锂离子二次电池制造技术

一种锂离子二次电池，其具有电极体，该电极体通过将正极板和负极板隔着隔板配置起来而构成，上述正极板在集电体上涂覆有以正极活性物质为主体的正极混合剂，上述负极板在集电体上涂覆有以负极活性物质为主体的负极混合剂，其特征在于，上述正极板和负极板的集电体中的至少一方的端部从上述电极体的端面凸出地配置，上述集电体的端部通过多个接合部接合在集电部件的上述电极体侧的面上，上述集电部件为与上述集电体相同的材质，并且以与上述电极体的端面对置的方式配置，上述接合部中的至少一部分呈从与上述集电体的接合端部起朝向上述集电部件逐渐扩展的宽度增大状。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子二次电池，特别涉及这样的锂离子二次电池具 有电极体，该电极体通过将正极板和负极板隔着隔板配置起来而构成， 所述正极板在集电体上涂覆有以正极活性物质为主体的正极混合剂，所 述负极板在集电体上涂覆有以负极活性物质为主体的负极混合剂。
技术介绍
代表锂二次电池的锂离子二次电池为高容量、高能量密度，所以作 为应对环境问题的电汽车、混合动力汽车的电源用或电动工具用的电池 而引人注目。电汽车要求加速性能和爬坡性能等，其电源用的电池追求 与大电流充放电对应的高效率定向的锂离子二次电池。在这样的高效率 定向的电池中，为了提高输出性能，非常重视减小内部电阻。通常，在锂离子二次电池中，正负极板分别在集电体上涂覆含有活 性物质的混合剂，通过活性物质的反应而产生的电子从集电体向集电部 件聚集并向电池外部放出。集电体使用具有导电性的金属等的箔、膜或 穿孔板等。为了从集电体向集电部件聚集电子，釆用了将集电体的端部 加工成长方形(短冊状)梳齿状并连接到集电部件上的技术、和利用安装在集电体上的集电片(集電夕7')将集电体和集电部件之间连接起来 的技术。例如，公开了在集电体上安装多个集电片，将集电片的端部统 一连接到端子上的技术(例如，参照日本特开2001—283824号公报)。但是，在对集电体实施长方形梳齿状的加工或安装集电片的技术中， 加工和安装的作业需要时间，所以在工业批量生产时会使制造效率下降。 此外，由于加工成长方形梳齿状，所以还存在集电体的丢弃量增多、材 料利用率变低等问题。在使用这样的集电体的情况下，在将正负极板隔 着隔板巻绕起来制作电极体时，由于巻绕的旋转离心力，长方形梳齿状的端部和集电片呈放射状地扩展，集电片等有时会啮入到电极体中。其 结果为，正负极间的绝缘受损而产生短路，导致所谓的工序不良。再有， 由于集电片等以覆盖电极体的端面的方式弯曲并连接到集电部件的侧 缘，所以会妨碍电解液的渗透。其结果为，电解液注液时所需时间变长 (在制准备时间增加)，成为致使成本上升的主要原因。为解决这些问题， 公开了这样的技术使在两面形成有凸状部的集电部件的一面侧的凸状 部与呈层状配置的集电体的端缘接触，向另一面侧的凸状部照射能量线，从而将集电部件和集电体焊接起来(例如，参照日本特开2004—172038 号公报)。但是，在日本特开2004—172038号公报的技术中，由于不需要长方 形梳齿状的加工和集电片，所以不会产生上述加工等所需的时间等的问 题，但由于在集电部件的两面形成有凸状部，所以通过焊接而形成的熔 融部分有时会过大。虽然通过使集电体和集电部件的接合部分的体积增 大可期待内部电阻的减小，但由于在集电部件上在集电体没有接触到的 部分也形成了熔融部分，所以不得已进行多余体积部分的焊接，这成为 成本升高的主要原因。另外，由于熔融部分过大，因此还可能导致隔板 的损伤和正负极之间的短路。根据集电构造和集电部分的状况，内部电 阻的增大和可靠性降低等的影响可能增大，所以特别是在高效率定向的 锂离子二次电池中，除了考虑工业批量生产之外，确保性能品质和可靠 性也很重要。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述问题而完成，其目的是提供能够将内部电阻抑制得 较小的锂离子二次电池。为了解决上述问题，本专利技术是一种锂离子二次电池，其具有电极体， 该电极体通过将正极板和负极板隔着隔板配置起来而构成，上述正极板 在集电体上涂覆有以正极活性物质为主体的正极混合剂，上述负极板在 集电体上涂覆有以负极活性物质为主体的负极混合剂，其特征在于，上 述正极板和负极板的集电体中的至少一方的端部从上述电极体的端面凸出地配置，上述集电体的端部通过多个接合部接合在集电部件的上述电 极体侧的面上，上述集电部件为与上述集电体相同的材质，并且以与上 述电极体的端面对置的方式配置，上述接合部中的至少一部分呈从与上 述集电体的接合端部起朝向上述集电部件逐iff扩展的宽度增大状。在本专利技术中，由于正极板和负极板的集电体中的至少一方的凸出端 部通过多个接合部接合在与该集电体相同材质的集电部件的电极体侧的 面上，并且接合部中的至少一部分呈从与集电体的接合端部起朝向集电 部件逐渐扩展的宽度增大状，所以与呈宽度增大状相应地，接合部的体 积增加，所以能够将内部电阻抑制得较小。在本专利技术中，优选使呈宽度增大状的接合部的数量相对于接合部总数的比例在80。^以上。也可以是接合部在集电部件的电极体侧的面上呈多条曲线状或直线状地排列，在集电部件的电极体侧的面上，在排列的接合部中相邻的接合部之间具有凸状部。此时，如果凸状部的前端位于比呈宽度增大状的接合部的扩展开始位置更靠集电部件侧的位置，则能够易于形成宽度增大状的接合部。此外，如果呈宽度增大状的接合部的扩展开始位置位于比隔板的端缘的位置更靠集电部件侧的位置，则在集电体和集电部件的接合时能够防止隔板的损伤。呈宽度增大状的接合 部的与集电体的接合端部也可以为锐角状。此外，如果端部从电极体的端面凸出的集电体在一侧的侧缘形成正极混合剂或负极混合剂的未涂覆 部，未涂覆部的一部分或全部从隔板的端缘凸出，并且该未涂覆部的凸 出的端部从电极体的端面凸出，则能够容易地进行集电体的端部和集电 部件的接合。优选的是接合部的至少一部分呈从与集电体的接合端部 起朝向集电部件直线状地逐渐扩展的宽度增大状。根据本专利技术，由于正极板和负极板的集电体中的至少一方的凸出端 部通过多个接合部而接合在与该集电体相同材质的集电部件的电极体侧 的面上，且接合部中的至少一部分呈从与上述集电体的接合端部起朝向 集电部件逐渐扩展的宽度增大状，因此，与呈宽度增大状相应地，接合 部的体积增大，所以能具有可将内部电阻抑制得较小的效果。附图说明图1是表示使用了本专利技术的实施方式的圆筒形锂离子二次电池的概 况的剖视图。图2是示意性表示构成实施方式的圆筒形锂离子二次电池的正极板 的俯视图。图3是示意性表示构成圆筒形锂离子二次电池的负极板的俯视图。 图4是示意性表示构成圆筒形锂离子二次电池的巻绕组的正极板、负极板及隔板的位置关系的说明图。图5是在圆筒形锂离子二次电池中使用的集电圆盘的立体图。 图6是在集电圆盘上形成的凸状部的剖视图，(A)表示在实施例1 实施例5及实施例7中使用的集电圆盘的凸状部，(B)表示在实施例6中使用的集电圆盘的凸状部。图7是表示对集电圆盘的凸状部进行激光焊接时的焊接部分的形状，(A)是焊接前的集电圆盘的俯视图，(B)是焊接后的形状，是沿(A)中的B—B线的剖视图。图8是构成圆筒形锂离子二次电池的顶盖的剖视图。图9是示意性表示在圆筒形锂离子二次电池的集电圆盘和正极混合剂未涂覆部的端部的接合部处以锐角状形成为大致圆锥状的接合部的剖视图。图10是示意性表示在圆筒形锂离子二次电池的集电圆盘和正极混 合剂未涂覆部的端部的接合部处形成为没有扩展的形状的接合部的剖视 图。图11是示意性表示在圆筒形锂离子二次电池的集电圆盘和正极混合 剂未涂覆部的端部的接合部处以钝角状形成为大致圆锥状的接合部的剖 视图。具体实施例方式下面参照附图来对使用了本专利技术的圆筒形锂离子二次电池的实施方 式进行说明。(构成)如图1所示，本实施方式的圆筒形锂离子二次电池20具有作为电极 体的巻绕组6，巻绕组6通过将正极板和负极板以隔着隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子二次电池，其具有电极体，该电极体通过将正极板和负极板隔着隔板配置起来而构成，上述正极板在集电体上涂覆有以正极活性物质为主体的正极混合剂，上述负极板在集电体上涂覆有以负极活性物质为主体的负极混合剂，其特征在于，上述正极板和负极板的集电体中的至少一方的端部从上述电极体的端面凸出地配置，上述集电体的端部通过多个接合部接合在集电部件的上述电极体侧的面上，上述集电部件为与上述集电体相同的材质，并且以与上述电极体的端面对置的方式配置，上述接合部中的至少一部分呈从与上述集电体的接合端部起朝向上述集电部件逐渐扩展的宽度增大状。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：中井贤治，多田明德，青田欣也，
申请(专利权)人：日立车辆能源株式会社，
类型：发明
国别省市：JP