[发明专利]电池

说明书

技术领域

本发明涉及电池的结构，特别是涉及防止电池短路的结构的改善。

背景技术

圆筒形、方形或硬币形电池具有由金属等构成的电池壳体、收纳在 该电池壳体中的电极组以及电解质，壳体的开口部由封口板进行封口。 通过隔膜分隔的正极和负极被卷绕或被层叠而构成电极组。隔膜对正极 和负极进行电绝缘，同时保持着电解质。

在圆筒形或硬币形电池的情况下，封口板具有与电池壳体不同的极 性。于是，使树脂制垫圈介于封口板和电池壳体的开口部之间，从而使 电池壳体得以密封，同时将封口板与电池壳体绝缘。

在方形电池的情况下，封口板具有与电池壳体相同的极性。封口板 在其中央具有贯通孔，具有与电池壳体不同极性的端子部插入贯通孔 中。垫圈介于封口板与端子部之间，以将封口板与端子部进行绝缘。

当电池发生内部短路或外部短路、流过短路电流、从而产生焦耳热 时，则电池往往发热而产生过热。其中，锂离子二次电池由于具有高能 密度，所以防止过热、从而提高安全性很有必要。于是，人们提出了各 种各样的防止短路的结构。

关于外部短路的防止，人们提出了例如在电池内或将电池作为电源 使用的设备的电路内，编入作为安全元件的PTC(正温度系数：Positive Temperature Coefficient)元件、温度熔断器等的方案。当因外部端子间 的短路而流过过剩的电流、以致电池温度上升时，PTC元件或温度熔断 器将电流阻断。

关于内部短路的防止，人们提出了在正极和负极之间形成耐热性的 绝缘层的方案(专利文献1)。

另外，作为在电池壳体内部防止电池壳体和内部发电元件之间的短 路的方法，人们提出了在电池壳体内表面与电极组相对置的部分上形成 绝缘层的方案(专利文献2、3)。

然而，当因异物的混入、电池的落下、来自外部的冲击等而使垫圈 破损时，则圆筒形电池的封口板与电池壳体之间、或方形电池的端子部 与封口板之间的绝缘变得不充分，从而有可能发生短路。专利文献1～3 所提案的电池可以抑制电极组和电池壳体之间的短路，却不能防止因垫 圈的破损引起的短路。当产生这样的短路时，由于没有介入PTC元件 等安全元件而继续流过过剩的电流，以至于电池往往产生过热。

专利文献1：特开平7-220759号公报

专利文献2：特开平11-273738号公报

专利文献3：特开2007-242602号公报

发明内容

于是，本发明的目的在于提供一种电池，万一在垫圈发生了破损的 情况下，也可以防止电池壳体与封口板之间的短路、或者封口板与端子 部之间的短路，从而兼顾优良的安全性和高容量。

本发明的电池的一种方案(电池X)包括：具有底部、侧壁和上部 开口的电池壳体，电极组，电解质以及覆盖收纳着电极组和电解质的电 池壳体的上部开口的封口板；电极组包括正极、负极以及介于正极和负 极之间的隔膜；垫圈介于电池壳体的开口部和封口板之间；在电池壳体 的开口部和垫圈之间具有第1高电阻层，或者在封口板和垫圈之间具有 第2高电阻层。

由于具有上述的构造，所以当垫圈因异物的咬入等而薄壁化，或者 万一发生破损时，也因高电阻层而可以防止电池壳体和封口板的短路。

电池X也可以具有第1高电阻层和第2高电阻层两者。

在电池X中，第1高电阻层优选介入电池壳体的开口部和垫圈的整 个对置部分间，第2高电阻层优选介入封口板和垫圈的整个对置部分间。

电池壳体优选在开口部和与电极组对置的侧壁之间，朝向电池的内 侧而具有缩颈的阶梯部，阶梯部的凸面具有第3高电阻层。

电池壳体的开口端部优选具有第4高电阻层。

另外，本发明的电池的另一种方案(电池Y)包括：具有底部、侧 壁和上部开口的电池壳体，电极组，电解质以及覆盖收纳着电极组和电 解质的电池壳体的上部开口的封口板；电极组包括正极、负极以及介于 正极和负极之间的隔膜；封口板具有沿电池壳体的开口部的形状，且在 中央具有贯通孔，并在贯通孔中插入有端子部；垫圈介于封口板和端子 部之间；在封口板和垫圈之间具有第1高电阻层，或者在端子部和垫圈 之间具有第2高电阻层。

电池Y也可以具有第1高电阻层和第2高电阻层两者。