密闭型电池制造技术

本发明专利技术提供一种密闭型二次电池，具有由层叠铝层和树脂层的构件形成的袋状收纳体以及收纳在上述袋状收纳体中的极板组，其中从上述袋状收纳体的热熔敷封口部分引出由树脂包覆的两个平板状导线，上述极板组由正极和负极其间夹有隔板卷绕而成，上述正极在铝箔的两面上形成包含锂过渡金属复合氧化物的正极活性物质层，上述正极活性物质层的厚度为０．０５ｍｍ以上且在１ｍｍ以下，上述正极活性物质层的填充密度为０．８ｇ／ｃｍ↑［３］以上且在５．０ｇ／ｃｍ↑［３］以下，上述负极在铜箔的两面上形成包含碳素材料的负极活性物质层，而且负极活性物质层的厚度为０．０５ｍｍ以上且在１ｍｍ以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种密闭型电池。
技术介绍
近年来电子技术的惊人进步，逐渐实现了电子设备的小型、轻量化。随之而来，对于作为电源的电池，也要求进一步小型化、轻量化、高能量密度化。试着对用于便携设备电源的各种小型二次电池的大致的能量密度进行比较，相对于铅电池的20～40Wh/kg、50～100Wh/l，镍镉电池的30～60Wh/kg、100～160Wh/l，镍氢电池的45～65Wh/kg、160～200Wh/l，锂离子电池是60～125Wh/kg，190～310Wh/l。在以往一般所使用的小型二次电池中，是将由正极板和负极板在其间夹有隔板层叠而得的极板组收纳在电池壳中。还有将正极板和负极板其间夹有隔板卷绕而得的发电元件收纳在圆柱形外壳中的所谓圆筒电池，和层叠平板状极板组而收纳在扁平形外壳中的所谓方形电池(例如日本申请图案设计(意匠)第698098号)。不过，因为用于这些小型二次电池的外壳是由兼作正极端子或负极端子的金属容器形成，所以不可避免地使材料成本、制造成本变高。因此，作为提供更低价的小型二次电池的方法，提出了将发电元件收纳在袋状体中，此袋状体由通过在聚乙烯片上层叠铝片所成的气体无法通过的薄膜构件形成，其后通过热熔敷等接合密封而成。由此，层叠多个薄片形成一个薄膜被称为层压薄膜。作为使用这种层压薄膜的二次电池的例子有如下两种。一种如日本技术公开公报实开昭60-162362号中所公开，由从内侧开始的热敏粘结层、铝箔以及高分子薄膜构成的层压薄膜将平板状极板组密封，在层压-->薄膜的热敏层上形成作为导线体的金属蒸镀膜，使金属蒸镀膜的一端与电极棒接触，然后通过层压薄膜密封极板组(参考图1)。另一种如日本特许公开公报特开昭61-206157号中所公开，将平板状极板组插入管状的层压薄膜中后，热熔接两端部而密封(参考图2)。但是，将极板组收纳在由薄膜构件形成的袋状体的上述二次电池通常采用的是极板和隔板呈平板状层叠。众所周知，反复充放电或长期放置时，电极中发生膨胀。如果使电极任意膨胀，则电极变形而发生短路，电极反应变得不均匀从而导致容量降低。在使用金属电池壳和刚性树脂电池壳的电池中，因为极板组受到压力，所以较少出现上述的因电极任意膨胀所引发的问题。对此，将平板状极板组收容在由薄膜构件形成的袋状体中的现有的二次电池，因为结构上的极板组平板面方向的压力较弱，所以存在反复充放电或长期放置时容易发生电极膨胀，容易产生短路和容量降低的问题。在上述特开昭61-206157号的情况下，与实开昭60-162362号的情况相比，要考虑压制多少极板组，而且还不耐用。除此之外，因为现有的二次电池主要是薄型，所以存在容量小的问题。此外，在用于密闭型二次电池的正极活性物质的粒子中，随着反复充放电，在粒子间的结合构造中产生应变，有时会使集电性降低。因此，电池的放电特性的提高存在限制。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题而提出，其目的在于提供一种密闭型电池，其即使反复充放电或长期放置，也不会产生由电极任意膨胀所引起的短路和容量降低，而且制造成本低，此外放电特性优异。根据本专利技术的第一专利技术为密闭型二次电池，具有由层叠金属层和树脂层的构件形成的袋状收纳体，和收纳在上述袋状收纳体中的极板组，其特征在于，从上述袋状收容体的热熔敷封口部分，引出由树脂包覆的两个平板状导线，上述极板组，由正极和负极其间夹有隔板卷绕而成，上述正极在铝箔的两面，形成有包含锂过渡金属复合氧化物的正极活性物质层，上述正极活性物质层的厚度为0.05mm以上且在1mm以下，上述正极活性-->物质层的填充密度为0.8g/cm3以上且在5.0g/cm3以下，上述负极在铜箔的两面，形成有包含碳质材料的负极活性物质层，并且负极活性物质层的厚度为0.05mm以上且在1mm以下。此外，本专利技术的第二专利技术根据上述第一专利技术的密闭型二次电池，上述极板组，具有设于卷绕中心部分的芯体，和用于保持卷绕上述极板组时所施与的拉力的拉力保持构件。作为本专利技术的“层叠金属层和树脂层的构件”，可以列举出多重层叠由铝等金属膜或玻璃等无机材料制成的箔膜形成的气体阻挡层和由合成树脂构成的加强层和粘结层的构件。然而，没有必要这样对多种薄片构件进行层压，层叠金属层和单一树脂层就可以具备同样的功能性能。另外，本专利技术的袋状收纳体是由下述所构成电池容器的总称：以上述“层叠金属层和树脂层的构件”为主的构成构件，收纳体本身不具有抑制极板组任意膨胀的压力，通过“层叠金属层和树脂层的构件”自身的热熔敷性或其他接合构件等，能将极板组密封收纳在其中。另外，在本专利技术中尽管在金属箔的两侧具有活性物质层，但本专利技术的活性物质层的厚度，不是金属箔两侧的活性物质层厚度的总和，而只是两侧活性物质层中一侧的厚度。另外，在本专利技术中，极板组是指至少一个正极和至少一个负极和至少一个隔板构件(包含固体电解质)的组合体，卷绕极板组时，为防止短路使用多个隔板，或考虑安装输出导线的位置，这都是本领域人员公知的惯用技术方法。附图说明图1是表示现有例的图。图2是表示现有例的图。图3是表示扁平螺旋状卷绕式极板组的图。图4是表示平板状层叠式极板组的图。图5是表示本专利技术的实施例的图。图6是表示本专利技术的比较例的图。图7是表示试验结果的图。-->具体实施方式下面，以密闭型锂二次电池为实施例对本专利技术进行详细说明，下述实施例并不构成任何限制，在不改变其主旨的范围内可以进行适当的改变而实施。<实施例1>[正极活性物质的合成]调制由LiNi0.75Co0.2Al0.05O2组成的复合氧化物。调制方法为，以预定比例混合通过共沉淀合成的β-Ni1-xCox(OH)2和Al(OH)3之后，在氧中以720℃进行40小时烧制合成。烧制后，将其粉碎成平均3.5μm，由此得到锂二次电池用正极活性物质。还有，可以在600～950℃的范围内适当设定烧制温度。[正极的制作]相对于93重量份的LiNi0.75Co0.2Al0.05O2，混合2.5重量份的乙炔碳黑，然后向其中添加总量的4.5重量份的作为粘结剂的聚偏氟乙烯，此外添加作为溶剂的N-甲基吡咯烷酮进行混炼，由此制得活性物质浆料。接着将此活性物质浆料涂覆到宽50mm由铝箔制成的电极基体的两面，干燥后压制。通过调整其活性物质浆料的涂覆量以及压制压力，使得活性物质层的厚度为0.1mm，填充密度为3.0g/cm3，从而制成锂二次电池用正极。此外，作为粘结剂，除了上述之外，还可以列举聚四氟乙烯、橡胶系高分子或其与纤维素系高分子的混合物、或以聚偏氟乙烯为主体的共聚物等。[负极的制作]使用平均粒径为15μm，d002面的面间距为3.35埃的石墨粒子作为锂离子嵌入材，在宽50mm的铜箔基体上涂覆作为粘结剂的苯乙烯丁二烯橡胶浆料后，干燥后压制。通过调整其活性物质浆料的涂覆量以及压制压力，使得活性物质层的厚度为0.1mm，从而制成负极。[隔板的选择]使用25μm厚的聚乙烯微多孔膜作为隔板。对隔板也不作特别限定，可以使用目前所使用的各种隔板。[极板组的制作]将上述正负两极和隔板卷绕成扁平螺旋状从而制成卷绕式极板组。同时，层叠正负两极和隔板形成非卷绕的平板状，制成与上述卷绕的极板组容量相同的叠层式极板组。前者在图3中，后者在图4-->中示出。在这些图中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密闭型二次电池，具有由层叠铝层和树脂层的构件形成的袋状收纳体，和收纳在上述袋状收纳体中的极板组，其特征在于，从上述袋状收纳体的热熔敷封口部分，引出由树脂包覆的两个平板状导线；上述极板组，由正极和负极其间夹有隔板卷绕而成；上述正极，在铝箔的两面上形成有包含锂过渡金属复合氧化物的正极活性物质层；上述正极活性物质层的厚度为０．０５ｍｍ以上且在１ｍｍ以下；上述正极活性物质层的填充密度为０．８ｇ／ｃｍ↑［３］以上且在５．０ｇ／ｃｍ↑［３］以下；上述负极，在铜箔的两面上形成有包含碳质材料的负极活性物质层；并且，负极活性物质层的厚度为０．０５ｍｍ以上且在１ｍｍ以下。

【技术特征摘要】
1、一种密闭型二次电池，具有由层叠铝层和树脂层的构件形成的袋状收纳体，和收纳在上述袋状收纳体中的极板组，其特征在于，从上述袋状收纳体的热熔敷封口部分，引出由树脂包覆的两个平板状导线；上述极板组，由正极和负极其间夹有隔板卷绕而成；上述正极，在铝箔的两面上形成有包含锂过渡金属复合氧化物的正极活性物质层；上述正极活性物质层的厚度为0.05mm以上且在1mm以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木勋，仲野敏昭，冈田干雄，
申请(专利权)人：株式会社杰士汤浅，
类型：发明
国别省市：JP[日本]