非水电解质二次电池用正极板及非水电解质二次电池制造技术

正极板(11)具有：集电体(30)和形成在集电体(30)上的复合材料层(31)。复合材料层(31)具有：薄壁部(32)，其形成于集电体(30)的卷内侧半部且厚度不足200μm；以及厚壁部(33)，其厚度大于薄壁部(32)的厚度，并且厚壁部(33)的刚度试验中的屈服环高度H为6mm<H<15mm。

Positive plate for nonaqueous electrolyte two cell and nonaqueous electrolyte two cell

The positive plate (11) has a collector (30) and a composite material layer (31) formed on the collector (30). The composite material layer (31) has a thin wall part (32), which formed on the collector (30) of the volume and the thickness of medial half of less than 200 mu m; and a thick wall portion (33), the thickness is larger than the thickness of the thin wall part (32), and the thick wall portion (33) yielding ring height H the stiffness test for 6mm< H< 15mm.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质二次电池用正极板及非水电解质二次电池
本专利技术涉及非水电解质二次电池用正极板及非水电解质二次电池。
技术介绍
专利文献1公开了一种非水电解质二次电池用电极板，其以在集电体上涂敷形成的复合材料层的卷绕方向的两端部越靠近端部壁越薄的方式涂敷形成。在专利文献1中记载了如下内容：通过应用该构造，能够在极板卷绕时减少由于极板的曲率变大所产生的应力集中，可以抑制极板的断裂。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-134916号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，当伴随着高容量化而使复合材料层的厚度增加时，极板变得难以伸展，所以特别是在卷内侧，极板容易断裂。用于解决问题的方案本专利技术的一技术方案的非水电解质二次电池用正极板是具有集电体和形成在集电体上的复合材料层的卷绕型的非水电解质二次电池用正极板，其特征在于，复合材料层具有形成于集电体的卷内侧半部且厚度不足200μm的薄壁部和厚度大于该薄壁部的厚度的厚壁部，该厚壁部的刚度试验中的屈服环高度H为6mm<H<15mm。本专利技术的一技术方案的非水电解质二次电池的特征在于，具有上述正极板、负极板以及非水电解质。专利技术的效果采用本专利技术的一技术方案的非水电解质二次电池用正极板，即使在将复合材料层形成得较厚的情况下，也能够充分抑制极板卷绕时的断裂。附图说明图1是作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的剖视图。图2是作为实施方式的一例的非水电解质二次电池用正极板的剖视图。图3是将作为实施方式的一例的非水电解质二次电池用正极板的厚壁部的刚度试验的结果与比较例的正极板的情况进行比较而示出的图。具体实施方式(作为本专利技术基础的知识)对于非水电解质二次电池而言，谋求通过使正极复合材料层的厚度增加来实现进一步的高容量化。但是，存在如下课题：如果为了高容量化而增加复合材料层的厚度，那么如上述那样，极板变得难以伸展，特别是在卷内侧，极板容易断裂。而且，本专利技术人们发现：在将复合材料层形成得较厚的情况下，除了极板的断裂以外，还容易发生复合材料层的开裂、剥落。明确的是，特别是在复合材料层的厚度为200μm以上的情况，例如在复合材料层的厚度在集电体的单面为100μm以上、两个面总和为200μm以上的情况下，即使使用专利文献1所公开的技术，也无法充分抑制极板卷绕时的复合材料层的开裂、剥落。作为导致该复合材料层的开裂、剥落的一个原因，认为是受到伴随着复合材料层的厚壁化引起粘合材料成分的移动等的影响而使极板变硬。本专利技术人们基于上述的知识经过深入研究，其结果，创造出作为本专利技术的一技术方案的非水电解质二次电池用正极板(以下，简称为“正极板”)。采用本专利技术的一技术方案的正极板，无论是否具有复合材料层的厚度为200μm以上的厚壁部，都能够充分抑制在极板卷绕时极板的断裂、复合材料层的开裂、剥落等的发生。对于本专利技术的一技术方案的正极板而言，考虑通过设置薄壁部来抑制卷内侧的极板的断裂。而且，考虑通过将厚壁部的刚度试验中的屈服环高度H调整在6mm<H<15mm的范围内，执行表示初期阶段的屈服现象的极板设计，能够缓和卷绕时的应力集中，由此，能够抑制复合材料层的开裂、剥落。因此，采用本专利技术，能够卷绕具有在以往技术中难以卷绕的厚壁的复合材料层的正极板并加以利用。以下，详细说明实施方式的一例。在实施方式的说明中参照的附图是示意性记载的附图，附图中所描绘的构成要素的尺寸比例等有时与实物不同。具体的尺寸比例等应该参照以下的说明进行判断。图1是应用了作为实施方式的一例的正极板11的非水电解质二次电池10的剖视图。图2是正极板11的剖视图。正极板11是具有集电体30和形成在集电体30上的复合材料层31的卷绕型的电极。正极板11与负极12和间隔件13一起构成电极体14。电极体14是将正极板11和负极12隔着间隔件13卷绕成漩涡状而成的。非水电解质二次电池10具有将卷绕型的电极体14和非水电解质收纳于电池壳体而成的结构。作为电池壳体，能够例示出：圆筒形、方形等的金属制壳体；层叠树脂片而形成的树脂制壳体(层叠型电池)等。在图1所示的例子中，利用有底圆筒形状的壳体主体15和封口体16构成电池壳体。如图1所示，非水电解质二次电池10具有分别配置在电极体14的上侧和下侧的绝缘板17、18。在图1所示的例子中，安装于正极板11的正极引线19穿过绝缘板17的贯通孔向封口体16侧延伸，安装于负极12的负极引线20穿过绝缘板18的外侧向壳体主体15的底部侧延伸。例如，正极引线19通过焊接等与作为封口体16的底板的过滤件22的下表面相连接，封口体16的与过滤件22电连接的顶板即盖26是正极端子。负极引线20通过焊接与壳体主体15的底部内表面相连接，壳体主体15成为负极端子。在本实施方式中，在封口体16设置有电流切断机构(CID)和气体排出机构(安全阀)。此外，优选的是，在壳体主体15的底部也设置气体排出阀(未图示)。壳体主体15例如是有底圆筒形状的金属制容器。在壳体主体15和封口体16之间设置密封垫27，能够确保电池壳体内部的密闭性。优选的是，壳体主体15具有例如从外侧冲压侧面部而形成的、用于支承封口体16的突出部21。突出部21优选沿着壳体主体15的周向形成为环状，利用其上表面支承封口体16。封口体16具有：过滤件22，其形成有过滤件开口部22a；阀体，其配置在过滤件22上。阀体将过滤件22的过滤件开口部22a封堵，在由内部短路等引起的发热导致电池的内部压力上升的情况下阀体断裂。在本实施方式中，作为阀体设置有下阀体23和上阀体25，还设置有配置在下阀体23和上阀体25之间的绝缘构件24以及具有盖开口部26a的盖26。构成封口体16的各构件例如具有圆板形状或者环形状，除绝缘构件24以外的各构件彼此电连接。具体而言，过滤件22和下阀体23在各自的周缘部彼此相接合，上阀体25和盖26也在各自的周缘部彼此相接合。下阀体23和上阀体25在各自的中央部彼此相连接，且在各自周缘部之间夹设有绝缘构件24。此外，当由内部短路等引起的发热导致内部压力上升时，例如下阀体23在薄壁部断裂，由此，上阀体25向盖26侧膨胀而离开下阀体23，从而两者的电连接被切断。(正极板)如图2所示，正极板11具有形成在集电体30(正极集电体)上的复合材料层31(正极复合材料层)，如上所述，正极板11与负极12和间隔件13一起卷绕成漩涡状而构成电极体14。图2表示卷绕前的正极板11，纸面左侧成为电极体14的卷内侧(中心侧)。集电体30能够使用铝等在正极的电位范围内稳定的金属的箔片、将该金属配置于表层的膜等。优选的集电体30是以铝或铝合金为主要成分的金属箔。集电体30的厚度a5例如为10μm～20μm。复合材料层31除了正极活性物质以外，还包含例如导电材料和粘合材料。复合材料层31优选形成于集电体30的两个面，详细情况如后述那样，从高容量化的观点出发，形成得尽可能厚。正极板11例如能够通过如下方式制作，即：在集电体30上涂敷包含正极活性物质、导电材料以及粘合材料等的正极复合材料浆料，并且在使涂膜干燥后进行轧制，从而在集电体30的两个面形成复合材料层31。作为包含于复合材料层31的正极活性物质，能够例示出包含Co、Mn、Ni等过渡金属元素的锂过渡金属氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池用正极板，其是具有集电体和形成在所述集电体上的复合材料层的卷绕型的非水电解质二次电池用正极板，其中，所述复合材料层具有：薄壁部，其形成于所述集电体的卷内侧半部且厚度不足200μm；以及厚壁部，其厚度大于该薄壁部的厚度，该厚壁部的刚度试验中的屈服环高度H为6mm<H<15mm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.20 JP 2015-0085511.一种非水电解质二次电池用正极板，其是具有集电体和形成在所述集电体上的复合材料层的卷绕型的非水电解质二次电池用正极板，其中，所述复合材料层具有：薄壁部，其形成于所述集电体的卷内侧半部且厚度不足200μm；以及厚壁部，其厚度大于该薄壁部的厚度，该厚壁部的刚度试验中的屈服环高度H为6mm<H<15mm。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用正极板，其中，所述厚壁部的厚度为200μm以上。3.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池用正极板，其中，所述薄壁部的厚度a1相对于所述厚壁部的厚度a2的比例(...

【专利技术属性】
技术研发人员：川田浩史，齐藤元治，保手浜健一，青木良宪，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP