[发明专利]电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池，该电池包括：包装罐，其容纳了具有阴极和阳极的电池元件；以及外部连接端子，其具有与包装罐的极性不同的极性。

背景技术

近些年，出现了许多便携式电子设备，例如联合摄像机(影带录像机)、移动电话和笔记本电脑，这些设备的尺寸和重量已经被不断减小。对于用作这些便携式电子设备的便携式电源的电池，特别是作为关键器件的二次电池，已经积极地开展了用于提高能量密度的研发。具体地，非水电解质二次电池(例如，锂离子二次电池)可以较之铅电池和镍镉电池(其为现有的水性电解质溶液二次电池)提供更高的能量密度。因此，已经在各个方面对改进这样的非水电解质二次电池进行了研究。

作为用于锂离子二次电池的阳极活性材料，具有较高容量和良好的循环特性的碳材料(诸如不可石墨化碳和石墨)已经被广泛使用。同时，作为其容量较碳材料的容量更高的阳极，已经开展了对于合金材料的研究。在这样的合金材料中，实际情况是，某些种类的材料以电化学方式与锂进行合金化，并且所得的合金可逆地生成和分解。

在如上所述的具有更高容量的电池中，保证安全较之以前更加重要。例如，当一定的外力被过量地施加到电池的包装罐上(就是说，施加到使包装罐变形的程度)，导致电池元件内的阴极和阳极之间短路时，活性材料可能产生大量的热。因此，以前已经提出了如下机制。在一个机制中，当包装罐变形时，在不是电池元件的部分处产生短路；在另一个机制中，当包装罐变形时，电流集电器短路(例如，参考国际申请公布No.WO99/059213，日本未审查专利申请公布No.2001-338636，9-259926以及2006-49312，以及日本专利公布No.3178586)。这些机制意在阻断电池反应，从而安全地终止发电功能。

发明内容

但是，在上述专利文件中所描述的每一种短路机制中，其结构是复杂的。因此，这样的机制可能导致制造的复杂化，并且可能阻碍整体结构的小型化。

考虑到上面的问题，在本发明中，期望提供一种结构简单、安全可靠的电池，其能够在由于外力而被挤压变形时可靠地使得电极短路，以防止热量的产生。

根据本发明的实施例，提供了第一电池，其包括：电池元件，其具有阴极和阳极；包装罐，其容纳电池元件，并且与阴极和阳极之一电连接；外部连接端子，其被连接到阴极和阳极中的另一者上，并且具有被容纳在包装罐中的板状基部和延伸到包装罐的外部的引线部分；以及绝缘部件，其将外部连接端子与电池元件隔离。外部连接端子的基部与包装罐的内壁面间隔开。绝缘部件在包装罐的厚度方向上、外部连接端子与绝缘部件层叠的位置处具有切口。

根据本发明的实施例，提供了第二电池，其包括：电池元件，其具有阴极和阳极；包装罐，其容纳电池元件，并且与阴极和阳极之一电连接；外部连接端子，其被连接到阴极和阳极中的另一者上，并且具有被容纳在包装罐中的板状基部和延伸到包装罐的外部的引线部分。外部连接端子的基部与包装罐的内壁面以1mm或者更小的距离间隔开。

在本发明的实施例的第一和第二电池中，当包装罐由于外力变形时，容纳在包装罐中的板状基部与包装罐的内壁面接触。包装罐的极性与端子的极性不同。因此，当容纳在包装罐中的板状基部与包装罐的内壁面接触时，会可靠地发生短路。

根据本发明的实施例的第一电池，外部连接端子的极性与包装罐的极性不同。其基部与包装罐的内壁面间隔开。将外部连接端子与电池元件隔离的绝缘部件在包装罐的厚度方向上、外部连接端子与绝缘部件层叠的位置处具有切口。因此，当包装罐由于过大的外力变形时，在发生电池元件的内部短路之前，端子的一部分与包装罐的内壁面能够被可靠地短路。结果，可以防止电池元件的发热，由此提高安全性。此外，不需要添加新的部件来构建这样的短路机制，所以结构和制造可以被简化。结果，本发明的实施例适于获得小型化的电池和适于小型化电池的大规模生产。

根据本发明的实施例的第二电池，外部连接端子的极性与包装罐的极性不同，并且其基部与包装罐的内壁面以1mm或者更小的距离间隔开。因此，当包装罐由于过大的外力变形时，可以获得与前述的第一电池相似的效果。

具体地，当阳极具有阳极活性材料、所述阳极活性材料包含金属元素和准金属元素中的至少一种作为组成元素并且能够嵌入和析出电极反应物时，电池的能量密度很大，并且当电池元件内部发生短路时的生热值很大，因此在此情况下需要更高的安全性。在本发明的实施例的电池中，即使当电池中包括这样的阳极时，也有效地防止了生热，并且可以实现高的安全性。