JP6677911B2 - 二次電池 - Google Patents
二次電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6677911B2 JP6677911B2 JP2017144670A JP2017144670A JP6677911B2 JP 6677911 B2 JP6677911 B2 JP 6677911B2 JP 2017144670 A JP2017144670 A JP 2017144670A JP 2017144670 A JP2017144670 A JP 2017144670A JP 6677911 B2 JP6677911 B2 JP 6677911B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reversing plate
- rivet
- reversing
- battery case
- plate
- 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.)
- Active
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 37
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 30
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 41
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 8
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910000652 nickel hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Description
上記電流遮断機構は、上記外部端子と上記集電端子との間に配置される円盤状の反転板であって、上記電池ケースの内圧が所定の圧力を超えた際に該集電端子から遠ざかるように変形して上記導電経路を遮断する反転部を中央領域に有する反転板と、上記外部端子と電気的に接続されるリベットであって該リベットの軸方向の一方の端部に上記反転板が配置される反転板装着部を有するリベットと、を備える。
また、上記反転板の周縁部には、上記周壁部に対して溶接される溶接部と、該溶接部よりも上記反転部寄りに形成された接触面とが形成されている。
ここで、上記接触面は上記反転板の径方向に対して略直交する方向に形成され、且つ、上記溶接部は上記反転板の径方向と略平行な方向に形成されている。
そして、上記反転板装着部の周壁部の一部であって、上記接触面と対向する接触対向面は、該接触面と相互に接触可能なように、上記リベットの軸方向と略平行な方向に形成されている。
また、本明細書において「ある所定の方向と略平行な方向」とは、当該所定の方向と略平行する方向とが、厳格に交叉しない真の平行状態であることを要しない。即ち、上述した本発明の効果を奏し得る限りにおいて当該2つの方向の関係は「略平行」に包含し得る。例えば、上記所定の方向に対して略平行な方向が±10°の範囲に傾斜することを許容し、特に好ましくは、±5°の範囲で傾斜することを許容する。
図3は、リベット30および反転板40が互いに離間して配置された、溶接される前の状態における、リベット30および反転板40の各断面形状を示す斜視図である。リベット30は、全体として仮想中心軸A(以下、単に軸Aという。)の周りに回転対称な筒状の形状を有し、アルミニウム等の導電性物質で形成されている。ここで、本明細書における「リベット30の軸方向」は図3に示す軸A方向と一致する。図2に示すように、好ましい一実施態様において、リベット30は、かしめ部31、筒部32、円盤部33、反転板装着部39、周壁部34、接触面35、溶接部36および鍔部37を含む。
反転板40は、全体として軸A(図3)の周りに回転対称な略円盤状の形状(詳しくは略円錐台状の形状)を有し、典型的にはアルミニウム等の導電性材料で形成されている。反転板40はリベット30と同一の軸A上であって、リベット30の内側に装着される。すなわち、反転板40の径方向が軸Aに対して略直交するようにリベット30に装着される。ここで、本明細書における「反転板40の径方向」とは、略円盤状である反転板40の直径方向のことを指し、反転板40の中央領域の凹凸形状等に影響を受けずに定義されるものである。反転板40は、天面部41と傾斜部42から構成される反転部43、周縁部44、接触面45、および溶接部46を含む。
図4は、リベット30と反転板40とが篏合するように配置された状態におけるリベット30および反転板40の断面図である。図5は、図4の反転板40およびリベット30の接触面45、接触対向面35付近を拡大して示した断面図である。図4、図5に示す一実施態様において、反転板40の接触面45は、接触面45a、45bおよび45cを含む。また、リベット30の接触対向面35は、接触面45aと対向する接触対向面35aと、接触面45bと対向する接触対向面35bと、接触面45cと対向する接触対向面35cとを含む。接触面45aは接触対向面35aと、接触面45bは接触対向面35bと、接触面45cは接触対向面35cと、それぞれ互いに接触する。
電流遮断機構20を備える二次電池の作製を以下の通りに行った。
まず、正負極それぞれの蓋アセンブリの組立てを行った。蓋体の上面にインシュレータと正負極いずれかの外部端子を戴置した。蓋体下面側より、蓋体、インシュレータおよび上記外部端子のそれぞれの貫通孔を通るように、該外部端子に対応する電極の集電端子の中実円柱部を挿入した。このとき、蓋体と集電端子との間にガスケットを配置させた。貫通孔を貫通した集電端子の端をかしめて、上記集電端子と上記外部端子とを固定した。この構成により、ガスケットとインシュレータが蓋体へ挟持されて、蓋体が上記集電端子および上記外部端子のいずれとも、電気的に未接続状態となるようにした。
電流遮断機構20を以下のように作製したこと以外は、実施例と同様の作製方法により、比較例に係る二次電池を作製した。
比較例の反転板40として、厚みが0.3mmのアルミニウム合金シートを用いて、図6に示すような形状に加工した。すなわち、反転板40の傾斜部の外側に段差を含まない平坦な面が形成された形状とした。ここで、図4に示す反転部43の直径h3に対応する直径h3を14mmとし、図4に示す天面部41の高さh4に対応する高さh4を1.2mmとした。すなわち、比較例に係る反転板40の反転部43の形状は、実施例に係る反転部43と同様とした。リベット30としては、図6に示すような形状を有するリベット30を用意した。この反転板40とリベット30とを篏合させ、溶接部36、46において全周溶接した。このときの溶接条件は実施例と同様とした。次に、反転板40の上に集電端子を配置し、反転板40の天面部41と集電端子の脆弱部である薄肉部78近傍をレーザ溶接し、比較例に係る電流遮断機構20を作製した。
実施例および比較例の評価試験用セルについて、反転板40をリベット30に溶接する工程の前後において、レーザ変位計を用いて反転板40の天面部41の中心とレーザ変位計との距離を測定した。溶接の前後における上記距離の変化から、溶接による反転板高さの変位(低下量)を算出した。次に、ケースに設けた穴から外部より圧縮空気を入れ、電池ケース10の内圧を1.5MPaまで上昇させて10秒間維持した後、大気圧まで除圧した。この時、内圧を上昇させながら正負極の外部端子の導通を確認し、電流が遮断した際の電池ケース10の内圧(作動圧)を計測した。なお、実施例および比較例の評価試験用セルはそれぞれ5個ずつ用意して評価試験をおこない、5回の測定値の平均値を算出して上記反転板高さの変位と電流遮断機構20の作動圧とした。評価試験の結果を表1にまとめた。
14 底面
16 短側面
20 電流遮断機構
22 ホルダ
24 インシュレータ
30 リベット
31 かしめ部
32 筒部
33 円盤部
34 周壁部
35 接触対向面
36 溶接部
37 鍔部
39 反転板装着部
40 反転板
41 天面部
42 傾斜部
43 反転部
44 周縁部
45 接触面
46 溶接部
50 捲回電極体
52 正極シート露出部
54 負極シート露出部
56a,56b 反転板下面
60 蓋体(封口体)
60H 貫通孔
72 正極集電端子
74 導電板
76 正極外部端子
77 厚肉部
78 薄肉部
82 負極集電端子
84 導電板
86 負極外部端子
100 リチウムイオン二次電池(二次電池)
Claims (1)
- 正極および負極と、
前記正極および負極を収容する電池ケースと、
前記電池ケースの外面に設けられ、前記正極または負極のいずれかの電極と電気的に接続される外部端子と、
前記電池ケース内において前記電極と電気的に接続される集電端子と、
前記集電端子と前記外部端子とを電気的に接続する導電経路に配設され、前記電池ケースの内圧が所定の圧力を超えた際に前記導電経路を遮断する電流遮断機構と、を備える二次電池であって、
前記電流遮断機構は、
前記外部端子と前記集電端子との間に配置される円盤状の反転板であって、前記電池ケースの内圧が所定の圧力を超えた際に前記集電端子から遠ざかるように変形して前記導電経路を遮断する反転部を中央領域に有する反転板と、
前記外部端子と電気的に接続されるリベットであって、該リベットの軸方向の一方の端部に、前記反転板が配置される反転板装着部を有するリベットと、を備え、
前記反転板装着部は、前記反転板の径方向が前記リベットの軸方向に対して略直交する方向となるように前記反転板が装着された際の該反転板の周縁部に近接する周壁部を有しており、
前記反転板の周縁部には、前記周壁部に対して溶接される溶接部と、該溶接部よりも前記反転部寄りに形成された接触面とが形成されており、
ここで前記接触面は前記反転板の径方向に対して略直交する方向に形成され、且つ、前記溶接部は前記反転板の径方向と略平行な方向に形成され、
前記反転板装着部の周壁部の一部であって、前記接触面と対向する接触対向面は、該接触面と相互に接触可能なように、前記リベットの軸方向と略平行な方向に形成されていることを特徴とする、二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017144670A JP6677911B2 (ja) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | 二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017144670A JP6677911B2 (ja) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | 二次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019029098A JP2019029098A (ja) | 2019-02-21 |
JP6677911B2 true JP6677911B2 (ja) | 2020-04-08 |
Family
ID=65478646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017144670A Active JP6677911B2 (ja) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | 二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6677911B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9583753B2 (en) * | 2011-12-19 | 2017-02-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Battery |
JP6008200B2 (ja) * | 2013-05-02 | 2016-10-19 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池 |
JP6107568B2 (ja) * | 2013-09-25 | 2017-04-05 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池 |
JP2015125798A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-06 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池 |
JP6833562B2 (ja) * | 2017-02-27 | 2021-02-24 | 三洋電機株式会社 | 二次電池 |
-
2017
- 2017-07-26 JP JP2017144670A patent/JP6677911B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019029098A (ja) | 2019-02-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9225001B2 (en) | Prismatic secondary battery | |
JP5275298B2 (ja) | 二次電池 | |
US5418082A (en) | Sealed battery with current cut off means | |
US10079370B2 (en) | Secondary battery | |
JP4238228B2 (ja) | キャップ組立体及びこれを備えた二次電池 | |
JP4596289B2 (ja) | 密閉型電池 | |
JP5116235B2 (ja) | 密閉型電池 | |
EP2128913B1 (en) | Cap assembly and secondary battery having the same | |
US20130196187A1 (en) | Prismatic secondary battery | |
JP6699563B2 (ja) | 蓄電素子 | |
JP2007018962A (ja) | 密閉型二次電池 | |
JP2006093125A (ja) | 二次電池の集電板、及びこれを有する電極組立体及び二次電池 | |
US20210296746A1 (en) | Secondary battery | |
KR20160143831A (ko) | 2 차 배터리 및 2 차 배터리의 제조 방법 | |
JP2008171678A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
KR101711993B1 (ko) | 퓨즈를 갖는 이차 전지 | |
US11367933B2 (en) | Secondary battery | |
KR101733741B1 (ko) | 접속부재를 갖는 이차 전지 | |
US20210328311A1 (en) | Secondary battery | |
JP5510051B2 (ja) | 電池、車両及び電池搭載機器 | |
JP4596842B2 (ja) | 密閉型電池とその製造方法 | |
KR101121205B1 (ko) | 이차전지 | |
JP6677911B2 (ja) | 二次電池 | |
JPWO2018012465A1 (ja) | 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 | |
JP2006100214A (ja) | 電池とその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190709 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200213 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200226 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6677911 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |