专利名称：：螺旋卷绕非水电解质二次电池的制作方法
技术领域：
：本发明涉及具有螺万走巻绕电池元件(spirally-woundbatteryelement)的非7K电解质二;欠电；也(non-aqueouselectrolytesecondarybattery)。
背景技术：
：近年来，无线或便携式器件，例如手机和膝上型个人电脑得到了发展，并且开发了小型轻薄的便携式器件。电子器件的功能得到了增加，因此电能也需要增加。为此，日益需要满足高容量和重量轻的电子器件的电池作为电子器件的电源。对于利用锂离子的掺杂和脱掺杂的非水电解质二次电池，对满足这些要求的二次电池提出了各种建议。非水电解质二次电池具有正极和负极，该正极包括形成在正极集电体上的使用锂复合氧化物(例如LiCo02或LiNi02)的正极活性物质层，该负极包括形成在负极集电体上的使用能够掺杂和脱掺杂锂的碳材料(例如石墨或难石墨化碳材料)的负极活性物质层。隔板在正极和负极之间布置，并且它们螺旋巻绕在一起形成电池元件。具有如上结构的非水电解质二次电池的电极反应面积增加，因而获得了优异的放电性能。为了提高安全性，上述非水电解质二次电池的结构使得如以下专利文献1-3所述，在正4^l和负才及各个巻绕末端，形成未施用活性物质的部分，即正极集电体暴露部分和负极集电体暴露部分，以例如使电压可以快速下由此使得电池的损坏最小化。在这种结构中，在易于损坏隔板或易于引起短路的部分形成绝缘材料，防止短路等发生。形成绝缘材料的部分实例包括具有电极切割造成的毛刺等的正极末端和负极末端、与这些电极末端相对的部分、具有阶梯(step)的部分例如正极活性物质层末端和负极活性物质层末端，以及与这些末端相对的部分。[专利文献l]曰本未审专利公开号2000-188115。[专利文献2]日本未审专利公开号2001_266946。[专利文献3]日本未审专利公开号2005_347161。在上述专利文献l-3中，使用熔点高的树脂材料，例如聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)或聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)作为绝缘材料。即使在电池内部温度升高时，使用高熔点树脂材料能够保持绝缘效果而不熔化覆盖材料。
发明内容然而，电池充电器发生故障或不当使用结合了非水电解质二次电池的电池组时，非水电解质二次电池的温度可能升高，并且热量保持在电池内部，通过正极集电体和负极集电体发生短路。此时，具有上述专利文献1-3的结构的电池不能够快速放电，导致电池温度大幅升高，使得非水电解质二次电池或电池组变形。因此，希望提供安全性提高的螺旋巻绕非水电解质二次电池。根据本发明的实施方式，提供包括堆叠电极组件(stackedelectrodeassembly)的螺旋巻绕非水电解质二次电池，该二次电池包括正极，其包含形成在正极集电体至少一面上的正极活性物质层；负极，其包括形成在负极集电体至少一面上的负极活性物质层；和布置在正极和负极之间的隔板，正极、负极和隔板螺旋巻绕在一起。堆叠电极组件具有分别布置在巻绕开始端和巻绕末端的第一集电体面对区和第二集电体面对区。正极集电体暴露部分和负极集电体暴露部分在第一集电体面对区和第二集电体面对区每一个中经由隔板彼此面对。正极集电体暴露在正极集电体暴露部分中。负极集电体暴露在负极集电体暴露部分中。正极集电体暴露部分或负极集电体暴露部分的至少一个在巻绕开始端的第一集电体面对区中具有形成在该暴露部分之上的第一绝缘件。正极集电体暴露部分或负极集电体暴露部分至少之一在巻绕末端的第二集电体面对区中具有形成在该暴露部分之上的第二绝缘件。第二绝缘件的熔点低于第一绝缘件的熔点。第一绝缘件的熔点和第二绝缘件的熔点之差可以为20。C或更高，优选为100。C或更高。第一绝缘件可以选自聚丙烯树脂、聚对苯二曱酸乙二醇酯树脂、聚萘二酸乙二醇酯树脂、聚苯硫醚树脂、和聚酰亚胺树脂。优选第二绝缘件选自低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚对苯二曱酸乙二醇酯树脂、聚萘二酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate)树脂和聚苯硫醚树脂。在电池外侧形成的第二绝缘件的熔点低于在电池内侧形成的第一绝缘件的熔点。由此，如果电池内侧的温度升高，在电池外侧形成的第二绝缘件的熔化快于第一绝缘件。从而确保电池外侧比电池其它部分更快短路。因此可以降低电池电压，同时除去电池外侧的热量，并由此降低电池内的储存热量，在电池内侧不容易发生短路。第一绝缘件可以形成在正极的巻绕开始端的正极集电体暴露部分的两面上，而第二绝缘件可以形成在正极的巻绕末端的正极集电体暴露部分的两面上。可以不在负极上形成第一绝缘件和第二绝缘件。可以形成第一绝缘件和第二绝缘件，以使正极集电体暴露部分和负极集电体暴露部分不是仅仅通过隔板彼此面对。可以在负极的两端形成第一绝缘件和第二绝缘件。第一绝缘件和第二绝缘件可以各自形成在正极和负极的每个之上。第一绝缘件可以形成在正极上，而第二绝缘件可以形成在负才及上。图1A和1B为根据本发明一种实施方式的螺旋巻绕非水电解质二次电池结构的示意图。图2为本发明一种实施方式中电池元件结构的示意图。图3为本发明一种实施方式中的电池元件结构的截面图。图4A-4E为显示本发明一种实施方式中的正极和负极结构的示意图。具体实施例方式以下将参考本发明的一种实施方式。图1A了显示本发明一种实施方式的螺旋巻绕非水电解质二次电池1的结构。如图1B所示，具体而言，螺旋巻绕非水电解质二次电池1包括电池元件10，其容纳在外壳部分2a中并由外壳部分2a包封(covering),该外壳部分2a由层压膜2形成，其中将围绕电池元件10的层压膜密封。电池元件10的结构如下所述。电池元件图2显示了容纳在层压膜2中的电池元件10的结构。电池元件10包括带状正极ll、带状负极12和隔板13，它们沿纵向交替堆叠并螺旋巻绕。分别在相应于电池最内端的巻绕开始端和相应于正极11和/或负极12的电池最外端的巻绕末端，形成暴露出正极集电体lib的部分，即正极集电体暴露部分，和暴露出负极集电体12b的部分，即负极集电体暴露部分。并且在正极集电体暴露部分和负极集电体暴露部分上分别形成绝缘件16。正极11和负极12各自具有施用在两面上的凝胶电解质(未示出)。连接到正极11的正极端子14a和连接到负极12的负极端子14b(以下当没有特指某一端子时称作"电极端子14")延伸到电池元件10的外部，并分别用作为树脂件的密封剂15a和15b覆盖正极端子14a和负极端子14b，用于改善和稍后包封电池元件的层压膜2的粘合性。图3为电池元件10的截面图。在图3所示的电池元件10中，正才及ll具有形成在巻绕开始端的正极集电体暴露部分两面上的绝缘件16a，并具有形成在巻绕末端的正极集电体暴露部分两面上的绝缘件16b，该绝缘件16b的熔点低于绝缘件16a的熔点。负极12没有绝缘件。此外，形成绝缘件16a和16b，以使正极集电体暴露部分和负极集电体暴露部分不是仅仅通过隔板134皮jt匕面只十。图4A为显示用于图3的电池元件10的正极11和负极12结构的示意图。在图4A中，X表示的箭头指向巻绕开始端，和Y表示的箭头指向巻绕末端。图4B-4E显示形成绝缘件16的位置的其它实例。图4B显示分别在负极12两面形成绝缘件16a和16b的实例。图4C和4E显示绝缘件16a和16b分布形成在正极11和负极12每一个上的实例。图4D显示绝缘件16a形成在正极11上和绝缘件16b形成在负极12上的实例。正极正极11包括形成在正极集电体llb上包含正极活性物质的正极活性物质层lla。正极集电体lib由金属箔形成，例如铝(A1)箔、镍(Ni)箔或不锈钢(sus)箔。正极活性物质层lla包括，例如正极活性物质、导电剂和粘合剂。根据所需电池的类型，使用金属氧化物、金属硫化物或特定聚合物作为正极活性物质。例如当形成锂离子电池时，使用锂和过渡金属的复合氧化物，其主要由LixM02(其中M表示至少一种过渡金属，x随电池的充电和放电状态而变化，通常为0.5-1.10)构成。使用钴(Co)、寺臬(Ni)、猛(Mn)等作为构成锂复合氧化物的过渡金属。锂复合氧化物的具体实例包括LiCo02、LiNi02、LiMn204和LiNiyCOl.yO2(0<y<1)。可以使用其它元素部分置换锂复合氧化物中的过渡金属获得的固溶体。固溶体的实例包括LiNio.5Coo.502和LiMo.8Coo.202。这些锂复合氧化物可以产生高电压并具有优异的能量密度。可替换地，可以使用不含锂的金属硫化物或氧化物，例如Mn02、TiS2、TiS3、MoS3、Mo03、FeS2、Fe203、Fe304、NbSe2、V205或V6013作为正极活性物质。可以单独或组合使用这些正极活性物质。使用碳材料，例如碳黑或石墨作为导电剂。使用例如聚偏二氟乙烯(PVdF)或聚四氟乙烯(PTFE)作为粘合剂。使用例如N-曱基-2-吡咯烷酮(NMP)作为溶剂。负极负极12包括形成在负极集电体12b上包含负极活性物质的负极活性物质层12a。负极集电体12b由金属箔形成，例如铝(A1)箔、镍(Ni)箔或不锈钢(SUS)箔。负极活性物质层12a包括，例如负极活性物质、和任选的导电剂和粘合剂。使用锂金属、锂合金、能够掺杂和脱掺杂锂的碳材料或者金属材料和碳材料的复合材料作为负极活性物质。能够掺杂和脱掺杂锂的碳材料的具体实例包括石墨、难石墨化碳和易石墨化碳。更具体而言，可以使用碳材料，例如热解碳、焦炭(沥青焦、针状焦或石油焦)、石墨、玻璃碳、有机高分子化合物的煅烧产物(通过在适当温度煅烧，碳化酚醛树脂、呋喃树脂等等获得的)、碳纤维或活性碳。此外，可以使用聚合物，例如聚乙炔或者聚吡咯或者氧化物，例如Sn02作为能够掺杂和脱掺杂锂的碳材料。可以使用各种金属作为能够与锂形成合金的材料，但是通常使用锡(Sn)、钴(Co)、铟(In)、铝(A1)、硅(Si)或它们的合金。当使用金属锂时，并不是一定要将锂粉末与粘合剂混合形成涂膜，可以釆用通过压制将轧制的锂(Li)金属箔和集电体结合起来的方法。例如，使用聚偏二氟乙烯(PVdF)或丁苯橡胶(SBR)作为粘合剂。使用N-曱基-2-吡咯烷酮(NMP)或曱乙酮(MEK)作为溶剂。绝缘件对于绝缘件16(16a,16b),例如使用包括绝缘件16a和16b作为基底的绝缘带，在基底上形成有粘合剂层。优选使用聚合物材料作为绝缘件16(16a,16b),该聚合物材料具有绝缘性和对于非水电解质具有耐腐蚀性并任选含有添加剂。选择绝缘件16a和16b的材料，使得形成在电池外侧的绝缘件16b的熔点低于形成在电池内侧的绝缘件16a的熔点。形成在电池内侧的绝缘件16a的实例包括聚丙烯(PP)树脂、聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)树脂、聚萘二酸乙二醇酯(PEN)树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂和聚酰亚胺(PI)树脂。形成在电池外侧的绝缘件16b的实例包括低密度聚乙烯(LDPE)树脂、高密度聚乙烯(HDPE)树脂、聚丙烯(PP)树脂、聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)树脂、聚萘二酸乙二醇酯(PEN)树脂和聚苯硫醚(PPS)树脂。对于形成在电池内侧的绝缘件16a和形成在电池外侧的绝缘件16b，/人上面材料中选择一种组合，使得形成在电池外侧的绝缘件16b的熔点低于形成在电池内侧的绝缘件16a的熔点。形成在电池外侧的绝缘件16b和形成在电池内侧的绝缘件16a之间的熔点差优选为20。C或更高，更优选为100°C或更高。在绝缘件16a和16b之间的熔点差小于20°C时，防止电池变形的效果降低。当绝缘件16a和16b之间的熔点差为100。C或更高，显著改善防止电池变形的效果。按照JISK7121描述的方法，测量绝缘件的熔点。绝缘件16a和16b各自的厚度优选为10-100^m。当绝缘件各自的厚度大于100(im,电池的体积效率趋向于降低。另一方面，当厚度小于lOpm，绝缘件强度降低，使其难以防止短路的发生。如上所述，绝缘件16b的熔点低于绝缘件16a的熔点。因此，如果电池经受高环境温度，形成在电池外侧的绝缘件16b的熔化速度快于形成在电池内侧的绝缘件16a，由此在电池外侧正极集电体llb和负极集电体12b的接触早于电池其它部分的接触，导致电池外侧短路。如此，可以降低电池电压，同时降低电池外侧中的放热以及电池内热量的积累，这样在电池内侧不易发生短路。在难以排除放热的电池内侧不易发生短路，乂人而可以防止电池产生异常生热以及电池组变形。非水电解质在非水电解质中，可以使用通常用于非水电解质二次电池的电解质盐和非水溶剂。非水溶剂的具体实例包括碳酸乙二醇酯(EC)、碳酸丙二醇酯(PC)、Y-丁内酯、碳酸二曱酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、石友酸曱乙酯(EMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸乙丙酯(EPC)和用卣素置换上述碳酸酯中的氢获得的溶剂。可以单独或组合使用上述溶剂。可以使用常规电解液中使用的材料作为电解质盐。具体实例包括氯化锂(LiCl)、溴化锂(LiBr)、碘化锂(LiI)、氯酸锂(LiC103)、高氯酸锂(LiC104)、四氟硼酸锂(LiBF4)、六氟磷酸锂(LiPF"、LiN03、二(三氟曱烷磺酰基)酰亚胺锂(LiN(CF3S02)2)、LiN(C2F5S02)2、六氟砷酸锂(LiAsF6)、三氟曱烷磺酸锂(LiCF3S03)、三(三氟曱烷磺酰基)曱基锂(LiC(S02CF3)3)、四氯铝酸锂(LiAlCU)和六氟硅酸锂(LiSiF6)。考虑到获得优异的氧化稳定性，六氟磷酸锂(LiPF。或四氟硼酸锂(LiBF4)是合意的。可以单独或组合使用这些锂盐。溶解在非水电解质中的锂盐的浓度可以为任何浓度，只要锂盐可以溶解在上述溶剂中，但是锂盐浓度(摩尔浓度)优选为0.05_5.0mol/kg。当锂盐浓度在上述范围之外时，电解液的导电率易于降低。当使用凝胶电解质时，使用基质聚合物使非水电解液胶凝，从而获得凝胶电解质。作为基质聚合物，可以使用任何能够与非水电解液相容的能够凝胶化的聚合物，该电解液中包括溶解在非水溶剂中的电解质盐。基质聚合物的实例包含在重复单元中包括偏氟乙烯(VdF)、环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)、丙烯腈)(AN)或曱基丙烯腈(MAN)的聚合物。可以单独或组合使用这些聚合物。聚合物中，特别优选的聚合物是以下共聚物，该共聚物包括聚偏二氟乙烯(PVdF)或偏氟乙晞(VdF)作为基质聚合物和结合到基质聚合物中的含量为例如7.5。/。或更少的六氟丙烯(HFP)。该聚合物的数均分子量为5.0x105-7.0x105(500,000-700,000)或重均分子量为2.1x105_3.1x105(210,000-310,000)和特性粘度为1.7-2.1。隔板隔板13由聚烯烃材料(如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP))形成的多孔膜构成，或者由无机材料(如陶乾无纺布)形成的多孔膜构成。考虑到同时获得优异的停机(shut-down)性能和优异的漂浮性能(floatcharacteristics),更优选以堆叠材料或混合物的形式组合〗吏用具有较低停机温度的聚乙烯(PE)和具有优异抗氧化性的聚丙烯(PP)。一般而言，可用隔板的优选厚度为5-50|am,更优选7-30(im。当隔板太厚时，活性物质与隔板的比例降低，从而降低了电池容量，此外离子导电性劣化，导致电流性变差。另一方面，当隔板太薄时，隔板膜的机械强度降低。例如如下所示制备具有上述结构的螺旋巻绕非水电解质二次电池1。制备正极和负极将正极活性物质、粘合剂和导电剂彼此均匀混合，制备正极组合物，将制备的正极混合物分散在溶剂中，形成正极组合物浆料。然后，使用刮刀法等等将正极组合物浆料均匀涂布到正极集电体1lb上。当涂布正极组合物浆料时，将正极组合物如此涂布，使得在正极集电体lib的两端形成未涂布正极组合物的部分(以下一4殳称作"正极集电体暴露部分")。接着，高温干燥涂布的正极组合物，除去溶剂，形成正极活性物质层lla。然后，将负极活性物质和任选的导电剂和粘合剂彼此均匀混合，制备负极組合物，将制备的负极组合物分散在溶剂中，制备负极组合物浆料。然后，使用与用于正极的同样的方法，将负极组合物浆料均匀涂布在负极集电体12b上。当涂布负极组合物浆料时，如此涂布负极组合物，使得在负极集电体12b的两端形成未涂布负极组合物的部分(以下一^:称作"负极集电体暴露部分")。负极集电体暴露部分和正极集电体暴露部分在正极11和负极12彼此相对的面上彼此相对布置。接着高温干燥涂布的负极组合物，除去溶剂，形成负极活性物质层12a。然后，在正才及11和负极12中，在正极11和/或负极12相应于巻绕结构的最内端的一端，和在正极11和/或负极12的相应于巻绕结构最外端的一端，分别形成绝缘件16a和16b。如图4A-4E所示，形成绝缘件16a和16b，使得正极集电体暴露部分和负极集电体暴露部分不是仅仅通过隔板13彼此临近，例如使用绝缘件16a和16b覆盖具有切割造成的毛刺的电极端，或者与该电极端相对的部分。当形成绝缘件时，如上所述，选择绝缘件的树脂材料，使得形成在巻绕结构外侧的绝缘件16b的熔点低于形成在巻绕结构内侧的绝缘件16a的熔点。正极端子14a通过例如点焊或者超声焊接连接到正极11的正极集电体llb的一端。理想的是正极端子14a由金属箔或者网幅所构成，但是正极端子也可以由金属以外的任何材料构成，只要该材料是电化学和化学稳定的并且导电。作为正极端子14a材料的实例，-使用铝(A1)。与正极11一样，负极12具有通过点焊或者超声焊接连接到负极集电体一端的负极端子14b,负极端子14b可以由金属以外的任何材料构成，只要该材料是电化学和化学稳定的并且导电。负极端子14b的材料的实例包括铜(Cu)和镍(Ni)。优选正极端子14a和负极端子14b以相同的方向延伸，但是它们可以以不同的方向延伸，只要不发生短路等问题，并且对于电池性能没有不利影响即可。对于正极端子14a和负极端子14b的连4妾，连接位置和连接方法并不限制到上述实例，只要可以形成电接触即可。电池的制备将制备的凝胶电解质溶液均匀涂布到正极11和负极12上，使得用凝胶电解质溶液分别浸渍正极活性物质层lla和负极活性物质层12a,接着在室温储存或干燥，形成凝胶电解质层。之后，交替堆叠各自形成有凝胶电解质层的正极11和负极12以及隔板13,形成堆叠的电极组件，接着螺旋巻绕，获得电池元件IO。如图1B所示，用层压膜2包封如此制备的电池元件10,然后密封围绕电池元件10的层压膜，形成螺旋巻绕非水电解质二次电池1。如此制备的螺旋巻绕非水电解质二次电池1具有以下优势。当电池温度升高时，电池外侧导致的短路早于电池的其它部分，可以降4氐电池电压，同时降低放热和电池内的热量累积，所以电池内侧不易短^各。因此，可以防止电池的异常热量产生，并由此防止螺旋巻绕非水电解质二次电池1或结合了螺旋巻绕非水电解质二次电池1的电池组变形。实施例下面，参考以下实施例更详细地描述本发明，但是这些实施例不应解释为限定本发明的范围。如下制备测试电池。实施例1制备正才及使用LiCo02作为正才及活性物质制备正才及。首先，以0.5mol:l.Omol的比例混合碳酸锂和碳酸钴，并在900。C空气煅烧5小时，获得LiCo02。然后，将87重量份获得的LiCo02、5重量份的石墨作为导电剂和8重量份的聚偏二氟乙烯(PVdF)作为粘合剂混合在一起，制备正极组合物，并将该正极组合物分散在N-曱基-2-吡咯烷酮中，形成正极组合物浆料。然后，将所得的正极组合物浆料均匀涂布在作为正极集电体的厚度为20pm的带状铝箔的两面上。当涂布浆料时，在正才及集电体的两面的两端，形成正极集电体暴露部分。然后，将所得正^^及集电体干燥并通过辊压设备压制，切割为50mmx330mm，然后如图4A所示在该位置上形成绝缘件，从而获得正极。在电池的内侧，使用由聚酰亚胺(PI)构成的绝缘件，在电池的外侧使用由聚萘二酸乙二醇酯(PEN)构成的绝缘件。制备负极将90重量份的粉碎人造石墨粉末和10重量份的聚偏二氟乙烯(PVdF)作为粘合剂混合在一起，制备负极组合物，并将制备的负极组合物分散在N-曱基-2-吡咯烷酮中，形成负极组合物浆料。然后，所得负极组合物浆料均匀涂布在作为负极集电体的厚度为10ium的带状铜箔的两面。当涂布负极组合物浆料时，在负极集电体的两面的两端，形成负极集电体暴露部分。在螺旋巻绕电极后面向正极集电体暴露部分的位置形成负极集电体暴露部分。然后，干燥所得负极集电体，并通过辊压装置压制，接着切割为52mmx350mm，从而获得负极。凝胶电解质以6:4的比例混合碳酸乙二醇酯(EC)和碳酸丙二醇酯(PC)，将LiPF6作为电解质盐以0.7mol/kg的浓度溶解在混合溶剂中，制备非水电解液。然后，与含量为6.9。/。的六氟丙烯(HFP)共聚的偏氟乙烯(VdF)、作为稀释溶剂的碳酸二曱酯(DMC)和非水电解液彼此混合，并搅拌溶解，获得溶胶电解液。将获得的电解液均匀涂布在正极和负极的表面上，使得用电解液分别浸渍正极活性物质层和负极活性物质层，然后^f吏所得正极和负极在室温静置8小时，蒸发并除去碳酸二曱酯(DMC)，乂人而获得凝胶电解质层。然后，将各自形成有凝月交电解质层的正才及和负极以及置于正极和负极之间的隔板堆叠并螺旋巻绕在一起，制备电池元件。用厚度为lOO(im的铝层压膜包封电池元件，将正极端子和负极端子暴露在铝层压膜的外侧，然后密封围绕电池元件的铝层压膜，形成测试电池。实施例2以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正极改变为在电池的外侧使用由聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)组成的绝缘件。实施例3以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正极改变为在电池的外侧使用由聚丙烯(PP)组成的绝缘件。实施例4以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正极改变为在电池的外侧使用由高密度聚乙烯(HDPE)组成的绝缘件。实施例5以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正极改变为在电池的外侧使用由低密度聚乙烯(LDPE)组成的绝缘件。实施例6以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正极改变为在电池的内侧使用由聚苯硫醚(PPS)组成的绝缘件。实施例7以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正极改变为在电池的内侧使用由聚苯硫醚(PPS)组成的绝缘件，和在电池的外侧使用由聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)组成的绝缘件。实施例8以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正极改变为在电池的内侧使用由聚苯硫醚(PPS)组成的绝缘件，和在电池的外侧使用由聚丙烯(PP)组成的绝缘件。实施例9以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正极改变为在电池的内侧使用由聚苯硫醚(PPS)组成的绝缘件，和在电池的外侧使用由高密度聚乙烯(HDPE)组成的绝缘件。实施例10以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正才及改变为在电池的内侧使用由聚苯硫醚(PPS)组成的绝缘件，和在电池的外侧使用由低密度聚乙烯(LDPE)组成的绝缘件。实施例11以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正^^及改变为在电池的内侧使用由聚萘二酸乙二醇酯(PEN)组成的绝缘件，和在电池的外侧使用由聚丙烯(PP)组成的绝缘件。实施例12以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正^L改变为在电池的内侧使用由聚萘二酸乙二醇酯(PEN)组成的绝缘件，和在电池的外侧使用由高密度聚乙烯(HDPE)组成的绝缘件。实施例13以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正才及改变为在电池的内侧使用由聚萘二酸乙二醇酯(PEN)组成的绝缘件，和在电池的外侧使用由低密度聚乙烯(LDPE)组成的绝缘件。实施例14以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正^l改变为在电池的内侧使用由聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)组成的绝缘件，和在电池的外侧使用由聚丙烯(PP)组成的绝缘件。以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正极改变为在电池的内侧使用由聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)组成的绝缘件，和在电池的外侧使用由高密度聚乙烯(HDPE)组成的绝缘件。实施例16以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正极改变为在电池的内侧使用由聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)组成的绝缘件，和在电池的外侧使用由低密度聚乙烯(LDPE)组成的绝缘件。实施例17以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正极改变为在电池的内侧使用由聚丙烯(PP)组成的绝缘件，和在电池的外侧使用由高密度聚乙烯(HDPE)组成的绝缘件。实施例18以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正极改变为在电池的内侧使用由聚丙烯(PP)组成的绝缘件，和在电池的外侧使用由低密度聚乙烯(LDPE)组成的绝缘件。实施例19以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正极改变为在电池的内侧使用由聚萘二酸乙二醇酯(PEN)组成的绝缘件，和在电池的外侧使用由聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)组成的绝缘件。只十比例1以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正极改变为在电池的内侧和外侧都使用由聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)组成的绝缘件。对比例2以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正极改变为在电池的内侧和外侧都使用由聚酰亚胺(PI)组成的绝缘件。只十比例3以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正极改变为在电池的内侧和外侧都使用由聚丙烯(PP)组成的绝缘件。乂十比例4以与实施例1基本相同的方式制备测试电池，不同之处在于将正极改变为在电池的内侧使用由聚丙烯(PP)组成的绝缘件，和在电池的外侧使用由聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)组成的绝缘件。电池变形评l介对于上面制备的每个测试电池，在0.5A的充电电流，进行恒流充电，然后当充电电压达到6.0V及时转换为恒压充电，当总充电时间为3小时停止充电。通过游标卡尺测量充电前后电池的厚度，从下式{(充电后的电池厚度-充电前的电池厚度)/充电前的电池厚度}xIOO确定电池的变形。电池温度的评价对于上面制备的每个测试电池，通过热电偶测量电池的表面温度。测量结果显示在下表2中。实施例中作为绝缘件材料的树脂熔点示于表l中。使用差示扫描量热计(DSC)测量树脂的熔点。在测量时，对于5mg的测量，基于容器的形状，切割0.1mm厚试样，并放置在测量装置中，然后使温度以10°C/min的速度升高，获得DSC曲线，并将DSC曲线上峰值熔点的顶部温度确定为熔点。在此时，使用体积与试样相同的oc-氧化铝粉末作为参比并放置在隔开的容器中。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>在表2中，温度差为负值是指置于电池的外侧的绝缘件熔点高于置于电池的内侧的绝缘件熔点。从结果可以看出，与在外侧和内侧使用相同绝缘件的对比例1-3以及置于电池的外侧的绝缘件熔点高于置于电池内侧的绝缘件炫点的对比例4相比，在置于电池的外侧的绝缘件熔点低于置于电池的内侧的绝缘件熔点的所有实施例1-19中，显著降低了电池的变形。在位于电池内侧和外侧的绝缘件的熔点差为20。C或更高的实施例1-18中的变形为在电池的外侧布置的绝缘件熔点比在电池的内侧布置的绝缘件熔点低12°C的实施例19中的变形的一半或更少。由此，很明显对于降低电池变形而言优选该范围。此外，在该范围内，电池温度低至120°C或更低，不易发生热失控。当位于电池内侧和外侧的绝缘件的熔点差为100。C或更高时，电池的变形有利地低于10%,因此该温度差是优选的。发现在几乎所有实施例中，电池温度^f氐于100°C并改善了安全性。发现，即使当熔点差小于100°C，通过在电池外侧的绝缘件中使用低密度聚乙烯(LDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)，电池的变形可以有利地低至10%,并且电池温度可以有利地〗氐至小于100。C。上面详细描述了本发明的一种实施方式，但是本发明并不限于上述实对于实施例，上述实施方式中涉及的值仅仅是示例性的，根据需要可以采用与上述值不同的值。本发明的电池结构不仅可以适用于用层压膜包封的平板电池，而且适用于具有螺旋巻绕结构的圓柱状电池、棱柱状电池等等。此外，在电池壳中可以使用任意材料。在本发明中，电池外侧的短路确保快于电池的其它部分，因此在难以除去放热的电池内侧不易发生短路。由此，可以防止电池的异常热量产生以及电池组的变形。权利要求1.一种螺旋卷绕非水电解质二次电池，包括堆叠电极组件，其包括正极、负极和置于正极和负极之间的隔板，所述正极包括形成在正极集电体至少一面上的正极活性物质层，所述负极包括形成在负极集电体至少一面上的负极活性物质层，正极、负极和隔板螺旋卷绕在一起，其中所述堆叠电极组件具有分别布置在卷绕开始端和卷绕末端的第一集电体面对区和第二集电体面对区，其中在所述第一集电体面对区和第二集电体面对区的每一个中，露出正极集电体的正极集电体暴露部分和露出负极集电体的负极集电体暴露部分彼此通过所述隔板面对，其中所述正极集电体暴露部分或负极集电体暴露部分的至少之一在卷绕开始端的第一集电体面对区中具有形成在所述暴露部分上的第一绝缘件，其中所述正极集电体暴露部分或负极集电体暴露部分的至少之一在卷绕末端的第二集电体面对区中具有形成在所述暴露部分上的第二绝缘件，和其中所述第二绝缘件的熔点低于所述第一绝缘件的熔点。2.权利要求1的螺旋巻绕非水电解质二次电池，其中所述第一绝缘件的熔点和第二绝缘件的熔点之差为20°C或更高。3.权利要求2的螺旋巻绕非水电解质二次电池，其中所述第一绝缘件由选自聚丙烯树脂、聚对苯二曱酸乙二醇酯树脂、聚萘二酸乙二醇酯树脂、聚苯硫醚树脂和聚酰亚胺树脂的材料形成。4.权利要求2的螺旋巻绕非水电解质二次电池，其中所述第二绝缘件由选自低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚对苯二曱酸乙二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂和聚苯硫醚树脂的材料形成。5.权利要求2的螺旋巻绕非水电解质二次电池，其中所述第一绝缘件的熔点和第二绝缘件的熔点之差为100。C或更高。6.权利要求1的螺旋巻绕非水电解质二次电池，其中在正极的巻绕开始端，在正极集电体暴露部分的两面形成所述第一绝缘件，和在正极的巻绕末端，在正极集电体暴露部分的两面形成所述第二绝缘件。7.权利要求1的螺旋巻绕非水电解质二次电池，其中在负极中没有形成所述第一绝缘件和第二绝缘件。8.权利要求1的螺旋巻绕非水电解质二次电池，其中形成所述第一绝缘件和第二绝缘件，使得正极集电体暴露部分和负极集电体暴露部分不是仅仅通过隔板彼此面对。9.权利要求1的螺旋巻绕非水电解质二次电池，其中在负极的两面形成所述第一绝缘件和第二绝缘件。10.权利要求1的螺旋巻绕非水电解质二次电池，其中在正极和负极各自上单独形成所述第一绝缘件和第二绝缘件。11.权利要求1的螺旋巻绕非水电解质二次电池，其中在正极上形成所述第一绝缘件，和在负极上形成所述第二绝缘件。全文摘要本申请披露了一种包括堆叠的电极组件的螺旋卷绕非水电解质二次电池。堆叠电极组件具有分别布置在卷绕开始端和卷绕末端的第一集电体面对区和第二集电体面对区。在第一集电体面对区和第二集电体面对区的每一个中，正极集电体暴露部分和负极集电体暴露部分通过隔板彼此面对。正极集电体暴露部分或负极集电体暴露部分的至少之一在卷绕开始端在第一集电体面对区中具有形成在所述暴露部分上的第一绝缘件。正极集电体暴露部分或负极集电体暴露部分的至少之一在卷绕末端在第二集电体面对区中具有形成在所述暴露部分上的第二绝缘件。第二绝缘件的熔点低于第一绝缘件的熔点。文档编号H01M10/36GK101304103SQ20081008877公开日2008年11月12日申请日期2008年5月7日优先权日2007年5月7日发明者町田昌纪申请人:索尼株式会社