二次电池的电池壳体和模块的制作方法

本发明涉及二次电池的电池壳体，特别是在罐身上二重卷边接缝有罐底而得到的二次电池的电池壳体，以及包含该二次电池的电池壳体而得到的模块。

背景技术：

1、近年来，通过电技术的进步而推进电子设备的高性能化、小型化、高能量化、便携化的发展和电驱动汽车的高性能化，对于作为它们的驱动用电源的各种二次电池的电池壳体，要求优异的罐身强度、耐漏液性、气密性、散热性等。

2、二次电池的电池壳体和各种电设备用壳体，在填充发电元件后，要求内容物长期不泄漏而保持高气密性。这些壳体的耐内容物泄漏性和气密性大多受到罐的躯体部的接合状态、罐的躯体部与盖的封口状态等的影响。

3、而且，二次电池通过充放电的运转而发热，根据温度对性能产生影响，因此，进行冷却来实行适当的温度管理也很重要。在此，也提出了各种冷却的方法。

4、专利文献1公开了在方型电池槽(电池容器)的侧壁一体地埋设金属板，并且在该金属板的至少一边设置从电池槽(电池容器)突出的导热部，该突出的导热部与热交换器的热交换面(冷却面)接触。记载了通过突出的导热部，能够均匀地冷却电池槽(电池容器)的整个侧壁。再者，记载了用安装有安全阀的盖体将方型电池槽(电池容器)的上表面开口密闭封锁而制造方形电池。

5、专利文献2公开了一种方形电池，其具备：局部具有曲面的卷绕电极、以及内置卷绕电极且具备导热性的方形壳体。记载了方形壳体的内表面的至少一部分形成为沿着卷绕电极的曲面的形状。由此，方形壳体的内表面与卷绕电极的间隙减小，方形壳体的内表面与卷绕电极的接触面积增大，热传导得以改善，因此能够效率良好地使卷绕电极散热。此外，还提出了在方形电池的底面配置散热板，使散热板和电池处于导热状态来冷却散热板，由此从底面冷却电池的方案。再者，关于方形壳体的密封，公开了从有底筒状的外装罐的开口部分插入卷绕电极并注入电解液后，用封口板封闭开口部分，通过激光焊接等进行密封。

6、专利文献3涉及提高多个二次电池单元层叠而成的电池层叠体的绝缘性，其公开了在电池层叠体的底面侧配置冷却板，使二次电池单元的发热向冷却板热传导而促进电池层叠体的散热。再者，记载了该二次电池单元的容器由方形容器构成，其中，外装罐形成为上方开口的有底筒状，其开口部分由封口板封闭。

7、另一方面，在专利文献1～3中使用的二片罐(由有底容器和盖件构成的罐)中，有底容器通常采用拉深加工等制造，因此存在由有底部的结构制约引起的罐体强度不足的问题，专利文献4提出了能够解决该课题(罐体强度不足)的三片罐结构(由罐身、顶盖、底盖构成的罐)。具体而言，专利文献4公开了在罐身部的两端开口部实施颈缩加工，在该部分经由有机化合物将顶盖和底盖二重卷边接缝。

8、现有技术文献

9、专利文献

10、专利文献1：日本特开2003-36819号公报

11、专利文献2：日本特开2009-110832号公报

12、专利文献3：日本特开2018-60595号公报

13、专利文献4：国际公开第2006/123666号

技术实现思路

1、如专利文献1～3中提出的那样，公开了经由电池的容器底部促进电池的冷却，另一方面，如专利文献4中提出的那样，公开了将电池容器制成三片罐结构(由罐身部、顶盖、底盖构成的罐)，将3个部位进行二重卷边接缝而封口的电池容器。

2、但是，二重卷边接缝是通过将多个板材的端部重合了的部位卷起并卷紧(接缝)到一起来接合的，这必然会使二重卷边接缝后的部位突出。即，二重卷边接缝部在由二重卷边接缝而得到的容器中，以向该容器的端部突出的形式存在。

3、而且，电池通过充放电的运转而发热，根据温度对性能产生影响，所以进行冷却来实行适当的温度管理也很重要。在此，虽然也曾提出各种冷却的方法，但大多是将电池壳体设置在冷却装置上来冷却电池。而且，也有在电池壳体与冷却装置之间夹着导热片(冷却片)而提高冷却效率的情况。

4、这样，在冷却装置上或使用冷却片冷却电池壳体时，前述二重卷边接缝部以从容器的端部突出的方式存在时，冷却装置的冷却面或冷却片与二重卷边接缝部接触，但无法与电池壳体的表面有效接触，产生冷却效率降低的问题。

5、另外，电池有时作为多个单电池组合而成的电池模块来使用。这种电池模块具有容易根据使用它的最终产品所要求的规格来调整工作电压和电池容量等的优点，得到广泛使用。不过，电池模块是单电池的集合体，当然电池数越多，上述冷却效率降低的问题就越容易显著化。

6、鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种电池壳体和具有多个该电池壳体的模块，电池壳体是将罐底与罐身二重卷边接缝而得到的二次电池的电池壳体，在冷却装置上或使用冷却片冷却这样的电池壳体时，能够解决由于二重卷边接缝部的存在而使冷却效率降低的问题。

7、发明人对上述课题深入研究后发现，在使罐底成为大致凸结构，并使冷却片与罐底容易接触的情况下，能够改善冷却效率。进而，基于该见解，想到了通过使电池壳体的底(罐底)的一定面积以上相对于二重卷边接缝部的位置位于一定范围来提高冷却效率的技术思想，从而完成了本发明。

8、根据本发明，提供以下的方案。

9、[1]一种二次电池的电池壳体，具有方筒状的罐身、在所述罐身的下端二重卷边接缝而成的罐底、以及在所述罐身的上端二重卷边接缝而成的罐盖，

10、所述罐底的一部分是位于从所述罐身和所述罐底的二重卷边接缝部的下端向上方离开0.5mm的所述罐身的垂直面、与从该二重卷边接缝部的下端向下方离开1.0mm的所述罐身的垂直面之间的第1部位，所述第1部位相对于该二重卷边接缝部的下端处的所述罐身的内截面积的面积率s1为50％以上。

11、[2]根据[1]所述的二次电池的电池壳体，所述罐底的一部分是位于包括所述二重卷边接缝部的下端在内的所述罐身的垂直面、与从所述二重卷边接缝部的下端向下方离开1.0mm的所述罐身的垂直面之间的第2部位，所述第2部位相对于该二重卷边接缝部的下端处的所述罐身的内截面积的面积率s2为50％以上。

12、[3]根据[1]所述的二次电池的电池壳体，所述面积率s1为70％以上。

13、[4]根据[2]所述的二次电池的电池壳体，所述面积率s2为70％以上。

14、[5]根据[1]～[4]中任一项所述的二次电池的电池壳体，所述罐底的板厚为0.20mm以下。

15、[6]一种具有多个二次电池的模块，

16、所述多个二次电池的电池壳体是[1]、[3]和[5]中任一项所述的二次电池的电池壳体，所述多个二次电池的电池壳体中每一个的所述第1部位与导热片接触，所述导热片与冷却装置接触。

17、[7]一种具有多个二次电池的模块，

18、所述多个二次电池的电池壳体是[2]、[4]和[5]中任一项所述的二次电池的电池壳体，所述多个二次电池的电池壳体中每一个的所述第2部位与导热片接触，所述导热片与冷却装置接触。

19、[8]一种具有多个二次电池的模块，

20、所述多个二次电池的电池壳体是[2]、[4]和[5]中任一项所述的二次电池的电池壳体，所述多个二次电池的电池壳体中每一个的所述罐底的所述第2部位与冷却装置直接接触。

21、本说明书中使用的关于电池的用语的意思由jis d0114：2000"电动汽车用语(电池)"定义。具体例如下所示。

22、根据该jis(日本工业标准)，"电池"有时被称为单电池(cell)这一惯用语，被定义为"构成电池的最小单位"。

23、"电池"有时被称为蓄电池(battery)这一惯用语，被定义为"通过化学变化、温度差、光等作用在电极间产生电位差的装置。在电动汽车中，电池一般是指二次电池。"。在本发明中，为了使其内容更加明确，意图表示"二次电池"(secondary battery)时明确记载为"二次电池"。

24、再者，"电池壳体"没有根据该jis的定义，但在本说明书中，是指收纳"电池"(单电池)的"壳体"(case)。根据牛津英语词典，"壳体"被定义为设计成用于保持或保护某物的容器、天然或制造出的物体的外部保护罩。在电池壳体的内部可以收纳电池、即电极、电解液、隔膜等电池的构成要件。

25、"模块"有时被称为电池模块(battery module)这一惯用语，被定义为"将所需数量的单电池接合而成为一个模块的电池"。模块可以将电池壳体彼此连接、固定，可以随意调整工作电压、电池容量等。

26、根据本发明，通过使二次电池的电池壳体的底(罐底)的一定以上的部分相对于二重卷边接缝部的位置位于一定范围，能够使电池壳体的罐底表面与冷却装置的冷却面或导热片(冷却片)高效地接触，能够提高冷却效率。

27、另外，由于本发明的二次电池的电池壳体是将罐底对罐身二重卷边接缝形成的，所以与由采用拉深加工等得到的有底容器形成的电池壳体(所谓的二片罐等)相比能够提高强度。