CN1159778C - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种二次电池，其可增强密封垫和帽盖组件相接触部分的密封性，以防止液体电解质漏出，其是将由正极、负极和隔板一起卷成的电极卷筒和液体电解质装入外壳内，用帽盖组件通过密封垫对上述外壳的上侧开口进行密封，该二次电池包括在上述帽盖组件和密封垫之间所形成的高分子密封增强材料，上述高分子密封增强材料是氟化物、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚乙烯和聚丙烯中的某一种，上述帽盖组件具有板极、限流器和帽盖罩。

Description

二次电池
技术领域
本发明涉及二次电池，更详细地说是涉及能提高电池的密封性，防止液体电解质漏出，提高电池的安全性的二次电池(蓄电池)。
背景技术
二次电池能够再充电、小型化和大容量化，代表性产品有目前使用的镍氢(Ni-MH)电池、锂(Li)电池和锂离子(Li-ion)电池。
锂离子电池是众所周知的二次电池，其正极活性物质采用锂过渡金属氧化物；负极活性物质采用碳或碳复合物，其间注入有机溶剂内溶有锂盐的液体电解质。这种锂离子电池，其锂离子在上述正极和负极之间移动，产生电动势，进行充放电。
图4表示过去众所周知的锂离子电池的结构。正极和隔板(セパレ一タ)以及负极一起卷成的电极卷筒2，和液体电解质一起被装入到与上述负极相连接的外壳(カン)4的内部，在该外壳4的上部设置与上述正极相连接的帽盖组件(キヤツプアセンブリ)6。
帽盖组件6通过密封垫(ガスケツト)8与外壳4进行绝缘，帽盖罩10和限流器12以及具有安全边的板极(プレ一ト)14依次重叠在一起。在此状态下通过对外壳4的上部进行卷边(クリンピング)来进行装配和密封。在上述具有安全边的板极14的下部通过绝缘物16使其与电流断路器18粘合。电流断路器18为了与正极相连接，在装配前与正极抽头20进行焊接。
这样设置的锂离子电池为了确保内部的密封性，防止液体电解质漏出，在密封垫8和帽盖组件6之间涂敷焦油22，按规定压力对密封垫8进行加压和压缩。但是，可能出现这样的问题，即由于渗入到密封垫8之间的酸性液体电解质和焦油22之间产生反应，使焦油22溶化，或者在电池进行充放电时所产生的热使焦油22溶化，影响电池的密封性。
所以，在电池充放电时内部压力增大的情况下，应当是：电池内压徐徐升高，到一定时间时使安全边破裂，使液体电解质漏出，确保安全性。但是，在焦油溶化的情况下，由于压力泄漏而不能使安全边破裂，可能随着电池内部的瞬间发热反应，内压急剧增高，结果造成电池爆炸。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能提高密封垫和帽盖组件间接触部件的密封性，防止液体电解质漏出的二次电池。
为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种二次电池，其结构是：将正极、负极和隔板一起卷绕的电极卷筒和液体电解质装入外壳内，该外壳的上侧开口利用帽盖组件通过密封垫进行密封，其特征在于：该电池包括在上述帽盖组件和密封垫之间所形成的高分子密封增强材料，上述高分子密封增强材料是氟化物、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚乙烯和聚丙烯中的某一种，上述帽盖组件具有板极、限流器和帽盖罩。
所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料被涂敷在帽盖组件的外周上。
所述的二次电池，其特征在于，上述帽盖组件的结构是自下部依次重叠装配具有安全边的板极、限流器和帽盖罩。
所述的二次电池，其特征在于，上述帽盖组件在具有安全边的板极的下部另外又设置绝缘物和电流断路器。
所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料被涂敷在帽盖罩、限流器和板极中至少一个的外周上。
所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料被涂敷在帽盖组件的外周上，所述帽盖组件的外周是指帽盖罩、限流器和板极的外周。
所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料是氟化物、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚乙烯和聚丙烯中的某一种。
所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料，在延伸到与密封垫相接触的帽盖罩的上层面和限流器的下层面的边角，而被涂敷的。
所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料被涂敷在帽盖罩、限流器、板极、绝缘物和电流断路器中至少一个的外周上。
所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料被涂敷在帽盖组件的外周上，所述帽盖组件的外周是指帽盖罩、限流器、板极、绝缘物和电流断路器的外周。
所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料在延伸到与密封垫相接触的帽盖罩的上层面和限流器的下层面的边角被涂敷。
所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料是氟化物、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚乙烯和聚丙烯中的某一种。
一种二次电池：其结构是正极、负极和隔板一起卷成的电极卷筒和液体电解质被装入外壳内，通过密封垫用帽盖组件来对外壳上侧的开口进行密封，该电池中包括涂敷在帽盖组件外周上的高分子密封增强材料。
在此，帽盖组件从下部依次重叠具有安全边的板极、限流器和帽盖罩。并且，能够在具有安全边的板极的下部另外增加布置了绝缘物和电流断路器。
这时，敷涂在帽盖组件的外周上的高分子密封增强材料可以从氟化物、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚乙烯和聚丙烯中选出一种使用。
本发明的特征在于：从上述帽盖组件下部依次重叠具有安全边的板极、限流器和帽盖罩，其中，至少有某一个与密封垫相接触的部分上能够涂敷高分子密封增强材料。
最好是：上述高分子密封增强材料的涂层能够延长到帽盖罩的上层面和限流器的下层面的角上。并且，具有安全边的板极能通过绝缘物使其下部与电流断路器相结合，电流断路器的侧面和下层面中与密封垫相接触的部分能够用高分子密封增强材料进行涂敷。
因此本发明的效果在于从实质上解决了过去的问题。
也就是说，由于在构成帽盖组件的帽盖罩、具有安全边的板极，以及电流断路器各自的外周面上或将这些零件装配后的整个外周上涂敷与密封垫材料相同的高分子密封增强材料，所以，当对外壳的开口进行卷边时，利用所加的压力能使其互相牢固地紧密粘合，保证二次电池的密封性，同时确保电池的安全性。
附图说明
图1是表示本发明的二次电池进行部分切开后的斜视图。
图2是表示本发明的二次电池的另一个帽盖组件的斜视图。
图3是表示本发明的二次电池的另一例的侧断面图。
图4是表示现有公知的二次电池的帽盖组件的断面结构图。
具体实施方式
以下根据附图，详细说明为实现本发明而采用的最佳实施例。
实施例1
图1是把涉及本发明的二次电池的一部分切开用斜视图表示。采用本实施例的二次电池具有外壳26，其中装入把正极、负极和隔板一起卷成的电极卷筒24；以及帽盖组件30，它被插入到该外壳26的开口内侧，以通过密封垫28进行绝缘的状态与外壳相结合。在该二次电池内部插入液体电解质。上述密封垫28采用通常的高分子材料。
在此，本发明的帽盖组件30是从上部依次把帽盖罩32、限流器34和具有安全边的板极36重叠在一起，这些零件都是用通常的金属材料中的一种制成的。为了确保这种帽盖组件30和密封垫28的密封性，进行涂敷使帽盖组件30的外周上包敷作为本发明的特征的高分子密封增强材料38。
在本实施例中，高分子密封增强材料38被涂敷在由帽盖罩32、限流器34和板极36的外周面来定义的帽盖组件的外周上。高分子涂敷在帽盖组件30装入外壳26之前进行，
该高分子涂敷与过去采用的对密封垫28施加物理性外力进行卷边的方法相比，提供了一种更优秀的结合方法。
即根据本发明，外壳26的上部被卷边之前，密封垫28被置于涂有高分子材料的帽盖组件30的周围。所以，和过去的方法不同，这是把密封垫28压接到由相同材料构成的帽盖组件30的涂敷面上，其接触面互相融合，紧密结合。
上述高分子密封增强材料38与构成上述密封垫28的材料相同，例如可以采用氟化物、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚乙烯和聚丙烯中的某一种。
这样制作的帽盖组件30被重叠到已装入电极卷筒24的外壳26的上侧开口处，具有安全边的板极36和电极卷筒24的正极由正极顶件40进行连接，在此状态下，往外壳26的内部注入液体电解质，在保持真空的状态下对开口进行卷边，以此完成装配。
实施例2
图2作为本发明的二次电池的另一个实施例，其结构除附加设置了电流断路器46外与实施例1相同。也就是说，该实施例的二次电池，是在实施例1的帽盖组件30的具有安全边的板极36的下部通过绝缘物44，使电流断路器46在绝缘物44的下部与板极36的中心部进行焊接而结合在一起构成的，进一步确保采用切断电流方式的安全装置。这种帽盖组件42也按本发明的特征而在帽盖组件42的外周上涂敷高分子密封增强材料38，进行包敷。在该实施例中，帽盖组件42的外周还包括绝缘物44和电流断路器46的外周面。高分子密封增强材料38可以采用与上述实施例1的帽盖组件30上所涂敷的材料相同的材料。
实施例3
图3表示本发明的二次电池的另一实施例。该实施例的二次电池在外壳48的上侧开口处对与上述实施例2的结构相同的帽盖组件50进行卷边。在上述实施例1和实施例2中，是在帽盖罩、限流器、板极、绝缘物和电流断路器等被装配好的状态下，用高分子密封增强材料38来对帽盖组件30、42的整个外周同时进行涂敷，但是，在实施例3中，采用另一种方式，即先在各个部分的外周上分别涂敷高分子密封增强材料38之后再进行装配。最好是根据本发明预期的目的，在上述实施例2的帽盖组件42的零件中，对用通常的金属材料制作的帽盖罩32、具有安全边的板极36和电流断路器46与密封垫28相接触的圆周面上用高分子材料38进行涂敷。
上述高分子密封增强材料38也和构成上述密封垫28的材料相同，例如可以用氟化物、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚乙烯和聚丙烯中的某一种。
更好的办法是：为了保证更好的密封性，在与密封垫28相接触的帽盖罩32的上层面的一部分和电流断路器46的下层面的一部分上也涂敷高分子密封增强材料38。所以，当对外壳26的开口进行卷边时，利用所加的压力来使上述密封垫28以及与其材料相同的、涂敷在帽盖组件30上的高分子材料38互相牢固地粘合在一起。
所以，在密封垫28和帽盖组件50的接触部分上即使不涂焦油，也能防止注入到外壳48内部的液体电解质漏出，确保电池的安全性。

Claims (12)

1、一种二次电池，其结构是：将正极、负极和隔板一起卷绕的电极卷筒和液体电解质装入外壳内，该外壳的上侧开口利用帽盖组件通过密封垫进行密封，其特征在于：该电池包括在上述帽盖组件和密封垫之间所形成的高分子密封增强材料，上述高分子密封增强材料是氟化物、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚乙烯和聚丙烯中的某一种，上述帽盖组件具有板极、限流器和帽盖罩。
2、如权利要求1所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料被涂敷在帽盖组件的外周上。
3、如权利要求1所述的二次电池，其特征在于，上述帽盖组件的结构是自下部依次重叠装配具有安全边的板极、限流器和帽盖罩。
4、如权利要求2所述的二次电池，其特征在于，上述帽盖组件在具有安全边的板极的下部另外又设置绝缘物和电流断路器。
5、如权利要求3所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料被涂敷在帽盖罩、限流器和板极中至少一个的外周上。
6、如权利要求3所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料被涂敷在帽盖组件的外周上，所述帽盖组件的外周是指帽盖罩、限流器和板极的外周。
7、如权利要求5或6所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料是氟化物、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚乙烯和聚丙烯中的某一种。
8、如权利要求6所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料，在延伸到与密封垫相接触的帽盖罩的上层面和限流器的下层面的边角部分被涂敷。
9、如权利要求3所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料被涂敷在帽盖罩、限流器、板极、绝缘物和电流断路器中至少一个的外周上。
10、如权利要求3所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料被涂敷在帽盖组件的外周上，所述帽盖组件的外周是指帽盖罩、限流器、板极、绝缘物和电流断路器的外周。
11、如权利要求10所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料，在延伸到与密封垫相接触的帽盖罩的上层面和限流器的下层面的边角，而被涂敷的。
12、如权利要求9或10所述的二次电池，其特征在于，上述高分子密封增强材料是氟化物、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚乙烯和聚丙烯中的某一种。
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