锂离子二次电池及其制造方法_6

文档序号:8446003阅读:来源:国知局
侧集中。此外,将W螺旋状露出的负极集电巧61的缘部62 的卷绕始端部62a向内侧集中。由此还可W认为,负极活性物质层63的卷绕始端部63a(参 照图4及图6)更切实地形成难W与空气接触的状态,形成更难产生微短路的状态。
[0172] 另外,从防止由正极活性物质从正极片50的卷绕始端部50a溶出引起的微短路的 观点考虑,可W将W螺旋状露出的正极集电巧51的缘部52之中的、至少从卷绕起始到第一 圈集中为一体,并且将W螺旋状露出的负极集电巧61的缘部62之中的、至少从卷绕起始到 第一圈集中为一体。此外,认为可W将W螺旋状露出的正极集电巧51的缘部52之中的、至 少从卷绕起始到第二圈集中为一体,并且将W螺旋状露出的负极集电巧61的缘部62之中 的、至少从卷绕起始到第一圈集中为一体。
[0173] 虽然W上对此处提出的裡离子二次电池及其制造方法进行了说明,但本发明并不 限定于上述的实施方式。
[0174] 例如,此处,例示出具有扁平的卷绕电极体的角型(方形)电池,但裡离子二次电 池的结构只要没有特别提及,就不限定于此,可W应用于各种结构的电池中。例如,也可W 应用于圆筒型的卷绕电极体中。此处,在圆筒型的卷绕电极体中,可W将W螺旋状露出的正 极集电巧的缘部在与卷绕轴正交的方向上的多个间隙之中的、除了包含卷绕轴的中屯、部W 外的至少1个间隙分开而集中。另外,可W将W螺旋状露出的负极集电巧的缘部在与卷绕 轴正交的方向上的多个间隙之中的、除了包含卷绕轴的中屯、部W外的至少1个间隙分开而 集中。
[0175] 裡离子二次电池可W具备卷绕电极体。例示出裡离子二次电池的电池壳体为金属 制的壳体(硬壳)的裡离子二次电池。电池壳体并不限定于此。电池壳体例如也可W是由 层压片外装了的层压型的电池。
[0176] 另外,此处提出的裡离子二次电池10能够防止由正极活性物质从正极片50的卷 绕始端部50a溶出引起的微短路。特别是能够防止在上市前的高温老化中产生由正极活性 物质从正极片50的卷绕始端部50a溶出引起的微短路。由此,在上市前的高温老化中,可W 减少判定为不良的情况,材料成品率提高。此外,并不限定于此,在此处提出的裡离子二次 电池10中,负极活性物质层63的卷绕始端部63a(参照图4及图6)更切实地变为难W与 空气接触的状态。由此,在制造工序中,即使在大量的空气残留于电池壳体20内的情况下, 也能够防止微短路,可W使之发挥出稳定的性能。另外,此处提出的裡离子二次电池10能 够在高电位的使用状态下防止微短路,因此特别适合于反复进行高速率的充放电的用途。
[0177] 如上所述,此处提出的裡离子二次电池10,与正极片50的卷绕始端部50a相对的 负极片60的卷绕始端部60a置于被集中的部位的内侧而被关闭,使负极活性物质层63的 卷绕始端部63a(参照图4及图6)更切实地形成难W接触空气的状态。另外,形成电解液 80通过毛细管现象向负极活性物质层63的卷绕始端部63a渗透的状态。由此,在高温老 化时,难W产生由正极活性物质从正极片50的卷绕始端部50a溶出引起的微短路。该情况 下,无论高温老化时的裡离子二次电池的配置如何,都难W产生由正极活性物质从正极片 50的卷绕始端部50a溶出引起的微短路。
[0178] 相对于此,如图3所示,如果是正极集电巧51的露出部52及负极集电巧61的露 出部62W包含卷绕轴WL的中屯、部WC为边界,在扁平的卷绕电极体40的厚度方向被分为2 组而集中的方式,则难W管理负极片60的卷绕始端部60a。也就是说,在与正极片50的卷 绕始端部50a相对的负极片60的卷绕始端部60a在高温老化时浸溃在电解液80中的情况 下,难W产生高温老化时的、由正极活性物质从正极片50的卷绕始端部50a溶出引起的微 短路。由此,图3的方式中,例如为了将负极片60的卷绕始端部60a在高温老化时浸溃在 电解液80中,需要精屯、设计高温老化的电池的配置方法,W使负极片60的卷绕始端部60a 置于下侧。另外,为了将负极片60的卷绕始端部60a切实地浸溃在电解液中,要加入大量 电解液80,需要事先增多剩余电解液的对策。
[0179] 此外,高温老化时由正极活性物质溶出引起的微短路在正极片50的卷绕终端部 50b、或与之相对的负极片60的卷绕终端部6化也可能成为问题(参照图4)。由此,在图3 的方式中,需要问时地官理卷绕电极体40的卷绕始細}部50a、60a、和卷绕终細}部50b、60b。 并且,与之相伴地卷绕电极体40的卷绕数、电池壳体中的卷绕电极体40的配置、高温老化 中的裡离子二次电池10的配置方法等设计上或制造上的限制变大。
[0180] 此处提出的裡离子二次电池10可减轻高温老化时的卷绕始端部50a、60a的管理。 由此,与之相伴地卷绕电极体40的卷绕数、电池壳体中的卷绕电极体40的配置、高温老化 中的裡离子二次电池10的配置方法等设计上或制造上的限制变小。另外,对于剩余电解 液,也不需要考虑将负极片60的卷绕始端部60a切实地浸溃在电解液中而超过必要地加入 许多的剩余电解液。
[0181] 因而,此处提出的裡离子二次电池10例如特别适于用作要求稳定的性能的车辆 驱动用电池。此处,车辆驱动用电池可W是将裡离子二次电池10串联多个而形成的电池组 的形态。在作为电源具备该车辆驱动用电池的车辆中,典型的情况下包括汽车、特别是混合 动力车(包括插电式混合动力车)、电动车之类的具备电动机的汽车。
[0182] W上对本发明的具体例进行了详细说明,但它们只不过是例示,并不限定请求保 护的范围。在请求保护的范围中记载的的技术中,包含对W上例示的具体例进行各种变形、 变更的技术。
【主权项】
1. 一种锂离子二次电池,具备: 电池壳体、 收纳于所述电池壳体中的卷绕电极体、和 收纳于所述电池壳体中的电解液, 所述卷绕电极体具备: 在卷绕轴的一方以螺旋状露出的正极集电箔的缘部、和 在该卷绕轴的另一方以螺旋状露出的负极集电箔的缘部, 以所述螺旋状露出的所述正极集电箔的所述缘部,在与所述卷绕轴正交的方向上的所 述多个间隙之中的、除了包含所述卷绕轴的中心部以外的至少1个间隙被分开而集中, 以所述螺旋状露出的所述负极集电箔的所述缘部,在与所述卷绕轴正交的方向上的所 述多个间隙之中的、除了包含所述卷绕轴的中心部以外的至少1个间隙被分开而集中。
2. 根据权利要求1所述的锂离子二次电池,以所述螺旋状露出的所述正极集电箔的缘 部之中的、位于与所述卷绕轴正交的方向上的所述中心部两侧的2个缘部被集中为一体。
3. 根据权利要求1所述的锂离子二次电池,以所述螺旋状露出的所述正极集电箔的缘 部之中至少从卷绕起始到第一圈被集中为一体。
4. 根据权利要求1所述的锂离子二次电池,以所述螺旋状露出的所述正极集电箔的缘 部的卷绕始端部向内侧集中。
5. 根据权利要求1所述的锂离子二次电池,以所述螺旋状露出的所述正极集电箔的缘 部之中至少从卷绕起始到第二圈被集中为一体。
6. 根据权利要求1所述的锂离子二次电池,以所述螺旋状露出的所述正极集电箔的缘 部,在与所述卷绕轴正交的方向上的所述多个间隙之中的、选自从包含所述卷绕轴的中心 部起第一个到第四个间隙中的1个间隙被分开。
7. 根据权利要求1~6的任一项所述的锂离子二次电池,以所述螺旋状露出的所述负 极集电箔的缘部之中的、位于与所述卷绕轴正交的方向上的所述中心部两侧的2个缘部被 集中为一体。
8. 根据权利要求1~6的任一项所述的锂离子二次电池,以所述螺旋状露出的所述负 极集电箔的缘部之中至少从卷绕起始到第一圈被集中为一体。
9. 根据权利要求1~6的任一项所述的锂离子二次电池,以所述螺旋状露出的所述负 极集电箔的缘部的卷绕始端部向内侧集中。
10. 根据权利要求1~6的任一项所述的锂离子二次电池,以所述螺旋状露出的所述负 极集电箔的缘部之中至少从卷绕起始到第二圈被集中为一体。
11. 根据权利要求1~6的任一项所述的锂离子二次电池,以所述螺旋状露出的所述负 极集电箔的缘部,在与所述卷绕轴正交的方向上的所述多个间隙之中的、选自从包含所述 卷绕轴的中心部起第一个到第四个间隙中的1个间隙被分开。
12. 根据权利要求1~11的任一项所述的锂离子二次电池,所述卷绕电极体具备: 保持在带状的所述正极集电箔上的正极活性物质层、和 保持在带状的所述负极集电箔上的负极活性物质层, 使带状的所述正极集电箔与带状的所述负极集电箔的长度方向一致,使隔板介于所述 正极活性物质层与所述负极活性物质层之间进行重叠,并且绕着卷绕轴卷绕,所述卷绕轴 被设定在带状的所述正极集电箔的宽度方向上, 其中,在包含所述卷绕轴的中心部,所述负极活性物质层被配置在与所述正极活性物 质层相比靠所述卷绕中心侧,并且, 在绕着所述卷绕轴的卷绕圆周方向上,所述负极活性物质层的卷绕始端部从所述正极 活性物质层的卷绕始端部伸出。
13. 根据权利要求1~12的任一项所述的锂离子二次电池,所述电池壳体是具有扁平 的矩形收纳空间的角型壳体, 所述卷绕电极体在沿着包含所述卷绕轴的一个平面扁平的状态下收纳于所述电池壳 体中,并且, 所述正极集电箔的集中部位和所述负极集电箔的集中部位,以沿着所述一个平面的直 线状被集中。
14. 根据权利要求1~13的任一项所述的锂离子二次电池,具备: 安装于所述电池壳体的正极端子、和 安装于所述电池壳体的负极端子, 所述正极端子具备分别保持所述正极集电箔的至少2个集中部位的保持部,并且, 所述负极端子具备分别保持所述负极集电箔的至少2个集中部位的保持部。
15. -种锂离子二次电池的制造方法,包括: 准备卷绕电极体的工序、 将正极端子安装于所述卷绕电极体的工序、和 将负极端子安装于所述卷绕电极体的工序, 其中,所准备的所述卷绕电极体具备: 缘部在卷绕轴的一方以螺旋状露出的正极集电箔、和 缘部在该卷绕轴的另一方以螺旋状露出的负极集电箔, 在将正极端子安装于所述卷绕电极体的工序中, 将以所述螺旋状露出的所述正极集电箔的所述缘部,在与所述卷绕轴正交的方向上的 所述多个间隙之中的、除了包含所述卷绕轴的中心部以外的至少1个间隙分开而集中,并 且安装于所述正极端子,并且, 在将负极端子安装于所述卷绕电极体的工序中, 将以所述螺旋状露出的所述负极集电箔的所述缘部,在与所述卷绕轴正交的方向上的 所述多个间隙之中的、除了包含所述卷绕轴的中心部以外的至少1个间隙分开而集中,并 且安装于所述负极端子。
16. 根据权利要求15所述的锂离子二次电池的制造方法,还具备检测工序,所述检测 工序将采用权利要求15所述的制造方法准备的锂离子二次电池进行高温老化。
【专利摘要】本发明提供一种锂离子二次电池(10),其中,卷绕电极体(40)具备正极集电箔(51)和负极集电箔(61)。其中,正极集电箔(51)的缘部(52)在卷绕轴(WL)的一方以螺旋状露出。另外,负极集电箔(61)的缘部(62)在该卷绕轴(WL)的另一方以螺旋状露出。此外,以螺旋状露出的正极集电箔(51)的缘部(52)在与卷绕轴(WL)正交的方向上的多个间隙(S)之中的、除了包含卷绕轴(WL)的中心部(WC)的至少1个间隙被分开而集中。同样地,以螺旋状露出的负极集电箔(61的缘部(62)在与卷绕轴(WL)正交的方向上的多个间隙(S)之中的、除了包含卷绕轴(WL)的中心部(WC)的至少1个间隙被分开而集中。
【IPC分类】H01M10-0525, H01M10-0587
【公开号】CN104766992
【申请号】CN201510006816
【发明人】上野幸义, 佐野秀树, 井上薰, 藤田秀明
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月7日
【公告号】DE102015100109A1, DE102015100109A8, US20150194705
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