密闭型电池和车辆制造技术

一种形成在密闭型电池的壳体的一部分中的安全阀(40，140，240，340)包括形成在薄部(42，142，242，342)中的断裂沟槽部(50，150，250，350)。薄部(42，142，242，342)形成为在水平方向上长的形状或在竖直方向上长的形状，并具有弯曲外缘部(45，145，245，345)，其中外缘部(43)的至少一部分是弯曲的。该薄部(42，142，242，342)具有中央直沟槽部(60，160，260，360)和一对侧沟槽部(70，170，270，370)，所述中央直沟槽部在薄部的中央部分中沿薄部的较长方向延伸，所述一对侧沟槽部形成在中央直沟槽部(60，160，260，360)在较长方向上的两侧并与中央直沟槽部的较长方向端部(60A，60B，160A，160B，260A，260B)连接。这里，侧沟槽部(70，170，270，370)的一部分形成为沿循弯曲外缘部(45，145，245，345)而弯曲。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种密闭型电池，其中电极体与电解质一起容纳在密闭壳体中。更特别地，本专利技术涉及一种设置有在壳体的内部压力上升时打开的安全阀的密闭型电池。本专利技术还涉及一种设置有该密闭型电池的车辆。
技术介绍
作为用于车辆的车载电源以及用于个人电脑和便携式终端等的电源，锂离子电池和其它的密闭型二次电池近年来变得越来越重要。特别地，重量轻并且能够获得高能量密度的锂离子电池也被用作用于车辆的车载高输出电源。这些密闭型电池通常设置有用于在壳体内的气体压力(即，内部压力)由于过度充电等而过度上升时释放该压力的内部压力释放机构。例如，曰本专利申请No. 11-273640公报(JP-A-11-273640)、日本专利申请 No. 2001-102024 公报(JP-A-2001-102024)和日本专利申请 No. 2001-256944 公报(JP-A-2001-256944)记载了这种内部压力释放机构的一个典型不例，其是通过在壳体的一部分中形成比壳体的任意其它部分薄的薄部(通常由金属制成)而制成的所谓的安全阀。该安全阀构造成使得在壳体的内部压力变得等于或大于预定值(即，打开压力)时，薄部断裂(打开)以释放该内部压力。图15示出在密闭型电池壳体的一部分中形成的安全阀的结构的一个示例。图中所示的安全阀2由薄部3和在薄部3中形成的断裂沟槽部(压印部)4构成，薄部3具有在水平方向上长的形状(更具体地，较长方向上的两侧为半圆形的卵形)并且比电池壳体的任意其它部分薄。如果壳体的内部压力变得等于或大于预定值(即，打开压力)，则该内部压力将使断裂沟槽部4断裂，并且薄部3将通常向外翻转，由此打开阀，如图16所示。对于上述安全阀2，如图16所示，打开的薄部3的开口部S的面积往往有限。特别地，在呈水平方向上长的形状(或竖直方向上长的形状)的薄部的较长方向上的两个端部的开口难以打开。但是，对于这种类型的安全阀来说，当壳体的内部压力上升到预定水平以上时，必需尽快打开所述阀并使薄部打开得更宽，以便将壳体内产生的气体快速释放到电池外部。但是，如果为了实现此要求而在薄部中形成过多的断裂沟槽部或者使断裂沟槽部的深度变得过深(即，如果使沟槽部变得非常薄)，则安全阀可能在壳体的内部压力超过预定水平之前(例如，当内部压力不正常地上升时)便打开。因此，在薄部中形成过多的过度断裂沟槽部或者使断裂沟槽部的深度过深(即，使沟槽部非常薄)也可能导致使阀打开的壳体内部压力在各个电池之间(在各个电池中设置的安全阀之间)产生差异。另外，如果薄部形成得过大，则可能降低壳体的强度，并且薄部可能由于突然的振动或冲击而破裂。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种具有在壳体的内部压力达到预定水平(即，预设的开阀压力)时有效地打开并且在打开时确保充分的开口面积的安全阀的密闭型电池。本专利技术还提供一种具有该密闭型电池的车辆。本专利技术的第一方面涉及一种密闭型电池。该密闭型电池包括构成正极和负极的电极体、电解质及容纳所述电极体和所述电解质的密闭壳体。在所述壳体的一部分中形成有在所述壳体的内部压力上升到等于或大于预定值时打开的安全阀。所述安全阀包括形成得比所述安全阀的周围部分薄的薄部，和形成在所述薄部中的断裂沟槽部。所述薄部在较长方向和较短方向之间尺寸不同，并且包括弯曲外缘部，其中在所述较长方向上的两端或两端附近的外缘部的至少一部分形成为弯曲的。典型的形状可例如为被称作卵形、椭圆形、长圆角矩形、跑道形等的在水平方向上长(或者在竖直方向上长)的形状。所述断裂沟槽部包括中央直沟槽部和一对侧沟槽部，所述中央直沟槽部在所述薄部的中央部分中沿所述薄部的所述较长方向延伸，所述一对侧沟槽部中的各个侧沟槽部分别形成在所述中央直沟槽部在所述较长方向上的两侧并与所述中央直沟槽部的相应的较长方向端部连接。这里，所述侧沟槽部的至少一部分形成为沿循所述弯曲外缘部而弯曲。根据该方面，当壳体的内部压力变得等于或大于预定水平时，安全阀能够有效地打开(即，断裂沟槽部的断裂导致所述薄部打开)。此时，断裂沟槽部使得能在薄部中形成(打开)具有预定水平的开口面积的宽的开口部。也就是，利用具有该结构的密闭型电池，在壳体的内部压力上升之后，接收来自该内部压力的大部分力的中央直沟槽部由于壳体的内部压力而断裂(即，开裂)。然后，中央直沟槽部的该断裂(即，开裂)导致与中央直沟槽部连接的两个侧沟槽部的断裂(即，开裂)。此时，具有该结构的安全阀的侧沟槽部是这样的，即沿着在薄部的较长方向上的两个端部处的弯曲外缘部的部分形成为弯曲的(即，与弯曲外缘部平行(并靠近)地形成为弯曲的，其中它们之间具有恒定不变的预定间隙)。因此，弯曲的部分断裂或向外弯曲，这不仅使中央直沟槽部的两侧、而且使与中央直沟槽部连接的两个侧沟槽部有效地开裂，由此使得薄部的较长方向上的两个端部在大的区域内有效地打开。在上述方面中，所述断裂沟槽部可形成为使得所述中央直沟槽部的厚度比所述侧沟槽部的厚度薄。根据该结构，上述的断裂沟槽部的中央直沟槽部更容易能够在侧沟槽部之前断裂(即，开裂)。因此，薄部能够有效地打开。另外，能够防止安全阀的开阀压力在电池产品之间广生偏差。在上述结构中，所述侧沟槽部可离所述中央直沟槽部越远以连续的或阶梯式的方式变得越厚。换句话说，所述侧沟槽部可朝所述中央直沟槽部越近以连续的或阶梯式的方式变得越薄。根据该结构，在中央直沟槽部断裂(即，开裂)之后，侧沟槽部能够从朝向薄部中心的区域朝较长方向上的端部顺次地断裂(即，开裂)，这使得阀能够在宽的打开区域内平顺地打开。在上述结构中，所述薄部可形成为卵形、圆角矩形、或椭圆形，其中所述较长方向上的两个端侧的外缘由所述弯曲外缘部构成。所述断裂沟槽部的所述侧沟槽部每个都可包括弯曲沟槽部和一对连接直沟槽部，所述弯曲沟槽部形成为沿循所述卵形的或椭圆形的薄部的所述弯曲外缘部的弯曲形状，所述一对连接直沟槽部将所述中央直沟槽部的所述相应的较长方向端部连接到所述弯曲沟槽部的两端。根据该结构，当壳体的内部压力变得等于或大于预定水平时，中央直沟槽部和相连接的直沟槽部的断裂使得沿中央直沟槽部位于两侧的薄部(即，卵形的或椭圆形的薄部的较长方向上的中央区域)向外打开。此外，侧沟槽部的断裂(即，开裂)使得位于较长方向上的两个端部区域的薄部有效地向外打开。因此，当壳体的内部压力变得等于或大于预定水平时能够形成宽的开口部(即，开口)。在上述结构中，所述弯曲沟槽部可形成为连续的弯曲沟槽部或不连续的弯曲沟槽部。在上述结构中，所述断裂沟槽部可形成为使得所述中央直沟槽部的厚度比所述侧沟槽部的厚度薄，且所述侧沟槽部的所述连接直沟槽部的厚度比所述弯曲沟槽部的厚度薄。根据该结构，上述的断裂沟槽部的中央直沟槽部在侧沟槽部之前断裂(B卩，开裂)，并且在中央直沟槽部断裂(即，开裂)之后，侧沟槽部能够从朝向薄部中心的区域朝较长方向上的端部顺次地断裂(即，开裂)，这使得阀能够在宽的打开区域内平顺地打开。在上述结构中，所述中央直沟槽部的厚度可大致等于或大于30 μ m但小于50 μ m,并且所述侧沟槽部的厚度可大致等于或大于50 μ m但小于100 μ m。在上述结构中，所述连接直沟槽部的厚度可大致等于或大于50 μ m但小于80 μ m,并且所述弯曲沟槽部的厚度可大致等于或大于80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】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松浦智浩，伊藤胜巳，藤井启，小田垣敏弘，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，富士发条株式会社，
类型：发明
国别省市：