具备气体排出阀的封口板以及使用该封口板的二次电池的制作方法

文档序号:30907969发布日期:2022-07-27 01:05阅读:142来源:国知局
具备气体排出阀的封口板以及使用该封口板的二次电池的制作方法

1.本发明涉及具备气体排出阀的封口板以及使用该封口板的二次电池。


背景技术:

2.锂离子二次电池等二次电池例如具备电极体和收容该电极体的电池壳体。电池壳体具备作为一个面成为开口部的容器的外装体和将该外装体的开口部堵塞的封口板。在这种二次电池中,为了提高安全性,有时在电池壳体(典型的是封口板)设置气体排出阀。该气体排出阀是以排出电池壳体内的气体的方式设计的阀。该气体排出阀构成为,当在电池壳体内急剧地产生了大量的气体的情况下,在预先确定的压力下开口。例如,专利文献1所记载的方型蓄电池具有盖部件(封口板),该盖部件(封口板)一体地形成有形成上表面的基部、形成从基部凹陷的凹部的周壁部、以及与周壁部的内周面连接而被支承的安全阀(气体排出阀)。在该专利文献1中,对铝制的平板进行冲压加工而形成凹部,在该凹部的底部形成薄膜状的安全阀。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本技术公开第2012-252809号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的课题
7.然而,近年来,对二次电池的安全性的要求日益提高。为了应对该要求,本发明人进行了研究,结果可知,具有上述结构的以往的气体排出阀在因壳体内压的上升而工作(开口)时,存在金属片向周围飞散的可能性。而且,若该飞散的金属片与电极端子等接触,则可能成为产生外部短路的原因。在此公开的技术是鉴于这样的情况而完成的,其目的在于提供一种具备能够抑制工作时的金属片的飞散的气体排出阀的封口板以及二次电池。
8.用于解决课题的方案
9.为了实现上述目的,通过在此公开的技术提供以下结构的封口板。
10.在此公开的封口板是将外装体的开口部堵塞的在俯视时呈大致矩形的板状部件,是设置有气体排出阀的二次电池用的封口板。该封口板的气体排出阀具备平板状的基部、厚壁比基部的厚度薄的薄壁部、形成于薄壁部的表面的大致环形的槽部、以及形成在大致环形的槽部的内侧的阀芯。而且,在此处公开的封口板中,大致环形的槽部具有残留部,该残留部是与该大致环形的槽部的其他区域相比残留壁厚大的区域。而且,该残留部形成于包含通过气体排出阀的中心并沿封口板的短边方向延伸的直线与大致环形的槽部交叉的两个交点中的一个交点在内的区域。
11.如上所述,在大致环形的槽部形成于薄壁部的表面的气体排出阀中,在壳体内压达到规定的压力时,薄壁部沿着上述大致环形的槽部断裂。此时,若壳体内压急剧上升,则薄壁部在大致环形的槽部的整周一次断裂,存在于该槽部的内侧的阀芯从基部完全分离。
而且,该分离的阀芯(金属片)有可能因从电池壳体内喷出的气体而向周围飞散。与此相对,在此处公开的封口板中,在上述大致环形的槽部设置有与该大致环形的槽部的其他区域相比残留壁厚大的残留部。由此,能够抑制薄壁部在大致环形的槽部的整周一次断裂,能够维持阀芯经由残留部与基部相连的状态。其结果是,能够抑制气体排出阀的阀芯作为金属片飞散,能够有助于提高二次电池的安全性。
12.需要说明的是,若在大致环形的槽部的一部分形成残留部,则沿着该槽部的薄壁部的连续的断裂在残留部处停止,因此,根据断裂开始位置,气体排出阀有可能无法充分地开口。与此相对,在此处公开的封口板中,在包含通过气体排出阀的中心并沿封口板的短边方向延伸的直线与大致环形的槽部交叉的两个交点中的一个交点在内的区域形成残留部。由此,能够在槽部的周向上从距残留部最远的位置开始薄壁部的断裂。其结果是,在工作后的气体排出阀中,能够以仅残留部与基部相连的方式产生沿着大致环形的槽部的薄壁部的断裂。如上所述,根据在此公开的封口板,不仅能够抑制气体排出阀工作时的阀芯的飞散,还能够防止为了应对该阀芯的飞散而形成的残留部阻碍气体排出阀的工作。
13.另外,在此处公开的封口板的优选的一个方式中,以覆盖气体排出阀的方式粘贴有保护带。由此,能够防止由腐蚀性的异物等引起的气体排出阀的破损、劣化。
14.在此处公开的封口板的优选的一个方式中,封口板的短边方向上的粘贴于气体排出阀的外侧区域的保护带的长度l1比封口板的长边方向上的粘贴于气体排出阀的外侧区域的保护带的长度l2短。通过以满足上述的尺寸关系的方式调节保护带的粘贴量,能够在气体排出阀工作时使保护带适当地剥离。
15.在此处公开的封口板的优选的一个方式中,在薄壁部与保护带之间形成有高度为1mm以上的间隙。由此,能够防止保护带因达到期望的壳体内压之前的通常使用时的气体排出阀的膨胀变形而剥离。
16.在此处公开的封口板的优选的一个方式中,周向上的残留部的长度为大致环形的槽部的整周的长度的1/8以上且3/8以下。由此,不会较大地阻碍气体排出阀的工作,能够适当地抑制阀芯的飞散。
17.在此处公开的封口板的优选的一个方式中,残留部的残留壁厚比与该残留部相邻的薄壁部的厚度厚。由此,能够更适当地抑制阀芯的飞散。
18.在此处公开的封口板的优选的一个方式中,与残留部相邻的薄壁部的厚度比与槽部的其他区域相邻的薄壁部的厚度厚。由此,能够更适当地抑制阀芯的飞散。
19.另外,在此处公开的封口板的优选的一个方式中,薄壁部的平面形状为大致环形,阀芯的厚度为薄壁部的厚度以上,阀芯的截面惯性矩比薄壁部的截面惯性矩大。由此,在壳体内压上升时施加于气体排出阀的应力集中于槽部周围的薄壁部,因此,容易产生沿着槽部的薄壁部的断裂。
20.另外,作为在此公开的技术的另一方面,提供二次电池。在此公开的二次电池是具备包括正极和负极在内的电极体和收容电极体的电池壳体的二次电池。该二次电池的电池壳体具备:作为一个面成为开口部的扁平的方型的容器的外装体;以及将外装体的开口部堵塞的平面矩形的封口板。而且,上述封口板是上述结构的封口板。根据在此公开的二次电池,不仅能够抑制阀芯的飞散,还能够防止为了应对该阀芯的飞散而形成的残留部阻碍气体排出阀的动作。
附图说明
21.图1是示意性地表示第一实施方式的封口板的立体图。
22.图2是示意性地表示第一实施方式的封口板的俯视图。
23.图3是示意性地表示第一实施方式的封口板的纵剖视图。
24.图4是示意性地表示第一实施方式的二次电池的立体图。
25.图5是示意性地表示第二实施方式的封口板的俯视图。
26.图6是示意性地表示第二实施方式的封口板的纵剖视图。
27.图7是示意性地表示第三实施方式的封口板的纵剖视图。
28.图8是示意性地表示第四实施方式的封口板的纵剖视图。
29.图9是示意性地表示第五实施方式的封口板的纵剖视图。
30.图10是示意性地表示第五实施方式的封口板的俯视图。
31.附图标记说明
32.1封口板
33.10气体排出阀
34.12基部
35.14阀芯
36.16薄壁部
37.17槽部
38.17a断裂部
39.17b残留部
40.18凹部
41.20电池壳体
42.22外装体
43.22a长侧壁
44.22b短侧壁
45.30正极端子
46.40负极端子
47.50保护带
48.100二次电池
具体实施方式
49.以下,参照附图对在此公开的技术的几个优选实施方式进行说明。需要说明的是,在本说明书中特别提及的事项以外的、在此公开的技术的实施所需的事项(例如,电极体、电解液的材料等)可作为基于该领域中的现有技术的本领域技术人员的设计事项来掌握。即,在此公开的技术能够基于本说明书公开的内容和该领域中的技术常识来实施。
50.需要说明的是,在以下的说明所参照的附图中,对起到相同作用的部件、部位标注相同的附图标记。并且,各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并不反映实际的尺寸关系。而且,各图中的附图标记x表示“宽度方向”,附图标记y表示“进深方向”,附图标记z表示“高度方向”。但是,这些方向是为了便于说明而确定的,并不意图限定使用中或制造中的二次
电池的设置方式。另外,在本说明书中表示数值范围的“a~b”的表述包含a以上且b以下的含义,并且包含“优选大于a”以及“优选小于b”的含义。
51.《封口板》
52.以下,参照图1~图3对在此公开的封口板的一实施方式进行说明。图1是示意性地表示第一实施方式的封口板的立体图。图2是示意性地表示第一实施方式的封口板的俯视图。图3是示意性地表示第一实施方式的封口板的纵剖视图。需要说明的是,在本说明书中,为了便于说明,将在将封口板安装于二次电池时与电池壳体内的电极体相向的面称为“第一面”,将朝向该电极体的方向称为“第一方向”。另一方面,将在将封口板安装于二次电池时在电池壳体的外侧露出的面称为“第二面”,将朝向电池壳体的外侧的方向称为“第二方向”。而且,上述“第一方向”是指图3中的高度方向z的下方,“第二方向”是指图3中的高度方向z的上方。
53.本实施方式的封口板1是构成二次电池的电池壳体的侧壁之一的二次电池用的部件(二次电池部件)。在本说明书中,“二次电池”是指能够反复充放电的所有蓄电设备的用语,是包含锂离子二次电池、镍氢电池等所谓的蓄电池(化学电池)和双电层电容器等电容器(物理电池)的概念。即,本实施方式的封口板1并不限于特定种类的二次电池,可以没有特别限制地用于在过充电等不良情况发生时可能产生气体的所有二次电池。
54.本实施方式的封口板1是平面形状为大致矩形的板状部件。详情后述,封口板1是将二次电池的电池壳体的构成部件即外装体的开口部堵塞的板状部件。封口板1可以没有特别限制地使用具有规定的强度的材料。作为该封口板1的原材料的一例,可以列举以铝为主成分的金属材料、以铁为主成分的金属材料等。作为一例,从考虑了气体排出阀10的工作压力的设计的容易性、成形性等观点出发,封口板1优选由以铝为主成分的金属材料构成。需要说明的是,本说明书中的“以铝为主成分的金属材料”是指相对于总重量含有90重量%以上的铝的金属材料,例如包含铝、铝合金等。
55.如图1所示,本实施方式的封口板1具备气体排出阀10。本实施方式中的气体排出阀10具备基部12、薄壁部16、大致环形的槽部17以及阀芯14。而且,如图3所示,上述大致环形的槽部17具有与该大致环形的槽部17的其他区域(断裂部17a)相比残留壁厚大的区域即残留部17b。并且,如图2所示,槽部17的残留部17b形成于包含通过气体排出阀10的中心c并沿封口板1的短边方向(进深方向y)延伸的直线l与大致环形的槽部17交叉的两个交点ip1、ip2中的一个交点ip1在内的区域。根据上述结构的封口板1,不仅能够抑制气体排出阀10工作时的金属片(阀芯14)的飞散,还能够防止气体排出阀10的动作阻碍。以下,对本实施方式的封口板1的气体排出阀10的具体结构进行说明。
56.(1)基部
57.基部12是成形为平板状的区域。本实施方式中的气体排出阀10通过对平板状的金属部件进行冲压加工而成形。此时,未形成后述的阀芯14和薄壁部16的区域成为基部12。另外,该基部12成为气体排出阀10与封口板1的其他区域的连结部。具体而言,在本实施方式中,通过对封口板1直接实施冲压加工,从而成形气体排出阀10的基部12与封口板1的其他区域无缝地一体化的封口板1。由此,能够可靠地防止电解液从气体排出阀10的接合部分漏出。另外,由于能够省略将气体排出阀10与封口板1接合的工序,因此,也能够有助于作业效率的提高。但是,在此公开的技术并不限定于气体排出阀10的基部12与封口板1一体化的方
式。即,也可以将另外成形的气体排出阀的基部与封口板的其他区域接合。在该情况下,可以列举如下方法:在封口板设置开口部,在将气体排出阀嵌入该开口部后,将气体排出阀的基部与封口板焊接。在这样另外成形气体排出阀的方式中,具有气体排出阀的成形比较容易的优点。另外,也具有成形后的气体排出阀的销售、流通变得容易的优点。
58.需要说明的是,基部12的厚度tb能够设为1mm~10mm,能够设为1mm~5mm。随着基部12的厚度tb变大,存在基部12相对于壳体内压的上升的耐久性提高的倾向。另一方面,随着基部12的厚度tb变小,存在阀芯14、薄壁部16的成形中的加工负荷变小的倾向。但是,上述基部12的厚度tb没有特别限定,能够考虑封口板1的厚度等而适当调节。
59.(2)薄壁部
60.薄壁部16是厚壁比基部12的厚度tb薄的区域(t
t
《tb)。如图3所示,在本实施方式的气体排出阀10中,设置有从基部12的第二面12b凹陷的凹部18,在该凹部18的底面形成有薄壁部16和阀芯14。而且,环形的周壁18a从薄壁部16的外周缘大致垂直地立起。换言之,本实施方式中的气体排出阀10具有由薄壁部16、阀芯14以及周壁18a包围的凹部18。而且,如图2所示,本实施方式中的薄壁部16的平面形状为圆环状。该圆环状的薄壁部16的厚度t
t
在周向上大致相同。需要说明的是,圆环状的薄壁部16的外周缘也可以为椭圆形,但更优选为大致正圆形。由此,能够抑制气体排出阀10开口的压力(工作压力)的偏差。需要说明的是,本说明书中的“大致正圆形”是指长径与短径的比率为90%以上(优选为95%以上,更优选为98%以上)的圆形。另外,考虑到二次电池的电池壳体的容积、使用环境等,优选薄壁部16被设计成沿着后述的槽部17稳定地断裂。作为一例,薄壁部16的厚度t
t
优选为0.1mm~0.6mm,更优选为0.3mm~0.5mm。由此,在壳体内压达到期望的压力时,能够使薄壁部16沿着大致环形的槽部17稳定地断裂。
61.(3)阀芯
62.阀芯14是形成在后述的大致环形的槽部17的内侧的区域。需要说明的是,如图1以及图2所示,在此,俯视时的阀芯14的形状为大致正圆形状。即,在俯视时呈圆环状的薄壁部16的径向内侧形成有大致正圆形状的阀芯14。另外,阀芯14的厚度tv没有特别限定,能够适当调节。但是,从容易产生薄壁部16处的断裂的观点出发,阀芯14的厚度tv优选为薄壁部16的厚度t
t
以上。例如,在本实施方式的封口板1中,形成有薄壁部16的厚度t
t
与阀芯14的厚度tv大致相同的气体排出阀10。这样,在使薄壁部16的厚度t
t
与阀芯14的厚度tv大致相同的情况下,气体排出阀10的成形比较容易,因此,能够有助于制造效率的提高。
63.(4)槽部
64.在本实施方式中,在薄壁部16的表面形成有大致环形的槽部17。形成有该槽部17的部分成为薄壁部16中强度特别低的薄弱部。因此,在本实施方式中,在壳体内压达到规定的压力时,薄壁部16以沿着大致环形的槽部17的方式断裂。由此,基部12与阀芯14分离,气体排出阀10开口,因此,能够将电池壳体内部的气体向外部排出。但是,在该气体排出阀10的开口中,若薄壁部16在大致环形的槽部17的整周一次断裂,则阀芯14从基部12完全分离,因此,阀芯14有可能因从电池壳体内喷出的气体而向周围飞散。与此相对,在本实施方式的封口板1中,在大致环形的槽部17形成有与该大致环形的槽部17的其他区域(以下称为“断裂部17a”)相比残留壁厚大的区域即残留部17b。由此,能够抑制薄壁部16在大致环形的槽部17的整周断裂,能够维持阀芯14经由残留部17b与基部12相连的状态。其结果是,能够抑
制阀芯14从基部12完全分离而作为金属片向周围飞散。另外,能够抑制薄壁部16在整周同时断裂,因此,即便阀芯14从基部12分离,也能够抑制其飞散能量(飞散速度)。
65.另一方面,当在大致环形的槽部17的一部分形成残留部17b时,沿着该槽部17的薄壁部16的连续的断裂在残留部17b处停止。因此,根据断裂开始位置,薄壁部的断裂被残留部阻碍,气体排出阀有可能无法充分地开口。与此相对,在本实施方式中,在包含通过气体排出阀10的中心c并沿封口板1的短边方向(图2中的进深方向y)延伸的直线l与大致环形的槽部17交叉的两个交点ip1、ip2中的一个交点ip1在内的区域形成有残留部17b。由此,能够防止因形成残留部17b而导致的气体排出阀10的动作阻碍。具体而言,若安装有大致矩形的封口板1的电池壳体的内压上升,则在封口板1产生形成沿着短边方向y延伸的棱线那样的弯曲变形的可能性高。而且,若由该封口板1的弯曲变形产生的应力施加于气体排出阀10,则沿着短边方向y的直线l与大致环形的槽部17的两个交点ip1、ip2中的任一个交点附近容易成为断裂开始位置。而且,若在包含上述两个交点ip1、ip2中的一个交点ip1在内的区域形成残留部17b,则另一个交点ip2的附近成为断裂开始位置的可能性变得非常高。换言之,根据本实施方式,能够从隔着气体排出阀10的中心c而与残留部17b相向的位置(交点ip2)开始薄壁部16的断裂。这样,通过在周向上在距残留部17b最远的位置产生断裂开始点,能够使大致环形的槽部17适当地断裂,以使得在工作后的气体排出阀10中仅残留部17b与基部12相连。
66.如上所述,根据本实施方式的封口板1,不仅能够抑制气体排出阀10工作时的金属片(阀芯14)的飞散,还能够防止为了应对该阀芯14的飞散而形成的残留部17b阻碍气体排出阀10的动作。
67.需要说明的是,槽部17的断裂部17a处的残留壁厚tc(参照图3)优选考虑气体排出阀10的工作稳定性而适当调节。例如,断裂部17a的残留壁厚tc相对于薄壁部16的厚度t
t
的比例(tc/t
t
)优选为10%~50%,更优选为20%~40%。随着上述tc/t
t
变小(断裂部17a处的槽变深),容易产生沿着断裂部17a的薄壁部16的断裂,存在气体排出阀10的动作稳定性提高的倾向。另一方面,随着上述tc/t
t
变大(断裂部17a处的槽变浅),存在难以产生气体排出阀10的误工作的倾向。
68.另一方面,从更适当地抑制阀芯14的飞散的观点出发,残留部17b的残留壁厚tr相对于薄壁部16的厚度t
t
的比例(tr/t
t
)优选为50%以上,更优选为65%以上。另一方面,残留部17b的残留壁厚tr只要比上述断裂部17a的残留壁厚tc厚即可,没有特别限定。例如,从提高气体排出阀10工作后的排气性的观点出发,优选在残留部17b形成有一定程度的深度的槽。由此,在气体排出阀10工作时,容易使阀芯14以残留部17b为支点向上方转动,因此,能够充分确保气体排出阀10工作后的开口面积。考虑到这一点,上述tr/t
t
的上限值优选为99%以下,更优选为95%以下,特别优选为90%以下。
69.另外,周向上的残留部17b的长度优选为大致环形的槽部17的整周的长度的1/8以上且3/8以下。由此,不会较大地阻碍气体排出阀10的工作,能够适当地抑制阀芯14的飞散。具体而言,随着残留部17b相对于大致环形的槽部17的整周的比例变大,存在容易抑制阀芯14的飞散的倾向。另一方面,随着残留部17b相对于大致环形的槽部17的整周的比例变小,气体排出阀10容易开口,因此,存在气体排出阀10工作后的气体排出性提高的倾向。
70.需要说明的是,如图3所示,在本实施方式中,在薄壁部16的第二面16b(图3中的上
表面)形成有大致环形的槽部17。但是,形成大致环形的槽部的面也可以是薄壁部16的第一面16a(图3中的下表面)。即便在该情况下,也能够使薄壁部沿着大致环形的槽部断裂。但是,在将本实施方式的封口板1用于二次电池的情况下,薄壁部16的第一面16a侧配置于壳体内部(壳体内压上升时的正压侧)。考虑到这一点,环形的槽部17优选形成在配置于壳体外的第二面16b上。由此,在壳体内压上升而薄壁部16的第一面16a朝向第二方向(图3中的高度方向z的上方)被加压时,能够以槽部17扩展的方式使薄壁部16断裂。其结果是,能够进一步提高气体排出阀10的工作稳定性。
71.另外,气体排出阀10优选形成于长边方向x上的封口板1的中央区域。由此,由封口板1的弯曲变形产生的应力高效地施加于气体排出阀10,因此,环形的槽部17与直线l的交点ip2的附近容易成为薄壁部16的断裂开始点。需要说明的是,在本说明书中,“封口板的中央区域”是指包含长边方向(图2中的宽度方向x)上的封口板的中心点在内的区域。即,在俯视时的气体排出阀的形成区域包含上述封口板的中心点的情况下,能够称为“气体排出阀形成于封口板的中央区域”。另外,在此公开的封口板的气体排出阀也可以不必形成于封口板的中央区域。例如,根据能够安装于封口板的各种构件(电极端子、注液孔的密封栓等)的安装位置,有时封口板的弯曲变形的产生位置也会从封口板的中央区域偏移。因此,优选在实施预备试验等来确定封口板的弯曲变形的产生位置的基础上,使封口板的弯曲变形的产生位置包含于气体排出阀的形成区域。由此,环形的槽部17与直线l的交点ip2的附近容易成为薄壁部16的断裂开始点,因此,能够可靠地防止因设置残留部17b而导致的气体排出阀10的动作阻碍。
72.《二次电池》
73.上述结构的封口板1是构成二次电池的电池壳体的侧壁之一的二次电池部件。以下,对使用了上述结构的封口板1的二次电池进行说明。图4是示意性地表示第一实施方式的二次电池的立体图。
74.图4所示的二次电池100具备电极体(省略图示)和收容电极体的电池壳体20。虽然省略详细的图示,但电极体具有正极、负极以及隔膜。例如,电极体可以是带状的正极和带状的负极隔着两张带状的隔膜层叠并以卷绕轴为中心卷绕而成的卷绕电极体。另外,作为电极体的结构的其他例,可以列举多张方形(典型的是矩形)的正极与多张方形(典型的是矩形)的负极以绝缘的状态层叠而成的层叠电极体。需要说明的是,构成电极体的各部件(正极、负极、隔膜等)的材料以及结构可以没有特别限制地采用通常的二次电池(例如锂离子二次电池)中可采用的材料以及结构,并不限定在此公开的技术,因此,省略详细的说明。另外,虽然省略图示,但在电池壳体20中也收容有电解液。对于该电解液,也可以没有特别限制地采用通常的二次电池中可采用的电解液。
75.电池壳体20是收容上述电极体的框体。电池壳体20的材质可以与以往使用的材质相同,没有特别限制。例如,电池壳体20优选为具有规定的强度的金属制。作为该电池壳体20的材质的一例,可以列举铝、铝合金、铁、铁合金等。
76.如图4所示,电池壳体20具有扁平且有底的长方体形状(方形)的外形。该电池壳体20具备在上表面具有开口的外装体22和将该外装体22的开口堵塞的封口板1。外装体22是具备平面形状为矩形的底壁(省略图示)、从矩形的底壁的长边沿高度方向z延伸并彼此相向的一对长侧壁22a、以及从矩形的底壁的短边沿高度方向z延伸并彼此相向的一对短侧壁
22b的箱状的部件。而且,在该外装体22的上表面形成有由一对长侧壁22a和一对短侧壁22b各自的上边包围的大致矩形的开口部(省略图示)。而且,具有上述结构的气体排出阀10的封口板1以将外装体22的上表面的开口部堵塞的方式安装于外装体22,与外装体22的底壁相向。而且,通过将外装体22的开口部的周缘与封口板1的外周缘接合(例如焊接),从而构建内部被密封(密闭)的电池壳体20。需要说明的是,封口板1与外装体22的接合例如可以使用激光焊接等。
77.另外,在该二次电池100的封口板1安装有正极端子30和负极端子40。正极端子30是沿着高度方向z延伸的长条的导电部件。该正极端子30的下端在电池壳体20的内部与电极体的正极连接。另一方面,正极端子30的上端在电池壳体20的外部露出。需要说明的是,正极端子30优选由铝、铝合金等构成。另一方面,负极端子40也具有与正极端子30大致同等的结构。即,该负极端子40的下端在电池壳体20内部与负极连接,上端在电池壳体20的外部露出。需要说明的是,负极端子40优选由铜、铜合金等构成。另外,正极端子与负极端子的安装位置没有特别限定,也可以设置于封口板以外的电池壳体的侧壁(外装体的侧壁)。另外,虽然省略图示,但也可以在封口板1设置用于在二次电池100的制造工序中注入电解液的注液孔。该注液孔通常被规定的密封栓密封。作为该注液孔的密封栓,使用盲铆钉等。
78.而且,在本实施方式的二次电池100的封口板1设置有气体排出阀10。此时,封口板1以第一面(图3中的下表面)与电极体相向的方式配置。换言之,在本实施方式中,以凹部18配置在电池壳体20的外侧的方式安装封口板1。而且,在上述结构的封口板1中,在气体排出阀10的大致环形的槽部17的一部分形成有残留部17b。由此,在气体排出阀10工作后也能够维持阀芯14与基部12经由残留部17b相连的状态,因此,能够适当地抑制金属片(阀芯14)向周围飞散。并且,通过使残留部17b与断裂开始位置(交点ip2)隔着气体排出阀10的中心c而相向,能够防止因设置残留部17b而导致的气体排出阀10的工作阻碍。
79.《其他实施方式》
80.以上,对在此公开的技术的一实施方式(第一实施方式)进行了说明。需要说明的是,在此公开的技术并不限于上述的实施方式,包含各种实施方式。以下,对在此公开的封口板的其他实施方式进行说明。
81.(1)第二实施方式
82.图5是示意性地表示第二实施方式的封口板的俯视图。图6是示意性地表示第二实施方式的封口板的纵剖视图。如图5以及图6所示,在本实施方式的封口板1中,以覆盖气体排出阀10的方式粘贴有保护带50。由此,能够防止腐蚀性的异物等附着于气体排出阀10而导致气体排出阀10破损、劣化。具体而言,构成封口板1的金属材料(例如,铝)能够通过与异种金属的接触而促进腐蚀(异种金属接触腐蚀)。而且,如上所述,在二次电池100中,由铜、铜合金构成的负极端子40在电池壳体20的外部露出,因此,从负极端子40剥离的铜片有可能附着于气体排出阀10。若因该铜片的附着而导致气体排出阀10的阀芯14、薄壁部16腐蚀而形成孔,则有可能导致电解液从电池壳体20内流出,或者水分向电池壳体20内侵入。与此相对,通过以覆盖气体排出阀10的方式粘贴保护带50,能够防止由铜片等的附着引起的气体排出阀10的腐蚀。
83.需要说明的是,保护带50可以采用在膜状的基材的表面涂敷有粘合剂的结构。对于保护带50的基材而言,只要不促进封口板1、气体排出阀10的腐蚀,就能够没有特别限制
地使用以往公知的原材料。例如,保护带50的基材优选由聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等树脂材料、与封口板1相同的金属材料(铝等)等构成。另外,对于粘合剂也同样地,只要不使封口板1、气体排出阀10腐蚀,就能够没有限制地使用各种粘合剂。作为该粘合剂的一例,可以使用橡胶类粘合剂、丙烯酸类粘合剂、硅类粘合剂等。
84.另外,在本实施方式中,如图5所示,优选使封口板1的短边方向y上的粘贴于气体排出阀10的外侧区域的保护带50的长度l1比封口板1的长边方向x上的粘贴于气体排出阀10的外侧区域的保护带50的长度l2短。由此,在气体排出阀10工作时能够高效地剥离保护带50。具体而言,在本实施方式中,当壳体内压大幅上升时,薄壁部16沿着槽部17的断裂部17a断裂,并且,阀芯14被从电池壳体内放出的气体推起。而且,该阀芯14经由残留部17b与基部12相连,因此以残留部17b为支点朝向上方转动。此时,若使短边方向y上的保护带50的粘贴长度l1比长边方向x上的保护带50的粘贴长度l2短,则能够利用朝向上方转动的阀芯14推起保护带50而容易地剥离,因此,能够防止由保护带50引起的气体排出性的降低。
85.需要说明的是,上述结构中的长度l1优选为“封口板1的短边方向y上的粘贴于气体排出阀10的两外侧的区域中的、隔着气体排出阀10的中心c与残留部17b相向的区域(即,与断裂开始位置(交点ip2)接近的区域)的保护带50的长度”。另外,上述结构中的长度l2优选为“封口板1的长边方向x上的气体排出阀10的两外侧的区域中的、保护带50的粘贴量短的区域中的保护带50的长度”。通过如上所述确定上述保护带50的长度l1、l2,能够在气体排出阀10工作时更高效地剥离保护带50。
86.另外,如图6所示,优选在薄壁部16与保护带50之间形成有高度为1mm以上的间隙s。由此,当在达到期望的壳体内压之前的通常使用时气体排出阀10膨胀时,能够防止保护带50被该膨胀的气体排出阀10推起而剥离。另一方面,上述间隙s的高度的上限没有特别限定,可以是5mm以下,也可以是3mm以下,还可以是2mm以下。
87.另外,也可以在保护带50形成有狭缝。由此,在气体排出阀10工作时,能够利用朝向上方转动的阀芯14使保护带50断裂。其结果是,能够适当地防止由保护带50引起的气体排出性的降低。另外,俯视时的狭缝的形状没有特别限定,可以根据其目的采用各种形状。该保护带50的狭缝的形状例如优选与短侧面大致平行地形成的虚线等。由此,在气体排出阀10工作时,能够容易地使保护带50断裂。
88.(2)第三实施方式
89.图7是示意性地表示第三实施方式的封口板的剖视图。在第一实施方式中,形成有薄壁部16的厚度t
t
与阀芯14的厚度tv大致相同的气体排出阀10(参照图3)。但是,如图7所示,阀芯14的厚度tv也可以是薄壁部16的厚度t
t
以上。由此,阀芯14的截面惯性矩比薄壁部16的截面惯性矩大,在壳体内压上升时施加于气体排出阀10的应力集中于槽部17周围的薄壁部16,因此,薄壁部16容易沿着槽部17断裂。需要说明的是,本实施方式中的阀芯14的厚度tv相对于薄壁部16的厚度t
t
的比例(tv/t
t
)优选为100%以上,更优选为500%以上,特别优选为900%以上。由此,更容易使应力集中于薄壁部16。另一方面,上述tv/t
t
的上限值没有特别限定,可以是3000%以下,也可以是1500%以下。
90.(3)第四实施方式
91.图8是示意性地表示第四实施方式的封口板的剖视图。在第一实施方式中,形成有厚度t
t
在周向上大致相同的薄壁部16(参照图3)。但是,如图8所示,周向上的薄壁部16的厚
度也可以不恒定。具体而言,本实施方式中的气体排出阀10以与残留部17b相邻的薄壁部16b的厚度t
t1
比与槽部17的其他区域(断裂部17a)相邻的薄壁部16b的厚度t
t2
厚的方式成形。由此,容易产生沿着槽部17的断裂部17a的薄壁部16b的断裂,另一方面,残留部17b附近的薄壁部16b难以断裂。其结果是,能够以更高的水平兼顾气体排出阀10的工作稳定性和阀芯14的飞散抑制。
92.需要说明的是,与断裂部17a相邻的薄壁部16b的厚度t
t2
相对于与残留部17b相邻的薄壁部16b的厚度t
t1
的比例(t
t2
/t
t1
)优选为20%~100%,更优选为25%~50%。由此,能够以更高的水平兼顾气体排出阀10的工作稳定性和阀芯14的飞散抑制。另外,相对较厚的残留部17b附近的薄壁部16b与相对较薄的断裂部17a附近的薄壁部16b的边界处的形状没有特别限定。例如,可以在这些厚度不同的薄壁部16b的边界形成台阶,也可以形成倾斜面。
93.(4)第五实施方式
94.图9是示意性地表示第五实施方式的封口板的剖视图。另外,图10是示意性地表示第五实施方式的封口板的俯视图。第一实施方式的封口板1构成为,残留部17b的残留壁厚tr比与该残留部17b相邻的薄壁部16的厚度t
t
薄(参照图2)。但是,残留部17b的残留壁厚tr只要比断裂部17a的残留壁厚tc厚即可,没有特别限定。例如,如图9所示,残留部17b的残留壁厚tr也可以与同该残留部17b相邻的薄壁部16的厚度t
t
相同(tr/t
t
=100%)。由此,能够更适当地抑制薄壁部16在整周断裂而导致阀芯14飞散。另外,从更适当地抑制阀芯14的飞散的观点出发,也可以使残留部17b的残留壁厚tr比薄壁部16的厚度t
t
厚。即,上述tr/t
t
的上限值可以是120%以下,也可以是110%以下,还可以是100%以下。
95.需要说明的是,若如本实施方式那样使残留部17b的厚度tr为薄壁部16的厚度t
t
的同等以上,则如图10所示,形成如下的气体排出阀10,在该气体排出阀10中,大致环形的槽部17在形成有该残留部17b的区域中断。在本说明书中,上述一部分中断的槽部17的外形由根据该槽部17的剩余部分(断裂部17a)的形状以补充上述中断的区域的方式引出的辅助线la(图9中的虚线)决定。即,如图10所示,在上部中断、剩下的断裂部17a为大致圆环状的情况下,通过引出沿着该大致圆环状的断裂部17a的圆形的辅助线la来决定槽部17的外形。而且,能够将该辅助线la与沿所述封口板的短边方向延伸的直线l的交点ip1设为可成为断裂开始点的两个交点中的一个。
96.(5)其他方式
97.另外,上述第一~第五实施方式各自的气体排出阀10的平面形状为大致正圆形。但是,气体排出阀10的平面形状没有特别限定,可以没有特别限制地采用各种形状。例如,气体排出阀10的平面形状可以是椭圆形,也可以是方型(例如四边形、五边形等)。另外,形成气体排出阀10的各结构的平面形状也没有特别限定。例如,在上述各实施方式中,在圆环状的薄壁部16的表面形成有大致圆环状的槽部17,在该大致圆环状的槽部17的内侧形成有大致正圆形的阀芯14。但是,也可以在四边环形的薄壁部的表面形成大致圆环状的槽部,在该大致圆环状的槽部的内侧形成大致正圆形的阀芯。另外,也可以在圆环状的薄壁部的表面形成四边环形的槽部,在该四边环形的槽部的内侧形成大致四边形的阀芯。但是,如上所述,从抑制气体排出阀的工作压力的偏差的观点出发,优选如上述各实施方式那样,各个结构的平面形状为大致正圆形。
98.以上,对在此公开的技术的实施方式进行了说明。但是,上述的说明只不过是例
示,并不限定权利要求书。在权利要求书所记载的技术中,包括对在上述说明中例示的具体例进行各种变形、变更而得到的技术。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1