二次电池制造技术

二次电池。根据本示例性实施例的二次电池是包括叠层电极体和外壳的二次电池，该叠层电极体设有至少一对正电极和负电极，该外壳容纳叠层电极体，其中外壳包括一个或更多个凹进部分，该一个或更多个凹进部分在对应于叠层电极体的最外层的电极表面的外边缘的边界的内部，在面对电极表面的表面上，并且其中，当具有边界的内部面积的一半面积的带形外周区域被设置在边界的内部时，凹进部分中的至少一个凹进部分位于外周区域的内部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种二次电池。
技术介绍
金属罐已经主要用于二次电池的外売。然而，诸如蜂窝电话、个人笔记本电脑和汽车的要求重量减轻的二次电池的应用数量在最近几年中大幅度増加。因此，开始使用所谓的叠层电池，这种叠层电池使用叠层膜，该叠层膜相对较轻并且在模制外壳方面具有自由度，以密闭地密封电池元件，诸如电极、电极活性物质和电解质。由于叠层膜是柔性的，所以叠层电池通常被固定到由树脂、金属等模制的壳体并且被用作电池模块。此外，当叠层电池中的至少ー个叠层电池被设置成一个模块吋，通常做法是，叠层电池被紧紧地封装到该模块中从而彼此接触并且改善単位体积的能量密度。另ー方面，当二次电池在工作中被过度充电时或当二次电池的环境温度由于ー些原因变高吋，由于在电极上二次电池的电解质的分解而产生气体。由于叠层电池通常被紧紧地封装在如上所述的模块中，所以当产生气体并且二次电池膨胀时，壳体可能破裂并且气体或电解质可能泄漏。此外，当所产生的气体积聚在电极周围时，这可能阻止锂离子等的顺利交换并且可能因此削弱充电/放电反应。为了解决由在电池内部产生气体而导致的问题，例如，JP2000-100399A公开如下叠层电池在该叠层电池中，叠层外壳的热封部分的一部分在比其余部分低的温度下被热封以创造具有弱密封強度的部分，并给该部分提供安全阀功能。JP2002-56835A公开如下构造其中从外部移除叠层外壳的热封部分的端部的一部分。JP10-55792A公开如下构造其中三角形非热封部分被设置在热封部分的内部，使得使电池的内部与电池的外部分离的叠层外壳的热封部分的宽度部分地变窄。通过在叠层外壳的热封部分的一部分中设置窄热封部分，这些技术意图使窄热封部分起到安全阀的作用。JP2005-203262A公开设有如下部分的结构由于当气体产生时二次电池内部的压カ增加导致外壳膨胀，因为该外壳膨胀导致剥离应カ集中在该部分处，使得该部分起安全阀作用。JP2005-251470A公开如下结构该结构设有用于检测二次电池和加热器内部的压カ的装置，该结构被设计成使得当内部压カ增加时，通过热封密封的外壳的一部分被加热器在外部加热并熔化。这些技术同样意图利用由于气体的产生而导致二次电池的内部压カ增加来实现安全阀功能。另一方面，JP2005-310671A公开如下密封电池在该电池中，朝外端子的密封侧突出的凸起部分形成在外売上。JP2006-185713A公开电池和电池制造设备，该电池制造设备能够在叠层膜的熔合部分中形成折痕部分，从而当在电池壳体中的内部压カ增加时，从折痕部分逐渐释放高压气体。然而，在JP2000-100399A中所公开的电池包括安全阀结构，在该结构中，热封部分的一部分的密封強度被削弱，但是应力有可能集中在安全阀上，造成诸如因热封部分随时间的退化而导致电解质泄漏的问题。此外，难以调整密封強度，并且不可以精确地设置安全阀的开启压力。根据在使热封部分的宽度部分变窄的JP2002-56835A和JP10-55792中所公开的结构，起安全阀作用的部分的热封部分的宽度需被设置成非常窄的宽度，例如大约1_，以便实现实际开启压力。因此，密封可靠性可能下降，或在生产过程中所产生的热封部分的宽度上的误差可能大大影响安全阀的开启压力，结果不能精确地设置开启压力。需要这种非常窄的宽度的ー个理由是，设有叠层外壳的电池的热熔合強度(密封強度)很可能在用于引出电极的引线端子的引导部分处被削弱，并且为了防止气体从引线端子的引导部分释放，有必要在比气体从引线端子的引导部分释放的压カ低的压カ下打开安全阀。对于在JP2005-203262A中所公开的结构来说，该结构使用由于安全阀中的内部压カ增加而导致应カ集中的部分，密封步骤变得过于复杂以至于不能以高可靠性制造二次电池。对于在JP2005-251470A中所公开的结构来说，该结构设有内部压カ检测装置和加热器，需要用于检测内部压カ的机构，该机构使电池电路复杂。对于在JP2000-100399A、JP2002-56835A、JP10-55792A、JP2005-203262A 和JP2005-251470A中所公开的电池来说，单叠层电池中的至少ー个电池被放置成彼此紧密接触，使得当防止电池由于气体的产生而膨胀时，气体积聚在电极之间或积聚在位于远离安全阀的叠层外壳的热封部分附近，从而可能使安全阀的操作延迟。此外，所产生的气体可能积聚在电极附近，这可能阻碍充电/放电反应。对于在JP2005-310671A中所公开的带有凸起部分的结构来说，该凸起部分从形成在外売上的外端子的密封侧上突出，当由于过高电压等和内部压カ增加而导致产生大量气体时，端子的附近容易膨胀，电极之间的距离增加，并且难以进行最初顺利发生的锂离子等的交換。结果，可能发生产生局部地集中在叠层电极体中的电流的现象，并且电池可能进一歩受热。此外，当气体释放到外部吋，电解质等可能在外端子附近泄漏，触发周围电线的侵蚀或电路问题。对于在JP2006-185713A中所公开的折痕形成在叠层膜的热封部分的结构来说，在重复接收便携式电话等的振动的应用中，在热封期间由热塑性树脂的收缩所导致的变形集中在折痕部分上，并且膜的粘着性可能容易下降。結果，电解质可能从折痕部分漏出或外部空气可能进入叠层膜，并且充电/放电反应可能随时间受到影响。本专利技术的示例性目的是提供能够促进充电/放电反应的二次电池
技术实现思路
根据本专利技术的示例性方面的二次电池是包括叠层电极体和外壳的二次电池，该叠层电极体设有至少ー对正电极和负电极，该外壳容纳叠层电极体，其中外壳包括一个或更多个凹进部分，该ー个或更多个凹进部分在对应于叠层电极体的最外层的电极表面的外边缘的边界的内部，在面对电极表面的表面上，并且其中，当具有边界的内部面积的一半面积的带形外周区域被设置在边界的内部时，凹进部分中的至少ー个凹进部分位于外周区域的内部。此外，制造根据本专利技术的示例性方面的二次电池的方法是制造包括叠层电极体和外壳的二次电池的方法，叠层电极体设有至少ー对正电极和负电极，外壳容纳叠层电极体，该方法包括制备外壳，该外壳设有ー个或更多个凹进部分，该ー个或更多个凹进部分在对应于叠层电极体的最外层的电极表面的外边缘的边界的内部，在面对电极表面的表面上，其中，当具有边界的内部面积的一半面积的带形外周区域被设置在边界的内部时，凹进部分中的至少ー个凹进部分位于外周区域的内部；以及将叠层电极体容纳在外壳中。本示例性实施例能够提供能够促进充电/放电反应的二次电池。附图说明图I是图示根据本示例性实施例的二次电池的实例的分解透视图； 图2是图示根据本示例性实施例的二次电池的叠层电极体和引线端子的实例的截面图；图3是图示根据本示例性实施例的二次电池的实例的截面图和平面图；图4是图示根据本示例性实施例的凹进部分的实例的截面图；图5是图示根据实例I至3的二次电池的实例的截面图和平面图；图6是图示根据实例4的二次电池的实例的平面图；图7是图示根据实例5的二次电池的实例的平面图；图8是图示根据实例6的二次电池的实例的平面图；图9是图示根据实例7的二次电池的实例的平面图；图10是图示根据实例8的二次电池的实例的平面图；图11是图示根据实例9的二次电池的实例的平面图；图12是图示根据实例10的二次电池的实例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.25 JP 2011-0679161.ー种二次电池,包括叠层电极体，所述叠层电极体设有至少ー对正电极和负电极；和外壳，所述外壳容纳所述叠层电极体， 其中所述外壳包括一个或更多个凹进部分，所述ー个或更多个凹进部分在对应于所述叠层电极体的最外层的电极表面的外边缘的边界的内部，在面对所述电极表面的表面上，以及 其中，当具有所述边界的内部面积的一半面积的带形外周区域被设置在所述边界的内部时，所述凹进部分中的至少ー个凹进部分位于所述外周区域的内部。2.根据权利要求I所述的二次电池，其中所述外周区域在所述边界的向内方向上保持均匀间隔的宽度。3.根据权利要求I所述的二次电池，其中由在所述外周区域的内部的所述凹进部分占据的面积与由在所述边界的内部的所述凹进部分占据的面积的比率是30%或更大。4.根据权利要求I所述的二次电池，其中接触所述边界的所述凹进部分的比率是30%或更大。5.根据权利要求I所述的二次电池，其中接触所述边界和所述外周区域的内边缘的所述凹进部分的比率是30%或更大。6.根据权利要求I所述的二次电池，其中由在所述外周区域中的所述凹进部分占据的面积与所述外周区域的面积的比率是I至80%。7.根据权利要求I所述的二次电池，其中所述凹进部分的高度与所述叠层电极体的厚度的比率是I至500%。8.根据权利要求I所述的二次电池，其中所述外壳是叠层外売。9.根据权利要求8所述的二次电池，其中所述叠层电极体包括在最外层的电极表面上的凸起部分，并且 所述凹进部分形成为与所述凸起部分相对应。10.一种制造二次电池的方法，所述二次电池包括叠层电极体，所述叠层电极体设有至少ー对正电极和负电扱；以及外壳，所述外壳容纳所述叠层电极体，所述方法包括 制备外売，所述外壳设有ー个或更多个凹进部分，所述ー个或更多个凹进部分在对应于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：芹泽慎，高桥浩雄，川崎大辅，入山次郎，笠原龙一，藤井惠美子，梶田彻也，沼田达治，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：