二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种具备高精度地卷绕的卷绕电极体的二次电池。二次电池(100)具备隔着隔膜(30)将正极板(10)和负极板(20)卷绕而成的卷绕电极体(40)以及收纳卷绕电极体(40)的电池壳体(50)，隔膜(30)具有带状的基材层(32)和形成于基材层(32)的表面并具有由聚偏氟乙烯构成的网状构造的表面层(34)，在负极板(20)的负极终端部(20e)的外侧配置有隔膜(30)，负极终端部(20e)与隔膜(30)的隔膜终端部(30e)的距离为30mm以下。距离为30mm以下。距离为30mm以下。

【技术实现步骤摘要】
二次电池


[0001]本专利技术涉及一种二次电池。

技术介绍

[0002]锂离子二次电池等二次电池通常具备：具有一对电极板(正极板和负极板)的电极体；收纳该电极体的电池壳体；以及露出到电池壳体的外部的电极端子(正极端子和负极端子)。而且，构成电极体的各电极板例如具备作为箔状的金属构件的电极芯体(正极芯体和负极芯体)和形成于该电极芯体的表面的电极活性物质层(正极活性物质层和负极活性物质层)。
[0003]作为该二次电池的电极体的一例，可列举出隔着隔膜将正极板和负极板卷绕而成的卷绕电极体。作为这种卷绕电极体的隔膜，通常可以使用具有由聚乙烯(PE)等树脂材料构成的基材层的多孔的带状膜等。另外，从提高二次电池的安全性的观点出发，有时也使用在基材层的表面形成有具有耐热性的表面层的隔膜。例如，在专利文献1中，公开了具有多孔的树脂层(基材层)和层叠于该树脂层的至少一方的面上的多孔的耐热层(表面层)的隔膜。而且，该耐热层包含由无机材料构成的填料和粘结剂。具有这种耐热层的隔膜抑制了温度上升时的热收缩，因此，能够防止内部短路的发生，提高二次电池的安全性。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：国际公开第2012/124093号

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的课题
[0008]另外，有时使用聚偏氟乙烯作为构成表面层的粘结剂。由聚偏氟乙烯形成的表面层具有网状构造，比表面积比较大。因此，与隔膜的表面层接触的电极板和表面层粘接，从而能够抑制整个电极体的卷绕偏移。在此，在卷绕电极板和隔膜来形成卷绕电极体时，需要使隔膜比电极板长，以使隔膜位于电极体的最外周。具有由聚偏氟乙烯构成的表面层的隔膜具有比较容易带电的性质，因此，有可能在使用卷绕装置(例如卷绕辊)单独卷绕隔膜时隔膜本身带电而贴在卷绕装置等上或在隔膜卷绕的中途在隔膜产生折痕和褶皱，从而无法高精度地卷绕。在使用电极板和隔膜未高精度地卷绕的电极体制作的二次电池中，施加于电极体的压力产生不均，充放电时的反应变得不均匀，锂有可能析出。
[0009]本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种具备高精度地卷绕的卷绕电极体的二次电池。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]根据本专利技术，提供一种二次电池，该二次电池具备隔着隔膜将正极板和负极板卷绕而成的卷绕电极体以及收纳所述卷绕电极体的电池壳体。所述正极板具有带状的正极芯体和形成于所述正极芯体的至少一方的表面的正极活性物质层，所述负极板具有带状的负
极芯体和形成于所述负极芯体的至少一方的表面的负极活性物质层，所述隔膜具有带状的基材层和形成于所述基材层的至少一方的表面并具有由聚偏氟乙烯构成的网状构造的表面层。所述负极板的长度方向的一方的端部即负极始端部位于所述卷绕电极体的内侧，且所述负极板的长度方向的另一方的端部即负极终端部位于所述卷绕电极体的外侧。所述隔膜的长度方向的一方的端部即隔膜始端部位于所述卷绕电极体的内侧，且所述隔膜的长度方向的另一方的端部即隔膜终端部位于所述卷绕电极体的外侧。在所述负极终端部的外侧配置有所述隔膜，所述负极终端部与所述隔膜终端部的距离为30mm以下。
[0012]本申请专利技术人进行了各种研究，结果，着眼于在负极板的卷绕结束端部(负极终端部)与隔膜的卷绕结束端部(隔膜终端部)的距离过长的情况下，隔膜进一步带电，隔膜容易产生折痕和褶皱这一情况。因此，发现了通过进一步缩短负极终端部与隔膜终端部的距离，能够抑制上述问题的发生。即，使负极终端部与隔膜终端部的距离为30mm以下。通过这样缩短负极终端部与隔膜终端部的距离，隔膜单独被卷绕的长度变短。由此，抑制隔膜产生折痕和褶皱。并且，在单独卷绕隔膜时隔膜与卷绕装置的接触时间变短，因此，隔膜的带电得以抑制。由此，抑制隔膜贴在卷绕装置等上，能够高精度地卷绕隔膜等。根据以上内容，通过使负极终端部与隔膜终端部的距离为30mm以下，能够得到具备高精度地卷绕的卷绕电极体的二次电池。
[0013]在此公开的二次电池的优选的一方式中，所述卷绕电极体形成为扁平形状，具有外表面弯曲的一对弯曲部和将一对所述弯曲部连结的外表面平坦的平坦部，在将与所述卷绕电极体的卷绕轴方向垂直且与所述卷绕电极体的厚度方向垂直的方向设为高度方向时，所述卷绕电极体的所述高度方向的尺寸为80mm以上。在对卷绕电极体进行冲压而使其成为扁平形状时，由聚偏氟乙烯构成的表面层和与其接触的电极板(在此为正极板及负极板)牢固地粘接。由此，抑制冲压后的卷绕电极体发生回弹，能够适当地维持扁平形状。另外，在卷绕电极体的高度方向的尺寸为80mm以上的情况下，由负极终端部与隔膜终端部的距离的长短产生的影响特别显著，因此，进一步发挥通过使负极终端部与隔膜终端部的距离为30mm以下而带来的效果。
[0014]在此公开的二次电池的优选的一方式中，在将与所述卷绕电极体的卷绕轴方向平行且与所述卷绕电极体的厚度方向垂直的方向设为宽度方向时，所述卷绕电极体的所述宽度方向的尺寸为200mm以上。在卷绕电极体的宽度方向的尺寸为200mm以上的情况下，由隔膜的露出面积(在卷绕轴方向上露出的面积)的大小产生的影响特别显著，因此，进一步发挥通过使负极终端部与隔膜终端部的距离为30mm以下而带来的效果。
[0015]在此公开的二次电池的优选的一方式中，在将所述负极终端部与所述隔膜终端部的距离设为A、将所述卷绕电极体的所述平坦部的所述高度方向的尺寸设为B时，满足下式：A＜0.4B。由此，在制作卷绕电极体时，抑制隔膜产生折痕和褶皱，并且抑制隔膜的带电。结果，能够得到具备高精度地卷绕的卷绕电极体的二次电池。
[0016]在此公开的二次电池的优选的一方式中，所述负极终端部位于所述弯曲部。由此，能够进一步缩短隔膜。
[0017]在此公开的二次电池的优选的一方式中，具备将所述隔膜的终端部粘贴于所述卷绕电极体的最外表面的卷绕固定带，在将所述负极终端部与所述隔膜终端部的距离设为A、将所述卷绕固定带的长度设为C时，满足下式：20≤C≤40，A≥1/2C。由此，能够抑制卷绕电
极体的卷绕松开，并且由于卷绕固定带与负极终端部不重叠，因此能够减小由卷绕固定带的厚度导致的高度差。
[0018]在此公开的二次电池的优选的一方式中，具备将所述隔膜的终端部粘贴于所述卷绕电极体的最外周的卷绕固定带，所述隔膜终端部位于所述卷绕固定带的长度方向的中央区域，所述卷绕固定带不与所述负极终端部重叠。由此，能够抑制卷绕电极体的卷绕松开，并且由于卷绕固定带与负极终端部不重叠，因此能够减小由卷绕固定带的厚度导致的高度差。
附图说明
[0019]图1是示意性地表示一实施方式的二次电池的立体图。
[0020]图2是沿着图1中的II
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II线的示意性的纵剖视图。
[0021]图3是沿着图1中的III
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III线的示意性的纵剖视图。
[0022]图4是沿着图1中的IV
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IV线的示意性的横剖视图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电池，所述二次电池具备隔着隔膜将正极板和负极板卷绕而成的卷绕电极体以及收纳所述卷绕电极体的电池壳体，其中，所述正极板具有带状的正极芯体和形成于所述正极芯体的至少一方的表面的正极活性物质层，所述负极板具有带状的负极芯体和形成于所述负极芯体的至少一方的表面的负极活性物质层，所述隔膜具有带状的基材层和形成于所述基材层的至少一方的表面并具有由聚偏氟乙烯构成的网状构造的表面层，所述负极板的长度方向的一方的端部即负极始端部位于所述卷绕电极体的内侧，且所述负极板的长度方向的另一方的端部即负极终端部位于所述卷绕电极体的外侧，所述隔膜的长度方向的一方的端部即隔膜始端部位于所述卷绕电极体的内侧，且所述隔膜的长度方向的另一方的端部即隔膜终端部位于所述卷绕电极体的外侧，在所述负极终端部的外侧配置有所述隔膜，所述负极终端部与所述隔膜终端部的距离为30mm以下。2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述卷绕电极体形成为扁平形状，具有外表面弯曲的一对弯曲部和将一对所述弯曲部连结的外表面平坦的平坦部，在将与所述卷绕电极体的卷绕轴方向垂直且与所述卷绕电极体的厚度方向垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员：小堀大智，山田智之，三田和隆，
申请(专利权)人：泰星能源解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：