JP7084239B2 - Secondary battery - Google Patents
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Description
本発明は、二次電池に関するものである。 The present invention relates to a secondary battery.
電気自動車(EV)やハイブリッド電気自動車(HEV、PHEV)の駆動用電源、太陽光発電、風力発電等の出力変動を抑制するための用途や夜間に電力をためて昼間に利用するための系統電力のピークシフト用途等の定置用蓄電池システム等において、アルカリ二次電池や非水電解質二次電池が使用されている。 Power supply for driving electric vehicles (EV) and hybrid electric vehicles (HEV, PHEV), applications for suppressing output fluctuations such as solar power generation and wind power generation, and grid power for storing power at night and using it in the daytime. Alkaline secondary batteries and non-aqueous electrolyte secondary batteries are used in stationary storage battery systems and the like for peak shift applications.
このような用途に使用される電池では、例えば下記特許文献1に示されているように、電池外装体内の圧力が高まったときに内圧を開放するガス排出弁を設けるだけでなく、外部端子と外装体内部の電極体との間の電気的接続を遮断する電流遮断機構が設けられている。
In a battery used for such an application, for example, as shown in
電流遮断機構においては、例えば特許文献1に開示された技術のように、変形板に溶接された集電体に溝状のノッチ部を設ける構造が採用されている。そしてこの構造では、電池ケース内圧力が高まって変形板が変形するとノッチ部が破断して外部端子と電極体との間の電気的接続を遮断する。
In the current cutoff mechanism, for example, as in the technique disclosed in
電流遮断機構は上述のように作動するが、重要なのは多数の電池を作製する際にいずれの電池においても電池ケース内において所定の圧力値になったときに電流遮断機構が安定的に作動することである。電流遮断機構の作動圧のバラツキを小さくするための検討を行ったところ、ノッチ部の形状を工夫することにより電流遮断機構の作動圧のバラツキを小さくできることを本願発明者は見出した。 The current cutoff mechanism operates as described above, but it is important that the current cutoff mechanism operates stably when a predetermined pressure value is reached in the battery case of any of the batteries when manufacturing a large number of batteries. Is. As a result of studies for reducing the variation in the operating pressure of the current cutoff mechanism, the inventor of the present application has found that the variation in the operating pressure of the current cutoff mechanism can be reduced by devising the shape of the notch portion.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電流遮断機構の作動圧のバラツキを小さくしていずれの電池においても電流遮断機構が安定的に作動する二次電池を提供することにある。 The present invention has been made in view of this point, and an object thereof is a secondary battery in which the current cutoff mechanism operates stably in any battery by reducing the variation in the operating pressure of the current cutoff mechanism. Is to provide.
本発明の二次電池は、開口を有する電池ケースと、前記電池ケースに収納された、正極および負極を含む電極体と、前記正極又は負極に電気的に接続された集電体と、前記開口を封口する封口板と、前記封口板に取り付けられた外部端子と、前記封口板と前記電極体との間に位置し、前記外部端子に電気的に接続され、前記電極体側に開口部分を有する導電部材と、前記開口部分を密閉し、前記集電体に接続され、前記電池ケース内の圧力が所定値以上となったときに変形する変形板とを備え、前記集電体には、凹形状であって、前記変形板が変形した際に破断する薄肉部が設けられており、前記集電体の厚み方向に沿って切断した断面において、前記薄肉部は前記凹形状の底である底面部と、前記底面部の一方の端部と前記薄肉部の一方の外縁とを繋ぐ第1の側面部および他方の端部と前記薄肉部の他方の外縁とを繋ぐ第2の側面部とを有しており、前記一方の端部における前記底面部の厚みaが、前記他方の端部における前記底面部の厚みbよりも小さく、前記他方の端部は、前記一方の端部よりも前記変形板との接続部分に近い位置に設けられている構成を有している。 The secondary battery of the present invention includes a battery case having an opening, an electrode body including a positive electrode and a negative electrode housed in the battery case, a current collector electrically connected to the positive electrode or the negative electrode, and the opening. It is located between the sealing plate, the external terminal attached to the sealing plate, and the sealing plate and the electrode body, is electrically connected to the external terminal, and has an opening portion on the electrode body side. It is provided with a conductive member, a deformable plate that seals the opening portion, is connected to the current collector, and deforms when the pressure in the battery case exceeds a predetermined value, and the current collector is concave. A thin-walled portion that has a shape and breaks when the deformed plate is deformed is provided, and the thin-walled portion is a bottom surface that is the bottom of the concave shape in a cross section cut along the thickness direction of the current collector. A portion, a first side surface portion connecting one end of the bottom surface portion and one outer edge of the thin-walled portion, and a second side surface portion connecting the other end portion and the other outer edge of the thin-walled portion. The thickness a of the bottom surface portion at the one end portion is smaller than the thickness b of the bottom surface portion at the other end portion, and the other end portion is larger than the one end portion. It has a configuration provided near the connection portion with the deformable plate.
前記薄肉部は、前記変形板と、前記集電体とが接続されている部分を取り囲む溝形状を有していることが好ましい。 The thin-walled portion preferably has a groove shape that surrounds the portion to which the deformed plate and the current collector are connected.
前記一方の端部と前記他方の端部との距離cは、前記一方の端部における前記底面部の厚みaよりも大きくてもよい。 The distance c between the one end portion and the other end portion may be larger than the thickness a of the bottom surface portion at the one end portion.
前記一方の端部における前記底面部の厚みaは、前記他方の端部における前記底面部の厚みbの1/2以上9/10以下であってもよい。 The thickness a of the bottom surface portion at the one end portion may be ½ or more and 9/10 or less of the thickness b of the bottom surface portion at the other end portion.
前記一方の端部における前記底面部の厚みa、前記他方の端部における前記底面部の厚みbおよび前記一方の端部と前記他方の端部との距離cにおいて、(b-a)/cの値が0.17以上0.58以下であってもよい。 At the thickness a of the bottom surface portion at the one end portion, the thickness b of the bottom surface portion at the other end portion, and the distance c between the one end portion and the other end portion, (ba) / c. The value of may be 0.17 or more and 0.58 or less.
本発明の二次電池は、変形板の変形により破断する薄肉部が底面部と2つの側面部を有していて底面部の厚みが2つの側面部との境界部分において異なっているので電流遮断機構の作動圧のバラツキが生じることを抑制できる。 In the secondary battery of the present invention, the thin-walled portion that breaks due to the deformation of the deformed plate has a bottom surface portion and two side surface portions, and the thickness of the bottom surface portion is different at the boundary portion between the two side surface portions, so that current is cut off. It is possible to suppress the variation in the operating pressure of the mechanism.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following description of preferred embodiments is merely exemplary and is not intended to limit the invention, its applications or its uses. In the following drawings, for the sake of brevity, components having substantially the same function are indicated by the same reference numerals.
(実施形態1)
最初に、実施形態1の二次電池を図1~図4を用いて説明する。本実施形態の二次電池は、正極板と負極板とがセパレータ(何れも図示省略)を介して巻回された扁平状の電極体110を有している。正極を構成している正極板は、アルミニウム箔からなる正極芯体の両面に正極活物質合剤を塗布し、乾燥及び圧延した後、アルミニウム箔が一方の端部に長手方向に沿って帯状に露出するようにスリットすることにより作製される。また、負極を構成している負極板は、銅箔からなる負極芯体の両面に負極活物質合剤を塗布し、乾燥及び圧延した後、銅箔が一方の端部に長手方向に沿って帯状に露出するようにスリットすることによって作製される。
(Embodiment 1)
First, the secondary battery of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. The secondary battery of the present embodiment has a
そして、上述のようにして得られた正極板及び負極板を、正極板の正極芯体が露出した部分と負極板の負極芯体が露出した部分とがそれぞれ対向する電極と重ならない領域を有するようにずらして、ポリプロピレン及びポリエチレンからなる微多孔質セパレータを介して積層し巻回することで、電極体110が作製される。電極体110の巻回軸方向の一方の端部には正極芯体露出部141が形成され、他方の端部には負極芯体露出部140が形成される。
The positive electrode plate and the negative electrode plate obtained as described above have a region in which the exposed portion of the positive electrode core of the positive electrode plate and the exposed portion of the negative electrode core of the negative electrode plate do not overlap with the facing electrodes. The
正極芯体露出部141は、正極集電体10を介して外部端子である正極端子130に電気的に接続される。正極芯体露出部141の一方の外面には、正極集電体10のリード部14が溶接接続される。正極芯体露出部141の他方の外面には、正極集電体10の受け部材143が溶接接続される。正極芯体露出部141の一方の外面と正極集電体10のリード部14との間には、開口を有する絶縁フィルムが配置され、絶縁フィルムの開口を通じて正極芯体露出部141と正極集電体10のリード部14とが溶接接続される。正極芯体露出部141の他方の外面と正極集電体10の受け部材143との間には、開口を有する絶縁フィルム147が配置され、絶縁フィルム147の開口を通じて正極芯体露出部141と正極集電体10の受け部材143とが溶接接続される。なお、正極集電体10の受け部材143、絶縁フィルム147、及び正極芯体露出部141の一方の外面と正極集電体10のリード部14との間に配置された絶縁フィルムは必須の構成ではなく、省略することができる。
The positive electrode core body exposed
また、正極集電体10は第1絶縁部材50及び第2絶縁部材150によって封口板120と電気的に絶縁されている。
Further, the positive electrode
負極芯体露出部140は、負極集電体20を介して外部端子である負極端子132に電気的に接続される。負極芯体露出部140の一方の外面には、負極集電体20のリード部114が溶接接続される。負極芯体露出部140の他方の外面には、負極集電体20の受け部材142が溶接接続される。負極芯体露出部140の一方の外面と負極集電体20のリード部114との間には、開口を有する絶縁フィルムが配置され、絶縁フィルムの開口を通じて、負極芯体露出部140と負極集電体20のリード部114とが溶接接続される。負極芯体露出部140の他方の外面と負極集電体20の受け部材142との間には、開口を有する絶縁フィルム146が配置され、絶縁フィルム146の開口を通じて、負極芯体露出部140と負極集電体20の受け部材142とが溶接接続される。なお、負極集電体20の受け部材142、絶縁フィルム146、及び負極芯体露出部140の一方の外面と負極集電体20のリード部114との間に配置された絶縁フィルムは必須の構成ではなく、省略することができる。
The negative electrode core body exposed
また、負極集電体20は負極側絶縁部材52aによって、封口板120と電気的に絶縁されている。
Further, the negative electrode
正極端子130、負極端子132はそれぞれ端子部絶縁部材152、端子部絶縁部材154を介して封口板120に固定されている。本実施形態の二次電池では、正極と正極端子130の間に感圧式の電流遮断機構200が設けられている。
The
電極体110は、封口板120側を除く周囲を樹脂製の絶縁シート161で覆われた状態で、有底筒状の電池ケース100内に収納されている。電池ケース100の開口部は封口板120により封口されている。封口板120には電解液注液孔163が設けられている。電解液注液孔163は、注液後、封止栓により密閉される。また、封口板120には、電流遮断機構200の作動圧よりも高いガス圧が加わったときに開放されるガス排出弁162が設けられている。
The
次に、電流遮断機構200について説明するが、この電流遮断機構200は、正極側及び負極側のいずれに設けてもよい。以下では正極側にのみ設けるものとして説明する。なお、電流遮断機構200は、通電経路の一部に設けられた脆弱部分が、当該脆弱部分近傍の部材が電池ケース100内の圧力の上昇に伴い、変形することによって破断して通電が断たれるという機構により機能するものである。
Next, the
図5、図6に示すように、正極端子130は内部に貫通孔が形成されている。そして、正極端子130は、端子部絶縁部材152、封口板120及び第2絶縁部材150及び導電部材30のそれぞれに形成された貫通孔内に挿入され、正極端子130の電池内部側の先端部が導電部材30に圧接されるようにカシメられて互いに一体的に固定されている。これにより、正極端子130は、端子部絶縁部材152及び第2絶縁部材150によって封口板120とは電気的に絶縁された状態で、導電部材30と電気的に接続された状態となっている。図には示していないが、図5、図6では、図示された全構成要素の、第2絶縁部材150に対して封口板120とは反対側に、電極体が存している。なお、正極端子130の電池内部側の先端部と導電部材30の接続部はレーザ溶接等により溶接接続されることが好ましい。また、正極端子130に形成された貫通孔は、上端に金属板159が設けられたゴム製の端子栓158によって封止されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
第2絶縁部材150は、封口板120と導電部材30の間に配置され、封口板120と導電部材30を絶縁している。導電部材30は、電極体110側に断面が略方形状の筒状部32を有しており、封口板120側には封口板120に対して平行に配置されている接続部が形成されている。そして導電部材30に設けられた貫通孔に正極端子130が挿入されている。
The second insulating
導電部材30の筒状部32の電極体110側の開口部分は、変形板40によって密閉されている。導電部材30の筒状部32の先端部分と変形板40の周囲とは溶接されている。変形板40は、アルミニウム等の導電性材料で形成されている。変形板40は、電池ケース100内の圧力が増加して所定値以上になると、変形板40の中央部が封口板120側(電池の外部側)に近づくように変形する。変形板40の電極体110側の面には正極集電体10が接続される。この正極集電体10は、金属製であることが好ましく、アルミニウム製又はアルミニウム合金製であることが好ましい。正極集電体10として、例えば、アルミニウム等の金属板を打ち抜きにより作製したものを使用することができる。以上より、通電経路は、電極体110の正極から正極集電体10、変形板40、導電部材30そして正極端子130の順で形成されていることになる。
The opening portion of the
変形板40の中央部以外と正極集電体10との間に第1絶縁部材50が配置されている。第1絶縁部材50は、変形板40と正極集電体10とが接続された変形板の中央部に該当する部分に貫通孔が設けられている。第1絶縁部材50と第2絶縁部材150とは係合により接続・固定されている。固定方法は特に限定されないが、ここでは第1絶縁部材50に形成された爪部55を用いてラッチ固定によって固定が行われている。この固定部分は第1絶縁部材50の外周縁部分に形成されている。
The first insulating
正極集電体10には、中央部に貫通孔が形成されている。そして図5に示すように、正極集電体10の中央部の貫通孔の両側にも2つの両脇側の貫通孔がそれぞれ形成されている。また、 第1絶縁部材50には、正極集電体10の中央に設けられた貫通孔に相対する貫通孔が設けられ、その両側には、正極集電体10に設けられた2つの両脇側の貫通孔に対応する位置にそれぞれ突起部が形成されている。
A through hole is formed in the central portion of the positive electrode
これらの第1絶縁部材50の突起部をそれぞれ正極集電体10の両脇側の貫通孔に挿入し、突起部の先端部を加熱し拡径することにより第1絶縁部材50と正極集電体10とが固定される。
The protrusions of the first insulating
正極集電体10の中央部の貫通孔の周囲部分には、他の部分よりも厚さが薄くされた周辺領域18が設けられており、周辺領域18の外周近傍には、貫通孔を囲むように環状の薄肉部15が形成されている。この薄肉部15は厚みが周辺領域18よりも薄くなるように溝状に設けられたものである。また周辺領域18の内周縁には内周リブ部19が設けられ、この内周リブ部19において変形板40とレーザ溶接されて変形板40と正極集電体10とが電気的に接続されている。なお、内周リブ部19は必須の構成ではなく、内周リブ部19を省略することができる。
A
本実施形態における電流遮断機構200の動作は次の通りである。電池ケース100内の圧力が大きくなっていき所定値以上になった時に、変形板40は変形板40の中央部が封口板120に近づくように変形する。正極集電体10は内周リブ部19において変形板40と溶接されている。そして、薄肉部15は正極集電体10と変形板40の溶接部分を取り囲んでいる。よって、変形板40の前述の変形によって、薄肉部15が全周破断して変形板40と正極集電体10との電気的接続が断たれ、電流が遮断される。
The operation of the
次に、本実施形態の薄肉部15の形状について説明をする。図7,8に示すように正極集電体10の厚み方向に沿って切断した断面において、薄肉部15は凹形状であって、その凹形状の底である底面部81と、底面部81の一方の端部91と薄肉部15の一方の外縁とを繋ぐ第1の側面部82と、他方の端部92と薄肉部15の他方の外縁とを繋ぐ第2の側面部83とを有している。そして、一方の端部91における底面部81の厚みaが、他方の端部92における底面部81の厚みbよりも小さい形状となっている。即ち、薄肉部15の底面部81は薄肉領域18の封口板120側の面80に対して平行ではなく傾いている。
Next, the shape of the thin-
なお薄肉部15は周辺領域18から窪んで厚みが薄くなっているが、薄肉部15の外縁とは窪み始める境界部のことである。
The thin-
一方従来の薄肉部については、図9,10に示された一例及び図11に示された別の例で説明を行う。図9,10に示された従来の薄肉部115の例は底面部84が薄肉領域18の封口板120側の面80に対して平行であって、底面部84の一方の端部及び他方の端部における底面部84の厚みdが両方とも同じである。また、図11に示された従来の薄肉部215の例では、断面形状がV字状であってフラットな底面部を有していない。
On the other hand, the conventional thin-walled portion will be described with reference to one example shown in FIGS. 9 and 10 and another example shown in FIG. In the example of the conventional thin-
本願発明者は、薄肉部の破断のしやすさについて以下のように検討を行った。 The inventor of the present application examined the easiness of breaking of the thin-walled portion as follows.
本実施形態の薄肉部15と従来の薄肉部115,215とに関して、有限要素法を用いて変形板40が変形した場合の破断する状況の予測を行った。正極集電体10の材料としてアルミニウム合金Al100-Oを用いた。変形板40に荷重を加え、その荷重を徐々に大きくしていって変形板40を変形させていくシミュレーションを行うと、底面部を有する本実施形態の薄肉部15及び従来の薄肉部115においては、底面部81,84のうち正極集電体10と変形板40との接続部分から遠い側(図8においては左側)に位置する端部91に応力が集中していく結果となった。そして変形板40の変形がある閾値を超えると、一方の端部91の部分が破断に至る結果となった。一方V字状の薄肉部215においては、V字の先端部分に応力が集中し、その部分が破断に至る結果となった。
With respect to the thin-
本実施形態の薄肉部15の一方の端部91における底面部81の厚みaと、従来の薄肉部115の底面部84の厚みdと、従来の薄肉部215のV字の先端部分の厚みとを同じ厚みに設定したところ、破断に至る変形を生じさせる荷重の大きさはシミュレーションによると、V字の薄肉部215>フラットな底面の薄肉部115>本実施形態の薄肉部15という順序になった。このように、V字状の薄肉部215よりもフラットな底面を有する薄肉部115の方が小さな荷重で破断する。これは、薄肉部115ではフラットな底面が存在することにより、変形板40の変形に伴い、底面と側面部のなす角が大きくなるように薄肉部115が変形しやすいためである。これに対し、V字状の薄肉部215では、一対の側面部がなす角が大きくなるように薄肉部215が変化し難いため、V字状の薄肉部215では破断に要する荷重が大きくなる。また、フラットな底面を有する薄肉部115よりも本実施形態の薄肉部15の方が小さな荷重で破断するのは、フラットな底面より、傾きのある底面の方が破断する側の端部により歪みが集中するためと考えられる。
The thickness a of the
このように従来の2種類の薄肉部115,215よりも本実施形態の薄肉部15の方が、厚みが同じであってもより小さな荷重で破断に至るため、正極集電体部材の製造時及び/又は電池の組み立て時に衝撃や大きな力がかかったとしても、それによって一方の端部91の底面部81の厚みaが変わってしまわなければ、最終的な破断荷重が変化することはなく、それぞれの電池において破断荷重がばらつくことを避けられる。
As described above, the thin-
本実施形態の薄肉部15においては、一方の端部91と他方の端部92との距離c(底面部81の電極体110側の面に沿った距離であり、底面部81の幅)は、一方の端部91における底面部81の厚みaよりも大きくなっていることが好ましい。このような関係にあると、多数の薄肉部15を作製した場合、破断荷重のバラツキが小さくなる。
In the thin-
また、a/bは1/2以上9/10以下であることが好ましい。a/bが1/2よりも小さいと、従来のV字の薄肉部215との差異がかなり小さくなってしまう。また、a/bが9/10よりも大きいとフラットの底面を有する従来の薄肉部115との差異がかなり小さくなってしまう。
Further, a / b is preferably 1/2 or more and 9/10 or less. If a / b is smaller than 1/2, the difference from the conventional V-shaped thin-
さらに、本実施形態の薄肉部15においては、(b-a)/cの値が0.17以上0.58以下であることが好ましい。0.17よりも小さいと、フラットの底面を有する従来の薄肉部115との差異がかなり小さくなってしまう。また、0.58よりも大きいと、従来のV字の薄肉部215との差異が小さくなってしまう。
Further, in the thin-
なお、実際に薄肉部を形成する場合は角の部分が丸みを帯びる(角にRを有する)。このように丸みを帯びている部分があっても、薄肉部の断面全体が円弧であったり楕円の一部のように全体が曲線であって角となる部分が認識できない場合以外、即ち角となる部分が判断できれば、本実施形態の薄肉部に該当するか否かを判断することができる。 When actually forming a thin-walled portion, the corner portion is rounded (the corner has R). Even if there is a rounded part like this, unless the entire cross section of the thin-walled part is an arc or a part of an ellipse that is entirely curved and the corners cannot be recognized, that is, the corners If it can be determined, it can be determined whether or not it corresponds to the thin-walled portion of the present embodiment.
(実施形態2)
実施形態2に係る二次電池は、実施形態1に係る二次電池と薄肉部の形状が異なっているが、それ以外の部分は実施形態1と同じであるので、実施形態1とは異なっている部分を以下に説明する。
(Embodiment 2)
The secondary battery according to the second embodiment is different from the secondary battery according to the first embodiment because the shape of the thin-walled portion is different from that of the first embodiment, but the other parts are the same as those of the first embodiment. The part that is used is explained below.
本実施形態の薄肉部315は図12,13に示すように、一方の端部から薄肉部315の一方の外縁まで延びる第1の側面部86,87が途中で屈曲しているおり、この点が実施形態1とは異なっている。第2の側面部88は実施形態1と同じである。屈曲している第1の側面部のうち、底面部85に近い側の底面側側面部86は、実施形態1の第1の側面部82と同じ角度(薄肉領域18の封口板120側の面80に対する角度、約60度)となっている。そして、開口側側面部87は薄肉領域18の封口板120側の面80に対して垂直な角度となっている。
As shown in FIGS. 12 and 13, in the thin-
このように薄肉部315の第1の側面部が屈曲していても、底面部85が存しており、底面部85の厚みが一方の端部と他方の端部とで異なっていて、厚みが大きい方の端部が正極集電体10と変形板の溶接部に近い側(図12では変形板との接続部分である内周リブ部19に近い側)に位置していれば、実施形態1で述べた効果を奏する。また、c1>a1であることが好ましく、a1/b1は1/2以上9/10以下であることが好ましく、(b1-a1)/c1の値が0.17以上0.58以下であることが好ましい。
Even if the first side surface portion of the thin-
(その他の実施形態)
上述の実施形態は本願発明の例示であって、本願発明はこれらの例に限定されず、これらの例に周知技術や慣用技術、公知技術を組み合わせたり、一部置き換えたりしてもよい。また当業者であれば容易に思いつく改変発明も本願発明に含まれる。
(Other embodiments)
The above-described embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited to these examples, and well-known techniques, conventional techniques, and known techniques may be combined or partially replaced with these examples. The invention of the present application also includes modified inventions that can be easily conceived by those skilled in the art.
本願発明の二次電池は、非水電解質二次電池に対しても、ニッケル-水素二次電池等のアルカリ二次電池に対しても適用可能である。また、変形板は、正極集電体及び負極集電体の何れか一方に接続されていれば所定の作用効果が奏されるが、両方に接続されていてもよい。 The secondary battery of the present invention is applicable to both non-aqueous electrolyte secondary batteries and alkaline secondary batteries such as nickel-hydrogen secondary batteries. Further, the deformed plate has a predetermined effect as long as it is connected to either one of the positive electrode current collector and the negative electrode current collector, but it may be connected to both of them.
電池ケースは、直方体形状(角形)に限定されず、有底の円筒形状であってもよい。また、導電部材の筒状部も、筒の横断面が長方形に限定されず、円形や楕円形、多角形であっても構わない。 The battery case is not limited to a rectangular parallelepiped shape (square shape), and may have a bottomed cylindrical shape. Further, the tubular portion of the conductive member is not limited to a rectangular cross section, and may be circular, elliptical, or polygonal.
側面部は垂直な壁であってもよい。 The side surface may be a vertical wall.
また、実施形態1においては、外部端子と導電部材が別部品からなる例を示したが、外部端子と導電部材を一つの部品とすることもできる。 Further, in the first embodiment, an example in which the external terminal and the conductive member are made of separate parts is shown, but the external terminal and the conductive member can be made into one part.
10 正極集電体
15 薄肉部
20 負極集電体
30 導電部材
40 変形板
50 第1絶縁部材
70 第2絶縁部材
81,85 底面部
82,86,87 第1の側面部
83,88 第2の側面部
91 一方の端部
92 他方の端部
100 電池ケース
110 電極体
120 封口板
130 正極端子(外部端子)
132 負極端子(外部端子)
200 電流遮断機構
315 薄肉部
10 Positive electrode
132 Negative electrode terminal (external terminal)
200
Claims (5)
前記電池ケースに収納された、正極および負極を含む電極体と、
前記正極又は負極に電気的に接続された集電体と、
前記開口を封口する封口板と、
前記封口板に取り付けられた外部端子と、
前記封口板と前記電極体との間に位置し、前記外部端子に電気的に接続され、前記電極体側に開口部分を有する導電部材と、
前記開口部分を密閉し、導電性材料により形成されているとともに前記集電体及び前記導電部材に接続され、前記電池ケース内の圧力が所定値以上となったときに変形する変形板と
を備え、
通電経路は、前記電極体、前記集電体、前記変形板、前記導電部材及び外部端子の順で形成されており、
前記集電体には、凹形状であって、前記変形板が変形した際に破断することにより前記変形板と前記集電体との電気的接続を断つ薄肉部が設けられており、
前記集電体の厚み方向に沿って切断した断面において、前記薄肉部は前記凹形状の底である底面部と、前記底面部の一方の端部と前記薄肉部の一方の外縁とを繋ぐ第1の側面部および他方の端部と前記薄肉部の他方の外縁とを繋ぐ第2の側面部とを有しており、
前記一方の端部における前記底面部の厚みaが、前記他方の端部における前記底面部の厚みbよりも小さく、
前記他方の端部は、前記一方の端部よりも前記変形板との接続部分に近い位置に設けられている、二次電池。 A battery case with an opening and
An electrode body including a positive electrode and a negative electrode housed in the battery case,
With a current collector electrically connected to the positive electrode or the negative electrode,
A sealing plate that seals the opening and
With the external terminal attached to the sealing plate,
A conductive member located between the sealing plate and the electrode body, electrically connected to the external terminal, and having an opening portion on the electrode body side.
It is provided with a deformable plate that seals the opening portion, is formed of a conductive material , is connected to the current collector and the conductive member , and is deformed when the pressure in the battery case becomes a predetermined value or more. ,
The energization path is formed in the order of the electrode body, the current collector, the deformed plate, the conductive member, and the external terminal.
The current collector has a concave shape, and is provided with a thin-walled portion that breaks when the deformed plate is deformed to break the electrical connection between the deformed plate and the current collector .
In a cross section cut along the thickness direction of the current collector, the thin-walled portion connects the bottom surface portion, which is the bottom of the concave shape, one end portion of the bottom surface portion, and one outer edge of the thin-walled portion. It has a side surface portion of 1 and a second side surface portion connecting the other end portion and the other outer edge of the thin-walled portion.
The thickness a of the bottom surface portion at the one end portion is smaller than the thickness b of the bottom surface portion at the other end portion.
The other end is a secondary battery provided at a position closer to the connection portion with the deformable plate than the one end.
At the thickness a of the bottom surface portion at the one end portion, the thickness b of the bottom surface portion at the other end portion, and the distance c between the one end portion and the other end portion, (ba) / c. The secondary battery according to claim 4, wherein the value of is 0.17 or more and 0.58 or less.
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2018
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