[发明专利]二次电池电极组单元及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于二次电池例如锂离子二次电池的二次电池电极组单元，和制造二次电池电极组单元的方法。

背景技术

在包括卷绕电极组的一些二次电池例如锂离子二次电池中，利用多个与电极整体形成的薄片（tabs），使由金属箔形成的电极（正电极和负电极）和集流部件（正极集流部件和负极集流部件）彼此连接。然而，如果利用多个薄片使电极和集流部件彼此连接，包括电极的卷绕电极组由于与固定于集流部件的薄片相对，而不关于集流部件固定。因此，如果强振动从外部连续施用于二次电池，可振动容器中的卷绕电极组，从而破坏薄片。集体焊接多个薄片在焊接部增加电阻，从而增加电力损失。因此，已开发出具有无薄片结构的二次电池，其中通过激光焊接而不利用薄片使集流部件直接连接至电极，以增强耐振性并减少电极与集流部件之间的电阻[例如，参见日本专利第3738177号（专利文献1）]。

相关技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3738177号

发明内容

技术问题

然而，为使电极和集流部件直接地彼此连接而不利用薄片，需要使集流部件的集流部较薄，以便允许激光焊接。如果集流部件各自包括形成端子的端子形成部，和包含待经受激光焊接的多个焊接部的集流部，则由集流部所收集的电流以集中的方式流经端子形成部和集流部彼此连接的部分。如果收集大电流，在薄集流部与端子形成部之间的连接部分形成大量热，其可使集流部件熔化且切断。图8示意性地示出根据相关技术的电流经其流动且形成于正极集流部件的一部分中的路径（电流路径）。

本发明的目的是提供二次电池电极组单元并提供制造二次电池电极组单元的方法，该二次电池电极组单元的电极和集流部件彼此可靠地固定且能够使与相关技术相比较大的电流流动。

问题的解决方案

本发明提供基本上包括卷绕电极组、正极集流部件、负极集流部件的二次电池电极组单元。通过卷绕包含正电极、负电极和隔板的层积部件形成卷绕电极组。正电极具有通过将正极活性材料混合物涂敷于第一金属箔所形成的涂敷层，和沿正极活性材料混合物的涂敷层未涂敷正极活性材料混合物的未涂敷部。负电极具有通过将负极活性材料混合物涂敷于第二金属箔所形成的涂敷层，和沿负极活性材料混合物的涂敷层未涂敷负极活性材料混合物的未涂敷部。正电极和负电极经隔板层积，以使正电极的未涂敷部和负电极的未涂敷部在彼此相反的方向上突出。将正极集流部件焊接至正电极的未涂敷部。正电极的未涂敷部在卷绕电极组的一个端部突出到隔板之外。将负极集流部件焊接至负电极的未涂敷部。负电极的未涂敷部在卷绕电极组的另一端部突出到隔板之外。正极集流部件和负极集流部件中的至少一者包括配置成形成端子的端子形成部和包含多个焊接部的集流部，该焊接部设置成面向未涂敷部且通过激光焊接而焊接至未涂敷部的一部分。如果集流部足够厚以便被激光焊接至未涂敷部且从集流部至端子形成部仅存在一个电流路径，且如果大电流流经该电流路径，则所有的电流集中在端子形成部与集流部之间的连接部分，这可引起热产生。因此，在本发明中，将导电部件与集流部和端子形成部机械连接和电连接，以便除通过集流部和端子形成部的电流路径之外，还形成使电流从集流部的一部分流动到端子形成部的另一电流路径。形成这样的电流路径能够提供通过集流部和端子形成部的第一电流路径以及绕过第一电流路径的第二电流路径。这允许即使在产生大电流的锂离子二次电池等中集流部的厚度减少，也抑制集流部处的热产生。

如果在集流部的中心部分整体设置端子形成部，导电部件优选具有在其中心部分形成的通孔，以便使端子形成部通过。如果端子形成部和集流部是独立部件同样适用，集流部具有在其中心部分形成的通孔，以便使端子形成部通过，并且在端子形成部装配到集流部的通孔中且端子形成部接触集流部的状态下，将集流部和端子形成部彼此焊接。在端子形成部装配到通孔中且导电部件接触集流部的状态下，将端子形成部和导电部件彼此焊接，且将集流部和导电部件在多个焊接部以外的部分彼此焊接。该配置使导电部件关于端子形成部和集流部固定，从而确保多个电流路径的形成并防止电流的集中。

优选地，通过使集流部的一部分变形以朝向未涂敷部为凸形来各自形成集流部件的多个焊接部位，且其布置成关于端子形成部径向延伸。因此，形成多个焊接部以执行激光焊接增加集流部件与未涂敷部之间的接触面积，从而减少电阻。此外，清楚地限定焊接位置，从而促进焊接工作。