使用微多孔性的膜、織物、無紡布、這些材料中的相同材料或者不同種類材料的層疊物等。作為形成隔板的材料,能夠列舉聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚合聚合物、乙烯-丁烯共聚合聚合物等。
[0183]電解液使用通過在非水溶媒中溶解電解質(例如鋰鹽)而調制出的非水電解液。作為非水溶媒,例如能夠列舉碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯(BC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、γ-丁內酯(γ-BL)、環丁砜、乙腈、1,2_ 二甲氧基乙烷、1,3_ 二甲氧基丙烷、二甲醚、四氫呋喃(THF)、2-甲基四氫呋喃等。非水溶媒可以單獨使用,也可以將2種以上混合使用。作為電解質,例如能夠列舉高氯酸鋰(LiC104)、六氟化磷酸鋰(LiPF6)、四氟化硼酸鋰(LiBF4)、六氟化砷鋰(LiAsF6)、三氟甲磺酸鋰(LiCF3S03)等鋰鹽。電解質可以單獨使用,也可以將2種以上混合使用。電解質相對于非水溶媒的溶解量優選為0.2mol/L?3mol/L。
[0184]此外,在實施方式中,電池的種類為非水電解質二次電池,但并不限于此,也能夠應用于堿性二次電池等。電池的形狀不限于實施方式記載的方形,例如也能夠應用于圓筒形。在實施方式中,使用了扁平漩渦形狀的電極組,但電極組的構造不特別限定,例如,也能夠使用在正極和負極之間夾著隔板的同時將正極和負極交替地層疊而成的層疊型電極組。電極組的數量能夠為一個或者兩個以上。正負極外部端子的數量不特別限定,能夠為一個或者多個。正負極外部端子的數量不需要在兩個極成為相同,也能夠使一個極為一個、另一個極為多個。此外,在實施方式中,將正負極外部端子通過鑿密固定與蓋以及正負極導線連接,但也能夠進行基于螺紋緊固(螺母緊固)的固定。
[0185]實施例
[0186]以下,對本發明的實施例進行詳細說明。
[0187](實施例1)
[0188]準備了具有圖1所示的構造的方形的非水電解質二次電池。使用了如下的片狀的正極:含有鋰鈷氧化物(LiCo02)、作為導電劑的石墨粉末、以及作為粘結劑的聚偏氟乙烯(PVdF)在內的活性物質含有層,形成在由鋁或鋁合金箔形成的集電體的兩面上。另一方面,使用了如下的片狀的負極:含有相對于鋰金屬的開路電位具有開路電位0.4V以上的鋰吸儲電位的負極活性物質粉末、作為導電劑的碳粉末、以及作為粘結劑的聚偏氟乙烯(PVdF)在內的活性物質含有層,形成在由鋁或鋁合金箔形成的集電體的兩面上。使用了如下制成的電極組5:在正極與負極之間夾著隔板,并且將它們卷繞為漩渦狀之后,將整體壓潰變形為與電池筒的剖面形狀相一致的剖面四方形狀。
[0189]作為圖1所示的構造的實施例的電池,外裝盒1、蓋2、正負極外部端子3、4、正負極內部導線17、18、外部導線21以及備用導線50,使用了鋁合金。此外,外部絕緣體20以及內部絕緣體13的樹脂材料使用了 PP,絕緣墊圈19使用了 MFR為2g/10分的PFA(DAIKIN工業(株)制的商品名為AP-230)。
[0190]對于實施例的電池,調查了在對與正負極外部端子3、4分別連接的外部導線21的連接端子部23施加了使其旋轉的力時其是否旋轉,結果是,在5Nm的轉矩時,正負極外部端子3、4都未旋轉。此外,從與正極外部端子3連接的外部導線21的正極連接端子部23以及與負極外部端子4連接的外部導線21的負極連接端子部23按照以下的條件進行通電,并通過熱電偶對正負極外部端子3、4的頭部3a、4a的溫度進行了測定,則得到以下的試驗結果。
[0191]通電條件:周圍溫度為25°C,電池為半充電狀態(S0C50% )。通過在充電電流200A、放電電流200A的條件下每10秒地反復進行充放電,由此進行連續通電。
[0192]將存在兩個的正極外部端子3從圖1的左側起設為正極外部端子(外側)、正極外部端子(內側),將存在兩個的負極外部端子4從圖1的左側起設為負極外部端子(內側)、負極外部端子(外側)。在連續通電30分鐘之后,正極外部端子(外側)的頭頂部為50°C,正極外部端子(內側)的頭頂部為48°C,負極外部端子(內側)的頭頂部為47°C,負極外部端子(外側)的頭頂部為49°C。
[0193](比較例1)
[0194]如圖22所示那樣,準備了除了使正負極外部端子3、4分別為一個以外、其他與實施例1同樣構成的方形的非水電解質二次電池。調查了在對比較例的正負極外部端子3、4的頭部施加了使其旋轉的力時其是否旋轉,結果是,在2Nm的轉矩時其進行了旋轉。此外,從正負極外部端子3、4按照以下的條件進行通電,并通過熱電偶對正負極外部端子3、4的頭部3a、4a的溫度進行了測定,則得到以下的試驗結果。
[0195]通電條件:周圍溫度為25°C,電池為半充電狀態(S0C50% )。通過在充電電流200A、放電電流200A的條件下每10秒地反復進行充放電,由此進行連續通電。
[0196]在連續通電30分鐘后,正極外部端子3的頭部3a的頭頂部為80°C,負極外部端子4的頭部4a的頭頂部為83°C。
[0197]根據上述試驗結果,確認了如下情況:實施方式的電池,與比較例的電池相比,夕卜部端子難以旋轉,即使通電大電流,端子的溫度也難以上升。
[0198](實施例2)
[0199]準備了具有圖23所示的構造的方形的非水電解質二次電池。使用了如下的片狀的正極:含有鋰鈷氧化物(LiCo02)、作為導電劑的石墨粉末、以及作為粘結劑的聚偏氟乙烯(PVdF)在內的活性物質含有層,形成在由鋁或鋁合金箔形成的集電體的兩面上。另一方面,使用了如下的片狀的負極:含有相對于鋰金屬的開路電位具有開路電位0.4V以上的鋰吸儲電位的負極活性物質粉末(Li4Ti5012粉末)、作為導電劑的碳粉末、以及作為粘結劑的聚偏氟乙烯(PVdF)在內的活性物質含有層,形成在由鋁或鋁合金箔形成的集電體的兩面上。使用了如下制成的電極組5:在正極與負極之間夾著隔板,并且將它們卷繞為漩渦狀之后,將整體壓潰變形為與電池筒的剖面形狀相一致的剖面四方形狀。電解液使用了非水電解液。
[0200]作為圖23所示的構造的實施例的電池,外裝盒61、蓋62、正負極外部端子63、64、正負極內部導線70、71使用了鋁合金。此外,內部絕緣體69的樹脂材料使用了 PP,絕緣墊圈65使用了 MFR為2g/10分的PFA(DAIKIN工業(株)制的商品名為AP-230)。
[0201]電池尺寸為,寬度170mm、厚度30mm、高度110mm。以正負極導線70、71的支撐板70a、71a的板厚1\為2mm、蓋62的板厚T 2為1mm、槽部66b的剩余壁部的厚度T 3為0.09mm為目標,制成了正負極導線70、71和蓋62。支撐板70a、71a的與電池厚度方向平行的長度d為22mm,外裝盒61的內部尺寸中的與電池厚度方向平行的長度D為28mm。因此,d/D為
0.786ο
[0202]制成20個實施例2的電池,通過以下的方法對安全閥的釋放壓的偏差進行了調查,則得到以下的結果。
[0203]剩余壁厚Τ3的平均值為0.091mm、最大值(Max)為0.093mm、最小值(Min)為0.090_。使用測頭的前端形狀為Φ0.1mm的千分表進行了剩余壁部的厚度測定。
[0204]安全閥的工作壓的平均值為0.80MPa、最大值(Max)為0.83MPa、最小值(Min)為0.77MPa。
[0205](比較例2)
[0206]除了以正負極導線70、71的支撐板70a、71a的板厚1\為1mm、蓋62的板厚1~2為2mm、槽部66b的剩余壁部的厚度1~3為0.09mm為目標,而制成了正負極導線70、71和蓋62以外,其他與實施例同樣地制成了圖29?圖31所示的構造的方形的非水電解質二次電池。
[0207]制成了 20個比較例2的電池,通過以下的方法對安全閥的釋放壓的偏差進行了調查,則得到以下的結果。
[0208]剩余壁厚T3的平均值為0.091mm、最大值(Max)為0.096mm、最小值(Min)為0.088mm。安全閥的工作壓的平均值為0.84MPa、最大值(Max)為0.91MPa、最小值(Min)為
0.74MPa0
[0209]通過對實施例2以及比較例2的結果進行比較可知,根據實施例2,與比較例2相比,剩余壁厚T3的偏差以及安全閥的工作壓的偏差雙方都變小。
[0210]對本發明的幾個實施方式進行了說明,但這些實施方式僅作為例子提示,不意圖限定發明的范圍。這些新實施方式能夠以其他各種方式實施,在不脫離發明要旨的范圍內,能夠進行各種省略、置換、變更。這些實施方式及其變形也包含于發明范圍及其要旨中,并且包含在與專利請求的范圍所記載的發明相等同的范圍內。
【主權項】
1.一種電池,其特征在于,具備: 外裝盒; 電極組,收納在上述外裝盒內,包括正極以及負極; 蓋,安裝在上述外裝盒的開口部; 安全閥,具有形成在上述蓋上的槽部; 內部絕緣體,配置在上述蓋的內面; 導線,配置在上述內部絕緣體上,包括具有比上述蓋的板厚更厚的板厚的支撐板,該導線與上述正極以及上述負極中至少一方的電極電連接;以及 外部端子,配置在上述蓋的外面,通過鑿密固定在上述蓋以及上述導線的上述支撐板上而與上述導線電連接。2.如權利要求1所述的電池,其特征在于, 上述外部端子是與上述正極或者上述負極電連接的多個同極性外部端子。3.如權利要求2所述的電池,其特征在于, 還具備將上述多個同極性外部端子之間電連接的外部導線。4.如權利要求3所述的電池,其特征在于, 對所述外部導線實施鍍鎳或鍍錫。5.一種電池組,其特征在于,具備: 多個權利要求1?4任一項所述的電池;以及 將上述電池之間電連接的第二外部導線。
【專利摘要】以往,在利用外部導線連接多個電池的各個外部端子之間時,對外部導線施加的應力直接施加到電池的端子上,存在端子旋轉而引起外部短路的危險性。本發明中,將電池構成為,包括:外裝盒;電池組,收納在該外裝盒內,并且包括正極以及負極;蓋,安裝在上述外裝盒的開口部;以及多個同極性外部端子,配置在上述蓋上,與上述正極或者負極電連接,由此,謀求上述問題的解決。
【IPC分類】H01M2/04, H01M10/0525, H01M2/20, H01M2/02, H01M2/30, H01M10/0587, H01M2/12, H01M2/26, H01M2/06
【公開號】CN105304835
【申請號】CN201510681579
【發明人】倉田健剛, 篠田達也, 星野光弘, 石井秀幸
【申請人】株式會社東芝
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2011年7月19日
【公告號】CN102918680A, CN102918680B, EP2597703A1, US8956755, US20130130100, WO2012011470A1