CN202564467U - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种二次电池，其目的在于提供能够抑制多个层叠体之间的劣化的偏差而延长锂二次电池的寿命的二次电池。在锂二次电池的电池容器主体内层叠多张正极板、负极板，此外将这些多张正极板、负极板按照规定张数形成束，在各个束中，使正极板、负极板与1个带状的集电引线(22A、22B)接合，使该集电引线(22A、22B)与正电极端子、负电极端子连接。并且，根据各束的集电引线(22A、22B)的长度L，使集电引线(22A、22B)的宽度W不同，在各束之间实现了层叠体的集电电阻的均等化。

Description

二次电池
技术领域
本实用新型涉及锂二次电池等二次电池。
背景技术
近年来，作为各种电子设备的电源，大多使用能够充放电的二次电池。特别是作为能够实现小型化、大容量化、高输出化的二次电池，存在锂二次电池，该锂二次电池也作为电动汽车用的电源受到关注。
这种锂二次电池中，多张正负极板以相互对置的状态交替地收容于电池容器内。并且，正负电极设置成将电池容器的内外连通。多张极板按照规定张数捆束，各束与带状的集电引线连接，该带状的集电引线与正负电极连接(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2005-5215号公报
实用新型内容
在此处，虽然在电池容器内收容有多个极板的束(以下将其适当地称为层叠体)，但根据到电极的距离不同，从各个层叠体到达电极端子的集电引线的长度不同。于是，从各层叠体经由多个集电引线到达电极端子的电阻(集电电阻)不同。
从锂二次电池取出一定的电流的情况下，从电阻低的层叠体、即连接有最短的集电引线的层叠体取出较多的电流。其结果是，该层叠体的劣化会比其他层叠体更早地进行，作为锂二次电池整体的寿命有可能降低。
本实用新型基于这样的技术课题而提出，其目的在于提供能够抑制多个层叠体之间的劣化的偏差并使二次电池长寿命化的二次电池。
基于上述目的形成的本实用新型的二次电池，其特征在于，包括：在电池容器内交替层叠多张正负极板而成的多个层叠体；设置成将电池容器的内外连通的正负电极端子；及将正的多张极板和正的电极端子电连接并将负的多张极板和负的电极端子电连接的带状的集电引线，在多个层叠体之间，根据与层叠体连接的集电引线的长度使该集电引线的宽度及厚度中的至少一方不同。
由此，能够在多个层叠体之间与集电引线的长度无关地使其电阻均等化。
在此处，具体而言，在多个层叠体之间，使该集电引线的宽度及厚度中的至少一方不同，以使该层叠体各自的集电电阻值实质上均等。
此外，还可以构成为，包括：在电池容器内交替层叠多张正负极板而成的多个层叠体；设置成将电池容器的内外连通的正负电极端子；及将正的多张极板和正的电极端子电连接并将负的多张极板和负的电极端子电连接的带状的集电引线，通过使在各个极板上形成的突片和集电引线的一端接合，而将极板和集电引线电连接，所述突片和所述集电引线的一端的接合面积根据与层叠体连接的集电引线的长度、宽度和厚度设定成使该层叠体各自的集电电阻值实质上均等。
根据本实用新型，根据集电引线的长度使该集电引线的宽度及厚度中的至少一方不同，因此能够在多个层叠体之间与集电引线的长度无关而使其电阻均等化。由此，能够使各层叠体之间的集电电阻均等化，抑制从特定的层叠体取出较多的电流，使各层叠体的劣化均等。其结果是，能够延长二次电池的寿命。
附图说明
图1是表示本实施方式的锂二次电池的外观的立体图。
图2是表示锂二次电池的概略构成的立体剖视图。
图3是表示交替地层叠的正极板及负极板与集电引线的关系的立体图。
图4是表示将盖安装于电池容器主体的状态的图。
图5是表示使正极板和负极板交替地层叠并对于每规定张数安装集电引线的状态的图。
图6是表示根据集电引线的长度而使宽度不同的例子的图。
图7是表示根据集电引线的长度而使宽度和接合面积不同的例子的图。
标号说明
10锂二次电池
11电池容器
12电池容器主体
13盖
14安全阀
20极板
20A正极板
20B负极板
21突片
22A集电引线
22B集电引线
22h孔
30A正电极端子
30B负电极端子
100束
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式详细说明本实用新型。
图1及图2是用于说明本实施方式的锂二次电池的概略构成的图。
如图1所示，锂二次电池(二次电池)10中，电池容器11由一面开口的有底筒状的电池容器主体12及闭塞电池容器主体12的开口部的盖13形成。这些电池容器主体12和盖13例如由铝系的材料形成，在它们的接合面进行焊接，由此将电池容器11内密封。
在盖13上设有将电池容器11的内外连通的正电极端子30A、负电极端子30B。正电极端子30A例如由铝系的材料形成，负电极端子30B例如由铜系的材料形成。
另外，该盖13上设有在电池容器11的内压成为规定以上时开放的安全阀14，来作为因某种原因使电池容器11内的温度上升时的安全机构。
如图2所示，在电池容器主体12内收容有规定张数(例如30张)的极板20。如图3所示，这些极板20中存在正极板20A和负极板20B，这些正极板20A和负极板20B例如各有15张以不短路的方式经由未图示的隔膜交替地层叠。正极板20A、负极板20B分别大致为长方形形状，且具有规定的厚度例如0.05～2mm，优选为0.2mm，在电池容器主体12内向作为盖13侧的端部突出形成有突片21。
在电池容器主体12内，正极板20A的突片21和负极板20B的突片21以相互不重叠的方式隔开间隔而形成。
并且，正极板20A、负极板20B的突片21按照规定张数例如5张，例如通过超声波焊接等接合方式接合于带状的集电引线22A、22B的一端。并且，该集电引线22A、22B的另一端与设于盖13的正电极端子30A、负电极端子30B接合。换言之，在与正电极端子30A连接的1个集电引线22A上接合有5张正极板20A的突片21，在与负电极端子30B连接的1个集电引线22B上接合有5张负极板20B的突片21。
与正电极端子30A连接的正极用的集电引线22A由具有高导电性和柔软性(挠性)的材料例如铝系的材料形成，与负电极端子30B连接的负极用的集电引线22B同样由具有高导电性和柔软性(挠性)的材料例如铜系的材料形成。这些集电引线22A、22B例如具有0.05～2mm的厚度，优选具有0.1mm的厚度。
正极板20A和负极板20B如上所述交替地配置，因此通过分别使各5张突片21与正电极端子30A用的集电引线22A和负电极端子30B用的集电引线22B连接，从而使总共10张的正极板20A、负极板20B集合成一束，成为形成束100的形态。
收容于电池容器主体12内的全部(上述的例子中为30张)的正极板20A、负极板20B如上所述以各5张的方式与集电引线22A、22B连接，由此10张的正极板20A、负极板20B的束100总计形成3束。并且，分别以共3个集电引线22A、22B重叠的状态下连接正电极端子30A、负电极端子30B。
设于盖13的正电极端子30A、负电极端子30B和多个(上述的例子中为3个)重叠的状态的集电引线22A、22B的连接通过在端部形成的孔22h用铆钉40利用铆接而固定。(也可以使用例如螺栓。)
优选，安装于正电极端子30A的部件例如由铝系的材料形成，安装于负电极端子30B的部件例如由铜系的材料形成。
上述所示的锂二次电池10中，装入1个锂二次电池10中的各个束100的集电引线22A、22B在最终收容于电池容器主体12内的状态下如图4所示弯曲，前端部与正电极端子30A、负电极端子30B连接，因此根据电池容器主体12内的束100的位置，其长度变得不同。
因此，如图5所示预先调整各束100的集电引线22A、22B的长度L而使其不同。
此外，如图6所示，根据各束100的集电引线22A、22B的长度L，使集电引线22A、22B的宽度W不同。具体而言，各束100的集电引线22A、22B的长度L越大，则使宽度W越大。更详细地说，优选与各束100的集电引线22A、22B的长度L无关地以使各个的电阻相同的方式设定宽度W。因此，也可以根据各束100的集电引线22A、22B的长度L，不仅使集电引线22A、22B的宽度W不同，还使厚度T不同。
如以上所述，在锂二次电池10的电池容器主体12内层叠多张正极板20A、负极板20B，进而使这些多张正极板20A、负极板20B按照规定张数形成束100，在各个束100中，使正极板20A、负极板20B与1个带状的集电引线22A、22B接合，使该集电引线22A、22B与正电极端子30A、负电极端子30B连接。
并且，根据各束100的集电引线22A、22B的长度L，使集电引线22A、22B的宽度W不同，因此能够在各束100之间实现集电引线22A、22B的电阻均等化。由此，能够在从锂二次电池10取出一定的电流时，使各束100之间的电阻均等化，抑制从特定的束100取出较多的电流，能够使各束100的劣化均等。其结果是，能够实现锂二次电池10的长寿命化。
(其他实施方式)
上述实施方式中，根据各束100的集电引线22A、22B的长度L使集电引线22A、22B的宽度W不同，但也可以根据各束100的集电引线22A、22B的长度L使集电引线22A、22B与正极板20A、负极板20B的突片21的接合面积不同。
这如图7所示，例如通过超声波焊接使集电引线22A、22B和正极板20A、负极板20B的突片21接合时，各束100的集电引线22A、22B的长度L越大，则越增大通过超声波焊接使集电引线22A、22B和正极板20A、负极板20B的突片21接合的面积A。
由此，与上述同样，在各束100之间，能够实现集电引线22A、22B的电阻的均等化。由此，能够在从锂二次电池10取出一定的电流时，使各束100之间的电阻均等化，抑制从特定的束100取出较多的电流，使各束100的劣化均等。其结果是，能够延长锂二次电池10的寿命。
此时，与上述同样，优选根据各束100的集电引线22A、22B的长度L使集电引线22A、22B的宽度W不同，但并不是排除与各束100的集电引线22A、22B的长度L无关而使集电引线22A、22B的宽度W为一定的方式。
但是，锂二次电池10为大型的电池，在各束100之间集电引线22A、22B的长度L的差较大的情况下，仅使集电引线22A、22B的宽度W不同有时会造成集电引线22A、22B的宽度W变得过大。该情况下，若组合使集电引线22A、22B的宽度W不同的情况和使接合面积A不同的情况，则能够抑制集电引线22A、22B的宽度W。
上述实施方式中，例示了集电引线22A、22B对于正电极端子30A、负电极端子30B的固定结构，但该结构不限于上述铆钉40、螺栓，也能够使用其他固定构件，或不使用各种固定构件而利用点焊、凸焊、超声波焊接等焊接手段直接将集电引线22A、22B焊接于正电极端子30A、负电极端子30B。
此外，上述实施方式中，作为二次电池举出了锂二次电池10为例，但如果是具备在电池容器11内收容有多张极板20的同样的构成，则也能够将本实用新型适用于其他种类的二次电池，这是不言而喻的。
除此以外，只要不脱离本实用新型的主旨，就能够取舍选择上述实施方式中举出的构成，或能够适宜变更为其他构成。

Claims (3)

1.一种二次电池，其特征在于，包括：
在电池容器内交替层叠多张正负极板而成的多个层叠体；
设置成将所述电池容器的内外连通的正负电极端子；及
将正的多张所述极板和正的所述电极端子电连接并将负的多张所述极板和负的所述电极端子电连接的带状的集电引线，
在多个所述层叠体之间，根据与所述层叠体连接的所述集电引线的长度使该集电引线的宽度及厚度中的至少一方不同。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
在多个所述层叠体之间，使该集电引线的宽度及厚度中的至少一方不同，以使该层叠体各自的集电电阻值实质上均等。
3.一种二次电池，其特征在于，包括：
在电池容器内交替层叠多张正负极板而成的多个层叠体；
设置成将所述电池容器的内外连通的正负电极端子；及
将正的多张所述极板和正的所述电极端子电连接并将负的多张所述极板和负的所述电极端子电连接的带状的集电引线，
通过使在各个所述极板上形成的突片和所述集电引线的一端接合，而将所述极板和所述集电引线电连接，所述突片和所述集电引线的一端的接合面积根据与所述层叠体连接的所述集电引线的长度、宽度和厚度设定成使该层叠体各自的集电电阻值实质上均等。
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