密闭型电池制造技术

本发明专利技术提供一种能够抑制电流截断机构(CID)的经时劣化的密闭型电池。电池(1)具备：电极体(10)，其浸渗电解液，作为发电元件发挥功能；壳体(20)，其将电极体(10)与所述电解液一同收纳；和CID(100)，其在异常时截断电流，CID(100)具备反转板(110)和集电板(120)，反转板(110)随着壳体(20)的内压的上升而变形，集电板(120)与反转板(110)接合，并随着反转板(110)的变形而变形，在集电板(120)设置有槽状的刻印部(123)和多个切缝(124、124...)，槽状的刻印部(123)在壳体(20)的内压变为规定值以上的情况下发生断裂，多个切缝(124、124...)形成为贯通集电板(120)的板面，多个切缝(124、124...)配置在刻印部(123)的附近，并形成为在集电板(120)变形时打开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】密闭型电池
[0001 ] 本专利技术涉及具备在异常时截断电流的电流截断机构的密闭型的二次电池。
技术介绍
以往，具备将形成为片状的一对电极（正极和负极）隔着隔板层叠并卷绕而成的 电极体、和与电解液一同收纳该电极体的壳体的密闭型的二次电池（以下，记为「密闭型电 池」）广为人知。 在如上所述的密闭型电池中，出现过充电状态的情况下，存在由于随着壳体内的 电解液的分解反应而产生的气体，发生壳体的内压上升，壳体发生破损等问题的顾虑。 为了解决这样的问题，曾提出了下述密闭型电池的方案（例如，参照专利文献 1):其具备在壳体的内压成为规定值以上的情况下截断电流的电流截断机构（Current Interrupt Device、以下记为「CID」）。 CID例如具备：反转板，其与外部端子连接，并随着壳体的内压的上升而变形；和 集电板，其与该反转板和电极体的一方的电极连接。CID被构成为：随着反转板的变形，与 该反转板连接的集电板发生变形，在该集电板上产生规定值以上的应力的情况下，该集电 板断裂，从而密闭型电池中的电流被截断。 近年，随着密闭型电池的长寿命化，出现CID的经时劣化的问题。 CID的经时劣化，是由与密闭型电池的使用相伴的壳体的内压变动所引起的。壳体 的内压由于温度变化等而反复上下，由此在集电板积蓄疲劳，有即使在壳体的内压没有到 达集电板的断裂所需要的值的情况下，集电板仍发生断裂的风险。也就是说，CID的工作所 需要的压力（壳体的内压）降低。 CID作为安全装置发挥功能，因此要求长期的工作保障。 因此，在具备CID的密闭型电池中，特别希望抑制CID的经时劣化。 在先技术文献 专利文献 专利文献1 :国际公开W02010/053100号公报
技术实现思路
本专利技术的课题是提供一种能够抑制CID的经时劣化的密闭型电池。 本专利技术的密闭型电池，具备：电极体，其浸渗电解液，作为发电元件发挥功能；壳 体，其将所述电极体与所述电解液一同收纳；和电流截断机构，其在异常时截断电流，所述 电流截断机构具备反转板和集电板，所述反转板随着所述壳体的内压的上升而变形，所述 集电板与所述反转板接合，并随着所述反转板的变形而变形，在所述集电板设置有槽状的 刻印部和多个切缝，所述槽状的刻印部在所述壳体的内压变为规定值以上的情况下发生断 裂，所述多个切缝形成为贯通所述集电板的板面，所述多个切缝配置在所述刻印部的附近， 并形成为在所述集电板变形时打开。 在本专利技术的密闭新电池中，优选各切缝形成为与所述刻印部交叉。 在本专利技术的密闭型电池中，优选各切缝形成为直线状，并配置为相对于所述刻印 部垂直。 在本专利技术的密闭型电池中，优选所述刻印部形成为正圆的环状，所述多个切缝相 互隔开一定的间隔配置为放射状。 在本专利技术的密闭型电池中，优选在所述集电板的与所述反转板的接合部分的周 围，形成与其他部分相比厚度小的薄壁部，在所述薄壁部配置所述刻印部和所述多个切缝， 所述薄壁部从其中央部到外缘部呈波状弯曲。 根据本专利技术，能够抑制CID的经时劣化。 【附图说明】 图1是表示本专利技术涉及的密闭型电池的图。 图2是表不集电板的薄壁郃的图，（a)是侧面切断端面图、（b)是底面图。 图3是表示集电板的薄壁部的变形的图。 图4是表示在集电板的薄壁部形成的切缝打开的样子的图。 图5是表示以往的薄壁部的变形方式的模式图。 图6是表示本专利技术涉及的薄壁部的变形方式的模式图，（a)是侧面图、（b)是平面 图。 图7是表示在薄壁部的刻印部产生的应力的CAE分析结果的图。 图8是表示集电板的薄壁部的其他实施方式的图。 图9是表示集电板的薄壁部的其他实施方式的图。 图10是表示集电板的薄壁部的其他实施方式的图。 【具体实施方式】 以下，参照图1?图4,对于作为本专利技术涉及的密闭型电池的一实施方式的电池1 进行说明。 电池1是所谓的圆筒型的电池。 再者，为方便说明，将图1中的上下方向规定为电池1的上下方向。 另外，在以下的说明中，上方和下方大致上与电池1的外部侧、和电池1的内部侧 为相同意义。 如图1所示，电池1是密闭型的二次电池，具备：浸渗电解液，作为发电元件发挥 功能的电极体10 ;将电极体10与上述电解液一同收纳的壳体20 ;和在异常时截断电流的 CID100〇 电极体10是将形成为片状的一对电极（正极和负极）隔着隔板层叠，并卷绕成圆 筒状而成的构件。电极体10通过浸渗上述电解液而作为发电元件发挥功能。 壳体20是形成电池1的外装的大致圆筒状的构件。 壳体20具备收纳部21和盖部22。 收纳部21是上端面开放的有底圆筒状的构件，由铝、铁等的具有导电性的材料构 成。在收纳部21的内部，电极体10与上述电解液一同被收纳。收纳部21，其底部（下端 部）介由具有导电性的负极集电构件与电极体10的负极电连接（不图示），作为电池1的 负极端子发挥功能。 盖部22是堵塞收纳部21的开放面的大致圆板状的构件，由铝、铁等的具有导电性 的材料构成。盖部22配置为覆盖收纳部21的开放面，收纳部21的上端部和盖部22的外 周端部介由绝缘性的密封垫23被固定。盖部22形成为其中央部朝向上方突出。盖部22 介由具有导电性的正极引线24、和形成CID100的构件（详细而言，是后述的反转板110和 集电板120)，与电极体10的正极电连接，作为电池1的正极端子发挥功能。 在盖部22形成有多个通气孔22a以贯通其板面。 因此，收纳部21的内部空间成为没有被盖部22密闭的状态。也就是说，通过通气 孔22a使壳体20的内部和外部连通。 CID100是在电池1成为过充电状态而使壳体20的内压异常地上升的情况下，截断 电流的电流截断机构（Current Interrupt Device)。 CID100具备反转板110和集电板120。 反转板110和集电板120是具有导电性的大致圆板状的构件。在反转板110和集 电板120之间，绝缘构件130介于其间。 绝缘构件130是具有绝缘性的环状的构件，构成为与反转板110的外周端部、和集 电板120的外周端部接触。这样，反转板110的外周端部、和集电板120的外周端部的导通 通过绝缘构件130被防止。 反转板110和集电板120与壳体20的盖部22同样地，介由密封垫23被固定在壳 体20的收纳部21。 详细而言，从上方来看，以盖部22、反转板110、绝缘构件130、集电板120的顺序呈 同心地层叠，这些构件的外周端部在通过密封垫23被夹持的状态下，固定在收纳部21的上 端部。这样，盖部22和反转板110在这些外周端部导通，盖部22、反转板110、集电板120、 和收纳部21的导通通过密封垫23被防止。 反转板110是在壳体20的内部形成密闭空间的构件，形成为随着去往中央部，逐 渐接近于集电板120(向下方凹陷）。 如前所述，在盖部22形成有通气孔22a，因此没有通过盖部22在壳体20的内部形 成密闭空间。但是，在盖部22的下方反转板110配置为堵塞收纳部21的开口面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密闭型电池，具备：电极体，其浸渗电解液，作为发电元件发挥功能；壳体，其将所述电极体与所述电解液一同收纳；和电流截断机构，其在异常时截断电流，所述密闭型电池的特征在于，所述电流截断机构具备反转板和集电板，所述反转板随着所述壳体的内压的上升而变形，所述集电板与所述反转板接合，并随着所述反转板的变形而变形，在所述集电板设置有槽状的刻印部和多个切缝，所述槽状的刻印部在所述壳体的内压变为规定值以上的情况下发生断裂，所述多个切缝形成为贯通所述集电板的板面，所述多个切缝配置在所述刻印部的附近，并形成为在所述集电板变形时打开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 一种密闭型电池，具备： 电极体，其浸渗电解液，作为发电元件发挥功能； 壳体，其将所述电极体与所述电解液一同收纳；和 电流截断机构，其在异常时截断电流，所述密闭型电池的特征在于， 所述电流截断机构具备反转板和集电板，所述反转板随着所述壳体的内压的上升而变 形，所述集电板与所述反转板接合，并随着所述反转板的变形而变形， 在所述集电板设置有槽状的刻印部和多个切缝，所述槽状的刻印部在所述壳体的内压 变为规定值以上的情况下发生断裂，所述多个切缝形成为贯通所述集电板的板面， 所述多个切缝配置在所述刻印部的附近，并形成为在所述集电板变形...

【专利技术属性】
技术研发人员：板桥利幸，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP