二次电池用电极群与使用其的二次电池的制作方法

专利名称：二次电池用电极群与使用其的二次电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种以锂离子电池为代表的非水系二次电池所使用的电极群及使用 其的非水性二次电池。
背景技术：
近年来，作为便携电子设备的电源而被广泛应用的锂离子二次电池在负极使用可 吸藏和放出锂的炭质材料等并在正极使用LiCo02等过渡金属与锂的复合氧化物作为活性 物质，从而，实现在高电位高放电容量的非水系二次电池。但是，随着近年来电子设备和通 信设备的多功能化和小型、轻薄化，人们期望高容量化的锂离子二次电池的出现。
但是，随着高容量化的推进，在正极板和负极板发生内部短路时，电池内部会有温 度急剧上升的危险，因此，在大型·高输出二次电池中，对抑制温度激增等提高安全性的要 求特别高。
特别是，在卷绕成扁平状的电极群被收纳在方形电池盒的电池中，由于位于电极 群的长度方向两侧的弯曲部的曲率半径小，因此，当构成电极群时，通过在曲率半径小的弯 曲部对电极板施加大的应力，存在合剂层脱落，或者电极板断裂的危险。另外，当电极板伴 随着电池的充放电而膨胀收缩时，施加在电极板上的应力可能使电极板受挫变形而断裂。 当发生这样的电极板的断裂时，断裂的电极板戳破隔膜，存在正极板和负极板内部短路的 危险。另外，即使在收纳圆筒状电极群的圆筒形电池里，也有可能在位于电极群的开始卷绕 侧的曲率半径小的部位出现类似问题。
作为抑制电极板断裂的方法，在专利文献1中，如图16所示的那样，记载了通过多 个凹部93将设置于集电体91的一个面的合剂层92分割为合剂层单位92U并构成电极板 90的方法。
另外，在专利文献2中，记载了用比形成于集电体的外周侧的合剂层柔软性高的 材料形成在集电体的内周侧形成的合剂层的方法。
专利文献1 日本特开2002-343340号公报
专利文献2 日本特开2007-103^3号公报
但是，在专利文献1中，虽然在使电极板变柔软这一点上有效果，但在应用到卷绕 成扁平状的电极群时，在位于电极群的长度方向两侧的曲率半径小的弯曲部没有形成凹部 93，难以在内周侧和外周侧双方吸收施加在曲率半径小的位置的弯曲应力。
另外，在专利文献2中，虽然能缓和与电池充放电相伴随的电极板的膨胀收缩所 引起的应力，具有防止电极板断裂的效果，但是，需要在集电体上形成两种合剂层，因此，制 作电极板的程序变得复杂。发明内容
本发明是鉴于以上问题点而做出的，目的在于提供一种可靠性、安全性高的二次 电池用电极群，该二次电池用电极群可以缓和在构成电极群时所施加的应力或伴随着充放电时电极板的膨胀收缩的应力，防止电极板断裂等。
本发明的二次电池用电极群由在正极集电体上形成正极合剂层的正极板和在负 极集电体上形成负极合剂层的负极板隔着隔膜卷绕而成，其特征在于，电极群形成为扁平 状，正极板和负极板中至少一方的极板，在位于电极群长径方向的端部的弯曲部具有未涂 敷部，该未涂敷部在集电体上未形成合剂层。
在一优选实施方式中，优选上述未涂敷部至少形成在集电体的两面中、电极群的 内周侧的面。
在一优选实施方式中，上述未涂敷部未涂敷部在集电体的两面形成，在电极群的 内周侧的面形成上的未涂敷部与在电极群的外周侧的面上形成的未涂敷部相比，宽度形成得宽。
在一优选实施方式中，形成上述未涂敷部的集电体表面上形成有多孔性绝缘层。
在一优选实施方式中，代替上述未涂敷部，形成有合剂层厚度薄的薄壁部。
在一优选实施方式中，上述未涂敷部在集电体的两面形成，在集电体的一个面上 形成的未涂敷部与在集电体的另一个面上形成的未涂敷部错开相位地形成。
在一优选实施方式中，上述电极群形成为圆筒状而不是扁平状，上述未涂敷部形 成在位于圆筒状电极群的卷绕开始侧的曲率半径小的部位，而不是形成在位于扁平状电极 群长径方向的端部的弯曲部。
在一优选实施方式中，上述电极群由正极板和负极板隔着隔膜而层叠成弯折状的 电极群构成，而不是由卷绕的电极群构成。
本发明的二次电池是将具有正极板、负极板和隔膜的电极群与电解液一同收纳于 电池盒内，电极群由上述所记载的二次电池用电极群构成。
发明的效果
根据本发明，可以缓和构成电极群时所施加的应力或充放电时与电极板膨胀收缩 相伴的应力，并可防止电极板的断裂和受挫变形，因此，可以实现可靠性和安全性较高的二 次电池用电极群。


图1(a)是表示本发明第一实施方式的电极群的结构的截面图。(b)是它的局部放 大图。(c)是表示形成电极群前的正极板、负极板和隔膜的结构的截面图。
图2是表示本发明的第1实施方式的正极板、负极板和隔膜的结构的截面图。
图3是表示本发明的第1实施方式的正极板、负极板和隔膜的结构的截面图。
图4是表示本发明的第1实施方式的正极板、负极板和隔膜的结构的截面图。
图5是表示本发明的第1实施方式的正极板、负极板和隔膜的结构的截面图。
图6是表示本发明第1实施方式的正极板、负极板和隔膜的结构的截面图。
图7是表示本发明的第1实施方式的正极板、负极板和隔膜的结构的截面图。
图8是表示本发明第1实施方式的正极板、负极板和隔膜的结构的截面图。
图9(a)是表示本发明的第2实施方式的电极群的结构的截面图，(b)是其局部放 大图，(c)是电极群形成前的正极板、负极板和隔膜的结构的截面图。
图10是表示本发明的第2实施方式的正极板、负极板和隔膜的结构的截面图。4
图11是表示本发明的第2实施方式的正极板、负极板和隔膜的结构的截面图。
图12是表示本发明的第2实施方式的正极板、负极板和隔膜的结构的截面图。
图13是表示本发明的第2实施方式的正极板、负极板和隔膜的结构的截面图。
图14是表示本发明的第2实施方式的正极板、负极板和隔膜的结构的截面图。
图15是表示具有本发明的实施方式的电极群的二次电池的结构的附图。
图16是表示以往的电极板结的结构的截面图。
符号说明
4电极群
6a,6b 多孔性绝缘层
11正极集电体
1加、12b正极合剂层
13a、13b正极合剂层的未涂敷部
14正极板
21负极集电体
2加、2 负极合剂层
23a,23b负极合剂层的未涂敷部
24负极板
30方形二次
31隔膜
32正极引线
33负极引线
36电池盒
37绝缘板
38封口板
39垫圈
40端子
41封栓口
42封栓具体实施方式
以下，参考图示对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明不仅限于以下的实施 方式。此外，在不超出本发明具有效果的范围内可进行适当变更。并且，可以与其他实施方 式进行组合。
(第1实施方式)
图1(a)是示意地表示本发明的第1实施方式的二次电池用电极群的结构的截面 图。图1(b)是将位于形成为扁平状的电极群的长度方向端部的弯曲部附近放大表示的局 部截面图。图1(c)是表示电极群形成前的正极板、负极板和隔膜的结构的截面图。
如图1(a) (c)所示，经由隔膜31，将在正极集电体11上形成正极合剂层12a、 12b的正极板14以及在负极集电体21上形成负极合剂层22a、22b的负极板M卷绕，形成5扁平状的电极群4。而且，负极板M在位于电极群4的长度方向的端部的弯曲部具有未涂 敷部23a和23b，该未涂敷部23a和2 在负极集电体21上未形成负极合剂层22a、22b。
通过这样的结构，在曲率半径小的弯曲部，能够抑制在卷绕电极板14、24时发生 的合剂层的割裂或剥落所引起的合剂层的脱落，而且，还可缓和因电极板的厚度的内外周 差而引起的施加在电极板上的弯曲应力。由此，可以防止电极板的断裂和由此引起的内部 短路。
关于在位于电极群4的长度方向端部的弯曲部形成的未涂敷部23a、23b，如图 1(c)所示，负极板M和正极板14隔着隔膜31以不存在负极合剂层的未涂敷部23a、2!3b位 于处在电极群4的长度方向端部的弯曲部的方式卷绕成旋涡状，并且形成扁平状地成形即 可。上述未涂覆部23a、2!3b形成在上述负极板M上，具体为，在负极集电体21的表面，在 相对于长度方向垂直的方向的负极合剂层22a的一部分中形成不存在合剂层的部分23a， 并在背面，在负极合剂层22b的一部分中形成与表面同宽且同相位的不存在合剂层的部分 23b。
为形成不存在负极合剂层的未涂敷部23a、23b，可以使用利用金属型涂料机等间 歇涂敷的方法。即，通过将模的分流器内部的压力调整至负压，使从模前端部喷出的负极合 剂涂料停止，然后，再次放开压力，喷出负极合剂涂料，从而，能够形成不存在负极合剂层的 未涂敷部23a、23b。
另外，不存在负极合剂层的未涂敷部23a、2!3b形成于负极集电体21的长度方向的 至少一处以上即可。
而且，在上述实施方式中，虽然只在负极板M上形成了未涂敷部23a、23b，但也可 如图2所示，在正极板14上也形成不存在正极合剂层12a、12b的未涂敷部13a、13b。另外， 也可只在正极板14上形成未涂敷部。
不存在负极合剂层的未涂敷部23a、2!3b的形成模式不仅限于图1 (c)所示方式，还 可以是图3 图5所示的各种形成模式。
在图3中，只在负极集电体21的单面形成未涂敷部23a，在其他面上整面地形成负 极合剂层22b。通过在电极群4的内周侧的面形成未涂敷部23a，能够缓和施加在内周侧负 极合剂层22b的压缩应力。由此，能够更有效地防止压缩应力引起的合剂层的脱落与电极 板断裂。
图4是电极群4内周侧的面上形成的未涂敷部23a的宽度Wl形成得比在电极群4 的外周侧的面上形成的未涂敷部23b的宽度W2宽的装置。在电极群4的外周侧的负极合 剂层2 上施加拉伸应力，在内周侧的负极合剂层22b上施加压缩应力，但是，通过在内周 侧设置宽度大的未涂敷部23a，可以有效抑制因压缩应力引起的合剂层的脱落和电极板的 断裂。
图5是从电极群4开始卷绕处向着卷绕结束处，未涂敷部23a、23b的节距P1、P2、P3、…慢慢变长地形成的装置。卷绕开始侧的负极板M比卷绕结束侧的负极板M施加有更大的弯曲应力，但是，通过调整节距的长度，可以在位于电极群4的长度方向的端部的弯曲部可靠地形成未涂敷部23a、23b，可以更有效地抑制卷绕时合剂层的脱落和电极板的断 m农。
在这里，也可在形成未涂敷部的集电体表面形成多孔性绝缘层。例如，与图1(c)所示的未涂敷部23a、23b的形成模式相对，可以如图6所示，以覆盖负极合剂层22a、22b的 方式，在负极集电体21的表面形成多孔性绝缘层6a、6b。通过用多孔性绝缘层6a、6b保护 负极合剂层22a、22b，可以更有效地抑制卷绕时合剂层的脱落。
而且，与图1 (c)所示的未涂敷部23a、2!3b的形成模式相对，如图7所示，在不存在 负极合剂层的未涂敷部23a、23b的表面形成多孔性绝缘层6a、6b亦可。通过用多孔性绝缘 层6a、6b保护未涂敷部23a、23b，即使卷绕时电极板断裂，也可有效抑制内部短路的发生。
另外，多孔性绝缘层6a和6b例如可以通过如下方式形成，S卩，把由硅粉末、Al2O3 粉末等无机添加剂和聚偏氟乙烯(PVdF)等含结合剂的材料组成的涂料，用金属型涂料机 等涂在负极集电体21上。
如图1(c)中所示，如果在负极集电体21中设置不形成负极合剂层22a、22b的未 涂敷部23a、23b，则负极合剂层22a、22b的整体的量减少。
因此，为了进一步确保电池容量，如图8所示，可以在形成未涂敷部23a、23b的部 位，设置使负极合剂层22a、22b的厚度变薄的薄壁部。通过形成负极合剂层22a、22b的薄 壁部来代替未涂敷部23a、23b，能够抑制卷绕时合剂层的脱落和电极板的断裂，同时可抑制 电池容量的降低。
在这里，为了形成负极合剂层22a、22b的薄壁部，使金属型涂料机的分流器内部 降压，负极合剂涂料的喷出量减少，然后再次恢复原来的压力，使负极合剂涂料喷出，从而 形成负极合剂层22a、22b的薄壁部。
另外，通过使负极合剂层22a、22b的薄壁部的横截面以顶部形成弧状的方式形 成，可以更有效地抑制负极合剂层22a、22b的脱落。
(第2实施方式)
在第1实施方式中，通过在位于扁平状电极群的长度方向的端部的弯曲部设置在 集电体上不形成合剂层的未涂敷部，可以缓和电极群构成时施加的应力和伴随着充放电时 的电极板膨胀收缩的应力，具有抑制电极板的断裂等的效果，在为圆筒状电极群时，在电极 群的开始卷绕侧会产生曲率半径小的部位，因此，在该部位，通过设置没有形成合剂层的未 涂敷部，可以达到同样效果。
图9(a)是示意地表示本发明的第2实施方式的二次电池用电极群的结构的截面 图，图9(b)是将位于形成为圆筒状的电极群的卷绕开始侧的曲率半径小的部位的附近放 大的局部截面图，图9(c)是表示形成电极群前的带状的正极板、负极板和隔膜的结构的截 面图。另外，对于与第1实施方式具有同样的功能的构成要素以同一符号表示。
如图9 (a) (c)所示，经由隔膜31卷绕在正极集电体11上形成正极合剂层12a、 12b的正极板14以及在负极集电体21上形成正极合剂层22a、22b的负极板24，使电极群 4形成圆筒状。而且，正极板14在位于电极群4的开始卷绕侧的曲率半径小的部位具有在 正极集电体11上未形成正极合剂层12a的未涂敷部13a。
通过这样的结构，可以防止曲率半径小的部位在带状的电极板14J4卷绕时发生 的合剂层的脱落，而且，通过缓和了施加在电极板上的弯曲应力，所以，可以防止电极板的 断裂，并能够抑制由此引起的内部短路。
另外，在上述实施方式中，虽然只在正极集电体11的单面设置未涂敷部13a，但 是，也可以在正极集电体11的两面设置。另外，虽然只在正极板14设置未涂敷部13a，但是，也可在负极板M上设置未涂敷部。或者，也可只在负极板M上设置未涂敷部。
不存在正极合剂层的未涂敷部13a、1 的形成模式不仅限于图9 (c)所示模式，也 可使用图10 14所示的各种形成模式。
图10是表示不存在正极合剂层12a、12b的未涂敷部13a、13b在正极表面和背面 错开相位地形成的附图。由此，对于带状电极板的长度方向来说，可以更有效地发挥缓和与 正极板的膨胀收缩相伴随的应力的效果，可更有效地抑制电极板的断裂。
图11是表示在正极板14的长度方向上改变不存在正极合剂层12a、12b的未涂敷 部13a、13b的宽度而形成的附图，是表示从电极群的卷绕开始侧向着卷绕结束侧，顺次地 以宽度Wll < W12 < W13…的间隔形成的附图。由于不存在正极合剂层12a、12b的未涂敷 部13a、13b的宽度从开始卷绕侧向着卷绕结束侧增大，因此，在构成电极群4时，由于能够 缓和正极板14的卷绕开始侧和卷绕结束侧的曲率半径的差所引起的应力差，所以，能够抑 制正极板14的断裂和受挫变形，进而能够有效抑制由此引起的内部短路。
图12表示如下装置，S卩，以同相位形成的不存在正极合剂层12a、12b的未涂敷 部13a、13b的宽度从电极群的卷绕开始侧向着卷绕结束侧增大(Wll < W12 < W13···，W21<W22 < W23…)，并且电极群的内周侧的未涂敷部13a的宽度以比外周侧的未涂敷部1 的宽度大的方式(Wll >W21，W12 > W22，W13 >W23…)的方式形成。在卷绕并形成电极 群时，由于曲率半径的不同，会在正极板14的外周侧的正极合剂层1 上施加拉伸应力，并 在内周侧的负极合剂层12b上施加压缩应力，但是，通过在内周侧设置宽度大的未涂敷部 13a，可以更有效地缓和卷绕内侧和卷绕外侧的曲率半径的差所引起的应力差。
图13是表示在正极板表面和背面使形成不存在正极合剂层12a、12b的未涂敷部 13a、i;3b的节距发生变化而形成的附图，是使电极群的外周侧节距P21比内周侧的节距Pll 大(宽度相同)地形成的附图。在构成电极群时，在正极板14的外周侧正极合剂层1 上 施加有拉伸应力，在内周侧的正极合剂层12b上施加有压缩应力，但是，通过使外周侧节距 比内周侧的节距大，可以更加有效地缓和卷绕内侧和卷绕外侧的曲率半径的差所引起的应 力差。
图14中，对于使形成不存在正极合剂层12a、12b的未涂敷部13a、13b的节距，从 电极群卷绕开始侧向着卷绕结束侧，顺次地使节距的间隔增大(Pll < P12 < P13···，P21<P22 < P23…)，并且外周侧的节距比内周侧的节距大(P21 > Pll, P22 > P12，P23 > P13)。在构成电极群4时，由于曲率半径的不同，正极板14的卷绕开始侧相比卷绕结束侧 受到弯曲应力。但是，由于未涂敷部13a、13b的节距从卷绕开始侧向着卷绕结束侧增大，所 以，能够有效地缓和正极板14的卷绕开始侧和卷绕结束侧的曲率半径的差所引起的应力 差。
另外，在卷绕电极群时，由于曲率半径的不同，在正极板14的外周侧的正极合剂 层12a上施加有拉伸应力，在内周侧的正极合剂层12b上施加有压缩应力，但是，通过在内 周侧设置宽度大的未涂敷部13a，可以缓解卷绕内侧和卷绕外侧的曲率半径的差所引起的应力差。
图15是表示本实施方式的具有电极群的二次电池的结构的图。在这里，表示的是 具有形成为扁平状的电极群的方形二次电池的例子，但是，具有圆筒状的电极群的圆筒形 二次电池的作为电机群的基本结构也相同。
如图15所示，将复合锂氧化物作为活性物质的正极板14和将能保持锂的材料作 为活性物质的负极板M隔着隔膜31而卷绕成旋涡状，构成扁平状的电极群4。该电极群4 和绝缘板37共同收容在有底扁平形的电池盒36的内部，从电极群4上部导出的负极引线 33连接于端子40，该端子40在周边缘安装有垫圈39。接着，将正极引线32连接到封口板 38，然后，在电池盒36的开口部插入封口板38，沿电池盒36的开口部的外周，将封口板38 和电池盒36焊接并封口。然后，从封栓口 41向电池盒36中注入规定量的由非水溶剂构成 的电解液，之后，将封栓42焊接到封口板38上，由此，能够得到方形二次电池30。
以上通过合适的实施方式对本发明进行了说明，但是，以上所述并不是限定事项， 当然可以有很多改变。比如，在上述实施方式中，说明了将正极板和负极板隔着隔膜卷绕而 成的电极群，但是，也可以是将正极板和负极板隔着隔膜层叠成弯折状的电极群。
实施例
以下，利用实施例对本发明详细说明。
(实施例1)
(a)正极板的制作
将作为活性物质的100重量部的钴酸锂、作为导电材料的相对于100重量部的活 性物质为2重量部的乙炔黑、作为粘着材料的相对于100重量部的活性物质为2重量部的 聚偏氟乙烯和适量的N-甲基-2-吡咯烷酮共同混勻，制作正极合剂涂料。
然后，如图2所示，以如下方式制作正极板14 在厚度为15 μ m的铝箔构成的正极 集电体11的两面涂覆正极合剂涂料，以使相对于长度方向其宽度为5mm且不存在正极合剂 层的未涂覆部13a、13b以同相位且等节距地设置，干燥后，单面侧的正极合剂层12a、12b的 厚度分别为100 μ m。
另外，通过以使正极板14的总厚度成为165 μ m的方式对其加压，单面侧的正极合 剂层12a、12b的厚度分别成为75 μ m。之后，切缝加工为方形二次电池的规定的宽度，制作 成正极板14。
(b)负极板的制作
将作为活性物质的100重量部的人造石墨、作为粘着材料的相对于100重量部的 活性物质为2. 5重量部(换算成固体成分后为1个重量部)的苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶 粒子分散体(固体分成为40重量％ )、作为增粘剂的相对于100重量部的活性物质为1重 量部的羧甲基纤维素、以及适量的水一起进行搅拌，制作成负极合剂涂料。
然后，如图2所示，以如下方式制作负极板M 在厚度为10 μ m的铜箔的负极集电 体21的两面涂覆负极合剂涂料，以使相对于长度方向其宽度为5mm且不存在负极合剂层的 未涂覆部23a、23b以同相位且等节距地设置，干燥后，单面侧的正极合剂层22a、22b的厚度 分别为110 μ m。
另外，通过以使负极板M总厚度为180 μ m的方式对其进行加压，使单面侧的负极 合剂层22a、22b的厚度分别为85 μ m。然后，切缝加工为方形二次电池的规定宽度，制作成 负极板M。
(c)方形二次电池的制作
用以上做出的正极板14和负极板对，制作如图15所示的方形二次电池30。
具体来说，将正极板14和负极板M隔着厚度为20 μ m的聚乙烯微多孔膜的隔膜931，以负极的没有合剂层的部分23a、23b以及正极的没有合剂层的部分13a、i;3b位于曲率 半径小的位置的方式，向图2的A方向卷绕成旋涡状，并制成100个成形为扁平状的电极群4。
然后，从制作好的电极群4中抽出60个，和绝缘板37 —起收纳到有底扁平的电池 盒36的内部，之后，将从电极群4的上部导出的负极引线33连接到在边缘安装有绝缘垫圈 39的端子40上，接着，将从电极群4的上部导出的正极引线32连接于封口板38。之后，将 封口板38插入电池盒36的开口部，沿电池盒36开口部的外周焊接封口板38并封口。然 后，从封栓口 41向电池盒36中注入电解液，之后，将封栓42与封口板38焊接，制作出方形 二次电池30。
(实施例2)
用和实施例1同样的方法，制作出如图3所示的未设置不存在正极合剂层的未涂 敷部的正极板14。
另外，用和实施例1同样的方法，制作出如图3所示的只在负极集电体21的单面 设置未涂敷部23a的负极板24。此外，未涂敷部23a的宽度和实施例1相同，都为5mm。
使用如上述那样制作的正极板14和负极板M，用和实施例1同样的方法，制作出 如图15所示的方形二次电池30。
(实施例3)
用同实施例1同样的方法，制作出如图4所示的未设置不存在正极合剂层的未涂 敷部的正极板14。
另外，用和实施例1相同的方法，制作出图4所示的在负极集电体21的两面都设 置有未涂敷部23a、23b的负极板M。此外，未涂敷部23a的宽度是5mm，未涂敷部23b的宽 度是3mmο
用如上述那样制作的正极板14和负极板M，通过与实施例1同样的方法，制作出 如图15所示的方形二次电池30。
(实施例4)
用和实施例1同样的方法，制作出如图5所示的未设置不存在正极合剂层的未涂 敷部的正极板14。
另外，用和实施例1相同的方法，制作出图5所示的负极集电体21两面都设置有 未涂敷部23a、23b的负极板M。此外，未涂敷部23a、23b的宽度为5mm，从电极群4的卷绕 开始侧向着卷绕结束侧，未涂敷部23a、23b的节距P1、P2、P3为20mm，30mm，40mm。
利用如上述那样制作的正极板14和负极板M，通过与实施例1同样的方法，制作 出如图15所示的方形二次电池30。
(实施例5)
用和实施例1同样的方法，制作出如图6所示的未设置不存在正极合剂层的未涂 敷部的正极板14。
另外，用和实施例1相同的方法，制作出图6所示的负极集电体21两面都设置有 未涂敷部23a、23b的负极板对。此外，未涂敷部23a、23b的宽度为5mm。而且，为了覆盖负 极合剂层22a、22b，在负极集电体21的两面涂敷多孔性绝缘层的涂料并干燥，形成多孔性 绝缘层6a、6b。多孔性绝缘层的涂料是将100重量部的平均粒径为1. 0 μ m的硅粉末、相对于100重量部的硅粉末为10重量部的聚偏氟乙烯与适量的N-甲基-2-吡咯烷酮混合而制 成。
利用如上述那样制作的正极板14和负极板M，通过和实施例1同样的方法，制作 出如图15所示的方形二次电池30。
(实施例6)
用和实施例1同样的方法，制作出如图7所示的未设置不存在正极合剂层的未涂 敷部的正极板14。
另外，用和实施例1相同的方法，制作出图7所示的在负极集电体21两面都设置 有未涂敷部23a、23b的负极板M。此外，未涂敷部23a、23b的宽度为5mm。另外，在未涂敷 部23a、23b的表面形成由与实施例5相同的材料组成的多孔性绝缘层6a、6b。
使用如上述那样制作的正极板14和负极板M，通过与实施例1相同的方法，制作 出如图15所示的方形二次电池30。
(比较例1)
用和实施例1同样的方法，制作出没有设置未涂敷部的正极板14和负极板M，使 用它们并采用和实施例1同样的方法，制作出如图15所示的方形二次电池30。
表1是表示上述实施例1 6和比较例1的结构的表。
表1
没有合剂层的 部分包含没有合剂 层的部分的电 极板在电极板的表 面和背面没有 合剂层的部分 的宽度卷绕开始处和 卷绕结束处的 没有合剂层的 部分的节距差多孔质绝缘层实施例1两面正极板和负极 板相同宽度相同节距无实施例2单面负极板相同宽度相同节距无实施例3两面负极板内周侧 > 外周 侧相同节距无实施例4两面负极板相同宽度不同节距无实施例5两面负极板相同宽度相同节距合剂层实施例6两面负极板相同宽度相同节距没有合剂层的 部分比较例1无无--无
对于上述各实施例和比较例，进行以下评价。
(卷绕后的电极板的断裂和合剂层的脱落)
从在上述各实施例和比较例中分别制作的100个电极群4中抽出40个，将电极群 4解体，观察有无电极板的断裂或合剂层的脱落。
(循环特性评价)
从在上述各实施例和比较例中分别制作的60个方形二次电池中抽出30个，观察 反复充放电500个循环时的与初期容量相对的容量维持率。在反复500个循环后，将电极 群解体，观察有无电极板的断裂或合剂层的脱落。11
(掉落实验)
从在上述各实施例和比较例中分别制作的60个方形二次电池中抽出30个，在上 限电压4. 2V、电流2A的条件下充电2小时，之后，使之从1. 5m的高处落到混凝土面上，对方 形二次电池30的六个面各进行10次掉落实验，在室温25°C下测定10个发热温度，求出10 个的平均值。
(圆棒压坏实验)
将上述方形二次电池在上限电压4. 2V、电流2A的条件下充电2小时，之后，在使电 池休眠的状态下，相对长度方向在垂直方向上，用直径IOmm的圆棒进行压坏实验，在室温 25°C下测定10个发热温度，求出10个的平均值。
(加热实验)
将上述方形二次电池在上限电压4. 2V、电流2A的条件下充电2小时，之后，将电池 插入恒温层，从常温开始，在5°C /分钟的条件下将恒温层的温度升至150°C，测定此时的电 池发热温度，求出10个的平均值。
表2是上述评价结果的表示。
表2
权利要求
1.一种二次电池用电极群，由在正极集电体上形成正极合剂层的正极板和在负极集电 体上形成负极合剂层的负极板隔着隔膜卷绕而成，其特征在于，上述电极群形成为扁平状，上述正极板和上述负极板中至少一方的极板，在位于上述电极群长径方向的端部的弯 曲部具有未涂敷部，该未涂敷部在上述集电体上未形成上述合剂层。
2.如权利要求1所述的二次电池用电极群，其特征在于，上述未涂敷部至少形成在上 述集电体的两面中、上述电极群的内周侧的面。
3.如权利要求1所述的二次电池用电极群，其特征在于，上述未涂敷部在上述集电体 的两面形成，在上述电极群的内周侧的面形成上的未涂敷部与在上述电极群的外周侧的面 形成上的未涂敷部相比，宽度形成得宽。
4.如权利要求1所述的二次电池用电极群，其特征在于，在形成上述未涂敷部的上述 集电体的表面，形成有多孔性绝缘层。
5.如权利要求1所述的二次电池用电极群，其特征在于，代替上述未涂敷部，形成有上 述合剂层厚度薄的薄壁部。
6.如权利要求1所述的二次电池用电极群，其特征在于，上述未涂敷部在上述集电体 的两面形成，在上述集电体的一个面上形成的未涂敷部与在上述集电体的另一个面上形成 的未涂敷部错开相位地形成。
7.如权利要求1所述的二次电池用电极群，其特征在于，上述电极群形成为圆筒状而 不是扁平状，上述未涂敷部形成在位于上述圆筒状电极群的卷绕开始侧的曲率半径小的部位，而不 是形成在位于上述扁平状电极群长径方向的端部的弯曲部。
8.如权利要求1所述的二次电池用电极群，其特征在于，上述电极群由上述正极板和 负极板隔着隔膜而层叠成弯折状的电极群构成，而不是由卷绕的电极群构成。
9.一种二次电池，将具有正极板、负极板和隔膜的电极群与电解液一同收纳于电池盒 内，其特征在于，上述电极群由权利要求1 8中任意一项所述的二次电池用电极群构成。
全文摘要
一种二次电池用电极群(4)，由在正极集电体(11)上形成正极合剂层(12a、12b)的正极板(14)和在负极集电体(21)上形成负极合剂层(22a、22b)的负极板(24)隔着隔膜(31)卷绕而形成为扁平状，正极板(14)和负极板(24)中至少一方的极板，在位于电极群(4)长径方向的端部的弯曲部具有未涂敷部(13a、13b、23a、23b)，该未涂敷部在集电体(11、21)上未形成合剂层(12a、12b、22a、22b)。
文档编号H01M4/02GK102037584SQ20098011822
公开日2011年4月27日 申请日期2009年4月16日 优先权日2008年5月22日
发明者加藤诚一, 末次大辅, 金田真由美 申请人:松下电器产业株式会社