专利名称：蓄电元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及蓄电元件。
背景技术：
以往,公知具有在金属箔表面形成有活性物质层的电极板的发电兀件与电解液一起被收容在电池壳体中而成的电池或双电层电容器等蓄电元件(例如下述专利文献I所公开的内容)。电池壳体成为密闭构造，电池壳体的内压上升,达到规定值时,为排出电池壳体内的气体，在电池壳体的上表面形成有安全阀部，并覆盖该安全阀部而固定粘接有保护膜。现有技术文献专利文献I (日本)特开2010-49883号公报根据上述蓄电元件，能够通过保护膜防止水或油等异物附着在安全阀部(尤其断裂部)而对其产生腐蚀。但是，由于在保护膜和安全阀部之间形成有密闭空间，所以要使断裂部断裂时，密闭空间的内压上升，需要抵抗该内压上升来使断裂部断裂。像这样，采用通过保护膜覆盖安全阀部等气体排出部的结构的情况下，即使电池壳体的内压达到规定值，气体排出部也难以断裂。而且，气体被排出时，保护膜从电池壳体被剥开而从电池壳体脱离，产生保护膜给周边设备带来不良影响的问题。
发明内容
本发明是基于上述情况而研发的，其目的是防止异物附着在气体排出部，并在达到规定的内压时使气体排出，并防止保护膜从壳体脱离。
本发明的蓄电元件的特征是，具有:壳体，收容有发电元件，并且具有在内压上升时能够排出气体的气体排出部；密封体，具有覆盖气体排出部的保护部，并被固定在壳体上，在密封体上形成有狭缝及薄壁部中的至少一方。作为这样的蓄电元件的例子可以列举例如单电池。根据上述结构，由于能够通过狭缝及薄壁部中的至少一方容易地使保护部断裂，所以能够在壳体的内压达到规定值时使气体从气体排出部排出。因此，能够通过保护部防止异物附着在气体排出部，并能够在达到规定的内压时使气体排出，并防止密封体从壳体脱离。作为本发明的实施方式，优选以下结构。也可以采用狭缝及薄壁部中的至少一方被设置在密封体中的包含保护部的区域的结构。根据这样的结构，通过从气体排出部排出的气体使密封体在保护部的位置容易地断裂。也可以采用密封体覆盖整个气体排出部的结构。根据这样的结构，由于整个气体排出部被密封体覆盖，所以能够可靠地防止异物附着在气体排出部。
也可以采用狭缝及薄壁部中的至少一方成为以直线状延伸的形态的结构。根据这样的结构，能够使密封体以直线状断裂。也可以采用狭缝及薄壁部中的至少一方配置在气体排出部中的在与气体的排出方向交叉的方向上相对的一对相对部之间的范围内的结构。根据这样的结构，由于能够横贯气体排出部而形成狭缝及薄壁部中的至少一方，所以能够使密封体更容易地断裂。也可以采用密封体为长方形、狭缝及薄壁部中的至少一方成为在与密封体的长度方向交叉的方向上延伸的形态的结构。根据这样的结构，由于在使密封体容易断裂的位置设定了狭缝及薄壁部中的至少一方，所以能够使密封体更容易地断裂。也可以采用密封体为树脂制的片材、并具有通过粘接剂被粘贴在壳体的外表面上的粘贴部的结构。根据这样的结构，使用廉价的树脂制的`片材和粘接剂构成密封体，能够降低密封体的制造成本。也可以采用密封体由一张片材构成的结构。根据这样的结构，能够进一步降低密封体的制造成本。也可以采用粘贴部形成在密封体的整个面上的结构。根据这样的结构，在从气体排出部排出气体时，密封体更难从壳体脱离。密封体也可以为长方形，狭缝及薄壁部中的至少一方形成在密封体中的从相互平行的一对长边的一方到另一方。根据这样的结构，与从长边的一方到另一方没有形成密封体的结构相比，能够使密封体容易断裂，另外，与从平行的一对短边的一方到另一方形成有密封体的结构相比，更难从壳体脱离。在密封体上也可以形成有狭缝，狭缝由多个通孔形成。根据这样的结构，与不是通过多个通孔形成的结构相比，能够使密封体更容易断
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^lPC O发明的效果根据本发明，能够防止异物附着在气体排出部，并能够在达到规定的内压时使气体排出，并防止密封体从壳体脱离。
图1是实施方式I的非水电解质二次电池的立体图。图2是图1的非水电解质二次电池的分解立体图。图3是图1的非水电解质二次电池的俯视图。图4是表示狭缝断裂之前的状态的剖视图。图5是表示狭缝断裂之后的状态的剖视图。图6是实施方式2的密封体的俯视图。图7是实施方式3的密封体的俯视图。图8是实施方式4的密封体的俯视图。
图9是表示狭缝断裂之前的状态的剖视图。图10是实施方式5的密封体的俯视图。图11是实施方式5的密封体的剖视图。附图标记说明10、110、210、310、410. .非水电解质二次电池(蓄电元件)11...电池壳体12. 盖体(电池壳体)15,18...安全阀(气体排出部)16、17...相对部20...发电元件40、50、60、70、80...密封体41、51、61、71、81. 保护部42，52、72、82...粘贴部62A...第一粘贴部
62B...第二粘贴部43、63、73...狭缝83...薄壁部53A...第一狭缝53B...第二狭缝
具体实施例方式<实施方式I >参照图1至图5说明本发明的实施方式。本实施方式的蓄电元件例示了适用于例如搭载在电动汽车或混合动力汽车等车辆上的非水电解质二次电池10 (以下仅称为电池)的情况。如图1所示，该电池10的呈扁平型的发电元件20被收容在方形的电池壳体11(壳体的一例)中，并在该电池壳体11内填充电解液。以下，将图1中的上下方向作为电池10的上下方向，将纸面近前侧、里侧分别作为前侧、后侧进行说明。如图2所示，电池壳体11构成为上表面开放的大致箱形，该电池壳体11的上端开口被呈长方形的板状的盖体12封闭。此外，电池壳体11和盖体12是本发明的电池壳体的一例。在盖体12的长度方向两侧，分别突出设置有与对应的集电体30、31连接的正极端子13及负极端子14(与外部端子相当)。正极端子13及负极端子14通过盖体12及配置在盖体上下(壳体的内外)的未图示的垫片被紧固于对应的正极集电体30或负极集电体31上。各集电体30、31分别为获得大的电流容量而使用具有充分厚度的金属板，正极集电体30使用例如铝合金板成型，负极集电体31使用例如铜合金板成型。正极集电体30具有从盖体12的下表面呈彼此相对状态而向下方延伸的一对连接部30A、30A，负极集电体31同样地具有从盖体12的下表面呈彼此相对状态而向下方延伸的一对连接部31A、31A。这些连接部30A、31A沿着形成在发电元件20的两端部的箔露出部20A、20B向下方延伸设置，分别被配置在从前后两侧夹着对应的箔露出部20A、20B的位置。各集电体30、31的连接部30A、31A通过夹具35被连接在发电元件20的焊接部22、26 (与箔露出部20A、20B的层叠部分中的焊接部分相当)。夹具35由具有与被焊接的集电体30、31及发电元件20的焊接部22、26的材质同等电阻值的材料构成，例如正极侧使用铝合金板成型，负极侧使用铜合金板成型。发电元件20以在正极板21和负极板25之间夹着未图示的隔膜的状态以扁平型卷绕而构成。在打开的状态下，分别呈将卷绕方向作为长度方向的带状。正极板21具有:在铝箔的表面承载有正极活物质的部分；位于发电元件20的宽度方向一端侧且未涂布正极活物质而是露出铝箔的带状的箔露出部20A。另一方面，负极板25具有:在铜箔的表面承载有负极活物质的部分；位于发电元件20的宽度方向另一端侧且未涂布负极活物质而是露出铜合金箔的带状的箔露出部20B。在盖体12中的宽度方向(长度方向)的中央部，形成有能够将电池壳体11内的气体向外部排出的圆形的安全阀15。如图4所示，该安全阀15形成为比盖体12薄，并配置为处于盖体12的板厚的范围内。即，安全阀15的上表面从盖体12的上表面向下方凹陷一级而形成，安全阀15的下表面从盖体12的下表面向上方凹陷一级而形成。由此，安全阀15的刚性比盖体12及电池壳体11低，在电池壳体11的内压上升时，安全阀15比盖体12及电池壳体11先破损。因此，如图5所示，电池壳体11的内压到达规定值时，安全阀15破损，能够从此处将电池壳体11内的气体向外部排出。安全阀15与盖体12 —体地形成，附着有水或油等异物时，可能会被腐蚀。因此，在本实施方式中，以覆盖整个安全阀11的方式粘贴密封体40。该密封体40由一张树脂制的片材构成，在其一个面的整个面上涂布有粘接剂。另外，密封体40中的面向安全阀11的部分成为保护部41，粘贴在盖体12的上表面上的部分成为粘贴部42。由此，以完全覆盖安全阀11的方式粘贴密封体40时，通过粘贴部42将密封体40保持在盖体12上，并且通过保护部41阻止异物附着在安全阀11上。本实施方式的密封体40的厚度约为IOOii m。密封体40的厚度优选为50 150 u m。若密封体 40的厚度比50 ii m薄，则将密封体40粘贴在盖体12上的作业变得困难，是不优选的。另一方面，若密封体40的厚度比150 iim厚，则成本变高，是不优选的。另外，在本实施方式中，虽然密封体40的材质为PET，但作为PET以外的材质优选PP等聚烯烃类材料。如图3所示，密封体40成为沿盖体12的长度方向尺寸长的长方形。在该密封体40的长度方向的中央部，形成有沿与长度方向正交的方向延伸的狭缝43。该狭缝43是由多个通孔以直线状并列而成的，有时也被称为缝纫孔等。另外，狭缝43以连结密封体40的长边侧的侧缘的方式形成。因此，狭缝43配置在安全阀15中的在与气体的排出方向正交的方向上相对的一对相对部16、16之间的范围。S卩，狭缝43穿过安全阀15的各相对部16、16并横穿安全阀15而形成。本实施方式是上述结构，接着对作用及效果进行说明。首先，在构成正极板21及负极板25的铝箔或铜箔的表面上，涂布或喷雾与正极或负极对应的由活性物质等构成的浆料并使其干燥，由此形成活性物质层。而且，在滚压工序中，沿厚度方向对形成有活性物质层的各金属箔冲压，来成型正极板21及负极板25。如图2所示，完成了滚压工序的正极板21及负极板25通过在它们之间夹着未图示的隔膜而卷绕来制成发电元件20，在该发电元件20的两端部分别露出正极板21的箔露出部20A及负极板25的箔露出部20B。
接着，将集电体30、31连接在发电元件20上。首先，用夹具35夹持集电体30、31的连接部30A、31A和与其对应的焊接部22、26，通过超声波焊接等对它们进行接合。最后，将被连接的发电元件20及集电体30、31收容在电池壳体11内，注入了电解液之后，以使各端子13、14向外部突出的状态利用盖体12封闭其上部。而且，将安全阀15以被密封体40完全覆盖的方式粘贴在盖体12上，由此完成电池10。像这样制造的电池10被放置在高温环境下的情况等，电池壳体11的内压可能会上升。该情况下，电池壳体11的内压到达规定值时,安全阀15破损，电池壳体11内的气体向外部喷出，并且通过该喷出的气体使密封体40在狭缝43处断裂。尤其在本实施方式中，在密封体40的整个面上涂布了粘接剂，在安全阀15的全周范围内，粘贴部42被粘贴在盖体12的上表面，从而因从安全阀15喷出的气体，使保护部41受力，狭缝43破裂，气体从此处迅速向外部排出，从而密封体不会因气体而从盖体12 (电池壳体)被剥开。因此，能够通过保护部41防止异物附着在安全阀15上，达到规定的内压时，通过使狭缝43破裂而排出气体，并且防止密封体40从电池壳体11脱离。<实施方式2>以下，参照图6说明本发明的实施方式2。本实施方式的电池110是改变了实施方式I的密封体40的结构而得到的，关于其他结构，与实施方式I相同，因此省略重复的说明。在本实施方式中，密封体50与安全阀15同样地具有圆形的外周形状，成为比安全阀15大一圈的形态。另外，密封体50与安全阀15同轴配置。密封体50具有呈十字状的十字狭缝，该十字狭缝由沿盖体12的长度方向延伸的第一狭缝53A、和沿与盖体1 2的长度方向正交的方向延伸的第二狭缝53B构成。各狭缝53A、53B被配置成在密封体50的轴心位置相互正交。另外，第二狭缝53B与实施方式I的狭缝43同样地以横贯安全阀15的各相对部16、16的配置形成。另一方面，第一狭缝53A被配置在安全阀15中的在与盖体12的长度方向正交的方向上彼此相对的一对相对部17、17之间。S卩，第一狭缝53A穿过安全阀15的各相对部17、17而横贯安全阀15地形成。由此，与实施方式I相比，能够减小密封体50的粘贴部52的面积，能够增加由相同大小的原材料所能制造的密封体50的数量。因此，与实施方式I相比，能够降低密封体50的制造成本。另外，由于具有由第一狭缝53A和第二狭缝53B构成的十字狭缝，所以与实施方式I相比，更容易使密封体50破裂。<实施方式3>以下，参照图7说明本发明的实施方式3。本实施方式的电池210是改变了实施方式I的密封体40的结构而得到的，关于其他结构，与实施方式I相同，因此省略重复的说明。本实施方式的密封体60具有与实施方式I的密封体40相同的外周形状。但是，密封体60不具有如实施方式I那样将粘接材料涂布在整个面上而成的粘贴部，而具有配置在比安全阀15更靠正极端子13侧的第一粘贴部62A、和配置在比安全阀15更靠负极端子14侧的第二粘贴部62B。因此，在被各粘贴部62A、62B夹持的区域即除了保护部61以外的区域中，形成有没有涂布粘接剂的非粘贴部64。另外，密封体60具有直线状的狭缝63，该狭缝63配置在比各相对部16、16更靠安全阀15的径向内侧，并具有比实施方式I的狭缝43短的尺寸。由此，由于能够通过保护部61和非粘贴部64双方承受从安全阀15喷出的气体，所以容易避免在狭缝63以外的部分使密封体60断裂。其结果，能够利用狭缝63可靠地使密封体60断裂。〈实施方式4>以下，参照图8及图9说明本发明的实施方式4。本实施方式的电池310是改变了实施方式2的密封体50的结构及安全阀15的结构而得到的。即，本实施方式的电池310不像实施方式2那样利用密封体50完全覆盖安全阀15，而是以使安全阀18的一部分露出的方式形成密封体70。安全阀18具有:粘贴有密封体70的圆环状的被粘贴部18A ;形成在该被粘贴部18A的内侧的圆形的断裂部18B。被粘贴部18A的上表面位于比盖体12的上表面更靠下方的位置，粘贴在被粘贴部18A上的密封体70位于比盖体12的上表面更靠下方的位置。另夕卜，被粘贴部18A被配置在盖体12的板厚的范围内。断裂部18B形成为比被粘贴部18A薄，并位于比被粘贴部18A更靠下方的位置。另夕卜，断裂部18B的下表面位于比盖体12的下表面更靠下方的位置。由此，在密封体70和断裂部18B之间形成有间隙。此外，狭缝73成为横跨断裂部18B的配置，其两端部位于被粘贴部18A。密封体70作为整体呈圆形，并具有:粘贴在被粘贴部18A上的圆环状的粘贴部72 ;形成在该粘贴部72的内侧的圆形的保护部71。粘贴部72具有比被粘贴部18A的外周缘小的外径，能够通过粘贴部72的外径和被粘贴部18A的外径之差，吸收将密封体70粘贴在安全阀18上时的粘贴错位公差。〈实施方式5>以下，参照图 10说明本发明的实施方式5。本实施方式的电池410是改变了实施方式I的密封体40的结构而得到的。即，在本实施方式的电池410中，代替如实施方式I那样在密封体40上形成狭缝43的结构，而在密封体80上形成薄壁部83。如图10所示，密封体80成为沿盖体12的长度方向尺寸长的长方形。在该密封体80的长边方向的中央部，形成有沿与长边方向正交的方向延伸的薄壁部83。该薄壁部83形成为比密封体80的薄壁部83以外的部分薄，如图11所示是例如使密封体80的上表面凹陷的形状。另外，薄壁部83是连结密封体80的长边侧的侧缘而形成的。因此，薄壁部83被配置在安全阀15中的沿与气体的排出方向正交的方向相对的一对相对部16、16之间。SP，薄壁部83穿过安全阀15的各相对部16、16并横贯安全阀15而形成。由此，与实施方式I相比，能够提高密闭性。因此，在附着有外部的水或油等异物的情况下，与实施方式I相比，能够抑制安全阀15被腐蚀。另外，电池壳体11内的气体达到规定的内压时，通过使薄壁部83断裂，能够排出气体，并且能够防止密封体80从盖体12脱离。〈其他实施方式〉本发明不限于上述记载及通过
的实施方式，例如以下的实施方式也包含于本发明的技术范围内。(I)在上述实施方式中，虽然作为密封体的断裂部例示了由多个通孔构成的狭缝，但根据本发明，通孔不是必须的，也可以并列设置多个有底的凹部或者形成薄壁部来构成断裂部。
( 2 )在上述实施方式中，虽然例示了通过使安全阀15破损而使电池壳体11内的气体向外部排出的结构，但根据本发明，也可以使用可动式的安全阀。也就是说，将在安全阀和盖体12之间形成有气体排出孔的位置作为开放位置、并将在安全阀和盖体12之间没有形成气体排出孔的位置作为关闭位置的情况下，能够使安全阀在开放位置和关闭位置之间移动。( 3 )在上述实施方式中，虽然例示了狭缝穿过安全阀的各相对部的形态(实施方式I及2)和狭缝不穿过安全阀的各相对部的形态(实施方式3)，但根据本发明，也可以采用狭缝仅穿过安全阀的各相对部中的任意一方的形态。(4)在上述实施方式中，虽然狭缝采用直线形状，但根据本发明，狭缝也可以采用圆形状或曲线形状。(5)在上述实施方式中，虽然作为蓄电元件例示了适用于二次电池的结构，但根据本发明，也可以适用于双电层电容器等。(6)在上述实 施方式中，虽然例示了狭缝43因从安全阀15喷出的气体而断裂的情况，但本发明还包含气体从构成狭缝的各通孔排出而不使狭缝断裂的情况。(7)在上述实施方式中，虽然例示了安全阀15的外周形状为圆形的情况，但根据本发明，安全阀15的外周形状也可以是长圆形或四边形。(8)在上述实施方式中，虽然例示了安全阀15的上表面从盖体12的上表面向下方凹陷一级而形成的结构，但根据本发明，只要是密封体40的保护部覆盖安全阀15的结构，上表面也可以从盖体12的上表面凸起，也可以与盖体12齐平。(9)在上述实施方式中，虽然例示了薄壁部83是使密封体80的上表面凹陷的形状，但根据本发明，只要是在密封体80中形成有薄壁的结构，可以是使密封体80的下表面向上表面侧凹陷的形状，也可以是使密封体80的上表面及下表面向密封体80的截面中央凹陷的形状。(10)在上述实施方式中，虽然薄壁部83是使密封体80的上表面凹陷的形状，但根据本发明，薄壁部83的截面不限于图11所示的凹状，也可以是半圆形、三角形、梯形。重要的是，与密封体80的除了薄壁部83以外的部分相比形成为薄壁即可。(11)在上述实施方式中，虽然在密封体上形成有狭缝或薄壁部，但根据本发明，也可以在密封体上形成狭缝及薄壁部这双方。例如，在图10的薄壁部83中，也可以在密封体80的长边侧的侧缘附近形成狭缝，也可以相反地在密封体80的长边侧的侧缘附近形成薄壁部，除此以外也可以形成狭缝。另外，也可以交替地形成薄壁部和狭缝。
权利要求
1.一种蓄电元件，其特征在于，具有: 壳体，收容有发电元件，并且具有在内压上升时能够排出气体的气体排出部； 密封体，具有覆盖所述气体排出部的保护部，并被固定在所述壳体上， 在所述密封体上形成有狭缝及薄壁部中的至少一方。
2.如权利要求1所述的蓄电元件，其特征在于，所述狭缝及所述薄壁部中的至少一方被设置在所述密封体中的包含所述保护部的区域。
3.如权利要求1或2所述的蓄电元件，其特征在于，所述密封体覆盖整个所述气体排出部。
4.如权利要求r3中任一项所述的蓄电元件，其特征在于，所述狭缝及所述薄壁部中的至少一方成为以直线状延伸的形态。
5.如权利要求r4中任一项所述的蓄电元件，其特征在于，所述狭缝及所述薄壁部中的至少一方被配置在所述气体排出部中的在与所述气体的排出方向交叉的方向上相对的一对相对部之间的范围内。
6.如权利要求r5中任一项所述的蓄电元件，其特征在于，所述密封体为长方形，所述狭缝及所述薄壁部中的至少一方成为在与所述密封体的长度方向交叉的方向上延伸的形态。
7.如权利要求re中任一项所述的蓄电元件，其特征在于，所述密封体是树脂制的片材，并具有通过粘接剂被粘贴在所述壳体的外表面上的粘贴部。
8.如权利要求7所述的蓄电元`件，其特征在于，所述密封体由一张片材构成。
9.如权利要求7或8所述的蓄电元件，其特征在于，所述粘贴部形成在所述密封体的整个面上。
10.如权利要求广6中任一项所述的蓄电元件，其特征在于，所述密封体为长方形，所述狭缝及所述薄壁部中的至少一方形成在所述密封体中的从相互平行的一对长边中的一方到另一方。
11.如权利要求1飞中任一项所述的蓄电元件，其特征在于，在所述密封体上形成有所述狭缝，所述狭缝由多个通孔形成。
全文摘要
本发明涉及一种蓄电池元件，防止异物附着在安全阀上，并在达到规定的内压时使气体排出，并且防止保护部从壳体脱离。本发明的非水电解质二次电池(10)的特征是，具有电池壳体(11)，收容发电元件(20)，并且具有在内压上升时能够排出气体的安全阀(15)；密封体(40)，具有覆盖安全阀(15)的保护部(41)，并被固定在电池壳体(11)上，在密封体(40)上形成有狭缝(43)。根据该结构，由于能够通过狭缝(43)使保护部(41)容易地断裂，所以能够在电池壳体(11)的内压达到规定值时使气体从安全阀(15)排出。因此，能够通过保护部(41)防止异物附着在安全阀(15)上，并能够在达到规定的内压时使气体排出并且防止保护部(41)从电池壳体(11)脱离。
文档编号H01M2/12GK103247767SQ20131004960
公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月6日 优先权日2012年2月14日
发明者伊藤瞬, 隺田彰吾, 入江诚一 申请人:株式会社杰士汤浅国际