JP5147206B2 - 非水電解質二次電池 - Google Patents
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Description
開口を有する外装缶と、前記外装缶に収容された、正負集電板をそれぞれ備える正負極を有してなる電極体(10)と、前記開口を封口する封口板(3)と、一方端側が前記封口板(3)の貫通穴に嵌合され、他方端側が前記封口板(3)から外方に突出した外部電極端子(1)と、電池内部のガス圧の上昇に対応して変形する感圧変形素子と、を備える非水電解質二次電池の製造方法において、前記外部電極端子(1)は、その内部に電池外部と前記感圧変形素子の電池外方面側に接する空間とをつなぐ孔を有しており、前記製造方法は、樹脂を溶剤に溶解または分散してなる樹脂溶液を、前記外部電極端子(1)の横孔開口から前記縦孔にまで注入し、しかる後に前記樹脂溶液中の溶剤を揮発させ樹脂膜となす膜栓形成工程を備える。
図1は本発明の一つの実施の形態にかかる二次電池の断面図であり、図2は当該電池の要部拡大断面図である。図3は感応変形素子の一例であるダイアフラムの動作を示す図であり、図4は当該電池の膜栓形成工程を示す図である。図5は当該電池の解体斜視図であり、図6は当該電池の要部拡大断面図である。図7は当該電池で用いた集電タブホルダーの説明図であり、また、図9、図10はカシメ加工工程を説明する図である。
このようにして、遮断箔8の厚みを80μmとした電池を10個作製し実施例電池Aとした。
他方、連通孔がないことを除いて実施例電池と同じ仕様の電池を10個作製し実施例電池Bとした。そして、これらの実施例電池の電流遮断圧力を測定したところ、実施例電池Aは0.5〜0.7MPaであり、実施例電池Bは1.0MPa付近にてガス排出弁が作動し電流遮断圧は測定できなかった。ガス排出弁部に金属板を溶接しガス排出弁が作動しない様にして再測定した結果、実施例電池Bの電流遮断圧は1.5MPa〜2.8MPaであり、作動圧力が上昇し、ばらつきが大きかった。
1a 縦孔
1b 横孔
1c 拡径部
1d フランジ部
2 ガスケット
3 封口板
4 絶縁板
5 封口体リード
6 感圧変形素子(ダイアフラム)
7 集電タブホルダー
9 集電タブ部材
10 電極体
11 外装缶
12 膜栓
Claims (11)
- 開口を有する外装缶と、
前記外装缶に収容された、正負極を有してなる電極体と、
前記開口を封口する封口板と、
前記封口板より外方に突出した外部電極端子と、
を備えた非水電解質二次電池であって、
前記外部電極端子と前記電極体とは、電気的に接続され、
前記外部電極端子と前記電極体とを電気的に接続する導電経路の途中に、封口体リード及びダイアフラムが位置し、
前記封口体リードは前記封口板に対して垂直方向に延びる筒状部を有し、前記ダイアフラムの周縁が前記筒状部の電池内側端部に前記ダイアフラムと前記筒状部の間が密閉されるように溶接接続され、
前記ダイアフラムは、電池内圧が上昇したときに電池外方側に変形し、前記ダイアフラムの変形に伴い、前記外部電極端子と前記電極体との間の電気的接続を切断する、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。 - 請求項1に記載の非水電解質二次電池において、
前記外部電極端子は、その内部に電池外部と前記ダイアフラムの電池外方面側に接する空間とをつなぐ連通孔を有する、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。 - 請求項2に記載の非水電解質二次電池において、
前記封口板は、ガス排出弁を備え、前記ガス排出弁は、前記ダイアフラムが電池内圧の上昇により電池外方側に変形し前記外部電極端子と前記電極体との電気的接続を遮断する作動ガス圧よりも高いガス圧が加わったときに開放される、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。 - 請求項2または3の何れか1項に記載の非水電解質二次電池において、
前記連通孔は、前記ダイアフラムの変形に伴い変形または破断する樹脂膜からなる膜栓によって密閉されている、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。 - 請求項4に記載の非水電解質二次電池において、
前記連通孔は、前記外部電極端子の内部に形成された孔であって、電池内方側先端の端面から軸心に沿って延びる縦孔と、前記縦孔と連通しかつ電池外に開放される開口を有する横孔と、からなる、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。 - 請求項5に記載の非水電解質二次電池において、
前記縦孔には、内径がリング状に拡張された拡径部が形成されており、
前記膜栓は、前記拡径部に設けられている、
ことを特徴とする非水電解質二次電池。 - 開口を有する外装缶と、
前記外装缶に収容された、正負極を有してなる電極体と、
前記開口を封口する封口板と、
前記封口板より外方に突出した外部電極端子と、を備え
前記外部電極端子と前記電極体とは、電気的に接続され、
前記外部電極端子と前記電極体とを電気的に接続する導電経路の途中に、封口体リード及びダイアフラムが位置し、
前記封口体リードは、前記封口板に対して垂直方向に延びる筒状部を有し、前記ダイアフラムの周縁が前記筒状部の電池内側端部に前記ダイアフラムと前記筒状部の間が密閉されるように溶接接続され、
前記外部電極端子はフランジ部を有し、
前記フランジ部と前記封口板の電池外側面の間にガスケットが位置し、
前記封口板の電池内側面と前記封口体リードの間には絶縁板が位置し、
前記ダイアフラムは、電池内圧が上昇したときに電池外方側に変形し、前記ダイアフラムの変形に伴い前記外部電極端子と前記電極体との間の電気的接続を切断する非水電解質二次電池の製造方法であって、
(1)外部電極端子の一方端部をガスケット、封口板、絶縁板、封口体リードの穴に貫通させ、前記一方端部をカシメ加工し、外部電極端子、ガスケット、封口板、絶縁板、及び封口体リードを固定する工程と、
(2)前記封口体リードにおける筒状部の電池内側端部に、前記ダイアフラムの周縁を溶接接続する工程と、を有する
ことを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。 - 請求項7に記載の非水電解質二次電池の製造方法において、
前記外部電極端子は、その内部に電池外部と前記ダイアフラムの電池外方面側に接する空間とをつなぐ連通孔を有しており、
樹脂を溶剤に溶解または分散してなる樹脂溶液を、前記連通孔に注入し、しかる後に前記樹脂溶液中の溶剤を揮発させ前記ダイアフラムの変形に伴い変形または破断する樹脂膜となす膜栓形成工程を備える、
ことを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。 - 請求項8に記載の非水電解質二次電池の製造方法において、
前記膜栓形成工程は、電池組み立て後に行われる、
ことを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。 - 請求項8に記載の非水電解質二次電池の製造方法において、
前記外部電極端子は、軸方向に平行するフランジ部を有しており、
前記製造方法は、更に前記封口板の表裏面に前記ガスケットと前記絶縁板とを、前記封口板の貫通穴にこれらの部材の貫通穴が重なり合うようにして配置した後、これらの貫通穴に前記外部電極端子を嵌合した後、前記外部電極端子の先端側端面と前記フランジ部の双方から垂直方向にカシメることにより、前記ガスケットと前記封口板と前記絶縁板とを密着固定すると共に、前記外部電極端子の孔にその内径がリング状に拡張された拡径部を形成するカシメ加工工程を有する、
ことを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。 - 請求項8ないし10の何れか1項に記載の非水電解質二次電池の製造方法において、
前記樹脂がフッ素樹脂であり、前記溶剤がキシレンである、
ことを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。
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