專利名稱：密閉電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種密閉電池，更具體地涉及在電極體內部的中空部分插入設置中心銷的密閉電池。
密閉電池中，能夠充放電的蓄電池變得普及起來，其中，特別是輕型、高能密度的鋰離子電池等非水蓄電池近年來普及起來了。
下面，以圓筒型鋰離子電池為一例，說明密閉電池的結構。
圓筒型鋰離子電池具有，將通過隔膜卷曲正極板和負極板而形成的螺旋狀電極體，收納于外殼中，注入電解液，用封口蓋封口的結構。
在收納于外殼中的螺旋狀電極體的中央部，形成中空部分。該中空部分是將通過隔膜卷曲正極板和負極板時所使用的卷曲用軸心取出后的痕跡。
有的鋰離子電池，在所述中空部分中插入設置圓筒狀中心銷。在鋰離子電池中插入設置中心銷的原因如下。
首先，第一個目的在于，抑制由反復的充放電，鋰離子電池的螺旋狀電極體中的極板產生變形。即，由于反復的充放電，螺旋狀電極體欲膨脹，但因為不能夠向被外殼所限制的外側膨脹，所以向中空部分集中膨脹。這時，螺旋狀電極體中，中空部分附近的極板產生變形，有時在產生上述變形的部分中產生短路。中心銷是為了抑制該基板的變形而設置的。
插入設置中心銷的另一個理由是，由于不慎，將鋰離子電池掉入火中，從而其內部溫度為高于200℃的高溫情況下，為了確保作為排氣通路的螺旋狀電極體的中空部分的緣故。通常，在鋰離子電池中使用由聚乙烯等微孔膜所構成的隔膜，但是該隔膜到了200℃以上的高溫，將熔融，有時會堵塞中空部分。中心銷是為了如上述的隔膜熔融的情況下，也能夠確保排氣通路而設置的。
由以上理由設置的中心銷，從成本和氣體排出效率等角度考慮，通常是筒狀地卷曲金屬薄板而形成，但是因為沒有接合圓周方向上的端部之間，所以構成在兩端部之間留有縫隙的結構。
但是，如上述的鋰離子電池從高處落下來，或者是相反地，物體掉在鋰離子電池上方時，外殼產生變形。上述的受到使外殼變形的外力的鋰離子電池，有時插入設置在內部的中心銷也將變形，變形很厲害時，有時會破損螺旋狀電極體的隔膜。
如上述，隔膜破損的情況下，雖然在鋰離子電池內部產生短路，但因為其短路發(fā)生面積較大，所以短路電流密度變小，電池溫度不會成為高溫(約130℃以上)。
但是，如上述，隔膜沒有受損，而中心銷變形，與縫隙面對的端部扎入到螺旋狀電極體中時，因為在螺旋狀電極體中，內部短路產生的面積小，僅在局部上發(fā)生短路，所以短路電流密度變大，電池容易成為高溫(130℃)。
為了解決上述課題，本發(fā)明的密閉電池，具有，通過隔膜設置的正極板和負極板形成具有內部空間的形狀而構成的電極體和插入設置在上述電極體內部空間的筒狀中心銷，其特征在于，上述中心銷在側壁上具有端部，上述端部中的至少一部分，不與電極體相接觸地設置在上述中心銷的假想外周的內側。
如上所述，具有沒有進行端部處理的中心銷的以往的密閉電池，在由外力，中心銷變形，與縫隙相鄰的端部朝向電極體變形的情況下，有時會損傷電極體，容易產生內部短路，并由此異常地發(fā)熱。
相對與此，上述本發(fā)明的密閉電池是，與縫隙相鄰的中心銷端部中的至少一部分位于中心銷假想外周的內側，即使受到外力，中心銷發(fā)生變形的情況下，至少設置于內側的端部很難對電極體帶來損傷，難以產生內部短路。因此，本發(fā)明的密閉電池，在由外力引起中心銷變形的情況下，也很難產生由內部短路引起的異常發(fā)熱。
另外，中心銷的假想外周是指，例如在筒狀體的一部分范圍形成有凹狀槽的情況下，插補該凹狀槽部分的外周。
中心銷有各種形狀，在截面方向上不產生棱角、加工性等角度考慮，理想的是在長度方向上具有縫隙的圓筒狀體。所述的圓筒狀體是指，與上述同樣，并不是指具有完全的圓形截面的筒體，而是指插補縫隙部分后的假想外周為圓形的筒體。
另外，本發(fā)明的密閉電池理想的是，即使是在由外力而中心銷發(fā)生變形的情況下，為了使電極體很難受到損傷，而使與縫隙面對的中心銷端部附近的外周面，向內側彎曲。
被彎曲的外周面之間所構成的角度，朝向中心銷的外側小于120°是更理想的。所述角度的理由，在后述的確認試驗中進行說明。
另外，外周面之間所構成的角度，0°(外周面之間平行的狀態(tài))并非為下限值，兩端部接觸于中心銷端部附近內周面狀態(tài)時的角度為下限值。
因此，本發(fā)明是，即使是在中心銷的兩端中的一端，接觸或者鄰近于其附近領域的中心銷內周面的情況下，也同樣具有上述效果。
在上述密閉電池中，如果在中心銷的側壁上設置窗口而連通中心銷的內外，則能夠實現輕型化，同時在電極體高度方向的中間，也能夠流通中心銷內外的電解液，所以從電池性能方面考慮是理想的。理想的是在中心銷整個側壁部分形成窗口。
另外，中心銷是由各種材料形成，但從加工性以及成本方面考慮，由金屬材料形成是理想的。
另外，本發(fā)明對具備電極體和中心銷的密閉電池有效，但適用于高能密度的非水蓄電池中時特別有效。


圖1為實施例的鋰離子電池的外觀斜視圖(一部分為截面圖)。
圖2為圖1中的中心銷的詳細圖。
圖3為變形例的中心銷的詳細圖。
圖4為沖擊試驗裝置及其方法的說明圖。
圖5表示在實施例3的鋰離子電池中設有的中心銷的外觀斜視圖。
圖1為表示本發(fā)明實施例的鋰離子電池1結構的斜視圖(一部分為截面圖)，圖2為表示其中的中心銷的斜視圖。
如圖1所示，鋰離子電池1具有，螺旋狀電極體10收納于有底圓筒形外殼30中，在其開口部設置封口蓋40，并將其鉚接固定封口的結構。
封口蓋40具備安全膜41和排氣孔42。設置安全膜41和排氣孔42是為了，在鋰離子電池1內部產生氣體，并由此電池內部壓力超過一定值的情況下，向外部排出鋰離子電池1內部的氣體而設置的。即，鋰離子電池1中，電池掉入火中而在電池內部產生的氣體，當電池內部壓力超過一定值時，破壞安全膜41，產生間隙，并由該間隙，通過排氣孔42向電池外排出。
螺旋狀電極體10，通過隔膜13，相向配置正極板11和負極板12，利用卷曲用的軸心，螺旋狀地卷曲而成的。具體地說，按照以下方法制造。
首先，將作為活性物質的LiCoO2、作為導電劑的碳黑、作為粘接劑的聚偏氟乙烯和作為溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮(以下，稱為[NMP])溶液進行混合，制備糊膏之后，除去正極集電接頭的焊接部位外，將上述糊膏涂敷于作為正極集電體的鋁箔(厚度20μm)的雙面上。然后，將溶劑進行干燥，用滾子壓縮至一定的厚度后截斷成具有規(guī)定寬度和長度，焊接鋁制的正極集電接頭，而制作正極板11。
另外，與此平行，將作為負極活性物質的石墨粉末、作為粘接劑的聚偏氟乙烯和作為溶劑的NMP溶液進行混合，制作糊膏之后，除去負極集電接頭的焊接部位外，將上述糊膏涂敷于作為正極集電體的鋁箔(厚度16μm)的雙面上。然后，將溶劑進行干燥，焊接鎳制的負極集電接頭，而制作負極板12。
接著，將上述正極板11和負極板12，通過由聚乙烯微孔膜構成的隔膜13(厚度25μm)纏繞，而制作螺旋狀電極體10。
在螺旋狀電極體10的中央部，殘留有取出卷曲用軸心后留下的痕跡-中空部分，在其中插入設置圓筒狀中心銷20。
設置中心銷20的目的在于，當如上述，鋰離子電池處于異常狀態(tài)(由于不慎掉入火中)時，確保排氣通道以及反復進行充放電時，抑制中空部分附近的螺旋狀電極體10的正極板11和負極板12的變形。
用圖2說明中心銷20的結構。
如圖2(a)所示，中心銷20具有圓筒狀的形狀，在長度方向上具有縫隙21。中心銷20是由切斷成規(guī)定大小的矩形狀金屬薄板形成，并從工時、成本的限制和排氣效率等方面考慮構成，不接合截面的兩端部，而在該兩端部之間留有縫隙21的結構。
用于中心銷20的薄板，只要是具有耐熱性、對電解液的耐腐蝕性，加工性以及成本上允許的就可以，例如板厚為0.05mm～0.5mm左右的不銹鋼等是優(yōu)選的。
另外，在中心銷20的上下端部上分別形成圓錐部20t。該圓錐部20t是為了容易插入到螺旋狀電極體10的中空部分，以及插入時為了不損傷隔膜13而形成的。上述的圓錐部20t是通過在上述卷曲加工后進行深沖加工或壓制加工等而形成。
用圖2(b)說明中心銷20的形狀。圖2(b)是圖2(a)的A-A截面圖。
中心銷20是具有圖2(b)所示的近似圓形狀截面的近似圓筒。但是，其中的一部分即面臨縫隙21的端部22a、22b的附近部分23a、23b，構成向筒的內側方向弧形彎曲的形狀，使其外周面之間具有一定角度θ。由此，端部22a、22b設置在將中心銷20的縫隙21插補的假想外周的內側，同時彎曲部分也不銳利。
這里，上述附近部分23a、23b的外周面之間形成的角度θ是將該外周面向中心銷20的外側打開的角度作為正時，使其角度小于140°是理想的，更理想的是使其角度小于120°。
上述中心銷20是例如通過使用具有一定形狀的模具的多成形機的卷曲加工而制造。
另外，除了上述方法以外，中心銷20可以通過過去的將矩形板材卷曲而制造圓筒狀體，在保持圓筒形的狀態(tài)下，向縫隙21的部分插入，在前端部具有上述一定角度θ的楔狀工具而形成，所以中心銷20的形成方法并不限于上述方法。
具有以上結構的中心銷20，即使在受到從鋰離子電池1的外部施加的力而變形的情況下，也很難對螺旋狀電極體10造成損傷，難以由內部短路引起異常的發(fā)熱。其理由如下。
上述過去的電池，例如如果從中心銷縫隙的開口方向轉動90度后的方向受到外力，則相鄰于縫隙的中心銷端部向螺旋狀電集體的方向變形，損傷螺旋狀電集體，并在螺旋狀電集體內部產生短路。
相對于此，具有上述中心銷20的本實施例的鋰離子電池1中，因為端部22a、22b設置在中心銷20的外周面的內側，所以中心銷20受到外力而變形的情況下，端部22a、22b很難接觸到隔膜13，難以給螺旋狀電極體10帶來損傷。
因此，上述鋰離子電池1，即使受到外力而產生變形時，也難以在收納于其內部中的螺旋狀電極體10內部產生短路，并且很難產生由內部短路引起的異常的發(fā)熱，所以是可信度高的電池。
另外，在上述圖2中表示的是角度θ約為80°左右的中心銷20，附近部分23a、23b越向內側折疊，該角度θ越小。即，角度θ可以是折彎成附近部分23a、23b之間相互平行(角度θ＝0)的程度。而且，如后述的變形例那樣，角度θ可以折彎成角度θ成為負值。(實施例2)利用圖3說明在本實施例2的鋰離子電池內部設置的中心銷25。圖3是表示中心銷25截面的截面圖。
另外，電池的基本結構與上述鋰離子電池1相同。不同點在于，中心銷25的截面形狀。
如圖3所示，本變形例中的中心銷25與上述中心銷20相同，是使用金屬(例如不銹鋼)薄板成形得到的圓筒，在截面的端部27a、27b之間具有縫隙26。
中心銷25與上述中心銷20不同的一點是，與上述圖2(b)中的中心銷20相比，將端部27a、27b的附近部分28a、28b的外周面折疊至更內側，使端部27a、27b位于與中心銷25的內周面接近的位置上。即，附近部分28a、28b并不朝向中心銷25的外側開口，而向內側開口，所以上述圖2(b)中的角度θ小于0°。
具有上述結構的中心銷25，基本上與上述的中心銷20相同，可以通過使用多成形機的卷曲加工而成形。
該中心銷25是，與上述中心銷20相比，在電池受到外力而變形的情下，端部27a、27b與隔膜13接觸的可能性更小。
因此，在受外力產生變形的情況下，具有中心銷25的鋰離子電池與上述實施例的鋰離子電池1相比，其端部27a、27b很難對隔膜13造成損傷。
因此，在內部具有隔膜25的鋰離子電池是，即使受到外力而電池發(fā)生變形、內部中心銷25發(fā)生變形的情況下，中心銷25也很難損傷螺旋狀電極體10，很難由在螺旋狀電極體10產生的內部短路，產生異常熱量。(實施例3)利用圖5說明本實施例3的鋰離子電池。圖5是表示設置在本實施例3的鋰離子電池內的中心銷29外觀的斜視圖。
電池中除了中心銷29以外的其它結構，因為與上述實施例1、2相同，所以省略了那一部分的說明。
如圖5(a)中所示，中心銷29與上述中心銷20的不同之處大致是以下兩點。
第一點是，在中心銷的側面上形成有多個圓形的窗口部29h。該窗口部29h設置成，在中心銷29的整個壁面上幾乎均勻地分布，在厚度方向貫穿中心銷29的側壁。
另外，中心銷29不同于上述中心銷20的另一個不同之處在于，在側壁的外面形成有絕緣性膜。利用圖5(b)說明這一點。圖5(b)是圖5(a)中的B-B截面圖。
如圖5(b)所示，具有窗口部29h的中心銷29，在利用多成形機等進行卷曲加工而形成的金屬板部291的外側壁面上形成絕緣膜292。該絕緣膜292是由硅酮樹脂構成的膜厚為1至20μm的層，是在進行卷曲加工之前的金屬板材上涂布而成的。
在內部具有上述中心銷29的鋰離子電池重量與上述實施例1、2的鋰離子電池重量相比，僅少出相當于窗口部29h的重量。這對于以0.1g作為單位要求輕型化的電池來講，是一個非常明顯的效果。例如，在由不銹鋼(SUS304)構成、板厚0.25mm、外徑φ3.0mm高度59.5mm的中心銷上，以50％的開孔率設置窗口部29h的情況下，即使算入絕緣膜292的重量，與沒有設置窗口部的情況相比輕0.4g。
另外，中心銷29的窗口部29h，也具有使電池內部的電解液流動變良好的作用。即，在該鋰離子電池中，因為電解液能夠通過窗口部29h，在中心銷29的內外進行流動，所以在電池內部中電解液的流動性優(yōu)異。因此，上述鋰離子電池是能夠在電池內部中順利地進行離子交換，且電池性能高的電池。
另外，在內部設置有中心銷29的鋰離子電池，即使面臨電池受到外力而中心銷29產生變形的情況，與上述實施例1、2的鋰離子電池相比，對螺旋狀電極體造成損傷的幾率要小。這是因為以下的兩個理由。
其中一個理由是，通過在中心銷29的側壁上形成窗口部29h，即使是中心銷29受到外力的情況下，設有窗口部29h的部分首先產生變形而吸收外力，所以與縫隙相鄰的端部很難產生變形。
第二個理由是，因為在中心銷29的外周面上形成有絕緣膜292，所以與暴露金屬面而設置于內部時的情況相比，即使向螺旋狀電極體方向變形，也難以產生短路。
因此，在內部設有中心銷29的鋰離子電池是輕型、并且電池性能高，即使從電池外部受外力的情況下，也能確保安全性的電池。
另外，上述的在中心銷29設置的窗口部29h形狀是圓形，但其形狀并不限于圓形。例如窗口部29h形狀可以是三角形或四角形或者是多角形。但從強度等方面考慮，開孔率以30％至50％左右為理想。
另外，只要具有絕緣性，絕緣膜292可以由硅酮樹脂以外的樹脂或陶瓷等材料形成，并且除了外側壁可以形成在內側壁或端面上。(其它事項)
上述實施例以及變形例中，在集電體中使用金屬箔，并使用在其中涂布活性物質之后的極板的圓筒型鋰離子電池為例，說明了本發(fā)明，但只要是在電極體的中空部分插入設置中心銷的密閉電池，種類、形狀等并不限于此。例如，本發(fā)明應用于鎳-氫電池或鎳-鎘電池等中也是有效的，而適用于具備具有層疊結構的電極體的電池等中也是有效的。
另外，插入到其中的中心銷的形狀，從可容易形成的觀點出發(fā)，如上述圓筒形狀為理想，但并不限于此。例如，具有卷曲的電極體的扁平方型電池等，可以在電極體中央部分的中空部分上使用截面形狀為長圓形的中空狀中心銷，而本發(fā)明也適用于這類中心銷中。
中心銷的材料，在以上使用的是不銹鋼，但并不限于此。例如也可以是鋁、鎳、鈦、鋼以及它們的合金。
另外，在上述實施例中和變形例中，對面臨縫隙兩端部的整個附近，進行了向內側彎曲的加工，但是進行彎曲加工的范圍可以僅限于端部的一部分范圍。例如，進行彎曲加工的范圍可以僅是中心銷容易受到外力而變形的地方(例如中心銷方向的中央部附近)。但是，當這樣僅對一部分端部進行彎曲加工的情況下，理想的是，加工圓滑使得在進行彎曲加工的范圍和沒有進行彎曲加工的范圍的邊界部分上不殘留棱角。
上述實施例中，是對與中心銷相臨的端部附近部分進行了彎曲加工，但僅彎曲加工其中的任意一方附近的情況下，也因為進行彎曲加工的那一側的端部很難對電極體產生損傷，所以能夠起到部分效果。
另外，中心銷可以是螺旋狀地成形。在這種情況下，如果僅將露于外側的一端，進行彎曲加工，使其向中心銷的內側彎曲，同樣在中心銷變形的情況下，也很難給電極體帶來損傷，難以由密閉電池內部的短路引起發(fā)熱。
另外，即使在截面具有3個以上端部形狀的中心銷，如果使其端部位于假想外周的內側地成形，同樣獲得上述效果。(確認試驗)進行以下試驗1、2，而對以上本發(fā)明的效果進行確認。
首先，為了確認上述實施例中的實施例1的效果進行了試驗1。制作了以下5種實施例和1種比較例的鋰離子電池，用于試驗。
用于試驗的電池是如下電池。
電池種類圓筒形鋰離子電池電池尺寸外徑φ18mm高度65mm隔膜材質 聚乙烯微孔膜膜厚 t＝25μm中心銷 材質 不銹鋼(SUS304)板厚 0.25mm外徑 φ3.0mm高度 59.5mm(1)實施例1與縫隙面臨的中心銷端部附近鄰域的外周面，向外側成60°地彎曲加工。(2)實施例2與縫隙面臨的中心銷端部附近鄰域的外周面，向外側成80°地彎曲加工。(3)實施例3與縫隙面臨的中心銷端部附近鄰域的外周面，向外側成100°地彎曲加工。(4)實施例4與縫隙面臨的中心銷端部附近鄰域的外周面，向外側成120°地彎曲加工。(5)實施例5與縫隙面臨的中心銷端部附近鄰域的外周面，向外側成140°地彎曲加工。(6)比較例與縫隙面臨的中心銷端部附近鄰域的外周面，向外側成180°，即沒有對外周面進行彎曲加工(以往產品)。
分別制作50個(1)至(6)的鋰離子電池，進行了如圖4所示的沖擊試驗。
如圖4所示，沖擊試驗是，將各鋰離子電池100放在臺200上面，在其上載置外徑φ16mm的鐵棒300，從鋰離子電池100的上方的5個水平高度，落下9.1kg重的重錘400。落下重錘的高度，從鋰離子電池100的上面起分別為10cm、20cm、30cm、40cm、50cm。每對一個水平，用10個鋰離子電池100，進行沖擊試驗。
另外，雖然未圖示，鐵棒300的兩端是由落下來的重錘400撞上其的那一刻即可解除支撐的支撐體而保持。另外，在鋰離子電池100，安裝了熱電偶，測定電池溫度。
本試驗中，上述落下試驗之后，記下產生內部短路的電池個數和產生內部短路的鋰離子電池100中，電池溫度大于130℃的電池個數。在表1中表示了其結果。
表1

表中的數值表示(產生內部短路且溫度高于130℃的電池個數)/(產生內部短路的電池個數)。
如在表1中所示，當重錘高度大于40cm時，參加試驗的所有鋰離子電池100，因為由隔膜的破損產生內部短路，所以沒有上述的，短路電流密度小，電池溫度高于130℃的電池。
另外，比較例的鋰離子電池，在重錘400的10cm至30cm3個高度水平上，產生內部短路，同時電池溫度高于130℃。即，比較例的鋰離子電池100，即使受到很小外力的情況下，相臨縫隙的中心銷端部將損傷螺旋狀電極體，產生內部短路，使電池溫度高于130℃。
與此相對，重錘400高度為10cm至30cm時的沖擊試驗后，實施例1至實施例4的所有的鋰離子電池沒有產生內部短路，相對于變形有優(yōu)異性能。
另外，實施例5的鋰離子電池，在沖擊試驗中，當從30cm的高度落下重錘400時，參加試驗的10個電池中只有一個產生內部短路。實施例5的鋰離子電池與上述同樣，相臨縫隙的中心銷端部附近的外周面之間構成的角度為140°。即，實施例5的鋰離子電池中，因為中心銷端部的上述角度大，所以即使在變形前狀態(tài)下，該中心銷端部也位于螺旋狀電極體的隔膜附近，所以由外力，中心銷產生變形的情況下，與實施例1至4的電池相比，容易產生內部短路。但是，即使是實施例5的鋰離子電池，與比較例的電池相比，明顯抑制產生內部短路。
由以上的結果可知，相臨縫隙的中心銷端部附近的外周面之間構成的角度小于120°是理想的。
另外，雖然沒有進行試驗，上述實施例2中的中心銷25與用于上述試驗1中的實施例1至實施例4電池中的中心銷相比較，電池受到外力時，抑制內部短路產生的效果更明顯。這是因為，中心銷25受到外力而變形的情況下，臨該縫隙的端部很難接觸到電極體的緣故。
試驗2然后，為了確認上述實施例中的實施例3的效果進行了試驗2。用于試驗的電池是如下電池。
電池種類圓筒形鋰離子電池電池尺寸外徑 φ18mm 高度 65mm隔膜材質 聚乙烯微孔膜膜厚 t＝25μm中心銷 材質 不銹鋼(SUS304)板厚 0.25mm外徑 φ3.0mm高度 59.5mm(1)實施例1是與上述試驗1中的實施例1相同規(guī)格的鋰離子電池，它在于內部設置的中心銷上沒有形成窗口部和絕緣膜。(2)實施例6在該鋰離子電池內部設有的中心銷是，僅在上述實施例1的中心銷中形成窗口部，但沒有形成絕緣膜。窗口部設置成圓形形狀，開孔率為50％。(3)實施例7在該鋰離子電池內部設有的中心銷是，在上述實施例6的中心銷的外側壁面上包覆有硅酮樹脂的中心銷。
分別制作上述(1)至(3)的鋰離子電池各40個，通過以下3個試驗進行評價。
(評價1)使用與上述圖4相同的試驗裝置，在3個水平(20cm、40cm、60cm)重錘高度下進行沖擊試驗。在每個水平分別使用10個電池進行試驗。
試驗方法與上述試驗1不同，記下試驗剛結束時的電池溫度高于40℃的電池個數。
(評價2)分別對10個電池進行外部加熱試驗，記下破裂的電池個數。具體地，將充滿電的每個電池，載置于250℃的熱板上，記錄電極體從外殼突出的電池個數。
在表2中表示了上述結果和使用于各電池中的中心銷的質量測定結果。
表2

如表2中所示，實施例1中的中心銷的質量最重，為1.0g，而實施例6和實施例7中的中心銷的質量分別為0.5g、0.6g，輕。實施例6和實施例7之間的質量差相當于絕緣膜的質量。
另外，在沖擊試驗中可以看出，即使在重錘高度為20cm的情況下，實施例1的10個電池中的5個電池溫度高于40℃，產生內部短路的幾率為50％。與此相對，在重錘高度為20cm的情況下，實施例6、7的電池中沒有出現溫度超過40℃的電池，可以看出即使受到外力的情況下也難以產生短路。特別是實施例7的電池，即使是在重錘高度為40cm的情況下，試驗后也沒有出現溫度超過40℃的電池，難以產生內部短路。
在外部加熱試驗中，所有電池(實施例1、實施例6、實施例7)都沒有發(fā)生破裂。即中心銷在電池受到250℃熱的情況下可靠地確保排氣路徑。
因此，在內部設有具有窗口的中心銷的電池中，僅減少窗口部重量，并且即使電池受外力，中心銷很難對電極體造成損傷，具有優(yōu)異的耐沖擊性。
另外，在電池內部設置具有窗口部、并且在外壁面上形成絕緣膜的中心銷的情況下，雖然僅增加了相當于絕緣膜的重量，但產生耐沖擊性優(yōu)異的效果。
如上所述，本發(fā)明的密閉電池是具有，通過隔膜設置的正極板和負極板形成具有內部空間的形狀而構成的電極體和插入設置在上述電極體內部空間的筒狀中心銷，其特征在于，上述中心銷在側壁上具有端部，上述端部中的至少一部分，不與電極體相接觸地設置在上述中心銷的假想外周的內側。
具有以上特征的本發(fā)明的密閉電池，中心銷中與電極體相鄰的端部中的至少一部分，設置在中心銷的假想外周的內側，由外力，中心銷變形的情況下，至少是設置于內部的端部很難受到損傷，難以由內部短路產生異常熱量。
特別是，本發(fā)明的密閉電池中，將與上述縫隙相鄰的端部附近的外周面之間構成的角度，朝向中心銷的外側設置成小于120°時，中心銷變形時能夠使電極體所受的損傷變得很小。因此，當中心銷具有上述結構時，本發(fā)明特別有效。
權利要求
1.一種密閉電池，具有，通過隔膜設置的正極板和負極板形成具有內部空間的形狀而構成的電極體和插入設置在上述電極體內部空間的筒狀中心銷，其特征在于，上述中心銷在側壁上具有端部，上述端部中的至少一部分，不與電極體相接觸地設置在上述中心銷的假想外周的內側。
2.根據權利要求1所述的密閉電池，其特征在于，上述中心銷是在側壁的長度方向上具有縫隙的圓筒體。
3.根據權利要求2所述的密閉電池，其特征在于，與上述縫隙相鄰的端部附近的外周面被卷曲，使上述端部位于上述中心銷的內側。
4.根據權利要求3所述的密閉電池，其特征在于，上述外周面之間構成的角度是，朝向上述中心銷的外側小于120°。
5.根據權利要求1至4任意一項中所述的密閉電池，其特征在于，與上述縫隙相鄰的兩端部中的至少一端部與其附近部分中的上述中心銷的內周面相接觸或相臨。
6.根據權利要求1至5任意一項中所述的密閉電池，其特征在于，在上述中心銷的側壁上設有連通上述中心銷內外的窗口部。
7.根據權利要求1至6任意一項中所述的密閉電池，其特征在于，上述中心銷是由金屬材料構成。
8.根據權利要求1至7任意一項中所述的密閉電池，其特征在于，上述電極體是卷曲上述正極板和負極板而成，它具有螺旋狀形狀。
9.根據權利要求1至8任意一項中所述的密閉電池，其特征在于，所述密閉電池是非水蓄電池。
全文摘要
一種密閉電池,中心銷(20)為圓筒狀,其一部分,即臨縫隙(21)的端部(22a)、(22b)附近鄰域的外周面具有向中心銷(20)的內側彎曲的形狀。因此,通過使端部(22a)、(22b)位于插補縫隙(21)后的中心銷(20)的假想外周內側,即使是由外力,中心銷(20)產生變形的情況下,也很難接觸到螺旋狀電極體(10)上,難以產生損傷。另外,中心銷(20)是,端部(22a)、(22b)附近鄰域(23a)、(23b)的外周面之間構成的角度小于120°地卷曲加工。上述密閉電池,即使是受到外力,產生變形的情況下,也難以由短路產生異常熱量。
文檔編號H01M2/04GK1423361SQ0215242
公開日2003年6月11日 申請日期2002年11月27日 優(yōu)先權日2001年11月28日
發(fā)明者巖永征人, 山下修一, 大木雅統(tǒng), 安武善作 申請人:三洋電機株式會社