方形二次电池制造技术

本发明专利技术提供具有高体积能量密度且可靠性高的方形二次电池。在方形二次电池中，在正极板(4)与正极端子(7)之间的导电路径中配置有在电池内压成为规定值以上时发生变形的变形板(42)，与正极板(4)电连接的正极集电体(6)具有：配置于变形板(42)的电极体(3)侧的集电体主体部(6a)；从集电体主体部(6a)向封口板(2)侧延伸的集电体连接部(6b)；以及从集电体连接部(6b)朝向封口板(2)的长度方向上的一方的端部延伸的引线部(6c)，在封口板(2)的长度方向上，引线部的位于封口板的长度方向上的一方的端部侧的端部相比于集电体主体部的位于封口板的长度方向上的一方的端部侧的端部，更靠封口板的长度方向上的一方的端部侧配置，集电体主体部与变形板连接，引线部与正极接片部连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及方形二次电池。
技术介绍
在电动车(EV)或混合动力电动车(HEV、PHEV)等的驱动用电源中，使用碱性二次电池、非水电解质二次电池等二次电池。在这些用途中，谋求高容量或高输出特性，因此，将多个方形二次电池串联连接或并联连接而形成组电池来使用。在这些方形二次电池中，由具有开口的有底筒状的方形外装体和将该开口封口的封口板来形成电池壳体。在电池壳体内收容有电解液以及由正极板、负极板及隔板构成的电极体。在封口板上安装有正极端子以及负极端子。正极端子经由正极集电体与正极板电连接，负极端子经由负极集电体与负极板电连接。正极板包含金属制的正极芯体和形成于正极芯体表面的正极活性物质层。在正极芯体的一部分形成有未形成正极活性物质层的正极芯体露出部。而且，在该正极芯体露出部连接正极集电体。另外，负极板包含金属制的负极芯体和形成于负极芯体表面的负极活性物质层。在负极芯体的一部分形成有未形成负极活性物质层的负极芯体露出部。而且，在该负极芯体露出部连接负极集电体。例如在专利文献1中，提出了一种使用在一方的端部具有卷绕的正极芯体露出部且在另一方的端部具有卷绕的负极芯体露出部的卷绕电极体的方形二次电池。另外，在专利文献2中，提出了一种使用在一方的端部设有正极芯体露出部及负极芯体露出部的电极体的方形二次电池。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-032640号公报专利文献2：日本特开2008-226625号公报关于车载用二次电池、特别是用于EV、PHEV等中的二次电池，谋求体积能量密度更高且电池容量更大的二次电池的开发。在上述专利文献1所公开的方形二次电池的情况下，在电池壳体内需要供卷绕的正极芯体露出部及卷绕的负极芯体露出部配置的左右的空间、以及封口板与卷绕电极体之间的上部的空间，从而导致难以增加二次电池的体积能量密度。与此相对，如上述专利文献2所公开的方形二次电池那样，若使用在一方的端部设有正极芯体露出部及负极芯体露出部的电极体，则容易获得体积能量密度高的方形二次电池。然而，谋求具有更高能量密度且组装容易、并且可靠性高的集电构造的方形二次电池的开发。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种具有高体积能量密度且为高容量，并且可靠性高的方形二次电池。本专利技术的一方案的方形二次电池具备：电极体，其包括具有正极接片部的正极板以及具有负极接片部的负极板；外装体，其具有开口，且收容所述电极体；封口板，其对所述开口进行封口；端子，其安装于所述封口板，且与所述正极板或所述负极板电连接；以及集电体，其与所述正极板或所述负极板电连接，所述方形二次电池的特征在于，在所述正极板与所述端子之间的导电路径或者所述负极板与所述端子之间的导电路径中具备变形板，该变形板在电池内压成为规定值以上时发生变形，所述集电体具有：集电体主体部，其配置于所述变形板的所述电极体侧；集电体连接部，其从所述集电体主体部向所述封口板侧延伸；以及引线部，其从所述集电体连接部朝向所述封口板的长度方向上的一方的端部延伸，在所述封口板的长度方向上，所述引线部的位于所述封口板的长度方向上的一方的端部侧的端部相比于所述集电体主体部的位于所述封口板的长度方向上的一方的端部侧的端部，更靠所述封口板的长度方向上的一方的端部侧配置，所述集电体主体部与所述变形板连接，所述正极接片部或所述负极接片部与所述引线部连接，所述导电路径伴随着所述变形板的变形而被切断。根据上述的结构，能够进一步减小由集电体、接片部等构成的集电部以及电流截断机构部占据的空间，实现体积能量密度高的方形二次电池。另外，在连接集电体与接片部时，或者在因振动、冲击等而施加了使电极体在电池壳体内移动这样的力时，能够抑制向变形板与集电体的连接部等施加负载，因此，实现了可靠性更高的方形二次电池。需要说明的是，封口板的长度方向上的一方的端部可以是封口板的长度方向上的两个端部中的任一端部。例如，在封口板的长度方向上，在端子向封口板的安装位置从封口板的中心偏移的情况下，可以将封口板的长度方向上的一方的端部设为远离端子这侧的端部。优选的是，在所述集电体主体部中，在所述集电体主体部与所述变形板的连接部的周围形成有脆弱部，所述脆弱部伴随着所述变形板的变形而发生破损，而使所述导电路径被切断。优选的是，所述集电体具有一对所述引线部，且各所述引线部与所述正极接片部或所述负极接片部连接。优选的是，在所述集电体主体部上形成有长度大于宽度的固定用贯通孔，所述固定用贯通孔以沿着所述集电体主体部与所述集电体连接部的交界线延伸的方式配置，在所述变形板与所述集电体主体部之间配置有第一绝缘构件，所述第一绝缘构件具有固定用突起，所述固定用突起与所述固定用贯通孔嵌合。优选的是，所述集电体是与所述正极板电连接的正极集电体，与所述负极板电连接的负极集电体具有：负极集电体主体部，所述负极集电体主体部与所述封口板平行地配置；负极集电体连接部，所述负极集电体连接部从所述负极集电体主体部的位于所述封口板的长度方向上的端部向所述电极体侧延伸；以及一对负极引线部，所述一对负极引线部从所述负极集电体连接部的两端向所述封口板的长度方向上的中央侧延伸，在所述一对负极引线部上分别连接有所述负极接片部。专利技术效果根据本专利技术，能够提供具有高体积能量密度且为高容量、并且可靠性高的方形二次电池。附图说明图1是实施方式所涉及的方形二次电池的立体图。图2是沿着图1的II-II线剖开的剖视图。图3是沿着图2的III-III线剖开的剖视图。图4是沿着图2的IV-IV线剖开的剖视图。图5是沿着图2的V-V线剖开的剖视图。图6是沿着图2的VI-VI线剖开的剖视图。图7是用于实施方式的正极板以及负极板的俯视图。图8是用于实施方式的层叠型电极体的俯视图。图9是沿着封口板的长度方向的电流截断机构附近的剖视图。图10是沿着封口板的宽度方向的电流截断机构附近的剖视图。图11是用于实施方式的弯曲加工前的正极集电体的俯视图。图12是用于实施方式的弯曲加工前的负极集电体的俯视图。图13是示出安装有正极集电体以及负极集电体的封口板的电池内部侧的面的图。图14是安装有正极集电体以及负极集电体的封口板的侧视图。图15是示出向正极集电体安装正极接片部且向负极集电体安装负极接片部之后的封口板的电池内部侧的面的图。图16是变形例1所涉及的方形二次电池中的安装有正极集电体以及负极集电体的封口板的侧视图。图17是变形例1所涉及的方形二次电池中的正极集电体的引线部与正极接片部的连接部附近的沿着封口板2的宽度方向的剖视图。图18是变形例2所涉及的方形二次电池所使用的弯曲加工前的正极集电体的俯视图。图19是示出变形例2所涉及的方形二次电池中的安装有正极集电体以及负极集电体的封口板的电池内部侧的面的图。图20是变形例3所涉及的方形二次电池所使用的弯曲加工前的负极集电体的俯视图。附图标记说明：1…方形外装体1a…底部1b…大面积侧壁1c…小面积侧壁2…封口板2a…正极端子安装孔2b…负极端子安装孔2c…第一嵌合凸部2d…第二嵌合凸部2e…第一根部凹部2f…第二根部凹部3…电极体4…正极板4a…正极活性物质层4b…正极芯体露出部4c…正极接片部4d…保护层4x…第一正极接片组4y…第二正极接片组5…负极板5a…负极活性物质层5b…负极芯体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方形二次电池，其具备：电极体，其包括具有正极接片部的正极板以及具有负极接片部的负极板；外装体，其具有开口，且收容所述电极体；封口板，其对所述开口进行封口；端子，其安装于所述封口板，且与所述正极板或所述负极板电连接；以及集电体，其与所述正极板或所述负极板电连接，所述方形二次电池的特征在于，在所述正极板与所述端子之间的导电路径或者所述负极板与所述端子之间的导电路径中具备变形板，该变形板在电池内压成为规定值以上时发生变形，所述集电体具有：集电体主体部，其配置于所述变形板的所述电极体侧；集电体连接部，其从所述集电体主体部向所述封口板侧延伸；以及引线部，其从所述集电体连接部朝向所述封口板的长度方向上的一方的端部延伸，在所述封口板的长度方向上，所述引线部的位于所述封口板的长度方向上的一方的端部侧的端部相比于所述集电体主体部的位于所述封口板的长度方向上的一方的端部侧的端部，更靠所述封口板的长度方向上的一方的端部侧配置，所述集电体主体部与所述变形板连接，所述正极接片部或所述负极接片部与所述引线部连接，所述导电路径伴随着所述变形板的变形而被切断。

【技术特征摘要】
2015.09.29 JP 2015-1914481.一种方形二次电池，其具备：电极体，其包括具有正极接片部的正极板以及具有负极接片部的负极板；外装体，其具有开口，且收容所述电极体；封口板，其对所述开口进行封口；端子，其安装于所述封口板，且与所述正极板或所述负极板电连接；以及集电体，其与所述正极板或所述负极板电连接，所述方形二次电池的特征在于，在所述正极板与所述端子之间的导电路径或者所述负极板与所述端子之间的导电路径中具备变形板，该变形板在电池内压成为规定值以上时发生变形，所述集电体具有：集电体主体部，其配置于所述变形板的所述电极体侧；集电体连接部，其从所述集电体主体部向所述封口板侧延伸；以及引线部，其从所述集电体连接部朝向所述封口板的长度方向上的一方的端部延伸，在所述封口板的长度方向上，所述引线部的位于所述封口板的长度方向上的一方的端部侧的端部相比于所述集电体主体部的位于所述封口板的长度方向上的一方的端部侧的端部，更靠所述封口板的长度方向上的一方的端部侧配置，所述集电体主体部与所述变形板连接，所述正极接片部或所述负极接片部与所述引线部连接，所述导电路径伴随着所述变形板的变形而被切断。2.根据权利要求1所述的方形二次电池，其中，在所述集电体主体部中，在所述集电体主体部与所述变形板...

【专利技术属性】
技术研发人员：元亮一，北冈和洋，山内康弘，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP