CN101030634A - 用膜外装的电池以及使用所述电池的电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种密封型电池以及将所述密封型电池串联和/或并联的电池组。在所述密封型电池中，用外装膜外装电池元件，当内压上升时，在外装膜的周边通过热熔融形成密封部，并且位于正极端子和负极端子之间的端子间的密封部比其它任何部分的密封部的开裂强度都大，在所述端子间密封部之外的部分上设置了当压力上升时释放压力的安全阀；在所述电池组中，在与相邻电池的外装膜不接触的位置上配置当内压上升时释放压力的安全阀并对多个密封型电池进行层叠。

Description

用膜外装的电池以及使用所述电池的电池组
技术领域
本发明涉及一种采用设置了安全阀的外装膜进行外装的锂离子电池等密封型电池、以及将所述密封型电池串联和/或并联的电池组，并涉及在由于异常充电等而产生气体的情形，使安全阀可靠地动作的构造。
背景技术
由于锂离子电池重量轻、能量密度比镍镉电池或镍氢电池等其它的二次电池高，所以不仅用于移动电话或笔记本电脑、摄像机等的便携设备的驱动用电源，而且正在作为电动汽车等的电源使用。
锂离子电池的构成为：负极使用碳等可以掺杂、去掺杂锂离子的材料，正极使用钴酸锂或镍酸锂、锰酸锂等含锂迁移金属氧化物，电解液使用LiPF6等溶解锂盐的有机溶剂。所述有机电解液，在大幅度超过4.2V的电压范围内，存在通过氧化分解产生可燃气体等，电池内压上升，导致发热或破损的情形。
将多个锂离子电池串连或并联使用的应用，例如电动自行车、电动汽车等的动力用途或无停电电源装置等日益增加，由于使用多个电池，故在使用对合成树脂膜和铝箔等进行层叠的外装膜作为外装体的情形，与使用金属罐作为外装体的情形相比，其特征为：可以获得容量密度、重量密度较大的电池。
但是，使用了可弯曲性外装膜的锂离子电池，与将金属罐作为外装体的情形相比，在产生气体时电池的膨胀很明显。因此，在将外装膜作为外装体的锂离子电池中，对用于将所产生的气体从电池内释放用的安全阀提出了多种方案。
将外装膜用于外装体的电池，例如，将具有2张尼龙膜/铝箔/聚丙烯膜的三层构造的外装膜2的聚丙烯膜层之间进行热熔融，从而密封外周。当电池陷入过充电等异常状态时，由于电解液的分解产生气体，或者电池元件发热。在这种情形，一部分热熔融部开裂，根据情况不同，可能发生破裂。
因此，JP-A-1999-086823、JP-A-1999-097070提出了如下方案：在密封部的一部分上设置耐压性比其它部分低的部分，或在熔融部上设置剥离强度小的部分，设置选择性地使所述部分开裂的机构。
此外，JP-A-1999-312505提出了如下薄型电池：在该薄型电池中，设置了使外装膜中配置在最内侧的树脂层的厚度部分变薄，当内压上升时开裂的安全阀。此外，JP-A-2000-100399中提出了：起安全阀作用的密封范围的热熔融温度比没有安全阀的密封范围的热熔融温度低。
此外，JP-A-2005-116474中提出了如下结构的电池：将层叠膜作为外装膜，并在热熔融部的一部分上配置了具有由低熔点树脂构成的阀体的安全阀、和可以将从发电元件产生的热直接传导至该安全阀传的传热部件。
图11示出使用了可弯曲性外装膜的锂离子电池。将引出了正极端子2、负极端子3的作为电池元件的层叠体，在上表面用压花形成的外装膜覆盖，在底面用平板形的外装膜覆盖，对周边部6的各边用热板依次热熔融，或通过框形的热板进行热熔融。
在未引出正极端子2和负极端子3的熔融边上设置了安全阀7。在将多个这样制造的电池连接使用的情形，在如上所述的安全阀中，受到来自附近电池的发热或产生气体的影响，导致安全阀之外的部分开裂，起不到安全阀的作用。
具体地，当使用了电流取出用的正极端子2和负极端子3设置在相同的密封边上的外装膜的锂离子电池的情形，在由铝制成的正极端子2和镍或铜制成的负极端子3的端子部上配置密封剂材料，在防止漏液的同时提高了熔融强度。但是，当电池发热的情形，由于与金属制成的正极端子或负极端子接触的部分比其它密封部分的温度高，故导致在所述端子间，周边部6的热熔融部发生开裂的情形。
发明内容
本发明公开了一种密封型电池，将电池元件用外装膜进行外装，在外装膜的周边通过热熔融形成密封部，使位于正极端子和负极端子之间的端子间的密封部比其它任何部分的密封部当内压上升时的开裂强度都大，在所述端子间密封部之外的部分上设置了当电池内压上升时释放压力的安全阀。
所述密封型电池从端子间密封部的电池外周部至电池内部的热熔融宽度比位于其它任何密封部的热熔融宽度都大。
所述密封型电池在端子间密封部的外面配置了当将电池安装到电池使用设备时挤压密封部的挤压部件。
所述密封型电池为锂离子电池，所使用的正极活性物质的组成式为Li1+xMn2-x-yMyO4-z，(0.03≤x≤0.16，0≤y≤0.1，-0.1≤z≤0.1，M＝从Mg、Al、Ti、Co、Ni中选择的一种以上材料)。
此外，对于层叠了用外装膜体外装了电池元件的多个密封型电池，通过在外装膜的周边热熔融而形成密封部，当内压上升时位于正极端子和负极端子之间的端子间密封部比其它任何部分的密封部的开裂强度都大，在所述端子间密封部以外的部分，即不与相邻电池的外装面接触的位置上配置了当电池的内压上升时释放压力的安全阀。
所述电池组为密封型电池，从其端子间密封部的电池的外周侧至电池内部侧的热熔融宽度比位于其它任何密封部的热熔融宽度都大。
所述电池组是对配置了挤压端子间密封部外表面的耐热性挤压部件的密封型电池进行层叠而成的电池组。
所述电池组为将锂离子电池作为单位电池的电池组，所使用的正极活性物质的组成式为Li1+xMn2-x-yMyO4-z(0.03≤x≤0.16，0≤y≤0.1，-0.1≤z≤0.1，M＝从Mg、Al、Ti、Co、Ni中选择的一种以上材料)。
附图说明
现将参考附图描述本发明，其中相似的参考标号指示相似的元件。
图1A是说明本发明一实施例的密封型电池的正视图，图1B是平面图，此外图1C是侧视图。
图2A是说明本发明另一实施例的密封型电池的正视图，图2B是平面图，此外图2C是侧视图。
图3A是说明本发明另一实施例的密封型电池的正视图，图3B是平面图，此外图3C是侧视图。
图4A是说明本发明另一实施例的密封型电池的正视图，图4B是平面图，此外图4C是侧视图。
图5A是说明本发明另一实施例的密封型电池的正视图，图5B是说明安全阀的动作的图。此外，图5C-5F是说明安全阀的图。
图6A是从端子侧观察本发明一实施例的电池组的图，图6B是侧视图。此外，图6C是说明构成电池组的单位电池的正视图。
图7A是从端子侧观察本发明另一实施例的电池组的图，图7B是侧视图。此外，图7C是说明构成电池组的单位电池的正视图。
图8A是从端子侧观察本发明一实施例的电池组的图，图8B是侧视图。此外，图8C是说明构成电池组的单位电池的正视图。
图9是说明本发明一实施例的电池组的侧视图。
图10A是从端子侧观察本发明一实施例的电池组的连线状态的图，图10B是从端子侧观察本发明另一实施例的电池组的连线状态的图。
图11A是说明现有的使用了外装膜的密封型电池的正视图，图11B是平面图，此外图11C是从端子侧观察的侧视图。
具体实施方式
本发明提供了一种采用在同一边上配置了正极端子和负极端子的外装膜进行外装的密封型电池，当电池的内部压力上升时可以可靠地从安全阀释放内部压力，而不使其它的熔融部开裂。
即，在本发明的密封型电池中，由于形成了位于正极端子和负极端子之间的密封部的热熔融部由于内部压力增大而导致开裂的强度大，并且在正极端子和负极端子之间以外的密封部，即在当多个电池层叠时也不对动作产生障碍的部位设置安全阀，由此可以从安全阀可靠地排放出内部气体。
此外，对于将多个锂离子电池等密封型电池多个连接的电池组，因为某种原因使电池组处于过充电状态，在密封型电池内部产生气体导致内压上升的情形，或电池元件发热的情形，由于从安全阀释放压力而不致于破裂，而且气体的排放位置被特定，所以可以俘获产生的气体，从而能够获得安全的锂离子电池等的电池组。
下面举例说明本发明的锂离子电池。
图1A、1B、和1C是说明本发明一实施例的锂离子电池的图。
在锂离子电池1中，将平板形的正极电极和负极电极通过隔离体进行层叠的电池元件，或将带状的正极电极和负极电极按正极电极/隔离体/负极电极/隔离体的顺序层叠卷起之后挤压为扁平的电池元件，将正极端子2和负极端子3与该电池元件结合之后，将外装膜4用作外装材料，将周边通过热熔融密封。
在正极端子2和负极端子3之间的端子间密封部5之外的周边部分上，具有当电池内部压力上升的情形由于开裂而释放压力的安全阀7。
将在比外装膜4低的压力下开裂的膜热熔融到设置于外装膜上的孔的部分上，或者切割成外装膜，形成薄壁部，从而形成安全阀7。
另一方面，本发明的锂离子电池1的正极端子2和负极端子3之间的端子间密封部5比其它任何密封部的热熔融宽度51都形成得大，使得当内部压力增大时不会开裂。
结果，既便容易受到电池的温度上升所引起的正极端子2和负极端子3的温度上升影响的端子间密封部5比其它的密封部温度高的情形，也可以防止开裂。
在图1A、1B和1C示出的实施例中，外装膜4由压花加工至可以容纳电池元件大小的压花膜41和平板状膜42形成，但是压花膜41和平板状膜42，分别既可以是单独的外装膜也可以是连续的外装膜。
举出锂离子电池的一个实施例，分别在铝箔、铜箔的一部分上留出正极端子、负极端子取出用的部分，涂敷正极活性物质、负极活性物质，制造出正极电极板和负极电极板之后，通过聚丙烯、聚乙烯或聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯的三层构造的多孔隔离体将其层叠而制造出电池元件。
此时，对正极电极和负极电极进行层叠，以便使未涂敷各自的电极活性物质的部分在相同侧。然后，在层叠体上，通过超声波焊接引出正极为铝、负极为镍的外部电流取出用接头，作为各自的正极端子、负极端子。将引出了正极端子、负极端子的作为电池元件的层叠体，上表面用符合层叠体形状的压花形成的可弯曲膜覆盖，底面用平板形的可弯曲膜覆盖。
作为外装膜，优选使用将铝和聚烯烃树脂膜、聚酯膜、尼龙膜等进行层叠的层叠体膜。
采用框形等的热熔融工具对周边部进行热熔融，从而密封外装膜。在密封时，进行热熔融，使端子间密封部5的熔融宽度51比其它任何的密封部6的热熔融宽度都大。
此外，当热熔融时残留电解液注入部而进行热熔融，并通过真空含浸法注入电解液之后，密封电解液注入部，从而将LiPF6作为支持盐的、将乙烯碳酸脂(EC)∶二乙基碳酸脂(DEC)＝30∶70(体积百分比)等作为溶剂的电解液注入到电池内部。
此外，在使用压花膜和平板形膜的2张膜的情形，有必要对周围的四边热熔融而进行密封，但是当将一张可弯曲的膜折弯使用的情形下，可以通过对周边部的3边进行热熔融进行制造。
此外，设置安全阀的位置，只要是端子间密封部5以外的部分，就可以设置在任意的部分，但是如图所示，优选设置在与设置了电极端子的一边相反一侧的边上。
在锂离子电池的情形，作为正极活性物质，优选锰酸锂等锂锰复合氧化物，对于金属锂优选在4V附近具有坪区(plateau)的组成式Li1+xMn2-x-yMyO4-z(0.03≤x≤0.16、0≤y≤0.1、-0.1≤z≤0.1、M＝从Mg、Al、Ti、Co、Ni中选择的一种以上材料)。锂锰复合氧化物，使用除去了集电体金属箔的部分的正极电极密度大于等于2.8g/cc以上的粒子形状、粒度分布、平均颗粒直径、相对表面积、真密度的材料，由此可以获得较大的能量密度。此外，由正极活性物质、粘合剂、导电性赋予剂等构成的正极合剂中，优选使用正极活性物质所占的重量百分比为80％以上的正极合剂。
如上所述的锂锰复合氧化物，可以使用碳酸锂、氢氧化锂、氧化锂等作为锂源。可以使用二氧化锰、三氧化二锰、四氧化三锰、碱式碳酸锰和硝酸锰等作为锰源。
在上述物质中，从处理的容易程度、容易获得填充性高的活性物质的观点来看，优选碳酸锂作为锂源，优选二氧化锰、三氧化二锰、四氧化三锰作为锰源。
锂锰复合氧化物的合成，如上所述将锂源、锰源按规定的组成比进行称量、混和。此时，为了使锂源和锰源的反应性良好，或者为避免三氧化二锰的异相残留，优选锂源的最大颗粒直径为2μm以下，锰源的最大颗粒直径为30μm以下。混和可以使用球磨机、V型混合机、切混机(cutter mixer)、荡筛机(shaker)等进行。此外，获得的混和粉末在600℃～950℃的温度范围，空气中氧分压以上的环境中烧结制成。
正极电极将锂锰复合氧化物与粘合剂、碳黑、乙炔黑等导电性赋予剂混合并涂敷在集电体金属箔上进行制造。粘合剂可以使用聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯(PTFE)等。优选铝箔作为集电体金属箔。
此外，负极为可以***、脱离锂的石墨或非晶碳，与根据速率特性、输出特性、低温放电特性、脉冲放电特性、能量密度、轻量化、小型化等作为电池所重视的特性而合适地选择的粘合剂相混和并作为电极。粘合剂可以使用与正极电极相同的聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯(PTFE)、和橡胶系粘合剂。优选铜箔作为集电体金属箔。
隔离体可以使用聚丙烯、聚乙烯、或聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯的三层结构的多孔塑料膜。隔离体的厚度考虑到速率特性或电池的能量密度、机械强度，优选10μm至30μm。
作为非水电解液的溶剂，可以使用从碳酸盐类、醚类、酮类。优选从介电常数高的溶剂乙烯碳酸脂(EC)、碳酸丙二酯(PC)、γ-丁内脂等中选择的至少一种材料，作为低粘度溶剂优选从碳酸二乙酯(DEC)、二甲基碳酸脂(DMC)、乙基碳酸甲酯(EMC)、醚类等中选择的至少一种材料，优选使用其混和液。
在这些材料中，优选EC+DEC、EC+EMC、EC+DMC、PC+DEC、PC+EMC、PC+DMC、PC+EC+DEC等的组合，但是当溶剂的纯度低的情形或含水量多的情形，最好提高在高电位侧电位窗较宽的溶剂种类的混和比例。进而为了消耗水分或提高抗氧化性、提高安全性等目的也可以添加微量的添加剂。
作为支持盐，可以使用从LiBF4、LiPF6、LiClO4、LiAsF6、Li(CF3SO2)N、Li(C2F6SO2)2N构成的组中选择的至少一种材料。在这些材料中，优选含LiPF6的材料。支持盐的浓度优选0.8mol/l～1.5mol/l，0.9mol/l～1.2mol/l更佳。
图2A、2B和2C是说明本发明另一实施例的锂离子电池的图。与图1A、1B和1C示出的实施例的电池相比，不同之处是端子间密封部5的外表面上配置了挤压部件8。
挤压部件8，在将电池安装到电池使用设备的情形，或层叠了多个电池的情形，配置为与电池外表面9的高度相同。结果，当锂离子电池发热时，直到压力释放部7开始动作为止，起到抑制正极端子和负极端子之间的外装膜发生膨胀的作用。
挤压部件8可以使用陶瓷或合成树脂等绝缘性材料、以及用绝缘性材料覆盖金属的材料。作为合成树脂材料可以使用与外装膜所使用的聚丙烯膜等具有相同程度的耐热性的材料。形状可以是棱柱形、或圆柱形，高度可以是锂离子电池的厚度减去端子间密封部的厚度。此外，优选覆盖正极端子和负极端子之间的外装膜未被热熔融的面积的二分之一以上。此外，挤压部件8可以通过两面粘接胶带等与端子间密封部结合。
图3A、3B和3C是说明本发明另一实施例的锂离子电池的图。在图1A、1B和1C示出的实施例的电池中，在一张可弯曲性膜上形成容纳电池元件的压花加工部，另一张可弯曲性膜是平板形膜，而在本例中，电池的两面都是通过压花膜41形成的，在两个压花膜41的中央容纳电池元件。这样，端子间密封部5的热熔融宽度51比其它任何密封部6的热熔融宽度都形成得大，当电池内部的压力上升时，端子间开口部5不会首先开裂，安全阀7开始动作而释放内部压力。
此外，配置在各自的面上的压花膜，既可以是在各膜上进行了压花加工的膜，也可以是将在一个膜上的两个位置设置了压花加工部的膜进行弯折并作为外装膜的膜。
此外，图4A、4B和4C是说明本发明另一实施例的锂离子电池的图。在图2A、2B和2C示出的实施例的电池中，在一张可弯曲性膜上形成容纳电池元件的压花加工部，另一张可弯曲性膜是平板形膜，而在本例中，电池的两面都是通过压花膜41而形成的，在两个压花膜41的中央容纳了电池元件。
而且，其特征在于，在端子间密封部5外表面的两面配置了挤压部件81和82。挤压部件81、82配置为与电池的外表面91和92的高度相同。因而，当将电池安装到电池使用设备时，或者在层叠了多个电池的情形，由于当锂离子电池发热致使电池内部的压力增大的情形，抑制了正极端子和负极端子之间的可弯曲膜发生膨胀，故可以通过安全阀7释放电池的内部压力。
图5A是说明本发明另一实施例的密封型电池的正视图。图5B是说明安全阀的动作的图。此外，图5C-5F是说明安全阀的图。
在图5A示出的密封型电池1中，将与图1A、1B、1C所示相同的正极端子2和负极端子3结合之后，通过将可弯曲膜4用于外装材料并对周围进行热熔融而实施密封。
在正极端子2和负极端子3之间的端子间密封部5上，形成了比其它任何一个密封部的热熔融宽度51都大的热熔融部。此外，具有形成在从下部的热熔融部61向密封型电池1的内部延伸的半岛形热熔融部的安全阀7。
图5B是说明在内部压力上升的情形安全阀7的状态的图。如果内部压力上升导致外装膜4膨胀，则从下部的热熔融部61向密封型电池1的内部延伸的半岛形热熔融部71附近的外装膜4上受到比下部的热熔融部61大的应力。结果，半岛形热熔融部71的热熔融部上产生开裂。如果开裂到达通孔72，则可以从通孔72释放内部压力，从而防止密封型电池的破裂。
安全阀7的动作压力可以通过改变在图5C中扩大图所示出的从半岛形热熔融部71的前端与下部的热熔融部61之间的距离L1、从半岛形热熔融部71的前端至通孔72的距离L2、通孔72的半径R、以及半岛形热熔融部的宽度W的大小而进行调整。此外，可以根据所使用的外装膜的强度、热熔融部的强度进行合适的设定。
此外，半岛形热熔融部和下部的热熔融部61的结合部73，通过取为曲线形而可以提高结合部73的强度。
此外，图5D-5F，分别是说明安全阀的半岛形热熔融部的另一实例的图。
下面，说明本发明的电池组。电池组根据电池使用设备所要求的电流、电压，将规定个数的电池串连、并联而形成。
在电池组的情形，与仅有一个电池的情形相比，受到相邻电池发热的影响较大，但是由于本发明的电池组在容易受到发热影响的部位即端子间密封部上使用采取了对策的电池，因而能够提供性能优良的电池组。
图6A是从端子侧观察的说明本发明一实施例的电池组的图。图6B是侧视图。图6C是说明单位电池的图。
所述电池组10由多个图1A、1B和1C所说明的锂离子电池1层叠而成。在各锂离子电池1中，由于正极端子2和负极端子3之间的端子间密封部5比其它的密封部6的熔融宽度51都大，所以当电池内部的压力上升时，在安全阀7动作之前不开裂，能够可靠地实现压力释放动作。
此外，由于各安全阀7配置在端子间密封部5以外的部分，即在层叠的情形与相邻电池的外装体不接触的部分，故安全阀7可以实现不因相邻的电池而妨碍其动作，当压力增大时可靠地动作。
图7A是从端子侧观察的说明本发明另一实施例的电池组的图。图7B是侧视图。图7C是说明单位电池的平面图。
所述电池组10由多个图2A、2B和2C所说明的锂离子电池1层叠而成。配置在各单位电池1的端子间密封部5上的挤压部件8与相邻的单位电池1的平板形膜42接触，从而通过单位电池相互挤压。其结果，即使在电池内部压力上升的情形也可以实现端子间密封部5在安全阀7动作之前不开裂，实现安全的动作。
图8A是从端子侧观察的说明本发明另一实施例的电池组的图，图8B是侧视图，图8C是说明单位电池的图。
电池组10由多个图4A、4B和4C所说明的锂离子电池1层叠而成。在锂离子电池1的端子间密封部5上设置了挤压部件81、82，挤压部件81、82的表面设定为与通过压花膜41形成的电池的外表面91和92的高度相同。其结果，因为电池组在层叠时通过挤压部件81、82挤压密封部5，所以既便在电池内部的压力上升的情形，也可以防止在压力释放部7动作之前端子间密封部5的开裂。
图9是说明本发明另一实施例的电池组的侧视图。
电池组10由多个图2A、2B和2C所说明的锂离子电池1层叠而成，在该实施例中，配置在各单位锂离子电池的端子间密封部的挤压部件8由整体安装的集合型挤压部件83构成。集合型挤压部件83，在层叠了规定数量的锂离子电池之后，从端子侧向各端子间密封部之间***从而挤压端子间密封部，起到与预先在单位锂离子电池上安装了挤压部件相同的作用。
图10A、10B是说明本发明的电池组相互连线状态的图。
图10是由图1A、1B和1C所说明的锂离子电池层叠而成的电池组10，正极端子和负极端子通过镍或镍-铜-镍结构的包层材料等导电材料11连接，以便使正极端子2和负极端子3串联，然后，由设置于两端的端板12夹持并以一定宽度固定，完成电池组10。在端板上，优选使用放热性优良的金属板。
此外，图10B是对安装了挤压部件8的图2A、2B和2C所说明的锂离子电池进行层叠而成的电池组10，其它的构成与图10A示出的相同。
下面示出实施例说明本发明。
实施例1
锂离子电池的制造
通过使用锰酸锂作为正极活性物质，使用碳黑作为导电性赋予剂，按锰酸锂∶碳黑∶聚偏二氟乙烯＝90∶6∶4的质量比进行混和，并分散在N-甲基吡咯啉(NMP)中形成糊膏。将获得的糊膏涂敷在20μm厚的铝金属箔上之后，使NMP蒸发而制造出正极板。
将正极板冲压为宽55mm、高100mm的活性物质涂敷部和取出电流用的宽10mm、高15mm形状的未涂敷活性物质的部分。
作为负极活性物质使用了石墨，按石墨∶聚偏二氟乙烯＝90∶10的质量比进行混和，并在N-甲基吡咯啉(NMP)中分散形成糊膏。将获得的糊膏涂敷在15μm厚的铜金属箔上之后，使NMP蒸发而制造出负极板。将获得的负极板冲压为宽59mm、高104mm的活性物质涂敷部分和取出电流用的宽10mm、高15mm形状的未涂敷活性物质的部分。
将制造出的9块正极板和10块负极板通过25μm厚的聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯的三层构造的隔离体进行层叠，使正极板和负极板的电流取出部为同一方向，然后，在正极板的电流取出部上通过超声波焊接结合了由铝制成的正极端子。此外，在负极板的电流取出部上通过超声波焊接结合了由镍制成的负极端子，从而制造出电池元件。
然后，准备2块由尼龙(厚度30μm)/铝(厚度50μm)/聚丙烯(厚度50μm)的层叠体构成的外装膜，一个压花加工为可以容纳电池元件的形状，另一个为平板形状，使聚丙烯层作为内侧，在与取出了正极端子和负极端子的边成直角的边上残留有用于注入电解液的未熔融的部分而进行热熔融。
热熔融取正极端子和负极端子之间的热熔融宽度，即图1中标记51所示出部分的宽度为10mm，其它的热熔融宽度为5mm。此外，与取出了正极端子和负极端子的边相反一侧的边上，从周边的热熔融部向电池的内侧延伸5mm的宽度，形成了前端部分高度为4mm的等腰三角形的热熔融部。然后，在周边部上沿垂直方向距所述等腰三角形的顶点4mm的地方上设置直径为1.5mm的通孔，从而形成安全阀。
然后，从未熔融部将取1mol/l的LiPF6作为支持盐、乙烯碳酸脂(EC)∶碳酸二乙酯(DEC)＝30∶70(体积比)作为溶剂的电解液注入之后，通过真空含浸法注入电解液之后，密封电解液注入部从而获得锂离子电池。
制造出的锂离子电池，用0.3C恒流充电到4.2V，然后，切换为恒压充电并一直充电到总充电时间为10小时之后，用0.2C的电流恒流放电至3.0V为止。
电池组的制造
如图9A所示那样，采用在层叠的铜的周围通过镀镍而形成包层的导电材料，将制造出的8个锂离子电池串联连接，并配置上下厚度为2mm的铝板，将上下铝板用设置在4个部位的螺栓和螺母进行固定。
过充电试验
所制造出的电池组用1C的充电电流在环境温度25℃下进行3小时的充电。电池组上最初施加了72V的电压，构成电池组的所有单位电池中，安全阀动作而释放了内部的压力，但其它的熔融部未发生开裂。
实施例2
在实施例1中，除了以下方面以外，其他均与实施例1相同地制造单位电池，并与实施例1相同地制造电池组，从而在与实施例1相同的条件下进行了过充电试验，该方面为：取端子间密封部的热熔融宽度与其它的周边密封部相同，均为5mm，通过两面粘接胶带，将聚碳酸酯制的长20mm、宽10mm、厚3mm的挤压部件接合在端子间挤压部。在构成电池组的所有单位电池中，安全阀动作并释放了内部的压力，但其它的熔融部均未开裂。
实施例3
在实施例1中，作为正极活性物质，除了将锰酸锂和组成式为LiNi0.8Co0.2O2的镍酸锂以重量比8∶2进行混和之外，其他均与实施例1相同地制造电池组，并与实施例相同地进行过充电试验。
构成电池组的所有单位电池的安全阀动作并释放了内部的压力，但其它的熔融部均未开裂。
对比例1
除了将取端子间密封部的热熔融宽度设定为与其它的周边密封部同样为5mm之外，与实施例1相同地制造单位电池，并与实施例1相同地层叠单位电池以制造出电池组，并在与实施例1相同的条件下进行了过充电试验。
在构成电池组的8个单位电池中，6个单位电池的安全阀动作并释放了内部的压力，但是发现，2个单位电池的熔融部发生了开裂。

Claims (8)

1.一种密封型电池，其特征在于：用外装膜外装电池元件，通过热熔融在外装膜的周边形成密封部，当内压上升时使位于正极端子和负极端子之间的端子间密封部比其它任何部分的密封部的开裂强度都大，在所述端子间密封部以外的部分上配置了当电池内压上升时释放压力的安全阀。
2.根据权利要求1的密封型电池，其特征在于，从端子间密封部的电池外周部到电池内部的热熔融宽度比位于其它任何密封部的热熔融宽度都大。
3.根据权利要求1的密封型电池，其特征在于，在端子间密封部的外表面上，配置了将所述电池安装到电池使用设备时挤压密封部的挤压部件。
4.根据权利要求1的密封型电池，其特征在于，所述密封型电池是锂离子电池，在该锂离子电池中，所使用的正极活性物质的组成式为Li1+xMn2-x-yMyO4-z，其中0.03≤x≤0.16，0≤y≤0.1，-0.1≤z≤0.1，M＝从Mg、Al、Ti、Co、Ni中选择的一种以上)。
5.一种电池组，其特征在于，在所述端子间密封部以外的部分，即不与相邻电池的外装膜接触的位置上配置当电池内压上升时释放压力的安全阀，并将各单位电池进行串联连接或者并联连接中的至少一种连接，其中在该单位电池中，用外装膜外装电池元件并通过热熔融在其周边形成密封部，当内压上升时，位于正极端子和负极端子之间的端子间密封部比其它任何部分的密封部的开裂强度都大。
6.根据权利要求5的电池组，其特征在于，从端子间密封部的电池的外周部侧到电池内部侧的热熔融宽度比位于其它任何密封部的热熔融宽度都大。
7.根据权利要求5的电池组，其特征在于，该电池组是对配置了挤压端子间密封部外表面的耐热性挤压部件的密封型电池进行层叠而成的。
8.根据权利要求5的电池组，其特征在于，所述电池组是锂离子电池，在该锂离子电池中，所使用的正极活性物质的组成式为Li1+xMn2-x-yMyO4-z，其中0.03≤x≤0.16，0≤y≤0.1，-0.1≤z≤0.1，M＝从Mg、Al、Ti、Co、Ni中选择的一种以上。
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