[发明专利]二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及具备扁平状的卷绕电极体的可靠性高的二次电池。

背景技术

作为现在的便携式电话机、携带型个人计算机、携带型音乐播放器等携带型电子设备的驱动电源或混合动力电动车(HEV、PHEV)、电动车(EV)用的电源，锂离子二次电池或镍氢二次电池等二次电池被广泛利用。上述的二次电池在特别要求空间效率的情况下，与圆筒形的电池相比，对方形的电池的需求高。

方型二次电池、例如方形非水电解质二次电池如以下这样制作。即，制作在由细长的片状的铜箔等构成的负极芯体的两面形成有含有负极活性物质的负极活性物质合剂层的负极极板。并且，制作在由细长的片状的铝箔等构成的正极芯体的两面形成有含有正极活性物质的正极活性物质合剂层的正极极板。

然后，将负极极板和正极极板以在之间配置由微多孔性聚乙烯薄膜等形成的隔板的方式重合，并将负极极板及正极极板以通过隔板互相绝缘的状态在圆柱状的卷芯上卷绕成涡卷状，从而制作出圆筒状的卷绕电极体。接着，通过冲压机将该圆筒状卷绕电极体压溃而成形成扁平状的卷绕电极体，之后将该扁平状的卷绕电极体收容于方形外装体中，并且除了电解液的注液孔以外对电池外装体的开口部进行封口，在注入电解液后封闭电解液的注液孔，由此形成为方形非水电解质二次电池。

作为集电体相对于这样的扁平状的卷绕电极体的安装方法，例如下述专利文献1所公开的那样，使层叠的正极芯体露出部或负极芯体露出部分别向厚度方向的中央侧集结，在该集结后的正极芯体露出部或负极芯体露出部的两侧配置正极集电体或负极集电体，并通过电阻焊接将正极芯体露出部或负极芯体露出部与正极集电体或负极集电体连接。利用图8对这样的扁平状的卷绕电极体中的集电体的安装方法进行说明。需要说明的是，图8A是表示下述专利文献1所公开的扁平状的卷绕电极体的负极芯体露出部侧的集电体的安装方法的局部放大剖视图，图8B是图8A的VIIIB部分的示意放大图。

在该扁平状的卷绕电极体40中，负极芯体露出部41集结于厚度方向的中央侧，在该集结了的负极芯体露出部41的两侧面配置一对负极集电体42、43，使一对电阻焊接用电极44、45从一对负极集电体42、43的两侧与它们抵接，并使一对电阻焊接用电极44、45相互按压的同时进行电阻焊接，由此将负极芯体露出部41和负极集电体42、43连接。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2009-032640号公报

【专利文献2】日本特开2007-073317号公报

根据上述专利文献1所公开的扁平状的卷绕电极体，负极芯体露出部41与负极集电体42、43之间被牢固地进行电阻焊接，因此内部电阻变低，从而尤其适合作为EV、HEV、PHEV用等要求大输出、大容量的方形非水电解质二次电池。需要说明的是，在这样的方形非水电解质二次电池中使用的扁平状的卷绕电极体中，为了使负极极板与正极极板的充电容量比(负极充电容量/正极充电容量)大于1，优选形成为负极极板的负极芯体露出部侧的负极活性物质合剂层的端部比相邻的正极极板中的正极活性物质合剂层端部突出的结构。

然而，在为了得到大输出、大容量的方形非水电解质二次电池，而在上述专利文献1所公开的那样的扁平状的卷绕电极体40中增多极板的卷绕数并增大各极板中的活性物质合剂层的厚度的情况下，会产生如下这样的问题。如图8B所示，负极极板46中位于最外周的区域的负极芯体露出部41a在向厚度方向的中央侧集结时，将正极极板47的正极活性物质合剂层47a的端部作为支点而大幅弯曲。因此，存在负极极板46中位于最外周的区域的外侧的负极活性物质合剂层46a在负极芯体露出部41a的侧端部产生浮起或剥落的情况。需要说明的是，图8B中的参照符号49表示隔板。进一步进行分析的结果是，可知负极活性物质合剂层46a的浮起或剥落在扁平状的卷绕电极体40的外周中的直线部与弯曲部的边界区域附近(角部的附近)、即在扁平状的卷绕电极体40的与卷绕轴垂直的截面中的椭圆形的外周的直线部与弯曲部的边界区域附近容易产生。

当在这样的负极活性物质合剂层的负极芯体露出部端侧产生浮起或剥落时，由于负极活性物质为导电性，因此会导致在电池内部存在导电性的异物，从而使电池的可靠性降低。