密閉型電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種密閉型電池。在封裝有電極體以及電解液的電池殼體的側(cè)面形成有開裂槽的密閉型電池中，獲得即使受到因落下等引起的沖擊也難以開裂，安全且更加可靠地開裂的開裂槽的結(jié)構(gòu)。密閉型電池（1）具備在內(nèi)部封裝有電極體（30）以及電解液的柱狀的電池殼體（2）。在電池殼體（2）的平面部（13）形成構(gòu)成開裂線的開裂槽（41），該開裂線與在電池殼體（2）因內(nèi)壓的上升而膨脹時形成于上述電池殼體（2）的平面部（13）的棱線（L）交叉。開裂線在側(cè)視觀察時為朝一個方向呈突狀彎曲的第一彎曲部（42）與朝相對于上述第一彎曲部（42）的突出方向形成90度以上的角度的方向呈突狀彎曲的第二彎曲部（43）交替地連接的曲線。第一彎曲部（42）以及第二彎曲部（43）的至少一方與棱線（L）交叉。
【專利說明】密閉型電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在封裝有電極體及電解液的電池殼體的側(cè)面形成有在上述電池殼體內(nèi)的壓力比閾值大的情況下開裂的開裂槽的密閉型電池。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，公知有在電池殼體的側(cè)面形成有在上述電池殼體內(nèi)的壓力比閾值大的情況下開裂的開裂槽的密閉型電池。在上述的密閉型電池中，例如如日本專利第4166028號公報所公開地那樣，在電池殼體的側(cè)面上，并且在與上述電池殼體因內(nèi)壓的上升而膨脹時所形成的凸部棱線(棱線)交叉的位置形成有開裂槽。由此，若電池殼體內(nèi)的壓力比閾值大則開裂槽因上述電池殼體的變形而開裂，因此能夠使電池殼體內(nèi)的氣體等向外部釋放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]然而，如上述日本專利第4166028號公報的結(jié)構(gòu)那樣，在電池殼體的側(cè)面設(shè)置開裂槽的結(jié)構(gòu)的情況下，存在在電池落下等時開裂槽因電池殼體受到的沖擊而開裂的可能性。于是，存在電池殼體內(nèi)的電解液漏出的可能性。
[0004]對于此，考慮將由開裂槽構(gòu)成的開裂線的形狀形成為在電池落下等時難以開裂的形狀。然而，若將開裂線形成為上述形狀，則存在即使電池殼體內(nèi)的壓力成為閾值以上上述開裂槽也難以開裂的情況。
[0005]另外，為了從電池殼體內(nèi)高效地排出氣體，而優(yōu)選在開裂槽開裂的情況下，開口部分盡可能地增大的形狀的開裂線。然而，為了增大開口，若增大開裂的部分的面積，則存在已開裂的部分與電池殼體內(nèi)的電極體接觸而產(chǎn)生短路、造成覆蓋電池殼體的外裝薄膜損傷的可能性。
[0006]因此，在封裝有電極體以及電解液的電池殼體的側(cè)面形成有開裂槽的密閉型電池中，獲得即使受到因落下等引起的沖擊也難以開裂，另一方面對應(yīng)于電池殼體的內(nèi)壓安全且容易地開裂的開裂槽的結(jié)構(gòu)。
[0007]本發(fā)明的一個實施方式所涉及的密閉型電池具備在內(nèi)部封裝有電極體以及電解液的柱狀的電池殼體，在上述電池殼體的側(cè)面形成有構(gòu)成開裂線的開裂槽，該開裂線與在上述電池殼體因內(nèi)壓的上升而膨脹時形成于該電池殼體的側(cè)面的棱線交叉，上述開裂線在從法線方向觀察上述電池殼體的側(cè)面時為朝一個方向呈突狀彎曲的第一彎曲部與朝相對于該第一彎曲部的突出方向形成90度以上的角度的方向呈突狀彎曲的第二彎曲部交替地連接而成的曲線，上述第一彎曲部以及上述第二彎曲部的至少一方與上述棱線交叉(第一結(jié)構(gòu))。
[0008]在以上的結(jié)構(gòu)中，由開裂槽構(gòu)成的開裂線為曲線，因此與開裂線為直線的情況相t匕，開裂槽變得容易開裂。另外，上述開裂線具有在從法線方向觀察電池殼體的側(cè)面時朝一個方向呈突狀彎曲的第一彎曲部與朝相對于上述第一彎曲部的突出方向形成90度以上的角度的方向呈突狀彎曲的第二彎曲部，因此與單純圓弧狀的開裂線相比，開裂槽更容易開? ο
[0009]另外，開裂線形成上述那樣的形狀，因而難以因施加于電池殼體的沖擊而在開裂槽產(chǎn)生開裂。即，在開裂槽為直線的情況下，若從直線的延長線方向施加外部沖擊，則存在在開裂槽一下子產(chǎn)生開裂的可能性，但通過形成上述的結(jié)構(gòu)，能夠抑制因來自特定方向的外部沖擊而產(chǎn)生開裂。因此，通過上述的結(jié)構(gòu)，能夠防止開裂槽因施加于電池殼體的沖擊而開裂，電池內(nèi)部的電解液漏出的情況。
[0010]另外，如上述那樣，將第一彎曲部與第二彎曲部組合構(gòu)成開裂線，從而若開裂槽沿著上述開裂線開裂，則由第一彎曲部形成的突起部與由第二彎曲部形成的突起部分別朝向電池殼體的外側(cè)突出。由此，能夠增大由開裂槽的開裂而形成的開口，從而能夠?qū)㈦姵貎?nèi)部的氣體等從開裂部分高效地排出至外部。并且，通過上述的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒂砷_裂槽的開裂形成的突起部置于電池殼體的外側(cè)的位置，因此能夠防止在開裂部分，電池內(nèi)部與電池殼體之間產(chǎn)生短路。
[0011]另外，如上述那樣，將第一彎曲部與第二彎曲部組合構(gòu)成開裂線，從而與設(shè)置具有與上述開裂線相同的長度的圓弧狀的開裂線的情況相比，能夠縮小由開裂形成的突起部的大小。由此，能夠更加可靠地防止因由開裂形成的突起部而電池內(nèi)部與電池殼體之間產(chǎn)生短路，并且能夠防止因上述突起部造成覆蓋電池殼體的外裝薄膜等受到損傷。
[0012]在上述第一結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，優(yōu)選上述開裂線將一個上述第一彎曲部與一個上述第二彎曲部組合而成(第二結(jié)構(gòu))。
[0013]據(jù)此，通過構(gòu)成簡單的形狀(例如S字狀)的開裂線的開裂槽，能夠使在電池殼體變形時開裂槽更加容易地開裂，并且能夠容易地通過上述開裂槽的開裂形成較大的開口。
[0014]在上述第一結(jié)構(gòu)或者第二結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，優(yōu)選上述第一彎曲部朝向位于與上述開裂線交叉的上述棱線的基端側(cè)的上述電池殼體的端部呈突狀彎曲，上述開裂槽以上述第一彎曲部位于上述棱線上的方式形成于上述電池殼體的側(cè)面(第三結(jié)構(gòu))。
[0015]由此，第一彎曲部的突起部位于棱線上更靠近電池殼體的端部的位置，因此位于棱線上的第一彎曲部通過電池殼體的變形而容易產(chǎn)生開裂。即，棱線伴隨著電池殼體的變形而從上述電池殼體的端部的周邊產(chǎn)生，因此通過將第一彎曲部形成為朝向上述端部一側(cè)呈突狀彎曲的形狀，能夠使上述第一彎曲部在電池殼體的變形初期就開裂。因此，能夠使開裂槽因電池殼體的變形更加可靠地開裂。
[0016]在上述第一結(jié)構(gòu)~第三結(jié)構(gòu)中任一個結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，優(yōu)選上述開裂槽分別形成于上述電池殼體的一對對置的側(cè)面(第四結(jié)構(gòu))。
[0017]據(jù)此，分別形成于一對側(cè)面的開裂槽的一方因電池殼體的變形而開裂。由此，即便在電池殼體的內(nèi)壓超過閾值但形成于一側(cè)側(cè)面的開裂槽不開裂的情況下，形成于另一側(cè)側(cè)面的開裂槽也會開裂，因此能夠更加可靠地防止電池殼體的內(nèi)壓上升。
[0018]在上述第四結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，形成于上述一對側(cè)面中的一側(cè)側(cè)面的開裂線在從上述一側(cè)側(cè)面的法線方向觀察時，在上述一側(cè)側(cè)面中與形成于上述電池殼體的寬度方向的一側(cè)的棱線交叉，并 且位于上述電池殼體的軸線方向的一側(cè)的端部，形成于上述一對側(cè)面中的另一側(cè)側(cè)面的開裂線在從上述一側(cè)側(cè)面的法線方向觀察時，在上述另一側(cè)側(cè)面中與形成于上述電池殼體的寬度方向的另一側(cè)的棱線交叉，并且位于上述電池殼體的軸線方向的另一側(cè)的端部(第五結(jié)構(gòu))。[0019]據(jù)此，分別形成于一對側(cè)面的開裂槽在從一側(cè)側(cè)面的法線方向觀察電池殼體時，設(shè)置于上述電池殼體的對角位置。由此，即使在電池殼體的側(cè)面的寬度方向以及上下方向上存在程度較大的偏差，在上述側(cè)面中的寬度方向以及上下方向的變形存在偏差的情況下，分別形成于一對側(cè)面的開裂槽中的一方的開裂槽也會開裂。因此，能夠更加可靠地防止電池殼體的內(nèi)壓上升。
[0020]在上述第一結(jié)構(gòu)?第五構(gòu)成中任一個結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，優(yōu)選上述電池殼體是具有將長方形的短邊形成為圓弧狀的底面并且在內(nèi)部具有能夠收納上述電極體以及上述電解液的空間的柱狀體(第六結(jié)構(gòu))。
[0021]在上述形狀的電池殼體中，側(cè)面是不存在角的光滑的曲面，因此即便電池殼體膨脹，與六面體的電池殼體相比，端部處的張力也小。于是，施加于開裂槽的力也變小，因此在直線狀的開裂槽的情況下，即使開裂槽開裂，其開口也變小。與此相對，通過將開裂槽形成上述第一結(jié)構(gòu)那樣的形狀，與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)相比，能夠增大由開裂槽的開裂形成的開口。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式所涉及的密閉型電池，在電池殼體的側(cè)面以構(gòu)成開裂線的方式設(shè)置開裂槽，其中開裂線與棱線交叉，并且在側(cè)視觀察時朝形成90度以上的角度的方向呈突狀彎曲的第一彎曲部以及第二彎曲部交替地連接。由此，能夠獲得防止因由落下等引起的沖擊而開裂，另一方面對應(yīng)于電池殼體的內(nèi)壓安全且容易地開裂的開裂槽的結(jié)構(gòu)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I的密閉型電池的簡要結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0024]圖2是圖1中的I1-1I線剖視圖。
[0025]圖3是表示實施方式I的密閉型電池的簡要結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0026]圖4是表示實施方式I的密閉型電池的排氣部(vent)動作狀態(tài)的立體圖。
[0027]圖5是圖4中的V-V線剖視圖。
[0028]圖6是表示S字狀的開裂線的計算模型的一部分的圖。
[0029]圖7是表示直線狀的開裂線的計算模型的一部分的圖。
[0030]圖8是表示圓弧狀的開裂線的計算模型的一部分的圖。
[0031]圖9是表示通過計算以及實驗分別求得開裂槽的殘余厚度與工作壓力之間的關(guān)系的結(jié)果的圖表。
[0032]圖10是表示各形狀的開裂線的工作壓力的計算結(jié)果的圖。
[0033]圖11是表示在平面部的底面?zhèn)刃纬捎虚_裂槽的情況下的密閉型電池的簡要結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0034]圖12是實施方式I的變形例I的密閉型電池的相當于圖3的圖。
[0035]圖13是表示實施方式2的密閉型電池的簡要結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0036]圖14是實施方式2的密閉型電池的相當于圖4的圖。
[0037]圖15是表示其他的實施方式的密閉型電池的簡要結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0038]圖16是表示其他的實施方式的密閉型電池的簡要結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0039]圖17是表示其他的實施方式的密閉型電池的簡要結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖?！揪唧w實施方式】
[0040]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式詳細地進行說明。對圖中的相同或者相當部分標注相同的附圖標記并不重復(fù)其說明。
[0041]<實施方式1>
[0042](整體結(jié)構(gòu))
[0043]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I的密閉型電池I的簡要結(jié)構(gòu)的立體圖。該密閉型電池I具備:有底筒狀的外裝罐10、覆蓋上述外裝罐10的開口的蓋板20以及收納于上述外裝罐10內(nèi)的電極體30。在外裝罐10安裝有蓋板20，從而構(gòu)成在內(nèi)部具有空間的柱狀的電池殼體2。此外，在該電池殼體2內(nèi)除了電極體30以外還封裝有非水電解液(以下，簡稱為電解液)。
[0044]電極體30是如下形成的卷繞電極體，將各自形成為片狀的正極31以及負極32，在以間隔件33分別位于例如上述正極31與負極32之間以及上述負極32的下側(cè)的方式進行重疊的狀態(tài)下，如圖2所示卷繞成漩渦狀而形成。電極體30在以使正極31、負極32以及間隔件33重疊的狀態(tài)進行卷繞后，受擠壓而形成扁平狀。
[0045]此處，在圖2中僅圖示了電極體30的外周側(cè)的幾層的部分。然而，在該圖2中，省略了電極體30的內(nèi)周側(cè)部分的圖示，當然，在電極體30的內(nèi)周側(cè)也存在正極31、負極32以及間隔件33。另外，在圖2中，也省略了配置于蓋板20的電池內(nèi)側(cè)的絕緣體等的記載。
[0046]正極31是在鋁等金屬箔制造的正極集電體的雙面分別設(shè)置含有正極活性物質(zhì)的正極活性物質(zhì)層的電極。詳細而言，正極31通過將正極混合劑涂覆在由鋁箔等構(gòu)成的正極集電體上并使它們干燥而形成，該正極混合劑含有作為能夠吸收釋放鋰離子的含鋰氧化物的正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電助劑以及粘合劑等。作為正極活性物質(zhì)的含鋰氧化物優(yōu)選使用例如LiCoO2等鋰鈷氧化物、LiMn2O4等鋰猛氧化物、LiNiO2等鋰鎳氧化物等鋰復(fù)合氧化物。此外，作為正極活性物質(zhì)也可以僅使用一種物質(zhì)，也可以使用兩種以上的物質(zhì)。另外，正極活性物質(zhì)不限定于上述的物質(zhì)。
[0047]負極32是在銅等金屬箔制造的負極集電體的雙面分別設(shè)置含有負極活性物質(zhì)的負極活性物質(zhì)層的電極。詳細而言，負極32通過將負極混合劑涂覆在由銅箔等構(gòu)成的負極集電體上并使它們干燥而形成，該負極混合劑含有能夠吸收釋放鋰離子的負極活性物質(zhì)、導(dǎo)電助劑以及粘合劑等的。作為負極活性物質(zhì)優(yōu)選使用例如能夠吸收釋放鋰離子的碳素料料(石墨類、熱分解碳類、焦炭類、玻璃狀碳類等)。負極活性物質(zhì)不限定于上述的物質(zhì)。
[0048]另外，在電極體30的正極31連接有正極引線34，另一方面在負極32連接有負極引線35。由此，正極引線34以及負極引線35被引出至電極體30的外部。而且，該正極引線34的前端側(cè)與蓋板20連接。另一方面負極引線35的前端側(cè)如后所述經(jīng)由引線板27與負極端子22連接。
[0049]外裝罐10是鋁合金制造的有底筒狀部件，與蓋板20—同構(gòu)成電池殼體2。如圖1所示，外裝罐10是具有將長方形的短邊側(cè)形成為圓弧狀的底面11的有底筒狀的部件。詳細而言，外裝罐10具備底面11及具有光滑的曲面的扁平筒狀的側(cè)壁12。該側(cè)壁12具有一對對置的平面部13 (側(cè)面)與一對將上述平面部13彼此連接的半圓筒部14。外裝罐10以與底面11的短邊方向?qū)?yīng)的厚度方向的尺寸比與底面11的長度方向?qū)?yīng)的寬度方向小(例如，厚度為寬度的1/10左右)的方式形成為扁平形狀。另外，如后所述，該外裝罐10與蓋板20接合，蓋板20與正極引線34連接，因此該外裝罐10也兼作密閉型電池I的正極端子。
[0050]如圖2所示，在外裝罐10的內(nèi)側(cè)的底部配置有絕緣體15，該絕緣體15由聚乙烯片構(gòu)成、用于防止經(jīng)由該外裝罐10在電極體30的正極31與負極32之間產(chǎn)生短路。上述的電極體30配置為一個端部位于該絕緣體15上。
[0051]蓋板20以覆蓋外裝罐10的開口部的方式通過焊接與上述外裝罐10的開口部接合。該蓋板20與外裝罐10相同，由鋁合金制造的部件構(gòu)成，并以能夠嵌合至上述外裝罐10的開口部的內(nèi)側(cè)的方式將長方形的短邊側(cè)形成為圓弧狀。另外，在蓋板20的長度方向的中央部分形成有貫通孔。在該貫通孔內(nèi)插通有聚丙烯制造的絕緣襯墊21以及不銹鋼制造的負極端子22。具體而言，插通有大致柱狀的負極端子22的大致圓筒狀的絕緣襯墊21與上述貫通孔的周緣部嵌合。負極端子22具有在圓柱狀的軸部的兩端分別一體形成有平面部的結(jié)構(gòu)。負極端子22以平面部露出至外部，另一方面上述軸部位于絕緣襯墊21內(nèi)的方式相對于上述絕緣襯墊21進行配置。在該負極端子22上連接有不銹鋼制造的引線板27。由此，負極端子22經(jīng)由引線板27以及負極引線35與電極體30的負極32電連接。此外，在引線板27與蓋板20之間配置有絕緣體26。
[0052]在蓋板20以與負極端子22并排的方式形成有電解液的注入口 24。注入口 24形成為俯視觀察時為大致圓形狀。另外，注入口 24以直徑在蓋板20的厚度方向上分兩階段變化的方式具有小徑部以及大徑部。該注入口 24被密封栓25密封，該密封栓25以與上述注入口 24的直徑的變化對應(yīng)地形成為階梯狀。而且，上述密封栓25的大徑部一側(cè)的底面外周部與注入口 24的周緣部以不在密封栓25與注入口 24的周緣部之間產(chǎn)生間隙的方式通過激光焊接進行接合。
[0053](排氣部)
[0054]如圖1以及圖3所示，在外裝罐10的側(cè)面形成有構(gòu)成排氣部23的開裂槽41。詳細而言，在外裝罐10的側(cè)壁12中的沿密閉型電池I的寬度方向延伸的平面部13上形成有構(gòu)成大致S字狀的開裂線的開裂槽41。該開裂槽41構(gòu)成為若電池殼體2內(nèi)的壓力比閾值大則開裂。
[0055]在側(cè)視觀察外裝罐10時，開裂槽41具有朝向側(cè)面外側(cè)(一方向)呈突狀彎曲的第一彎曲部42與朝向作為與上述側(cè)面外側(cè)相反的方向的側(cè)面內(nèi)側(cè)呈突狀彎曲的第二彎曲部43。在該實施方式中，第一彎曲部42的突出方向(凸部分的突出方向，以下相同。)與第二彎曲部43的突出方向存在180度的不同。對于該開裂槽41而言，通過將第二彎曲部43的一端側(cè)與第一彎曲部42的一端側(cè)連接，而如上述那樣構(gòu)成大致S字狀的開裂線。S卩，由開裂槽41形成的開裂線僅由曲線構(gòu)成。此外，在本實施方式中，第一彎曲部42與第二彎曲部43形成為具有大致相同的半徑的半圓狀。
[0056]如上述那樣，將開裂槽41形成為具有第一彎曲部42以及第二彎曲部43的大致S字狀，從而詳細而言如后所述，與將開裂線形成為直線或者圓弧狀的情況相比，對應(yīng)于電池殼體2的內(nèi)壓變得更容易開裂。
[0057]另外，將開裂槽41形成為大致S字狀，從而與將相同長度的開裂槽形成為直線或者圓弧狀的情況相比，能夠?qū)㈤_裂槽41形成在狹窄的范圍內(nèi)。特別地，在開裂槽為直線的情況下，若從直線的延長線方向施加外部沖擊，則存在在開裂槽一下子產(chǎn)生開裂的可能性，但在上述結(jié)構(gòu)的情況下，能夠抑制因來自特定方向的外部沖擊而產(chǎn)生開裂。因此，即使對電池殼體2施加因落下等引起的沖擊，開裂槽41也難以開裂。
[0058]另外，在本實施方式中，開裂槽41形成為比平面部13的其他部分薄。例如，開裂槽41在沖壓成形外裝罐10時，與上述外裝罐10 —同通過沖壓形成。由此，通過沖壓加工在開裂槽41的周緣部分產(chǎn)生加工固化，因此能夠?qū)崿F(xiàn)上述開裂槽41的周緣部分的強度提高。因此，即便在對密閉型電池I施加由落下等引起的沖擊的情況下，也能夠抑制開裂槽41因該沖擊而開裂。
[0059]如圖3所示，開裂槽41設(shè)置于在電池殼體2伴隨著因密閉型電池I的內(nèi)部短路等引起的內(nèi)部壓力的上升而膨脹的情況下形成于外裝罐10的棱線L上。具體而言，在本實施方式的情況下，開裂槽41以第一彎曲部42與棱線L交叉的方式設(shè)置于外裝罐10的平面部
13。并且，開裂槽41以第一彎曲部42朝向位于棱線L的基端側(cè)的電池殼體2的角部(端部)呈突狀彎曲的方式設(shè)置于平面部13。
[0060]此處，在電池殼體2膨脹時被上述電池殼體2的外周部分(在電池殼體2為本實施方式那樣的形狀的情況下，為四角部分)拉拽，外裝罐10的平面部13的一部分隆起而形成棱線L。因此，如圖3所示，棱線L在電池殼體2的側(cè)視觀察時形成為從上述電池殼體2的四角朝向內(nèi)側(cè)延伸。此外，在圖3中，棱線L形成為從電池殼體2的四角朝向內(nèi)側(cè)延伸的直線狀，但如上述那樣，電池殼體2膨脹而形成于外裝罐10的平面部13的隆起部分成為棱線，因此棱線L的形狀也可以為曲線，另外，棱線L彼此也可以相連。
[0061]在外裝罐10中，棱線L是在電池殼體2膨脹時作用于外裝罐10的應(yīng)力增大的部分，因此如上述那樣，以與棱線L交叉的方式設(shè)置開裂槽41，從而開裂槽41伴隨著外裝罐10的變形而容易開裂。具體而言，若電池殼體2膨脹，則外裝罐10的平面部13沿著棱線L被拉拽，因此在上述平面部13中強度較弱的開裂槽41開裂。
[0062]特別地，如上述那樣，將開裂槽41以第一彎曲部42朝向位于棱線L的基端側(cè)的電池殼體2的角部呈突狀彎曲的方式設(shè)置于平面部13，從而能夠?qū)⑸鲜龅谝粡澢?2的突起部置于更加靠近電池殼體2的角部的位置。棱線L伴隨著電池殼體2的變形而從上述電池殼體2的角部的周邊產(chǎn)生，因此能夠使位于棱線L上的第一彎曲部42在電池殼體2的變形初期就開裂。
[0063]如上，若在與開裂槽41的棱線L交叉的部分產(chǎn)生開裂，則開裂沿著上述開裂槽41行進。由此，開裂槽41整體開裂。如圖4所示，通過該開裂槽41的開裂而形成半圓狀的舌部 44、45。
[0064]詳細而言，若電池殼體2內(nèi)的壓力變得比閾值大,開裂槽41因上述電池殼體2的變形而開裂，則如圖4所示，舌部44、45分別由上述開裂槽41的第一彎曲部42以及第二彎曲部43形成。即，上述的舌部44、45形成為與開裂槽41的第一彎曲部42以及第二彎曲部43對應(yīng)的形狀(在本實施方式的情況中為半圓狀)。
[0065]此時，如圖5所示，就外裝罐10的平面部13而言，因開裂槽41的開裂，舌部44、45成為相對于其他部分浮起的狀態(tài)，從而形成間隙46。S卩，若因開裂槽41的開裂而在外裝罐10的平面部13產(chǎn)生切痕，則在被上述外裝罐10的角部拉拽的棱線L上的部分中，靠近上述角部的部分被朝外側(cè)拉拽，從而舌部44、45相對于側(cè)壁12的其他的部分被提起(圖中的空心箭頭)。滯留于電池殼體2內(nèi)的氣體等從形成于上述的舌部44、45與平面部13的其他部分之間的間隙46排出至外部。即，包括開裂槽41的平面部13的一部分作為排氣部23發(fā)揮功能。
[0066]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，對應(yīng)于舌部44、45被提起的部分，與開裂線為直線狀的情況相t匕,能夠增大開裂部分的開口面積,從而能夠?qū)㈦姵貧んw2內(nèi)的氣體等高效地排出至外部。
[0067]并且，由開裂槽41的開裂而形成的舌部44、45朝向電池殼體2的外側(cè)突出，因此能夠防止上述舌部44、45與電池殼體2內(nèi)的電極體30接觸而產(chǎn)生短路。
[0068]另外，在上述結(jié)構(gòu)的情況下，與以描繪半圓狀的開裂線的方式設(shè)置與開裂槽41長度相同的開裂槽的情況相比，由開裂形成的舌部的大小變小，因此能夠防止舌部帶給覆蓋電池殼體2的側(cè)壁12的外裝薄膜(省略圖示)損傷。
[0069](因排氣部形狀的不同而帶來的影響)
[0070]接下來，使用計算結(jié)果等對在以描繪大致S字狀的開裂線的方式形成開裂槽41的情況下獲得的效果進行說明。此外，為了比較，對以描繪其他形狀的開裂線的方式設(shè)置開裂槽的情況也進行了計算。
[0071]在圖6~圖8中示意性地示出了計算所使用的模型的一部分。圖6示出了以描繪大致S字狀的開裂線的方式形成開裂槽41的計算模型。圖7示出了以描繪直線狀的開裂線的方式形成開裂槽51的計算模型。圖8示出了以描繪圓弧狀的開裂線的方式形成開裂槽61的計算模型。如上述的圖6~圖8所示，在以下的計算中，開裂槽41、51、61設(shè)置為位于分別距電池殼體2的平面部13中的底面11側(cè)以及半圓筒部14側(cè)相同的距離(在圖中為X)。
[0072]此外，大致S字狀的開裂槽41以及圓弧狀的開裂槽61分別形成為圖中的縱向與橫向的尺寸(在圖中為Y)大致相同，并且開裂槽41、61彼此的縱向及橫向尺寸也成為大致相同尺寸。另外，直線狀的開裂槽51形成為直線的長度(在圖中為Y)與大致S字狀的開裂槽41以及圓弧狀的開裂槽61中的縱向以及橫向的尺寸大致相同。
[0073]在以下的計算中，使用了作為結(jié)構(gòu)分析軟件的LS-DYNA (注冊商標)。另外，在計算中開裂槽是否已開裂(排氣部是否工作)的判定使用了延展性開裂的判定所使用的以下的公式。
[0074][公式I]
[0075]
【權(quán)利要求】
1.一種密閉型電池，其特征在于， 具備在內(nèi)部封裝有電極體以及電解液的柱狀的電池殼體， 在上述電池殼體的側(cè)面形成有構(gòu)成開裂線的開裂槽，該開裂線與在上述電池殼體因內(nèi)壓的上升而膨脹時形成于該電池殼體的側(cè)面的棱線交叉， 上述開裂線在從法線方向觀察上述電池殼體的側(cè)面時為朝一個方向呈突狀彎曲的第一彎曲部與朝相對于該第一彎曲部的突出方向形成90度以上的角度的方向呈突狀彎曲的第二彎曲部交替地連接而成的曲線， 上述第一彎曲部以及上述第二彎曲部的至少一方與上述棱線交叉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密閉型電池，其特征在于， 上述開裂線將一個上述第一彎曲部與一個上述第二彎曲部組合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的密閉型電池，其特征在于， 上述第一彎曲部朝向位于與上述開裂線交叉的上述棱線的基端側(cè)的上述電池殼體的立而部呈關(guān)狀彎曲， 上述開裂槽以上述第一彎曲部位于上述棱線上的方式形成于上述電池殼體的側(cè)面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的密閉型電池，其特征在于， 上述開裂槽分別形成于上述電池殼體的一對對置的側(cè)面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的密閉型電池，其特征在于， 形成于上述一對側(cè)面中的一側(cè)側(cè)面的開裂線在從上述一側(cè)側(cè)面的法線方向觀察時，在上述一側(cè)側(cè)面中與形成于上述電池殼體的寬度方向的一側(cè)的棱線交叉，并且位于上述電池殼體的軸線方向的一側(cè)的端部， 形成于上述一對側(cè)面中的另一側(cè)側(cè)面的開裂線在從上述一側(cè)側(cè)面的法線方向觀察時，在上述另一側(cè)側(cè)面中與形成于上述電池殼體的寬度方向的另一側(cè)的棱線交叉，并且位于上述電池殼體的軸線方向的另一側(cè)的端部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項所述的密閉型電池,其特征在于， 上述電池殼體是具有將長方形的短邊形成為圓弧狀的底面并且在內(nèi)部具有能夠收納上述電極體以及上述電解液的空間的柱狀體。
【文檔編號】H01M2/12GK103999259SQ201180069998
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月1日
【發(fā)明者】山本真由美, 前園寬志, 亙理聰一, 伊佐亞希乃 申請人:日立麥克賽爾株式會社