非水电解质二次电池、组电池及电池包制造技术

本发明专利技术提供一种非水电解质二次电池(1)，其具备将正极、负极及隔膜层叠而成的第1电极组(2)及第2电极组(3)、非水电解质、将第1电极组(2)、第2电极组(3)及非水电解质封入的外包装材(7)、与第1电极组(2)连接的正极引线(4)、与第2电极组(3)连接的负极引线(5)、和将第1电极组(2)与第2电极组(3)连接的连接引线(6)，在外包装材(7)中具备容纳第1电极组(2)的第1容纳部、容纳第2电极组(3)的第2容纳部、和将第1收纳部及第2收纳部连接的连接部(8C)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式涉及非水电解质二次电池、组电池及电池包。
技术介绍
近年来，通过锂离子在负极与正极之间移动来进行充放电的非水电解质二次电池作为高能量密度电池正在广泛地开展研究开发。从环境问题的观点出发，这样的非水电解质二次电池特别是作为电动车、或将发动机与电动机并用的混合动力汽车等的大型用电源而受到期待。此外，并不限于汽车用途，作为大型电源的非水电解质二次电池也受到瞩目。作为非水电解质二次电池的一个例子，可列举出锂离子二次电池，但大部分的锂离子二次电池在正极中使用钴酸锂(LiCoO2)或锰酸锂(LiMn2O4)等，在负极中使用石墨系材料。这样组合的非水电解质二次电池大多数情况下在电压为3V到4.2V之间使用，电池的平均工作电压成为3.7V左右。为了将该非水电解质二次电池作为大型用电源充分利用，将多个串联连接，根据用途，需要将电压提高至数百V或其以上。锂离子二次电池具有高的能量密度，但另一方面，其安全性被视为问题。对于锂离子二次电池，为了提高安全性，实施了各种努力，并实施了改良。但是，锂离子二次电池特别是在过充电时，在负极中容易在石墨系材料表面析出金属锂。此外，在过充电时，在正极中变得容易由钴酸锂放出氧。该氧成为引起热失控的主要原因。近年来，与碳质物相比锂嵌入脱嵌电位高的锂钛复合氧化物受到瞩目。锂钛复合氧化物在锂嵌入脱嵌电位下原理上不会析出金属锂，具有快速充电和低温性能优异、并且安全性优异的优点。然而，锂钛复合氧化物由于其锂嵌入、脱嵌电位高的特征，由正极与负极的组合决定的单电池的电压变低，成为2V左右。因此，在将锂钛复合氧化物用于负极的单电池中，为了达到与以往的锂离子二次电池相同的电压，需要将以往的锂离子二次电池的1.5倍的单电池串联连接。因此，导致用于将多个单电池串联连接的部件件数的增大、成本增加。可是，已知有在重叠的密封用薄膜的粘接面彼此之间多个蓄电单元以相互隔开、并且排列成一列的状态被密封而得到的蓄电模块。在该密封用薄膜中，从粘接面侧看，为了分别容纳蓄电单元而形成有多个凹部。此外，多个凹部具备第1凹部组和第2凹部组。第1凹部组为了容纳第1蓄电单元组而排列成一列，由排列成一列的多个蓄电单元中的第奇数个蓄电单元构成。第2凹部组为了容纳第2蓄电单元组而排列成一列，由排列成一列的多个蓄电单元中的第偶数个蓄电单元构成。在将密封用薄膜的粘接面彼此重叠前的状态下，使第1凹部组与第1凹部组彼此隔开的间隔的形成范围和使第2凹部组与第2凹部组彼此隔开的间隔的形成范围不重叠。多个蓄电单元分别为具备正极和负极的电池结构体。多个电池结构体沿着排列方向而电串联连接。此外，已知有具有将电力储藏、放出的多个蓄电要素、和将该多个蓄电要素以相邻的蓄电要素彼此隔离的状态密封而成为一体的壳体的蓄电元件模块。壳体是以在层叠的状态的薄膜之间配置有多个蓄电要素的状态将层叠的薄膜的位于蓄电要素的外周部的部分进行密封而形成的。进而，层叠的状态的薄膜是一张薄膜弯折而成的。此外，已知有下述层叠型电池：通过将在正极板与负极板之间夹着隔膜并层叠而成的电极组用在金属层的至少内侧设置有树脂层的层压薄膜进行外包装，并将该层压薄膜在收纳电极组的收纳部的周围进行密封，从而将电解液与电极组一起密封而构成电池结构部。通过在层压薄膜中设置多个收纳部，并且在各个收纳部中收纳电极组和电解液并将周围各自密封，从而构成多个电池结构部。此外，在相邻的电池结构部间共有层压薄膜的密封部分。此外，在多个电池结构部间的密封部分将层压薄膜折叠，并将该折叠的密封部分的两侧的电池结构部相互重叠。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-79909号公报专利文献2：日本特开2004-71302号公报专利文献3：日本特开2004-55153号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术所要解决的技术问题是提供与以往的锂离子二次电池具有电压互换性的非水电解质二次电池、组电池及电池包。用于解决技术问题的方法实施方式的非水电解质二次电池具有第1电极组及第2电极组、非水电解质、外包装材、正极引线、负极引线、和连接引线。第1电极组及第2电极组是正极、负极和隔膜层叠而成的。正极包含LixFe1-yMnyAzPO4(A为选自由V、Mg、Ni、Al、Sn、Zr及Nb组成的组中的至少1种，0≤x≤1.1、0≤y≤0.2、0≤z≤0.2)所表示的具有橄榄石结构的含铁的磷化合物。负极包含含有钛的氧化物。隔膜夹在正极与负极之间。外包装材将第1电极组、第2电极组及非水电解质封入。正极引线与第1电极组的正极连接，并伸出至外包装材的外部。负极引线与第2电极组的负极连接，并伸出至外包装材的外部。连接引线将第1电极组的负极与第2电极组的正极连接。在外包装材中，具备容纳第1电极组的第1容纳部、容纳第2电极组的第2容纳部、和将第1容纳部与第2收纳部连接的连接部。附图说明图1A是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。图1B是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的截面示意图。图2是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的外包装材的俯视示意图。图3是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的电极组的立体图。图4是表示图3的α部的放大截面示意图。图5A是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。图5B是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的截面示意图。图6A是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。图6B是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的截面示意图。图7A是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。图7B是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的截面示意图。图8是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的示意图。图9是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的示意图。图10A是表示第2实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。图10B是表示第2实施方式的非水电解质二次电池的截面示意图。图11A是表示第2实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。图11B是表示第2实施方式的非水电解质二次电池的截面示意图。图12A是表示第2实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。图12B是表示第2实施方式的非水电解质二次电池的截面示意图。图13A是表示第3实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。图13B是表示第3实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。图14A是表示第4实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。图14B是表示第4实施方式的非水电解质二次电池的截面示意图。图15A是表示第4实施方式的非水电解质二次电池的外包装材的俯视示意图。图15B是表示第4实施方式的非水电解质二次电池的外包装材的俯视示意图。图15C是表示第4实施方式的非水电解质二次电池的外包装材的侧面示意图。图16是表示第4实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。图17A是表示第5实施方式的组电池的侧面示意图。图17B是表示第5实施方式的组电池的俯视示意图。图18A是表示第6实施方式的组电池的侧面示意图。图18B是表示第6实施方式的组电池的俯视示意图。图19A是表示第7实施方式的组电池的侧面示意图。图19B是表示第7实施方式的组电池的侧面示意图。图20是表示第8实施方式的组电池的截面示意图。图21是表示第9实施方式的组电池的俯视示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池，其具备：将正极、负极及夹在所述正极与所述负极之间的隔膜层叠而成的第1电极组及第2电极组，所述正极包含LixFe1‑yMnyAzPO4所表示的具有橄榄石结构的含铁的磷化合物，所述负极包含含有钛的氧化物，所述A为选自由V、Mg、Ni、Al、Sn、Zr及Nb组成的组中的至少1种，0≤x≤1.1、0≤y≤0.2、0≤z≤0.2，非水电解质，将所述第1电极组、所述第2电极组及所述非水电解质封入的外包装材，与所述第1电极组的正极连接且伸出到所述外包装材的外部的正极引线、和与所述第2电极组的负极连接且伸出到所述外包装材的外部的负极引线，以及将所述第1电极组的负极与所述第2电极组的正极连接的连接引线；在所述外包装材中，具备容纳所述第1电极组的第1容纳部、容纳所述第2电极组的第2容纳部、和将所述第1收纳部与所述第2收纳部连接的连接部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非水电解质二次电池，其具备：将正极、负极及夹在所述正极与所述负极之间的隔膜层叠而成的第1电极组及第2电极组，所述正极包含LixFe1-yMnyAzPO4所表示的具有橄榄石结构的含铁的磷化合物，所述负极包含含有钛的氧化物，所述A为选自由V、Mg、Ni、Al、Sn、Zr及Nb组成的组中的至少1种，0≤x≤1.1、0≤y≤0.2、0≤z≤0.2，非水电解质，将所述第1电极组、所述第2电极组及所述非水电解质封入的外包装材，与所述第1电极组的正极连接且伸出到所述外包装材的外部的正极引线、和与所述第2电极组的负极连接且伸出到所述外包装材的外部的负极引线，以及将所述第1电极组的负极与所述第2电极组的正极连接的连接引线；在所述外包装材中，具备容纳所述第1电极组的第1容纳部、容纳所述第2电极组的第2容纳部、和将所述第1收纳部与所述第2收纳部连接的连接部。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中，包含所述第1容纳部与所述第2容纳部之间的所述连接部的部位是能够弯折的。3.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中，所述连接部是将所述第1收纳部与所述第2收纳部一并进行密封的共同的密封部。4.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中，在所述连接部中，设置有将所述第1容纳部密封的第1密封部、将所述第2容纳部密封的第2密封部、和设置于第1密封部与所述第2密封部之间的未密封部。5.根据权利要求4所述的非水电解质二次电池，其中，在所述未密封部中设置有使所述连接引线露出的开口部。6.根据权利要求1～5中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：五十崎义之，高见则雄，松野真辅，原田康宏，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP