非水电解质二次电池、组电池及电池包的制作方法

文档序号:10694309阅读:285来源:国知局
非水电解质二次电池、组电池及电池包的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种非水电解质二次电池(1),其具备将正极、负极及隔膜层叠而成的第1电极组(2)及第2电极组(3)、非水电解质、将第1电极组(2)、第2电极组(3)及非水电解质封入的外包装材(7)、与第1电极组(2)连接的正极引线(4)、与第2电极组(3)连接的负极引线(5)、和将第1电极组(2)与第2电极组(3)连接的连接引线(6),在外包装材(7)中具备容纳第1电极组(2)的第1容纳部、容纳第2电极组(3)的第2容纳部、和将第1收纳部及第2收纳部连接的连接部(8C)。
【专利说明】
非水电解质二次电池、组电池及电池包
技术领域
[0001 ]本发明的实施方式设及非水电解质二次电池、组电池及电池包。
【背景技术】
[0002] 近年来,通过裡离子在负极与正极之间移动来进行充放电的非水电解质二次电池 作为高能量密度电池正在广泛地开展研究开发。从环境问题的观点出发,运样的非水电解 质二次电池特别是作为电动车、或将发动机与电动机并用的混合动力汽车等的大型用电源 而受到期待。此外,并不限于汽车用途,作为大型电源的非水电解质二次电池也受到瞩目。
[0003] 作为非水电解质二次电池的一个例子,可列举出裡离子二次电池,但大部分的裡 离子二次电池在正极中使用钻酸裡化iCo〇2)或儘酸裡化iMn2〇4)等,在负极中使用石墨系材 料。运样组合的非水电解质二次电池大多数情况下在电压为3V到4.2V之间使用,电池的平 均工作电压成为3.7V左右。为了将该非水电解质二次电池作为大型用电源充分利用,将多 个串联连接,根据用途,需要将电压提高至数百V或其W上。
[0004] 裡离子二次电池具有高的能量密度,但另一方面,其安全性被视为问题。对于裡离 子二次电池,为了提高安全性,实施了各种努力,并实施了改良。但是,裡离子二次电池特别 是在过充电时,在负极中容易在石墨系材料表面析出金属裡。此外,在过充电时,在正极中 变得容易由钻酸裡放出氧。该氧成为引起热失控的主要原因。
[0005] 近年来,与碳质物相比裡嵌入脱嵌电位高的裡铁复合氧化物受到瞩目。裡铁复合 氧化物在裡嵌入脱嵌电位下原理上不会析出金属裡,具有快速充电和低溫性能优异、并且 安全性优异的优点。
[0006] 然而,裡铁复合氧化物由于其裡嵌入、脱嵌电位高的特征,由正极与负极的组合决 定的单电池的电压变低,成为2V左右。因此,在将裡铁复合氧化物用于负极的单电池中,为 了达到与W往的裡离子二次电池相同的电压,需要将W往的裡离子二次电池的1.5倍的单 电池串联连接。因此,导致用于将多个单电池串联连接的部件件数的增大、成本增加。
[0007] 可是,已知有在重叠的密封用薄膜的粘接面彼此之间多个蓄电单元W相互隔开、 并且排列成一列的状态被密封而得到的蓄电模块。在该密封用薄膜中,从粘接面侧看,为了 分别容纳蓄电单元而形成有多个凹部。此外,多个凹部具备第1凹部组和第2凹部组。第1凹 部组为了容纳第1蓄电单元组而排列成一列,由排列成一列的多个蓄电单元中的第奇数个 蓄电单元构成。第2凹部组为了容纳第2蓄电单元组而排列成一列,由排列成一列的多个蓄 电单元中的第偶数个蓄电单元构成。在将密封用薄膜的粘接面彼此重叠前的状态下,使第1 凹部组与第1凹部组彼此隔开的间隔的形成范围和使第2凹部组与第2凹部组彼此隔开的间 隔的形成范围不重叠。多个蓄电单元分别为具备正极和负极的电池结构体。多个电池结构 体沿着排列方向而电串联连接。
[000引此外,已知有具有将电力储藏、放出的多个蓄电要素、和将该多个蓄电要素 W相邻 的蓄电要素彼此隔离的状态密封而成为一体的壳体的蓄电元件模块。壳体是W在层叠的状 态的薄膜之间配置有多个蓄电要素的状态将层叠的薄膜的位于蓄电要素的外周部的部分 进行密封而形成的。进而,层叠的状态的薄膜是一张薄膜弯折而成的。
[0009] 此外,已知有下述层叠型电池:通过将在正极板与负极板之间夹着隔膜并层叠而 成的电极组用在金属层的至少内侧设置有树脂层的层压薄膜进行外包装,并将该层压薄膜 在收纳电极组的收纳部的周围进行密封,从而将电解液与电极组一起密封而构成电池结构 部。通过在层压薄膜中设置多个收纳部,并且在各个收纳部中收纳电极组和电解液并将周 围各自密封,从而构成多个电池结构部。此外,在相邻的电池结构部间共有层压薄膜的密封 部分。此外,在多个电池结构部间的密封部分将层压薄膜折叠,并将该折叠的密封部分的两 侧的电池结构部相互重叠。
[0010] 现有技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1:日本特开2006-79909号公报
[0013] 专利文献2:日本特开2004-71302号公报
[0014] 专利文献3:日本特开2004-55153号公报

【发明内容】

[001引发明所要解决的技术问题
[0016] 本发明所要解决的技术问题是提供与W往的裡离子二次电池具有电压互换性的 非水电解质二次电池、组电池及电池包。
[0017] 用于解决技术问题的方法
[001引实施方式的非水电解质二次电池具有第1电极组及第2电极组、非水电解质、外包 装材、正极引线、负极引线、和连接引线。
[0019] 第1电极组及第2电极组是正极、负极和隔膜层叠而成的。
[0020] 正极包含LixFei-yMnyAzP〇4(A为选自由¥、1邑、化、41、511、化及抓组成的组中的至少1 种,0《x《l.l、0《y《0.2、0《z《0.2)所表示的具有橄揽石结构的含铁的憐化合物。
[0021 ]负极包含含有铁的氧化物。
[0022] 隔膜夹在正极与负极之间。
[0023] 外包装材将第1电极组、第2电极组及非水电解质封入。
[0024] 正极引线与第1电极组的正极连接,并伸出至外包装材的外部。
[0025] 负极引线与第2电极组的负极连接,并伸出至外包装材的外部。
[00%]连接引线将第1电极组的负极与第2电极组的正极连接。
[0027] 在外包装材中,具备容纳第1电极组的第1容纳部、容纳第2电极组的第2容纳部、和 将第1容纳部与第2收纳部连接的连接部。
【附图说明】
[0028] 图1A是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。
[0029] 图1B是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的截面示意图。
[0030] 图2是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的外包装材的俯视示意图。
[0031] 图3是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的电极组的立体图。
[0032] 图4是表示图3的α部的放大截面示意图。
[0033] 图5A是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。
[0034] 图5B是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的截面示意图。
[0035] 图6A是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。
[0036] 图6B是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的截面示意图。
[0037] 图7A是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。
[0038] 图7B是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的截面示意图。
[0039] 图8是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的示意图。
[0040] 图9是表示第1实施方式的非水电解质二次电池的示意图。
[0041] 图10A是表示第2实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。
[0042] 图10B是表示第2实施方式的非水电解质二次电池的截面示意图。
[0043] 图11A是表示第2实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。
[0044] 图11B是表示第2实施方式的非水电解质二次电池的截面示意图。
[0045] 图12A是表示第2实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。
[0046] 图12B是表示第2实施方式的非水电解质二次电池的截面示意图。
[0047] 图13A是表示第3实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。
[0048] 图13B是表示第3实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。
[0049] 图14A是表示第4实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。
[0050] 图14B是表示第4实施方式的非水电解质二次电池的截面示意图。
[0051] 图15A是表示第4实施方式的非水电解质二次电池的外包装材的俯视示意图。
[0052] 图15B是表示第4实施方式的非水电解质二次电池的外包装材的俯视示意图。
[0053] 图15C是表示第4实施方式的非水电解质二次电池的外包装材的侧面示意图。
[0054] 图16是表示第4实施方式的非水电解质二次电池的俯视示意图。
[0055] 图17A是表示第5实施方式的组电池的侧面示意图。
[0056] 图17B是表示第5实施方式的组电池的俯视示意图。
[0057] 图18A是表示第6实施方式的组电池的侧面示意图。
[005引图18B是表示第6实施方式的组电池的俯视示意图。
[0059] 图19A是表示第7实施方式的组电池的侧面示意图。
[0060] 图19B是表示第7实施方式的组电池的侧面示意图。
[0061 ]图20是表示第8实施方式的组电池的截面示意图。
[0062] 图21是表示第9实施方式的组电池的俯视示意图。
[0063] 图22是表示第9实施方式的组电池的侧面示意图。
[0064] 图23A是表示第9实施方式的组电池的截面示意图。
[0065] 图23B是表示第9实施方式的组电池的截面示意图。
[0066] 图24A是表示第10实施方式的组电池的俯视示意图。
[0067] 图24B是表示第10实施方式的组电池的截面示意图。
[0068] 图25是表示第10实施方式的组电池的立体图。
[0069] 图26A是表示第11实施方式的组电池的俯视示意图。
[0070] 图26B是表示第11实施方式的组电池的截面示意图。
[0071] 图27A是表示第11实施方式的组电池的连结构件的俯视示意图。
[0072] 图27B是表示第11实施方式的组电池的连结构件的侧面示意图。
[0073] 图28是表示第12实施方式的电池包的示意图。
【具体实施方式】
[0074] W下,参照附图对实施方式进行说明。
[00对(第1实施方式)
[0076] W下,对第1实施方式参照图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、图6A、图6B、图7A、图 7B、图8及图9进行说明。
[0077] 第1实施方式的非水电解质二次电池1如图1A、图1B中所示的那样,具备第1电极组 2、第2电极组3、与第1电极组2的正极连接的正极引线4、与第2电极组3的负极连接的负极引 线5、将第1电极组2与第2电极组3串联连接的连接引线6、和收纳第1电极组2、第2电极组3、 正极引线4、负极引线5及连接引线6的外包装材7。
[0078] 作为外包装材7,使用层压薄膜。
[0079] 非水电解质二次电池1的种类并不限定于方形,可W制成扁平型(薄型)等各种种 类。
[0080] 第1电极组2及第2电极组3例如如图3、图4中所示的那样,具备扁平形状的卷绕型 结构,正极31、负极32和将正极31及负极32隔离的隔膜33重叠并卷绕成满旋状而构成。此 夕h省略图示的非水电解质被保持于第1电极组2及第2电极组3中。
[0081] 此外,第1电极组2及第2电极组3在其最外周设置有负极32。并且,在该负极32的内 周侧,依次设置有隔膜33、正极31、隔膜33、负极32、隔膜33、正极31、隔膜33。
[0082] 此外,第1电极组2和第2电极组3的形状并不限于扁平形状,例如可W制成圆筒型、 层叠形状等。
[0083] 如图4中所示的那样,正极31中具备带状的正极集电体31曰、和形成于正极集电体 31a的两面的正极层3化。此外,负极32中具备带状的负极集电体32a、和形成于负极集电体 32a的两面的负极层32b。在位于负极32的最外周的部分中,仅在负极集电体32a的单面形成 有负极层32b。
[0084] 运样的第1电极组2及第2电极组3通过在带状的正极31与带状的负极32之间夹着 隔膜33并将它们层叠而形成电极组组件,接着,将该电极组组件卷绕成满旋状,之后压制成 扁平形状而获得。
[0085] 在正极集电体31a的宽度方向一侧,形成有没有形成正极层3化的正极材料无担载 部31c,此外,在负极集电体32a的宽度方向一侧,形成有没有形成负极层32b的负极材料无 担载部32c。进而,在正极31及负极32被卷绕时,在第1电极组2及第2电极组3的卷绕轴的轴 方向一侧,正极材料无担载部31cW突出的方式配置,此外,在第1电极组2及第2电极组3的 卷绕轴的轴方向另一侧,负极材料无担载部32c W突出的方式配置。
[0086] 如图3中所示的那样,在正极材料无担载部31c上,安装有正极集电极耳34。正极集 电极耳34是将卷绕成满旋状的正极集电体31a的端部即正极材料无担载部31c捆扎的构件, 同时是具有集电功能的构件。在该正极集电极耳34上,电连接有正极引线4或连接引线6。同 样地,在负极材料无担载部32c上,安装有负极集电极耳35。负极集电极耳35是将卷绕成满 旋状的负极集电体32a的端部即负极材料无担载部32c捆扎的构件,同时是具有集电功能的 构件。在该负极集电极耳35上,电连接有负极引线5或连接引线6。此外,正极集电极耳34和 负极集电极耳35W彼此不存在于同一直线上的方式配置。例如,正极集电极耳34配置于正 极集电体31a的宽度方向的另一侧。另一方面,负极集电极耳35配置于负极集电体32a的宽 度方向的一侧。
[0087] 如图1A、图1B中所示的那样,正极引线4和负极引线5从第1电极组2和第2电极组3 沿彼此相反的方向伸出。
[0088] 在正极材料无担载部31c与正极集电极耳34、及负极材料无担载部32c与负极集电 极耳35、W及正极集电极耳34与正极引线4或连接引线6、负极集电极耳35与负极引线5或连 接引线6的焊接时,例如可W采用超声波焊接等方法。
[0089] 进而,如图3中所示的那样,在第1电极组2及第2电极组3上缠有绝缘胶带36。绝缘 胶带36被缠绕于第1电极组2及第2电极组3的除卷绕轴的两端W外的位置。像运样,绝缘胶 带36被缠绕于除正极材料无担载部31c、负极材料无担载部32c、正极集电极耳34及负极集 电极耳35W外的位置。
[0090] 另外,第1电极组2及第2电极组3的形状并不限于本实施方式中说明的那样的结 构,可W采用其他各种形状的电极组。例如,在层叠型电极组的情况下,可W在袋状的隔膜 中收纳正极或负极,并分别交错地层叠而制成电极组,或者,也可W制成将带状的隔膜曲折 地折叠,并且将正极和负极交错地夹入的构成。
[0091] 此外,关于构成第1电极组2及第2电极组3的正极集电体31a、正极层3化、负极集电 体32a、负极层32b及隔膜33在后面详细进行说明。
[0092] 外包装材7如图1A及图2中所示的那样,由平面形状为大致矩形形状的第1框体部 21、和主表面与该第1框体部21相向的矩形板形状的第2框体部22构成。在图2所示的例子 中,外包装材7能够介由弯折部23而弯折,第1框体部21和第2框体部22介由弯折部23而连 结。另外,本实施方式中,第1框体部21和第2框体部22也可W不连结,而是分开的构件。
[0093] 此外,图1A及图2中所示的外包装材7设置有收纳第1电极组2的第1收纳部8A、收纳 第2电极组3的第2收纳部8B、将第1收纳部8A与第2收纳部8B连接的连接部8C、和将第1收纳 部8A及第2收纳部8B密封的密封部9。此外,外包装材7由收纳有第1电极组2的第1部位7A、和 收纳有第2电极组3的第2部位7B构成。
[0094] 运些第1收纳部8A、第2收纳部8B、连接部8C及密封部9通过第1框体部2巧日第2框体 部22成为一体而形成。
[00M] W下,对第1框体部21及第2框体部22进行说明。
[0096] 由第1框体部21和第2框体部22构成的外包装材7由层压薄膜构成。层压薄膜是由 金属层、和覆盖该金属层的树脂层构成的多层薄膜。
[0097] 第1框体部21通过对层压薄膜实施深拉深加工或压制加工而形成。第1框体部21具 备被制成矩形形状的凹部的收纳部21A及收纳部21B、和W从区分收纳部21A及收纳部21B的 4边向着层压薄膜的外周突出的方式设置的板状的伸出部21C。此外,构成第1框体部21的层 压薄膜的外周缘部(伸出部21C)中的除弯折部23W外的部分成为密封部21D。
[0098] 第2框体部22由层压薄膜构成,在制成外包装材7时与第1框体部21相向地配置。该 第2框体部22具备与第1框体部21的收纳部21A相向的板状的盖部22A、与第1框体部21的收 纳部21B相向的板状的盖部22B、和W从区分盖部22A及盖部22B的4边向着层压薄膜的外周 突出的方式设置的板状的伸出部22C。此外,构成第2框体部22的层压薄膜的外周缘部(伸出 部22C)中的除弯折部23W外的部分成为密封部22D。
[0099] 外包装材7通过将第1框体部21及第2框体部22 W相向的方式重叠,并将密封部21D 与密封部22D重叠而进行烙融粘合,使第1框体部21和第2框体部22成为一体而形成。进而, 收纳部21A和盖部22A成为一体而构成第1收纳部8A。此外,收纳部21B和盖部22B成为一体而 构成第2收纳部8B。此外,通过将第1框体部21及第2框体部22的外周缘部中的将第1收纳部 8A与第2收纳部8B连接的部分进行热烙融粘合,从而形成将第1收纳部8A与第2收纳部8B连 接的连接部8C。进而,通过将第1框体部21及第2框体部22的外周缘部即密封部21D和密封部 22D进行热烙融粘合,从而形成将第1收纳部8A及第2收纳部8B密封的密封部9。
[0100] 此外,连接部8C是将第1收纳部8A与第2收纳部8B-并密封的共同的密封部。
[0101] 正极引线4优选其表面的至少经过密封部9的部分被热塑性树脂层10覆盖。若具有 运样的构成,则由于热塑性树脂层10与正极引线4通过热接合而密合,同时热塑性树脂层10 与外包装材7通过热接合而密合,所W能够防止收纳在外包装材7内的非水电解质渗透而产 生漏液。此外,由于通过热塑性树脂层10,外包装材7与正极引线4被绝缘,所W能够防止因 正极引线4与外包装材7的接触而产生的短路。
[0102] 热塑性树脂层10的厚度(正极引线4的每一面)优选为40WI1~200μπι,更优选为60μπι ~100μιη。
[0103] 负极引线5优选其表面的至少经过密封部9的部分被热塑性树脂层11覆盖。若具有 运样的构成,则由于热塑性树脂层11与负极引线5通过热接合而密合,同时热塑性树脂层11 与外包装材7通过热接合而密合,所W能够防止收纳在外包装材7内的非水电解质渗透而产 生漏液。此外,由于通过热塑性树脂层11,外包装材7与负极引线5被绝缘,所W能够防止因 负极引线5与外包装材7的接触而产生的短路。
[0104] 热塑性树脂层11的厚度(负极引线5的每一面)优选为40μπι~200μπι,更优选为60μπι ~100μιη。
[0105] 连接引线6优选其表面的至少经过连接部8C的部分被热塑性树脂层12覆盖。若具 有运样的构成,则由于热塑性树脂层12与连接引线6通过热接合而密合,同时热塑性树脂层 12与外包装材7通过热接合而密合,所W能够防止收纳在外包装材7内的非水电解质渗透而 产生漏液。此外,由于通过热塑性树脂层12,外包装材7与连接引线6被绝缘,所W能够防止 因连接引线6与外包装材7的接触而产生的短路。
[0106] 热塑性树脂层12的厚度(连接引线6的每一面)优选为40μπι~200μπι,更优选为60μπι ~100μιη。
[0107] W下,对作为本实施方式的非水电解质二次电池1的构成构件的正极引线4、负极 引线5、连接引线6、外包装材7、热塑性树脂层10、11、12、正极31、负极32、隔膜33、非水电解 质(省略图示)进行详细说明。
[010引(1)正极
[0109] 正极31具备正极集电体31a、和形成于该正极集电体31a的单面或两面且包含正极 活性物质、导电剂及粘结剂的正极层3化。导电剂及粘结剂为任意成分。
[0110] 作为正极活性物质,可W使用WLixFei-yMnyAzP〇4(A为选自由¥、1旨、化、41、5〇、化及 抓组成的组中的至少巧巾,0《x《l.l、0《y《0.2、0《z《0.2)表示、并且具有橄揽石结构的 含有铁的憐化合物。
[0111] 作为上述中优选的正极活性物质,可列举出憐酸铁裡化ixFeP化)等。
[0112] 包含WLixFei-yMnyAzP〇4(A为选自由¥、]?邑、化、41、511、化及师组成的组中的至少1 种,0《x《l.l、0《y《0.2、0《z《0.2)表示、并且具有橄揽石结构的含有铁的憐化合物作 为正极活性物质的正极在高溫储藏时皮膜难W在表面生长,储藏时的电阻上升小,能够提 高高溫环境下的储藏性能。
[0113] 通过y为0.2 W下,非水电解质二次电池1的电压的4V W上且5V W下的范围内的急 剧的变化得到缓和,伴随电池容量平衡的偏离而产生的容量降低得到抑制,可得到优异的 循环寿命性能。y优选为0.05W上且0.15W下。由此,非水电解质二次电池1的电压的4.5VW 上且5VW下的范围内的上升进一步变缓,伴随电池容量平衡的偏离而产生的过充电状态消 失,因非水电解质的氧化分解导致的气体产生的影响得到抑制,循环寿命性能提高。
[0114] WLixFei-yMnyAzP化表示、并且具有橄揽石结构的含有铁的憐化合物即使在合成时 含有裡,有时也在之后的充电过程中裡量X变成0。
[0115] 憐化合物粒子的平均一次粒径(直径)优选为500nmW下,更优选为50nm~200nm。 通过憐化合物粒子的平均一次粒径为该范围,活性物质的电子传导电阻和裡离子的扩散电 阻的影响变小,输出功率性能得到改善。此外,也可W是一次粒子凝集而成的二次粒子。二 次粒子的平均粒径优选为lOymW下。
[0116] 优选憐化合物粒子的粒子表面的至少一部分被碳含有层覆盖。碳含有层优选平均 厚度为lOnmW下、或者由平均粒径为lOnmW下的碳材料粒子形成。
[0117] 碳含有层的含量优选为正极活性物质的0.001质量%~3质量%。由此,能够减小 正极电阻、及正极与非水电解质的界面电阻而提高输出功率性能。
[0118] 导电剂会提高正极活性物质的集电性能,并抑制正极活性物质与正极集电体31a 的接触电阻。
[0119] 作为导电剂,例如可列举出乙烘黑、炭黑、人工石墨、天然石墨、导电性聚合物碳纤 维等。导电剂的种类可W为巧巾或巧巾W上。正极31中,作为导电剂,优选包含纤维直径为him W下的碳纤维。通过包含纤维直径为1皿W下的碳纤维,能够通过纤维直径细的碳纤维的网 络而改善正极31的电子传导电阻,从而有效地降低正极电阻。特别优选纤维直径为1皿W下 的气相生长的碳纤维。通过使用该碳纤维,正极31内部的电子传导的网络提高,能够大幅提 高正极31的输出功率性能。
[0120] 粘结剂将分散的正极活性物质的间隙填埋,使正极活性物质与导电剂粘结,此外, 使正极活性物质与正极集电体31a粘结。
[0121] 作为粘结剂,可列举出例如包含聚四氣乙締(PTFE)、聚偏氣乙締(PVdF)、氣系橡胶 的材料。此外,作为粘结剂,关于上述材料,可W使用将至少1个用其他取代基取代而得到的 改性聚偏氣乙締、偏氣乙締-六氣丙締的共聚物、聚偏氣乙締-四氣乙締-六氣丙締的3元共 聚物等。
[0122] 粘结剂的种类可W为巧巾或巧巾W上。
[0123] 此外,作为用于使粘结剂分散的有机溶剂,例如使用N-甲基-2-化咯烧酬(NMP)、二 甲基甲酯胺(DM巧等。
[0124] 正极层3化中,正极活性物质、导电剂及粘结剂的配合比优选为:正极活性物质为 80质量% W上且95质量% ^下,导电剂为3质量% W上且19质量% ^下,粘结剂为1质量% W上且7质量% W下的范围。
[0125] 通过将导电剂设定为3质量% ^上,能够提高正极活性物质的集电性能,抑制正极 活性物质与正极集电体31a的接触电阻。此外,通过将导电剂设定为19质量% ^下,能够降 低高溫保存下的导电剂表面中的非水电解质的分解。
[0126] 通过将粘结剂设定为1质量% ^上,可获得充分的电极强度。此外,通过将粘结剂 设定为7质量% W下,能够减少电极的绝缘体的配合量,并减少内部电阻。
[0127] 作为正极集电体31a,优选为例如优选厚度为20皿W下、更优选为15ymW下的侣 锥、或包含1旨、11、化、]/[]1^6、加、5;[等元素的侣合金锥。此外,作为正极集电体31曰,也可^使 用不诱钢锥、铁锥等。
[01%]在将上述的侣锥用于正极集电体31a的情况下,侣锥的纯度优选为99% W上。
[0129] 此外,在将上述的侣合金锥用于正极集电体31a的情况下,优选将Fe、Cu等过渡金 属的含量抑制为1%质量W下。
[0130] 正极31例如通过下述方法制作:使用正极活性物质、导电剂及粘结剂,悬浮于通用 的溶剂中而制备浆料,将该浆料涂布于正极集电体31a上后进行干燥,之后实施压制。此外, 正极31也可W通过将正极活性物质、导电剂及粘结剂形成为颗粒状而制成正极层3化,将其 配置、形成于正极集电体31a上来制作。正极层3化的利用BET法得到的比表面积与负极的情 况同样地测定,优选为0. W/g~2m2/g的范围。
[0131] (2)负极
[0132] 负极32具备负极集电体32a、和形成于该负极集电体32a的单面或两面且包含负极 活性物质、导电剂及粘结剂的负极层32b。导电剂及粘结剂为任意成分。
[0133] 作为负极活性物质,使用含有铁的氧化物。
[0134] 包含含有铁的氧化物作为负极活性物质的负极优选相对于裡金属的电极电位的 裡嵌入脱嵌电位为2.5V( VS丄i/Li + )~1V( VS丄i/Li + ),更优选为2V( VS丄i/Li + )~1.3V (VS丄i/Li + )。若为该负极电位范围,则可获得具有高容量和优异的寿命性能的组电池。负 极活性物质的种类可W为1种或巧巾W上。
[0135] 作为含有铁的氧化物,例如可列举出铁氧化物、裡铁氧化物、妮铁氧化物。
[0136] 铁氧化物可通式LiaTi〇2(0《a《2)表示。运种情况下,充电前的组成式为 Ti〇2。作为铁氧化物,例如可列举出单斜晶结构(青铜结构(B))的铁氧化物、金红石结构的 铁氧化物、锐铁矿结构的铁氧化物等。优选为单斜晶结构(青铜结构(B))的Ti化(B),优选热 处理溫度为300°C~600°C的低结晶性。
[0137] 作为裡铁氧化物,例如可列举出具有尖晶石结构的氧化物(例如通式Li4/3+aTi5/3〇4 (0《a《2))、具有斜方儘矿结构的氧化物(例如通式Li2+aTi3〇7(0《a《l))、Lii+bTi2〇4(0《b 《l)、Lii.i+bTii.8〇4(0《b《l)、Lii.〇7+bTii.86〇4(0《b《l)、含有选自由Nb、Mo、W、P、V、Sn、Cu、 Ni及化组成的组中的至少1种元素的含裡铁的复合氧化物等。
[013引作为妮铁氧化物,例如可列举出通式LicNbdTi07(0《c《5、l《d《4)所表示的氧化 物等。
[0139]含有铁的氧化物优选包含选自由具有斜方儘矿结构的裡铁氧化物、具有尖晶石结 构的裡铁氧化物、具有单斜晶结构的铁氧化物及妮铁氧化物组成的组中的至少1种。此外, 通过在负极中包含选自由具有斜方儘矿结构的裡铁氧化物、具有单斜晶结构的铁氧化物及 妮铁氧化物组成的组中的至少1种,电池的电压曲线能够适度具有斜率,所W仅通过电压监 视就能够容易地测定电池充电状态(SOC)。此外,在电池包中电池间的不均的影响也小,仅 通过电压监视就能够进行控制。
[0140] 负极活性物质的一次粒子的平均粒径优选为0 .ΟΟΙμπι~Ιμπι的范围。此外,粒子形 状为粒状、纤维状中的任一形态均可获得良好的性能。在纤维状的情况下,纤维直径优选为 0.1皿W下。
[0141] 负极活性物质优选其平均粒径为1皿W下、并且利用化吸附的BET法中的比表面积 为3m2/g~200m2/g的范围。由此,能够进一步提高负极32与非水电解质的亲和性。
[0142] 负极32的多孔度(除集电体W外)优选为20%~50%,更优选为25%~40%。由此, 能够获得负极32与非水电解质的亲和性优异、并且高密度的负极32。
[0143] 负极集电体32a优选为侣锥或侣合金锥。
[0144] 侣锥及侣合金锥的厚度为下,更优选为15ymW下。侣锥的纯度优选为 99.99%?上。作为侣合金,优选包含儀、锋、娃等元素的合金。另一方面,铁、铜、儀、铭等过 渡金属的含量优选为10化pmW下。
[0145] 导电剂会提高负极活性物质的集电性能,抑制负极活性物质与负极集电体32a的 接触电阻。
[0146] 作为导电剂,例如可W使用乙烘黑、炭黑、焦炭(优选热处理溫度为800°C~2000°C 的平均粒径为10凹iW下)、碳纤维、石墨、TiO、TiC、TiN等金属化合物粉末、Al、Ni、Cu、化等金 属粉末等中的1种或混合使用。通过使用纤维直径为lymW下的碳纤维,电极电阻的降低和 循环寿命性能提高。
[0147] 粘结剂将分散的负极活性物质的间隙填埋,使负极活性物质与导电剂粘结,此外, 使负极活性物质与负极集电体32a粘结。
[0148] 作为粘结剂,例如可列举出聚四氣乙締(PTFE)、聚偏氣乙締(PVdF)、氣系橡胶、丙 締酸系橡胶、下苯橡胶、忍壳粘合剂、聚酷亚胺等。粘结剂的种类可W为1种或巧巾W上。
[0149] 负极层32b中,负极活性物质、导电剂及粘结剂的配合比优选为:负极活性物质为 80质量% W上且95质量% ^下,导电剂为1质量% W上且18质量% ^下,粘结剂为2质量% W上且7质量下。
[0150] 通过将导电剂设定为1质量% ^上,能够提高负极层32b的集电性能,提高非水电 解质二次电池1的大电流特性。
[0151] 此外,通过将粘结剂设定为2质量% ^上,能够提高负极层32b与负极集电体3?的 粘结性,提高循环特性。
[0152] 另一方面,将导电剂设定为18质量% ^下,将粘结剂设定为7质量% ^下,从实现 高容量化的观点出发是优选的。
[0153] 负极32例如通过下述方法制作:将负极活性物质、导电剂及粘结剂悬浮于通用的 溶剂中而制备浆料,将该浆料涂布于负极集电体32a上后进行干燥,然后实施压制。此外,负 极32也可W通过将负极活性物质、导电剂及粘结剂形成为颗粒状而制成负极层32b,将其配 置、形成于负极集电体3^1上来制作。
[0154] (3)隔膜
[01巧]隔膜33配置于正极31与负极32之间。
[0156] 作为隔膜33,例如使用聚乙締(PE)、聚丙締(PP)等締控系多孔质膜、纤维素纤维制 隔膜等。
[0157] 隔膜33的形态可列举出无纺布、薄膜、纸等。隔膜33的气孔率优选为50% W上,更 优选为62%~80%。气孔率为60% W上的纤维素纤维制隔膜的非水电解质的含浸性优异, 从低溫至高溫能够发挥高的输出功率性能。
[0158] 构成隔膜33的纤维的直径优选为10皿W下,更优选为下。通过将构成隔膜33 的纤维的直径设定为lOymW下,非水电解质与隔膜33的亲和性提高而能够减小电池电阻。
[0159] 隔膜33优选厚度为扣m~50μπι。此外,隔膜33更优选密度为0.2g/cm3~0.9g/cm3。若 隔膜33的厚度及密度为该范围内,则能够取得机械强度与电池电阻的减轻的平衡,能够提 供高输出功率且内部难W短路的电池。此外,高溫环境下的热收缩少,能够发挥良好的高溫 储藏性能。隔膜33的厚度的进一步优选的范围为ΙΟμπι~30μπι。
[0160] 此外,作为隔膜33,可W使用厚度为扣m~50皿、气孔率为50% W上的包含纤维素 或聚締控的无纺布或多孔质膜。
[0161] (4)非水电解质
[0162] 作为非水电解质,可列举出通过将电解质溶解于有机溶剂中而制备的液状的有机 电解质、将液状的有机溶剂与高分子材料复合化而得到的凝胶状的有机电解质、或将裡盐 电解质与高分子材料复合化而得到的固体非水电解质。此外,也可W使用含有裡离子的常 溫烙融盐(离子性烙体)作为非水电解质。作为高分子材料,例如可列举出聚偏氣乙締 (PVdF)、聚丙締腊(PAN)、聚环氧乙烧(PE0)等。
[0163] 非水电解质优选含有液状或凝胶状、沸点为lOOrW上的有机电解质或常溫烙融 丈h πττ. ο
[0164] 液状的有机电解质通过将电解质W〇.5mol/L~2.5mol/L的浓度溶解于有机溶剂 中来制备。由此,即使在低溫环境下也能够取出高输出功率。有机电解质中的电解质的浓度 的更优选的范围为1.5mol/L~2.5mol/L的范围。
[01 化]作为电解质,例如可列举出 LiBF4、LiPF6、LiAsF6、LiCl〇4、LiCF3S〇3、LiN(CF3S〇2)2、 LiN(C2F5S〇2)2、Li (肌5〇2)3(:心8[(00))2]譜。电解质的种类可^为1种或巧中^上。它们中, 优选包含四氣化棚酸裡化iBF4)。由此,有机溶剂的化学稳定性提高,能够减小负极上的皮 膜电阻,能够大幅提高低溫性能和循环寿命性能。
[0166] 作为有机溶剂,例如可列举出碳酸亚丙醋(PC)或碳酸亚乙醋化C)等环状碳酸醋、 碳酸二乙醋(DEC)或碳酸二甲醋(DMC)或碳酸甲乙醋(MEC)等链状碳酸醋、二甲氧基乙烧 (DME)或二乙氧基乙烧(DEE)等链状酸、四氨巧喃(THF)、二氧杂环戊烧(D0X)等环状酸、丫- 下内醋(GBL)、乙腊(AN)、环下讽(SL)等。运些有机溶剂可W单独使用或W2种W上的混合物 的形态使用。通过含有选自由碳酸亚丙醋(PC)、碳酸亚乙醋化C)及丫-下内醋(G化)组成的 组中的至少1种,由于沸点变成20(TCW上,所W能够提高热稳定性。特别是包含丫-下内醋 (GBL)的非水溶剂由于能够使高浓度的裡盐溶解,所W能够提高低溫环境下的输出功率性 能。
[0167] 此外,常溫烙融盐(离子性烙体)优选由裡离子、有机物阳离子及有机物阴离子构 成。此外,常溫烙融盐优选在室溫W下为液体状。
[0168] W下,对包含常溫烙融盐的电解质进行说明。
[0169] 常溫烙融盐是指在常溫下至少一部分呈现液状的盐,常溫是指假定电池进行平常 工作的溫度范围。假定电池进行平常工作的溫度范围的上限为120°C左右,根据情况为60°C 左右,下限为-40°C左右,根据情况为-20°C左右。在该溫度范围内,-20°CW上且60°CW下的 范围是适合的。
[0170] 含有裡离子的常溫烙融盐中,优选使用由裡离子和有机物阳离子和阴离子构成的 离子性烙体。此外,该离子性烙体优选在室溫W下也为液状。
[0171] 作为有机物阳离子,可列举出具有下述的式(1)所示的骨架的烷基咪挫离子、季锭 离子。
[0172]
[0173] 作为烷基咪挫离子,优选二烷基咪挫离子、Ξ烷基咪挫离子、四烷基咪挫离子等。 作为二烷基咪挫离子,优选1-甲基-3-乙基咪挫离子(ΜΕΓ),作为Ξ烷基咪挫离子,优选1, 2-二乙基-3-丙基咪挫离子(DMPr),作为四烷基咪挫离子,优选1,2-二乙基-3,4(5)-二甲 基咪挫离子。
[0174] 作为季锭离子,优选四烷基锭离子或环状锭离子等。作为四烷基锭离子,优选二甲 基乙基甲氧基乙基锭离子、二甲基乙基甲氧基甲基锭离子、二甲基乙基乙氧基乙基锭离子、 Ξ甲基丙基锭离子。
[0175] 通过使用烷基咪挫离子或季锭离子(特别是四烷基锭离子),能够使常溫烙融盐的 烙点为l〇〇°CW下、更优选为20°CW下。进而,能够降低常溫烙融盐与负极32的反应性。
[0176] 裡离子的浓度优选为20mol%W下,更优选为Imol%~lOmol%。通过将裡离子的 浓度设定为上述的范围内,即使在20°C W下的低溫下,也能够容易地形成液状的常溫烙融 盐。此外,即使是常溫W下也能够降低常溫烙融盐的粘度,能够提高离子传导率。
[0177] 作为阴离子,优选使选自 BF4-、PF6-、AsFs-、Cl〇4-、CF3SO3-、CF3C00-、C曲 CO〇-、CO32-、 (FS02)2N-、N(肌5〇2)2-、則〔2。55〇2)2-、(〔。35〇2)3(:-等中的至少1种阴离子共存。通过使多种阴 离子共存,能够容易地形成烙点为2(TCW下的常溫烙融盐。作为更优选的阴离子,可列举出 BF4-、(FS02 ) 2N-、C的S03-、C的CO〇-、C出C0矿、CO32-、N(CF3SO2) 2-、N(C2F5S〇2) 2-、( CF3SO2) 3C-。通过 运些阴离子,〇°CW下的常溫烙融盐的形成变得更容易。
[017引 (5)外包装材
[0179] 作为外包装材7,使用层压薄膜。
[0180] 作为运样的外包装材7的容纳各电极组的部位的形状,可W从扁平型(薄型)、方型 等中适当选择。
[0181] 作为运样的外包装材7,根据电池尺寸,例如包含搭载于便携用电子设备等上的小 型电池用外包装材、搭载于两轮至四轮的汽车等上的大型电池用外包装材等。
[0182] 在使用由该层压薄膜构成的外包装材7时,使用在树脂层间夹有金属层的多层薄 膜。
[0183] 作为构成金属层的材料,例如使用不诱钢锥、侣锥、侣合金锥等。它们中,从轻量化 的观点出发,优选侣锥或侣合金锥。通过使用侣锥或侣合金锥,能够减少电池的重量。
[0184] 树脂层将金属层增强。作为构成树脂层的材料,例如使用聚丙締(PP)、聚乙締 (PE)、尼龙、或聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)等高分子化合物。
[0185] 构成外包装材7的层压薄膜的厚度优选为0.5mm W下,更优选为0.2mm W下。层压薄 膜通过进行热烙融粘合能够成形为所期望的形状。
[0186] 此外,外包装材7也可W由侣、侣合金、铁、不诱钢、锻儀铁、不诱钢等金属的薄板构 成。
[0187] 金属的薄板的厚度优选为0.5mmW下,更优选为0.3mmW下。
[018引(6)电极引线
[0189] 作为与正极31电连接的正极引线4,例如可W使用由侣、铁及W它们为基础的合 金、不诱钢等构成的引线。
[0190] 作为与负极32电连接的负极引线5,例如可W使用由儀、铜及W它们为基础的合金 等构成的引线。
[0191] 作为与正极31及负极32电连接的连接引线6,例如可W使用由侣或侣合金构成的 引线。
[0192] 当负极电位相对于金属裡比IV高时,例如当使用裡铁氧化物作为负极活性物质时 等,作为负极引线5的材料,可W使用侣或侣合金。运种情况下,正极引线4及负极引线5均使 用侣或侣合金,从轻量并且能够较小地抑制电阻的方面出发是优选的。
[0193] 从机械特性的观点出发,正极引线4及负极引线5不是大大超过与其连接的正极集 电体31a或负极集电体32a的强度的高强度时,从连接部分的应力集中得到缓和的方面出发 是优选的。作为正极引线4及负极引线5与各集电体的连接手段,在应用作为优选方法之一 的超声波焊接时,正极引线4或负极引线5的杨氏模量较小能够容易地进行牢固的焊接。
[0194] 例如,经退火处理的纯侣(JIS1000号段)优选作为正极引线4或负极引线5的材料。
[0195] 正极引线4的厚度优选为0.1mm~1mm,更优选为0.2mm~0.5mm。
[0196] 负极引线5的厚度优选为0.1mm~1mm,更优选为0.2mm~0.5mm。
[0197] (7)热塑性树脂层
[019引热塑性树脂层10、11、12可W由巧中树脂形成,也可W由巧中W上的树脂形成。
[0199] 形成热塑性树脂层10、11、12的热塑性树脂的烙点优选为120°CW上,更优选为140 。(:~250°C。
[0200] 作为热塑性树脂,可列举出聚乙締(PE)、聚丙締(PP)等。特别是烙点为15(TCW上 的聚丙締由于能够提高热烙融粘合部(密封部9)的密封强度,所W优选。
[0201] 第1实施方式的非水电解质二次电池1由于具备包含LixFei-yMnyAzP化(A为选自由 V、Mg、Ni、Al、Sn、化及Nb组成的组中的至少l种,0《x《l.l、0《y《0.2、0《z《0.2)所表示 的具有橄揽石结构的含有铁的憐化合物的正极31、及包含含有铁的氧化物的负极32的第1 电极组2与第2电极组3电串联地连接,具有4VW上且5VW下的范围的充电最大电压且3.6V 左右的平均放电电压,所W能够与W往的裡离子电池具有电压互换性。因此,能够将W往的 裡离子电池中采用的用于过电流保护、防止过充电、防止过放电的保护电路进行互换。
[0202] 此外,第1实施方式的非水电解质二次电池1例如外包装材7能够W沿着穿过作为 共同的密封部的连接部8C的中屯、线cl、第1收纳部8A(第1部位7A)与第2收纳部8B(第2部位 7B)重叠的方式弯折。
[0203] W下,参照图1A、图1B、图2、图5A、图5B、图6A、图6B、图7A、图7B、图8及图9,对非水 电解质二次电池1的弯折的形态进行说明。
[0204] 在图5A、图5B中所示的非水电解质二次电池1的弯折的形态的第1例中,W形成于 外包装材7上的覆盖由容纳第1电极组2的凹部构成的收纳部21A的开口部的盖部22A与覆盖 由容纳第2电极组2的凹部构成的收纳部21B的开口部的盖部22B相向的方式,第1部位7A(第 1收纳部8A)与第2部位7B(第2收纳部8B)重叠。在本实施方式的情况下,介由粘接固定层41 而重叠。通过该粘接固定层41,第1部位7A与第2部位7B被粘接固定。
[0205] 作为构成粘接固定层41的粘接材料,例如可列举出双面胶带。
[0206] 此外,如图3中所示的那样,由于正极集电极耳34与负极集电极耳35W彼此不存在 于同一直线上的方式配置,所W在将第1部位7A与第2部位7B重叠时,如图5A中所示的那样, 与正极集电极耳34连接的正极引线4和与负极集电极耳35连接的负极引线5能够W不重叠 的方式交错地配置。
[0207] 像运样,在第1例中,通过将第1部位7A与第2部位7B重叠,而将非水电解质二次电 池1弯折,能够将非水电解质二次电池1小型化,将非水电解质二次电池1搭载到汽车等上时 的空间的自由度提高。
[0208] 在图6A、图6B中所示的非水电解质二次电池1的弯折的形态的第2例中,W覆盖由 容纳第1电极组2的凹部构成的收纳部21A的开口部的盖部22A与覆盖由容纳第2电极组2的 凹部构成的收纳部21B的开口部的盖部22B相向的方式,第1部位7A(第1收纳部8A)与第2部 位7B(第2收纳部8B)介由放热构件42而重叠。此外,在第1部位7A与放热构件42之间、及第2 部位7B与放热构件42之间,设置有省略图示的粘接固定层。通过该粘接固定层,第1部位7A 与放热构件42、及第2部位7B与放热构件42被粘接固定。
[0209] 放热构件42 W夹在第1部位7A与第2部位7B之间的状态,例如按照向第1部位7A和 第2部位7B的两侧面侧(图6B中,为与纸面垂直的方向的两侧)突出的方式设置。在非水电解 质二次电池1的充放电时产生的热在放热构件42中传播,从上述的突出的部分放出。
[0210] 作为放热构件42,例如使用由铜、侣、侣合金、铁、不诱钢等构成的金属板等导热性 良好的材料。
[0211] 作为构成粘接固定层的粘接材料,例如可列举出双面胶带。
[0212] 此外,如图6B中所示的那样,在将第1部位7A与第2部位7B重叠时,与正极集电极耳 34连接的正极引线4和与负极集电极耳35连接的负极引线5能够W不重叠的方式交错地配 置。
[0213] 像运样,在第2例中,通过将第1部位7A与第2部位7B重叠,而将非水电解质二次电 池1弯折,从而能够将非水电解质二次电池1小型化,将非水电解质二次电池1搭载于汽车等 上时的空间的自由度提高。此外,由于在第1部位7A与第2部位7B之间,夹着放热构件42,所 W能够将在非水电解质二次电池1的充放电时产生的热有效地放出。
[0214] 在图7A、图7B中所示的非水电解质二次电池1的弯折的形态的第3例中,将非水电 解质二次电池弯折的状态收纳于金属制的容器(外包装罐)43内。
[0215] 作为容器43,例如使用由侣、侣合金、铁、锻儀铁、不诱钢等构成的容器。
[0216] 此外,如图7A中所示的那样,在将第1部位7A与第2部位7B重叠时,与正极集电极耳 34连接的正极引线4和与负极集电极耳35连接的负极引线5能够W不重叠的方式交错地配 置。
[0217] 像运样,在第3例中,通过将第1部位7A与第2部位7B重叠,而将非水电解质二次电 池弯折的状态收纳于金属制的容器43内,从而能够将非水电解质二次电池1小型化,将 非水电解质二次电池1搭载于汽车等上时的空间的自由度提高。此外,能够防止因来自外部 的冲击等而导致非水电解质二次电池1发生破损。
[0218] 在图8中所示的非水电解质二次电池1的弯折的形态的第4例中,W形成于外包装 材7上的由容纳第1电极组2的凹部构成的收纳部21A的底面21a与由容纳第2电极组2的凹部 构成的收纳部21B的底面21a相向的方式,第1部位7A(第1收纳部8A)与第2部位7B(第2收纳 部8B)重叠。运种情况下,优选介由省略图示的粘接固定层而重叠。通过粘接固定层,第1部 位7A与第2部位7B被粘接固定。
[0219] 作为构成粘接固定层的粘接材料,例如可列举出双面胶带。
[0220] 此外,在将第1部位7A与第2部位7B重叠时,与正极集电极耳34连接的正极引线4和 与负极集电极耳35连接的负极引线5能够W不重叠的方式交错地配置。
[0221] 像运样,在第4例中,通过W收纳部21A的底面21a与收纳部21B的底面21a相向的方 式,将第1部位7A与第2部位7B重叠,而将非水电解质二次电池1弯折,从而能够增大外包装 材7的弯折部分(连接引线6内置的部分)的弯曲半径,能够减小该弯折部分的变形量,所W 能够抑制外包装材7的破损或非水电解质的漏出。
[0222] 在图9中所示的非水电解质二次电池1的弯折的形态的第5例中,W形成于外包装 材7上的由容纳第1电极组2的凹部构成的收纳部21A的底面21a与由容纳第2电极组2的凹部 构成的收纳部21B的底面21a相向的方式,第1部位7A(第1收纳部8A)与第2部位7B(第2收纳 部8B)介由放热构件44而重叠。此外,在第1部位7A与放热构件44之间、及第2部位7B与放热 构件44之间,设置有省略图示的粘接固定层。通过该粘接固定层,第1部位7A与放热构件44、 及第2部位7B与放热构件44被粘接固定。
[0223] 放热构件44W夹在第1部位7A与第2部位7B之间的状态,例如按照向第1部位7A和 第2部位7B的长度方向的两侧(图9中,为纸面的左右方向的两侧)突出的方式设置。非水电 解质二次电池1的充放电时产生的热在放热构件44中传播,从上述的突出的部分放出。
[0224] 作为放热构件44,例如使用由铜、侣、侣合金、铁、不诱钢等构成的金属板等导热性 良好的材料。
[0225] 作为构成粘接固定层的粘接材料,例如可列举出双面胶带。
[0226] 此外,与正极集电极耳34连接的正极引线4和与负极集电极耳35连接的负极引线5 能够W不重叠的方式交错地配置。
[0227] 像运样,在第5例中,通过W收纳部21A的底面21a与收纳部21B的底面21a相向的方 式,将第1部位7A与第2部位7B重叠,而将非水电解质二次电池1弯折,从而能够增大外包装 材7的弯折部分(连接引线6内置的部分)的弯曲半径,能够减小该弯折部分的变形量,所W 能够抑制外包装材7的破损或非水电解质的漏出。此外,由于在第1部位7A与第2部位7B之 间,夹着放热构件44,所W能够将在非水电解质二次电池 1的充放电时产生的热有效地放 出。
[0。引(第2实施方式)
[0229] W下,对于第2实施方式,参照图10A、图10B、图11A、图11B、图12A及图12B进行说 明。
[0230] 在W下的说明中,关于与第1实施方式中参照图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、图 6A、图6B、图7A、图7B、图8及图9说明的构成相同的构成,标注相同符号,同时省略其详细的 说明。此外,关于在说明本实施方式的图10A、图10B、图11A、图11B、图12A及图12B中没有图 示的构成,有时也适当引用图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、图6A、图6B、图7A、图7B、图8及 图9等中所示的符号进行说明。
[0231] 第2实施方式的非水电解质二次电池50如图10A、图10B中所示的那样,具备第1电 极组2、第2电极组3、与第1电极组2的正极连接的正极引线4、与第2电极组3的负极连接的负 极引线5、将第1电极组2与第2电极组3串联连接的连接引线6、和收纳第1电极组2、第2电极 组3、正极引线4、负极引线5及连接引线6的外包装材7。
[0232] 非水电解质二次电池 50的种类并不限定于方形,可W制成扁平型(薄型)等各种种 类。
[0233] 在第2实施方式的非水电解质二次电池50中,在连接部8C上设置有将第1容纳部8A 密封的第1密封部9A、将第2容纳部8B密封的第2密封部9B、和设置于第1密封部9A与第2密封 部9B之间的未密封部51。连接引线6中的内置于未密封部51中的部分没有与外包装材7粘接 固定。
[0234] 此外,连接引线6优选其表面的至少经过第1密封部9A和第2密封部9B的部分被热 塑性树脂层52、53覆盖。若具有运样的构成,则由于热塑性树脂层52、53与连接引线6通过热 接合而密合,并且热塑性树脂层52、53与外包装材7通过热接合而密合,所W能够防止收纳 在外包装材7内的非水电解质渗透而产生漏液。此外,由于通过热塑性树脂层52、53,外包装 材7与连接引线6被绝缘,所W能够防止因连接引线6与外包装材7的接触而产生的短路。
[0235] 热塑性树脂层52、53由与热塑性树脂层10、11相同的树脂形成。
[0236] 第2实施方式的非水电解质二次电池50由于具备包含LixFei-yMnyAzP化(A为选自由 V、Mg、Ni、Al、Sn、化及Nb组成的组中的至少l种,0《x《l.l、0《y《0.2、0《z《0.2)所表示 的具有橄揽石结构的含有铁的憐化合物的正极31、及包含含有铁的氧化物的负极32的第1 电极组2与第2电极组3被电串联连接,具有4VW上且5VW下的范围的充电最大电压且3.6V 左右的平均放电电压,所W能够与W往的裡离子电池具有电压互换性。因此,能够将在W往 的裡离子电池中使用的用于过电流保护、防止过充电、防止过放电的保护电路进行互换。
[0237] 此外,第2实施方式的非水电解质二次电池50例如外包装材7能够沿着穿过设置于 第1密封部9A与第2密封部9B之间的未密封部51的中屯、线c2、W第1收纳部8A(第1部位7A)与 第2收纳部8B(第2部位7B)重叠的方式弯折。
[0238] W下,参照图10A、图10B、图11A、图11B、图12A及图12B,对非水电解质二次电池50 的弯折的形态进行说明。
[0239] 在图11A、图11B中所示的非水电解质二次电池50的弯折的形态的第1例中,W形成 于外包装材7上的覆盖由容纳第1电极组2的凹部构成的收纳部21A的开口部的盖部22A与覆 盖由容纳第2电极组2的凹部构成的收纳部21B的开口部的盖部22B相向的方式,第1部位7A (第1收纳部8A)与第2部位7B(第2收纳部8B)介由粘接固定层41而重叠。通过该粘接固定层 41,第1部位7A与第2部位7B被粘接固定。
[0240] 此外,在将第1部位7A与第2部位7B重叠时,如图11A中所示的那样,与正极集电极 耳34连接的正极引线4和与负极集电极耳35连接的负极引线5W不重叠的方式交错地配置。
[0241] 像运样,在第1例中,通过将第1部位7A与第2部位7B重叠,而将非水电解质二次电 池50弯折,从而能够将非水电解质二次电池50小型化,在将非水电解质二次电池50搭载于 汽车等上时的空间的自由度提高。此外,由于在设置于第1密封部9A与第2密封部9B之间的 未密封部51中将外包装材7弯折,所W在弯折时成为外侧的外包装材7中变得难W产生应 力,能够抑制外包装材7的破损或非水电解质的漏出。
[0242] 另外,在该例子中,例示出了第1部位7A与第2部位7B介由粘接固定层41而重叠的 情况,但本实施方式并不限定于此。本实施方式中,与第1实施方式同样地,第1部位7A与第2 部位7B也可W介由放热构件而重叠。
[0243] 在图12A、图12B中所示的非水电解质二次电池50的弯折的形态的第2例中,W形成 于外包装材7上的由容纳第1电极组2的凹部构成的收纳部21A的底面21a与由容纳第2电极 组2的凹部构成的收纳部21B的底面21a相向的方式,第1部位7A(第1收纳部8A)与第2部位7B (第2收纳部8B)重叠。在本实施方式的情况下,介由粘接固定层41而重叠。通过粘接固定层 41,第1部位7A与第2部位7B被粘接固定。
[0244] 此外,在将第1部位7A与第2部位7B重叠时,如图12A中所示的那样,与正极集电极 耳34连接的正极引线4和与负极集电极耳35连接的负极引线5W不重叠的方式交错地配置。
[0245] 像运样,在第2例中,通过W收纳部21A的底面21a与收纳部21B的底面21a相向的方 式,将第1部位7A与第2部位7B重叠,而将非水电解质二次电池50弯折,从而能够增大外包装 材7的弯折部分(连接引线6内置的部分)的弯曲半径,能够减小该弯折部分的变形量,所W 能够抑制外包装材7的破损或非水电解质的漏出。此外,由于在设置于第1密封部9A与第2密 封部9B之间的未密封部51中将外包装材7弯折,所W在弯折时成为外侧的外包装材7中变得 难W产生应力,能够进一步提高抑制外包装材7的破损或非水电解质的漏出的效果。
[0246] 另外,在该例子中,例示出了第1部位7A与第2部位7B介由粘接固定层41而重叠的 情况,但本实施方式并不限定于此。本实施方式中,与第1实施方式同样地,第1部位7A与第2 部位7B也可W介由放热构件而重叠。
[0247] (第3实施方式)
[0248] W下,对第3实施方式,参照图13A、图13B进行说明。
[0249] 在W下的说明中,关于与在第1实施方式中参照图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、 图6A、图6B、图7A、图7B、图8及图9说明的构成相同的构成、及与在第2实施方式中参照图 10A、图10B、图11A、图11B、图12A及图12B说明的构成相同的构成,标注相同符号,同时省略 其详细的说明。此外,关于在说明本实施方式的图13A、图13B中没有图示的构成,有时也适 当引用图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、图6A、图6B、图7A、图7B、图8、图9、图10A、图10B、图 11A、图11B、图12A及图12B中所示的符号进行说明。
[0250] 第3实施方式的非水电解质二次电池60如图13A、图13B中所示的那样,具备第1电 极组2、第2电极组3、与第1电极组2的正极连接的正极引线4、与第2电极组3的负极连接的负 极引线5、将第1电极组2与第2电极组3串联连接的连接引线6、和收纳第1电极组2、第2电极 组3、正极引线4、负极引线5及连接引线6的外包装材7。
[0251] 非水电解质二次电池 60的种类并不限定于方形,可W制成扁平型(薄型)等各种种 类。
[0252] 在第3实施方式的非水电解质二次电池 60中,在连接部8C上设置有将第1容纳部8A 密封的第1密封部9A、将第2容纳部8B密封的第2密封部9B、和设置于第1密封部9A与第2密封 部9B之间的未密封部51。连接引线6中的内置于未密封部51中的部分没有与外包装材7粘接 固定。
[0253] 此外,在未密封部51上,设置有使连接引线6露出的开口部61。开口部61的大小没 有特别限定,但为了将在非水电解质二次电池60的充放电时产生的热从连接引线6有效地 放出,优选为连接引线6的大部分露出的大小。
[0254] 第3实施方式的非水电解质二次电池60由于具备包含LixFei-yMnyAzP化(A为选自由 V、Mg、Ni、Al、Sn、化及Nb组成的组中的至少l种,0《x《l.l、0《y《0.2、0《z《0.2)所表示 的具有橄揽石结构的含有铁的憐化合物的正极31、及包含含有铁的氧化物的负极32的第1 电极组2与第2电极组3被电串联连接,具有4VW上且5V W下的范围的充电最大电压,所W优 异。
[0255] 此外,第3实施方式的非水电解质二次电池60例如外包装材7能够沿着穿过设置于 第1密封部9A与第2密封部9B之间的未密封部51的中屯、线c3、W第1收纳部8A(第1部位7A)与 第2收纳部8B(第2部位7B)重叠的方式弯折。
[0256] 非水电解质二次电池 60与第2实施方式的非水电解质二次电池 50同样地能够弯 折。
[0257] 在将第1部位7A与第2部位7B重叠时,如图13A中所示的那样,与正极集电极耳34连 接的正极引线4和与负极集电极耳35连接的负极引线5W不重叠的方式交错地配置。
[0258] 在第3实施方式中,通过将第1部位7A与第2部位7B重叠,而将非水电解质二次电池 60弯折,从而能够将非水电解质二次电池60小型化,在将非水电解质二次电池60搭载于汽 车等上时的空间的自由度提高。此外,由于在设置于第1密封部9A与第2密封部9B之间的未 密封部51中将外包装材7弯折,所W在弯折时成为外侧的外包装材7中变得难W产生应力, 能够抑制外包装材7的破损或非水电解质的漏出。进而,通过在未密封部51上设置使连接引 线6露出的开口部61,能够将在非水电解质二次电池60的充放电时产生的热从连接引线6有 效地放出。
[0259] (第4实施方式)
[0260] W下,对于第4实施方式,参照图14A、图14B、图15A、图15B、图15C及图16进行说明。
[0261] 在W下的说明中,关于与在第1实施方式中参照图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、 图6A、图6B、图7A、图7B、图8及图9说明的构成相同的构成,标注相同符号,同时省略其详细 的说明。此外,关于在说明本实施方式的图14A、图14B、图15A、图15B、图15C及图16中没有图 示的构成,有时也适当引用图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、图6A、图6B、图7A、图7B、图8及 图9等中所示的符号进行说明。
[0262] 第4实施方式的非水电解质二次电池70如图14A、图14B中所示的那样,具备第1电 极组2、第2电极组3、与第1电极组2的正极连接的正极引线4、与第2电极组3的负极连接的负 极引线5、将第1电极组2与第2电极组3串联连接的连接引线6、和收纳第1电极组2、第2电极 组3、正极引线4、负极引线5及连接引线6的外包装材71。
[0263] 作为外包装材71,使用金属制容器。
[0264] 非水电解质二次电池 70的种类并不限定于方形,可W制成扁平型(薄型)等各种种 类。
[0265] 外包装材71如图15A、图15B中所示的那样,由平面形状为大致矩形形状的第1框体 部81、和主表面与该第1框体部81相向的平面形状为大致矩形形状的第2框体部82构成。在 图15A、图15B所示的例子中,第1框体部81与第2框体部82不连结,为分开的构件。另外,本实 施方式中,外包装材71是第1框体部81与第2框体部82介由弯折部连结而成,也可W介由弯 折部而能够弯折。
[0%6] 此外,图14A、图14B、图15A及图15B中所示的外包装材71设置有收纳第1电极组2的 第1收纳部72A、收纳第2电极组3的第2收纳部72B、将第1收纳部72A及第2收纳部72B密封的 密封部73、与第1收纳部72A连通而收纳第1电极组2的端子部及正极引线4的端子收纳部 74A、与第2收纳部72B连通而收纳第2电极组3的端子部及负极引线5的端子收纳部74B、与第 1收纳部72A及第2收纳部72B连通而收纳第1电极组2的端子部、第2电极组3的端子部及连接 引线6的端子收纳部74C、将第1收纳部72A与第2收纳部72B连接的连接部78、和将第1收纳部 72A及第2收纳部72B密封的密封部73。此外,外包装材71由收纳有第1电极组2的第1部位71A 和收纳有第2电极组3的第2部位71B构成。
[0267] 运些第1收纳部72A、第2收纳部72B、连接部78及密封部73通过第1框体部81与第2 框体部82成为一体而形成。
[0268] W下,对第1框体部81及第2框体部82进行说明。
[0269] 构成外包装材71的第1框体部81及第2框体部82由侣、侣合金、铁、锻儀铁、不诱钢 等金属的薄板构成。
[0270] 金属的薄板的厚度优选为0.5mmW下,更优选为0.3mmW下。
[0271] 第1框体部81通过对金属的薄板实施深拉深加工或压制加工而形成。第1框体部81 具备被制成矩形形状的凹部的收纳部81A及收纳部81B、和W从区分收纳部81A及收纳部81B 的4边向着金属的薄板的外周突出的方式设置的板状的伸出部81C。此外,构成第1框体部81 的金属的薄板的外周缘部(伸出部81C)成为密封部81D。
[0272] 第1框体部81是将金属的薄板加工成大致矩形形状而成的板状的构件、使金属的 薄板膨胀形成而形成收纳部而成的板状的构件。
[0273] 第2框体部82通过对金属的薄板实施深拉深加工或压制加工而形成。第2框体部82 在制成外包装材71时与第1框体部81相向配置。在该第2框体部82上,具备与第1框体部81的 收纳部81A相向且被制成矩形形状的凹部的收纳部82A、与第1框体部81的收纳部81B相向且 被制成矩形形状的凹部的收纳部82B、W从区分收纳部82A及收纳部82B的4边向着金属的薄 板的外周突出的方式设置的板状的伸出部82C、设置于伸出部82C上与收纳部81A连通而形 成端子收纳部74A的收纳部82D、与收纳部81B连通而形成端子收纳部74B的收纳部82E、W及 与收纳部81A及收纳部81B连通而形成端子收纳部74C的收纳部82F。此外,构成第2框体部82 的金属的薄板的外周缘部(伸出部82C)成为密封部82G。
[0274] 第2框体部82是将金属的薄板加工成大致矩形形状而成的板状的构件、使金属的 薄板膨胀形成而形成收纳部而成的板状的构件。
[0275] 外包装材71通过将第1框体部81及第2框体部82W相向的方式重叠,并将密封部 81D与密封部82G重叠进行焊接,从而将第1框体部81与第2框体部82制成一体而形成。进而, 收纳部81A与收纳部82A成为一体而构成第1收纳部72A。此外,收纳部81B与收纳部82B成为 一体而构成第2收纳部72B。此外,通过对第1框体部81及第2框体部82的外周缘部中的将第1 收纳部72A与第2收纳部72B连接的部分进行焊接,从而形成将第1收纳部72A与第2收纳部 72B连接的连接部78。进而,通过对第1框体部81及第2框体部82的外周缘部即密封部81D和 密封部82G进行焊接,从而形成将第1收纳部72A及第2收纳部72B密封的密封部73。
[0276] 密封部73是将构成第1框体部81的金属的薄板和构成第2框体部82的金属的薄板 进行缝焊而形成的。
[0277] 此外,连接部78是将第1收纳部72A与第2收纳部72B-并进行密封的共同的密封 部。
[0278] 正极引线4优选其表面的至少经过密封部73的部分被绝缘性树脂层75覆盖。此外, 负极引线5优选其表面的至少经过密封部73的部分被绝缘性树脂层76覆盖。此外,连接引线 6优选其表面的至少经过连接部78的部分被绝缘性树脂层77覆盖。通过绝缘性树脂层75、 76、77,外包装材71与正极引线4、负极引线5及连接引线6被绝缘。此外,正极引线4与绝缘性 树脂层75可W相互被粘接,也可W被热烙融粘合,还可W被压接,只要是能够得到本实施方 式的作用,则也可W仅仅被配置。同样地,负极引线5与绝缘性树脂层76可W相互被粘接,也 可W被热烙融粘合,还可W被压接,只要是能够得到本实施方式的作用,则也可W是仅仅被 配置。同样地,连接引线6与绝缘性树脂层77可W相互被粘接,也可W被热烙融粘合,还可W 被压接,只要是能够得到本实施方式的作用,则也可W仅仅被配置。
[0279] 绝缘性树脂层75、76、77的厚度(正极引线4、负极引线5、连接引线6的每一面)优选 为 40μηι ~200μηι,更优选为 60μηι ~1 ΟΟμηι。
[0280] 作为构成绝缘性树脂层75、76、77的绝缘性树脂,没有特别限定,例如使用热塑性 树脂。作为热塑性树脂,可列举出聚乙締(ΡΕ)、聚丙締(ΡΡ)等。
[0281] 第4实施方式的非水电解质二次电池70由于具备包含LixFei-yMnyAzP化(Α为选自由 V、Mg、Ni、Al、Sn、化及Nb组成的组中的至少l种,0《x《l.l、0《y《0.2、0《z《0.2)所表示 的具有橄揽石结构的含有铁的憐化合物的正极31、及包含含有铁的氧化物的负极32的第1 电极组2与第2电极组3被电串联连接,具有4VW上且5VW下的范围的充电最大电压且3.6V 左右的平均放电电压,所W能够与W往的裡离子电池具有电压互换性。因此,能够将在W往 的裡离子电池中使用的用于过电流保护、防止过充电、防止过放电的保护电路进行互换。
[0282] 此外,第4实施方式的非水电解质二次电池 70例如外包装材71能够沿着穿过共同 的密封部即连接部78的中屯、线c4、W第1收纳部72A(第1部位71A)与第2收纳部72B(第2部位 71B)重叠的方式弯折。
[0283] 非水电解质二次电池 70与第1实施方式的非水电解质二次电池 1同样地能够弯折。
[0284] 在将第1部位71A与第2部位71B重叠时,如图16中所示的那样,与正极集电极耳34 连接的正极引线4和与负极集电极耳35连接的负极引线5W不重叠的方式交错地配置。
[0285] 在第4实施方式中,通过将第1部位71A与第2部位71B重叠,而将非水电解质二次电 池70弯折,从而能够将非水电解质二次电池70小型化,非水电解质二次电池70搭载于汽车 等上时的空间的自由度提高。
[0286] 另外,在第4实施方式的非水电解质二次电池 70中,通过使构成外包装材71的金属 的薄板的厚度更薄,同时增大外包装材71的弯折部分(连接引线6内置的部分)的弯曲半径, 从而能够弯折。
[0287](第5实施方式)
[028引 W下,对于第5实施方式,参照图17A、图17B进行说明。
[0289] 在W下的说明中,关于与在第1实施方式中参照图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、 图6A、图6B、图7A、图7B、图8及图9说明的构成相同的构成,标注相同符号,同时省略其详细 的说明。此外,关于在说明本实施方式的图17A、图17B中没有图示的构成,有时也适当引用 图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、图6A、图6B、图7A、图7B、图8及图9等中所示的符号进行说 明。
[0290] 第5实施方式的组电池 80例如具备由第1实施方式的非水电解质二次电池 1构成的 4个非水电解质二次电池90。
[0291] 第5实施方式的组电池80具备4个非水电解质二次电池90、将运些非水电解质二次 电池90串联连接的汇流条91、和夹在第1部位7A与第2部位7B之间的放热构件92。
[0292] 本实施方式中,W覆盖容纳第1电极组2的收纳部21A的开口部的盖部22A与覆盖容 纳第2电极组2的收纳部21B的开口部的盖部22B相向的方式,第1部位7A(第1收纳部8A)和第 2部位7B(第2收纳部8B)介由放热构件92而重叠。此外,4个非水电解质二次电池90相邻而配 置成巧!J。
[0293] 放热构件92W夹在分别构成4个非水电解质二次电池90的第1部位7A与第2部位7B 之间的状态,按照例如从4个非水电解质二次电池90中的配置于一端的非水电解质二次电 池90(90A)向组电池80的长度方向(图17B中,为纸面的左右方向)突出、并且从4个非水电解 质二次电池90中的配置于另一端的非水电解质二次电池90(90B)向组电池80的长度方向 (图17B中,为纸面的左右方向)突出的方式设置。
[0294] 在相邻的非水电解质二次电池90、90间,一个非水电解质二次电池90的负极引线5 与另一个非水电解质二次电池90的正极引线4介由汇流条91而连接。
[02M]汇流条91为金属制的构件,具有导电性。
[0296] 作为放热构件92,例如使用由铜、侣、侣合金、铁、不诱钢等构成的金属板等导热性 良好的材料。
[0297] 本实施方式的组电池 80由于4个非水电解质二次电池 90相邻地配置,运些非水电 解质二次电池90被串联连接,在分别构成4个非水电解质二次电池90的第1部位7A与第2部 位7B之间夹着放热构件92,所W能够将在非水电解质二次电池90的充放电时产生的热有效 地放出。
[0298] 另外,本实施方式中,例示出了非水电解质二次电池 90由第1实施方式的非水电解 质二次电池1构成的情况,但本实施方式并不限定于此。本实施方式中,非水电解质二次电 池90也可W为第2实施方式的非水电解质二次电池50、第3实施方式的非水电解质二次电池 60或第4实施方式的非水电解质二次电池70中的任一者。
[0299] (第6实施方式)
[0300] W下,对于第6实施方式,参照图18A、图18B进行说明。
[0301] 在W下的说明中,关于与在第1实施方式中参照图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、 图6A、图6B、图7A、图7B、图8及图9说明的构成相同的构成,标注相同符号,同时省略其详细 的说明。此外,关于在说明本实施方式的图18A、图18B中没有图示的构成,有时也适当引用 图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、图6A、图6B、图7A、图7B、图8及图9等中所示的符号进行说 明。
[0302] 第6实施方式的组电池100例如具备由第1实施方式的非水电解质二次电池1构成 的4个非水电解质二次电池110。
[0303] 第6实施方式的组电池 100具备4个非水电解质二次电池 110、将运些非水电解质二 次电池110串联连接的汇流条111、和夹在第1部位7A与第2部位7B之间的放热构件112。
[0304] 本实施方式中,W覆盖容纳第1电极组2的收纳部21A的开口部的盖部22A与覆盖容 纳第2电极组2的收纳部21B的开口部的盖部22B相向的方式,第1部位7A(第1收纳部8A)与第 2部位7B(第2收纳部8B)介由放热构件112而重叠。此外,4个非水电解质二次电池 110空出间 隔地配置成1列。
[0305] 放热构件112W夹在分别构成4个非水电解质二次电池110的第1部位7A与第2部位 7B之间的状态,按照例如从4个非水电解质二次电池110中的配置于一端的非水电解质二次 电池110(1104)向组电池100的长度方向(图188中,为纸面的左右方向)突出、并且从4个非 水电解质二次电池110中的配置于另一端的非水电解质二次电池 no(noB)向组电池100的 长度方向(图18B中,为纸面的左右方向)突出的方式设置。
[0306] 此外,放热构件112在相邻的非水电解质二次电池 110、110间露出。
[0307] 在相邻的非水电解质二次电池 110、110间,一个非水电解质二次电池 110的负极引 线5与另一个非水电解质二次电池110的正极引线4介由汇流条111而连接。
[0308] 汇流条111为金属制的构件,具有导电性。
[0309] 作为放热构件112,例如使用由铜、侣、侣合金、铁、不诱钢等构成的金属板等导热 性良好的材料。
[0310] 本实施方式的组电池100由于4个非水电解质二次电池110空出间隔地配置成1列, 运些非水电解质二次电池110被串联连接,在分别构成4个非水电解质二次电池110的第1部 位7A与第2部位7B之间夹着放热构件112,所W能够将在非水电解质二次电池110的充放电 时产生的热有效地放出。此外,本实施方式的组电池100中,由于放热构件112从其两端突 出、并且放热构件112在相邻的非水电解质二次电池110、110间露出,所W能够更有效地将 热放出。
[0311] 另外,本实施方式中,例示出了非水电解质二次电池110由第1实施方式的非水电 解质二次电池1构成的情况,但本实施方式并不限定于此。本实施方式中,非水电解质二次 电池110可W为第2实施方式的非水电解质二次电池50、第3实施方式的非水电解质二次电 池60或第4实施方式的非水电解质二次电池70中的任一者。
[0312] (第7实施方式)
[0313] W下,对于第7实施方式,参照图19A、图19B进行说明。
[0314] 在W下的说明中,关于与在第1实施方式中参照图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、 图6A、图6B、图7A、图7B、图8及图9说明的构成相同的构成,标注相同符号,同时省略其详细 的说明。此外,关于在说明本实施方式的图19A、图19B中没有图示的构成,有时也适当引用 图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、图6A、图6B、图7A、图7B、图8及图9等中所示的符号进行说 明。
[0315] 第7实施方式的组电池 120例如具备由第1实施方式的非水电解质二次电池 1构成 的5个非水电解质二次电池130。
[0316] 第7实施方式的组电池120具备5个非水电解质二次电池130、将运些非水电解质二 次电池130串联连接的汇流条131、和夹在第1部位7A与第2部位7B之间的放热构件132。
[0317] 放热构件132具备基部133、和与基部133的一个面133a垂直地设置的5个放热部 134。放热部134在基部133的一个面133a中空出间隔而并列地配置。
[0318] 作为放热构件132,例如使用由铜、侣、侣合金、铁、不诱钢等导热性良好的材料构 成的构件。
[0319] 本实施方式中,W覆盖容纳第1电极组2的收纳部21A的开口部的盖部22A与覆盖容 纳第2电极组2的收纳部21B的开口部的盖部22B相向的方式,第1部位7A(第1收纳部8A)与第 2部位7B(第2收纳部8B)介由放热构件132的放热部134而重叠。
[0320] 放热构件132W夹在分别构成5个非水电解质二次电池130的第1部位7A与第2部位 7B之间的状态,按照放热部134从非水电解质二次电池130的一端(图19A中,为纸面的左侧) 突出、且基部133与非水电解质二次电池130的另一端(图19A中,为纸面的右侧)相接的方式 设置。
[0321] 此外,全部的非水电解质二次电池130W正极引线4和负极引线5相对于放热构件 132的放热部134成为相同方向的方式配置。即,如图19A中所示的那样,W在放热构件132的 放热部134的上侧配置有负极引线5、在放热构件132的放热部134的下侧配置有正极引线4 的方式,相对于放热构件132的放热部134,配置全部的非水电解质二次电池130。
[0322] 在相邻的非水电解质二次电池 130、130间,一个非水电解质二次电池 130的正极引 线4与另一个非水电解质二次电池130的负极引线5介由汇流条131而连接。
[0323] 汇流条131为金属制的构件,具有导电性。
[0324] 本实施方式的组电池120由于5个非水电解质二次电池130相邻地配置,运些非水 电解质二次电池130被串联连接,在分别构成5个非水电解质二次电池130的第1部位7A与第 2部位7B之间,夹着放热构件132的放热部134,所W能够将在非水电解质二次电池130的充 放电时产生的热有效地放出。此外,由于全部的放热部134设置于基部133的一个面133a上, 所W通过将基部133冷却,能够将全部的放热部134、进而全部的非水电解质二次电池130冷 却。
[0325] 另外,在本实施方式中,例示出了非水电解质二次电池130由第1实施方式的非水 电解质二次电池1构成的情况,但本实施方式并不限定于此。本实施方式中,非水电解质二 次电池130可W为第2实施方式的非水电解质二次电池50、第3实施方式的非水电解质二次 电池60或第4实施方式的非水电解质二次电池70中的任一者。
[0326] (第8实施方式)
[0327] W下,对于第8实施方式,参照图20进行说明。
[032引在W下的说明中,关于与在第1实施方式中参照图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、 图6A、图6B、图7A、图7B、图8及图9说明的构成相同的构成,标注相同符号,同时省略其详细 的说明。此外,关于在说明本实施方式的图20中没有图示的构成,有时也适当引用图1A、图 1B、图2~图4、图5A、图5B、图6A、图6B、图7A、图7B、图8及图9等中所示的符号进行说明。
[0329]第8实施方式的组电池140例如具备由第1实施方式的非水电解质二次电池1构成 的5个非水电解质二次电池150。
[0330] 第8实施方式的组电池140具备5个非水电解质二次电池150、将运些非水电解质二 次电池150串联连接的汇流条151、和夹在第1部位7A与第2部位7B之间的放热构件152。
[0331] 放热构件152具备基部153和与基部153的一个面153a垂直地设置的5个放热部 154。放热部154在基部153的一个面153a中空出间隔而並列地配置。
[0332] 作为放热构件152,例如使用由铜、侣、侣合金、铁、不诱钢等导热性良好的材料构 成的构件。
[0333] 本实施方式中,W覆盖容纳第1电极组2的收纳部21A的开口部的盖部22A与覆盖容 纳第2电极组2的收纳部21B的开口部的盖部22B相向的方式,第1部位7A(第1收纳部8A)与第 2部位7B(第2收纳部8B)介由放热构件152的放热部154而重叠。
[0334] 放热构件152W夹在分别构成5个非水电解质二次电池 150的第1部位7A与第2部位 7B之间的状态,按照放热部154从非水电解质二次电池 150的一端(图20中,为纸面的左侧) 突出、且基部153与非水电解质二次电池 150的另一端(图20中,为纸面的右侧)相接的方式 设置。
[0335] 此外,非水电解质二次电池150 W正极引线4和负极引线5的方向相对于放热构件 152的放热部154交替地变化的方式配置。本实施方式中,如图20中所示的那样,W在设置于 放热构件152的一端的放热部154A的上侧配置负极引线5、在放热部154A的下侧配置正极引 线4的方式,相对于放热构件152的放热部154A,配置非水电解质二次电池150。此外,如图20 中所示的那样,W在与放热部154A相邻的放热部154B的上侧配置正极引线4、在放热部154B 的下侧配置正极引线4的方式,相对于放热构件152的放热部154B,配置非水电解质二次电 池150。W下,同样地,W相对于放热构件152的放热部154、且正极引线4和负极引线5的方向 交替地变化的方式配置。
[0336] 在相邻的非水电解质二次电池 150、150间,一个非水电解质二次电池 150的正极引 线4与另一个非水电解质二次电池150的负极引线5介由汇流条151而连接。
[0337] 汇流条151为金属制的构件,具有导电性。
[0338] 本实施方式的组电池140由于5个非水电解质二次电池150相邻地配置,运些非水 电解质二次电池150被串联连接,在分别构成5个非水电解质二次电池150的第1部位7A与第 2部位7B之间,夹着放热构件152的放热部154,所W能够将在非水电解质二次电池150的充 放电时产生的热有效地放出。此外,由于全部的放热部154设置于基部153的一个面153a上, 所W通过将基部153冷却,能够将全部的放热部154、进而全部的非水电解质二次电池150冷 却。
[0339] 另外,本实施方式中,例示出了非水电解质二次电池150由第1实施方式的非水电 解质二次电池1构成的情况,但本实施方式并不限定于此。本实施方式中,非水电解质二次 电池130可W为第2实施方式的非水电解质二次电池50、第3实施方式的非水电解质二次电 池60或第4实施方式的非水电解质二次电池70中的任一者。
[0340] (第9实施方式)
[0%1 ] W下,对于第9实施方式,参照图21、图22、图23A及图23B进行说明。
[0342] 在W下的说明中,关于与在第1实施方式中参照图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、 图6A、图6B、图7A、图7B、图8及图9说明的构成相同的构成、及与在第2实施方式中参照图 lOA、图lOB、图llA、图IIB、图12A及图12B说明的构成相同的构成,标注相同符号,同时省略 其详细的说明。此外,关于在说明本实施方式的图21、图22、图23A及图23B中没有图示的构 成,有时也适当引用图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、图6A、图6B、图7A、图7B、图8、图9、图 10A、图10B、图11A、图11B、图12A及图12B中所示的符号进行说明。
[0343] 第9实施方式的组电池160例如具备由第2实施方式的非水电解质二次电池50构成 的2个非水电解质二次电池170、和将它们串联连接的与非水电解质二次电池50的第1部位 7A或第2部位7B相同的构成的非水电解质二次电池180。
[0344] 本实施方式中,W容纳第1电极组2的收纳部21A的底面21a与容纳第2电极组2的收 纳部21B的底面21a相向的方式,第1部位7A(第1收纳部8A)与第2部位7B(第2收纳部8B)重 叠。
[0345] 具体而言,如图22、图23A及图23B中所示的那样,第1部位7A与第2部位7B被曲折地 折叠,从而第1部位7A与第2部位7B重叠。
[0346] 在图22中,示出第1部位7A与第2部位7B之间的外包装材7的弯折部的弯曲半径小 的情况。此外,在图23A、图23B中,示出第1部位7A与第2部位7B之间的外包装材7的弯折部的 弯曲半径大的情况。
[0347] 图23A是第1部位7A与第2部位7B重叠的图,W相向的构件间具有空间部的方式表 示,但根据需要也可W被粘接固定。此外,图23B在相向的构件间介由放热构件23a、23b而重 叠。运种情况下,优选介由省略图示的粘接固定层而重叠。通过粘接固定层,第1部位7A与第 2部位7B被粘接固定。
[034引本实施方式的组电池 160由于分别构成非水电解质二次电池 170和非水电解质二 次电池 180的第1部位7A和第2部位7B被曲折地折叠,从而第1部位7A与第2部位7B重叠,所W 能够小型化,搭载于汽车等上时的空间的自由度提高。
[0349] 另外,本实施方式中,例示出了非水电解质二次电池170由第2实施方式的非水电 解质二次电池50构成的情况,但本实施方式并不限定于此。本实施方式中,非水电解质二次 电池170可W为第1实施方式的非水电解质二次电池1、第3实施方式的非水电解质二次电池 60或第4实施方式的非水电解质二次电池70中的任一者。
[0350] (第10实施方式)
[0351] W下,对于第10实施方式,参照图24A、图24B及图25进行说明。
[0352] 在W下的说明中,关于与在第1实施方式中参照图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、 图6A、图6B、图7A、图7B、图8及图9说明的构成相同的构成、及与在第2实施方式中参照图 IOA、 图10B、图11A、图11B、图12A及图12B说明的构成相同的构成,标注相同符号,同时省略 其详细的说明。此外,关于在说明本实施方式的图24A、图24B及图25中没有图示的构成,有 时也适当引用图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、图6A、图6B、图7A、图7B、图8、图9、图10A、图 IOB、 图11A、图11B、图12A及图12B中所示的符号进行说明。
[0353] 第10实施方式的组电池190例如具备由第2实施方式的非水电解质二次电池50构 成的2个非水电解质二次电池200、将运些非水电解质二次电池200串联连接的汇流条201、 和将2个非水电解质二次电池200连结的连结构件202。
[0354] 本实施方式中,在非水电解质二次电池 200中,W形成于外包装材7上的由容纳第1 电极组2的凹部构成的收纳部21A的底面21a与由容纳第2电极组2的凹部构成的收纳部21B 的底面21a相向的方式,第1部位7A(第1收纳部8A)与第2部位7B(第2收纳部8B)介由粘接固 定层41而重叠。通过粘接固定层41,第1部位7A与第2部位7B被粘接固定。
[0355] 此外,在将第1部位7A与第2部位7B重叠时,如图24A中所示的那样,与正极集电极 耳34连接的正极引线4和与负极集电极耳35连接的负极引线5W不重叠的方式交错地配置。
[0356] 像运样,在本实施方式中,通过W收纳部21A的底面21a与收纳部21B的底面21a相 向的方式,将第1部位7A与第2部位7B重叠,而将非水电解质二次电池200弯折,从而外包装 材7的弯折部分(连接引线6内置的部分)的弯曲半径变大。在通过该外包装材7的弯折部分 而形成的空间中插入贯通连结构件202,共有该连结构件202而将2个非水电解质二次电池 200连结。
[0357] 作为连结构件202,使用由铜、侣、侣合金、铁、不诱钢等构成的金属制的圆柱状的 构件。
[0358] 在相邻的非水电解质二次电池 200、200间,一个非水电解质二次电池 200的负极引 线5与另一个非水电解质二次电池200的正极引线4介由汇流条201而连接。
[0359] 汇流条201为金属制的构件,具有导电性。
[0360] 本实施方式的组电池 190由于共有连结构件202而相邻地配置的2个非水电解质二 次电池200被连结、且运些非水电解质二次电池200被串联连接,所W能够小型化,搭载于汽 车等上时的空间的自由度提高。此外,能够将在非水电解质二次电池200的充放电时产生的 热从连结构件202有效地放出。
[0361] 另外,本实施方式中,例示出了非水电解质二次电池200由第2实施方式的非水电 解质二次电池50构成的情况,但本实施方式并不限定于此。本实施方式中,非水电解质二次 电池200可W为第1实施方式的非水电解质二次电池1、第3实施方式的非水电解质二次电池 60或第4实施方式的非水电解质二次电池70中的任一者。
[0362] 此外,本实施方式中,例示出了第1部位7A与第2部位7B介由粘接固定层41而重叠 的情况,但本实施方式并不限定于此。本实施方式中,第1部位7A与第2部位7B也可W介由放 热构件而重叠。
[0363] (第11实施方式)
[0364] W下,对于第11实施方式,参照图26A、图26B、图27A及图27B进行说明。
[0365] 在W下的说明中,关于与在第1实施方式中参照图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、 图6A、图6B、图7A、图7B、图8及图9说明的构成相同的构成、及与在第2实施方式中参照图 10A、图10B、图11A、图11B、图12A及图12B说明的构成相同的构成,标注相同符号,同时省略 其详细的说明。此外,关于在说明本实施方式的图26A、图26B、图27A及图27B中没有图示的 构成,有时也适当引用图1A、图1B、图2~图4、图5A、图5B、图6A、图6B、图7A、图7B、图8、图9、 图10A、图10B、图11A、图11B、图12A及图12B中所示的符号进行说明。
[0366] 第11实施方式的组电池 210例如具备由第2实施方式的非水电解质二次电池 50构 成的2个非水电解质二次电池220、将运些非水电解质二次电池220串联连接的汇流条221、 和将2个非水电解质二次电池220连结的连结构件222。
[0367] 本实施方式中,在非水电解质二次电池 220中,W形成于外包装材7上的由容纳第1 电极组2的凹部构成的收纳部21A的底面21a与由容纳第2电极组2的凹部构成的收纳部21B 的底面21a相向的方式,第1部位7A(第1收纳部8A)与第2部位7B(第2收纳部8B)介由连结构 件222的放热部222B而重叠。
[0368] 连结构件222如图27A、图27B中所示的那样,例如具备圆柱状的连结部222A、和与 连结部222A的外周面222a垂直地设置的放热部222B。
[0369] 此外,在将第1部位7A与第2部位7B重叠时,如图26A中所示的那样,与正极集电极 耳34连接的正极引线4和与负极集电极耳35连接的负极引线5W不重叠的方式交错地配置。
[0370] 像运样,在本实施方式中,通过W收纳部21A的底面21a与收纳部21B的底面21a相 向的方式,将第1部位7A与第2部位7B重叠,而将非水电解质二次电池200弯折,从而外包装 材7的弯折部分(连接引线6内置的部分)的弯曲半径变大。在通过该外包装材7的弯折部分 而形成的空间中插入贯通连结构件222的连结部222A,共有连结部222A而将2个非水电解质 二次电池220连结。
[0371] 作为连结构件222,使用由铜、侣、侣合金、铁、不诱钢等构成的金属制的构件。
[0372] 在相邻的非水电解质二次电池220、220间,一个非水电解质二次电池220的负极引 线5与另一个非水电解质二次电池220的正极引线4介由汇流条201而连接。
[0373] 汇流条201为金属制的构件,具有导电性。
[0374] 本实施方式的组电池 210由于共有连结构件222而相邻地配置的2个非水电解质二 次电池220被连结,且运些非水电解质二次电池220被串联连接,所W能够小型化,在搭载于 汽车等上时的空间的自由度提高。此外,由于第1部位7A与第2部位7B介由连结构件222的放 热部222B而重叠,所W能够将在非水电解质二次电池220的充放电时产生的热从连结构件 222有效地放出。
[0375] 另外,本实施方式中,例示出了非水电解质二次电池220由第2实施方式的非水电 解质二次电池50构成的情况,但本实施方式并不限定于此。本实施方式中,非水电解质二次 电池22可W为第1实施方式的非水电解质二次电池1、第3实施方式的非水电解质二次电池 60或第4实施方式的非水电解质二次电池70中的任一者。
[0376] (第12实施方式)
[0377] W下,对于第12实施方式,参照图28进行说明。
[0378] 第12实施方式的电池包具有至少1个W上的第1~第4实施方式的非水电解质二次 电池(即单电池)。在电池包中包含多个单电池时,各单电池 W电串联、并联、或串联和并联 的方式连接而配置。
[0379] 在第12实施方式的电池包230中,作为单电池231,例如使用第1实施方式的非水电 解质二次电池1。
[0380] 多个单电池231通过按照使伸出到外部的省略图示的负极端子及省略图示的正极 端子都朝着相同方向的方式层叠,并用粘接胶带捆紧,从而构成组电池232。运些单电池231 如图28中所示的那样,彼此被电串联连接。
[0381] 印刷布线基板233与负极端子及正极端子伸出的单电池231侧面相向地配置。如图 28中所示的那样,在印刷布线基板233上,搭载有热敏电阻234、保护电路235及向外部设备 通电用的端子236。另外,在与组电池232相向的省略图示的保护电路基板的面上,为了避免 与组电池232的布线发生不必要的连接而安装有绝缘板(未图示)。
[0382] 正极侧引线237与位于组电池232的最下层的正极端子连接,其前端插入至印刷布 线基板233的正极侧连接器238中而进行电连接。负极侧引线239与位于组电池232的最上层 的负极端子连接,其前端插入至印刷布线基板233的负极侧连接器240中而进行电连接。运 些正极侧连接器238、负极侧连接器240通过形成在印刷布线基板233上的布线24U242而与 保护电路235连接。
[0383] 热敏电阻234是为了检测单电池231的溫度而使用的,设置于单电池231的附近,并 且其检测信号被发送至保护电路235。保护电路235在规定的条件下可W将保护电路235与 向外部设备通电用的端子236之间的正极侧布线243a及负极侧布线243b阻断。运里,上述的 规定的条件是指例如热敏电阻234的检测溫度达到规定溫度W上时。进而,规定的条件是指 检测到单电池231的过充电、过放电、过电流等时。运样的过充电等的检测是对每个单电池 231或单电池231整体进行的。另外,在检测每个单电池231中的过充电等的情况下,可W检 测电池电压,也可W检测正极电位或负极电位。在后者的情况下,要在每个单电池231中插 入作为参比电极使用的裡电极。本实施方式中,在单电池231上分别连接用于电压检测的布 线244,检测信号通过运些布线244被发送至保护电路235。
[0384] 此外,在除了正极端子及负极端子所突出的侧面W外的组电池231的Ξ个侧面上, 分别配置有由橡胶或树脂构成的省略图示的保护片材。
[0385] 组电池231与各保护片材及印刷布线基板233-起被收纳于省略图示的收纳容器 内。即,在收纳容器的长边方向的两个内侧面和短边方向的内侧面分别配置保护片材,在与 短边方向的保护片材相反一侧的内侧面配置印刷布线基板233。组电池231位于被保护片材 及印刷布线基板233所围成的空间内。此外,在收纳容器的上面,安装有省略图示的盖。
[0386] 另外,对于组电池231的固定,也可W使用热收缩胶带来代替粘接胶带。运种情况 下,在组电池232的两侧面配置保护片材,使热收缩胶带环绕后,使热收缩胶带热收缩而将 组电池捆扎。
[0387] 此外,图28中示出了将单电池231串联连接的形态,但为了增大电池容量,也可W 将单电池231并联连接,或者,还可W制成将串联连接与并联连接组合的构成。此外,还可W 将组装好的电池包进一步串联、并联连接。
[038引(第13实施方式)
[0389] 对第13实施方式进行说明。
[0390] 根据第13实施方式,提供一种汽车,其包含至少1组第5~第11实施方式的组电池、 或至少1个第12实施方式的电池包。在汽车的例子中,包含两轮至四轮的混合动力电动车、 两轮至四轮的电动车、助力自行车等。
[0391] 第13实施方式的汽车在发动机室中例如搭载有第5实施方式的组电池80。另外,代 替第5实施方式的组电池80,也可W搭载第12实施方式的电池包230。通过在成为高溫环境 下的汽车的发动机室中设置组电池或电池包,电池包与电动机、变换器等电动驱动系统装 置为止的距离变短,输入输出功率的损耗降低,燃烧效率提高。
[0392] 根据第13实施方式的汽车,由于包含第5~第11实施方式的组电池或第12实施方 式的电池包,所W能够提供与W往的裡离子二次电池具有电压互换性、空间的自由度提高 的汽车。
[0393] 实施例
[0394] (实施例1)
[03M]通过W下的步骤,制作了与图1A、图1B、图2~图4、图5A及图5B中所示的非水电解 质二次电池1相同的非水电解质二次电池。
[0396] <电极组2、电极组3的制作〉
[0397] (正极的制作)
[0398] 作为正极活性物质,准备表面附着(附着量为1质量% )有平均粒径为5nm的碳微粒 的一次粒子的平均粒径为0.1WI1的橄揽石结构的憐酸铁裡化iFeP化)粒子。
[0399] 在该憐酸铁裡化iFeP化)粒子中,按照W质量比计为90:5:5的方式配合作为导电 剂的石墨粉末、和作为粘结剂的PVdF,分散到η-甲基化咯烧酬(NMP)溶剂中,使用球磨机,审U 备浆料。
[0400] 将所得到的浆料涂布到由厚度为12WI1的侣锥构成的正极集电体的两面上并进行 干燥,经由加热压制工序,制作了单面的正极材料层的厚度为30μπι、电极密度为2.2g/cm3的 正极。
[0401] 由此,制作了包含正极集电体、担载于其两面上的正极材料层、和正极材料无担载 部的带状的正极。
[0402] (负极的制作)
[0403] 作为负极活性物质,准备相对于裡金属的电极电位的裡嵌入脱嵌电位为2V到1.3V (VS丄i/L〇的尖晶石结构、且一次粒子的平均粒径为0.6μπι的铁酸裡化i4Tis0i2)粒子。
[0404] 在该铁酸裡化i4Tis0i2)粒子中,按照W质量比计为90:8:2的方式配合作为导电剂 的平均粒径为6WI1的石墨粉末、和作为粘结剂的PVdF,分散到η-甲基化咯烧酬(NMP)溶剂中, 使用球磨机,制备浆料。
[0405] 将所得到的浆料涂布到由厚度为12WI1的侣锥构成的负极集电体的两面上并进行 干燥,经由加热压制工序,制作了单面的负极材料层的厚度为20μπι、电极密度为2.2g/cm3的 负极。
[0406] 由此,制作了包含负极集电体、担载于其两面上的负极材料层、和负极材料无担载 部的带状的负极。
[0407] (电极组2、3的制作)
[0408] 准备厚度为15μπι、气孔率为65%、平均纤维直径为1WI1的由再生纤维素纤维构成的 隔膜。
[0409] 接着,在带状的正极3和带状的负极4之间夹着隔膜引尋它们层叠而形成电极组组 件。此时,正极材料无担载部及负极材料无担载部从电极组组件向彼此相反的方向伸出。
[0410] 接着,将该电极组组件卷绕成满旋状后,从电极组组件中取出卷忍,压制成扁平形 状。
[0411] 接着,将正极材料无担载部的一部分用正极集电极耳夹入。在该状态下,将正极材 料无担载部与正极集电极耳进行超声波焊接。同样地,将负极材料无担载部的一部分用负 极集电极耳夹入,在该状态下,将负极材料无担载部与负极集电极耳进行超声波焊接。
[0412] 接着,将电极组组件的除正极材料无担载部、正极集电极耳、负极材料无担载部及 负极集电极耳W外的部分用绝缘胶带覆盖。
[0413] 由此,得到图3中所示那样的扁平形状且卷绕型的电极组2及电极组3。
[0414] <电极组2、巧电极引线化极引线及负极引线)的连接〉
[0415] 接着,准备由具备热塑性树脂层10的侣板构成的正极引线(电极引线)及负极引线 (电极引线)。然后,将准备的电极引线(正极引线)超声波焊接到电极组2的正极集电极耳 上。同样地,将准备的电极引线(负极引线)超声波焊接到电极组3的负极集电极耳上。此时, 电极组2的正极引线与电极组3的负极引线W彼此不存在于同一直线上的方式配置。
[0416] 接着,准备由具备热塑性树脂层的侣板构成的连接引线6。然后,将准备的连接引 线6的一端超声波焊接到电极组2的负极集电极耳上,将另一端超声波焊接到电极组3的正 极集电极耳上。
[0417] <非水电解质二次电池 1的制作〉
[041引接着,准备图2中所示那样的外包装材7。外包装材7为由A1层和覆盖该A1层的树脂 层构成的A1层压薄膜,其由第1框体部21及第2框体部22构成。在外包装材7上,通过深拉深 加工,形成有被制成矩形形状的凹部的收纳部21A及收纳部21B。
[0419] 接着,在外包装材7中的第1框体部21的收纳部21A内,配置按照上述步骤制作的电 极组2。
[0420] 接着,在外包装材7中的第1框体部21的收纳部21B内,配置按照上述步骤制作的电 极组3。
[0421] 接着,使外包装材7的第1框体部21与第2框体部22介由绝缘性树脂层而相向。由 此,将电极组2及电极组3容纳到由第1框体部21的收纳部21A及收纳部21B、和第2框体部22 中的与该收纳部21A及21B相向的收纳部22A及22B构成的电极组收纳部内。
[0422] 接着,将第2框体部22用弯折部23折回,W第1框体部21与第2框体部22相向的方式 重叠,将电极组2的电极引线(正极引线)、电极组3的电极引线(负极引线)及连接引线6介由 热塑性树脂层10夹入,并进行固定。
[0423] 接着,将第1框体部21及第2框体部22的外周缘部中的将第1收纳部7A与第2收纳部 7B连接的部分加热并进行热烙融粘合。由此,连接引线6介由热塑性树脂层而被热封。
[0424] 此外,将第1框体部21及第2框体部22的外周缘部即密封部21D和密封部22D中的与 折回部并列相邻的各框体部21、22的边除去,进行加热,并热烙融粘合。
[0425] 由此,将电极组2的电极引线(正极引线)及电极组3的电极引线(负极引线)介由热 塑性树脂层进行热封。
[04%]运样,将电极组2及电极组3收纳于外包装材内,在80°C下进行24小时真空干燥。 [0427] <非水电解质的制备〉
[04%]通过在作为有机溶剂的碳酸亚丙醋(PC)与碳酸二乙醋(DEC)的混合溶剂(体积比 率为1:2)中,W1.2mol/L的浓度溶解作为电解质的六氣憐酸裡化iPFs),从而制备了液状的 非水电解质。
[0429] <非水电解质的注入及非水电解质二次电池的完成〉
[0430] 介由外包装材7的第1框体部21及第2框体部22的外周缘部即密封部21D和密封部 22中的没有热烙融粘合的部分,注入上述步骤中得到的液状的非水电解质。
[0431] 最后,通过将外包装材7的第1框体部21及第2框体部22的外周缘部即密封部21D和 密封部22中的没有热烙融粘合的部分进行热烙融粘合,得到实施例1的容量lOAh的非水电 解质二次电池1。
[0432] (实施例2)
[043引关于实施例1中制作的非水电解质二次电池 1,如图5A、图5B中所示的那样,W第1 部位7A与第2部位7B重叠的方式,将非水电解质二次电池1弯折。此时,将第1部位7A与第2部 位7B之间通过由双面胶带构成的粘接固定层41而粘接固定。
[0434](实施例3)
[043引关于实施例1中制作的非水电解质二次电池1,如图6A中所示的那样,W第1部位7A 与第2部位7B重叠的方式,将非水电解质二次电池1弯折。此时,在第1部位7A与第2部位7B之 间配置放热构件42而进行粘接固定。
[0436] (实施例4)
[0437] 制作图13A、图13B中所示的第3实施方式的非水电解质二次电池60。在连接部上设 置开口部,使连接引线6从开口部露出,除此W外与实施例3同样地制作非水电解质二次电 池60。
[0438] "平均放电电压的测定"
[0439] 对于实施例1~实施例4的非水电解质二次电池,测定在25°C下W10A( 1C)的恒电 流进行充电至4.2V后、W 10A( 1C)的电流值放电至3.0V时的平均放电电压。
[0440] 如将结果示于表1中那样,实施例1~实施例4的平均放电电压分别为3.62V、 3.61¥、3.61¥、3.62¥。因此,能够确认与负极中使用了碳材料的^往的裡离子电池具有电压 互换性。因此,能够将在W往的裡离子电池中使用的用于过电流保护、防止过充电、防止过 放电的保护电路进行互换。 陶]酷]
[0442]
[0443] ~"单电池的放热性的评价" '
'
[0444] 接着,对于实施例2~实施例4的非水电解质二次电池,在25°C下,WlOA(lC)的恒 电流进行充电至4.2V后,W100A(10C)的电流值放电至3.0V。调查此时的单电池表面溫度的 上升。
[0445] 其结果是确认了,单电池溫度的上升按照实施例2、实施例3、实施例4的顺序变大, 按照实施例2<实施例3<实施例4的顺序能够将产生的热有效地放出。
[0446] 此外,在将非水电解质二次电池弯折的结构的实施例2~实施例4中,确认了非水 电解质二次电池的长度方向的长度变成一半,在将非水电解质二次电池搭载于汽车上时的 空间的自由度提高。
[0447] (实施例5)
[0448] 通过将实施例2中制作的非水电解质二次电池1收纳到由侣构成的外包装罐中,审U 作了图7中所示的非水电解质二次电池1的弯折形态的第3例中所示的非水电解质二次电 池。
[0449] 接着,实施将制作的非水电解质二次电池50个从高度为1.2m的高处落下的落下试 验后,调查电池的破损状况。
[0450] 其结果是确认了:完全没有破损的电池,均作为电池发挥功能。
[0451] 对本发明的数个实施方式进行了说明,但运些实施方式是作为例子而示出的,其 意图并非限定发明的范围。运些实施方式能够W其他各种方式实施,在不脱离发明的主旨 的范围内可W进行各种省略、置换、变更。运些实施方式和其变形包含于发明的范围或主旨 中,同样地包含于权利要求书中记载的发明和其均等的范围内。
[0452] 符号说明
[0453] 1、50、60、70、90、110、130、150、170、180、200、220 非水电解质二次电池、
[0454] 2第1电极组、
[0455] 3第2电极组、
[0456] 4正极引线、
[0457] 5负极引线、
[045引6连接引线、
[0459] 7、71外包装材、
[0460] 7A、71A 第 1 部位、
[0461 ] 7B、71B 第2部位、
[0462] 8A、72A 第 1 收纳部、
[0463] 8B、72B 第2收纳部、
[0464] 8C、78 连接部、
[04化]9、21D、22D、73、82G 密封部、
[0466] 9A第1密封部、
[0467] 9B第2密封部、
[0468] 10、11、12、52、53 热塑性树脂层、
[0469] 21、81 第 1 框体部、
[0470] 21A、21B、81A、81B、82D、82E、82F 收纳部、
[0471 ] 21C、22C、81C、82C 伸出部、
[0472] 22、82 第2框体部、
[0473] 22A、22B 盖部、
[0474] 23弯折部、
[04巧]31正极、
[0476] 32 负极、
[0477] 33 隔膜、
[0478] 34正极集电极耳、
[04巧]35负极集电极耳、
[0480] 36绝缘胶带、
[0481] 41粘接固定层、
[0482] 42、44、92、112、132、152 放热构件、
[0483] 43 容器、
[0484] 51未密封部、
[0485] 61 开口部、
[04化]74A、74B、74C端子收纳部、
[0487] 75、75、77绝缘性树脂层、
[0488] 80、100、120、140、160、190、210、232 组电池、
[0489] 91、111、131、151、201、221 汇流条、
[0490] 133、153 基部、
[0491 ] 134、154、222B 放热部、
[0492] 202、222 连结构件、
[0493] 222A 连结部、
[0494] 230 电池包、
[04巧]231单电池、
[0496] 233印刷布线基板、
[0497] 234热敏电阻、
[0498] 235保护电路、
[0499] 236通电用端子、
[0如0] 237正极侧引线、
[0如1] 238正极侧连接器、
[0如2] 239负极侧引线、
[0如3] 240负极侧连接器、
[0如4] 241、242 布线、
[0如日]243a正极侧布线、
[0如6] 243b负极侧布线、
[0如7] 244布线。
【主权项】
1. 一种非水电解质二次电池,其具备: 将正极、负极及夹在所述正极与所述负极之间的隔膜层叠而成的第1电极组及第2电极 组,所述正极包含LixFei-yMnyA zP04所表示的具有橄榄石结构的含铁的磷化合物,所述负极 包含含有钛的氧化物,所述A为选自由V、Mg、Ni、Al、Sn、Zr及Nb组成的组中的至少1种,0彡X <1.1、0分<0.2、0分<0.2, 非水电解质, 将所述第1电极组、所述第2电极组及所述非水电解质封入的外包装材, 与所述第1电极组的正极连接且伸出到所述外包装材的外部的正极引线、和与所述第2 电极组的负极连接且伸出到所述外包装材的外部的负极引线,以及 将所述第1电极组的负极与所述第2电极组的正极连接的连接引线; 在所述外包装材中,具备容纳所述第1电极组的第1容纳部、容纳所述第2电极组的第2 容纳部、和将所述第1收纳部与所述第2收纳部连接的连接部。2. 根据权利要求1所述的非水电解质二次电池,其中,包含所述第1容纳部与所述第2容 纳部之间的所述连接部的部位是能够弯折的。3. 根据权利要求1所述的非水电解质二次电池,其中,所述连接部是将所述第1收纳部 与所述第2收纳部一并进行密封的共同的密封部。4. 根据权利要求1所述的非水电解质二次电池,其中,在所述连接部中,设置有将所述 第1容纳部密封的第1密封部、将所述第2容纳部密封的第2密封部、和设置于第1密封部与所 述第2密封部之间的未密封部。5. 根据权利要求4所述的非水电解质二次电池,其中,在所述未密封部中设置有使所述 连接引线露出的开口部。6. 根据权利要求1~5中任一项所述的非水电解质二次电池,其中,以形成于所述外包 装材上的覆盖容纳所述第1电极组的凹部的第1盖部与覆盖容纳所述第2电极组的凹部的第 2盖部相向的方式,所述第1部位与所述第2部位重叠。7. 根据权利要求1~5中任一项所述的非水电解质二次电池,其中,以形成于所述外包 装材上的容纳所述第1电极组的凹部的底面与容纳所述第2电极组的凹部的底面相向的方 式,所述第1部位与所述第2部位重叠。8. 根据权利要求1~7中任一项所述的非水电解质二次电池,其中,所述第1部位与所述 第2部位介由放热构件而重叠。9. 根据权利要求1~8中任一项所述的非水电解质二次电池,其中,所述含有钛的氧化 物包含选自由具有斜方锰矿结构的锂钛氧化物、具有尖晶石结构的锂钛氧化物、具有单斜 晶结构的钛氧化物及铌钛氧化物组成的组中的至少1种。10. 根据权利要求1~9中任一项所述的非水电解质二次电池,其中,所述外包装材为由 金属层、和覆盖该金属层的树脂层构成的多层薄膜。11. 根据权利要求1~10中任一项所述的非水电解质二次电池,其具有4V以上且5V以下 的范围的充电最大电压且3.6V左右的平均放电电压。12. -种组电池,其具备连结构件且是共有该连结构件、将权利要求1~11中任一项所 述的非水电解质二次电池多个连结而成的,其中,在以所述第1部位与所述第2部位重叠的 方式将所述外包装材弯折时、所述连结构件插入贯通至通过所述第1部位与所述第2部位之 间的所述外包装材而形成的空间中。13. -种电池包,其具有权利要求1~11中任一项所述的非水电解质二次电池、或权利 要求12所述的组电池。
【文档编号】H01M4/58GK106063003SQ201480076879
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2014年3月19日
【发明人】五十崎义之, 高见则雄, 松野真辅, 原田康宏
【申请人】株式会社东芝
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