JP2015185225A - Hermetically sealed battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池ケースの開口上面を塞ぐ蓋に設けた電解液注入用の注液口に装着される封止栓を有する密閉型電池に関し、封止栓によって安全性の向上を図る技術に関する。 The present invention relates to a sealed battery having a sealing plug attached to an injection port for electrolyte injection provided on a lid that closes an upper surface of an opening of a battery case, and relates to a technique for improving safety by the sealing plug.
特許文献1・2には、電池缶の上面開口を蓋で塞いだ電池ケース内に電極体や電解液などを収容した密閉型電池が開示されている。この密閉型電池では、蓋に設けた注液孔から電池缶内に電解液を注入し、次いで前記注液孔に封止栓を嵌合させて封止栓の上端周縁部を注液孔の上端周縁部にレーザなどを用いてシーム溶接することで、注液孔を封止栓で密封状に封口している。
一方、特許文献3・4には、電池缶の蓋部や電池ケースの側面に、該電池ケース内の圧力が閾値よりも大きくなった場合に開裂する安全弁を形成し、これにより、電池ケース内の圧力が閾値よりも大きくなると該電池ケースの変形によって開裂溝が開裂するため、電池ケース内のガス等を外部へ逃すことができ、該電池ケースの破裂を防止することができる。
On the other hand, in
しかし、筐体設計において電池缶に剛性が求められた場合、缶の変形を拘束され、缶変形による開裂機能を果たせない可能性がある。本発明は上記問題を解決したもので、缶の変形が少ない場合であっても確実に安全弁が機能する、安全性の高い密閉型電池を提供するものである。 However, when rigidity is required for the battery can in the housing design, deformation of the can is restricted, and there is a possibility that the tearing function due to can deformation cannot be performed. The present invention solves the above-described problem, and provides a highly safe sealed battery in which a safety valve functions reliably even when the can is hardly deformed.
前記目的を達成し得た本発明の密閉型電池は、第二の安全弁機構として所定の温度以上で溶融する樹脂のみを使用、あるいはその樹脂をシール層としてコーティングした金属を使用した注液口封止栓を用いるものである。 The sealed battery of the present invention that has achieved the above object uses a liquid injection port seal that uses only a resin that melts at a predetermined temperature or more as a second safety valve mechanism, or uses a metal coated with the resin as a seal layer. A stopper is used.
以上の構成により、電池が暴走状態に陥り高温になった際、第2の安全弁として機能する注液口封止栓の樹脂が溶融し、注液口と注液口封止栓との間に隙間が発生し、隙間からガスを放出することで、等を外部へ逃すことができ、該電池ケースの破裂を防止することができる。 With the above configuration, when the battery goes into a runaway state and becomes high temperature, the resin of the injection port sealing plug that functions as the second safety valve melts, and between the injection port and the injection port sealing plug By generating a gap and releasing gas from the gap, it is possible to escape to the outside and prevent the battery case from rupturing.
本発明によれば、缶の変形が少ない場合であっても確実に安全弁が作動し、安全性の高い密閉型電池を提供することができる。 According to the present invention, even when the deformation of the can is small, the safety valve operates reliably, and a sealed battery with high safety can be provided.
本発明に係る密閉型電池は、図1および図2に示すごとく、上面に左右横長の開口を有する有底角筒形状の電池缶1と、電池缶1内に収容された電極体2および非水電解液と、電池缶1の開口上面を塞いで密封する左右横長の蓋3と、蓋3の内側に配置されるプラスチック製の絶縁体5とを含む。電池缶1の左右幅寸法は29.0mm、上下高さ寸法は46.0mm、前後厚み寸法は4.2mmである。電池缶1と蓋3とによって電池ケース6が形成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the sealed battery according to the present invention includes a bottomed rectangular tube-shaped battery can 1 having a horizontally long opening on the upper surface, an electrode body 2 housed in the battery can 1, and a non- It includes a water electrolyte, a horizontally
電極体2は、図1に示すごとく、帯状の正極と帯状の負極との間に帯状のセパレータを介在させた状態で渦巻状に巻回して作製される。電極体2は、巻回状態で図2に示す扁平状になっている。正極は、コバルト酸リチウムなどの正極活物質を含有する正極活物質層が帯状の正極集電体の裏表両面に形成されており、図1および図2に示すごとく、正極集電体から薄板状の正極集電リード10が導出される。
As shown in FIG. 1, the electrode body 2 is produced by winding it in a spiral shape with a strip-shaped separator interposed between the strip-shaped positive electrode and the strip-shaped negative electrode. The electrode body 2 has a flat shape shown in FIG. 2 in a wound state. In the positive electrode, a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material such as lithium cobaltate is formed on both sides of a belt-like positive electrode current collector. As shown in FIGS. 1 and 2, the positive electrode current collector is formed into a thin plate shape. The positive electrode
負極は、黒鉛などの負極活物質を含有する負極活物質層が帯状の負極集電体の裏表両面に形成されており、負極集電体から薄板状の負極集電リード11が導出される。セパレータは、ポリエチレン樹脂などの微多孔性薄膜フィルムなどからなる。非水電解液は、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとを混合した溶媒にLiPF6を溶解させて作製した。
In the negative electrode, negative electrode active material layers containing a negative electrode active material such as graphite are formed on both sides of a strip-shaped negative electrode current collector, and a thin plate-shaped negative electrode
電池缶1は、アルミニウム合金などの板材の深絞り成形品である。蓋3は、アルミニウム合金などの板材のプレス成形品であり、電池缶1の開口周縁に蓋3の外周縁がレーザなどでシーム溶接される。これによって、電池ケース6が形成される。蓋3の中央には、図1に示すごとく、上側の絶縁パッキング12および下側の絶縁板13を介して負極端子15が貫通状に取り付けられる。蓋3の左右方向の右端寄りには、電解液を電池缶1内に注入するための注液孔16が上下貫通状に形成されている。注液孔16は、封止栓17が圧入されて塞がれる。
The battery can 1 is a deep drawn product of a plate material such as an aluminum alloy. The
負極端子15の下端には、蓋3の内面において左右横長の薄板からなるリード体19が接続される。リード体19は、注液孔16の反対側に延びており、前記絶縁板13で蓋3と絶縁されている。このリード体19の下面には、負極集電リード11が溶接される。正極集電リード10は、蓋3の裏面において絶縁板13と注液孔16との間のスペースに溶接される。これで正極集電リード10が蓋3および電池缶1に導通して、蓋3および電池缶1が正極電位に帯電する。蓋3の左右方向の一端寄り(図2の左端寄り)には、開裂ベント20が形成されており、開裂ベント20は、電池内圧が異常上昇したときに開裂して電池内圧を解放する。なお、開裂ベント20は蓋ではなく、電池缶1に設けてもよい。
Connected to the lower end of the
封止栓17は、図3に示すごとく、注液孔16の上端周縁部に溶接される円盤状の頭部22と、その頭部22の下面22cの中央から下向きに延出する円柱状の軸部23とを有している。封止栓17の頭部22の下面22cは、封止栓17の軸心(上下方向)に対して垂直となる水平面になっており、さらに封止栓17の上面22dに対してほぼ平行になっている。頭部22の外径寸法は、軸部23の外径寸法よりも大きくなっている。頭部22の上下厚さ寸法は0.5mmである。
As shown in FIG. 3, the
封止栓17の材質は融点が100〜150℃の樹脂であることが好ましい。樹脂の材料としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等が好ましい。或いは、前記樹脂を表面にコーティングした金属製であっても良い。
The material of the
注液孔16は、封止栓17の頭部22が嵌合する円柱面状の嵌合凹部26と、封止栓17の軸部23が貫通状に圧入(嵌入)される円柱面状の嵌入部27とを有する。嵌合凹部26の内周面は、蓋3の上面3aに対して垂直方向に延びる垂直内面部26aと、垂直内面部26aの下端につながっていて下窄まりのテーパ面状に形成されたテーパ内面部26bと、テーパ内面部26bの下端につながっていて封止栓17の頭部22の下面22cを受け止める受止面部26cとを有する。前記蓋3の上面3aが、電池ケース6の外表面であって注液孔16の周縁を形成する面を構成する。
The liquid injection hole 16 has a cylindrical surface-shaped fitting recess 26 into which the
注液孔16の受止面部26cは、注液孔16の軸心(上下方向)に対して垂直となる水平面になっている。注液孔16の嵌合凹部26の垂直内面部26aの上下寸法L2は0.3mmである。蓋3の上下厚さ寸法は0.8mm、注液孔16の嵌入部27の上下寸法は0.3mmである。注液孔16の受止面部26cは、嵌入部27側の内縁からテーパ内面部26b側の外縁までの幅寸法L1が0.3mmである。
The
封止栓17の頭部22の外周面は、前記下面22cと、注液孔16の垂直内面部26aに対面する円柱面状の垂直外面部22aと、垂直外面部22aの下端につながっていて注液孔16のテーパ内面部26bに対面する下窄まりのテーパ面状のテーパ外面部22bとを有する。テーパ外面部22bの下端に前記下面22cがつながっている。
The outer peripheral surface of the
封止栓17の垂直外面部22aの外径寸法は、注液孔16の垂直内面部26aの内径寸法よりもわずかに小さくなっている。封止栓17のテーパ外面部22bと、注液孔16のテーパ内面部26bとの間にはわずかに隙間があいている。封止栓17の垂直外面部22aの上下寸法L3は0.3mmである。
The outer diameter size of the vertical
注液孔16の受止面部26cに対するテーパ内面部26bの傾斜角度d1は45°である。封止栓17の頭部22のテーパ外面部22bの傾斜角度は、注液孔16のテーパ内面部26bの傾斜角度d1に等しく設定される。封止栓17のテーパ外面部22bは、C0.15〜C0.25のC面取加工で形成される。
The inclination angle d1 of the tapered inner surface portion 26b with respect to the
封止栓17の軸部23の外周面は、蓋3の上面に対して垂直方向に形成された円柱面状の垂直面部23aと、垂直面部23aの下端につながっていて下窄まりのテーパ面状に形成された案内面部23bとを有する。案内面部23bは、封止栓17を注液孔16へ嵌合する際に、封止栓17の軸部23を注液孔16の嵌入部27へ案内する。
The outer peripheral surface of the
注液孔16の嵌入部27の内径寸法は、圧入前の封止栓17の軸部23の外形寸法に等しく、あるいはわずかに小さく設定してある。封止栓17を注液孔16に圧入したときには、図1に示すごとく、封止栓17の軸部23の下部が注液孔16の下側に突出する。
The inner diameter dimension of the
電池の組み立てに際しては、蓋3に対して、前述のように負極端子15、絶縁パッキング12、絶縁板13およびリード体19をそれぞれ取り付けておく。そして、電極体2および絶縁体5を電池缶1内に収容したのちに、負極集電リード11をリード体19に、正極集電リード10を蓋3にそれぞれ前述の要領で溶接する。次いで、電池缶1の開口周縁に蓋3をシーム溶接したのちに、電池缶1内を真空減圧して注液孔16から非水電解液を注入する。
When assembling the battery, the
前記注入完了後に、注液孔16に封止栓17を挿入して、注液孔16の嵌入部27に封止栓17の軸部23を圧入し、注液孔16が、封止栓17で塞がれた状態に封口される。
After the completion of the injection, the sealing
前記封止栓17は、電池ケース6のいずれかの個所に設けてあればよく、例えば電池缶1の底面や側面に設けてもよい。
The sealing
前記封止栓17は、電池が暴走等により温度上昇した際、樹脂材料の融点以上となることで封止栓の一部が溶融し、隙間ができることで内部で発生したガスを外部へ放出し、安全弁として機能する。
When the temperature of the battery rises due to a runaway or the like, the sealing
本実施例では図3に示す形状の樹脂製の封止栓を用いたが、樹脂製の封止栓としては図4の示す形状のものを用いてもよい。また、金属表面に樹脂皮膜を設けた封止栓としては、図5に示す形状のものを用いてもよい。 In this embodiment, the resin sealing plug having the shape shown in FIG. 3 is used, but the resin sealing plug having the shape shown in FIG. 4 may be used. Further, as a sealing plug provided with a resin film on the metal surface, one having the shape shown in FIG. 5 may be used.
1 電池缶
2 電極体
3 蓋
6 電池ケース
10 正極集電リード
11 負極集電リード
12 絶縁パッキング
13 絶縁板
15 負極端子
16 注液孔
17 封止栓
19 リード体
20 開裂ベント
22 頭部
22a 垂直外面部
22b テーパ外面部
22c 下面
23 軸部
23a 垂直面部
23b 案内面部
26 嵌合凹部
26a 垂直内面部
26b テーパ内面部
26c 受止面部
27 嵌入部
1 Battery can
2
6
17 Sealing stopper
19
22a Vertical outer surface
22b Taper outer surface
22c bottom
23 Shaft
23a Vertical surface
23b Guide surface
26 Fitting recess
26a Vertical inner surface
26b Taper inner surface
26c Receiving surface part
27 Insertion part
Claims (5)
前記電池ケースには第1の安全弁が設けられており、
前記封止栓は、第2の安全弁として機能し、所定の温度以上で溶融する樹脂を少なくとも一部に有することを特徴とする密閉型電池。 In a sealed battery in which the liquid injection hole is sealed by injecting an electrolytic solution into the battery case from the liquid injection hole provided in the battery case and then press-fitting a sealing plug into the liquid injection hole.
The battery case is provided with a first safety valve,
The sealed plug functions as a second safety valve and has at least a part of a resin that melts at a predetermined temperature or higher.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106410070A (en) * | 2016-11-28 | 2017-02-15 | 东莞市振华新能源科技有限公司 | Injection hole structure capable of improving thermal shock test of square lithium ion battery |
CN106910847A (en) * | 2017-03-31 | 2017-06-30 | 天津中科先进技术研究院有限公司 | Novel lithium ion battery |
CN111149235A (en) * | 2017-09-29 | 2020-05-12 | 三洋电机株式会社 | Power supply device |
CN111448632A (en) * | 2017-12-20 | 2020-07-24 | 日本贵弥功株式会社 | Sealing plate, capacitor, and method for manufacturing sealing plate |
JP2022065131A (en) * | 2021-03-30 | 2022-04-26 | 寧徳新能源科技有限公司 | Polar assembly, battery cell, and electrical equipment |
CN115441121A (en) * | 2022-11-08 | 2022-12-06 | 楚能新能源股份有限公司 | Battery module, battery package and electric motor car that delay thermal runaway |
JP2023509528A (en) * | 2020-04-29 | 2023-03-08 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | Battery packs, electronic devices containing same, and automobiles |
JP7431203B2 (en) | 2021-09-29 | 2024-02-14 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | battery cell |
-
2014
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106410070A (en) * | 2016-11-28 | 2017-02-15 | 东莞市振华新能源科技有限公司 | Injection hole structure capable of improving thermal shock test of square lithium ion battery |
CN106910847A (en) * | 2017-03-31 | 2017-06-30 | 天津中科先进技术研究院有限公司 | Novel lithium ion battery |
CN111149235A (en) * | 2017-09-29 | 2020-05-12 | 三洋电机株式会社 | Power supply device |
CN111149235B (en) * | 2017-09-29 | 2022-11-04 | 三洋电机株式会社 | Power supply device |
CN111448632A (en) * | 2017-12-20 | 2020-07-24 | 日本贵弥功株式会社 | Sealing plate, capacitor, and method for manufacturing sealing plate |
JP2023509528A (en) * | 2020-04-29 | 2023-03-08 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | Battery packs, electronic devices containing same, and automobiles |
JP7447279B2 (en) | 2020-04-29 | 2024-03-11 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | Battery packs, electronic devices containing them, and automobiles |
JP2022065131A (en) * | 2021-03-30 | 2022-04-26 | 寧徳新能源科技有限公司 | Polar assembly, battery cell, and electrical equipment |
JP7431203B2 (en) | 2021-09-29 | 2024-02-14 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | battery cell |
CN115441121A (en) * | 2022-11-08 | 2022-12-06 | 楚能新能源股份有限公司 | Battery module, battery package and electric motor car that delay thermal runaway |
CN115441121B (en) * | 2022-11-08 | 2023-02-07 | 楚能新能源股份有限公司 | Battery module, battery package and electric motor car that delay thermal runaway |
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