非水电解质二次电池制造技术

在非水电解质二次电池中，负极板在内周侧端部接合有负极集电引线，在外周侧端部具有未形成负极活性物质层的负极集电体暴露部，外周侧端部的负极集电体暴露部与电池罐接触，在与电极体轴线垂直的平面上，将正极集电引线的中心以及轴线连结起来的线同将负极板的外周侧负极活性物质层的涂布端与正极板的外周侧的终止端部之间的中心以及轴线连结起来的线不一致。

Nonaqueous electrolyte secondary battery

【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
本专利技术涉及一种具有适于高容量化的集电构造的非水电解质二次电池。
技术介绍
近年来，非水电解质二次电池被广泛用作智能手机、平板型计算机、笔记本电脑以及便携型音乐播放器等便携型电子设备的驱动电源。非水电解质二次电池的用途已扩大至电动工具、电动辅助自行车以及电动汽车等，非水电解质二次电池的高输出化成为需求。在非水电解质二次电池的极板中，在由金属箔形成的集电体上形成有活性物质层，在极板的局部设置有在集电体上未形成活性物质层的集电体暴露部。通过将集电引线连接于该集电体暴露部从而确保极板与外部端子之间的电流路径。但是，在将负极的集电引线连接于极板最外周的集电体暴露部而进行集电时，电流会集中于一根电极引线，因此无法确保输出。于是，在例如专利文献1中公开了一种在电极最外周使最外周的电极与罐进行面接触的高输出型的非水电解质二次电池。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-128747号公报
技术实现思路
另一方面，在本专利技术中，通过使电极组最外周与负极接触并且在内周部设置负极集电引线从而在非水电解质二次电池实现了高输出化。此外，为了设为高容量化而增大了电极体的直径。但是，为了固定电极体并将其插入于电池罐，需要在电极组的上部和下部卷绕周向带，此外，在由周向带的厚度产生的台阶部和卷绕电极体的膨胀收缩的应力的作用下会形成负极混合剂的裂纹，存在循环保持率变差的课题。本专利技术是鉴于上述情况而做成的，目的在于提供一种通过负极集电引线与电池罐的电连接而使输出特性提高并且抑制最外周的负极混合剂层的裂纹的非水电解质二次电池。为了解决上述课题，本专利技术的一技术方案的非水电解质二次电池包括：电极体，将负极板和正极板隔着隔膜卷绕并利用周向带将上部和下部固定从而形成该电极体；非水电解质；电池罐，其为有底筒状，用于收纳电极体和非水电解质；以及封口体，其密封电池罐的开口部，该非水电解质二次电池的特征在于，负极板在内周侧和外周侧的端部分别具有未形成负极活性物质层的第1负极集电体暴露部和第2负极集电体暴露部，负极集电引线与第1负极集电体暴露部接合，第2负极集电体暴露部的至少局部与电池罐接触，正极板在比负极集电引线靠外周侧的局部具有未形成正极活性物质层的第1正极集电体暴露部，正极集电引线与第1正极集电体暴露部接合，在与电极体的卷绕轴线垂直的平面上，第1射线与第2射线不一致，上述第1射线连结正极集电引线的中心以及卷绕轴线，上述第2射线连结负极板的负极活性物质层的外周侧的终止端部与正极板的外周侧的终止端部之间的中心以及卷绕轴线。采用本专利技术的一技术方案，能够提高在电极体的膨胀收缩的作用下应力最大程度地集中的将正极集电引线的中心与电极体轴线连结起来的射线上的圆度，从而能够缓和周向带的台阶部处的应力的集中。因而，即使反复进行充放电循环，也能抑制电极体内的裂纹的形成。附图说明图1是本专利技术的一实施方式的非水电解质二次电池的剖视立体图。图2是本专利技术的一实施方式的非水电解质二次电池的负极板的俯视图。图3是本专利技术的一实施方式的非水电解质二次电池的正极的俯视图。图4是本专利技术的一实施方式的非水电解质二次电池的电极体的剖视图。具体实施方式参照附图详细地说明用于实施本专利技术的实施方式。另外，本专利技术不限定于下述的实施方式，能在不改变其主旨的范围内通过恰当变更来实施。图1是作为本专利技术的一实施方式的非水电解质二次电池10的剖视立体图。在有底筒状的电池罐21内收纳有电极体16和非水电解质。将封口体20隔着垫片19弯边固定于在电池罐21的开口部的附近形成的槽部，从而将电池内部密闭。如图2所示，负极板11具有形成于负极集电体上的负极活性物质层11a。负极活性物质层11a形成于负极集电体的至少一面即可。在负极板11的长度方向的两端部设有在负极集电体的两面未形成负极活性物质层11a的负极集电体暴露部。在制作电极体16时，沿长度方向卷绕负极板11和正极板13，因此负极集电体暴露部会分别配置于电极体的内周侧和外周侧的端部。这里，将内周侧的负极集电体暴露部设为第1负极集电体暴露部11b，将外周侧的负极集电体暴露部设为第2负极集电体暴露部11c。负极集电引线12与第1负极集电体暴露部11b接合。作为接合方法，例示出电阻焊、超声波焊接和激光焊接等焊接法以及穿刺法。能够通过将负极混合剂浆料涂敷到负极集电体上并进行干燥从而形成负极活性物质层11a，将负极活性物质和粘合剂在分散介质中混匀从而制成上述负极混合剂浆料。优选是，利用辊将干燥后的负极活性物质层11a压缩成预定厚度。通过压缩负极活性物质层11a从而能够提高非水电解质二次电池的能量密度。作为负极活性物质，能够使用能可逆地吸存和放出锂离子的碳材料、能与锂合金化的金属材料。作为碳材料，例示出天然石墨和人造石墨等石墨。作为金属材料，能够举出硅、锡以及这两者的氧化物。碳材料和金属材料能够单独使用，或者能够混合使用两种以上。另外，通过使用包含与充放电相伴的体积变化较大的硅、锡的氧化物在内的负极活性物质，从而能够更明确地获得本专利技术的效果。作为负极集电体，例如能够使用由铜、铜合金、镍、镍合金以及不锈钢形成的金属箔。其中，优选由铜和铜合金形成的金属箔。另外，作为负极集电引线12，优选使用由在负极集电体的说明中例示的金属形成的金属板。正极板13具有形成于正极集电体上的正极活性物质层。正极活性物质层形成于正极集电体的至少一个表面即可。在正极板13的至少局部设有正极集电体暴露部。正极集电引线14与正极集电体暴露部接合。作为接合方法，例示出电阻焊、超声波焊接和激光焊接等焊接法以及穿刺法。正极集电体暴露部形成于正极集电体的卷绕方向端部以外的区域(例如自两方的端部离开正极集电体的长度的20％以上的距离的位置)。由此，电阻较小。在该情况下，正极集电引线自卷绕式电极组的内部区域突出。内部区域是在观察卷绕式电极组的与轴线方向垂直的截面时从位于最内周与最外周的中央的中心圆开始向最外周侧去到最内周与最外周的距离的30％为止的区域，以及从上述中心圆开始向最内周侧去到最内周与最外周的距离为止的区域加在一起的区域。换言之，将正极集电体暴露部配置为使正极集电引线自内部区域突出。优选在正极集电引线上以及与正极集电引线接合的正极集电体的反面粘贴有绝缘胶带。由此，能够防止因正极集电引线引起的内部短路。能够通过将正极混合剂浆料涂敷于正极集电体上并进行干燥从而形成正极活性物质层，将正极活性物质、导电剂以及粘合剂在分散介质中混匀从而制成上述正极混合剂浆料。优选是，利用辊将干燥后的正极活性物质层压缩成预定厚度。通过压缩正极活性物质层从而能够提高非水电解质二次电池的能量密度。作为正极活性物质，能够使用能可逆地吸存和放出锂离子的锂过渡金属复合氧化物。作为锂过渡金属复合氧化物，能够举出通式LiMO2(M为Co、Ni以及Mn中的至少一者)、LiMn2O4以及LiFePO4。这些物质能够单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水电解质二次电池，其包括：/n电极体，将负极板和正极板隔着隔膜卷绕并利用周向带固定上部和下部从而形成该电极体；/n非水电解质；/n电池罐，其为有底筒状，用于收纳所述电极体和所述非水电解质；以及/n封口体，其密封所述电池罐的开口部，/n其中，/n所述负极板在卷绕方向的内周侧和外周侧的端部分别具有未形成负极活性物质层的第1负极集电体暴露部和第2负极集电体暴露部，/n负极集电引线与所述第1负极集电体暴露部接合，所述第2负极集电体暴露部的至少局部与所述电池罐的内壁接触，/n正极板在比负极集电引线靠外周侧的局部具有未形成正极活性物质层的第1正极集电体暴露部，/n正极集电引线与所述第1正极集电体暴露部接合，/n在与电极体的卷绕轴线垂直的平面上，第1射线与第2射线不一致，所述第1射线连结所述正极集电引线的中心和卷绕轴线，所述第2射线连结负极板的负极活性物质层的外周侧的终止端部与正极板的外周侧的终止端部之间的中心和卷绕轴线。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 JP 2017-1893661.一种非水电解质二次电池，其包括：
电极体，将负极板和正极板隔着隔膜卷绕并利用周向带固定上部和下部从而形成该电极体；
非水电解质；
电池罐，其为有底筒状，用于收纳所述电极体和所述非水电解质；以及
封口体，其密封所述电池罐的开口部，
其中，
所述负极板在卷绕方向的内周侧和外周侧的端部分别具有未形成负极活性物质层的第1负极集电体暴露部和第2负极集电体暴露部，
负极集电引线与所述第1负极集电体暴露部接合，所述第2负极集电体暴露部的至少局部与所述电池罐的内壁接触，
正极板在比负极集电引线靠外周侧的局部具有未形成正极活性物质层的第1正极集电体暴露部，
正极集电引线与所述第1正极集电体暴露部接合，
在与电极体的卷绕轴线垂直的平面上，第1射线与第2射线不一致，所述第1射线连结所述正极集电引线的中心和卷绕轴线，所述第2射线连结负极板的负极活性物质层的外周侧的终止端部与正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：石黑祐，见泽笃，
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