电池用绝缘板及包含该电池用绝缘板的锂离子电池和电池组的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电池用绝缘板及包含该电池用绝缘板的电池和电池组。更详细地说，涉及能够带有防止短路功能且可确保电池的安全性的电池用绝缘板、包含该电池用绝缘板的锂离子电池和电池组。
【背景技术】
[0002]近年来，锂离子电池等作为各种电子设备例如个人电脑、手机、个人数字助手(PDA)、掌上游戏机等信息电子设备和视听电子设备等的电源而备受瞩目，而且，对作为这些电子设备的驱动用电源的电池的要求也在不断地提高。
[0003]随着电池容量的提高，人们对电池的安全性越来越重视，提出了各种各样的改进方案。然而，电池的安全性及绝缘性存在着矛盾，具体地说，如果要保证电池的安全性，则电池用绝缘板的开口率就需要增大，但是在增大电池用绝缘板的开口率的同时正极引线折弯异常时会与负极接触而造成短路，从而引起电池发热发火的现象；另一方面，如果要保证电池的绝缘性，电池用绝缘板的开口率就需要减少，由此带来的问题是工程注液性差，而且，电池在短路等异常时，电池内产生气体，当电池内的压力上升而超过规定的压力时设置在封口体上的阀体破裂，由此电池内产生的气体通过绝缘板的开口部等而向电池外部排气，但是，当由于排气能力不足时，就会产生电池爆炸，发生严重的安全事故。
[0004]在现有技术中，锂离子电池所使用的绝缘板大多采用单层结构的绝缘板，随着锂离子电池的容量化，电池用绝缘板的开口率也在增大，此时，在如图1和图2所示那样将该单层结构的电池用绝缘板装配在电池中时，由于正极引线3的材质具有柔性，所以，当在正极引线3折弯异常的情况下，正极引线穿过电池用绝缘板的开口而与其下方的电极组中的负极接触，从而发生短路。
[0005]因此，期待一种能够充分防止正极引线折弯异常时与负极的接触所造成的短路，同时在电池发热发火等异常时能够确保电池的安全性的电池用绝缘板及包含该绝缘板的电池。但是，目前的电池用绝缘板均不能满足上述要求。
【实用新型内容】
[0006]鉴于上述情况，本实用新型的发明人等进行了潜心的研宄，结果发现:通过使用包括第一绝缘板和由熔点低于所述第一绝缘板的可熔融的树脂形成的第二绝缘板的电池用绝缘板，可以兼顾防止短路的功能和电池的安全性，从而完成了本实用新型。
[0007]本实用新型的目的在于提供一种电池用绝缘板、包括该电池用绝缘板的锂离子电池和电池组，该电池用绝缘板可以在保证能达到同等注液性的前提下，充分降低正极引线折弯异常时与负极的接触，同时在电池发热发火等异常时，由熔点低于所述第一绝缘板的可熔融的树脂形成的第二绝缘板受热后能够快速熔融来保证位于上层的第一绝缘板的排气能力，有效防止由于电池内部排气不足而造成的电池爆炸，从而保证电池的安全性，同时保证操作人员的人身安全。
[0008]本实用新型的技术方案如下所述。
[0009](I) 一种电池用绝缘板，其配置在收纳于电池壳体内的电极组的靠近所述电池壳体的开口侧的一端，所述电极组是将正极板和负极板隔着介于所述正极板和所述负极板之间的隔膜卷绕而成的，所述电池用绝缘板的特征在于，
[0010]所述电池用绝缘板包括第一绝缘板和设置在所述第一绝缘板与所述电极组的一端之间的第二绝缘板，
[0011]所述第一绝缘板具有I个以上的开口部，
[0012]所述第二绝缘板由熔点低于所述第一绝缘板的可熔融的树脂形成。
[0013](2)如上述(I)所述的电池用绝缘板，其特征在于，所述第二绝缘板由聚丙烯树脂形成。
[0014](3)如上述(I)或(2)所述的电池用绝缘板，其特征在于，所述第二绝缘板按照面积计以覆盖所述第一绝缘板上的开口面积最大的开口部的70%以上的方式配置。
[0015](4)如上述⑴或⑵所述的电池用绝缘板，其特征在于，所述第二绝缘板的外缘部沿着径向外侧具有I个以上的凸出部分。
[0016](5)如上述(4)所述的电池用绝缘板，其特征在于，所述第二绝缘板的外缘部沿着径向外侧具有4个凸出部分。
[0017](6)如上述(I)所述的电池用绝缘板，其特征在于，所述第二绝缘板具有开口部。
[0018](7)如上述(I)或(2)所述的电池用绝缘板，其特征在于，所述第一绝缘板的全部开口部的开口率为35%?50%。
[0019](8)如(I)或(2)所述的电池用绝缘板，其特征在于，所述第二绝缘板的表面积是所述第一绝缘板的表面积的60%以下。
[0020](9) 一种锂离子电池，其特征在于，其具备上述(I)?(8)中任一项所述的电池用绝缘板。
[0021](10) 一种电池组，其特征在于，其包含I个或多个上述(9)所述的锂离子电池。
[0022](11)如上述(10)所述的电池组，其特征在于，其具备多个锂离子电池，这些锂离子电池以串联或者并联的方式电连接。
[0023]根据本实用新型的电池用绝缘板，可以获得下述显著效果:可以在保证能达到同等注液性的前提下，充分降低正极引线折弯异常时与负极的接触所造成的短路，同时在电池发热发火等异常时，可以有效防止由于电池内部排气不足而造成的电池爆炸，从而保证电池的安全性以及操作人员的人身安全。
【附图说明】
[0024]图1为示意地表示在圆形电池中装配有现有技术中的单层绝缘板时的局部剖视图。
[0025]图2为示意地表示在圆形电池中装配有现有技术中的单层绝缘板时的局部剖视立体图。
[0026]图3示意地表示构成本实用新型的电池用绝缘板的立体图，(A)是第一绝缘板的立体图，(B)是第二绝缘板的立体图。
[0027]图4为示意地表示本实用新型的第二绝缘板的形状的平面图，(A)第二绝缘板的形状为圆台形状，(B)第二绝缘板的形状为在外缘部沿着径向外侧具有四个凸出部分的形状。
[0028]图5为示意地表示在圆形电池中装配有本实用新型的电池用绝缘板时的局部剖视图。
[0029]图6为示意地表示在圆形电池中装配有本实用新型的电池用绝缘板时的局部剖视立体图。
[0030]符号说明
[0031]1:第一绝缘板
[0032]2:第二绝缘板
[0033]3:正极引线
[0034]4:电极组
[0035]5:电池壳体
[0036]6:第二绝缘板的外缘部中的凸出部分
[0037]7:现有技术中的单层绝缘板
[0038]8:开口部
[0039]9:封口体
[0040]10:衬垫
【具体实施方式】
[0041]下面，对本实用新型的实施方式进行具体的说明。
[0042]本实用新型的电池用绝缘板是用于锂离子电池等密闭型电池的电池用绝缘板，其配置在收纳于电池壳体5内的电极组4的靠近所述电池壳体5的开口侧的一端，即封口体9的下方。
[0043]在此，以圆形的锂离子电池为例，参照图6对电池的主要结构进行说明。
[0044]如图6所示，锂离子电池包括:电池壳体5、将正极板和负极板隔着介于所述正极板和所述负极板之间的隔膜卷绕而成的涡旋状电极组4以及收纳在电池壳体内的非水电解液。
[0045]其中，正极板具有正极集电体和形成于该正极集电体上且含有正极活性物质的正极合剂层。负极板具有负极集电体和形成于该负极集电体上且含有负极活性物质的负极合剂层。正极板和负极板隔着由多孔性膜、织布、无纺布等形成的隔膜被卷绕成涡旋状。
[0046]电池壳体5是一端开口的金属筒，其形状可以为圆筒形、方形等，该电池壳体5中插入有电极组4，其开口的部分经由衬垫10而通过金属制的封口体9来密封，与正极板连接的正极引线3与正极端子连接，与负极板连接的负极引线与负极端子连接(未图示)。封口体9具有未图示的配置在上部绝缘板的上方的端子板、配置在端子板上的阀体、配置在阀体上且兼作正极端子的盖体。
[0047]本实用新型的电池用绝缘板包括第一绝缘板I和设置在第一绝缘板I与所述电极组4的一端之间的第二绝缘板2，所述第一绝缘板I具有开口部8，所述第二绝缘板2由熔点低于所述第一绝缘板I的可熔融的树脂形成。在本实用新型中，将第一绝缘板和第二绝缘板整体称为电池用绝缘板。
[0048]本实用新型的电池用绝缘板具有第一绝缘板I和第二绝缘板2这样的两层的层叠结构，由此，可以防止正极引线折弯异常时与负极接触造成的短路，同时在电池发热发火等异常时，配置于第一绝缘板I与电极组4的一端之间的由熔点低于第一绝缘板的可熔融的树脂形成的第二绝缘板2受到一定热量后能够快速溶解，从而保证充足的排气能力，有效防止由于电池内部排气不足而造成的电池爆炸。
[0049]对于第一绝缘板I的材质，没有特别的限制，只要是锂离子电池中常用的绝缘性的材料、且其熔点高于第二绝缘板2的难以熔融的材料即可，例如可以使用利昌工业株式会社制造的型号为PS-3130的玻璃布/酚醛树脂层叠板，该层叠板的熔点为185°C以上。
[0050]如图3(A)所示的那样，本实用新型的第一绝缘板I的形状可以为圆形，也可以设置为可以覆盖电池壳体的开口的其他形状。
[0051]第一绝缘板I具有I个以上的开口部。电池壳体内相对于第一绝缘板I的下侧的部分内产生的气体通过第一绝缘板I的开口部而排出到外部，因此，第一绝缘板I的排气能力与其开口部的开口率有关。
[0052]本实用新型的电池用绝缘板具有两层的层叠结构，第二绝缘板2不仅可以降低正极引线折弯异常时与负极的接触，即确保带有发短路功能，而且，在电池发热发火等异常而使内部温度上升时发生熔融，由此可以确保电池内部的气体顺利排出。由于第二绝缘板2具有上述作