密閉型電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及密閉型電池，更詳細(xì)而言是涉及具備氣體排出功能的密閉型電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋰離子充電電池具有較高的能量密度，為高容量，因此被廣泛利用為便攜電話、筆 記本電腦等移動信息終端的驅(qū)動電源。近來，期待鋰離子充電電池用于電池驅(qū)動機(jī)動車的 驅(qū)動電源、家庭用蓄電系統(tǒng)等要求高電壓/高容量的用途。
[0003] 然而，由于在鋰離子充電電池中使用可燃性的有機(jī)溶劑，因此要求確保電池的安 全性。因此，在用于密閉電池的封口體中組入氣體排出機(jī)構(gòu)，該氣體排出機(jī)構(gòu)在電池內(nèi)壓上 升的情況下將電池內(nèi)部的氣體向電池外部排出。
[0004] 使用圖10來說明現(xiàn)有的氣體排出機(jī)構(gòu)所涉及的技術(shù)。圖10是表示現(xiàn)有構(gòu)造的封 口體的剖視圖。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)所涉及的密閉型電池的封口體具備：設(shè)置有排氣孔21a的閥蓋21、PTC熱 敏電阻22、分別設(shè)置有在電池內(nèi)壓上升時破碎的破碎槽23a、25a的一對防爆閥23、25、防止 一對防爆閥23、25的外周部相互導(dǎo)通的絕緣板24、以及設(shè)置有排氣孔26a且與正極板電連 接的端子板26。在該技術(shù)中，在電池內(nèi)壓上升時，首先切斷一對防爆閥23、25之間的電接 觸來切斷對閥蓋21的通電。當(dāng)電池內(nèi)壓進(jìn)一步上升時，分別設(shè)置于防爆閥23、25的破碎槽 23a、25a破碎而形成孔，電池內(nèi)的氣體經(jīng)由排氣孔26a、分別形成于一對防爆閥23、25的孔、 以及排氣孔21a而向電池外部排出。
[0006] 另外，作為與提高電池的安全性相關(guān)的技術(shù)，具有下述專利文獻(xiàn)1~3。
[0007] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2010-287567號公報
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2004-335287號公報
[0010] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開平9-120811號公報
[0011] 專利文獻(xiàn)1公開了與如下的蓄電池相互連接系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)：由蓄電池接線柱的 裂紋形成的釋放部在內(nèi)部蓄電池壓力超過了規(guī)定的蓄電池工作范圍的情況下破裂，使可切 斷的電連接器破壞，從而切斷連接板與蓄電池接線柱之間的電連接。根據(jù)該技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn) 用于使具備如下機(jī)構(gòu)的蓄電池的釋放特性成為一體的系統(tǒng)，其中，該機(jī)構(gòu)用于同時從蓄電 池組切斷電池單元從而將電池單元隔離。
[0012] 專利文獻(xiàn)2公開了如下的技術(shù)：封口體上形成有被連接部分割的環(huán)狀的槽，連接 部設(shè)置在至少兩個位置。根據(jù)該技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)如下的非水充電電池：在電池的內(nèi)壓異常 上升的情況下可靠地在槽處產(chǎn)生斷裂，另一方面在較小的沖擊下不會意外地在槽處產(chǎn)生斷 裂。
[0013] 專利文獻(xiàn)3公開了具備能夠自我恢復(fù)的第一安全閥和無法自我恢復(fù)的第二安全 閥的安全閥，其中，第一安全閥能夠反復(fù)開閥與閉閥，第二安全閥由殘留鉸鏈部而形成為環(huán) 狀的狹縫以及氣密地堵塞該狹縫的熱可塑性樹脂構(gòu)成，而且公開了如下內(nèi)容：在該安全閥 中，第二安全閥的開閥壓力設(shè)定為比第一安全閥高且比電池殼體的封口部破損的壓力低， 并且，第二安全閥通過破壞熱可塑性樹脂使被狹縫包圍的部分在鉸鏈部處折彎而進(jìn)行開 閥。根據(jù)該技術(shù)，利用自我恢復(fù)的第一安全閥，在電池內(nèi)壓上升后也能夠再次使用，此外，利 用無法自我恢復(fù)的第二安全閥，能夠有效地防止電池殼體的破裂。
[0014] 近年來，伴隨著電池進(jìn)一步的高能量密度化，電池異常時的電池溫度以及電池內(nèi) 壓更加急劇地上升的可能性增加。因此，即便使用上述那樣的封口體，氣體排氣能力也有可 能無法充分地應(yīng)對急劇的壓力上升，并且因電池溫度上升而使外裝罐的強(qiáng)度下降，由此，可 能導(dǎo)致外裝罐的側(cè)壁上產(chǎn)生裂縫。當(dāng)氣體、電解液從該裂縫流出時，存在引起配置于周圍的 構(gòu)件異常的危險性。
[0015] 另外，在電池驅(qū)動機(jī)動車的驅(qū)動電源、家庭用蓄電系統(tǒng)等中，使用將多個單電池串 聯(lián)及/或并聯(lián)連接而成的電池組。當(dāng)構(gòu)成電池組的單電池的外裝罐的側(cè)壁上產(chǎn)生裂縫而使 氣體、電解液流出時，導(dǎo)致配置于該單電池的周圍的其他單電池燃燒的風(fēng)險性等增加。根據(jù) 這些理由，需要防止外裝罐的側(cè)壁上產(chǎn)生裂縫。然而，上述各技術(shù)均未考慮這種問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明用于解決上述技術(shù)問題，其目的在于，提供一種不使外裝罐的側(cè)壁產(chǎn)生裂 縫就能夠?qū)㈦姵貎?nèi)部的氣體排出的密閉型電池。
[0017] 用于解決技術(shù)問題的手段
[0018] 用于解決上述技術(shù)問題的本發(fā)明是一種密閉型電池，該密閉型電池的有底圓筒狀 的外裝罐的開口部借助絕緣墊圈而被封口體斂縫封口，其特征在于，所述封口體具備第一 板狀構(gòu)件和第二板狀構(gòu)件，該第一板狀構(gòu)件由鋁或鋁合金構(gòu)成，該第二板狀構(gòu)件由比所述 第一板狀構(gòu)件硬的材料構(gòu)成且與所述第一板狀構(gòu)件的電池外側(cè)面接合，至少第一板狀構(gòu)件 的外周被斂縫封口，并且在被斂縫封口的板狀構(gòu)件的至少一方的表面上形成有薄壁部，該 薄壁部在電池內(nèi)壓上升時成為所述封口體的變形的起點(diǎn)，在電池內(nèi)壓上升時，通過所述封 口體的變形而在所述絕緣墊圈與所述封口體之間產(chǎn)生間隙，使所述外裝罐內(nèi)部的氣體排出 到所述外裝罐外部。
[0019] 使用圖1、2來說明由上述結(jié)構(gòu)帶來的效果。圖1是本發(fā)明所涉及的密閉型電池的 剖視圖，圖2是說明由于本發(fā)明所涉及的密閉型電池的封口部分的內(nèi)壓上升而引起的變形 的圖。
[0020] 如圖1、2所示，本發(fā)明所涉及的密閉型電池的封口體10具備由鋁或鋁合金構(gòu)成的 第一板狀構(gòu)件101、以及由比第一板狀構(gòu)件101硬的材料構(gòu)成的第二板狀構(gòu)件102。而且， 第一板狀構(gòu)件101的電池外側(cè)面與第二板狀構(gòu)件102的電池內(nèi)側(cè)面在接合部（焊接部）10b 處接合。而且，至少第一板狀構(gòu)件101的外周被斂縫封口，并且在被斂縫封口的板狀構(gòu)件的 至少一方（圖1中第一板狀構(gòu)件101)的表面上設(shè)置有壁厚比其他部分薄的薄壁部l〇a，由 此該部分的強(qiáng)度減弱。
[0021] 因此，在電池內(nèi)壓上升時，在維持封口體10的第一板狀構(gòu)件101與第二板狀構(gòu)件 102之間的在焊接部10b處的接合的同時，封口體10以薄壁部10a為起點(diǎn)發(fā)生變形（參照 圖2(a)、(b))。而且，當(dāng)封口體10持續(xù)發(fā)生變形時，絕緣墊圈11與封口體10的接觸松動， 在封口體10與絕緣墊圈11之間產(chǎn)生能夠排出氣體的間隙（參照圖2(c)、（d))。由此，由 于迅速在電池上形成較大的開口部，因此即便氣體快速產(chǎn)生，氣體排氣能力也能夠充分地 應(yīng)對氣體的產(chǎn)生。因而，在形成開口后，不會由于內(nèi)壓而對外裝罐5的側(cè)壁造成損壞，能夠 顯著地抑制外裝罐5的側(cè)壁上的裂縫產(chǎn)生。由此，能夠?qū)⑼庋b罐5內(nèi)部的氣體、電解液的排 出方向僅向封口體10側(cè)引導(dǎo)。因此，防止對在外裝罐10的側(cè)壁方向上鄰接的構(gòu)件造成不 良影響，例如在將本發(fā)明所涉及的密閉型電池用于電池組的情況下，即便一個單電池中產(chǎn) 生異常，也不會危害到構(gòu)成電池組的其他單電池的安全性。
[0022] 另外，通過第二板狀構(gòu)件102來提高封口體10的強(qiáng)度，因此避免由于沖擊等而使 封口體10發(fā)生毫無意義的變形。
[0023] 在此，第一板狀構(gòu)件101和第二板狀構(gòu)件102無需以整個面接合，局部接合即可。 另外，接合方法優(yōu)選為焊接、釬焊、壓接等冶金性接合，更優(yōu)選為如激光焊接那樣的高能量 線焊接。另外，如圖1所示，也可以在第一板狀構(gòu)件101與第二板狀構(gòu)件102之間局部存在 間隙。
[0024]另外，第一板狀構(gòu)件101必須是無孔結(jié)構(gòu)，以避免第二板狀構(gòu)件102與電解液接 觸，另一方面，第二板狀構(gòu)件102也可以是形成有孔的結(jié)構(gòu)。第一板狀構(gòu)件101以及第二板 狀構(gòu)件102可以分別是平坦的結(jié)構(gòu)，也可以是朝向電池內(nèi)側(cè)、電池外側(cè)形成了階梯的結(jié)構(gòu)。 第一板狀構(gòu)件101與第二板狀構(gòu)件102的階梯朝向可以相同，也可以不同。另外，各個板狀 構(gòu)件的厚度可以固定，也可以存在變化。
[0025] 另外，位于封口體10的電池內(nèi)側(cè)的第一板狀構(gòu)件101由鋁或鋁合金構(gòu)成，但這些 材料輕質(zhì)且容易變形，并且相對于電解液的耐受性較高，因此優(yōu)選作為封口體的內(nèi)側(cè)材料。
[0026] 在上述結(jié)構(gòu)中，能夠構(gòu)成為，所述第二板狀構(gòu)件由不銹鋼或鍍鎳鋼板構(gòu)成。不銹鋼 以及鍍鎳鋼板價格低廉且強(qiáng)度及防銹性優(yōu)異，因此優(yōu)選作為封口體的材料。另外，不銹鋼以 及鍍鎳鋼板比作為第一板狀構(gòu)件的材料的鋁、鋁合金容易焊接，因此通