非水电解液二次电池及其制造方法

专利名称：非水电解液二次电池及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种层叠正极板、分离器和负极板而成的非水电解液 二次电池及其制造方法，特别是涉及改善大型非水电解液二次电池的 制造工序的非水电解液二次电池。
背景技术：
大型的非水电解液二次电池，由于电极板面积很大，因此在电解 液注入工序中电解液的注入时间成为问题，此外在电极板层叠工序中 层叠偏离成为问题。例如，作为与正极、负极、及分离器的大小相关的发明包括专利 文献1。专利文献1公开了分离器从正极或负极中宽度较大的一个电极 的宽度方向的端部伸出1.5mm 2.5mm的结构。此外，专利文献2及3公开了将负极板或正极板插入到2个分离 器之间的技术。专利文献2中，将正极板或负极板插入到2个分离器 之间，将2个分离器的正极板或负极板的周围每隔预定间隔进行熔融。 此外专利文献3中，用2个分离器夹着正极板或负极板，在2个分离 器的周边将正极板或负极板的4角、以及相对于正极板或负极板的中 心线轴对称的位置熔融，而形成为袋状。专利文献l:日本专利特开2004-14355号公报 专利文献2:日本专利特开平7-272761号公报 专利文献3:日本专利特开平10-188938号公报上述专利文献1的发明，隔着带状的分离器层叠并巻绕带状的负极和正极，是使用固体电解质的电池元件。该电池元件是分离器比正极或负极的宽度伸出1.5mm 2.5mm的结构。从而，在跌落或施加了 应力时，即使分离器损坏，由于分离器的伸出部分在电池元件的轴方 向保持了足够的距离，因此分离器可以适当屏蔽正极和负极，从而防 止内部短路。此外，专利文献2中通过将正极板或负极板在2个分离器的周围 以预定间隔熔融，此外专利文献3中通过将4角和相对于正极板或负 极板的中心线轴对称的位置熔融，从而防止在分离器中产生褶皱。其中，上述专利文献1公开的非水电解质电池的大小中，正极宽 度为50mm、长度为350mm，负极宽度为51.5mm、长度为355mm，分 离器从负极的宽度方向的端部伸出1.5mm 2.5mm，放电容量为 833mAh。此外，专利文献3的电池，正极板及负极板的长度大致为100mm， 宽度为45mm，分离器比正极板稍大。在上述专利文献1及3公开的大小的二次电池中，电解液的注入 时间比较短，在生产工序上没有问题。但是，在比较大型的非水电解 液二次电池中，电解液的注入时间非常长，从而在生产工序上成为问 题。此外在大小的非水电解液二次电池中，难以使电解液均匀浸透。 进而二次电池需要层叠多个面积大的正极板、负极板、分离器，但由 于面积较大，在层叠正极板、负极板和分离器的工序及之后的工序中 容易产生层叠偏离。发明内容本发明正是为了解决上述问题，其目的在于提供一种在二次电池 的制造工序中可以縮短电解液的注入时间、使电解液均匀浸透的二次 电池。此外，其目的在于提供一种在正极板、负极板、分离器的层叠工序及之后的工序中很难产生层叠偏离的二次电池。本发明的非水电解液二次电池，包括矩形的负极板；正极板， 具有比上述负极板的一个相对的边形成得较短的边；分离器，由多孔 质树脂膜构成，用于封入上述正极板；外壳材料，使上述负极板的一个相对的边的方向、和上述正极板的形成得较短的边的方向对齐，而 交互地层叠上述负极板和上述分离器并进行封装；和非水电解液的注 入路径，在隔着上述分离器层叠的负极板之间、在上述负极板的一个 相对的边的端部形成。通过该构成，从注入路径注入电解液，因此可以縮短电解液的注 入时间。本发明的非水电解液二次电池，在实施方式中，其特征在于，上 述正极板的上述形成得较短的边的长度比上述负极板的一个相对的边 的长度短4mm 10mm。从而，可以有效地形成电解液的注入路径，并且可以减小不用于 发电的部分。本发明的非水电解液二次电池，在实施方式中，其特征在于，上 述分离器具有与上述负极板的一个相对的边基本相等的长度。从而，在交互地层叠封入到分离器中的正极板、和负极板的工序 中，难以产生层叠偏离，可以顺利地进行层叠工序作业，在之后的工 序中也难以产生层叠偏离。本发明的非水电解液二次电池，在实施方式中，其特征在于，每 一个上述正极板的容量为3Ah 5Ah，非水电解液二次电池的电池容量 为5Ah 150Ah。本发明在这样比较大型的非水电解液二次电池的电解液注入工序 中也可以縮短电解液注入时间。此外，本发明的非水电解液二次电池，在实施方式中，其特征在于，上述正极板每lcm2的电容量为2mAh 12mAh。本发明在这样比较大型的非水电解液二次电池的电解液注入工序 中也可以縮短电解液注入时间。此外，本发明的非水电解液二次电池，在实施方式中，其特征在 于，上述分离器的周围被熔融。从而可以将正极板定位在分离器中，正极板不会位置偏离。此外，本发明的非水电解液二次电池，在实施方式中，其特征在 于，将上述分离器的周围熔融，以使该分离器的周围交互地反复具有 长度为0.1mm 20mm的熔融部分、和长度为0.5mm 100mm的未熔融部分。这样以具有熔融部分和未熔融部分的方式熔融分离器的周围，从 而电解液从未熔融部分浸透，可以縮短电解液的注入时间。此外，本发明的非水电解液二次电池，在实施方式中，其特征在 于，上述分离器的与上述正极板的形成得较短的边相对的边开口，其 他的边被熔融。从而电解液也从短边方向的开口注入，因此可以縮短电解液注入 时间。本发明的其他方式的非水电解液二次电池的制造方法，其包括以下工序层叠工序，交互地层叠多个负极板和封入有正极板的分离器， 所述正极板比上述负极板的一个相对的边形成得较短；将通过上述层 叠工序层叠的层叠体插入并封装到具有电解液的注液口的外壳材料中 的工序；从上述注液口注入电解液，经过在上述负极板彼此相对的端 部形成的非水电解液的注入路径，使电解液浸透到上述负极板和正极 板之间的工序；和密封上述注液口的工序。从而可以縮短电解液的注入时间来制造非水电解液二次电池。


图l表示本发明的正极板、负极板、分离器的展开图。 图2表示本发明的二次电池的层叠结构。 图3表示本发明的二次电池的剖视图。图4表示说明本发明的二次电池的制造工序的工序流程图。 图5表示实施例1 3和比较例1 2的测定结果。 图6表示实施例1 3和比较例1 2的交流阻抗测定结果。
具体实施方式
以下对本发明的非水电解液二次电池进行说明。作为该非水电解液二次电池的一例，图1表示锂离子二次电池的 构成。封装锂离子二次电池的外壳材料的形状可适用于角型、薄型的 任一种，根据外壳材料的形状决定正极板、负极板、分离器的形状。 图1表示本发明的封入了正极板1的分离器3、和负极板2的展开图， 图2表示层叠结构。图3表示在外壳材料5中收纳有电池的锂离子二 次电池的剖视图。正极板1通过将含有正极活性物质、导电材料、粘合剂、有机溶 剂的膏体在正极集电体上涂敷、干燥、加压来制作。作为正极活性物质，例如可以使用LiNi02、 LiCo02、 LiMri204等、 及其锂复合氧化物、以及将其一部分用其他元素置换了的化合物。作为导电材料，例如可以添加乙炔黑、科琴碳黑(ketjen black) 等碳质材料、或添加公知的添加剂。此外，作为粘合剂例如可以使用聚偏氟乙烯、聚乙烯吡啶、聚四 氟乙烯等。作为有机溶剂可以使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP) 、 N,N-二甲基 甲酰胺(DMF)等。作为正极集电体例如可以使用SUS、铝等导电性金属箔或薄板。封入正极板1的分离器3由多孔质薄膜构成。考虑到耐溶剂性、 耐还原性，例如优选使用由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃树脂构成的多孔 质薄膜或无纺布。可以将由这种材质构成的物质作为单层或多层使用。 多层时，优选至少一层使用无纺布。负极板2通过将含有负极活性物质、导电材料、粘合剂、有机溶 剂的膏体在负极集电体上涂敷、干燥、加压来制作。作为负极活性物质，例如可以使用热分解碳类、焦炭类、石墨类、 玻璃碳类、有机高分子化合物烧结体、碳纤维、活性炭等。作为导电材料，例如可以添加乙炔黑、科琴碳黑(ketjen black) 等碳质材料、或添加公知的添加剂。作为粘合剂例如可以使用聚偏氟乙烯、聚乙烯吡啶、聚四氟乙烯等。作为有机溶剂可以使用N-甲基-2-吡咯垸酮(NMP) 、 N，N-二甲基 甲酰胺(DMF)等。作为负极集电体例如可以使用铜等金属箔。此外，作为发明中使用的非水电解质，使用在有机溶剂中溶解电 解质盐而成的溶液。作为电解质盐，例如可以使用阳离子成分为锂、阴离子成分为氟 硼酸、氢氟酸、六氟磷酸、高氯酸等无机酸、氟取代有机磺酸等有机 酸的盐。作为电解液的有机溶剂，只要是溶解上述电解质盐的溶剂，可以使用任意溶剂。例如可以包括碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、7-丁内酯等环状酯类，四氢呋喃、二甲氧基乙烷等醚类，碳酸二甲 酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等链状酯类。这些有机溶剂可以单独使 用，也可以作为两种以上的混合物使用。外壳材料5例如是通过层压加工等将树脂层和金属层粘贴起来从而复合化为二层以上的层压薄膜，与层叠体相对的面为树脂层。作为 树脂层例如使用具有聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯、改性聚丙烯、及 其聚合体、聚烯烃树脂等有机树脂材料。此外，作为金属层例如使用 成形为板状、箔状的铝、不锈钢、镍、铁等。在本发明中，上述记载的各材质仅是举例，不限于上述举例，在 锂离子二次电池中公知的物质可以任意使用。本发明的非水电解液二次电池，适用于电极面积比较大的非水电解液二次电池。例如每一个正极的容量为3Ah以上、5Ah以下。为3Ah 以下时要使电池容量较大，就需要较多的电极的层叠个数，从而不适 合。为5Ah以上则难以实现。因此较为优选的是3Ah 5Ah。通过交互地重叠多个封入了这种正极板的分离器和负极板，来制 作电池容量为5Ah以上、150Ah以下的二次电池。电池容量为5Ah以 下时无法获得本发明的目的的大型二次电池，并且5Ah以下的二次电 池的情况下电解液的注入时间很短。因此本发明这样的构成无法显著 获得縮短电解液的浸透时间的效果。此外，150Ah以上的二次电池难 以实现。因此更为优选6Ah 120Ah。上述正极板例如优选纵150mm 500mm，横150mm 750mm， 厚度为50/xm 200/xm，面积为22，500mm2 375，000mm2。这样大容量、从而大型的二次电池，电解液的注入时间非常长， 无法大量生产。因此，本发明具有可以縮短电解液的注入时间的电极 结构。艮卩，如图1、图2所示，将封入到分离器中的矩形的正极板1的 短边方向的长度设为Hp (mm)、矩形的负极板2的短边方向的长度 设为Hn (mm)。此时，Hp<Hn, 4(mm)《Hn-Hp《10(mm)。进而在正 极板的端部，在(Hn-Hp)的宽度的不与正极板相对的负极板和负极板 之间形成间隙S，该间隙成为电解液注入路径的一部分。因此，(Hn-Hp)的宽度成为两端部中的注入路径整体的大小。正极板1的短 边方向的长度Hp (mm)和负极板2的短边方向的长度Hn (mm)的 差为4mm以下时，电解液的注入路径无法形成得足够大。因此，无法 获得縮短电解液的注入时间的效果。此外，差为10mm以上时，不用 于二次电池的发电的部分变大，电池容量变小。因此更为优选5mm 8mm。艮P，封入到分离器3中的正极板1的短边方向的长度形成为比上述负极板2的短边方向的长度短4mm 10mm，在上述正极板的端部、 在不与正极板相对的负极板和负极板之间具有间隙S。因此间隙S形成 为与正极板的厚度相同程度的大小、即正极板的厚度50/xm 200/mi的 大小。间隙S优选在封入到分离器3的正极板1和负极板2的层叠体 的短边方向的两侧形成为相同的大小，因此正极板l、负极板2、分离 器3以使其各自的中心线一致的方式进行层叠。图1、图2所示的实施方式中，在正极板的两侧形成了电解液的 注入路径，但仅在单侧形成时也可以縮短电解液的注入时间。这样一来，正极板由分离器封入，正极板和负极板不会直接相对， 内部短路很少产生。此外在正极板的端部、在负极板2和负极板2之 间确保间隙S，且与露出部la及2a连续，从而可以在封入到分离器3 中的正极板1和负极板2的层叠体的全周围形成电解液的路径，可以 使电解液的流入加快、电解液的浸透加快且均匀。因此，在注入电解 液时很少在分离器上产生褶皱。进而，将分离器3的短边方向的长度设为Hs (mm)时，与上述 负极板2的短边方向的长度Hn (mm)的关系为Hn-Hs。 B卩，分离器3 的短边方向的长度和负极板2的短边方向的长度相等。最优选分离器 和负极板在短边方向的长度完全相等。但是，即使不完全相等，在层 叠分离器和负极板时，只要短边方向的长度实质上基本相等，则在短 边方向上对齐时，容易层叠，可以使层叠体稳定，且难以产生层叠偏 离。此外在层叠工序以后的工序中难以产生层叠偏离。因此，分离器 和负极板在短边方向上的长度，优选在层叠工序的作业性得以提高、 层叠工序以后的工序中难以产生层叠偏离的范围内相同。这种范围可 以通过层叠工序中所使用的制造装置的机械精度、作业顺序、层叠工 序以后的作业等来决定，因此只要使分离器3的短边方向的长度和负 极板2的短边方向的长度基本相等即可。如上将短边方向对齐后，进行长度方向的位置对齐并层叠。另外，以上说明对正极板、负极板、分离器的短边方向的长度进 行了说明，而长边方向的长度没有特别限定。但将短边方向的长度设 为1时，长边方向的长度的比率为1 5的纵横比即可。为5以上时， 通过从长边方向注入电解液可以縮短注入时间，因此不需要通过本发 明获得缩短电解液的注入时间的效果。因此，短边方向的长度设为1时，长边方向的长度的比率更优选为1.2 3。以上表示了正极板、负极板、分离器为长方形的形状，但正极板、 负极板、分离器均可以为正方形。如图1及图2所示，分离器3形成得比正极板1大，在2个分离 器3、 3之间夹着正极板，并将该2个分离器3、 3的正极板1的周围 熔融。将2个分离器3、 3的正极板1的周围熔融时，除了正极板的插 入口之外，周围被全部熔融。从而正极板1由分离器3包围而封入。或者，除了正极板的插入口以外，将分离器3、 3的周围以预定间 隔热熔融，从而形成熔融部分3a和未熔融部分3b。从而正极板l由分 离器3包围并封入。熔融部分的大小只要是可以熔融分离器的大小即 可，可以为0.1mm以下。熔融部分越小，越可以縮短电解液的注入时 间。未熔融部分的大小优选为0.5mm 100mm。未熔融部分为0.5mm 以下时，縮短电解液的注入时间的效果变小。为100mm以上时虽然可 以縮短电解液的注入时间，但对正极板定位、固定位置的作用变弱。分离器的熔融可以使用与分离器的周围相同大小的加热器部件来 进行。也可以使用加热辊。形成熔融部分和未熔融部分时，在加热器 部件或加热辊上预先通过凹凸部形成熔融部分和未熔融部分。另外，图1的正极板1，在封入到分离器3的状态下形成为在长边方向上比分离器3长，具有从分离器3伸出的露出部la，在该露出 部la上焊接正极接头(未图示)。此外负极板2在与封入到分离器3中的正极板1层叠的状态下形 成为在长边方向上比分离器3长，具有从分离器3伸出的露出部2a。 在该露出部2a上焊接负极接头(未图示)。露出部la和露出部2a优选如图l所示，彼此在相反侧形成而不靠近。在本发明中，二次电池的发电元件如图2所示，是交互层叠多个 封入到分离器3、 3中的正极板1和负极板2而成的层叠体。构成层叠 体时，如图2所示，优选使最上方及最下方为负极板2，从而使负极板多一个。在该矩形的层叠体的一边侧、即正极板1的预定宽度的露出部la 上，焊接正极接头(未图示)来作为正极取出用端子。此外，在与该矩形的层叠体的一边相对的边侧、即负极板2的预 定宽度的露出部2a上，焊接负极接头(未图示)来作为负极取出用端 子。将焊接了该正极接头、负极接头的层叠体插入到2个外壳材料中。接下来说明本发明的非水电解液二次电池的制造方法。 图4是以工序顺序说明本发明的制造方法的工序流程图。首先在工序1中，通过在正极集电体上涂敷、干燥、加压含有正 极活性物质、导电材料、粘合剂、有机溶剂的膏体，来制作正极板l。 并且在正极板1的正面和背面重叠分离器3。接下来在工序2中将分离器3的正极板1的周围熔融。该熔融可以是熔融全周，也可以熔融除 了焊接正极接头的边之外的其他部分。此外进行熔融时，可以以预定 间隔交互地反复形成熔融部分和未熔融部分。代替这样实施工序l和工序2，可以实施工序la和工序2a。工序 la中，首先除了正极板的插入口以外将分离器3、 3熔融为袋状。该熔 融的情况下，也可以以预定间隔交互地反复形成熔融部分和未熔融部 分。接下来在工序2a中，将正极板1放入袋状的分离器中。接下来在工序3中，通过在负极集电体上涂敷、干燥、加压含有 负极活性物质、导电材料、粘合剂、有机溶剂的膏体，来制作负极板2。 并且层叠多个封入到分离器3中的正极板l和负极板2。在工序4中， 分别在正极板1及负极板2上焊接正极接头、负极接头。接下来在工 序5中，将封入到分离器3中的正极板1和负极板2的层叠体放入外 壳材料中，除了外壳材料的一个长边之外，熔融其余3边。接下来在工序6中，从外壳材料未熔融的一边部分注入电解液。 电解液的注入具有对电解液施加注入压力的方法、利用负压和大气压 的气压差的方法等。通过这些方法可以縮短注入时间。电解液，以在 正极板的端部、在不与正极板相对的负极板和负极板之间形成的间隙S 为注入路径，进而经过焊接正极接头或负极接头的露出部la或2a从全 周整体地浸透。从而在正极活性物质、负极活性物质及分离器中填充 电解液。在充分地填充了电解液后，在工序7中，为了除去内部的气 泡而用减压密封器密封未熔融部分，制作电池。(实施例1)在正极制作中，正极活性物质使用100重量分的LiMn204，导电 材料使用5重量分的乙炔黑，粘合剂使用5重量分的PVdF，溶剂使用 N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，通过行星混合机混炼而进行分散。由此 制作正极的膏体。用涂敷装置在作为正极板集电体的厚度为20/im的带状铝箔的两面上均匀涂敷制作出的膏体，并留有未涂敷部。在13(TC下将其减压干燥8小时后，利用液压冲压机进行冲压。从而形成正极板 并裁断为预定的尺寸。从而制作出宽度为252mm、长度为320mm、厚 度为80/mi的正极板。在负极制作中，负极活性物质使用100重量分中国产的天然粉末 石墨(平均粒径15]tmi)，导电材料使用2重量分的VGCF粉末，粘合 剂使用2重量分的PVdF，溶剂使用NMP，通过行星混合机混炼而进 行分散。由此制作负极的膏体。用涂敷装置在作为负极板集电体的厚 度为10/mi的铜箔的两面上均匀涂敷制作出的膏体，并留有未涂敷部。 进而在10(TC下将其减压干燥8小时后，利用液压冲压机进行冲压。从 而形成负极板并裁断为预定的尺寸。从而制作出宽度为260mm、长度 为325mm、厚度为55pm的负极板。分离器使用厚度20/mi、宽度260mm、长度335mm的微多孔性聚 丙烯。在该2个薄膜状的分离器之间夹着正极板，从正极板的短边方 向的长度(宽度)伸出的分离器的伸出总长度为8mm。从正极板伸出 的分离器每隔lmm间隔就熔融lmm。交互地层叠封入到分离器中的正极板和负极板并使其短边方向的 长度对齐，而形成层叠体。在该矩形的层叠体的一边侧、即正极板的未涂敷部，超声波焊接 铝的正极接头。此外，在该矩形的层叠体的另一边、即负极板的未涂敷部，超声 波焊接镍的负极接头。在由用厚度30/xm的聚丙烯树脂薄膜夹着厚度 50/mi的铝箔而成的三层结构的层压薄膜构成的2个外壳材料中，夹着 上述焊接了正极接头、负极接头的层叠体，并将其3边方向熔融。接下来从外壳材料5的未熔融的一边部分注入如下形成的电解液在将碳酸亚乙酯(ethylene carbonate)和碳酸二亚乙酯(diethylene carbonate)以1:2的体积比混合的溶剂中，溶解LiPF6以使浓度为 1.0mol/L。其后，通过热熔融密封外壳材料5的未熔融的一边部分，制 作出锂离子二次电池。(实施例2)实施例2中，使分离器的宽度为256mm，负极板的宽度为256mm。 在2个分离器之间夹着与实施例1相同尺寸的正极板。从正极板的短 边方向的长度(宽度)伸出的分离器的伸出总长度为4mm。除此以外， 与实施例1同样地制作出电池。(实施例3)实施例3中，使分离器的宽度为262mm，负极板的宽度为262mm。 在2个分离器之间夹着与实施例1相同尺寸的正极板。从正极板的短 边方向的长度(宽度)伸出的分离器的伸出总长度为10mm。除此以外， 与实施例1同样地制作出电池。(比较例1)比较例1中，使分离器的宽度为254mm，负极板的宽度为254mm。 在2个分离器之间夹着与实施例1相同尺寸的正极板。从正极板的短 边方向的长度(宽度)伸出的分离器的伸出总长度为2mm。除此以外， 与实施例1同样地制作出电池。(比较例2)比较例2中，使分离器的宽度为266mm，负极板的宽度为266mm。 在2个分离器之间夹着与实施例1相同尺寸的正极板。从正极板的短 边方向的长度(宽度)伸出的分离器的伸出总长度为14mm。除此以外， 与实施例1同样地制作出电池。关于通过实施例1 3及比较例1、 2获得的锂离子二次电池，在图5中作为表1表示了对电解液浸透时间、初次放电容量(Ah)、层 叠稳定性研究的结果。电解液浸透时间的定义为电解液对电池元件整体均匀浸透的时 间，电解液浸透时间也包括电解液注入工序中的电解液注入时间。电 解液浸透时间，通过交流阻抗法测定从电解液注入前注入了一定量后、 通过时间经过而呈现稳定的阻抗的时间。此外，测定的频率为lkHz。图6表示实施例1 3及比较例1、 2的交流阻抗测定结果。初次放电容量(Ah)是以O.lCmA的速率充电到4.2V后、以O.lCmA 的速率放电，直到电压为3.0V为止放电的容量。层叠稳定性是用X线确认层叠体，当各个电极的偏差小于lmm 时定义为"〇"，为lmm以上且小于2mm时定义为"△"，为2mm 以上时定义为"X"。如图5所示的表1及图6所示，负极板的短边方向的长度(Hn) 减去正极板的短边方向的长度(Hp)后的长度为4mm以上10mm以下 的实施例1 3中，电解液浸透时间最迟约14分钟即可完全浸透。与 之相对，在Hn-Hp的长度为2mm的比较例1中，经过15分钟以上也 没有完全浸透。此外，在Hn-Hp的长度为14mm的比较例2中，虽然 最初的几分钟比实施例1 3的阻抗低一些，但阻抗稳定的时间与实施 例1 3基本相同。如表1所示，Hn-Hp的长度为4mm以上10mm以下的实施例l 3的初次放电容量稳定在20.0Ah左右。与之相对，Hn-Hp的长度为14mm 的比较例2的初次放电容量大约低了 1Ah。在比较例2中，正极板的短边方向的长度和与之相对的负极板的 短边方向的长度的差过大。因此，与正极板相对的负极板的伸出部分 过多，不进行电池内部的锂离子的授受的部分增加，因此电池容量大 幅下降。如表1所示，Hn-Hp的长度为4mm以上10mm以下的实施例l 3中的层叠稳定性稳定。与之相对，Hn-Hp的长度为2mm的比较例1 中存在lmm以上且小于2mm的电极的偏离。此外，实施例1 3是大面积的电极板，但将正极板封入到分离器 中时，分离器的短边方向的长度Hs (mm)和负极板的短边方向的长度 Hn (mm)相同。此时，可以在分离器和负极板的短边方向对齐位置， 因此具有层叠的偏离较少的优点。综上所述，生产大型锂离子二次电池时，若将封入到分离器中的 正极板的短边方向的长度设为Hp (mm)、负极板的短边方向的长度 设为Hn (mm)，则为Hp<Hn、 4(mm)《Hn-Hp《10(mm)的关系，且具 有宽度为(Hn-Hp)的不与正极板相对的负极板和负极板的间隙，并且 若将上述分离器的长度设为Hs(mm)，则其与上述负极板的短边方向 的长度Hn (mm)的关系为Hn=Hs，上述特征对于制造降低了大面积 电极板在层叠工序中的偏离、縮短了注液工序中的电解液浸透时间、 稳定的大型电池大为有效。
权利要求
1.一种非水电解液二次电池，其特征在于，包括矩形的负极板；正极板，具有比上述负极板的一个相对的边形成得较短的边；分离器，由多孔质树脂膜构成，用于封入上述正极板；外壳材料，使上述负极板的一个相对的边的方向、和上述正极板的形成得较短的边的方向对齐，而交互地层叠上述负极板和上述分离器并进行封装；和非水电解液的注入路径，在隔着上述分离器层叠的负极板之间、在上述负极板的一个相对的边的端部形成。
2. 根据权利要求l所述的非水电解液二次电池，其中， 上述正极板的上述形成得较短的边的长度比上述负极板的一个相对的边的长度短4mm 10mm。
3. 根据权利要求1所述的非水电解液二次电池，其中， 上述分离器具有与上述负极板的一个相对的边基本相等的长度。
4. 根据权利要求1所述的非水电解液二次电池，其中， 每一个上述正极板的容量为3Ah 5Ah，非水电解液二次电池的电池容量为5Ah 150Ah。
5. 根据权利要求1所述的非水电解液二次电池，其中， 上述正极板每lcr^的电容量为2mAh 12mAh。
6. 根据权利要求1所述的非水电解液二次电池，其中， 上述分离器的周围被熔融。
7. 根据权利要求l所述的非水电解液二次电池，其中，将上述分离器的周围熔融，以使该分离器的周围交互地反复具有长度为0.1mm 20mm的熔融部分、和长度为0.5mm 100mm的未熔融部分。
8. 根据权利要求l所述的非水电解液二次电池，其中， 上述分离器的与上述正极板的形成得较短的边相对的边开口，其他的边被熔融。
9. 一种非水电解液二次电池的制造方法，其特征在于，包括以下 工序 层叠工序，交互地层叠多个负极板和封入有正极板的分离器，所 述正极板比上述负极板的一个相对的边形成得较短；将通过上述层叠工序层叠的层叠体插入并封装到具有电解液的注 液口的外壳材料中的工序；从上述注液口注入电解液，经过在上述负极板彼此相对的端部形 成的非水电解液的注入路径，使电解液浸透到上述负极板和正极板之 间的工序；和密封上述注液口的工序。
全文摘要
本发明提供一种在二次电池的制造工序中可以缩短电解液的注入时间、且使电解液均匀浸透的二次电池。此外，本发明提供一种在正极板、负极板、分离器的层叠工序及之后的工序中难以产生层叠偏离的二次电池。非水电解液二次电池包括矩形的负极板；正极板，具有形成得比上述负极板的一个相对的边短的边；分离器，由多孔质树脂膜构成，用于封入上述正极板；外壳材料，使上述负极板的一个相对的边的方向、和上述正极板的形成得较短的边的方向对齐，而交互地层叠上述负极板和上述分离器并进行封装；和非水电解液的注入路径，在隔着上述分离器层叠的负极板之间、在上述负极板的一个相对的边的端部形成。
文档编号H01M4/02GK101276938SQ200810087459
公开日2008年10月1日 申请日期2008年3月28日 优先权日2007年3月29日
发明者内海久幸, 小林慎介, 西岛主明 申请人:夏普株式会社