圓筒形二次電池以及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及具備安全閥的圓筒形二次電池以及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 過去，作為鎳氫蓄電池和非水電解質二次電池，較多使用圓筒形的電池。這些圓筒 形二次電池的封口部通過使正極帽、正溫度系數熱敏電阻（PTC)以及安全閥分別接觸而將 它們電連接，但在工具用途、電動車（EV)、混合動力電動車（HV、PHEV)等面向大電流用的模 型中，為了取出大電力而采用無PTC方式。
[0003] 作為這樣的圓筒形二次電池中的無PTC方式的封口部之一，例如如下述專利文獻 1公開的那樣，已知通過鉚接以及激光焊接將正極帽和安全閥固定的構成。在組裝該無PTC 方式的封口部時，隔著絕緣構件配置安全閥和電極體的導通部件即端子板，用附著于絕緣 構件的兩面的粘合劑將安全閥和端子板固定，對安全閥的電流阻斷部分和端子板進行激光 焊接來使它們電氣導通。
[0004] 先行技術文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1 :JP特開2008-282679號公報
[0007] 發明的概要
[0008] 發明要解決的課題
[0009] 但是，關于上述專利文獻1所公開的無PTC方式的封口部，存在以下（1)以及（2) 的課題，尋求改善。
[0010] (1)在封口體的生產時需要安全閥和端子板的定位，生產率低這一點。
[0011] (2)在對端子板施加沖擊時易于對安全閥與端子板間的焊接部位加負荷，產生焊 接脫落這一點。
【發明內容】
[0012] 根據本發明的1個實施方式的圓筒形二次電池以及其制造方法，由于能通過使安 全閥、絕緣構件以及端子板分別嵌合來將它們一體化，因此提升了封口體的生產率，并能提 供耐沖擊性良好的圓筒形二次電池。
[0013] 用于解決課題的手段
[0014] 在本發明的1個實施方式的圓筒形二次電池中，具備：封口體，其隔著墊片鉚接固 定在有底筒狀的圓筒形外包裝罐的開口部；和配置在所述圓筒形外包裝罐的內部，正極極 板以及負極極板分別在夾著隔膜（seprator)相互絕緣的狀態下卷繞的卷繞電極體以及電 解液，所述封口體具有：端子帽，其向所述圓筒形外包裝罐的外方側突出；端子板，其位于 比所述端子帽更靠所述卷繞電極體側的位置，與所述正極極板或所述負極極板電連接；安 全閥，其配置在所述端子帽與所述端子板間，結構為周邊部與所述端子帽能通電地連接，設 置在所述周邊部以外的通電接觸部與所述端子板能通電焊接連接，在內部壓力上升時阻斷 與所述端子板的通電；和絕緣構件，其配置在所述端子板的周邊部與所述安全閥間，具備： 突起，其在所述安全閥的所述卷繞電極體側即所述通電接觸部的外周側朝向中心側傾斜 而形成；絕緣構件，其至少被覆所述突起中的頂部以及所述安全閥的中心側的側面和所述 安全閥中的中心側的表面，嵌合在所述突起的所述安全閥的中心側的縱截面形狀折彎成Z 狀，所述端子板嵌合固定在所述絕緣構件的所述安全閥的中心側，并經由所述絕緣構件的 中心開口焊接連接到所述通電接觸部。
[0015] 另外，在本發明的1個實施方式的圓筒形二次電池的制造方法中，具有：將正極極 板以及負極極板在分別夾著隔膜相互絕緣的狀態下卷繞，來形成卷繞電極體的工序；作為 安全閥，使用在周邊部以外具有內部壓力上升時從所述周邊部破斷的通電接觸部、在所述 通電接觸部的外周側具有朝向所述安全閥的中心側傾斜而形成的突起的安全閥，能通電地 配置端子帽和與形成所述安全閥的所述突起的面相反側的面，通過使縱截面形狀折彎成Z 狀的絕緣構件嵌合在所述突起的所述安全閥的中心側來至少被覆所述突起中的頂部以及 所述安全閥的中心側的側面、和所述安全閥中的中心側的表面，將與所述正極極板或所述 負極極板電連接的端子板嵌合在所述絕緣構件的所述安全閥的中心側，接下來將所述端子 板和所述安全閥的通電接觸部經由所述絕緣構件的中心開口進行焊接連接，由此形成封口 體的工序；將所述卷繞電極體配置在有底筒狀的圓筒形外包裝罐的內部、并將電解液注入 到所述圓筒形外包裝罐的內部的工序；和使所述端子帽成為外方地將所述封口體隔著墊片 配置在所述圓筒形外包裝罐的開口部、通過鉚接所述圓筒形外包裝罐的開口部將所述封口 體密封固定在所述圓筒形外包裝罐的開口部側的工序。
[0016] 發明的效果
[0017] 根據本發明的1個實施方式的圓筒形二次電池，由于存在形成于安全閥的朝向安 全閥的中心側傾斜的突起，且能用嵌合在該突起的所述安全閥的中心側的縱截面形狀折彎 成Z狀的絕緣構件從全方位確實地固定端子板，因此在對端子板施加沖擊的情況下，也難 以對安全閥和端子板的焊接部位加負荷，難以出現焊接脫落。
[0018] 另外，根據本發明的1個實施方式的圓筒形二次電池的制造方法，由于絕緣構件 以及端子板的定位變得容易，因此提升了生產率，并能容易地制造起到上述效果的圓筒形 二次電池。
【附圖說明】
[0019] 圖1A是實驗例1中所用的圓筒形非水電解液二次電池的縱截面圖，圖1B是圖1A 的封口體的部分放大縱截面圖，圖1C是安全閥的底視圖。
[0020] 圖2是表示實驗例1的封口體的組裝工序的部分放大縱截面圖以及各部材的具體 的構成的部分放大縱截面圖。
[0021] 圖3A是實驗例2中所用的圓筒形非水電解液二次電池的封口體部分的縱截面圖， 圖3B是圖3A的封口體的部分放大縱截面圖。
【具體實施方式】
[0022] 以下參考附圖來詳細說明用于實施本發明的形態。其中，以下所示的實施方式例 示了圓筒形非水電解液二次電池作為用于將本發明的技術思想具體化的圓筒形二次電池， 但并不意圖將本發明特定為圓筒形非水電解液二次電池。本發明在例如具備安全閥的圓筒 形鎳氫蓄電池等未脫離權利要求的范圍所示的技術思想地進行了各種變更的構成中運能 運用。
[0023] 首先，參考圖1A以及圖3A來說明各實驗例中共通的圓筒形非水電解質二次電池 的具體的構成以及制造方法。
[0024][正極極板的制作]
[0025] 正極極板11如下那樣制作。首先，將作為正極活性物質的鋰鈷復合氧化物 (LiC〇02) 95質量份、作為導電劑的乙炔黑2. 5質量份、和作為粘結劑的聚偏氟乙烯（PVdF) 粉末2. 5質量份在N-甲基吡咯烷酮（NMP)中混合，來調制正極合劑漿。接下來，用刮刀法 將正極合劑漿涂敷在由厚度20ym的鋁箔構成的正極芯體的兩面，在干燥后用壓縮輥進行 壓延。接下來，卷繞開始側的正極芯體露出部通過焊接安裝鋁制的正極接頭12,制作正極極 板11〇
[0026][負極極板的制作]
[0027]另外，負極極板13如下那樣制作。首先，將作為負極活性物質的石墨粉末、作為粘 結劑的丁苯橡膠（SBR)(苯乙烯：丁二烯=1 : 1)、和作為增稠劑的羧甲基纖維素（CMC)分 別成為石墨：SBR:CMC= 95 : 3 : 2地添加到水中，來調制負極合劑漿。通過刮刀法將 該負極合劑漿涂敷在厚度8ym的銅箔制的負極芯體的兩面，在干燥后用壓縮輥進行壓延。 接下來，通過焊接在卷繞結束側的負極芯體露出部安裝由銅鎳被覆件構成的負極接頭14， 制作負極極板13。
[0028][非水電解液的調制]
[0029]將碳酸乙烯酯（EC)、碳酸甲乙酯（MEC)和碳酸二乙酯（DEC)以體積比 30 : 60 : 10(25°C)的比例進行混合后，使濃度成為lmol/L地溶解六氟磷酸鋰（LIPF6)， 調制非水電解液。
[0030]