非水电解质二次电池制造技术

本公开提供一种非水电解质二次电池，具备：具有导电性的外装罐(12)；在外装罐(12)中收纳的电极体(40)；将外装罐(12)的开口端部密封的具有导电性的封口板(14)；和设置于封口板(14)的正极外部端子(20)，在将正极外部端子(20)与电极体(40)电连接的导电路径的中途，还具备在电池内压上升时切断电连接的电流切断机构，电流切断机构包含封口板(14)的薄壁部(14a)、和随着电池内压的上升而变形以切断正极外部端子(20)与电极体(40)的电连接的膜片(50)，电极体(40)和封口板(14)经由正极集电引线(28)而电连接，膜片(50)和正极集电引线(28)经由封口板(14)而连接。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及非水电解质二次电池。
技术介绍
非水电解质二次电池中，有时会设置在检测到过充电后切断电流的电流切断机构。具备电流切断机构的电池，一般具有下述结构：收纳电极体的外装罐以及在外装罐的开口端部接合的封口板，与电极体电连接(参照专利文献1和专利文献2)。在先技术文献专利文献1：日本特许第5582182号公报专利文献2：日本特开2014-86177号公报
技术实现思路
非水电解质二次电池，如果在满充电时因受到外部应力而导致内部短路，则有时电池的温度会上升。在专利文献1和专利文献2所公开的结构中，外装罐和封口板没有与电极体导通。因此在内部短路时，短路电流在电极体内流动，在短路部位产生焦耳热，通过焦耳热引起正极活性物质与非水电解质的反应，其结果电池的温度有可能急剧上升。本公开的非水电解质二次电池，具备：具有导电性的外装罐；在外装罐中收纳的电极体；将外装罐的开口端部密封的具有导电性的封口板；和设置于封口板的外部端子，在将外部端子与电极体电连接的导电路径的中途，还具备在电池内压上升时切断电连接的电流切断机构，电流切断机构包含封口板的薄壁部、和随着电池内压的上升而变形以切断外部端子与电极体的电连接的膜片，电极体和封口板经由集电引线而电连接，膜片和集电引线经由封口板而连接。根据本公开，能够抑制电池温度的急剧上升，能够提供可靠性优异的非水电解质二次电池。附图说明图1是作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的立体图。图2是沿着图1的II-II线的截面图。图3是沿着图1的III-III线的截面图。图4是沿着图1的IV-IV线的截面图。图5是实施方式涉及的(a)正极和(b)负极的俯视图。图6是实施方式涉及的电极体的俯视图。图7是实施方式涉及的电极体的部分侧视图。图8是图3中的电流切断机构附近的放大图。图9是图8中的封口体的薄壁部附近的放大图。图10是对电流切断机构的工作进行说明的图。图11是对以往的电流切断机构进行说明的图。标号说明10非水电解质二次电池，12外装罐，12a底部，14封口板，14a薄壁部，14b断裂部，14c脆弱部，14d外侧面，16密封栓，16a注液孔，18排气阀，20正极外部端子，20a栓体，22垫片，24正极绝缘部件，26正极接片部，28正极集电引线，30负极外部端子，32垫片，34负极绝缘部件，36负极接片部，38负极集电引线，40电极体，42绝缘片，44隔板，46绝缘胶带，50膜片，50a中央部，50b周缘部，51空间，52封口体引线，60正极，62正极活性物质层，64正极芯体露出部，66根部，70负极，72负极活性物质层，74负极芯体露出部具体实施方式非水电解质二次电池通过下述方式构建：将包含在芯体上形成有活性物质层的正负极的电极体与非水电解质(电解液)一起收纳于外装罐后，在外装罐的开口端部接合上设有外部端子的封口板。另外，在将外部端子与电极体电连接的导电路径的中途具备电流切断机构。如后述的图11所示，电流切断机构例如包含在电极体侧具有筒状开口部的封口体引线、和将筒状开口部密封并随着电池内压的上升而变形以切断电极体与封口体引线之间的电连接的膜片。封口体引线为了收纳膜片并在电池内压上升时能够使膜片变形而设置于封口板的电极体侧。电流切断机构作为过充电对策技术而设置于电池，当电池内压成为预定值以上时将电流切断。如果电池成为过充电状态，则电解液中的非水溶剂等电分解而产生气体。电流切断机构基于该气体产生而使膜片变形，由此切断外部端子与电极体的导电路径，从而可防止该程度以上的过充电。如上述专利文献1和2所公开的那样，具备电流切断机构的电池中，一般具有下述结构：收纳电极体的外装罐以及在外装罐的开口端部接合的封口板都不与电极体电连接。然而，非水电解质二次电池中，电池的温度有时会上升。特别是如果在电池的满充电时因受到外部应力而导致内部短路，则会瞬间放出大的能量，因此电池的温度急剧上升的可能性高。作为发生内部短路的原因，例如可举出被顶端锐利的金属部件(钉子等)贯穿、因挤压而使电池被压变形、因落下而受到的冲击等。其中，由于顶端锐利的金属部件贯穿而发生的内部短路，在短路部位(特别是正极芯体附近)产生的焦耳热的产生量大，通过该焦耳热引起正极活性物质与非水电解质的反应，有时会导致电池温度的急剧上升。本专利技术人为解决上述课题而进行了认真研究，结果发现在具备电流切断机构的非水电解质二次电池中，通过将膜片和集电引线隔着封口板而配置，能够将外装罐与电极体电连接，从而想到本实施方式。根据本实施方式，能够形成从电极体到外装罐的电流回路，能够将内部短路时的短路电流从电极体向外装罐释放，因此能够抑制短路部位的温度上升，其结果能够抑制电池温度的急剧上升。以下，利用附图对实施方式的一例进行详细说明。在实施方式的说明中参照的附图是示意性地记载，附图中所描绘的构成要素的尺寸比率等有时与实物不同。具体的尺寸比率等应参考以下的说明进行判断。图1是作为实施方式的一例的非水电解质二次电池10的立体图。另外，图2是沿着图1的II-II线的截面图。非水电解质二次电池10具备有底且具有开口的外装罐12、和将该开口密封的封口板14。外装罐12是将电极体40与电解液一同收纳的有底筒状的方型容器，该电极体40包含在芯体上具备活性物质层的正负极。外装罐12具有底部12a，在与底部12a相对的位置设有开口。封口板14是将外装罐12密封的盖体，设有将用于注入电解液的注液孔16a密封的密封栓16、排气阀18、正极外部端子20和负极外部端子30。排气阀18用于将电池内部的气体向电池外部排出。排气阀18的工作压设定为比后述的电流切断机构的工作压高。外装罐12和封口板14的材质为具有导电性的材质，优选使用在正极电位稳定的金属，例如可以为铝或铝合金。正极外部端子20具有使外部电源与正极导通的功能。负极外部端子30具有使外部电源与负极导通的功能。另外，如图2所示，正极外部端子20具有栓体20a。在产生了外装罐12无法承受的气体时，栓体20a通过向正极外部端子20的外侧偏移，能够将气体排出。正极外部端子20在通过绝缘性的垫片22而与封口板14电绝缘的状态下安装于封口板14。另外，负极外部端子30在通过绝缘性的垫片32和负极绝缘部件34而与封口板14电绝缘的状态下设置于封口板14。垫片22、32和负极绝缘部件34优选为树脂制。如图2所示，在外装罐12中收纳电极体40。电极体40以侧面和底面被绝缘片42覆盖的状态被收纳。绝缘片42例如优选使用沿着外装罐12的内壁呈箱状弯折的绝缘片、或覆盖电极体40的袋状的绝缘片。在电极体40的封口板14侧的一端部配置有正极接片部26，在封口板14侧的另一端部配置有负极接片部36。正极集电引线28与正极接片部26接合。负极集电引线38与负极接片部36接合。正极集电引线28经由封口板14和膜片50而与正极外部端子20电连接。负极集电引线38与负极外部端子30电连接。图3是沿着图1的III-III线的截面图。如图3所示，在正极中，正极接片部26与正极集电引线28接合。图3中表示将正极接片部26与正极集电引线28的接合部位设为一个位置的状态，但也可以将与正极集电引线28的接合部位设为两个位置以上。例如，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池，具备：具有导电性的外装罐；在所述外装罐中收纳的电极体；将所述外装罐的开口端部密封的具有导电性的封口板；和设置于所述封口板的外部端子，在将所述外部端子与所述电极体电连接的导电路径的中途，还具备在电池内压上升时切断电连接的电流切断机构，所述电流切断机构包含所述封口板的薄壁部、和随着电池内压的上升而变形以切断所述外部端子与所述电极体的电连接的膜片，所述电极体和所述封口板经由集电引线而电连接，所述膜片和所述集电引线经由所述封口板而连接。

【技术特征摘要】
2015.09.16 JP 2015-1832481.一种非水电解质二次电池，具备：具有导电性的外装罐；在所述外装罐中收纳的电极体；将所述外装罐的开口端部密封的具有导电性的封口板；和设置于所述封口板的外部端子，在将所述外部端子与所述电极体电连接的导电路径的中途，还具备在电池内压上升时切断电连接的电流切断机构，所述电流切...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤原勋，八木弘雅，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP