二次电池和二次电池的制造方法与流程

文档序号:12289033阅读:191来源:国知局
二次电池和二次电池的制造方法与流程

本发明涉及一种设置有切断装置的二次电池和这种二次电池的制造方法。



背景技术:

日本专利申请公报No.2008-66254(JP 2008-66254 A)中公开的二次电池设置有电流切断装置。通过当隔膜响应于外装体的内部压力而以预定量以上变形时构成电流路径的一部分的切断箔破断来切断电流路径。

当制造JP 2008-66254 A中公开的二次电池时,从将位于外装体内的外侧的一侧依次重叠外部端子、垫片、密封体、绝缘支架和封铅。压接已插入穿过形成在密封体中的通孔的外部端子的位于外装体的内侧的一端侧。结果,垫片在外部端子与密封体之间被固定压缩,并且绝缘支架在密封体与封铅之间被固定压缩。在此状态下,将隔膜激光焊接到封铅的周缘部上。

这里,在JP 2008-66254 A中公开的二次电池中,使用诸如铝的具有比较高的热传导性的金属部件作为封铅和外部端子,并且使用诸如聚醚醚酮的具有比较低的热传导性和良好的绝热性的树脂部件作为绝缘保持部件。因此,当将隔膜焊接到封铅上时产生的热经由铆接部件和外部端子传递到垫片。

如果过剩的热传递到垫片,则垫片的温度将超过垫片的材料的玻璃化转变点,并且垫片将破损或变形,从而降低外装体内的密闭性。此外,垫片的弹性可能由于热的影响而下降,这可能引起外部端子、封铅和保持部件等晃荡和振动。该晃荡可能非故意地引起电流路径的破断。如果保持外装体内的气密性的垫片的性能下降,则二次电池的可靠性将受损。



技术实现要素:

本发明因此提供了一种能够减少向保持外装体内的气密性的垫片传递的热并且因此提高了可靠性的二次电池,以及这种二次电池的制造方法。

本发明的第一方面涉及一种二次电池,所述二次电池设置有:反转板,所述反转板与铆接部件和集电部件连接,并且在外装体的内部压力上升时变形;垫片,所述垫片与所述铆接部件热接触,并且以在密封体与所述铆接部件之间压缩变形的状态被固定;和蓄热部,所述蓄热部与所述铆接部件热接触并且具有在所述铆接部件的热传导性以上的热传导性。所述反转板的外周缘通过焊接与所述铆接部件的周缘部连接,并且所述蓄热部件被夹持在所述铆接部件的对向部与保持部件的延伸部之间。

本发明的第二方面涉及一种二次电池,所述二次电池包括:电池元件;外装体,所述电池元件收纳在所述外装体内;密封体,所述密封体配置在设置于所述外装体中的开口部中;集电部件,所述集电部件与所述电池元件连接;导电的铆接部件;垫片,所述垫片与所述铆接部件接触并且设置在所述密封体与所述铆接部件之间;导电的反转板,所述反转板与所述铆接部件和所述集电部件连接,并且在所述外装体的内部压力上升时远离所述集电部件并朝向所述铆接部件变形;热传导量抑制部,所述热传导量抑制部设置在所述反转板和所述铆接部件的连接部与所述铆接部件和所述垫片的接触部之间,并且抑制从所述连接部向所述接触部传递的热量;和绝热部,所述绝热部将所述垫片与所述热传导量抑制部绝热。

根据上述第一或第二方面的结构,将反转板焊接在铆接部件上时产生的热蓄积在蓄热部中,因此能减少经由铆接部件向垫片传递的热量。结果,能防止垫片破损或变形,因此能维持外装体内的密闭性。此外,能抑制保持部件由于垫片的变形而晃荡,因此能够抑制电流切断装置错误地启动,并且因此能提高二次电池的可靠性。

本发明的第三方面涉及一种二次电池的制造方法。在该制造方法中的焊接反转板的工步中,在所述垫片与所述铆接部件热接触并且具有在所述铆接部件的热传导性以上的热传导性的所述蓄热部被夹在所述铆接部件的对向部与所述保持部件的延伸部之间以使得所述蓄热部与所述铆接部件热接触的状态下将所述反转板的外周缘焊接在所述铆接部件的周缘部上。

本发明的第四方面涉及一种二次电池的制造方法,所述制造方法包括:以使得垫片配置在密封体与铆接部件之间的方式将铆接部件插入穿过作为所述二次电池的盖的密封体的通孔;以及将在所述二次电池的内部压力上升时远离集电部件并朝向所述铆接部件变形的反转板焊接在所述铆接部件上。该制造方法包括在将所述反转板焊接在所述铆接部件上之前在所述反转板和所述铆接部件的焊接部与所述铆接部件和所述垫片的接触部之间设置热传导量抑制部,所述热传导量抑制部抑制从所述焊接部向所述接触部传递的热量。

利用上述第三或第四方面的制造方法使得当将反转板焊接在铆接部件上时产生的热能够蓄积在蓄热部中,因此能减少经由铆接部件向垫片传递的热量。结果,能防止垫片破损或变形,因此能维持外装体内的密闭性。此外,能抑制保持部件由于垫片的变形而晃荡,因此能抑制电流切断装置错误地启动。结果,能制造具有提高的可靠性的二次电池。

根据这种二次电池和二次电池的制造方法,可以提供能够减少向保持外装体内的气密性的垫片传递的热量并因此提高可靠性的二次电池,以及这种二次电池的制造方法。

附图说明

下面将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义,在附图中相似的附图标记表示相似的要素,并且其中:

图1是根据本发明的实施方式的二次电池的平面图;

图2是根据本发明的实施方式的二次电池的截面图;

图3是沿图1中的线III-III截取的截面图;

图4是根据本发明的实施方式的二次电池的制造方法中的第一工步的视图;

图5是在图4所示的第一工步中准备的蓄热部的平面图;

图6是在图4所示的第一工步中准备的蓄热部的截面图;

图7是根据本发明的实施方式的二次电池的制造方法中的第二工步的视图;

图8是图7所示的第二工步中蓄热部被夹持在铆接部件与保持部件之间的状态的截面图;

图9是根据本发明的实施方式的二次电池的制造方法中的第三工步的视图;

图10是当铆接部件的末端部被压接时施加的负荷过大时二次电池的状态的截面图;

图11是示出用于为了验证本发明的效果而执行的验证实验中的蓄热部的大小的视图;

图12是示出为了验证本发明的效果而执行的验证实验的条件和结果的视图;以及

图13是示出为了验证本发明的效果而执行的验证实验的结果的视图。

具体实施方式

以下将参照附图详细说明本发明的实施方式。在下述实施方式中,相似或共有的部分在图中将以同样的附图标记表示,并且不会重复这些部分的说明。

(二次电池的结构)

将参照图1至3说明根据本发明的一个实施方式的二次电池100。二次电池10包括外装体10、电极体13(图2)、负极外部端子20和集电体50(图2)以及正极外部端子24和集电体51(图2)。外装体10包括有底角筒状的收纳部15和密闭收纳部15的开口部16(图3)的密封体25(二次电池的盖)。在外装体10的内部收纳有电极体13(电池元件)。外部端子20和24安装在外装体10的密封体25上。

电极体13具有均未示出的正极芯体、负极芯体和隔板。正极芯体和负极芯体经由隔板卷绕。在电极体13的一端上设置有负极芯体露出部11,并且在电极体13的另一端上设置有正极芯体露出部12。

负极芯体露出部11经由集电体50和连接端子与外部端子20电连接。正极芯体露出部12经由集电体51和稍后将描述的电流切断装置(CID)与外部端子24电连接。

图3是沿图1中的线III-III截取的截面图。如图1至3所示,二次电池100还包括导电板21、绝缘体23、垫片27、密封体25、铆接部件30、反转板40、集电体51和保持部件60。

密封体25具有平板形状。密封体25设置成阻塞设置在外装体10中的开口部16。在密封体25中形成有通孔25m。该通孔25m形成为将外装体10内外的空间连通。

绝缘体23设置在外装体10的外部上。绝缘体23直接位于密封体25的顶部上。绝缘体23介设在密封体25与导电板21之间。绝缘体23由绝缘材料制成,并且将密封体25与导电板21电绝缘。

铆接部件30由诸如铝合金的导电材料制成。铆接部件30插入穿过形成在密封体25中的通孔25m。铆接部件30在外装体10的外部与导电板21连接,并且在外装体10的内部与反转板40连接。铆接部件30穿过设置在密封体25中的通孔25m,在外装体10内延伸,并且与反转板40连接。铆接部件30与导电板21电连接。铆接部件30将导电板21与反转板40电连接。导电板21与外部端子24(图2)电连接。

铆接部件30包括压接部31、小径部32、对向部33、阶梯部34、大径部35和凸缘部36。小径部32具有中心在虚拟中心轴线102上的呈筒状延伸的形状。压接部31形成在小径部32的与对向部33相反的一侧。压接部31是通过在小径部32已插入穿过通孔25m之后压接小径部32的末端部侧而形成的。导电板21、绝缘体23、密封体25、垫片27、保持部件60和蓄热部(蓄热部件)70被固定压接在压接部31与对向部33之间。

对向部33具有从小径部32朝大径部35径向向外延伸的大致圆盘状。对向部33在外装体10内相隔一定距离与密封体25对向。对向部33在外装体10内大致平行于密封体25延伸。

阶梯部34由小径部32的朝中心在中心轴线102上的外周侧突出的部分形成。阶梯部34设置在外装体10的内部。阶梯部34设置在远离阻塞外装体10的开口部16的密封体25的位置。在阶梯部34与密封体25之间形成有间隙。在该间隙内配置有稍后将描述的垫片27。阶梯部34设置在外装体10内侧的端部上。阶梯部34具有其中对向部33的最内周部上的与压接部31对向的表面朝压接部31突出的形状。

大径部35从对向部33的周缘直立(朝集电体51弯曲)并具有整体环状的形状。凸缘部36是位于大径部35的位于与对向部33相反的一侧的端部的周缘上的部位。凸缘部36具有环状的形状。大径部35和凸缘部36对应于位于铆接部件30的对向部33的周缘上的周缘部。对向部33、大径部35和凸缘部36内侧的空间允许稍后将描述的反转板40反转/回动。

对于铆接部件30,例如,凸缘部36的外径可以是19mm,并且从凸缘部36的下端到压接部31的末端的高度可以是8mm。

垫片27由诸如PFA(全氟烷氧基氟树脂)或EPDM(三元乙丙橡胶)的弹性树脂材料或橡胶材料制成。垫片27设置成与铆接部件30接触。垫片27介设在密封体25与铆接部件30之间。结果,外装体10的内部被气密密封。垫片27作为密封件设置在密封体25与铆接部件30之间。

垫片27具有筒部28和凸缘部29。筒部28插入穿过通孔25m。筒部28设置成与密封体25的限定出通孔25m的内周面和铆接部件30的小径部32的外周面接触。凸缘部29设置成从筒部28的端部朝中心在中心轴线102上的外周侧延伸。凸缘部29被夹持在密封体25与阶梯部34之间。这样,垫片27与铆接部件30热接触(使得来自铆接部件30的热传递到垫片27),并且以在密封体25与铆接部件30之间压缩变形的状态被固定。

反转板40由导电材料制成。反转板40具有在从上方看去时呈圆形的薄板形状。反转板40具有在面对对向部33的一侧凹进并且在面对集电体51的一侧突出的形状。反转板40配置在对向部33与集电体51之间。反转板40具有中央部41(反转部)和外周缘42。

反转板40的中央部41与稍后将描述的集电体51的薄部52连接,并且反转板40的外周缘42与铆接部件30的凸缘部36的内侧连接。结果,反转板40将铆接部件30与集电体51电连接。反转板40的中央部41和外周缘42通过焊接固定在集电体51和铆接部件30上。

保持部件60设置在外装体10的内部。保持部件60配置成在与通孔25m相反的一侧夹持垫片27。保持部件60设置在密封体25的正下方。保持部件60设置成使得它整体上包围对向部33的位于与小径部32侧相反的一侧的部分、大径部35和凸缘部36。保持部件60固定夹持在密封体25与对向部33之间。

保持部件60是利用刚性高并且具有优良的绝热特性的绝缘树脂如PPS(聚苯硫醚)形成的。保持部件60具有延伸部61和本体部63作为构成部位。本体部63设置成从与密封体25邻接的位置沿远离密封体25的方向呈筒状延伸。本体部63设置成包围对向部33和反转板40。对向部33和反转板40配置在由本体部63围出的空间中。

延伸部61设置在与密封体25邻接的位置。延伸部61设置成从本体部63的端部朝中心在中心轴线102上的内周侧延伸。即,延伸部61从本体部63的端部朝垫片27延伸。延伸部61位于密封体25与对向部33之间。延伸部61具有朝铆接部件30的对向部33开口的沟槽62。

例如,保持部件60的外形尺寸可以是这样,即宽度为23mm且深度为21mm,保持部件60的延伸部61的高度为2.5mm,并且延伸部61的内径为18mm。此外,沟槽62形成为配置在延伸部61中,并且例如,深度在2.0mm以下。

蓄热部70利用诸如铝、铝合金、铜或铁的具有优良的热传导性的金属材料或具有在这些材料的热传导性以上的热传导性的碳材料形成。蓄热部70在从上方看去时呈环形。蓄热部70可属于与铆接部件30相同的材料。此外,蓄热部70可由具有比铆接部件30的热传导性高的热传导性的材料制成。蓄热部70可由无机材料制成,只要该无机材料具有在铆接部件30的热传导性以上的热传导性即可。此外,蓄热部70可由金属板和无机材料的板组成。此外,蓄热部70的体积比热可大于保持部件60的体积比热。此外,本实施方式的蓄热部70可具有比垫片27高的耐热性。蓄热部70和铆接部件30的位于蓄热部70正下方的部分可视为热传导量抑制部。

当铆接部件30的位于比热传导量抑制部更接近铆接部件30和垫片27的接触部的一侧的第一部分的体积比热为C1、第一部分的厚度为T1、热传导量抑制部的平均体积比热为C2并且热传导量抑制部的厚度为T2时,C2T2也可大于C1T1(即,C2T2>C1T1)。

蓄热部70被夹持在铆接部件30的对向部33与保持部件60的延伸部61之间。蓄热部70具有比铆接部件30高的热传导性(较小的比热容量),并且与铆接部件30热接触(即,与铆接部件30接触以使得来自铆接部件30的热传递到蓄热部70)。

根据该类型的结构,在稍后将描述的用于制造二次电池的制造工艺中,将反转板40焊接在铆接部件30上时产生的热蓄积在蓄热部70中。蓄热部70通过保持部件60的延伸部61与垫片27绝热。因此,能减少在焊接时产生的热经由铆接部件30传递到垫片27的量。

此外,蓄热部70由例如具有弹性的盘式弹簧构成。蓄热部70收纳在沟槽62中。蓄热部70在收纳在沟槽62中的状态下沿远离密封体25的方向驱促铆接部件30的对向部33。结果,能增强蓄热部70与铆接部件30之间的接触,因此在上述焊接期间产生的热能有效地传递到蓄热部70。结果,能进一步减少经由铆接部件30传递到垫片27的热量。

集电体51在外装体10的内部形成电池元件与电流切断装置之间的接触点。作为集电部件的集电体51由保持部件60保持在外装体10的内部。集电体51相隔一定距离与铆接部件30的对向部33对向。集电体51在沿远离密封体25的方向上呈筒状延伸的本体部62的末端处与保持部件60连接。

集电体51具有薄部52。该薄部52的厚度由于设置在集电体51中的沟槽而比其它部位的厚度薄。在集电体51上在远离密封体25的方向上设置有未示出的集电接片。该集电接片从集电体51延伸并与电池元件的电极板连接。集电体51经由集电接片与电池元件电连接。薄部52也可由阻塞形成在集电体51中的通孔的切断膜构成。

(电流切断装置的动作)

参照图3,电流切断装置由集电体51、反转板40和铆接部件30构成。在电流切断装置作动之前的二次电池100(图1)的通常使用状态期间,反转板40具有其中中央部41朝集电体51向外突出的形状,并且集电体51经由反转板40、铆接部件30和导电板21与外部端子20(图1)电连接。

在电流切断装置作动之前,电流依次流向集电体51(薄部52)、反转板40(中央部41)和铆接部件30。结果,电力从二次电池100供给到外部设备。在充电期间,电流逆向流动。当外装体10(图1)的内部压力上升时,反转板40的中央部41由外装体10内的气体挤压。外装体10的内部压力均匀地施加至中央部41。集电体51的薄部52的刚性比集电体51的其它部分(例如,厚部)低。

如果外装体10的内部压力变得高于设定值(作动压力),则薄部52将破坏,并且反转板40的中央部41将与破坏的薄部52和集电体51分离,并朝铆接部件30的对向部33变形。结果,集电体51与反转板40分离,从而切断电传导性。

(制造方法)

将参照图4至9说明根据实施方式的二次电池的制造方法。如图4所示,当制造根据示例实施方式的二次电池时,首先准备待配置在设置于外装体10中的开口部16中的密封体25。接下来,从将位于外装体10的外侧的一侧依次将导电板21、绝缘体23和密封体25上下重叠。此时,将导电板21、绝缘体23和密封体25以使得它们的中心轴线102对齐的方式重叠。

接下来,将垫片27和保持部件60载置在密封体25的将面对外装体10的内部的主面25a上。此时,保持部件60配置成在与通孔25m相反的一侧夹持垫片27。垫片27以使得筒部28与密封体25的限定出通孔25m的内周面接触并且凸缘部29与密封体25的主面25a接触的方式被载置。保持部件60以使得延伸部61与密封体25的主面25a接触的方式被载置。沟槽62面向与密封体25所在侧相反的一侧。

接下来,将蓄热部70载置在配置于密封体25的主面25a上的保持部件60的主面——该主面是将面对外装体10的内部的主面——上。更具体地,将蓄热部70载置在沟槽62中。

如图5和6所示,蓄热部70具有设置在中央部中的孔72,并且因此在从中心轴线102的延伸方向看去时具有环形。蓄热部70从外周向内周远离于通过外周端P1和P2的假想平面VP倾斜。因此,当蓄热部70被载置在沟槽62中时,蓄热部70从外周向内周远离沟槽62的底部倾斜。

接下来,准备其中小径部32的末端未被压接的部件作为铆接部件30。在对向部33与保持部件60的延伸部61和垫片27的凸缘部29对向的状态下,从蓄热部70位于其上的一侧将小径部32的待与导电板21连接的末端(铆接部件30的一端侧)插入穿过设置在密封体25中的通孔25m,如图4中箭头A所示。此时,将小径部32的末端以使得小径部32的外周面与垫片27的筒部28的外周面接触的方式插入穿过通孔25m。

如图7所示,在铆接部件30的阶梯部34与垫片27的凸缘部29接触的状态下,沿远离中心轴线102的方向压接小径部32的末端部侧。结果,形成了压接部31,并且导电板21、绝缘体23、密封体25、垫片27、保持部件60和蓄热部70被固定压接在压接部31与对向部33之间。这样,蓄热部70、保持部件60和垫片27被固定夹持在铆接部件30与密封体25之间。

在此状态下,垫片27与铆接部件30热接触(使得来自铆接部件30的热传递到垫片27),并且以在密封体25与铆接部件30之间压缩变形的状态被固定。蓄热部70通过被夹在铆接部件30的对向部33与保持部件60的延伸部61之间而收纳在沟槽62中。

如图8所示,蓄热部70通过被夹持在铆接部件30的对向部33与保持部件60的延伸部61之间而呈平板形状变形。结果,来自蓄热部70的驱促力如箭头C所示被施加,并且蓄热部70沿远离密封体25的方向驱促铆接部件30的对向部33。

接下来,再次如图7所示,反转板40沿图中的箭头B的方向移动,并且反转板40的外周缘42配置在铆接部件30的凸缘部36的内侧。接下来,如图9所示,在凸缘部36与外周缘42的边界部附近照射激光80。在凸缘部36和外周缘42上形成焊接部,并且将反转板40焊接在铆接部件30上。接下来,将集电体51与反转板40连接。因此,能制造设置在二次电池100中的电流切断装置。

这里,当将反转板40焊接在铆接部件30上时产生的热经由铆接部件30传递到垫片27。此时,如果蓄热部70未配置在热从焊接部沿其传递到垫片27的传热路径中,则过剩的热最终将传递到垫片27。结果,可能超过垫片27的材料的玻璃化转变点。这种情况下,垫片可能破损或变形,从而降低外装体10内的密封性。此外,垫片27的弹性可能由于热的影响而下降,并且铆接部件30的位置可能改变,这会引起保持部件60晃荡和振动。该晃荡可能引起电流切断装置错误地启动。

在本实施方式中,在垫片27处于与铆接部件30热接触的状态并且具有比铆接部件30高的热传导性(较小的比热容量)的蓄热部70处于被夹持在铆接部件30的对向部33与保持部件60的延伸部61之间以便与铆接部件30热接触的状态的同时将反转板40的外周边缘42焊接在铆接部件30的凸缘部36上。此外,将蓄热部70配置在热从形成在凸缘部36和外周缘42上的焊接部传递到垫片27的传热路径中。

因此,如图9中的箭头所示,将反转板40焊接在铆接部件30上时产生的热的大部分由蓄热部70蓄积。结果,传递到垫片27的热量减少。

蓄热部70优选具有大的体积以便蓄积更多从铆接部件30传递的热。当使用具有诸如上述的尺寸的铆接部件30和保持部件60时,该体积优选在150mm3以上。例如,当蓄热部70收纳在沟槽62中并呈平板形状时,外径优选为18mm,内径优选为8mm,并且厚度优选为2mm。此外,外径、内径和厚度可适当改变,以使得该体积将在150mm3以上,例如,外径可为16mm,内径可为8mm,并且厚度可为1.0mm。

使焊接时产生的热的一部分蓄积在蓄热部70中可以防止垫片27的温度达到垫片27的材料的玻璃化转变点温度。因此,能防止垫片由于超过玻璃化转变点温度而破损。此外,也防止了垫片受热变形并且时间经过时的蠕变破坏。结果,对于根据本实施方式的二次电池100,能充分地维持外装体10内的气密性,并且能提高二次电池的可靠性。

此外,通过使用在收纳于沟槽62中的状态下沿远离密封体25的方向驱促铆接部件30的对向部33的盘式弹簧作为蓄热部70而改善了蓄热部70与对向部33之间的接触。结果,至蓄热部70的热传导性提高,因此能更有效地减少向垫片27传递的热量。

此外,由于蓄热部70沿远离密封体25的方向驱促铆接部件30的对向部33,所以即使铆接部件30的对向部33沿远离保持部件60的延伸部61的方向变形,也能抑制了保持部件60的晃荡。将参照图1说明能抑制该晃荡的原因。

如果当小径部32的末端部侧在远离中心轴线102的方向上被压接时施加至铆接部件30的小径部32的末端部的负荷变得过大,则铆接部件30的对向部33将沿远离保持部件60的延伸部61的方向变形。

从绝热性等观点看将弹性变形小的树脂用于保持部件60,所以如果铆接部件30的对向部33沿远离保持部件60的延伸部61的方向变形,则保持部件60不会在铆接部件30的变形之后变形。因此,在保持部件60与铆接部件30之间形成了间隙。

在这种情况下,同样,蓄热部70将在铆接部件30的对向部33的变形之后变形,并且将被夹持在对向部33与保持部件60的延伸部61之间。因此,即使来自蓄热部70的驱促力以使得保持部件60与铆接部件30分离的方式作用在铆接部件30和保持部件60上,也将维持保持部件60被固定在铆接部件30与密封体25之间的状态。结果,能抑制保持部件60的晃荡,所以能抑制电流切断装置由于晃荡而错误地启动。

此外,蓄热部70的一部分与铆接部件30的对向部33热接触,所以将反转板40焊接在铆接部件30上时产生的热能由蓄热部70蓄积。因此,能减少向垫片27传递的热量。结果,正如上文所述,外装体10内部能充分维持气密性,并且能提高二次电池100的可靠性。

可能存在这样的情况,即由于垫片27已使用比预期长的时间,构成垫片27的树脂的特性下降使得垫片27的驱促力下降。在这种情况下,同样,能通过施加来自蓄热部70的驱促力来抑制保持部件60的晃荡。

如上所述,使用根据本实施方式的二次电池和二次电池的制造方法使得能够减少向保持外装体10内的气密性的垫片27传递的热,并且能够提高可靠性。

在本实施方式中,说明了其中反转板40由盘式弹簧构成的情况,但反转板40不限于此,并且也可由具有平板形状的环部件构成。这种情况下,同样,已传递到铆接部件30的热通过蓄热部70与铆接部件30热接触而有效地传递到蓄热部70。结果,当焊接铆接部件30和反转板40时,能抑制垫片27的温度上升。

在本实施方式中,说明了其中蓄热部70收纳在设置于保持部件60的延伸部61中的沟槽62中的情况,但蓄热部70不限于此。即,可以不设置沟槽62,并且蓄热部70可被夹持在保持部件60的延伸部61与铆接部件30的对向部33之间。这种情况下,同样,来自铆接部件30的热通过蓄热部70与铆接部件30热接触而有效地传递到蓄热部70。结果,当焊接铆接部件30和反转板40时,能抑制垫片27的温度上升。

当蓄热部70收纳在沟槽62中时,能防止电流切断装置的高度尺寸增加,所以能防止收纳在外装体10中的电极体的高度减少。结果,能抑制电池特性的下降。

在本实施方式中,说明了其中电流切断装置设置在正极外部端子24侧的情况,但电流切断装置并不局限于此。即,电流切断装置仅需设置在正极外部端子24和负极外部端子20中的至少一者上。

接下来,将参照图11至13说明为了验证本发明的效果而执行的验证实验。在该验证实验中,利用纯铝(A1050)形成铆接部件30。用于验证实验中的铆接部件30的外形尺寸和保持部件60的外形尺寸为与根据实施方式的铆接部件30和保持部件60相同的大小。

如图11所示,在验证实验中,使用具有平板形状的蓄热部作为蓄热部70。此外,准备如图12所示的具有各种内径D1、外径D2、厚度T1并由各种材料制成的各种蓄热部70作为用于比较例2a至4a和实施例1至10的蓄热部。此外,还通过改变蓄热部70的内径D1、外径D2和厚度T1来如图12所示改变蓄热部70的体积。在比较例1a中,未设置蓄热部70。

作为用于比较例2a至4a和实施例1至10的保持部件60,准备设置有与用于各比较例2a至4a和实施例1至10的蓄热部对应的沟槽62的保持部件。在比较例1a中,在保持部件60中未设置沟槽。

通过根据比较例1a至4a和实施例1至10中的示例性实施例的二次电池的制造方法的制造方法制造二次电池,并且测量焊接铆接部件30和反转板40时垫片27的温度。调节焊接铆接部件30和反转板40时的激光输出以使得热输入将为150W。制造二次电池使得电流切断装置的启动压力将为0.75MPa。

利用PFA形成垫片27。PFA的玻璃化转变温度为约130度。因此,优选垫片27在焊接期间的温度在120℃以下以便不超过玻璃化转变温度。

(实验结果)

如图12和13所示,在比较例1a至4a中,垫片27在焊接期间的温度全都高于130℃,并且高于PFA的玻璃化转变温度。然而,在实施例1至10中,垫片27的温度全都低于130℃,并且低于PFA的玻璃化转变温度。

当将比较例2a至4a和实施例1至10与比较例1a进行比较时,垫片27在焊接期间的温度在设置了蓄热部70时比在未设置蓄热部70时低。此外,当比较各比较例2a至4a和实施例1至10时,当蓄热部70由铝制成时,垫片27在焊接期间的温度随着体积增大而下降。因此,确认了蓄热部70的体积与垫片27在焊接期间的温度之间存在比例关系。当蓄热部70由铝制成并且蓄热部70的体积在150mm3以上时,垫片27在焊接期间的温度全都在120℃以下,并且低于PFA的玻璃化转变温度。

当比较实施例7至10时,当蓄热部70的体积恒定并且仅材质变更时,确认了垫片27的温度由于各材质的热传导率和比热容量而变化。确认了材料的比热容量越低且热传导率越高,就能越多地降低垫片27在焊接期间的温度。

由这些结果可以看出,通过实验证明,通过使与铆接部件30热接触并具有比铆接部件30高的热传导性(较小的比热容量)的蓄热部70被夹持在铆接部件30的对向部33与保持部件60的延伸部61之间,将反转板焊接在铆接部件上时产生的热能蓄积在蓄热部中,因此能减少经由铆接部件30向垫片传递的热量。此外,还可以看出通过实验证明,通过使蓄热部70的体积在150mm3以上,能可靠地降低垫片27在焊接期间的温度。

尽管上文已说明了本发明的实施方式和实施例,但这些实施方式和实施例在所有方面仅为示范性的且决不应被解释为限制性的。例如,代替将保持部件60的延伸部61设置在垫片27与蓄热部70之间,可采用诸如下述的结构。当将反转板40焊接在铆接部件30上时,可在蓄热部70与垫片27之间提供充分的空间,或可在蓄热部70与垫片27之间设置与保持部件60不同的绝缘部件,使得从焊接部经由蓄热部70向垫片27传递的热量比从焊接部经由铆接部件30直接传递到垫片27的热量小。此外,垫片27的凸缘部29可设置在密封体25的上侧而不是密封体25的下侧,并且保持部件60的延伸部61的内径可以与铆接部件30的阶梯部34的外径大小相同。

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