CN109891635B - 方形二次电池 - Google Patents

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Abstract

提供可靠性高的方形二次电池。方形二次电池(20)具备:包含正极板和负极板的电极体(3);具有开口且收容电极体(3)的方形包装体(1);和将方形包装体(1)的开口封口的封口板(2),在封口板(2)设置气体排出阀(17),该气体排出阀(17)在方形包装体(1)内的压力成为给定值以上断裂,将方形包装体(1)内的气体排出到方形包装体(1)外。在封口板(2)与电极体(3)之间的与气体排出阀(17)对置的位置配置第2负极集电体(8b)的一部分作为遮蔽构件。

Description

方形二次电池
技术领域
本发明涉及方形二次电池。
背景技术
在电动汽车(EV)或混合动力电动汽车(HEV、PHEV)等的驱动用电源中使用碱性二次电池或非水电解质二次电池等方形二次电池。
在这些方形二次电池中,由具有开口的有底筒状的方形包装体和将该开口封口的封口板构成电池壳体。在电池壳体内同电解液一起收容由正极板、负极板以及隔板构成的电极体。在封口板安装正极端子以及负极端子。正极端子经由正极集电体与正极板电连接,负极端子经由负极集电体与负极板电连接。
正极板包含金属制的正极芯体和形成于正极芯体表面的正极活性物质混合剂层。在正极芯体的一部分形成未形成正极活性物质混合剂层的正极芯体露出部。并且,在该正极芯体露出部连接正极集电体。另外,负极板包含金属制的负极芯体和形成于负极芯体表面的负极活性物质混合剂层。在负极芯体的一部分形成未形成负极活性物质混合剂层的负极芯体露出部。并且,在该负极芯体露出部连接负极集电体。
在方形二次电池的电池壳体设有气体排出阀,该气体排出阀在方形二次电池出现异常而电池壳体内的压力成为给定值以上的情况下断裂,将电池壳体内的气体排出到电池壳体外。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2015-149161号公报
发明内容
发明要解决的课题
在电池容量大的方形二次电池中,在方形二次电池出现异常的情况下,在电池壳体内的压力上升而气体排出阀工作时,存在高温的熔融物或火花等从气体排出阀喷出的可能性。
本发明的主要目的在于,提供可靠性高的方形二次电池。
用于解决课题的手段
本发明的一个方案的方形二次电池具备:包含正极板和负极板的电极体;具有开口且收容所述电极体的方形包装体;具备气体排出阀且将所述开口封口的封口板;和与所述正极板或所述负极板电连接且配置于所述方形包装体内的集电构件,在所述气体排出阀与所述电极体之间的与所述气体排出阀对置的位置配置有金属制的遮蔽构件。
若是这样的结构,则能抑制在方形二次电池出现异常而气体排出阀工作时,电极体等的高温的熔融物或火花等从气体排出阀喷出到电池壳体外。因而,可成为可靠性更高的方形二次电池。另外,遮蔽构件不需要与气体排出阀直接对置,也可以隔着其他构件例如绝缘构件等对置。
能将集电构件的一部分设为遮蔽构件。由此,能用更简单的方法抑制电极体等的高温的熔融物或火花等从气体排出阀喷出到电池壳体外。
能将由与集电构件不同的部件构成的遮蔽构件与封口板的电池内表面连接。由此,能更确实地抑制电极体等的高温的熔融物或火花等从气体排出阀喷出到电池壳体外。
发明效果
根据本发明,能提供可靠性更高的方形二次电池。
附图说明
图1是实施方式所涉及的方形二次电池的立体图。
图2是图1的II-II线的截面图。
图3是实施方式所涉及的正极板的俯视图。
图4是实施方式所涉及的负极板的俯视图。
图5是实施方式所涉及的电极体要素的俯视图。
图6是安装各部件后的封口板的底视图。
图7是图6中的VII-VII线的截面图。
图8是图7中的第1正极集电体、第2正极集电体以及电流切断机构的附近的放大图。
图9是图7中的第1负极集电体以及第2负极集电体的附近的放大图。
图10是表示在第2集电体连接凸片的工序的图。
图11是表示第2负极集电体的图。
图12是第1绝缘构件以及第2绝缘构件的立体图。
图13是负极凸片与第2负极集电体的连接部附近的沿封口板的短边方向的截面图。
图14是气体排出阀、第2负极集电体的集电体第2区域的沿封口板的短边方向的截面图。
图15是变形例所涉及的方形二次电池的气体排出阀、第2负极集电体的集电体第2区域的沿封口板的短边方向的截面图。
图16是变形例所涉及的方形二次电池的封口板附近的截面图。
图17是变形例所涉及的方形二次电池的遮蔽构件的立体图。
图18是变形例所涉及的方形二次电池的遮蔽构件与封口板的连接部的截面图。
图19是变形例所涉及的方形二次电池的遮蔽构件与封口板的连接部的俯视图。
图20是变形例所涉及的方形二次电池的遮蔽构件与封口板的连接部的俯视图。
图21是变形例所涉及的方形二次电池的遮蔽构件的立体图。
图22是变形例所涉及的方形二次电池的负极侧的内侧绝缘构件的俯视图以及截面图。
图23是变形例所涉及的方形二次电池的正极侧的内侧绝缘构件的俯视图以及截面图。
图24是变形例所涉及的方形二次电池的封口板以及遮蔽构件的截面图。
具体实施方式
以下说明实施方式所涉及的方形二次电池20的结构。另外,本发明并不限定于以下的实施方式。
图1是方形二次电池20的立体图。图2是图1的II-II线的截面图。如图1以及图2所示那样,方形二次电池20具备由具有开口的有底方筒状的方形包装体1和将方形包装体1的开口封口的封口板2构成的电池壳体100。方形包装体1以及封口板2分别优选是金属制,例如优选是铝或铝合金制。在方形包装体1内同电解液一起收容将多个正极板和多个负极板隔着隔板层叠而成的层叠型的电极体3。在电极体3与方形包装体1之间配置树脂制的绝缘片14。
在电极体3的封口板2侧的端部设置正极凸片40以及负极凸片50。正极凸片40经由第2正极集电体6b以及第1正极集电体6a与正极外部端子7电连接。负极凸片50经由第2负极集电体8b以及第1负极集电体8a与负极外部端子9电连接。在此,第1正极集电体6a以及第2正极集电体6b构成正极集电构件6。另外,第1负极集电体8a以及第2负极集电体8b构成负极集电构件8。另外,还能将正极集电构件6设为一个部件。另外,还能将负极集电构件8设为一个部件。
正极外部端子7隔着树脂制的外部侧绝缘构件11固定在封口板2。负极外部端子9隔着树脂制的外部侧绝缘构件13固定在封口板2。正极外部端子7优选是金属制,更优选是铝或铝合金制。负极外部端子9优选是金属制,更优选是铜或铜合金制。另外,负极外部端子9更优选在电池壳体100的内部侧具有由铜或铜合金构成的部分,在电池壳体100的外部侧具有由铝或铝合金构成的部分。另外,优选在负极外部端子9的表面实施镍镀覆等。
优选在正极板与正极外部端子7之间的导电路径设置电流切断机构60,该电流切断机构60在电池壳体100内的压力成为给定值以上时工作,将正极板与正极外部端子7之间的导电路径切断。另外,也可以在负极板与负极外部端子9之间的导电路径设置电流切断机构。
在封口板2设置气体排出阀17,该气体排出阀17在电池壳体100内的压力成为给定值以上时断裂,将电池壳体100内的气体排出到电池壳体100外。气体排出阀17形成为比封口板2中的其他部分更薄的薄壁。另外,能通过对封口板2进行压制加工来形成气体排出阀17。另外,还能在封口板2设置气体排出阀用的贯通孔,将该贯通孔用薄壁的阀堵塞,来设为气体排出阀17。另外,气体排出阀17的工作压设定成比电流切断机构60的工作压大的值。
在封口板2设置电解液注液孔15。在从电解液注液孔15向电池壳体100内注入电解液后,将电解液注液孔15用密封栓16密封。
接下来说明方形二次电池20的制造方法。
[正极板的制作]
制作包含作为正极活性物质的锂镍钴锰复合氧化物、作为粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)、作为导电剂的碳材料以及作为分散介质的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)的正极浆料。将该正极浆料涂布在作为正极芯体的厚度15μm的矩形状的铝箔的两面。然后,通过使其干燥来去除正极浆料中的N-甲基-2-吡咯烷酮,在正极芯体上形成正极活性物质混合剂层。之后,对正极活性物质混合剂层进行压缩处理,使其成为给定厚度。将如此得到的正极板切割成给定的形状。
图3是用上述的方法制作的正极板4的俯视图。如图3所示那样,正极板4具有在矩形状的正极芯体4a的两面形成正极活性物质混合剂层4b的主体部。正极芯体4a从主体部的端边突出,该突出的正极芯体4a构成正极凸片40。另外,正极凸片40可以如图3所示那样是正极芯体4a的一部分,也可以将其他构件与正极芯体4a连接来设为正极凸片40。另外,优选在正极凸片40中与正极活性物质混合剂层4b相邻的部分设置具有比正极活性物质混合剂层4b的电阻大的电阻的正极保护层4d。该正极保护层4d优选包含氧化铝、二氧化硅、氧化锆等陶瓷粒子以及粘合剂。另外,正极保护层4d更优选包含碳材料等导电性粒子。
[负极板的制作]
制作包含作为负极活性物质的石墨、作为粘结剂的苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、作为增粘剂的羧甲基纤维素(CMC)以及水的负极浆料。将该负极浆料涂布在作为负极芯体的厚度8μm的矩形状的铜箔的两面。然后,通过使其干燥来去除负极浆料中的水,在负极芯体上形成负极活性物质混合剂层。之后,对负极活性物质混合剂层进行压缩处理,使其成为给定厚度。将如此得到的负极板切割成给定的形状。
图4是用上述的方法制作的负极板5的俯视图。如图4所示那样,负极板5具有在矩形状的负极芯体5a的两面形成负极活性物质混合剂层5b的主体部。负极芯体5a从主体部的端边突出,该突出的负极芯体5a构成负极凸片50。另外,负极凸片50可以如图4所示那样是负极芯体5a的一部分,也可以将其他构件与负极芯体5a连接来设为负极凸片50。
[电极体要素的制作]
用上述的方法制作50片正极板4以及51片负极板5,将它们隔着聚烯烃制的方形状的隔板层叠,制作层叠型的电极体要素(3a、3b)。如图5所示那样,层叠型的电极体要素(3a、3b)被制作成在一个端部层叠各正极板4的正极凸片40,并层叠各负极板5的负极凸片50。在电极体要素(3a、3b)的两外表面配置隔板,能用胶带等固定成将各极板以及隔板层叠的状态。或者,可以在隔板设置粘接层,分别将隔板和正极板4、隔板和负极板5粘接。
另外,隔板的俯视下的大小优选与负极板5相同或比负极板5大。也可以在2片隔板之间配置正极板4,在使隔板的周缘成为热熔敷的状态后,将正极板4和负极板5层叠。另外,还能在每当制作电极体要素(3a、3b)时,使用长条状的隔板,在使长条状的隔板成为曲折状的同时将正极板4以及负极板5层叠。另外,还能使用长条状的隔板,在卷绕长条状的隔板的同时将正极板4以及负极板5层叠。
[各部件向封口板的安装]
使用图2、图6~图8来说明正极外部端子7以及第1正极集电体6a向封口板2的安装方法以及电流切断机构60的结构。
在设于封口板2的正极端子安装孔2a的外表面侧配置外部侧绝缘构件11,在正极端子安装孔2a的内表面侧配置内部侧绝缘构件10以及具有杯形状的导电构件61。接下来,将正极外部端子7插入到外部侧绝缘构件11的贯通孔、封口板2的正极端子安装孔2a、内部侧绝缘构件10的贯通孔以及导电构件61的贯通孔各自中。并且,将正极外部端子7的前端铆接在导电构件61上。由此,正极外部端子7、外部侧绝缘构件11、封口板2、内部侧绝缘构件10以及导电构件61被固定。另外,优选正极外部端子7中被铆接的部分和导电构件61通过激光焊接等焊接。另外,内部侧绝缘构件10以及外部侧绝缘构件11分别优选是树脂制。
导电构件61在电极体3侧具有开口部。圆盘状的变形板62配置成将导电构件61的开口部堵塞,变形板62的周缘与导电构件61焊接连接。由此,导电构件61的开口部被变形板62密闭。另外,导电构件61以及变形板62分别优选是金属制,更优选是铝或铝合金。
接下来,在变形板62的电极体3侧配置树脂制的第3绝缘构件63。第3绝缘构件63优选具有连接部,该连接部与内部侧绝缘构件10连接。另外,优选在第3绝缘构件63设置爪状的钩挂固定部,在导电构件61设置凸缘部、凹部或凸部,将第3绝缘构件63的钩挂固定部在导电构件61固定在凸缘部、凹部或凸部。
在第3绝缘构件63的电极体3侧的面形成固定用突起。另外,第3绝缘构件63优选具有:配置于变形板62的下方的绝缘构件第1区域63x;从绝缘构件第1区域63x中的端部向封口板2延伸的绝缘构件第2区域63y;和从绝缘构件第2区域63y的端部沿封口板2延伸的绝缘构件第3区域63z。在绝缘构件第3区域63z中,在与封口板2的电解液注液孔15对置的位置设置绝缘构件开口63b。另外,在绝缘构件开口63b的缘部设置向电极体3突出的绝缘构件突起63c。
接下来,将第1正极集电体6a配置在第3绝缘构件63的电极体3侧。第1正极集电体6a具有固定用贯通孔。并且,将第3绝缘构件63的固定用突起插入到第1正极集电体6a的固定用贯通孔中,将固定用突起的前端扩径,对第3绝缘构件63和第1正极集电体6a进行固定。由此,形成固定部70。固定部70优选如图6所示那样包围变形板62与第1正极集电体6a的连接部地设于4个部位。
之后,经由设于第3绝缘构件63的贯通孔将变形板62和第1正极集电体6a焊接连接。另外,第1正极集电体6a优选具有薄壁部6c,在该薄壁部6c与变形板62焊接连接。优选在薄壁部6c的中央设有开口,将该开口的缘部与变形板62焊接连接。另外,更优选在薄壁部6c包围第1正极集电体6a与变形板62的连接部地设置环状的槽口部。
在电池壳体100内的压力成为给定值以上时,变形板62变形,使得变形板62的中央部向上方(正极外部端子7侧)移动。伴随该变形板62的变形,第1正极集电体6a的薄壁部6c断裂。由此,正极板4与正极外部端子7的导电路径被切断。
另外,能在正极外部端子7设置端子贯通孔7b,通过该端子贯通孔7b使气体流入到电流切断机构60内部,进行导电构件61与变形板62的连接部的泄漏检查。另外,还能在通过气体将变形板62按压在第1正极集电体6a的状态下将变形板62和第1正极集电体6a焊接连接。最终,端子贯通孔7b被端子密封构件7a密封。端子密封构件7a优选具有金属构件7x和橡胶构件7y。
第1正极集电体6a在电极体3侧的面具有集电体突起6x。
使用图2、图6、图7以及图9来说明负极外部端子9以及第1负极集电体8a向封口板2的安装方法。
在设于封口板2的负极端子安装孔2b的外表面侧配置外部侧绝缘构件13,在负极端子安装孔2b的内表面侧配置内部侧绝缘构件12以及第1负极集电体8a。接下来,将负极外部端子9插入到外部侧绝缘构件13的贯通孔、封口板2的负极端子安装孔2b、内部侧绝缘构件12的贯通孔以及第1负极集电体8a的贯通孔各自中。并且,将负极外部端子9的前端铆接在第1负极集电体8a上。由此,外部侧绝缘构件13、封口板2、内部侧绝缘构件12以及第1负极集电体8a被固定。另外,负极外部端子9中被铆接的部分和第1负极集电体8a优选通过激光焊接等焊接。另外,内部侧绝缘构件12以及外部侧绝缘构件13分别优选是树脂制。
[第2集电体与凸片的连接]
图10是表示正极凸片40向第2正极集电体6b的连接方法、负极凸片50向第2负极集电体8b的连接方法的图。用上述的方法制作2个电极体要素,分别设为第1电极体要素3a、第2电极体要素3b。另外,第1电极体要素3a和第2电极体要素3b可以是完全相同的结构,也可以是不同的结构。在此,第1电极体要素3a的多片正极凸片40构成第1正极凸片群40a。第1电极体要素3a的多片负极凸片50构成第1负极凸片群50a。第2电极体要素3b的多片正极凸片40构成第2正极凸片群40b。第2电极体要素3b的多片负极凸片50构成第2负极凸片群50b。
在第1电极体要素3a与第2电极体要素3b之间配置第2正极集电体6b和第2负极集电体8b。并且,将从第1电极体要素3a突出的由层叠的多片正极凸片40构成的第1正极凸片群40a配置于第2正极集电体6b上,将从第1电极体要素3a突出的由层叠的多片负极凸片50构成的第1负极凸片群50a配置于第2负极集电体8b上。另外,将从第2电极体要素3b突出的由层叠的多片正极凸片40构成的第2正极凸片群40b配置于第2正极集电体6b上,将从第2电极体要素3b突出的由层叠的多片负极凸片50构成的第2负极凸片群50b配置于第2负极集电体8b上。第1正极凸片群40a以及第2正极凸片群40b分别与第2正极集电体6b焊接连接,并形成焊接连接部90。第1负极凸片群50a以及第2负极凸片群50b分别与第2负极集电体8b焊接连接,并形成焊接连接部90。焊接连接能如下那样进行。
从上下通过焊接夹具将层叠的凸片(第1正极凸片群40a、第2正极凸片群40b、第1负极凸片群50a、第2负极凸片群50b)和集电体(第2正极集电体6b、第2负极集电体8b)夹入,进行焊接。在此,焊接方法优选超声波焊接或电阻焊接。由此,层叠的凸片和集电体被更确实地焊接连接。在凸片的层叠数多的情况下,例如在层叠数为20片以上的情况下,与激光焊接等相比较,由于能在由一对焊接夹具夹入的状态下进行焊接,因此超声波焊接或电阻焊接能形成可靠性更高的焊接连接部。另外,一对焊接夹具在电阻焊接的情况下是一对电阻焊接用电极,在超声波焊接的情况下是焊头以及砧座。另外,凸片(第1正极凸片群40a、第2正极凸片群40b、第1负极凸片群50a、第2负极凸片群50b)与集电体(第2正极集电体6b、第2负极集电体8b)的连接还能以激光焊接进行连接。
第1电极体要素3a的第1正极凸片群40a在第2正极集电体6b中连接在比第2正极集电体6b的宽度方向上的中央部更靠一侧的位置。第2电极体要素3b的第2正极凸片群40b在第2正极集电体6b中连接在比第2正极集电体6b的宽度方向上的中央部更靠另一侧的位置。
第2电极体要素3b的第1负极凸片群50a在第2负极集电体8b中连接在比第2负极集电体8b的宽度方向上的中央部更靠一侧的位置。第2电极体要素3b的第2负极凸片群50b在第2正极集电体6b中连接在比第2正极集电体6b的宽度方向上的中央部更靠另一侧的位置。
如图10所示那样,在第2正极集电体6b设置开口部6z。在将第2正极集电体6b与第1正极集电体6a连接后,开口部6z配置在与设于封口板2的电解液注液孔15对应的位置。并且,第1电极体要素3a的第1正极凸片群40a在第2正极集电体6b的宽度方向上连接在比开口部6z更靠一侧的位置。另外,第2电极体要素3b的第2正极凸片群40b在第2正极集电体6b的宽度方向上连接在比开口部6z更靠另一侧的位置。在从与封口板2垂直的方向来观察第2正极集电体6b、第1正极凸片群40a以及第2正极凸片群40b时,优选第1正极凸片群40a以及第2正极凸片群40b中与第2正极集电体6b大致平行配置的部分不与开口部6z重叠。由此,能防止第2正极集电体6b或第1正极凸片群40a、第2正极凸片群40b妨碍电解液的注入。
另外,在封口板2固定第1正极集电体6a以及第1负极集电体8a的工序、和分别将正极凸片40以及负极凸片50与第2正极集电体6b以及第2负极集电体8b连接的工序哪一者在先进行都可以。
[第1正极集电体与第2正极集电体的连接]
如图6以及图7所示那样,在第1正极集电体6a设置集电体突起6x。并且,如图10所示那样,在第2正极集电体6b设置集电体开口6y。如图7以及8所示那样,使第1正极集电体6a的集电体突起6x位于第2正极集电体6b的集电体开口6y内,并将第2正极集电体6b配置在第3绝缘构件63上。并且,将第1正极集电体6a的集电体突起6x和第2正极集电体6b的集电体开口6y的缘部通过激光等能量射线的照射进行焊接。由此,将第1正极集电体6a和第2正极集电体6b连接。另外,在第2正极集电体6b的集电体开口6y的周围设置集电体第1凹部6f。即,在集电体第1凹部6f的中央形成集电体开口6y。在集电体第1凹部6f中,第1正极集电体6a和第2正极集电体6b被焊接连接。
如图8所示那样,第2正极集电体6b具有集电体第1区域6b1、集电体第2区域6b2、集电体第3区域6b3。在集电体第1区域6b1连接正极凸片40。在集电体第3区域6b3连接第1正极集电体6a。集电体第2区域6b2将集电体第1区域6b1和集电体第3区域6b3相连。并且,在与封口板2垂直的方向上,封口板2与集电体第1区域6b1的距离小于封口板2与集电体第3区域6b3的距离。若是这样的结构,就能使集电部所占的空间更小,成为体积能量密度更高的方形二次电池。
如图10所示那样,在第2正极集电体6b中,在集电体开口6y的两侧设置目标孔6e。优选在将第1正极集电体6a和第2正极集电体6b通过激光等能量射线的照射进行焊接时,将目标孔6e作为图像补正用的目标。优选通过对目标孔6e进行图像检测,进行位置补正,沿集电体开口6y的形状进行能量射线的照射。另外,目标孔6e还能不设为贯通孔,而是设为凹部。另外,目标孔6e的俯视下的面积优选小于集电体开口6y的俯视下的面积。另外,优选在第2正极集电体6b的宽度方向上,在直线上排列配置集电体开口6y和目标孔6e。
如图8所示那样,在第1正极集电体6a的与第3绝缘构件63对置的面的集电体突起6x的背侧形成集电体第2凹部6w。由此,由于易于在第1正极集电体6a与第2正极集电体6b之间形成更大的焊接连接部,因而优选。另外,通过形成集电体第2凹部6w,在将第1正极集电体6a和第2正极集电体6b焊接连接时,能防止因焊接时的热而使第3绝缘构件63损伤。
优选如图8所示那样,第3绝缘构件63的绝缘构件突起63c的下方(电极体3侧)的前端比第2正极集电体6b中开口部6z的周围的下表面更向下方(电极体3侧)突出。由此,能确实地防止密封栓16和第2正极集电体6b接触。另外,绝缘构件突起63c优选是环状。但绝缘构件突起63c不一定非要是环状,可以是一部分缺口的形状。
[第1负极集电体与第2负极集电体的连接]
首先,使用图11来说明第2负极集电体8b的结构。在图11中,(a)是第2负极集电体8b的顶视图,(b)是沿(a)中的B-B线的截面图,(c)是沿(a)中的C-C线的截面图,(d)是第2负极集电体8b的底视图,(e)是沿(a)中的D-D线的截面图。
如图11所示那样,第2负极集电体8b具有集电体第1区域8b1、集电体第2区域8b2、集电体第3区域8b3、集电体第4区域8b4以及集电体第5区域8b5。
在集电体第1区域8b1焊接连接负极凸片50。集电体第2区域8b2配置于与气体排出阀17对置的位置。集电体第3区域8b3将集电体第1区域8b1和集电体第2区域8b2相连。在方形二次电池20中,集电体第1区域8b1以及集电体第2区域8b2与封口板2大致平行配置。例如优选使集电体第1区域8b1以及集电体第2区域8b2相对于封口板2的倾斜度分别进入到-15°~15°的范围。在与封口板2垂直的方向上,封口板2与集电体第1区域8b1之间的距离小于封口板2与集电体第2区域8b2之间的距离。即,在与封口板2垂直的方向上,集电体第1区域8b1位于比集电体第2区域8b2更靠封口板2侧的位置。集电体第3区域8b3相对于封口板2倾斜地配置。在集电体第3区域8b3设有通气孔8g。通气孔8g将气体排出阀17与集电体第2区域8b2之间的空间、和负极集电构件8与电极体3之间的空间相连。因而,在电极体3内产生的气体能通过通气孔8g从电极体3侧流到气体排出阀17侧。另外,通气孔8g优选跨集电体第1区域8b1以及集电体第2区域8b2地形成。
在集电体第4区域8b4连接第1负极集电体8a。集电体第5区域8b5将集电体第1区域8b1和集电体第4区域8b4相连。在方形二次电池20中,集电体第4区域8b4与封口板2大致平行配置。在与封口板2垂直的方向上,封口板2与集电体第1区域8b1之间的距离小于封口板2与集电体第4区域8b4之间的距离。另外,在与封口板2垂直的方向上,封口板2与集电体第4区域8b4之间的距离小于封口板2与集电体第2区域8b2之间的距离。
另外,还能不使用第1负极集电体8a,将第2负极集电体8b与负极外部端子9连接。在该情况下,能不设置集电体第4区域864以及集电体第5区域8b5,在集电体第1区域8b1连接负极外部端子9。
集电体第2区域8b2相当于气体排出阀17与电极体3之间与气体排出阀17对置配置的金属制的遮蔽构件。
在第2负极集电体8b的集电体第2区域8b2设置向封口板2延伸的遮蔽构件壁部8h。在封口板2的短边方向上的集电体第2区域8b2的两端分别设置遮蔽构件壁部8h。若在集电体第2区域8b2设置遮蔽构件壁部8h,就能防止集电体第2区域8b2向封口板2侧活动从而集电体第2区域8b2将气体排出阀17堵塞。另外,第2负极集电体8b优选将一片板材进行折弯加工而成。在该情况下,遮蔽构件壁部8h形成为从集电体第2区域862的端部折弯。
在第2负极集电体8b的集电体第4区域8b4设置集电体开口8y以及集电体第1凹部8f。
在集电体第2区域8b2形成厚度比集电体第1区域8b1的厚度薄的区域。由此,由于成为遮蔽部的集电体第2区域8b2所占的体积减少,因此能更有效果地将气体排出。
如图6以及图7所示那样,在第1负极集电体8a设置集电体突起8x。并且,如图9以及图10所示那样,在第2负极集电体8b设置集电体开口8y。如图9所示那样,使第1负极集电体8a的集电体突起8x位于第2负极集电体8b的集电体开口8y内,并将第2负极集电体8b配置于内部侧绝缘构件12上。并且,通过激光等能量射线的照射对第1负极集电体8a的集电体突起8x和第2负极集电体8b的集电体开口8y的缘部进行焊接。由此,将第1负极集电体8a和第2负极集电体8b连接。另外,如图10所示那样,在第2负极集电体8b的集电体开口8y的周围设置集电体第1凹部8f。即,在集电体第1凹部8f的中央形成集电体开口8y。在集电体第1凹部8f中,第1负极集电体8a和第2负极集电体8b被焊接连接。另外,在第2负极集电体8b与第2正极集电体6b同样地设置目标孔8e。
如图9所示那样,在第1负极集电体8a的与内部侧绝缘构件12对置的面的集电体突起8x的背侧形成集电体第2凹部8w。由此,由于易于在第1负极集电体8a与第2负极集电体8b之间形成更大的焊接连接部,因而优选。另外,通过形成集电体第2凹部8w,在将第1负极集电体8a和第2负极集电体8b焊接连接时,能防止因焊接时的热而使内部侧绝缘构件12损伤。
另外,集电体突起6x以及集电体突起8x优选分别为非正圆,优选是方形状、椭圆状或跑道形状。
<第1绝缘构件与第2绝缘构件的连接>
优选在如上述那样将正极凸片40和正极外部端子7电连接并将负极凸片50和负极外部端子9电连接后,将第1绝缘构件和第2绝缘构件连接。
图12是作为第1绝缘构件的内部侧绝缘构件12和第2绝缘构件80的立体图。内部侧绝缘构件12具有与封口板2的内表面对置的第1绝缘构件主体部12a。第1绝缘构件主体部12a优选是板状。第1绝缘构件主体部12a具有贯通孔12d,在该贯通孔12d中插入负极外部端子9。在内部侧绝缘构件12的第1绝缘构件主体部12a的短边方向上的两端设置向电极体3突出的一对第1侧壁12b。在一对第1侧壁12b各自的外表面设置连接用凹部12e。另外,在内部侧绝缘构件12的第1绝缘构件主体部12a的长边方向上的两端设置向电极体3突出的一对第2侧壁12c。在第1绝缘构件主体部12a中,在与气体排出阀17对置的部分设置开口12f。
第2绝缘构件80具有配置成与封口板2对置的第2绝缘构件主体部80a。第2绝缘构件主体部80a配置于封口板2与电极体3之间。第2绝缘构件主体部80a在封口板2的长边方向上在中央具有宽幅部80a1,在宽幅部80a1的两侧具有宽度比宽幅部80a1的宽度小的窄幅部80a2。在封口板2的短边方向上,在第2绝缘构件主体部80a的宽幅部80a1的两端设置从第2绝缘构件主体部80a向封口板2延伸的一对侧壁80b。另外,在封口板2的短边方向上,在第2绝缘构件主体部80a的宽幅部80a1的两端设置从第2绝缘构件主体部80a向封口板2延伸的一对连接部80。另外,侧壁80b和连接部80c优选在封口板2的长边方向上空开间隔而设。由此,由于能使一对连接部80c容易地变形,因此在将连接部80c与作为第1绝缘构件的内部侧绝缘构件12连接时,能确实地防止第2绝缘构件80损伤、破损。
优先使侧壁80b的上端接触封口板2的内表面。另外,能使侧壁80b的高度(从第2绝缘构件主体部80a到侧壁80b的上端的长度)大于连接部80c的高度(从第2绝缘构件主体部80a到连接部80c的上端的长度)。
第2绝缘构件80的连接部80c具有:从第2绝缘构件80的第2绝缘构件主体部80a向封口板2延伸的纵壁80c1;和从纵壁80c1的内侧面向作为第1绝缘构件的内部侧绝缘构件12突出的突出部80c2。并且,该突出部80c2嵌合在作为第1绝缘构件的内部侧绝缘构件12的连接用凹部12e。由此,将作为第1绝缘构件的内部侧绝缘构件12和第2绝缘构件80连接。另外,也可以在作为第1绝缘构件的内部侧绝缘构件12的第1侧壁12b的封口板2侧的端部设置连接用凹部,在作为第1绝缘构件的内部侧绝缘构件12与封口板2之间配置突出部80c2。
<电极体制作>
使第1正极凸片群40a、第2正极凸片群40b、第1负极凸片群50a以及第2负极凸片群50b弯曲,以使得图10中的第1电极体要素3a的上表面和第2电极体要素3b的上表面直接或隔着其他构件相接。由此,将第1电极体要素3a和第2电极体要素3b汇集来设为一个电极体3。另外,优选将第1电极体要素3a和第2电极体要素3b用胶带等汇集成一者。或者,优选将第1电极体要素3a和第2电极体要素3b配置在成形为箱状或袋状的绝缘片14内来汇集成一者。
<方形二次电池的组装>
将安装于封口板2的电极体3用绝缘片14覆盖,插入到方形包装体1。另外,绝缘片14优选将平板状的构件弯曲成形为箱状或袋状而成。并且,将封口板2和方形包装体1通过激光焊接等接合,将方形包装体1的开口封口。之后,将含有电解质溶剂以及电解质盐的非水电解液从设于封口板2的电解液注液孔15注入到电池壳体100。并且,将电解液注液孔15用密封栓16密封。
<关于方形二次电池20>
在方形二次电池20中,将第2绝缘构件80与固定于封口板2的作为第1绝缘构件的内部侧绝缘构件12连接。因此,在对方形二次电池20施加振动或冲击时,能抑制第2绝缘构件80在电池壳体100内大幅活动。因而,能确实地防止有可能由于第2绝缘构件80的位置偏离而产生的未预期的短路。或者,能防止第2绝缘构件80在电池壳体100内部活动从而第2绝缘构件80使正极凸片40或负极凸片50损伤。
另外,优选在第1正极凸片群40a与第2正极凸片群40b之间配置第2绝缘构件80的一个窄幅部80a2,在第1负极凸片群50a与第2负极凸片群50b之间配置第2绝缘构件80的另一个窄幅部80a2。另外,优选在封口板2的长边方向上,在第1正极凸片群40a以及第2正极凸片群40b与第1负极凸片群50a以及第2负极凸片群50b之间配置第2绝缘构件80的宽幅部80a1。若是这样的结构,就能更确实地防止第2绝缘构件80使凸片损伤。另外,第2绝缘构件80不一定非要具有宽幅部和窄幅部。
在封口板2的短边方向上,在第2绝缘构件80的第2绝缘构件主体部80a的宽幅部80a1的两端设置从第2绝缘构件主体部80a向封口板2延伸的一对侧壁80b。若是这样的结构,就能在第2绝缘构件80的第2绝缘构件主体部80a与封口板2之间确实地确保气体的流路。即,能更确实地防止第2绝缘构件主体部80a将气体排出阀17堵塞。因而,能防止第2绝缘构件80阻碍气体从气体排出阀17排出。另外,能防止第2绝缘构件80接触气体阀。
优选在封口板2的长边方向上,侧壁80b的长度短于第2绝缘构件主体部80a的长度。由此,在气体排出阀17工作时,能将在电极体3内产生的气体更顺畅地排出到电池壳体100的外部。
另外,不需要分开设置侧壁80b和连接部80c。例如,还能在第2绝缘构件80中,在侧壁80b设置突出部,设为与作为第1绝缘构件的内部侧绝缘构件12连接的连接部。
作为第1绝缘构件的内部侧绝缘构件12以及第2绝缘构件80优选是树脂制。例如能使用由聚丙烯、聚乙烯、全氟烷氧基烷烃(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)等构成的构件。
图13是第1负极凸片群50a以及第2负极凸片群50b与第2负极集电体8b的连接部附近的沿封口板2的短边方向的截面图。如图13所示那样,第1电极体要素3a的第1负极凸片群50a和第2电极体要素3b的第2负极凸片群50b分别与第2负极集电体8b焊接连接。并且,第2绝缘构件80的窄幅部80a2配置于第1负极凸片群50a与第2负极凸片群50b之间。
根据这样的结构,能在第2负极集电体8b与第1负极凸片群50a的根部部分之间、以及第2负极集电体8b与第2负极凸片群50b的根部部分之间确保空间S。空间S成为在电极体3内产生的气体向气体排出阀17的流路。因此,根据上述的结构,在方形二次电池出现异常的情况下,由于能将气体顺畅地排出到电池壳体外,因此成为可靠性更高的方形二次电池。
优选在第2绝缘构件80的窄幅部80a2中,与第1负极凸片群50a或第2负极凸片群50b对置的拐角部C被倒角。由此,能确实地防止因第2绝缘构件80的窄幅部80a2而使第1负极凸片群50a或第2负极凸片群50b损伤。
另外,与负极侧同样,也在正极侧,在第1电极体要素3a的第1正极凸片群40a与第2电极体要素3b的第2正极凸片群40b之间配置第2绝缘构件80的窄幅部80a2。由此,能在第2正极集电体6b与第1正极凸片群40a的根部部分之间、以及第2正极集电体6b与第2正极凸片群40b的根部部分之间确保空间。
在方形二次电池20中,在气体排出阀17与电极体3之间的与气体排出阀17对置的位置配置负极集电构件8的一部分(第2负极集电体8b的集电体第2区域8b2)。因而,能抑制由电极体3产生的高温的熔融物、火花等从气体排出阀17喷出。另外,第2负极集电体8b优选由铜、铜合金、镍、镍合金、铁或不锈钢等铁合金等构成。
另外,在与封口板2垂直的方向上,封口板2与集电体第1区域8b1之间的距离小于封口板2与集电体第2区域8b2之间的距离。若是这样的结构,就能确保气体排出阀17与集电体第2区域8b2之间的空间。另外,在集电体第2区域8b2的旁边的空间配置与集电体第1区域8b1连接的负极凸片50。因此,能更有效率地有效利用电池壳体100内的空间。因而,成为体积能量密度更高且可靠性更高的二次电池。
图14是气体排出阀17、第2负极集电体8b的集电体第2区域8b2的沿封口板2的短边方向的截面图。在集电体第2区域8b2设置从集电体第2区域8b2向封口板2延伸的遮蔽构件壁部8h。因此,能确实地防止集电体第2区域8b2向气体排出阀17侧移动从而集电体第2区域8b2将气体排出阀17堵塞。另外,由于遮蔽构件壁部8h是金属制,因此即使方形二次电池20成为高温,遮蔽构件壁部8h也难以熔融。另外,在封口板2与遮蔽构件壁部8h之间配置内部侧绝缘构件12。由此,能防止遮蔽构件壁部8h与封口板2直接接触。
进而,在第2负极集电体8b设置通气孔8g。由此,可更顺畅地进行排气。另外,配置通气孔8g的位置优选设置在从与封口板2垂直的方向来观察方形二次电池20时不与气体排出阀17重叠的位置。
另外,集电体第2区域8b2中与气体排出阀17对置且成为遮蔽构件的部分优选封口板的短边方向上的宽度小于集电体第1区域8b1的宽度。由此,不使方形二次电池20的内部电阻增加就能抑制二次电池的重量的增加。
另外,优选在集电体第2区域8b2形成封口板2的短边方向上的宽度变小的缩颈部8i。形成于缩颈部8i的两侧的狭缝状的间隙能成为气体的通路。
另外,第2绝缘构件80不是必须的结构,也可以不配置第2绝缘构件80。在这样的情况下,优选如图15所示那样,在第2负极集电体8b的集电体第2区域8b2的电极体3侧的面设置绝缘层91。绝缘层91能通过在集电体第2区域8b2涂布树脂或贴附绝缘胶带而形成。
另外,还能使配置于第2负极集电体8b的集电体第2区域8b2与封口板2之间的绝缘构件不是内部侧绝缘构件12的一部分,而是设为与内部侧绝缘构件12不同的部件。在该情况下,还能使集电体第2区域8b2为树脂模制,以使得第2负极集电体8b的集电体第2区域8b2配置于树脂构件中。
《变形例》
图16是变形例所涉及的方形二次电池200的沿封口板的长边方向的封口板附近的截面图。
在具有开口的方形包装体101内配置包含正极板以及负极板的电极体103。方形包装体101的开口被封口板102封口。由方形包装体101和封口板102构成电池壳体。在方形包装体101与电极体103之间配置成型为箱状的绝缘片118。方形包装体101以及封口板102优选由铝、铝合金、或不锈钢等构成。关于电极体103,例如能设为上述的实施方式的结构。
与正极板连接的正极凸片104经由正极集电构件106与正极外部端子108连接。在电池壳体外,将正极外部导电构件110与正极外部端子108连接。在封口板102与正极集电构件106之间配置树脂制的内部侧绝缘构件112。在正极外部导电构件110与封口板102之间配置树脂制的外部侧绝缘构件113。
在外部侧绝缘构件113设置开口113a。在开口113a内配置正极外部导电构件110的连接突起110a,正极外部导电构件110的连接突起110a与封口板102相接。因此,封口板102与正极板电连接。
与负极板连接的负极凸片105经由负极集电构件107与负极外部端子109连接。在电池壳体外,将负极外部导电构件111与负极外部端子109连接。在封口板102与负极集电构件107之间配置树脂制的内部侧绝缘构件114。在负极外部导电构件111与封口板102之间配置树脂制的外部侧绝缘构件115。
在封口板102设置气体排出阀116,该气体排出阀116在电池壳体内的压力成为给定以上时断裂,将电池壳体内的气体排出到电池壳体外。另外,在封口板102设置变形板117,该变形板117在电池壳体内的压力成为给定以上时发生反转而变形。通过变形板117变形,从而变形板117与负极外部导电构件111接触,正负极短路。
若具有这样的结构,则在方形二次电池200成为过充电状态而电池壳体内的压力上升时,正负极短路,能抑制过充电的进一步进展。或者,能放出电极体103内的能量。另外,更优选在正极集电构件106或正极外部导电构件110设置熔丝部,通过短路电流而使熔丝部熔断。另外,出现与变形板117的变形相伴的正负极的短路的电池壳体内的压力设定为比气体排出阀17断裂的压力低的值。
在封口板102设置电解液注液孔119。在向方形包装体101内注入电解液后,将电解液注液孔119用密封栓120封口。
在封口板102的电极体103侧的面连接金属制的遮蔽构件130。遮蔽构件130在电池壳体内配置成与气体排出阀116对置。由此,能抑制由电极体3产生的高温的熔融物、火花等从气体排出阀116喷出。另外,遮蔽构件130优选由铜、铜合金、镍、镍合金、铁、不锈钢等铁合金、铝或铝合金等构成。另外,遮蔽构件130优选由具有比构成封口板102的金属的熔点高的熔点的金属构成。
图17是遮蔽构件130的立体图。在图17中,将电极体103侧记载为上方,将封口板102侧记载为下方。
遮蔽构件130具有遮蔽构件主体部130a、从遮蔽构件主体部130a的端部向封口板102延伸的腿部130b、设于腿部130b的前端侧的遮蔽构件连接部130c。遮蔽构件主体部130a配置成与气体排出阀116对置。另外,遮蔽构件连接部130c与封口板102连接。通过腿部130b,遮蔽构件主体部130a从封口板102空开间隔地配置。
腿部130b形成在4个部位,在腿部130b彼此之间形成间隙130d、间隙130e。另外,在图17中,在左侧和右侧分别设置间隙130d,并在近前侧和里侧分别设置间隙130e。
遮蔽构件130与封口板102的连接方法并没有特别限定。例如能通过焊接、基于粘接剂的贴附、嵌合或铆接等来连接。
图18是遮蔽构件130的遮蔽构件连接部130c与封口板102的连接部附近的沿封口板102的长边方向的截面图。另外,图18是表示将封口板102和遮蔽构件130焊接连接的示例的图。能在封口板102的电极体103侧的面设置突起102b,并将遮蔽构件130的遮蔽构件连接部130c和突起102b通过激光等焊接连接。另外,突起102b优选在遮蔽构件130的遮蔽构件连接部130c配置在与腿部130b所位于的一侧相反的一侧的端部侧。另外,突起102b优选在分别与遮蔽构件130的多个遮蔽构件连接部130c抵接的位置设置多个。
图19是表示遮蔽构件130与封口板102的连接方法的图,是表示封口板102的电极体103侧的面的图。如图19所示那样,能在遮蔽构件130的遮蔽构件连接部130c设置缺口130y,使设于封口板102的突起102c嵌合在该缺口130y,并将遮蔽构件连接部130c和突起102c焊接连接。
图20是表示遮蔽构件130与封口板102的连接方法的图,是表示封口板102的电极体103侧的面的图。如图20所示那样,能在遮蔽构件130的遮蔽构件连接部130c设置开口130z,将设于封口板102的突起102c配置于开口130z内,并将遮蔽构件连接部130c和突起102c焊接连接。
另外,在图19或图20所示的形态中,可以取代焊接或在焊接基础上,将突起102c铆接固定在遮蔽构件连接部130c上。或者也可以使遮蔽构件连接部130c变形而固定于突起102c。
若是对突起102c进行铆接的方法、或使遮蔽构件连接部130c变形的方法,则即使是遮蔽构件130与封口板102的焊接困难的情况,也能将遮蔽构件130和封口板102容易地连接。
还能将遮蔽构件设为图21所示的形状。图21是遮蔽构件230的立体图,是与图17对应的图。在遮蔽构件主体部230a中,两个腿部230b分别从封口板的短边方向的两端部向封口板侧延伸。在腿部230b分别设置遮蔽构件连接部230c,遮蔽构件连接部230c与封口板连接。另外,在腿部230b彼此之间形成间隙230d、间隙230e。
图22是表示负极侧的内部侧绝缘构件114的图。在图22中,(a)是表示内部侧绝缘构件114的电极体103侧的面的图,(b)是沿(a)中的E-E线的截面图。
内部侧绝缘构件114具有沿封口板102的内表面配置的绝缘构件主体部114a。在绝缘构件主体部114a设置插入负极外部端子109的端子插入孔114b。另外,在绝缘构件主体部114a中,在与设于封口板102的变形板117对置的位置设置贯通孔114c。
如图16以及图22所示那样,在绝缘构件主体部114a设置向电极体103突出的突出部114d。该突出部114d的电极体103侧的端部的位置优选位于比遮蔽构件130的电极体103侧的端部更靠电极体103侧的位置。若是这样的结构,则即使电极体103向封口板102侧移动,也能防止电极体103与遮蔽构件130接触。另外,突出部114d优选设于遮蔽构件130的附近。
另外,内部侧绝缘构件114的突出部114d不是必须的结构。还能在遮蔽构件130的遮蔽构件主体部130a的电极体103侧的面形成绝缘层。
图23是表示正极侧的内部侧绝缘构件112的图。在图23中,(a)是表示内部侧绝缘构件112的电极体103侧的面的图,(b)是沿(a)中的F-F线的截面图。
内部侧绝缘构件112具有沿封口板102的内表面配置的绝缘构件主体部112a。在绝缘构件主体部112a设置插入正极外部端子108的端子插入孔112b。另外,在绝缘构件主体部112a中,在与设于封口板102的电解液注液孔119对置的位置设置贯通孔112c。
如图16以及图23所示那样,在绝缘构件主体部112a设置向电极体103突出的突出部112d。该突出部112d的电极体103侧的端部的位置优选位于比遮蔽构件130的电极体103侧的端部更靠电极体103侧的位置。若是这样的结构,则即使电极体103向封口板102侧移动,也能防止电极体103与遮蔽构件130接触。另外,突出部112d优选设于遮蔽构件130的附近。
图24是其他变形例所涉及的方形二次电池的封口板102、气体排出阀116、遮蔽构件的遮蔽构件主体部330a的沿封口板102的短边方向的截面图。如图24所示那样,能使遮蔽构件中与气体排出阀116对置的部分的截面为V字状。若是这样的形状,就能更顺畅地将气体排出。
<其他>
在电极体是具有多片正极板以及多片负极板的层叠型电极体的情况下、或在电极体是卷绕电极体且其卷绕轴配置成与封口板垂直的方向的情况下,优选在电极体中,正极板的前端部、负极板的前端部以及隔板的前端部位于封口板侧。若是这样的结构,则在封口板设有电解液注液孔的情况下,电解液向电极体的注入性就会提升。
在这样的情况下,优选与负极板中的负极活性物质混合剂层的封口板侧的端部相比,隔板的封口板侧的端部更向封口板2侧突出。另外,优选在电极体中,与正极板中的正极活性物质混合剂层的封口板侧的端部相比,隔板的封口板侧的端部更向封口板侧突出。另外,优选正极板和隔板通过粘接层粘接,负极板和隔板通过粘接层粘接。若是这样的结构,就能确实的防止正极活性物质混合剂层以及负极活性物质混合剂层与第2绝缘构件接触而使正极活性物质混合剂层或负极活性物质混合剂层损伤。
在上述的实施方式中示出电极体3由两个电极体要素3a、3b构成的示例,但并不限定于此。电极体3可以是一个层叠型电极体。另外,电极体3可以是将长条状的正极板和长条状的负极板隔着隔板卷绕而成的一个卷绕型电极体。另外,两个电极体要素3a、3b并不分别限定于层叠型电极体,也可以是将长条状的正极板和长条状的负极板隔着隔板卷绕而成的卷绕型电极体。
在上述的实施方式中示出使用层叠型电极体的示例,但也可以使用卷绕电极体。另外,关于方形包装体内配置的卷绕电极体的朝向也并没有特别限定。
在上述的实施方式中示出将第1绝缘构件和第2绝缘构件连接的示例,但也可以不将第1绝缘构件和第2绝缘构件连接。另外,也可以不使用第2绝缘构件。
方形二次电池的体积能量密度优选是300Wh/L以上。方形二次电池的体积能量密度通过(方形二次电池的输出[Wh]/方形二次电池的体积[L])来求取。
另外,方形二次电池的电池容量优选是20Ah以上,更优选是30Ah以上。
本发明在封口板侧配置正极板以及负极板的端部的情况下特别有效。
附图标记说明
20 方形二次电池
1 方形包装体
2 封口板
2a 正极端子安装孔
2b 负极端子安装孔
100 电池壳体
3 电极体
3a 第1电极体要素
3b 第2电极体要素
4 正极板
4a 正极芯体
4b 正极活性物质混合剂层
4d 正极保护层
40 正极凸片
40a 第1正极凸片群
40b 第2正极凸片群
5 负极板
5a 负极芯体
5b 负极活性物质混合剂层
50 负极凸片
50a 第1负极凸片群
50b 第2负极凸片群
6 正极集电构件
6a 第1正极集电体
6c 薄壁部
6x 集电体突起
6w 集电体第2凹部
6b 第2正极集电体
6b1 集电体第1区域
6b2 集电体第2区域
6b3 集电体第3区域
6e 目标孔
6f 集电体第1凹部
6y 集电体开口
6z 开口部
7 正极外部端子
7a 端子密封构件
7x 金属构件
7y 橡胶构件
7b 端子贯通孔
8 负极集电构件
8a 第1负极集电体
8x 集电体突起
8w 集电体第2凹部
8b 第2负极集电体
8b1 集电体第1区域
8b2 集电体第2区域
8b3 集电体第3区域
8b4 集电体第4区域
8b5 集电体第5区域
8e 目标孔
8f 集电体第1凹部
8g 通气孔
8h 遮蔽构件壁部
8i 缩颈部
8y 集电体开口
9 负极外部端子
10 内部侧绝缘构件
11 外部侧绝缘构件
12 内部侧绝缘构件
12a 第1绝缘构件主体部
12b 第1侧壁
12c 第2侧壁
12d 贯通孔
12e 连接用凹部
12f 开口
13 外部侧绝缘构件
14 绝缘片
15 电解液注液孔
16 密封栓
17 气体排出阀
60 电流切断机构
61 导电构件
62 变形板
63 第3绝缘构件
63b 绝缘构件开口
63c 绝缘构件突起
63x 绝缘构件第1区域
63y 绝缘构件第2区域
63z 绝缘构件第3区域
70 固定部
80 第2绝缘构件
80a 第2绝缘构件主体部
80a1 宽幅部
80a2 窄幅部
80b 侧壁
80c 连接部
80c1 纵壁
80c2 突出部
90 焊接连接部
91 绝缘层
200 方形二次电池
101 方形包装体
102 封口板
102b 突起
102c 突起
103 电极体
104 正极凸片
105 负极凸片
106 正极集电构件
107 负极集电构件
108 正极外部端子
109 负极外部端子
110 正极外部导电构件
110a 连接突起
111 负极外部导电构件
112 内部侧绝缘构件
112a··绝缘构件主体部
112b 端子插入孔
112c 贯通孔
112d 突出部
113 外部侧绝缘构件
113a 开口
114 内部侧绝缘构件
114a··绝缘构件主体部
114b 端子插入孔
114c 贯通孔
114d 突出部
115 外部侧绝缘构件
116 气体排出阀
117 变形板
118 绝缘片
119 电解液注液孔
120 密封栓
130 遮蔽构件
130a 遮蔽构件主体部
130b 腿部
130c 遮蔽构件连接部
130d 间隙
130e 间隙
130z 开口
230 遮蔽构件
230a 遮蔽构件主体部
230b 腿部
230c 遮蔽构件连接部
230d 间隙
230e 间隙
330a 遮蔽构件主体部。

Claims (6)

1.一种方形二次电池,具备:
包含正极板和负极板的电极体;
具有开口且收容所述电极体的方形包装体;
具备气体排出阀且将所述开口封口的封口板;
与所述正极板电连接且配置于所述方形包装体内的正极集电构件;和
与所述负极板电连接且配置于所述方形包装体内的负极集电构件,
在所述气体排出阀与所述电极体之间的与所述气体排出阀对置的位置配置有金属制的遮蔽构件,
所述遮蔽构件是所述负极集电构件的一部分,
所述正极板或所述负极板具有凸片,
所述负极集电构件具有第1区域、第2区域以及第3区域,
所述凸片与所述第1区域连接,
所述第2区域配置于与所述气体排出阀对置的位置,
所述第3区域将所述第1区域和所述第2区域相连,
在与所述封口板垂直的方向上,所述封口板与所述第1区域之间的距离小于所述封口板与所述第2区域之间的距离,
所述第1区域的电极体侧的面比所述第2区域的电极体侧的面更靠近所述封口板。
2.根据权利要求1所述的方形二次电池,其中,
该方形二次电池的体积能量密度是300Wh/L以上。
3.一种方形二次电池,具备:
包含正极板和负极板的电极体;
具有开口且收容所述电极体的方形包装体;
具备气体排出阀且将所述开口封口的封口板;和
与所述正极板或所述负极板电连接且配置于所述方形包装体内的集电构件,
在所述气体排出阀与所述电极体之间的与所述气体排出阀对置的位置配置有金属制的遮蔽构件,
所述遮蔽构件是所述集电构件的一部分,
所述正极板或所述负极板具有凸片,
所述集电构件具有第1区域、第2区域,
所述凸片与所述第1区域连接,
所述第2区域配置于与所述气体排出阀对置的位置,
在所述封口板的短边方向上的所述第2区域的两端设置有从所述第2区域向所述封口板延伸的一对遮蔽构件壁部。
4.一种方形二次电池,具备:
包含正极板和负极板的电极体;
具有开口且收容所述电极体的方形包装体;
具备气体排出阀且将所述开口封口的封口板;和
与所述正极板或所述负极板电连接且配置于所述方形包装体内的集电构件,
在所述气体排出阀与所述电极体之间的与所述气体排出阀对置的位置配置有金属制的遮蔽构件,
所述遮蔽构件是所述集电构件的一部分,
所述正极板或所述负极板具有凸片,
所述集电构件具有第1区域、第2区域,
所述凸片与所述第1区域连接,
所述第2区域配置于与所述气体排出阀对置的位置,
在所述集电构件形成有将所述气体排出阀与所述第2区域之间的空间、和所述集电构件与所述电极体之间的空间相连的通气孔。
5.一种方形二次电池,具备:
包含正极板和负极板的电极体;
具有开口且收容所述电极体的方形包装体;
具备气体排出阀且将所述开口封口的封口板;和
与所述正极板或所述负极板电连接且配置于所述方形包装体内的集电构件,
在所述气体排出阀与所述电极体之间的与所述气体排出阀对置的位置配置有金属制的遮蔽构件,
所述遮蔽构件是所述集电构件的一部分,
所述正极板或所述负极板具有凸片,
所述集电构件具有第1区域、第2区域以及第3区域,
所述凸片与所述第1区域连接,
所述第2区域配置于与所述气体排出阀对置的位置,
所述第3区域将所述第1区域和所述第2区域相连,
在所述封口板安装端子,
所述集电构件包含第1集电体和第2集电体,
所述第2集电体具有所述第1区域、所述第2区域以及所述第3区域,
所述第1集电体与所述端子以及所述第2集电体连接,
所述第2集电体还具有第4区域,
在所述第4区域中,所述第2集电体与所述第1集电体连接。
6.一种方形二次电池,具备:
包含正极板和负极板的电极体;
具有开口且收容所述电极体的方形包装体;
具备气体排出阀且将所述开口封口的封口板;和
与所述正极板或所述负极板电连接且配置于所述方形包装体内的集电构件,
在所述气体排出阀与所述电极体之间的与所述气体排出阀对置的位置配置有金属制的遮蔽构件,
所述遮蔽构件是所述集电构件的一部分,
所述正极板或所述负极板具有凸片,
所述集电构件具有第1区域、第2区域以及第3区域,
所述凸片与所述第1区域连接,
所述第2区域配置于与所述气体排出阀对置的位置,
所述第3区域将所述第1区域和所述第2区域相连,
在所述封口板安装端子,
所述集电构件包含第1集电体和第2集电体,
所述第2集电体具有所述第1区域、所述第2区域以及所述第3区域,
所述第1集电体与所述端子以及所述第2集电体连接,
所述第2集电体还具有第4区域,
在所述第4区域中,所述第2集电体与所述第1集电体连接,
在与所述封口板垂直的方向上,所述封口板与所述第1区域之间的距离小于所述封口板与所述第4区域之间的距离,所述封口板与所述第4区域之间的距离小于所述封口板与所述第2区域之间的距离。
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