CN109564998B - 方形二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供提高了生产率和安装密度的方形二次电池，本发明的方形二次电池(100)包括：收纳蓄电元件(3)的电池壳(1)，具有一对宽幅面(1b)、一对窄幅面(1c)、底面(1d)和开口部(1a)；封闭电池壳(1)的开口部(1a)的盖(6)，其具有正极侧贯通孔(46)和负极侧贯通孔(26)；以及分别插入在正极侧贯通孔(46)和负极侧贯通孔(26)的、向底面(1d)去呈一直线状地延伸的平板状的正极集电板(44)和负极集电板(24)，并且，正极集电板(44)和负极集电板(24)以相互不同的金属材料为主材，正极集电板(44)的插入位置比负极集电板(24)的插入位置更偏向一个宽幅面(1b)侧。

Description

方形二次电池
技术领域
本发明涉及电极端子隔着绝缘部件支承于电池壳的盖的方形二次电池。
背景技术
作为现有例，在专利文献1中公开有如下所述的方形二次电池：发电体收纳在一端具有长方形的开口的有底四角箱形的金属制的电池盒的内部，上述开口由固定于电池盒的长方形板状的金属制的盖部件气密地封闭，该方形二次电池中，金属制的端子板(集电板)的一端(下端)在电池盒内与发电体导电连接，另一端(上端)以与盖部件非接触状态贯通在形成于盖部件的贯通孔并突出到盖部件的外方(上方)，贯通孔由包含端子板的另一端侧在内的绝缘模块部封闭，该绝缘模块部由通过嵌件成形模塑于盖部件的合成树脂形成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-243405号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在现有例的方形二次电池中，关于插入电池盒内的金属制的端子板(集电板)，通过冲压加工对上述金属制的端子板(集电板)的电池盒侧进行弯曲加工或拉深加工。而且，在嵌件成形时，在模具内将上述金属制的端子板(集电板)插入长方形板状的金属制的盖部件的开口。因而，模具结构变得复杂，存在生产率降低的问题。进一步，在电池盒与发电体发生错位的情况下，存在安装密度下降的问题。
本发明是鉴于上述问题而完成的发明，其目的在于提供提高了生产率和安装密度的方形二次电池。
用于解决问题的方式
为了解决上述问题，本发明的一个方式的方形二次电池包括：收纳蓄电元件的电池容器，其具有一对宽幅面、一对窄幅面、底面和开口部；封闭所述电池容器的开口部的盖，其具有第一贯通孔和第二贯通孔；平板状的第一集电板，其插入于所述第一贯通孔，向所述底面去呈一直线状地延伸；和平板状的第二集电板，其插入于所述第二贯通孔，向所述底面去呈一直线状地延伸，所述方形二次电池的特征在于：所述第一集电板和所述第二集电板以相互不同的金属材料为主材，所述第一集电板的插入位置比所述第二集电板的插入位置偏向一个所述宽幅面一侧。
发明的效果
根据本发明，能够抑制卷绕电极组与电池容器的中心位置的偏离，能够提供提高了安装密度的方形二次电池。另外，上述以外的问题、结构和效果能够通过以下的实施方式的说明而明了。
附图说明
图1是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。
图3是卷绕电极组的分解立体图。
图4是实施例1的盖组件的立体图。
图5是实施例1的盖组件的部分截面图。
图6是图5的主要部分放大图。
图7是实施例2的盖组件的部分截面图。
图8是图7的主要部分放大图。
图9是实施例3中的盖组件的绝缘部件的部分截面图。
具体实施方式
以下，使用附图说明本发明的实施例。
(实施例1)
图1是方形二次电池的外观立体图。
方形二次电池100包括电池壳(电池容器)1和盖6。电池壳1和盖6例如由铝合金等金属材料构成，通过实施拉深加工和冲压加工而形成。
在电池壳1内，内置有作为蓄电元件的卷绕电极组3(参照图2)，电池壳1的开口部1a由盖6封口。盖6为大致矩形平板状，以封闭电池壳1的开口部1a的方式被焊接来密封电池壳1。在盖6设置有正极输出部14和负极输出部12。方形二次电池100通过正极输出部14和负极输出部12被充电，且向外部负载供给电力。在盖6中，一体地设置有排气阀10，当电池壳1内的压力上升时，排气阀10打开，气体从内部排出，电池壳1内的压力下降。由此确保方形二次电池100的安全性。
图2是方形二次电池的分解立体图。
方形二次电池100的电池壳1具有长方形的底面1d、从底面1d的一对长边立起的宽幅面1b、从底面1d的一对短边立起的窄幅面1c和在这些宽幅面1b和窄幅面1c的上端向上方开放的开口部1a。在电池壳1内，以被绝缘保护膜2包裹的状态收纳有卷绕电极组3。
卷绕电极组3通过将带状的电极卷绕成扁平形状而构成，具有截面半圆形的彼此相对的一对湾曲部和在该一对湾曲部之间连续地形成的平面部。卷绕电极组3以使得卷绕轴方向沿着电池壳1的宽度方向的方式、从一个湾曲部侧插入电池壳1内与底面1d相对，另一个湾曲部侧配置在开口部1a侧。
卷绕电极组3的正极箔露出部34c与正极集电板44焊接接合，与从盖6露出的正极输出部14电连接。此外，卷绕电极组3的负极箔露出部32c与负极集电板24焊接接合，与从盖6露出的负极输出部12电连接。由此，通过正极集电板44和负极集电板24从卷绕电极组3向外部负载供给电力，通过正极集电板44和负极集电板24向卷绕电极组3供给外部发电电力而被充电。
正极集电板44和负极集电板24通过嵌件成形通过绝缘部件5固定于盖6，通过与盖6的协作构成盖组件(参照图4)。正极集电板44在正极连接部42焊接接合于卷绕电极组3的正极箔露出部34c，负极集电板24在负极连接部22焊接接合于卷绕电极组3的负极箔露出部32c，从而卷绕电极组3一体地安装在盖组件。正极连接部42与正极箔露出部34c之间、以及负极连接部22与负极箔露出部32c之间通过超声波焊接或点焊等被焊接接合。并且，将卷绕电极组3插入至电池壳1内，用盖6封闭电池壳1的开口部1a，通过激光焊接将盖6与电池壳1接合而将开口部1a密封。然后，从注液孔9向电池壳1内注入电解液后，通过激光焊接将注液栓11与盖6接合来将注液孔9密封，将方形二次电池100密闭。
正极集电板44和负极集电板24以相互不同的金属材料为主材。在本实施例中，作为正极集电板44的形成材料，例如能够列举铝合金，作为负极集电板24的形成材料，例如能够列举铜合金。此外，作为绝缘部件5的形成材料，例如能够列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。
而且，作为注入到电池壳1内的电解液，例如能够使用在碳酸乙二酯等炭酸酯类的有机溶剂中溶解有六氟磷酸锂(LiPF6)等锂盐的非水电解液。
正极集电板44和负极集电板24与从盖6露出的正极输出部14和负极输出部12一体地形成。正极输出部14和负极输出部12分别具有与汇流条等焊接接合的焊接接合部。焊接接合部具有在比绝缘部件5靠上方与盖6的外表面平行地配置的平坦面，汇流条等与该平坦面面接触而被焊接接合。
正极集电板44和负极集电板24被插入正极侧贯通孔46和负极侧贯通孔26，成为沿电池壳1的宽幅面向底面侧去呈一条直线延伸的平板状。正极集电板44以能够使正极连接部42与卷绕电极组3的正极箔露出部34c重叠地连接的方式、前端延伸至与正极箔露出部34c相对的位置，负极集电板24以能够使负极连接部22与卷绕电极组3的负极箔露出部32c重叠地连接的方式、前端延伸至与负极箔露出部32c相对的位置。
卷绕电极组3的周围被绝缘保护膜2覆盖。绝缘保护膜2以将沿着卷绕电极组3的扁平面的方向且与卷绕电极组3的卷绕轴方向正交的方向作为中心轴方向卷绕的方式安装。绝缘保护膜2例如由PP(聚丙烯)等合成树脂制的一个片材或多个薄膜部件构成。
图3是表示将卷绕电极组的一部展开了的状态的分解立体图。
卷绕电极组3通过在负极电极32与正极电极34之间隔着隔膜33、35卷绕为扁平状而构成。卷绕电极组3的最外周的电极为负极电极32，并且在其外侧卷绕隔膜33、35。隔膜33、35具有将正极电极34与负极电极32之间绝缘的作用。
负极电极32的负极混合剂层32b比正极电极34的正极混合剂层34b在宽度方向上形成得更大，在将正极电极34与负极电极32重叠地卷绕的情况下，正极混合剂层34b必然被负极混合剂层32b夹着。正极箔露出部34c、负极箔露出部32c在卷绕电极组3的平面部分在扁平厚度方向上被卷束(捆束)，分别与正极集电板44的正极连接部42和负极集电板24的负极连接部22焊接接合。另外，隔膜33、35在宽度方向上比涂敷有负极混合剂层32b的部分宽，但是由于在正极箔露出部34c、负极箔露出部32c中被卷绕于端部的金属箔面露出的位置，因此不会成为进行卷束、焊接的情况下的障碍。
正极电极34通过在作为正极集电体的正极箔的两个面涂敷正极活性物质混合剂而构成，在正极箔的宽度方向一侧的端部设置有没有涂敷正极活性物质混合剂的正极箔露出部34c。负极电极32通过在作为负极集电体的负极箔的两个面涂敷负极活性物质混合剂而构成，在负极箔的宽度方向另一侧的端部设置有没有涂敷负极活性物质混合剂的负极箔露出部32c。正极箔露出部34c和负极箔露出部32c是电极箔的金属面露出的区域。正极电极34和负极电极32，以正极箔露出部34c与负极箔露出部32c分开地配置于卷绕轴方向的一侧和另一侧的位置的方式重叠地卷绕，构成卷绕电极组3。
正极箔和负极箔由彼此不同的金属材料构成，厚度不同。在本实施例中，正极箔由铝箔构成，负极箔由铜箔构成，与负极箔相比正极箔的厚度更厚。因而，在将正极箔露出部34c和负极箔露出部32c在卷绕电极组3的平面部分在扁平厚度方向上卷束的情况下，正极箔露出部34c的厚度比负极箔露出部32c的厚度厚。
关于负极电极32，相对于作为负极活性物质的非晶碳粉末100重量份，添加作为粘合剂的10重量份的聚偏二氟乙烯(以下，称为PVDF。)，在其中添加作为分散溶剂的N-甲基吡咯烷酮(以下，称为NMP。)，进行混合搅拌后制作成负极混合剂。在厚度10μm的铜箔(负极箔)的两个面留出焊接部(负极未涂敷部)地涂敷该负极混合剂。之后，经过干燥、按压、裁切工序，获得不含铜箔的负极活性物质涂敷部厚度70μm的负极电极32。
另外，在本实施方式中，例示了在负极活性物质中使用非晶碳的情况，但是并不限定于此，也可以为能够将锂离子嵌入、脱出的天然石墨、人造的各种石墨材料、焦炭等炭质材料，或Si、Sn等化合物(例如，SiO、TiSi2等)，或者它们的复合材料，关于其颗粒形状，可以为鳞片状、球状、纤维状、块状等，并没有特别限制。
关于正极电极34，作为正极活性物质相对于锰酸锂(化学式LiMn2O4)100重量份，添加作为导电材的10重量份的鳞片状石墨和作为粘合剂的10重量份的PVDF，在其中添加作为分散溶剂的NMP，进行混合搅拌来制成正极混合剂。在厚度20μm的铝箔(正极箔)的两面留出焊接部(正极未涂敷部)地涂敷该正极混合剂。之后，经过干燥、按压、裁切工序，获得不含铝箔的正极活性物质涂敷部厚度90μm的正极电极31。
此外，在本实施方式中，例示了在正极活性物质中使用锰酸锂的情况，但也可以使用具有尖晶石结构的其它锰酸锂、将一部分用金属元素取代或掺杂的锂锰复合氧化物、具有层状晶体结构的钴酸锂或钛酸锂、或将它们的一部分用金属元素取代或掺杂的锂-金属复合氧化物。
此外，在本实施方式中，例示了使用PVDF作为正极电极、负极电极中的涂敷部的粘合剂的情况，也能够使用聚四氟乙烯(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、硝化纤维、氰乙基纤维素、各种胶乳、丙烯腈、氟乙烯、偏二氟乙烯、氟丙烯、氟氯丁、丙烯酸类树脂等的聚合物和它们的混合体等。
此外，作为轴芯，例如能够将比正极箔、负极箔、隔膜33、35的任一者弯曲刚度都高的树脂片卷绕而构成的部件。
图4是实施例1的盖组件的立体图，图5是实施例1的盖组件的部分截面图，图6是图5的主要部分放大图。图5是盖组件的平面图，表示将盖组件沿盖的上表面部分切断后的部分截面，图6(a)表示正极侧的部分截面，图6(b)表示负极侧的部分截面。
正极集电板44和负极集电板24从设置在盖6的正极侧贯通孔46和负极侧贯通孔26被插入，形成为在电池壳1内沿宽幅面1b向底面1d去呈一直线延伸的平板状。所谓呈一直线是表示没有弯曲加工、拉深加工的状态，基于冲压加工、切削加工、精加工形成的材料厚度的变动包含在呈一直线的定义中。
通过使正极集电板44和负极集电板24呈一直线，向正极侧贯通孔46和负极侧贯通孔26插入的工作变得容易，盖组件的组装性得到提高。特别是在进行嵌件成形时，由于模具内的部件配置变得容易，所以能够期待生产率的提高。正极集电板44和负极集电板24以相互不同的金属材料为主材，彼此板厚不同。在本实施例中，由铝合金形成的正极集电板44的板厚比由铜合金构成的负极集电板24的板厚更厚。
如上所述，图4所示的盖组件的正极集电板44和负极集电板24通过嵌件成形以插通在盖6的正极侧贯通孔46和负极侧贯通孔26中的状态、利用绝缘部件5与盖6一体地被固定。由此，盖6的正极侧贯通孔46和负极侧贯通孔26由绝缘部件5密闭。绝缘部件5配置在正极集电板44与正极侧贯通孔46之间和负极集电板24与负极侧贯通孔26之间，由此将它们彼此之间密封。
在通过嵌件成形，使绝缘部件5与盖6之间、或绝缘部件5与正极集电板44和负极集电板24之间固定时，通过对金属部件的接合部进行粗化处理，能够将金属与绝缘部件5牢固地接合，能够提高密闭性。在本实施例中，对盖6的整个面和正极集电板44以及负极集电板24的整个面实施了粗化处理。粗化处理既可以在由绝缘部件5覆盖的部分限定范围地实施，例如可以仅对盖6中的由绝缘部件5覆盖的部分、以及正极集电板44和负极集电板24中的由绝缘部件5覆盖的部分实施粗化处理。
盖6如图5所示那样，正极侧贯通孔46和负极侧贯通孔26设置在相比盖6的中心Lc偏倚在一个宽幅面一侧的位置。在图5所示的例子中，均设置在偏向图中的上侧的位置。在本实施例中，正极侧贯通孔46和负极侧贯通孔26彼此具有相同的大小。
而且，正极集电板44和负极集电板24如图6所示那样，插入在盖6的正极侧贯通孔46中的正极集电板44的插入位置比插入在盖6的负极侧贯通孔26中的负极集电板24的插入位置更向一个宽幅面一侧偏倚。在本实施例中，正极集电板44配置在从盖的中心Lc偏离了δ1的位置，负极集电板24配置在从盖的中心Lc偏离了δ2的位置，与负极集电板24相比，正极集电板44自盖6的中心Lc的偏离幅度更大(δ1＞δ2)。
卷绕电极组3的正极箔露出部34c相比于负极箔露出部32c被卷束了时的厚度厚。而且，δ1设定为将卷绕电极组3的正极箔露出部34c卷束了时的厚度的大约一半的大小，δ2设定为将卷绕电极组3的负极箔露出部32c卷束了时的厚度的大约一半的大小。
因而，通过从一个宽幅面一侧使正极集电板44的正极连接部42与卷绕电极组3的正极箔露出部34c抵接，且从一个宽幅面一侧使负极集电板24的负极连接部22与卷绕电极组3的负极箔露出部32c抵接，能够配置成使卷绕电极组3的扁平厚度方向的中心与盖6的中心Lc一致的状态。
根据上述配置关系，在将具有不同的厚度的正极箔和负极箔卷束于正极集电板44和负极集电板24来进行焊接时，能够抑制卷绕电极组3与盖6的中心的偏离。因而，卷绕电极组3的扁平厚度方向的中心与盖6的中心Lc一致，因此，在将盖组件的卷绕电极组3插入电池壳1时，能够使卷绕电极组3与电池壳1之间的必要间隙最小，能够提高安装密度，实现高容量电池。
在本实施例中，将正极侧贯通孔46与正极集电板44的间隙和负极侧贯通孔26与负极集电板24的间隙设为0.3mm以上。因而，能够提高嵌件成形时的绝缘树脂的流动性，提高生产率。
根据本实施例，正极集电板44和负极集电板24形成为呈一直线状延伸的平板状，因此能够容易地插入到盖6的正极侧贯通孔46和负极侧贯通孔26中，能够提高盖组件的组装性。而且，通过考虑卷绕电极组3的正极箔与负极箔的厚度的差异地、使正极集电板44和负极集电板24的插入位置向宽幅面侧偏倚而成为距盖的中心Lc相互不同的距离，能够抑制卷绕电极组3的中心与电池壳1的中心的错位，提高安装密度。
此外，在本实施例中，因为正极侧贯通孔46和负极侧贯通孔26两者相比于盖6的中心向一个宽幅面侧偏倚，所以在将卷绕电极组3安装于盖组件时，能够使卷绕电极组3从另一个宽幅面侧接近正极集电板44的正极连接部42和负极集电板24的负极连接部22，使正极箔露出部34c与正极连接部42抵接、负极箔露出部32c与负极连接部22抵接来进行接合。因而，能够通过简单的层叠操作方式安装卷绕电极组3，实现制造的容易化。
(实施例2)
图7是实施例2的盖组件的部分截面图，图8是图7的主要部分放大图。另外，对与上述的实施例相同的构成要素标注相同的附图标记，从而省略其详细的说明。
本实施例的特征在于，相对于盖6的中心Lc，将正极侧贯通孔46和正极集电板44配置在一个宽幅面侧，将负极侧贯通孔26和负极集电板24配置在另一个宽幅面侧。
在本实施例中，如图7所示，正极侧贯通孔46设置在一个宽幅面侧，负极侧贯通孔26设置在另一个宽幅面侧。而且，如图8所示，插入在盖6的正极侧贯通孔46的正极集电板44的插入位置以盖6的中心Lc为基准偏倚于一个宽幅面一侧。并且，插入在盖6的负极侧贯通孔26的负极集电板24的插入位置以盖6的中心Lc为基准偏倚于另一个宽幅面一侧。在本实施例中，正极集电板44配置在从盖的中心Lc向一个宽幅面侧偏离了δ3的位置，负极集电板24配置在从盖的中心Lc向另一个宽幅面侧偏离了δ4的位置，与负极集电板24相比正极集电板44距盖6的中心Lc偏离幅度更大(δ3＞δ4)。
δ3设定为将卷绕电极组3的正极箔露出部34c卷束了时的厚度的大约一半的大小，δ4设定为将卷绕电极组3的负极箔露出部32c卷束了时的厚度的大约一半的大小。因而，通过从一个宽幅面侧使正极集电板44的正极连接部42与卷绕电极组3的正极箔露出部34c抵接，从另一个宽幅面侧使负极集电板24的负极连接部22与卷绕电极组3的负极箔露出部32c抵接，能够配置成使卷绕电极组3的扁平厚度方向的中心与盖6的中心Lc一致的状态。
根据上述配置关系，与实施例1同样，在将具有不同的厚度的正极箔和负极箔分别卷束于正极集电板44和负极集电板24进行焊接时，能够抑制卷绕电极组3与盖6的中心偏离。因而，能够使卷绕电极组3的扁平厚度方向的中心与盖6的中心Lc一致，因此能够在将盖组件的卷绕电极组3插入电池壳1时使卷绕电极组3与电池壳1之间的必要间隙最小，能够提高安装密度，实现高容量电池。
在本实施例中，将正极侧贯通孔46与正极集电板44的间隙、和负极侧贯通孔26与负极集电板24的间隙设置为0.3mm以上。因此，能够提高嵌件成形时的绝缘树脂的流动性，提高生产率。
根据本实施例，与实施例1同样，正极集电板44和负极集电板24形成为呈一直线地延伸的平板状，因此能够容易地插入到盖6的正极侧贯通孔46和负极侧贯通孔26，能够提高盖组件的组装性。而且，考虑了卷绕电极组3的正极箔与负极箔的厚度的差异，将正极集电板44和负极集电板24的插入位置向一个宽幅面侧和另一个宽幅面侧偏倚使其成为距盖的中心Lc相互不同的距离，由此能够抑制卷绕电极组3的中心与电池壳1的中心的错位，提高安装密度。
根据本实施例，正极侧贯通孔46与负极侧贯通孔26配置于在盖6的对角线上彼此隔开间隔的位置。因而，通过冲压加工在盖6形成正极侧贯通孔46和负极侧贯通孔26的情况下，能够在盖6的短边方向上均匀地施加压力，能够防止盖6的变形。
(实施例3)
图9是实施例3的盖组件的绝缘部件的部分截面图。其中，对与上述的实施例1和实施例2相同的构成要素标注相同的附图标记，从而省略其详细的说明。
本实施例的特征在于，在上述的实施例1或实施例2的结构中，使用覆层材料(包层材料)构成负极集电板24，将负极集电板24的覆层改变部80配置在由绝缘树脂覆盖的位置。
负极集电板24使用覆层接合有不同种金属的覆层材料构成，具体而言，将铜合金的负极连接部22和铝合金的负极输出部12在覆层改变部80通过覆层接合而构成。而且，覆层改变部80配置在由绝缘部件5覆盖的部分，成为被阻断了与外部的接触的状态。因而，能够抑制在覆层改变部80的界面生成金属化合物。
在本实施例中，通过利用铝合金构成负极输出部12，能够使与负极输出部12接合的汇流条为铝合金制的部件，能够使材质与和正极输出部14接合的汇流条一致。因而，不需要准备2种汇流条，能够降低成本。
另外，在图9所示的例子中，仅表示了负极侧的结构，但并不限定于负极侧，只要正极侧和负极侧的任意一者具有该结构即可，也可以代替负极而使正极侧为同样的结构。
以上，对本发明的实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，而能够在不脱离权利要求的范围所记载的本发明的精神的范围内进行各种设计变更。例如，上述的实施方式为了将本发明的方式说明得容易明白而进行了详细的说明，但是并不一定限定于包括所说明的所有结构。此外，能够将一个实施方式的结构的一部分替换为另一个实施方式的结构，此外，还能够在一个实施方式的结构中加入另一个实施方式的结构。进一步，能够对各实施方式的结构的一部分进行其它结构的追加、删除、替换。
附图标记的说明
1 电池壳(电池容器)
1a 开口部
1b 宽幅面
1c 窄幅面
1d 底面
2 绝缘保护膜
3 卷绕电极组
5 绝缘部件(树脂部件)
6 盖
8a 电极组固定带
8b 绝缘保护膜固定带
9 注液孔
10 排气阀
11 注液栓
12 负极输出部
14 正极输出部
22 负极连接部
24 负极集电板(第二集电板)
26 负极侧贯通孔(第二贯通孔)
32 负极电极
32b 负极混合剂层
32c 负极箔露出部
33 隔膜
34 正极电极
34b 正极混合剂层
34c 正极箔露出部
35 隔膜
42 正极连接部
44 正极集电板(第一集电板)
46 正极侧贯通孔(第一贯通孔)
80 覆层改变部
100 方形二次电池
200 盖组件。

Claims (9)

1.一种方形二次电池，其特征在于，包括：
收纳蓄电元件的电池容器，其具有一对宽幅面、一对窄幅面、底面和开口部；
封闭所述电池容器的开口部的盖，其具有第一贯通孔和第二贯通孔；
平板状的第一集电板，其插入于所述第一贯通孔，向所述底面去呈一直线状地延伸；和
平板状的第二集电板，其插入于所述第二贯通孔，向所述底面去呈一直线状地延伸，
所述第一集电板和所述第二集电板以相互不同的金属材料为主材，
所述第一贯通孔和所述第二贯通孔比所述盖的中心偏向一个所述宽幅面一侧，
所述第一集电板的插入位置比所述第二集电板的插入位置偏向一个所述宽幅面一侧。
2.一种方形二次电池，其特征在于，包括：
收纳蓄电元件的电池容器，其具有一对宽幅面、一对窄幅面、底面和开口部；
封闭所述电池容器的开口部的盖，其具有第一贯通孔和第二贯通孔；
平板状的第一集电板，其插入于所述第一贯通孔，向所述底面去呈一直线状地延伸；和
平板状的第二集电板，其插入于所述第二贯通孔，向所述底面去呈一直线状地延伸，
所述第一集电板和所述第二集电板以相互不同的金属材料为主材，
所述第一集电板的插入位置比所述第二集电板的插入位置偏向一个所述宽幅面一侧，并且，与所述第二集电板相比，所述第一集电板自所述盖的中心的偏离幅度更大。
3.如权利要求2所述的方形二次电池，其特征在于：
所述第一贯通孔以所述盖的中心为基准偏倚在一个所述宽幅面一侧，
所述第二贯通孔以所述盖的中心为基准偏倚在另一个所述宽幅面一侧。
4.如权利要求1或2所述的方形二次电池，其特征在于：
所述第一集电板是以铝为主材的正极集电板，所述第二集电板是以铜为主材的负极集电板。
5.如权利要求1或2所述的方形二次电池，其特征在于：
所述第一集电板与所述第一贯通孔之间配置有树脂部件而被密封，所述第二集电板与所述第二贯通孔之间配置有树脂部件而被密封。
6.如权利要求5所述的方形二次电池，其特征在于：
在所述第一集电板与所述第一贯通孔之间形成有0.3mm以上的间隙，
在所述第二集电板与所述第二贯通孔之间形成有0.3mm以上的间隙。
7.如权利要求5所述的方形二次电池，其特征在于：
所述第一集电板和所述第二集电板中，至少在所述第一集电板和所述第二集电板的与所述树脂部件的接合部被实施了粗化处理。
8.如权利要求5所述的方形二次电池，其特征在于：
所述第一集电板和所述第二集电板分别通过所述树脂部件被固定于所述盖。
9.如权利要求5所述的方形二次电池，其特征在于：
所述第一集电板和所述第二集电板的任意一者具有与不同种金属的覆层改变部，所述覆层改变部配置在所述树脂部件之中。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6760045B2 (ja) * 2016-12-21 2020-09-23 三洋電機株式会社 角形二次電池及びその製造方法
JP2021086813A (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 トヨタ自動車株式会社 密閉型電池

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3573825B2 (ja) * 1995-06-05 2004-10-06 三洋電機株式会社 電流遮断機能を有する電池
US6975650B2 (en) * 2002-02-13 2005-12-13 Interdigital Technology Corporation Transport block set segmentation
KR100599795B1 (ko) * 2004-06-29 2006-07-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP5593508B2 (ja) 2007-09-21 2014-09-24 エリーパワー株式会社 電極端子取付構造及び非水電解質二次電池
JP5261029B2 (ja) * 2008-05-29 2013-08-14 三洋電機株式会社 角形電池
JP5589955B2 (ja) 2011-05-16 2014-09-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形二次電池
US20130149586A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery cell
JP5692173B2 (ja) * 2012-06-27 2015-04-01 トヨタ自動車株式会社 電池
KR101688482B1 (ko) * 2013-04-08 2016-12-21 삼성에스디아이 주식회사 전지 유니트 및 이를 채용한 전지 모듈
KR101741028B1 (ko) * 2013-04-08 2017-05-29 삼성에스디아이 주식회사 전지 유니트 및 이를 채용한 전지 모듈
KR101553583B1 (ko) 2014-01-28 2015-09-16 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
JP6308071B2 (ja) * 2014-08-07 2018-04-11 三洋電機株式会社 角形二次電池およびその製造方法
JP6558030B2 (ja) * 2014-08-20 2019-08-14 東ソー株式会社 ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物およびそれよりなる二次電池封口板用シール部材
JP6382336B2 (ja) * 2014-11-10 2018-08-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形二次電池
WO2017159760A1 (ja) * 2016-03-17 2017-09-21 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法

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