圆筒形二次电池以及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具备安全阀的圆筒形二次电池以及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 过去，作为镍氢蓄电池和非水电解质二次电池，较多使用圆筒形的电池。这些圆筒 形二次电池的封口部通过使正极帽、正温度系数热敏电阻（PTC)以及安全阀分别接触而将 它们电连接，但在工具用途、电动车（EV)、混合动力电动车（HV、PHEV)等面向大电流用的模 型中，为了取出大电力而采用无PTC方式。
[0003] 作为这样的圆筒形二次电池中的无PTC方式的封口部之一，例如如下述专利文献 1公开的那样，已知通过铆接以及激光焊接将正极帽和安全阀固定的构成。在组装该无PTC 方式的封口部时，隔着绝缘构件配置安全阀和电极体的导通部件即端子板，用附着于绝缘 构件的两面的粘合剂将安全阀和端子板固定，对安全阀的电流阻断部分和端子板进行激光 焊接来使它们电气导通。
[0004] 先行技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :JP特开2008-282679号公报
[0007] 发明的概要
[0008] 发明要解决的课题
[0009] 但是，关于上述专利文献1所公开的无PTC方式的封口部，存在以下（1)以及（2) 的课题，寻求改善。
[0010] (1)在封口体的生产时需要安全阀和端子板的定位，生产率低这一点。
[0011] (2)在对端子板施加冲击时易于对安全阀与端子板间的焊接部位加负荷，产生焊 接脱落这一点。
【发明内容】
[0012] 根据本发明的1个实施方式的圆筒形二次电池以及其制造方法，由于能通过使安 全阀、绝缘构件以及端子板分别嵌合来将它们一体化，因此提升了封口体的生产率，并能提 供耐冲击性良好的圆筒形二次电池。
[0013] 用于解决课题的手段
[0014] 在本发明的1个实施方式的圆筒形二次电池中，具备：封口体，其隔着垫片铆接固 定在有底筒状的圆筒形外包装罐的开口部；和配置在所述圆筒形外包装罐的内部，正极极 板以及负极极板分别在夹着隔膜（seprator)相互绝缘的状态下卷绕的卷绕电极体以及电 解液，所述封口体具有：端子帽，其向所述圆筒形外包装罐的外方侧突出；端子板，其位于 比所述端子帽更靠所述卷绕电极体侧的位置，与所述正极极板或所述负极极板电连接；安 全阀，其配置在所述端子帽与所述端子板间，结构为周边部与所述端子帽能通电地连接，设 置在所述周边部以外的通电接触部与所述端子板能通电焊接连接，在内部压力上升时阻断 与所述端子板的通电；和绝缘构件，其配置在所述端子板的周边部与所述安全阀间，具备： 突起，其在所述安全阀的所述卷绕电极体侧即所述通电接触部的外周侧朝向中心侧倾斜 而形成；绝缘构件，其至少被覆所述突起中的顶部以及所述安全阀的中心侧的侧面和所述 安全阀中的中心侧的表面，嵌合在所述突起的所述安全阀的中心侧的纵截面形状折弯成Z 状，所述端子板嵌合固定在所述绝缘构件的所述安全阀的中心侧，并经由所述绝缘构件的 中心开口焊接连接到所述通电接触部。
[0015] 另外，在本发明的1个实施方式的圆筒形二次电池的制造方法中，具有：将正极极 板以及负极极板在分别夹着隔膜相互绝缘的状态下卷绕，来形成卷绕电极体的工序；作为 安全阀，使用在周边部以外具有内部压力上升时从所述周边部破断的通电接触部、在所述 通电接触部的外周侧具有朝向所述安全阀的中心侧倾斜而形成的突起的安全阀，能通电地 配置端子帽和与形成所述安全阀的所述突起的面相反侧的面，通过使纵截面形状折弯成Z 状的绝缘构件嵌合在所述突起的所述安全阀的中心侧来至少被覆所述突起中的顶部以及 所述安全阀的中心侧的侧面、和所述安全阀中的中心侧的表面，将与所述正极极板或所述 负极极板电连接的端子板嵌合在所述绝缘构件的所述安全阀的中心侧，接下来将所述端子 板和所述安全阀的通电接触部经由所述绝缘构件的中心开口进行焊接连接，由此形成封口 体的工序；将所述卷绕电极体配置在有底筒状的圆筒形外包装罐的内部、并将电解液注入 到所述圆筒形外包装罐的内部的工序；和使所述端子帽成为外方地将所述封口体隔着垫片 配置在所述圆筒形外包装罐的开口部、通过铆接所述圆筒形外包装罐的开口部将所述封口 体密封固定在所述圆筒形外包装罐的开口部侧的工序。
[0016] 发明的效果
[0017] 根据本发明的1个实施方式的圆筒形二次电池，由于存在形成于安全阀的朝向安 全阀的中心侧倾斜的突起，且能用嵌合在该突起的所述安全阀的中心侧的纵截面形状折弯 成Z状的绝缘构件从全方位确实地固定端子板，因此在对端子板施加冲击的情况下，也难 以对安全阀和端子板的焊接部位加负荷，难以出现焊接脱落。
[0018] 另外，根据本发明的1个实施方式的圆筒形二次电池的制造方法，由于绝缘构件 以及端子板的定位变得容易，因此提升了生产率，并能容易地制造起到上述效果的圆筒形 二次电池。
【附图说明】
[0019] 图1A是实验例1中所用的圆筒形非水电解液二次电池的纵截面图，图1B是图1A 的封口体的部分放大纵截面图，图1C是安全阀的底视图。
[0020] 图2是表示实验例1的封口体的组装工序的部分放大纵截面图以及各部材的具体 的构成的部分放大纵截面图。
[0021] 图3A是实验例2中所用的圆筒形非水电解液二次电池的封口体部分的纵截面图， 图3B是图3A的封口体的部分放大纵截面图。
【具体实施方式】
[0022] 以下参考附图来详细说明用于实施本发明的形态。其中，以下所示的实施方式例 示了圆筒形非水电解液二次电池作为用于将本发明的技术思想具体化的圆筒形二次电池， 但并不意图将本发明特定为圆筒形非水电解液二次电池。本发明在例如具备安全阀的圆筒 形镍氢蓄电池等未脱离权利要求的范围所示的技术思想地进行了各种变更的构成中运能 运用。
[0023] 首先，参考图1A以及图3A来说明各实验例中共通的圆筒形非水电解质二次电池 的具体的构成以及制造方法。
[0024][正极极板的制作]
[0025] 正极极板11如下那样制作。首先，将作为正极活性物质的锂钴复合氧化物 (LiC〇02) 95质量份、作为导电剂的乙炔黑2. 5质量份、和作为粘结剂的聚偏氟乙烯（PVdF) 粉末2. 5质量份在N-甲基吡咯烷酮（NMP)中混合，来调制正极合剂浆。接下来，用刮刀法 将正极合剂浆涂敷在由厚度20ym的铝箔构成的正极芯体的两面，在干燥后用压缩辊进行 压延。接下来，卷绕开始侧的正极芯体露出部通过焊接安装铝制的正极接头12,制作正极极 板11〇
[0026][负极极板的制作]
[0027]另外，负极极板13如下那样制作。首先，将作为负极活性物质的石墨粉末、作为粘 结剂的丁苯橡胶（SBR)(苯乙烯：丁二烯=1 : 1)、和作为增稠剂的羧甲基纤维素（CMC)分 别成为石墨：SBR:CMC= 95 : 3 : 2地添加到水中，来调制负极合剂浆。通过刮刀法将 该负极合剂浆涂敷在厚度8ym的铜箔制的负极芯体的两面，在干燥后用压缩辊进行压延。 接下来，通过焊接在卷绕结束侧的负极芯体露出部安装由铜镍被覆件构成的负极接头14， 制作负极极板13。
[0028][非水电解液的调制]
[0029]将碳酸乙烯酯（EC)、碳酸甲乙酯（MEC)和碳酸二乙酯（DEC)以体积比 30 : 60 : 10(25°C)的比例进行混合后，使浓度成为lmol/L地溶解六氟磷酸锂（LIPF6)， 调制非水电解液。
[0030]