JP2013175280A - Secondary battery - Google Patents
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Abstract
【課題】電極群内に発生したガスを容易に電池の外部に排出できる二次電池を提供することを目的とする。
【解決手段】閉じられた一端と開かれた他端を有する電池ケースと、電池ケースに収納され、中心孔を有する電極群と、電極群の一端側に配置される凸型板と、電池ケースの他端側に設けられた安全弁とを備え、凸型板は、中心孔に対応する位置に電池ケースの一端に接続した凸部を有し、凸部の側面に側面孔と、外周部に外周孔が形成されることにより、電池ケースの閉じられた一端側から排出されるガスは、まず凸型板の外周孔を通過し、つぎに電池ケースの一端側にある空隙部を通過し、凸型板の凸部の側面の側面孔を通過し、つぎに中芯の中空部を通過し、つぎに安全弁の開裂部を通過して電池ケースの他端側に排出することが可能となる。
【選択図】図1An object of the present invention is to provide a secondary battery capable of easily discharging gas generated in an electrode group to the outside of the battery.
A battery case having a closed end and an open other end, an electrode group housed in the battery case and having a central hole, a convex plate disposed on one end side of the electrode group, and a battery case The convex plate has a convex portion connected to one end of the battery case at a position corresponding to the central hole, a side hole on the side surface of the convex portion, and an outer peripheral portion. By forming the outer peripheral hole, the gas discharged from the closed one end side of the battery case first passes through the outer peripheral hole of the convex plate, and then passes through the gap on the one end side of the battery case, It passes through the side hole on the side of the convex part of the convex plate, then passes through the hollow part of the core, and then passes through the cleaving part of the safety valve and can be discharged to the other end side of the battery case. .
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、二次電池に関し、特に電池内でガスが発生した場合の防爆排気能力を向上するために、ガスの流路を備えた二次電池に関するものである。 The present invention relates to a secondary battery, and more particularly to a secondary battery having a gas flow path in order to improve the explosion-proof exhaust capability when gas is generated in the battery.
近年、省資源や省エネルギーの観点から、繰り返し使用できるニッケル水素、ニッケルカドミウムやリチウムイオンなどの二次電池への需要が高まっている。中でもリチウムイオン二次電池は、軽量でありながら、起電力が高く、高エネルギー密度であるという特徴を有している。そのため、携帯電話やデジタルカメラ、ビデオカメラ、ノート型パソコンなどの様々な種類の携帯型電子機器や移動体通信機器の駆動用電源としての需要が拡大している。また化石燃料の使用量の低減やCO2の排出量を削減するために、二次電池を自動車などのモータ駆動用の電源として利用するための検討が進んでいる。 In recent years, demand for secondary batteries such as nickel metal hydride, nickel cadmium, and lithium ion that can be repeatedly used is increasing from the viewpoint of resource saving and energy saving. Among these, lithium ion secondary batteries are characterized by high electromotive force and high energy density while being lightweight. For this reason, there is an increasing demand for power sources for driving various types of portable electronic devices such as mobile phones, digital cameras, video cameras, laptop computers, and mobile communication devices. Further, in order to reduce the amount of fossil fuel used and the amount of CO2 emission, studies are underway to use a secondary battery as a power source for driving a motor of an automobile or the like.
電源としての二次電池には高エネルギー密度化が求められている。一方、エネルギー密度が高くなった二次電池に不具合が生じた場合、内部に蓄積されたエネルギーが無制御に放出される。このような事態を防ぐため、種々の安全構造も並行して検討されている。 A secondary battery as a power source is required to have a high energy density. On the other hand, when a failure occurs in the secondary battery having a high energy density, the energy stored therein is released without control. In order to prevent such a situation, various safety structures have been studied in parallel.
図9は、従来の二次電池300の構成を模式的に示した断面図である。ここでは、例として、円筒形のリチウムイオン二次電池を説明する。この二次電池300は、内部短絡等の発生により電池内の圧力が上昇したとき、ガスを電池外に放出する安全機構を備えている。以下、図9を参照しながら、二次電池300の具体的な構成を説明する。
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a conventional
図9に示すように、正極1と負極2とがセパレータ3を介して捲回された電極群4が、非水電解液とともに、電池ケース7に収容されている。電極群4の上下には、絶縁板9、10が配され、正極1は、正極リード5を介してフィルタ12に接合され、負極2は、負極リード6を介して負極端子を兼ねる電池ケース7の底部に接合されている。
As shown in FIG. 9, an
フィルタ12は、インナーキャップ13に接続され、インナーキャップ13の突起部は、金属製の弁体14に接合されている。さらに、弁体14は、正極端子を兼ねる端子板8に接続されている。そして、端子板8、弁体14、インナーキャップ13、及びフィルタ12が一体となって、ガスケット11を介して、電池ケース7の開口部が封口されている。
The
二次電池300に内部短絡等が発生して、二次電池300内の圧力が上昇すると、弁体14が端子板8に向かって膨れ、インナーキャップ13と弁体14との接合がはずれると、電流経路が遮断される。さらに二次電池300内の圧力が上昇すると、弁体14が破断する。これによって、二次電池300内に発生したガスは、フィルタ12の貫通孔12a、インナーキャップ13の貫通孔13a、弁体14の裂け目、そして、端子板8の開放部8aを介して、外部へ排出される。
When an internal short circuit or the like occurs in the
しかし、絶縁板10は中心以外に孔を有していないので、電池ケース7の底側に排出されるガスは、電池ケース7の上側の弁体14の方向への移動が阻止される。また、電極群4内でガスが発生する状況下では、電池内部は高温になっているので、電極群4の下側にあるセパレータ3および絶縁板10が軟化し、電池ケース7の底に貼り付くように変形している。したがって、発生したガスの弁体14の方向への移動はさらに阻止される。この結果、発生したガスを電池の外部に排出することが困難になる。また、このようにガスが電池の外部に排出されないことが原因で不安全な状態になってしまうこともある。
However, since the
電池ケースの底側へ排出されるガスの対策を行った二次電池に関する記載が、例えば特許文献1にある。
For example,
特許文献1には、図10に示すように、二次電池400は、電極群4の空間部に収納される略円筒形の中芯25と、電極群4の底側に配置される絶縁板10と有孔板20とを有し、有孔板20に中心孔20aと外周孔20bが形成されている。そして、有孔板20には電池ケース7の底側の方向に凸部20cを形成されている、二次電池の技術が開示されている。
In
この二次電池400によれば、電極群4の空間部に収納される略円筒形の中芯25と、電極群4の底側に配置される外周孔20bを備える有孔板20とを有するので、電極群4内に発生したガスのうち、電池ケース7の底側から排出されたガスは、まず有孔板20の外周孔20bを通過し、つぎに電池ケース7の底側にある空隙部を通過し、つぎに有孔板20の中心孔20aと中芯15の中空部を通過し、つぎに弁体14の裂け目を通過して電池ケース7の端子板8の開放部8aを介して、外部へ排出される。この為、電池の底部付近でガス発生が起こっても、電池の外部へスムーズなガス排気を可能としている。
According to the
しかしながら特許文献1に開示された技術は、有孔板20の凸部20cで電池ケース7の底側に空隙部を形成しているので、有孔板20が変形しないときの効果を前提にしているため、有孔板20が電池ケース7の底側に貼り付くように変形して、電池ケース7の底側にある空隙部がなくなった場合、発生したガスの中芯16の開口部への移動は阻止される。この結果、発生したガスを電池の外部に排出することが困難になる。また、従来の二次電池において、負極2は負極リード6を介して負極端子を兼ねる電池ケース7の底部に接合されている必要があるので、負極リード6と電池ケース7の底部との困難な溶接を行う必要があった。また、負極リード6と電池ケースの接続は、溶接の容易性の他に、二次電池の高出力化を妨げる要因となっていた。
However, since the technique disclosed in
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、電極群4内に発生したガスを容易に電池の外部に排出できる二次電池を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a secondary battery that can easily discharge the gas generated in the
前記従来の課題を解決するために、本発明の二次電池は、閉じられた一端と開かれた他端を有する電池ケースと、電池ケースに収納され、中心孔を有する電極群と、電極群の一端側に配置される凸型板と、電池ケースの他端側に設けられた安全弁とを備え、凸型板は、中心孔に対応する位置に電池ケースの一端に接続した凸部を有し、凸部の側面に側面孔と、外周部に外周孔が形成されていることを特徴とする。 In order to solve the conventional problems, a secondary battery of the present invention includes a battery case having a closed end and an open other end, an electrode group housed in the battery case and having a central hole, and an electrode group A convex plate disposed on one end of the battery case and a safety valve provided on the other end of the battery case. The convex plate has a convex portion connected to one end of the battery case at a position corresponding to the center hole. And the side hole is formed in the side surface of the convex part, and the outer peripheral hole is formed in the outer peripheral part.
本構成によって、電極群内に発生したガスのうち、電池ケースの閉じられた一端側から排出されるガスは、まず凸型板の外周孔を通過し、つぎに電池ケースの一端側にある空隙部を通過し、凸型板の凸部の側面の側面孔を通過し、つぎに中芯の中空部を通過し、つぎに安全弁の開裂部を通過して電池ケースの他端側に排出することが可能となる。 With this configuration, of the gas generated in the electrode group, the gas discharged from the closed one end side of the battery case first passes through the outer peripheral hole of the convex plate, and then the gap on the one end side of the battery case Through the side, through the side hole on the side of the convex part of the convex plate, then through the hollow part of the core, and then through the cleaving part of the safety valve and discharged to the other end of the battery case It becomes possible.
本発明の二次電池モジュールは、凸型板の外周孔と、凸型板と電池ケースの間の空隙部と、凸型板の凸部の側面孔と中芯の中空部と、安全弁とにより、電池ケースの閉じられた一端側から排出されるガスの排出路を設けることにより、電池ケースの閉じられた一端側から排出されるガスを電池の外部に排出することができる。 The secondary battery module of the present invention includes an outer peripheral hole of the convex plate, a gap between the convex plate and the battery case, a side hole of the convex portion of the convex plate, a hollow portion of the core, and a safety valve. By providing a discharge path for the gas discharged from the closed one end side of the battery case, the gas discharged from the closed one end side of the battery case can be discharged to the outside of the battery.
以下本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1における二次電池100の構成を模式的に示した断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a
本発明における二次電池100は、例えば、図1に示すような、円筒形のリチウムイオン二次電池を採用することができる。このリチウムイオン二次電池は、ノート型パソコン等の携帯用電子機器の電源として使用される汎用電池であってもよい。この場合、高性能の汎用電池を、電池モジュールの二次電池として使用することができるため、電池モジュールの高性能化、低コスト化をより容易に図ることができる。また、二次電池100は、内部短絡等の発生により電池内の圧力が上昇したとき、ガスを電池外に放出する安全機構を備えている。以下、図1を参照しながら、二次電池100の具体的な構成を説明する。
As the
図1に示すように、正極1と負極2とがセパレータ3を介して捲回された電極群4が、非水電解液とともに、電池ケース7に収容されている。このとき、電極群4の中央の空間部に略円筒形の中芯15を収納している。電極群4の上下には、絶縁板9、絶縁板10、金属製の凸型板16が配され、正極1は、正極リード5を介してフィルタ12に接合され、負極2は、負極リード6を介して電池ケース7の底部に接合されている。
As shown in FIG. 1, an
フィルタ12は、インナーキャップ13に接続され、インナーキャップ13の突起部は、金属製の弁体14に接合されている。さらに、弁体14は、正極端子を兼ねる端子板8に接続されている。そして、端子板8、弁体14、インナーキャップ13、及びフィルタ12が一体となって、ガスケット11を介して、電池ケース7の開口部が封口されている。
The
二次電池100に内部短絡等が発生して、二次電池100内の圧力が上昇すると、弁体14が端子板8に向かって膨れ、インナーキャップ13と弁体14との接合がはずれると、電流経路が遮断される。さらに二次電池100内の圧力が上昇すると、弁体14が破断する。これによって、二次電池100内に発生したガスは、フィルタ12の貫通孔12a、インナーキャップ13の貫通孔13a、弁体14の裂け目、そして、端子板8の開放部8aを介して、外部へ排出される。
When an internal short circuit or the like occurs in the
電極群4の上下に配置されている絶縁板9、絶縁板10、凸型板16について更に説明する。絶縁板9は、平板状で大きな中央孔9aを有している。そして、絶縁板10は、中芯15に対応する位置、つまり電極部4の中央に中央孔10aと、絶縁板10の外周部に外周孔10cが形成されている。そして、凸型板16は、中芯15に対応する位置、つまり電極部4の中央に電池ケース7の閉じられた一端に接続した凸部16aを有した形状をして、凸部16aの側面に側面孔16bと凸型板16の外周部に外周孔16cが形成されている。言い換えると、凸型板16は麦わら帽子の縁と頭部分の垂直部に孔が開いた形状である。
The insulating
また、凸型板16の側面孔16bと外周孔16cについて説明する。図2は、本発明の実施例1における二次電池の凸型板16を模式的に示した概要図で、図2(a)は上面図で、図2(b)は側面図である。図2(a)のように、凸型板16は、外周の平坦部に外周孔16cを等角度間隔で有している。また、中央の凸部16aの底面には孔は開いていない。しかし、図2(b)のように凸型板16の凸部16aの側面には、側面孔16bを外周孔16cと同じ角度の等角度間隔で有している。
Further, the side holes 16b and the outer
更に、二次電池100の電極群4内に発生したガスの排出路について詳細に説明する。電極群4で発生したガスは、正極1、負極2、セパレータ3に沿うので、電池ケース7の閉じられた一端の方向(絶縁板10の方向)と開かれた他端の方向(絶縁板9の方向)の2方向に排出される。
Furthermore, the discharge path of the gas generated in the
開かれた他端の方向に排出されるガスは、絶縁板9の中央の大きな孔を通り、フィルタ12の貫通孔12a、インナーキャップ13の貫通孔13a、弁体14の裂け目、そして、端子板8の開放部8aを介して、外部へ排出される。
The gas discharged in the direction of the opened other end passes through a large hole in the center of the insulating
また、一端の方向に排出されるガスは、まず絶縁板10の外周孔10cを通過し、つぎに凸型板16の外周孔16cを通過し、つぎに電池ケース7の底側にある空隙部を通過し、つぎに凸型板16の側面孔16bと中芯15の中空部を通過し、フィルタ12の貫通孔12a、インナーキャップ13の貫通孔13a、弁体14の裂け目、そして、端子板8の開放部8aを介して、外部へ排出される。
In addition, the gas discharged in the direction of one end first passes through the outer
また、図1のように、端子板(正極端子)8の開放部8aを端子板(正極端子)8の中心に配置することにより、絶縁板10、凸型板16の凸部16aの中心、中芯15の孔中心、フィルタ12の孔中心、インナーキャップ13の孔中心、正極の端子板8の孔中心を一直線に結んでいる。これにより、電池ケース7の閉じられた一端側に向かって発生したガスは、各々の孔を通って一直線に排出することができる。
Further, as shown in FIG. 1, by arranging the
また、電池ケース7の閉じられた一端の角部の内面Rは、深絞りにより外面Rよりも大きい半径に形成されている。これにより、電池ケース7の閉じられた一端側に向かって発生したガス、特に、電池ケース7の外周付近に発生しているガスは、内面Rに沿って排出方向が曲がるので、スムーズに凸型板16の側面孔16bの方向に向かうことができる。
In addition, the inner surface R of the corner portion of the
次に、二次電池100の組立てについて説明する。図3は、本発明の実施例1における二次電池の組立てを模式的に示した断面図である。まず、捲回された電極群4の正極側を下面、負極側を上面に配置し、電極群4の正極側の上に絶縁板10を載せ、更に、絶縁板10の上に凸型板16を載せて、電極群4の負極側から出ている負極リード6を凸型板16の凸部16aの上に来るように折り曲げる。そして、電極群4を凸型板16側から電池ケース7を被せる。つまり、電極群4を凸型板16側から電池ケース7に挿入する。そして、電極群4の中心孔から挿入した溶接電極と、電池ケース7の底面側に配置した溶接電極により、負極リード6と、凸型板16と、電池ケース7とを抵抗溶接する。
Next, assembly of the
抵抗溶接後、中芯15を電極群4の中心孔に挿入し、最後に、絶縁板9、端子板8、弁体14、インナーキャップ13、及びフィルタ12などで電池ケース7の開かれた他端である開口部を封口する。
After resistance welding, the
かかる構成によれば、電池ケースの閉じられた一端側に配置され、凸部と外周孔と側面孔を有する凸型板と、電極群の中央に収納される略円筒形の中芯により、電極群内に発生したガスのうち、電池ケースの閉じられた一端側から排出されるガスは、まず凸型板の外周孔を通過し、つぎに電池ケースの一端側にある空隙部を通過し、凸型板の凸部の側面の側面孔を通過し、つぎに中芯の中空部を通過し、つぎに安全弁の開裂部を通過して電池ケースの他端側に排出することが可能となる。 According to such a configuration, the electrode is formed by the convex plate having the convex portion, the outer peripheral hole, and the side hole disposed on the closed one end side of the battery case, and the substantially cylindrical central core housed in the center of the electrode group. Among the gases generated in the group, the gas discharged from the closed one end side of the battery case first passes through the outer peripheral hole of the convex plate, and then passes through the gap on the one end side of the battery case, It passes through the side hole on the side of the convex part of the convex plate, then passes through the hollow part of the core, and then passes through the cleaving part of the safety valve and can be discharged to the other end side of the battery case. .
なお、本実施例において、凸型板16に側面孔16bを開けるとしたが、この側面孔16bを下方から上方に向けた斜め孔であるとしてもよい。これにより、凸型板16の側面孔16bの横から入ってきたガスを180°反対側の側面孔16bから出て行くことを防ぐと共に、側面孔16bから入ってきたガスを中芯15の方向に導くことができる。
In the present embodiment, the
なお、本実施例において、負極2は負極リード6を介して電池ケース7の底部に接合されているとしたが、負極2は負極リード6を介して凸型板16の周辺部に溶接され、そして、凸型板16の凸部16aが電池ケース7の底部に接合されているとしてもよい。例えば、図4のように、電極群4に絶縁板10と凸型板16を接続させ、負極2に接続された複数の負極リード6を凸型板16の周辺部に接続する。図4では、2本の負極リードを示したが、負極リード6を3本以上に増やすことも可能である。そして、電極群4と絶縁板10と凸型板16が一体になったものを電池ケース7に挿入し、凸型板16の凸部16aと電池ケース7の底部とを溶接する。これにより、電極群4と電池ケース7との溶接が容易で、且つ、負極2を複数の負極リード6で凸型板16に接続することで、二次電池の高出力化に対応することができる。
In this embodiment, the
なお、本実施例において、凸型板16の周辺孔を図2のように丸孔を数個開ける形としたが、図5のように凸型板16の中心から周辺に向かった扇形や矩形の孔としてもよい。電極群4のガス放出の場所が孔でない金属部であったとき、ガスは正極1と負極2とセパレータ3が捲回されている方向、つまり、円周方向にガスが出ようとするので、捲回方向の近辺に穴があることが望ましい。
In this embodiment, the peripheral hole of the
なお、本実施例において、電極群4の中心孔に中芯15を挿入するとしたが、電極群4に対して押圧による破壊の可能性が低いのであれば、中芯を不要としてもよい。
In the present embodiment, the
なお、二次電池100を円筒形電池としたが、角形電池であってもよい。また、二次電池の種類は特に制限されず、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水二次電池等を使用することができる。
Although the
実施例1については、電極群の負極に接続された負極リードを電池ケースの底面に溶接するとした。実施例2では、電極群の負極を凸型板(集電板)に直接溶着させた端面集電を行うことにより、電極群の負極の電池ケースへの溶接性の改善と二次電池の高出力化に対応できるように改善を行っている。 For Example 1, the negative electrode lead connected to the negative electrode of the electrode group was welded to the bottom surface of the battery case. In Example 2, the end face current collection was performed by directly welding the negative electrode of the electrode group to the convex plate (current collector plate), thereby improving the weldability of the negative electrode of the electrode group to the battery case and improving the secondary battery Improvements have been made to support output.
図6は、本発明の実施例2における二次電池200の構成を模式的に示した断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the
本発明における二次電池200は、例えば、図6に示すような、円筒形のリチウムイオン二次電池を採用することができる。このリチウムイオン二次電池は、ノート型パソコン等の携帯用電子機器の電源として使用される汎用電池であってもよい。この場合、高性能の汎用電池を、電池モジュールの二次電池として使用することができるため、電池モジュールの高性能化、低コスト化をより容易に図ることができる。また、二次電池200は、内部短絡等の発生により電池内の圧力が上昇したとき、ガスを電池外に放出する安全機構を備えている。以下、図6を参照しながら、二次電池200の具体的な構成を説明する。
As the
図6に示すように、正極1と負極2とがセパレータ3を介して捲回された電極群4が、非水電解液とともに、電池ケース7に収容されている。このとき、電極群4の中央の空間部に略円筒形の中芯15を収納している。電極群4の上下には、絶縁板9、凸型板(集電板)17が配され、正極1は、正極リード5を介してフィルタ12に接合され、負極2は、心材により凸型板(集電板)17に溶着されて端面集電が可能となっている。更に凸型板(集電板)17が電池ケース7の底部に接合されている。
As shown in FIG. 6, an
フィルタ12は、インナーキャップ13に接続され、インナーキャップ13の突起部は、金属製の弁体14に接合されている。さらに、弁体14は、正極端子を兼ねる端子板8に接続されている。そして、端子板8、弁体14、インナーキャップ13、及びフィルタ12が一体となって、ガスケット11を介して、電池ケース7の開口部が封口されている。
The
二次電池200に内部短絡等が発生して、二次電池200内の圧力が上昇すると、弁体14が端子板8に向かって膨れ、インナーキャップ13と弁体14との接合がはずれると、電流経路が遮断される。さらに二次電池200内の圧力が上昇すると、弁体14が破断する。これによって、二次電池200内に発生したガスは、フィルタ12の貫通孔12a、インナーキャップ13の貫通孔13a、弁体14の裂け目、そして、端子板8の開放部8aを介して、外部へ排出される。
When an internal short circuit occurs in the
電極群4の上下に配置されている絶縁板9、凸型板(集電板)17について更に説明する。絶縁板9は、平板状で大きな中央孔9aを有している。そして、凸型板(集電板)17は、中芯15に対応する位置、つまり電極部4の中央に電池ケース7の閉じられた一端に接続した凸部17aを有した形状をして、凸部17aの側面に側面孔17bと集電板の外周部に外周孔17cが形成されている。言い換えると、凸型板(集電板)17は麦わら帽子の縁と頭部分の垂直部に孔が開いた形状である。
The insulating
また、凸型板(集電板)17の側面孔17bと外周孔17cについて説明する。図7は、本発明の実施例2における二次電池の凸型板(集電板)17を模式的に示した概要図で、図7(a)は上面図で、図7(b)は側面図である。図7(a)のように、凸型板(集電板)17は、外周の平坦部に外周孔17cを等角度間隔で有している。また、中央の凸部17aの底面には孔は開いていない。しかし、図7(b)のように凸型板(集電板)17の凸部17aの側面には、側面孔17bを外周孔17cと同じ角度の等角度間隔で有している。
Further, the
更に、二次電池200の電極群4内に発生したガスの排出路について詳細に説明する。電極群4で発生したガスは、正極1、負極2、セパレータ3に沿うので、電池ケース7の閉じられた一端の方向(凸型板(集電板)17の方向)と開かれた他端の方向(絶縁板9の方向)の2方向に排出される。
Furthermore, the discharge path of the gas generated in the
開かれた他端の方向に排出されるガスは、絶縁板9の中央の大きな孔を通り、フィルタ12の貫通孔12a、インナーキャップ13の貫通孔13a、弁体14の裂け目、そして、端子板8の開放部8aを介して、外部へ排出される。
The gas discharged in the direction of the opened other end passes through a large hole in the center of the insulating
また、一端の方向に排出されるガスは、まず凸型板(集電板)17の外周孔17cを通過し、つぎに電池ケース7の底側にある空隙部を通過し、つぎに凸型板(集電板)17の側面孔17bと中芯15の中空部を通過し、フィルタ12の貫通孔12a、インナーキャップ13の貫通孔13a、弁体14の裂け目、そして、端子板8の開放部8aを介して、外部へ排出される。
Further, the gas discharged in the direction of one end first passes through the outer
また、図6のように、端子板(正極端子)8の開放部8aを端子板(正極端子)8の中心に配置することにより、凸型板(集電板)17の凸部17aの中心、中芯15の孔中心、フィルタ12の孔中心、インナーキャップ13の孔中心、正極の端子板8の孔中心を一直線に結んでいる。これにより、電池ケース7の閉じられた一端側に向かって発生したガスは、各々の孔を通って一直線に排出することができる。
Further, as shown in FIG. 6, by arranging the
また、電池ケース7の閉じられた一端の角部の内面Rは、深絞りにより外面Rよりも大きい半径に形成されている。これにより、電池ケース7の閉じられた一端側に向かって発生したガス、特に、電池ケース7の外周付近に発生しているガスは、内面Rに沿って排出方向が曲がるので、スムーズに凸型板(集電板)17の側面孔17bの方向に向かうことができる。
In addition, the inner surface R of the corner portion of the
次に、二次電池200の組立てについて説明する。図8は、本発明の実施例2における二次電池の組立てを模式的に示した断面図である。まず、捲回された電極群4の正極側を下面、負極側を上面に配置し、電極群4の負極側の上に凸型板(集電板)17を載せ、負極2の心材を凸型板(集電板)17に溶着する。そして、電極群4を凸型板(集電板)17側から電池ケース7を被せる。つまり、電極群4を凸型板(集電板)17側から電池ケース7に挿入する。そして、電極群4の中心孔から挿入した溶接電極と、電池ケース7の底面側に配置した溶接電極により、凸型板(集電板)17と、電池ケース7とを抵抗溶接する。
Next, assembly of the
抵抗溶接後、中芯15を電極群4の中心孔に挿入し、最後に、絶縁板9、端子板8、弁体14、インナーキャップ13、及びフィルタ12などで電池ケース7の開かれた他端である開口部を封口する。
After resistance welding, the
かかる構成によれば、電池ケースの閉じられた一端側に配置され、凸部と外周孔と側面孔を有する集電板と、電極群の中央に収納される略円筒形の中芯により、電極群内に発生したガスのうち、電池ケースの閉じられた一端側から排出されるガスは、まず集電板の外周孔を通過し、つぎに電池ケースの一端側にある空隙部を通過し、集電板の凸部の側面の側面孔を通過し、つぎに中芯の中空部を通過し、つぎに安全弁の開裂部を通過して電池ケースの他端側に排出することが可能となる。更に、電極群の負極の電池ケースへの溶接性の改善と二次電池の高出力化に対応できるように改善を行うことが可能となる。 According to such a configuration, the electrode is provided by the current collector plate having the convex portion, the outer peripheral hole, and the side hole disposed on the closed one end side of the battery case, and the substantially cylindrical central core housed in the center of the electrode group. Among the gases generated in the group, the gas discharged from the closed one end side of the battery case first passes through the outer peripheral hole of the current collector plate, then passes through the gap on the one end side of the battery case, It passes through the side hole on the side surface of the convex part of the current collector plate, then passes through the hollow part of the core, and then passes through the cleavage part of the safety valve and can be discharged to the other end side of the battery case. . Furthermore, it becomes possible to improve so as to cope with improvement in weldability of the negative electrode of the electrode group to the battery case and higher output of the secondary battery.
なお、本実施例において、凸型板(集電板)17に側面孔17bを開けるとしたが、この側面孔17bを下方から上方に向けた斜め孔であるとしてもよい。これにより、凸型板(集電板)17の側面孔17bの横から入ってきたガスを180°反対側の側面孔17bから出て行くことを防ぐと共に、側面孔17bから入ってきたガスを中芯15の方向に導くことができる。
In the present embodiment, the
なお、二次電池200を円筒形電池としたが、角形電池であってもよい。また、二次電池の種類は特に制限されず、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水二次電池等を使用することができる。
The
本発明は、自動車、電動バイク、パソコン、携帯機器又は電動遊具等の駆動用電源として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a driving power source for automobiles, electric motorcycles, personal computers, portable devices, electric playground equipment and the like.
1 正極
2 負極
3 セパレータ
4 電極群
5 正極リード
6 負極リード
7 電池ケース
8 端子板(正極端子)
8a 開放部
9 絶縁板
9a 中央孔
10 絶縁板
10a 中央孔
10c 外周孔
11 ガスケット
12 フィルタ
12a 貫通孔
13 インナーキャップ
13a 貫通孔
14 弁体
15 中芯
16 凸型板
16a 凸部
16b 側面孔
16c 外周孔
17 凸型板(集電板)
17a 凸部
17b 側面孔
17c 外周孔
100、100b、200 二次電池
DESCRIPTION OF
17a
Claims (5)
前記電池ケースに収納され、中心孔を有する電極群と、
前記電極群の前記一端側に配置される凸型板と、
前記電池ケースの前記他端側に設けられた安全弁とを備え、
前記凸型板は、前記中心孔に対応する位置に前記電池ケースの前記一端に接続した凸部を有し、前記凸部の側面に側面孔と、外周部に外周孔が形成されていることを特徴とする二次電池。 A battery case having one closed end and the other open end;
An electrode group housed in the battery case and having a central hole;
A convex plate disposed on the one end side of the electrode group;
A safety valve provided on the other end side of the battery case,
The convex plate has a convex portion connected to the one end of the battery case at a position corresponding to the central hole, and a side hole is formed on a side surface of the convex portion, and an outer peripheral hole is formed on an outer peripheral portion. A secondary battery characterized by.
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