叠层电极体型电池及其制造方法以及车辆和设备技术

本发明专利技术的目的是提供正极集电板与正极芯材的连接部周边和负极集电板与负极芯材的连接部周边的接合强度以及机械强度高的叠层电极体型电池及其制造方法以及车辆和设备。在本发明专利技术中，正极芯材（PB）的前端部（PX）与正极集电板（110）通过连接材料（111）接合。连接材料（111）的熔点比正极芯材（PB）的熔点低。另外，优选连接材料（111）的熔点比正极集电板（110）的熔点低。另一方面，负极芯材（NB）的前端部（NX）与负极集电板（120）通过连接材料（121）接合。连接材料（121）的熔点比负极芯材（NB）的熔点低。另外，优选连接材料（121）的熔点比负极集电板（120）的熔点低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及叠层电极体型电池及其制造方法以及车辆和设备。进一步详细地说，涉及正极集电板与正极芯材的连接部以及负极集电板与负极芯材的连接部的机械强度高的叠层电极体型电池及其制造方法以及车辆和设备。
技术介绍
二次电池在便携电话、个人计算机等的电子设备、混合动力车辆和电动汽车等的车辆等涉及多方面的领域被利用。这样的二次电池，具有正极板、负极板和电解质。另外，为了使正极板与负极板绝缘，一般在它们之间设置隔板。作为这些电池的形状，有圆筒型、角型等。作为这些电池所使用的电极体，有将正 极板和负极板卷绕层叠成涡旋状的卷绕型电极体、将正极板和负极板平堆地层叠的平堆型电极体。为了从这些叠层型电极体进行集电，具有如以下那样的方式。使正极芯材在一个方向上突出，并且将其突出部接合于正极集电板。另外，使负极芯材在另一个方向上突出，并且将其突出部接合于负极集电板。在该接合中，可使用焊接等。由此，在进行机械连接的同时进行电连接。对于这样接合的接合部，要求接合强度、机械强度。这是因为如果接合部的一部分剥离或者接合部或其周边破损，则不能固定该部位,并且电连接自身也丧失。若失去电连接,则不能从该部位集电。另外，对接合部也要求电阻低。这是因为若电阻高，则能量损失大。由于这样的状况，开发了提高接合部的机械强度的技术。例如专利文献I中公开了 具有正极芯材或负极芯材的突出部的前端变为稍微弯曲的毛边的卷绕电极体的二次电池。通过具有该毛边，可以防止由于焊接时所施加的推压力而使该突出部的前端折曲。因此，不会产生焊接不良。另一方面，开发了使电阻较低的技术。例如专利文献2中公开了 在正极芯材的前端部分焊接正极电流平滑板、并在负极芯材的前端部分焊接负极电流平滑板的圆筒型蓄电池。通过配置这些平滑板，二次电池的内阻降低，即使流通大电流也不会产生电压的急剧降低。现有技术文献专利文献专利文献I :特开2001-266899号公报专利文献2 :特开2004-139898号公报
技术实现思路
但是，将正极芯材或负极芯材的前端部分焊接于正极集电板或负极集电板时，焊接后的前端部分变薄。这是由于该前端部分由于焊接时的加热而暂时熔融。这样的电传导区域的厚度薄的部位的机械强度，与厚度比该部位厚的其他部位的机械强度相比较低。而且，电流路径中的厚度薄的部位的电阻，与其他部位的电阻相比较高。因此，损失的电能量大。这样的问题，即使如专利文献I那样使正极芯材或负极芯材的突出部弯曲来设置毛边、如专利文献2那样配置平滑板也不能够解决。本专利技术是为了解决上述的现有技术存在的问题而完成的。即，其课题是提供正极集电板与正极芯材的连接部周边和负极集电板与负极芯材的连接部周边的接合强度以及机械强度高的叠层电极体型电池及其制造方法以及车辆和设备。以解决该课题为目的而完成的本专利技术的一方式的叠层电极体型电池，具有叠层电极体，其是在正极芯材的至少一侧的表面的一部分形成有正极混合剂层的正极板、在负极芯材的至少一侧的表面的一部分形成有负极混合剂层的负极板、和配置于正极板与负极板之间的隔板，以正极芯材的剩余部和负极芯材的剩余部各自在不同的方向上突出的方式层叠而成的叠层电极体；正极集电体，其与从叠层电极体的正极板突出的正极芯材的前端部接合；和负极集电体，其与从叠层电极体的负极板突出的负极芯材的前端部接合，所述电池具有正极连接材料，其将正极芯材的前端部和正极集电体连接；和负极连接材料，其将负极芯材的前端部和负极集电体连接,正极连接材料的熔点比正极芯材的熔点低，负极连 接材料的熔点比负极芯材的熔点低。该叠层电极体型电池，基本不担心在正极芯材与正极集电体的连接处剥离。另外，该连接处附近的正极芯材具有充分的机械强度。对于负极也是同样。在上面所记载的叠层电极体型电池中，优选正极连接材料的熔点比正极集电体的熔点低，负极连接材料的熔点比负极集电体的熔点低。这是由于正极连接材料附近的正极集电体具有充分的机械强度。对于负极也是同样。在上面所记载的叠层电极体型电池中，优选正极芯材的材质为铝，负极芯材的材质为铜，正极连接材料的材质为Al-Si系钎料、Al-Si-Mg系钎料、Al-Zn系钎料、Zn-Sn系钎料的任一种钎料，负极连接材料的材质为Ni系钎料、Ag系钎料、Cu系钎料的任一种钎料。利用通过钎焊而润湿扩展的钎料，正极集电体与正极芯材具有充分的接合强度地接合。在上面所记载的叠层电极体型电池中，优选正极芯材和正极集电体的材质为铝，负极芯材和负极集电体的材质为铜，正极连接材料的材质为Al-Si系钎料、Al-Si-Mg系钎料、Al-Zn系钎料、Zn-Sn系钎料的任一种钎料，负极连接材料的材质为Ni系钎料、Ag系钎料、Cu系钎料的任一种钎料。利用通过钎焊而润湿扩展的钎料，正极集电体与正极芯材具有充分的接合强度地接合。在上面所记载的叠层电极体型电池中，优选在正极板与负极板之间具有非水电解质。在上面所记载的叠层电极体型电池中，优选正极芯材的前端部的厚度与在形成有正极混合剂层的范围中的正极芯材的厚度之差，处于在形成有正极混合剂层的范围中的正极芯材的厚度的12%的范围内。这是为了在正极芯材的前端部正极芯材难以折断。在上面所记载的叠层电极体型电池中，优选负极芯材的前端部的厚度与在形成有负极混合剂层的范围中的负极芯材的厚度之差，处于在形成有负极混合剂层的范围中的负极芯材的厚度的3%的范围内。这是为了在负极芯材的前端部负极芯材难以折断。另外，本专利技术的另一方式的叠层电极体型电池，具有叠层电极体，其是在正极芯材的至少一侧的表面的一部分形成有正极混合剂层的正极板、在负极芯材的至少一侧的表面的一部分形成有负极混合剂层的负极板、和配置于正极板与负极板之间的隔板，以正极芯材的剩余部和负极芯材的剩余部各自在不同的方向上突出的方式层叠而成的叠层电极体；正极集电体，其与从叠层电极体的正极板突出的正极芯材的前端部接合；和负极集电体，其与从叠层电极体的负极板突出的负极芯材的前端部接合，其中，正极芯材的前端部的厚度与在形成有正极混合剂层的范围中的正极芯材的厚度之差，处于在形成有正极混合剂层的范围中的正极芯材的厚度的12%的范围内。该叠层电极体型电池，在正极芯材的前端部正极芯材难以折断。另外，本专利技术的又一方式的叠层电极体型电池，具有叠层电极体，其是在正极芯材的至少一侧的表面的一部分形成有正极混合剂层的正极板、在负极芯材的至少一侧的表面的一部分形成有负极混合剂层的负极板、和配置于正极板与负极板之间的隔板，以正极芯材的剩余部和负极芯材的剩余部各自在不同的方向上突出的方式层叠而成的叠层电极体；正极集电体，其与从叠层电极体的正极板突出的正极芯材的前端部接合；和负极集电体，其与从叠层电极体的负极板突出的负极芯材的前端部接合，其中，负极芯材的前端部的厚度与在形成有负极混合剂层的范围中的负极芯材的厚度之差，处于在形成有负极混合剂层的范围中的负极芯材的厚度的3%的范围内。该叠层电极体型电池，在负极芯材的前端部负极芯材难以折断。另外，本专利技术的又一方式是搭载有上面所述的叠层电极体型电池的车辆。另外，进而本专利技术的又一方式是搭载有上面所述的叠层电极体型电池的设备。另外，本专利技术的又一方式中的叠层电极体型电池的制造方法，其将在正极芯材的至少一侧的表面的一部分形成有正极混合剂层的正极板、在负极芯材的至少本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：草间和幸，神月清美，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：