非水电解质电池的制作方法

专利名称：非水电解质电池的制作方法
非水电解质电池
背景技术：
本公开涉及一种非水电解质电池，具体地，涉及一种引出电流的电极引线连接到正电极和负电极的非水电解质电池。近年来，诸如集成相机的VTR(录像机)、蜂窝电话和笔记本PC这样的便携电子装置被广泛使用，并且人们试图减轻这种装置的重量。为了提高作为关键设备的能量密度，积极研发作为这种电子装置的便携式电源的电池，尤其是二次电池。这些电池里，与相关技术中作为水电解质溶液二次电池的铅电池和镍镉电池相比，在诸如锂离子电池之类的非水电解质电池中能获得大的能量密度，因此人们在各方面对非水电解质电池的发展做了检讨。通常，锂离子电池包括通过将正电极活性材料层形成在带状集电器的两个表面上而获得的正电极，以及通过将负电极活性材料形成在带状集电器的两个表面上而获得的负电极，正电极和负电极层叠，分隔件夹在正电极和负电极之间，或者锂离子电池包括通过多次卷绕该层叠体而获得的电池设备。引出电流的电极引线分别连接到电极，包括正电极和负电极。电极引线的连接通过对设置于电极的集电器的暴露部分进行超声焊接等而实现。 另外，与日本未审查专利申请公开No. 2008-210617类似，在制造中用相对难的方法，例如沉积法和热喷涂法形成负电极图样的情况下，公开了一种电极引线与电极一起被填塞，并被连接到电极的方法。但是，在这样的电池设备中，在从外部对电池施加冲击或者电池被压缩的情况下， 在电池因充电和放电而膨胀的情况下等，需要考虑电极引线可能对相邻的分隔件造成损伤。具体地，电极引线的端部的角部会更容易对分隔件造成损伤。当电极引线对分隔件造成损伤时，正电极和负电极短路，这导致不正常的发热或电池特性的下降，或导致电极断裂。另外，因电极断裂而在电极引线端部内产生毛刺，在这种情况下，分隔件会更容易受到损伤。尤其是，在包括采用含硅(Si)或锡(Sn)作为主成分的合金基活性材料的电极的电池设备内，会相当显著地发生因例如充电和放电而造成的活性材料层膨胀和收缩，充电和放电期间电池内压力增加，因此应力集中在电极引线的端部上。因此，电极引线的端部会易于对分隔件造成损伤。在电极引线位于正电极和负电极的相对平面之间的电极设备构造中，这种问题会更易于发生。另外，对于卷绕型电池设备，在电极引线位于电池设备最外部的情况下，伴随电极活性材料膨胀和收缩而出现的电极引线边缘上的应力会使电极引线所连接的集电器变形。 变形的集电器会对分隔件造成损伤。

发明内容
本公开的做出是考虑到上述问题，并且希望通过抑制分隔件内的应力集中在电极引线端部上而获得高稳定非水电解质电池，其中该应力是造成损伤的原因。根据本公开的实施例，提供一种非水电解质电池，其包括带状的第一电极；带状的第二电极；布置成以这样的方式延伸的第一电极引线与所述第一电极叠置的一端部侧在第一电极的短边附近连接到所述第一电极，另一端侧从所述第一电极的一侧边缘突出； 布置成以这样的方式延伸的第二电极引线与所述第二电极叠置的一端侧在第二电极的短边附近连接到所述第二电极，另一端侧从所述第二电极的一侧边缘突出；带状的分隔件，其位于所述第一电极与所述第二电极之间，并且其外部尺寸比所述第一电极和所述第二电极二者的外部尺寸都大；以及非水电解质，其中层叠电极体在纵向上卷绕，所述第一电极引线所连接的一端设为初始端，并获得卷绕电极体，其中所述层叠电极体由所述第一电极和所述第二电极隔着所述分隔件层叠而获得，所述层叠使得所述第二电极引线位于所述第二电极的不与所述第一电极引线所连接的所述第一电极的一端部相对的另一端部，相对于所述层叠电极体，所述第二电极和所述第二电极引线彼此连接，使得所述第二电极引线的连接到所述第二电极的电极连接侧一端位于与所述第一电极或所述第二电极相对的位置，或者既不与所述第一电极也不与所述第二电极相对的位置，并且所述卷绕电极体容纳在电池外体内，所述电池外体将所述卷绕电极体与所述非水电解质一起覆盖并密封。根据本公开另一实施例，提供一种水电解质电池，包括多片矩形的第一电极；多片矩形的第二电极；布置成以这样的方式延伸的多个第一电极引线与所述第一电极的每一个叠置的一端侧在第一电极的短边附近连接到所述第一电极的每一个，另一端侧从所述第一电极的每一个的一侧边缘突出；布置成以这样的方式延伸的多个第二电极引线与所述第二电极的每一个叠置的一端侧在第二电极的短边附近连接到所述第二电极的每一个， 另一端侧从所述第二电极的每一个的一侧边缘突出；一片或多片矩形的分隔件，其位于所述第一电极的每一个与所述第二电极的每一个之间，并且其外部尺寸比所述第一电极和所述第二电极二者的外部尺寸都大；以及非水电解质，其中所述第一电极的每一个和所述第二电极的每一个层叠，所述分隔件的每一个夹在其间，所述层叠使得所述第二电极引线和所述第一电极引线不彼此相对，由此获得层叠电极体，相对于所述层叠电极体，所述第二电极的每一个和所述第二电极引线的每一个彼此连接，使得所述第二电极引线连接到所述第二电极之一的电极连接侧一端位于与所述第一电极之一或所述第二电极之一相对的位置， 或者既不与所述第一电极也不与所述第二电极相对的位置，并且所述层叠电极体容纳在电池外体内，所述电池外体将所述层叠电极体与所述非水电解质一起覆盖并密封。另外，在本公开的实施例中，第二电极引线的第二电极连接侧端部的边缘可接受倒角。对于该倒角处理，可进行C倒角或R倒角中的至少一者。另外，所述第二电极引线的至少所述第二电极连接侧端部的主表面形状可具有R形或钝角。另外，在实施例中，例如第一电极和第二电极可为正电极和负电极。另外，在本公开的前一实施例中，可在调整设置于所述卷绕电极体外圆周侧的电极引线的端部位置之后进行连接，其中所述位置被调整到与所述第一电极或所述第二电极相对的位置，或者既不与所述第一电极也不与所述第二电极相对的位置。因此，应力难以施加到在电极膨胀时容易被施加应力的卷绕外圆周侧的电极引线的所述端部，使得可防止分隔件损伤。另外，在本公开的后一实施例中，可在调整每个电极引线的、连接到组成所述层叠电极体的每个负电极的端部位置之后进行连接，其中所述位置被调整到与所述第一电极或所述第二电极相对的位置，或者既不与所述第一电极也不与所述第二电极相反的位置。因此，电极膨胀时应力难以施加到每个电极引线的所述端部，使得可防止分隔件损伤。
根据本公开的实施例，抑制了分隔件的损伤，抑制了正电极与负电极之间的短路， 使得能够实现更高水准的安全性。


图1是示出根据本公开实施例的圆柱形非水电解质电池的第一构造例的剖视图；图2A和2B是示出用在根据本公开实施例的圆柱形非水电解质电池内的正电极和负电极的第一构造例的透视图；图3是示出用在根据本公开实施例的柱型非水电解质电池内的层叠电极体的第一构造例的透视图；图4A和4B是示出根据本公开实施例的负电极和负电极引线的连接位置的示意图；图5A和5B是示出根据本公开实施例的负电极引线的第一构造例的剖视图；图6A和6B是示出根据本公开实施例的采用图5A和5B中所示的负电极引线的情况下的第一构造例的剖视图；图7A和7B是示出根据本公开实施例的负电极引线的第一构造例的剖视图；图8是示出根据本公开实施例的负电极引线的第一构造例的剖视图；图9是示出根据本公开实施例的负电极和负电极引线的另一连接方法的透视图；图IOA和IOB是示出图9所示的负电极和负电极引线的俯视图和剖视图。图11A、11B、11C和IlD是示出根据本公开第四实施例的非水电解质电池的第一构造例的透视图和剖视图；图12A和12B是示出用在根据本公开第四实施例的非水电解质电池内的正电极和负电极的第一构造例的透视图；图13A和13B是示出根据本公开第四实施例的层叠电极体的第一构造例的透视图；图14示出用在根据本公开第四实施例的非水电解质电池内的外部材料的构造的剖视图；图15是示出根据本公开第五实施例的方型非水电解质电池的第一构造例的透视图；图16A到16D是示出本公开例子的俯视图；以及图17是示出本公开例子的剖视图。
具体实施例方式从下文起，将参照

本公开实施例。另外，将按以下顺序进行说明。1.第一实施例(电极引线端部位置进行调整和电极引线边缘进行处理的例子)2.第二实施例(电极引线端部被涂覆的例子)3.第三实施例(采用另一电极引线连接方法的例子)1.第一实施例1-1.非水电解质电池的整体构造图1示出锂离子二次电池的剖视图，这是根据本公开实施例的非水电解质电池1的一个例子。该电池具有圆柱形形状，并包括卷绕电极体20，所述卷绕电极体20在近似空心柱形的电池壳体11内通过卷绕带状正电极21和带状负电极22而形成，其中分隔件23 与非水电解质溶液(未示出)一起夹在正电极21和负电极22之间。电池壳体11由例如镀镍钢形成，电池壳体11的一个端部被封闭，另一端部开放。在电池壳体11的内部，放置正交于卷绕圆周表面的一对绝缘板18a和18b，使得卷绕电极体20夹在绝缘板18a和18b 之间。可例举如铁(Fe)、镍(Ni)、不锈钢(SUS)、铝(Al)或钛(Ti)等作为电池壳体11的材料。为防止电池壳体11随着电池的充电和放电因电化学非水电解质溶液而受到腐蚀，例如镍等可镀在电池壳体11上。在电池壳体11的开放端，作为正电极引线板的电池盖12，设置在电池盖12内侧的安全阀机构和PTC(正温度系数)元件14以通过绝缘密封垫圈15填塞(caulk)的方式被安装。电池盖12由例如与电池壳体11相同的材料形成，并具有开口部分，电池内部产生的气体通过所述开口部分排出。在安装阀机构内，安全阀13、盘保持器16和屏蔽盘17以这个顺序彼此相叠置。安全阀13的突出部13a通过副盘19连接到从卷绕电极体20突出的正电极引线25，所述副盘19的位置覆盖在屏蔽盘17中央部形成的孔部17a。当安全阀13 和正电极引线25通过副盘19彼此连接时，可防止安全阀13逆转时正电极引线25被从孔部17a拉出。另外，安全阀机构通过PTC元件14电连接到电池盖12。在安全阀机构内，当因为电池内部短路或来自电池外部的加热，电池内部压力到预定值或更高时，安全阀13逆转，由此突出部13a、电池盖12和卷绕电极体20断开电连接。 艮口，当安全阀13逆转时，正电极引线25被屏蔽盘17施压，使得安全阀13与正电极引线25 之间的连接被松开。盘保持器16由绝缘材料形成，当安全阀13逆转时，安全阀13和屏蔽盘17被绝缘。另外，在电池内部还产生气体的情况下，电池内部压力因而进一步增加，安全阀13 的一部分破裂，气体排出到电池盖12侧。另外，例如，多个气体排出孔17b设置在屏蔽盘17的孔部17a外围，使得在从卷绕电极体20产生气体的情况下，气体被有效地排出到电池盖12侧。当温度升高时，PTC元件14的阻值升高，由此电池盖12与卷绕电极体20被断开电连接。因此，电流受阻，从而防止因过度的电流而产生不正常的热。绝缘密封垫圈15由例如绝缘材料形成，浙青被涂敷在绝缘密封垫圈15的表面上。容纳在非水电解质电池内的卷绕电极体20绕中心销27卷绕。正电极引线25和负电极引线26分别连接到卷绕电极体20的正电极21和负电极22。正电极引线25焊接到安全阀13并电连接到电池盖12，负电极引线26被焊接到电池壳体11并电连接到电池壳体 11。1-2.层叠电极体内的电极引线的连接位置说明层叠电极体内的电极引线的连接位置时，将说明形成层叠电极体的正电极 21、负电极22和分隔件23的结构。正电极如图2A所示，在正电极21内，正电极活性材料层21B分别形成在带状的正电极集电器21A的两个表面上。正电极集电器21A由例如厚度5到50 μ m的金属性箔形成，例如铝(Al)箔、镍(Ni)箔和不锈钢(SUS)箔。一部分正电极集电器21A暴露，由金属性材料， 例如铝(Al)形成的正电极引线25连接到正电极集电器21A的暴露部分，如下所述。正电极引线25通过例如超声焊接或电阻焊接等连接到正电极集电器21A。另外，正电极引线25 的材料不限于金属性材料，只要材料能在正电极21与电池盖12之间实现传导，并在电池内部稳定，可采用任意材料。另外，优选地正电极引线25的维氏硬度(Vickers hardness)Hv 在40到200的范围内。当维氏硬度Hv设置在这一范围时，引线体具有适当的硬度，并增强可操纵性。另外，由于维氏硬度Hv不太高，会难以产生短路。负电极如图2B所示，在负电极22内，负电极活性材料层22B分别形成在带状的负电极集电器22A的两个表面上。负电极集电器22A由金属性箔形成，例如铜箔、镍箔和不锈钢箔。 负电极集电器22A的厚度是例如5到50 μ m。一部分负电极集电器22A暴露，由金属材料例如镍(Ni)形成的负电极引线沈连接到负电极集电器22A的暴露部分，如下所述。负电极引线沈通过例如超声焊接或电阻焊接等连接到负电极集电器22k。负电极引线沈的材料不限于金属性材料，只要材料能在负电极22与电池壳体11之间实现传导，并在电池内部稳定，可采用任意材料。另外，优选地负电极引线26的维氏硬度Hv在40到200的范围内。 当维氏硬度Hv设置在这一范围时，引线体具有适当的硬度，并增强可操纵性。另外，由于维氏硬度Hv不太高，会难以产生短路另外，在本公开的实施例中，如图1所示，将对如下构造进行说明，其中负电极22 的横向宽度大于正电极21的横向宽度，负电极22在纵向上的两个表面相对正电极21在纵向上的两个表面都位于卷绕电极平面内的外侧。分隔件分隔件23将正电极21与负电极22绝缘。分隔件23具有微孔，由此保持非水电解质并在充电和放电时允许离子而从中通过。分隔件23在纵向和横向上的尺寸大于正电极21和负电极22在纵向和横向上的尺寸。因此，正电极21和负电极22被绝缘。层叠电极体如图3所述，上述正电极21和负电极22形成层叠电极体24，其中正电极21、分隔件23、负电极22和分隔件23以该顺序层叠。在层叠电极体M内，其中一个正电极活性材料层21B与其中一个负电极活性材料层22B在分隔件23夹在其间的情况下彼此相对。在第一实施例中，图3中左侧的正电极引线25所连接的层叠电极体M的端部被设为卷绕初始端部，图3中右侧负电极引线沈所连接的层叠电极体M的端部被设为卷绕末端部。在这种状态下，层叠电极体M在纵向上卷绕并形成卷绕电极体20。在卷绕电极体20内，正电极引线25位于卷绕内周侧(卷绕中部)，负电极引线立于卷绕外周侧。卷绕电极体20 的最外周卷绕，使得负电极集电器的暴露部分位于朝向电池最外周卷绕一周以上的位置。正电极引线25连接到安全阀13，安全阀13的一个端部电连接到电池盖12。因此， 正电极引线25以其一个端部从层叠电极体M突出的方式连接到正电极21。类似地，负电极引线26的一个端部连接到电池壳体11。因此，负电极引线沈以使得其一个端部从层叠电极体M突出的方式连接到负电极22。连接到卷绕电极体20外周侧的负电极引线沈受到正电极活性材料层21B和负电极活性材料层22B与充电和放电相伴的膨胀和收缩的影响。因此，在本公开的该实施例中，负电极引线26相对负电极22的连接位置被调整，从而抑制分隔件23内因负电极引线沈导致的损伤。图4A和4B示出负电极引线沈在层叠电极体24的卷绕末端部的连接位置。另外， 图4A和4B示出从图3中的底表面，即连接负电极22的负电极引线沈的表面看到的状态。 正电极21具有比负电极22和分隔件23都小的尺寸，因此正电极21由虚线表示。如图4A和4B所示，负电极引线沈以负电极引线沈的电池壳体11连接侧一端从负电极22突出的方式连接。另外，负电极引线沈以这样的方式连接，即负电极引线沈的除电池壳体11连接侧一端以外的另一端(从下文起适当地称之为电极连接侧一端)在电极连接侧一端不被夹在正电极21的主表面和负电极22的主表面之间的位置上连接到负电极22。具体地，负电极引线沈连接到负电极22，使得与正电极21的端部在层叠电极体M 的横向上(在卷绕电极体20的高度方向上)相同的位置相对正电极21的端部位于外侧。图4A示出一个例子，其中负电极引线沈以这样的方式设置负电极引线沈的电极连接侧一端定位成只与正电极21和负电极22中的负电极22相对。另外，图4B示出一个例子，其中负电极引线26设置成使得负电极引线沈的电极连接侧一端定位成只与分隔件23相对，而不与正电极21或负电极22相对。以这种方式，负电极引线沈的电极连接侧一端定位在相比于与正电极21和负电极22相对的位置而言出现相应于电极一个片或多个片的间隙的位置上，使得难以在电极膨胀时施加大的压力。另外，对于负电极引线沈，优选地负电极引线沈的电极连接侧一端在层叠电极体 24的横向上位于与分隔件23端部相同的位置，或相对分隔件23的端部位于内侧，优选地， 负电极引线26的电极连接侧一端在横向上位于与负电极22的端部相同的位置上，或相对负电极22的端部位于内侧。即，如图4B所示，在层叠电极体24的横向上，优选地，负电极引线26的电极连接侧一端位于正电极21的端部与分隔件23的端部之间。另外，如图4A 所示，在层叠电极体M的横向上，优选地，负电极引线沈的电极连接侧一端位于正电极21 的端部与负电极22的端部之间。这是因为容易对分隔件23造成损伤的负电极引线沈的电极连接侧一端位于变薄了至少正电极21的厚度的部分处。即，在负电极引线沈的电极连接侧一端相对正电极21 的端部位于外侧的情况下，与负电极引线26的电极连接侧一端位于正电极21的主表面之上的情况相比，难以对电极连接侧一端施加大的力。因此，分隔件23的损伤受到抑制。另夕卜，在负电极引线26的电极连接侧一端位于负电极22的端部与分隔件23的端部之间的情况下，负电极引线26较长，使得不可避免负电极引线沈的电极连接侧一端卷曲并与正电极 21短路。因此，优选地负电极引线沈的电极连接侧一端位于正电极21的端部与负电极22 的端部之间。负电极引线沈由切割金属性板形成。因此，围绕一侧主表面的四个边缘和围绕另一侧主表面的四个边缘变得锋利，具有近乎直角。由于正电极21和负电极22的膨胀所产生的应力容易聚集在这些边缘上，使得这些边缘容易对分隔件23造成损伤。因此，对于负电极引线26，优选至少包括电极连接侧一端的电极连接侧端部的附近的边缘进行倒角处理，以具有钝角。具体地，在负电极引线26的端部(切削平面)上形成毛刺的情况下，必须至少去除毛刺。图5A和5B示出沿图4A的线VA-VA和VB-VB所取的剖面图的例子。如图5A所示，在负电极引线26内，例如边缘部分被R倒角，并具有R形(圆角形)。另外，如图5B所示，在负电极引线26内，边缘部分可被C倒角，并可以具有钝角形。另外，对于负电极引线 26的边缘部分，可进行R倒角和C倒角二者。至少负电极引线26的分隔件相对侧主表面(即与负电极集电器22A侧主表面相反的表面)的边缘，具有图5A和5B所示的倒角形。因此，如图6A和6B所述，与分隔件23 相对的负电极引线26的边缘变钝，使得难以对分隔件23造成损伤。另外，图6A示出表示层叠电极体24的卷绕末端部和卷绕电极体20的卷绕外周侧端部的俯视图。图6B示出沿图6A中所示的层叠电极体24的线VIB-VIB所取的剖视图。另外，在图6A中，由斜线所示的部分表示负电极22整体。另外，尽管在图中没有示出，但是负电极引线26的电极连接侧一端的短边的边缘优选的也具有与此相似的倒角形状。出于制造的考虑，优选地负电极引线26的负电极集电器22A侧主表面的边缘以及分离器相对侧主表面的边缘都有倒角形。这是因此，当负电极引线26连接到负电极集电器 22k时，可不考虑前表面和后表面进行连接。另外，如图7A和7B所示，至少负电极引线26的电极连接侧一端的主表面可具有倒角形，例如R形或钝角形。因此，可进一步抑制负电极引线26的边缘引起的分隔件23的损伤。另外，负电极引线26的两端都可具有R形或钝角形。另外，在负电极引线26的电极连接侧一端位于与正电极21的端部相同的位置时， 尤其优选负电极引线26进行倒角处理。在这种情况下，分隔件23的损伤抑制效果非常好。对于相对于负电极引线26位于卷绕电极体20的内周侧的正电极引线25不施加大的应力，使得关于卷绕电极体20的中心部，不必要考虑由正电极引线25的边缘造成的分隔件23的损伤。但是，为了避免正电极引线25的电极一端绕过分隔件23并与负电极22 接触之类的问题，优选地，正电极引线25的电极连接侧一端位于与负电极引线26相同的位置。另外，类似于负电极引线26，围绕正电极引线25的主表面的四边和正电极引线25的电极连接侧一端的边缘可进行处理而具有倒角形。1-3.电池的每个部件的构造正电极正电极活性材料层21B包含例如一种或两种或更多的能吸藏和发出作为电极反应材料的锂的电极材料作为正电极活性材料。正电极活性材料层21B可包含导电剂，例如碳材料，以及必要时的粘合剂，例如聚偏二氟乙烯。作为能吸藏和发出锂的正电极材料， 可例举例如不包含锂的金属硫化物，金属硒化物，或金属硫化物，如硫化钛(TiS2)、硫化钼 (MoS2)、硒化铌(NbSe2)、氧化钒(V2O5),或者含锂化合物。这些之中，含锂化合物是优选的，因为可获得高电压和高能量密度。作为这种含锂化合物，可例举如含锂和过渡金属元素的复合氧化物(compostie oxide)，或含锂和过滤金属元素的磷酸盐化合物。特别是，优选地，包含钴(Co)、镍(Ni)和锰(Mn)中的至少一种，因为可获得相对高的电压。化学式表示为LixMlO2，或LiyM2P04。在该化学式中，Ml和M2表示一种或多种过滤金属元素。χ和y的值根据充电和放电状态而不同，通常，0. 05^x^1. 10， 0. 05 彡 y 彡 1. 10。作为含锂和过渡金属元素的复合氧化物的一个具体例子，可例举具有尖晶石型结构的锂钴复合氧化物(LixCoO2)，锂镍复合氧化物(LixNiO2),锂镍钴复合氧化物 (LixNi1^aCoaO2(O <a< 1))或锂锰复合氧化物(LiMn2O4)等可作为例子。这些之中，含镍的复合氧化物是优选的，因为可获得高容量，并获得优异的循环特性。作为包含锂和过滤金属元素的磷酸盐化合物的具体例子，可例举比如，磷酸锂铁化合物(LiFePO4)或磷酸锂铁锰化合物(LiFe1^bMnbPO4 (O < b < 1))。负电极负电极活性材料层22B包含例如负电极活性材料，必要时并可包含另一种材料， 例如导电剂和粘合剂。作为负电极活性材料，可例举比如，能吸藏和发出作为电极反应材料的锂并包含金属元素和作为金属元素的类金属元素中的至少一种的负电极活性材料。优选地采用这种负电极材料，因为获得高能量密度。这种负电极材料可为单质、合金、或金属元素或类金属元素的化合物，或可为至少部分地具有它们的一种或两种相的材料。另外，在本公开的该实施例中，除了由两种金属元素形成的合金外，所述合金包括包含一种或多种金属元素和一种或多种类金属元素的合金。另外，可包含非金属元素。在负电极材料的结构中，固溶体、共晶低熔混合物)、金属互化物或它们中的两种或多种可共存。作为构成负电极材料的金属元素或类金属元素，可例举比如，能够与锂一起形成合金的金属元素或类金属元素可作为例子。具体地，镁(Mg)、硼(B)、铝(Al)、镓(( )、铟 (In)、硅、锗(Ge)、锡、铅(Pb)、铋(Bi)、镉(Cd)、银(Ag)、锌(Zn)、铪(Hf)、锆(Zr)、钇(Y)、 钯(Pd)或钼(Pt)等可作为例子。这些中，作为负电极材料的例子，优选地包含扩展周期表中的族14的金属元素或类金属元素作为组成元素，并特别优选地包含硅和锡中的至少一者作为组成元素。这是因为，硅和锡吸藏和发出锂的能力强，可获得高的能量密度。具体地，例如，硅的单质，硅的合金或化合物；锡的单质，合金或化合物，或至少部分地具有这些物质中的一种或两种或更多的相的材料可作为例子。作为锡的合金，可例举如，包含从由硅、镍、铜、铁(Fe)、钴(Co)、锰(Mn)、锌(Zn)、 铟an)、银(Ag)、钛(Ti)、锗(Ge)、铋(Bi)、锑(Sb)和铬(Cr)组成的组中选择的至少一种作为除锡以外的第二组成元素的合金。作为硅的合金，可例举如包含从由锡、镍、铜、铁、钴、 锰、锌、铟、银、钛、锗、铋、锑和铬组成的组中选择的至少一种作为除硅以外的第二组成元素的合金。作为锡的化合物或硅的化合物，可例举如，包含氧(0)或碳(C)的化合物。除了锡或硅以外，可包含上述第二组成元素。这些之中，作为负电极材料，含SnCoC的材料是优选的，其中包含锡、钴和碳作为组成元素，碳的含量是9. 9到四.7% (质量)，钴与锡和钴之和的比率优选是30到70% (质量)。这是因为，在该成分范围中，获得高能量密度，并获得优异的循环特性。该含SnCoC的材料可根据需要进一步包含其它组成元素。作为其它组成元素的例子，例如，硅、铁、镍、铬、铟、铌(Nb)、锗、钛、钼(Mo)、铝(Al)、磷(P)、镓(Ga)或铋(Bi)是优选的，并可包含其中的两种或更多。这是因为可进一步提高容量或循环特性。另外，该含SnCoC的材料具有包括锡、钴和碳的相，优选地该相具有低结晶结构， 或无定形结构。另外，在含SnCoC的材料中，优选地，至少作为组成元素的碳的一部分结合到作为另一组成元素的金属元素或类金属元素。这是因为，循环特性下降被认为是因为锡等聚集或结晶，但当碳结合到另一元素时，可抑制这种聚集或结晶。可采用碳材料，例如天然石墨、人造石墨、非石墨化碳和易石墨化碳作为负电极活性材料。优选采用碳材料是因为可获得优异的循环特性。另外，还可以例举锂作为负电极活性材料。作为负电极活性材料，上述材料的一种可单独使用，或可以两种以上混合的状态使用。另外在本公开的该实施例中，当采用伴随充电和放电有大的膨胀和收缩的合金基负电极材料的负电极22时，可获得相对高的抑制分隔件损伤的效果。分隔件分隔件23由例如多孔膜构成，所述多孔膜由聚烯烃基材料例如聚丙烯和聚乙烯形成，或者多孔膜由无机材料例如陶瓷不织布形成，并且分隔件23可具有这些膜的两种或更多层叠的结构。另外，为了提高分隔件23的热阻和抗氧化性，包含无机颗粒的表面层可设置在上述多孔膜的表面上。非水电解质溶液作为液体电解质的非水电解质溶液被渗入在分隔件23内。这种非水电解质包括例如，溶剂和作为电解质盐的锂盐。溶剂溶解并离解电解质盐。作为溶剂，可例举例如碳酸丙烯酯，单碳酸乙烯酯，碳酸二乙酯，碳酸二甲酯，1,2-乙二醇二甲醚，1,2- 二乙氧基乙烷， Y-丁内酯，四氢呋喃，2-甲基四氢呋喃，1，3-二氧戊环，4-甲基-1，3-二氧戊环，二乙醚， 环丁砜，甲基环丁砜，乙氰，丙氰，苯甲醚，乙酸酯，丁酸酯或丙酸酯等，并可混合和使用其中的一种或两种或多种。作为电解盐，可例举例如高氯酸锂(LiClO4),六氟砷酸锂(LiAsF6),六氟磷酸锂 (LiPF6)，四氟硼酸锂(LiBF4)，四苯基硼化锂(LiB(C6H5)4)，甲烷磺酸锂(CH3SO3Li)，三氟代甲烷磺酸锂(LiCF3SO3),氯化锂(LiCl)，硼化锂(LiBr)，三(三氟代甲烷磺酰基)甲基锂 (LiC(CF3SO2)3)或双(草酸)硼酸锂(LiB(C2O4)2)等。可混合并使用其中的一种或两种或更多种。其中，当混合并使用六氟磷酸锂(LiPF6)和双(草酸)硼酸锂时，能得到相对高的特性，因此这是优选的。1-4非水电解质电池的制造方法该非水电解质电池1例如可如下制造。正电极的制造正电极活性材料和导电剂与粘合剂混合在一起产生正电极混合物。该正电极混合物分散在诸如N-甲基-2吡咯烷酮这样的溶剂中，由此获得糊状的正电极混合浆。接下来， 该正电极混合浆被用刮刀或涂料棒等均勻涂敷到正电极集电器21A上，然后正电极集电器 2IA被干燥以蒸发溶剂。然后，正电极集电器2IA被辊压机等压铸模制，从而形成正电极活性材料层2IB。最后，正电极引线25通过焊接等附接到正电极集电器2IA的暴露部分，从而获得正电极21。辊压机可在加热状态下使用。另外，可多次进行压铸模制以获得所需物理性质。还有，可采用辊压机以外的压力机。此时，优选地，正电极引线25连接到项目(1-2)所描述的位置。另外，优选地，正电极引线25中边缘被处理成具有如图5A和5B所示的倒角形，正电极引线25中电极连接侧一端被处理成具有如图7A和7B所示的形状，正电极引线25具有如图5A和5B，以及图 7A和7B所示的剖面形状和主表面形状。
负电极。负电极活性材料和导电剂与粘合剂混合在一起产生负电极混合物。该负电极混合物分散在如N-甲基-2吡咯烷酮这样的溶剂中，由此获得糊状的负电极混合浆。接下来， 该负电极混合浆被用刮刀或涂料棒等均勻涂敷到负电极集电器22A上，然后负电极集电器 22A被干燥以蒸发溶剂。然后，负电极集电器22A被辊压机等压铸模制，从而形成负电极活性材料层22B。最后，负电极引线沈通过焊接等附接到负电极集电器22A的暴露部分，从而获得负电极22。另外，在采用金属基负电极活性材料或合金基负电极活性材料的情况下，例如，除了上述涂敷方法以外，可采用气相法、液相法、热喷涂法或烘烤法。另外，在采用两种以上上述方法的情况下，优选地，负电极集电器22A与负电极活性材料层22B之间的至少一部分界面成为合金。具体地，优选地，在界面内，负电极集电器22A的组成元素扩散到负电极活性材料层22B内，负电极活性材料层22B的组成元素扩散到负电极集电器22A内，或者说这些组成元素扩散到彼此。这是因为在这种情况下，可抑制负电极活性材料层22B因与充电和放电相伴的膨胀和收缩而受到损伤，并可提高负电极活性材料层22B与负电极集电器22k 之间的电子传导率。另外，作为气相法，可例举例如物理沉积方法或化学沉积方法，尤其是真空沉积法，溅射法，离子镀法，激光消融法，热化学气相沉积(CVD)法或等离子化学气相沉积法等。 可采用电镀或非电镀等相关技术中已有的方法作为液相法。烘烤法是这样的方法颗粒负电极活性材料与粘合剂等混合，混合物分散在溶剂内，涂敷被分散的材料，然后进行温度高于粘合剂的热处理等。关于烘烤法，可采用已有的方法，例如可以例举大气烘烤法，反应烘烤法或热压烘烤法等。此时，负电极引线沈连接到项目(1-2)所描述的位置。另外，优选地，负电极引线 26中边缘被处理成具有如图5A和5B所示的倒角形，负电极引线沈中电极连接侧一端被处理成具有如图7A和7B所示的形状，负电极引线沈具有如图5A和5B以及图7A和7B所示的剖面形状和主表面形状。中心销的制造制备薄板形状的中心销材料，该中心销材料被通过例如压力加工切割成具有所需尺寸。接下来，所切割的中心销材料卷绕成圆圆柱形，其两端都成渐缩形以提供渐缩部，由此形成中心销27。组装非水电解质电池。正电极21和负电极22层叠，分隔件23夹在其间，由此形成层叠电极体对。卷绕层叠电极体M从而制造卷绕电极体20。接着，中心销27在卷绕电极体20中部插到卷绕电极体20内。接着，卷绕电极体20被夹在一对绝缘板18和19之间，负电极引线沈焊接到电池壳体11的底部，正电极引线25焊接到安全阀13的突出部13a。接着卷绕电极体20被容纳在电池壳体11内部，非水电解质溶液被注入到电池壳体11内部，并渗入分隔件23内。 最后，电池盖12，诸如安全阀13之类的安全阀机构，以及PTC元件14通过绝缘密封垫圈15 填塞到电池壳体11的开放端。由此，图1中所示的非水电解质电池1完成。在非水电解质电池1中，当进行充电时，例如，锂离子被从正电极21发出并通过渗入分隔件23内的非水电解质而被吸藏于负电极22内。当进行放电时，例如锂离子从负电极22发出，并通过渗入分隔件23内的非水电解质而被吸藏在正电极21内。效果在非水电解质电池1中，即使在电极膨胀时，也难以有大的压力施加在包括负电极引线26的电极连接侧一端在内的电极连接侧端部附近。因此，抑制分隔件23的损伤，从而抑制正负电极之间的短路。具体地，在负电极22可吸藏和发出电极反应材料，并被制成为包括负电极活性材料，其中负电极活性材料包括金属元素和准金属元素中的至少一种的情况下，负电极22的膨胀变大，能量密度变大，并获得相对高水平的安全性。因此，可获得相对高的效果。2.第二实施例在该第二实施例中，将说明负电极引线沈的电极连接侧端部经过绝缘处理的例子。另外，除了负电极引线26的绝缘处理以及负电极引线沈的连接位置以外，第二实施例具有与第一实施例相同的结构，因此将针对与第一实施例不同的部分给出说明。另外，与第一实施例类似，在第二实施例中，负电极22在横向上的宽度大于正电极21在横向上的宽度，负电极22在纵向上的两个表面相对正电极21在纵向上的两个表面都位于卷绕电极表面外侧。另外，分隔件23在纵向和横向上的尺寸都大于正电极21和负电极22在纵向和横向上的尺寸。负电极引线的绝缘处理和连接位置图8示出根据第二实施例负电极引线沈在层叠电极体M的卷绕末端内的连接位置的例子。在第二实施例中，在负电极引线沈的电极连接侧一端相对分隔件23的端部位于外侧的情况下，负电极引线26的电极连接侧一端经过绝缘处理。具体地，如图8所示，负电极引线26的从分隔件23的端部突出的区域由细斜线所表示的绝缘部观构成。负电极引线沈从分隔件23的端部突出到外部的部分可能与正电极21接触。负电极引线26从分隔件23的端部突出到外部的部分经过绝缘处理时，即使负电极引线沈与正电极21相互接触，也不会发生短路。另外，还可对负电极引线沈从负电极22的端部突出到外部的部分进行该绝缘处理。另外，图8所示负电极引线沈的端部位置只是示意性的，包括电极连接侧一端在内的电极连接侧端部的周围经过绝缘处理的负电极引线26可连接到与第一实施例相同的位置。 在这种情况下，负电极集电器22A和负电极引线沈的绝缘处理区域不通过通常使用的超声焊接等方式连接，但是在负电极集电器22A与负电极引线沈除了绝缘处理的区域以外的部分连接的情况下，可引出足够的电流。对于负电极引线沈的绝缘处理可通过对负电极引线沈的预定区域用树脂材料涂覆的方法，或进行阳极氧化从而形成阳极氧化物膜的方法而进行。作为涂覆到负电极引线沈预设区域的树脂材料，与金属具有高粘合性的树脂是优选的，可例举如聚乙烯(PE)、 聚丙烯(PP)、诸如由聚乙烯和聚丙烯改性得到的改性聚乙烯和改性聚丙烯之类的聚烯烃树月旨、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)或聚苯硫醚(PPQ等。对于树脂材料，优选地将膜形树脂件粘合到负电极引线26的预定区域，或将熔化的树脂材料涂敷到负电极引线26的预定区域。另外，作为涂覆到负电极引线沈的预定区域的树脂材料，可采用具有粘接层和树脂材料的保护带作为主要部分，例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、诸如由聚乙烯和聚丙烯改性得到的改性聚乙烯和改性聚丙烯之类的聚烯烃树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)或聚苯硫醚(PPS)。另外，可对正电极引线25进行绝缘处理。负电极引线的形状负电极引线26优选具有进行R倒角而获得的R形或进行C倒角而获得的钝角。另夕卜，与第一实施例类似，负电极引线26的电极连接侧一端的主表面的形状可为进行R倒角而获得的R形或进行C倒角而获得的钝角。在对负电极引线26边缘倒角后进行上述绝缘处理。因此，可进一步抑制正电极21与负电极引线26的短路。效果根据本方法，可防止负电极引线26与正电极21之间的短路。当结合第一实施例中的对负电极引线26的连接位置的调整、边缘倒角等，可进一步抑制分隔件23的损伤，从而可获得相对高的安全性。3.第三实施例在该第三实施例中，将说明用铆边(caulking)法作为将负电极引线连接到负电极的方法的一个例子。另外，除了负电极引线所连接的负电极以外，第三实施例具有与第一实施例相同的构造，因而只说明负电极。3-1.负电极的构造图9示出第三实施例中所用的负电极22。在根据第三实施例的负电极22中，与第一实施例类似，负电极活性材料层22B形成在负电极集电器22A上。负电极引线26通过铆边法连接到负电极22。当采用负电极引线26通过铆边法连接的方法时，负电极引线26可在负电极活性材料层22B上连接到负电极22。负电极22和负电极引线26具有通过铆边形成的穿孔H。在图9中，通过铆边在三个位置进行连接，从而形成三个穿孔Hp H2和H3。与第一实施例中相同的材料可用作第三实施例中的负电极集电器22A的材料。具体地，作为制成负电极集电器22A的金属性材料，优选使用包含不与负电极活性材料形成金属间氧化物的一种或两种或更多种金属元素的材料。当在金属性材料与负电极活性材料之间形成金属间氧化物时，负电极集电器22A容易因负电极活性材料层22B的膨胀和收缩而受到应力的影响，从而可能降低集电性质，或者负电极活性材料层22B剥落。另外，作为金属性材料，优选包含与负电极活性材料层22B形成合金的一种或两种金属元素的材料。这是因为，负电极集电器22A与负电极活性材料层22B之间的粘接性增加，因此负电极活性材料层22B难以从负电极集电器22A剥落。另外，负电极集电器22A可具有单层结构或多层结构。在多层结构的情况下，优选地邻近负电极活性材料层22B的层由与负电极活性材料层22B形成合金的金属材料形成， 不邻近负电极活性材料层22B的层由另一金属材料形成。另外，优选地负电极集电器22A的表面被粗糙化。这是因为负电极集电器22A与负电极活性材料层22B之间的粘接性因所谓锚固效果(anchor effect)而提高。在这种情况下，邻近于负电极活性材料层22B的至少一部分的表面被粗糙化。作为粗糙化方法，可例举如通过电解处理形成颗粒等方法。该电解处理是通过在金属表面形成颗粒而提供凹凸的方法。当由这种金属形成铜箔时，经过该电解处理的铜箔被称为电解铜箔。负电极活性材料层22B包含有助于电极反应的一种或两种或更多负电极活性材料。该负电极活性材料的类型可根据负电极22的类型及其用途而任意选择。具体地，在负电极活性材料层22B上通过沉积法、热喷涂法等难以形成图案(pattern)时，适当地采用该第三实施例。在沉积法或热喷涂法中，在例如金属性材料或合金材料等被用作负电极材料的情况下所涂敷的负电极活性材料层22B可设置在负电极集电器22A的两个表面或一个表面上，如图9所示。负电极活性材料层22B例如以覆盖负电极集电器22A的两个表面的全部的方式设置，并通过可在整个表面上进行成形的例如气相法、液相法、热喷涂法或其中两种或更多种方法而形成。但是，当负电极引线沈设置在负电极活性材料层22B上时，负电极活性材料层22B可通过形成图案的方法，例如涂覆方法形成。负电极引线沈由与第一实施例相同的材料形成。图IOA示出图9的负电极22的穿孔H1周围的负电极引线沈的主表面的俯视图， 图IOB示出沿图IOA中的线XB-XB所取的剖面图。另外，以下铆边方法不限于穿孔H1，该孔可被称为穿孔H。在第三实施例中，如图IOA和IOB所示，负电极22和负电极引线沈被铆边并固定。 具体地，提供穿孔H从而穿透负电极22和负电极引线26。该穿孔H具有沿远离穿孔H的方向折叠的折叠部Tl至T4，例如，其中负电极22在穿孔H的周围设置于内侧。另外，折叠部的数量不限于四个。在负电极22内，负电极活性材料层22B的厚度在不提供负电极引线沈的区域(负电极22和负电极引线沈不铆边的区域)是均勻的。相反，在提供负电极引线沈的区域 (负电极22和负电极引线沈铆边的区域)负电极活性材料层22B的厚度是不均勻的。在负电极集电器22A上形成负电极活性材料层22B时的厚度(负电极22和负电极引线沈铆边之前的负电极活性材料层22B的厚度)作为参考，该术语“均勻”指的是该厚度在该区域内基本保持的状态。相反，术语“不均勻”指的是负电极活性材料层22B的厚度在该区域内没有保持的状态，该状态包括负电极活性材料层22B的厚度局部变薄的状态，以及负电极活性材料层22B不连续的状态。在提供负电极引线沈的区域，例如，负电极22可折叠多次(例如，双折)。在这种情况下，负电极活性材料层22B的一部分延伸，因而其厚度局部变薄，使得负电极引线沈变得接近于负电极集电器22k。另外，负电极活性材料层22B的一部分从负电极集电器22A 脱离，从而负电极活性材料层22B不连续，使得负电极集电器22A从负电极活性材料层22B 部分地暴露，并与负电极引线26接触。即，负电极集电器22A和负电极引线沈在负电极活性材料层22B不连续的接触点电导通。另外，负电极引线沈通过铆边的连接是利用一般的铆边法实现的。效果根据第三实施例，获得与第一实施例相同的效果。4.第四实施例在该第四实施例中，将说明采用正电极和负电极层叠的层叠体的非水电解质电池。4-1.非水电解质电池的构造图IlA示出表示根据第四实施例的非水电解质电池30的外观的透视图，图IlB示出非水电解质电池30的构造的分解透视图。另外，图IlC示出非水电解质电池30的下表面构造的透视图，图IlD示出沿图IlA中线XID-XID所取的剖视图。另外，在以下说明中， 在非水电解质电池30中，正电极引线32和负电极引线33从中突出的部分被称为顶部，与顶部相反的部分被称为底部，介于顶部和底部之间的两侧被称为侧部。在根据本公开该实施例的非水电解质电池30内，层叠电极体40由层叠膜31封装，并形成层叠膜31本身被密封的部分，连接到层叠电极体40的正电极引线32和负电极引线33被引出到电池外部。另外，在正电极引线32的一部分与负电极引线33的一部分处，分别提供密封剂 34，所述密封剂34是用于提高层叠膜31与正负电极引线32和33的粘接性的粘性膜。密封剂34由与金属材料具有高粘接性的树脂材料形成，并在正电极引线32与负电极引线33 由上述金属性材料形成的情况下，密封剂34优选地由聚烯烃树脂，例如聚乙烯，聚丙烯，改性聚乙烯和改性聚丙烯形成。非水电解质电池30内容纳的层叠电极体40是其中如图12A所示矩形形状的正电极41，如图12B所示矩形形状的负电极42隔着分隔件43层叠的构造。具体地，例如，如图 13A和13B所示，正电极41和负电极42交替层叠，其中折成Z形的分隔件43夹在其间。另夕卜，可制备多片矩形的分隔件43，正电极41和负电极42可交替层叠。层叠电极体层叠电极体40具有矩形形状的正电极41和矩形形状的负电极42隔着分隔件43 的交替层叠的构造。在正电极41和负电极42的表面，可提供电解质层。分别连接到多片正电极41的电极引线32和分别连接到多片负电极42的负电极引线33从层叠电极体40被引出。包括多个叠置片的正电极引线32构造成以剖面具有大致U形且在弯曲部保持适当松开的方式折叠。正电极突片32A通过例如超声焊接或电阻焊接等方法连接到包括多个叠置片的正电极引线32的前端。另外，类似于正电极引线32，在多个片叠置后，负电极引线33构造成以剖面具有近似U形且在弯曲部保持适当松开的方式折叠。负电极突片33A通过例如超声焊接或电阻焊接等方法连接到包括多个叠置片的负电极引线33的前端。从下文起将说明正电极41和负电极42的构造。正电极如图12A所示，在每个正电极41内，包含正电极活性材料的正电极活性材料层41B 分别形成在正电极集电器41A的两个表面上。正电极集电器41A和正电极活性材料层41B 可由与第一实施例相同的材料形成。正电极引线32连接到设置在正电极集电器41A上的正电极集电器暴露部分。与第一实施例类似，正电极引线32通过超声焊接或电阻焊接等连接到正电极集电器41A。此时，正电极引线32可以正电极引线32的电极连接侧一端具有与第一实施例中的负电极引向相同的位置关系的方式连接。另外，优选地，与第一实施例类似，优选正电极引线32的边缘经过倒角处理。另外，正电极引线32的至少电极连接侧端部的主表面具有角部经过倒角处理的形状。另外，在第四实施例中，正电极引线32连接到层叠的正电极41的多个片中的每一个。因此，无论位置如何，例如层叠电极体40的内侧和其表面侧，每个正电极41都因电极膨胀而接收大的压力。因此，在第四实施例中，与第一实施例中的负电极引线26类似，优选地正电极引线32的电极连接侧一端相对于正电极41的端部位于外侧。负电极如图12B所示，在每个负电极42内，包含负电极活性材料的负电极活性材料层42B 分别形成在负电极集电器42A的两个表面上。优选地，负电极42形成为具有大于正电极41 外部尺寸。负电极集电器42A和负电极活性材料层42B由与第一实施例中相同的材料形成。负电极引线33连接到设置在负电极集电器42A上的负电极集电器暴露部分。与第一实施例类似，负电极引线33通过超声焊接或电阻焊接等连接到负电极集电器42A。另外，负电极活性材料层42B可由一层金属性材料或合金材料等形成，负电极引线33可连接到负电极活性材料层42B的表面。该负电极42可由与第三实施例相同的方法制成。此时，负电极引线33以负电极引线33的电极连接侧一端具有与第一实施例中的负电极引线相同的位置关系的方式连接。另外，与第一实施例类似，优选负电极引线33的边缘经过倒角处理。另外，负电极引线33的至少电极连接侧端部的主表面具有角部经过倒角处理的形状。非水电解质电池的构造在非水电解质电池30内，上述层叠电极体40与非水电解质一起由层叠膜31密封。电连接到层叠电极体40的多片正电极引线32分别连接到正电极突片32A，正电极突片 32A从层叠膜31的密封部引出到电池外部。另外，电连接到层叠电极体40的多片负电极引线33分别连接到负电极突片33A，负电极突片33A从层叠膜31的密封部引出的电池外部。 另外，可采用与第一实施例中相同的材料作为分隔件43的材料。非水电解质非水电解质通过将电解质盐溶解在非水溶剂内而获得，并与层叠电极体40 —起密封在层叠膜31内。与第一实施例类似，可采用将电解质盐溶解在非水溶剂内的方式获得的电解质溶液作为非水电解质。另外，可采用将电解质溶液加入基质聚合物而获得的聚合物电解质。在采用聚合物电解质的情况下，采用与非水溶剂相容的聚合物材料作为基质聚合物。这种基质聚合物可采用例如硅凝胶，丙烯凝胶，丙烯腈(acrylonittrile)凝胶，聚有机磷腈改性聚合物，聚氧化乙烯，聚氧化丙烯，及其复合聚合物，交联聚合物或改性聚合物等。 另外，作为氟基聚合物，可举例如聚偏二氟乙烯(PVdF)这样的聚合物，在重复链段内包括偏二氟乙烯(VdF)和六氟丙烯(HFP)的共聚物，在重复链段内包括偏二氟乙烯(VdF)和三氟乙烯(TFE)的聚合物。这些聚合物可单独使用，或可以两种或更多种混合的状态使用。层叠膜层叠膜31是用于封装层叠电极体40的外部材料，其构造中树脂层设置在由金属性箔形成的金属性层31a的两个表面上，如图14所示。层叠膜通常构造成具有外侧树脂层 31b/金属性层31a/内侧树脂层31c的层叠结构，内侧树脂层31c形成为与层叠电极体40 相对。大约2-7 μ m厚的粘接剂层可设置在外侧和内侧树脂层31b和31c与金属性层31a 之间。外侧树脂层31b和内侧树脂层31c可分别构造有多层。形成金属性层31a的金属性材料可具有抗湿气渗透的屏蔽膜的功能，并可采用铝(Al)箔、不锈钢(SUS)箔、镍(Ni)箔或经镀覆的铁(Fe)等。这其中，优选适用轻、薄且可加工性好的铝箔。特别地，从可加工性方面来看，优选可采用退火铝(JIS A8021P-0)、(JIS A8079P-0)或(JIS A1N30-0)等。只要能获得外部材料所必需的强度，金属性层31a的厚度可任意选择，但优选地该厚度设置为30-100 μ m。当厚度设置在这个范围时，可具有足够的材料强度和较高的可加工性。另外，可抑制因层叠膜31的厚度增加而造成的非水电解质电池30的体积效率下降。内侧树脂层31c是通过加热而熔化并与其它内侧树脂层31c熔合的部分。作为内侧树脂层31c的材料，可例举聚乙烯(PE)，流延聚丙烯(CPP，casted polypropylene)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，低密度聚乙烯(LDPE)，高密度聚乙烯(HDPE)或线性低密度聚乙烯(LLDPE)等，并可选择和使用其中的多种。优选地内侧树脂层31c的厚度是20到90 μ m。当厚度设置在该范围内时，层叠膜 31的密封性质改善，获得足够的压力衰减作用，使得可抑制短路的产生。另外，在没有使得成为湿气渗透所通过路线的内侧树脂层31c的厚度大于必要的厚度的情况下，可防止在电池内部产生气体，与该气体产生伴生的电池膨胀，以及电池性能的下降。另外，内侧树脂层 31c的厚度是封装层叠电极体40前的状态下的厚度。层叠电极体40被层叠膜31封装并密封后，内侧树脂层31c的两层彼此熔合，使得内侧树脂层31c的厚度会离开该范围。作为外侧树脂层31b的材料，考虑到美观、坚韧和柔软性，可采用聚烯烃基树月旨，聚酰胺基树脂，聚酰亚胺基树脂或聚酯等。具体地，可采用尼龙(Ny)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚萘二甲酸乙二酯(PEN)，聚对苯二甲酸丁二酯(PBT，polybuthylene terephthalate)或聚邻苯二甲酸酯(PBN，polybuthylene naphthalate)，并可选择和使用其中的多种。另外，以这样的方式进行层叠膜31的粘着内侧树脂层31c的两层通过加热熔化并彼此熔合，使得优选地外侧树脂层31b的熔点高于内侧树脂层31c。这是因为热熔合时只有内侧树脂层31c被熔化。因此，作为外侧树脂层31b的材料，可选择能够根据内侧树脂层 31c的树脂材料而被使用的材料。优选地，外侧树脂层31b的厚度是25到50 μ m。当该厚度设置在该范围内时，可充分获得作为保护层的功能，并且该厚度不会不必要地增加，使得可抑制非水电解质电池30 的体积效率的下降。层叠电极体40被层叠膜31封装。此时，连接到正电极引线32的正电极突片32A 和连接到负电极引线33的负电极突片33A从层叠膜31的密封部引出的外部。如图IlB所示，层叠膜31具有通过深拉延(de印drawing)而预先形成的电极体容纳部36。层叠电极体40容纳在电极体容纳部36内。在该实施例中，层叠电极体40的周围被加热器头加热，使得从两侧覆盖层叠电极体40的多片层叠膜31被热熔合并密封。具体地，对于引出引线的层叠膜31的一侧，优选地，层叠膜31采用加热器头被热熔合，其中所述加热器头被切成不与正电极引线32和负电极引线33接触的形状。这是因为可制造出使得施加到正电极引线32和负电极引线33的负载较小的电池。通过该方法，可防止电池制造过程中的短路。对于根据本公开该实施例的非水电解质电池30，层叠膜31通过热熔合密封之后， 引线引出部的厚度受到控制，使得该电池30具有高的安全性和电池性能。
4-2非水电解质电池的方法 上述非水电解质电池可按以下述方法制造。层叠电极体40由层叠正电极41和负电极42形成，并可通过与相关技术的制造层叠电极体相同的方法制造，其中正电极41和负电极42通过将第一实施例中的正电极21和负电极22成形为矩形而获得。另外，在第四实施例中，正电极41和负电极42交替层叠，折成Z形的分隔件夹在其间。在正电极41和负电极42层叠后，该电极41和42固定在受压状态以彼此紧密接触，由此制成层叠电极体40。例如粘接带这样的固定部件35可用于加强固定。如图IlB所示，固定部件35设置在例如层叠电极体40的两侧部和底部。另外，在采用凝胶电解质的情况下，在凝胶电解质层形成在正电极41和负电极42 的每一个的两个表面上后，该电极41和42层叠，分隔件43夹在其间。另外，作为形成另一凝胶电解质的方法，可例举将基质聚合物预先附着到分隔件 43的两个表面的方法。在这种情况下，在用层叠膜31封装后，注入非水电解质溶液并进行密封。另外，电池被从外部施压并加热，从而非水电解质溶液保持在基质聚合物内。以这种方式，可形成凝胶电解质。接着，多片正电极引线32和多片负电极引线33折回以具有大致U形剖面，正电极突片32A和负电极突片33A分别连接到每个正电极引线32和负电极引线33。封装处理所制成的层叠电极体40被层叠膜31封装，其中一个侧部和底部被用加热器头加热并热熔合。另外，引出正电极引线32和负电极引线33的顶部也用加热器头加热并热熔合，所述加热器头具有切除部。接下来，非水电解质溶液从未被热熔合的另一侧部的开口注入。最后，位于进行注入的侧部的层叠膜31被热熔合，由此层叠电极体40被密封在层叠膜 31的内部。在采用附着有基质聚合物的分隔件43的情况下，层叠电极体40从层叠膜31外部的被按压并被加热，由此非水电解质溶液被保持在基质聚合物内。以这种方式，形成凝胶电解质。5.第五实施例在该第五实施例中，将说明应用第一实施例中的负电极的方型电池。图15示出根据第五实施例的方型电池50。与第一实施例类似地调整了负电极引线位置的卷绕电极体53容纳在方型电池50内。第一和第二实施例中所述每种构造，例如边缘倒角处理和绝缘处理可应用于方型电池50内所用的负电极引线。除了卷绕电极体53 绕成扁平形以外，卷绕电极体53可由与第一实施例中制造卷绕电极体20相同的方法制造。方型电池50如下所述制造。首先，卷绕电极体53被容纳外壳51内，外壳51是由例如铝(Al)和铁(Fe)这样的金属形成的方型壳体。另外，在设置在电池盖52内的电极销M和从卷绕电极体53引出的电极端子55 连接后，电池50被电池盖52密封。然后，非水电解质溶液从非水电解质注入端口 56注入， 并且端口 56被密封部件57密封。以这种方式，可获得根据第五实施例的方型电池50。效果根据第五实施例，可获得与第一实施例相同的效果。在上述第一到第五实施例中，对于负电极的尺寸大于正电极的情况进行说明，但本公开不限于此。优选地在负电极尺寸大于正电极的电池系统中，各个实施例中所述的负电极引线的位置随正电极引线的位置而调整。即使负电极的尺寸大于正电极，在卷绕电极体内正电极引线位于卷绕外周侧的情况下，优选地调整正电极引线的位置，这是因为应力易于集中在正电极引线的边缘部。例子从下文起，将参照例子说明本公开。另外，图16A到16D表示本例中采用的负电极的负电极引线的位置。图16A示出负电极引线的电极连接侧一端位于正电极端部和负电极端部之间的状态，其中负电极引线从正电极端部朝外侧突出的区域的突出长度被表示为“f”。图16B示出负电极引线的电极连接侧一端位于负电极端部和分隔件端部之间的状态，其中负电极引线从负电极端部朝外侧突出的区域的突出长度被表示为“g”。图16C示出负电极引线的电极连接侧一端位于分隔件端部外侧的状态，其中负电极引线从分隔件端部向外侧突出的区域的突出长度被表示为“h”。图16D示出负电极引线位于正电极上方的状态。另外，对于每个突出长度f、g和h，朝向电极体外侧的方向被设为正方向。例 1在例1中，通过采用调整了负电极引线连接位置的方型电池和圆柱形电池而确保安全性。例1-1负电极的制造制备由电解铜箔形成的、厚度为M μ m、十点平均粗糙度为3. 0 μ m的负电极集电器。接下来，通过采用偏转型电子束沉积源且同时导入氧气和必要时的水蒸气到室内的电子束沉积方法，负电极活性材料层形成在负电极集电器的一个表面上。具体地，具有多层结构的多个负电极活性材料颗粒通过沉积硅(Si)超过1400次而形成，作为负电极活性材料。 负电极活性材料颗粒的厚度(总膜厚度)设为8.4 μ m。另外，硅所沉积的负电极活性材料层也形成在负电极集电器的另一表面上。接下来，通过铆边法将由镍(Ni)形成的、宽度5mm且厚度100 μ m的负电极引线连接到负电极，其中负电极活性材料形成在负电极集电器的整个表面上。此时，关于正电极和负电极后来所层叠的层叠电极体，负电极引线的负电极连接侧端部被调整成位于正电极端部与负电极端部之间，如图16A所示。另外，负电极体的十点平均粗糙度Rz通过记录针型膜厚计(商标名Dektak3ST， 由ULVAC公司制造)测量。正电极的制造96% (质量)的钴酸锂(LiCoO2)，(质量)的碳黑和3% (质量)的聚偏二氟乙烯混合，其中钴酸锂是正电极活性材料且颗粒尺寸为5 μ m，碳黑是导电剂，聚偏二氟乙烯混合是粘合剂，该混合物溶解在分散介质N-甲基-2吡咯烷酮(NMP)内，由此制备正电极混合浆，该正电极混合浆被均勻涂敷在由铝(Al)形成的、厚度为15μπι的正电极集电器的两个表面上，被干燥，并用辊压机压铸模制，从而形成正电极活性材料层。另外，在形成正电极活性材料层时，正电极混合浆涂敷在如图2Α所示成带状连续的正电极集电器上，使得正电极集电器在横向上的一侧暴露。接下来，由铝(Al)形成的、宽 3mm、厚100 μ m的正电极弓丨线通过焊接连接到正电极集电器的暴露部分。
非水电解质溶液的调整由混合30% (质量)碳酸乙烯(EC)、60% (质量)的碳酸二乙酯(DEC)和10% (质量)的碳酸次亚乙烯(VC)而获得的混合溶剂被用作非水溶剂。非水溶剂的调整通过向混合溶剂中加入l.Omol/L的作为电解质盐的六氟磷酸锂(LiPF6)而获得。非水电解质电池的组装如所述制造的正电极和负电极层叠，分隔件夹在其间，如图3所示。作为分隔件， 采用厚度是23 μ m的分隔件，其构造中作为主部件的包含多孔聚乙烯的芯材膜夹在包含多孔聚丙烯的膜之间。接着，卷绕层叠的电极，使得层叠电极体的正电极引线连接侧一端被设置为卷绕初始端部，从而制造扁平型卷绕电极体。最后，该电极体插在如图15所示方型电池外壳内，由此获得由方型电池形成的测试电池。例1-2除了通过将卷绕电极体卷绕成柱型并将其插入如图1所示的柱型外壳形成柱型电池以外，测试电池的制造类似于例1-1。另外，例1-2的柱型电池如下制造。层叠电极体卷绕成柱型，并制成卷绕电极体，从卷绕电极体引出的负电极引线连接到图1所示圆柱形电池壳体的底部。然后夹在绝缘板之间的卷绕电极体被插在电池壳体内，并注入非水电解质溶液。接着，从卷绕电极体引出的正电极引线连接到电连接至电池盖的安全阀，并且电池盖被填塞到电池壳，同时绝缘密封垫圈夹在其间，从而制成测试电池。比较例1-1除了在连接负电极引线时，如图16D所示，正电极和负电极层叠的层叠电极内，负电极引线的负电极连接侧端部被调整为位于正电极上方以外，测试电池的制造类似于例 1-1。比较例1-2除了在连接负电极引线时，如图16D所示，正电极和负电极层叠的层叠电极内，负电极引线的负电极连接侧端部被调整为位于正电极上方，并且采用该负电极制造柱型电池以外，测试电池的制造类似于例1-1。电池评估短路测试为每个例子和比较例分别制备10个电池，并确认在测试电池的初始充电放电时是否会出现短路。通过测试正电极引线和负电极引线之间的电阻确认短路的数量。刚刚制造完成时，电池具有足够大的DC电阻，但短路后，电阻值会变小为πιΩ的量级。另外，每个例子和比较例的测试电池受到IC的恒定电流下的恒定电流充电，直到电池电压达到4. 2V，并受到4. 2V的恒定电压下的恒定电压充电直到总充电时间2. 5小时。 接下来，测试电池受到IC的恒定电流下的恒定电流放电直到电池电压达到3. 0V。上述评估的结果如表1所示。表权利要求
1.非水电解质电池，包括 带状的第一电极；带状的第二电极；第一电极引线，布置成以这样的方式延伸与所述第一电极叠置的一端部侧在所述第一电极的短边附近连接到所述第一电极，另一端侧从所述第一电极的一侧边缘突出；第二电极引线，布置成以这样的方式延伸与所述第二电极叠置的一端侧在所述第二电极的短边附近连接到所述第二电极，另一端侧从所述第二电极的一侧边缘突出；带状的分隔件，其位于所述第一电极与所述第二电极之间，并且其外部尺寸比所述第一电极和所述第二电极二者的外部尺寸都大；以及非水电解质，其中层叠电极体在纵向上卷绕，使得所述第一电极引线所连接的一端设为初始端，并获得卷绕电极体，其中所述层叠电极体是通过以下方式获得，即隔着所述分隔件层叠所述第一电极和所述第二电极，使得所述第二电极引线位于所述第二电极的、不与所述第一电极引线所连接的所述第一电极的一端部相对的另一端部，相对于所述层叠电极体，所述第二电极和所述第二电极引线彼此连接，连接的方式是所述第二电极引线连接到所述第二电极的电极连接侧一端位于与所述第一电极或所述第二电极相对的位置，或者既不与所述第一电极也不与所述第二电极相对的位置，并且所述卷绕电极体容纳在电池外体内，所述电池外体将所述卷绕电极体与所述非水电解质一起覆盖并密封。
2.根据权利要求1所述的非水电解质电池，其中所述第二电极的外部尺寸大于所述第一电极的外部尺寸， 所述第一电极和所述第二电极以以下方式层叠所述第二电极的横向上的两端部处的长边相对于所述第一电极的横向上的两端部处的长边位于外侧，并且所述第二电极引线以以下方式连接所述第二电极引线的至少所述电极连接侧一端在所述层叠电极体的横向上位于与所述第一电极的端部相同的位置，或相对于所述第一电极的所述端部位于外侧。
3.根据权利要求2所述的非水电解质电池，其中所述第二电极引线以以下方式连接所述第二电极引线的至少所述电极连接侧一端在所述层叠电极体的横向上位于与所述分隔件的端部相同的位置，或相对于所述分隔件的所述端部位于内侧。
4.根据权利要求1所述的非水电解质电池，其中至少包括所述第二电极引线的所述电极连接侧一端的、所述第二电极引线的所述电极连接侧端部的附近的边缘具有通过倒角处理获得的倒角形状。
5.根据权利要求1所述的非水电解质电池，其中所述第二电极引线的至少所述电极连接侧端部的主表面的形状具有倒角形状。
6.根据权利要求2所述的非水电解质电池，其中所述第二电极引线的至少所述电极连接侧端部由绝缘部分构成。
7.根据权利要求6所述的非水电解质电池，其中所述绝缘部是通过在所述第二电极引线的所述电极连接侧端部上提供树脂材料或形成阳极氧化物膜而构造成的。
8.根据权利要求1所述的非水电解质电池， 其中所述电池外体是金属性外体，以及所述第一电极引线电连接到所述金属性外体的第一电极端子，所述第二电极引线电连接到所述金属性外体的第二电极端子。
9.一种非水电解质电池，包括 多片矩形的第一电极；多片矩形的第二电极；多个第一电极引线，布置成以这样的方式延伸与所述第一电极的每一个叠置的一端侧在所述第一电极的短边附近连接到所述第一电极的每一个，另一端侧从所述第一电极的每一个的一侧边缘突出；多个第二电极引线，布置成以这样的方式延伸与所述第二电极的每一个叠置的一端侧在所述第二电极的短边附近连接到所述第二电极的每一个，另一端侧从所述第二电极的每一个的一侧边缘突出；多片矩形的分隔件，其位于所述第一电极的每一个与所述第二电极的每一个之间，并且其外部尺寸比所述第一电极和所述第二电极二者的外部尺寸都大；以及非水电解质，其中所述第一电极的每一个和所述第二电极的每一个在所述分隔件的每一个夹在其间的情况下层叠，使得所述第二电极引线和所述第一电极引线不彼此相对，并由此获得层叠电极体相对于所述层叠电极体，所述第二电极的每一个和所述第二电极引线的每一个以以下方式彼此连接每一个所述第二电极引线的连接到所述第二电极之一的电极连接侧一端位于与所述第一电极之一或所述第二电极之一相对的位置，或者位于既不与所述第一电极也不与所述第二电极相对的位置，并且所述层叠电极体容纳在电池外体内，所述电池外体将所述层叠电极体与所述非水电解质一起覆盖并密封。
10.根据权利要求9所述的非水电解质电池，其中所述第二电极的外部尺寸大于所述第一电极的外部尺寸， 所述第一电极和所述第二电极以以下方式层叠所述第二电极的横向上的两端部处的长边相对于所述第一电极的横向上的两端部处的长边位于外侧，以及所述第二电极引线以以下方式连接所述第二电极引线的每一个的至少所述电极连接侧一端在所述第二电极引线的纵向上位于与所述第一电极的端部相同的位置，或相对于所述第一电极的所述端部位于外侧。
11.根据权利要求10所述的非水电解质电池，其中所述第二电极引线以以下方式连接所述第二电极引线的每一个的至少所述电极连接侧一端在所述第二电极引线的纵向上位于与所述分隔件的每一个的端部相同的位置， 或相对于所述分隔件的每一个的所述端部位于内侧。
12.根据权利要求9所述的非水电解质电池，其中至少包括所述第二电极引线的每一个的所述电极连接侧一端的、所述第二电极引线的每一个的所述电极连接侧端部的附近的边缘具有通过倒角处理获得的倒角形状。
13.根据权利要求9所述的非水电解质电池，其中所述第二电极引线的每一个的至少所述电极连接侧端部的主表面的形状具有倒角形状。
14.根据权利要求10所述的非水电解质电池，其中所述第二电极引线的每一个的至少电极连接侧端部由绝缘部分构成。
15.根据权利要求14所述的非水电解质电池，其中所述绝缘部是通过在所述第二电极引线的每一个的所述电极连接侧端部上提供树脂材料或形成阳极氧化物膜而构造成的。
16.根据权利要求9所述的非水电解质电池， 其中所述电池外体是层叠膜，以及所述第一电极引线和所述第二电极引线的每一个的与电极连接侧一端相反的另一端， 或者连接到所述第一电极引线和所述电极引线的每一个的与所述电极连接侧一端相对的所述另一端的第一电极突片和第二电极突片从所述层叠膜的密封部分突出到所述层叠膜的外侧。
全文摘要
本公开提供一种非水电解质电池，其包括带状的第一电极；带状的第二电极；第一电极引线；第二电极引线；带状的分隔件，其位于所述第一电极与所述第二电极之间；以及非水电解质。层叠电极体在纵向上卷绕，以所述第一电极引线所连接的一端设为初始端，并获得卷绕电极体，其中所述层叠电极体由所述第一电极和所述第二电极隔着所述分隔件层叠而获得，所述层叠使得所述第二电极引线位于所述第二电极的不与所述第一电极引线所连接的所述第一电极的一端部相对的另一端部。
文档编号H01M2/26GK102479935SQ20111036896
公开日2012年5月30日 申请日期2011年11月18日 优先权日2010年11月25日
发明者岩间正之, 川瀬贤一, 高田智雄 申请人:索尼公司