非水电解质二次电池制造技术

本发明专利技术涉及非水电解质二次电池。提供一种包括扁平卷绕电极体(20)的非水电解质二次电池。所述扁平卷绕电极体(20)具有扁平部(P)、第一R部(R1)和第二R部(R2)。当非水电解液至少在电池构造步骤中被置于电池壳(10)中时，所述第二R部(R2)被设置在所述电池壳(10)的底侧。所述第二R部(R2)的在卷绕轴方向上的相反两端部(27)以比所述第一R部(R1)的在所述卷绕轴方向上的相反两端部大的程度在所述电极体的厚度方向上被挤压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括扁平卷绕电极体的非水电解质二次电池。
技术介绍
诸如锂离子二次电池(也称为“锂离子电池”)的非水电解质二次电池具有比现有电池更轻的重量和更高的能量密度。因此，非水电解质二次电池已经被优选地用作安装在车辆上的高输出电源，或者被优选地用作PC或便携式设备的电源。特别地，能够获得高能量密度的重量轻的锂离子二次电池被优选地用作用于驱动诸如电动车辆(EV)、混合动力车辆(HV)或插电式混合动力车辆(PHV)的车辆的高输出电源。在这种非水电解质二次电池的典型配置中，以下结构是公知的：在此结构中，电极体和非水电解液被容纳在电池壳内，该电极体包括正电极和负电极以及被夹在正电极与负电极之间的分隔物。特别地，为了稳定地提供高电流，在用于驱动车辆的电源中使用的非水电解质二次电池包括卷绕电极体，该卷绕电极体是通过以下方式形成的：使狭长带状正电极和狭长带状负电极夹着分隔物而彼此重叠以获得层叠体，并且卷绕该层叠体。例如，公开号为2014-154291的日本专利申请(JP2014-154291A)公开了与这种电池相关的技术。在这种非水电解质二次电池中，卷绕电极体中位于正电极与负电极之间的间隙被适当量的非水电解液填充，这有助于电荷在正电极与负电极之间的移动。另一方面，当卷绕电极体的内部被过量的非水电解液填充时，可能发生诸如电池电阻增加的性能下降。在相关技术的非水电解质二次电池中，当错误地将过量的非水电解液提供到电池壳内时，很可能在卷绕电极体的下部(也就是，当电极体被容纳在电池壳中时，电极体的位于电池壳底部的部分)中累积过量的非水电解液的剩余液(residue)。
技术实现思路
本专利技术提供这样的非水电解质二次电池：其中，非水电解液的剩余液被适当地释放到卷绕电极体的外部(过量的非水电解液不渗透到或保持在卷绕电极体中)以抑制电极体的下部的电阻的增加(特别地，负电极表面上的电阻的增加)。根据本专利技术的一方面，提供一种水电解质二次电池，其包括：扁平卷绕电极体；非水电解液；以及容纳所述扁平卷绕电极体和所述非水电解液的四边形电池壳。所述扁平卷绕电极体是通过以下方式形成的：使狭长带状正电极和狭长带状负电极夹着狭长带状分隔物而彼此重叠以获得层叠体，并且在所述正电极和所述负电极的纵向上卷绕所述层叠体，其中所述扁平卷绕电极体具有扁平部、第一R部和第二R部，所述扁平部具有扁平表面并且被设置在所述电极体的与卷绕轴垂直的截面的纵向上的中央部分中，而且所述第一R部和所述第二R部具有曲面并且被设置在所述截面的所述纵向上的相反两端部中，所述扁平部被夹在所述相反两端部之间。当非水电解液至少在电池构造步骤中被置于所述四边形电池壳中时，所述第二R部被设置在所述四边形电池壳的底侧。所述第二R部的在卷绕轴方向上的相反两端部以比所述第一R部的在所述卷绕轴方向上的相反两端部大的程度(extent)在所述电极体的厚度方向上被挤压。根据所述扁平卷绕电极体(下面也简称为“卷绕电极体”或“电极体”)，第二R部的在卷绕轴方向上的相反两端部(现有技术中很可能累积过量的非水电解液的剩余液的部分)被预先挤压(压制)。在被挤压的部分中，电极的彼此相邻的部分(典型地，集电体)之间的距离短，被挤压的部分处于闭合(closed)状态。因此，根据具有上述配置的扁平卷绕电极体，非水电解液的剩余液被适当地释放到扁平卷绕电极体的外部(过量的非水电解液不渗透到或保持在卷绕电极体中)。而且，防止了非水电解液的剩余液从扁平卷绕电极体的外部返回到内部，而且可以消除卷绕电极体中过量剩余液的累积。典型地，在具有上述配置的所述扁平卷绕电极体中，所述第二R部的在所述卷绕轴方向上的之前被挤压(压制)的相反两端部的顶部(当所述第二R部被设置在所述四边形电池壳的底侧时的下端)被设置在其它部分的下方。也就是，所述第二R部的所述顶部可以向下倾斜到所述相反两端部。由于此倾斜，在重力作用下，非水电解液的剩余液被适当地释放到扁平卷绕电极体的外部(过量的非水电解液不渗透到或保持在卷绕电极体中)。一般而言，当过量的非水电解液的剩余液在卷绕电极体中(典型地，在卷绕电极体的下部中)累积时，例如，在负电极的表面上连续地形成源自非水电解液的组分的膜，这会增加电阻。源自非水电解液的组分的实例包括通过分解在非水电解液中包含的支持电解质(例如，LiPF6)而产生的组分。或者，构成电荷载子的金属物类(例如，锂金属)在负电极的表面上沉积，这会导致诸如短路的问题。在根据该方面的非水电解质二次电池中，消除了卷绕电极体中过量的非水电解质二次电池的剩余液的累积，因此可适当地抑制上述问题的发生。特别地，可抑制卷绕电极体的下部中的电阻的增加(典型地，与该下部对应的负电极表面的电阻的增加)。当所述第一R部的所述相反两端部的在所述截面的所述纵向上的顶部由点A表示，所述第一R部与所述扁平部之间的边界面由截面B-C表示，所述第二R部的所述相反两端部的在所述截面的所述纵向上的顶部由点H表示，并且所述第二R部与所述扁平部之间的边界面由截面I-J表示时，所述第二R部的在所述卷绕轴方向上的所述相反两端部可以在所述电极体的所述厚度方向上被挤压，以使得从所述截面B-C到所述点A的距离a与从所述截面I-J到所述点H的距离b之间的关系满足a<b。根据具有上述配置的扁平卷绕电极体，在第二R部的相反两端部中或附近构成所述电极体的彼此相邻的电极部分之间的距离(也就是，在卷绕电极体中彼此相邻(层叠)的电极部分之间的距离，换言之，彼此相邻的集电体之间的距离)可被调整为适合于呈现上述效果的尺寸。当所述第一R部的所述相反两端部中的所述截面B-C的在所述电极体的所述厚度方向上的长度由c表示，以作为从所述截面B-C到所述点A的所述距离a的一半的距离(0.5×a)平行于所述截面B-C的截面D-E的在所述电极体的所述厚度方向上的长度由d表示，所述第二R部的所述相反两端部中的所述截面I-J的在所述电极体的所述厚度方向上的长度由e表示，并且以作为从所述截面I-J到所述点H的所述距离b的一半的距离(0.5×b)平行于所述截面I-J的截面K-L的在所述电极体的所述厚度方向上的长度由f表示时，所述第二R部的在所述卷绕轴方向上的所述相反两端部可以在所述电极体的所述厚度方向上被挤压，以使得关系d/c>f/e得到满足。所述扁平卷绕电极体可被配置为使得所述长度c、所述长度d、所述长度e本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池，包括：扁平卷绕电极体，其是通过以下方式形成的：使狭长带状正电极和狭长带状负电极夹着狭长带状分隔物而彼此重叠以获得层叠体，并且在所述正电极和所述负电极的纵向上卷绕所述层叠体，其中所述扁平卷绕电极体具有扁平部、第一R部和第二R部，所述扁平部具有扁平表面并且被设置在所述电极体的与卷绕轴垂直的截面的纵向上的中央部分中，而且所述第一R部和所述第二R部具有曲面并且被设置在所述截面的所述纵向上的相反两端部中，所述扁平部被夹在所述相反两端部之间，非水电解液；以及四边形电池壳，其容纳所述扁平卷绕电极体和所述非水电解液，其中所述第二R部被设置在所述四边形电池壳的底侧，并且所述第二R部的在卷绕轴方向上的相反两端部以比所述第一R部的在所述卷绕轴方向上的相反两端部大的程度在所述电极体的厚度方向上被挤压。

【技术特征摘要】
2014.11.07 JP 2014-2266091.一种非水电解质二次电池，包括：
扁平卷绕电极体，其是通过以下方式形成的：使狭长带状正电极和狭
长带状负电极夹着狭长带状分隔物而彼此重叠以获得层叠体，并且在所述
正电极和所述负电极的纵向上卷绕所述层叠体，其中所述扁平卷绕电极体
具有扁平部、第一R部和第二R部，所述扁平部具有扁平表面并且被设置
在所述电极体的与卷绕轴垂直的截面的纵向上的中央部分中，而且所述第
一R部和所述第二R部具有曲面并且被设置在所述截面的所述纵向上的相
反两端部中，所述扁平部被夹在所述相反两端部之间，
非水电解液；以及
四边形电池壳，其容纳所述扁平卷绕电极体和所述非水电解液，其中
所述第二R部被设置在所述四边形电池壳的底侧，并且
所述第二R部的在卷绕轴方向上的相反两端部以比所述第一R部的在
所述卷绕轴方向上的相反两端部大的程度在所述电极体的厚度方向上被挤
压。
2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中
当所述第一R部的所述相反两端部的在所述截面的所述纵向上的顶部
由点A表示，所述第一R部与所述扁平部之间的边界面由截面B-C表示，
所述第二R部的所述相反两端部的在所述截面的所述纵向上的顶部由点H
表示，并且所述第二R部与所述扁平部之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：原山贵司，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP