锂离子二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及搭载在车辆等上的锂离子二次电池。
【背景技术】
[0002]由于锂离子二次电池与其它二次电池相比能量密度高，所以近来多用在数码摄像机、笔记本式个人电脑和移动电话等便携式设备中。此外，近年来，为了应对环境问题，以电动车用或电力储存为目的的大型锂离子二次电池的研究开发也在活跃地进行中。特别是在汽车工业界，使用电动机作为动力源的方式的电动车和使用内燃机与电动机两者的混合动力的方式的电动车的开发也在推进，其中一部分已经实用化。
[0003]锂离子二次电池在具有能量密度高的优点的同时，特别是对于车载用大型锂离子二次电池，由于内在能量非常高，因此要求高可靠性和安全性。其中成为问题的是电池的膨胀。电池膨胀导致电池厚度的不均匀和电池紧固力的增大，车载用途中制造使用了较多电池的模块时等也成为大问题。
[0004]对于电池膨胀，初次充电时或循环时气体的产生是其主要原因，影响尤其大的是初次充电时的气体的产生。初次充电时的气体的产生在使用石墨系材料作为负极材料的场合尤其显著。从电池高能量密度化的趋势来看，石墨系材料今后将成为主流的负极材料。因此，可认为应对气体的产生在今后更加重要。
[0005]作为上述课题的对策，提出有专利文献1的内容。专利文献1中以防止电解液的润湿为目的将氨基改性的介孔二氧化硅用作气体吸收剂。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2007-242454号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的课题
[0010]然而，专利文献1所述的气体吸收剂的材料制作耗时，存在导致成本增大的可能性，并且二氧化硅本质上吸水的敏感性高，氨基改性获得的润湿抑制效果还存在疑问。进一步，二氧化硅缺乏吸收的气体种类的选择性，还有温度等条件导致的脱离现象令人担忧。
[0011]本发明鉴于上述问题点，以提供如下锂离子二次电池为课题:该电池为了抑制导致电池厚度不均匀和电池紧固力增大的电池膨胀，抑制了作为其原因的气体产生导致的电池内压的上升，对车载用途中电池模块的制造等不构成障碍并确保了高可靠性。
[0012]用于解决课题的技术方案
[0013]针对上述问题，本发明为一种锂离子二次电池，其特征在于，包括:隔着隔膜配置有正极电极与负极电极的卷绕电极组；收纳上述卷绕电极组的电池桶；将上述电池桶封口的盖；被注入到上述电池桶内的非水电解液，其中，上述电池桶内含有包合物，上述包合物为从环糊精类、杯芳烃类、冠醚类中选择的一种以上的化合物。
[0014]发明效果
[0015]通过本发明，能够在电池桶内不吸收液体而吸收CO气体、CO2气体、H2气体。因此，能够抑制作为电池膨胀的原因的初次充电时和循环时的气体产生所导致的电池内压的上升，能够解决电池厚度不均匀和电池紧固力增大这样的车载用途中的电池模块化的问题。此外，也使作为今后主流的负极材料的石墨系材料的应用变得容易，能够对应电池的高能量密度化。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的一个实施方式的锂离子二次电池的卷绕电极组的分解立体图。
[0017]图2是本发明的一个实施方式的锂离子二次电池的分解立体图。
[0018]图3是本发明的一个实施方式的锂离子二次电池的外观立体图。
[0019]图4是本发明的一个实施方式的锂离子二次电池的电池制作工序的流程图。
[0020]图5A是本发明的一个实施方式的锂离子二次电池的电池桶内部的横截面示意图。
[0021]图5B是本发明的一个实施方式的锂离子二次电池的电池桶内部的横截面示意图。
[0022]图5C是本发明的一个实施方式的锂离子二次电池的电池桶内部的横截面示意图。
[0023]图f5D是本发明的一个实施方式的锂离子二次电池的电池桶内部的纵截面示意图。
【具体实施方式】
[0024]本发明的锂离子二次电池的特征在于:电池内部含有包合物，该包合物为从环糊精类、杯芳烃类、冠醚类中选择的一种以上的化合物。
[0025]以下，参考图1?图5说明本发明的锂离子二次电池的实施方式。
[0026]图1是本发明的一个实施方式的锂离子二次电池的卷绕电极组的分解立体图。扁平状的卷绕电极组21由具有一定宽度的未涂敷部Ia的正极I与具有一定宽度的未涂敷部2a的负极2之间隔着隔膜3和隔膜4、以使各自的未涂敷部la、2a相反的方式(配置在宽度方向两侧的方式)配置而卷绕来构成。
[0027]〈电极制作(正极)>
[0028]将作为正极活性物质的锂过渡金属复合氧化物、作为导电助剂的鳞片状石墨、作为粘合剂的聚偏氟乙烯(PVDF)以重量比85:10:5混合，将在其中添加作为分散溶剂的N-甲基吡咯烷酮(NMP)并混匀后的浆料涂敷在厚度20 μm的铝膜的两个表面。之后，经干燥、压制、分切，获得涂敷部Ib宽度为80mm、涂敷量为130g/m2、电极长度为4m的正极I。此夕卜，在铝箔的长边方向的一侧端部上配置连续地形成的未涂敷部la，将该部分作为正极引脚。
[0029]〈电极制作(负极)>
[0030]添加作为负极活性物质的石墨系炭素粉末、作为粘合剂的PVDF，将在其中添加作为分散溶剂的NMP并混匀后的浆料涂敷在厚度10 μ m的铜箔的两个表面。之后，经干燥、压制、分切，获得涂敷部宽度为84mm、涂敷量为70g/m2、电极长度为4.4m的负极2。此外，在铜箔的长边方向的一侧端部上配置连续地形成的未涂敷部2a，将该部分作为负极引脚。
[0031]〈电池组装〉
[0032]将如上所述地制作的正极1和负极2与宽度90mm、厚度30 μm的聚乙稀制多微孔性隔膜3和隔膜4 一起卷绕，使得上述两极不直接接触，来制作卷绕电极组21。对正极1、负极2、隔膜3、隔膜4在长边方向上施加10N的力使其伸展，同时进行蛇行控制使得电极端面与隔膜端面位于一定位置，来制作卷绕电极组21。卷绕电极组21的中心配置一层以上的聚丙烯制轴芯片以及聚丙烯制多微孔性隔膜3和隔膜4。此时，使得正极未涂敷部la和负极未涂敷部2a分别位于卷绕电极组21相反侧的端部。
[0033]图2是本发明的一个实施方式的锂离子二次电池的分解立体图。设有注液孔10的电池盖9上预先连接了负极外部端子7和正极外部端子8，制作使得负极外部端子7与负极集电板5电导通，并使正极外部端子8与正极集电板6也电导通。然后，利用超声波焊接将正极未涂敷部la与正极集电板6接合，负极未涂敷部2a与负极集电板5也同样地接合。之后，将安装在电池盖部分的卷绕电极组21利用合成树脂制的绝缘膜(绝缘袋)覆盖，插入电池桶11内。然后，电池桶11与电池盖9之间利用激光焊接接合，加以密闭。
[0034]从电池盖9的注液孔10向电池桶11内注入非水电解液。非水电解液注入可浸润卷绕电极组21整体的规定量。然后，利用密封栓(未图示)密闭注液孔10，完成锂离子二次电池22。非水电解液使用以体积比1:2的比例混合碳酸乙烯酯与碳酸二甲酯后的溶液中以1摩尔/升的浓度溶解六氟磷酸锂(LiPF6)所得的液体。
[0035]图3是本发明的一个实施方式的锂离子二次电池的外观立体图。锂离子二次电池22呈厚度比宽度薄的扁方形。电池盖9呈长方形，在长边方向两侧位置配置有负极外部端子7和正极外部端子8，在长边方向中间位置配置有注液孔10。
[0036]图4是本发明的一个实施方式的锂离子二次电池的电池制作工序的流程图。在电极制作中，按照混匀、涂敷、压制、分切的顺序进行，来制作电极原料。混匀是，以规定的重量比混合活性物质、