非水电解质二次电池用电极板及非水电解质二次电池制造技术

技术编号:6452898 阅读:192 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
防止非水电解质二次电池的压破时的短路。一种非水电解质二次电池用电极板,其具有:由带状的金属箔形成的集电体(10)、含有活性物质且设置于上述集电体的两面的合剂层(9)、和连接在上述集电体(10)上的引出引线(11),上述集电体(10)具有两面均不存在上述合剂层(9)的露出部(13),上述露出部(13)相对于上述集电体(10)的长度方向垂直延伸,上述露出部(13)的一侧的面上连接有上述引出引线(11),上述一侧的面上的不存在上述合剂层(9)的宽度大于另一侧的面上的不存在上述合剂层(9)的宽度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种非水电解质二次电池用电极板及非水电解质二次电池
技术介绍
近年来,为了解决环境问题而开发了汽车搭载用的二次电池、和大型电动工具用的二次电池,对于这些二次电池,要求能够快速充电及大电流放电并且小型和轻量。作为满足这种要求的典型的电池,可列举出如下的非水电解质二次电池,该非水电解质二次电池以锂金属或锂合金等活性物质、或者使锂离子嵌入作为主体物质(这里所谓“主体物质”是指能够嵌入及脱嵌锂离子的物质)的碳中而得到的锂嵌入化合物作为负极材料,以溶解有 LiClO4或LiPF6等锂盐的非质子性的有机溶剂作为电解液。该非水电解质二次电池一般具备负极、正极和多孔质绝缘层,所述负极通过将上述负极材料保持在其支撑体即负极集电体上而成,所述正极通过将如锂钴复合氧化物那样与锂离子可逆地进行电化学反应的正极活性物质保持在其支撑体即正极集电体上而成,所述多孔质绝缘层用于保持电解液、且夹在负极与正极之间以防止在负极与正极之间发生短路。另外,形成为片状或箔状的正极及负极介由多孔质绝缘层被依次层叠,或介由多孔质绝缘层被卷绕成螺旋状,形成发电要素。而且,该发电要素被收纳在电池壳内,该电池壳由不锈钢制、实施了镀镍的铁制、或铝制等金属形成。另外,在将电解液注入到电池壳内后,将盖板密封固定在电池壳的开口端部,从而构成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2009-64770号公报 专利文献2 日本特开2008-2;34855号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题 可是,作为在非水电解质二次电池(以下有时也简称为“电池”)中高容量化的一个手段,可列举出正极、负极的高密度化。采用该手段时,正极、负极任一者中均存在极板硬化的倾向。进而,随着高容量化,作为电池的能量密度不断增加,安全性的确保变得很重要。 作为安全性的试验之一,有为了再现电池组被汽车等重物碾压的情形而对电池施加机械应力将其压破的试验。对于如上所述的高容量化且采用了硬的极板的电池,在该压破试验中, 极板由于压力而被折弯并切断,有可能通过刺破隔膜而与对电极接触,从而发生短路,导致发热。鉴于上述问题,本专利技术的目的在于,提供维持了非水电解质二次电池的高容量和高能量密度、并且防止了压破时的短路的非水电解质二次电池用电极板。用于解决问题的手段 为了达到上述的目的,本专利技术的非水电解质二次电池用电极板设定为如下构成 其具有由带状的金属箔形成的集电体、含有活性物质并设置于上述集电体的两面的合剂层、和连接在上述集电体上的引出引线,上述集电体具有两面均不存在上述合剂层的露出部,上述露出部相对于上述集电体的长度方向垂直延伸,上述露出部的一侧的面上连接有上述引出引线,上述一侧的面上的不存在上述合剂层的宽度大于另一侧的面上的不存在上述合剂层的宽度。可以设定为如下构成上述另一侧的面上的面临上述露出部的上述合剂层的两个端部存在于对应的上述一侧的面上不存在上述合剂层的位置。可以设定为如下构成上述另一侧的面上的不存在上述合剂层的宽度小于上述引出引线的相对于上述集电体长度方向垂直的方向的宽度。这种情况下,可以设定为如下构成上述另一侧的面上的面临上述露出部的上述合剂层的两个端部存在于对应的上述一侧的面上存在上述引出引线的位置。本专利技术的非水电解质二次电池设定为如下构成其是在电极壳内封入有将正极板和负极板介由多孔质绝缘体卷绕而成的电极组、及非水电解质的非水电解质二次电池,正极板及负极板中的至少一者为上述非水电解质二次电池用电极板。上述非水电解质二次电池用电极板中,可以设定为如下构成集电体为铝箔,活性物质为正极活性物质。专利技术效果 根据本专利技术的非水电解质二次电池用极板及非水电解质二次电池,由于在露出部一侧的面上不存在合剂层的宽度大于另一侧的面上不存在合剂层的宽度,因此即使在电池的压破时也不易发生短路。因此,能够大大改善电池的安全性。附图说明 图1是表示实施方式的非水电解质二次电池的构成的示意纵向剖视图。图2是表示电极组的构成的示意放大剖视图。图3是表示比较方式中的引线安装位置的结构的示意放大剖视图。图4是表示实施方式中的引线安装位置的结构的示意放大剖视图。图5是表示其他实施方式中的引线安装位置的结构的示意放大剖视图。具体实施例方式在说明本专利技术的实施方式之前,对完成本专利技术的原委进行说明。如上所述,进行对电池施加机械应力而将其压破的试验时,在正极、负极经高密度化的非水电解质二次电池中,有时极板因压力而弯曲并切断,刺破隔膜而发生短路。作为这种情况的对策之一,考虑到如专利文献1中记载的那样提高极板自身的柔软性,认为由此可改善上述问题。但是,明确了即使采用专利文献1中记载的方法,当施加更强的应力而将其压破时也可能导致发热。对该状态进行了详细分析,结果明确了由于在极板的引线连接部处活性物质层叠部分和未涂敷部(引线连接部)的厚度差较大,容易弯曲,因此在其边界部弯曲成锐角,该部分刺破隔膜而导致短路。特别是在专利文献2中记载的引线被连接在极板的长度方向的中央部的情况下, 虽然能够将在电池的内容积中所占的引线体积抑制到最小限度,并且能够降低极板的集电电阻,但另一方面,可以认为由于在中央部存在引线,从而从外部施力时上述那样的应力容易集中于引线的附近,但是关于这一点,专利文献2中未作任何记载。发现上述问题的本申请专利技术者们为了解决该问题而进行了各种尝试,终于发现了本申请专利技术。以下,参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。另外,本专利技术并不限定于以下的实施方式。作为实施方式的非水电解质二次电池,列举出锂离子二次电池作为具体例子,参照图1对其构成进行说明。图1是表示实施方式的非水电解质二次电池的构成的纵向剖视图。本实施方式的非水电解质二次电池如图1所示,具备例如铁(表面镀镍)制的电池壳1和收纳在电池壳1内的电极组8。电池壳1的上表面形成有开口 la。封口板2经由垫圈3被敛缝在开口 Ia处,由此将开口 Ia密封。电极组8具有正极板4、负极板5、和例如聚乙烯制的多孔质绝缘层(隔膜)6,并通过在正极板4与负极板5之间夹持隔膜6并卷绕成螺旋状而构成。在电极组8的上方配置有上部绝缘板7a,在电极组8的下方配置有下部绝缘板7b。铝制的正极引线(正极的引出引线)4L的一端被安装在正极板4上,该正极引线 4L的另一端被连接在兼作正极端子的封口板2上。镍制的负极引线(负极的引出引线)5L 的一端被安装在负极板5上,该负极引线5L的另一端被连接在兼作负极端子的电池壳1 上。以下,参照图2对构成本实施方式的非水电解质二次电池的电极组8的构成进行说明。图2是表示电极组8的构成的放大剖视图。正极板4如图2所示,具有正极集电体4A和正极合剂层4B。正极集电体4A为带状且为导电性的箔状部件,具体而言例如由主要含铝的部件形成。正极合剂层4B设置于正极集电体4A的两侧的表面上,含有正极活性物质(例如锂复合氧化物),并且优选除正极活性物质以外含有粘结剂,还含有导电剂等。负极板5如图2所示,具有负极集电体5A和负极合剂层5B。负极集电体5A为带状且为导电性的箔状部件。负极合剂层5B设置于负极集电体5A的两侧的表面上,含有负极活性物质。此外,优选除负极活性物质以外还含有粘结剂。隔膜6如图2所示,按照夹在正极板4与负极板5之间的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水电解质二次电池用电极板,其具有:由带状的金属箔形成的集电体、含有活性物质且设置于所述集电体的两面的合剂层、和连接在所述集电体上的引出引线;所述集电体具有两面均不存在所述合剂层的露出部,所述露出部相对于所述集电体的长度方向垂直延伸,所述露出部的一侧的面上连接有所述引出引线,所述一侧的面上的不存在所述合剂层的宽度大于另一侧的面上的不存在所述合剂层的宽度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.05.18 JP 2009-1195441.一种非水电解质二次电池用电极板,其具有 由带状的金属箔形成的集电体、含有活性物质且设置于所述集电体的两面的合剂层、和连接在所述集电体上的引出引线; 所述集电体具有两面均不存在所述合剂层的露出部, 所述露出部相对于所述集电体的长度方向垂直延伸, 所述露出部的一侧的面上连接有所述弓丨出引线,所述一侧的面上的不存在所述合剂层的宽度大于另一侧的面上的不存在所述合剂层的宽度。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用电极板,其中,所述另一侧的面上的面临所述露出部的所述合剂层的两个端部存在于对应的所述一侧的面上不存在所述合剂层的位置。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:佐藤俊忠渡边耕三
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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