[发明专利]二次电池

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于并且要求于2011年3月25日提交的日本专利申请No.2011-67916的优先权，该日本专利的全部公开内容通过引用在此并入。

技术领域

本发明涉及一种二次电池。

背景技术

金属罐已经主要用于二次电池的外壳。然而，诸如蜂窝电话、个人笔记本电脑和汽车的要求重量减轻的二次电池的应用数量在最近几年中大幅度增加。因此，开始使用所谓的叠层电池，这种叠层电池使用叠层膜，该叠层膜相对较轻并且在模制外壳方面具有自由度，以密闭地密封电池元件，诸如电极、电极活性物质和电解质。由于叠层膜是柔性的，所以叠层电池通常被固定到由树脂、金属等模制的壳体并且被用作电池模块。此外，当叠层电池中的至少一个叠层电池被设置成一个模块时，通常做法是，叠层电池被紧紧地封装到该模块中从而彼此接触并且改善单位体积的能量密度。

另一方面，当二次电池在工作中被过度充电时或当二次电池的环境温度由于一些原因变高时，由于在电极上二次电池的电解质的分解而产生气体。由于叠层电池通常被紧紧地封装在如上所述的模块中，所以当产生气体并且二次电池膨胀时，壳体可能破裂并且气体或电解质可能泄漏。此外，当所产生的气体积聚在电极周围时，这可能阻止锂离子等的顺利交换并且可能因此削弱充电/放电反应。

为了解决由在电池内部产生气体而导致的问题，例如，JP2000-100399A公开如下叠层电池：在该叠层电池中，叠层外壳的热封部分的一部分在比其余部分低的温度下被热封以创造具有弱密封强度的部分，并给该部分提供安全阀功能。

JP2002-56835A公开如下构造：其中从外部移除叠层外壳的热封部分的端部的一部分。JP10-55792A公开如下构造：其中三角形非热封部分被设置在热封部分的内部，使得使电池的内部与电池的外部分离的叠层外壳的热封部分的宽度部分地变窄。通过在叠层外壳的热封部分的一部分中设置窄热封部分，这些技术意图使窄热封部分起到安全阀的作用。

JP2005-203262A公开设有如下部分的结构：由于当气体产生时二次电池内部的压力增加导致外壳膨胀，因为该外壳膨胀导致剥离应力集中在该部分处，使得该部分起安全阀作用。JP2005-251470A公开如下结构：该结构设有用于检测二次电池和加热器内部的压力的装置，该结构被设计成使得当内部压力增加时，通过热封密封的外壳的一部分被加热器在外部加热并熔化。这些技术同样意图利用由于气体的产生而导致二次电池的内部压力增加来实现安全阀功能。

另一方面，JP2005-310671A公开如下密封电池：在该电池中，朝外端子的密封侧突出的凸起部分形成在外壳上。JP2006-185713A公开电池和电池制造设备，该电池制造设备能够在叠层膜的熔合部分中形成折痕部分，从而当在电池壳体中的内部压力增加时，从折痕部分逐渐释放高压气体。

然而，在JP2000-100399A中所公开的电池包括安全阀结构，在该结构中，热封部分的一部分的密封强度被削弱，但是应力有可能集中在安全阀上，造成诸如因热封部分随时间的退化而导致电解质泄漏的问题。此外，难以调整密封强度，并且不可以精确地设置安全阀的开启压力。

根据在使热封部分的宽度部分变窄的JP2002-56835A和JP10-55792中所公开的结构，起安全阀作用的部分的热封部分的宽度需被设置成非常窄的宽度，例如大约1mm，以便实现实际开启压力。因此，密封可靠性可能下降，或在生产过程中所产生的热封部分的宽度上的误差可能大大影响安全阀的开启压力，结果不能精确地设置开启压力。需要这种非常窄的宽度的一个理由是，设有叠层外壳的电池的热熔合强度(密封强度)很可能在用于引出电极的引线端子的引导部分处被削弱，并且为了防止气体从引线端子的引导部分释放，有必要在比气体从引线端子的引导部分释放的压力低的压力下打开安全阀。

对于在JP2005-203262A中所公开的结构来说，该结构使用由于安全阀中的内部压力增加而导致应力集中的部分，密封步骤变得过于复杂以至于不能以高可靠性制造二次电池。

对于在JP2005-251470A中所公开的结构来说，该结构设有内部压力检测装置和加热器，需要用于检测内部压力的机构，该机构使电池电路复杂。