CN108987786A - 方形二次电池、使用该方形二次电池的组电池以及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种方形二次电池、使用其的组电池以及车辆,防止端子与封口板的短路。方形二次电池(50)具备:电极体,包含正极板和负极板;方形外装体(1),收容电极体;封口板(2),将方形外装体(1)的开口封口;和负极端子(8),与负极板电连接,该方形二次电池被配置成封口板(2)在铅垂方向上延伸的朝向,正极板与封口板(2)电连接,封口板(2)在外侧的面具有凹部(20),并具有形成于凹部(20)内的端子安装孔(21),负极端子(8)被***于端子安装孔(21),在负极端子(8)与封口板(2)之间配置外部侧绝缘部件(10),封口板(2)具有被设置为与封口板(2)的长边方向上的凹部(20)的端部连结的第1槽部(22)。
Description
技术领域
本发明涉及方形二次电池、使用该方形二次电池的组电池以及车辆。
背景技术
在电气汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV、PHEV)等的驱动用电源中,使用非水电解质二次电池等的方形二次电池。
在这些方形二次电池中,通过具有开口的有底方筒状的方形外装体和将方形外装体的开口封口的封口板来构成电池壳体。在电池壳体内,包含正极板、负极板以及隔板的电极体与电解质一起被收容。在封口板分别隔着绝缘部件而安装正极端子以及负极端子。正极端子经由正极集电体而与正极板电连接,负极端子经由负极集电体而与负极板电连接。
此外,如下述专利文献1那样,提出了一种将正极集电体与封口板的电池内表面连接、电池壳体兼作为正极端子的结构的方形二次电池。若设为这种结构,则存在能够减少部件件数等的优点。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2011-18645号公报
在电池壳体与一个电极板电连接的方形二次电池中,需要防止电连接于一个电极板的封口板与电连接于另一个电极板的端子因为由于结露而产生的水等导致短路。
发明内容
本发明的一个目的在于,提供一种电池壳体与端子的短路被防止了的方形二次电池、使用该方形二次电池的组电池以及车辆。
第1发明所涉及的方形二次电池具备:电极体,包含第1电极板、和极性与所述第1电极板不同的第2电极板;方形外装体,具有开口,***述电极体;封口板,将所述开口封口;和端子,与所述第1电极板电连接,所述方形二次电池被配置成所述封口板在铅垂方向上延伸的朝向而被使用,所述第2电极板与所述封口板电连接,在所述封口板的外表面设置凹部,在所述凹部内设置端子安装孔,所述端子被***于所述端子安装孔,在所述端子与所述封口板之间配置外部侧绝缘部件,所述封口板具有槽部,该槽部被设置为与所述封口板的长边方向上的所述凹部的端部连结。
第2发明所涉及的方形二次电池具备:电极体,包含第1电极板、和极性与所述第1电极板不同的第2电极板;方形外装体,具有开口,***述电极体;封口板,将所述开口封口;和端子,与所述第1电极板电连接,所述方形二次电池被配置成所述封口板在铅垂方向上延伸的朝向而被使用,所述第2电极板与所述封口板电连接,在所述封口板的外表面设置凹部,在所述凹部内设置端子安装孔,所述端子被***于所述端子安装孔,在所述端子与所述封口板之间配置外部侧绝缘部件,在所述封口板的长边方向,所述凹部的端部与所述外部侧绝缘部件的距离为1.5mm以上。
第3发明所涉及的方形二次电池具备:电极体,包含第1电极板、和极性与所述第1电极板不同的第2电极板;方形外装体,具有开口,***述电极体;封口板,将所述开口封口;和端子,与所述第1电极板电连接,所述方形二次电池被配置成所述封口板在铅垂方向延伸的朝向而被使用,所述第2电极板与所述封口板电连接,在所述封口板的外表面设置凹部,在所述凹部内设置端子安装孔,所述端子被***于所述端子安装孔,在所述端子与所述封口板之间配置外部侧绝缘部件,在所述封口板的长边方向上的所述凹部的端部设置倾斜部。
发明者人发现,在封口板沿着铅垂方向的朝向来配置并使用封口板与一个电极板电连接的方形二次电池的情况下,由于结露而产生的水等导致封口板与端子的短路容易产生。以下使用图10A以及图10B来对其理由进行说明。
图10A是配置于封口板102在铅垂方向延伸的方向的方形二次电池的负极端子108附近的放大图。如图10A所示,负极端子108隔着外部侧绝缘部件110而被安装于封口板102。在封口板102设置凹部120。外部侧绝缘部件110被配置于凹部120内。在设置于封口板102的凹部120的侧壁部与外部侧绝缘部件110之间设置缝隙121a、缝隙121b。另外,图10A中的上下的方向对应于实际使用的状态中的方形二次电池的上下的方向。
方形二次电池可能被使用于安装有负极端子108的封口板102在铅垂方向延伸的朝向上被配置的状态。例如,将多个方形二次电池串联乃至并联连接来制作组电池。并且,有时在该组电池的侧面安装有各方形二次电池的负极端子108的封口板102并排,从而搭载于电动汽车、混合动力汽车而被使用。
在这种状态下使用方形二次电池的情况下,可能由于结露等而在封口板102的表面以及负极端子108的表面产生水滴。图10B是表示在封口板102的表面以及负极端子108的表面产生水滴的状态的图。在封口板102的表面以及负极端子108的表面产生水滴的情况下,由于封口板102被配置为在铅垂方向延伸,因此水滴由于重力而向下方移动。在封口板102的表面产生的水滴积存在设置于封口板102的负极端子108的安装孔的周围的凹部120与外部侧绝缘部件110之间的缝隙121a、缝隙121b。此外,积存在上方侧的缝隙121b的水进一步向下方侧的缝隙121a移动。并且,成为较多的水积存于下方侧的缝隙121a的状态。此外,与此同时地,在负极端子108的表面产生的水滴也由于重力而向下方移动。并且,向负极端子108的下端移动的水滴130a与积存于下方侧的缝隙121a的水滴130b接触。其结果,经由该水,封口板102与负极端子108短路。另外,这种问题特别是在温度变化较大的环境中使用的车载用途的情况下,特别容易产生。
在上述的第1发明所涉及的方形二次电池中,封口板具有被设置为与凹部连结的槽部。因此,能够抑制进入到凹部内的水向槽部流动并且凹部内的水的水位变高。因此,能够有效地防止由于结露而产生的水等导致的封口板与负极端子的短路。
在上述的第2发明所涉及的方形二次电池中,在封口板的长边方向,凹部的端部与外部侧绝缘部件的距离为1.5mm以上。因此,可在凹部的端部与外部侧绝缘部件之间确保充分的空间。因此,即使在水滴浸入到凹部内的情况下,端子上的水滴与凹部内的水滴也难以接触。因此,能够有效地防止由于结露而产生的水等导致的封口板与负极端子的短路。
在上述的第3发明所涉及的方形二次电池中,在封口板的长边方向上的凹部的端部设置倾斜部。因此,即使由于结露而产生的水等浸入到凹部内,该水也容易通过倾斜部而向凹部外流出。因此,能够有效地防止由于凹部内的水导致封口板与端子短路。
能够使用多个第1发明、第2发明或者第3发明所涉及的方形二次电池来形成组电池。此外,能够形成搭载了这种组电池的车辆。
根据本发明,能够提供防止了由于结露而产生的水等而导致的封口板与端子的短路的方形二次电池、使用该方形二次电池的组电池以及车辆。
附图说明
图1是实施方式所涉及的方形二次电池的立体图。
图2是沿着图1的II-II线的方形二次电池的剖视图。
图3是实施方式所涉及的电极体的主视图。
图4是表示安装了各部件之后的封口板的电池内部侧的面的图。
图5A是封口板的电池内部侧的突起附近的局部放大图。图5B是正极集电体的基部的局部放大图。
图6是沿着封口板的短边方向的封口板与正极集电体的基部的放大剖视图。
图7A是封口板的电池外部侧的面处的端子安装孔附近的放大图。图7B是在封口板上配置了外部侧绝缘部件以及负极端子的图。图7C是沿着图7B中的VIIC-VIIC的剖视图。
图8是表示实施方式所涉及的组电池的图。
图9是表示搭载了包含组电池的电源装置的车辆的图。
图10A是表示方形二次电池的负极端子附近的图,图10B是表示由于结露而产生的水所导致的短路的样子的图。
图11A是第2实施方式所涉及的方形二次电池的封口板的电池外部侧的面处的端子安装孔附近的放大图。图11B是在封口板上配置了外部侧绝缘部件以及负极端子的图。图11C是沿着图11B中的XIC-XIC的剖面图。
图12A是第3实施方式所涉及的方形二次电池的封口板的电池外部侧的面处的端子安装孔附近的放大图。图12B是在封口板上配置了外部侧绝缘部件以及负极端子的图。图12C是沿着图12B中的XIIC-XIIC的剖视图。
图13是图12C中的倾斜部附近的放大图。
-符号说明-
50···方形二次电池
1···方形外装体
2···封口板
2a···突起
2b···前端凹部
2c···外表面凹部
20···凹部
21···端子安装孔
22···第1槽部
22a···倾斜部
23···第2槽部
23a···倾斜部
3···电极体
4···正极芯体露出部
5···负极芯体露出部
6···正极集电体
6a···基部
6b···导线部
6c···连接用开口
6d···环状薄壁部
6e···环状突起
7···负极集电体
7a···基部
7b···导线部
8···负极端子
8a···第1金属部
8b···第2金属部
8c···凸缘部
9···内部侧绝缘部件
10···外部侧绝缘部件
14···绝缘片
15···电解液注液孔
16···密封栓
17···气体排出阀
30···焊接连接部
102···封口板
108···负极端子
110···外部侧绝缘部件
120···凹部
121a···缝隙
121b···缝隙
200···组电池
201···端板
202···连接杆
203···汇流条
204···隔离物
205···组电池基部
300···车辆
301···发动机
302···电机
303···电源装置
304···发电机
305···DC/AC逆变器
402···封口板
420···凹部
421···端子安装孔
502···封口板
520···凹部
521···端子安装孔
522···第1倾斜部
523···第2倾斜部
具体实施方式
以下,对实施方式所涉及的方形二次电池50的结构进行说明。另外,本发明并不限定于以下的实施方式。
图1是方形二次电池50的立体图。图2是沿着图1的II-II线的方形二次电池50的剖视图。如图1以及图2所示,方形二次电池50具备电池壳体,该电池壳体包含具有开口的有底方筒状的方形外装体1、和将方形外装体1的开口封口的封口板2。优选方形外装体1以及封口板2分别为金属制,例如优选为铝或者铝合金制。在方形外装体1内,正极板与负极板隔着隔板而层叠乃至卷绕的电极体3与电解质一起被收容。在电极体3与方形外装体1之间配置树脂制的绝缘片14。
在构成电极体3的正极板,连接正极集电体6。正极集电体6与封口板2的电池内部侧的面连接。由此,正极板经由正极集电体6而与封口板2电连接。优选正极集电体6是金属制,优选是铝或者铝合金制。
在构成电极体3的负极板,连接负极集电体7。负极集电体7与负极端子8电连接。在负极集电体7与封口板2之间配置内部侧绝缘部件9。在负极端子8与封口板2之间配置外部侧绝缘部件10。由此,负极集电体7以及负极端子8与封口板2绝缘。优选负极集电体7是金属制,优选是铜或者铜合金制。优选内部侧绝缘部件9以及外部侧绝缘部件10是树脂制。优选负极端子8是金属制,优选是铜或者铜合金制。此外,如图2所示,优选负极端子8包含被配置于电池内部侧的第1金属部8a和被配置于电池外部侧的第2金属部8b。此时,优选第1金属部8a是铜或者铜合金制。优选第2金属部8b是铝或者铝合金制。若为这种结构,则在使用多个方形二次电池来制作组电池时,作为将一个方形二次电池的正极端子与另一个方形二次电池的负极端子连接的汇流条,能够适当使用铝或者铝合金制的汇流条。另外,优选在第1金属部8a的表面形成镍层。
在封口板2的电池外部侧的面设置凹部20。在凹部20内设置端子安装孔21。负极端子8被***于端子安装孔21。
在封口板2设置有在电池壳体内的压力为规定值以上时破断并将电池壳体内的气体排出到电池壳体外的气体排出阀17。在封口板2设置电解液注液孔15,在向电池壳体内注入电解液后,通过密封栓16而被密封。
接下来,对方形二次电池50的制造方法进行说明。另外,在实施方式所涉及的方形二次电池50中,负极板是第1电极板,正极板是第2电极板。
[正极板的制作]
制作包含作为正极活物质的锂镍钴锰复合氧化物、作为结着剂的聚偏氟乙烯(PVdF)、作为导电剂的碳材料以及N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)的正极合剂浆料。将该正极合剂浆料涂敷于作为正极芯体的厚度15μm的长条状的铝箔的两面。并且,通过使其干燥,来去除正极合剂浆料中的NMP,在正极芯体上形成正极活物质层。然后,进行压缩处理以使得正极活物质层为规定厚度之后,裁断为规定的形状。这样得到的正极板在长条状的正极芯体的宽度方向的端部,具有沿着正极芯体的长边方向在两面未形成正极活物质合剂层的正极芯体露出部4。
[负极板的制作]
制作包含作为负极活物质的石墨、作为结着剂的丁苯橡胶(SBR)、作为增粘剂的羧甲基纤维素(CMC)以及水的负极合剂浆料。将该负极合剂浆料涂敷于作为负极芯体的厚度8μm的长条状的铜箔的两面。并且,通过使其干燥,来去除负极合剂浆料中的水,在负芯体上形成负极活物质层。然后,在进行压缩处理以使得负极活物质层为规定厚度之后,裁断为规定的形状。这样得到的负极板在长条状的负极芯体的宽度方向的端部,具有沿着负极芯体的长边方向在两面未形成负极活物质合剂层的负极芯体露出部5。
[电极体的制作]
通过将利用上述的方法来制作的正极板与负极板隔着隔板而卷绕,来制作卷绕型的电极体3。另外,电极体3成形为偏平状。如图3所示,电极体3在卷绕轴方向上的一个端部具有卷绕的正极芯体露出部4,在另一个端部具有卷绕的负极芯体露出部5。另外,优选电极体3的最外周被隔板覆盖。
[负极集电体以及负极端子向封口板的安装]
在设置于封口板2的端子安装孔21的周围,在封口板2的电池内表面侧配置内部侧绝缘部件9和负极集电体7的基部7a,在封口板2的电池外表面侧配置外部侧绝缘部件10。接下来,将负极端子8***于分别设置于外部侧绝缘部件10、封口板2、内部侧绝缘部件9以及负极集电体7的基部7a的贯通孔,将负极端子8的前端部铆接到负极集电体7的基部7a上。由此,如图2、图4所示,负极端子8、外部侧绝缘部件10、内部侧绝缘部件9以及负极集电体7被固定于封口板2。另外,优选进一步通过激光焊接等来对铆接于负极端子8的部分和负极集电体7的基部7a进行焊接连接,来形成焊接连接部(省略图示)。
[正极集电体向封口板的安装]
如图5A所示,在封口板2的电池内部侧的面,设置突起2a。优选突起2a在封口板2的短边方向,比封口板2的中心更向一侧(图5中为上方)偏移。优选前端凹部2b被设置于突起2a的前端。优选突起2a的俯视的形状为长圆形状。在封口板2的电池外部侧的面,在与突起2a对应的位置设置外表面凹部2c。如图5B所示,在正极集电体6的基部6a设置连接用开口6c。优选在连接用开口6c的外周侧设置环状的环状薄壁部6d。优选在连接用开口6c的边缘部设置环状突起6e。
如图6所示,将正极集电体6的基部6a配置在封口板2的电池内部侧的面上,以使得封口板2的突起2a被配置于正极集电体6的连接用开口6c内。并且,通过激光焊接等来对封口板2的突起2a和正极集电体6的基部6a进行焊接连接。由此形成焊接连接部30。另外,焊接连接部30可以设置为环状,也可以隔开间隔而被设置多个。
[正极集电体以及负极集电体的折弯]
针对被安装于封口板2的正极集电体6,在基部6a与导线部6b的边界部进行弯曲加工。此外,针对被安装于封口板2的负极集电体7,在基部7a与导线部7b的边界部进行弯曲加工。另外,也能够将预先被弯曲加工的正极集电体6以及负极集电体7安装于封口板2。
[正极集电体以及负极集电体与电极体的连接]
将正极集电体6的导线部6b与电极体3的被卷绕的正极芯体露出部4的最外表面进行焊接连接。将负极集电体7的导线部7b与电极体3的被卷绕的负极芯体露出部5的最外表面进行焊接连接。另外,作为连接方法,能够使用电阻焊接、超声波焊接、激光焊接等。
[方形二次电池的组装]
通过绝缘片14来覆盖经由正极集电体6以及负极集电体7而被安装于封口板2的电极体3的周围。接下来,将被绝缘片14覆盖的电极体3***于方形外装体1。然后,通过对方形外装体1和封口板2进行激光焊接,来通过封口板2来将方形外装体1的开口封口。然后,从设置于封口板2的电解液注液孔15注入包含非水溶剂和电解质盐的非水电解液,通过密封栓16来将电解液注液孔15密封。作为密封栓16,优选使用盲铆钉。另外,电能够将金属制的密封栓16与封口板2焊接连接。
[方形二次电池50]
图7A是封口板2的电池外部侧的面处的端子安装孔21附近的放大图。如图7A所示,在封口板2,在凹部20设置端子安装孔21。并且,在封口板2的长边方向上的凹部20的一个端部设置第1槽部22。此外,在封口板2的长边方向上的凹部20的另一个端部设置第2槽部23。这里,第1槽部22在封口板2的长边方向,被配置于比凹部20更靠封口板2的端部侧的位置。第2槽部23在封口板2的长边方向,被配置于比凹部20更靠封口板2的中央侧的位置。也可以不必设置第1槽部22以及第2槽部23这两个,设置至少一个即可。另外,在仅设置一个的情况下,优选设置在封口板2的长边方向,被配置于比凹部20更靠封口板2的端部侧的位置的第1槽部22。
图7B是将外部侧绝缘部件10配置在凹部20上、将负极端子8配置在外部侧绝缘部件10上的图。此外,图7C是图7B中的VIIC—VIIC的剖视图。
在方形二次电池50中,在凹部20的端部设置第1槽部22乃至第2槽部23。因此,即使由于结露而产生的水等浸入到凹部20与外部侧绝缘部件10之间,由于该水流到第1槽部22或者第2槽部23,因此能够有效地防止由于凹部20内的水导致封口板2与负极端子8短路。
优选封口板2的长边方向上的第1槽部22的长度以及第2槽部23的长度分别为1mm~20mm,更优选为2mm~10mm,进一步优选为3mm~10mm。另外,优选封口板2的长边方向上的封口板2的端部(图7A中的封口板2的下端部)与封口板2的长边方向上的第1槽部22的端部(图7A中的第1槽部22的下端部)之间的距离为1.5mm以上,更优选为1.8mm以上。若封口板2的长边方向上的封口板2的端部与封口板2的长边方向上的第1槽部22的端部的距离过近,则在将封口板2与方形外装体1焊接时,第1槽部22的附近和其以外的区域处热量的逃逸不同,因此焊接部可能不能稳定地形成。通过将封口板2的长边方向上的封口板2的端部与封口板2的长边方向上的第1槽部22的端部的距离设为1.5mm以上,从而封口板2与方形外装体1的焊接部更加稳定地形成。
优选在封口板2的长边方向,在凹部20与外部侧绝缘部件10之间形成缝隙。优选该缝隙的封口板2的长边方向上的长度为0.1mm~10mm,更优选为0.1~5mm,进一步优选为0,1~3mm。
此外,在封口板2的短边方向,在凹部20与外部侧绝缘部件10之间形成缝隙。优选该缝隙的封口板2的短边方向上的长度为0.1mm~5mm,更优选为0.1~3mm,进一步优选为0.1~1mm。另外,也可以不形成缝隙。
能够使第1槽部22乃至第2槽部23的底部的高度设为与凹部20的底部相同的高度。其中,也可以使第1槽部22乃至第2槽部23的底部的高度与凹部20的底部不同。
优选在第1槽部22,在与凹部20侧的端部相反的一侧的端部形成倾斜部22a。若形成这种倾斜部22a,则在封口板2配置为在铅垂方向延伸而使用方形二次电池50的情况下,即使由于结露而产生的水等进入到凹部20内以及第1槽部22内,也容易从第1槽部22内流到第1槽部22外。另外,优选倾斜部22a相对于第1槽部22的底部倾斜30度~80度。此外,也可以第1槽部22的底部整体相对于凹部20的底部倾斜。
优选在第2槽部23,在与凹部20侧的端部相反的一侧的端部也形成倾斜部23a。
另外,在封口板2,形成有凹部20的部分为厚度比其周围薄的薄壁部。
优选外部侧绝缘部件10具有配置于封口板2与负极端子8的凸缘部8c之间的绝缘部件基部10a、和形成于绝缘部件基部10a的外周边的壁部10b。壁部10b与负极端子8的凸缘部8c的侧面对置。通过形成壁部10b,能够更可靠地防止封口板2与负极端子8之间的短路。
另外,在考虑组电池中将相邻的方形二次电池彼此连接的汇流条与负极端子8的凸缘部8c的连接性的情况下,优选壁部10b的高度比凸缘部8c的厚度小。也就是说,优选在相对于封口板2垂直的方向,凸缘部8c比壁部10b更向从封口板2离开的方向突出。
另外,在将封口板2的长边方向上的封口板2的长度设为L的情况下,优选从封口板2的长边方向上的一个端部(图2中的左侧的端部)到端子安装孔21的距离小于1/3L。优选从封口板2的长边方向上的一个端部(图2中的左侧的端部)到气体排出阀17的距离为1/3L~2/3L。优选从封口板2的长边方向上的一个端部(图2中的左侧的端部)到封口板2中正极集电体6所连接的部分的距离大于2/3L。若为这种结构,则能够容易地制作将方形二次电池的朝向交替的组电池。
在封口板2的短边方向上的封口板2的长度为10mm以上、封口板2的长边方向上的封口板2的长度为封口板2的短边方向上的封口板2的长度的5倍以上的情况下,特别是因此由于结露而产生的水的量变多,因此本发明特别有效。
优选凹部20在封口板2的长边方向,形成于封口板2的一个端部与从封口板2的一个端部起封口板的长度的1/3的位置之间。
优选封口板2的短边方向上的第1槽部22的长度小于封口板2的短边方向上的凹部20的长度。此外,优选封口板2的短边方向上的第2槽部23的长度小于封口板2的短边方向上的凹部20的长度。若为这种结构,能够防止在凹部20内外部侧绝缘部件10的位置较大偏移。
另外,优选在封口板2的短边方向,第1槽部22以及第2槽部23与凹部20的中央部连结。若为这种结构,则能够更有效地防止封口板2与负极端子8由于水而短路。
优选封口板2的长边方向上的凹部20的端部与外部侧绝缘部件10之间的距离大于封口板2的短边方向上的凹部20的端部与外部侧绝缘部件10之间的距离。若为这种结构,则能够防止在凹部20内外部侧绝缘部件10的位置较大偏移。另外,优选封口板2的短边方向上的第1槽部22的长度为封口板2的短边方向上的凹部20的长度的一半以下。优选封口板2的短边方向上的第2槽部23的长度为封口板2的短边方向上的凹部20的长度的一半以下。优选封口板2的短边方向上的第1槽部22的长度以及第2槽部23的长度分别为0.5mm以上,更优选为1mm以上。
也能够使封口板2的短边方向上的第1槽部22的长度以及第2槽部23的长度在封口板2的长边方向上的各位置变化。例如,也可以封口板2的短边方向上的第1槽部22的长度随着朝向封口板2的长边方向上的端部而慢慢变小。
另外,优选在封口板2的短边方向,第1槽部22以及第2槽部23与凹部20的中央部连结。若为这种结构,则能够更有效地防止封口板2与负极端子8由于水而短路。另外,优选在封口板2的长边方向上的凹部20的端部、即封口板2的短边方向上的凹部20的端部的中心部,连结第1槽部22或者第2槽部23的至少一部分。
[组电池]
图8是表示使用了多个方形二次电池50的组电池200的图。在一对端板201之间,多个方形二次电池50隔着树脂制的隔离物204而被层叠。一对端板201通过连结杆202而被连接。层叠的方形二次电池50被配置在组电池基部205上。另外,一对端板201分别与组电池基部205连接。另外,优选端板201是金属制或者树脂制。此外,优选连结杆202是金属制。
一个方形二次电池50的负极端子8与相邻的其他方形二次电池50的封口板2通过金属制的汇流条203而被电连接。优选汇流条203为铝或者铝合金制。
如上所述,在封口板2在铅垂方向上延伸来配置使用方形二次电池50的情况下,由于结露而产生的水等导致封口板2与负极端子8的短路容易产生。因此,在封口板2在铅垂方向上延伸来配置使用方形二次电池50的情况下,通过设置第1槽部22乃至第2槽部23,能够有效地防止封口板2与负极端子8的短路。
图9是表示搭载了组电池200的车辆300的图。
车辆300例如能够设为通过发动机和电机这两方来行驶的混合动力电动汽车。在该情况下,车辆300搭载了发动机301以及行驶用的电机302、具备向电机302供给电力的组电池的电源装置303、发电机304。电源装置303经由DC/AC逆变器305而连接于电机302和发电机304。
<第2方式>
第2方式所涉及的方形二次电池除了封口板的形状不同以外,具有与上述的方形二次电池50相同的结构。
图11A~图11C是第2方式所涉及的方形二次电池的图7A~图7C所对应的图。图11A是封口板402的电池外部侧的面处的端子安装孔421附近的放大图。如图11A所示,在封口板402,在凹部420设置有端子安装孔421。
图11B是在凹部420上配置外部侧绝缘部件10并在外部侧绝缘部件10上配置有负极端子8的图。此外,图11C是图11B中的XIC-XIC的剖视图。
在封口板402的长边方向,凹部420的一侧的端部(图11B中为下方侧的端部)与外部侧绝缘部件10的一侧的端部(图11B中为下方侧的端部)之间的距离为1.5mm以上。通过这种结构,即使在由于结露而产生的水等浸入到凹部420内的情况下,水也在凹部420内向下方移动。因此,能够防止在凹部420内,水积存于外部侧绝缘部件10附近。因此,能够有效地防止负极端子8上的水滴与凹部420内的水滴接触。
另外,在封口板402的长边方向,凹部420的另一侧的端部(图11B中的上方侧的端部)与外部侧绝缘部件10的另一侧的端部(图11B中的上方侧的端部)之间的距离为1.5mm以上。
另外,使用了第2实施方式所涉及的方形二次电池的组电池的结构能够设为与上述的组电池200相同的结构。此外,搭载了第2实施方式所涉及的方形二次电池的车辆的结构能够设为与上述的车辆300相同的结构。
优选在封口板402的长边方向,凹部420的一侧的端部(图11B中为下方侧的端部)与外部侧绝缘部件10的一侧的端部(图11B中为下方侧的端部)之间的距离为1.5mm以上,更优选为5mm以上,进一步优选为10mm以上。优选在封口板402的长边方向,凹部420的一侧的端部(图11B中为下方侧的端部)与外部侧绝缘部件10的一侧的端部(图11B中为下方侧的端部)之间的距离为30mm以下,更优选为20mm以下。
优选在封口板402的长边方向,凹部420的另一侧的端部(图11B中为上方侧的端部)与外部侧绝缘部件10的另一侧的端部(图11B中为上方侧的端部)之间的距离为1.5mm以上,更优选为5mm以上,进一步优选为10mm以上。优选在封口板402的长边方向,凹部420的另一侧的端部(图11B中为上方侧的端部)与外部侧绝缘部件10的另一侧的端部(图11B中为上方侧的端部)之间的距离为30mm以下,更优选为20mm以下。
另外,优选在封口板402的长边方向上的凹部420的端部设置倾斜部。优选该倾斜部相对于凹部420的底面倾斜30度~80度。
优选封口板402的长边方向上的封口板402的端部(图11A中的封口板402的下端部)与封口板402的长边方向上的凹部420的端部(图11A中的凹部420的下端部)之间的距离为1.5mm以上,更优选为1.8mm以上。若封口板402的长边方向上的封口板402的端部与封口板402的长边方向上的凹部420的端部的距离过近,则在对封口板402与方形外装体1进行焊接时,在凹部420的附近和除此以外的区域,热量的逃逸不同,因此焊接部可能不能稳定地形成。通过使封口板402的长边方向上的封口板402的端部与封口板402的长边方向上的凹部420的端部的距离为1.5mm以上,从而封口板402与方形外装体1的焊接部能够更稳定地形成。
<第3方式>
第3方式所涉及的方形二次电池除了封口板的形状不同以外,具有与上述的方形二次电池50相同的结构。
图12A~图12C是第3方式所涉及的方形二次电池的图7A~图7C所对应的图。图12A是封口板502的电池外部侧的面处的端子安装孔521附近的放大图。如图12A所示,在封口板502,在凹部520设置端子安装孔521。
在封口板502,在凹部520设置端子安装孔521。并且,在封口板502的长边方向上的凹部520的一个端部(图12B中为下方侧的端部)设置第1倾斜部522。此外,在封口板502的长边方向上的凹部520的另一个端部(图12B中为上方侧的端部)设置第2倾斜部523。可以不需要设置第1倾斜部522以及第2倾斜部523这两个,至少设置一个即可。另外,在仅设置一个的情况下,优选在封口板502的长边方向,设置被配置于比凹部520更靠封口板502的端部侧的第1倾斜部522。
图12B是在凹部520上配置外部侧绝缘部件10、在外部侧绝缘部件10上配置负极端子8的图。此外,图12C是图12B中的XIIC-XIIC的剖视图。
在方形二次电池50中,在凹部520的端部设置第1倾斜部522乃至第2倾斜部523。因此,即使由于结露而产生的水等浸入到凹部520与外部侧绝缘部件10之间,该水也通过第1倾斜部522乃至第2倾斜部523从而容易流出到凹部520外。因此,能够有效地防止由于凹部520内的水导致封口板502与负极端子8短路。
另外,优选第1倾斜部522以及第2倾斜部523相对于凹部520的底面倾斜15度~80度,优选倾斜30度~60度。
如图13所示,优选在封口板502的长边方向,在第1倾斜部522与外部侧绝缘部件10之间形成缝隙。若为这种结构,则能够更加有效地防止由于结露而产生的水等所导致的封口板502与负极端子8的短路。另外,优选在封口板502的长边方向,第1倾斜部522与外部侧绝缘部件10之间的距离W为0.5mm以上,更优选为1mm以上,进一步优选为1.5mm以上。
另外,使用了第3实施方式所涉及的方形二次电池的组电池的结构能够设为与上述的组电池200相同的结构。此外,搭载了第3实施方式所涉及的方形二次电池的车辆的结构能够设为与上述的车辆300相同的结构。
《其他》
在上述的实施方式中,表示了将封口板与正极集电体连接的例子。但是,能够通过相同的方法来将封口板与负极集电体连接。在该情况下,封口板与正极集电体绝缘。
电极体的形状并不被特别限定,可以是卷绕电极体,也可以是层叠型电极体。此外,正极板、负极板、隔板、电解液等的结构能够设为公知的结构。
另外,作为搭载方形二次电池的车辆,并不限定于混合动力电动汽车,也可以是电动汽车。
优选在封口板的电池外部侧的面,在封口板的外周部的附近设置外周槽。通过在封口板设置外周槽,封口板与方形外装体的焊接部能够更加稳定地形成。因此,成为可靠性更高的方形二次电池。另外,优选外周槽设为沿着封口板的外周的槽。外周槽可以是环状的槽,也可以是去除了环状的一部分的形状。
Claims (7)
1.一种方形二次电池,具备:
电极体,包含第1电极板、和极性与所述第1电极板不同的第2电极板;
方形外装体,具有开口,***述电极体;
封口板,将所述开口封口;和
端子,与所述第1电极板电连接,
所述方形二次电池被配置成所述封口板在铅垂方向上延伸的朝向而被使用,
所述第2电极板与所述封口板电连接,
在所述封口板的外表面设置凹部,
在所述凹部内设置端子安装孔,
所述端子被***于所述端子安装孔,
在所述端子与所述封口板之间配置外部侧绝缘部件,
所述封口板具有槽部,该槽部被设置为与所述封口板的长边方向上的所述凹部的端部连结。
2.一种方形二次电池,具备:
电极体,包含第1电极板、和极性与所述第1电极板不同的第2电极板;
方形外装体,具有开口,***述电极体;
封口板,将所述开口封口;和
端子,与所述第1电极板电连接,
所述方形二次电池被配置成所述封口板在铅垂方向上延伸的朝向而被使用,
所述第2电极板与所述封口板电连接,
在所述封口板的外表面设置凹部,
在所述凹部内设置端子安装孔,
所述端子被***于所述端子安装孔,
在所述端子与所述封口板之间配置外部侧绝缘部件,
在所述封口板的长边方向,所述凹部的端部与所述外部侧绝缘部件的距离为1.5mm以上。
3.一种方形二次电池,具备:
电极体,包含第1电极板、和极性与所述第1电极板不同的第2电极板;
方形外装体,具有开口,***述电极体;
封口板,将所述开口封口;和
端子,与所述第1电极板电连接,
所述方形二次电池被配置成所述封口板在铅垂方向延伸的朝向而被使用,
所述第2电极板与所述封口板电连接,
在所述封口板的外表面设置凹部,
在所述凹部内设置端子安装孔,
所述端子被***于所述端子安装孔,
在所述端子与所述封口板之间配置外部侧绝缘部件,
在所述封口板的长边方向上的所述凹部的端部设置倾斜部。
4.根据权利要求1~3的任意一项所述的方形二次电池,其中,
在所述封口板设置气体排出阀,
在所述封口板的内表面连接与所述第2电极板电连接的集电体,
将所述封口板的长边方向上的所述封口板的长度设为L,
从所述封口板的长边方向上的一个端部到所述端子安装孔的距离小于1/3L,
从所述封口板的长边方向上的一个端部到所述气体排出阀的距离为1/3L~2/3L,
从所述封口板的长边方向上的一个端部到所述封口板中所述集电体所连接的部分的距离大于2/3L。
5.根据权利要求1~4的任意一项所述的方形二次电池,其中,
所述封口板的短边方向上的所述封口板的长度为10mm以上,
所述封口板的长边方向上的所述封口板的长度为所述封口板的短边方向上的所述封口板的长度的5倍以上。
6.一种组电池,包含多个权利要求1~5的任意一项所述的方形二次电池,被配置为所述封口板在铅垂方向延伸。
7.一种车辆,搭载了权利要求6所述的组电池。
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