本發(fā)明涉及具備電流切斷機構(gòu)的方形充電電池及其制造方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前進行著電動機動車(EV)、混合動力電動機動車(HEV、PHEV)等的車載用驅(qū)動電源等所使用的充電電池的開發(fā)。由于對車載用驅(qū)動電源等要求高容量和高輸出特性，因此串聯(lián)連接或并聯(lián)連接多個充電電池來使用。從空間效率的角度出發(fā)，通常使用方形充電電池作為上述充電電池。

對用于這種用途的充電電池要求非常高的安全性。因此，如下述專利文獻1～3所示，不僅設(shè)置有在電池外裝體內(nèi)的壓力升高時將內(nèi)壓釋放的氣體排出閥，還設(shè)置有將電極體與端子之間的電連接切斷的電流切斷機構(gòu)。

在先技術(shù)文獻

專利文獻1：日本特開2008-066254號公報

專利文獻2：日本特開2008-066255號公報

專利文獻3：日本特開2010-212034號公報

在具備電流切斷機構(gòu)的方形充電電池中，在電池內(nèi)部的壓力達到規(guī)定值的情況下，要求電流切斷機構(gòu)立即工作來切斷電極體與端子之間的電連接。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明的目的在于提供一種可靠性高的方形充電電池，該方形充電電池具備當(dāng)電池內(nèi)部的壓力達到規(guī)定值時立即工作的電流切斷機構(gòu)。

解決方案

發(fā)明人在進行具備電流切斷機構(gòu)的方形充電電池的開發(fā)的過程中，發(fā)現(xiàn)偶爾產(chǎn)生即使電池內(nèi)部的壓力達到規(guī)定值，也無法立即切斷電極體與端 子之間的導(dǎo)電路徑這一技術(shù)問題。發(fā)明者對產(chǎn)生這種問題的原因詳細進行了調(diào)查、研究。其結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)在電池內(nèi)部的壓力成為規(guī)定值時立即切斷電極體與端子之間的導(dǎo)電路徑的情況下和未立即切斷電極體與端子之間的導(dǎo)電路徑的情況下，存在如下那樣的差異。

需要說明的是，如圖16所示，電流切斷機構(gòu)具備：具有杯狀的導(dǎo)電構(gòu)件41、反轉(zhuǎn)板42、集電體43以及絕緣構(gòu)件44。在導(dǎo)電構(gòu)件41的筒狀部41a的下端焊接連接有反轉(zhuǎn)板42，以使得將筒狀部41a的下端的開口封閉。而且，在反轉(zhuǎn)板42的下表面的中央處焊接連接有集電體43。在集電體43上設(shè)置有貫通孔43a，該貫通孔43a的緣部與反轉(zhuǎn)板42的下表面焊接連接。另外，在集電體43的貫通孔43a的周圍設(shè)置有薄壁部43b，在薄壁部43b上形成有包圍貫通孔43a的環(huán)狀的槽口部43c。在反轉(zhuǎn)板42與集電體43之間，配置有具有貫通孔44a的絕緣構(gòu)件44。反轉(zhuǎn)板42與集電體43通過貫通孔44a而連接。在絕緣構(gòu)件44上形成有一對突起部44b，該突起部44b分別與設(shè)置于集電體43的貫通孔43d嵌合，從而將絕緣構(gòu)件44與集電體43連接。導(dǎo)電構(gòu)件41通過端子46而固定在封口板45上，并且端子46以及導(dǎo)電構(gòu)件41通過墊圈47以及絕緣構(gòu)件48而與封口板45絕緣。

在電池內(nèi)部的壓力達到規(guī)定值時立即切斷電極體與端子之間的導(dǎo)電路徑的情況下，電流切斷機構(gòu)通過如下方式工作(參照圖16)。

(1)電池內(nèi)部的壓力達到規(guī)定值。

(2)反轉(zhuǎn)板42的中央部(與集電體43連接的部分)以向封口板45側(cè)頂起的方式發(fā)生變形。

(3)伴隨(2)，集電體43中與反轉(zhuǎn)板42焊接連接的部分向封口板45側(cè)拉伸。

(4)在集電體43的焊接部的周圍所設(shè)置的槽口部43c中，局部產(chǎn)生裂痕，而且一部分發(fā)生斷裂(參照圖16的(2))。

(5)與(4)大約同時地，以斷裂的部分為起點，焊接部的周圍發(fā)生斷裂(參照圖16的(3))。

(6)反轉(zhuǎn)板42與集電體43的電連接被切斷。

與此相對，在電池內(nèi)部的壓力達到規(guī)定值時未立即切斷電極體與端子 之間的導(dǎo)電路徑的情況下，電流切斷機構(gòu)通過如下方式工作(參照圖17)。

(1)電池內(nèi)部的壓力達到規(guī)定值。

(2)反轉(zhuǎn)板42的中央部(與集電體43連接的部分)以向封口板45側(cè)頂起的方式發(fā)生變形。

(3)伴隨(2)，集電體43中與反轉(zhuǎn)板42焊接連接的部分向封口板45側(cè)拉伸。

(4)在集電體43的焊接部的周圍所設(shè)置的槽口部43c中，局部產(chǎn)生裂痕，并且一部分發(fā)生斷裂(參照圖17的(2))。

(5)在焊接部的周圍產(chǎn)生局部未斷開的部分(參照圖17的(2))。

(6)集電體43以及固定于集電體43的絕緣構(gòu)件44經(jīng)由該未斷開的部分而被反轉(zhuǎn)板42向中央方向拉伸，使集電體43以及固定于集電體43的絕緣構(gòu)件44在橫向上移動(參照圖17的(3))。

(7)通過集電體43在橫向上移動，從而反轉(zhuǎn)板42與集電體43中的斷裂預(yù)定部(槽口部43c)之間的距離發(fā)生變化。另外，集電體43相對于反轉(zhuǎn)板42的傾斜變陡。因此，為了將未斷開的部分切斷，需要使反轉(zhuǎn)板42進一步向封口板45側(cè)移動。

(8)由此，即使電池內(nèi)部的壓力達到規(guī)定值也未立即切斷導(dǎo)電路徑。

需要說明的是，即使在立即切斷電極體與端子之間的導(dǎo)電路徑的情況下，從集電體43產(chǎn)生裂痕起，到集電體43的斷裂預(yù)定部(槽口部43c)的一部分發(fā)生斷裂進而斷裂預(yù)定部(槽口部43c)的全部發(fā)生斷裂為止的期間也存在時間差。然而，由于該時間差非常小，因此當(dāng)電池內(nèi)部的壓力達到規(guī)定值時立即切斷導(dǎo)電路徑。

本發(fā)明的一個方式的方形充電電池具備：

具有開口的方形外裝體；

封口板，其具有貫通孔，且將所述開口封閉；

電極體，其包括正極板和負極板，且收容于所述方形外裝體；

端子，其與所述正極板或所述負極板電連接，且貫穿所述封口板的貫通孔；

導(dǎo)電構(gòu)件，其配置在所述封口板與所述電極體之間，且與所述端子電連接，所述導(dǎo)電構(gòu)件在所述電極體側(cè)的端部具有開口部；

反轉(zhuǎn)板，其對所述開口部進行密封；

集電體，其與所述正極板或所述負極板電連接，且與所述反轉(zhuǎn)板連接；以及

第一絕緣構(gòu)件，其配置在所述反轉(zhuǎn)板與所述集電體之間，

當(dāng)所述方形外裝體內(nèi)的壓力成為規(guī)定值以上時，所述反轉(zhuǎn)板發(fā)生變形，伴隨于此，所述正極板或所述負極板與所述端子之間的電連接被切斷，

其中，

所述第一絕緣構(gòu)件具有貫通孔，

所述反轉(zhuǎn)板與所述集電體通過所述第一絕緣構(gòu)件的貫通孔而連接，

所述第一絕緣構(gòu)件和所述集電體被固定，

所述導(dǎo)電構(gòu)件具有對置設(shè)置的第一外側(cè)面和第二外側(cè)面，

所述第一絕緣構(gòu)件具有第一按壓部和第二按壓部，所述第一按壓部位于所述第一外側(cè)面的外側(cè)且向所述第二外側(cè)面的方向按壓所述第一外側(cè)面，所述第二按壓部位于所述第二外側(cè)面的外側(cè)且向所述第一外側(cè)面的方向按壓所述第二外側(cè)面。

根據(jù)本發(fā)明的一方式的方形充電電池，第一絕緣構(gòu)件相對于導(dǎo)電構(gòu)件而被牢固地固定。由此，即便如上述的“未立即切斷電極體與端子之間的導(dǎo)電路徑的情況”下的(6)～(8)所記載的那樣，對第一絕緣構(gòu)件以及集電體施加了向中央方向拉伸的力，也能夠抑制第一絕緣構(gòu)件以及集電體向中央側(cè)移動。因此，集電體中的斷裂預(yù)定部與反轉(zhuǎn)板的位置關(guān)系難以發(fā)生變化，并且集電體相對于反轉(zhuǎn)板的傾斜難以發(fā)生變化，因此容易將未切斷的部分切斷。因此，當(dāng)電池內(nèi)部的壓力成為規(guī)定值時，立即切斷電極體與端子之間的導(dǎo)電路徑。

優(yōu)選地，第一絕緣構(gòu)件具有；與所述封口板平行地配置的主體部、以及從所述主體部向所述封口板側(cè)突出的第一側(cè)壁部和第二側(cè)壁部，所述第一側(cè)壁部包括所述第一按壓部，所述第二側(cè)壁部包括所述第二按壓部。

優(yōu)選地，所述集電體具有貫通孔，所述第一絕緣構(gòu)件在所述集電體側(cè)的面上具有突起部，通過使所述突起部與所述集電體的貫通孔嵌合來固定所述集電體和所述第一絕緣構(gòu)件。需要說明的是，集電體和第一絕緣構(gòu)件的嵌合部優(yōu)選設(shè)置有兩處以上。

優(yōu)選地，所述集電體具有環(huán)狀的槽口部，該槽口部包圍將所述集電體與所述反轉(zhuǎn)板焊接連接的部分。另外，優(yōu)選槽口部設(shè)置在薄壁部上。

優(yōu)選地，所述集電體具有貫通孔，所述集電體的貫通孔的周圍或緣部與所述反轉(zhuǎn)板焊接連接。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電構(gòu)件具有分別在所述封口板的短邊方向上延伸的一對短邊外側(cè)面、和分別在所述封口板的長邊方向上延伸的一對長邊外側(cè)面，所述第一外側(cè)面以及所述第二外側(cè)面為所述一對短邊外側(cè)面。需要說明的是，所述導(dǎo)電構(gòu)件的俯視觀察下的形狀優(yōu)選為大致長方形。在此，所謂大致長方形是指具有一對長邊和一對短邊即可，包括長方形、將長方形的角部倒角的結(jié)構(gòu)、或者將長方形的角部切掉而得到的結(jié)構(gòu)等。

上述的集電體以及固定于集電體的第一絕緣構(gòu)件的橫向上的移動容易在封口板的長邊方向上發(fā)生。因此，為了防止該移動的發(fā)生，優(yōu)選沿著封口板的短邊的一對短邊側(cè)外面為所述第一外側(cè)面和所述第二外側(cè)面。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電構(gòu)件具有對置設(shè)置的第三外側(cè)面和第四外側(cè)面，所述第一絕緣構(gòu)件具有第三按壓部和第四按壓部，所述第三按壓部位于該所述第三外側(cè)面的外側(cè)且向所述第四外側(cè)面的方向按壓所述第三外側(cè)面，所述第四按壓部位于所述第四外側(cè)面的外側(cè)且向所述第三外側(cè)面的方向按壓所述第四外側(cè)面。

本發(fā)明的一方式的方形充電電池的制造方法中，該方形充電電池具備：

具有開口的方形外裝體；

封口板，其具有貫通孔，且將所述開口封閉；

電極體，其包括正極板和負極板，且收容于所述方形外裝體；

端子，其與所述正極板或所述負極板電連接，且貫穿所述封口板的貫通孔；

導(dǎo)電構(gòu)件，其配置在所述封口板與所述電極體之間，且與所述端子電連接，該導(dǎo)電構(gòu)件在所述電極體側(cè)的端部具有開口部；

集電體，其與所述正極板或所述負極板電連接，且與所述反轉(zhuǎn)板連接；以及

第一絕緣構(gòu)件，其配置在所述反轉(zhuǎn)板與所述集電體之間，

所述第一絕緣構(gòu)件具有貫通孔，

所述反轉(zhuǎn)板與所述集電體通過所述第一絕緣構(gòu)件的貫通孔而連接，

所述第一絕緣構(gòu)件和所述集電體被固定，

所述導(dǎo)電構(gòu)件具有對置設(shè)置的第一外側(cè)面和第二外側(cè)面，

所述第一絕緣構(gòu)件具有第一按壓部和第二按壓部，所述第一按壓部位于所述第一外側(cè)面的外側(cè)且向所述第二外側(cè)面的方向按壓所述第一外側(cè)面，所述第二按壓部位于所述第二外側(cè)面的外側(cè)且向所述第一外側(cè)面的方向按壓所述第二外側(cè)面，

當(dāng)所述方形外裝體內(nèi)的壓力成為規(guī)定值以上時，所述反轉(zhuǎn)板發(fā)生變形，伴隨于此，所述正極板或所述負極板與所述端子之間的電連接被切斷，

其中，

所述方形充電電池的制造方法包括將所述第一絕緣構(gòu)件裝配于所述導(dǎo)電構(gòu)件的工序，

在將所述第一絕緣構(gòu)件裝配于所述導(dǎo)電構(gòu)件之前的狀態(tài)下，成為所述第一按壓部的部分與成為所述第二按壓部的部分之間的距離小于所述導(dǎo)電構(gòu)件中被所述第一按壓部按壓的預(yù)定的部分與被所述第二按壓部按壓的預(yù)定的部分之間的距離。

附圖說明

圖1中，圖1A是實施方式所涉及的方形充電電池的剖視圖，圖1B是沿著圖1A的IB-IB線剖開的剖視圖。

圖2是在圖1所示的方形充電電池的正極側(cè)設(shè)置的電流切斷機構(gòu)的封口板長邊方向上的剖視圖。

圖3是在圖1所示的方形充電電池的正極側(cè)設(shè)置的電流切斷機構(gòu)的封口板短邊方向上的剖視圖。

圖4是實施方式所涉及的方形充電電池中使用的導(dǎo)電構(gòu)件的俯視圖。

圖5是實施方式所涉及的方形充電電池中使用的折彎成形前的正極集電體的仰視圖。

圖6是實施方式所涉及的方形充電電池中使用的第一絕緣構(gòu)件的俯視圖。

圖7是實施方式所涉及的方形充電電池中使用的第一絕緣構(gòu)件的仰視圖。

圖8是沿著圖6中的VIII-VIII線剖開的剖視圖。

圖9是沿著圖6中的IX-IX線剖開的剖視圖。

圖10是沿著圖6中的VIII-VIII線剖開的剖視圖，是表示在導(dǎo)電構(gòu)件上裝配第一絕緣構(gòu)件的工序的圖。

圖11是沿著圖6中的VIII-VIII線剖開的剖視圖，是表示在導(dǎo)電構(gòu)件上裝配了第一絕緣構(gòu)件后的狀態(tài)的圖。

圖12是沿著圖6中的IX-IX線剖開的剖視圖，是表示在導(dǎo)電構(gòu)件上裝配第一絕緣構(gòu)件的工序的圖。

圖13是變形例的第一絕緣構(gòu)件的俯視圖。

圖14是變形例的第一絕緣構(gòu)件的俯視圖。

圖15是變形例的第一絕緣構(gòu)件的俯視圖。

圖16是表示電流切斷機構(gòu)的工作方式的圖。

圖17是表示電流切斷機構(gòu)的工作方式的圖。

圖18是另一發(fā)明中的第一絕緣構(gòu)件的俯視圖。

圖19是另一發(fā)明中的第二絕緣構(gòu)件的仰視圖。

圖20是另一發(fā)明中的電流切斷機構(gòu)的剖視圖。

圖21是另一發(fā)明中的電流切斷機構(gòu)的剖視圖。

圖22是另一發(fā)明中的電流切斷機構(gòu)的剖視圖。

附圖標號說明：

1…方形充電電池

2…卷繞電極體

3…正極芯體露出部

4…負極芯體露出部

5…正極集電體

5a…第一區(qū)域

5b…第二區(qū)域

5c…貫通孔

5d、5e…貫通孔

5f…薄壁部

5g…槽口部

6…正極端子

6a…凸緣部

6b…筒狀部

6c…貫通孔

6d…前端部

7…負極集電體

8…負極端子

9…墊圈

10…墊圈

11…封口板

12…樹脂制片材

13…外裝體

14…電解液注入孔

15…密封栓

16…氣體排出閥

17…第二絕緣構(gòu)件

18…導(dǎo)電構(gòu)件

18a…筒狀部

18b…連接部

18c…貫通孔

18d…凸緣部

19…反轉(zhuǎn)板

20…第一絕緣構(gòu)件

20a…主體部

20b…貫通孔

20c、20d…短邊側(cè)壁

20e、20f…長邊側(cè)壁

21a、21b…突起部

41…導(dǎo)電構(gòu)件

42…反轉(zhuǎn)板

43…集電體

44…絕緣構(gòu)件

45…封口板

46…端子

47…墊圈

48…絕緣構(gòu)件

50…凹部

51…凸部

52…凹部

53…凸部

60…第一絕緣構(gòu)件

61…第二絕緣構(gòu)件

62…第一絕緣構(gòu)件

63…第二絕緣構(gòu)件

64…第一絕緣構(gòu)件

65…第二絕緣構(gòu)件

具體實施方式

以下參照附圖，對本發(fā)明的一個實施方式所涉及的方形充電電池進行說明。但是并非意圖將本發(fā)明限定為該方形充電電池。

[實施方式]

首先，使用圖1，對實施方式的方形充電電池1進行說明。實施方式的方形充電電池1具有借助隔板而卷繞有正極板和負極板(均省略圖示)的扁平狀的卷繞電極體2。正極板通過如下方式制作：在由鋁箔構(gòu)成的正極芯體的雙面涂敷正極活性物質(zhì)合劑并進行干燥以及軋制后將其切開，以使得鋁箔在一方的端部沿著長度方向呈帶狀露出。另外，負極板通過如下方式制作：在由銅箔構(gòu)成的負極芯體的雙面涂敷負極活性物質(zhì)合劑并進行 干燥以及軋制后將其切開，以使得銅箔在一方的端部沿著長度方向呈帶狀露出。

而且，將通過上述方式得到的正極板以及負極板錯開，以使得具有不與正極板的正極芯體露出部和負極板的負極芯體露出部分別對置的電極重疊的區(qū)域，并借助聚乙烯制微多孔質(zhì)隔板層疊并卷繞正極板以及負極板，由此來制作扁平狀的卷繞電極體2。在扁平狀的卷繞電極體2的卷繞軸向上的一方的端部形成卷繞后的正極芯體露出部3，在另一方的端部形成卷繞后的負極芯體露出部4。

卷繞后的正極芯體露出部3經(jīng)由正極集電體5而與正極端子6電連接。卷繞后的負極芯體露出部4經(jīng)由負極集電體7而與負極端子8電連接。另外，正極端子6、負極端子8分別經(jīng)由絕緣性的墊圈9、10而固定于封口板11。在方形充電電池1中，在正極板與正極端子6之間或者負極板與負極端子8之間設(shè)置有壓敏式電流切斷機構(gòu)30。

扁平狀的卷繞電極體2在利用樹脂制片材12覆蓋除了封口板11側(cè)以外的周圍的狀態(tài)下配置在方形的外裝體13內(nèi)。外裝體13的開口部被封口板11封口。在封口板11上設(shè)置有電解液注入孔14。在注入電解液后，電解液注入孔14被密封栓15封閉。另外，在封口板11上設(shè)置有氣體排出閥16，該氣體排出閥16在被施加了比電流切斷機構(gòu)的工作壓力高的氣壓時開放。

接著，對電流切斷機構(gòu)進行說明，但該電流切斷機構(gòu)可以設(shè)置在正極側(cè)和負極側(cè)中的任意一側(cè)。以下對僅設(shè)置在正極側(cè)的電流切斷機構(gòu)進行說明。

如圖2和圖3所示，正極端子6在凸緣部6a的一方側(cè)具備筒狀部6b，并且在內(nèi)部形成有貫通孔6c。而且，筒狀部6b插入在墊圈9、封口板11、第二絕緣構(gòu)件17以及導(dǎo)電構(gòu)件18各自形成的貫通孔內(nèi)，筒狀部6b的前端部6d通過鉚接而與上述構(gòu)件相互固定為一體。由此，正極端子6成為通過墊圈9和第二絕緣構(gòu)件17而與封口板11電絕緣的狀態(tài)且成為與導(dǎo)電構(gòu)件18電連接的狀態(tài)。需要說明的是，優(yōu)選前端部6d與導(dǎo)電構(gòu)件18的連接部通過激光焊接等而焊接連接。另外，優(yōu)選利用上端設(shè)置有金屬板的橡膠制的端子栓(圖示省略)等對形成于正極端子6的貫通孔6c進行密 封。

第二絕緣構(gòu)件17配置在封口板11與導(dǎo)電構(gòu)件18之間，使封口板11與導(dǎo)電構(gòu)件18絕緣。鋁制的導(dǎo)電構(gòu)件18呈杯狀且如圖4所示俯視觀察下的形狀為大致長方形。導(dǎo)電構(gòu)件18在卷繞電極體2側(cè)具有截面呈大致方形的筒狀部18a，在封口板11側(cè)形成有與封口板11平行地配置的連接部18b。在導(dǎo)電構(gòu)件18上設(shè)置有供正極端子6的筒狀部6b插入的貫通孔18c。

在導(dǎo)電構(gòu)件18的筒狀部18a的卷繞電極體2側(cè)的前端與反轉(zhuǎn)板19的四周焊接在一起。由此，導(dǎo)電構(gòu)件18的筒狀部18a的卷繞電極體2側(cè)的開口被氣密地密封。需要說明的是，優(yōu)選在導(dǎo)電構(gòu)件18的筒狀部18a的卷繞電極體2側(cè)的前端設(shè)置凸緣部18d。反轉(zhuǎn)板19由鋁等導(dǎo)電性材料形成，并具有當(dāng)外裝體13內(nèi)的壓力升高時朝向封口板11側(cè)(電池的外部側(cè))變形的閥的功能。反轉(zhuǎn)板19的卷繞電極體2側(cè)的面與正極集電體5連接。當(dāng)外裝體13內(nèi)的壓力升高時，反轉(zhuǎn)板19的中央部(連接有正極集電體5的部分)以向封口板11側(cè)移動的方式變形。

圖5是表示折彎成形前的正極集電體5的卷繞電極體2側(cè)的面的形狀的圖。正極集電體5具有與封口板11平行配置的第一區(qū)域5a、和從該第一區(qū)域5a折彎而與正極芯體露出部3連接的第二區(qū)域5b。該正極集電體5使用通過對鋁板進行沖壓制作而成的構(gòu)件。而且，在正極集電體5的第一區(qū)域5a的中央部形成有貫通孔5c，在穿過該貫通孔5c的中心而沿著封口板11的長邊方向的中心線C上且貫通孔5c的兩側(cè)，分別形成有貫通孔5d以及貫通孔5e。在第一區(qū)域5a的貫通孔5c的周圍部分，設(shè)置有厚度比其他部分薄的薄壁區(qū)域5f。另外，在薄壁區(qū)域5f中，以包圍貫通孔5c的方式形成有環(huán)狀的槽口部5g。該槽口部5g以厚度比薄壁區(qū)域5f薄的方式設(shè)置為槽狀，優(yōu)選該槽口部5g的剖面形狀呈V字狀。不限定槽口部5g中厚度最薄的部分的厚度，但優(yōu)選例如0.01～0.2mm左右，更優(yōu)選0.02～0.1mm左右。

反轉(zhuǎn)板19的卷繞電極體2側(cè)的面的中央部與正極集電體5的第一區(qū)域5a抵接，形成于第一區(qū)域5a的貫通孔5c的周緣和反轉(zhuǎn)板19在多處被激光焊接。由此將反轉(zhuǎn)板19與正極集電體5連接。

需要說明的是，在反轉(zhuǎn)板19與正極集電體5的第一區(qū)域5a之間，配 置有具有貫通孔20b的由樹脂材料構(gòu)成的第一絕緣構(gòu)件20。在與該貫通孔20b對應(yīng)的位置處將正極集電體5的第一區(qū)域5a與反轉(zhuǎn)板19連接。在此，也可以在貫通孔20b的內(nèi)部將正極集電體5與反轉(zhuǎn)板19連接來作為正極集電體5和反轉(zhuǎn)板19的連接部的結(jié)構(gòu)。另外，也可以是，反轉(zhuǎn)板19的一部分貫穿貫通孔20b，并且在比第一絕緣構(gòu)件20靠卷繞電極體2側(cè)的位置將反轉(zhuǎn)板19與正極集電體5連接?；蛘哌€可以是，正極集電體5的一部分貫穿貫通孔20b，在比第一絕緣構(gòu)件20靠封口板11側(cè)的位置將反轉(zhuǎn)板19與正極集電體5連接。

在第一絕緣構(gòu)件20的貫通孔20b的兩側(cè)，在與正極集電體5的第一區(qū)域5a中設(shè)置的貫通孔5d、5e對應(yīng)的位置分別形成有突起部21a、21b。

通過將第一絕緣構(gòu)件20的突起部21a、21b分別插入到在正極集電體5的第一區(qū)域5a形成的貫通孔5d、5e中，并對突起部21a、21b的前端部進行加熱使其擴徑，從而固定第一絕緣構(gòu)件20和正極集電體5的第一區(qū)域5a。

需要說明的是，優(yōu)選通過卡合來連接第二絕緣構(gòu)件17與第一絕緣構(gòu)件20。不特別限定固定方法，但在此通過閂鎖固定來連接第二絕緣構(gòu)件17與第一絕緣構(gòu)件20。

根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，正極芯體露出部3經(jīng)由正極集電體5的第二區(qū)域5b、正極集電體5的第一區(qū)域5a、反轉(zhuǎn)板19以及導(dǎo)電構(gòu)件18而與正極端子6電連接。另外，在此，由導(dǎo)電構(gòu)件18的筒狀部18a、反轉(zhuǎn)板19、第一絕緣構(gòu)件20以及正極集電體5的第一區(qū)域5a來形成本實施方式的電流切斷機構(gòu)30。反轉(zhuǎn)板19以在外裝體13內(nèi)的壓力增加時向正極端子6的貫通孔6c側(cè)鼓起的方式發(fā)生變形。由于反轉(zhuǎn)板19的中央部與正極集電體5的第一區(qū)域5a焊接在一起，因此在外裝體13內(nèi)的壓力超過規(guī)定值時，正極集電體5的第一區(qū)域5a在槽口部5g處發(fā)生斷裂，因此將反轉(zhuǎn)板19與正極集電體5的第一區(qū)域5a之間的電連接切斷。

接著，對實施方式的方形充電電池1中使用的第一絕緣構(gòu)件20的具體結(jié)構(gòu)進行說明。

圖6是第一絕緣構(gòu)件20的俯視圖，圖7是第一絕緣構(gòu)件20的仰視圖。在第一絕緣構(gòu)件20的主體部20a的中央部形成有貫通孔20b。在與該貫通 孔20b對應(yīng)的位置將反轉(zhuǎn)板19和正極集電體5連接。另外，在第一絕緣構(gòu)件20的下表面的貫通孔20b的兩側(cè)，分別形成有突起部21a以及突起部21b。而且，通過將突起部21a以及突起部21b分別插入到在正極集電體5的第一區(qū)域5a形成的貫通孔5d以及貫通孔5e中，并對突起部21a、21b的前端部進行擴徑，由此來固定第一絕緣構(gòu)件20和正極集電體5的第一區(qū)域5a。

第一絕緣構(gòu)件20在俯視觀察下呈大致長方形(例如長方形或者將長方形的角部倒角或切掉而得到的這種形狀)。在第一絕緣構(gòu)件20的上表面的周緣，沿著第一絕緣構(gòu)件20的短邊方向設(shè)置有對置的一對短邊側(cè)壁20c以及20d。短邊側(cè)壁20c以及20d分別沿著封口板11的短邊方向(封口板11的短邊延伸的方向)而形成。在該實施方式所涉及的方形充電電池1中，短邊側(cè)壁20c以及20d為第一側(cè)壁部以及第二側(cè)壁部。短邊側(cè)壁20c以及20d具有從第一絕緣構(gòu)件20的主體部20a向上方(封口板11側(cè))延伸的第一區(qū)域22和從第一區(qū)域22朝向?qū)щ姌?gòu)件18突出的突出部23。而且，通過將該突出部23鉤掛在導(dǎo)電構(gòu)件18的筒狀部18a的卷繞電極體2側(cè)的端部所設(shè)置的凸緣部18d上，從而將短邊側(cè)壁20c以及20d分別與導(dǎo)電構(gòu)件18連接。

在此，在將第一絕緣構(gòu)件20安裝于導(dǎo)電構(gòu)件18之前的自由狀態(tài)下，短邊側(cè)壁20c中的和所述導(dǎo)電構(gòu)件18接觸的預(yù)定的部分與短邊側(cè)壁20d中的和所述導(dǎo)電構(gòu)件18接觸的預(yù)定的部分之間的距離設(shè)成X。而且，在將第一絕緣構(gòu)件20安裝于導(dǎo)電構(gòu)件18之前的狀態(tài)下，導(dǎo)電構(gòu)件18的和短邊側(cè)壁20d接觸的預(yù)定的部分與導(dǎo)電構(gòu)件18的和短邊側(cè)壁20c接觸的預(yù)定的部分之間的距離設(shè)成Y。在實施方式所涉及的方型充電電池1中，使用設(shè)定為距離X＜距離Y的第一絕緣構(gòu)件20和導(dǎo)電構(gòu)件18來制作電池(參照圖10)。需要說明的是，距離X/距離Y的值為1.000以下。另外，優(yōu)選距離X/距離Y的值小于1.000。此外，優(yōu)選距離X/距離Y的值為0.950以上且1.000以下，更優(yōu)選為0.950以上且小于1.000。此外，優(yōu)選距離X/距離Y的值為0.990以上且0.999以下。

由此，如圖11所示，當(dāng)將第一絕緣構(gòu)件20安裝于導(dǎo)電構(gòu)件18時，通過第一絕緣構(gòu)件20的短邊側(cè)壁20c以及20d而使導(dǎo)電構(gòu)件18的筒狀部18a 成為從兩側(cè)向中心側(cè)(貫通孔20b側(cè))按壓的狀態(tài)。第一絕緣構(gòu)件20的短邊側(cè)壁20c向第一絕緣構(gòu)件20的短邊側(cè)壁20d的方向按壓導(dǎo)電構(gòu)件18的筒狀部18a的外表面。另外，第一絕緣構(gòu)件20的短邊側(cè)壁20d向第一絕緣構(gòu)件20的短邊側(cè)壁20c的方向按壓導(dǎo)電構(gòu)件18的筒狀部18a的外表面。由此，能夠可靠地防止第一絕緣構(gòu)件20相對于導(dǎo)電構(gòu)件18在橫向上(沿著封口板11的長邊方向的方向)移動。在此，反轉(zhuǎn)板19通過焊接而被牢固地固定在導(dǎo)電構(gòu)件18上。另外，正極集電體5被牢固地固定在第一絕緣構(gòu)件20上。需要說明的是，在方形充電電池1中，短邊側(cè)壁20c以及20d分別包括第一按壓部、第二按壓部。另外，在導(dǎo)電構(gòu)件18的筒狀部18a中，被短邊側(cè)壁20c按壓的部分為第一外側(cè)面，被短邊側(cè)壁20d按壓的部分為第二外側(cè)面。因此，能夠防止第一絕緣構(gòu)件20相對于導(dǎo)電構(gòu)件18在橫向上移動，從而還能夠可靠地防止正極集電體5相對于反轉(zhuǎn)板19在橫向上移動。

因此，在實施方式的方型充電電池1中能夠解決上述技術(shù)問題。即，當(dāng)外裝體13的內(nèi)壓為規(guī)定值以上而使反轉(zhuǎn)板19向封口板11側(cè)變形從而導(dǎo)致正極集電體5的槽口部5g局部發(fā)生了斷裂時，正極集電體5不會被反轉(zhuǎn)板19拉伸而產(chǎn)生橫向上的移位。因此，能夠使正極集電體5的槽口部5g中未斷開的部分也立即斷裂，從而立即切斷正極板與正極端子6之間的導(dǎo)電路徑。

在第一絕緣構(gòu)件20的上表面的周緣，設(shè)置有沿著第一絕緣構(gòu)件20的長邊方向的一對長邊側(cè)壁20e以及20f。一對長邊側(cè)壁20e以及20f以從第一絕緣構(gòu)件20的主體部20a向上方(封口板11側(cè))延伸的方式設(shè)置。優(yōu)選地，導(dǎo)電構(gòu)件18的筒狀部18a被一對長邊側(cè)壁20e以及20f向中心側(cè)(貫通孔20b側(cè))按壓。在將第一絕緣構(gòu)件20安裝于導(dǎo)電構(gòu)件18之前的自由狀態(tài)下，長邊側(cè)壁20e中的和導(dǎo)電構(gòu)件18接觸的預(yù)定的部分與長邊側(cè)壁20f中的和導(dǎo)電構(gòu)件18接觸的預(yù)定的部分之間的距離設(shè)成X’。而且，在將第一絕緣構(gòu)件20安裝于導(dǎo)電構(gòu)件18之前的狀態(tài)下，導(dǎo)電構(gòu)件18中的和長邊側(cè)壁20e接觸的預(yù)定的部分與導(dǎo)電構(gòu)件18中的和長邊側(cè)壁20f接觸的預(yù)定的部分之間的距離設(shè)成Y’。在該情況下，優(yōu)選使用設(shè)定為距離X’＜距離Y’的第一絕緣構(gòu)件20和導(dǎo)電構(gòu)件18(參照圖12)。

根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)谝唤^緣構(gòu)件20安裝于導(dǎo)電構(gòu)件18時，導(dǎo)電構(gòu)件18的筒狀部18a成為被第一絕緣構(gòu)件20的長邊側(cè)壁20e以及20f從兩側(cè)向中心側(cè)(貫通孔20b側(cè))按壓的狀態(tài)。因此，能夠更加可靠地防止第一絕緣構(gòu)件20相對于導(dǎo)電構(gòu)件18在橫向上(沿著封口板11的長邊方向的方向)移動。需要說明的是，距離X’/距離Y’的值為1.000以下。另外，優(yōu)選距離X’/距離Y’的值小于1.000。此外，優(yōu)選距離X’/距離Y’的值為0.950以上且1.000以下，更優(yōu)選為0.950以上且小于1.000。此外，優(yōu)選距離X’/距離Y’的值為0.990以上且0.999以下。

在上述的實施方式的方型充電電池1中，示出了第一絕緣構(gòu)件20在俯視觀察下呈大致長方形狀且導(dǎo)電構(gòu)件18的筒狀部的剖面形狀呈大致方形形狀的例子，但并不局限于此。例如，導(dǎo)電構(gòu)件18的筒狀部的剖面形狀也可以為圓形。但是，在導(dǎo)電構(gòu)件18的俯視觀察下的形狀呈大致長方形的情況下，易于產(chǎn)生上述的技術(shù)問題，因此本發(fā)明在導(dǎo)電構(gòu)件18的俯視觀察下的形狀呈大致長方形時是特別有效的。

如圖13所示，作為第一絕緣構(gòu)件的變形例，也可以在第一絕緣構(gòu)件20的一方的短邊側(cè)設(shè)置一個短邊側(cè)壁20c(按壓部)，在另一方的短邊側(cè)設(shè)置多個短邊側(cè)壁20d(按壓部)。另外，如圖14所示，還可以在第一絕緣構(gòu)件20的一方的短邊側(cè)設(shè)置多個短邊側(cè)壁20c(按壓部)，在另一方的短邊側(cè)也設(shè)置多個短邊側(cè)壁20d(按壓部)。

另外，第一按壓部以及第二按壓部并非必須設(shè)置在第一絕緣構(gòu)件20的主體部20a的周緣，如圖15所示，也可以設(shè)置在與主體部20a的周緣分離的位置。

在上述的實施方式所涉及的方形充電電池1中，示出了在導(dǎo)電構(gòu)件18上設(shè)置凸緣部18d的方式，但是凸緣部18d并不是必要結(jié)構(gòu)。另外，即使在設(shè)置有凸緣部18d的情況下，第一絕緣構(gòu)件的第一按壓部以及第二按壓部也并非必須分別按壓導(dǎo)電構(gòu)件18的凸緣部18d的外表面。第一絕緣構(gòu)件20的第一按壓部以及第二按壓部也可以分別按壓導(dǎo)電構(gòu)件18的筒狀部18a的比凸緣部18d靠封口板11側(cè)的外表面。另外，示出了分別在第一絕緣構(gòu)件20的短邊側(cè)壁20c以及20d設(shè)置突出部23的方式，但突出部23并不是必要結(jié)構(gòu)。

需要說明的是，作為方形充電電池，優(yōu)選非水電解質(zhì)充電電池，尤其是優(yōu)選鋰離子充電電池。

解決上述的技術(shù)問題的另一發(fā)明的方形充電電池具有如下結(jié)構(gòu)：

該方形充電電池具備：

具有開口的方形外裝體；

封口板，其具有貫通孔，且將所述開口封閉；

電極體，其包括正極板和負極板，且收容于所述方形外裝體；

端子，其與所述正極板或所述負極板電連接，且貫穿所述封口板的貫通孔；

導(dǎo)電構(gòu)件，其配置在所述封口板與所述電極體之間，且與所述端子電連接，該導(dǎo)電構(gòu)件在所述電極體側(cè)的端部具有開口部；

反轉(zhuǎn)板，其對所述開口部進行密封；

集電體，其與所述正極板或所述負極板電連接，且與所述反轉(zhuǎn)板連接；以及

第一絕緣構(gòu)件，其配置在所述反轉(zhuǎn)板與所述集電體之間，

當(dāng)所述方形外裝體內(nèi)的壓力成為規(guī)定值以上時，所述反轉(zhuǎn)板向所述封口板側(cè)發(fā)生變形，伴隨于此，所述正極板或所述負極板與所述端子之間的電連接被切斷，

其中，

所述第一絕緣構(gòu)件具有貫通孔，

所述反轉(zhuǎn)板與所述集電體通過所述第一絕緣構(gòu)件的貫通孔而連接，

在所述第一絕緣構(gòu)件的上表面部形成有凹部或凸部，

在所述第二絕緣構(gòu)件的下表面部，形成有與所述凹部或凸部嵌合的嵌合部，

在所述第一絕緣構(gòu)件上形成的所述凹部或凸部與在所述第二絕緣構(gòu)件上形成的嵌合部嵌合，從而固定所述第一絕緣構(gòu)件和所述第二絕緣構(gòu)件。

在另一發(fā)明的方形充電電池中，在第一絕緣構(gòu)件的上表面設(shè)有凹部的情況下，在第二絕緣構(gòu)件的下表面形成有與在第一絕緣構(gòu)件上設(shè)置的凹部嵌合的凸部。而且，將第二絕緣構(gòu)件的凸部插入到第一絕緣構(gòu)件的凹部中 而使凹部與凸部嵌合?；蛘咴诘谝唤^緣構(gòu)件的上表面設(shè)有凸部的情況下，在第二絕緣構(gòu)件的下表面形成有與在第一絕緣構(gòu)件上設(shè)置的凸部嵌合的凹部。而且，將第二絕緣構(gòu)件的凹部插入到第一絕緣構(gòu)件的凸部中而使凸部與凹部嵌合。

根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠可靠地防止第二絕緣構(gòu)件相對于第一絕緣構(gòu)件在橫向上移位。因此，能夠可靠地防止上述技術(shù)問題。需要說明的是，可以考慮如下方法：在第一絕緣構(gòu)件上設(shè)置有從主體部向上方延伸的一對側(cè)壁部，在第二絕緣構(gòu)件上設(shè)置有從主體部向電極體側(cè)延伸的一對側(cè)壁部，并且將第一絕緣構(gòu)件的側(cè)壁部的內(nèi)面與第二絕緣構(gòu)件的側(cè)壁部的外表面連接。然而，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，相比將第一絕緣構(gòu)件的側(cè)壁部的內(nèi)面與第二絕緣構(gòu)件的側(cè)壁部的外表面連接的方法，能夠更可靠地防止橫向上的移位。

圖18示出另一發(fā)明的方形充電電池中使用的第一絕緣構(gòu)件60的俯視圖。另外，圖19示出另一發(fā)明的方形充電電池中使用的第二絕緣構(gòu)件61的仰視圖。在第一絕緣構(gòu)件60的上表面的四個角設(shè)置有凸部51。另外，在第二絕緣構(gòu)件61的下表面的四個角設(shè)置有凹部50。

如圖20所示，在第一絕緣構(gòu)件60的上表面設(shè)置的凸部51插入在第二絕緣構(gòu)件61的下表面設(shè)置的凹部50而嵌合。由此來固定第一絕緣構(gòu)件60和第二絕緣構(gòu)件61。需要說明的是，第一絕緣構(gòu)件60與第二絕緣構(gòu)件61在至少一處嵌合固定即可。優(yōu)選第一絕緣構(gòu)件60與第二絕緣構(gòu)件61在三處嵌合固定，更優(yōu)選在四處嵌合固定。

如圖21所示，也可以為，設(shè)置于第二絕緣構(gòu)件63的下表面的凹部50是貫通孔，并且在設(shè)置于第一絕緣構(gòu)件62的上表面的凸部51的上端側(cè)設(shè)置擴徑部。

如圖22所示，也可以為，在第一絕緣構(gòu)件64的上表面設(shè)置凹部53，在第二絕緣構(gòu)件65的下表面設(shè)置凸部52。

〈其他〉

在本發(fā)明所記載的方形充電電池中，優(yōu)選分別使用樹脂制的構(gòu)件作為第一絕緣構(gòu)件以及第二絕緣構(gòu)件。作為樹脂制的構(gòu)件，優(yōu)選使用聚丙烯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、以及由四氟乙烯和全氟烷氧基乙烯的共聚物等構(gòu)成的物質(zhì)。