二次电池、电池组、电子设备、电动工具以及电动车辆制造技术

一种二次电池，电极卷绕体、电解液以及与正极连接的正极接片容纳在外装罐中，电极卷绕体具有带状的正极和带状的负极隔着隔膜层叠并被卷绕的结构，在二次电池中，在电极卷绕体中正极接片侧的端部的附近配置有绝缘体，电极卷绕体及绝缘体各自的中央部具有中心孔，绝缘体配置成电极卷绕体的中心孔的位置与绝缘体的中心孔的位置排列于同轴上，绝缘体的中心孔的直径或尺寸大于电极卷绕体的中心孔的直径且小于正极接片的宽度的1.1倍。且小于正极接片的宽度的1.1倍。且小于正极接片的宽度的1.1倍。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二次电池、电池组、电子设备、电动工具以及电动车辆


[0001]本专利技术涉及二次电池、电池组、电子设备、电动工具以及电动车辆。

技术介绍

[0002]锂离子电池的用途正扩大到汽车、机械工具等。汽车、机械工具有时会从外部受到冲击而使电池破损，因此电池的耐冲击性成为重要的因素之一，正在进行各种开发研究。
[0003]专利文献1中公开了一种具有中心孔和圆周方向上的七个以上的开口部的绝缘板。在这样的绝缘板中，当因为温度急剧升高而在电池内产生气体时，产生的气体从绝缘板的孔和开口部被释放，从而能够防止电池破裂。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特表2014
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503978号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的技术问题
[0008]但是，在专利文献1的方法的情况下，有可能耐冲击性低。在用卷绕装置制作得到的电池元件(电极卷绕体)中，有时会因为微小的卷绕偏差而导致在贯通孔附近于电极卷绕体的顶侧产生隆起部。当因为对电池的冲击而使电极卷绕体在外装罐内发生移动时，有时隆起部会与顶侧的绝缘板碰撞，对安全阀机构造成伤害，使安全阀机构误动作。
[0009]因此，本专利技术的目的之一在于，提供耐外部冲击的电池。
[0010]用于解决技术问题的技术方案
[0011]本专利技术是一种二次电池，电极卷绕体、电解液以及与正极连接的正极接片容纳在外装罐中，电极卷绕体具有带状的正极和带状的负极隔着隔膜层叠并被卷绕的结构，在二次电池中，在电极卷绕体中正极接片侧的端部的附近配置有绝缘体，电极卷绕体及绝缘体各自的中央部具有中心孔，绝缘体配置成电极卷绕体的中心孔的位置与绝缘体的中心孔的位置排列于同轴上，绝缘体的中心孔的直径或尺寸大于电极卷绕体的中心孔的直径且小于正极接片的宽度的1.1倍。
[0012]专利技术效果
[0013]根据本专利技术的至少实施方式，能够实现适合于汽车、机械工具等的耐冲击性高的电池。需要指出，本说明书中例示的效果并不对本专利技术的内容进行限定解释。
附图说明
[0014]图1是一实施方式涉及的电池的概略剖视图。
[0015]图2是一实施方式涉及的绝缘体的俯视图。
[0016]图3是一实施方式涉及的电池的顶侧的剖视图。
[0017]图4是冲击试验和过载试验的合格率的图表。
[0018]图5的A至图5的C是绝缘体、无中心孔的无纺布和它们的一体物的俯视图。
[0019]图6的A是有中心孔的无纺布的俯视图，图6的B是将绝缘体与图6的A的无纺布贴合而得的一体物的俯视图。
[0020]图7是OCV不良率的图表。
[0021]图8的A及图8的B是表示绝缘体的变形例的俯视图。
[0022]图9是用于说明作为本专利技术的应用例的电池组的连接图。
[0023]图10是用于说明作为本专利技术的应用例的电动工具的连接图。
[0024]图11是用于说明作为本专利技术的应用例的无人航空器的连接图。
[0025]图12是用于说明作为本专利技术的应用例的电动车辆的连接图。
具体实施方式
[0026]以下，参照附图对本专利技术的实施方式等进行说明。需要指出，按照以下的顺序进行说明。
[0027]＜1.一实施方式＞
[0028]＜2.变形例＞
[0029]＜3.应用例＞
[0030]以下说明的实施方式等是本专利技术的优选的具体例，本专利技术的内容并不限定于这些实施方式等。
[0031]在本专利技术的实施方式中，作为二次电池，以圆筒形状的锂离子电池为例进行说明。当然，也可以使用锂离子电池以外的其他电池、圆筒形状以外的电池。
[0032]＜1.一实施方式＞
[0033]首先，对锂离子电池的整体构成进行说明。图1是锂离子电池1的概略剖视图。锂离子电池1例如如图1所示，是在电池罐11(外装罐)的内部收纳有电极卷绕体20的圆筒型的锂离子电池1。
[0034]具体而言，锂离子电池1例如在圆筒状的电池罐11的内部具备一对绝缘体12、13和电极卷绕体20。锂离子电池1例如也可以还在电池罐11的内部具备热敏电阻(PTC)元件以及加强部件等中的任意一种或两种以上。
[0035][电池罐][0036]电池罐11主要是收纳电极卷绕体20的部件。该电池罐11例如是一端部开放且另一端部封闭的圆筒状的容器。即，电池罐11具有开放的一端部(开放端部11N)。该电池罐11包含铁、铝以及它们的合金等金属材料中的任意一种或两种以上。不过，在电池罐11的表面也可以进行镍等金属材料中的任意一种或两种以上的镀覆处理。
[0037][绝缘体][0038]绝缘体12、13是具有相对于电极卷绕体20的卷绕轴方向(图1的铅直方向)大致垂直的面的片状的部件。绝缘体12，13以相互夹着电极卷绕体20的方式与电极卷绕体20的端部相邻配置。作为绝缘体12，13的材质，使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、电木(bakelite；胶木)等。电木有将酚醛树脂涂敷于纸或布之后进行加热而制作的纸电木、布电木。
[0039]顶侧(例如，电池罐11的开放端部11N侧)的绝缘体12呈图2所示那样的形状。绝缘
体12具有中心孔41(第一孔)和圆周方向(绝缘体12的中心孔41与外周部之间)的孔42(第二孔)，它们是在注入电解液时用于使电解液通过、在产生气体时用于使气体通过的孔。圆周方向(绝缘体的中心孔与外周部之间)上还开设有扇形的孔43(第三孔)，它是用于使正极接片25从电极卷绕体20侧向安全阀机构30侧(外侧)延伸出的孔。在安全阀机构30的下侧配置有正极接片25、顶侧的绝缘体12的中心孔41和电极卷绕体20的中心孔20C，顶侧的绝缘体12的中心孔41和电极卷绕体20的中心孔20C配置于同轴上。
[0040][铆接结构][0041]在电池罐11的开放端部11N，电池盖14及安全阀机构30隔着垫圈15被铆接，形成铆接结构11R(卷曲结构)。由此，在电池罐11的内部收纳有电极卷绕体20等的状态下，该电池罐11被密闭。
[0042][电池盖][0043]电池盖14是在电池罐11的内部收纳有电极卷绕体20等的状态下封闭该电池罐11的开放端部11N的部件。该电池盖14包含与电池罐11的形成材料同样的材料。电池盖14中的中央区域向图1的铅直方向突出。由此，电池盖14中的中央区域以外的区域(周边区域)隔着PTC元件与安全阀机构30接触。
[0044][垫圈][0045]垫圈15主要是通过介于电池罐11(折弯部11P)与电池盖14之间而密封该折弯部11P与电池盖14之间的间隙的部件。不过，在垫圈15的表面例如也可以涂布沥青等。
[0046]垫圈15包含绝缘性材料。绝缘性材料的种类没有特别限定，为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)以及聚丙烯(PP)等高分子材料。这是因为，边将电池罐11和电池盖14相互电分离的同时，边将折弯部11P与电池盖14之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种二次电池，电极卷绕体、电解液以及与正极连接的正极接片容纳在外装罐中，所述电极卷绕体具有带状的所述正极和带状的负极隔着隔膜层叠并被卷绕的结构，在所述二次电池中，在所述电极卷绕体中所述正极接片一侧的端部的附近配置有绝缘体，所述电极卷绕体及所述绝缘体各自的中央部具有中心孔，所述绝缘体配置成所述电极卷绕体的中心孔的位置与所述绝缘体的中心孔的位置排列于同轴上，所述绝缘体的中心孔的直径或尺寸大于所述电极卷绕体的中心孔的直径且小于正极接片的宽度的1.1倍。2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述外装罐具有开放端部，在所述开放端部设置有电池盖，在所述电池盖与所述正极接片之间具有安全阀机构，所述正极接片的一端与所述正极连接，另一端与所述安全阀机构连接。3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，在所述安全阀机构与所述正极接片之间设置有安全阀子盘，所述绝缘体的中心孔的直径或尺寸大于所述安全阀子盘的直径的1.03倍。4.根据权利要求1至3中任一项所述的二次电池，其中，以分别与所述绝缘体的中心孔和所述电极卷绕体的中心孔重叠的方式在两者之间设置有无纺布。5.根据权利要求1至4中任一项所述的二次电池，其中，所述绝缘体的中心孔的形状为圆形形状、多边形形状、或者将圆形与多边形组合而成的形状。6.根据权利要求1至5中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：袖山国雄，国分范昭，梅川雅文，长沼修，远藤阳子，孙铭，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：