[发明专利]锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池的结构，特别涉及电池的极柱周边的结构。

背景技术

近年来，以环境问题为背景，不仅在混合动力电动车（HEV）、电动车（EV）、铲车、挖掘机等移动体中实现了以锂离子电池为代表的二次电池的应用，而且在UPS（不间断电源装置）、太阳光发电的电力储藏等产业用用途中也实现了以锂离子电池为代表的二次电池的应用。随着这种二次电池的用途扩大，需求大容量化、高能量密度化。另外，除了这些高性能化，安全性也成为重要的课题。作为二次电池，存在镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等。镍镉电池由于镉有毒等原因，正在进行向镍氢电池或锂离子电池的转换。在现有的二次电池之中，特别是锂离子二次电池适于进行高能量密度化，现在也积极地进行其开发。

这种镍氢电池、锂离子二次电池的主要结构包括：在表面形成有负极活性物质层的金属集电体（负极）；保持电解质的分隔板；和在表面形成有正极活性物质层的其它的金属集电体（正极）。镍氢电池正极由镍氧化物构成，负极由贮氢合金构成。另外，锂离子二次电池正极由锂离子金属氧化物构成，负极由石墨等的碳材料构成。

作为电池结构，大致分为：将带状的负极、分隔板和正极卷绕成涡旋状而形成的卷绕型结构；和将长条状（长方形）的负极、分隔板和正极交替配置而形成的叠层型结构。在具有卷绕型结构的卷绕密闭式电池的情况下，必须要将电池罐中产生的气体迅速且顺畅地引导至排气阀附近，另一方面，如何配置将带状的负极·正极组与连接到电池端子的极柱电连接的引线片也成为决定气体的通道的主要因素

作为卷绕密闭式电池的气体排出机构，具有专利文献1所公开的发明。在专利文献1中公开：在多个引线片重叠地存在于极板卷绕组的端面和位于与其相对的位置的具有气体排气阀的电池盖之间的情况下，在卷绕极板时在极板上不将引线片的配置设为等间隔，而是预先错开相位，故意制造间隙来形成气体的通道，来应对气体的通路堵塞的不良。另外，有时也在设置于气体排气通路上的极柱设置孔，从而设置气体的通道。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3633056号公报

发明内容

发明想要解决的问题

然而，也如专利文献1所记载的那样，由于极板的厚度不均匀，有时不能进行卷绕工序前的引线片的位置控制，难以确保气体的通路。本发明要解决的技术问题在于，在极板组的卷绕工序前不控制引线片的位置的情况下，改善电池内部产生的气体的排气效果。

用于解决问题的技术方案

作为本发明的卷绕密闭式电池的一个例子的锂离子电池具有开裂阀，该开裂阀在电池内部产生气体的情况下，当电池罐内因气体而超过规定压力时开裂，从而将气体排出到罐外。但是，若不考虑电池内部的气体的流路，则存在电池的内压达到电池罐强度的极限而导致电池膨胀、破裂的结果。

为了解决该问题，本发明采用如下结构：使电机卷绕组至极柱的距离B的大小相对于图2所示的卷绕密闭式电池的电池罐内壁至极柱的距离A最优化，由此在电池内部中产生的气体的流动、即对气体进行排气时，更加迅速且顺畅地控制气体的流动，将气体排出到罐外。

具体而言，认为通过采用以下的结构，能够解决技术问题。

一种锂离子电池，在电池罐中收纳有：在轴心卷绕正极电极、保持电解质的分隔板和负极电极而形成的电极卷绕组，其中，正极电极在表面形成有负极活性物质层，负极电极在表面形成有正极活性物质层；极柱，其配置于电极卷绕组与电池端子之间，用于电极卷绕组与电池端子的电连接；和引线片，以长条状形成在设置于正极电极和负极电极的一边的活性物质未涂敷部分，并且与极柱电连接，其中，当设电池罐内壁至极柱的距离为A、设电极卷绕组至极柱的距离为B时，B/A的值为1.4～2.6。

此时，优选B/A的值为1.6～2.0。

或者，也优选电极卷绕组与极柱之间具有间隙的结构。

或者，也优选在轴心与极柱的接合部配置有间隔物的结构。

或者，也优选极柱为圆柱状的结构。

发明效果

根据本发明，能够在基板组的卷绕工序前不控制引线片的位置的情况下，改善在电池内部产生的气体的排气效果，能够提供安全性更高的卷绕密闭式电池。

附图说明

图1是说明本发明的一个实施例的卷绕电极组的结构图。

图2是说明本发明的一个实施例的电池主要部分的截面图。

图3是说明本发明的一个实施例的电极部的放大图。

具体实施方式