圆筒形电池制造技术

本发明专利技术的一个方式所涉及的圆筒形电池具备：电极体；电解液；收容电极体和电解液的有底筒状的外装罐；以及密封外装罐的封口体。封口体包括阀体、具有中空部的绝缘板以及具有第一贯通孔的金属板。绝缘板配置在阀体以及金属板之间。阀体以及金属板中的至少一个具有向中空部的内部方向突出的突起部，阀体和金属板在该突起部相互接合。绝缘板具有在中空部的周围形成的第二贯通孔。

Cylindrical battery

The cylindrical battery according to one method of the invention includes: an electrode body; an electrolyte; a bottom cylindrical external tank containing an electrode body and an electrolyte; and a sealing body for a sealed external tank. The sealing body includes a valve body, an insulating plate with a hollow part and a metal plate with a first through hole. The insulating plate is arranged between the valve body and the metal plate. At least one of the valve body and the metal plate has a protrusion protruding towards the inner direction of the hollow part, in which the valve body and the metal plate are joined. The insulating plate has a second through hole formed around the hollow part.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】圆筒形电池
本专利技术涉及具有防爆机构的圆筒形电池。
技术介绍
根据收容发电要素即电极体的外装体的形状、材质，密闭型电池大致分为圆筒形电池、方形电池以及袋型电池。其中，圆筒形电池广泛用作电动工具、电动辅助自行车以及电动汽车等驱动电源。在这些用途中，圆筒形电池用作串联或者并列连接的电池组。在圆筒形电池的封口体中，嵌入有用于确保安全性的装置。在专利文献1以及2公开的圆筒形电池的封口体中，嵌入有若电池内压增加并达到给定值则工作的电流截断机构、气体排出机构等防爆机构。图6是专利文献1中公开的封口体的剖视图。嵌入封口体的电流截断机构通过层叠外侧铝箔61、内侧铝箔62以及介入其间的环状的绝缘板63而构成。外侧铝箔61和内侧铝箔62在绝缘板63的中空部内相互接合。若电池内压上升，则外侧铝箔61受到该压力。在内侧铝箔62与外侧铝箔61的焊接部的周围，形成环状的薄壁部62a，若电池内压达到给定值，则薄壁部62a断裂，外侧铝箔61和内侧铝箔62之间的电流路径截断。进而，若电池内压上升，则外侧铝箔61断裂，电池内部的气体排出。外侧铝箔61作为安全阀发挥功能。专利文献专利文献1：日本特开平8-306351号公报专利文献2：日本特开2009-110808号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题若圆筒形电池的能量密度增加，则误使用、或过充电时的电池内部的气体产生量增加。因此，随着圆筒形电池的能量密度的增加，要求提高嵌入封口体的电流截断机构、气体排出机构等防爆机构的功能。但是，因为封口体无助于充放电，所有优选提高安全机构的功能的装置不影响封口体厚度。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种通过改善构成电流截断机构的绝缘板的形状从而具有优异的电流截断机构和气体排出机构的圆筒形电池。用于解决课题的技术方案为了解决上述课题，本专利技术的一个方式所涉及的圆筒形电池的特征在于，具备：电极体；电解液；收容电极体和电解液的有底筒状的外装罐；以及密封外装罐的封口体，封口体包括阀体、具有中空部的绝缘板以及具有第一贯通孔的金属板，绝缘板配置在阀体以及金属板之间，阀体以及金属板中的至少一个具有向中空部的内部方向突出的突起部，阀体和金属板在该突起部相互接合，绝缘板具有在中空部的周围形成的第二贯通孔。专利技术效果根据本专利技术的一个方式，能够提供一种具有优异的电流截断机构和气体排出机构的圆筒形电池。附图说明图1是一个实施方式所涉及的非水电解液二次电池的剖视图。图2是一个实施方式所涉及的封口体的剖视图。图3是一个实施方式所涉及的金属板的俯视图。图4是一个实施方式所涉及的绝缘板的俯视图。图5是示出实施例1中的绝缘板相对于金属板的配置位置的俯视图。图6是专利文献1中公开的封口体的剖视图。具体实施方式以下，使用圆筒形电池的一个例子即非水电解液二次电池对用于实施本专利技术的方式进行说明。另外，本专利技术不限于下述实施方式，在不变更其主旨的范围内能够适当地变更并实施。图1是非水电解液二次电池10的剖视图。电极体18收容在有底筒状的外装罐22的内部。电极体18在隔着隔离物17的状态下通过卷绕正极板15和负极板16而制作。正极引线15a以及负极引线16a分别与正极板15以及负极板16连接。而且，正极引线15a与封口体11连接，负极引线16a与外装罐22的底部连接。封口体11经由密封垫21铆接固定到外装罐22的开口部。未图示的非水电解液和电极体18一起收容在外装罐22的内部。如图2所示，封口体11由阀体12、金属板13以及介入其间的绝缘板14构成。阀体12具有向绝缘板14的中空部14a的内部方向突出的突起部12a。阀体12和金属板13在该突起部12a相互接合。可以在金属板13设置向中空部14a的内部方向突出的突起部，也可以在阀体12和金属板13这两者上设置突起部。正极引线15a与金属板13连接，金属板13作为内部端子板发挥功能。金属板13不需要与正极引线15a直接连接，也能使其他的导电性构件介入金属板13和正极引线15a之间作为内部端子板。阀体12的一部分在电池外部露出，并能够将该露出部与外部设备等连接。也就是说，在本实施方式中，阀体12作为正极外部端子发挥功能。封口体11具有由阀体12、金属板13以及绝缘板14构成的电流截断机构，电流截断机构工作如下。若在电池内部产生气体且电池内压上升，则阀体12受到该压力。若电池内压达到给定值，则设置在金属板13的薄壁部13a断裂，阀体12和金属板13之间的电流路径截断。进而，若电池内压上升，则阀体12断裂，电池内部的气体排出。这样，封口体11的气体排出机构发挥功能。本实施方式的封口体11仅具有构成电流截断机构所需的最小限度的要素，因此能够减少封口体的厚度从而提高非水电解液二次电池的能量密度。根据使用非水电解液二次电池的用途，能够在封口体11中添加端子盖、PTC(PositiveTemperatureCoefficient，正温度系数)元件等其他的要素。例如，能够将端子盖配置在阀体上从而提高封口体的机械强度。但是，为了充分确保气体排出机构的工作时的气体排出路径，如本实施方式那样，优选阀体在电池外部露出。优选对阀体12以及金属板13使用挠性优越、且即使在非水电解液中露出于正极电位也能够稳定地存在的金属材料。作为这种金属材料，例示有铝以及铝合金。阀体12和金属板13能够通过照射激光这样的高能射线来相互接合。如图3所示，在金属板13中，作为易断裂部的薄壁部13a形成为圆形。薄壁部13a形成在金属板13的中央部。薄壁部13a形成在金属板的最外圆周部的同心圆上。薄壁部13a也可以在金属板的最外圆周部的同心圆上形成为C字形状。薄壁部的剖面具有V字形状，但并不局限于此，例如也能够设为U字形状。在薄壁部13a的外侧形成八个第一贯通孔13b。阀体12和金属板13的接合部形成在薄壁部13a的内侧。另外，当电池内压达到给定值时，在使阀体12和金属板13的接合部断裂的情况下，不需要在金属板13形成薄壁部13a。第一贯通孔13b作为在电池内部产生的气体的流路而发挥功能。对第一贯通孔13b的数量、形状没有特别限制，优选形成多个贯通孔使得相对于金属板13的中心成为点对称，且优选其形状为圆形。第一贯通孔13b的总面积优选为由金属板13的最外圆周部围起的区域的面积的5％以上且40％以下，更优选为15％以上且30％以下。另外，金属板13的最外圆周部是指从金属板13的垂线方向观察时的金属板13的最外圆周部。另外，金属板13的垂线方向与阀体12、金属板13以及绝缘板14的层叠方向一致。如图4所示，在绝缘板14中，在中央部形成中空部14a，在其周围形成四个第二贯通孔14b。优选中空部14a的面积为由绝缘板14的最外圆周部围起的区域的面积的2％以上且20％以下。另外，绝缘板14的最外圆周部是指从金属板13的垂线方向观察时的绝缘板14的最外圆周部。第二贯通孔14b的数量、形状没有特别限制，优选将第二贯通孔14b配置为从金属板13的垂线方向观察，第二贯通孔14b的至少一部分与第一贯通孔13b重叠。优选第一贯通孔13b和第二贯通孔14b的重叠部的总面积S2相对于第一贯通孔13b的总面积S1之比(S2/S1)为0.5以上且1以下。作为能够用于绝缘板14的材料优选高分子树脂材料，例示有聚丙烯(P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种圆筒形电池，具备：电极体；电解液；有底筒状的外装罐，收容所述电极体和所述电解液；以及封口体，密封所述外装罐，所述封口体包括阀体、具有中空部的绝缘板以及具有第一贯通孔的金属板，所述绝缘板配置在所述阀体以及所述金属板之间，所述阀体以及所述金属板中的至少一者具有向所述中空部的内部方向突出的突起部，所述阀体以及所述金属板在所述突起部相互接合，所述绝缘板具有在所述中空部的周围形成的第二贯通孔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.25 JP 2016-0610181.一种圆筒形电池，具备：电极体；电解液；有底筒状的外装罐，收容所述电极体和所述电解液；以及封口体，密封所述外装罐，所述封口体包括阀体、具有中空部的绝缘板以及具有第一贯通孔的金属板，所述绝缘板配置在所述阀体以及所述金属板之间，所述阀体以及所述金属板中的至少一者具有向所述中空部的内部方向突出的突起部，所述阀体以及所述金属板在所述突起部相互接合，所述绝缘板具有在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：原口心，宫田恭介，横山智彦，
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