非水电解液二次电池和电池组制造技术

本发明专利技术涉及非水电解液二次电池和电池组。根据本公开，提供抑制高倍率劣化的非水电解液二次电池。在此公开的非水电解液二次电池具备：非水电解液；将正极、负极、和分隔体重叠卷绕的卷绕电极体；和容纳它们的电池壳体。卷绕电极体具有：以夹持卷绕轴且相对置的方式形成的一对平面部、和在一对平面部间形成的表面为曲面的一对R部。其中，在从厚度方向对卷绕电极体施加4.5kN的约束压而约束的状态下，将卷绕电极体的与卷绕轴正交的截面处的卷绕电极体的一对R部的最外周长的合计设为a(mm)、将上述截面处的卷绕电极体的最外周长设为b(mm)、将正极活性物质层的宽度设为c(mm)、将卷绕电极体的高度设为d(mm)时，满足0.282＜a/b和c/d＜1.91两者。1.91两者。1.91两者。

【技术实现步骤摘要】
非水电解液二次电池和电池组


[0001]本公开涉及非水电解液二次电池和电池组。

技术介绍

[0002]锂离子二次电池等二次电池以轻质可获得高能量密度，因此优选用作电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)等车辆的驱动用高输出电源，预期今后需要将日益增大。
[0003]随着二次电池的高输出化，希望开发抑制由于高倍率充放电而产生的电池特性的劣化(高倍率劣化)的技术。作为这样的技术，例如，在专利文献1中公开了具备电解液溶胀层的二次电池。另外，在专利文献2中公开了极板间距离成为规定的范围的卷绕电极体的构成。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利申请公开第2019
‑
185991号公报
[0007]专利文献2：日本专利申请公开第2020
‑
177858号公报

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的课题
[0009]在专利文献1的技术中，为了追加电解液溶胀层和使电解液溶胀层浸渍电解液，需要大量的过剩液体，因此从成本和能量密度的观点出发，有改良的余地。另外，在专利文献2的技术中，有时在对电极体持续施加约束载荷的使用环境下可能无法得到充分的效果。因此，希望进一步开发抑制高倍率劣化的技术。
[0010]因此，本技术鉴于上述实际情况而完成，其主要目的在于提供抑制了高倍率劣化的非水电解液二次电池。另外，另一目的在于提供具备该非水电解液二次电池的电池组。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]在此公开的非水电解液二次电池具备：非水电解液；将在长条的正极集电体上具备沿着长度方向形成为带状的正极活性物质层的片材状的正极、在长条的负极集电体上具备沿着长度方向形成为带状的负极活性物质层的片材状的负极、和在上述正极与上述负极之间存在的分隔体重叠并在长度方向上卷绕而成的扁平形状的卷绕电极体；和容纳上述非水电解液和上述卷绕电极体的方型的电池壳体。上述卷绕电极体具有以夹持卷绕轴且相对置的方式形成的一对平面部、和在该一对平面部间形成的表面为曲面的一对R部。其中，在从该平面部的相对置方向对上述卷绕电极体的上述平面部整体施加4.5kN的约束压进行约束的状态下，将上述卷绕电极体的与上述卷绕轴正交的截面处的上述卷绕电极体的上述一对R部的最外周长的合计设为a(mm)，将上述截面处的上述卷绕电极体的最外周长设为b(mm)，将上述正极活性物质层的与上述长度方向正交的宽度方向的长度设为c(mm)，将上述截面处的上述一对R部的顶点间的距离即上述卷绕电极体的高度设为d(mm)时，其特征在于，具备以下所有条件：0.282＜a/b；和c/d＜1.91。
[0013]该构成的非水电解液二次电池的卷绕电极体由于有助于保液功能的部分即R部的比例高，因此能够改善卷绕电极体中的电解液的盐浓度的不均匀性。另外，通过使相对于正极涂布宽度的卷绕电极体的高度成为规定的比例以上，从而难以产生宽度方向上的电解液的盐浓度的不均匀性。由此，能够抑制非水电解液二次电池的高倍率劣化。
[0014]在此公开的非水电解液二次电池的一个优选方式中，还具备如下条件：1.66≤c/d≤1.72。由此，能够更适宜地抑制高倍率劣化。
[0015]在此公开的非水电解液二次电池的一个优选方式中，上述卷绕电极体的高度d可为50mm以上且55mm以下。在这样的尺寸的卷绕电极体中，能够更适宜地抑制高倍率劣化。
[0016]另外，根据本公开，提供具备在此公开的非水电解液二次电池的电池组。在此公开的电池组是将多个单电池相互电连接而排列的电池组，上述单电池中的至少一个为在此公开的非水电解液二次电池。由此，可实现高倍率劣化得到抑制的电池组。
附图说明
[0017]图1为示意地示出一实施方式涉及的非水电解液二次电池的构成的截面图。
[0018]图2为示意地示出一实施方式涉及的非水电解液二次电池的卷绕电极体的构成的分解图。
[0019]图3为示意地示出从卷绕电极体的厚度方向施加4.5kN的压力时的卷绕电极体的与卷绕轴正交的截面的截面图。
[0020]图4为示意地示出一实施方式涉及的电池组的构成的立体图。
[0021]图5为约束时的R部最外周长/约束时的卷绕电极体最外周长的值与高倍率电阻增加率的关系的坐标图。
[0022]图6为正极涂布宽度/约束时的卷绕电极体高度(c/d)与高倍率电阻增加率的关系的坐标图。
[0023]附图标记的说明
[0024]10电池组
[0025]12间隔件
[0026]14母线
[0027]17端板
[0028]18横梁件
[0029]19螺丝
[0030]20卷绕电极体
[0031]20f平面部
[0032]20r R部
[0033]30电池壳体
[0034]36安全阀
[0035]42正极端子
[0036]42a正极集电板
[0037]44负极端子
[0038]44a负极集电板
[0039]50正极
[0040]52正极集电体
[0041]52a正极集电体露出部
[0042]54正极活性物质层
[0043]60负极
[0044]62负极集电体
[0045]62a负极集电体露出部
[0046]64负极活性物质层
[0047]70分隔体
[0048]100非水电解液二次电池
具体实施方式
[0049]以下，对在此公开的技术进行详细地说明。本说明书中特别提及的事项以外的事项且为本技术的实施所需的事项可作为基于该领域中的现有技术的本领域技术人员的设计事项来把握。在此公开的技术的内容能够基于本说明书所公开的内容和该领域中的技术常识来实施。
[0050]予以说明，各附图是示意地描绘的，尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并不反映实际的尺寸关系。另外，在以下说明的附图中，对起到相同作用的构件、部位标注相同的附图标记，有时将重复的说明省略或简化。
[0051]另外，在本说明书中，将数值范围记载为A～B(其中，A、B为任意的数值)的情况下，与一般的解释相同，意指A以上且B以下，包含超过A且低于B的范围。
[0052]本说明书中，“二次电池”一般是指电荷载体通过电解质在一对电极(正极和负极)之间移动从而发生充放电反应的蓄电器件。该二次电池除了所谓的蓄电池以外，也包含双电层电容器等电容器等。另外，在本说明书中，“锂离子二次电池”是指利用锂离子作为电荷载体、通过正负极间的与锂离子相伴的电荷的移动而实现充放电的二次电池。
[0053]以下，对在此公开的非水电解液二次电池的一实施方式进行说明。图1为示意地示出一实施方式涉及的非水电解液二次电池100的构成的截面图。非水电解液二次电池100在此为锂离子二次电池。非水电解液二次电池100为通过在电池壳体30的内部容纳扁平形状的卷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.非水电解液二次电池，其具备：非水电解液；将在长条的正极集电体上具备沿着长度方向形成为带状的正极活性物质层的片材状的正极、在长条的负极集电体上具备沿着长度方向形成为带状的负极活性物质层的片材状的负极、和在所述正极与所述负极之间存在的分隔体重叠并在长度方向上卷绕而成的扁平形状的卷绕电极体；和容纳所述非水电解液和所述卷绕电极体的方型的电池壳体，其中，所述卷绕电极体具有以夹持卷绕轴且相对置的方式形成的一对平面部、和在该一对平面部间形成的表面为曲面的一对R部，在从该平面部的相对置方向对所述卷绕电极体的所述平面部整体施加4.5kN的约束压而约束的状态下，将在所述卷绕电极体的与所述卷绕轴正交的截面处的所述卷绕电极体的所述一对...

【专利技术属性】
技术研发人员：泉本贵昭，髙士祐辅，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社朴力美电动车辆活力株式会社，
类型：发明
国别省市：