非水电解质二次电池制造技术

一种非水电解质二次电池(10)，具备收容于外装罐(12)中的电极体(40)和电解液、以及在外装罐(12)的开口端侧设置的正极外部端子(20)，在将正极外部端子(20)与电极体(40)电连接的导电路径的途中，具备在电池内压上升时切断电连接的电流切断机构(50)，电流切断机构(50)包含：封口体引导件(52)，其在电极体(40)侧具有筒状开口部；隔膜(54)，其将筒状开口部密封，并随着电池内压的上升而变形以使得切断电极体(40)与封口体引导件(52)之间的电连接；以及绝缘膜(56)，其配置在隔膜(54)的电极体(40)侧。

【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
在非水电解质二次电池中，有时会设置检测过充电而切断电流的电流切断机构。作为电流切断机构，在电池内压成为预定值以上的情况下，广泛应用物理性地切断电流的压力型的电流切断机构(CID：CurrentInterruptDevice)。电流切断机构例如具备与外部端子电连接的封口体引导件(lead)、以及与收容于外装罐中的电极体电连接的隔膜。电流切断机构在封口体引导件与隔膜连接、电极体与外部端子隔着隔膜而电连接的结构中，通过随着电池内压的上升而使隔膜变形，切断电极体与外部端子的电连接(参照专利文献1)。在先技术文献专利文献1：日本特许第5582182号公报
技术实现思路
但是，专利文献1中公开的电流切断机构中，隔膜在随着电池内压的上升而变形的情况下有时会破裂。如果隔膜破裂，则存在电极体与外部端子经由电解液而导通，电流切断变得不完全的可能性。本公开的非水电解质二次电池，具备外装罐、收容于外装罐中的电极体和电解液、以及在外装罐的开口端侧设置的外部端子，在将外部端子与电极体电连接的导电路径的途中，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：封口体引导件，其在电极体侧具有筒状开口部；隔膜，其将筒状开口部密封，并随着电池内压的上升而变形以使得切断电极体与封口体引导件之间的电连接；以及绝缘膜，其配置在隔膜的电极体侧。根据本公开，能够提供具备可靠性优异的电流切断机构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中的正极集电引导件附近的放大图。图10是表示实施方式涉及的绝缘膜的变形例的图。图11是对电流切断机构的工作进行说明的图。图12是对图9中正极集电引导件的变形例进行说明的图。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，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正极集电引导件，28a薄壁部，28b脆弱部，28c周缘部，28d正极集电引导件面，28e开口部，30负极外部端子，32垫片，34负极绝缘部件，36负极接片部，38负极集电引导件，40电极体，42绝缘片，44隔板，46绝缘胶带，50电流切断机构，52封口体引导件，54隔膜，54a中央部，54b周缘部，56绝缘膜，58收容部，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是通过包含具备活性物质层的正负极的电极体与非水电解质(电解液)一并收容于外装罐后，在外装罐的开口端侧安装设有外部端子的封口板进行封口而构建的。另外，在将外部端子与电极体电连接的导电路径的途中具备电流切断机构。电流切断机构包含：封口体引导件，其在电极体侧具有筒状开口部；隔膜，其将筒状开口部密封，并随着电池内压的上升而变形以使得切断电极体与封口体引导件之间的电连接；以及绝缘膜，其配置在隔膜的电极体侧。该电池例如在车载用途等方面有时横向设置，外部端子配置于沿着铅垂方向的侧面。此时，正极外部端子常配置于侧面下侧。另外，电流切断机构常设置于正极侧，因此电流切断机构也配置于侧面下侧。并且，收容于电池内部的电解液在横向设置的情况下存在于该电池的铅垂方向下侧即电流切断机构附近。一般该电池在电压被控制为处于预定区域(例如3.0V以上且4.2V以下)的状态下进行充电，但当因为由充电装置的故障导致的误操作等而向电池过剩地供给电流时，有时会超过预定区域的电压上限值(例如4.2V)而成为过充电。电流切断机构是作为上述那样的过充电应对技术而设于电池的机构，当电池内压成为预定值以上时切断电流。当电池成为过充电状态时，电解液中的非水溶剂等电分解，会产生气体。电流切断机构通过基于该气体产生而使隔膜变形来切断电池的导电路径，从而能够防止该程度以上的过充电。但是，如果在过充电时电池内压进一步上升，则有可能导致隔膜变形后破裂。特别是在横置的该电池中破裂的情况下，收容于外装罐中的电解液会从隔膜的破裂部流出，与外部端子接触。此时，电极体与外部端子经由电解液而导通，会导致切断不完全。本专利技术人为解决上述课题而进行了认真研究，结果发现通过在隔膜的电极体侧设置绝缘膜，即使隔膜破裂也能够不使电解液与外部端子接触，维持电流切断，从而设计出本实施方式。根据本实施方式，即使不设置具有会导致体积能量密度减少的新空间的过充电应对机构，也能够以当前的设计解决上述课题。以下，利用附图对实施方式的一例进行详细说明。实施方式的说明中参照的附图只是示意性地记载，图中所描绘的构成要素的尺寸比率等有时会与实物不同。具体的尺寸比率等应参考以下的说明来判断。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是将包含具备活性物质层的正负极的电极体40与电解液一并收容的有底筒状的方型容器。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、以及负极外部端子30。排气阀18用于将电池内部的气体向电池外部排出。再者，排气阀18的工作压被设定为高于后述的电流切断机构50的工作压。外装罐12和封口板14的材质，优选采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。栓体20a在产生外装罐12无法承受的程度的气体的情况下，能够通过偏移到正极外部端子20的外侧而将气体排出。正极外部端子20在通过绝缘性的垫片22和正极绝缘部件24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电绝缘的状态下安装于封口板14。垫片22、32和正极绝缘部件24、34都优选为树脂制。如图2所示，外装罐12中收容有电极体40。电极体40在被绝缘片42覆盖的状态下被收容。绝缘片42例如优选使用沿着外装罐12的内壁呈箱状弯曲的绝缘片、或覆盖电极体40的袋状的绝缘片。电极体40中，在封口板14侧的一端配置正极接片部26，在另一端配置负极接片部36。正极接片部26与正极集电引导件28接合。负极接片部36与负极集电引导件38接合。正极集电引导件28隔着电流切断机构50而与正极外部端子20电连接。负极集电引导件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，层叠的正极接片部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池，具备外装罐、收容于所述外装罐中的电极体和电解液、以及在所述外装罐的开口端侧设置的外部端子，在将所述外部端子与所述电极体电连接的导电路径的途中，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：封口体引导件，其在所述电极体侧具有筒状开口部；隔膜，其将所述筒状开口部密封，并随着电池内压的上升而变形以使得切断所述电极体与所述封口体引导件之间的电连接；以及绝缘膜，其配置在所述隔膜的所述电极体侧。

【技术特征摘要】
2015.08.28 JP 2015-1687381.一种非水电解质二次电池，具备外装罐、收容于所述外装罐中的电极体和电解液、以及在所述外装罐的开口端侧设置的外部端子，在将所述外部端子与所述电极体电连接的导电路径的途中，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：封口体引导件，其在所述电极体侧具有筒状开口部；隔膜，其将所述筒状开口部密封，并随着电池内压的上升而变形以使得切断所述电极体与所述封口体引导件之间的电连接；以及绝缘膜，其配置在所述隔膜的所述电极体侧。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池，在所述隔膜与所述电极体之...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤原勳，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