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二次電池以及電池組的制作方法

文檔序號(hào):11388251閱讀:192來源:國知局
二次電池以及電池組的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及具備在電池流過過大的短路電流時(shí)切斷電流路徑的熔絲部的二次電池、以及具備多個(gè)該二次電池的電池組。



背景技術(shù):

在二次電池的正極、負(fù)極間由于某種原因而短路的情況下,在二次電池中流動(dòng)過大的短路電流。已知一種二次電池,設(shè)想這種情況而具備切斷電流路徑的熔絲部。

在專利文獻(xiàn)1中公開了一種二次電池,在收納由正極以及負(fù)極構(gòu)成的電極體的外封裝體的外部,設(shè)置了熔絲部。

圖10是表示專利文獻(xiàn)1所公開的熔絲部的結(jié)構(gòu)的部分剖視圖。外封裝體101的開口部由封口體102進(jìn)行封口。在封口體102設(shè)置外部端子104,外部端子104通過集電體103與一個(gè)極板連接。在封口體102的表面,形成了與外部端子104結(jié)合的板105。而且,在板105的一部分形成了厚度變薄的熔絲部106。若在二次電池發(fā)生短路而流動(dòng)過大的短路電流,則熔絲部106由于焦耳熱而熔斷,從而切斷電流路徑。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:jp特開2015-5492號(hào)公報(bào)



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的主要目的在于提供一種二次電池,在收納電極體的外封裝體的外部設(shè)置了熔絲部的二次電池中能夠提高可靠性。

本發(fā)明所涉及的二次電池具備:電極體,其具備正極板以及負(fù)極板;外封裝體,其具有開口部,收納電極體;封口體,其對(duì)開口部進(jìn)行封口;端子,其與正極板或者負(fù)極板連接,穿過設(shè)置于封口體的貫通孔;和導(dǎo)電構(gòu)件,其在封口體的外部側(cè)與端子連接,導(dǎo)電構(gòu)件具有熔絲部,熔絲部由蓋構(gòu)件覆蓋,在具有熔絲部的導(dǎo)電構(gòu)件與封口體之間設(shè)置了絕緣構(gòu)件。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種在收納電極體的外封裝體的外部設(shè)置了熔絲部的二次電池中能夠提高可靠性的二次電池。

附圖說明

圖1是示意性表示本發(fā)明的一實(shí)施方式中的二次電池的結(jié)構(gòu)的圖,(a)是俯視圖,(b)是剖視圖。

圖2是將圖1所示的二次電池的正極端子附近放大進(jìn)行表示的部分放大圖,(a)是俯視圖,(b)是剖視圖。

圖3是說明使用嵌件成型來形成正極導(dǎo)電構(gòu)件、蓋構(gòu)件以及絕緣構(gòu)件的方法的圖,(a)是加工后的正極導(dǎo)電構(gòu)件的俯視圖,(b)是其剖視圖。

圖4是說明使用嵌件成型來形成正極導(dǎo)電構(gòu)件、蓋構(gòu)件以及絕緣構(gòu)件的方法的圖。

圖5是將圖1所示的二次電池的負(fù)極端子附近放大進(jìn)行表示的部分放大剖視圖。

圖6是將本發(fā)明的其他實(shí)施方式中的二次電池的正極端子附近放大進(jìn)行表示的部分放大圖,(a)是俯視圖,(b)是剖視圖。

圖7是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式中的熔絲部的結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖8是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式中的正極導(dǎo)電構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖9是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式中的電池組的結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖10是表示以往的具備熔絲部的二次電池的結(jié)構(gòu)的部分放大剖視圖。

符號(hào)說明

1二次電池

10電極體

11正極芯體露出部

12負(fù)極芯體露出部

13正極集電體

14負(fù)極集電體

15正極端子

16負(fù)極端子

17正極導(dǎo)電構(gòu)件

17a第1區(qū)域

17b第2區(qū)域

17a貫通孔

18負(fù)極導(dǎo)電構(gòu)件

20外封裝體

21封口體

21a貫通孔

21b突起部

22墊圈

23絕緣構(gòu)件

24密封構(gòu)件

25排出閥

30熔絲部

30a孔

30b狹縫

31蓋構(gòu)件

32絕緣構(gòu)件

32a插入孔

32b伸出部

40墊圈

41、42絕緣構(gòu)件

43翻轉(zhuǎn)板

44空洞部

50電池組

具體實(shí)施方式

以下,基于附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。另外,本發(fā)明不限定于以下的實(shí)施方式。此外,在不脫離實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的效果的范圍的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變更。

圖1(a)、(b)是示意性表示本發(fā)明的一實(shí)施方式中的二次電池的結(jié)構(gòu)的圖,圖1(a)是俯視圖,圖1(b)是剖視圖。

如圖1(a)、(b)所示,在本實(shí)施方式中的二次電池1中,作為發(fā)電要素的電極體10與電解液一起收納在外封裝體20內(nèi)。這里,電極體10形成如下構(gòu)造:正極板以及負(fù)極板隔著隔板(均未圖示)進(jìn)行卷繞或者層疊。作為正極板,可以使用在金屬制的正極芯體表面設(shè)置了包含正極活性物質(zhì)的正極活性物質(zhì)層的部件。作為負(fù)極板,可以使用在金屬制的負(fù)極芯體表面設(shè)置了包含負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極活性物質(zhì)層的部件。正極板以及負(fù)極板分別在其一側(cè)部具有未形成活性物質(zhì)層的正極芯體露出部11以及負(fù)極芯體露出部12。而且,正極板以及負(fù)極板配置為正極芯體露出部11以及負(fù)極芯體露出部12分別在相反方向上伸出。正極芯體露出部11經(jīng)由正極集電體13與正極端子15連接,此外,負(fù)極芯體露出部12經(jīng)由負(fù)極集電體14與負(fù)極端子16連接。正極端子15以及負(fù)極端子16分別穿過設(shè)置在封口體21上的貫通孔固定在封口體21。進(jìn)而,在封口體21的外部側(cè),在正極端子15以及負(fù)極端子16分別連接了正極導(dǎo)電構(gòu)件17以及負(fù)極導(dǎo)電構(gòu)件18。在封口體21設(shè)置用于注入電解液的注液孔,該注液孔在注入電解液后被密封構(gòu)件24密封。此外,在封口體21設(shè)置了排出閥25,排出閥25在外封裝體20的內(nèi)部壓力上升時(shí)斷裂,釋放壓力。

另外,在二次電池1是非水電解質(zhì)二次電池的情況下,正極芯體、正極集電體13以及正極端子15優(yōu)選由鋁或者鋁合金構(gòu)成。此外,負(fù)極芯體、負(fù)極集電體14以及負(fù)極端子16優(yōu)選為銅或者銅合金。

外封裝體20以及封口體21優(yōu)選為金屬制,優(yōu)選由鋁、鋁合金、不銹鋼、鐵等構(gòu)成。

圖2(a)、(b)是將圖1(a)、(b)所示的二次電池1的正極端子15附近放大表示的部分放大圖,圖2(a)是俯視圖,圖2(b)是剖視圖。

如圖2(a)、(b)所示,正極端子15穿過設(shè)置在封口體21上的貫通孔21a固定在封口體21。此外,正極端子15與封口體21之間,由配設(shè)于貫通孔21a的內(nèi)面的墊圈(gasket)22進(jìn)行密封。正極端子15在封口體21的內(nèi)部側(cè)與正極集電體13連接。此外,正極端子15在封口體21的外部側(cè)與正極導(dǎo)電構(gòu)件17連接。此外,封口體21和正極集電體13由絕緣構(gòu)件23電絕緣。另外,也可以將墊圈22和絕緣構(gòu)件23設(shè)為一個(gè)構(gòu)件。此外,墊圈22以及絕緣構(gòu)件23分別優(yōu)選為樹脂制。

正極端子15在封口體21的內(nèi)面?zhèn)韧ㄟ^焊接等與正極集電體13連接,在封口體21的外表面?zhèn)韧ㄟ^鉚接與正極導(dǎo)電構(gòu)件17連接。由此,正極端子15固定在封口體21。另外,也可以將正極端子15在封口體21的內(nèi)面?zhèn)韧ㄟ^鉚接連接與正極集電體13連接。此外,也可以將正極端子15在封口體21的外表面?zhèn)韧ㄟ^焊接與正極導(dǎo)電構(gòu)件17連接。

正極導(dǎo)電構(gòu)件17在其一部分具有熔絲部30。正極導(dǎo)電構(gòu)件17由板狀的構(gòu)件構(gòu)成,具有與正極端子15連接的第1區(qū)域17a、和從該第1區(qū)域17a向與正極端子15相反一側(cè)延伸的第2區(qū)域17b。這里,第2區(qū)域17b的厚度比第1區(qū)域17a的厚度厚。而且,在第1區(qū)域17a,形成了電阻比正極導(dǎo)電構(gòu)件17的其他區(qū)域大的熔絲部30。熔絲部30由截面積比正極導(dǎo)電構(gòu)件17的其他部位小的部位構(gòu)成。在本實(shí)施方式中,熔絲部30通過在正極導(dǎo)電構(gòu)件17的一部分設(shè)置沿其厚度方向延伸的孔30a而構(gòu)成。此外,在第2區(qū)域17b,例如在排列多個(gè)二次電池1來構(gòu)成電池組時(shí),接合用于將各二次電池1的端子彼此進(jìn)行接合的外部導(dǎo)電構(gòu)件(母線)。另外,也可以使與正極端子15連接的第1區(qū)域17a和從該第1區(qū)域17a向與正極端子15相反一側(cè)延伸的第2區(qū)域17b成為相同的厚度。正極導(dǎo)電構(gòu)件17優(yōu)選為金屬制,例如能夠采用鋁或者鋁合金制。

本實(shí)施方式中的二次電池1的特征在于,在收納了電極體10的外封裝體20的外部設(shè)置了熔絲部30的二次電池中,熔絲部30被蓋構(gòu)件31覆蓋。此外,特征在于:至少在構(gòu)成熔絲部30的正極導(dǎo)電構(gòu)件17與封口體21之間設(shè)置了絕緣構(gòu)件32。

在二次電池1發(fā)生短路而流過過大的短路電流時(shí),熔絲部30被熔斷,但在熔絲部30熔斷后,電弧飛散。熔絲部30因?yàn)樵O(shè)置在外封裝體20的外部,所以例如若在附近配置了電路基板等部件,則有可能由于電弧的飛散而導(dǎo)致部件受損。但是,在本實(shí)施方式中,因?yàn)槿劢z部30被蓋構(gòu)件31覆蓋,所以能夠防止這種電弧飛散所引起的部件的破損。另外,蓋構(gòu)件31優(yōu)選為樹脂制構(gòu)件,更優(yōu)選為電絕緣性的樹脂制構(gòu)件。蓋構(gòu)件31只要是電絕緣性則也能夠使用樹脂制以外的構(gòu)件。此外,蓋構(gòu)件31也可以設(shè)為具有非常大的電阻的構(gòu)件,但優(yōu)選為電絕緣性。

在本實(shí)施方式中,在正極導(dǎo)電構(gòu)件17與封口體21之間配置了絕緣構(gòu)件32。因此,短路電流流動(dòng)而熔絲部30熔斷,第2區(qū)域17b和正極端子15被電切斷之后,能夠可靠地防止第2區(qū)域17b和正極端子15經(jīng)由封口體21而成為電連接的狀態(tài)。

此外,在本實(shí)施方式中,在從相對(duì)于封口體21垂直的方向觀察導(dǎo)電構(gòu)件17時(shí),熔絲部30設(shè)置于與封口體21重疊的區(qū)域。因此,由于封口體21配置在熔絲部30的下方,所以在熔絲部30熔斷時(shí),能夠防止電弧飛散。另外,封口體21中與熔絲部30對(duì)置的部分的厚度,優(yōu)選大于外封裝體20的側(cè)壁的厚度。此外,更優(yōu)選在熔絲部30與封口體21之間配置絕緣構(gòu)件32或蓋構(gòu)件31的一部分。

此外,本實(shí)施方式中的熔絲部30設(shè)置在正極端子15的附近。因此,將正極端子15的上端部鉚接于正極導(dǎo)電構(gòu)件17時(shí),正極導(dǎo)電構(gòu)件17有可能在厚度方向上產(chǎn)生撓曲。若熔絲部30由如專利文獻(xiàn)1所公開的那樣的正極導(dǎo)電構(gòu)件17的厚度變薄的部位構(gòu)成,則對(duì)正極端子15進(jìn)行鉚接時(shí),有可能損傷熔絲部30。例如,有可能以正極導(dǎo)電構(gòu)件17的厚度變薄的部位為邊界,正極導(dǎo)電構(gòu)件17發(fā)生彎折變形。

但是,在本實(shí)施方式中,熔絲部30是設(shè)置于正極導(dǎo)電構(gòu)件17的沿正極導(dǎo)電構(gòu)件17的厚度方向延伸的孔。因此,即使在將正極端子15的上端部鉚接于正極導(dǎo)電構(gòu)件17的情況下,也能夠防止熔絲部30損傷。

此外,在本實(shí)施方式中,在封口體21的長(zhǎng)邊方向上,在熔絲部30的一側(cè)設(shè)置了第1區(qū)域17a,在熔絲部30的另一側(cè)設(shè)置了第2區(qū)域17b。而且,第2區(qū)域17b的厚度比第1區(qū)域17a的厚度厚。由此,能夠獲得如下效果。

在第2區(qū)域17b焊接連接外部導(dǎo)電構(gòu)件(母線)等構(gòu)件時(shí),在第2區(qū)域17b中產(chǎn)生被局部加熱的部分。而且,由于第2區(qū)域17b內(nèi)的溫度差,第2區(qū)域17b有可能發(fā)生撓曲變形。由于這樣的第2區(qū)域17b的撓曲,負(fù)荷施加于熔絲部30,有可能導(dǎo)致熔絲部30損傷或者變形。在本實(shí)施方式中,通過使第2區(qū)域17b的厚度變大,從而即使在第2區(qū)域17b中焊接連接了外部導(dǎo)電構(gòu)件(母線)等構(gòu)件的情況下,也能夠可靠地防止第2區(qū)域17b由于焊接時(shí)產(chǎn)生的熱而發(fā)生撓曲變形。另外,這種效果,在熔絲部30沒有由蓋構(gòu)件31覆蓋的情況下也可以獲得。但是,在熔絲部30由蓋構(gòu)件31覆蓋、并且蓋構(gòu)件31配置為與熔絲部30接觸的情況下,能夠更可靠地防止熔絲部30的損傷。

此外,正極端子15連接于正極導(dǎo)電構(gòu)件17中厚度較薄的第1區(qū)域17a。因此,能夠抑制在由于振動(dòng)、沖擊等而對(duì)正極導(dǎo)電構(gòu)件17施加了負(fù)荷時(shí)正極端子15變形,正極端子15附近的密閉性降低。

另外,第2區(qū)域17b的厚度,優(yōu)選為第1區(qū)域17a的厚度的1.2~5倍,優(yōu)選為1.5~4倍,更優(yōu)選為2~4倍。

如本實(shí)施方式那樣,熔絲部30優(yōu)選形成在厚度比第2區(qū)域17b薄的區(qū)域,例如形成在具有與第1區(qū)域17a同等厚度的區(qū)域。由此,能夠容易地形成電阻較大的部位。此外,由于第1區(qū)域17a設(shè)置在正極端子15側(cè),所以能夠?qū)⑷劢z部30形成在正極端子15附近。由此,能夠?qū)⑷劢z部30配置在封口體21與正極端子15的固定部的附近,因而振動(dòng)、沖擊等所引起的負(fù)荷難以施加到熔絲部30。此外,由此,能夠減小對(duì)正極端子15進(jìn)行鉚接時(shí)施加于熔絲部30的應(yīng)力,能夠防止熔絲部30的損傷。

在本實(shí)施方式中,絕緣構(gòu)件32配設(shè)在正極導(dǎo)電構(gòu)件17與封口體21對(duì)置的區(qū)域。此外,封口體21具有朝向正極導(dǎo)電構(gòu)件17突出的突起部21b。另一方面,絕緣構(gòu)件32具有插入突起部21b的插入孔32a。而且,突起部21b配置為被插入到絕緣構(gòu)件32的插入孔32a內(nèi)與正極導(dǎo)電構(gòu)件17接觸。由此,正極導(dǎo)電構(gòu)件17和封口體21電連接。此外,除了上述結(jié)構(gòu)之外,正極導(dǎo)電構(gòu)件17還與絕緣構(gòu)件32連接,所以即使對(duì)正極導(dǎo)電構(gòu)件17作用相對(duì)于封口體21進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的方向的力,也能夠防止正極導(dǎo)電構(gòu)件17的位置偏移。

另外,正極導(dǎo)電構(gòu)件17和封口體21不需要直接接觸,也可以經(jīng)由其他導(dǎo)電構(gòu)件來電連接。此外,也可以在正極導(dǎo)電構(gòu)件17的下表面設(shè)置突起,使該突起與封口體21接觸。

此外,在本實(shí)施方式中,絕緣構(gòu)件32具備相比于正極導(dǎo)電構(gòu)件17的第2區(qū)域17b的上表面向上方伸出的伸出部32b。由此,在第2區(qū)域17b焊接外部導(dǎo)電構(gòu)件(母線)時(shí),能夠以伸出部32b為基準(zhǔn),容易地進(jìn)行外部導(dǎo)電構(gòu)件(母線)的定位。

在本實(shí)施方式中,如圖2(b)所示,正極端子15的上端部相比于正極導(dǎo)電構(gòu)件17的第2區(qū)域17b的上表面而處于下方。由此,在正極導(dǎo)電構(gòu)件17的第2區(qū)域17b連接外部導(dǎo)電構(gòu)件(母線)等時(shí)等,能夠可靠地防止其他構(gòu)件或制造裝置與正極端子15接觸,正極端子15附近的構(gòu)件發(fā)生損傷,正極端子15附近的密閉性降低。

在本實(shí)施方式中,如圖2(b)所示,在正極導(dǎo)電構(gòu)件17中,在貫通孔21a的周圍形成了凹部。而且,正極端子15被鉚接在該凹部?jī)?nèi)。由此,能夠使正極端子15的上端部的位置成為更低的位置,故優(yōu)選。另外,更優(yōu)選通過激光焊接等將正極端子15的鉚接部和正極導(dǎo)電構(gòu)件17中設(shè)置于貫通孔21a周圍的凹部的邊緣部進(jìn)行焊接。

在本實(shí)施方式中,如圖2(b)所示,絕緣構(gòu)件32具有固定于正極導(dǎo)電構(gòu)件17的固定部。由此,絕緣構(gòu)件32和正極導(dǎo)電構(gòu)件17被可靠地固定,能夠防止施加振動(dòng)沖擊等負(fù)荷而導(dǎo)致絕緣構(gòu)件32損傷。該固定部設(shè)置為與正極導(dǎo)電構(gòu)件17的側(cè)面以及上表面接觸。作為該固定部,可以設(shè)為爪形狀,使固定部與正極導(dǎo)電構(gòu)件17嵌合。另外,也可以在正極導(dǎo)電構(gòu)件17的第2區(qū)域17b的端部設(shè)置薄壁部,使絕緣構(gòu)件32的固定部與設(shè)置于第2區(qū)域17b的端部的薄壁部嵌合。

在本實(shí)施方式中,封口體21的突起部21b與正極導(dǎo)電構(gòu)件17接觸。這里,優(yōu)選對(duì)封口體21的突起部21b與正極導(dǎo)電構(gòu)件17的接觸面積進(jìn)行調(diào)整,在短路電流流過時(shí),封口體21的突起部21b和正極導(dǎo)電構(gòu)件17的連接部熔融。而且,優(yōu)選在熔絲部30熔斷后,封口體21的突起部21b和正極導(dǎo)電構(gòu)件17被焊接連接,可靠地形成旁路(bypass)。

封口體21具有朝向正極導(dǎo)電構(gòu)件17突出的突起部21b。另一方面,絕緣構(gòu)件32具有插入突起部21b的插入孔32a。而且,突起部21b配置為被插入到絕緣構(gòu)件32的插入孔32a內(nèi)與正極導(dǎo)電構(gòu)件17接觸。由此,絕緣構(gòu)件32以及固定于絕緣構(gòu)件32的正極導(dǎo)電構(gòu)件17相對(duì)于封口體21的面方向被固定,能夠獲得禁止旋轉(zhuǎn)的效果。

如圖2(b)所示,優(yōu)選正極導(dǎo)電構(gòu)件17中與封口體21的連接部和熔絲部30的距離,大于正極導(dǎo)電構(gòu)件17中的熔絲部30和貫通孔17a的距離。

如圖2(b)所示,優(yōu)選正極導(dǎo)電構(gòu)件17中的第1區(qū)域17a的下表面和正極導(dǎo)電構(gòu)件17中的第2區(qū)域17b的下表面配置在同一面上。由此,能夠?qū)⒄龢O導(dǎo)電構(gòu)件17中的第1區(qū)域17a的下表面和正極導(dǎo)電構(gòu)件17中的第2區(qū)域17b的下表面保持在同一面上,所以能夠抑制施加到熔絲部30的負(fù)荷。

如本實(shí)施方式所示,蓋部?jī)?yōu)選配置為與熔絲部30接觸。由此,能夠更可靠地增強(qiáng)熔絲部30。

優(yōu)選在封口體21的長(zhǎng)邊方向上,從正極導(dǎo)電構(gòu)件17的封口體21的中央側(cè)的端部起封口體21的長(zhǎng)邊方向上的正極導(dǎo)電構(gòu)件17的長(zhǎng)度的40~60%的位置處,形成熔絲部30。由此,能夠平衡性良好地在正極導(dǎo)電構(gòu)件17連接正極端子15以及外部導(dǎo)電構(gòu)件(母線)。

正極導(dǎo)電構(gòu)件17的第2區(qū)域17b優(yōu)選為在整個(gè)厚度方向上由同一材料構(gòu)成。尤其是,正極導(dǎo)電構(gòu)件17的第2區(qū)域17b優(yōu)選整個(gè)厚度方向由鋁或者鋁合金構(gòu)成。

此外,外部導(dǎo)電構(gòu)件(母線)中與正極導(dǎo)電構(gòu)件17的第2區(qū)域17b連接的部分以及封口體21中正極導(dǎo)電構(gòu)件17的第2區(qū)域17b,優(yōu)選由鋁或者鋁合金構(gòu)成。由此,各構(gòu)件間的連接狀態(tài)成為良好的狀態(tài),所以在熔絲部30熔斷后,外部導(dǎo)電構(gòu)件(母線)一正極導(dǎo)電構(gòu)件17的第2區(qū)域17b-封口體21的電阻能夠進(jìn)一步減少。

能夠在正極導(dǎo)電構(gòu)件17的第2區(qū)域17b的上表面設(shè)置突起。由此,在第2區(qū)域17b焊接外部導(dǎo)電構(gòu)件(母線)時(shí),能夠以第2區(qū)域17b的上表面上所設(shè)置的突起為基準(zhǔn),容易地進(jìn)行外部導(dǎo)電構(gòu)件(母線)的定位。能夠在外部導(dǎo)電構(gòu)件(母線)設(shè)置開口或者切口,將設(shè)置于第2區(qū)域17b的上表面的突起配置到該開口或者切口的內(nèi)部。

在本發(fā)明中,蓋構(gòu)件31和絕緣構(gòu)件32也可以由同一構(gòu)件構(gòu)成。此時(shí),正極導(dǎo)電構(gòu)件17和蓋構(gòu)件31以及絕緣構(gòu)件32優(yōu)選為一體地構(gòu)成。正極導(dǎo)電構(gòu)件17和蓋構(gòu)件31以及絕緣構(gòu)件32的一體構(gòu)成,例如能夠使用嵌件成型來形成。

參照?qǐng)D3(a)、(b)以及圖4來說明使用嵌件成型形成正極導(dǎo)電構(gòu)件17和蓋構(gòu)件31以及絕緣構(gòu)件32的方法。

首先,將正極導(dǎo)電構(gòu)件17加工為圖3(a)、(b)所示那樣的形狀。這里,圖3(a)是加工后的正極導(dǎo)電構(gòu)件17的俯視圖,圖3(b)是其剖視圖。如圖3(a)、(b)所示,通過對(duì)板狀的正極導(dǎo)電構(gòu)件17進(jìn)行壓制加工,從而形成與正極端子15連接的第1區(qū)域17a、和從第1區(qū)域17a向與正極端子15相反一側(cè)延伸的第2區(qū)域17b。此時(shí),第2區(qū)域17b的厚度被加工為比第1區(qū)域17a的厚度厚。而且,在第1區(qū)域17a形成構(gòu)成熔絲部30的孔30a和正極端子15穿過的貫通孔17a。

接下來,將正極導(dǎo)電構(gòu)件17安裝到規(guī)定形狀的模具(未圖示)后,在該模具的空間注入熔融樹脂,由此如圖4所示,對(duì)正極導(dǎo)電構(gòu)件17和蓋構(gòu)件31以及絕緣構(gòu)件32進(jìn)行嵌件成型。

如此,通過嵌件成型將正極導(dǎo)電構(gòu)件17和蓋構(gòu)件31以及絕緣構(gòu)件32一體地形成,由此能夠提高熔絲部30的強(qiáng)度。據(jù)此,即使在對(duì)正極導(dǎo)電構(gòu)件17施加了負(fù)荷的情況下,也能夠防止熔絲部30損傷。

例如,在對(duì)二次電池1施加了較強(qiáng)的沖擊、振動(dòng)時(shí),有可能對(duì)熔絲部30施加負(fù)荷?;蛘?,在二次電池1在厚度方向上發(fā)生膨脹的情況下,在正極導(dǎo)電構(gòu)件17中與外部導(dǎo)電構(gòu)件(母線)連接的部分和與正極端子15連接的部分,有可能在水平方向上分別向相反一側(cè)施加負(fù)荷。在這種情況下,會(huì)對(duì)熔絲部30施加負(fù)荷。

此外,在正極端子15通過鉚接而連接于正極導(dǎo)電構(gòu)件17的情況下,在對(duì)正極端子15進(jìn)行鉚接時(shí),能夠防止損傷熔絲部30。此外,通過將正極導(dǎo)電構(gòu)件17和蓋構(gòu)件31以及絕緣構(gòu)件32作為部件而一體化,從而能夠簡(jiǎn)化二次電池1的組裝工序。

圖5是將圖1(a)、(b)所示的二次電池1的負(fù)極端子16附近放大進(jìn)行表示的部分放大剖視圖。另外,負(fù)極端子16附近的結(jié)構(gòu),在未形成熔絲部而取而代之形成了短路機(jī)構(gòu)這一點(diǎn)上,與正極端子15附近的結(jié)構(gòu)不同。

如圖5所示,負(fù)極端子16穿過設(shè)置在封口體21的貫通孔而固定在封口體21。此外,負(fù)極端子16與封口體21之間通過墊圈40進(jìn)行密封。負(fù)極端子16在封口體21的內(nèi)部側(cè)與負(fù)極集電體14連接。此外,負(fù)極端子16在封口體21的外部側(cè)與負(fù)極導(dǎo)電構(gòu)件18連接。此外,封口體21和負(fù)極導(dǎo)電構(gòu)件18通過絕緣構(gòu)件41而被電絕緣。此外,封口體21和負(fù)極集電體14通過絕緣構(gòu)件42而被電絕緣。

負(fù)極導(dǎo)電構(gòu)件18優(yōu)選由銅或者銅合金構(gòu)成。此外,也可以使負(fù)極導(dǎo)電構(gòu)件18具有由銅或者銅合金構(gòu)成的區(qū)域和由鋁或者鋁合金構(gòu)成的區(qū)域,在由銅或者銅合金構(gòu)成的區(qū)域連接負(fù)極端子16,在由鋁或者鋁合金構(gòu)成的區(qū)域連接由鋁或者鋁合金構(gòu)成的外部導(dǎo)電構(gòu)件(母線)。也可以將負(fù)極導(dǎo)電構(gòu)件18設(shè)為鋁或者鋁合金制,并將負(fù)極端子16中與負(fù)極導(dǎo)電構(gòu)件18連接的部分設(shè)為鋁或者鋁合金制。

如圖5所示,在封口體21的一部分形成空洞部44,并配置作為可變構(gòu)件的翻轉(zhuǎn)板43使得覆蓋該空洞部44。另外,作為該部分的形成方法,在封口體21設(shè)置短路機(jī)構(gòu)用的貫通孔,將翻轉(zhuǎn)板43連接于封口體21,由翻轉(zhuǎn)板43來密閉短路機(jī)構(gòu)用的貫通孔即可。或者,也可以對(duì)封口體21進(jìn)行壓制加工,形成作為可變構(gòu)件的翻轉(zhuǎn)板43。

這里,如圖2(a)所示,封口體21的突起部21b與正極導(dǎo)電構(gòu)件17電連接,所以翻轉(zhuǎn)板43具有與封口體21相同的極性。因此,在二次電池1成為過充電狀態(tài),外封裝體20的內(nèi)部壓力成為設(shè)定值以上時(shí),翻轉(zhuǎn)板43翻轉(zhuǎn)從而與負(fù)極導(dǎo)電構(gòu)件18接觸。由此,翻轉(zhuǎn)板43作為使正極板和負(fù)極板在電極體的外部電短路的短路機(jī)構(gòu)而發(fā)揮作用。

另外,可變構(gòu)件的形狀不限定于翻轉(zhuǎn)板43的形狀,只要是外封裝體20的內(nèi)壓成為設(shè)定值以上時(shí)發(fā)生變形而與負(fù)極導(dǎo)電構(gòu)件18電連接這樣的形狀即可??勺儤?gòu)件優(yōu)選為金屬制,優(yōu)選由與封口體21相同的金屬構(gòu)成。

若短路機(jī)構(gòu)動(dòng)作,則將封口體21作為電流路徑,在正極端子15和負(fù)極端子16間流動(dòng)短路電流。結(jié)果,設(shè)置于正極導(dǎo)電構(gòu)件17的熔絲部30由于短路電流而熔斷,所以能夠防止二次電池1的過充電的發(fā)展惡化。

以上,通過優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明,但是這樣的記述不是限定事項(xiàng),當(dāng)然可以進(jìn)行各種改變。

例如,在上述實(shí)施方式中,說明了用同一構(gòu)件一體地形成了蓋構(gòu)件31和絕緣構(gòu)件32的示例,但如圖6(a)、(b)所示,當(dāng)然也可以用不同構(gòu)件來形成蓋構(gòu)件31以及絕緣構(gòu)件32。在該情況下,蓋構(gòu)件31形成為覆蓋熔絲部30。蓋構(gòu)件31例如能夠涂敷熔融的樹脂來形成?;蛘撸部梢詫⑸w構(gòu)件31嵌合固定于熔絲部30?;蛘?,也可以用粘合劑等來粘貼由樹脂制構(gòu)件構(gòu)成的蓋構(gòu)件31?;蛘撸部梢栽谌劢z部30的外表面粘貼電絕緣性的膠帶。此外,本發(fā)明中的蓋構(gòu)件31以及絕緣構(gòu)件32關(guān)于其材料并沒有特別限定。此外,在圖2(a)中,在正極導(dǎo)電構(gòu)件17的第2區(qū)域17b中,沿寬度方向呈帶狀地形成了突起部21b,但也可以如圖6(a)所示,形成為圓筒狀。

另外,也可以在蓋構(gòu)件31設(shè)置相比于正極導(dǎo)電構(gòu)件17的第2區(qū)域17b的上表面向上方伸出的伸出部。在第2區(qū)域17b焊接外部導(dǎo)電構(gòu)件(母線)時(shí),能夠以設(shè)置于蓋構(gòu)件31的伸出部為基準(zhǔn),容易地進(jìn)行外部導(dǎo)電構(gòu)件(母線)的定位。

蓋構(gòu)件31優(yōu)選由樹脂材料構(gòu)成。例如,能夠使用pfa(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)、pps(聚苯硫醚)、pc(聚碳酸酯)等。尤其,蓋構(gòu)件31優(yōu)選由耐熱性的樹脂材料構(gòu)成。作為耐熱性的樹脂材料,優(yōu)選使用pfa(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)、pps(聚苯硫醚)等。

絕緣構(gòu)件32優(yōu)選由電絕緣性的樹脂材料構(gòu)成。例如,優(yōu)選使用pfa、pps、pc(聚碳酸酯)等。

此外,在上述實(shí)施方式中,說明了通過在正極導(dǎo)電構(gòu)件17的一部分設(shè)置沿其厚度方向延伸的孔30a來形成熔絲部30的示例,但并不限定于此,只要是正極導(dǎo)電構(gòu)件17的一部分與正極導(dǎo)電構(gòu)件17的其他部位相比截面積變小的構(gòu)成,則其構(gòu)造沒有特別限定。例如,也可以如圖7所示,在正極導(dǎo)電構(gòu)件17的一部分設(shè)置沿厚度方向延伸的孔30a,并且相對(duì)于孔30a,在正極導(dǎo)電構(gòu)件17的寬度方向的兩端部設(shè)置狹縫30b,從而形成熔絲部30。

此外,在上述實(shí)施方式中,作為短路機(jī)構(gòu),以翻轉(zhuǎn)板43為例進(jìn)行了說明,但是不限定于此,只要具有在外封裝體20的內(nèi)部壓力成為設(shè)定值以上時(shí)進(jìn)行動(dòng)作從而使正極板和負(fù)極板電短路的功能即可。例如也可以是如下機(jī)構(gòu):在二次電池1的通常使用時(shí),封口體21與正極以及負(fù)極的任意一者都不電連接,而在外封裝體20的內(nèi)部壓力成為設(shè)定值以上時(shí),正極與封口體21電連接,并且負(fù)極與封口體21電連接。或者,也可以是如下機(jī)構(gòu):在外封裝體20的內(nèi)部壓力成為設(shè)定值以上時(shí),不經(jīng)由封口體21而使正極和負(fù)極電連接。

在上述實(shí)施方式中,在正極導(dǎo)電構(gòu)件17中第1區(qū)域17a的寬度和第2區(qū)域17b的寬度相同,但如圖8所示,也可以使第2區(qū)域17b的寬度大于第1區(qū)域17a的寬度。這里,所謂第1區(qū)域17a的寬度、第2區(qū)域17b的寬度,是指封口體21的短邊方向的寬度。若是這種結(jié)構(gòu),則不用使封口體21的長(zhǎng)邊方向上的第2區(qū)域17b的長(zhǎng)度變長(zhǎng),就能夠增大第2區(qū)域17b和母線(外部導(dǎo)電構(gòu)件)的連接面或連接部。這種結(jié)構(gòu)在方形電池殼體中將正極端子15以及負(fù)極端子16配置于最小面積的面的情況下,特別有效。

此外,在上述實(shí)施方式中,在封口體21的長(zhǎng)邊方向上,正極導(dǎo)電構(gòu)件17的第1區(qū)域17a配置在第2區(qū)域17b的外側(cè)。但是,也可以設(shè)為如下結(jié)構(gòu):在封口體21的長(zhǎng)邊方向上,正極導(dǎo)電構(gòu)件17的第1區(qū)域17a配置在第2區(qū)域17b的內(nèi)側(cè)。若是這種結(jié)構(gòu),則在第2區(qū)域17b焊接連接母線(外部導(dǎo)電構(gòu)件)的情況下,能夠防止熔融的金屬粒子(飛濺)飛散到形成在封口體21的中央部的排出閥25上,導(dǎo)致排出閥25損傷。這種結(jié)構(gòu)在方形電池殼體中將正極端子15以及負(fù)極端子16配置于最小面積的面的情況下,特別有效。

在方形電池殼體中,在最小面積的面上配置正極端子15以及負(fù)極端子16的情況下,優(yōu)選對(duì)注液孔進(jìn)行密封的密封構(gòu)件24如盲鉚釘?shù)饶菢硬皇褂煤附拥榷ㄟ^使密封構(gòu)件變形來進(jìn)行密封。

在方形電池殼體中,在最小面積的面上配置正極端子15以及負(fù)極端子16的情況下,注液孔和絕緣構(gòu)件32的距離變小。因此,為了密封注液孔,在利用激光焊接等將密封構(gòu)件24焊接連接于封口體21的情況下,有可能由于焊接時(shí)產(chǎn)生的熱而導(dǎo)致絕緣構(gòu)件32損傷。因此,優(yōu)選密封構(gòu)件24如盲鉚釘?shù)饶菢硬皇褂煤附拥榷ㄟ^使密封構(gòu)件變形來進(jìn)行密封。

此外,在上述實(shí)施方式中,說明了在正極導(dǎo)電構(gòu)件17的一部分設(shè)置了熔絲部30的示例,但是也可以在負(fù)極導(dǎo)電構(gòu)件18的一部分設(shè)置熔絲部30。

此外,本發(fā)明中的二次電池1的種類沒有特別限定。此外,電極體10的構(gòu)造也沒有特別限定??梢允菍㈤L(zhǎng)條狀的正極板和長(zhǎng)條狀的負(fù)極板隔著隔板進(jìn)行了卷繞的卷繞電極體。此外,也可以是將多枚正極板和多枚負(fù)極板隔著隔板進(jìn)行了層疊的層疊型電極體。

另外,本發(fā)明用于非水電解質(zhì)二次電池的情況下特別有效。對(duì)于正極、負(fù)極、隔板、電解液等可以使用公知材料。尤其優(yōu)選在正極乃至電解液添加二次電池1變?yōu)檫^充電狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生氣體的材料,例如碳酸鋰、環(huán)己基苯等。

此外,也可以將本發(fā)明中的二次電池1排列多個(gè)來構(gòu)成電池組。圖9是表示排列6個(gè)本發(fā)明中的二次電池1來構(gòu)成電池組50的示例的立體圖。如圖9所示,交替調(diào)換各二次電池1的正極端子15以及負(fù)極端子16的位置來進(jìn)行排列,將相鄰的二次電池1的正極端子15和負(fù)極端子16用母線(外部導(dǎo)電構(gòu)件)60進(jìn)行接合,由此將6個(gè)二次電池1串聯(lián)電連接。當(dāng)然,也可以將6個(gè)二次電池1并聯(lián)電連接。

在電池組50中,在配置正極端子15以及負(fù)極端子16等的面的上方配置電路基板的情況下,本發(fā)明特別有效。

另外,母線(外部導(dǎo)電構(gòu)件)60中配置在正極導(dǎo)電構(gòu)件17上的部分的封口體21的長(zhǎng)邊方向上的寬度,優(yōu)選為小于正極導(dǎo)電構(gòu)件17的第2區(qū)域17b的封口體21的長(zhǎng)邊方向上的長(zhǎng)度。

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