专利名称：密闭型电池以及密闭型电池的制造方法
技术领域：
本发明涉及具备了具有安全阀部的电池壳的密闭型电池以及该密闭型电池的制
造方法。
背景技术：
近年，由于便携电话、笔记本电脑、摄像机等便携式电子设备、混合动力电动汽车等车辆的普及，用作它们的驱动用电源的电池的需求正在增大。存在在此种电池上设置在自身内压异常上升时用于释放该内压的安全阀的情况。 例如，专利文献1中，记载了以Z字形状、直线形状的两端都打开成Y字状的形状、以及X字形状作为第2薄壁部(薄壁部)的形状的安全阀。专利文献1 日本特开2006-216435号公报
发明内容
作为专利文献1中记载的形成X字形状的薄壁部的方法，列举了使用一个冲压模具进行一段冲压的方法，即，使用形成有直线状的刃部以X字状交叉的形状的冲压刃部的冲压模具进行冲压的方法。但是，在此冲压模具中，冲压刃部中交叉部分的形成很难。具体的，如图1中扩大表示，冲压模具的Hi的冲压刃部PC具有直线带状的第1直线冲压刃部Pl以及第2直线冲压刃部P2分别向图1中上方突出的形态。这些第1直线冲压刃部Pl以及第2直线冲压刃部P2在交叉部PX处交叉。此冲压刃部PC，由于使用槽刨等加工工具(未图示)形成，因此，冲压刃部PC的交叉部PX难以形成图1中单点划线所示的状态、也就是第1直线冲压刃部Pl以及第2直线冲压刃部P2交叉产生的4个角预定部 AP,具有AP的形态，实际上，如图1所示，形成为角部变圆的形状。使用具有如此形态的冲压刃部PC的冲压模具1 进行冲压而形成安全阀部的情况下，X字形状的薄壁部形成为与冲压刃部PC凹凸相反的形状(参照图2)。如此，在通过交差部PX冲压形成的交叉区域JX，不仅形成了直线状的第1直线薄壁部几1以及第2直线薄壁部几2，还形成了不包含于其中的、与它们所成的角部对应的楔状薄壁部JXZ。在具备形成了这样的薄壁部的安全阀部的密闭型电池中，在安全阀部开阀的时候，不能确定从薄壁部中的交叉区域JX中哪一部位开始开裂。另外，因此，如果从图2中以单点划线围绕的菱形形状的交叉薄壁部JXS开始开裂，则开裂从该交叉薄壁部JXS向四方延伸，第1直线薄壁部JLl以及第2直线薄壁部JL2之间的4个直线薄壁部几11，几12， 几21，JL22全部开裂。这样开裂的情况下，通过开裂，能够充分确保安全阀部的开口面积。另一方面，在从薄壁部的交叉区域JX中交叉薄壁部JXZ开始开裂的情况下，存在 4个直线薄壁部几11，几12，几21，JL22中某一个不进行开裂的情况。此情况下，具有不能够充分确保通过开裂形成的安全阀部的开口面积的可能性。本发明是鉴于上述问题做出的，目的在于提供在进行了开阀的安全阀部中具备能够确保充分的开口面积的安全阀部的密闭型电池。另外，目的在于提供该密闭型电池的制造方法。本发明的一种方式是如下方式的密闭型电池，具备发电元件；以及气密性地收容上述发电元件、在阀形成面具有安全阀部的电池壳，上述安全阀部具有在自身的厚度方向具有预定厚度的板状部以及上述厚度方向的厚度比上述板状部薄的槽状的、上述开阀时开裂的薄壁部，上述薄壁部具有以线状延伸的η条(η是2以上的整数)第1线状薄壁部到第η线状薄壁部，上述第1线状薄壁部到第η线状薄壁部含有从上述第1线状薄壁部到第η 线状薄壁部都交叉的交叉薄壁部，上述薄壁部设为上述交叉薄壁部的开裂压比该交叉薄壁部之外的部位的开裂压低的方式。上述的密闭型电池中，薄壁部设为如下形态交叉薄壁部的开裂压比薄壁部中该交叉薄壁部以外的部位的开裂压低。如此，在安全阀部开阀时，能够可靠地从交叉薄壁部开始开裂，以此开始向各方向延伸的第1线状薄壁部到第η线状薄壁部都能够沿着自身进行开裂。如此，在进行了开阀的安全阀部中，能够确保充分的开口面积。并且，作为第1线状薄壁部到第η线状薄壁部(η是2以上的整数)，例如，列举出直线状、或者曲线状。另外，第1线状薄壁部到第η线状薄壁部也可以全部是直线状、全部是曲线状，或者混合有直线状和曲线状的形态。进一步的，上述的密闭型电池可以设为如下密闭型电池第1线状薄壁部到第η线状薄壁部是在第1方向延伸的第1方向薄壁部以及在与第1方向不同的第2方向延伸的第2方向薄壁部，上述薄壁部包含上述第1方向薄壁部以及上述第2方向薄壁部，在俯视上述阀形成面时，上述第1方向薄壁部与上述第2方向薄壁部在上述交叉薄壁部以X字形状交叉，上述交叉薄壁部中的上述第1方向薄壁部与上述第2方向薄壁部的交叉角度α是 30° 彡 α 彡 50° 。密闭型电池中，作为安全阀部的形态，考虑是如下形态在俯视阀形成面时，第1 方向薄壁部与第2方向薄壁部在交叉薄壁部以X字状交叉。发明者发现如后所述，在这样的密闭型电池的安全阀部中，将交叉薄壁部中的第1方向薄壁部与第2方向薄壁部的交叉角度α设为30° < α <50°时，可以使交叉薄壁部的开裂压比在薄壁部中交叉薄壁部以外的部位低。基于上述知识，上述的密闭型电池中，第1方向薄壁部与第2方向薄壁部的交叉角度α设为30° < α <50°。如此，安全阀部在开阀的时候，能够在薄壁部中从交叉薄壁部开始可靠地开裂，沿着以此开始向各个方向延伸的第1方向薄壁部和第2方向薄壁部，以 X字状进行开裂。或者，上述密闭型电池可以设为如下密闭型电池第1线状薄壁部到第η线状薄壁部设为分别在包含上述交叉薄壁部的交叉附近部比自身中其他部位窄幅。上述的密闭型电池中，第1线状薄壁部到第η线状薄壁部设为分别在包含上述交叉薄壁部的交叉附近部比自身中其他部位窄幅。因此，在安全阀部开阀时，应力容易集中在薄壁部中的交叉薄壁部，在交叉薄壁部的开阀压变低，所以能够可靠的从交叉薄壁部开始开裂。进一步的，第1线状薄壁部到第η线状薄壁部中交叉附近部以外的部位，槽宽比交叉附近部宽幅，所以从交叉薄壁部开始进行的开裂，在此交叉附近部以外的部位容易进一步的进行。因此，在安全阀部中能够可靠确保充分的开口面积。进一步的，上述任一个密闭型电池可以设为如下密闭型电池上述交叉薄壁部设为在自身的一部分比自身中的其他部位的厚度薄的方式。 本发明者发现如后所述，如果使交叉薄壁部的一部分比自身的其他部位的厚度薄，则可以使交叉薄壁部的开裂压比在薄壁部中交叉薄壁部以外的部位低。
从而，在上述的密闭型电池中，能够在安全阀部开阀的时候，从薄壁部中的交叉薄壁部开始可靠的开裂。进一步的，本发明的其他方式是如下方式的密闭型电池的制造方法，密闭型电池具备发电元件；气密性地收容上述发电元件，在阀形成面具有安全阀部的电池壳，上述安全阀部具有在自身的厚度方向具有预定厚度的板状部；以及上述厚度方向的厚度比上述板状部薄的槽状的、在上述开阀时开裂的薄壁部，上述薄壁部具有以线状延伸的η条(η是2 以上的整数)第1线状薄壁部到第η线状薄壁部，上述第1线状薄壁部到第η线状薄壁部含有从上述第1线状薄壁部到第η线状薄壁部都交叉的交叉薄壁部，上述交叉薄壁部设为上述交叉薄壁部的开裂压比该交叉薄壁部以外的部位的开裂压低的方式，上述密闭型电池的制造方法包括在上述板状部分别个别地形成上述第1线状薄壁部到第η线状薄壁部的线状薄壁部的线状薄壁部形成工序。上述的密闭型的电池的制造方法中，通过上述的薄壁部形成工序，分别个别地形成第1线状薄壁部到第η线状薄壁部，所以与图2所示不同，能够得到在交叉区域JX不形成楔状薄壁部JXZ的方式。如此，在安全阀部开阀的时候，可靠的从交叉薄壁部开始开裂， 以此开始向各个方向延伸的第1线状薄壁部到第η线状薄壁部都能够沿着自身进行开裂。 如此，能够制造在进行了开阀的安全阀部中能够确保充分的开口面积的密闭型电池。并且，作为线状薄壁部形成工序，例如，举例使用了 η个以上的模具的冲压成型、 槽的切削加工。
图1是形成安全阀部的冲压模具的说明图。 图2是使用图1所示的冲压模具形成的安全阀部的说明图。 图3是实施例1，变形例1，2，3，4的电池的立体图。
图4是实施例1，变形例1，2，3，4的电池的剖面图(图3中的A-A剖面部)。
图5是实施例1的电池的部分放大平面图(图3的B部)。
图6是实施例1，变形例1的电池的部分放大剖面图(图4的C部)。
图7是用于CAE解析的安全阀部的说明图。
图8是用于CAE解析的安全阀部的说明图(图7的D-D剖面部)。
图9是实施例1的电池的制造方法的说明图。
图10是实施例1的电池的制造方法的说明图。
图11是变形例1的电池的部分放大平面图(图3的B部)。
图12是变形例1的电池的制造方法的说明图。
图13是变形例1的电池的制造方法的说明图。
图14是变形例1的第1冲压工序和第2冲压工序的说明图。
图15是变形例2的电池的部分放大平面图(图3的B部)。
图16是变形例2的电池的部分剖面图(图15的E-E剖面部)。
图17是变形例3的电池的部分放大平面图(图3的B部)。图18是变形例4的电池的部分放大平面图(图3的B部)。标号说明1,101,201,301,401 电池(密闭型电池)10 电池壳IlF盖外表面(阀形成面)20，120，220，320，420 安全阀部21,121,221,321,421 薄壁部21T，212T，221T，321T，421T非交叉薄壁部(交叉薄壁部以外的部位)22，122，222第1方向薄壁部(第1线状薄壁部)22G，122G第1交叉附近部(交叉附近部)22Η，122Η第1外侧部(其他部位)23,123,223第2方向薄壁部(第η线状薄壁部)23G，123G第2交叉附近部(交叉附近部)23Η，123Η第2外侧部(其他部位)26S, 126S,226S,326S,426S 交叉薄壁部28板状部80 发电元件226SR交叉薄壁谷部(交叉薄壁部的一部分)322第1方向薄壁部(第1线状薄壁部)323第2方向薄壁部(第η线状薄壁部)324第3方向薄壁部(第η线状薄壁部)422第1曲线薄壁部(第1线状薄壁部)423第2曲线薄壁部(第η线状薄壁部)α 交叉角度DM 第1方向DN第2方向DT厚度方向Τ2 (薄壁部的)厚度Τ3 (交叉薄壁部的)厚度Τ3Χ (交叉薄壁部的)厚度Τ4 (楔状薄壁部的)厚度
具体实施例方式(实施例1)以下，将参照附图对本发明的实施例1进行说明。首先，说明本实施例1的电池1。图3是电池1的立体图；图4是电池1的纵向剖面图(图3中的A-A剖面)；图5是电池1中安全阀部的放大平面图(图3的B部)；图6 是电池1中的安全阀部的部分放大剖面图(图4的C部)。
此电池1是具有发电元件80以及气密性的收容此发电元件80的矩形箱状的电池壳10的密闭型锂离子二次电池。其中，发电元件80由在铝箔的两面载置未图示的正极活性物质层的带状的正极板81以及在铜箔的两面载置未图示的负极活性物质层的负极板82 隔着带状的间隔体83卷成扁平形状(参照图3)。并且，此发电元件80的正极板81以及负极板82分别与后述的正极内部端子部件41以及负极内部端子部件61接合(参照图4)。另外，电池壳10具有都是铝制的、包括开口 19的有底箱状壳体本体部件18以及矩形板状的封口盖11 (参照图幻。并且，在壳体本体部件18与收容在其中的发电元件80 之间，为了防止漏电，包含树脂的绝缘膜(图中未示出)介于其间。封口盖11封闭壳体本体部件18的开口 19，与该壳体本体部件18焊接。另外，封口盖11具有能够分别插通正极内部端子部件41以及负极内部端子部件61的贯通孔IlK 以及在它们之间形成的安全阀部20 (参照图3，4)。在封口盖11中，朝向外侧(图3中，上方)的盖外表面IlF上，分别配置了正极端子构造体30以及负极端子构造体50 (参照图3)。其中，正极端子构造体30包括包含金属的正极外部端子部件31、主要位于电池壳体10内部的正极内部端子部件41、以及包含绝缘性树脂的第1端子绝缘部件36(参照图3，4)。其中，包含铝的正极内部端子部件41，在电池壳体10内与发电元件80的正极板 81接合，另一方面，使电池壳体10、正极外部端子部件31以及衬垫89铆接，并与正极外部端子部件31导通。另外，包含金属材料的正极外部端子部件31具有前端是螺栓形状的正极端子部 32以及与该正极端子部32相接、弯曲成曲柄形状的正极连接板33 (参照图4)。另外，在正极外部端子部件31以及封口盖11之间，包含绝缘性树脂的第1端子绝缘部件36介于其中(参照图3，4)，使它们绝缘。并且，在封口盖11与正极内部端子部件41的正极内端子本体部42之间配置了衬垫89，防止水分或者异物混入电池壳体10的内部、从电池壳体内漏出电解液(参照图4)。另外，负极端子构造体50，与正极端子构造体30同样，由包含金属的负极外部端子部件51、主要位于电池壳体10内部的负极内部端子部件61、以及包含绝缘性树脂的第2 端子绝缘部件56构成(参照图3，4)。另外，封口盖11的中央附近形成的安全阀部20，如图5所示，具有椭圆形状的板状部28 ；位于此板状部28内，大致“8”字形、比板状部28薄的槽状的薄壁部21。此安全阀部20在开阀的时候，在薄壁部21产生龟裂，分割开的板状部观以卷起的方式变形，出现开口，由此开阀。此安全阀部20是一旦开阀就失去安全阀的功能的不可逆类型。此安全阀部20中，板状部28比封口盖11的其他的厚度薄，从盖外表面IlF以及它的背面IlR凹陷成凹状。另一方面，图6中，薄壁部21比板状部观更加低位，成为凹状的凹陷槽状。薄壁部21的厚度方向DT的厚度T2比板状部28的厚度Tl更薄。在俯视盖外表面IlF的时候，此薄壁部21具有如下形态包含在第1方向DM直线延伸的第1方向薄壁部22以及在与第1方向DM不同的第2方向DN直线延伸的第2方向薄壁部23 (参照图幻。第1方向薄壁部22和第2方向薄壁部23以X字状交叉，形成了菱形形状的交叉薄壁部26S。另外，此薄壁部21，除了第1方向薄壁部22和第2方向薄壁部23之外，还含有C字形状的2个C字形薄壁部25，25以及与第1方向薄壁部22和第2 方向薄壁部23形成的角部对应的、如图5所示的楔形形状的4个楔状薄壁部Im其中，C字形薄壁部25连接第1方向薄壁部22的端部22E和第2方向薄壁部23的端部23E。 另外，楔状薄壁部26Z形成第1方向薄壁部22的一部分以及第2方向薄壁部23的一部分， 并且形成如图5所示的交叉区域沈.并且，将薄壁部21之中除开交叉薄壁部^S的部位(第1方向薄壁部22的一部分、第2方向薄壁部23的一部分、楔状薄壁部以及C字形薄壁部2 作为非交叉薄壁部 21T。并且，本实施例1中，如图5所示，第1方向薄壁部22中，包含交叉薄壁部^S的第1交叉附近部22G的槽宽W2GA比此第1交叉附近部22G以外的部位、即位于第1交叉附近部22G的两外侧的第1外侧部22H的槽宽W2H小。即，第1方向薄壁部22，在第1交叉附近部22G处，比其他的第1外侧部22H窄幅。另外，第2方向薄壁部23，与第1方向薄壁部22同样，如图5所示，其中，包含交叉薄壁部26S的第2交叉附近部23G的槽宽W3GA，比该第2交叉附近部23G以外的部位、即位于该第2交叉附近部23G的两外侧的、第2外侧部23H的槽宽W3H小。S卩，第2方向薄壁部 23，在第2交叉附近部23G处，比其他的第2外侧部23H窄幅。如上所述，安全阀部20开阀时，从楔状薄壁部26Z起开始开裂的情况下，存在在向四方延伸的第1方向薄壁部22以及第2方向薄壁部23的某一个不产生龟裂而不进行开裂的情况。此情况下，具有无法通过开裂充分确保安全阀部20的开口面积的可能性。于是，本发明者研究了开裂的开始位置与交叉薄壁部^S的第1方向薄壁部22以及第2方向薄壁部23的交叉角度α的关系，发现了当在预定的范围内设定交叉角度α时， 容易在交叉薄壁部26S开始开裂。具体而言，将如图7，8所示的安全阀部CL作为模型，进行了 CAE (计算机辅助工程)解析和统计学解析。更加具体的，在从铝(应力扩大系数25M(Nm_V2))形成的安全阀部 CL中，将该安全阀部CL的交叉薄壁部C6S的开裂压设为1. 2Mpa，所以将板状部C8的厚度 Tl设为0. 12mm、薄壁部Cl的厚度T2设为0. 04mm。另外，第1方向薄壁部C2之中，将第1 交叉附近部C2G的板状部C8侧的第1槽宽W2GA设为0. 17mm、薄壁部Cl侧的第2槽宽W2GB 设为0. 05mm。并且，图中未示出，第2方向薄壁部C3之中，第2交叉附近部C3G的第1槽宽 W3GA和第2槽宽W3GB与第1交叉附近部C2G相同，设为0. 17mm和0.05mm。另外，交叉薄壁部C6S的开裂压(1. 2MPa)是比薄壁部Cl中的非交叉薄壁部ClT的开裂压低的值。并且，此安全阀部CL的交叉薄壁部C6S的开裂压，即按压此安全阀部CL的交叉薄壁部C6S的应力ο μ由于以下的公式成立，以此决定板状部C8的厚度Tl以及薄壁部Cl的厚度T2。σ。= K/(F(X ) X ((T1-T2) π )1/2)F(A) = 1. 12-0. 231 λ +10. 55 λ 2-21. 72 λ 3+30. 39 λ 4λ = (Τ1-Τ2)/Τ1K 应力扩大系数关于此安全阀部CL，首先进行CAE解析，调查了此安全阀部CL全体的应力分布后， 得知在交叉薄壁部C6S中交叉角度α越接近于0°，能够越有效的集中应力，越容易开裂。
得知第1方向薄壁部C2以及第2方向薄壁部C3各自具有槽宽W2GA，W3GA，因此， 交叉角度α越接近于0°，越容易发生在楔状薄壁部C6Z开裂。于是，关于开裂压和交叉薄壁部C6S的强度，关于以各种交叉角度α进行的实验数据，发明者进行了统计学的解析。根据此统计学的解析的结果，可知交叉角度α是30° 50°的范围内时，安全阀部CL的交叉薄壁部C6S的开裂压稳定，比非交叉薄壁部ClT的开裂压低。因此，可知从该交叉薄壁部C6S容易开始开裂。基于上述知识，本实施例1中，交叉角度α设为30° 50°中的50° (参照图 5)。并且，本实施例1的交叉角度是50°的安全阀部CL的各尺寸如下所示。S卩，如图 7，8所示，安全阀部CL的板状部C8的长边方向(图7中左右方向)的第1尺寸Ml是15mm， 短边方向(图7中上下方向)的第2尺寸M2是7mm。另外，第1方向薄壁部C2 (以及第2 方向薄壁部C3)的图7中左右方向的第3尺寸M3是8mm、第1方向薄壁部C2 (以及第2方向薄壁部C3)的图7中上下方向的第4尺寸M4是4mm、薄壁部Cl的图7中左右方向的第5 尺寸M5是12mm。另外，本实施例1中，虽然板状部C8的厚度Tl是0. 12mm，薄壁部Cl的厚度T2是0. 04mm，但是板状部C8的厚度Tl也可以是0. 11 0. 14mm，薄壁部Cl的厚度T2 可以是0. 03 0. 05mm。具有上述尺寸的安全阀部CL中，以开裂压1. 2ΜΙ^左右(士0. 4MPa)从交叉薄壁部 C6S开始可靠的开裂，能够确保安全阀部CL的开口。从而，本实施例1的电池1中，在安全阀部20中设为交叉薄壁部^S的开裂压比非交叉薄壁部21T的开裂压低的方式。具体的，第1方向薄壁部22以及第2方向薄壁部23 的交叉角度α是30° < α <50°。由此，在安全阀部20开裂时，能够从交叉薄壁部^S 起开始可靠的开裂，以此开始向四方延伸的第1方向薄壁部22以及第2方向薄壁部23中都沿着自身以X字形状进行开裂。从而，在进行了开阀的安全阀部20中，能够确保充分的开口面积。另外，第1方向薄壁部22的第1交叉附近部22G，比自身的其他部位(第1外侧部 22Η)窄幅。另外，第2方向薄壁部23的第2交叉附近部23G，比自身的其他部位(第2外侧部23Η)窄幅。因此，安全阀部20开阀时，在薄壁部21中交叉薄壁部26S应力容易集中， 能够可靠的从交叉薄壁部26S起开始开裂。进一步的，在第1方向薄壁部22之中第1交叉附近部22G以外的第1外侧部22Η， 槽宽W2H比第1交叉附近部22G的槽宽W2GA宽幅(W2H > W2GA)。另外，在第2方向薄壁部 23之中第2交叉附近部23G以外的第2外侧部23Η，槽宽W3H比第2交叉附近部23G的槽宽W3GA宽幅(W3H > W3GA)。由此，从交叉薄壁部26S起进行而延伸的开裂，在第1外侧范围22Η以及第2外侧范围23Η，更容易进一步的进行。因此，在安全阀部20中，能够可靠的确保充分的开口面积。接着，关于本实施例1的电池1的制造方法，参照图9，10进行说明。此电池1的制造方法，包括关于形成薄壁部21前的薄壁部形成前安全阀部20Β， 通过1段冲压成型，在此板状部28同时形成第1方向薄壁部22、第2方向薄壁部23、上述的交叉区域沈的冲压工序。
首先，说明此冲压工序使用的第1冲压模具70。此第1冲压模具70，如图9所示， 形成包含直线状的刃以X字状交叉的形状的、大致“8”字形的冲压刃部71。此第1冲压模具70的冲压刃部71，具有分别为直线带状的第1直线冲压刃部72、第2直线冲压刃部77、 上述第1直线冲压刃部72以及第2直线冲压刃部77交叉形成的交差部74从第1冲压模具70的表面70F向图9中的上方突出的形态。另外，此冲压刃部71，除了第1直线冲压刃部72以及第2直线冲压刃部77之外，含有2个连结第1直线冲压刃部72的两端部72E， 72E和第2直线冲压刃部77的两端部77E，77E的C字型的曲线冲压刃部73。并且，冲压刃部71，由于使用加工工具形成，交差部74如图9所示，形成为角部变圆的形状。另外，此冲压刃部71，如图9所示，第1直线冲压刃部72之中，包含交差部74的第 1交叉附近部72P的刃宽W2P，比位于此第1交叉附近部72P的两外侧的第1外侧部72Q的刃宽W2Q窄幅。另外，第2直线冲压刃部77之中，包含交差部74的第2交叉附近部77P的刃宽 W7P,比位于此第2交叉附近部77P的两外侧的第2外侧部77Q的刃宽W7Q窄幅。接下来，说明冲压工序。首先，预先准备未形成薄壁部21的、矩形板状的薄壁部形成前封口盖1IB (参照图 10)。在此薄壁部形成前封口盖IlB预先形成比此薄壁部形成前封口盖IlB的其他的厚度薄、从盖外表面IlF以及它的背面IlR凹陷成凹状的板状部观。关于上述的薄壁部形成前封口盖11B，使用上述的第1冲压模具70，以及具有可以和凹陷成凹状的板状部观抵接的凸部79T的第3冲压模具79，进行冲压工序。具体的，夹住薄壁部形成前封口盖11B，分别在薄壁部形成前封口盖IlB的盖外表面11F(图10中，上方)侧配置第1冲压模具70、在背面11R(图10中，下方)侧配置第3 冲压模具79。如此，在厚度方向DT，使第1冲压模具70和第3冲压模具79接近而进行冲压。如此，在盖外表面IlF侧的板状部观形成上述薄壁部21，形成安全阀部20 (参照图5)。也就是，此薄壁部21包含在第1方向DM以直线延伸的第1方向薄壁部22以及在第 2方向DN以直线延伸的第2方向薄壁部23。另外，包含交叉区域沈以及2个C字形薄壁部25。并且，交叉区域沈包括第1方向薄壁部22的一部分、第2方向薄壁部23的一部分、以及4个楔状薄壁部H另外，交叉薄壁部26S是第1方向薄壁部22的一部分和第2 方向薄壁部23的一部分重叠的部分。并且，本实施例1中，薄壁部21的第1方向薄壁部22以及第2方向薄壁部23的交叉角度α是50°。另外，都是带状的正极板81以及负极板82隔着间隔体83卷绕，形成发电元件80。 并且，在正极板81焊接正极内部端子部件41并接合、在负极板82焊接负极内部端子部件 61并接合后，在封口盖11配置正极端子构造体30以及负极端子构造体50，使封口盖11、发电元件80、正极端子构造体30以及负极端子构造体50 —体化。进一步的，壳体本体部件18收容此发电元件80，注入未图示的电解液后，通过在封口盖11上焊接本体部件18进行封口。如此，得到电池1(参照图3)。(变形例1)以下，参照图3，4，6，11，关于本发明的变形例1的电池101进行说明。
本变形例1，在安全阀部中包含交叉薄壁部，另一方面不包含楔状薄壁部，即上述的交叉区域全部是交叉薄壁部的方面，与上述的实施例1不同，其他均相同。于是，以和实施例1不同的方面为中心说明，同样部分的说明省略或者简化。并且，同样的部分产生同样的作用效果。另外，同样内容使用同样的标号进行说明。本变形例1的安全阀部120，如图11所示，包含具有椭圆形状的板状部观；以及位于该板状部观内，大致“8”字形、比板状部观薄的槽状的薄壁部121。其中，板状部观与实施例同样，比封口盖11的其他的厚度薄，从盖外表面IlF以及其背面IlR凹陷成凹状 (参照图6)。另一方面，薄壁部121是比板状部观在图6中更加低位而凹陷成凹状的槽状。薄壁部21的厚度方向DT的厚度T2比板状部观的厚度Tl更薄。此薄壁部121，与实施例1同样，包含第1方向薄壁部122以及第2方向薄壁部 123。第1方向薄壁部122和第2方向薄壁部123以X字状交叉，形成了交叉薄壁部U6S。 另外，此薄壁部121，与实施例1同样，含有2个C字状的C字形薄壁部25。此薄壁部121 中，将除了交叉薄壁部126S的部位(第1方向薄壁部22的一部分、第2方向薄壁部23的一部分、以及C字形薄壁部2 作为非交叉薄壁部121T。另外，与实施例1同样，第1方向薄壁部122，在第1内侧范围122G比其他的第1 外侧范围122H窄幅。另外，第2方向薄壁部123，在第2内侧范围123G比其他的第2外侧范围123H窄幅。并且，第1方向薄壁部122以及第2方向薄壁部123，如后所述，通过2段冲压工序 (第1冲压工序和第2冲压工序)，在时间上先后形成。因此，与实施例1不同，薄壁部121 中，虽然包含第1方向薄壁部122以及第2方向薄壁部123重合形成的菱形形状的交叉薄壁部U6S，但是不包含楔形形状的楔状薄壁部(参照图11)。并且，本变形例1的电池101的安全阀部120中，第1方向薄壁部122以及第2方向薄壁部123的交叉角度α是与实施例1同样的设为50° (参照图9)。但是，作为安全阀部120的交叉区域1 全体是交叉薄壁部U6S，此交叉区域1 不包含楔状薄壁部的本变形例1中，即使不限定实施例1的交叉角度α的范围，交叉薄壁部126S的开裂压也比非交叉薄壁部121Τ低。因此，安全阀部120在开阀时，能够从交叉薄壁部126S起开始开裂， 以此开始向四方延伸的第1方向薄壁部122以及第2方向薄壁部123都沿着自身以X字形状进行开裂。本发明者，如图7，8所示的前述的安全阀部CL中，关于从交叉薄壁部C6除去了楔状薄壁部C6Z的方式(相当于图11的方式)，与实施例1同样，进行了 CAE解析以及统计学的解析。上述解析的结果，可知在没有楔状薄壁部C6Z的方式的安全阀部中，此交叉薄壁部 C6S的开裂压当交叉角度α在30° 50°范围内稳定。从以上的结果得知，不管交叉薄壁部C6有没有楔状薄壁部C6Z，交叉角度α在 30° 50°范围内时，安全阀部CL的交叉薄壁部C6S的开裂压稳定，交叉薄壁部C6S的开裂压比非交叉薄壁部ClT低。从而，可知相比于非交叉薄壁部C1T，从交叉薄壁部C6S起开始开裂更容易。基于上述知识，本变形例1中，由于交叉角度α设为在30° 50°范围内的 50°，因此，在安全阀部开阀时，能够更加可靠的从交叉薄壁部126S(交叉区域126)起开始开裂。接着，关于本变形例1的电池101的制造方法，参照图11 14进行说明。此电池101的制造方法，包括关于形成薄壁部121前的薄壁部形成前安全阀部 120B，通过冲压成型在此板状部28形成第1方向薄壁部22的第1冲压工序；以及此第1冲压工序之后，通过冲压成型在板状部观形成第2方向薄壁部23的第2冲压工序。首先，说明第1冲压工序使用的第1冲压模具170。此第1冲压模具170，如图12 所示，在平面形状的表面170F上以矩形凸形状形成大致“S”字形状的冲压刃部171。此第 1冲压模具170的冲压刃部171，具有以直线延伸的第1直线冲压刃部172 ；连接到此第1 直线冲压刃部172的两端部172E，172E，形成C字状的第1曲线冲压刃部173，173。并且， 此冲压刃部171中，如图12所示，第1直线冲压刃部172中，包含中心附近的第1内侧范围 172P的槽宽W2P比位于此第1内部范围172P的两外侧的第1外侧范围172Q的槽宽W2Q窄幅。另一方面，第2冲压工序中，如图13所示，使用了在平面形状的表面175F上以矩形凸形状形成大致“S”字形的冲压刃部176得到的第2冲压模具175。此第2冲压模具175 的冲压刃部176，与第1冲压模具170同样，具有以直线延伸的第2直线冲压刃部177 ；以及连接到此第2直线冲压刃部177的两端部177E，177E、形成C字状的第2曲线冲压刃部 178，178。并且，此冲压刃部176，如图13所示，第2直线冲压刃部177中，包含中心附近的第2内侧范围177P的槽宽W7P比位于此第2内部范围177P的两外侧的第2外侧范围177Q 的槽宽W7Q窄幅。接下来，说明第1冲压工序以及第2冲压工序。首先，预先准备未形成薄壁部的矩形板状的薄壁部形成前封口盖11B。在此薄壁部形成前封口盖1IB预先形成比此薄壁部形成前封口盖1IB的其他的厚度薄、从盖外表面 IlF以及它的背面IlR凹陷成凹状的板状部观(参照图14(a))。关于上述的薄壁部形成前封口盖11B，使用上述的第1冲压模具170以及具有可以和凹陷成凹状的板状部观抵接的凸部79T的、与实施例1同样的第3冲压模具79，进行第 1冲压工序。具体的，夹住薄壁部形成前封口盖11B，分别在薄壁部形成前封口盖IlB的盖外表面11F(图14(a)中上方)侧配置第1冲压模具170，在背面11R(图14(a)下方)侧配置第3冲压模具79 (参照图14 (a))。而且，在厚度方向DT，使第1冲压模具170和第3冲压模具79接近而进行冲压。由此，在盖外表面IlF侧的板状部28中形成上述薄壁部121的一部分。具体的， 在第1方向DM以直线延伸的第1方向薄壁部122以及在C字形薄壁部25中连接到第1方向薄壁部122的端部122E侧的一半(半C字形薄壁部25X)形成为从板状部观凹陷成凹状的槽状(参照图14(b))。接着第1冲压工序，使用上述的第2冲压模具175以及第3冲压模具79，进行第2 冲压工序。具体的，分别在形成了一部分薄壁部121的盖外表面IlF侧配置第2冲压模具 175、在背面IlR侧配置第3冲压模具79 (参照图14(b))。如此，在厚度方向DT，使第2冲压模具175和第3冲压模具79接近而进行冲压。
如此，在盖外表面IlF侧的板状部观中，形成上述薄壁部121。也就是，上述薄壁部121包含在第1方向DM以直线延伸的第1方向薄壁部122以及在第2方向DN以直线延伸的第2方向薄壁部123。进一步的，包含两个C字型薄壁部25。第1方向薄壁部122 以及第2方向薄壁部123以X字状交叉形成交叉薄壁部U6S(参照图14(c))。因此，在封口盖11的中央附近形成上述的安全阀部120，也就是，大致“8”字形、比板状部28薄的槽状的薄壁部121 (参照图11)。并且薄壁部121的第1方向薄壁部122以及第2方向薄壁部123的交叉角度是50°。本变形例1中，作为物理地减小楔状薄壁部的面积(或者体积)的手段(方法)， 具有如下特征进行消除形成楔状薄壁部本身的成型工序。也就是，上述的电池101的制造方法中，通过2段冲压工序、即第1冲压工序以及第2冲压工序，形成了第1方向薄壁部122 以及第2方向薄壁部123。也就是，使用形成了以1条线状延伸的第1直线冲压刃部72的第1冲压模具70以及形成了以1条线状延伸的第2直线冲压刃部77的第2冲压模具75， 形成包含交叉薄壁部126S的第1方向薄壁部122以及第2方向薄壁部123。由此，安全阀部120在开阀时，能够从交叉薄壁部126S起开始开裂，以此开始沿着向四方延伸的第1方向薄壁部122以及第2方向薄壁部123。通过这样分成两段进行冲压，能够成为在交叉薄壁部126S不包含所述楔状薄壁部的方式。由此，在安全阀部120的开阀时，能够从交叉薄壁部126S开始开裂，沿着以此开始向四方延伸的第1方向薄壁部122以及第2方向薄壁部 123，以X字形状进行开裂。因此，能够制造能够确保充分的开口面积的电池101。并且，组合了本变形例1中的第1冲压工序和第2冲压工序的冲压工序，对应于本发明的线状薄壁部形成工序。(变形例2)接着，关于本发明的变形例2的电池201，参照图15，16进行说明。本变形例2，在交叉薄壁部的一部分比自身的其他的部位厚度薄的方面与上述的实施例1不一样，除此以外是同样的。也就是，薄壁部221中第1方向薄壁部222具有在与图15中的第1方向DM垂直的剖面，宽度方向的中心位置最凹陷的、下方成为锥尖形状的第1锥形成部222T。另外，第 2方向薄壁部223也与第1方向薄壁部222同样，具有在与第2方向DM垂直的剖面上，宽度方向的中心位置最凹陷的、下方成为锥尖形状的第2锥形成部223T。并且，第1锥形成部222T和第2锥形成部223T，在交叉区域2 交叉形成交叉薄壁部226S。因此，如表示图15中的E-E剖面的图16所示，交叉薄壁部226S成为以V字状凹陷的交叉薄壁部谷部226SR以X字形交叉的方式。从而，交叉薄壁部谷部226SR的厚度 T3X，比非交叉薄壁部221T薄。进一步的，交叉薄壁部谷部的厚度T3X，如图16所示， 在交叉区域226中，比楔状薄壁部226Z的厚度T4薄。一般的，厚度越薄的部位，该部位的开裂压越低。从而，本变形例2的安全阀部220 中，交叉薄壁部226S的交叉薄壁部谷部226SR比交叉区域226的楔状薄壁部2^Z，更容易开裂。从而，本变形例2的电池201，在安全阀部220开阀时，能够从薄壁部221中的交叉薄壁部226S起可靠的开始开裂。(变形例3)
接着，对于本发明的变形例3的电池301，参照图3，图4，图17说明。本变形例3，在安全阀部的薄壁部包括3个线状薄壁部的这一点上，与上述的实施例1不同。具体的，电池301的安全阀部320具有板状部28 ；和位于此板状部观内，* (星号)形状的、比板状部观薄的槽状的薄壁部321(参照图17)。其中，薄壁部321，除了包括在第1方向DX延伸的直线状的第1方向薄壁部322以及在第2方向DY延伸的直线状的第2方向薄壁部323之外，还包括在第3方向DZ延伸的直线状的第3方向薄壁部324。而且，上述第1方向薄壁部322、第2方向薄壁部323、第3 方向薄壁部3M都交叉，形成* (星号)形状的交叉薄壁部326S。并且，将此薄壁部321中交叉薄壁部326S以外的部位作为非交叉薄壁部321T。并且，本变形例3的电池301的制造方法包括通过冲压成型，形成第1方向薄壁部322的第1冲压工序；此第1冲压工序之后，形成第2方向薄壁部323的第2冲压工序； 此第2冲压工序之后，形成第3方向薄壁部324的第3冲压工序。因此，在薄壁部321中不包含上述实施例1那样的楔状薄壁部。从而，在安全阀部320开阀时，能够可靠地从薄壁部 321中的交叉薄壁部326S开始开裂。(变形例4)接着，对于本发明的变形例4的电池401，参照图3，图4，图18说明。本变形例4，在安全阀部的薄壁部包括都是曲线状的第1曲线薄壁部以及第2曲线薄壁部的这一点上，与上述的实施例1不同。具体的，电池401的安全阀部420具有板状部28 ；和位于此板状部28内，比板状部28薄的槽状的薄壁部421 (参照图18)。其中，薄壁部421包括都是弧状的第1曲线薄壁部422以及第2曲线薄壁部423。 第1曲线薄壁部422以及第2曲线薄壁部423，如图18所示，在2个交叉薄壁部426S，似6S 交叉。并且，将此薄壁部421中交叉薄壁部426S以外的部位作为非交叉薄壁部421T。并且，本变形例4的电池401的制造方法包括通过冲压成型，形成第1曲线薄壁部422的第1曲线冲压工序；以及此第1曲线冲压工序之后，形成第2曲线薄壁部423的第 2曲线冲压工序。因此，在薄壁部421中不包含上述实施例1那样的楔状薄壁部。从而，在安全阀部420开阀时，能够可靠地从薄壁部421中交叉薄壁部426S开始开裂。如上所述，虽然通过实施例1以及变形例1 4说明了本发明，但是，本发明并不限定为实施例1和变形例1 4，在不超出要点的范围内，当然能够进行适当的变更而适用。例如，实施例1等中，将安全阀部的薄壁部设为大致“8”字形的形状，但是也可以是包含第1方向薄壁部、第2方向薄壁部，以及此第1方向薄壁部和第2方向薄壁部交叉形成的交叉薄壁部的X字形的形状。从而，例如，也可以是第1方向薄壁部的端部和第2方向薄壁部的端部不通过薄壁部连接的方式。另外，实施例1等中，冲压形成封口盖而形成安全阀部，但是例如，可以将与封口盖非一体的安全阀部与封口盖接合。另外，变形例3中，设为如下方式分别在第1方向薄壁部全体具有第1锥形成部和在第2方向薄壁部全体具有第2锥形成部。但是，例如，可以是如下方式在第1方向薄壁部中仅仅第1交叉附近部具有第1锥形成部，以及在第2方向薄壁部中仅仅第2交叉附近部具有第2锥形成部。
权利要求
1.一种密闭型电池，具备 发电元件；以及电池壳，其气密性地收容上述发电元件，在阀形成面具有安全阀部， 上述安全阀部具有在自身的厚度方向具有预定厚度的板状部；以及上述厚度方向的厚度比上述板状部薄的槽状的、在上述开阀时开裂的薄壁部， 上述薄壁部具有以线状延伸的η条(η是2以上的整数)第1线状薄壁部到第η线状薄壁部，上述第1线状薄壁部到第η线状薄壁部包含从上述第1线状薄壁部到第η线状薄壁部都交叉的交叉薄壁部，上述薄壁部设为上述交叉薄壁部的开裂压比该交叉薄壁部以外的部位的开裂压低的方式。
2.如权利要求1所述的密闭型电池，其中，上述第1线状薄壁部到第η线状薄壁部是在第1方向延伸的第1方向薄壁部以及在与上述第1方向不同的第2方向延伸的第2方向薄壁部， 上述薄壁部，包含上述第1方向薄壁部以及上述第2方向薄壁部，在俯视上述阀形成面时，上述第1方向薄壁部与上述第2方向薄壁部在上述交叉薄壁部以X字状交叉，上述交叉薄壁部中的上述第1方向薄壁部与上述第2方向薄壁部的交叉角度α设为 30° 彡 α 彡 50° 。
3.如权利要求1所述的密闭型电池，其中，所述第1线状薄壁部到第η线状薄壁部设为分别在包含上述交叉薄壁部的交叉附近部比自身中其他部位窄幅。
4.如权利要求1 3中任意一项所述的密闭型电池，其中，上述交叉薄壁部设为自身的一部分比自身中的其他部位厚度薄的方式。
5.一种密闭型电池的制造方法，该密闭型电池具备 发电元件；以及电池壳，其气密性地收容上述发电元件，在阀形成面具有安全阀部， 上述安全阀部具有在自身的厚度方向具有预定厚度的板状部；以及上述厚度方向的厚度比上述板状部薄的槽状的、在上述开阀时开裂的薄壁部， 上述薄壁部具有以线状延伸的η条(η是2以上的整数)第1线状薄壁部到第η线状薄壁部，上述第1线状薄壁部到第η线状薄壁部包含从上述第1线状薄壁部到第η线状薄壁部都交叉的交叉薄壁部，上述薄壁部设为上述交叉薄壁部的开裂压比该交叉薄壁部以外的部位的开裂压低的方式，所述密闭型电池的制造方法包括在上述板状部分别个别地形成上述第1线状薄壁部到第η线状薄壁部的线状薄壁部形成工序。
全文摘要
本发明提供具备在进行了开阀的安全阀部中能够确保充分的开口面积的安全阀部的密闭型电池。以提供这样的密闭型电池的制造方法为课题。密闭型电池1具备发电元件90；以及在阀形成面11F具有安全阀部20的电池壳10，安全阀部具有在开阀时开裂的薄壁部21，薄壁部具有第1线状薄壁部到第n线状薄壁部22，23，第1线状薄壁部到第n线状薄壁部包括交叉薄壁部26S，薄壁部设为如下方式交叉薄壁部的开裂压比该交叉薄壁部以外的部位21T的开裂压低。
文档编号H01M2/12GK102341936SQ20098015779
公开日2012年2月1日 申请日期2009年3月4日 优先权日2009年3月4日
发明者森代健史郎 申请人:丰田自动车株式会社