CN114424388A - 二次电池 - Google Patents
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Abstract
二次电池具备:电池元件(100);第一收容部件(110),其具有具备第一底部(111)、第一侧壁部(112)以及第一开口部(110K)的容器状结构,并收容电池元件;以及第二收容部件(120),其具有具备第二底部(121)、第二侧壁部(122)以及第二开口部(120K)的容器状结构,且该第二底部(121)与第一开口部(110K)对置,并且第二侧壁部(122)从外侧按压于第一侧壁部(112)并且安装于第一收容部件(110),该第二侧壁部(122)从靠近第二底部(121)的一侧依次包括:向内侧屈曲的第一屈曲部(122B)和向外侧屈曲的第二屈曲部(122C)。
Description
技术领域
本技术涉及二次电池。
背景技术
近年来,移动电话、智能手机或者可穿戴终端等电子设备正在普及。因此,这些电子设备中采用为电源的二次电池的重要性提高。
例如,伴随着电子设备的高性能化,谋求二次电池的进一步的高输出化或者高容量化等。因此,在二次电池中,除了正极、负极、隔膜以及电解液之外,针对收容由正极、负极以及隔膜构成的电极体的外装件也进行各种开发(例如,参照专利文献1~3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2002/013305号
专利文献2:日本特开2006-4698号公报
专利文献3:日本特开2007-311206号公报
发明内容
另一方面,电子设备在各种环境下使用。因此,二次电池的外装件也优选为与耐久性相关的可靠性高。
因此,优选提供关于耐久性具有更高的可靠性的二次电池。
本技术的一实施方式所涉及的二次电池具备:电池元件;第一收容部件,具有具备第一底部、第一侧壁部以及第一开口部的容器状结构,并收容电池元件;以及第二收容部件,具有具备第二底部、第二侧壁部以及第二开口部的容器状结构,且该第二底部与第一开口部对置,且第二侧壁部从外侧按压于第一侧壁部并安装于第一收容部件,该第二侧壁部从靠近第二底部的一侧依次包括:向内侧屈曲的第一屈曲部和向外侧屈曲的第二屈曲部。
根据本技术的一实施方式所涉及的二次电池,具备:具有容器状结构(第一底部、第一侧壁部以及第一开口部)的第一收容部件以及具有容器状结构(第一底部、第二侧壁部以及第二开口部)的第二收容部件,该第一收容部件收容电池元件。第二底部与第一开口部对置,且第二侧壁部从外侧按压于第一侧壁部并在第一收容部件安装有第二收容部件,该第二侧壁部从靠近第二底部的一侧依次包括向内侧屈曲的第一屈曲部和向外侧屈曲的第二屈曲部。因此,能够关于耐久性具有更高的可靠性。
附图说明
图1是示意性地表示在厚度方向上切断本技术的一实施方式所涉及的二次电池的截面的纵截面图。
图2是表示在厚度方向上切断该实施方式所涉及的二次电池的截面以及盖部件的第二侧壁部的前端附近部分的放大截面的图。
图3是表示在厚度方向上切断比较例所涉及的二次电池的截面的纵截面图。
图4是表示罐溶解耐受性试验的正极单极电位的时间变化的图表。
具体实施方式
以下,参照附图对本技术的一实施方式详细地进行说明。以下说明的实施方式是本技术的一具体例,本技术不限定于以下的方式。另外,针对本技术的各图所示的各构成要素的配置、尺寸以及尺寸比等,也不限定于各图所示的配置、尺寸以及尺寸比等。说明的顺序如下述那样。
1.二次电池的构成
2.电池元件的详情
3.二次电池的制造方法
4.作用以及效果
需要说明的是,在本说明书以及附图中,对实质上具有相同的功能构成的构成要素,标注相同的附图标记,从而省略重复说明。
此处说明的二次电池是具有扁平柱状的形状的二次电池,该二次电池包括所谓的硬币型的二次电池以及纽扣型的二次电池等。该扁平柱状的二次电池具有相互对置的一对底部和在该一对底部之间的侧壁部,在该二次电池中,高度相对于外径而较小。
<1.二次电池的构成>
首先,参照图1,对本技术的一实施方式所涉及的二次电池的构成进行说明。图1是示意性地表示在厚度方向上切断二次电池1的截面的纵截面图。
如图1所示那样,二次电池1具备电池元件100、容器部件110、盖部件120、密封部件130。此处说明的二次电池1是通过锂离子在后述的正极与负极之间移动而进行充电以及放电的锂离子二次电池。
电池元件100是进行充放电反应的二次电池1的主要要素。此处,虽没有具体图示,但电池元件100是正极以及负极经由隔膜而对置,并且电解液浸渍于正极、负极以及隔膜的电极体。电极体可以是正极以及负极经由隔膜而卷绕的卷绕型的电极体。或者,电极体可以是正极以及负极经由隔膜而相互层叠的层叠型的电极体。针对构成电池元件100的正极、负极、隔膜以及电解液的具体构成,“电池元件的详情”将后述。
容器部件110是具有具备第一底部111、第一侧壁部112以及第一开口部110K的容器状结构,且收容电池元件100的第一收容部件。具体而言,容器部件110具有下表面开口的结构,并具有凹型的截面形状。第一底部111的形状可以是圆形、椭圆、将圆形的一部分切掉的半圆或扇形或者多边形的任一个。
盖部件120是具有具备第二底部121、第二侧壁部122以及第二开口部120K的容器状结构,且该第二底部121与第一开口部110K对置,且第二侧壁部122从外侧按压于第一侧壁部112并安装于容器部件110的第二收容部件。盖部件120通过在第二侧壁部122铆接第一侧壁部112,能够形成收容电池元件100的空间。即,第一侧壁部112以及第二侧壁部122经由密封部件130而相互铆接。具体而言,盖部件120具有上表面开口的结构,并具有凹型的截面形状。第二底部121的形状与第一底部111的形状相似,并且比第一底部111的形状大。由此,容器部件110以及盖部件120通过使第一开口部110K以及第二开口部120K相互对置并且嵌合,能够将收容电池元件100的空间设置于内部。
由容器部件110以及盖部件120划分出的形状是扁平柱状。该扁平柱状是如上述那样具有相互对置的一对底部和在该一对底部之间的侧壁部并且高度相对于外径而相对小的形状。此处,由容器部件110以及盖部件120划分出的形状即二次电池的整体的形状是扁平的圆柱状。
与扁平的圆柱状的二次电池相关的尺寸没有特别限定,但若列举一个例子,则外径(此处直径)=3mm~30mm,并且高度=0.5mm~70mm。其中,外径相对于高度之比(外径/高度)大于1且为25以下。
容器部件110以及盖部件120中的一方通过与电池元件100的负极电连接而作为负极端子发挥功能,另一方通过与电池元件100的正极电连接而作为正极端子发挥功能。此处,也可以是,容器部件110通过与电池元件100的负极电连接而作为负极端子发挥功能,盖部件120通过与电池元件100的正极电连接而作为正极端子发挥功能。
容器部件110以及盖部件120可以分别包含耐腐蚀性良好的Fe-Cr系、Fe-Cr-Ni系的不锈钢材料(若列举一个例子,则JIS的符号SUS304、SUS305或者SUS430等标准的不锈钢材料)。
但是,对于与在充电状态下超过4.0V的正极单极电位的正极电连接的容器部件110或者盖部件120而言,从不锈钢材料在电解液中溶出铁、铬或者镍等离子,从而有时耐腐蚀性降低。因此,对于与正极电连接的容器部件110或者盖部件120而言,与电池元件100对置且与电解液接触的面优选由不易产生因高电位引起的耐腐蚀性的降低的铝形成。即,容器部件110或者盖部件120优选在内侧具有包含铝的层。具体而言,与正极电连接的容器部件110或者盖部件120可以通过在不锈钢的一面层叠或者蒸镀有铝的材料而形成,也可以通过将不锈钢与铝接合的复合材料而形成。需要说明的是,与正极电连接的容器部件110或者盖部件120可以整体通过铝而形成。
密封部件130是所谓的垫圈。该密封部件130包含有机绝缘体,并夹设于容器部件110与盖部件120之间。另外,密封部件130能够将容器部件110与盖部件120电绝缘,同时能够提高容器部件110与盖部件120之间的密合性。
具体而言,密封部件130具备具有厚度的环状形状。在密封部件130的厚度方向的一侧,通过前端部向内侧折回而形成有槽。密封部件130通过在设置于厚度方向的一侧的槽嵌合容器部件110的第一侧壁部112,并使环状形状的外周与盖部件120的第二侧壁部122的内侧密合,从而能够对由容器部件110以及盖部件120形成的内部空间进行密闭。
密封部件130也可以包含聚苯硫醚、聚醚酮、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚芳酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚环己烷二亚甲基对苯二甲酸酯中的任一种以上的有机绝缘体。
盖部件120的第二侧壁部122以两个阶段屈曲。因此,第二侧壁部122从靠近第二底部121的一侧依次包括沿着第一侧壁部112的非屈曲部122A、比该非屈曲部122A向内侧屈曲的第一屈曲部122B以及比该第一屈曲部122B向外侧屈曲的第二屈曲部122C。非屈曲部122A配置于比第一屈曲部122B靠近第二底部121的一侧,并且,第一屈曲部122B配置于比第二屈曲部122C靠近第二底部121的一侧。
即,在盖部件120中,第二侧壁部122的端部(第一屈曲部122B)向内侧弯折,并且第二侧壁部122的前端部(第二屈曲部122C)向外侧折回。因此,第二侧壁部122的端部按内侧以及外侧的顺序依次以两个阶段弯折。由此,能够使有助于盖部件120与容器部件110的密合的部分的厚度增加,因此,能够更加提高盖部件120与容器部件110的密合强度。另外,第二侧壁部122的前端部作为肋结构发挥功能,因此,能够更加提高盖部件120与容器部件110的密合强度。因此,能够抑制电解液从由容器部件110以及盖部件120形成的内部空间泄漏,提高与耐久性相关的可靠性。
参照图2,对盖部件120与容器部件110的铆接结构,更具体地进行说明。图2是表示在厚度方向上切断二次电池1的截面以及盖部件120的第二侧壁部122的前端附近部分的放大截面的图。
如图2所示那样,也可以是,第二屈曲部122C相对于第一屈曲部122B朝向外侧以弯折角度X屈曲,该屈曲角度X大于45°且不足135°。具体而言,屈曲角度X也可以大致为90°。
另外,也可以是,第二屈曲部122C以相对于第一屈曲部122B朝向外侧以突出长度Y突出的方式屈曲,该突出长度Y为第二侧壁部122的厚度的30%以上的长度。也可以是,在第二侧壁部122的厚度为0.15mm的情况下,第二屈曲部122C的突出长度Y为0.05mm以上。
通过如上述那样弯折第二屈曲部122C,能够利用第二侧壁部122而形成适当的肋,因此,能够进一步提高容器部件110以及盖部件120之间的密合强度。
并且,盖部件120通过将第一屈曲部122B向内侧弯折而能够铆接容器部件110。此时,第二屈曲部122C以没有比非屈曲部122A向外侧突出的方式屈曲。据此,能够在不使二次电池1的外形变大的情况下提高容器部件110以及盖部件120之间的密合强度。
需要说明的是,第一侧壁部112在第一屈曲部122B被按压于第一侧壁部112的部位向内侧屈曲。具体而言,第一侧壁部112经由密封部件130而与第二侧壁部122密合,因此,通过与第一屈曲部122B的屈曲对应地向内侧被加压(按压)而屈曲。因此,与第二侧壁部122部相同,第一侧壁部112按内侧以及外侧的顺序依次以两个阶段屈曲。
根据具备以上的构成的二次电池1,铆接容器部件110的盖部件120以两个阶段屈曲,从而能够使同容器部件110与盖部件120之间的密合关联的厚度增加。因此,通过使容器部件110与盖部件120之间的密合强度增加,能够提高可靠性。
<2.电池元件的详情>
接着,对电池元件100的具体构成进行说明。此处,电池元件100是卷绕有经由隔膜而对置的正极以及负极,并且电解液浸渍于正极、负极以及隔膜的卷绕型的电极体。
(正极)
正极包括正极集电体和设置于正极集电体的两面或者单面的正极活性物质层。
正极集电体包含铝、镍或不锈钢等导电性材料中的任一种或者两种以上。正极集电体可以是单层结构,也可以是多层结构。
(正极活性物质层)
正极活性物质层包含一种或者两种以上能够吸留以及释放锂的正极活性物质。
正极活性物质是含锂复合氧化物或者含锂磷酸化合物等含锂化合物。含锂复合氧化物是包含锂和一种或者两种以上的其他元素作为构成元素的氧化物,且是具有层状岩盐型或者尖晶石型等任一种结晶结构的氧化物。含锂磷酸化合物是包含锂和一种或者两种以上的其他元素作为构成元素的磷酸化合物,且是具有橄榄石型等结晶结构的化合物。
上述的其他元素为除锂以外的任意元素的一种或者两种以上。其他元素优选是属于长周期周期表中的2族~15族的元素。其他元素更优选为镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)或者铁(Fe)的任一个以上。通过将包含这些元素的含锂化合物用作正极活性物质,电池元件100能够产生更高的电压。
或者,正极活性物质可以是氧化钛、氧化钒或者二氧化锰等氧化物、二硫化钛或者硫化钼等二硫化物、硒化铌等硫族化物、或者硫磺、聚苯胺、或者聚噻吩等导电聚合物。
正极活性物质层可以还包含粘接材料或者导电材料的任一个以上。
粘接材料可以是苯乙烯丁二烯系橡胶、氟系橡胶或者乙烯丙烯二烯合成橡胶等合成橡胶、或者聚偏二氟乙烯、或者聚酰亚胺等高分子化合物的任一种或者两种以上。
导电材料可以包含石墨、炭黑、乙炔黑或者科琴黑等碳材料的一种或者两种以上。或者,导电材料可以是金属材料或者导电聚合物等。
(负极)
负极包含负极集电体和设置于负极集电体的两面或者单面的负极活性物质层。
负极集电体包含铜、铝、镍或不锈钢等导电性材料的任一种或者两种以上。负极集电体可以是单层结构,也可以是多层结构。
(负极活性物质层)
负极活性物质层包含一种或者两种以上能够吸留以及释放锂的负极活性物质。
负极活性物质是碳材料、金属系材料或者碳材料与金属系材料的混合物。
碳材料是易石墨化性碳、难石墨化性碳或者石墨等。更具体而言,碳材料为热解碳类、焦炭、玻璃状碳纤维、有机高分子化合物烧制体、活性炭、炭黑类、低结晶碳或者非晶碳等。碳材料的形状为纤维状、球状、粒状或者鳞片状等。
金属系材料是包含金属元素或者半金属元素的任一种或者两种以上作为构成元素的材料。金属系材料可以是单体、合金或者化合物,也可以是这些两种以上的混合物。另外,也可以是,金属系材料除了由两种以上的金属元素构成的材料之外,还包含包括一种或者两种以上的金属元素和一种或者两种以上的半金属元素的材料。并且,金属系材料可以包含一种或者两种以上的非金属元素作为构成元素。金属系材料的组织是固溶体、共晶(共融混合物)、金属间化合物或者这些的两种以上的共存物等。
具体而言,金属系材料所含的金属元素或者半金属元素是能够与锂形成合金的元素。金属系材料所含的金属元素或者半金属元素为镁(Mg)、硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、铋(Bi)、镉(Cd)、银(Ag)、锌(Zn)、铪(Hf)、锆(Zr)、钇(Y)、钯(Pd)或者铂(Pt)等。
负极活性物质层也可以还包含粘接材料或者导电材料的任一个以上。作为粘接材料,能够使用与正极活性物质层所含的粘接材料相同的材料。作为导电材料,能够使用与正极活性物质层所含的导电材料相同的材料。
(隔膜)
隔膜夹设于正极与负极之间,使锂离子通过,同时防止因正极以及负极的接触引起的短路。隔膜是聚四氟乙烯、聚丙烯或者聚乙烯等合成树脂、或者陶瓷等多孔膜。隔膜可以是单层膜,也可以是层叠有两种以上的多孔膜的层叠多层膜。
另外,可以在隔膜的上述的多孔膜的单面或者两面还设置有高分子化合物层。高分子化合物层能够提高隔膜与正极或者负极之间的密合性,因此,能够抑制电解液的分解反应以及电解液的漏液。高分子化合物层可以包含物理强度及化学稳定性高的高分子化合物(聚偏二氟乙烯等)的一种或者两种以上。并且,也可以是,高分子化合物层为了提高安全性而包含一种或者两种以上氧化铝或者氮化铝等无机粒子。
(电解液)
电解液包含溶剂以及电解质盐,且浸渍卷绕正极以及负极而成的卷绕型的电极体。
溶剂包含一种或者两种以上有机溶剂等非水溶剂。也将包含非水溶剂的电解液称为非水电解液。
非水溶剂包括碳酸酯、链状羧酸酯、内酯或者腈化合物。
碳酸酯是指环状碳酸酯以及链状碳酸酯双方。环状碳酸酯为碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、或者碳酸亚丁酯等。链状碳酸酯为碳酸二甲酯,碳酸二乙酯,碳酸甲乙酯,或者碳酸甲丙酯等。链状羧酸酯为乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、异丁酸甲酯、三甲基乙酸甲酯或者三甲基乙酸乙酯等。内酯为γ-丁内酯或者γ-戊内酯等。腈化合物为乙腈、甲氧基乙腈或者3-甲氧基丙腈等。
另外,非水溶剂可以还包括:1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、四氢吡喃、1,3-二氧戊环、4-甲基-1,3-二氧戊环、1,4-二噁烷、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基噁唑烷酮、N,N’-二甲基咪唑啉酮、硝基甲烷、硝基乙烷、环丁砜、磷酸三甲酯或者二甲亚砜等。
并且,也可以是,非水溶剂为了提高电解液的化学的稳定性而包含不饱和环状碳酸酯、卤代碳酸酯、磺酸酯、酸酐、二腈化合物、二异氰酸酯化合物或者磷酸酯等的任一种或者两种以上来作为添加剂。
电解质盐包含锂盐等一种或者两种以上的盐。但是,电解质盐可以包含轻金属盐等除锂盐以外的盐是不言而喻的。
锂盐为六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、高氯酸锂(LiClO4)、六氟化砷化锂(LiAsF6)、四苯基硼酸锂(LiB(C6H5)4)、甲磺酸锂(LiCH3SO3)、三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)、四氯铝酸锂(LiAlCl4)、六氟硅酸二锂(Li2SiF6)、氯化锂(LiCl)或者溴化锂(LiBr)等。
需要说明的是,在二次电池1中,正极、负极、隔膜以及电解液的各材料不限定于上述所的例子,也能够使用其他材料。
<3.二次电池的制造方法>
接下来,对二次电池1的制造方法进行说明。二次电池1能够通过利用以下说明的工序制造出正极以及负极之后进行二次电池1的组装来制造。
(正极的制造)
首先,通过将正极活性物质根据需要与粘接材料以及导电材料混合,形成正极合剂。接下来,通过使正极合剂分散或者溶解于水或者有机溶剂来调制糊状的正极合剂浆料。接着,通过在正极集电体的两面涂覆正极合剂浆料之后并使其干燥,能够在正极集电体形成正极活性物质层。然后,正极活性物质层可以使用辊压机等而压缩成型。压缩成型可以边加热边进行,也可以多次重复。
(负极的制造)
通过与上述的正极的制造方法相同的方法,能够在负极集电体的两面形成负极活性物质层。具体而言,首先,通过将负极活性物质根据需要与粘接材料以及导电材料混合,形成负极合剂。接下来,通过使负极合剂分散或者溶解于水或者有机溶剂,对糊状的负极合剂浆料进行调整。接着,通过在负极集电体的两面涂覆了负极合剂浆料之后使其干燥,能够在负极集电体形成负极活性物质层。然后,负极活性物质层可以使用辊压机等而压缩成型。压缩成型可以边加热边进行,也可以多次重复。
(二次电池的组装)
首先,通过使用焊接法等,在正极集电体连接正极引线,并且在负极集电体连接负极引线。接下来,通过使正极以及负极经由隔膜而相互对置之后,卷绕正极、负极以及隔膜,形成卷绕型的电极体。需要说明的是,可以在设置于卷绕型的电极体的卷绕中心的空间插入中心销。
接着,在容器部件110的内部收容电极体。此时,使用焊接法等,将负极引线与容器部件110电连接。接下来,通过在容器部件110的内部注入电解液,使电解液浸渍电极体。由此,通过电解液分别浸渍于正极、负极以及隔膜,形成电池元件100。
此时,在通过盖部件120铆接容器部件110之前,在该容器部件110的内部注入电解液,因此,也可以不在该容器部件110或者盖部件120设置有注液孔。因此,不需要注液孔,因此,能够简化容器部件110以及盖部件120各自的构成。另外,经由比注液孔开口面积大的开口部而在容器部件110的内部注入电解液,因此,能够提高电解液相对于电极体的注入效率,并且能够简化该电解液的注入工序。
其后,将第二侧壁部122的第二屈曲部122C朝向外侧屈曲的盖部件120以经由密封部件130而从外侧与第一侧壁部112重叠的方式覆盖容器部件110的第一开口部110K。此时,使用焊接法等将正极引线与盖部件120电连接。并且,通过使第二侧壁部122的第一屈曲部122B朝向内侧屈曲,从而利用盖部件120铆接容器部件110。由此,通过对容器部件110以及盖部件120之间进行密闭,能够对由容器部件110以及盖部件120形成的内部空间进行密封。二次电池1能够通过以上的工序来制造。
<4.作用以及效果>
此处,参照图3所示的比较例所涉及的二次电池,对本实施方式所涉及的二次电池1的作用以及效果进行说明。图3是表示在厚度方向上切断比较例所涉及的二次电池2的截面的纵截面图。
如图3所示那样,比较例所涉及的二次电池2具备:与本实施方式所涉及的二次电池1的电池元件100、容器部件110(第一底部111、第一侧壁部112以及第一开口部110K)、盖部件120(第二底部121、第二侧壁部122以及第二开口部120K)以及密封部件130对应的电池元件200、容器部件210(第一底部211、第一侧壁部212以及第一开口部210K)、盖部件220(第二底部221、第二侧壁部222以及第二开口部220K)以及密封部件230。
与本实施方式所涉及的二次电池1比较,比较例所涉及的二次电池2的不同点在于,第一侧壁部212以及第二侧壁部222分别没有向内侧屈曲,并且第二侧壁部222的前端部没有向外侧屈曲。即,在比较例所涉及的二次电池2中,第一侧壁部212以及第二侧壁部222分别在相对于容器状结构的第一底部211以及第二底部221几乎垂直的方向上以一条直线延伸。
在本实施方式所涉及的二次电池1中,通过将第二侧壁部122以两个阶段折曲并铆接容器部件110,能够在盖部件120的盖面(即,容器状结构的底面)的面内方向上增加同容器部件110与盖部件120的密合相关联的厚度。另外,第二屈曲部122C作为肋结构发挥功能,能够提高该第二屈曲部122C的强度,因此,与比较例所涉及的二次电池2相比,能够提高容器部件110与盖部件120的密合强度。因此,能够更加抑制电解液的漏液等,因此,能够关于耐久性而具有更高的可靠性。
并且,在本实施方式所涉及的二次电池1中,能够提高容器部件110与盖部件120之间的密合强度,因此,也能够将构成容器部件110或者盖部件120的材料变更为重视除可靠性以外的特性的材料。
若列举一个例子,为了更加放大由容器部件110以及盖部件120构成的内部空间,能够使分别构成容器部件110或者盖部件120的材料的板厚更薄。另外,作为分别构成容器部件110或者盖部件120的材料,能够使用更重视相对于电解液的耐腐蚀性的材料(铝等)。如上述那样,特别是,容器部件110或者盖部件120分别包含铝或者包含铝的复合材料等材料的情况下的容器部件110与盖部件120的基于铆接的接合力具有比容器部件110或者盖部件120分别包含其他金属材料(例如SUS等)的情况下的容器部件110与盖部件120的基于铆接的接合力弱的趋势。因此,通过采用本实施方式的结构,能够作成提高耐久性并且也提高了耐腐蚀性的二次电池。
实施例
以下,参照试验例对本实施方式所涉及的二次电池更详细地进行说明。需要说明的是,以下所示的试验例是用于表示本实施方式所涉及的二次电池的可实施性以及效果的一个例子,本技术不限定于以下的试验例。
(试验例1~6所涉及的二次电池的制造)
使用通常的锂离子二次电池中使用的正极、负极、隔膜以及电解液,通过上述的制造方法制造出试验例所涉及的二次电池。
此处,容器部件以及盖部件分别使用不锈钢、不锈钢和铝的复合材料或者铝的任一种而形成。容器部件以及盖部件各自的板厚为0.15mm。需要说明的是,在使用不锈钢和铝的复合材料分别形成容器部件以及盖部件的情况下,容器部件以及盖部件各自的内侧(即,与电解液所浸渍的电池元件对置的一侧)成为铝层。另外,密封部件的厚度成为0.2mm。
另外,在试验例4~6所涉及的二次电池中,以第二屈曲部以0.05mm向外侧突出的方式使该第二屈曲部朝向外侧以大致90°弯折。另外,在试验例4~6所涉及的二次电池中,以第二屈曲部没有比非屈曲部向外侧突出的方式使第二侧壁部(第一屈曲部)向内侧弯折。需要说明的是,在下述的表1中,将这样的本实施方式所涉及的二次电池具备的结构称为“结构1”。
另一方面,在试验例1~3所涉及的二次电池中,以第二侧壁部以一条直线延伸的方式将第一侧壁部以及第二侧壁部相互铆接。需要说明的是,在下述的表1中,将这样的比较例所涉及的二次电池具备的结构称为“结构2”。
(评价方法)
通过进行泄漏耐受性试验以及罐溶解耐受性试验,对与试验例1~6所涉及的二次电池的耐久性相关的可靠性以及耐腐蚀性进行了评价。
在泄漏耐受性试验中,通过目视观察等观察在温度45℃并且湿度93%(相对湿度)的苛刻环境下放置了20天时间之后的试验例1~6所涉及的二次电池的状态,根据基于IEC60086-3的标准的泄漏的定义,对可靠性进行了评价。其结果如以下的表1所示。表1所示的可靠性评价根据基于IEC60086-3的标准的泄漏的定义而设定,按“C2”、“C1”、“S3”、“S2”、“S1”的顺序依次更良好。
在罐溶解耐受性试验中,将以使正极单极电位成为4.4V的方式充电后的试验例1~6所涉及的二次电池在温度60℃并且湿度90%(相对湿度)的苛刻环境下放置30天时间,对正极单极电位的时间变化进行评价,从而对耐腐蚀性进行了评价。其结果如表1以及图4所示。图4是表示罐溶解耐受性试验的正极单极电位的时间变化的图表。在表1所示的耐腐蚀性评价中,将30天后正极单极电位为4.2V以上的二次电池评价为“A”,将至30天为止期间正极单极电位不足4.2V的二次电池评价为“B”。作为耐腐蚀性的评价结果,“A”比“B”良好。
表1:
结构 | 材料 | 可靠性 | 耐腐蚀性 | |
试验例1 | 结构2 | 不锈钢 | S3 | B |
试验例2 | 结构2 | 不锈钢-铝复合材料 | C1 | A |
试验例3 | 结构2 | 铝 | C2 | A |
试验例4 | 结构1 | 不锈钢 | S2 | B |
试验例5 | 结构1 | 不锈钢-铝复合材料 | S3 | A |
试验例6 | 结构1 | 铝 | S3 | A |
如表1所示那样,可知:若与盖部件以及容器部件分别由相同的材料形成的试验例彼此比较,则与试验例1~3的任一个相比,与本实施方式所涉及的二次电池对应的试验例4~6泄漏耐受性均提高,与二次电池的耐久性相关的可靠性提高。
另外,若将相同的结构的试验例彼此进行比较,则可知:与使用不锈钢分别形成盖部件以及容器部件的试验例相比,使用铝或者不锈钢和铝的复合材料分别形成盖部件以及容器部件的试验例耐腐蚀性更提高。因此,可知:通过使用铝层形成与电解液所浸渍的电池元件对置的面,能够抑制因电解液引起的盖部件以及容器部件各自的腐蚀。据此,在本实施方式所涉及的二次电池中,通过成为与试验例5或者6对应的构成,能够兼顾泄漏耐受性等可靠性和相对于电解液的耐腐蚀性,因此,能够关于耐久性具有更高的可靠性。
以上,对本技术的优选的实施方式详细地进行了说明,但本技术不限定于上述的实施方式等。只要是具有本技术所属的技术领域的公知常识的人,能够在权利要求书记载的技术的思想的范畴内想到各种变更例或者修正例是不言而喻的,针对这些,当然也属于本技术的技术范围。
Claims (9)
1.一种二次电池,具备:
电池元件;
第一收容部件,具有具备第一底部、第一侧壁部及第一开口部的容器状结构,并收容所述电池元件;以及
第二收容部件,具有具备第二底部、第二侧壁部及第二开口部的容器状结构,且所述第二底部与所述第一开口部对置,且所述第二侧壁部从外侧按压于所述第一侧壁部并安装于所述第一收容部件,所述第二侧壁部从靠近所述第二底部的一侧依次包括:向内侧屈曲的第一屈曲部、和向外侧屈曲的第二屈曲部。
2.根据权利要求1所述的二次电池,其中,
所述第二侧壁部还包括:非屈曲部,配置于比所述第一屈曲部靠近所述第二底部的一侧,且沿着所述第一侧壁部,
所述第二屈曲部以不比所述非屈曲部向外侧突出的方式屈曲。
3.根据权利要求1或2所述的二次电池,其中,
所述第一侧壁部在所述第一屈曲部被按压于所述第一侧壁部的部位向内侧屈曲。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的二次电池,其中,
所述电池元件包括正极以及负极,
所述第二收容部件与所述正极电连接,
所述第一收容部件与所述负极电连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的二次电池,其中,
所述第二收容部件在内侧具有包含铝的层。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的二次电池,其中,
所述第一收容部件包含不锈钢。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的二次电池,其中,
所述第二屈曲部以相对于所述第一屈曲部朝向外侧成为超过45°且不足135°的角度的方式屈曲。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的二次电池,其中,
所述第二屈曲部以相对于所述第一屈曲部朝向外侧成为所述第二侧壁部的厚度的30%以上的长度的方式屈曲。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的二次电池,其中,
由所述第一收容部件以及所述第二收容部件划分出的形状为扁平柱状。
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