[发明专利]电池有效

专利信息
申请号: 201380071371.2 申请日: 2013-01-29
公开(公告)号: CN104956535B 公开(公告)日: 2018-02-23
发明(设计)人: 斋藤平;神谷正人;寺岛纯平;镰仓步;铃木信司 申请(专利权)人: 丰田自动车株式会社;株式会社丰田自动织机
主分类号: H01M10/04 分类号: H01M10/04;H01M10/05
代理公司: 北京市中咨律师事务所11247 代理人: 段承恩,杨光军
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 电池
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种具备电极体和正极端子构件的电池,所述电极体是将分别成为带状的正极板和负极板隔着隔板相互重叠并绕轴线以扁平状卷绕而成的,所述正极端子构件与位于该电极体的轴线方向一侧的正极突出卷绕部连接。

背景技术

一直以来,作为电池的电极体,已知将带状的正极板和带状的负极板隔着由多孔质树脂制成的带状隔板相互重叠并绕轴线以扁平状卷绕而成的电极体。该电极体具有正极突出卷绕部,所述正极突出卷绕部是正极板的宽度方向一侧的边缘部从隔板向轴线方向的一侧以扁平螺旋状突出而形成的。并且,电池的正极端子构件的端子连接部通过焊接等与该正极突出卷绕部连接。例如专利文献1中,公开了具备这样的扁平状卷绕型的电极体和正极端子构件的电池(参照专利文献1的图1~图3等)。

在先技术文献

专利文献1:日本特开2008-251256号公报

发明内容

扁平状卷绕型的电极体,因过充电等使电极体异常发热的情况下,在正极板之中以最小的曲率半径(以最大的曲率)弯曲的最内周的弯曲部(正极最内周弯曲部)和与其相对的负极板之间,最容易发生短路。其理由如下。即,卷绕型的电极体,越靠径向内侧的部位越容易积蓄热量。电极体之中容易发生短路的部分是正极板和负极板隔着隔板相对的部分,因此如果将位于比其靠径向内侧的负极板、隔板的所谓废弃卷绕部分除外来考虑, 则上述的正极最内周弯曲部和与其相对的负极板位于最接近径向内侧的位置。因此,在正极最内周弯曲部的附近温度最高。

隔板如果温度升高则进行热收缩,因此在隔板之中面向正极最内周弯曲部的部分,隔板在其宽度方向(电极体的轴线方向)上热收缩、尺寸变小。如果该收缩大程度地发生,则有时在正极最内周弯曲部和与其相对的负极板之间产生不隔着隔板的部分,正极板(其正极最内周弯曲部)与负极板接触从而发生短路。

此外,即使是在对电池的厚度方向(扁平状卷绕型的电极体的厚度方向)施加载荷的状态下使用电池的情况,在位于电极体的电极体宽度方向两端的弯曲部(一侧弯曲端部和另一侧弯曲端部),施加于隔板的载荷(面压力)变小,因此隔板容易移动,隔板容易大程度地热收缩。特别是电极体宽度方向的两端各自的弯曲部(一侧弯曲端部和另一侧弯曲端部)之中正极板的最内周的部分,在其径向内侧不存在正极板和负极板重叠的部分,因此认为面向它的隔板容易移动,隔板容易大程度地热收缩。

另外,使用铝作为正极板的正极电极箔,使用铜作为负极板的负极电极箔的情况等,正极板的导热性低于负极板的导热性的情况下,相对地正极板的散热变差,因此在电极体之中,在轴线方向的正极电极箔突出一侧(正极突出卷绕部侧)温度增高。因此,在电极体之中正极突出卷绕部侧,隔板在其宽度方向(电极体的轴线方向)上大程度地热收缩,正极板与负极板接触从而容易发生短路。即,扁平状卷绕型的电极体异常发热的情况下,在正极最内周弯曲部之中正极突出卷绕部侧(轴线方向的一侧)最容易发生短路。

此外,得知正极突出卷绕部之中与正极端子构件的端子连接部连接的正极连接部,越接近正极最内周弯曲部而存在,在电极体异常发热的情况下越容易在正极最内周弯曲部发生短路。其理由推测如下。即,将正极端子构件的端子连接部通过焊接等与电极体的正极突出卷绕部连接而形成正极连接部时,如果将构成正极突出卷绕部的正极板的边缘部在电极体的厚度方向上按压、将边缘部收拢,则应力施加于隔板,隔板在其长度方向上 向正极连接部拉伸。因此,如果在正极连接部的附近存在正极最内周弯曲部,则在面向正极最内周弯曲部的隔板(特别是其中电极体的轴线方向的正极突出卷绕部侧)上产生大的应力(在隔板的长度方向上施加的拉伸应力)。产生了这样的应力的部分的隔板,如果温度升高则消除应力,进行收缩回到延伸前的状态。因此推测,如果该收缩大程度地发生,则正极板的正极最内周弯曲部(特别是其中电极体的轴线方向的正极突出卷绕部侧)和与其相对的负极板会接触从而发生短路。

本发明是鉴于该状况而完成的,提供一种在扁平状卷绕型的电极体异常发热的情况下,能够在电极体之中正极最内周弯曲部的正极突出卷绕部侧(轴线方向的一侧)合适地抑制短路发生的电池。

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