A true CN108886129A (zh) | 2018-11-23 |
| CN108886129B CN108886129B (zh) | 2021-09-10 |
Family
ID=59899421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201780018339.6A Active CN108886129B (zh) | 2016-03-25 | 2017-03-14 | 圆筒形电池 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11145942B2 (zh) |
| JP (1) | JP6844612B2 (zh) |
| CN (1) | CN108886129B (zh) |
| WO (1) | WO2017163999A1 (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113258206A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-13 | 马鞍山南实九九科技有限公司 | 一种锂电池圆形盖板用月牙形防爆阀 |
| CN115336088A (zh) * | 2020-03-31 | 2022-11-11 | 三洋电机株式会社 | 圆筒形电池 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11757153B2 (en) * | 2017-07-31 | 2023-09-12 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Cylindrical battery |
| WO2019026527A1 (ja) * | 2017-07-31 | 2019-02-07 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 円筒形電池 |
| KR20220043646A (ko) | 2020-09-29 | 2022-04-05 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이차전지 및 이를 포함하는 디바이스 |
| SE2150504A1 (en) * | 2021-04-22 | 2022-10-23 | Northvolt Ab | A cylindrical secondary cell and a method of its manufacture |
Citations (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1200199A (zh) * | 1995-10-31 | 1998-11-25 | 松下电器产业株式会社 | 封闭式电池用防爆封口板及其制造方法 |
| EP0973213A1 (en) * | 1997-11-11 | 2000-01-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Explosion-proof nonaqueous electrolyte secondary cell and rupture pressure setting method therefor |
| EP1026761A1 (en) * | 1998-08-25 | 2000-08-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Secondary battery |
| KR20000066413A (ko) * | 1999-04-16 | 2000-11-15 | 김순택 | 원통형 2차 전지 |
| CN1284206A (zh) * | 1997-08-22 | 2001-02-14 | 杜拉塞尔公司 | 用于电化学电池的电流分断器 |
| JP2001068083A (ja) * | 1999-08-30 | 2001-03-16 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 円筒形電池の防爆構造 |
| JP2001196043A (ja) * | 2000-01-14 | 2001-07-19 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
| JP2001325935A (ja) * | 2000-03-10 | 2001-11-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉型アルカリ蓄電池 |
| US6376120B1 (en) * | 1998-06-15 | 2002-04-23 | Alps Electric Co., Ltd. | Current cutoff mechanism for cell |
| CN1450680A (zh) * | 2002-04-10 | 2003-10-22 | 伊万莫利能量（加拿大）有限公司 | 为可再充电的锂电池而设的顶盖 |
| JP2009110808A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉型電池 |
| CN201355616Y (zh) * | 2009-01-22 | 2009-12-02 | 陶京 | 圆柱形锂电池保护装置 |
| CN101694881A (zh) * | 2009-10-19 | 2010-04-14 | 惠州亿纬锂能股份有限公司 | 一种安全的圆柱式锂-二氧化锰电池 |
| CN201608212U (zh) * | 2009-11-10 | 2010-10-13 | 东莞新能源科技有限公司 | 电池组合盖帽 |
| CN101931090A (zh) * | 2009-06-23 | 2010-12-29 | 深圳市比克电池有限公司 | 一种电池组合盖帽及采用该组合盖帽的圆柱形电池 |
| TW201117457A (en) * | 2009-06-15 | 2011-05-16 | Lg Chemical Ltd | Cab assembly of cylindrical secondary battery, and cylindrical secondary battery comprising the same |
| CN102136608A (zh) * | 2010-01-25 | 2011-07-27 | 日立车辆能源株式会社 | 密闭型电池及其制造方法 |
| CN103227309A (zh) * | 2012-01-27 | 2013-07-31 | 三洋电机株式会社 | 方形二次电池 |
| CN103227310A (zh) * | 2012-01-27 | 2013-07-31 | 三洋电机株式会社 | 方形二次电池 |
| JP2015133245A (ja) * | 2014-01-14 | 2015-07-23 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池 |
| US20150236334A1 (en) * | 2014-02-20 | 2015-08-20 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Cap assembly and secondary battery including the same |
| CN205069727U (zh) * | 2015-11-09 | 2016-03-02 | 大连理工安全装备有限公司 | 一种锂电池用爆破片及端盖 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3346675B2 (ja) | 1995-05-02 | 2002-11-18 | 松下電器産業株式会社 | 密閉型電池の防爆封口板 |
| US6083639A (en) * | 1997-08-22 | 2000-07-04 | Duracell Inc. | Current interrupter for electrochemical cells |
| CN102473883B (zh) * | 2009-08-14 | 2015-04-08 | 株式会社Lg化学 | 具有改善的安全性的圆筒形二次电池 |
| US20140038005A1 (en) | 2011-04-28 | 2014-02-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Sealed cell and method for manufacturing same |
| JP5893935B2 (ja) * | 2012-01-27 | 2016-03-23 | トヨタ自動車株式会社 | 密閉型電池 |
| JP5974531B2 (ja) * | 2012-02-23 | 2016-08-23 | トヨタ自動車株式会社 | 密閉型電池の製造方法 |
| JP2015144095A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の製造方法 |
| KR102194984B1 (ko) * | 2014-04-08 | 2020-12-28 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
-
2017
- 2017-03-14 US US16/086,121 patent/US11145942B2/en active Active
- 2017-03-14 CN CN201780018339.6A patent/CN108886129B/zh active Active
- 2017-03-14 WO PCT/JP2017/010121 patent/WO2017163999A1/ja active Application Filing
- 2017-03-14 JP JP2018507248A patent/JP6844612B2/ja active Active
Patent Citations (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1200199A (zh) * | 1995-10-31 | 1998-11-25 | 松下电器产业株式会社 | 封闭式电池用防爆封口板及其制造方法 |
| CN1284206A (zh) * | 1997-08-22 | 2001-02-14 | 杜拉塞尔公司 | 用于电化学电池的电流分断器 |
| EP0973213A1 (en) * | 1997-11-11 | 2000-01-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Explosion-proof nonaqueous electrolyte secondary cell and rupture pressure setting method therefor |
| US6376120B1 (en) * | 1998-06-15 | 2002-04-23 | Alps Electric Co., Ltd. | Current cutoff mechanism for cell |
| EP1026761A1 (en) * | 1998-08-25 | 2000-08-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Secondary battery |
| KR20000066413A (ko) * | 1999-04-16 | 2000-11-15 | 김순택 | 원통형 2차 전지 |
| JP2001068083A (ja) * | 1999-08-30 | 2001-03-16 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 円筒形電池の防爆構造 |
| JP2001196043A (ja) * | 2000-01-14 | 2001-07-19 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
| JP2001325935A (ja) * | 2000-03-10 | 2001-11-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉型アルカリ蓄電池 |
| CN1450680A (zh) * | 2002-04-10 | 2003-10-22 | 伊万莫利能量（加拿大）有限公司 | 为可再充电的锂电池而设的顶盖 |
| JP2009110808A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉型電池 |
| CN201355616Y (zh) * | 2009-01-22 | 2009-12-02 | 陶京 | 圆柱形锂电池保护装置 |
| TW201117457A (en) * | 2009-06-15 | 2011-05-16 | Lg Chemical Ltd | Cab assembly of cylindrical secondary battery, and cylindrical secondary battery comprising the same |
| CN101931090A (zh) * | 2009-06-23 | 2010-12-29 | 深圳市比克电池有限公司 | 一种电池组合盖帽及采用该组合盖帽的圆柱形电池 |
| CN101694881A (zh) * | 2009-10-19 | 2010-04-14 | 惠州亿纬锂能股份有限公司 | 一种安全的圆柱式锂-二氧化锰电池 |
| CN201608212U (zh) * | 2009-11-10 | 2010-10-13 | 东莞新能源科技有限公司 | 电池组合盖帽 |
| CN102136608A (zh) * | 2010-01-25 | 2011-07-27 | 日立车辆能源株式会社 | 密闭型电池及其制造方法 |
| CN103227309A (zh) * | 2012-01-27 | 2013-07-31 | 三洋电机株式会社 | 方形二次电池 |
| CN103227310A (zh) * | 2012-01-27 | 2013-07-31 | 三洋电机株式会社 | 方形二次电池 |
| JP2015133245A (ja) * | 2014-01-14 | 2015-07-23 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池 |
| US20150236334A1 (en) * | 2014-02-20 | 2015-08-20 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Cap assembly and secondary battery including the same |
| CN205069727U (zh) * | 2015-11-09 | 2016-03-02 | 大连理工安全装备有限公司 | 一种锂电池用爆破片及端盖 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115336088A (zh) * | 2020-03-31 | 2022-11-11 | 三洋电机株式会社 | 圆筒形电池 |
| CN113258206A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-13 | 马鞍山南实九九科技有限公司 | 一种锂电池圆形盖板用月牙形防爆阀 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2017163999A1 (ja) | 2017-09-28 |
| JPWO2017163999A1 (ja) | 2019-01-31 |
| US11145942B2 (en) | 2021-10-12 |
| CN108886129B (zh) | 2021-09-10 |
| US20200313151A1 (en) | 2020-10-01 |
| JP6844612B2 (ja) | 2021-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108886122A (zh) | 圆筒形电池 | |
| CN108886129A (zh) | 圆筒形电池 | |
| JP4470124B2 (ja) | 電池 | |
| CN107431179B (zh) | 圆筒形电池 | |
| CN106030850B (zh) | 圆筒形密闭电池 | |
| JPWO2016157749A1 (ja) | 円筒形電池 | |
| JP5173095B2 (ja) | 密閉型電池 | |
| JP5420219B2 (ja) | 密閉型電池及びその製造方法 | |
| US20140038005A1 (en) | Sealed cell and method for manufacturing same | |
| JP6208258B2 (ja) | 角形二次電池 | |
| CN100588007C (zh) | 密闭型电池 | |
| JP5171441B2 (ja) | 密閉型二次電池 | |
| WO2016143287A1 (ja) | 密閉型電池 | |
| JP6731580B2 (ja) | 円筒形リチウムイオン二次電池 | |
| CN113196518B (zh) | 锂离子二次电池及其制造方法 | |
| WO2010116590A1 (ja) | 円筒形電池 | |
| JP2003132876A (ja) | 密閉型電池および注液孔の封止方法 | |
| JP2005222757A (ja) | リチウムイオン二次電池の仕上げ充放電ガス排出方法 | |
| CN112997337A (zh) | 二次电池用的电极板和使用了该电极板的二次电池 | |
| KR20120115078A (ko) | 밀폐형 전지용 밀봉체 및 이것으로 이루어진 밀폐형 전지 | |
| JP5044933B2 (ja) | 電池 | |
| JPH1125935A (ja) | 非水電解液電池 | |
| JP2014107054A (ja) | 密閉型電池 | |
| JP2010080390A (ja) | 電池 | |
| CN116632464A (zh) | 电化学装置及用电设备 |
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 | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230919 Address after: Osaka, Japan Patentee after: Panasonic New Energy Co.,Ltd. Address before: Japan Osaka Patentee before: Sanyo Electric Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |