圆筒形密闭电池及电池组制造技术

作为本发明专利技术的一实施方式的密闭电池的非水电解质二次电池(10)具有有底圆筒状的外装罐(15)、封口体(20)、圆筒状卷绕电极体(14)、和电解质，外装罐(15)的开口部隔着绝缘密封垫片(21)利用封口体(20)敛缝封口，封口体(20)具备：具有基于薄壁部导致的易破裂部(22a)的盖体(22)、绝缘环(23)、具有基于薄壁部导致的易破裂部(24a)的端子板(24)，端子板(24)与从圆筒状卷绕电极体(14)导出的正极集电体(18)电连接，盖体(22)和端子板(24)经由绝缘环(23)的开口相互电连接，至少盖体(22)与绝缘环(23)的开口对置的部分的外部侧直接露出至外部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在封口部具备在电池内的压力上升时能够有效地排出气体的安全阀的圆筒形密闭电池、和使用该圆筒形密闭电池的电池组。
技术介绍
以锂离子二次电池为代表的非水电解质二次电池具有高能量密度，且高容量，因此作为移动电话机、笔记本型个人电脑等移动信息终端的驱动电源被广泛利用。最近，对非水电解质二次电池面向电池驱动汽车的驱动电源、家庭用蓄电系统等要求高电压·高容量的用途的期望日益提高，还要求高输出功率特性、经历长期的耐久性和安全性等特性。非水电解质二次电池使用可燃性的有机溶剂，因此通常制作为密闭电池。密闭电池发生内部短路、外部短路、异常加热、异常冲击等情况下，有气体急剧产生而破裂的可能性。为了对此进行处理，例如下述专利文献1中公开的那样，在圆筒形密闭电池的封口部设有安全阀，用于电池内的压力达到规定值时将电池内的气体经由封口部排出至电池外。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-140870号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题伴随着近年的电池的进一步高能量密度化，电池异常时的电池温度和电池内压有更加急剧上升的可能性。以往的圆筒形密闭电池如上述专利文献1所示，成为如下构成，由于需要与其他电池、负载电连接的部位，而在安全阀的外部侧设有具有开口部的帽，将电池异常时在电池内部产生的气体经由安全阀从帽的开口部排出至外部。优选帽的开口部的面积尽量大，由于需要与其他电池、负载电连接的部位，开口部的面积的放大被限制。因此，圆筒形密闭电池中，即使在封口部设置有安全阀，有时也难以确保气体的充分排出。方形密闭电池中，通常安全阀以露出至外部的状态设置，因此不存在这样的课题。因此，圆筒形密闭电池中，希望能够将电池异常时在电池内部产生的气体优于以往地充分排出至外部。用于解决问题的手段根据本专利技术的一方案的圆筒形密闭电池，提供如下的圆筒形密闭电池，其具有有底圆筒状的外装罐、封口体、正极板和负极板隔着间隔件被卷绕的圆筒状卷绕电极体、和电解质，在上述外装罐的内部配置有上述圆筒状卷绕电极体和上述电解质，上述外装罐的开口部隔着绝缘密封垫片，利用上述封口体敛缝封口，上述封口体包含：具有基于薄壁部导致的易破裂部的盖体；配置于上述盖体的内部侧的绝缘环；和配置于上述盖体的内部侧的、具有基于薄壁部导致的易破裂部的端子板，上述端子板与从上述圆筒状卷绕电极体导出的集电体电连接，上述盖体和上述端子板经由上述绝缘环的开口相互电连接，至少上述盖体与上述绝缘环的开口对置的部分的外部侧直接露出至外部。另外，根据本专利技术的另一方案的电池组，提供如下的电池组，其具备上述一方案的圆筒形密闭电池、和保持上述圆筒形密闭电池的支架，上述支架具有相对于上述盖体的外周部突出的盖体变形抑制部。专利技术效果在本专利技术的一方案的圆筒形密闭电池中，电池异常时在电池内部产生的气体经由盖体的易破裂部破裂而形成的开口直接放出至外部，因此，相比于具备具有开口部作为排气孔的帽的以往的圆筒形密闭电池，能够在电池引起热失控之前使得气体的排出更快速地进行。此外，例如，由于外部加热等而电池燃烧，构成电池的铝等的熔融物与气体一起从盖体排出的情况下，在盖体形成有充分尺寸的开口，铝等的熔融物直接向外部放出，因此，抑制铝等的熔融物阻塞形成于盖体的开口。因此，根据本专利技术的一方案的圆筒形密闭电池，与现有例相比安全性进一步提高。另外，在本专利技术的另一方案的电池组中，具有保持圆筒形密闭电池的支架相对于盖体的外周部突出的盖体变形抑制部，因而，该盖体变形抑制部在端子板的易破裂部和盖体的易破裂部的破裂时作为支点发挥作用。因此，根据本专利技术的另一方案的电池组，在电池的内压上升时，端子板的易破裂部和盖体的易破裂部变得容易开口，因而安全性进一步提高。附图说明图1是实施方式1的作为圆筒形密闭电池的非水电解质二次电池的截面图。图2是比较例的作为圆筒形密闭电池的非水电解质二次电池的截面图。图3是实施方式2的电池组的截面图。具体实施方式以下，关于本具体实施方式，使用适用于作为圆筒形密闭电池的非水电解质二次电池的例子进行详细说明。其中，以下示出的实施方式是用于理解本专利技术的技术思想而例示的内容，并非有意将本专利技术特定为该实施方式。本专利技术在不脱离技术方案所示的技术思想而进行各种变更的方案中均能够适用。(实施方式1)使用图1对实施方式1的圆筒形密闭电池的非水电解质二次电池10进行说明。该非水电解质二次电池10具备正极板11和负极板12隔着间隔件13卷绕成旋涡状的圆筒状卷绕电极体14。圆筒状卷绕电极体14分别配置有上部绝缘板16和下部绝缘板17，配置于金属制的外装罐15的内部。外装罐15的内部注液有非水电解液(未图示)，外装罐15的开口部隔着绝缘密封垫片21，利用封口体20敛缝封口而密闭。连接于正极板11的正极集电体18被焊接于封口体20的下面，连接于负极板12的负极集电体19被焊接于外装罐15的内侧底部。由此，外装罐15作为负极外部端子，封口体20作为正极外部端子分别发挥功能。外装罐15的侧壁设置有向电池中心轴方向突出的凹槽部15a。上部绝缘板16凭借形成于外装罐15的侧壁的凹槽部15a，其周边部被保持，从上部固定圆筒状卷绕电极体14。绝缘密封垫片21与凹槽部15a相比配置于上侧，固定封口体20。封口体20包括：具备板厚比其他部分薄的易破裂部22a的盖体22、具有载置于盖体22的电池内部侧的开口部23a的环状的绝缘环23、和载置于绝缘环23的电池内部侧的端子板24。盖体22的易破裂部22a设置于与绝缘环23的开口部23a对置的位置的外部侧。盖体22为了赋予将封口体20敛缝固定于外装罐15的开口时的强度，而外周侧设为厚壁。盖体22的一部分成为以朝向绝缘环23的开口部侧突出的方式形成的薄壁的台阶部22b。在端子板24的电池内部侧，为了使外装罐15内的压力上升时端子板24和盖体22之间流过的电流可靠地阻断，形成板厚比其他部分薄的易破裂部24a。端子板24的一部分成为以朝向绝缘环23的开口部侧突出的方式形成的薄壁的台阶部24b。需要说明的是，在此例示了端子板24的易破裂部24a形成于薄壁的台阶部24b的例子，也可以形成于壁厚部分。盖体22的台阶部22b和端子板24的台阶部24b在绝缘环23的开口部23a内相互面接触，此外，在二者的面接触部分的至少1个部位被激光焊接，形成焊点25。由此，盖体22和端子板24经由绝缘环23的开口部23a相互电连接。根据这样的构成的封口体20，当外装罐15内的压力超过规定值，则盖体22的易破裂部22a破裂，在盖体22形成大的开口。因此，即使在电池内部快速地产生气体，气体排气能力也可以充分跟进，在盖体22形成开口后不存在对外装罐15的侧壁施加内压导致的损害的风险，能够抑制在外装罐15的侧壁的龟裂发生。由此，电池异常时，能够使得来自于外装罐15的内部的气体、电解液的排出方向仅诱导至封口体20侧。因此，根据实施方式1的作为圆筒形密闭电池的非水电解质二次电池10，防止对邻接于外装罐15的侧壁方向的部件带来不良影响。例如，将该作为圆筒形密闭电池的非水电解质二次电池10用于组电池时，即使一个单电池发生异常，也防止侵害构成组电池的其他电池的安全性。连接于正极板11的正极集电体18与端子板24的台阶部24b和易破裂部24a相比，被焊接于外周侧的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆筒形密闭电池，其具有有底圆筒状的外装罐、封口体、正极板和负极板隔着间隔件被卷绕的圆筒状卷绕电极体、和电解质，在所述外装罐的内部配置有所述圆筒状卷绕电极体和所述电解质，所述外装罐的开口部隔着绝缘密封垫片，利用所述封口体敛缝封口，所述封口体包含：具有基于薄壁部导致的易破裂部的盖体；配置于所述盖体的内部侧的绝缘环；和配置于所述盖体的内部侧的、具有基于薄壁部导致的易破裂部的端子板，所述端子板与从所述圆筒状卷绕电极体导出的集电体电连接，所述盖体和所述端子板经由所述绝缘环的开口相互电连接，至少所述盖体与所述绝缘环的开口对置的部分的外部侧直接露出至外部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.28 JP 2014-0687701.一种圆筒形密闭电池，其具有有底圆筒状的外装罐、封口体、正极板和负极板隔着间隔件被卷绕的圆筒状卷绕电极体、和电解质，在所述外装罐的内部配置有所述圆筒状卷绕电极体和所述电解质，所述外装罐的开口部隔着绝缘密封垫片，利用所述封口体敛缝封口，所述封口体包含：具有基于薄壁部导致的易破裂部的盖体；配置于所述盖体的内部侧的绝缘环；和配置于所述盖体的内部侧的、具有基于薄壁部导致的易破裂部的端子板，所述端子板与从所述圆筒状卷绕电极体导出的集电体电连接，所述盖体和所述端子板经由所述绝缘环的开口相互电连接，至少所述盖体与所述绝缘环的开口对置的部分的外部侧直接露出至外部。2.如权利要求1所述的圆筒形密闭电池，其中，所述盖体和所述端子板的易破裂部形成于与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫田恭介，小平一纪，
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