方形二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种耐振动性优良的方形二次电池。该方形二次电池具备：在一端部具有卷绕的正极芯体露出部(4)、在另一端部具有卷绕的负极芯体露出部(5)的卷绕电极体(1)，卷绕电极体的宽度(W)是110～160mm，卷绕电极体的高度(H)是50～70mm，卷绕电极体的厚度(T)是10～30mm，从正极集电体(6)的基部(6a)的下表面到正极连接部(6c)与正极芯体露出部(4)的焊接部的距离(L1)是10～25mm，从负极集电体(8)的负极基部(8a)的下表面到负极连接部(8c)与负极芯体露出部(5)的焊接部的距离(L2)是10～25mm。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及方形二次电池。
技术介绍
在电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV、PHEV)的驱动用电源中，使用碱性二次电池或非水电解质二次电池。由于在这些用途中，要求高电容或者高输出特性，因此被用作将多数二次电池串联或者并联连接的组电池。在这些二次电池中，通过具有开口的外装体和将该开口密封的封口板来形成电池壳体。在电池壳体内，由正极板、负极板以及隔板构成的电极体与电解液一起被容纳。正极端子以及负极端子被固定于封口板。正极端子经由正极集电体来与正极板电连接，负极端子经由负极集电体来与负极板电连接。正极板包含：金属制的正极芯体、和形成于正极芯体表面的正极活性物质层。在正极芯体的一部分形成未形成正极活性物质层的正极芯体露出部。并且，该正极芯体露出部与正极集电体连接。此外，负极板包含：金属制的负极芯体、和形成于负极芯体表面的负极活性物质层。在负极芯体的一部分形成未形成负极活性物质层的负极芯体露出部。并且，该负极芯体露出部与负极集电体连接。例如，在下述的专利文献1中，提出了一种将芯体露出部与集电体进行电阻焊接的技术。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-32640号公报EV或者HEV、PHEV等车载用电池在被施加持续的振动的条件下被使用。根据情况也可能会向车载用电池施加非常强的振动或冲击。因此，特别是在车载用电池中，需要较高的耐振动性。
技术实现思路
本专利技术的一方式的方形二次电池具备：正极板，其在正极芯体上形成了正极活性物质层；负极板，其在负极芯体上形成了负极活性物质层；扁平状的卷绕电极体，其是所述正极板和所述负极板隔着隔板卷绕而成的；方形外装体，其具有开口部，用于容纳所述卷绕电极体；封口板，其将所述开口部封口；正极端子，其与所述正极板电连接，并被安装于所述封口板；负极端子，其与所述负极板电连接，并被安装于所述封口板；正极集电体，其将所述正极板与所述正极端子电连接；和负极集电体，其将所述负极板与所述负极端子电连接，所述卷绕电极体在一端部具有卷绕的正极芯体露出部，在另一端部具有卷绕的负极芯体露出部，所述卷绕电极体以所述卷绕电极体的卷绕轴延伸的方向相对于所述封口板平行的朝向而被容纳在所述方形外装体内，所述正极集电体具有：被配置于所述封口板与所述卷绕电极体之间的正极基部；从所述正极基部的端部向所述卷绕电极体一侧延伸的正极导线部；和形成于所述正极导线部的前端侧的正极连接部，所述正极连接部被焊接连接于所述卷绕的正极芯体露出部的最外表面，所述负极集电体具有：被配置于所述封口板与所述卷绕电极体之间的负极基部；从所述负极基部的端部向所述卷绕电极体一侧延伸的负极导线部；和形成于所述负极导线部的前端侧的负极连接部，所述负极连接部被焊接连接于所述卷绕的负极芯体露出部的最外表面，所述卷绕电极体的宽度W是110～160mm，所述卷绕电极体的高度H是50～70mm，所述卷绕电极体的厚度T是10～30mm，从所述正极基部的下表面到所述正极连接部与所述正极芯体露出部的焊接部的距离L1是10～25mm，从所述负极基部的下表面到所述负极连接部与所述负极芯体露出部的焊接部的距离L2是10～25mm。本申请专利技术人发现，在开发被装载于车辆等的方形二次电池的过程中，存在如下问题。在方形二次电池中，卷绕电极体经由正极集电体以及负极集电体来与封口板连接。因此，在向方形二次电池施加了非常大的振动或冲击时，在电池壳体内施加力导致卷绕电极体在横向移动，由此，存在正极集电体或者负极集电体变形的情况。并且，若正极集电体或者负极集电体变形，则正极集电体或者负极集电体有可能与方形外装体的内表面接触。并且，例如，在方形外装体与正极板电连接的情况下，若负极集电体与方形外装体接触，则正负极短路。或者，在方形外装体是铝或者铝合金制的情况下，若负极集电体与方形外装体接触，则电解质中含有的锂有可能与方形外装体合金化，方形外装体会腐蚀/损伤。进一步地，本申请专利技术人发现，集电体的变形容易在基部产生。如上述的方形二次电池的结构那样，缩短集电体的基部和集电体与芯体露出部的焊接部的距离，即使在由于振动或冲击导致施加了力使得电极体在方形外装体内部移动的情况下，也缩小施加到集电体的基部的力矩，从而能够抑制集电体的基部的变形。优选所述卷绕电极体的从所述封口板侧端部到所述正极连接部与所述正极芯体露出部的焊接部的距离X1是15mm～20mm，所述卷绕电极体的从所述封口板侧端部到所述负极连接部与所述负极芯体露出部的焊接部的距离Y1是15mm～20mm。优选所述方形外装体是具有底部的有底筒状的方形外装体，所述卷绕电极体的从所述封口板侧端部到所述正极集电体的所述底部侧端部的距离X2是20～30mm，所述卷绕电极体的从所述封口板侧端部到所述负极集电体的所述底部侧端部的距离Y2是20～30mm。优选绝缘片被配置于所述负极集电体与所述方形外装体之间。优选所述正极基部的厚度比所述负极基部的厚度大。优选从所述正极基部的下表面到所述正极连接部与所述正极芯体露出部的焊接部的距离L1比从所述负极基部的下表面到所述负极连接部与所述负极芯体露出部的焊接部的距离L2小。根据本专利技术，提供一种耐振动性优良的方形二次电池。附图说明图1是实施方式所涉及的方形二次电池的剖视图。图2是沿着图1中的II-II线的剖视图。图3是表示安装有正极集电体以及负极集电体的封口板的电池内部一侧的面的图。图4是弯曲加工前的正极集电体的俯视图。图5是弯曲加工前的负极集电体的俯视图。图6是安装有集电体的电极体的主视图。图7是安装有集电体的电极体的侧面图。图8是参考例所涉及的方形二次电池的剖视图。图9是正极集电体的基部的俯视图。图10是图1的X部分的放大图。-符号说明-1…卷绕电极体2…方形外装体3…封口板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…连接部6c1…连接面6d…第1弯曲部6e…第2弯曲部 6f…突起 6g…薄壁部 6h…贯通孔6x…切口部7…正极端子 7a…凸缘部8…负极集电体 8a…基部 8b…导线部 8c…连接部8c1…连接面8d…第1弯曲部 8e…第2弯曲部 8f…突起 8g…贯通孔8x…切口部9…负极端子 9a…凸缘部10、12…密封垫11、13…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20…方形二次电池30…负极集电体支承部件30a…弯曲部40…绝缘隔膜60、80…焊接熔核具体实施方式以下，说明实施方式所涉及的方形二次电池的结构。另外，本专利技术并不局限于以下的实施方式。如图1所示，方形二次电池20具备：在上方具有开口部的有底筒状的方形外装体2；和将该开口部封口的封口板3。通过方形外装体2以及封口板3来构成电池壳体。优选方形外装体2以及封口板3分别是金属制，例如能够设为铝或者铝合金制。在方形外装体2内，正极板和负极板隔着隔板(均省略图示)卷绕而成的扁平状的卷绕电极体1与电解质一起被容纳。正极板是在金属制的正极芯体上形成含有正极活性物质的正极活性物质层的板。在正极板的宽度方向的端部，沿着长边方向形成正极芯体露出的正极芯体露出部4。另外，作为正极芯体，优选使用铝箔或者铝合金箔。负极板是在金属制的负极芯体上形成含有负极活性物质的负极活性物质层的板。在负极板的宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方形二次电池，具备：正极板，其在正极芯体上形成了正极活性物质层；负极板，其在负极芯体上形成了负极活性物质层；扁平状的卷绕电极体，其是所述正极板和所述负极板隔着隔板卷绕而成的；方形外装体，其具有开口部，用于容纳所述卷绕电极体；封口板，其将所述开口部封口；正极端子，其与所述正极板电连接，并被安装于所述封口板；负极端子，其与所述负极板电连接，并被安装于所述封口板；正极集电体，其将所述正极板与所述正极端子电连接；和负极集电体，其将所述负极板与所述负极端子电连接，所述卷绕电极体在一端部具有卷绕的正极芯体露出部，在另一端部具有卷绕的负极芯体露出部，所述卷绕电极体以所述卷绕电极体的卷绕轴延伸的方向相对于所述封口板平行的朝向而被容纳在所述方形外装体内，所述正极集电体具有：被配置于所述封口板与所述卷绕电极体之间的正极基部；从所述正极基部的端部向所述卷绕电极体一侧延伸的正极导线部；和形成于所述正极导线部的前端侧的正极连接部，所述正极连接部被焊接连接于所述卷绕的正极芯体露出部的最外表面，所述负极集电体具有：被配置于所述封口板与所述卷绕电极体之间的负极基部；从所述负极基部的端部向所述卷绕电极体一侧延伸的负极导线部；和形成于所述负极导线部的前端侧的负极连接部，所述负极连接部被焊接连接于所述卷绕的负极芯体露出部的最外表面，所述卷绕电极体的宽度W是110～160mm，所述卷绕电极体的高度H是50～70mm，所述卷绕电极体的厚度T是10～30mm，从所述正极基部的下表面到所述正极连接部与所述正极芯体露出部的焊接部的距离L1是10～25mm，从所述负极基部的下表面到所述负极连接部与所述负极芯体露出部的焊接部的距离L2是10～25mm。...

【技术特征摘要】
2015.03.30 JP 2015-0681941.一种方形二次电池，具备：正极板，其在正极芯体上形成了正极活性物质层；负极板，其在负极芯体上形成了负极活性物质层；扁平状的卷绕电极体，其是所述正极板和所述负极板隔着隔板卷绕而成的；方形外装体，其具有开口部，用于容纳所述卷绕电极体；封口板，其将所述开口部封口；正极端子，其与所述正极板电连接，并被安装于所述封口板；负极端子，其与所述负极板电连接，并被安装于所述封口板；正极集电体，其将所述正极板与所述正极端子电连接；和负极集电体，其将所述负极板与所述负极端子电连接，所述卷绕电极体在一端部具有卷绕的正极芯体露出部，在另一端部具有卷绕的负极芯体露出部，所述卷绕电极体以所述卷绕电极体的卷绕轴延伸的方向相对于所述封口板平行的朝向而被容纳在所述方形外装体内，所述正极集电体具有：被配置于所述封口板与所述卷绕电极体之间的正极基部；从所述正极基部的端部向所述卷绕电极体一侧延伸的正极导线部；和形成于所述正极导线部的前端侧的正极连接部，所述正极连接部被焊接连接于所述卷绕的正极芯体露出部的最外表面，所述负极集电体具有：被配置于所述封口板与所述卷绕电极体之间的负极基部；从所述负极基部的端部向所述卷绕电极体一侧延伸的负极导线部；和形成于所述负极导线部的前端侧的负极连接部，所述负极连接部被焊接连接于所述卷绕的负极芯体露出部的最外表面，所述卷绕电极体的宽度W是110～...

【专利技术属性】
技术研发人员：胁元亮一，西岛宏昌，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP