集流体和非水系二次电池制造技术

本发明专利技术提供集流体和非水系二次电池。一种集流体，其特征在于，具备将用导电层夹持绝缘层而成的多层结构的端部向同一方向翻折两次以上而形成的翻折区域，在所述翻折区域，夹持所述绝缘层的各导电层相互电连接，形成所述翻折区域的集流体端部的内表面之间分离或者部分接触。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集流体和非水系二次电池，特别是涉及具有绝缘层的集流体以及使用该集流体的非水系二次电池。
技术介绍
以锂离子二次电池为代表的非水系二次电池，具有高容量和高能量密度，并且储存性能和充放电的重复特性等也优良，因此，广泛用于便携设备等民生设备。另外，近年来，对于环境问题和节能的意识增强，因此，锂离子二次电池也开始用于蓄电用途和电动汽车等车载用途。另一方面，非水系二次电池由于其能量密度高，因此在过充电状态或暴露在高温环境中的状态下，异常发热或起火等的危险性高。因此，对于非水系二次电池而言，正在寻求针对安全性的各种对策。另外，以往，为了防止因异常发热而导致起火，提出了使用具有多层结构的集流体的锂离子二次电池(例如，参照专利文献I)。上述专利文献I中，提出了一种锂离子二次电池，其使用在具有130°C 170°C的低熔点的树脂膜(绝缘层)的双面上形成有金属层的集流体。该锂离子二次电池在过充电状态或高温状态等下发生异常发热时，低熔点的树脂膜熔融，由于该树脂膜熔融而导致电极破损。由此，电流被切断，因此，电池内部的温度升高得以抑制，从而防止起火。专利文献I :日本特开平11-102711号公报如上所述，专利文献I中提出的集流体作为非水系二次电池的安全对策是非常有效的。但是，由于上述集流体具有在绝缘性树脂膜的双面上形成有金属层的构成，例如在层叠有多个电极的层叠型非水系二次电池的情况下存在如下问题，将用于引出配线的极耳电极连接于集流体时，电极之间无法导通。即，存在难以使极耳电极与所有电极电连接的问题。因此，存在电池性能显著降低的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而完成的，本专利技术的一个目的在于提供能够提高安全性并且能够抑制电池性能降低的集流体以及非水系二次电池。为了达到上述目的，本专利技术的第一专利技术的集流体，具有用导电层夹持绝缘层而成的多层结构，具有将其端部向同一方向翻折两次以上而形成的翻折区域，并且在该翻折区域，夹持绝缘层的各导电层相互电连接。而且，形成上述翻折区域的集流体端部的内表面分离或者部分接触。对于该第一专利技术的集流体而言，如上所述，通过具有将集流体端部向同一方向翻折两次以上而形成的翻折区域，能够在翻折区域使夹持绝缘层的各导电层相互电连接。因此，通过使用这种集流体来形成电极，能够使电极之间(导电层之间)导通。由此，能够抑制电池性能的降低。此外，对于第一专利技术而言，形成上述翻折区域的集流体端部的内表面之间处于分离的状态或者部分接触的状态。换言之，形成翻折区域的集流体端部的内表面之间处于不以整个表面相接触的状态。因此，对集流体端部进行翻折时，能够减轻施加到集流体的翻折部分(翻折区域)上的负荷。由此，能够抑制集流体的导电层产生裂缝或出现断裂等。即，能够保护集流体的导电层。结果，能够抑制因产生裂缝或出现断裂等而导致在翻折区域导电性降低的问题的发生，因此，能够提高集流体的集流性能。进而，对于第一专利技术而言，如上所述，通过使集流体构成多层结构，例如在过充电状态或高温状态等下发生异常发热的情况下，集流体的绝缘层熔融从而电极破损，因此能够切断电流。由此，能够抑制电池内部的温度升高，因此能够防止起火等异常状态产生。上述第一专利技术的集流体中，优选还具备与翻折区域的内表面接触的隔离物。这样构成时，能够容易地使形成翻折区域的集流体端部的内表面之间成为不以整个表面相接触的状态。由此，能够容易地提闻集流体的集流性能。 在这种情况下，优选上述隔离物为导体。这样构成时，利用隔离物的延展性使导通部位的接触面积和接触强度增加，由此，能够降低夹持绝缘层的导电层之间的接触电阻。因此能够有效地提高集流体的集流性能。并且，能够将隔离物容易地固定在翻折区域的内表面(导电层)。另外，从长期可靠性的观点出发，更优选为延展性优良的导体且为与电池内部配置的构件相同的材料。本专利技术的第二专利技术的非水系二次电池具备包含上述第一专利技术的集流体、和在集流体的除翻折区域以外的区域形成的活性物质层的电极；以及与电极电连接的极耳电极。并且，上述极耳电极焊接固定于集流体的翻折区域。对于该第二专利技术的非水系二次电池而言，如上所述，通过使用第一专利技术的集流体来形成电极，能够使电极之间导通，因此，能够将极耳电极与所有电极电连接。而且，还能够提高集流体的集流性能。由此，能够抑制电池性能的降低，因而能够最大限度地有效利用非水系二次电池的性能。此外，对于第二专利技术而言，通过将极耳电极焊接固定于集流体的翻折区域，能够容易地提高焊接强度。由此，能够提高耐振动性，因而能够抑制电池性能的经时劣化。需要说明的是，对于第二专利技术而言，通过使用具有绝缘层的集流体来形成电极，能够防止起火等异常状态产生，因此，能够进一步提高安全性。对于上述第二专利技术的非水系二次电池而言，优选电极的翻折区域的厚度大于形成有活性物质层的区域的厚度。这样构成时，能够减小翻折区域与形成有活性物质层的区域之间的屈曲，因此，能够减轻施加到翻折区域与形成有活性物质层的区域之间的区域的负荷。另外，通过减小电极的屈曲，也能够使由振动带来的负荷不易施加，因此能够提高耐振动性。这种情况下，优选极耳电极以与集流体咬合的方式焊接固定。这样构成时，能够提高焊接强度。因此，即使在集流体上形成翻折区域的情况下，也能够抑制翻折区域与极耳电极的焊接强度的降低，因此，能够减小焊接电阻，提高耐振动性。对于上述第二专利技术的非水系二次电池而言，优选还具备由导电性材料构成、在厚度方向上贯通集流体的上述翻折区域的贯通构件。这样构成时，能够利用该贯通构件使夹持绝缘层的各导电层相互电连接。由此，能够使电极之间导通，因此，能够进一步抑制电池性能的降低。另外，能够使层叠的翻折区域之间更强固地连接固定，因此，也能够提高耐振动性。对于上述第二专利技术的非水系二次电池而言，优选电极包含正极和负极，且正极和/或负极使用具有多层结构的集流体来形成。这样构成时，能够有效地提高非水系二次电池的安全性。具有上述正极和负极的构成中，在正极使用具有多层结构的上述集流体来形成的情况下，优选正极的集流体的导电层由铝构成。另外，在负极使用具有多层结构的上述集流体来形成的情况下，优选负的集流体的导电层由铜构成。如上所述，根据本专利技术，能够容易地得到能够提高安全性并且抑制电池性能降低的非水系二次电池。附图说明 图I是本专利技术的第一实施方式的锂离子二次电池的分解立体图。图2是本专利技术的第一实施方式的锂离子二次电池的电极组的分解立体图。图3是本专利技术的第一实施方式的锂离子二次电池的整体立体图。图4是将本专利技术的第一实施方式的锂离子二次电池的正极集流体的一部分放大示出的示意性截面图。图5是本专利技术的第一实施方式的锂离子二次电池的正极的截面图(与沿图7的A-A线的截面的一部分对应的图)。图6是本专利技术的第一实施方式的锂离子二次电池的正极的俯视图。图7是本专利技术的第一实施方式的锂离子二次电池的正极的立体图。图8是将本专利技术的第一实施方式的锂离子二次电池的正极集流体的一部分放大示出的示意性截面图(表示配置有隔离物的状态的图)。图9是表示本专利技术的第一实施方式的锂离子二次电池中使用的隔离物的立体图。图10是示意性地表示本专利技术的第一实施方式的锂离子二次电池的电极组的一部分的截面图。图11是表示本专利技术的第一实施方式的正极集流体与极耳电极的焊接固定的状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集流体，其特征在于，具备将用导电层夹持绝缘层而成的多层结构的端部向同一方向翻折两次以上而形成的翻折区域，在所述翻折区域，夹持所述绝缘层的各导电层相互电连接，形成所述翻折区域的集流体端部的内表面之间分离或者部分接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：有马智史，虎太直人，长谷川里美，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：