非水电解质二次电池制造技术

本发明专利技术所涉及的非水电解质二次电池（100）是具备将正极片与负极片介由多孔间隔片（30）卷绕而成的卷绕电极体的非水电解质二次电池。在间隔片（30）的单面形成有含有无机填充物和粘结剂的填充物层（40）。填充物层（40）在间隔片（30）的卷绕方向从该片的卷绕起始端部（38A）到卷绕终止端部（38B）连续地设置。间隔片（30）在从该片的卷绕起始端部（38A）和/或卷绕终止端部（38B）起朝向片中央为规定宽度（WA、WB）的区域，具有空孔率小于该区域以外部位（35）的低空孔率区域（36A、36B）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术所涉及的非水电解质二次电池（100）是具备将正极片与负极片介由多孔间隔片（30）卷绕而成的卷绕电极体的非水电解质二次电池。在间隔片（30）的单面形成有含有无机填充物和粘结剂的填充物层（40）。填充物层（40）在间隔片（30）的卷绕方向从该片的卷绕起始端部（38A）到卷绕终止端部（38B）连续地设置。间隔片（30）在从该片的卷绕起始端部（38A）和/或卷绕终止端部（38B）起朝向片中央为规定宽度（WA、WB）的区域，具有空孔率小于该区域以外部位（35）的低空孔率区域（36A、36B）。【专利说明】非水电解质二次电池
本专利技术涉及非水电解质二次电池，特别是涉及在间隔件的单面设有填充物层的非水电解质二次电池。
技术介绍
近年来，锂二次电池、镍氢电池及其它二次电池被用作车辆搭载用电源、或者个人电脑以及移动终端的电源。特别是轻型且可获得高能量密度的锂二次电池作为车辆搭载用高输出电源等，重要性提高。这种锂二次电池的一个典型性构成中，具备具有片状电极被卷绕成旋涡状的结构的电极体(卷绕电极体)。所述卷绕电极体例如通过将正极片和负极片介由间隔片卷绕成旋涡状而形成，所述正极片具有含有正极活性物质的正极活性物质层被保持在正极集电体的两面的结构，所述负极片具有含有负极活性物质的负极活性物质层被保持在负极集电体的两面的结构。一直以来，使用由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等形成的多孔树脂片作为间隔片。由于上述间隔片为多孔，因此如果温度升高就会引起热收缩。利用此发挥关闭功能。但是，如果热收缩的程度大，则会发生由破膜等导致的局部短路，有可能由此开始短路进一步扩大。于是，为了防止间隔片的热收缩，提出了在间隔片的表面形成填充物层(多孔耐热层)的方案(专利文献I等)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本国专利申请公开第2001-043842号公报
技术实现思路
然而，存在间隔片易于伸缩、填充物层难以伸缩的倾向。因此，如图9和图10所示，如果仅在间隔片90的单面设置填充物层，则在热、湿度等的环境变化时，由于间隔片90与填充物层的伸缩差，间隔片90的端部卷起，在卷绕电极体94的最内周面和最外周面发生卷曲(翘曲变形)92。所述卷曲92在将该电极体94插入电池壳、或将卷芯插入该电极体94时使插入性降低，从而成为生产不良的主要原因。进而，如图11所示，将卷绕电极体94压成扁平状来制作扁平形状的卷绕电极体时，通过该加压，卷曲部分92弯折，从而在卷绕电极体94的最外周面和最内周面形成落差96。如果形成这样的落差96，则卷绕电极体94由于约束负载(例如为了抑制电池的膨胀而赋予的约束负载)而受到的压力(表面压力)在该落差部分96与其周围的部分之间不同。所述负载压力的不均匀使卷绕体内部的压力施加程度产生不均匀，进而使卷绕体内部的电解质等电池构成成分的分布变得不均匀，结果有可能使该电池的循环特性恶化，因而不优选。本专利技术的目的在于解决上述课题。本专利技术所涉及的非水电解质二次电池是具备正极片与负极片介由多孔间隔片卷绕而成的卷绕电极体(优选扁平形状)的非水电解质二次电池。在上述间隔片的单面形成有含有无机填充物和粘结剂的填充物层。上述填充物层在上述间隔片的卷绕方向从该片的卷绕起始端部到卷绕终止端部连续地设置。上述间隔片在从该片的卷绕起始端部和/或卷绕终止端部起朝向片中央为规定宽度的区域具有低空孔率区域，该低空孔率区域的空孔率小于该区域以外的部位。根据本专利技术，在从间隔片的卷绕起始端部和/或卷绕终止端部起朝向片中央为规定宽度的区域形成有低空孔率区域，因此，在该低空孔率区域，间隔片的伸缩程度变小，即使热、湿度等的环境变化，间隔片与填充物层的伸缩差也变少。由此，以上述端部为起始端而引起卷曲(翘曲变形)的应力得到缓和，间隔片发生卷曲的情况被抑制。如果使用这样的间隔片，则能够构筑消除了由发生卷曲而导致的各种不良情况的高性能的非水电解质二次电池。在此公开的非水电解质二次电池优选的一个方式中，上述低空孔率区域通过从上述间隔片的端部起压缩规定宽度的区域而形成。根据所述构成，能够简易地形成低空孔率区域。或者，也可以通过用树脂填埋上述间隔片的空孔来形成低空孔率区域。在此公开的非水电解质二次电池优选的一个方式中，上述间隔片的低空孔率区域的空孔率为H1、该区域以外的部位的空孔率为H2时，用X =χ 100表示的空孔减少率X满足5 < X < 90。如果上述空孔减少率X过小，则有时无法充分获得上述抑制卷曲发生的效果。另一方面，如果上述空孔减少率X过大，则由于上述抑制卷曲发生的效果的提高率停滞，因此没什么优点，而且由于间隔片端部附近区域的柔软性降低，因此在将该间隔片卷绕而构筑卷绕电极体时有时发生卷绕不良等不良情况。在此公开的非水电解质二次电池优选的一个方式中，上述低空孔率区域的宽度为2mm?40mm。通过使设有低空孔率区域的宽度为2mm以上(优选5mm以上,特别优选IOmm以上)，能够充分地发挥上述的抑制卷曲发生的效果。另一方面，如果低空孔率区域的宽度过宽，则有可能间隔片的无用部分增加而使成本升高。从削减成本的观点考虑，大概40_以下是适当的，例如特别优选30mm以下。在此公开的非水电解质二次电池优选的一个方式中，上述填充物层的厚度为5μπι以下。如果填充物层的厚度为5μπι以下，则有利于提高填充物层的离子透过性。另一方面，在所述构成中，由填充物层带来的形状保持力降低，因此间隔片易于发生卷曲。所以，填充物层的厚度为5μπι以下时，可以特别良好地发挥如下的由本专利技术的构成带来的效果:在从间隔片的端部起为规定宽度的区域设置低空孔率区域来抑制卷曲发生。上述无机填充物的材料没有特别限定，可以由选自氧化铝、氧化镁、氧化锆、二氧化硅、勃姆石以及二氧化钛中的至少一种无机化合物形成。从熔点高且耐热性优异的方面考虑，这些无机化合物优选用作适于本专利技术的目的的无机填充物(典型的是粉末状)。在此公开的非水电解质二次电池优选的一个方式中，带有上述填充物层的间隔片具有以下特性:切断并除去该间隔片的低空孔率区域后，在水平面放置了 I小时的情况下，该片的卷角为90°以上，所述卷角被规定为升出水平面的切断端部的前端描绘的轨迹与水平面形成的角度。由于具有所述特性的间隔片易于发生卷曲，因此应用本专利技术特别有意义。在此公开的任一非水电解质二次电池例如由于卷曲发生少、电池性能(例如循环特性)优异，因而优选作为搭载于汽车等车辆的非水电解质二次电池(例如锂二次电池)。因此，根据本专利技术，能够提供例如搭载有非水电解质二次电池(可以为连接有多个非水电解质二次电池的电池组的形式)作为动力源(典型的是混合动力车或者电动汽车的动力源)的车辆(例如汽车)。【专利附图】【附图说明】图1是示意地表示本专利技术的一个实施方式所涉及的非水电解质二次电池的立体图。图2是图1的I1-1I线截面图。图3是用于说明本专利技术的一个实施方式所涉及的非水电解质二次电池中使用的卷绕电极体的示意图。图4是示意地表示本专利技术的一个实施方式所涉及的非水电解质二次电池中使用的卷绕电极体的图。图5是示意地表示本专利技术的一个实施方式所涉及的非水电解质二次电池中使用的间隔片的截面图。图6是图5的俯视图。图7是用于说明卷曲量的图。图8是表示搭载有电池的车辆的侧视本文档来自技高网...

【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：上木智善，冈田行广，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：