CN102598356A - 二次电池 - Google Patents
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Abstract
电池(10)包括:具有正极、负极以及隔离物的电极群;电解液;以及收容电极群以及电解液的电池槽。电池槽包括具有开口的收容部(16),以及封闭收容部(16)的开口的盖子(18)。电池槽具有,位于电解液的液面的下部、在内部保持电解液的液体保持部(16b),和位于电解液的液面的上部、在内部保持气体的气体保持部(16a)。电池槽的侧部的气体保持部(16a)的厚度比液体保持部(16b)的厚度小,由此,在由于内压的上升而引起二次电池破裂时,能够抑制碎片等向周围飞散。因此,提高二次电池的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及具有用于抑制电池槽的碎片、电解液的飞散的结构的铅蓄电池等的二次电池。
背景技术
铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池以及锂离子电池等的二次电池能够通过充电反复使用,因此被广泛地使用于车载用电源、移动电子设备用电源以及蓄电设备用电源等。随着二次电池的通用性的提高,二次电池过充电或过放电、反向连接这样的误使用也增多了。像这样的二次电池的误使用发生时,依二次电池的种类不同可能会导致电解液的漏液、电池的破裂。
因此,近年来,尤其是作为移动电子设备用电源使用的锂离子二次电池,作为将一个或者多个电池收容于箱体内的电池组而使用的情况较多。电池组,作为一个型号的负载设备用的电源装置其形状、容量等已被决定。因此,能够使其充电装置的动作与该电池组的特性相符地进行优化,且能够组成用于可靠地防止过充电、过放电的结构。又,通过由电池组的形状来规定在负载设备中可以安装的方向以及姿势,能够防止反向连接。
另一方面,铅蓄电池、镍氢电池以及镍镉电池等,并不是以特定于一个型号的负载设备的电源装置的样态被使用,其作为各种各样的设备的电源装置而被使用的情况较多。因此,为了避免这些二次电池的过充电、反向连接等的误使用,不得不依赖于在电池箱上明示充电方法、使用方法以引起注意这样的方法。
并且,例如对于铅蓄电池,过充电、反向连接等的误使用发生时,可燃性气体(例如氢气)会充满电池槽的内部。充满电池槽内部的可燃气体由于某种原因而引燃的话,电池槽的内部压力将急剧上升,可能使电池槽发生破损。
因此,对于这些二次电池,优选为设置用于抑制像这样的电池槽的破损而引起的电解液、碎片的飞散的抑制结构。与这一点相关连,在专利文献1中,通过在铅蓄电池的电池槽的盖子上设置槽状的薄壁部以抑制电解液、碎片的飞散。
在专利文献2中,在电池箱的相对的侧壁的偏斜位置设置薄壁部。专利文献3中,用塑料制的保护罩覆盖电池箱的盖子的上表面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本实开昭63-135760号公报
专利文献2:日本实开昭57-20775号公报
专利文献3:日本特开昭63-19752号公报
发明内容
发明要解决的课题
如专利文献1那样仅在盖子上设置槽状的薄壁部,对于在电池槽的内部引燃可燃性气体时的急剧的内压上升,存在无法充分抑制破坏的能量的情况。并且,在像那样的情况下,电池槽的破损以薄壁部为基点扩大,反而存在产生大的碎片、助长电解液的流出的可能性。
再者,例如对于铅蓄电池,存在电池槽的内部被分隔成几个室的情况。在这种情况下,在电池槽的盖子、侧壁上设置如专利文献1或者2那样的薄壁部的话,在一个室的内部引燃可燃气体则该室的内压上升,在薄壁部破裂时,存在薄壁部的包围其他室的部分也同时破裂的情况。其结果是,可能会存在从没有发生内压急剧上升的室电解液向外部流出、碎片飞散的情况。
另外,如专利文献3那样,在用塑料板材等的保护罩覆盖了二次电池的电池槽的盖子的情况下,存在电源电缆等的向往往设置在电池槽的盖子上的电极端子的连接将变得困难、补充电解液的作业变得烦琐等不便。又,由于电池槽的破裂不仅发生在盖子上在侧部也会发生,因此仅在电池槽的盖子的上方披覆保护罩无法充分地抑制电解液以及碎片的飞散。
本发明是鉴于上述问题点而研发的,其目的在于,在由于内压的上升而使二次电池的电池槽破损时,防止电池槽大范围地破损,且抑制碎片以及电解液的飞散。
解决课题的手段
本发明的一方面涉及一种二次电池,其包括:具有正极、负极以及隔离物的电极群;电解液;以及电池槽,所述电池槽具有***述电极群以及所述电解液、具有开口的收容部,以及封闭所述收容部的开口的盖子,其中,
所述电池槽具有,在所述电解液的液面的下部、在内部保持所述电解液的液体保持部,和在所述电解液的液面的上部、在内部保持气体的气体保持部,
所述气体保持部包括薄壁部。
发明的效果
根据本发明,在由于内压的上升而使二次电池的电池槽破损时,能够防止电池槽大范围地破损,且抑制碎片以及电解液的飞散。
虽然附加的权利要求书中记载了本发明的新的特征,然而关于本发明的结构以及内容这两方面,根据结合本发明的其他的目的以及特征且参照附图所进行的以下的详细说明,能够更加好地被理解。
附图说明
图1是示出本发明的实施形态1以及2所涉及的二次电池的外观的立体图。
图2示出实施形态1以及2所涉及的二次电池的内部结构,为切除了一部分的立体图。
图3是实施形态1所涉及的二次电池的薄壁部的放大截面图。
图4是示出本发明的实施形态3所涉及的二次电池的外观的立体图。
图5是实施形态3所涉及的二次电池的薄壁部的放大截面图。
图6示出实施形态3所涉及的二次电池的薄壁部破裂了的样子,为放大截面图。
图7示出实施形态3的变形例所涉及的二次电池的薄壁部破裂了的样子,为放大截面图。
图8是示出本发明的实施形态4以及5所涉及的二次电池的外观的立体图。
图9是实施形态4所涉及的二次电池的薄壁部的放大截面图。
图10是实施形态5所涉及的二次电池的薄壁部的放大截面图。
图11示出实施形态5的变形例所涉及的二次电池的薄壁部破裂了的样子,为放大截面图。
图12是示出本发明的实施形态6所涉及的二次电池的外观的立体图。
图13示出实施形态6所涉及的二次电池的内部结构,为切除了一部分的立体图。
图14是示出本发明的实施7所涉及的二次电池的外观的立体图。
图15是示出本发明的实施8所涉及的二次电池的外观的立体图。
图16是示出本发明的实施9所涉及的二次电池的外观的立体图。
图17示出实施形态9所涉及的二次电池的内部结构,为切除了一部分的立体图。
图18是图16的沿箭头方向的放大截面图。
图19是实施形态9所涉及的二次电池的薄壁部的放大截面图。
具体实施方式
本发明涉及一种二次电池,其包括:具有正极、负极以及隔离物的电极群;电解液;电池槽,所述电池槽具有***述电极群以及所述电解液、具有开口的收容部,以及封闭所述收容部的开口的盖子。电池槽具有在电解液的液面的下部在内部保持电解液的液体保持部,和在电解液的液面的上部在内部保持气体的气体保持部。并且,气体保持部包括薄壁部。
电池槽的气体保持部为积存由于过充电、反向连接等的二次电池的误使用而产生的可燃性气体的部分。因此,通过在气体保持部设置薄壁部,在由于某一原因而引燃充满电池槽的内部的可燃性气体、内部压力急剧上升的情况下,气体保持部的薄壁部在早期破裂。由此抑制液体保持部的破损。因此,能够防止产生大的碎片,且能够抑制电解液的飞散。
在本发明的一个形态中,电池槽的内部由至少1个的隔壁分隔成多个室,多个室分别收容有电极群和电解液。并且,分别对于多个室,在气体保持部独立地形成薄壁部。
如此,通过对于电池槽的内部的多个室的每一个室独立地形成薄壁部,在任一个室的内部引燃可燃气体、该室的内压急剧上升时,使得该室的薄壁部在早期破裂,由此能够避免隔壁破损。因此,能够防止各室内的可燃性气体陆续引燃、电池槽大规模地破损。因此,能够更加有效地抑制电解液以及碎片的飞散。
在本发明的其他形态中,收容部包括:具有一对长边以及一对短边的大致呈长方形的底部;和侧部,所述侧部具有从所述底部的一对短边竖立起来的相对的一对短边侧壁,以及从所述底部的一对长边竖立起来的相对的一对长边侧壁。至少1个的隔壁为与一对短边侧壁大致平行的板状。并且,薄壁部以交错排列的方式被形成在长边侧壁或者盖子上。另外,多个室各自呈立方体状,一对相对的端面由一对长边侧壁划分而成,且另外一对的相对的端面由底部以及盖子划分而成。
车载用的铅蓄电池等,一般情况下电池槽的内部被分隔成多个室,各室由与电池槽的长边方向相垂直的多个隔壁分隔的情况较多。在这样的情况下,各室的薄壁部在一方的长边侧壁相邻近地排列成一列的话,由于各室的薄壁部的间隔较小,当一个薄壁部破裂时,由此相邻的薄壁部也会发生破裂。
因此,在本形态中,对于盖子或者侧部,不是将各室的薄壁部设置成排列成一列,而是设置成交错排列(或者之字形(英文:zigzag;日文:ジグザグ))。通过将薄壁部设置成交错排列,能够使薄壁部和相邻的薄壁部之间的间隔比薄壁部排列成一排的情况大。因此,当一个薄壁部破裂时,能够防止由于其影响而使其他的薄壁部破裂。由此能够抑制电解液以及碎片的飞散。另外能够提高电池槽的强度。
在此,作为将薄壁部以交错排列的方式设置于电池槽的侧部的一个形态,可以是以下这样的形态,相邻的两个室的薄壁部的一方被设置在一对的长边侧壁的一方,且相邻的两个室的薄壁部的另外一方被设置在一对长边侧壁的另外一方。如此,通过将相邻室的薄壁部设置在一对长边侧壁之间不同的侧壁上,能够使得薄壁部的间隔至少比各室的厚度要大。
作为将薄壁部以交错排列的方式设置于电池槽的侧部的另一形态,可以是以下这样的形态,通过改变各薄壁部的上下位置,在一对长边侧壁的一方以交错排列的方式设置各薄壁部。该形态也能够在一定程度上加大薄壁部的间隔。
作为将薄壁部以交错排列的方式设置于电池槽的盖子上的形态,可以是以下这样的形态,相邻的两个室的薄壁部的一方被设置在盖子的靠近一对长边侧壁的一方的位置,相邻的两个室的薄壁部的另外一方被设置在盖子的靠近一对长边侧壁的另外一方的位置。
在本发明的又一形态中,薄壁部为具有上端以及下端的大致长方形,沿着上端设有第1槽,且沿着下端设有第2槽。并且第2槽比第1槽深。
由于第2槽比第1槽深,因此设有第2槽的薄壁部的下端比上端更容易破裂。在电池槽的内压上升时,薄壁部的下端比上端更早地破裂,由此上端不破裂而残留下来的可能性较大。薄壁部的上端残留、仅下端破裂的话,从电池槽内部向外部喷出气体时的喷出方向为向着斜下方。由此,即使是在电解液从电池槽内部向外部喷出的情况下,其喷出方向为向着斜下方。因此能够防止电解液大范围地飞散。
在本发明的又一形态中,薄壁部通过在气体保持部的外侧面设置凹部而形成。并且,保护薄壁部的保护件被配置于该凹部中。
在电池槽设置薄壁部的话,该部分的强度变得比其他部分的强度小。因此,薄壁部例如与金属制的其他部件碰撞的情况下,和其他部分与其他部件碰撞的情况相比,电池槽破损的可能性更大。因此,可以说由于在电池槽上设置薄壁部相对于来自外部的冲撞电池槽变得容易破裂。
与这一点相关连,如专利文献1以及2那样,通过切削电池槽的内侧面而设置薄壁部的话,薄壁部与电池槽的外侧面被形成为同一个面。与此相对,在本形态中,通过在电池槽的外侧面设置凹部而形成薄壁部。因此,薄壁部被形成为在电池槽的外侧面与其他的部分相比凹进去的形状。由此,薄壁部难以与其他部件相碰撞。进一步,通过在所述凹部配置保护件,能够避免薄壁部与其他部件直接碰撞。因此,能够抑制薄壁部由于来自其他部件的冲撞而破损。在此,作为保护件的材料可以使用凝胶材料、橡胶板、布以及软质树脂材料等。
进一步,优选情况为,凹部具有平坦的底面,该底面的90%以上由保护件覆盖。例如通过在薄壁部的壁部形成切削部而设置薄壁部的话,应力较为集中,存在对于由于二次电池的坠落等而引起的撞击电池槽容易破裂的情况。与此相对,在通过平坦的底面的凹部的形成而设置薄壁部的情况下,薄壁部变得平坦,能够避免应力的集中。因此,对于由于二次电池的坠落等而引起的撞击,能够防止电池槽容易破裂。
进一步,如果电池槽内压的上升较为急剧的话,在切削部或者槽状的薄壁部,存在以薄壁部为起点破裂大范围扩散的情况。与此相对,如果是具有平坦的底面的薄壁部的话,能够容易地使破裂仅限于薄壁部。进一步,由于由薄壁部生成的碎片的厚度较小,碎片与其他部件相碰撞时的冲击也较小。
在此,底面的宽度为10~90mm时较为理想。又,对应于二次电池的尺寸,10~60mm或者10~30mm的情况较为理想。在此所述的“宽度”是指,当底面为矩形时短边的长度。当底面为圆形时指直径。当底面为椭圆形时指短径。当底面为条形时指其宽度。
进一步,薄壁部在俯视图中呈大致长方形状,可以是其长边方向与室的俯视图的长边方向相平行。通过将薄壁部设置成像这样的形状,薄壁部的破裂作为沿着室的俯视图的长边方向的龟裂而发生的情况较多。因此,能够抑制薄壁部的破裂抵达相邻的室。因此,能够防止电池槽的大范围的破碎,由此能够有效地抑制碎片以及电解液的飞散。
进一步,保护件为具有与凹部的底面大致平行的上表面以及与凹部的底面相对的下表面的板状,使其厚度小于等于凹部的最大深度的情况较为理想。由此,能够避免保护件从凹部的开口向外侧突出。因此,能够防止以从电池槽的表面突出的状态设置保护件的情况。其结果是,能够防止二次电池的外观的品质下降、向外侧突出的保护件不必要地与外部相接触的情况。
在本发明的又一形态中,收容部包括:具有一对长边以及一对短边的大致呈长方形的底部;和侧部,所述侧部具有从底部的一对短边竖立起来的相对的一对短边侧壁,以及从底部的一对长边竖立起来的相对的一对长边侧壁。至少1个的隔壁为与一对短边侧壁大致平行的板状。相邻的两个室的强薄壁部的一方被设置在一对长边侧壁的一方,相邻的两个室的强薄壁部的另外一方被设置在一对长边侧壁的另外一方。
在本发明的又一形态中,收容部包括:具有一对长边以及一对短边的大致呈长方形的底部;和侧部,所述侧部具有从底部的一对短边竖立起来的相对的一对短边侧壁,以及从底部的一对长边竖立起来的相对的一对长边侧壁。至少1个的隔壁为与一对短边侧壁大致平行的板状。对于多个室的每一个,在盖子上分别设有强度较大的强薄壁部以及强度较小的弱薄壁部各一个。相邻的两个室的强薄壁部的一方被设置在盖子的靠近一对长边侧壁的一方的位置,相邻的两个室的强薄壁部的另外一方被设置在盖子的靠近一对长边侧壁的另外一方的位置。
以下参照附图对本发明的实施形态进行详细说明。
(实施形态1)
在图1中,用立体图示出了本发明的实施形态1所涉及的二次电池的外观。在图2中,示出了该二次电池的内部结构。另外,在图2中,切除了箱体以及盖子的一部分以显示二次电池的内部结构。
图示例的电池10包括,具有开口、收容发电要素的收容部16,和封闭收容部16的开口的盖子18。将收容部16和盖子18合在一起叫做电池槽。发电要素包括电极群24和由例如硫酸水溶液构成的未图示的电解液。电极群24包括正极、负极、以及介于正极和负极之间的隔离物。
收容部16以及盖子18由绝缘体构成。作为该绝缘体的实例举例有聚丙烯、高密度聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、以及ABS树脂等。
更为具体来说,收容部16包括大致长方形的底部;从该底部的一对长边竖立起来的一对长边侧壁52;以及从上述底部的一对短边竖立起来的一对短边侧壁54。
由收容部16和盖子18构成的电池槽的内部,通过至少1个(在图示例中为5个)的隔壁被分隔成多个(在图示例中为6个)室(セル)22。各隔壁由分隔收容部16的内部的隔壁下部20和后述的加强筋18c构成,与短边侧壁54大致平行。
在多个室22中分别收容有电极群24以及电解液。在相邻的室22之间,各自的电极群24通过固定带26以及连接部28被串联连接。被收容于收容部16的两端的室22中的电极群24,各自的正极或者负极分别与正极或者负极的极柱30以及32连接。
盖子18包括:与收容部16的底部大致形状相同的顶板部18a;从顶板部18a的外周部向下延伸规定长度的脚部18b;以及设置于与收容部16的各隔壁下部20相对应的位置、与各隔壁下部20一起形成上述隔壁的加强筋18c。通过脚部18b与收容部16的上端部相焊接、且隔壁下部20与加强筋18c相焊接,收容部16和盖子18被相互接合。
在盖子18的顶板部18a的上表面,与极柱30以及32分别连接的一对电极端子34以及36被分别设置于电池槽的长度方向(以下称为长度方向X)的两端附近且靠近电池槽的宽度方向(以下称为宽度方向Y)的一方的位置。又,在顶板部18a的上表面的靠近宽度方向Y的另外一方的位置,以在长度方向X上等间隔排列的状态,设有用于向各室22注入电解液的多个电解液注入用孔38。各电解液注入用孔38通过栓40被密封。
一般来说,在收容部16内注入电解液,使得液位达到收容部16的内部尺寸(insidedimension)的深度H的70%~80%。在位于电池槽的内部的电解液的液面的上方的部分存在有空气等气体。因此,电池槽的上部(收容部16的侧部的自上方起20~30%的部分、以及盖子18)构成在内部保持气体的气体保持部16a。另一方面,电池槽的下部(收容部16的侧部的自下方起70~80%的部分、以及收容部16的底部)构成在内部保持电解液的液体保持部16b。
如图3所示,在电池10中,气体保持部16a的平均厚度D1比液体保持部16b的平均厚度D2小。因此,在图示例的电池10中,电池槽的侧部的气体保持部16a的全部或者大部分(例如80%以上的部分)成为薄壁部。其结果是,电池槽的侧部的气体保持部16a比液体保持部16b的强度(例如拉伸强度)小。
因此,在气体保持部16a中,充满由于过充电等而产生的可燃性气体(例如氢气),引燃所述可燃性气体而使电池槽的内压急剧上升的情况下,首先,电池槽的侧部的气体保持部16a的某一部分在早期破裂。其结果是,抑制了内压的进一步上升,能够避免液体保持部16b破裂。因此,能够避免电解液从液体保持部16b向外部流出。
又,通过使薄壁部在早期阶段破裂,能够抑制破裂的能量变大。因此,能够抑制使电解液、碎片飞散的能量。因此,即使电解液、碎片飞散出去,也能够抑制飞散的范围,能够抑制由此引起的危害。进一步,由于由薄壁部产生的碎片的厚度较小,因此能够使由于碎片的飞散而引起的危险性进一步降低。如以上所述的那样,能够提高二次电池的安全性。
气体保持部16a的平均厚度D1相对于液体保持部16b的平均厚度D2的比例,对此没有特别的限定,可以是例如40~60%。通过使上述比例为60%以下,在内部压力上升了时,气体保持部16a可以容易地在早期破裂。另一方面,通过使上述比例为40%以上,如果是一般强度的电池槽,即使在电池槽受到较大的外力作用时,例如在误使电池槽10坠落、或使气体保持部16a与其他部件相碰撞的情况下,能够使气体保持部16a难以容易地破裂。
同样地,气体保持部16a的平均拉伸强度相对于液体保持部16的平均拉伸强度的比例,对此没有特别的限定,可以是例如60)~70%。另外,分别对于气体保持部16a以及液体保持部16b,测量除了具有角部、突起的部分等厚度变化较大的部分之外的平坦的部分的规定个数的位置(例如10处)的厚度,能够通过对这些厚度进行平均化而求出平均厚度。
(实施形态2)
接着,对本发明的实施形态2进行说明。由于实施形态2的二次电池与实施形态1的电池10的外观相同,因此利用图1以及图2进行说明。
在实施形态2的二次电池中,在电池槽的侧部,仅长边侧壁52的气体保持部16a的平均厚度比液体保持部16b的平均厚度小。短边侧壁54的气体保持部16a的平均厚度与液体保持部16b的平均厚度相同。
如此,通过使长边侧壁52的气体保持部16a全部或者大部分(例如80%以上的部分)成为薄壁部,在电池槽的侧部之中,能够使得因内压的上升而承受更大的力的部分为薄壁部。因此,能够达成与实施形态1几乎相同的效果。此外,由于与实施形态1相比电池槽的薄壁部的比例变小,因此能够抑制电池槽的强度的下降。因此,能够降低由于外力而引起电池槽破裂的可能性,抑制碎片、电解液的飞散。
另外,将短边侧壁54的气体保持部16a的全部或者大部分作为薄壁部,使气体保持部16a的长边侧壁52的平均厚度与液体保持部16b的平均厚度相同的情况,为本实施形态的变形例,本发明包括这种情况。
(实施形态3)
接着,参照图4对本发明的实施形态3进行说明。图4是示出实施形态3的二次电池的外观的立体图。在图示例的电池10A中,仅在长边侧壁52的气体保持部16a的一部分形成薄壁部。
具体来说,在图示例的电池10A中,在气体保持部16a的长边侧壁52设置有具有与长度方向X平行的长度方向的长方形薄壁部41。薄壁部41的一对的长边位于薄壁部41的上端和下端。薄壁部41的一对短边与电池槽的上下方向平行。薄壁部41被设置成一部分与全部的室22相重合的情况较为理想。由此,在任意一个室22内压上升的情况下,能够使薄壁部41开口以使得该室22的气体向外部溢出。进一步,薄壁部41可以仅设置于一对长边侧壁52的其中一方,也可以在两边都设置。
进一步,如图5所示,在图示例的电池10A中,沿着薄壁部41的上端形成有第1槽41a,且沿着下端形成第2槽41b。并且,第2槽41b的深度(从薄壁部41的底面起的深度)h2比第1槽41a的深度41a深。因此,在电池槽的内部压力上升时,沿着下端的第2槽41b的部分比沿着上端的第1槽41a的部分更容易破裂。
因此,如图6所示,仅沿着下端的第2槽41b的部分破裂,在沿着上端的第1槽41a的部分形成非破裂部41c。其结果是,非破裂部41c起到铰链那样功能,使薄壁部41朝向斜下方开口。因此,电池10A的内部的气体如箭头所示那样向下方喷出,所以即使例如发生电解液的飞沫,该飞沫也朝向斜下方飞散。因此,能够防止电解液大范围地飞散,所以能够进一步提高电池的安全性。在此,第1槽41a的深度h1与第2槽41b的深度h2的比h1/h2,对此并没有限定,例如可以为1/3~1/2。
像这样的第1槽以及第2槽,也适用于前述或者后述的实施形态所涉及的电池的薄壁部,这些变形例包含于本发明中。
又,对于薄壁部41的面积没有限定,例如为80D26型的话,30~65cm2的情况较为理想。如果薄壁部41的面积小于30cm2的话,其面积过小,存在薄壁部41不在早期破裂的情况。另一方面,如果薄壁部41的面积超过65cm2的话,存在电池槽16的强度急剧下降的情况。更为优选的薄壁部41的面积为40~50cm2。
进一步,沿着薄壁部41的左右两端分别设有与第2槽41b相同程度的深度的沟的情况较为理想。由此,能够更加可靠地使薄壁部41向斜下方开口。
各槽41a以及41b的横截面形态可以为U字状、长方形形状、三角形形状等,没有特别的限定。然而,关于第2槽41b,为了使破裂容易发生,其横截面的形态为向底面变细的形状(楔状)的情况较为理想。例如,第2槽41b的横截面形状为三角形形状较为理想。
在图7中示出了实施形态3的二次电池的变形例。在图示例的电池中,在电池槽的内部压力上升时,为了使沿着第1槽41a的部分不破裂,在电池的内部设置了铰链55。铰链55被设置成横跨在薄壁部41和其上方的长边侧壁52之间。通过这样的构成,能够使薄壁部41更为可靠地向斜下方开口。另外,上述那样的第1槽、第2槽以及铰链,基本上来说也能够适用于将薄壁部41设置在短边侧壁54上的情况,这些样态也包含于本发明之中。
(实施形态4)
接着,参照图8对本发明的实施形态4进行说明。图8是示出实施形态4的二次电池的外观的立体图。实施形态4为改变了实施形态1~3的情形。实施形态4的电池10B与实施形态1~3的各电池的不同之处在于,电池10B具有覆盖气体保持部16a的保护罩14。
通过使电池10B具有保护罩14,在薄壁部由于电池槽的内压上升而破裂时,能够更加有效地抑制碎片、电解液的飞散。
考虑到电解液的性质,保护罩14的材料为耐酸性强的材料较为理想。能够适合使用,例如氯丁橡胶、乙丙橡胶、天然橡胶、合成异戊二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯橡胶、以及聚异戊二烯橡胶等橡胶材料,或者聚乙烯、聚丙烯、尼龙、特氟龙(注册商标)、聚氯乙烯、ABS树脂、聚丙烯酸酯、以及硅酮类树脂等树脂材料。再者,也可以使用这些材料和陶瓷的复合材料。
保护罩14的形态除了板状也可以为带状、片状、网状、纤维状或者布状。
又,如图示例那样,在盖子18上设有电极端子34、36以及电解液注入用孔38等的情况下,考虑到操作性,在保护罩14上,在对应的位置设置开口,方便进行电源电缆的连接、电解液的补充的情况较为理想。在此,“对应的位置”是指在将保护罩14安装到电池10B上的状态下,从外部容易触碰到电极端子设置部、电解液注入用孔的位置。代表性的位置为正对电极端子设置部、电解液注入用孔的位置。
图8中,在保护罩14上,在与电极端子34和36的设置部、以及开口部38相对的位置,设置有规定个数(图示例中为8个)的开口42。通过在这样的位置上设置适当尺寸的开口42,能够均衡地提高二次电池的安全性和操作性。
另外,在图8中,气体保持部16a的几乎全部被保护罩14所覆盖。但本发明并不仅限于此,在薄壁部为气体保持部16a的一部分的情况下,可以仅覆盖薄壁部。在这种情况下,可以覆盖薄壁部的全部,也可以覆盖薄壁部的一部分。
图9中示出了薄壁部14被保护罩14覆盖的情形。在图示例中,保护罩14的最下端部14a位于薄壁部41的下端的下方。如此,通过覆盖薄壁部41,即使例如电解液从薄壁部41的开口喷出,也能够防止电解液的飞沫横着飞散,能够进一步提高电池的安全性。
(实施形态5)
接着,对本发明的实施形态5进行说明。实施形态5的二次电池在外观上与实施形态1~4的二次电池相同。因此,使用图1~8的符号来进行说明。
实施形态5的二次电池为在实施形态1~4的各电池基础上进一步具有补强件的二次电池。补强件用于加大电池槽的薄壁部以外的部分的强度,例如能够由带状的部件形成。优选情况为,补强件通过粘着件接合在电池槽的内侧的面上。
设置补强件的地方是与薄壁部被设置于气体保持部16a上的样态相对应地设定的。
例如,图1的电池10中,由于气体保持部16a的全体为薄壁部,因此优选情况为,补强件设于液体保持部16b的与气体保持部16a相邻接的部分16c。由此,能够防止气体保持部16a的破裂向液体保持部16b传播。又,在图1的电池10中,优选情况为,在电池槽16的上端部16d的内侧设置补强件。上端部16d为盖子18的18a被焊接的地方,通过对该处进行补强,能够有效地防止破裂波及到电池槽的整体。
又,在图1的电池10中,优选情况为,将补强件设置成跨越液体保持部16b和气体保持部16a之间的边界线。通过像这样设置补强件,即使在气体保持部16a产生碎片,也能够通过补强件将该碎片保留在液体保持部16b上。因此能够抑制碎片的飞散。
进一步,在图1的电池10中,在短边侧壁54的气体保持部16上没有设置薄壁部,而仅使长边侧壁52的气体保持部16a的整体成为薄壁部,在这种情况下,将补强件设置于短边侧壁54的气体保持部16a上较为理想。由此,能够更加可靠地仅使气体保持部16a的长边侧壁52破裂。又,在这种情况下,也可以将补强件设置成跨越长边侧壁52和短边侧壁54的边界。由此,即使长边侧壁52破裂而产生碎片,也能够通过补强件将该碎片保留在短边侧壁54上。因此能够抑制碎片的飞散。
如图10所示,在图4的电池10A中,优选情况为,将补强件56设置成包围薄壁部41的样态。由此,能够防止薄壁部41的破裂向周围部分传播。
又,如图11所示,也可以使补强件56横跨在薄壁部41和其上方的长边侧壁52之间。由此,使补强部56发挥铰链那样的功能,能够达成与图7的情况同样的效果。
关于在图8的电池10B,通过将补强件设置于对于图1以及图4的电池10以及10A所指出的地方,能够得到同样的效果。
为了达到如上述那样的效果,优选情况为,构成补强件的部件的破裂强度为37.5~150N/25mm。该破裂强度为,以日本工业标准(标准号:JISK 7113:1995)所规定的形状加工试验片,利用拉伸试验机(例如,(株)岛津制作所制的AGS-500B)在拉伸速度为10mm/min的条件下对被加工了的试验片进行拉伸,由此测量出的值。
又,优选情况为,构成补强件的部件到破裂为止的拉伸率为30~125%。由此,能够防止由于薄壁部破裂时的撞击而引起的补强件自体破裂。拉伸率的更为优选的范围是100~125%。该拉伸率为,以日本工业标准(标准号:JIS K 7113:1995)所规定的形状加工试验片,利用拉伸试验机(例如,(株)岛津制作所制的AGS-500B)在拉伸速度为10mm/min的条件下对被加工了的试验片进行拉伸,通过比较试验片破裂了时的尺寸和试验片原来的尺寸而求出的值。
又,通过粘着件将补强件与电池槽16接合,由此能够将补强件设置于所希望的位置。因此能够增加设计的自由度。
关于补强件的材料,根据具体的电解液的性质而有所不同,可以单独或者组合使用聚氯乙烯、聚四氟乙烯、酰亚胺树脂、酰胺树脂、烯烃树脂、ABS树脂、丙烯酸类树脂、硅酮类树脂、合成橡胶、以及天然橡胶等。再者,也可以使用对于由陶瓷、以及铜、铁、镍、铝、不锈钢等金属和上述的树脂组成的复合材料赋予了适当的拉伸率的材料。
又,如图11所示,在用补强件的一部分覆盖薄壁部的情况下,将多个补强件设置成以15~25mm的间隔排列的情况较为理想。由此,在由于电池槽的内压的上升而引起薄壁部破裂时,能够使从内部喷出的气体从各补强件之间溢出,能够防止补强件自体破裂。
粘着件包含,例如,丙烯酸类树脂、合成橡胶、松香衍生物以及萜烯类树脂。粘着件的粘着强度为12.5~20N/25mm(在23℃的测量值)的情况较为理想。通过将粘着强度的下限设定成上述的值,即使在二次电池的破裂时产生碎片的情况下,也能够通过与补强件的接合而可靠地保持该碎片,从而能够更加可靠地防止碎片向周围飞散。又,通过将粘着强度的上限设定成上述的值,在需要把盖子18从电池槽16取下时,能够比较容易地拆除补强件,提高可维护性。
以下,对与实施形态1~5相关的实施例进行说明。另外,本发明并不限定于以下的实施例。
(实施例1)
作为实施例1的二次电池,制作了依据JIS D 5301(启动用电池)的型号80D26的6个二次电池。二次电池的尺寸为260×173×202mm,包括电极端子等的总高为225mm。电池槽内部的室的个数为6。
电池槽的侧部的内部尺寸的高度为195mm,加入了至其高度的80%为止的电解液。电池槽的侧部的内部尺寸的80%的高度为止的部分(液体保持部)的平均厚度为2.5mm,上部的20%的部分(气体保持部)的厚度为1.5mm。盖子的顶板部的平均厚度为2.3mm,脚部的厚度为3.5mm。
(实施例2)
除了电池槽的侧部的气体保持部的平均厚度为1.0mm之外,其他与实施例1相同,制作了6个二次电池。
(实施例3)
除了电池槽的长边侧壁的气体保持部的厚度为1.5mm、电池槽的短边侧壁的气体保持部的厚度为2.5mm之外,其他与实施例1相同,制作了6个二次电池。
(实施例4)
仅在电池槽的长边侧壁的气体保持部的一部分形成薄壁部。长边侧壁的薄壁部以外的部分的厚度全部为2.5mm。薄壁部为如图4所示那样的长方形状,被形成为全部的室共享该薄壁部。其尺寸为20×240mm。沿着薄壁部的上端设有第1槽,且沿着薄壁部的下端设有第2槽。槽以外的部分的薄壁部的厚度为1.5mm。第1槽以及第2槽的横截面为三角形状。第1槽的深度为0.2mm,第2槽的深度为0.5mm。又,沿着薄壁部的左端以及右端,以与第2槽相同的横截面形状设有深度相同的槽。除了以上所述之外,其他与实施例1相同,制作了6个二次电池。
(实施例5)
如图8所示,盖子以及自电池槽的侧部的上方起30%的部分被保护罩所覆盖。保护罩为板状,厚度为1.0mm。材质为聚乙烯。又,在保护罩的正对各电极端子的设置部以及盖子的开口部的位置设有孔。除了以上所述之外,其他与实施例1相同,制作了6个二次电池。
(实施例6)
通过粘着件以跨越气体保持部和液体保持部之间的边界的形态将带状的补强件接合在电槽的侧部的内侧。补强件的上端位于气体保持部的上下方向的尺寸的从下方起1/3的位置,补强件的下端位于从液体保持部的上端向下1.5mm的位置。作为补强件使用了厚度为0.2mm、宽度为20mm的聚氯乙烯制的带子。粘着件使用了丙烯酸类树脂。
预先测量了补强件的破裂强度、补强件到破裂为止的位伸率,以及粘着件的粘着强度。补强件的破裂强度为45N/25mm。拉伸率为100%。粘着件的粘着强度为12.5N/25mm。除了以上所述之外,其他与实施例1相同,制作了6个二次电池。
(比较例1)
除了电池槽的侧部的厚度全部为2.5mm之外,其他与实施例1相同,制作了6个二次电池。
对于上述实施例1~6以及比较例1的各6个二次电池中的3个进行了下述内容的电池槽的内压上升试验,观察了由此引起的电池槽的破损的状况。又,对于其余的各3个二次电池进行了下述内容的坠落试验,观察了由此引起的电池槽的破损的状况。以上结果在表1中示出。
(内压上升试验)
取出与二次电池的长度方向X的中央附近的1个室相对应的电解液注入用孔的塞子,从外部将长度为10cm、直径为0.3mm的两根铜线的各自顶端部以相互分离的状态***到所述室的电解液的液面上方的内部。这两根铜线的顶端部通过长度为5mm、直径为0.1mm的非常细的铜线连接。***两根铜线的顶端部之后,用塞子封闭电解液注入用孔。
接着以6A×1hr以上的电力对二次电池进行充电,在充满电后也以这样的状态继续充电,由此氢气以及氧气在二次电池的内部连续地产生。如此,使可燃性气体以引燃性非常高的状态充满二次电池的各室的内部。
在该状态下,在用细铜线将顶端部连接起来了的所述两根铜线上以最大电流100A施加了10V的电压。由此,利用由于发热而使细铜线断线时的火花引燃上述可燃性气体,使电池槽的上述1个室的内压急剧上升。
(坠落试验)
使二次电池从1m的高度坠落到混凝土地面上。
[表1]
在内压上升试验中,没有特别设置薄壁部的比较例1,在盖子以及电池槽产生了大片(大约7×7cm以上)的碎片。并且,该碎片有力地大范围飞散。又,由于液体保持部破损,电解液流出且电解液的飞沫向周围飞散。坠落试验中,电池槽没有发生破损。
与此相对,在将电池槽的侧部的气体保持部全部作为薄壁部的实施例1中,在薄壁部产生了中片(3~7×3~7cm)的碎片,该碎片的飞散与比较例1相比得到了抑制。由于是由薄壁部生成的碎片,碎片的厚度与比较例1相比也较薄。又,在坠落试验中,电池槽也没有发生破损。仅薄壁部的厚度少许变化的实施例2也得到了同样的结果。另外,其他的实施例3~6中,坠落试验中电池槽也没有发生破损。
将长边侧壁的气体保持部的整体作为薄壁部的实施例3也得到了与实施例1几乎相同的结果。在实施例2中,在短边侧壁发生了破损,实施例3中,短边侧壁没有破损。
实施例4中,薄壁部的面积比实施例1~3的小,沿着薄壁部的上端以及下端设置有槽,且下端的槽的深度更深,因此,沿着下端的槽的部分在很早的阶段就破裂,该破裂不会波及到其他的部分。其结果是,飞散的碎片仅为小片(3×3cm以下),其飞散也得到了抑制。又,沿着薄壁部的上端的部分未破裂,发挥了铰链那样的功能,因此,薄壁部朝向斜下方开口。其结果是,电解液的飞沫几乎都向斜下方喷出,没有大范围地飞散。
在实施例5中,气体保持部以及盖子被由聚乙烯制成的保护罩覆盖。由此,能够几乎完全防止碎片以及电解液的飞散。在气体保持部和液体保持部之间边界设有补强件的实施例6中,由电池槽的气体保持部生成的碎片的一部分通过补强件被保留在液体保持部上。因此,与实施例1相比可以进一步抑制碎片的飞散。
(实施形态6)
接着,参照图12以及图13对实施形态6进行说明。图12是示出实施形态6的二次电池的外观的立体图。图13是示出实施形态6的二次电池的内部结构的立体图。另外,在图13中,切除了电池槽的一部分以示出二次电池的内部结构。
在图示例的电池10C中,在一对长边侧壁52的上部的气体保持部16a上设有规定个数(图示例中为6个)的薄壁部42。薄壁部42在各室22上1个1个地独立设置。通过在各室22上独立设置薄壁部42,在由于过充电以及反向连接等的二次电池的误使用而产生可燃性气体,可燃性气体充满各室22,在某一个室22的内部引燃可燃性气体,内部压力急剧上升这样的情况下,能够使与该室22相对应的薄壁部42在早期破裂而降低内压。
由此,能够防止分隔各室22的隔壁破损。其结果是,能够防止可燃气体的引燃传播至其他全部的室22以致破裂的威力加大。因此,可以将电池槽的破损限制在包围1个室22的部分,能够抑制碎片、电解液的飞散。
进一步,在电池10C中,各薄壁部42在一对长边侧壁52之间以交错排列的方式设置。即,相邻的两个的室22的两个薄壁部42的一方被设置于一对长边侧壁52的一方,两个薄壁部42的另外一方被设置于一对长边侧壁52的另外一方。即,各室22的薄壁部42被交互地设置于一对长边侧壁52上。
通过在一对长边侧壁52之间以交错排列的方式设置多个薄壁部42,能够使相邻的薄壁部42之间的距离L变大。因此,当1个薄壁部42破裂时,能够防止该破裂传播到相邻的其他薄壁部42。因此,能够进一步抑制电池槽的破损,能够更加有效地抑制碎片、电解液的飞散。
在实施形态6中,薄壁部42的平均厚度D1相对于薄壁部42以外的部分的长边侧壁52的平均厚度D2的比例,对此没有限定,例如可以为40~60%。同样地,薄壁部42的平均拉伸强度相对于薄壁部42以外的部分的长边侧壁52的平均拉伸强度的比例,对此没有限定,例如可以为60~70%。
如上所述,在本实施形态中,不是在一方的长边侧壁52上排成一列地设置各室22的薄壁部42,而是在一对长边侧壁52之间以交错排列的方式设置多个薄壁部42。由此,能够加大相邻的薄壁部42之间的间隔。因此,即使在1个室22的内部可燃性的气体引燃而内压急剧上升、该室22的薄壁部42破裂的情况下,由于相邻的室22的薄壁部42位于相对侧的长边侧壁52上,破裂难以传播至相邻的室22的薄壁部42,能够抑制电池槽的破裂。因此,能够抑制碎片、电解液的飞散。
另外,在本实施形态中,在一对长边侧壁52之间以交错排列的方式设置薄壁部42,但本发明并不限定于此。例如,也可以在一方的长边侧壁52上以交错排列的方式设置各室22的薄壁部42。例如,也可以在相邻的薄壁部42之间使上下的位置错开,以交错排列的方式设置薄壁部42。
又,可以将本形态的特征与图4所示的实施形态3的电池10A的特征组合起来。也就是说,能够对于每个室22独立地设置图5所示那样的具有沿着上端以及下端的槽的薄壁部。又,也可以以交错排列的方式设置该薄壁部。
(实施形态7)
接着,参照图14对本发明的实施形态7进行说明。实施形态7的电池10D中,薄壁部42不是位于长边侧壁52上,而是设置于盖子18的顶板部18a上。又,电解液注入用孔38不是位于顶板部18a的上表面的靠近宽度方向Y的另一方的位置,而是位于宽度方向Y的中央,设置成在长度方向X上等间隔地排列。
薄壁部42被1个1个地独立设置在各室22上,且各室22的薄壁部42的至少一部分(图示例中,421~424的4个薄壁部42)以交错排列的方式被设置于顶板部18a上。
如此,在将薄壁部42设置在盖子18上的情况下,通过以交错排列的方式设置各室22的薄壁部42,能够加大相邻的室22的薄壁部42的间隔。因此能够防止破裂在各薄壁部42之间传播。
另外,在图示例中,一部分的薄壁部42(425以及426的两个薄壁部42)不是交错排列。在这一点上,通过将电极端子36、电解液注入用孔38的位置错开等手段,能够将全部的薄壁部42设置成交错排列。
(实施例8)
接着,参照图15对本发明的实施形态8进行说明。在实施形态8的电池10E中,对应于各室22设置有一对薄壁部。更加具体来说,虽然在图中没有明确的表现出来,但对于每个室22,在一对长边侧壁52的一方设置有强薄壁部44,在一对长边侧壁52的另外一方设置有弱薄壁部46。在此,强薄壁部44为比弱薄壁部46强度(拉伸强度)大的薄壁部,强薄壁部44的平均厚度也比弱薄壁部46的厚度要厚。
并且,相邻的室22的弱薄壁部46的一方被设置于一对长边侧壁52的一方,相邻的室22的弱薄壁部46的另外一方被设置于一对长边侧壁52的另外一方。因此,在各长边侧壁52,强薄壁部44和弱薄壁部46交互排列,强薄壁部44之间,或者弱薄壁部46之间不相邻。
着眼于各室22的强薄壁部44的话,各强薄壁部44,在一对长边侧壁52上被设置成交错排列。同样地,着眼于各室22的弱薄壁部46的话,各强薄壁部46,在一对长边侧壁52上被设置成交错排列。
如上所述,通过强薄壁部44和弱薄壁部46在各长边侧壁上的交互排列,能够加大被认为会更早破裂的弱薄壁部46之间的距离。因此,1个室22的弱薄壁部46的破裂难以传播至相邻的室22的弱薄壁部46,能够抑制电池槽的破裂。
作为一个例子,弱薄壁部46的平均厚度可以是各长边侧壁52的薄壁部以外的部分的平均厚度的40%,强薄壁部44的平均厚度可以是各长边侧壁52的薄壁部以外的部分的平均厚度的60%。
以下,对与实施形态7以及8相关的各实施例进行说明。另外,本发明并不限定于以下的实施例。
(实施例7)
使内壁凹陷以使得包围各室的一对长边侧壁的一方或者另外一方的自上方起的20%的部分的厚度为其他部分的厚度的60%,由此对各室1个1个地独立形成平均厚度为1.5mm的薄壁部。为了使各薄壁部在一对的长边侧壁之间交错排列,相邻的两个室的薄壁部的一方形成于一对长边侧壁的一方,另外一方形成在一对长边侧壁的另外一方。除了以上所述之外,其他与实施例1相同,制作了6个二次电池。
(实施例8)
除了薄壁部的平均厚度为1mm(其他部分的厚度的40%)以外,其他与实施例1相同,制作了6个二次电池。
(比较例2)
除了没有设置薄壁部以外,其他与实施例1相同,制作了6个二次电池。
对于上述实施例7、8以及比较例2的各6个二次电池中的3个进行了上述的内压上升试验,观察了由此引起的电池槽的破损的状况。又,对于其余的各3个二次电池进行了上述的坠落试验,观察了由此引起的电池槽的破损的状况。以上结果在表2中示出。
[表2]
没有设置薄壁部的比较例2中,内压上升试验的结果为,由于隔壁的破裂,与由火花使内部的可燃性气体引燃了的室相邻的室的内部气体接连引燃,从电池槽产生了大片(大约7×7cm以上)的碎片。并且,该碎片有力地大范围飞散。又,不仅仅是电池槽的气体保持部破裂,液体保持部也发生了破裂,因此电解液向外部流出,且较大量的电解液的飞沫大范围地飞散。
与此相对,在对于各室独立地、在一对的长边侧壁之间以交错排列的方式设置薄壁部的实施例7以及8中,内压上升试验的结果为,仅由火花使内部的可燃性气体引燃了的室的薄壁部破裂。因此,由该破裂产生的碎片为小片(大约3×3cm以下)。并且,该碎片飞散的距离也比比较例2的要小。又,由于薄壁部被设置于电池槽的气体保持部,因此液体保持部没有破裂,能够防止电解液向外部流出。又,向周围飞散的电解液比比较例2的量也少。
在坠落试验中,没有设置薄壁部的比较例2,电池槽完好无损,设置了薄壁部的实施例7以及8,电池槽也没有破裂。
以上的结果可以确定,通过均衡地设定薄壁部的强度,能够兼顾抑制由内压上升而引起的电解液等的飞散,和保持能够禁受通常的使用的电池槽的强度这两个方面。
(实施形态9)
接着,参照图16~图19对本发明的实施形态9进行说明。图16是示出实施形态9所涉及的二次电池的概略构成的立体图。图17是示出该二次电池的内部结构的立体图。图18是图16的XVIII-XVIII线的箭头方向的截面图。图19是薄壁部的放大截面图。另外,在图17中,切除了箱体以及盖子的一部分以示出二次电池的内部结构。
在图示例的电池10F中,在顶板部18a的靠近宽度方向Y的另一方的位置,以与长度方向X相平行地等间隔排列的状态,形成与各室22相对应的薄壁部43。
薄壁部43通过在顶板部18a的外侧面设置底面平坦的凹部45而形成。凹部45在俯视图中呈大致长方形的形状。底部的宽度,即短边的长度优选为10~90mm。长宽比优选为3∶2~4∶1。
室22在俯视图中呈长方形的形状,其长度方向沿着宽度方向Y。凹部45的长度方向也沿着宽度方向Y,室22的俯视图的长度方向和凹部45的长度方向相平行。
在凹部45中配置有由凝胶材料(例如阿尔法凝胶((株)Taica的注册商标)、橡胶板、无纺布等的布、软质树脂材料等构成的保护件47。
对于将保护件47固定在凹部45中的样态没有特别的限定。保护件47由橡胶板、软质树脂材料等具有一定程度的刚性的材料形成的情况下,可以将保护件47形成为与凹部45的形状基本相同的形状,仅简单地将保护件47嵌入到凹部45中。
如图19所示,保护件47通过接合件(例如双面胶)固定在凹部45的底面上时,接合件48的俯视时的面积比凹部45的俯视时的面积小的情况较为理想。例如,优选情况为,接合件48的俯视时的面积相对于凹部45的俯视时的面积的比率为3~25%。
通过将上述比率设定为25%以下,能够防止薄壁部43的强度由于凹部45与保护件47的接合而变大从而妨碍薄壁部43的早期破裂。另一方面,通过将上述比率设定为3%以上,能够防止保护件47容易从凹部45中脱落。另外,实施形态9的薄壁部43也可以设置在电池槽的侧部,如图14所示那样,能够以交错排列的方式形成在盖子18上。保护件47能够同样适用于所述的任一实施形态的薄壁部。
对本发明现阶段的优选实施样态进行了说明,然而不能限定地解释这样的公开。通过阅读上述公开,各种各样的变形以及改变对于本发明所属技术领域的技术人员来说是显而易见的。因此,权利要求的保护范围应该被解释为包括不脱离本发明的真正的精神以及范围的全部的变形以及改变。
产业上的利用可能性
本发明的二次电池在作为例如,车载用电源、各种便携型电子设备的驱动用电源、蓄电设备的电源而使用的情况下是有用的。尤其是对于未封装的、安全性有赖于用使用者的使用方法的二次电池,例如对于铅蓄电池尤为有用。
符号的说明
10、10A、10B、10C、10D、10F…二次电池
16…收容部
16a…气体保持部
16b…液体保持部
18…盖子
22…室
24…电极群
41、42、43…薄壁部
41a…第1槽
41b…第2槽
44…强薄壁部
45…凹部
46…弱薄壁部
47…保护件
52…长边侧壁
54…短边侧壁。
Claims (12)
1.一种二次电池,其包括:具有正极、负极以及隔离物的电极群;电解液;以及电池槽,所述电池槽具有***述电极群以及所述电解液、具有开口的收容部,以及封闭所述收容部的开口的盖子,所述二次电池的特征在于,
所述电池槽具有,位于所述电解液的液面的下部、在内部保持所述电解液的液体保持部,和位于所述电解液的液面的上部、在内部保持气体的气体保持部,
所述气体保持部包括薄壁部。
2.如权利要求1所述的二次电池,其特征在于,
所述电池槽的内部由至少1个的隔壁分隔成多个室,
所述多个室的每一个都分别收容有所述电极群和所述电解液,
对于所述多个室的每一个,分别在所述气体保持部独立地形成所述薄壁部。
3.如权利要求2所述的二次电池,其特征在于,
所述收容部包括:
具有一对长边以及一对短边的大致呈长方形的底部;和
侧部,所述侧部具有从所述底部的一对短边竖立起来的、相对的一对短边侧壁,以及从所述底部的一对长边竖立起来的、相对的一对长边侧壁,
所述至少1个的隔壁为与所述一对短边侧壁大致平行的板状,
所述薄壁部以交错排列的方式被形成在所述长边侧壁或者所述盖子上。
4.如权利要求3所述的二次电池,其特征在于,相邻的两个所述室的所述薄壁部的一方被设置在所述一对的长边侧壁的一方,相邻的两个所述室的所述薄壁部的另外一方被设置在所述一对长边侧壁的另外一方。
5.如权利要求3所述的二次电池,其特征在于,相邻的两个所述室的所述薄壁部的一方被设置在所述盖子的靠近所述一对的长边侧壁的一方的位置,相邻的两个所述室的所述薄壁部的另外一方被设置在所述盖子的靠近所述一对长边侧壁的另外一方的位置。
6.如权利要求1~4中的任一项所述的二次电池,其特征在于,
所述薄壁部为具有上端以及下端的大致长方形,
沿着所述上端设有第1槽,
沿着所述下端设有第2槽,
所述第2槽比所述第1槽深。
7.如权利要求1~5中的任一项所述的二次电池,其特征在于,
所述薄壁部通过在所述气体保持部的外侧面设置凹部而形成,
保护所述薄壁部的保护件被配置于所述凹部中。
8.如权利要求7所述的二次电池,其特征在于,所述保护件包含选自凝胶材料、橡胶板、布以及软质树脂材料中的至少1种材料。
9.如权利要求7或者8所述的二次电池,其特征在于,所述凹部具有平坦的底面,所述底面的90%以上由所述保护件覆盖。
10.如权利要求9所述的二次电池,其特征在于,所述保护件为板状,其厚度小于等于所述凹部的最大深度。
11.如权利要求1所述的二次电池,其特征在于,
所述收容部包括:
具有一对长边以及一对短边的大致呈长方形的底部;和
侧部,所述侧部具有从所述底部的一对短边竖立起来的、相对的一对短边侧壁,以及从所述底部的一对长边竖立起来的、相对的一对长边侧壁,
所述至少1个的隔壁为与所述一对短边侧壁大致平行的板状,
对于所述多个室的每一个,分别在所述一对长边侧壁的一方设置强度较大的强薄壁部,在所述一对长边侧壁的另外一方设置强度较小的弱薄壁部,
相邻的两个所述室的所述强薄壁部的一方被设置在所述一对长边侧壁的一方,相邻的两个所述室的所述强薄壁部的另外一方被设置在所述一对长边侧壁的另外一方。
12.如权利要求1所述的二次电池,其特征在于,
所述收容部包括:
具有一对长边以及一对短边的大致呈长方形的底部;和
侧部,所述侧部具有从所述底部的一对短边竖立起来的、相对的一对短边侧壁,以及从所述底部的一对长边竖立起来的、相对的一对长边侧壁,
所述至少1个的隔壁为与所述一对短边侧壁大致平行的板状,
对于所述多个室的每一个,分别在所述盖子上设有强度较大的强薄壁部以及强度较小的弱薄壁部各一个,
相邻的两个所述室的所述强薄壁部的一方被设置在所述盖子的靠近所述一对长边侧壁的一方的位置,相邻的两个所述室的所述强薄壁部的另外一方被设置在所述盖子的靠近所述一对长边侧壁的另外一方的位置。
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