[发明专利]密闭型二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及密闭型二次电池。详细而言，涉及具备由于内压上升而工作的电流切断机构的密闭型二次电池。

背景技术

锂二次电池、镍氢电池等二次电池近年来被优选用作个人计算机、移动终端等的所谓的便携式电源、车辆驱动用电源。特别是，轻型且能够得到高能量密度的锂二次电池作为搭载于电动汽车、混合动力汽车等车辆而使用的高输出电源(例如，使与车辆的驱动轮连结的马达驱动的电源)的重要性日益提高。

作为这样的二次电池的典型例子，可列举出将具备正极以及负极的电极体与电解质一起密闭在电池壳体内的密闭结构的电池(密闭型电池)。在对这种电池进行充电处理时，在由于存在坏电池、充电装置发生故障而导致出现错误动作等情况下，可以想象电池被供给通常以上的电流从而陷入过充电状态的情况。在这样的过充电等时，有可能存在电池反应迅速地进行，在被密闭的电池壳体的内部产生气体，该电池壳体的内压(气体压力)上升，由于该异常内压而使该壳体发生变形等情况。为了应对这样的异常时，作为现有技术，提出了一种具备电流切断机构的电池构造，该电流切断机构利用伴随电池异常而上升的电池壳体的内压，来使部件变形并使通电部分物理性地开裂，由此来切断电流。

作为具备了这样的构成的电流切断机构的二次电池所涉及的现有例，可列举出专利文献1。该文献所记载的电流切断机构具备与电极体连接的矩形板状的集电体以及焊接于该集电体的翻转板。若上述电池壳体的内压(壳体内压)上升，则上述翻转板被该壳体内压向远离集电体的方向施力。上述电流切断机构构成为，若上述壳体内压上升到预先设定的压力，则上述翻转板使包含上述焊接的部分的集电体的一部分破裂，并向远离上述集电体的方向变形。这样，集电体的一部分破裂与上述翻转板一起从集电体的主体脱离，从而实现了电流的切断。作为其他的现有例，可列举出专利文献2。

专利文献1:日本国专利申请公开2010－212034号公报

专利文献2:日本国专利申请公开2008－66254号公报

如上述专利文献1所记载那样的构成的电流切断机构中，为了在到达预先设定的壳体内压(即规定的气体压力)时，使该电流切断机构准确地工作来切断电流(换言之，为了控制电流切断机构的工作压)，进行了在集电板中欲破裂的部位预先形成槽(槽口；典型的是集电板的由于冲压加工而设置的刻印)等措置。能够根据该槽的配置、剖面形状，来调节使集电板的一部分从另一部分破裂所需的力(即，集电板的破裂强度)，并将电流切断机构的工作压设定在规定的范围内。

然而，搭载于电动汽车、混合动力汽车(包含插入式混合动力汽车。)等车辆的密闭型二次电池(例如，被用作该车辆的驱动电源的密闭型二次电池)能够与被用作个人计算机、移动终端等的电源的电池(即，居民生活用的电池)无法相比较那样地长时间地使用。这是因为汽车等的使用期间可能达到10年以上(根据情况的不同为20年以上)。因此，对于搭载于车辆的密闭型二次电池的电流切断机构，与居民生活用的电池不同，需要维持这样的长时间地在规定的(预先设定的范围的)壳体内压中准确地工作的性能。

但是，如上述那样，通过槽的形状(例如深度)来设定工作压的类型的电流切断机构倾向于，若具备该电流切断机构的密闭型二次电池的使用期间变长，则上述工作压偏离初始值(制造之后的工作压)的变动变大。作为其主要的原因之一，可认为是由于电池的长期使用而引起的集电板的破裂强度的降低。即，密闭型二次电池(特别是，如锂离子二次电池那样具备非水电解质的电池)即使在该电池的正常充放电方式中也会产生少量的气体，由此壳体内压可能会略微地上升。于是，虽然与电流切断机构的本来的工作压相比是显著地低的压力，但是由于上述壳体内压的上升，相应的应力也施加于翻转板以及焊接于该翻转板的集电板。若长时间地施加这样的应力，则集电板的破裂强度会由于疲劳、蠕变等而逐渐降低，电流切断机构的工作压可能会降低。

发明内容

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种即使长时间的使用，电流切断机构的工作压的变动也少的密闭型二次电池。

本发明人他们对于具备具有由于壳体内压的上升而变形的部位(感压变形部)的部件(感压部件)的电流切断机构进行了各种研究。从而，发现了在上述感压部件的感压变形部发生变形时，会产生其形状发生突跳的现象(即突跳变形)，通过以伴随该突跳变形来切断电流的方式构成上述电流切断机构，就能够解决上述课题，从而完成了本发明。