[发明专利]电极块、层叠电池和层叠电池的组装方法

说明书

技术领域

本发明涉及旨在提高冷却性能、防止短路和接触不良的电极块、层叠电池及其组装方法。

背景技术

二次电池的电极结构主要分为卷绕型和层叠型两种类型。在具有卷绕型电极结构的电池(卷绕电池，例如参见专利文献1)中，正极、负极与夹在其间的分隔件在被卷绕成螺旋状的状态下收纳于电池壳体内。在具有层叠型电极结构的电池(层叠电池，例如参见专利文献2)中，正极、负极与插入其间的分隔件交替层叠而形成的电极组收纳于电池壳体内。现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-198044号公报

专利文献2：日本特开2000-48854号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

专利文献1中所公开的卷绕电池中，低导热率的分隔件在电池表面和中心之间多层叠置。其结果，即使电池壳体的表面温度接近环境温度，卷绕电池中心部分的温度也会变得相当高。若电池内部温度变为高温，可能会损害电池的性能。

专利文献2中公开的圆筒形层叠电池形成层叠电极分别与端子相邻接而集电的结构。因此，在组装过程中，可能出现正极和负极之间发生短路的初期故障。此外，可能出现由于分隔件插入电极和端子之间而发生接触不良的问题。此外，由于反复进行充放电，电极反复发生收缩和膨胀。其结果，由于电极发生变形、移位而使得电极和端子之间发生接触不良，这可能导致产生长期故障。

为了通过组装小电池形成电池组来实现电池的大容量化，电池的连接需要大量时间和劳动。此外，如果构成电池组的电池中的一个发生故障，用正常电池替换故障电池也需要大量时间和劳动。

为解决上述问题而设计了本发明，所解决的问题是提供一种抑制电池内部的温度上升、防止接触不良，同时防止电极之间短路且容易组装的电池。

解决问题的手段

本发明所述的电极块具有：由正极、负极和设置在所述正极与所述负极之间的分隔件层叠而成的电极组，设置在所述电极组层叠方向两端的盖部件，安装在所述电极组和所述盖部件的外表面的第一保持部件；所述第一保持部件电连接至作为所述正极和所述负极中的任一电极的第一电极，而不电连接至作为所述正极和所述负极中的另一电极的第二电极。

本文所述“外表面”指的是电极组和盖部件朝向外侧的面。根据该结构，所述第一保持部件安装至所述电极组和盖部件的外侧，以保持所述电极组和所述盖部件，使二者形成一体结构。如果形成一体结构，对电极组的处理就会变得容易。第一保持部件可覆盖除盖部件的孔的周缘以外的电极组和盖部件的外侧。另外，所述第一保持部件也可至少安装至电极组和盖部件的侧面，这是因为即使不将所述第一保持部件安装在所述盖部件的表面上，所述第一保持部件也能将电极组和盖部件保持为一体。

第一保持部件可以为一张金属板或多个短条状的金属板。另外，所述第一保持部件也可以为金属箔。

此外，将第一保持部件连接至所述第一电极，用作第一电极的集电端子。所述第一电极低热阻和低电阻地连接至第一保持部件。所述第一保持部件对所述第一电极的冷却和集电产生有利影响。

第一电极产生的热量传导至第一保持部件。第二电极产生的热量通过一个分隔件传导至第一电极。电极产生的热量以低热阻传导至第一保持部件。

通过对第一保持部件的表面进行冷却，可容易地抑制电极块内部的温度上升。

电极块不具有收纳所述电极块的外壳体和第二电极的集电体。实际上，如后所述，除电极块以外，电池还具有外壳体和第二电极的集电体。电极块是电池的组成部分之一。

另外，采用这样的电极块，通过实现模块化提高了电池的生产效率。此外，与将电极单独收纳于电池壳体中的情况相比，电极块能够防止正极或负极的损坏或移位，因而防止接触不良或短路。另外，通过调整收纳于电池壳体中的电极块的数量，可简便地增加或减少电池容量。即，由于将电极块并联连接，因此，通过增加电极块的数量可容易地增加电池容量。

在电极块中，优选地，所述第一电极、所述第二电极和所述分隔件分别在其中心具有孔，所述第二电极的外缘覆有所述分隔件，所述第一电极的孔的周缘覆有所述分隔件，所述分隔件的外缘覆有所述第一电极，所述分隔件的孔的周缘覆有所述第二电极。因此，分隔件确实使得第一电极和第二电极在其外缘和孔的周缘处相隔离。因此，即使当电极发生变形时，两电极也不会在其外缘和孔的周缘处发生接触。此外，也不会发生分隔件插入电极和端子之间而引起的接触不良。分隔件的外径大于第二电极的外径，并且分隔件的孔径小于第一电极的孔径。第一电极的外径大于分隔件的外径，并且分隔件的孔径大于第二电极的孔径。