非水电解质二次电池制造技术

提供可有效防止电解液的挥发或水分侵入电池内部，高温环境下电池特性不会劣化、可保持充分的放电容量、放电容量高、具备优异的保存特性的非水电解质二次电池。所述电池具备带底圆筒状的正极罐12，和经由垫片40而固定于正极罐12的开口部12a的负极罐22；通过将所述正极罐12的开口部12a敛缝于负极罐22一侧，容纳空间被密封；正极罐12的开口部12a处，敛缝尖端部12b与负极罐22之间的最短距离L1相对于正极罐的平均板厚t为70%以下，负极罐22的尖端部22a与正极罐12之间的最短距离L2相对于正极罐12的平均板厚t为60%以下，负极罐22的尖端部22a与正极罐12的底部12c的距离L3相对于正极罐的平均板厚t为110%以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非水电解质二次电池。
技术介绍
非水电解质二次电池应用于电子设备的电源部、发电装置中吸收发电量的变动的 蓄电部等。特别是硬币式（纽扣式）等的小型非水电解质二次电池，以往广泛应用于钟表 功能的备用电源、半导体存储器的备用电源、微型计算机或IC存储器等电子装置预备电 源、太阳能钟表的电池、除此之外的发动机驱动用的电源等、便携式装置等（例如参照专利 文献1)。这样的硬币式非水电解质二次电池例如如下构造：采用在被带底圆筒状正极罐 和负极罐围起的容纳空间中容纳有正极、负极和电解质的结构，正极与正极罐电连接，同时 负极与负极罐电连接。正极罐和负极罐之间夹有垫片，通过将正极罐与负极罐之间敛缝 (caulking)加工，非水电解质二次电池的容纳空间被密封。 近年来，对于将硬币式的非水电解质二次电池例如应用于电动汽车的电源或能量 转换?储存系统的辅助储电单元等进行了研究。特别是在正极活性物质使用锂锰氧化物、 负极活性物质使用硅氧化物（SiO x)时，可获得高能量密度、充放电特性优异，同时循环寿命 长的非水电解质二次电池。 这里，以往的非回流（non-reflow)式的非水电解质二次电池在用作便携电话或 数码相机等的存储器的备用用途时，_20°C至60°C是动作保证温度范围。另一方面，近年来， 作为行车记录仪等的车载用品的电子部件用途，期望实现可在80°C以上的高温环境下使用 的非水电解质二次电池。但是在这样的高温环境下使用非水电解质二次电池，则电池内的 电解液挥发，另外由于水分向电池内侵入而使锂劣化，由此出现容量大幅劣化的问题。 如上所述，为了抑制高温环境下电解液自非水电解质二次电池内部的挥发、水分 向电池内部的侵入，人们提出：将夹在正极罐和负极罐之间的垫片的压缩率在规定范围内 的区域，设为在该垫片的整个圆周有2处以上（例如参照专利文献2)。 还提出了 ：在非水电解质二次电池中，在正极罐的尖端部（tip end)与负极罐之 间、负极罐的尖端部与正极罐之间、以及负极罐的折返尖端部与正极罐之间的3处位置，使 夹在正极罐和负极罐之间的垫片的压缩率为规定范围，并且使3处位置各自的压缩率的大 小为以上顺序（例如参照专利文献3)。 根据专利文献2、3,记载了通过使夹在正极罐和负极罐之间的垫片的压缩率为规 定范围，非水电解质二次电池的密封性提高，可以抑制电解液漏出，还可以抑制水分的侵 入。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2000-243449号公报 专利文献2 :日本特开昭58-135569号公报 专利文献3 :日本特开平9-283102号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 但是，如专利文献2、3所记载，如果只规定垫片的压缩率，在高温环境下使用或保管非 水电解质二次电池时，会在正极罐与垫片之间或负极罐与垫片之间产生如图5的示意截面 图所示的空隙，依然无法有效防止电解液的挥发、水分向电池内部的侵入。 另一方面，例如通过使正极罐和负极罐之间的间隙更为狭窄地构造，可以认为这 可提高垫片的压缩率，进一步提高电池的密封性。但是，如果使垫片的压缩率过高，特别是 在高温环境下垫片可能发生断裂，有因垫片的断裂反而导致电池密封性降低等的问题。即， 如果只单纯提高夹在正极罐和负极罐之间的垫片的压缩率，在高温环境下使用或保管时难 以提高电池的密封性，因此，迄今没有提出任何可以有效防止电解液的挥发或水分向电池 内部的侵入等的技术。 本专利技术鉴于上述课题而成，其目的在于：通过抑制正极罐与垫片之间或负极罐与 垫片之间空隙的产生，提高电池的密封性，从而提供可有效防止电解液的挥发或水分向电 池内部的侵入、在高温环境下电池特性不劣化、可保持充分的放电容量、放电容量高且具备 优异的保存特性的非水电解质二次电池。 解决课题的方案 本专利技术人对解决上述课题进行了深入的实验研究。结果认识到：并不像以往那样对夹 在正极罐与负极罐之间的垫片的压缩率进行规定，而是对构成二次电池的壳体的正极罐的 厚度，规定各位置的正极罐与负极罐之间的距离，由此，夹在各位置的垫片的压缩率也适当 化，可有效地提高密封性。由此发现可以防止电解液挥发、水分向电池内部的侵入，可以在 高温环境下保持高电池特性，从而完成了本专利技术。 即，本专利技术的非水电解质二次电池具备带底圆筒状的正极罐，和经由（夹持）垫片 而固定于所述正极罐的开口部、与所述正极罐之间形成容纳空间的负极罐；通过将所述正 极罐的开口部敛缝于所述负极罐一侧，所述容纳空间被密封；其中，采用如下构造：所述正 极罐的开口部处，所述正极罐的敛缝尖端部与所述负极罐之间的最短距离Ll相对于所述 正极罐的平均板厚为70%以下，所述负极罐的尖端部与所述正极罐之间的最短距离L2相对 于所述正极罐的平均板厚为60%以下，所述负极罐的尖端部与所述正极罐的底部的距离L3 相对于所述正极罐的平均板厚为110%以下。 根据本专利技术，通过使正极罐的敛缝尖端部与负极罐之间的最短距离L1、负极罐的 尖端部与正极罐之间的最短距离L2、负极罐的尖端部与正极罐底部的距离L3分别相对于 正极罐的平均板厚设为满足上述范围的比例的距离，通过这些距离L1-L3将垫片的配置和 密封条件规定在适当范围内。特别是，通过将正极罐和负极罐之间以规定距离间隔，使垫片 的压缩后的厚度为与正极罐的平均板厚相同程度或较小，由此在封口时，通过将正极罐敛 缝，可以确实地进行负极罐的压入，可以提高密封性。由此，即使在高温环境下使用或保管 非水电解质二次电池，也可以抑制正极罐或负极罐与垫片之间产生空隙，使电池的密封性 提高，因此可以防止电解液的挥发、或大气中所含的水分侵入电池内部，可实现保存特性优 异的非水电解质二次电池。 在上述构造的非水电解质二次电池中，还优选在以所述距离L1-L3间隔的所述正 极罐和所述负极罐之间的各位置处，所述垫片的压缩率为50%以上。 除上述距离L1-L3的适当化之外，进一步通过使各位置的垫片的压缩率为上述条 件，可以更确实地提高非水电解质二次电池的密封性，特别在高温环境下可得到显著的密 封性。 在上述构造的非水电解质二次电池中，可以采用如下构造：在所述容纳空间中容 纳有：正极，其设于所述正极罐一侧、含有锂化合物作为正极活性物质；负极，其设置于所 述负极罐一侧、含有SiOx(0 < X < 2)作为负极活性物质；隔板，其配置于所述正极和所述 负极之间；和电解液，其填充于所述容纳空间内，同时至少含有有机溶剂和支持盐。 如上述构造，通过采用含有锂化合物作为正极活性物质、含有SiOx (0 < X < 2)或 锂化合物作为负极活性物质的构造，在高温环境下使用或保管时，可以实现可获得更高放 电容量的非水电解质二次电池。 在上述构造的非水电解质二次电池中，还优选所述正极活性物质包含锂锰氧化物 或钛酸锂。 正极活性物质使用上述化合物，由此即使在高温环境下使用或保管的情况下，充 放电循环中电解液与电极的反应得到抑制，可防止容量的减少，可进一步实现可获得高放 电容量的非水电解质二次电池。 在上述构造的非水电解质二次电池中，可以采用如下构造：由所述负极的容量和 所述正极的容量表示的容量平衡{负极容量（mAh)/正极容量（mAh)}为1. 本文档来自技高网...

【技术保护点】
非水电解质二次电池，该非水电解质二次电池具备：带底圆筒状的正极罐，和负极罐，其经由垫片而固定于所述正极罐的开口部，并与所述正极罐之间形成容纳空间；通过将所述正极罐的开口部敛缝于所述负极罐一侧，所述容纳空间被密封；该非水电解质二次电池的特征在于：所述正极罐的开口部处，所述正极罐的敛缝尖端部与所述负极罐之间的最短距离L1相对于所述正极罐的平均板厚为70%以下，所述负极罐的尖端部与所述正极罐之间的最短距离L2相对于所述正极罐的平均板厚为60%以下，所述负极罐的尖端部与所述正极罐的底部的距离L3相对于所述正极罐的平均板厚为110%以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：三浦研，泽山拓海，铃木忠仁，三塚辉，小林知美，
申请(专利权)人：精工电子有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP