CN116491011A - 二次电池的电池壳体和模块 - Google Patents

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Abstract

提供电池壳体和具有多个该电池壳体的模块，电池壳体是将罐底与罐身二重卷边接缝而成的二次电池的电池壳体，能够解决在冷却装置上或使用冷却片冷却这种电池壳体时冷却效率因二重卷边接缝部的存在而降低的问题。一种二次电池的电池壳体和具有多个该电池壳体的模块，二次电池的电池壳体具有方筒状的罐身、在所述罐身的下端二重卷边接缝而成的罐底和在所述罐身的上端二重卷边接缝而成的罐盖，所述罐底的一部分且是位于从所述罐身和所述罐底的二重卷边接缝部的下端向上方离开0.5mm的所述罐身的垂直面、与从该二重卷边接缝部的下端向下方离开1.0mm的所述罐身的垂直面之间的部位1，相对于该二重卷边接缝部的下端处的所述罐身的内截面积的面积率S1为50％以上。

Description

二次电池的电池壳体和模块
技术领域
本发明涉及二次电池的电池壳体，特别是在罐身上二重卷边接缝有罐底而得到的二次电池的电池壳体，以及包含该二次电池的电池壳体而得到的模块。
背景技术
近年来，通过电技术的进步而推进电子设备的高性能化、小型化、高能量化、便携化的发展和电驱动汽车的高性能化，对于作为它们的驱动用电源的各种二次电池的电池壳体，要求优异的罐身强度、耐漏液性、气密性、散热性等。
二次电池的电池壳体和各种电设备用壳体，在填充发电元件后，要求内容物长期不泄漏而保持高气密性。这些壳体的耐内容物泄漏性和气密性大多受到罐的躯体部的接合状态、罐的躯体部与盖的封口状态等的影响。
而且，二次电池通过充放电的运转而发热，根据温度对性能产生影响，因此，进行冷却来实行适当的温度管理也很重要。在此，也提出了各种冷却的方法。
专利文献1公开了在方型电池槽(电池容器)的侧壁一体地埋设金属板，并且在该金属板的至少一边设置从电池槽(电池容器)突出的导热部，该突出的导热部与热交换器的热交换面(冷却面)接触。记载了通过突出的导热部，能够均匀地冷却电池槽(电池容器)的整个侧壁。再者，记载了用安装有安全阀的盖体将方型电池槽(电池容器)的上表面开口密闭封锁而制造方形电池。
专利文献2公开了一种方形电池，其具备：局部具有曲面的卷绕电极、以及内置卷绕电极且具备导热性的方形壳体。记载了方形壳体的内表面的至少一部分形成为沿着卷绕电极的曲面的形状。由此，方形壳体的内表面与卷绕电极的间隙减小，方形壳体的内表面与卷绕电极的接触面积增大，热传导得以改善，因此能够效率良好地使卷绕电极散热。此外，还提出了在方形电池的底面配置散热板，使散热板和电池处于导热状态来冷却散热板，由此从底面冷却电池的方案。再者，关于方形壳体的密封，公开了从有底筒状的外装罐的开口部分插入卷绕电极并注入电解液后，用封口板封闭开口部分，通过激光焊接等进行密封。
专利文献3涉及提高多个二次电池单元层叠而成的电池层叠体的绝缘性，其公开了在电池层叠体的底面侧配置冷却板，使二次电池单元的发热向冷却板热传导而促进电池层叠体的散热。再者，记载了该二次电池单元的容器由方形容器构成，其中，外装罐形成为上方开口的有底筒状，其开口部分由封口板封闭。
另一方面，在专利文献1～3中使用的二片罐(由有底容器和盖件构成的罐)中，有底容器通常采用拉深加工等制造，因此存在由有底部的结构制约引起的罐体强度不足的问题，专利文献4提出了能够解决该课题(罐体强度不足)的三片罐结构(由罐身、顶盖、底盖构成的罐)。具体而言，专利文献4公开了在罐身部的两端开口部实施颈缩加工，在该部分经由有机化合物将顶盖和底盖二重卷边接缝。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-36819号公报
专利文献2：日本特开2009-110832号公报
专利文献3：日本特开2018-60595号公报
专利文献4：国际公开第2006/123666号
发明内容
如专利文献1～3中提出的那样，公开了经由电池的容器底部促进电池的冷却，另一方面，如专利文献4中提出的那样，公开了将电池容器制成三片罐结构(由罐身部、顶盖、底盖构成的罐)，将3个部位进行二重卷边接缝而封口的电池容器。
但是，二重卷边接缝是通过将多个板材的端部重合了的部位卷起并卷紧(接缝)到一起来接合的，这必然会使二重卷边接缝后的部位突出。即，二重卷边接缝部在由二重卷边接缝而得到的容器中，以向该容器的端部突出的形式存在。
而且，电池通过充放电的运转而发热，根据温度对性能产生影响，所以进行冷却来实行适当的温度管理也很重要。在此，虽然也曾提出各种冷却的方法，但大多是将电池壳体设置在冷却装置上来冷却电池。而且，也有在电池壳体与冷却装置之间夹着导热片(冷却片)而提高冷却效率的情况。
这样，在冷却装置上或使用冷却片冷却电池壳体时，前述二重卷边接缝部以从容器的端部突出的方式存在时，冷却装置的冷却面或冷却片与二重卷边接缝部接触，但无法与电池壳体的表面有效接触，产生冷却效率降低的问题。
另外，电池有时作为多个单电池组合而成的电池模块来使用。这种电池模块具有容易根据使用它的最终产品所要求的规格来调整工作电压和电池容量等的优点，得到广泛使用。不过，电池模块是单电池的集合体，当然电池数越多，上述冷却效率降低的问题就越容易显著化。
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种电池壳体和具有多个该电池壳体的模块，电池壳体是将罐底与罐身二重卷边接缝而得到的二次电池的电池壳体，在冷却装置上或使用冷却片冷却这样的电池壳体时，能够解决由于二重卷边接缝部的存在而使冷却效率降低的问题。
发明人对上述课题深入研究后发现，在使罐底成为大致凸结构，并使冷却片与罐底容易接触的情况下，能够改善冷却效率。进而，基于该见解，想到了通过使电池壳体的底(罐底)的一定面积以上相对于二重卷边接缝部的位置位于一定范围来提高冷却效率的技术思想，从而完成了本发明。
根据本发明，提供以下的方案。
[1]一种二次电池的电池壳体，具有方筒状的罐身、在所述罐身的下端二重卷边接缝而成的罐底、以及在所述罐身的上端二重卷边接缝而成的罐盖，
所述罐底的一部分是位于从所述罐身和所述罐底的二重卷边接缝部的下端向上方离开0.5mm的所述罐身的垂直面、与从该二重卷边接缝部的下端向下方离开1.0mm的所述罐身的垂直面之间的第1部位，所述第1部位相对于该二重卷边接缝部的下端处的所述罐身的内截面积的面积率S1为50％以上。
[2]根据[1]所述的二次电池的电池壳体，所述罐底的一部分是位于包括所述二重卷边接缝部的下端在内的所述罐身的垂直面、与从所述二重卷边接缝部的下端向下方离开1.0mm的所述罐身的垂直面之间的第2部位，所述第2部位相对于该二重卷边接缝部的下端处的所述罐身的内截面积的面积率S2为50％以上。
[3]根据[1]所述的二次电池的电池壳体，所述面积率S1为70％以上。
[4]根据[2]所述的二次电池的电池壳体，所述面积率S2为70％以上。
[5]根据[1]～[4]中任一项所述的二次电池的电池壳体，所述罐底的板厚为0.20mm以下。
[6]一种具有多个二次电池的模块，
所述多个二次电池的电池壳体是[1]、[3]和[5]中任一项所述的二次电池的电池壳体，所述多个二次电池的电池壳体中每一个的所述第1部位与导热片接触，所述导热片与冷却装置接触。
[7]一种具有多个二次电池的模块，
所述多个二次电池的电池壳体是[2]、[4]和[5]中任一项所述的二次电池的电池壳体，所述多个二次电池的电池壳体中每一个的所述第2部位与导热片接触，所述导热片与冷却装置接触。
[8]一种具有多个二次电池的模块，
所述多个二次电池的电池壳体是[2]、[4]和[5]中任一项所述的二次电池的电池壳体，所述多个二次电池的电池壳体中每一个的所述罐底的所述第2部位与冷却装置直接接触。
本说明书中使用的关于电池的用语的意思由JIS D0114：2000"电动汽车用语(电池)"定义。具体例如下所示。
根据该JIS(日本工业标准)，"电池"有时被称为单电池(cell)这一惯用语，被定义为"构成电池的最小单位"。
"电池"有时被称为蓄电池(battery)这一惯用语，被定义为"通过化学变化、温度差、光等作用在电极间产生电位差的装置。在电动汽车中，电池一般是指二次电池。"。在本发明中，为了使其内容更加明确，意图表示"二次电池"(secondary battery)时明确记载为"二次电池"。
再者，"电池壳体"没有根据该JIS的定义，但在本说明书中，是指收纳"电池"(单电池)的"壳体"(case)。根据牛津英语词典，"壳体"被定义为设计成用于保持或保护某物的容器、天然或制造出的物体的外部保护罩。在电池壳体的内部可以收纳电池、即电极、电解液、隔膜等电池的构成要件。
"模块"有时被称为电池模块(battery module)这一惯用语，被定义为"将所需数量的单电池接合而成为一个模块的电池"。模块可以将电池壳体彼此连接、固定，可以随意调整工作电压、电池容量等。
根据本发明，通过使二次电池的电池壳体的底(罐底)的一定以上的部分相对于二重卷边接缝部的位置位于一定范围，能够使电池壳体的罐底表面与冷却装置的冷却面或导热片(冷却片)高效地接触，能够提高冷却效率。
另外，由于本发明的二次电池的电池壳体是将罐底对罐身二重卷边接缝形成的，所以与由采用拉深加工等得到的有底容器形成的电池壳体(所谓的二片罐等)相比能够提高强度。
附图说明
图1是说明典型的二重卷边接缝的概略工序的图。
图2是在本发明一方式的二次电池的电池壳体中，示意地说明二重卷边接缝部与罐底的位置关系的概略图。
图3是二次电池的电池壳体的仰视图，换言之是从正面观察罐底的图。
图4-1是示意地示出电池壳体(容器)的底部截面、换言之是罐底的截面形状的基准例1的图。
图4-2是示意地示出电池壳体(容器)的底部截面、换言之是罐底的截面形状的实施例A的图。
图4-3是示意地示出电池壳体(容器)的底部截面、换言之是罐底的截面形状的实施例B的图。
具体实施方式
根据本发明第一方式的二次电池的电池壳体，
是具有方筒状的罐身、在所述罐身的下端二重卷边接缝而成的罐底、以及在所述罐身的上端二重卷边接缝而成的罐盖的二次电池的电池壳体，其特征在于，
所述罐底的一部分是位于从所述罐身和所述罐底的二重卷边接缝部的下端向上方离开0.5mm的所述罐身的垂直面、与从该二重卷边接缝部的下端向下方离开1.0mm的所述罐身的垂直面之间的第1部位，所述第1部位相对于该二重卷边接缝部的下端处的所述罐身的内截面积的面积率S1为50％以上。
该二次电池的电池壳体是具有方筒状的罐身、在所述罐身的下端二重卷边接缝而成的罐底、以及在所述罐身的上端二重卷边接缝而成的罐盖的二次电池的电池壳体。罐身是构成罐的躯体部的构件。该罐身是方筒状。即，该罐身具有筒的形状，该筒(罐身)的截面具有多边形的形状。作为一例，多边形可以是三角形、四边形、五边形或六边形等。通过使电池壳体为多边形形状，在制成模块时，能够减小电池壳体彼此之间的间隙，即，配置效率提高，因此优选。最优选该罐身的截面为长方形或正方形。另外，考虑到实际的加工性和强度提高等，多边形的角部也可以具有一些圆角(R、弯曲)。在罐身下端的开口部将罐底二重卷边接缝，在罐身上端的开口部将罐盖二重卷边接缝，构成电池壳体。该电池壳体是二次电池用的电池壳体。二次电池是能够反复充放电的电池，可期待比一次电池更长期地使用。因此，二次电池用的电池壳体与一次电池用的电池壳体相比，要求长期的高可靠性。
对二重卷边接缝进行说明。在该电池壳体中，存在罐身的下端与罐底的二重卷边接缝部、以及罐身的上端与罐盖的二重卷边接缝部。如图1的概略工序图所示，二重卷边接缝是通过将罐身的端部与罐底或罐盖的端部重合了的部位卷起(第一卷边接缝工序)，并将卷起的部位卷紧到一起(第二卷边接缝工序)而接合的，二重卷边接缝部必然以向完成的罐(电池壳体)的端部突出的形式存在。更详细而言，所谓二重卷边接缝，是指将作为罐身端部的凸缘部分在作为罐底或罐盖的端部的边缘部卷入，将卷入部卷紧，将罐身与罐底或罐盖的端部压附接合，保持完成的罐的内部密封的加工法，或者是指采用该方法形成的结构部。如图1所示，由于罐底或罐盖的部分与罐身的部分分别为二重，因此被称为"二重卷边接缝"。
对一般的二重卷边接缝加工的顺序进行说明。通过压制等将罐身的开口部(端部)向外侧折弯而形成凸缘部分。将该凸缘部分与罐底或罐盖的端部(边缘部)重合。也可以以与罐身的凸缘部形状吻合的方式，使罐底或罐盖的端部卷曲。另外，也可以以在重合时罐底或罐盖的端部与罐身的凸缘部相比向外侧突出的方式预先调整罐身和罐底尺寸，由此，在接下来的卷入工序(第一卷边接缝工序)中，罐底或罐盖的端部容易卷入罐身的凸缘部。在卷入工序中，以用罐底或罐盖的端部卷入罐身的端部的方式，用按压件从外侧按压罐底或罐盖与罐身重合的部位。在接下来的卷紧工序(第二卷边接缝工序)中，通过进一步将按压件按压到卷入部上，来卷紧卷入部。由此，罐底或罐盖与罐身的端部被压附、接合，实现完成的罐的内部密封。再者，在卷入工序、卷紧工序中，如果罐底或罐盖与罐身的端部对于由按压件从外侧按压而被压弯，则无法进行二重卷边接缝，因此，也可以使(作为壁发挥作用的)支持部(压环等)与罐身的内表面侧抵接，支持二重卷边接缝部以使其不被压弯。根据二重卷边接缝部的位置，也可以从上方或下方配置支持部。例如，在形成罐底与罐身的二重卷边接缝部的情况下，支持部可以从罐底侧、换言之从罐身的下端侧配置，在未安装罐盖的情况下，也可以从罐底的相反侧、也就是从罐身上端的开口部插入配置。在从罐底侧配置支持部的情况下，也可以以不与罐底的其他部分、例如罐底的中央部等干涉的方式，进行减小支持部尺寸等的调整。在此，以罐底与罐身的二重卷边接缝部为例进行了说明，但在罐盖与罐身的二重卷边接缝部中也可以将罐底和罐盖调换应用。
再者，二重卷边接缝是比焊接等更简易的加工方法，并且能够得到充分的气密性，因此二次电池的电池壳体的生产率提高，结果，二次电池的生产率也提高。
对二重卷边接缝部的下端进行说明。如图2所示，二重卷边接缝部具有上下方向的长度。再者，上下方向是指罐盖侧为上方向，罐底侧为下方向。二重卷边接缝部的下端是指二重卷边接缝部的下方向的端部。
以该二重卷边接缝部的下端为上下方向的基准，使罐底的一部分处于特定范围内。再者，由于罐底具有厚度，即在截面图上具有上表面和下表面，因此在本申请说明书中，只要没有特别说明，关于罐底的上下方向的位置，罐底就是指罐底的下表面的上下方向的位置。图2是用于理解罐底的一部分所处范围的示意图，如图2所示，罐底的一部分处于从罐身和罐底的二重卷边接缝部的下端向上方离开0.5mm的罐身的垂直面、与从该二重卷边接缝部的下端向下方离开1.0mm的罐身的垂直面之间。以下，将作为罐底一部分的、处于上述2个面之间的部位称为第1部位。(也可以将二重卷边接缝部的下端设为±0.0mm，将从该处向上方向(罐盖方向)的距离(位移)标注"+"来表示，将向下方向的距离(位移)标注"-"来表示)。通过使罐底的一部分(第1部位)处于该范围内，在将罐底的一部分(第1部位)配置在冷却装置的冷却面或冷却片上时，能够得到充分的冷却效果。罐底的一部分处于比从二重卷边接缝部的下端向上方离开0.5mm的罐身的垂直面更靠上方的位置时，也就是处于比第1部位的范围靠上方时，罐底的下表面无法有效地与冷却面或冷却片接触，得不到足够的冷却效果。另一方面，在罐底的一部分处于比从二重卷边接缝部的下端向下方离开1.0mm的罐身的垂直面靠下方的位置的情况下，也就是处于比第1部位靠下方时，虽然能够使罐底的下表面与冷却面或冷却片的接触充分，但需要将罐底部的形状加工成托盘状、罐本身的自立性恐怕变得不稳定、二重卷边接缝加工的作业性降低(具体而言，在二重卷边接缝中，需要在罐身内侧配置成为壁的支持部(压环等)，二重卷边接缝部与罐底的距离越大，基本上支持部的调整就越费事，加工的作业性降低)等，因此不优选。另外，托盘状的罐底部实质上成为与二片罐的有底容器类似的结构，产生罐身强度不足的担忧。
在此，不需要全部罐底都处于该范围内。将处于该范围的罐底的一部分、也就是第1部位的面积相对于二重卷边接缝部的下端处的罐身的内截面积的面积的比率定义为面积率(S1)，面积率(S1)若为50％以上，则能够得到充分的冷却效果。如果面积率(S1)小于50％，则无法得到足够的冷却效果。该面积率(S1)越大，冷却效果越高，优选为55％以上、60％以上、65％以上、70％以上或75％以上，更优选为80％以上或90％以上。而且，该面积率也可以是100％。另一方面，与罐底的上下方向的位置恒定的情况(也就是如图2的概略图所示那样罐底大致平坦的情况)相比，罐底的上下方向的位置不恒定、即不平坦，例如罐底具有适度凹凸的情况下，罐底的强度提高，并且从加工性的观点出发也是优选的。(具体而言，在二重卷边接缝中，需要在罐身的内侧配置成为壁的支持部(压环等)，如果能够在罐底的凹凸配备支持部(压环等)，则不需要将支持部从罐身的开口部插入配置，是优选的。)。
从该强度和加工性的观点出发，可以使该面积率S1小于100％，更优选为90％以下，进一步优选为80％以下。再者，在此的罐底的面积是指在从其下表面观察罐底的正面图(投影图)中，切掉二重卷边接缝部而测定的面积。也就是说，不包括相当于二重卷边接缝部的部分的面积。
再者，二重卷边接缝部可以位于罐身侧面的靠外侧，也可以位于罐身侧面的靠内侧。不过，在二重卷边接缝部位于罐身侧面的外侧的情况下，容易调整罐底相对于二重卷边接缝部的上下方向位置，是优选的。
根据本发明的一方式，
罐底的一部分也可以位于包括二重卷边接缝部的下端在内的罐身的垂直面、与从二重卷边接缝部的下端向下方离开1.0mm的罐身的垂直面之间。以下，将作为罐底一部分的、位于上述2个部位之间的部位称为第2部位。
本方式是与上述第一方式相比，关于罐底的一部分的上下方向的位置，将其上方的位置限定到与二重卷边接缝部的下端相同的位置的方式。由此，能够更有效地使罐底的一部分(第2部位)与冷却装置的冷却面或冷却片接触，能够提高冷却效率。
在本实施方式中，也不需要使全部罐底都处于该范围。将处于本实施方式的范围的罐底的一部分、也就是第2部位的面积相对于二重卷边接缝部的下端处的罐身的内截面积的面积的比率定义为面积率S2，面积率S2若为50％以上，则能够得到充分的冷却效果。如果面积率S2小于50％，则无法得到足够的冷却效果。该面积率S2越大，冷却效果就越高，优选为55％以上、60％以上、65％以上、70％以上或75％以上，更优选为80％以上或90％以上。而且，该面积率也可以是100％。另一方面，与罐底的上下方向的位置恒定的情况(也就是如图2的概略图所示那样罐底大致平坦的情况)相比，罐底的上下方向的位置不恒定、即不平坦，例如罐底具有适度凹凸的情况下，罐底的强度提高，并且从加工性的观点出发也是优选的。(具体而言，在二重卷边接缝中，需要在罐身的内侧配置成为壁的支持部(压环等)，如果能够在罐底的凹凸配备支持部(压环等)，则不需要将支持部从罐身的开口部插入配置，是优选的。)。
从该强度和加工性的观点出发，可以使该面积率S2小于100％，更优选为90％以下，进一步优选为80％以下。再者，在此的罐底的面积是指在从其下表面观察罐底的正面图(投影图)中，切掉二重卷边接缝部而测定的面积。也就是说，不包含相当于二重卷边接缝部的部分的面积。
再者，作为概念上的极端例，也有时在第1部位的面积率S1或第2部位的面积率S2维持在50％以上的状态下，在罐底的某部分存在极大的(长的)突起，第1部位或第2部位无法有效地接触冷却装置的冷却面或冷却片，从而无法提高冷却效率。不过，具有那种突起的罐底是特殊的罐底，排除在本发明的罐底的对象以外。为了排除那种特殊形状的罐底，优选本发明的罐底的所有部分都不从二重卷边接缝部的下端超过1.0mm地向下方突出。
在本发明的一方式中，罐底的板厚也可以为0.20mm以下。
罐底的板厚只要具有作为二次电池的电池壳体的罐底的强度就没有特别限定，但从电池壳体的轻量化、二重卷边接缝的加工性和提高冷却效果的观点出发，优选薄的板厚。从这些观点出发，也可以使罐底的板厚为0.20mm以下。罐底的板厚过薄时，强度可能降低，因此也可以将下限设为0.10mm。另一方面，罐底的板厚过厚时，电池壳体变重，二重卷边接缝的加工性降低，冷却效果也降低，因此也可以将上限设为0.40mm或0.30mm。
本发明的罐底、罐身或罐盖的材质无需特别限定，例如可以使用作为罐用的材料经常使用的、实施了镀Cr、镀Sn、镀Ni或镀Cu等的钢材，或者Al等(包括其一面或两面层压有膜的材料。)。再者，作为层压这些钢材或Al的膜的材料，可以使用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。
根据本发明，还提供一种具有多个二次电池的电池壳体的模块。这多个二次电池的电池壳体是上述二次电池的电池壳体。
在本发明一方式的模块中，也可以是：上述第一方式的多个电池壳体(第1部位的面积率S1为50％以上)中每一个的罐底的部分(第1部位)与导热片接触，导热片与冷却装置接触。
第一方式的电池壳体中，罐底的一部分是位于从罐身和罐底的二重卷边接缝部的下端向上方离开0.5mm的所述罐身的垂直面、与从二重卷边接缝部的下端向下方离开1.0mm的罐身的垂直面之间的第1部位，第1部位的面积相对于二重卷边接缝部的下端处的罐身的内截面积的面积的比率被定义面积率S1，面积率S1为50％以上。第1部位能够高效地接触导热片，并且其面积率S1为50％以上。因此，能够容易地将罐底与导热片接触的部分的(相对于二重卷边接缝部的下端处的罐身的内截面积的)面积率S3设为50％以上。在此，面积率S3与面积率S1同样，在从其下表面观察罐底的正面图(投影图)中，是罐底与导热片(或者(在使用后述的冷却装置代替导热片时是)冷却装置的冷却面)接触的部分的(相对于二重卷边接缝部的下端处的罐身的内截面积的)面积率。面积率S3优选为55％以上、60％以上、65％以上、70％以上或75％以上，更优选为80％以上或90％以上。
在罐底的面积率为50％以上的部分位于比二重卷边接缝部的下端靠下方的情况下(例如参照图2的右侧的示意图)，如果将电池壳体设置在冷却装置的冷却面上，则二重卷边接缝部不会成为障碍物，罐底的一部分和冷却装置的冷却面能够接触，能够得到充分的冷却效果。在冷却装置的冷却面与罐底的一部分(第1部位)之间配置导热片，多个电池壳体各自的罐底的一部分(第1部位)与导热片接触，导热片能够与冷却装置接触。由此，即使存在冷却装置的冷却面与罐底的一部分(第1部位)之间的微小空间，也成为在该空间中填充了导热片的状态，因此冷却效果进一步提高。
在大部分或全部罐底位于比二重卷边接缝部的下端靠上方的情况下(参照图2的左侧的示意图)，如果将电池壳体设置在冷却装置的冷却面上，则二重卷边接缝部与冷却面接触，罐底的部分与冷却装置的冷却面不能接触，得不到足够的冷却效果。但是，在本方式中，罐底的一部分(第1部位)与导热片接触，导热片能够与冷却装置(的冷却面)接触，由此，罐底的一部分(第1部位)和冷却装置的冷却能够经由导热片接触，能够得到充分的冷却效果。
另外，在本发明的其他方式的模块中，也可以是：上述第二方式的多个电池壳体(第2部位的面积率S2为50％以上)各自的罐底的部分(第2部位)与导热片接触，导热片与冷却装置接触。
第2部位包含在第1部位中。具体而言，第2部位与第1部位相比，将其上下方向的上方的位置限定到与二重卷边接缝部的下端相同的位置。因此，第2部位能够与第1部位同样或比第1部位更有效地与导热片接触。由此，罐底的一部分(第2部位)和冷却装置的冷却面能够经由导热片接触，能够得到充分的冷却效果。
导热片只要具有与电池所要求的冷却能力相对应的导热性就没有特别限定，也可以使用市售流通的导热片。柔软性高的导热片在提高罐底与冷却面的密合性方面是优选的。另外，绝缘性高的导热片在能够抑制电池短路等方面是优选的。为了提高导热性，也可以分散配合有铜或铝等导热率高的金属材料。作为一例，优选使用使硅酮系或非硅酮系导热性树脂层担载于基膜上的材料(例如日东硅酮株式会社制的"导热性HT片"等)，分散有具有导热性的陶瓷的硅酮凝胶的片状体或将该硅酮凝胶担载于由纤维玻璃构成的基材上的材料等。
在本发明一方式的模块中，其他方式的电池壳体(第2部位的面积率S2为50％以上)的第2部位也可以直接与冷却装置接触。
在本方式中，由于罐底面积的50％以上位于比二重卷边接缝部的下端靠下方(参照图2的右侧的示意图)，因此，如果将电池壳体设置在冷却装置的冷却面上，则二重卷边接缝部不会成为障碍物，罐底的第2部位与冷却装置的冷却面能够接触，能够得到充分的冷却效果。
实施例
以下，示出实施例，对本发明一实施方式的电池壳体更具体地说明。再者，以下所示的实施例只不过是本实施方式的电池壳体的一例，本实施方式的电池壳体并不限定于以下所示的实施例。
在表1所示各种条件下准备电池壳体，对它们进行了冷却试验。准备好的电池壳体全部为方罐型(罐身的截面形状为长方形)。
在此，TFS是镀Cr钢板，使用调质度T-2的日本制铁制的Can Super。
马口铁是镀Sn钢板，使用调质度T-2且正反的镀层附着量为5.6g/m2的日本制铁制的马口铁。
Ni是镀Ni钢板，使用调质度T-2且正反的镀层附着量为8.9g/m2的日本制铁制的Super Nickel超镍材料。
Cu是镀Cu钢板，使用在调质度T-2的原板上正反均电镀有3μm的Cu的钢板。
Al是Al板，使用了All00。
另外，膜的PP是聚丙烯，PE是聚乙烯，PET是聚对苯二甲酸乙二醇酯。
表1条件和冷却试验结果
对表1的项目进行说明。首先，在表1中记录有"电池壳体"的形状尺寸、构成电池壳体的"罐身"、"罐底"、"罐盖"的板厚、材质、膜材质、"罐底面积"。再者，该"罐底面积"是在二重卷边接缝部的下端处的所述罐身的内截面积。参照图3进行说明。图3是电池壳体的仰视图，是在切掉二重卷边接缝部的状态下从正面观察罐底的图。
表1中记录有"凹陷(凹幅)"、"罐底凸部率"、"对二重卷边接缝部凸部位置"，参照图4-1～图4-3对这些用语进行说明。图4-1～图4-3是示意地示出电池壳体的底部的垂直截面、换言之是罐底的垂直截面形状的图。
图4-1、图4-2分别表示基准例1和实施例A，它们的罐底具有平坦的形状。图4-3表示实施例B，其罐底具有凸型的形状(朝下的凸起)。
表1的"凹陷(凹幅)"是指在罐底为凸型的情况下，从罐底的端部(外部)直至过渡为凸形状的距离(参照图4-3的实施例B的示意图)。在基准例1(图4-1)和实施例A(图4-2)的示意图中，"凹陷(凹幅)"为"－"或"0(mm)"。
"罐底凸部率"是指"罐底凸部的面积"除以"罐底面积"的比率。在此，"罐底凸部的面积"是指罐底的凸部的面积，是从"罐底面积"减去罐底的"凹陷(凹幅)"的面积后的面积。大体上，"凹陷(凹幅)"越小，"罐底凸部的面积"就越大，"罐底凸部率"也越大(参照图4-3)。在罐底为图4-2所示形状的情况下，"罐底凸部率"为100％。再者，在罐底为图4-1所示形状的情况下，罐底不具有凸部，"罐底凸部率"为0％。
"对二重卷边接缝部凸部位置"是指以二重卷边接缝部的下端为基准，示出罐底的凸部的上下方向的位置，正(+)的值是从二重卷边接缝部的下端向上方向离开的距离，负(－)的值是从二重卷边接缝部的下端向下方向离开的距离。"±0.0(mm)"表示罐底的上下方向的位置与二重卷边接缝部的下端相同。再者，由于罐底具有厚度，即在截面图上具有上表面和下表面，因此在本申请说明书中，只要没有特别说明，罐底的凸部的上下方向的位置就是指罐底的凸部的下表面的位置。再者，在基准例中，如图4-1所示，虽然不存在凸部，但罐底的位置位于以二重卷边接缝部的下端为基准向上方向离开3.0mm的位置，在表1中，用于参考，将基准例的"对二重卷边接缝部凸部位置"标记为"(+3.0mm)"。
因此，"罐底凸部率"可相当于本发明的面积率S1、S2。"对卷边接缝部凸部位置"为+0.5mm至-1.0mm时，"罐底凸部率"相当于本发明的面积率S1，"对卷边接缝部凸部位置"为±0.0mm至-1.0mm时，"罐底凸部率"相当于本发明的面积率S2。
(冷却试验评价方法)
使用在表1所示条件下制作出的电池壳体，制作锂离子电池。将电池在60℃温槽中加热12小时，在20℃的房间中隔着厚度1.5mm且导热率3W/mk的导热片或直接置于10℃的冷却装置上时，罐侧面中心部的温度下降到40℃的时间若比基准例(Base)短10秒以上则为Good(好)，短20秒以上则为Very Good(很好)，短25秒以上则为Excellent(优秀)，差小于10秒则为Bad(差)。结果如表1所示。再者，关于实施例、比较例等的编号(No.)，在开头的编号为1～4(例如No.1-〇、No.2-◇等)的例子中，将电池隔着导热片置于冷却装置上，开头的编号为5(例如No.5-△等)的例子中，未使用导热片将电池直接置于冷却装置上。
在本发明例中，确认到可得到良好的冷却试验结果。特别是实施例1-1、实施例1-2、实施例1-24、实施例2-2、实施例3-2、实施例4-5、实施例5-1、实施例5-2，是相对于二重卷边接缝部的凸部位置为±0.0(mm)，且罐底凸部率、即与冷却装置的接触面积大(70％以上)的实施例，评价结果为Excellent。另外，实施例1-11、1-12、1-13、2-4、3-4、4-7，是相对于二重卷边接缝部的凸部位置为±0.0(mm)，且罐底的板厚为0.10～0.20mm的比其他例(0.30mm)薄的实施例，评价结果为Excellent。对于本发明范围内的形状，评价结果为Good、Very Good或Excellent。但是，对于本发明范围外的形状，评价结果为Bad。具体而言，比较例1-4、1-25、1-26、2-3、3-3、4-3、4-6、4-8、5-4中，相对于二重卷边接缝部的凸部位置为±0.0(mm)，但罐底凸部率即与冷却装置的接触面积低(小于50％)，因此评价结果为Bad。比较例1-5、1-27、4-4中，罐底凸部率、即与冷却装置的接触面积为50％以上，但相对于二重卷边接缝部的凸部位置超过+0.5(mm)，罐底凸部与冷却装置的距离远，接触不足，评价结果为Bad。
另外，比较例1-28的罐底凸部率、即与冷却装置接触的面积为50％以上，但相对于二重卷边接缝部的凸部位置为-1.2(mm)，在导热片上的自立性差，无法具有再现性地评价冷却时间。
再者，实施例1-1、5-1是罐底凸部率为100％，换言之是罐底完全平坦的情况(参照图4-2)，在进行二重卷边接缝时，是在罐身的内侧配置支持部(压环)来制造的，因此之后进行了罐内部的洗涤。另外，实施例1-2的罐底凸部率约为90％，作为用于二重卷边接缝的支持部，使用嵌入式的专用模具进行了二重卷边接缝。如实施例1-24、2-2、3-2、4-5所示，罐底凸部率若为80％以下，则能够从罐底侧配置一般的支持部(压环)进行二重卷边接缝，无需内部洗涤和专用模具。

Claims (8)

1.一种二次电池的电池壳体，具有方筒状的罐身、在所述罐身的下端二重卷边接缝而成的罐底、以及在所述罐身的上端二重卷边接缝而成的罐盖，
所述罐底的一部分是位于从所述罐身和所述罐底的二重卷边接缝部的下端向上方离开0.5mm的所述罐身的垂直面、与从该二重卷边接缝部的下端向下方离开1.0mm的所述罐身的垂直面之间的第1部位，所述第1部位相对于该二重卷边接缝部的下端处的所述罐身的内截面积的面积率S1为50％以上。
2.根据权利要求1所述的二次电池的电池壳体，
所述罐底的一部分是位于包括所述二重卷边接缝部的下端在内的所述罐身的垂直面、与从所述二重卷边接缝部的下端向下方离开1.0mm的所述罐身的垂直面之间的第2部位，所述第2部位相对于该二重卷边接缝部的下端处的所述罐身的内截面积的面积率S2为50％以上。
3.根据权利要求1所述的二次电池的电池壳体，
所述面积率S1为70％以上。
4.根据权利要求2所述的二次电池的电池壳体，
所述面积率S2为70％以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的二次电池的电池壳体，
所述罐底的板厚为0.20mm以下。
6.一种具有多个二次电池的模块，
所述多个二次电池的电池壳体是权利要求1、3和5中任一项所述的二次电池的电池壳体，所述多个二次电池的电池壳体中每一个的所述第1部位与导热片接触，所述导热片与冷却装置接触。
7.一种具有多个二次电池的模块，
所述多个二次电池的电池壳体是权利要求2、4和5中任一项所述的二次电池的电池壳体，所述多个二次电池的电池壳体中每一个的所述第2部位与导热片接触，所述导热片与冷却装置接触。
8.一种具有多个二次电池的模块，
所述多个二次电池的电池壳体是权利要求2、4和5中任一项所述的二次电池的电池壳体，所述多个二次电池的电池壳体中每一个的所述第2部位与冷却装置直接接触。
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