非水电解质二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及车载用的非水电解质二次电池。
【背景技术】
[0002]用于电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV、PHEV)的驱动用电源等的车载用的非水电解质二次电池除了防爆用的安全阀以外还具备压力检测式的电流阻断机构。压力检测式的电流阻断机构通过异常时在电池内部快速产生的气体而启动，通过阻断流入的电流从而防止电池的破裂甚至起火，为此而设置。
[0003]在非水电解质二次电池中，作为用于使电池容量增大的手法之一，已知提高充电电压。另外，作为非水电解质二次电池变成过充电状态时的安全对策，已知在非水电解液中添加叔戊基苯、联苯(参照专利文献1)、环烷基苯化合物、具有与苯环相邻的季碳的化合物等(参照专利文献2)过充电抑制剂。然而，若为了提高电池容量而提高充电电压，则即使在根据过充电抑制剂的种类而设定为通常使用范围的电压下，过充电抑制剂也会分解，在充放电循环后担忧电池特性的降低和安全性的降低。
[0004]为了解决这样的课题，还已知通过在非水电解质二次电池的正极合剂中添加碳酸锂(Li2C03)，从而提高过充电耐性(参照专利文献3)。若在非水电解质二次电池的正极合剂中添加碳酸锂，则过充电时等、对电池施加高电压时由正极板产生二氧化碳，由此能够确实地使压力检测式的电流阻断机构先于防爆用的安全阀而启动。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:国际公开第2002/059999号
[0008]专利文献2:日本特开2008-186792号公报
[0009]专利文献3:日本特开平04-328278号公报
【发明内容】
[0010]发明要解决的问题
[0011]在具有电流阻断机构的非水电解质二次电池中，担心即使电流阻断机构启动而流入的电流被阻断，若在电流阻断机构的附近存在非水电解液，则在施加异常的高电压时也会通过非水电解液而再导通。而且，使用添加了过充电抑制剂的非水电解液的非水电解质二次电池根据过充电抑制剂的种类有时产生可燃性气体，因此还担心因在电流阻断机构再导通时产生的火花而起火。
[0012]因此，上述构成的非水电解质二次电池需要进一步提高安全性。
[0013]用于解决问题的手段
[0014]根据本发明的一个方案的非水电解质二次电池，可以提供如下的非水电解质二次电池，
[0015]其具有:
[0016]在正极芯体上形成有正极合剂层的正极板、
[0017]在负极芯体上形成有负极合剂层的负极板、
[0018]在所述正极板与所述负极板夹着间隔件而相互绝缘的状态下被卷绕的卷绕电极体、
[0019]非水电解液、
[0020]与所述正极板及所述负极板中的至少一个电连接的压力感应式的电流阻断机构、和
[0021]外包装体，
[0022]在所述外包装体内具有存在于所述卷绕电极体外的剩余电解液，
[0023]所述剩余电解液的液面的高度被设为在横置所述外包装体时，不与所述电流阻断机构的构成部件接触的高度。
[0024]发明效果
[0025]在本发明的一个方案的非水电解质二次电池中，即使横置外包装体，电流阻断机构的构成部件也难以与非水电解液接触，因而在电流阻断机构启动而流入的电流被阻断的情况下，即使施加异常的高电压，电流阻断机构也难以再导通。因此，根据本发明的一个方案的非水电解质二次电池，可以得到由于通过过充电等而电流阻断机构启动后难以再导通因而安全性优异的非水电解质二次电池。
【附图说明】
[0026]图1中，图1A是实施方式的非水电解质二次电池的俯视图，图1B同样是正视图。
[0027]图2中，图2A是沿着图1A的IIA-1IA线的部分截面图，图2B是沿着图2A的IIB-1IB线的部分截面图，图2C是沿着图2A的IIC-1IC线的截面图。
[0028]图3是将实施方式的偏平状的卷绕电极体的卷绕结束端侧展开的立体图。
[0029]图4是沿着图2A的IV-1V线的示意截面图。
[0030]图5是另外的发明涉及的非水电解质二次电池的部分截面图。
[0031]图6是图5的放大图。
[0032]图7是另外的发明涉及的非水电解质二次电池的部分截面图。
[0033]图8是沿着图7中的X-X线的部分截面图。
[0034]图9是另外的发明涉及的非水电解质二次电池的部分截面图。
[0035]图10是另外的发明涉及的非水电解质二次电池的部分截面图。
[0036]图11是沿着图10中的Y-Y线的部分截面图。
【具体实施方式】
[0037]以下，以方形非水电解质二次电池为例对本发明的实施方式进行详细说明。但是，以下所示实施方式是为了理解本发明的技术思想而例示的，并不意在将本发明限定为该方形非水电解质二次电池。本发明在不脱离日本专利技术方案所示技术思想的情况下进行了各种变更的实施方案也可以同样应用。
[0038][实施方式]
[0039]首先，利用图1?图3对实施方式的非水电解质二次电池的构成进行说明。该非水电解质二次电池10如图3所示，具有在正极板11与负极板12隔着间隔件13而相互绝缘的状态下被卷绕的偏平状的卷绕电极体14。该偏平状的卷绕电极体14的最外面侧被间隔件13被覆，负极板12相比于正极板11成为外周侧。
[0040]正极板11在由厚度为10?20 μm左右的铝或铝合金箔构成的正极芯体的两面，按照成为正极芯体沿着宽度方向的一侧端部呈带状露出的状态的方式，形成有正极合剂层11a。该呈带状露出的正极芯体部分成为正极芯体露出部15。负极板12在由厚度为5?15 μπι左右的铜或铜合金箔构成的负极芯体的两面，按照成为负极芯体沿着宽度方向的一侧端部呈带状露出的状态的方式，形成有负正极合剂层12a。该呈带状露出的负极芯体部分成为负极芯体露出部16。需要说明的是，正极芯体露出部15或负极芯体露出部16可以分别沿着正极板11或负极板12的宽度方向的两侧端部形成。
[0041]将这些正极板11和负极板12按照正极芯体露出部15和负极芯体露出部16分别不与对向的电极的合剂层重叠的方式错开，在夹着间隔件13而相互绝缘的状态下卷绕成偏平状，从而制作偏平状的卷绕电极体14。
[0042]如图2A、图2B和图3所示，偏平状的卷绕电极体14在一端具备多片层叠的正极芯体露出部15，在另一端具备多片层叠的负极芯体露出部16。作为间隔件13，优选将聚烯烃制的微多孔性膜折叠成两片或者长条状的一片来使用，使用其宽度能够被覆正极合剂层11a并且大于负极合剂层12a的宽度的间隔件。
[0043]多片层叠的正极芯体露出部15经由正极集电体17，与正极端子18电连接。在正极集电体17与正极端子18之间，设有通过电池内部产生的气压而启动的电流阻断机构27。多片层叠的负极芯体露出部16经由负极集电体19与负极端子20电连接。
[0044]如图1A、图1B和图2A所示，正极端子18、负极端子20分别经由绝缘部件21、22固定于封口体23。在封口体23上，还设有在施加高于电流阻断机构27的启动压的气压时开放的气体排出阀28。正极集电体17、正极端子18及封口体23分别使用铝或铝合金制的材料。负极集电体19和负极端子20分别使用铜或铜合金制的材料。
[0045]偏平状的卷绕电极体14在除了封口体23侧的周围存在由树脂材料形成的绝缘片24，插入一面开放的方形外包装体25内。方形外包装体25使用例如铝或铝合金制的外包装体。封口体23嵌合于方形外包装体25的开口部，封口体23与方形外包装体25的嵌合部被激光焊接。在方形外包装体25内由电解液注液口 26注入非水电解液，该电解液注液口 26例如通过盲铆钉密封。
[0046]非水电解质二次电池10单独或者多个串联、并联或串并联地连接并在各种用途中使用。需要说明的是，在将该非水电解质二次电池10在车载用途等之中多个串联或并联地连接而使用时，另外途径地设置正极外部端子和负极外部端子将各个电池用母线连接为佳。
[0047]该非水电解质二次电池10中使用的偏平状的卷绕电极体14被用于要求电池容量为20Ah以上的高容量及高输出功率特性的用途中，例如正极板11的卷绕数为43次，S卩，正极板11的总层叠片数为86片之多。需要说明的是，若卷绕数为15次以上、即总层叠片数为30片以上，则能够在不使电池尺寸过度大型化的情况下容易地使电池容量为20Ah以上。
[0048]若像这样正极芯体露出部15或负极芯体露出部16的总层叠片数多，则当通过电阻焊接在正极芯体露出部15上安装正极集电体17、在负极芯体露出部16安装负极集电体19时，为了形成贯穿多层层叠的正极芯体露出部15或负极芯体露出部16的全部层叠部分那样的焊接痕15a、16a，需要巨大的焊接电流。
[0049]因此，如图2A?图2C所示，在正极板11侧，被卷绕并层叠的多片正极芯体露出部15被集束在厚度方向的中央部进一步被分割成两份，以偏平状的卷绕电极体的厚度的1/4为中心被集束，在此之间配置有正极用中间部件30。正极用中间部件30在包含树脂材料的基体上保持有多个、例如2个导电性的正极用导电部件29。正极用导电部件29可以使用例如圆柱状的部件，在与分别层叠的正极芯体露出部15对向的一侧，形成有作为突出部(project1n)起作用的圆锥台状的突起。
[0050]在负极板12侧，被卷绕并层叠的多片负极芯体露出部16被集束在厚度方向的中央侧进一步被分割，以偏平状的卷绕电极体的厚度的1/4为中心被集束，在其间配置有负极用中间部件32。负极用中间部件32在包含树脂材料的基体上保持有多个、在此为2个负极用导电部件31。负极用导电部件31可以使用例如圆柱状的