锂离子二次电池制造技术

本发明专利技术的锂离子二次电池具有扁平型的电极卷绕体。正极端子和负极端子配置成分别与电极卷绕体连接、且一部分从电池壳体的盖向外部突出。进而，电极卷绕体的卷绕轴方向的长度为W，电极卷绕体的与卷绕轴方向垂直且与扁平面平行的方向的尺寸为H，对于正极端子和负极端子中的至少任一方的、端子与非涂敷部连接的连接范围内的距离盖部最远的位置与电极卷绕体中配置在盖部侧的边缘之间的距离为X时，按由值(X/H)和值(H/W)在(X/H，H/W)面内定义的点位于在同一面内连接(0.50，0.70)、(0.32，0.40)、(0.70，0.40)这3点而成的三角形区域内来确定W、H、X的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有扁平且为方形体的电极卷绕体的锂离子二次电池。更详细而言，涉及正负的电极端子分别通过焊接而固定于电极卷绕体的集电体的锂离子二次电池。
技术介绍
过去已知例如专利文献I所述的具有扁平形状的电极卷绕体的二次电池。该电极卷绕体使用在包含金属箔的集电体上留着其宽度方向的一部分而涂敷电极活性物质的电极板。并且，通过将正负的电极板与隔板重叠并卷绕而形成电极卷绕体。进而，在该电极卷绕体中，正极的集电体上连接有正极的电极端子，负极的集电体上连接有负极的电极端子。专利文献I中公开了将平板状的电极端子通过焊接而与各个集电体连接的电极卷绕体。通过对二次电池进行充放电，在二次电池的内部产生一定程度的热量。该热量留在二次电池的内部将成为电池的电性能降低的原因，所以不令人满意。因此，二次电池中，在电极卷绕体的内部产生的热量从集电体经过电极端子而向电池的外部传导。并且，还有在电池壳体的外部配置有放热部件等的二次电池。例如，在锂离子二次电池中，作为用于正极的集电体、电极端子，优选使用铝制品，作为用于负极的集电体、电极端子，优选使用铜制品。因此，在正极中，铝制的集电体和铝制的电极端子连接。该连接大多使用超声波焊接。另外，在负极中，铜制的集电体与铜制的电极端子连接。从而，负极的连接大多使用电阻焊接。电池内部产生的热量介由这些焊接部分向电极端子传导。专利文献1:日本特开2009-026705号公报
技术实现思路
但是，即便如上进行，仍然存在热量容易滞留在二次电池的内部的问题。作为其原因，可以举出从电池的内部向外部的导热路径中焊接部分的面积不太大。但是，使焊接部分的面积进一步增大与电池的省空间化等相悖，所以不太适合。因此，希望不增加焊接面积而将电极卷绕体的内部产生的热量有效率地放出。本专利技术为了解决上述以往的二次电池所具有的问题而进行。即，其课题在于提供集电体和电极端子通过焊接而连接、能够将电极卷绕体的热量有效率地传导至电极端子的锂离子二次电池。以解决该课题为目标而进行的本专利技术的一个方式中的锂离子二次电池是具有电极卷绕体、且将电极卷绕体与电解液一起封入电池壳体而成的锂离子二次电池；所述电极卷绕体将正极板、负极板和隔板以正极非涂敷部与负极非涂敷部互相向反方向突出的方式重叠并卷绕成扁平形状而成；所述正极板是在正极集电体上局部涂敷正极合剂层而成，并且在一端侧具有未涂敷正极合剂层的正极非涂敷部，其余部分为涂敷有正极合剂层的正极涂敷部；所述负极板是在负极集电体上局部涂敷负极合剂层而成，同时在一端侧具有未涂敷负极合剂层的负极非涂敷部，其余部分为涂敷有负极合剂层的负极涂敷部；所述隔板将正极板和负极板绝缘；所述锂离子二次电池具有正极端子和负极端子，所述正极端子连接于正极非涂敷部，所述负极端子连接于负极非涂敷部，电池壳体为扁平方形体，一面为盖部，盖部以外的面中的2面呈比其它面的面积大的扁平面，正极端子与负极端子配置成一部分贯通盖部而向外部突出，当设电极卷绕体的卷绕轴方向的长度为W，电极卷绕体的与卷绕轴方向垂直且与扁平面平行的方向的尺寸为H，对于正极端子和负极端子中的至少任一方的、端子与非涂敷部连接的连接范围内距离盖部最远的位置与电极卷绕体中配置在盖部侧的边缘之间的距离为X时，以由值(X/H)和值(H/W)在(X/H，H/W)面内定义的点位于该面内连接(0.50，0.70)、(0.32，0.40)、(0.70，0.40)这3点而成的三角形区域内的方式确定W、H、X的值。根据上述的一个方式中的锂离子二次电池，如上所述地确定卷绕成扁平形状的电极卷绕体的大小和连接于该电极卷绕体的正极端子或负极端子的连接位置。发现如果以值(X/H)和值(H/W)位于该三角形的区域内的方式确定W、H、X的值，则可以得到能够将电极卷绕体内产生的热量有效率地排出到外部的锂离子二次电池。因此，根据上述的一个方式中的锂离子二次电池，可以有效率地放热。进而，在本专利技术的一个方式中，优选电池容量为3 30Ah，并且X/H为0.3 0.4或0.6 0.7，高度H在40mm≤H≤90mm的范围内。进而，在本专利技术的一个方式中，优选电池容量为3 30Ah,并且X/H为0.4 0.6,高度H在45mm ≤ H ≤ 120mm的范围内。进而，在本专利技术的一个方式中，优选高度H在45mm≤H≤90mm的范围内。进而，在本专利技术的一个方式中，优选正极端子和正极集电体为铝或铝合金制，负极端子和负极集电体为铜或铜合金制，正极端子和正极非涂敷部的连接是通过超声波焊接而成的，负极端子和负极非涂敷部的连接是通过电阻焊接而成的。根据本专利技术的上述方式中的锂离子二次电池是集电体和电极端子通过焊接而连接的锂离子二次电池，可以有效率地将电极卷绕体的热量传导到电极端子。附图说明图1是表示本方式的二次电池的简要立体图。图2是表示本方式的卷绕体的说明图。图3是表示焊接深度与纵横比的允许范围的图表。具体实施例方式以下，参照附图对将本专利技术具体化的最佳方式进行详细说明。本方式是在扁平且为方形体的锂离子二次电池中适用本专利技术的方式。如图1所示，本方式的二次电池10是具有扁平且为方形体的电池壳体11的二次电池。另外，电池壳体11是大致呈板状的盖12和壳体本体13焊接而成的。盖12中，从图中上面突出地安装有正极端子14和负极端子15。壳体本体13中收纳有发电元件16。正极端子14和负极端子15在壳体本体13的内部分别连接于发电元件16。进而，盖12在两极端子14、15之间设有安全阀18和注液口 19。本方式的发电元件16包括图2所示的卷绕体20和电解液。本方式的卷绕体20是将带状的电极板以整体成为扁平形状的方式卷绕而形成的卷绕体。卷绕的轴在图中为左右方向的线或面。电极板相对于带状的金属箔留有宽度方向(图中左右方向)的一端侧而涂敷电极活性物质。并且，卷绕体20是将正极的电极板和负极的电极板将其涂敷范围彼此重叠而配置，且在它们之间夹有隔板进行卷绕而形成的。如图2所示，本方式的卷绕体20中，以电极板的未涂敷的部分在宽度方向正负向相反侧突出的方式重叠。并且，该未涂敷部成为各极的集电部。即，卷绕体20在图中左右方向具有中央部分的涂敷部21、右侧的正极集电部22、左侧的负极集电部23。另外，如图2所示，正极端子14连接于正极集电部22，负极端子15连接于负极集电部23。本方式中，正极端子14通过超声波焊接而焊接于焊接部位25。负极端子15通过电阻焊接而焊接于焊接部位26。另外，在图中，作为焊接部位25和焊接部位26的焊接区域的范围的连接范围用剖面线表示。因此，如图2所示，正极端子14的焊接部位25与负极端子15的焊接部位26相比面积大。该方式中，两焊接部位25、26以距离端子的从电池壳体11的突出端远的一侧的端部(图中为下端部)的位置为大致相同的高度的方式进行定位。即，焊接部位25的下端部和卷绕体20的上边之间的距离与焊接部位26的下端部与卷绕体20的上边之间的距离为相等的距离。以下，将该距离称为焊接深度X。另外，该图所示的面是本方式的卷绕体20中与其它面相比为大面积的面 ，是宽度WX高度H的大致四边形状。另外，宽度W中，涂敷部21的范围为宽度Z。本专利技术的专利技术人发现该焊接深度X、卷绕体20的宽度W、卷绕体20的高度H的关系对电极端子的放热性发挥重本文档来自技高网...

【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：神谷正人，斋藤平，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：