CN1866581A - 密闭型二次电池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种密闭型二次电池，其将电极组与电解液收纳在由金属制有底壳体以及封口板构成的电池容器内，其中电极组由正极材料附着于正极集电体上的正极板、和负极材料附着于负极集电体上的负极板通过膈膜的分隔卷绕而成。封口板的构成是：在构成内部端子的金属制过滤网内，重叠地收纳着因过充电等而引起电池内压发生异常时遮断电流通路并将气体向外部排出的安全机构、树脂制内衬垫以及构成外部端子的金属制帽盖端子，而且以夹持树脂制内衬垫的方式，对金属制过滤网的周边部敛缝而使之密封。由于金属制过滤网与金属制过滤网内收纳的全部金属制构件通过焊接进行接合，因而能够获得一种密闭型二次电池，其具备高输出功率和大电流放电成为必需而且阻抗小的封口板。

Description

密闭型二次电池及其制造方法
技术领域
本发明涉及适于驱动用电源的密闭型二次电池，特别涉及具有低阻抗且适于大电流放电的封口板结构的密闭型二次电池及其制造方法。
背景技术
在密闭型二次电池中，锂离子二次电池因其重量轻、体积小且具有高能量密度而在各种用途中得以应用，其应用范围从以手机为代表的民用设备到电动汽车和电动工具等驱动用电源。尤其是近年来，作为驱动用电源备受关注，对于向高能量密度和高输出功率方向发展的研究正方兴未艾。目前的民用设备所使用的锂离子二次电池的封口板一般具有图4所示的结构。在构成电池内部端子的金属制过滤网19内，依次配置有金属制薄壁阀体20、树脂制内衬垫21、金属制防爆阀体22、以及构成外部端子的金属制帽盖(cap)23，通过树脂制内衬垫21的分隔对金属制过滤网19的周围进行敛缝，从而使电池内部处于密闭状态。金属制薄壁阀体20与金属制防爆阀体22在各自中心的焊接部S被焊接在一起，从而使其处于电导通状态。在电池被错误地过充电而使电池内压异常升高时，金属制薄壁阀体20的薄壁部20a断裂而遮断电流通路，从而使电池内部的气体发生受到抑制，在产生某些不良情况而使电池内压发生异常时，金属制防爆阀体22作动(薄壁部22a断裂)，从而使电池具有向外部排放气体的安全功能。此外，25是介于电池壳体与封口板之间的外衬垫。
另外，汽车用等要求高输出功率的镍氢蓄电池、镍镉蓄电池、以及锂离子二次电池的封口板进行了以下的改进。即在构成内部端子的金属制过滤网内，依次配置金属制防爆阀体或橡胶阀体、用于密闭金属制过滤网与金属制帽盖的橡胶制环、以及构成外部端子的金属制帽盖，然后对金属制过滤网的周围进行敛缝，从而实现电连接，进而将金属制过滤网与金属制帽盖进行焊接，藉此降低阻抗(例如，参照特开2000-90892号公报)。这些封口板的结构由于降低了封口板的阻抗，所以适于要求进行上述大电流放电的高输出功率用途的电池和要求串联连接的电池的封口板。
另外，人们提出了通过焊接安全阀构件的一部分与金属制帽盖的外周部而使之接合在一起的方法(例如，参照特开2001-126695号公报)，该方法对于电池随时间的变化和温度的变化等，也能够抑制内阻的增加和变动，而且在大电流输出时也能使其有效地输出。
但是，民用设备所使用的锂离子二次电池的封口板需要解决的课题是：作为通过对金属制过滤网敛缝而进行密封的内衬垫，通常使用由聚丙烯等合成树脂制作的成形衬垫，在落下、振动以及高温保存等因素的作用下，树脂制内衬垫随着时间的变化而引起弹性力的降低，并由此招致敛缝力的降低，从而使内部零部件的接触阻抗增大。
另外，特开2000-90892号公报的结构所存在的问题是：由于没有装入金属制薄壁阀体，在电池被错误地过充电等情况发生时，不能遮断过大的电流通路，因此电解液和电极活性物质的急剧分解得以继续促进，导致电池温度上升，从而发展为喷出气体的事态。
再者，特开2001-126695号公报的结构所存在的问题是：安全阀构件的一部分与金属帽盖虽然焊接在一起，但封口板的大部分通过敛缝而以机械的方式接合在一起，因此，在落下、振动以及高温保存等因素的作用下，随着时间的变化而引起敛缝力的降低，从而使内部零部件的接触阻抗增大，由此导致电池内阻的增大。
发明内容
于是，本发明是解决诸如此类的以前的课题而提出的，其目的在于：提供一种使用了封口板的密闭型二次电池，该电池使因落下、振动和温度变化、以及时间变化引起的阻抗增大受到抑制，可以获得稳定的输出特性，而且具有安全功能，并以高安全性适于高功率的输出。
为达到上述目的，本发明的密闭型二次电池的结构是：将电极组与电解液收纳在金属制有底壳体内，其中电极组由通过膈膜分隔的正极板和负极板卷绕而成，然后将封口板安装在所述有底壳体上，并通过树脂制外衬垫的分隔对所述金属制有底壳体的周围敛缝而使电池封口；而且构成所述密闭型二次电池封口板的金属制构件全部通过焊接接合在一起。
通过将这样构成封口板的金属制构件全部进行焊接，能够提供一种内阻低且具有高安全性的高输出功率的密闭型二次电池。
本发明的上述以及除此以外的目的和特色，参照以下的详细说明和附图便可以更加清楚。
附图说明
图1是本发明一实施例的圆筒形锂离子电池的示意纵剖面图。
图2是本发明的密闭型二次电池的封口板的剖面图。
图3是本发明的密闭型二次电池的另一封口板的剖面图。
图4是以前的密闭型二次电池的封口板的剖面图。
具体实施方式
下面参照图1～图3就本发明的密闭型二次电池及其制造方法进行说明。此外，以下所示的实施方案是使本发明具体化的例子，并不对本发明的技术范围进行限定。
本发明的密闭型二次电池，将电极组与电解液收纳在金属制有底壳体内，其中电极组由通过膈膜分隔的正极板和负极板卷绕而成，然后将封口板安装在所述有底壳体上，并通过树脂制外衬垫的分隔对所述金属制有底壳体的周围敛缝而使电池封口；而且所具有的结构是：构成所述密闭型二次电池封口板的金属制构件全部通过焊接接合在一起。由此，能够提供一种具有高输出性能的密闭型二次电池，其使内阻得以极力降低的密闭型二次电池的设计成为可能。
另外，密闭型二次电池也可以设计为如下的结构：即封口板的构成是在金属制过滤网的内部，收纳着由金属制防爆阀体和金属制薄壁阀体构成的安全机构、树脂制内衬垫以及金属制帽盖，而且所述金属制过滤网与金属制过滤网内收纳的全部金属制构件通过焊接接合在一起。由此，能够提供一种内阻低且具有高安全性的高输出功率的密闭型二次电池。
另外，密闭型二次电池也可以设计为如下的结构：即封口板的焊接部位是金属制帽盖与金属制防爆阀体的周边部、金属制过滤网与金属制薄壁阀体的周边部、以及金属制防爆阀体与金属制薄壁阀体的中心部，而且金属制帽盖与金属制防爆阀体的周边部、以及金属制过滤网与金属制薄壁阀体的周边部以均等的间隔焊接至少4个或更多个部位。由此，能够提供一种高输出功率的密闭型二次电池，其可以进一步降低密闭型二次电池的内阻，而且内阻低并具有高的安全性。
另外，密闭型二次电池也可以设计为如下的结构：即在封口板的金属制帽盖与金属制过滤网之间的阻抗值为0.01～0.5mΩ或以下。由此，能够提供一种高输出功率的密闭型二次电池，其可以进一步降低密闭型二次电池的内阻，而且内阻低并具有高的安全性。
另外，密闭型二次电池也可以设计为如下的结构：即在封口板的金属制过滤网内部的金属制防爆阀体与金属制帽盖之间，收纳有圆盘形的金属制衬垫。由此，能够提供一种安全性更高的高输出功率的密闭型二次电池。
另外，本发明涉及一种密闭型二次电池的制造方法，其在制得封口板后，将电极组与电解液收纳在金属制有底壳体内，所述电极组由通过膈膜分隔的正极板和负极板卷绕而成，然后将所述封口板安装在金属制有底壳体上，并通过树脂制外衬垫的分隔对金属制有底壳体的周围敛缝而使电池封口，其中所述封口板是通过下列工序制得的：采用焊接将金属制帽盖与金属制防爆阀体接合在一起的工序；采用焊接将具有有孔部的金属制过滤网与金属制薄壁阀体接合在一起的工序；在接合的所述金属制过滤网与所述金属制薄壁阀体上，配置树脂制内衬垫以及接合的所述金属制帽盖与所述金属制防爆阀体，然后对所述金属制过滤网的周边部敛缝而进行密封的工序；通过所述金属制过滤网的有孔部且采用焊接将所述金属制薄壁阀体与所述金属制防爆阀体接合在一起。由此，能够提供一种内阻低、具有高安全性且输出功率高的密闭型二次电池的制造方法。
(实施方案)
下面就本发明的实施方案的密闭型二次电池，一边参照效果最为显著的圆筒形锂离子电池的附图一边进行说明。
图1是本发明的实施方案的圆筒形锂离子电池的示意纵剖面图。在图1中，圆筒形锂离子电池具有卷绕成螺旋状的圆筒形的极板组4，其中极板组4配置有：于铝箔集电体上涂敷有正极合剂的正极板1；于铜箔集电体上涂敷有负极合剂的负极板2；以及在该两极之间的厚度为25μm的膈膜3。正极引线集电体5通过激光焊焊接在铝箔集电体上。负极引线集电体6通过电阻焊焊接在铜箔集电体上。极板组4被收纳在有底壳体7内。负极引线集电体6通过电阻焊焊接在金属制有底壳体7的底部而与之进行电连接。正极引线集电体5从金属制有底壳体7的开口端开始通过激光焊焊接在封口板8的金属制过滤网9上而与之进行电连接。从金属制有底壳体7的开口端注入非水电解液。在金属制有底壳体7的开口端，引入沟槽而形成座，将正极引线集电体5弯曲，然后在金属制有底壳体7的座部安装树脂制外衬垫15和封口板8，继而对金属制有底壳体7的开口端的整个周围敛缝而进行封口。
正极活性物质可以使用复合氧化物，具体地说，可以使用钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、以及它们的改性体。作为改性体，可以使其含有铝、镁等的元素。另外，也可以使其混合含有钴、镍以及锰元素。
将这些正极活性物质与导电剂(可以使用在正极电位下稳定的石墨、碳黑、以及金属粉末等)、以及粘合剂(可以使用在正极电位下稳定的聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)等)混炼，然后将其涂敷于集电体(可以使用铝箔及其穿孔体等)上。在集电体的一端，设置未涂敷部，焊接安装正极引线集电体5(铝)，便制作出正极板1。
作为负极活性物质，可以使用的有：天然石墨、人造石墨、铝和以铝为主体的各种合金、氧化锡等金属氧化物、以及金属氮化物。
将这些负极活性物质与导电剂(可以使用在负极电位下稳定的石墨、碳黑、以及金属粉末等)以及粘合剂(可以使用在负极电位下稳定的苯乙烯-丁二烯共聚橡胶(SBR)、羧甲基纤维素(CMC)等)混炼，然后将其涂敷于集电体(可以使用铜箔、铜穿孔体等)。在集电体的一端，设置未涂敷部，通过焊接安装负极引线集电体6(可以使用铜、镍等)，便制作出负极板2。
将通过膈膜3(可以使用由聚烯烃构成的微孔膜和无纺布等)分隔的这些正负极板(正极板1、负极板2)以从不同方向引出正极引线集电体5与负极引线集电体6的方式进行卷绕，由此便构成本发明的极板组4。然后，将上述极板组插入金属制有底壳体7(可以使用铁、镍、不锈钢等)内，并将负极引线集电体6焊接在金属制有底壳体的有底部而与之进行电连接。
作为电解液，可以列举出非水电解液、以及在聚合物材料中含有非水电解液的凝胶电解质。非水电解液由非水溶剂和溶质构成。作为溶质，可以列举出六氟化磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)等锂盐。作为非水溶剂，优选的是碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等环状碳酸酯类和二甲基碳酸酯、二乙基碳酸酯、以及碳酸甲乙酯等链状碳酸酯类等，但非水溶剂并不局限于此。非水溶剂可以单独使用1种，也可以组合使用2种或更多钟。另外，作为添加剂，可以列举出碳酸亚乙烯酯、环己基苯、以及二苯基醚等。
封口板8将金属制过滤网9(铝)和收纳在金属制过滤网内部的金属制薄壁阀体10(铝)焊接接合在一起。在金属制薄壁阀体的上方，配置有树脂制内衬垫11(可以使用交联型聚丙烯(PP)树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂、聚亚苯基硫醚(PPS)树脂、全氟烷氧基链烷烃(PFA)树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂等。金属制防爆阀体12(铝)与金属制帽盖13(可以使用铁、镍、铜、铝、以及它们的包覆材料等)焊接接合在一起。在树脂制内衬垫11的上方，配置有焊接接合的金属制帽盖13与金属制防爆阀体12。对收纳配置有这些部件的金属制过滤网9的周边部敛缝而进行密封。在此，对于本发明的金属部件的接合形成部，优选使用激光焊、电阻焊、以及超声波焊等。
经过以上的步骤后，将从金属制有底壳体7的开口部引出的正极引线集电体5与封口板8焊接在一起，然后将封口板8安装在金属制有底壳体7内，通过树脂制内衬垫11的分隔对金属制有底壳体7的周围敛缝而进行封口，由此便形成本发明的圆筒形锂离子电池。
此外，上面所叙述的是圆筒形锂离子电池的形态以及构成步骤，但在构成方形锂离子电池和以镍氢蓄电池以及镍镉蓄电池等作为电池的情况下，通过运用通常使用的材料，也与上述内容一样，能够有效运用本发明的效果。
(实施例1)
图2是本发明的密闭型二次电池的封口板的构成图。在图2中，封口板8按照如下的方法制作。首先，对铝进行压力加工，将其制作成具有多个开口部的碟状的金属制过滤网9。接着，将厚度为0.15mm的铝冲裁成圆盘形后，在中心部通过刻印形成圆形的薄壁部10a，从而制作出金属薄壁阀体10。接着，将聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂进行注射成形，从而制作出预定尺寸的树脂制内衬垫11。其次，将厚度为0.15mm的铝冲裁成圆盘形后，在中心部形成C形的薄壁部12a，从而制作出金属制防爆阀体12。将铁进行压力加工后，镀覆3μm左右的镍镀层，从而制作出金属制帽盖13。将像上述那样得到的封口板8的构成部件按如下的方法进行组装。把金属薄壁阀体10配置在金属制过滤网9的座部，然后采用激光在座部与金属薄壁阀体10的周边部以均等的间隔形成8个部位的焊接部S。在焊接接合的金属薄壁阀体10上，插入树脂制内衬垫11。接着在金属制帽盖13与金属制防爆阀体12的周边部，用激光以均等的间隔形成8个部位的焊接部S。在树脂制内衬垫11上，配置焊接接合的金属制帽盖13与金属制防爆阀体12。对金属制过滤网9的周边部进行敛缝，从而使其密封并实现一体化。从金属制过滤网9的有孔部，用激光在金属薄壁阀体10与金属制防爆阀体12的中心部形成1个部位的焊接部S。在图2中，于这样组装的封口板8上，安装有将聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂注射成形而制作的树脂制外衬垫15。
正极板1按照如下的方法制作。将作为正极合剂的钴酸锂粉末85重量份、作为导电剂的碳粉末10重量份、以及作为粘合剂的聚偏氟乙烯(以下简称PVDF)的N-甲基-2-吡咯烷酮(以下简称NMP)溶液(含有5重量份的PVDF)进行混合。将该混合物涂敷于15μm厚的铝箔集电体上，干燥后进行压延，以制作厚度为100μm的正极板1。
负极板2按照如下的方法制作。将作为负极合剂的人造石墨粉末95重量份、以及作为粘合剂的PVDF的NMP溶液(含有5重量份的PVDF)进行混合。将该混合物涂敷于10μm厚的铜箔集电体上，干燥后进行压延，以制作厚度为110μm负极板2。
非水电解液按照如下的方法调配。作为非水溶剂，将碳酸乙烯酯与碳酸甲乙酯以1∶1的体积比进行混合，然后在其中溶解作为溶质的六氟磷酸锂(LiPF6)，使其浓度为1mol/L。使用15ml这样调配的非水电解液。
经过以上的步骤，便得到实施例1的密闭型二次电池。该电池为直径25mm、高65mm的圆筒形锂离子电池，电池的设计容量为2000mAh。
(实施例2)
图3是本发明的密闭型二次电池的另一封口板8的构成图。对于与实施例1同样制作的电池，其封口板8如图3所示，对不锈钢进行压力加工后，镀覆3μm的镍镀层，从而制作出圆盘形的金属制衬垫14。在金属制帽盖13与金属制衬垫14的周边部，以均等的间隔采用电阻焊焊接形成8个部位的焊接部S。在接合的部件与金属制防爆阀体12的周边部，用激光以均等的间隔形成8个部位的焊接部S。将这样接合的部件插入树脂制内衬垫11的上方，使其与金属制防爆阀体12相接，除此以外，使用与实施例1的封口板同样得到的封口板8，便得到实施例2的密闭型二次电池。
(比较例1)
另一方面，将金属制薄壁阀体插入金属制过滤网内，接着插入聚丙烯树脂制内衬垫，然后插入金属制防爆阀体，在金属制薄壁阀体与金属制防爆阀体的中心部用激光形成1个部位的焊接部S。接着，插入金属制帽盖，对金属制过滤网的周边部进行敛缝，由此使其得以密封。作为封口板，使用安装了通过注射成形聚丙烯树脂而制作的树脂制外衬垫的封口板，除此以外，以与实施例1同样的步骤，便得到比较例1的密闭型二次电池(图中未示出)。
(比较例2)
在金属制过滤网内，插入金属制薄壁阀体，接着插入聚丙烯树脂制内衬垫。然后插入金属制防爆阀体，在金属制薄壁阀体与金属制防爆阀体的中心部用激光形成1个部位的焊接部S。接着，依次插入金属制衬垫、金属制帽盖，并对金属制过滤网的周边部敛缝而使其密封并实现一体化。在这样得到的封口板上，安装了注射成形聚丙烯树脂而制作的树脂制外衬垫，除此以外，以与实施例1同样的步骤，便得到比较例2的密闭型二次电池(图中未示出)。
对上述实施例以及比较例的密闭型二次电池的封口板，按照如下的方法进行比较评价。
(2m落下试验)
准备实施例以及比较例的密闭型二次电池各25个，在上述封口板8的金属制过滤网9与金属制帽盖13之间，测定1kHz的交流阻抗值。其次，对上述密闭型二次电池进行活化，即在1250mA的恒电流下充电至4.2V，在1250mA的恒电流下放电至3.0V，将这样的充放电循环进行3次。然后，从2m高的位置使其落下5次，然后分解电池，取出封口板，再次测定金属制过滤网9与金属制帽盖13之间的1kHz的交流阻抗值。上述实施例以及比较例的封口板的各阻抗值如表1所示。
(热循环试验)
准备实施例以及比较例的密闭型二次电池各25个，在上述封口板8的金属制过滤网9与金属制帽盖13之间，测定1kHz的交流阻抗值。其次，对上述密闭型二次电池进行活化，即在1250mA的恒电流下充电至4.2V，在1250mA的恒电流下放电至3.0V，将这样的充放电循环进行3次。然后，在-40℃2小时、升温30分钟、80℃2小时、降温30分钟的热循环槽中保存20次循环，然后分解电池，取出封口板，再次测定金属制过滤网9与金属制帽盖13之间的1kHz的交流阻抗值。上述实施例以及比较例的封口板的各阻抗值如表2所示。
(脉冲放电试验)
准备实施例以及比较例的密闭型二次电池各1个，在上述封口板8的金属制过滤网9与金属制帽盖13之间，测定1kHz的交流阻抗值。其次，对上述密闭型二次电池进行活化，即在1250mA的恒电流下充电至4.2V，在1250mA的恒电流下放电至3.0V，将这样的充放电循环进行3次。然后，进行40A下20秒、休止5秒的脉冲放电，并测定放电时密闭型二次电池的封口板的发热温度。然后分解电池，取出封口板，再次测定金属制过滤网9与金属制帽盖13之间的1kHz的交流阻抗值。上述实施例以及比较例的封口板的各发热温度以及各阻抗值如表3所示。
                                                               表1
              实施例1             实施例2   比较例1             比较例2
  电池No.   初始值   落下后   电池No.   初始值   落下后   电池No.   初始值   落下后   电池No.   初始值   落下后
  (mΩ)   (mΩ)   (mΩ)   (mΩ)   (mΩ)   (mΩ)   (mΩ)   (mΩ)
  A1   0.37   0.41   B1   0.41   0.41   C1   0.43   0.98   D1   0.45   0.73
  A2   0.36   0.40   B2   0.40   0.41   C2   0.43   0.98   D2   0.42   0.77
  A3   0.38   0.39   B3   0.41   0.42   C3   0.44   0.99   D3   0.43   0.77
  A4   0.38   0.40   B4   0.39   0.40   C4   0.45   1.00   D4   0.42   0.74
  A5   0.38   0.40   B5   0.41   0.41   C5   0.42   1.05   D5   0.45   0.74
  A6   0.37   0.41   B6   0.39   0.39   C6   0.43   1.05   D6   0.42   0.75
  A7   0.38   0.41   B7   0.39   0.39   C7   0.42   1.02   D7   0.44   0.72
  A8   0.36   0.40   B8   0.40   0.40   C8   0.45   1.06   D8   0.43   0.73
  A9   0.37   0.39   B9   0.40   0.40   C9   0.42   0.99   D9   0.44   0.73
  A10   0.38   0.40   B10   0.40   0.41   C10   0.44   1.02   D10   0.42   0.74
  A11   0.38   0.39   B11   0.40   0.40   C11   0.43   1.05   D11   0.44   0.76
  A12   0.38   0.40   B12   0.41   0.41   C12   0.44   1.06   D12   0.41   0.77
  A13   0.37   040   B13   0.41   0.41   C13   0.44   1.06   D13   0.44   0.78
  A14   0.37   0.39   B14   0.40   0.40   C14   0.44   1.00   D14   0.43   0.77
  A15   0.38   0.38   B15   0.40   0.40   C15   0.43   1.07   D15   0.43   0.78
  A16   0.38   0.38   B16   0.39   0.40   C16   0.44   1.01   D16   0.44   0.76
  A17   0.38   0.40   B17   0.39   0.40   C17   0.45   1.07   D17   0.44   0.75
  A18   0.38   0.40   B18   0.39   0.40   C18   0.44   0.99   D18   0.43   0.77
  A19   0.37   0.38   B19   0.40   0.41   C19   0.43   1.05   D19   0.44   0.75
  A20   0.37   0.38   B20   0.40   0.41   C20   0.45   1.06   D20   0.45   0.76
  A21   0.38   0.40   B21   0.39   0.41   C21   0.45   1.07   D21   0.44   0.77
  A22   0.37   0.40   B22   0.39   0.42   C22   0.42   1.07   D22   0.43   0.78
  A23   0.38   0.40   B23   0.39   0.42   C23   0.44   1.06   D23   0.45   0.78
  A24   0.38   0.41   B24   0.41   0.42   C24   0.41   1.07   D24   0.45   0.79
  A25   0.38   0.40   B25   0.41   0.42   C25   0.44   1.07   D25   0.44   0.75
  平均值   0.38   0.40   平均值   0.40   0.41   平均值   0.44   1.04   平均值   0.44   0.76
                                                            表2
              实施例1               实施例2               比较例1             比较例2
  电池No.   初始值   循环后   电池No.   初始值   循环后   电池No.   初始值   循环后   电池No.   初始值   循环后
  (mΩ)   (mΩ)   (mΩ)   (mΩ)   (mΩ)   (mΩ)   (mΩ)   (mΩ)
  A26   0.36   0.41   B26   0.39   0.39   C26   0.50   1.12   D26   0.43   0.73
  A27   0.37   0.40   B27   0.39   0.39   C27   0.45   1.15   D27   0.44   0.73
  A28   0.38   0.39   B28   0.39   0.40   C28   0.46   1.05   D28   0.45   0.74
  A29   0.38   0.40   B29   0.38   0.40   C29   0.51   1.08   D29   0.44   0.72
  A30   0.38   0.40   B30   0.38   0.41   C30   0.45   1.10   D30   0.43   0.72
  A31   0.37   0.41   B31   0.38   0.39   C31   0.48   1.02   D31   0.45   0.76
  A32   0.37   0.41   B32   0.39   0.39   C32   0.48   1.08   D32   0.45   0.71
  A33   0.38   0.40   B33   0.38   0.41   C33   0.44   1.15   D33   0.44   0.70
  A34   0.38   0.39   B34   0.40   0.41   C34   0.49   1.16   D34   0.44   0.73
  A35   0.38   0.40   B35   0.40   0.40   C35   0.44   1.12   D35   0.42   0.71
  A36   0.37   0.39   B36   0.40   0.40   C36   0.47   1.15   D36   0.44   0.70
  A37   0.36   0.40   B37   0.41   0.40   C37   0.47   1.16   D37   0.41   0.71
  A38   0.37   0.40   B38   0.41   0.40   C38   0.51   1.16   D38   0.44   0.71
  A39   0.37   0.39   B39   0.40   0.40   C39   0.49   1.09   D39   0.43   0.72
  A40   0.38   0.38   B40   0.40   0.41   C40   0.49   1.09   D40   0.43   0.73
  A41   0.38   0.38   B41   0.40   0.39   C41   0.50   1.11   D41   0.44   0.73
  A42   0.38   0.40   B42   0.40   0.39   C42   0.45   1.12   D42   0.42   0.74
  A43   0.37   0.40   B43   0.39   0.40   C43   0.44   1.15   D43   0.44   0.72
  A44   0.36   0.38   B44   0.39   0.40   C44   0.49   1.14   D44   0.42   0.73
  A45   0.37   0.38   B45   0.39   0.41   C45   0.45   1.14   D45   0.44   0.77
  A46   0.38   0.40   B46   0.38   0.39   C46   0.45   1.13   D46   0.41   0.77
  A47   0.38   0.40   B47   0.40   0.42   C47   0.47   1.15   D47   0.44   0.73
  A48   0.37   0.40   B48   0.40   0.42   C48   0.44   1.16   D48   0.43   0.78
  A49   0.38   0.41   B49   0.41   0.42   C49   0.44   1.07   D49   0.43   0.73
  A50   0.38   0.40   B50   0.41   0.42   C50   0.44   1.07   D50   0.44   0.75
  平均值   0.37   0.40   平均值   0.39   0.40   平均值   0.47   1.12   平均值   0.43   0.73
                             表3
  初始值   脉冲放电后   封口板
  阻抗值(mΩ)   阻抗值(mΩ)   温度(℃)
  实施例1   0.37   0.37   70
  实施例2   0.39   0.39   73
  比较例1   0.43   ＞1000   110
  比较例2   0.47   ＞1000   125
从表1的结果可知，实施例1的电池的封口板，其初始平均阻抗值为0.38mΩ，落下后的平均阻抗值为0.40mΩ；实施例2的电池的封口板，其初始平均阻抗值为0.40mΩ，落下后的平均阻抗值为0.41mΩ，与初始值相比，均几乎没有变化。另一方面，比较例1的电池的封口板，其初始平均阻抗值为0.44mΩ，落下后的平均阻抗值为1.04mΩ；比较例2的电池的封口板，其初始平均阻抗值为0.40Ω，落下后的平均阻抗值为0.76mΩ，与初始值相比，阻抗值均得以升高。进一步分解观察比较例1、以及比较例2的电池的封口板，结果可知焊接接合部分的阻抗值较小。这可以认为：由于均存在接触阻抗部分，所以因落下冲击而导致密闭型二次电池的封口板发生变形，从而接触阻抗得以增大。与此相对照，实施例1以及实施例2的电池的封口板，各部通过焊接而牢固地接合在一起，因此，即使因落下而受到冲击，阻抗值也不会增大。
从表2的结果可知，实施例1的电池的封口板，其初始平均阻抗值为0.37mΩ，热循环后的平均阻抗值为0.40mΩ；实施例2的电池的封口板，其初始平均阻抗值为0.39mΩ，热循环后的平均阻抗值为0.40mΩ，与初始值相比，均几乎没有变化。另一方面，比较例1的电池的封口板，其初始平均阻抗值为0.47mΩ，热循环后的平均阻抗值为1.12mΩ；比较例2的电池的封口板，其初始平均阻抗值为0.43mΩ，热循环后的平均阻抗值为0.73mΩ，都比初始值有所升高。比较例1以及比较例2的电池的封口板，再次对金属制过滤网的周边部进行敛缝的结果，可知阻抗值与初始值相同。该结果可以认为：由于在热循环的作用下，树脂制内衬垫的弹性力下降，因而部件的接触阻抗增大。与此相对照，实施例1以及实施例2的电池的封口板，各部通过焊接而牢固地接合在一起，因此，即使在树脂制品的弹性下降的情况下，阻抗值也不增大。本发明的密闭型二次电池的封口板，无论是因落下或冲击而产生部件的变形，还是因保存而引起敛缝部的弹性力下降，此时阻抗值也不会增大，因此，能够得到电池内阻低且稳定的高输出功率特性是显而易见的。
从表3的结果可知，实施例1的电池的封口板，其初始平均阻抗值为0.37mΩ，脉冲放电后的阻抗值为0.37mΩ；实施例2的电池的密闭型二次电池用封口板，其初始平均阻抗值为0.39mΩ，脉冲放电后的平均阻抗值为0.39mΩ，与初始值相比，均几乎没有变化。另一方面，比较例1的电池的封口板，其初始平均阻抗值为0.43mΩ；比较例2的电池的封口板，其初始平均阻抗值为0.47mΩ，但脉冲放电后的阻抗值均为1kmΩ或以上。观察比较例1、以及比较例2的密闭型二次电池的封口板，结果可知树脂制内衬垫发生软化，敛缝部松动，因而引起接触阻抗的上升。该结果可以认为，在大电流放电时，接触阻抗部放热，树脂制内衬垫软化，导致敛缝力下降，因而阻抗值得以增大。与此相对照，在实施例1以及实施例2的电池的封口板，各部通过焊接牢固地接合在一起，因此，即使在树脂制内衬垫的弹性降低、以致敛缝力下降的情况下，阻抗值也不会增大。再者，树脂制内衬垫是PBT树脂，其热变形温度高，所以，即使万一发热，也不会发生软化，因而敛缝力不会降低。本发明的密闭型二次电池的封口板，无论是因落下或冲击而产生部件的变形，还是树脂制内衬垫的弹性力下降，此时阻抗值也不会增大，因此，能够得到电池的内阻小且适于大电流放电的高输出功率特性是显而易见的。
正如以上所叙述的那样，通过使用本发明的封口板，能够提供内阻小且适于高输出功率的密闭型二次电池。根据本发明的封口板，例如可以应用于笔记本电脑、手机、数码式照相机电子设备的驱动电源用电池等。另外，也可以应用于要求大电流充放电的电动工具和电动汽车等的驱动用电池。
以上说明的本发明的具体的实施方案，旨在明确本发明的技术内容，并不对其技术范围进行限定，在以下的权利要求书所记载的范围内，能够作多种多样的变更而加以实施。

Claims (6)

1.一种密闭型二次电池，其将电极组与电解液收纳在金属制有底壳体内，其中电极组由通过膈膜分隔的正极板和负极板卷绕而成，然后将封口板安装在所述有底壳体上，并通过树脂制外衬垫的分隔对所述金属制有底壳体的周围敛缝而使电池封口；而且构成所述密闭型二次电池封口板的金属制构件全部通过焊接接合在一起。
2.根据权利要求1所述的密闭型二次电池，其中所述封口板的构成是：在金属制过滤网的内部，收纳着由金属制防爆阀体和金属制薄壁阀体构成的安全机构、树脂制内衬垫以及金属制帽盖，而且所述金属制过滤网与该金属制过滤网内收纳的全部金属制构件通过焊接接合在一起。
3.根据权利要求2所述的密闭型二次电池，其中所述封口板的焊接部位是金属制帽盖与金属制防爆阀体的周边部、金属制过滤网与金属制薄壁阀体的周边部、以及金属制防爆阀体与金属制薄壁阀体的中心部，而且金属制帽盖与金属制防爆阀体的周边部、以及金属制过滤网与金属制薄壁阀体的周边部以均等的间隔焊接至少4个或更多个部位。
4.根据权利要求2所述的密闭型二次电池，其中在所述封口板的金属制帽盖与金属制过滤网之间的阻抗值为0.01～0.5mΩ或以下。
5.根据权利要求2所述的密闭型二次电池，其中在所述封口板的金属制过滤网内部的金属制防爆阀体与金属制帽盖之间，收纳有圆盘形的金属制衬垫。
6.一种密闭型二次电池的制造方法，其在制得封口板后，将电极组与电解液收纳在金属制有底壳体内，所述电极组由通过膈膜分隔的正极板和负极板卷绕而成，然后将所述封口板安装在金属制有底壳体上，并通过树脂制外衬垫的分隔对所述金属制有底壳体的周围敛缝而使电池封口，其中所述封口板是通过下列工序制得的：采用焊接将金属制帽盖与金属制防爆阀体接合在一起的工序；采用焊接将具有有孔部的金属制过滤网与金属制薄壁阀体接合在一起的工序；在接合的所述金属制过滤网与所述金属制薄壁阀体上，配置树脂制内衬垫以及接合的所述金属制帽盖与所述金属制防爆阀体，然后对所述金属制过滤网的周边部敛缝而进行密封的工序；通过所述金属制过滤网的有孔部且采用焊接将所述金属制薄壁阀体与所述金属制防爆阀体接合在一起。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101983447A (zh) * 2009-06-19 2011-03-02 丰田自动车株式会社 电池、搭载有该电池的车辆和设备
CN102272979A (zh) * 2009-07-17 2011-12-07 松下电器产业株式会社 电池以及电池单元
CN102318129A (zh) * 2009-11-27 2012-01-11 松下电器产业株式会社 锂离子二次电池的充电方法以及电池组
CN102318106A (zh) * 2008-12-19 2012-01-11 波士顿电力公司 用于锂离子电池的模组式电流遮断装置组件
CN102403467A (zh) * 2011-11-10 2012-04-04 深圳市豪鹏科技有限公司 防爆二次电池
CN102629680A (zh) * 2012-05-02 2012-08-08 天能集团江苏科技有限公司 防腐蚀型云管理电池
CN104916868A (zh) * 2015-07-03 2015-09-16 深圳市慧通天下科技股份有限公司 一种圆柱形锂离子动力电池及其制作工艺
CN109638183A (zh) * 2019-01-22 2019-04-16 深圳市小机灵精密机械有限公司 一种无极柱锂电池盖板
CN110720149A (zh) * 2017-06-15 2020-01-21 株式会社村田制作所 二次电池、电池包、电动车辆、电力储存系统、电动工具以及电子设备

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102318106A (zh) * 2008-12-19 2012-01-11 波士顿电力公司 用于锂离子电池的模组式电流遮断装置组件
CN102318106B (zh) * 2008-12-19 2015-06-24 波士顿电力公司 用于锂离子电池的模组式电流遮断装置组件
CN101983447A (zh) * 2009-06-19 2011-03-02 丰田自动车株式会社 电池、搭载有该电池的车辆和设备
CN101983447B (zh) * 2009-06-19 2013-12-04 丰田自动车株式会社 电池、搭载有该电池的车辆和设备
CN102272979A (zh) * 2009-07-17 2011-12-07 松下电器产业株式会社 电池以及电池单元
CN102318129A (zh) * 2009-11-27 2012-01-11 松下电器产业株式会社 锂离子二次电池的充电方法以及电池组
CN102403467A (zh) * 2011-11-10 2012-04-04 深圳市豪鹏科技有限公司 防爆二次电池
CN102629680A (zh) * 2012-05-02 2012-08-08 天能集团江苏科技有限公司 防腐蚀型云管理电池
CN104916868A (zh) * 2015-07-03 2015-09-16 深圳市慧通天下科技股份有限公司 一种圆柱形锂离子动力电池及其制作工艺
CN110720149A (zh) * 2017-06-15 2020-01-21 株式会社村田制作所 二次电池、电池包、电动车辆、电力储存系统、电动工具以及电子设备
CN109638183A (zh) * 2019-01-22 2019-04-16 深圳市小机灵精密机械有限公司 一种无极柱锂电池盖板

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