密封型電池、封口體以及電動(dòng)汽車制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種密封型電池，能夠根據(jù)氣體產(chǎn)生模式將電池內(nèi)產(chǎn)生的氣體可靠地排出到電池外，并且能夠?qū)⒔o電池搭載設(shè)備帶來(lái)的不良影響抑制到最小限度，且安全性優(yōu)異。其特征在于，是通過(guò)具備當(dāng)電池內(nèi)的壓力上升時(shí)將電池內(nèi)產(chǎn)生的氣體排出到電池外的安全閥的封口體而被密封的電池，所述封口體的一部分由熔點(diǎn)比在異常時(shí)產(chǎn)生的高溫氣體低的部件來(lái)構(gòu)成，氣體排氣孔的面積相對(duì)于電池殼體的開(kāi)口部的面積之比為3.0×10

Sealed battery

The invention relates to a sealing type battery, according to gas production model will be produced in the gas cell reliably discharged to the battery, and can be equipped with battery equipment brings adverse effects minimized, and excellent safety. Characterized in that, when the battery is sealed by a pressure rise within the body of the safety valve sealing gas generated within the battery is discharged to the outside of the battery and the battery, a portion of the sealing member by melting point than in the high temperature gas anomalies arise when low to form a gas vent area. Relative to the opening of the battery casing area is 3 * 10

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
密封型電池本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2013年09月26日、申請(qǐng)?zhí)枮?01380049703.7、專利技術(shù)名稱為“密封型電池”的專利技術(shù)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
本專利技術(shù)涉及通過(guò)具備在電池內(nèi)的壓力上升時(shí)將電池內(nèi)所產(chǎn)生的氣體排出到電池外的安全閥的封口體而被密封的電池。
技術(shù)介紹
可充放電的密封型二次電池由于能量密度高，因此在高溫環(huán)境下歷經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的使用、或者產(chǎn)生了內(nèi)部短路或外部短路的情況、或者產(chǎn)生了異常加熱或異常沖擊等的情況下，在電池內(nèi)由于異常的充放電反應(yīng)或者化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氣體，由此存在電池殼體膨脹或者進(jìn)一步發(fā)生破裂的擔(dān)心。針對(duì)這種問(wèn)題，在專利文獻(xiàn)1中記載了在封口體內(nèi)具備安全閥的密封型電池。在此，由于電池內(nèi)的壓力的急劇上升而使得封口體內(nèi)的安全閥斷裂，電池內(nèi)的氣體從電池蓋的氣體通氣孔向電池外側(cè)釋放。由此，能夠防止電池殼體的膨脹、破裂。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平10-092406
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
即便在通常使用時(shí)，由于與高溫保存或反復(fù)充放電相伴的電池內(nèi)壓的上升，安全閥也會(huì)工作，有時(shí)從電池的安全閥排出電解液、可燃?xì)怏w。此外，即便在異常時(shí)，在異常時(shí)的初期階段，于電池內(nèi)平緩地產(chǎn)生氣體，也會(huì)從安全閥排出電解液、可燃?xì)怏w。進(jìn)而，僅在異常狀態(tài)持續(xù)的情況下，電池內(nèi)的反應(yīng)得到促進(jìn)而達(dá)到劇烈氣體產(chǎn)生階段，從安全閥排出高溫氣體。在專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)中，記載了通過(guò)將電池內(nèi)所產(chǎn)生的氣體排出到電池外，從而能夠防止電池殼體的膨脹、破裂。但是，在通常使用時(shí)的高溫保存或反復(fù)充放電、或者異常時(shí)的初期階段，在安全閥工作之際從電池排出的電解液或可燃?xì)怏w有可能飛散到電池周邊的較寬范圍。本專利技術(shù)正是鑒于上述課題而提出的，其主要目的在于提供能夠防止在通常使用時(shí)或異常時(shí)的初期階段被排出的電解液或可燃?xì)怏w向?qū)挿秶娘w散、并且在異常時(shí)的劇烈氣體產(chǎn)生階段能夠?qū)⒏邷貧怏w可靠地排出到電池外的、安全性優(yōu)異的密封型電池。本專利技術(shù)的某形態(tài)的密封型電池，其特征在于，具備：容器，其收納將隔離件插入在正極與負(fù)極之間所制作的電極組；和封口體，其被安裝于所述容器的開(kāi)口部，且包含形成有至少一個(gè)氣體排氣孔的多個(gè)部件，在分別形成于所述多個(gè)部件的氣體排氣孔之中，包含氣體排氣孔的面積相對(duì)于所述容器的開(kāi)口部的面積之比為3.0×10-5以上且9.1×10-3以下的氣體排氣孔的部件，由熔點(diǎn)比異常時(shí)產(chǎn)生的高溫氣體低的部件來(lái)形成。根據(jù)該構(gòu)成，可以提供能夠?qū)㈦姵貎?nèi)所產(chǎn)生的氣體可靠地排出到電池外、并且能夠?qū)⒔o裝配有電池的設(shè)備帶來(lái)的不良影響抑制到最小限度的、安全性優(yōu)異的密封電池。附圖說(shuō)明圖1是本專利技術(shù)的一實(shí)施方式所涉及的圓筒形非水電解質(zhì)二次電池的剖視圖。圖2(a)、(b)是表示了本專利技術(shù)的一實(shí)施方式所涉及的蓋罩以及過(guò)濾器的形狀的俯視圖。圖3(a)、(b)是說(shuō)明本專利技術(shù)的一實(shí)施方式所涉及的向電池外的氣體排出的過(guò)程的剖視圖。圖4是本專利技術(shù)的另一實(shí)施方式所涉及的圓筒形非水電解質(zhì)二次電池的剖視圖。圖5(a)、(b)是表示了本專利技術(shù)的另一實(shí)施方式所涉及的蓋罩以及過(guò)濾器的形狀的俯視圖。圖6(a)、(b)是說(shuō)明本專利技術(shù)的另一實(shí)施方式所涉及的向電池外的氣體排出的過(guò)程的剖視圖。圖7是本專利技術(shù)的另一實(shí)施方式所涉及的圓筒形非水電解質(zhì)二次電池的剖視圖。圖8是本專利技術(shù)的另一實(shí)施方式所涉及的圓筒形非水電解質(zhì)二次電池的仰視圖。符號(hào)說(shuō)明1正極2負(fù)極3隔離件4電極組5正極引線6負(fù)極引線7、8絕緣板9蓋罩(蓋體)9a蓋罩孔10閥體(安全閥)10a薄壁部12內(nèi)部蓋罩12a內(nèi)部蓋罩孔13過(guò)濾器13a過(guò)濾器孔14墊圈15電池殼體15a薄壁部具體實(shí)施方式以下，基于附圖來(lái)詳細(xì)地說(shuō)明本專利技術(shù)的實(shí)施方式。另外，本專利技術(shù)并不限定于以下的實(shí)施方式。此外，在不脫離起到本專利技術(shù)效果的范圍之范圍內(nèi)可以適當(dāng)變更。進(jìn)而，也可以與其他實(shí)施方式組合。圖1是表示了本專利技術(shù)的一實(shí)施方式中的圓筒形非水電解質(zhì)二次電池的構(gòu)成的剖視圖。如圖1所示，正極1以及負(fù)極2隔著隔離件(多孔質(zhì)絕緣層)3被卷繞在一起的電極組4與非水電解液(未圖示)一起被收納在有底圓筒形的電池殼體15中。在電極組4的上下分別配置有環(huán)狀的絕緣板7和絕緣板8，正極1經(jīng)由正極引線5而與過(guò)濾器13接合，負(fù)極2經(jīng)由負(fù)極引線6而與兼作負(fù)極端子的電池殼體15的底部接合。過(guò)濾器13與內(nèi)部蓋罩12連接，內(nèi)部蓋罩12的突起部與金屬制的閥體10接合。進(jìn)而，閥體10與兼作正極端子的蓋罩9連接。并且，蓋罩9、閥體10、內(nèi)部蓋罩12、以及過(guò)濾器13成為一體而構(gòu)成了封口體，經(jīng)由墊圈14來(lái)密封電池殼體15的開(kāi)口部。另外，構(gòu)成封口體的蓋罩9、閥體10、內(nèi)部蓋罩12、以及過(guò)濾器13之中至少一個(gè)由不同的部件來(lái)形成。在閥體10形成有當(dāng)電池內(nèi)的壓力達(dá)到規(guī)定值時(shí)發(fā)生斷裂的薄壁部10a，薄壁部10a發(fā)生斷裂，從而閥體10作為安全閥發(fā)揮功能。閥體10的薄壁部10a發(fā)生斷裂，從而電池內(nèi)所產(chǎn)生的氣體或電解液經(jīng)由過(guò)濾器13的過(guò)濾器孔13a、內(nèi)部蓋罩12的內(nèi)部蓋罩孔12a、閥體10的斷裂部、以及蓋罩9的蓋罩孔9a而排出到電池外。圖2(a)、(b)是表示了本實(shí)施方式中的蓋罩以及過(guò)濾器的形狀的俯視圖。如圖2(a)所示，蓋罩9通過(guò)熔點(diǎn)比在異常時(shí)產(chǎn)生的高溫氣體低的部件即熔點(diǎn)為700℃以下的鋁來(lái)形成。蓋罩孔9a的開(kāi)口面積被形成為7.9×10-3mm2以上且2.4mm2以下。在將蓋罩孔9a的開(kāi)口面積設(shè)定為小于7.9×10-3mm2的情況下，由于氣體產(chǎn)生的初期階段中的氣體排氣不容易，因此有可能存在因氣體使得電池內(nèi)的壓力增高而封口體發(fā)生變形從而產(chǎn)生破裂。在將蓋罩孔9a的開(kāi)口面積設(shè)定為2.4mm2以上的情況下，在氣體產(chǎn)生的初期階段，安全閥工作時(shí)從電池排出的電解液或可燃?xì)怏w在蓋罩孔9a不受到妨礙而有可能飛散到電池外部。此外，蓋罩孔9a的開(kāi)口面積只要在上述的范圍內(nèi)，也可以存在多個(gè)蓋罩孔9a。在本專利技術(shù)的實(shí)施方式中，說(shuō)明形成有一個(gè)蓋罩孔9a，蓋罩孔9a的開(kāi)口面積為0.8mm2的情形。此外，如圖2(b)所示，形成于過(guò)濾器13的過(guò)濾器孔13a的開(kāi)口面積被形成為32.3mm2。本實(shí)施例中的過(guò)濾器孔13a的開(kāi)口面積是在當(dāng)前市場(chǎng)上供應(yīng)的18650尺寸(直徑18mm、高度65mm)的圓筒型鋰離子二次電池中的一般性開(kāi)口面積的范圍內(nèi)。此外，當(dāng)閥體10的薄壁部10a發(fā)生斷裂時(shí)形成于閥體10的斷裂面積、以及內(nèi)部蓋罩12的內(nèi)部蓋罩孔12a的開(kāi)口面積被形成為大于形成于蓋罩9的蓋罩孔9a的開(kāi)口面積，封口體中的氣體排氣路徑的面積被形成于蓋罩9的排氣孔即蓋罩孔9a的開(kāi)口面積制約。此外，蓋罩孔9a的開(kāi)口面積對(duì)應(yīng)于氣體產(chǎn)生的初期階段中的氣體排氣能力，依賴于電池殼體15的開(kāi)口部的大小。因而，若電池殼體15的開(kāi)口部的面積變化，則蓋罩孔9a的面積也變化，所以蓋罩孔9a的面積相對(duì)于電池殼體15的開(kāi)口部的面積(260mm2)之比優(yōu)選被形成為3.0×10-5以上且9.1×10-3以下。圖3(a)、(b)是表示了本實(shí)施方式中的向電池外的氣體排出的過(guò)程的剖視圖。參照?qǐng)D3(a)、(b)來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式中的向電池外的氣體排出的過(guò)程。圖3(a)是表示了在氣體產(chǎn)生的初期階段作為安全閥的閥體10工作的狀態(tài)的圖。由于過(guò)充電等而使得電池溫度逐漸上升，在被密封的電池殼體15內(nèi)電解液汽化或分解等，若電池內(nèi)的壓力超過(guò)安全閥的工作壓(薄壁部10a的斷裂壓力)，則閥體10的薄壁部10a發(fā)生斷本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種密封型電池，其具備：容器，其收納將隔離件插在正極與負(fù)極之間而制作出的電極組；和封口體，其被安裝于所述容器的開(kāi)口部，且包含多個(gè)部件，所述多個(gè)部件之中的至少一個(gè)部件形成有至少一個(gè)氣體排氣孔，所述氣體排氣孔的面積相對(duì)于所述容器的開(kāi)口部的面積之比為3.0×10

【技術(shù)特征摘要】
2012.09.26 JP 2012-2117011.一種密封型電池，其具備：容器，其收納將隔離件插在正極與負(fù)極之間而制作出的電極組；和封口體，其被安裝于所述容器的開(kāi)口部，且包含多個(gè)部件，所述多個(gè)部件之中的至少一個(gè)部件形成有至少一個(gè)氣體排氣孔，所述氣體排氣孔的面積相對(duì)于所述容器的開(kāi)口部的面積之比為3.0×10-5以上且9.1×10-3以下。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封型電池，其中，所述封口體具備蓋罩以及過(guò)濾器，所述蓋罩與所述容器一起構(gòu)成所述密封型電池的外封裝，所述過(guò)濾器經(jīng)由正極引線而與所述正極接合，在所述過(guò)濾器形成有所述氣體排氣孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封型電池，其中，所述封口體具備蓋罩以及過(guò)濾器，所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：清水啟介，藤川萬(wàn)鄉(xiāng)，橫山智彥，宮田恭介，井上廣樹(shù)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：三洋電機(jī)株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：日本,JP