CN113169398A - 密封电池 - Google Patents

密封电池 Download PDF

Info

Publication number
CN113169398A
CN113169398A CN201980081367.1A CN201980081367A CN113169398A CN 113169398 A CN113169398 A CN 113169398A CN 201980081367 A CN201980081367 A CN 201980081367A CN 113169398 A CN113169398 A CN 113169398A
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve body
metal plate
battery case
plate
terminal plate
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
Application number
CN201980081367.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113169398B (zh
Inventor
吉田政干
奥谷仰
野上嵩广
高野晓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic New Energy Co ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Publication of CN113169398A publication Critical patent/CN113169398A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113169398B publication Critical patent/CN113169398B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317—Re-sealable arrangements
    • H01M50/325—Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
    • 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
    • H01M50/102—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
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/184—Sealing members characterised by their shape or structure
    • 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
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/186—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
    • 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
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/186—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
    • H01M50/188—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members the sealing members being arranged between the lid and terminal
    • 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
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/19—Sealing members characterised by the material
    • H01M50/191—Inorganic 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
    • H01M50/30—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
    • H01M50/572—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
    • 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
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/586—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries inside the batteries, e.g. incorrect connections of electrodes
    • 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
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H01M50/593—Spacers; Insulating plates
    • 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)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

本公开的目的在于，降低在阀体与金属板的电导通被切断后产生再导通的可能性。作为实施方式的一个例子的密封电池具备：电池壳体，其包含有底筒状的外装罐以及堵塞外装罐的开口部的封口体；衬垫，其配置在外装罐与封口体之间；以及电极体，包含电极引线，收容于电池壳体内。封口体具有：金属板，其包含与电极引线电连接的环状部以及在电池壳体的内压超过规定的阈值时从环状部断开的分离部；阀体，其比金属板靠电池壳体的外侧配置；以及绝缘板，其配置在金属板与阀体之间，对除了金属板与阀体的连接部分以外的部分进行绝缘。在绝缘板或衬垫设置有在金属板的分离部从环状部断开时向阀体的方向变形的弹性变形部。

Description

密封电池
技术领域
本公开涉及密封电池。
背景技术
以往，众所周知的是具备包含有底筒状的外装罐以及堵塞外装罐的开口部的封口体的电池壳体的密封电池(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中公开了如下的封口体，所述封口体构成为，具有与电极体电连接的金属板以及比金属板更靠电池壳体的外侧配置并与金属板电连接的阀体，在电池壳体的内压上升时，反转为阀体向外侧凸出，切断阀体与金属板的电导通。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-3700号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献1所公开的封口体中，在阀体与金属板的电导通被切断后，有可能阀体与金属板再次接触而引起再导通。因此，例如需要增大由阀体的反转引起的变形量，防止这样的再导通。即，需要对阀体的变形量预先估算尺寸上的设计似然度。
用于解决课题的手段
作为本公开的一个方式的密封电池，具备：电池壳体，其包含有底筒状的外装罐以及堵塞外装罐的开口部的封口体；衬垫(gasket)，其配置在外装罐与封口体之间；以及电极体，包含电极引线，收容于电池壳体内，所述密封电池的特征在于，封口体具有：金属板，其包含与电极引线电连接的环状部以及在电池壳体的内压超过规定的阈值时从环状部断开的分离部；阀体，其比金属板靠电池壳体的外侧配置，与分离部连接；以及绝缘板，其配置在金属板与阀体之间，对除了金属板与阀体的连接部分以外的部分进行绝缘，在绝缘板或衬垫设置有在金属板的分离部从环状部断开时向阀体的方向变形的弹性变形部。
发明效果
根据本公开所涉及的密封电池，能够降低在因电池壳体的内压的上升而阀体变形，且阀体与金属板的电导通被切断后，因阀体与金属板的再接触而产生再导通的可能性。此外，与以往相比，能够扩大阀体的变形量等封口体的结构构件的尺寸上的设计似然度。
附图说明
图1是作为实施方式的一个例子的密封电池的剖视图。
图2是作为实施方式的一个例子的封口体的剖视图。
图3是构成作为实施方式的一个例子的封口体的绝缘板的俯视图。
图4是图3中的AA线剖视图。
图5是示出构成作为实施方式的一个例子的封口体的内部端子板断裂的状态的图。
图6是作为实施方式的另一例的封口体以及衬垫的剖视图。
图7是示出衬垫的变形例的图。
图8是示出衬垫的变形例的图。
具体实施方式
以下，对本公开的实施方式的一个例子进行详细说明。以下，作为本公开所涉及的密封电池的实施方式的一个例子，例示卷绕型的电极体14收容于圆筒形状的电池壳体15的圆筒形电池，但是电池也可以是具备方形的电池壳体的方形电池。此外，电极体也可以是多个正极和多个负极隔着间隔件交替地层叠而成的层叠型。在本说明书中，为了便于说明，将沿着电池壳体15的轴向的方向作为“上下方向”，将电池壳体15的封口体17侧作为“上”，将外装罐16的底部侧作为“下”。
图1是作为实施方式的一个例子的密封电池10的剖视图。如图1所例示的那样，密封电池10具备：电池壳体15，其包含有底筒状的外装罐16以及堵塞外装罐16的开口部的封口体17；衬垫23，其配置在外装罐16与封口体17之间；以及电极体14，其收容于电池壳体15内。此外，在电池壳体15内收容有电解质。电极体14包含正极11、负极12、以及介于正极11以及负极12之间的间隔件13，并具有正极11和负极12隔着间隔件13卷绕而成的卷绕构造。
电解质可以是水系电解质、非水电解质中的任一种。适宜的密封电池10的一个例子是使用了非水电解质的锂离子电池等非水电解质二次电池。非水电解质例如包含非水溶剂和溶解在非水溶剂中的电解质盐。在非水溶剂可使用酯类、醚类、腈类、酰胺类以及它们的两种以上的混合溶剂等。非水溶剂也可以含有将这些溶剂的氢的至少一部分用氟等卤原子取代的卤素取代体。另外，非水电解质并不限定于液体电解质，也可以是使用了凝胶状聚合物等的固体电解质。电解质盐可使用LiPF6等锂盐。
电极体14具有长条状的正极11、长条状的负极12、以及长条状的两片间隔件13。此外，电极体14具有与正极11接合的正极引线20和与负极12接合的负极引线21作为电极引线。负极12为了抑制锂的析出，以比正极11大一圈的尺寸形成。两片间隔件13以至少比正极11大一圈的尺寸形成，例如配置为夹着正极11。
正极11具有正极芯体和设置在正极芯体的两面的正极复合材料层。在正极芯体能够使用铝、铝合金等在正极11的电位范围内稳定的金属的箔、将该金属配置在表层的膜等。正极复合材料层包含正极活性物质、乙炔黑等导电材料以及聚偏氟乙烯(PVdF)等粘结材料。正极11能够通过如下方式来制作，即，在正极芯体上涂敷包含正极活性物质、导电材料以及粘结材料等的正极复合材料浆料，使涂膜干燥后进行压缩而在正极芯体的两面形成正极复合材料层。
正极活性物质例如可使用锂过渡金属复合氧化物。作为锂过渡金属复合氧化物中含有的金属元素，可列举Ni、Co、Mn、Al、B、Mg、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Ga、Sr、Zr、Nb、In、Sn、Ta、W等。适宜的锂过渡金属复合氧化物的一个例子是含有Ni、Co、Mn中的至少一种的锂金属复合氧化物。作为具体例，可列举含有Ni、Co、Mn的复合氧化物，含有Ni、Co、Al的复合氧化物。
负极12具有负极芯体和设置在负极芯体的两面的负极复合材料层。在负极芯体能够使用铜、铜合金等在负极12的电位范围内稳定的金属的箔、将该金属配置在表层的膜等。负极复合材料层包含负极活性物质以及苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)等粘结材料。负极12能够通过如下方式来制作，即，在负极芯体上涂敷包含负极活性物质以及粘结材料等的负极复合材料浆料，使涂膜干燥后进行压缩而在负极芯体的两面形成负极复合材料层。
负极活性物质例如可使用鳞片状石墨、块状石墨、无定形石墨等天然石墨、块状人造石墨、石墨化中间相碳微球等人造石墨等石墨。负极活性物质也可以使用Si、Sn等与锂合金化的金属、含有该金属的合金、含有该金属的化合物等，还可以将这些与石墨并用。作为该化合物的具体例，可列举由SiOx(0.5≤x≤1.6)表示的硅化合物。
在电极体14的上下分别配置有绝缘板18、19。在图1所示的例子中，安装在正极11的正极引线20通过绝缘板18的贯通孔向封口体17侧延伸，安装在负极12的负极引线21通过绝缘板19的外侧向外装罐16的底部侧延伸。正极引线20通过焊接等连接在封口体17的朝向电池壳体15的内侧的内表面，封口体17成为正极外部端子。负极引线21通过焊接等连接在外装罐16的底部内表面，外装罐16成为负极外部端子。
如上所述，电池壳体15包含有底筒状的外装罐16和堵塞外装罐16的开口部的封口体17。外装罐16是有底圆筒形状的金属制容器。在外装罐16与封口体17之间设置有衬垫23，电池壳体15的内部空间被密封，并且外装罐16与封口体17绝缘。外装罐16例如具有通过从侧面部的外侧的旋压加工而形成在侧面部的支承封口体17的凹槽部22。凹槽部22优选沿着外装罐16的周向形成为环状，在其上表面支承封口体17。此外，外装罐16的上端部向电池壳体15的内侧折弯并与封口体17的周缘部铆接。外装罐16的开口部在俯视时是圆形，同样地，封口体17在俯视时也是圆形。
以下，进一步参照图2～图4，对封口体17进行详细说明。图2是封口体17的剖视图，是将封口体17的径向中央部放大示出的图。图3是构成封口体17的绝缘板50的俯视图，图4是图3中的AA线剖视图。
如图2所例示的那样，封口体17具备内部端子板30、比内部端子板30更靠电池壳体15的外侧配置的阀体40、以及配置在内部端子板30与阀体40之间的绝缘板50。封口体17例如具有在俯视时大致正圆形，此外，内部端子板30、阀体40以及绝缘板50也具有俯视大致正圆形。在此，所谓的“大致正圆状”，是指正圆形以及实质上被认为是正圆的形状。
封口体17具有从电池壳体15的内侧(电极体14侧)起依次层叠有内部端子板30、绝缘板50以及阀体40的构造。内部端子板30是包含由正极引线20电连接的环状部31以及在电池壳体15的内压超过规定的阈值时从环状部31断开的分离部32的金属板。规定的阈值基于电池电容、用途等适当设定。另外，密封电池10也可以是负极引线21与环状部31连接的构造。在该情况下，封口体17成为负极外部端子。
在封口体17中，阀体40配置在最外侧，构成由与外部装置相连的外部引线(未图示)连接的封口体17的顶板。阀体40通过焊接等连接在内部端子板30的分离部32，在通常的使用状态下与内部端子板30电连接。阀体40因电池壳体15的内压上升而欲进行变形以使向上方凸出，若内压超过规定的阈值，则连接在阀体40的内部端子板30断裂，分离部32从环状部31断开。若内压进一步上升，则阀体40断裂而形成气体的排出口。绝缘板50介于内部端子板30的环状部31与阀体40之间，对除了内部端子板30与阀体40的连接部分以外进行绝缘。
详情后述，在绝缘板50设置有弹性变形部，该弹性变形部以按压力从电池壳体15的内侧朝向外侧作用在阀体40的状态配置，在内部端子板30的环状部31从分离部32断开时，向阀体40的方向变形。通过在绝缘板50设置弹性变形部，能够降低在因电池壳体15的内压的上升而阀体40变形而阀体40与正极引线20连接的内部端子板30的环状部31的电导通被切断后，因阀体40与环状部31的再接触而产生再导通的可能性。此外，如后述的图6等所例示的那样，弹性变形部也可以设置在衬垫。
封口体还可以包含除了包含环状部31以及分离部32的内部端子板30、阀体40以及绝缘板50以外的结构构件。例如，也可以在比内部端子板30更靠电极体侧设置有连接电极引线的金属板。在该情况下，该金属板作为端子板发挥功能，电极引线经由该金属板与环状部电连接。因此，电极引线未必一定要与内部端子板30直接连接。
内部端子板30隔着绝缘板50与阀体40对置配置，在径向中央部通过焊接等与阀体40连接。在密封电池10中，在通常的使用状态下，连接有正极引线20的内部端子板30与连接有外部引线的阀体40电连接，由此形成从电极体14与外部引线相连的电流路径。内部端子板30在径向中央部具有与阀体40连接的分离部32。环状部31包围分离部32而形成在内部端子板30的径向外侧(外周部)。在环状部31的朝向电极体14侧的下表面焊接有正极引线20。
在本实施方式中，在环状部31与分离部32的边界位置形成有环状的槽33。在图2所示的例子中，虽然在内部端子板30的朝向阀体40侧的上表面形成有槽33，但是槽33也可以形成在内部端子板30的下表面(参照后述的图6)。内部端子板30的形成有槽33的部分成为厚度比其他部分薄的薄壁部，成为在电池壳体15的内压上升时优先断裂的易断裂部。槽33优选形成为没有角的环状，特别优选形成为大致正圆状。
内部端子板30例如由包含由环状的槽33划分的环状部31和分离部32的一片金属板构成。适宜的金属板的一个例子是以铝为主要成分的铝合金板。环状部31是正极引线20通过焊接等连接的部分，因此优选形成为比分离部32厚。内部端子板30的下表面具有形成有分离部32的径向中央部向上方凹陷的形状。在环状部31形成有在厚度方向上贯通了内部端子板30的开口部即通气孔34。在图2中，虽然未图示后述的绝缘板50的通气孔52，但是内部端子板30以及绝缘板50优选配置为通气孔34、52的至少一部分在上下方向上重叠。
阀体40在径向中央部具有向内部端子板30侧凸出的下凸部41。下凸部41经由绝缘板50的开口部51与内部端子板30的分离部32连接。阀体40经由内部端子板30的通气孔34受到压力，由此在电池壳体15的内压超过规定的阈值时使内部端子板30在薄壁部断裂。阀体40在电池的通常的使用状态下具有向电池壳体15的内侧凸出的下凸形状，在电池中发生异常而内压上升时，进行反转以成为向电池壳体15的外侧凸出的上凸形状。阀体40具有能够进行该反转的构造。
阀体40具有形成在径向中央部的周围的薄壁部42。薄壁部42例如形成为环状，以使包围下凸部41。薄壁部42在电池中发生异常而内压上升时，使上述的反转容易进行，在内压进一步上升时断裂。在本实施方式中，阀体40的上表面(外表面)从薄壁部42的径向内侧朝向外侧逐渐向上方凸出地倾斜。此外，薄壁部42的厚度从径向内侧朝向外侧逐渐变薄。在薄壁部42或薄壁部42的径向外端也可以形成有环状的槽。
阀体40例如由包含下凸部41以及薄壁部42的一片金属板构成。适宜的金属板的一个例子是以铝为主要成分的铝合金板。阀体40具有比内部端子板30以及绝缘板50大的直径，经由衬垫23固定在外装罐16的上端部。此外，阀体40具有位于薄壁部42的径向外侧的下表面的一部分向电极体14侧突出而形成为环状的突起部43(参照图1)，内部端子板30以及绝缘板50被嵌入突起部43的内侧。
如上所述，绝缘板50介于内部端子板30与阀体40之间，对除了内部端子板30与阀体40的连接部分以外的部分进行绝缘。绝缘板50例如具有比内部端子板30大，比阀体40小的直径，包含后述的突起54能够进行弹性变形的树脂。作为适宜的树脂材料的例子，可列举聚丙烯、高密度聚乙烯等聚烯烃、氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)等。
绝缘板50具有向电极体14侧突出且沿着径向外端形成为环状的裙(skirt)部53(参照图1)。内部端子板30被嵌入裙部53的内侧，绝缘板50的下表面与内部端子板30的上表面抵接。此外，绝缘板50的上表面与阀体40的下表面抵接。但是，在形成有薄壁部42的部分，在阀体40的下表面与绝缘板50的上表面之间存在间隙。
如图3以及图4所例示的那样，绝缘板50是分别在径向中央部形成有俯视圆形的开口部51，在开口部51的周围沿着圆周方向形成有多个通气孔52的圆板状的构件。开口部51以及通气孔52在厚度方向上贯通绝缘板50而形成。开口部51为了能够进行内部端子板30的分离部32与阀体40的下凸部41的连接而形成，具有能够插入下凸部41的大小。多个通气孔52与开口部51之间隔开规定的间隔，形成在开口部51与裙部53之间。在图4所示的例子中，形成有四个在圆周方向上长的通气孔52，但是通气孔52的形状以及个数没有特别限定。
在绝缘板50设置有突起54，该突起54在内部端子板30的分离部32从环状部31断开，阀体40反转为向上方凸出时，朝向阀体40的方向变形。突起54形成为，以与阀体40抵接的状态被折叠，在阀体40反转时朝向阀体40的方向，即朝向因阀体40的反转而产生的空间突出。这样，突起54作为能够进行弹性变形的弹性变形部发挥功能。突起54以被阀体40按压的状态配置在内部端子板30与阀体40之间。换言之，突起54以朝向电池壳体15的外侧(上方)向阀体40作用按压力的状态配置。也就是说，突起54经由阀体40对分离部32朝向电池壳体15的外侧(上方)施力。
突起54若因内部端子板30断裂而阀体40变形为向上方凸出，从而变得来自阀体40的按压力不再作用，则进行弹性变形而返回到原来的形状。在图4所示的例子中，在绝缘板50被装入封口体17前，相对于绝缘板50的面方向大致垂直地立设突起54。突起54比绝缘板50的其他部分向上方大幅突出，沿着绝缘板50的厚度方向延伸。通过设置因内部端子板30的断裂而向上方突出的突起54，能够维持形成在阀体40与内部端子板30的环状部31之间的间隙，能够降低产生阀体40与环状部31的再导通的可能性。
优选形成多个突起54。突起54在电池的通常的使用状态下，在与阀体40的下表面抵接而能够将阀体40向上方按压的部分形成有多个。在本实施方式中，多个突起54形成在开口部51的周缘部。多个突起54例如沿着绝缘板50的圆周方向以大致等间隔形成，此外，两个突起54在绝缘板50的径向上排列形成。在图3所示的例子中，四个突起54在开口部51的周缘部以等间隔形成。突起54的数量没有特别限定，优选为2个～21个，更优选为3个～8个。
如上所述，突起54能够从在绝缘板50的厚度方向上立起的状态即原来的形状折弯为沿着绝缘板50的面方向。此外，突起54具有从折叠为沿着绝缘板50的面方向的状态返回到原来的形状的复原力。突起54在封口体17的组装时被阀体40的下表面按压而折叠。在本实施方式中，在绝缘板50的上表面的与突起54相邻的部分形成有收容折叠了的突起54的凹部55。凹部55是形成在绝缘板50的上表面的凹陷，以从突起54的根部朝向绝缘板50的径向外侧能够收容突起54的形状、大小来形成。
突起54的形状没有特别限定，适宜的形状的一个例子是大致矩形形状。突起54的从根部到前端的长度L1(高度)只要是能够维持因阀体40的反转而产生的阀体40与内部端子板30的环状部31的间隙的长度即可，例如为绝缘板50的厚度T的1.5倍～5倍或1.8倍～4倍或2倍～3倍。在此，厚度T是指与内部端子板30的上表面以及阀体40的下表面抵接且未形成凹部55等的部分的绝缘板50的厚度。长度L1的具体例为0.5mm～2mm或0.7mm～1mm。沿着绝缘板50的面方向的突起54的长度L2例如为0.1mm～5mm或0.5mm～2mm。突起54的厚度例如为厚度T的10％～60％。
在突起54的前端部也可以形成有倾斜为长度L1从绝缘板50的径向外侧朝向内侧逐渐变短的锥形面。此外，还可以在突起54的根部也形成有同样的锥形面。通过在突起54的根部形成锥形面，突起54的折叠变得容易。
图5是示出内部端子板30断裂的状态的图。如图5所例示的那样，若电池壳体15的内压上升而超过规定的阈值，则在形成有槽33的部分，内部端子板30断裂，分离部32从环状部31断开，阀体40反转为向上方凸出。此时，与阀体40的下表面抵接并以按压力作用的状态被折叠的多个突起54返回到朝向上方延伸的原来的形状，朝向因阀体40的反转而产生的上方的空间突出。
向上方突出的多个突起54介于连接外部引线的阀体40与连接正极引线20的内部端子板30的环状部31的间隙中，维持阀体40与环状部31的电导通被切断的状态。因此，通过使用具备上述的结构的封口体17，可更可靠地防止阀体40与环状部31的再导通。
另外，在绝缘板中，也可以代替大致矩形形状的突起54，在绝缘板的上表面立设多个针状的突起。针状的突起是被阀体40按压而从根部折弯，并在内部端子板30断裂时，返回到原来的形状的弹性变形部。此外，也可以代替突起54，在绝缘板的上表面粘贴发泡体、多孔质体等弹性变形构件。
如图6～图8所例示的那样，上述的弹性变形部也可以设置于衬垫。图6所例示的衬垫60是包含与内部端子板30的下表面抵接的圆板状的底部61和沿着底部61的外周缘形成为环状的侧壁部(未图示)的有底圆筒状的树脂制构件，具有设置有突起64作为弹性变形部的构造。衬垫60的侧壁部介于封口体与外装罐之间，使两构件绝缘，并且将电池壳体内密封。在图6所示的例子中，在内部端子板30与阀体40之间配置有不具有弹性变形部的绝缘板56，但是也可以代替绝缘板56使用具有弹性变形部的绝缘板。
在衬垫60的底部61形成有在厚度方向上贯通了底部61的开口部即通气孔62。通气孔62例如形成在与内部端子板30的分离部32、通气孔34在上下方向上重叠的位置。突起64与突起54同样地，在通气孔62的周缘部形成有多个。多个突起64例如沿着底部61的圆周方向以大致等间隔形成。
突起64形成为，以与内部端子板30的分离部32抵接的状态被折叠，在分离部32从环状部31断开时朝向阀体40的方向突出。此外，在底部61的上表面的与突起64相邻的部分形成有收容折叠了的突起64的凹部65。若电池壳体15的内压上升而在形成有槽33的部分内部端子板30断裂，则阀体40反转为向上方凸出，多个突起64比环状部31的上表面更向上方突出。由此，防止阀体40与环状部31的再导通。
图7所例示的衬垫70与衬垫60的共通点在于，是包含与内部端子板30的下表面抵接的圆板状的底部71和沿着底部71的外周缘形成为环状的侧壁部72的有底圆筒状的树脂制构件。在底部71形成有通气孔73。衬垫70具有形成在底部71的径向中央部的凸部74作为上述的弹性变形部。凸部74形成为，与内部端子板30的分离部32抵接而被压入电池壳体15的内侧，在分离部32从环状部31断开时朝向阀体40的方向鼓出。也就是说，凸部74对分离部32朝向电池壳体15的外侧(上方)施力。凸部74在被压入到分离部32的状态下未必一定要朝向阀体40鼓出。
凸部74形成为向上方凸出的拱顶状，在上下方向上进行弹性变形。凸部74在电池的通常的使用状态下被内部端子板30从上方按压，但是若内部端子板30断裂而该按压力不再作用，则进行弹性变形而返回到原来的拱顶状。凸部74具有在底部71的径向上延伸的桥状部分在径向中央部交叉，交叉部分最鼓出的形状。另外，可以在该桥状部分形成弹簧构造，也可以在该交叉部分形成线圈状的弹簧构造。
图8所例示的衬垫80与衬垫60、70的共通点在于，是包含与内部端子板30的下表面抵接的圆板状的底部81和沿着底部81的外周缘形成为环状的侧壁部82的有底圆筒状的树脂制构件。在底部81形成有通气孔83。衬垫80具有与衬垫70的凸部74同样地与内部端子板30的分离部32抵接而被压入到电池壳体15的内侧，在分离部32从环状部31断开时朝向阀体40的方向鼓出的凸部84。凸部84形成为螺旋状，以使底部81的径向中央部最鼓出，在整体上形成为向上方凸出的拱顶状。
在使用了衬垫70、80的情况下，也可在内部端子板30断裂而分离部32从环状部31断开时，通过向上方鼓出的凸部74、84维持阀体40与环状部31的电导通被切断的状态。
符号说明
10：密封电池；
11：正极；
12：负极；
13：间隔件；
14：电极体；
15：电池壳体；
16：外装罐；
17：封口体；
18、19：绝缘板；
20：正极引线；
21：负极引线；
22：凹槽部；
23、60、70、80：衬垫；
30：内部端子板；
31：环状部；
32：分离部；
33：槽；
34、52：通气孔；
40：阀体；
41：下凸部；
42：薄壁部；
43：突起部、53：裙部；
50、56：绝缘板；
51、62：开口部；
54、64：突起；
55、65：凹部；
61、71、81：底部；
72、82：侧壁部；
73、83：通气孔；
74、84：凸部。

Claims (4)

1.一种密封电池，具备：
电池壳体，其包含有底筒状的外装罐以及堵塞所述外装罐的开口部的封口体；
衬垫，其配置在所述外装罐与所述封口体之间；以及
电极体，包含电极引线，收容于所述电池壳体内，
在所述密封电池中，
所述封口体具有：
金属板，其包含与所述电极引线电连接的环状部以及在所述电池壳体的内压超过规定的阈值时从所述环状部断开的分离部；
阀体，其比所述金属板靠所述电池壳体的外侧配置，与所述分离部连接；以及
绝缘板，其配置在所述金属板与所述阀体之间，对除了所述金属板与所述阀体的连接部分以外的部分进行绝缘，
在所述绝缘板或所述衬垫设置有在所述金属板的所述分离部从所述环状部断开时向所述阀体的方向变形的弹性变形部。
2.根据权利要求1所述的密封电池，其中，
所述弹性变形部是以与所述阀体或所述金属板的所述分离部抵接的状态被折叠的突起，
所述突起形成为，在所述分离部从所述环状部断开时朝向所述阀体的方向突出。
3.根据权利要求2所述的密封电池，其中，
所述绝缘板或所述衬垫包含开口部，
所述突起在所述开口部的周缘部形成有多个。
4.根据权利要求1所述的密封电池，其中，
所述弹性变形部是设置在所述衬垫的凸部，
所述凸部形成为，与所述金属板的所述分离部抵接而被压入到所述电池壳体的内侧，在所述分离部从所述环状部断开时朝向所述阀体的方向鼓出。
CN201980081367.1A 2018-12-28 2019-12-02 密封电池 Active CN113169398B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018246385 2018-12-28
JP2018-246385 2018-12-28
PCT/JP2019/047082 WO2020137372A1 (ja) 2018-12-28 2019-12-02 密閉電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113169398A true CN113169398A (zh) 2021-07-23
CN113169398B CN113169398B (zh) 2023-04-25

Family

ID=71125828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980081367.1A Active CN113169398B (zh) 2018-12-28 2019-12-02 密封电池

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11876245B2 (zh)
EP (1) EP3905365A4 (zh)
JP (1) JP7379380B2 (zh)
CN (1) CN113169398B (zh)
WO (1) WO2020137372A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11699834B2 (en) * 2019-01-18 2023-07-11 Sanyo Electric Co., Ltd. Sealed battery
KR20220003395A (ko) * 2020-07-01 2022-01-10 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20220043646A (ko) 2020-09-29 2022-04-05 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 및 이를 포함하는 디바이스
JP7121325B1 (ja) 2021-02-05 2022-08-18 ダイキン工業株式会社 封止部材及び電池
WO2023026976A1 (ja) * 2021-08-26 2023-03-02 株式会社村田製作所 円筒型電池
WO2023063009A1 (ja) * 2021-10-11 2023-04-20 株式会社村田製作所 二次電池
WO2023127721A1 (ja) * 2021-12-28 2023-07-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 蓄電装置
CN114614171A (zh) * 2022-04-12 2022-06-10 浙江极氪智能科技有限公司 电池组件以及极耳与盖板的连接方法
WO2024185382A1 (ja) * 2023-03-06 2024-09-12 パナソニックエナジー株式会社 円筒形電池

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06215746A (ja) * 1993-01-18 1994-08-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 防爆安全装置および防爆安全装置を備えた電池
JPH07201309A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Fuji Elelctrochem Co Ltd 防爆形電池の封口構造
JPH09134715A (ja) * 1995-11-10 1997-05-20 Fuji Elelctrochem Co Ltd 防爆機能を有する電池
JPH1145700A (ja) * 1997-07-28 1999-02-16 Toshiba Battery Co Ltd 密閉型非水電解液電池
JPH11111264A (ja) * 1997-10-01 1999-04-23 Toray Ind Inc 密閉型電池
JPH11224658A (ja) * 1998-02-06 1999-08-17 Fuji Elelctrochem Co Ltd 電流遮断素子および電流遮断素子を有する電池
JP2000306565A (ja) * 1999-02-15 2000-11-02 Konno Kogyosho:Kk 密閉型電池の保安機構
JP2005340053A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Yuasa Corp 密閉形蓄電池
JP2012174563A (ja) * 2011-02-23 2012-09-10 Gs Yuasa Corp 電池
JP2014116277A (ja) * 2012-11-15 2014-06-26 Toyota Industries Corp 蓄電装置
CN104488113A (zh) * 2012-10-24 2015-04-01 丰田自动车株式会社 包括电流中断装置的二次电池
JP2015105119A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 株式会社吉野工業所 蓋付カップ容器
CN104885259A (zh) * 2012-12-19 2015-09-02 三洋电机株式会社 圆筒形二次电池以及其制造方法
JP2016186931A (ja) * 2015-07-30 2016-10-27 三洋電機株式会社 円筒形電池
CN106716676A (zh) * 2014-09-29 2017-05-24 株式会社Lg化学 包括增压部的圆柱形电池及其制造方法
CN107408664A (zh) * 2015-03-27 2017-11-28 三洋电机株式会社 圆筒形电池及其制造方法
CN107431178A (zh) * 2015-03-27 2017-12-01 三洋电机株式会社 圆筒形电池
CN107431179A (zh) * 2015-03-27 2017-12-01 三洋电机株式会社 圆筒形电池
CN107492604A (zh) * 2017-08-02 2017-12-19 江苏镭腾能源科技有限公司 一种动力锂电池防爆盖帽组件
CN108886122A (zh) * 2016-03-25 2018-11-23 三洋电机株式会社 圆筒形电池

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3387118B2 (ja) 1992-06-12 2003-03-17 ソニー株式会社 密閉型電池
JP3351392B2 (ja) 1999-06-09 2002-11-25 ソニー株式会社 密閉型電池
KR100922351B1 (ko) * 2007-10-02 2009-10-21 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US11699834B2 (en) * 2019-01-18 2023-07-11 Sanyo Electric Co., Ltd. Sealed battery

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06215746A (ja) * 1993-01-18 1994-08-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 防爆安全装置および防爆安全装置を備えた電池
JPH07201309A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Fuji Elelctrochem Co Ltd 防爆形電池の封口構造
JPH09134715A (ja) * 1995-11-10 1997-05-20 Fuji Elelctrochem Co Ltd 防爆機能を有する電池
JPH1145700A (ja) * 1997-07-28 1999-02-16 Toshiba Battery Co Ltd 密閉型非水電解液電池
JPH11111264A (ja) * 1997-10-01 1999-04-23 Toray Ind Inc 密閉型電池
JPH11224658A (ja) * 1998-02-06 1999-08-17 Fuji Elelctrochem Co Ltd 電流遮断素子および電流遮断素子を有する電池
JP2000306565A (ja) * 1999-02-15 2000-11-02 Konno Kogyosho:Kk 密閉型電池の保安機構
JP2005340053A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Yuasa Corp 密閉形蓄電池
JP2012174563A (ja) * 2011-02-23 2012-09-10 Gs Yuasa Corp 電池
CN104488113A (zh) * 2012-10-24 2015-04-01 丰田自动车株式会社 包括电流中断装置的二次电池
JP2014116277A (ja) * 2012-11-15 2014-06-26 Toyota Industries Corp 蓄電装置
CN104885259A (zh) * 2012-12-19 2015-09-02 三洋电机株式会社 圆筒形二次电池以及其制造方法
JP2015105119A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 株式会社吉野工業所 蓋付カップ容器
CN106716676A (zh) * 2014-09-29 2017-05-24 株式会社Lg化学 包括增压部的圆柱形电池及其制造方法
CN107408664A (zh) * 2015-03-27 2017-11-28 三洋电机株式会社 圆筒形电池及其制造方法
CN107431178A (zh) * 2015-03-27 2017-12-01 三洋电机株式会社 圆筒形电池
CN107431179A (zh) * 2015-03-27 2017-12-01 三洋电机株式会社 圆筒形电池
JP2016186931A (ja) * 2015-07-30 2016-10-27 三洋電機株式会社 円筒形電池
CN108886122A (zh) * 2016-03-25 2018-11-23 三洋电机株式会社 圆筒形电池
CN107492604A (zh) * 2017-08-02 2017-12-19 江苏镭腾能源科技有限公司 一种动力锂电池防爆盖帽组件

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020137372A1 (ja) 2020-07-02
CN113169398B (zh) 2023-04-25
JPWO2020137372A1 (ja) 2021-11-11
EP3905365A1 (en) 2021-11-03
EP3905365A4 (en) 2022-03-02
US20220069408A1 (en) 2022-03-03
JP7379380B2 (ja) 2023-11-14
US11876245B2 (en) 2024-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113169398B (zh) 密封电池
CN113302786B (zh) 密闭电池
JP5520912B2 (ja) 二次電池
JP7320758B2 (ja) 電池モジュール
JP6345763B2 (ja) 電池ケース及び電池
JP2014220052A (ja) 二次電池
US20220320676A1 (en) Secondary battery
US20220037723A1 (en) Battery
JP2006032297A (ja) 密閉型電池とその製造方法
CN117561645A (zh) 圆筒形电池
CN113169399A (zh) 密封电池
CN115968514A (zh) 衬垫以及圆筒形电池
CN115176377B (zh) 密闭电池
US20230121750A1 (en) Secondary battery
EP4258434A1 (en) Cylindrical secondary battery
EP4191782A1 (en) Cylindrical secondary battery
WO2022196623A1 (ja) 封口板およびそれを用いた蓄電装置
WO2024106118A1 (ja) 電池
JP6944653B2 (ja) 蓄電素子
JP2016100273A (ja) 二次電池の安全弁構造
CN118830121A (zh) 圆筒形电池
KR20230063611A (ko) 원통형 이차전지 및 이차전지의 제조방법
CN115298892A (zh) 圆柱形二次电池

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
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230718

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