JP2016095930A - 密閉型リチウムイオン二次電池 - Google Patents

密閉型リチウムイオン二次電池 Download PDF

Info

Publication number
JP2016095930A
JP2016095930A JP2014229831A JP2014229831A JP2016095930A JP 2016095930 A JP2016095930 A JP 2016095930A JP 2014229831 A JP2014229831 A JP 2014229831A JP 2014229831 A JP2014229831 A JP 2014229831A JP 2016095930 A JP2016095930 A JP 2016095930A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode body
housing member
pressure
insulating housing
battery case
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014229831A
Other languages
English (en)
Inventor
邦光 山本
Kunimitsu Yamamoto
邦光 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2014229831A priority Critical patent/JP2016095930A/ja
Publication of JP2016095930A publication Critical patent/JP2016095930A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

【課題】充放電サイクル試験を行ったときに、電極体内で局所的にリチウム析出が生じるのを防止する共に、圧力型電流遮断機構を確実に作動させることができる密閉型リチウムイオン二次電池を提供すること。【解決手段】密閉型リチウムイオン二次電池1は、電池ケース10、電極体20、絶縁収容部材40、圧力型電流遮断機構70及び電解液30を備える。電極体20は、その全体が電解液30中に浸漬された状態で絶縁収容部材40内に収容されている。絶縁収容部材40は、密閉され、弁部44が絶縁収容部材40のうち電解液30の液面30wよりも上方に配設されている。また、絶縁収容部材40の上方で弁部44が臨む空間CB内に圧力型電流遮断機構70が配置されている。【選択図】図1

Description

本発明は、電池ケースと、電極体と、電極体を収容して電池ケースと電極体との間を電気的に絶縁する絶縁収容部材と、圧力型電流遮断機構と、電解液とを備える密閉型リチウムイオン二次電池に関する。
従来より、電池ケースと、これに収容された電極体及び電解液と、圧力型電流遮断機構(CID:Current Interrupt Device)を備える密閉型リチウムイオン二次電池(以下、単に「CID付き電池」とも言う)が知られている。圧力型電流遮断機構は、過充電による不具合を防止すべく、電池ケースの内圧が作動圧を越えたときに、電極体を流れる電流を遮断するように構成されている。例えば特許文献1に、このようなCID付き電池が開示されている(特許文献1の特許請求の範囲及び図1等を参照)。この特許文献1のCID付き電池では、外装缶(電池ケース)内に余剰の電解液が収容されている。
特開平11−265700号公報
しかしながら、従来のCID付き電池では、電池ケースの底部に溜まった電解液中に電極体の下側の一部のみが浸漬されており、電極体の残りの部分は、電解液から露出していた。このCID付き電池について、充放電サイクル試験を行うと、電極体のうち電解液に浸漬された部分でリチウムが析出し易いことが判った。その理由は、電極体のうち電解液中に浸漬された部分は、電解液中に浸漬されていない部分に比べて、充放電時の温度が低くなり高抵抗となるため、電極体内で温度ムラ及び抵抗ムラが生じる。このため、リチウムが析出し易くなると考えられる。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、充放電サイクル試験を行ったときに、電極体内で局所的にリチウム析出が生じるのを防止する共に、圧力型電流遮断機構を確実に作動させることができる密閉型リチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための本発明の一態様は、電池ケースと、上記電池ケース内に収容された電極体と、上記電極体を収容して上記電池ケースと上記電極体との間を電気的に絶縁する絶縁収容部材と、上記電池ケースの内圧Paが作動圧Pbを越えたときに、上記電極体を流れる電流を遮断する圧力型電流遮断機構と、電解液と、を備える密閉型リチウムイオン二次電池であって、上記電極体は、その全体が上記電解液中に浸漬された状態で上記絶縁収容部材内に収容されてなり、上記絶縁収容部材は、上記電極体及び上記電解液を内部に収容した状態で密閉されており、上記絶縁収容部材の内圧Pcが作動圧Pd(但し、Pd<Pb)を越えたときに開弁する弁部が、上記絶縁収容部材のうち上記電解液の液面よりも上方に配設されてなり、上記電池ケース内のうち上記絶縁収容部材の上方で、上記弁部が臨む空間内に、上記圧力型電流遮断機構が配置されてなる密閉型リチウムイオン二次電池である。
この密閉型リチウムイオン二次電池によれば、電極体の一部だけではなく、電極体の全体が電解液中に浸漬されている。このため、充放電サイクル試験を行ったときに、電極体内で電解液の浸漬の有無による温度ムラ及び抵抗ムラが生じないので、この温度ムラ及び抵抗ムラに起因したリチウム析出が生じるのを防止できる。
また、電極体を絶縁収容部材内に収容しているので、電極体と電池ケースとの間を絶縁できる。
また、絶縁収容部材を密閉しているので、内部に収容された電解液が絶縁収容部材の外部(電池ケースと絶縁収容部材との間)に漏れ出て液位が低下するのを防止できる。一方、絶縁収容部材に上述の弁部を設けているので、過充電等により電解液が分解してガスが発生したときには、このガスを弁部を通じて絶縁収容部材の外部に放出できる。しかも、この弁部は、絶縁収容部材のうち電解液の液面よりも上方に配設されているので、発生したガスは放出できる一方、電解液が流出するのを抑制できる。更に、電池ケース内のうち絶縁収容部材の上方に設けられ、絶縁収容部材の弁部が臨む空間内に、圧力型電流遮断機構を配置しているので、絶縁収容部材から弁部を通じてこの空間に多量のガスが放出されたときには、放出されたガスによって圧力型電流遮断機構を作動させることができる。
なお、「絶縁収容部材」の形態は、特に限定されず、電極体及び電池ケースの形態に応じて、直方体状や円柱状とすることができる。また、「絶縁収容部材」としては、樹脂フィルムや樹脂板を用いて形成したものが挙げられる。また、「絶縁収容部材」をなす材質としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンが挙げられる。
また、絶縁収容部材に設ける「弁部」は、絶縁収容部材の内圧Pcが作動圧Pdを越えて開弁した後に内圧Pcが作動圧Pdより低下しても、開弁状態のままとなる破断型(非復帰型)の弁部とすることができる。或いは、絶縁収容部材の内圧Pcが作動圧Pdを越えたときに開弁するが、その後に内圧Pcが作動圧Pdより低下すると再び閉弁する復帰型の弁部としてもよい。
「電池ケース」の形態は、特に限定されず、例えば、角型の電池ケースや、円筒型の電池ケースなどが挙げられる。
「電極体」の形態は、特に限定されず、例えば、各々帯状をなす正極板及び負極板をセパレータを介して捲回してなる扁平状や円筒状の捲回型の電極体や、矩形状等をなす正極板及び負極板をセパレータを介して複数積層した積層型の電極体などが挙げられる。
「圧力型電流遮断機構」は、正極側の導電経路に設けてもよいし、これと併せて或いはこれに代えて、負極側の導電経路に設けてもよい。
実施形態に係る密閉型リチウムイオン二次電池の縦断面図である。 実施形態に係る密閉型リチウムイオン二次電池のうち、上側部分を示す分解斜視図である。 実施形態に係り、電極体及び電解液を内部に収容した絶縁収容部材の斜視図である。 実施形態に係る密閉型リチウムイオン二次電池のうち、圧力型電流遮断機構を示す部分拡大断面図である。 実施形態に係る密閉型リチウムイオン二次電池に関し、圧力型電流遮断機構が作動して充放電電流を遮断した状態を示す説明図である。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図1に、本実施形態に係る密閉型リチウムイオン二次電池1(以下、単に「電池1」とも言う)を示す。また、図2に、この電池1の上側部分の分解斜視図を示す。また、図3に、電極体20及び電解液30を内部に収容した絶縁収容部材40を示す。また、図4に、圧力型電流遮断機構(CID)70を示す。なお、図1〜図4における上方を電池1の上側UH、下方を電池1の下側DHとして説明する。
この電池1は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両などに搭載される角型で密閉型のリチウムイオン二次電池である。この電池1は、電池ケース10と、この内部に収容された電極体20及び電解液30と、電池ケース10に支持された正極端子50及び負極端子60等から構成される。正極端子50と電極体20とは、圧力型電流遮断機構70及び正極内部端子部材55を介して接続している。また、負極端子60と電極体20とは、負極内部端子部材65を介して接続している。また、この電池1は、電極体20及び電解液30を収容して、電池ケース10と電極体20との間を電気的に絶縁する絶縁収容部材40を備える。
電池ケース10は、直方体状で金属(本実施形態ではアルミニウム)からなる。この電池ケース10は、上側UHのみが開口した直方体箱状のケース本体部材11と、このケース本体部材11の開口11hを溶接により閉塞する矩形板状のケース蓋部材13とから構成される。ケース蓋部材13には、電池ケース10の内圧Paが所定の作動圧Peを越えたときに破断開弁して、一点鎖線の矢印で示すように電池外部にガスを放出する安全弁14が設けられている。
また、ケース蓋部材13には、正極端子50及び負極端子60が、樹脂からなる絶縁部材53,63を介して固設されている。正極端子50及び負極端子60は、それぞれ金属板材(正極端子50はアルミニウム板、負極端子60は銅板)をその厚み方向にL字状に屈曲成形してなる。
正極端子50には、後述する圧力型電流遮断機構70を介して、アルミニウムからなる正極内部端子部材55が接続している。この正極内部端子部材55は、矩形板状の端子側接続部56と本体部57とからなる。このうち端子側接続部56は、後述する圧力型電流遮断機構70に接続し導通している。一方、本体部57は、後述する電極体20のうち正極板21の正極集電部21mに接続し導通している。
負極端子60には、銅からなる負極内部端子部材65が接続されている。この負極内部端子部材65は、加締部66と本体部67とからなる。このうち加締部66は、負極端子60に加締め固定された部位である。一方、本体部67は、後述する電極体20のうち負極板25の負極集電部25mに接続し導通している。
次に、電極体20について説明する。この電極体20は、扁平状をなし、電池ケース10内に収容されている。電極体20は、帯状の正極板21と帯状の負極板25とを、帯状の2枚のセパレータ29を介して互いに重ねて捲回し、扁平状に圧縮したものである。
正極板21は、帯状のアルミニウム箔からなる正極集電箔22の両主面のうち、幅方向の一部でかつ長手方向に延びる領域上に、正極活物質層23を帯状に設けてなる。この正極活物質層23には、正極活物質、導電材及び結着剤が含まれる。また、正極板21の正極集電箔22のうち、幅方向の片方の端部は、自身の厚み方向に正極活物質層23が存在せず、正極集電箔22が露出した正極集電部21mとなっている。前述の正極内部端子部材55は、この正極集電部21mに溶接されている。
負極板25は、帯状の銅箔からなる負極集電箔26の両主面のうち、幅方向の一部でかつ長手方向に延びる領域上に、負極活物質層27を帯状に設けてなる。この負極活物質層27は、負極活物質、結着剤及び増粘剤が含まれる。また、負極板25の負極集電箔26のうち、幅方向の片方の端部は、自身の厚み方向に負極活物質層27が存在せず、負極集電箔26が露出した負極集電部25mとなっている。前述の負極内部端子部材65は、この負極集電部25mに溶接されている。
セパレータ29は、樹脂からなる多孔質膜であり、帯状をなす。
次に、圧力型電流遮断機構(CID)70について説明する。この圧力型電流遮断機構70は、電池ケース10の内圧Paが所定の作動圧Pbを超えると作動して、自身を流れる充放電電流を遮断する。図4は、作動前(遮断前)の自身を充放電電流が流れるオン状態を示し、図5は、作動後(遮断後)の自身を充放電電流が流れないオフ状態を示す。
圧力型電流遮断機構70は、電池ケース10内のうち後述する絶縁収容部材40の上側UHに設けられた空間CB内に配置されている。この圧力型電流遮断機構70は、それぞれアルミニウムからなる加締部材71、中継部材73、ダイヤフラム75及び前述の正極内部端子部材55の端子側接続部56と、樹脂からなる第1包囲部材77及び第2包囲部材79とから構成される。
このうち加締部材71は、筒状をなす。この加締部材71は、中継部材73、ケース蓋部材13、絶縁部材53及び正極端子50をそれぞれ貫通して、これらを加締め固定すると共に、加締部材71を介して中継部材73と正極端子50とを接続する。
中継部材73は、平面視矩形状で、ケース蓋部材13側に(上側UHに)膨らむ凸形状を有する。
ダイヤフラム75は、平面視矩形状を有する。このダイヤフラム75は、中継部材73の下側DHに配置され、ダイヤフラム75の周縁部が中継部材73の周縁部に溶接されている。このダイヤフラム75は、楕円板状の中央部75eを有し、更にその中央には、下側DHに突出する円筒状の凸部75gが設けられている。
正極内部端子部材55の端子側接続部56は、ダイヤフラム75の下側DHに配置されている。この端子側接続部56には、2つの貫通孔56hが形成されている。端子側接続部56は、それぞれ平面視矩形状をなす第1包囲部材77及び第2包囲部材79の間に挟まれて、これらに包囲されている。第1包囲部材77及び第2包囲部材79には、端子側接続部56の2つの貫通孔56hに対応した位置に、それぞれ貫通孔77h,79hが形成されている。これにより、第1包囲部材77の上側UHと第2包囲部材79の下側DHが連通し、ダイヤフラム75に下側DHから電池ケース10の内圧Paが掛かるようになっている。
また、第1包囲部材77及び第2包囲部材79には、それらの中央にも貫通孔77k,79kがそれぞれ形成されている。これにより、端子側接続部56の中央部が円状の露出部56rとなって、第1包囲部材77の上側UH及び第2包囲部材79の下側DHにそれぞれ露出している。そして、この露出部56rには、第1包囲部材77の貫通孔77k内に挿入されたダイヤフラム75の凸部75gが当接して導通している。
この圧力型電流遮断機構70は、電池ケース10の内圧Paが上昇して作動圧Pbを超えると、ダイヤフラム75の中央部75eが、上側UHに向けて押圧されて、上側UHに持ち上げられるように変形する。すると、ダイヤフラム75の凸部75gも上側UHに移動し、端子側接続部56の露出部56rから離間する(図5参照)。これにより、圧力型電流遮断機構70内の導電経路が分断されるので、圧力型電流遮断機構70を流れる充放電電流が遮断される。
次に、絶縁収容部材40について説明する(図1及び図3参照)。この絶縁収容部材40は、直方体状で樹脂(具体的にはポリエチレン)からなる。この絶縁収容部材40は、上側UHのみが開口した直方体箱状の袋状フィルム部材41と、この袋状フィルム部材41の開口41hを閉塞する形態で溶着された矩形板状の樹脂板43とから構成される。
このうち袋状フィルム部材41は、所定形状に切断した絶縁フィルムを折り畳み、絶縁フィルム同士を所定部位で溶着して、上側UHのみに開口41hを有する袋状に形成したものである。
また、樹脂板43には、弁部44が設けられている。この弁部44は、空間CBを臨み、絶縁収容部材40の内圧Pcが所定の作動圧Pd(但し、この作動圧Pdは、圧力型電流遮断機構70の作動圧Pbよりも小さい、Pd<Pb)を越えたときに破断開弁して、破線の矢印で示すように空間CBにガスを放出するように、樹脂板43の他の部位よりも肉薄に形成されている。
絶縁収容部材40には、前述の電極体20の全体が電解液30中に浸漬された状態で、電極体20及び電解液30の全量が収容されている。また、電極体20に接続された正極内部端子部材55の本体部57及び負極内部端子部材65の本体部67が、絶縁収容部材40の内部から樹脂板43を貫通して絶縁収容部材40の外部に延出している。この状態で、絶縁収容部材40は、密閉されている。
但し、絶縁収容部材40内に空間CAが形成されるように密閉している。即ち、絶縁収容部材40は、正極端子50及び負極端子60が重力方向の上側UHに位置するように配置したとき、内部に収容された電解液30の液面30wと樹脂板43との間に空間CAが形成されるようになっている。この状態では、樹脂板43に設けられた弁部44は、絶縁収容部材40のうち電解液30の液面30wよりも重力方向の上側UHに位置する。
この電極体20及び電解液30を収容した絶縁収容部材40は、前述の電池ケース10内に収容されている。電池ケース10と電極体20との間に絶縁収容部材40が介在しているので、電池ケース10と電極体20とは電気的に絶縁されている。加えて、絶縁収容部材40(樹脂板43)と電池ケース10(ケース蓋部材13)との間には、空間CBが設けられている。一方、袋状フィルム部材41とケース本体部材11とは密着している。収容している電解液30によって袋状フィルム部材41が変形するためである。
次いで、上記電池1の製造方法について説明する。まず、ケース蓋部材13と、正極端子50及び負極端子60と、絶縁部材53,63と、正極内部端子部材55及び負極内部端子部材65と、圧力型電流遮断機構70を構成する前述の各部材71,73,75,77,79をそれぞれ用意する(図2参照)。そして、ケース蓋部材13に絶縁部材53,63を介して正極端子50、正極内部端子部材55、負極端子60及び負極内部端子部材65を固設すると共に、圧力型電流遮断機構70を形成して、これらの部材を一体化する。
次に、弁部44を有すると共に、2つの端子挿通孔及び注液孔(不図示)が設けられた樹脂板43を用意する。そして、この樹脂板43の端子挿通孔に、上述のケース蓋部材13等と一体化された正極内部端子部材55と負極内部端子部材65をそれぞれ挿通する。その後、溶着により、端子挿通孔と正極内部端子部材55及び負極内部端子部材65との隙間をそれぞれ埋めて、樹脂板43と正極内部端子部材55及び負極内部端子部材65とを固定する。
また別途、正極板21と負極板25とセパレータ29とを用意し、正極板21及び負極板25をセパレータ29を介して互いに重ね、巻き芯を用いて軸線周りに捲回する。更に、これを扁平状に圧縮して電極体20を形成する。そして、この電極体20の正極集電部21m及び負極集電部25mに、ケース蓋部材13、樹脂板43等と一体化された正極内部端子部材55及び負極内部端子部材65を溶接する。
また別途、所定形状に切断した絶縁フィルムを用意し、これを折り畳み、所定部位を溶着して、上側UHのみに開口41hを有する袋状フィルム部材41を形成する。そして、この袋状フィルム部材41の内部に、正極内部端子部材55及び負極内部端子部材65が接続された電極体20を収容すると共に、袋状フィルム部材41の開口41hを樹脂板43で塞いで溶着する(図3参照)。これにより、内部に電極体20が収容された絶縁収容部材40が形成される。その後、樹脂板43に設けられた注液孔から絶縁収容部材40内に電解液30を注液し、注液孔を図示しない封止部材で塞ぐ。これにより、絶縁収容部材40は、電極体20及び電解液30の全量を内部に収容した状態で密閉される。
次に、ケース本体部材11を用意し、このケース本体部材11内に、電極体20等を内部に有する絶縁収容部材40を収容した後、ケース本体部材11にケース蓋部材13を溶接して電池ケース10を形成する。その後は、この電池について、初充電や各種検査を行う。かくして、電池1が完成する。
(実施例及び比較例)
次いで、本発明の効果を検証するために行った試験の結果について説明する。まず、実施例として、上述の実施形態に係る電池1を用意した。
一方、比較例として、前述の絶縁収容部材40に代えて、電解液30が出入り可能に部分的に溶着した袋状の絶縁フィルム包囲体で電極体20を包囲し、電解液30が、絶縁フィルム包囲体の内部だけでなく、電池ケース10と絶縁フィルム包囲体との間にも溜まった電池を用意した。この電池では、電池ケース10と絶縁フィルム包囲体との間にも余剰の電解液30が存在するために、電解液30の液面が低い。このため、電極体20のうち下側DHの一部のみが電解液30中に浸漬されており、残りの部分は電解液30から露出している。
次に、実施例及び比較例の各電池について、「充放電サイクル試験」を行った。具体的には、25℃の温度環境下において、各電池をSOC100%に調整した後、4Cの定電流で20秒間放電した後、10分間休止した。その後、4Cの定電流で20秒間充電した後、10分間休止した。この充放電を1サイクルとして、これを1000サイクル行った。この充放電サイクル試験後、各電池を解体し、電極体20の負極板25の表面にリチウム析出が生じているか否かを目視にて観察した。
その結果、実施例に係る電池では、負極板25の表面にリチウム析出が確認されなかった。これに対し、比較例に係る電池では、負極板25のうち、電解液30中に浸漬されていた部分で、リチウム析出が見られた。その理由は、以下であると考えられる。即ち、電極体20のうち電解液30中に浸漬された部分は、電解液30中に浸漬されていない部分に比べて、充放電時の温度が低くなり高抵抗となるため、電極体20内で温度ムラ及び抵抗ムラが生じる。このため、充放電サイクル試験で負極板25にリチウム析出が生じたと考えられる。
以上で説明したように、この電池1では、電極体20の一部だけではなく、電極体20の全体が電解液30中に浸漬されている。このため、充放電サイクル試験を行ったときに、電極体20内で電解液30の浸漬の有無による温度ムラ及び抵抗ムラが生じないので、この温度ムラ及び抵抗ムラに起因したリチウム析出が生じるのを防止できる。
また、電極体20を絶縁収容部材40内に収容しているので、電極体20と電池ケース10との間を絶縁できる。
また、絶縁収容部材40を密閉しているので、内部に収容された電解液30が絶縁収容部材40の外部(電池ケース10(ケース本体部材11)と絶縁収容部材40(袋状フィルム部材41)との間)に漏れ出て液位が低下するのを防止できる。一方、絶縁収容部材40に上述の弁部44を設けているので、過充電等により電解液30が分解してガスが発生したときには、このガスを弁部44を通じて絶縁収容部材40の外部(絶縁収容部材40と電池ケース10との間の空間CB)に放出できる。しかも、この弁部44は、絶縁収容部材40のうち電解液30の液面30wよりも上側UHに配設されているので、発生したガスは放出できる一方、電解液30が流出するのを抑制できる。更に、電池ケース10内のうち絶縁収容部材40の上側UHに設けられ、弁部44が臨む空間CB内に、圧力型電流遮断機構70を配置しているので、絶縁収容部材40から弁部44を通じて空間CBに多量のガスが放出されたときには、放出されたガスによって圧力型電流遮断機構70を作動させることができる。
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態では、正極側の導電経路に圧力型電流遮断機構70を設けた電池1を例示したが、これに限られない。正極側の圧力型電流遮断機構70と併せて、或いはこれに代えて、負極側の導電経路に圧力型電流遮断機構を設けることもできる。
また、実施形態では、溶着によって、絶縁フィルムから袋状フィルム部材41を形成すると共に、袋状フィルム部材41と樹脂板43とを固定したが、これに限られない。例えば粘着テープや接着剤を用いて、袋状フィルム部材41の形成及び袋状フィルム部材41と樹脂板43との固定を行うこともできる。
また、実施形態では、樹脂板43に内圧Pcが作動圧Pdを越えたときに破断開弁するワンウェイ型(破断型)の弁部44を設けたが、これに限られない。例えば、樹脂板43に、開弁後に内圧Pcが作動圧Pdよりも下がったら復帰する復帰型の弁部を設けることもできる。
1 密閉型リチウムイオン二次電池(電池)
10 電池ケース
20 電極体
21 正極板
25 負極板
29 セパレータ
30 電解液
30m 液面
40 絶縁収容部材
41 袋状フィルム部材
43 樹脂板
44 弁部
50 正極端子
60 負極端子
70 圧力型電流遮断機構(CID)
UH 上側
DH 下側
Pa (電池ケースの)内圧
Pb (圧力型電流遮断機構の)作動圧
Pc (絶縁収容部材の)内圧
Pd (弁部の)作動圧
CA (絶縁収容部材内の)空間
CB (電池ケースと絶縁収容部材との間の)空間

Claims (1)

  1. 電池ケースと、
    上記電池ケース内に収容された電極体と、
    上記電極体を収容して上記電池ケースと上記電極体との間を電気的に絶縁する絶縁収容部材と、
    上記電池ケースの内圧Paが作動圧Pbを越えたときに、上記電極体を流れる電流を遮断する圧力型電流遮断機構と、
    電解液と、を備える
    密閉型リチウムイオン二次電池であって、
    上記電極体は、その全体が上記電解液中に浸漬された状態で上記絶縁収容部材内に収容されてなり、
    上記絶縁収容部材は、
    上記電極体及び上記電解液を内部に収容した状態で密閉されており、
    上記絶縁収容部材の内圧Pcが作動圧Pd(但し、Pd<Pb)を越えたときに開弁する弁部が、上記絶縁収容部材のうち上記電解液の液面よりも上方に配設されてなり、
    上記電池ケース内のうち上記絶縁収容部材の上方で、上記弁部が臨む空間内に、上記圧力型電流遮断機構が配置されてなる
    密閉型リチウムイオン二次電池。
JP2014229831A 2014-11-12 2014-11-12 密閉型リチウムイオン二次電池 Pending JP2016095930A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014229831A JP2016095930A (ja) 2014-11-12 2014-11-12 密閉型リチウムイオン二次電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014229831A JP2016095930A (ja) 2014-11-12 2014-11-12 密閉型リチウムイオン二次電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016095930A true JP2016095930A (ja) 2016-05-26

Family

ID=56071325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014229831A Pending JP2016095930A (ja) 2014-11-12 2014-11-12 密閉型リチウムイオン二次電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016095930A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019145287A (ja) * 2018-02-19 2019-08-29 トヨタ自動車株式会社 密閉型電池
US10644294B2 (en) 2016-09-29 2020-05-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Secondary battery
US10818881B2 (en) 2017-01-20 2020-10-27 Tdk Corporation Battery
WO2023137976A1 (zh) * 2022-01-24 2023-07-27 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体、电池以及用电装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10644294B2 (en) 2016-09-29 2020-05-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Secondary battery
US10818881B2 (en) 2017-01-20 2020-10-27 Tdk Corporation Battery
JP2019145287A (ja) * 2018-02-19 2019-08-29 トヨタ自動車株式会社 密閉型電池
JP7025710B2 (ja) 2018-02-19 2022-02-25 トヨタ自動車株式会社 密閉型電池
WO2023137976A1 (zh) * 2022-01-24 2023-07-27 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体、电池以及用电装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5825448B2 (ja) 一体型正極リード及び負極リードを含む二次電池及びその製造方法
JP6022696B2 (ja) 二次電池及びその製造方法
JP5777093B2 (ja) 二次電池及び二次電池の製造方法
JP2004006213A (ja) 電池パック
JP2013219003A (ja) 2次電池
KR101310731B1 (ko) 이차 전지
KR20160043724A (ko) 실링층을 포함하는 원통형 이차 전지
EP2602843A2 (en) Pouch and pouch type secondary battery
US10038172B2 (en) Rechargeable battery
KR101419570B1 (ko) 가스 배출부를 포함하는 파우치형 리튬 이차 전지 및 그 제조방법
KR20140087773A (ko) 안정성이 향상된 파우치형 이차전지
JP2016095930A (ja) 密閉型リチウムイオン二次電池
KR100788591B1 (ko) 각형 이차 전지 및 이의 제조 방법
KR101293208B1 (ko) 이차 전지용 캡 조립체
KR20080038663A (ko) 이차전지
KR102486134B1 (ko) 고효율성 밀봉을 위한 개스킷 와셔를 포함하는 원통형 전지
US20160093865A1 (en) Rechargeable battery
KR20130091533A (ko) 이차전지
KR20160011983A (ko) 내식성이 향상된 원통형 전지 및 그의 제조방법
KR101121205B1 (ko) 이차전지
KR20120039323A (ko) 캡 조립체 및 이를 이용한 이차 전지
JP2004103369A (ja) 扁平角形電池及びその製造方法
JP2015106491A (ja) 安全弁付き二次電池
JP2016095929A (ja) 密閉型二次電池
JP2009231207A (ja) 円筒形電池