二次电池的制作方法

本发明涉及二次电池。

背景技术：

1、锂离子二次电池等二次电池例如具备电极体和收容该电极体的电池壳体。电池壳体具备：作为一个面成为开口部的扁平的方型容器的外装体；以及将该外装体的开口部堵塞的平面矩形的封口板。在这种二次电池的电池壳体，有时为了提高安全性而设置气体排出阀。气体排出阀是被设计为当在电池壳体内产生大量的气体时，在预先设定的所希望的压力下开口并将电池壳体内的气体排出的二次电池部件。

2、例如，在专利文献1所记载的封口板设置有在壳体内的压力达到基准压力时将壳体内的气体排放到外部的排气阀(气体排出阀)。该排气阀具有圆形的易断裂槽。该易断裂槽具有直线状的第一槽部、第二槽部以及第三槽部。而且，各个槽部的一方的端部在易断裂槽的中心相交。由此，能够抑制排气阀的工作压力的偏差。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：国际公开第2015/156276号

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、然而，近年来，对二次电池的安全性的要求日益提高，因此，要求提高达到所希望的压力时的气体排出阀的工作稳定性。在此公开的技术是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种气体排出阀的工作稳定性优异的二次电池。

3、用于解决课题的方案

4、为了实现上述目的，通过在此公开的技术提供以下结构的二次电池。

5、在此公开的二次电池具备包括正极和负极的电极体以及收容电极体的电池壳体。该二次电池的电池壳体具备：外装体，该外装体为一个面成为开口部的扁平的方型的容器；平面矩形的封口板，该封口板堵塞外装体的开口部；以及气体排出阀，该气体排出阀设置于封口板。而且，在此处公开的二次电池中，封口板的厚度t1、封口板的短边的长度l1、封口板的长边的长度l2以及封口板的短边方向上的气体排出阀的长度l3满足下述的式(1)～(3)。

6、t1/l1≤0.1   (1)

7、l2/l1≥6    (2)

8、l3/l1≥0.4   (3)

9、而且，在此处公开的二次电池中，所述气体排出阀具备：中心部、形成于所述中心部的周围的周缘部、以及在所述周缘部以包围所述中心部的方式形成的环形的断裂槽，在所述电池壳体内的压力成为规定值以上时所述环形的断裂槽断裂，将所述电池壳体内的气体排出。

10、若具备矩形的封口板的电池壳体的内压大幅上升，则该矩形的封口板会朝向电池壳体外侧弯曲变形为凸状。上述结构的二次电池是基于将该封口板的弯曲变形所产生的应力用于气体排出阀的工作这样的思想而完成的。具体而言，如上述式(1)所示，在将封口板的厚度t1相对于封口板的短边的长度l1的比例(t1/l1)设为一定以下而使封口板的强度降低的情况下，容易产生封口板的弯曲变形。另外，如式(2)所示，在将封口板的长边的长度l2相对于封口板的短边的长度l1的比例(l2/l1)设为一定以上而增大封口板的长边方向的中央部附近的弯曲力矩的情况下，更容易产生封口板的弯曲变形。而且，如式(3)所示，在将气体排出阀的短边方向上的长度l3相对于封口板的短边的长度l1的比例(l3/l1)设为一定以上的情况下，气体排出阀容易因封口板的弯曲变形所产生的应力而工作(开口)。因此，根据在此公开的二次电池，能够在壳体内压达到所希望的压力时使气体排出阀稳定地工作。

11、另外，在此处公开的二次电池的优选的一个方式中，在外装体的开口部嵌入有封口板，以跨越构成开口部的外缘的外装体的上表面和封口板的外表面的方式形成有焊接部。由此，能够以足够的强度接合外装体和封口板。

12、在此处公开的二次电池的优选的一个方式中，在封口板的长边与气体排出阀之间形成有沿着封口板的长边方向延伸的隔热槽。由此，能够抑制将封口板的长边与外装体焊接时的热传递到气体排出阀。由此，能够适当地防止由气体排出阀的热疲劳引起的误工作。另外，形成有上述隔热槽的封口板在壳体内压大幅上升时容易弯曲变形。因此，也能够有助于气体排出阀的工作稳定性的提高。

13、在此处公开的二次电池的优选的一个方式中，在电池壳体的内部收容有多个电极体。由此，能够按每个电极体分散气体产生的定时，使电池壳体的内压逐渐上升。其结果是，能够在电池壳体的内压上升至非常高的区域之前，使气体排出阀工作而排出气体。

14、在此处公开的二次电池的优选的一个方式中，具备贯通封口板的一对电极端子，在封口板形成有供一对电极端子分别插入的两个端子插入孔，封口板的短边的长度l1和封口板的长边方向上的从气体排出阀到端子插入孔的最短距离l4满足下述的式(4)。根据该结构，能够防止气体排出阀附近的封口板的弯曲变形被插入到端子插入孔的集电端子阻碍。

15、l4/l1≥3    (4)

16、在此处公开的二次电池的优选的一个方式中，在封口板形成有与外装体的内部空间连通的注液孔，该注液孔被密封部件密封，封口板的短边的长度l1和封口板的长边方向上的从气体排出阀到注液孔的距离l5满足下述的式(5)。根据该结构，能够防止气体排出阀附近的封口板的弯曲变形被注液孔的密封部件阻碍。

17、l5/l1≥1    (5)

18、在此处公开的二次电池的优选的一个方式中，具备：贯通封口板的一对电极端子；在封口板的外部与电极端子连接的外部导电部件；以及介于封口板的外表面与外部导电部件之间的外部绝缘部件，封口板的短边的长度l1和封口板的长边方向上的从气体排出阀到外部绝缘部件的最短距离l6满足下述的式(6)。根据该结构，能够防止气体排出阀附近的封口板的弯曲变形被外部绝缘部件阻碍。

19、l6/l1≥2    (6)

20、在此处公开的二次电池的优选的一个方式中，外装体具备与封口板的短边分别接合的一对第一侧壁和与封口板的长边分别接合的一对第二侧壁，第一侧壁的厚度比第二侧壁的厚度大。由此，在壳体内压大幅上升时，能够防止外装体的第一侧壁比封口板先变形，能够更适当地防止产生封口板的弯曲变形。

21、在此处公开的二次电池的优选的一个方式中，在外装体的开口部嵌入有封口板，以跨越构成开口部的外缘的外装体的上表面和封口板的外表面的方式形成有焊接部，跨越封口板的长边和第二侧壁的焊接部的深度比跨越封口板的短边和第一侧壁的焊接部的深度大。由此，能够防止封口板的长边处的焊接部剥离而阻碍封口板的弯曲变形。

22、在此处公开的二次电池的优选的一个方式中，封口板的短边方向上的气体排出阀的长度l3和封口板的长边方向上的气体排出阀的长度l7满足下述的式(7)。由此，在封口板弯曲变形时，能够使气体排出阀稳定地工作。

23、0.8≤l3/l7≤2    (7)

24、在此处公开的二次电池的优选的一个方式中，气体排出阀具备中心部、形成于中心部的周围的周缘部、以及在周缘部以包围中心部的方式形成的环形的断裂槽，中心部的截面惯性矩比周缘部的截面惯性矩大。由此，气体排出阀以截面惯性矩相对较低的周缘部为起点而开口，因此，能够进一步提高该气体排出阀的工作稳定性。

25、在此处公开的二次电池的优选的一个方式中，气体排出阀的底面从封口板的内侧面朝向电极体突出，在封口板与电极体之间配置有内部绝缘部件，与封口板垂直的方向上的从气体排出阀的底面到电极体的距离比内部绝缘部件的厚度大。由此，能够防止气体排出阀与电极体的接触，能够抑制气体排出阀的破损、电池壳体与电极体的导通等。

26、在此处公开的二次电池的优选的一个方式中，气体排出阀的底面从封口板的内侧面朝向电极体突出，在封口板形成有与外装体的内部空间连通的注液孔，将该注液孔密封的密封部件从封口板的内侧面朝向电极体突出，在与封口板垂直的方向上，从气体排出阀的底面到电极体的距离比从密封部件到电极体的距离大。由此，能够防止气体排出阀与电极体的接触，能够抑制气体排出阀的破损。

27、在此处公开的二次电池的优选的一个方式中，封口板的短边的长度l1为30mm以上。这种大型二次电池比较难以使气体排出阀稳定地工作。但是，根据在此公开的技术，即便在这样的大型二次电池中，也能够容易地形成工作稳定性优异的气体排出阀。

技术特征：

1.一种二次电池，其中，所述二次电池具备：

2.如权利要求1所述的二次电池，其中，

3.如权利要求2所述的二次电池，其中，

4.如权利要求1～3中任一项所述的二次电池，其中，

5.如权利要求1～3中任一项所述的二次电池，其中，

6.如权利要求1～3中任一项所述的二次电池，其中，

7.如权利要求1～3中任一项所述的二次电池，其中，

8.如权利要求1～3中任一项所述的二次电池，其中，

9.如权利要求8所述的二次电池，其中，

10.如权利要求1～3中任一项所述的二次电池，其中，

11.如权利要求1～3中任一项所述的二次电池，其中，

12.如权利要求1～3中任一项所述的二次电池，其中，

13.如权利要求1～3中任一项所述的二次电池，其中，

14.如权利要求1～3中任一项所述的二次电池，其中，

技术总结
根据本公开，提供一种气体排出阀的工作稳定性优异的二次电池。在此公开的二次电池的电池壳体具备平面矩形的封口板(14)和设置于封口板的气体排出阀(17)。而且，在此处公开的二次电池中，封口板(14)的厚度T1、封口板(14)的短边(14a)的长度L1、封口板(14)的长边(16b)的长度L2、以及封口板(14)的短边方向(X)上的气体排出阀(17)的长度L3满足T1/L1≤0.1所示的式(1)、L2/L1≥6所示的式(2)以及L3/L1≥0.4所示的式(3)。由此，在壳体内压上升至所希望的压力时，容易产生封口板(14)的弯曲变形，能够通过该弯曲变形使气体排出阀(17)稳定地工作。

技术研发人员：胁元亮一,丸林启则,米山显启
受保护的技术使用者：泰星能源解决方案有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23