CN109417145B - 电池块 - Google Patents
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Abstract
为了自开阀后的排气阀很顺利地排出内部气体而有效地防止热失控的引发从而实现较高的安全性,电池块包括:圆筒型电池(1),其为多个,在该圆筒型电池(1)的两端设有正负的电极;以及引线板,其与圆筒型电池(1)的电极相连接而将圆筒型电池(1)连接在一起。圆筒型电池(1)具备电池罐,该电池罐具有设有底面电极(15B)和排气阀(16)的底板(12),底板(12)具备排气阀(16),在阈值压力的作用下使薄壁线(17)断裂从而使该排气阀(16)开阀。排气阀(16)设于在底板(12)设置的具有非连结部(19)的弯钩状的薄壁线(17)的内侧,将非连结部(19)设为铰链部(25)。此外,在底板(12)的铰链部(25)处配置有与引线板相连接的底面电极(15B),在引线板的与包含薄壁线(17)在内的区域相对的位置设有缺口部(32)。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用引线板将多个圆筒型电池连接起来而形成的电池块,特别是,涉及一种利用引线板将如下这种圆筒型电池连接起来而形成的电池块,该圆筒型电池具有在内压异常地上升时开阀的排气阀。
背景技术
针对向混合动力汽车、电动汽车的行驶电动机供给电力的电池块而言,将许多个二次电池串联、并联地连接在一起从而增大输出和充放电容量。在这种电池块中,为了确保实现较高的安全性而设有排气阀,防止因电池罐的破裂而导致的恶劣影响。排气阀在内压变为高于阈值压力时开阀,从而防止电池罐的破裂。此外,排气阀与排气管道相连结,将在开阀状态下排出的高温高压的气体安全地排出到电池块的外部。为了实现上述结构,开发了一种在封口板设有排气阀的二次电池(参照专利文献1)。
如图7的剖视图所示,该二次电池在圆筒型电池81的封口板82设有排气阀83。在该图的圆筒型电池81中,层叠有双层的金属板作为封口板82,在设于上侧金属板82A的凸部电极84的内部配置有螺旋弹簧85,将被该螺旋弹簧85按压的阀芯86弹性地按压于下侧金属板82B的表面。下侧金属板82B设有通孔87,以封闭该通孔87的方式按压阀芯86。针对该二次电池而言,在电池壳体的内压低于阈值压力的状态下,阀芯86被按压于下侧金属板82B而成为闭阀状态,当内压变为高于阈值压力时,阀芯86被推起而开阀。封口板82存在以下缺点:在排气阀83开阀时,使通过了通孔87的高温高压的气体自设于凸部电极84的小孔88向外部排出,因此无法快速地排出高温高压的气体。
为了消除以上的缺点,开发了一种在外壳罐的底板设有排气阀的二次电池(参照专利文献2)。在图8和图9中示出了该二次电池的底板。在这些图的底板91、92中,呈环状地设有薄壁线94,将薄壁线94的内侧视为排气阀93。在该底板91、92中,设有两组排气阀93。在图8的底板91中,难以使两组排气阀93一同开阀。其原因在于,当一个排气阀93开阀时,内压下降,导致另一个排气阀93不会开阀。若无法使两个排气阀93开阀,则排气阀93的开口面积减小,无法快速地排出内部气体。为了消除此弊病,在图9的底板92中,利用刚度较高的内部极耳95将两组排气阀93连结起来,利用一个排气阀93断裂的动作来推开另一排气阀93从而使另一排气阀93断裂。针对该底板92而言,虽然能使两个排气阀93一同开阀,但将排气阀93连结起来的内部极耳95会限制开阀位置。其原因在于,内部极耳95会卡挂于划分两个排气阀93的肋96,无法使排气阀93与底板92充分地分离从而进行开阀。因此,存在无法使两个排气阀93大幅度地打开而快速地排出内部气体的缺点。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-5075号公报
专利文献2:日本特开2016-100273号公报
发明内容
发明要解决的问题
针对包括许多个二次电池在内的电池块而言,很重要的是:在某个二次电池发生热失控而使排气阀开阀的状态下,热失控不会引发相邻的二次电池的热失控。其原因在于,当在多个二次电池中引发热失控时,针对电池块整体而言会扩大成很大的热失控。例如,当锂离子二次电池发生热失控而使排气阀开阀时,数百度以上的极高温且极高压的气体会瞬间地喷出,因此可靠地阻止热失控的引发是很重要的。由此,很重要的是:使排气阀瞬间地大幅度打开,自开阀后的排气阀将高温高压的气体从排气管道快速地排出到外部。
即使设于图8和图9所示的底板91、92的排气阀93能比图7所示的封口板82的排气阀83更顺利地排出内部气体,但针对底板91、92的排气阀93而言更快速地排出内部气体也是很重要的。其原因在于,快速地排出内部气体能够提高电池块的安全性。
本发明是为了达成以上的目的而开发出的,本发明的目的之一在于,提供一种能自开阀后的排气阀很顺利地排出内部气体而有效地防止热失控的引发,从而实现较高的安全性的电池块。
用于解决问题的方案和发明的效果
本发明的一个技术方案的电池块包括:圆筒型电池1,其为多个,在该圆筒型电池1的两端设有正负的电极15;以及引线板3,其与圆筒型电池1的电极15相连接而将圆筒型电池1连接在一起。圆筒型电池1具备电池罐10,该电池罐10具有设有底面电极15B和排气阀16的底板12,底板12具备排气阀16,在阈值压力的作用下使薄壁线17断裂从而使该排气阀16开阀。排气阀16设于在底板12设置的具有非连结部19的弯钩状(日文:ループ状)的薄壁线17的内侧,将非连结部19设为铰链部25。此外,在底板12的铰链部25处配置有与引线板3相连接的底面电极15B,在引线板3的与包含薄壁线17在内的区域相对的位置设有缺口部32。
以上的电池块具有如下特征,即,能够自开阀后的排气阀顺利地排出内部气体而有效地防止热失控的引发从而确保较高的安全性。其原因在于,在以上的电池块中,在底板设有具有非连结部的弯钩状的薄壁线,将薄壁线的内侧设为排气阀,将薄壁线的非连结部设为排气阀的铰链部,在铰链部处设置底面电极并将引线板连接于该铰链部,此外,在引线板的与包含薄壁线在内的区域相对的位置设有缺口部,使开阀的排气阀向缺口部移动。特别是,具有如下特征,即,在以上的电池块中,使引线板与在排气阀的铰链部设置的底面电极相连接,将开阀的排气阀向引线板的缺口部引导,因此引线板对排气阀的开口面积的制约较少,能够自开阀的排气阀顺利地排出内部气体。针对将引线板连接于排气阀的构造而言,在排气阀开阀时,需要使排气阀的铰链部和引线板这两者都变形,但连接于铰链部的引线板因开阀的排气阀引起的变形量较小,引线板的变形力对排气阀的开口面积的制约较少,从而能够增大排气阀开口的开阀角度,增大开口面积。另外,采用将开阀的排气阀向设于引线板的缺口部引导的构造,能够减少开阀的排气阀与引线板碰撞而将开阀角度限制为较小的情况,从而能够增大开阀角度。
此外,针对以上的电池块而言,除了能增大排气阀的开阀角度以外,还能实现如下特征,即,如图6所示,以倾斜姿势开阀的排气阀16使内部气体的流动方向沿着排气管道的排出方向进行方向转换,从而能顺利地自排气管道向外部进行排气。
此外,以上的电池块形成为利用铰链部将在圆筒型电池的底板设置的排气阀连结于底板的构造,因此能使排气阀不与底板分离地进行开阀。因此,也实现了如下特征,即,能够防止开阀后的排气阀自底板分离而流入排气管道,从而阻止内部气体的排出的恶劣影响。因此,也实现了如下特征,即,开阀的排气阀能使排出的内部气体进行方向转换从而顺利地向排气管道引导该内部气体,并且排气管道能够可靠地将内部气体排出到外部。
因此,以上的电池块实现了如下特征,即,当圆筒型电池的内压变为高于阈值压力而导致薄壁线断裂从而使排气阀开阀时,能够减少引线板对开阀角度的限制,并且,采用能使内部气体沿着排气管道的排出方向进行方向转换的独特的构造,能够顺利地排出内部气体。因而,针对以上的电池块而言,在某一圆筒型电池发生热失控而使排气阀开阀时,能够将该圆筒型电池的内部气体瞬间排出,有效地阻止因内部气体的排出延迟而引发相邻的圆筒型电池的热失控,能够显著提高作为电池块的安全性。
此外,由于在排气阀的铰链部设有底面电极并在此连接有引线板,因此能在排气阀的开阀状态下将引线板保持为与底板相连接的状态。在该电池块中,能以与各圆筒型电池串联的方式连接作为保护元件的熔丝,通过使熔丝的熔断电流在排气阀开阀后的圆筒型电池中流动,从而将与圆筒型电池串联地连接的熔丝熔断。因此,也实现了如下特征,即,能够可靠地使排气阀开阀后的圆筒型电池与其他电池断开,使排气阀未开阀的其他电池安全地进行充放电从而进行使用。
针对本发明的电池块而言,能够是,引线板3具有弹性臂31,该弹性臂31的顶端部33与底面电极15B相连接,该弹性臂31的根部34配置在引线板3的与排气阀16的铰链部25相对的位置,使弹性臂31的根部34的横向宽度比排气阀16的铰链部25的横向宽度窄。
针对以上的电池块而言,借助弹性臂将引线板连接于底面电极,因此能够减小引线板对排气阀的开阀角度的限制力,使排气阀大幅度地开阀。特别是,具有如下特征,将引线板的弹性臂的根部配置于排气阀的铰链部,并使根部的横向宽度比铰链部的横向宽度窄,因此在排气阀的开阀状态下能够减小引线板的根部的变形量,并且能够使引线板易于变形,因此能够增大排气阀的开阀角度而快速地排出内部气体。
针对本发明的电池块而言,能够是,将弹性臂31形成为沿薄壁线17的内侧延伸的弯钩状。
针对以上的电池块而言,能够借助较长的弹性臂将引线板连接于底面电极,因此能够进一步减小引线板对排气阀的开阀角的限制力,能够使排气阀大幅度地开阀。因此,具有能够使排气阀开阀而快速地排出内部气体的特征。此外,具有如下特征,即,由于细长的弹性臂易于弹性变形,因此能够容易地对连接于引线板的圆筒型电池的相对性的错位进行吸收,从而保护底面电极与弹性臂之间的连接部。此外,针对弹性臂被超声波焊接于底板的引线板而言,能够使弹性臂易于变形而使顶端部高效地进行超声波振动,从而将其稳定地连接于底面电极。由于能使弹性臂的顶端部高效地进行超声波振动,因此能够减小超声波振动器的输出而将弹性臂可靠地连接于底面电极。因此,能够防止在将引线板超声波焊接于底面电极的工序中的薄壁线的损伤,能够以防止排气阀的阈值压力的失常为前提地将引线板连接于底面电极。
针对本发明的电池块而言,能够是,进行超声波焊接而将引线板3连接于底面电极15B。以上的电池块具有如下特征,即,能将电池块和引线板设为不同种金属,并且能够将引线板稳定且可靠地连接于底面电极。
针对本发明的电池块而言,能够是,将与收纳于电池罐10的电极板21相连接的内部极耳22焊接于排气阀16的内表面,将该内部极耳22设为在排气阀16的开阀状态下断裂的比底板12薄的金属板。
以上的电池块具有如下特征,即,能够使内部极耳在排气阀的开阀状态下断裂,从而使开阀的排气阀更大幅度地开阀。
针对本发明的电池块而言,能够是,对与底面电极15B相连接的引线板3使用厚度为100μm以上且500μm以下的金属板,将该金属板设为铝、铜、镍、铁以及这些金属的合金中的任一者。
针对本发明的电池块而言,能够是,将比引线板3厚的集电板5连接于与底面电极15B相连接的引线板3。以上的电池块具有如下特征,即,能够将引线板稳定且可靠地连接于圆筒型电池,并且利用低电阻的集电板将彼此相邻的圆筒型电池连接起来,从而能够减小连接引线的电阻损失。
针对本发明的电池块而言,能够是,将圆筒型电池1设为锂离子二次电池等非水系二次电池。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的电池块的立体图。
图2是图1所示的电池块的分解立体图。
图3是图1所示的电池块的沿III-III线的放大剖视图。
图4是表示使引线板连接于圆筒型电池的底板后的状态的放大仰视图。
图5是圆筒型电池和引线板的底面立体图。
图6是表示图3所示的圆筒型电池的排气阀开阀的状态的剖视图。
图7是以往的二次电池的放大剖视图。
图8是以往的其他二次电池的底板的俯视图。
图9是以往的其他二次电池的底板的俯视图。
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明的实施例。但以下所示的实施例是例示用于将本发明的技术思想具体化的电池块的例子,本发明没有将电池块限定于以下的例子。此外,本说明书绝没有将权利要求书所示的构件限定于实施例的构件。
图1和图2所示的电池块100包括多个圆筒型电池1。在电池块100中,能够将圆筒型电池1并联地连接起来而增大电流,能够将圆筒型电池1串联地连接起来而增高输出电压。另外,能够增多连接起来的圆筒型电池1的个数而增大充放电容量。因而,针对电池块100而言,为了得到最适于用途的输出电压、输出电流以及充放电容量,将多个圆筒型电池1串联、并联地连接起来。本发明的电池块100主要应用于向混合动力汽车、插电式混合动力汽车以及电动汽车等电动车辆的行驶电动机供给电力的电源,但针对电动车辆以外的用途而言,也能够应用于要求大输出的用途,例如蓄电用的电源等。
图2的分解立体图所示的电池块100包括:圆筒型电池1,其为多个;电池保持件2,其将各圆筒型电池1配置于固定位置;绝缘保持件4A、4B,其覆盖电池保持件2的两端面;引线板3,其与圆筒型电池1的正负的电极15相连接;集电板5,其与引线板3层叠并与引线板3相连接;以及绝缘片6,其配置于绝缘保持件4B与引线板3之间。在该图的电池块100中,利用引线板3将多个圆筒型电池1并联地连接起来。在图中的电池块100中,将所有的圆筒型电池1并联地连接起来,但针对本发明的电池块100而言,也能将圆筒型电池1串联地连接起来,或者将圆筒型电池1串联且并联地连接起来。
在图2的电池块100中,利用电池保持件2将圆筒型电池1配置于固定位置。电池保持件2具有贯通其两面的多个保持孔2A,将圆筒型电池1插入该保持孔2A从而配置于固定位置。在图中的电池块100中,由于是将所有的圆筒型电池1并联地连接起来,因此将所有的圆筒型电池1朝向相同的方向地插入保持孔2A而配置于固定位置。
圆筒型电池1是作为非水系电解液电池的锂离子二次电池。针对单位重量的容量而言,锂离子二次电池的容量较大,因此使圆筒型电池1成为锂离子二次电池的电池块100能够在小型轻型化的基础上增大充放电容量。但本发明没有将圆筒型电池限定于非水系电解液电池,也能设为在底板设有当内压上升至阈值压力时开阀的排气阀的其他的圆筒型电池。
如图3所示,针对圆筒型电池1而言,在金属制的电池罐10内收纳有螺旋电极20并填充有电解液,使正负的电极板21隔着隔膜层叠而形成该螺旋电极20。在电池罐10中,利用封口板13使圆筒状的外壳罐11的开口部密闭,该外壳罐11的底面由底板12封闭。借助绝缘材料14将封口板13以与外壳罐11绝缘且气密的方式固定于外壳罐11。圆筒型电池1在长度方向上的两端设有电极15。针对作为锂离子二次电池的圆筒型电池1而言,将设于封口板13的凸部电极15A设为正极,将设于外壳罐11的底板12的底面电极15B设为负极。针对圆筒型电池1而言,能够使用将直径设为18mm、将全长设为65mm的俗称为“18650”的锂离子二次电池,或者能够使用接近该尺寸或大于该尺寸的锂离子二次电池。
在圆筒型电池1中,借助内部极耳22使所收纳的螺旋电极20与封口板13的凸部电极15A以及底板12的底面电极15B相连接。使底面电极15B与螺旋电极20相连接的内部极耳22不必像以往那样使多个排气阀一同开阀,因此能够将内部极耳22设为在排气阀16的开阀状态下断裂的强度。针对该内部极耳22而言,使用比底板12薄的金属板、金属箔或较细的导线。在图3的剖视图所示的圆筒型电池1中,通过焊接将内部极耳22连接于底板12的中心。
在排气阀16的开阀状态下断裂的内部极耳22能够使排气阀16特别大幅度地开阀。不过,无需一定将内部极耳22设为在排气阀16的开阀状态下断裂的强度。未断裂的内部极耳22被开阀的排气阀16拉拽而变形。特别是,内部极耳22以具有少许松弛的状态连结于排气阀16,因此即使其处于未断裂的状态,在排气阀16的开阀状态下也会被拉扯为直线状而增大排气阀16的开度。
在圆筒型电池1的底板12上设有会在阈值压力的作用下断裂的具有非连结部19的环状的薄壁线17,在薄壁线17的内侧设有将非连结部19作为铰链部25的排气阀16。排气阀16借助铰链部25而与底板12相连结,能使薄壁线17断裂而使铰链部25弯折,从而进行开阀。在图4的仰视图和图5的立体图所示的圆筒型电池1中,与圆形的底板12呈同心状地设有C字状的薄壁线17,从而设置具有非连结部19的弯钩状的薄壁线17。在图中的圆筒型电池1中,将具有非连结部19的弯钩状的薄壁线17设为C字状,但薄壁线17不限定于该形状,能够形成为例如马蹄形或日文“コ”字状,或者,另外在日文“コ”字的顶端设有彼此靠近的肋的形状。使排气阀16的横向宽度比铰链部25的横向宽度宽,换言之,使排气阀16的横向宽度(W)比非连结部19的间隔(d)宽,从而使排气阀16易于在薄壁线17断裂的状态下开阀,并且增大开阀时的开口面积。
针对因薄壁线17断裂而开阀的排气阀16而言,使铰链部25弯折而开阀。根据外壳罐11的材质和薄壁线17的厚度来确定排气阀16的阈值压力。在铁制的外壳罐11中,将薄壁线17的厚度设为例如30μm~100μm。针对外壳罐11而言,对底板12进行压制加工而设置具有非连结部19的弯钩状的薄壁线17,从而设置排气阀16。
针对图3的剖视图所示的底板12而言,通过压制加工在底板12中线状地实施压薄加工从而设置薄壁线17。针对该图的底板12而言,在薄壁线17与底板12的外周缘之间设有平面部18,将薄壁线17的截面形状设为向外壳罐11的内侧突出的U弯形状。排气阀16被压制加工为圆锥状,设为中心向内侧突出的山形。此外,针对该图的排气阀16而言,使排气阀16的与薄壁线17的分界部分比设于底板12的外周部的平面部18向外侧突出。使连接于螺旋电极20的内部极耳22与排气阀16的中心部即山形的突出部相连接。圆锥状的排气阀16在作用内压的状态下应变较小,能使薄壁线17整体可靠地断裂,从而能够可靠地大幅度开阀。
在图3的剖视图和图4的仰视图所示的底板12中,在排气阀16的铰链部25且是在薄壁线17的内侧配置有底面电极15B。在图4的底板12中,在薄壁线17的一端部内侧配置有底面电极15B。在薄壁线17的内侧比薄壁线17的外侧突出的底板12中,将底面电极15B配置于突出部,因此能将引线板3可靠地连接于底面电极15B。其原因在于,能够在引线板3未与薄壁线17的外侧接触的状态下使引线板3与底面电极15B可靠地接触并连接在一起。
在图3的圆筒型电池1中,利用绝缘管23覆盖电池罐10的圆筒部和底板12的外周缘且是薄壁线17的外侧的部分而使其绝缘。绝缘管23为热收缩管,其还覆盖封口板13的外周部而使封口板13的外周部绝缘。
在图3的电池块100中,将两张引线板3配置于电池保持件2的两面。在该电池块100中,使一张引线板3A连接于圆筒型电池1的凸部电极15A,使另一张引线板3B连接于在圆筒型电池1的底板12设置的底面电极15B,从而将圆筒型电池1并联地连接起来。
引线板3是较薄的金属板,与设于各圆筒型电池1的两端的电极15相连接。通过点焊而使一张引线板3A连接于凸部电极15A,通过超声波焊接而使另一张引线板3B连接于底面电极15B。在超声波焊接中,在将超声波焊头按压于引线板3B的表面并将引线板3B按压于底面电极15B的状态下,使引线板3B进行超声波振动从而将引线板3B连接于底面电极15B。在超声波焊接中,使引线板3B沿与底面电极15B的表面平行的方向进行超声波振动从而使引线板3B连接于底面电极15B。在超声波焊接中,在分界面处使金属进行分子结合从而将引线板3连接于底面电极15B,因此能将不同种金属稳定地连接在一起。因而,能将铝制的引线板3B可靠且稳定地固定于铁制的底板12。
但是,本发明没有将引线板3与圆筒型电池1的电极15之间的连接限定为点焊、超声波焊接。其原因在于,需要利用最适于引线板和电极的材质的方法进行连接。因而,也能利用除以上的电极构造之外的其他所有的连接构造,例如激光焊接、焊锡等的构造来连接引线板。
当圆筒型电池1的相对位置错位时,应力作用于引线板3。引线板3设为较薄的金属板而易于弹性变形,从而能减小因圆筒型电池1的相对位置的错位而产生的应力。因而,针对与电极15相连接的引线板3而言,使用例如100μm以上且500μm以下、优选100μm以上且300μm以下的较薄的金属板。较薄的金属板易于弹性变形,因此能以较小的输出将引线板3B稳定地超声波焊接于底面电极15B。能够减小超声波振动器的输出的情况也实现了能够在进行超声波焊接的工序中减少薄壁线17的损伤的特征。
较薄的金属板的引线板3的电阻较大。在图2和图3的电池块100中,在引线板3层叠有集电板5来减小电阻。集电板5比引线板3厚,例如是约2mm的铝板。另外,能够将集电板5设为1mm以上、优选1.5mm以上的铝板。在将引线板3和集电板5设为铝板、将引线板3连接于集电板5而利用引线板3和集电板5构成连接引线的电池块100中,具有能使连接引线轻型化的特征。特别是,通过对集电板5使用较厚的铝板,从而具有能使集电板5的电阻减小并且轻型化的特征。但引线板3和集电板5也能使用除铝板以外的金属板,例如也能够使用铜、镍、铁以及这些金属的合金。另外,针对金属而言,能通过添加各种各样的金属而改进其物理性质,因此在本说明书中,只要没有限定,则将金属用作包含合金的意思。由此,例如将铝板用作包含铝合金板的意思。
通过点焊而将要与凸部电极15A相连接的引线板3A连接于凸部电极15A。如图2和图3所示,借助与主体部30相连结的连接片35而将引线板3A连接于凸部电极15A。针对图2和图3所示的引线板3A而言,在该引线板3A的与圆筒型电池1的电极15相对的位置开口形成有连结孔36,并且设有位于该连结孔36而与电极15相连接的连接片35。该连结孔36和连接片35是通过对铝板进行冲裁加工而设置的。通过点焊而将引线板3A的连接片35连接于凸部电极15A。
如图3~图5所示,针对与底面电极15B相连接的引线板3B而言,在该引线板3B的与包含薄壁线17在内的区域相对的位置设有缺口部32。这些图中所示的引线板3B具有弹性臂31,该弹性臂31的顶端部33与底面电极15B相连接,该弹性臂31的根部34配置于与排气阀16的铰链部25相对的位置,使弹性臂31的根部34的横向宽度比排气阀16的铰链部25的横向宽度窄。此外,弹性臂31形成为沿薄壁线17的内侧延伸的弯钩状。在该引线板3B中,在弹性臂31的外侧和内侧设有缺口部32、37,将外侧的缺口部32和内侧的缺口部37在与铰链部25相对的位置处连结起来。设于弹性臂31的外侧的缺口部32形成为以预定的宽度跨薄壁线17的内外的环状,设于弹性臂31的内侧的缺口部37形成为圆形。另外,在图4中,用网状剖面线表示弹性臂31的顶端部33与底面电极15B相连接的连接部分。
沿薄壁线17的内侧延伸的弹性臂31为环状,借助沿径向向外侧延伸的根部34将弹性臂31的后端部与缺口部32的外侧的主体部30连结起来。使图4的弹性臂31的根部34的横向宽度比铰链部25的横向宽度小,另外使环状的弹性臂31的横向宽度与根部34的横向宽度相同,从而使弹性臂31整体柔软而易于变形。在图5所示的圆筒型电池1的底板12中,使薄壁线17的内侧的横向宽度比外侧的横向宽度窄。在该底板12中,将弹性臂31配置于靠近薄壁线17的内周的位置,从而能够增长弹性臂31的全长。较长的弹性臂31能更柔软且更易于变形。此外,该形状的底板12具有如下特征,即,开阀的排气阀16的外周缘与引线板3B的缺口部32的外侧即主体部30碰撞的概率较小,能可靠地使排气阀16开阀。针对引线板3B的缺口部32的外侧而言,其不会像弹性臂31那样变形,因此,若在此其与开阀的排气阀16碰撞,则无法稳定地开阀。
较长且易于变形的弹性臂31具有如下特征,即,在将弹性臂31的顶端部33超声波焊接于底面电极15B的工序中,该弹性臂31柔软地变形,因此能以更小的超声波振动能量来可靠地将其连接于底面电极15B。另外,能利用引线板3B容易地吸收彼此相邻的圆筒型电池1的相对性的错位。因而,具有如下特征,即,能够减小因圆筒型电池1的相对性的错位而产生的引线板3B的应力,还能够减小作用于引线板3B与底面电极15B之间的连接部的应力,从而将引线板3B稳定地连接于底面电极15B。此外,也实现如下特征,即,能够在排气阀16开阀时容易地使弹性臂31变形,从而增大排气阀16的开口面积。
在图6的剖视图中示出了设于底板12的排气阀16开阀的状态。如该图所示,当圆筒型电池1的内压变为高于阈值压力时,在底板12处,薄壁线17断裂,以薄壁线17的非连结部19为铰链部25地使排气阀16倾动,从而使排气阀16开阀。在铰链部25处进行变形的排气阀16在通过设于引线板3B的缺口部32的状态下倾斜而开阀。因此,引线板3对排气阀16的开口面积的制约较少,能使排气阀16大幅度地开阀,能够顺利地排出内部气体。此外,在图6所示的电池块100中,在集电板5的外侧设有排气管道40,该排气管道40用于将自圆筒型电池1排出的内部气体排放到外部。如该图所示,以倾斜姿势开阀的排气阀16使内部气体的流动方向沿着排气管道40的排出方向进行方向转换,从而能自排气管道40顺利地向外部进行排气。
集电板5层叠于引线板3的外侧而与引线板3相连接。针对集电板5而言,为了使引线板3连接于圆筒型电池1的电极15,在该集电板5的与圆筒型电池1的电极15相对的位置开口形成有连接孔5A。针对该集电板5而言,在其层叠于引线板3的外侧的状态下,经由该连接孔5A而将引线板3点焊或超声波焊接于电极15。
产业上的可利用性
本发明的电池块是利用引线板将具有排气阀的多个圆筒型电池连接在一起而形成的电池块,能够较佳地作为用于驱动混合动力汽车、电动汽车等电动车辆的行驶电动机的电源或载置型的蓄电用设备的电源进行应用。
附图标记说明
100、电池块;1、圆筒型电池;2、电池保持件;2A、保持孔;3、引线板;3A、引线板;3B、引线板;4A、绝缘保持件;4B、绝缘保持件;5、集电板;5A、连接孔;6、绝缘片;10、电池罐;11、外壳罐;12、底板;13、封口板;14、绝缘材料;15、电极;15A、凸部电极;15B、底面电极;16、排气阀;17、薄壁线;18、平面部;19、非连结部;20、螺旋电极;21、电极板;22、内部极耳;23、绝缘管;25、铰链部;30、主体部;31、弹性臂;32、缺口部;33、顶端部;34、根部;35、连接片;36、连结孔;37、缺口部;81、圆筒型电池;82、封口板;82A、上侧金属板;82B、下侧金属板;83、排气阀;84、凸部电极;85、螺旋弹簧;86、阀芯;87、通孔;88、小孔;91、底板;92、底板;93、排气阀;94、薄壁线;95、内部极耳;96、肋。
Claims (8)
1.一种电池块,其包括:
圆筒型电池,其为多个,在该圆筒型电池的两端设有正负的电极;以及
引线板,其与所述电极相连接而将所述圆筒型电池连接在一起,
该电池块的特征在于,
所述圆筒型电池具备电池罐,该电池罐具有设有底面电极和排气阀的底板,
所述底板具备排气阀,在阈值压力的作用下使薄壁线断裂从而使该排气阀开阀,
所述排气阀设于在所述底板设置的具有非连结部的弯钩状的所述薄壁线的内侧,将所述非连结部设为铰链部,此外,
在所述底板的所述铰链部处配置有与所述引线板相连接的所述底面电极,
在所述引线板的与包含所述薄壁线在内的区域相对的位置设有缺口部,
所述引线板具有弹性臂,该弹性臂的顶端部与所述底面电极相连接,该弹性臂的根部配置在与所述排气阀的铰链部相对的位置,使所述弹性臂的根部的横向宽度比排气阀的铰链部的横向宽度窄。
2.根据权利要求1所述的电池块,其特征在于,
在所述弹性臂的外侧设有另一缺口部。
3.根据权利要求2所述的电池块,其特征在于,
所述弹性臂形成为沿所述薄壁线的内侧延伸的弯钩状。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的电池块,其特征在于,
所述引线板超声波焊接于所述底面电极。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的电池块,其特征在于,
与收纳于所述电池罐的电极板相连接的内部极耳焊接于所述排气阀的内表面,
所述内部极耳是在所述排气阀的开阀状态下断裂的比所述底板薄的金属板。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的电池块,其特征在于,
与所述底面电极相连接的引线板是将厚度设为100μm以上且500μm以下的金属板,该金属板由铝、铜、镍、铁以及这些金属的合金中的任一者形成。
7.根据权利要求6所述的电池块,其特征在于,
所述电池块包括集电板,该集电板比与所述底面电极相连接的所述引线板厚。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的电池块,其中,
所述圆筒型电池是非水系二次电池。
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US10658646B2 (en) * | 2017-09-12 | 2020-05-19 | Chongqing Jinkang New Energy Vehicle Co., Ltd. | Integrated current collector for electric vehicle battery cell |
EP3573127A1 (de) * | 2018-05-25 | 2019-11-27 | E-Seven Systems Technology Management Ltd | Anordnung für zellen zur speicherung elektrischer energie mit federkontaktelement |
US20220271391A1 (en) * | 2019-08-01 | 2022-08-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery pack |
US20220263188A1 (en) * | 2019-08-01 | 2022-08-18 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery pack |
CN110707262A (zh) * | 2019-08-13 | 2020-01-17 | 力赛凡科技有限公司 | 一种动力电池防爆透气阀及使用该防爆阀的电池系统 |
DE102020201494B3 (de) | 2020-02-07 | 2021-03-11 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Hochvoltbatterie für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug |
WO2022006892A1 (zh) | 2020-07-10 | 2022-01-13 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池、用电装置、制备电池的方法和装置 |
JP7422790B2 (ja) * | 2020-07-10 | 2024-01-26 | 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 | 電池のケース、電池、電力消費装置、電池製造方法及び装置 |
CA3156571A1 (en) * | 2020-07-10 | 2022-01-13 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Battery, power consumption device, method and device for preparing battery |
EP3965213B1 (en) | 2020-07-10 | 2023-03-29 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Battery and related apparatus thereof, preparation method and preparation device |
US20230299427A1 (en) * | 2020-09-25 | 2023-09-21 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery module |
JP7403561B2 (ja) * | 2021-03-23 | 2023-12-22 | 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 | 電池のケース、電池、電力消費装置、電池製造方法及び装置 |
WO2022205084A1 (zh) | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池的箱体、电池、用电设备、制备箱体的方法和装置 |
CN115485895B (zh) * | 2021-03-31 | 2024-01-12 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池、用电装置、制备电池的方法和装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003162993A (ja) * | 2001-11-27 | 2003-06-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池間接続構造および電池モジュール並びに電池パック |
WO2005099004A1 (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-20 | Toshiba Battery Co., Ltd. | 液体作用物質電池 |
CN101461076A (zh) * | 2006-05-24 | 2009-06-17 | 永备电池有限公司 | 具有排气孔和不对称焊接盖体的电池罐 |
CN201975468U (zh) * | 2011-01-30 | 2011-09-14 | 北京利维能电源设备有限公司 | 电池模块及电池模组 |
CN102306723A (zh) * | 2011-09-29 | 2012-01-04 | 深圳市科达利实业股份有限公司 | 锂离子动力电池安全阀 |
CN102449808A (zh) * | 2009-04-15 | 2012-05-09 | 江森自控帅福得先进能源动力系统有限责任公司 | 电化学电池单元的通风部 |
CN102576830A (zh) * | 2009-06-05 | 2012-07-11 | K2能源处理公司 | 具有被动式冷却的锂离子电池组 |
WO2014156022A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 三洋電機株式会社 | 電池ブロック |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5184576A (en) | 1991-05-10 | 1993-02-09 | Applied Hydro Dynamics, Inc. | Heat exchange system utilizing cavitating fluid |
JP4827442B2 (ja) | 2005-06-22 | 2011-11-30 | 三洋電機株式会社 | 組電池 |
US7671565B2 (en) | 2006-02-13 | 2010-03-02 | Tesla Motors, Inc. | Battery pack and method for protecting batteries |
US7623144B2 (en) | 2007-01-29 | 2009-11-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Apparatus for electrostatic imaging |
CN104995762A (zh) * | 2013-02-14 | 2015-10-21 | 三洋电机株式会社 | 电池块 |
JP6509856B2 (ja) | 2014-07-15 | 2019-05-08 | 三洋電機株式会社 | 蓄電デバイス |
JP2016100273A (ja) | 2014-11-25 | 2016-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の安全弁構造 |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003162993A (ja) * | 2001-11-27 | 2003-06-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池間接続構造および電池モジュール並びに電池パック |
WO2005099004A1 (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-20 | Toshiba Battery Co., Ltd. | 液体作用物質電池 |
CN101461076A (zh) * | 2006-05-24 | 2009-06-17 | 永备电池有限公司 | 具有排气孔和不对称焊接盖体的电池罐 |
CN102449808A (zh) * | 2009-04-15 | 2012-05-09 | 江森自控帅福得先进能源动力系统有限责任公司 | 电化学电池单元的通风部 |
CN102576830A (zh) * | 2009-06-05 | 2012-07-11 | K2能源处理公司 | 具有被动式冷却的锂离子电池组 |
CN201975468U (zh) * | 2011-01-30 | 2011-09-14 | 北京利维能电源设备有限公司 | 电池模块及电池模组 |
CN102306723A (zh) * | 2011-09-29 | 2012-01-04 | 深圳市科达利实业股份有限公司 | 锂离子动力电池安全阀 |
WO2014156022A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 三洋電機株式会社 | 電池ブロック |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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