组装封口体及使用该组装封口体的电池制造技术

本发明专利技术涉及使用于电池的组装封口体的改良。本发明专利技术的目的在于，特别对于具有高容量和高输出特性的电池，在电池发生问题时，可以确实地停止充放电。本发明专利技术的一实施形态的电池用组装封口体包括：(i)具有外部端子的导电性的盖子；(ii)配置在与发电单元相对一侧、且与发电单元所包含的一方的电极连接的金属板；(iii)配置在盖子和导电性膜状材料之间的导电的阀芯，以及(iv)配置在阀芯和导电性膜状材料之间的热膨胀性材料。在所述导电性膜状材料和所述阀芯的至少一处的规定的位置，以导通状态接合，在所述热膨胀性材料以规定倍率膨胀了之后，所述导电性膜状材料和所述阀芯的接合断开，所述导电性膜状材料和所述阀芯的导通被切断。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术关于电池，具体来说是关于电池中所使用的组装封口体的改良。
技术介绍
电池已知有很多种类。例如，作为小型日常生活用的代表性电池有锂二次电池。 锂二次电池能够在常温下使用，具有高的工作电压和高能量密度，以及良好的循环特性。因此，锂二次电池作为例如手机，便携信息终端(PDA)，笔记本电脑，摄像机等的便携小型电子设备的电源被广泛地利用。近年来，伴随着便携性电子设备的高性能化，作为电源而被使用的电池也被期望具有更高的性能。另一方面，大型电池被用于电力储藏，以及混合动力汽车和可外接充电式混合动力电动汽车等的电动汽车的马达驱动。特别是，使用于所述电动汽车的电源的电池需要具有高容量，还需要具有高输出特性等。由此，对于电池的高性能化的要求变得更高。但是，电池自身的性能提高之后，在产生短路等问题时，由于电池的构成等以及电解质的分解所产生的气体使得电池的内压容易上升。进一步地，由于这样的问题，会有电池的温度急剧地上升的情况发生。因此，为了进一步提高电池的安全性，需要进一步地谋求对策。以往，为了进一步提高电池的安全性，进行了各种研究。例如，在专利文献1中公开了，在封口板的不与电解液，电解液蒸汽或者电解液分解气体接触的部分，设有感应电池内的压力而工作的电流断路装置。专利文献1的目的在于，在过充放电时，即使电池内压上升，也可以防止电池着火或者破裂。在专利文献2中，公开了具有电流断路导线的封口板。即使由于电解液的分解而产生可燃性的气体，通过设在所述封口板上的阀膜，将电流断路导线与含有所述可燃性气体的空气隔离。专利文献2的目的在于防止在过充电时或者短路时产生电池破裂或者电池内产生的可燃性气体在电流切断时发生闪燃。在专利文献3中，公开了一种安全装置，其包括对应于电池盒的内压的上升而向电池盒的外侧方向的移动的隔壁，使电池反应部和端子导通的导电体，支撑于所述隔壁并切断所述导电体的刃部。专利文献3的目的在于，在电池内压上升时可以确实地将电流通路切断，即使产生火花，也能防止电解液的蒸汽、分解气体闪燃。在专利文献4中公开了一种电流断路机构，其配置有2个中空圆形的连接板使其各内周侧端部连接，所述2个连接板之间且在所述2个连接板的内周侧配置有热膨胀树脂， 在热膨胀树脂外周侧配置有非膨胀树脂。专利文献4的目的在于，在电池发生异常时，瞬时切断电流。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平7-254401号公报专利文献2 日本特开平6-215760号公报专利文献3 日本特开平10-321213号公报 专利文献4 日本特开2007-194069号公报
技术实现思路
专利技术要解決的问题专利文献1 3所公开的技术，意在在电池内压上升时，停止放电。但是，例如作为电动汽车的电源而使用的高容量的电池在产生短路问题时，有时在电池内压没有上升的期间，电池温度已经上升了。进一步地，电池温度在短时间内上升时，为了密封电池而使用的垫圈发生劣化，电池内产生的气体向外部泄露。因此，被假设为电池内压上升之前电池温度就上升了的电池，即使应用专利文献1 3所公开的技术，在发生问题时，并不一定会确实地停止放电。专利文献4所公开的技术中，在热膨胀树脂的厚度方向的两侧配置的2个连接板仅是线接触。由此，如专利文献4的表1所记载的，2个连接板之间的电阻值显示为0. 04 Ω 这样非常高的值。例如作为电动汽车的电源而使用的电池，需要有高输出特性。为了达成高输出特性，需要电池的内部电阻尽可能的小。但是，专利文献4所公开的电池，如上所述，2个连接板间的电阻值非常的高，因此可以认为电池的内部电阻也非常的高。即，专利文献4所公开的电池，不仅作为电动汽车的电源，而且作为日常生活用电池，也难以具有高的性能。因此，本专利技术的目的在于，特别对于具有高容量和高输出特性的电池，在电池发生问题时，可以确实地停止充放电。解决问题的手段本专利技术涉及一种电池用组装封口体，其用于对收容发电单元的电池盒进行封口， 该电池用组装封口体包括(i)具有外部端子的导电性的盖子；(ii)配置在与发电单元相对一侧、且与发电单元所包含的一方的电极连接的导电性膜状材料；(iii)配置在盖子和导电性膜状材料之间的阀芯，以及(iv)配置在阀芯和导电性膜状材料之间的热膨胀性材料，导电性膜状材料和阀芯在至少一处的规定的位置，以导通状态接合，在热膨胀性材料膨胀了规定倍率时，导电性膜状材料和阀芯的接合断开，导电性膜状材料和阀芯的导通被切断。本专利技术还涉及一种电池，其包括发电单元；收容发电单元的电池盒；对电池盒的开口部封口用的组装封口体。专利技术的效果在本专利技术中，导电性膜状材料和阀芯在至少一处的规定的位置处于金属接合的状态，因此导电性膜状材料和阀芯可以低电阻连接。因此，例如，可以维持高的输出特性。进一步地，通过在导电性膜状材料和阀芯之间配置热膨胀性材料，在产生问题且电池温度上升时，连接的导电性膜状材料和阀芯可以确实地分离。因此，通过本专利技术，特别是对于具有高容量及高输出特性的电池，能够探测电池内部的异常，确实地停止充放电。例如，根据本专利技术，在电池内压上升之前电池温度上升时，可以确实地停止充放电。本专利技术的区别特征记载在权利要求中，关于本专利技术的结构及内容，以及本申请的其他的目的及特征，参照结合附图的以下的说明可以更好的被理解。附图说明图1是概 略地示出本专利技术的一实施形态的电池的纵截面图。图2是概略地示出在热膨胀性材料膨胀之后，阀芯和导电性膜状材料的位置关系的纵截面图。图3是图2的圆III内部的放大图。图4是概略地示出本专利技术的其它的实施形态的电池所包含的组装封口体纵截面图。图5是概略地示出比较例制作的电池的纵截面图。符号说明10 电池11电池盒12发电单元13第1电极14第2电极15 隔膜16上部绝缘板17下部绝缘板18绝缘垫圈19第1导线20第2导线30、40组装封口体31 盖子31a外部端子32导电性膜状材料3lb、32a 贯通孔33、41 阀芯33a 凸部33b阀芯的中央部31C、33C设于阀芯的周缘部的平坦部34热膨胀性材料35绝缘层42阀芯的薄壁部具体实施例方式本专利技术的一实施形态的电池包括发电单元、收容发电单元的电池盒、对电池盒的开口部封口的组装封口体。组装封口体包括(i)具有外部端子的导电的盖子，( )配置在与所述发电单元相对的一侧，且连接于所述发电单元所包含的一个电极的导电性膜状材料，Qii) 配置在所述盖子和所述导电性膜状材料之间的导电的阀芯，及(iv)配置在所述阀芯和所述导电性 膜状材料之间的热膨胀性材料。所述导电性膜状材料和所述阀芯在至少一处的规定的位置以导通的状态接合，所述热膨胀性材料以规定的倍率膨胀时，所述导电性膜状材料和所述阀芯的接合断开，所述导电性膜状材料和所述阀芯的导通状态也被切断。以下，参照图1 3对本实施形态的电池进行说明。图1是示出本专利技术的一实施形态的电池的纵截面图。图2概略地示出在热膨胀性材料膨胀之后，阀芯和导电性膜状材料的位置关系。图3是图2的圆III内的放大图。又，在图1 3中，相同的结构单元都采用相同的符号。进一步地，图2仅示出组装封口体。图1的密闭型的圆筒形电池10包括电池盒11、收容在圆筒形电池盒11内的发电单元12、以及组装封口体30。发电单元12包含第1电极13、第2电极14、配置在第1 电极13和第2电本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电池用组装封口体，其用于对收容发电单元的电池盒进行封口，其特征在于，包括：（ｉ）具有外部端子的导电性的盖子；（ｉｉ）配置在与所述发电单元相对一侧、且与所述发电单元所包含的一方的电极连接的导电性膜状材料；（ｉｉｉ）配置在所述盖子和所述金属板之间的阀芯，以及（ｉｖ）配置在所述阀芯和所述导电性膜状材料之间的热膨胀性材料，所述导电性膜状材料和所述阀芯在至少一处的规定的位置，以导通状态接合，在所述热膨胀性材料膨胀了规定倍率时，所述导电性膜状材料和所述阀芯的接合断开，所述导电性膜状材料和所述阀芯的导通被切断。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.04.27 JP 2009-1079551.一种电池用组装封口体，其用于对收容发电单元的电池盒进行封口，其特征在于，包括(i)具有外部端子的导电性的盖子；(ii)配置在与所述发电单元相对一侧、且与所述发电单元所包含的一方的电极连接的导电性膜状材料；(iii)配置在所述盖子和所述金属板之间的阀芯，以及(iv)配置在所述阀芯和所述导电性膜状材料之间的热膨胀性材料，所述导电性膜状材料和所述阀芯在至少一处的规定的位置，以导通状态接合，在所述热膨胀性材料膨胀了规定倍率时，所述导电性膜状材料和所述阀芯的接合断开，所述导电性膜状材料和所述阀芯的导通被切断。2.如权利要求1所述的电池用组装封口体，其特征在于，所述阀芯具有包围所述热膨胀性材料的、沿着规定的圆周连续相连的凸部，所述凸部向所述导电性膜状材料侧突出，所述导电性膜状材料和所述凸部处于接合的状态。3.如权利要求1所述的电池用组装封口体，其特征在于，所述阀芯具有包围所述热膨胀性材料的、沿着规定的圆周被设置的至少一个独立的凸部，所述至少一个独立的凸部向所述导电性膜状材料侧突出，所述导电性膜状材料和所述凸部处于接合的状态。4.如权利要求1所述的电池用组装封口体，其特征在于， 所述热膨胀性材料的膨胀率在120°C以上达到最大。5.如权利要求4所述的电池用组装封口体，其特征在于， 所述热膨胀性材料在120°C的膨胀率为200 400%。6.如权利要求1所述的电池用组装封口体，其特征在于， 所述热膨胀性材料包含膨胀...

【专利技术属性】
技术研发人员：平川靖，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP