非水电解质电池及电池包的制作方法_4

文档序号:9566128阅读:来源:国知局
7210 [cm2]。 因此,该电池的额定容量为40[Ah]。将该电极组供给压制机,成型为扁平状。
[0122] 将该扁平状电极组插入到由厚度Imm的侣板形成的、厚度T为40mm、宽度W为 100mm、高度H为90mm的有底方型罐状容器中,用盖体密封。因而,宽度W为Tmax,厚度T为Tmin。运样,制作具有图2所示的结构、重量为800g、(Tmin/Tmax)为0. 40的方型的非水电 解质电池。 阳123] <电池容量的测定〉 阳124]所得到的电池在25°C环境下WIA的恒电流充电至电池电压为2. 8V后,W恒电压 充电至充电电流达到500mA。接着,WIA放电至电池电压达到1.5V,确认电池容量后,所得 到的电池容量为40Ah。 阳125] <充电状态为50%时的开路电压的测定〉 阳1%] 将确认电池容量后的放电状态的电池在25°C环境下WIA充电至充电容量至 20Ah。将充电后的电池在25°C环境下放置2小时后的电压作为充电状态为50%时的开路 电压测定后,为2. 20V。 阳127] <安全性的评价〉 阳12引将测定开路电压后的电池在25 °C环境下WIA的恒电流充电至电池电压达到2. 8V后,队直电压充电至充电电流达到500mA。将在中央部配置有热电偶的5mmd)的铁制的钉W 5mm/sec的速度在25°C环境下刺入该电池直至贯穿电池中央部。刺入钉时的钉内溫度的最 高溫度为85°C。图2中将钉刺部位用符号Y表示。 阳129](实施例2)
[0130] 除了使用厚度T为20mm、宽度W为100mm、高度H为90mm的有底方型罐状的容器、 使负极面积为13605[cm2]W外,制作与实施例1同样的电池。由于额定容量为负极面积乘 W每单位面积的负极容量而得到的值,因此为20Ah。宽度W为Tmax,厚度T为Tmin。因而, 灯111111/时1曰分的值为0.2。此时的电池容量为20411,充电状态为50%时的开路电压为2.20¥。 此外,安全性的评价中的钉内溫度的最高溫度为80°C。
[0131](实施例3)
[0132] 除了使用厚度T为80mm、宽度W为100mm、高度H为90mm的有底方型罐状的容器, 使负极面积为54420[cm2]W外,制作与实施例1同样的电池。由于额定容量为负极面积乘 W每单位面积的负极容量而得到的值,因此为80Ah。宽度W为Tmax,厚度T为Tmin。因而, 灯min/Tmax)的值为0. 8。此时的电池容量为80Ah,充电状态为50 %时的开路电压为2. 20V。 此外,安全性的评价中的钉内溫度的最高溫度为90°C。 阳133](比较例1)
[0134]除了使正极上的每单位面积集电体的涂布量为lOOg/m2,使负极面积为 30612[cm2]W外,制作与实施例1同样的电池。由于额定容量为负极面积乘W每单位面积 的负极容量而得到的值,因此为45Ah。此时的电池容量为45Ah,充电状态为50 %时的开路 电压为2. 30V。此外,安全性的评价中的钉内溫度的最高溫度为250°C。 阳135](比较例2) 阳136] 除了使用厚度T为10mm、宽度W为100mm、高度H为90mm的有底方型罐状的容器, 使负极面积为6802[cm2]W外,制作与实施例1同样的电池。由于额定容量为负极面积乘W每单位面积的负极容量而得到的值,因此为lOAh。宽度W为Tmax,厚度T为Tmin。因而, 灯min/Tmax)的值为0. 1。此时的电池容量为IOAh,充电状态为50%时的开路电压为2. 20V。 此外,安全性的评价中的钉内溫度的最高溫度为70°C。 阳137](比较例3) 阳13引除了使用厚度T为10mm、宽度W为100mm、高度H为90mm的有底方型的罐状的容 器,使正极上的每单位面积集电体的涂布量为lOOg/m2,使负极面积为7482[cm2]W外,制作 与实施例1同样的电池。由于额定容量为负极面积乘W每单位面积的负极容量而得到的 值,因此为llAh。宽度W为Tmax,厚度T为Tmin。因而,灯min/Tmax)的值为0. 1。此时的 电池容量为1IAh,充电状态为50 %时的开路电压为2. 30V。此外,安全性的评价中的钉内溫 度的最高溫度为80°C。
[0139] 通过比较实施例和比较例的结果,可知实施例1~3的电池可不损害安全性地得 到不比比较例1逊色的电池容量。另外,比较例2、3的电池可得到与实施例1~3同等的 安全性,但电池容量比实施例低。
[0140] 此外,准备12个实施例1的非水电解质电池,将它们W6串联X2并联电连接而 成的13. 2V-80Ah的电池组的体积能量密度为205Wh/L。准备24个实施例2的非水电解质 电池,将它们W6串联X4并联电连接而成的13.2V-80Ah电池组的体积能量密度为190Wh/ L。准备6个实施例3的非水电解质电池,将它们W6串联电连接而成的13. 2V-80Ah的电 池组的体积能量密度为212Wh/L。相对于此,准备48个比较例2的非水电解质电池,将它们 W6串联X8并联电连接而成的13. 2V-80Ah电池组的体积能量密度为160Wh/L。 阳14U 从实施例1~3的电池组的结果可知,(Tmin/Tmax)的值较大者,电池组的体积能 量密度变大。运是由于外包装体的具有最大面积的面(实施例1~3的情况下,宽度W为 100mm、高度H为90mm的面)对电池的散热性的影响较大,由此在电池外包装体的面积最大 的面的大小相同时,(Tmin/Tmax)的值较大的外包装体,单电池的额定容量变大,能减少用 于制作同容量同电压的电池组而使用的单电池的个数,因此能减少例如母线等副部件。 阳142] 表1中表示了由实施例1~3及比较例2的非水电解质电池分别制作的电池组的 体积能量密度、构成电池组的单元电池的个数、单元电池之间如何电连接。 阳143] 表1(电池组)
[0145](实施例4)
[0146] 除了使用厚度0.5mm的含侣的层压薄膜制、包括具有收纳电极组的方型的杯部 (凹部)的收纳部和盖部、厚度T为40mm、宽度W为100mm、高度H为90mm的层压薄膜制外 包装体W外,制作与实施例1同样的电池。由于额定容量为负极面积乘W每单位面积的负 极容量而得到的值,因此为40Ah。宽度W为Tmax,厚度T为Tmin。因而,灯min/Tmax)的值 为0.4。此时的电池容量为40Ah,充电状态为50 %时的开路电压为2. 20V。此外,安全性的 评价中的钉内溫度的最高溫度为80°C。
[0147](比较例4)
[0148] 除了使用厚度0.5mm的含侣的层压薄膜制、包括具有收纳电极组的方型的杯部 (凹部)的收纳部和盖部、厚度T为40mm、宽度W为100mm、高度H为90mm的层压薄膜制外 包装体W外,制作与比较例1同样的电池。由于额定容量为负极面积乘W每单位面积的负 极容量而得到的值,因此为45Ah。宽度W为Tmax,厚度T为Tmin。因而,灯min/Tmax)的值 为0.4。此时的电池容量为45Ah,充电状态为50 %时的开路电压为2. 30V。此外,安全性的 评价中的钉内溫度的最高溫度为220°C。 阳149](比较例W
[0150]除了使用厚度0.5mm的含侣的层压薄膜制、包括具有收纳电极组的方型的杯部 (凹部)的收纳部和盖部、厚度T为10mm、宽度W为100mm、高度H为90mm的层压薄膜制外 包装体W外,制作与比较例2同样的电池。由于额定容量为负极面积乘W每单位面积的负 极容量而得到的值,因此为lOAh。宽度W为Tmax,厚度T为Tmin。因而,灯min/Tmax)的值 为0.1。此时的电池容量为IOAh,充电状态为50%时的开路电压为2. 20V。此外,安全性的 评价中的钉内溫度的最高溫度为70°C。 阳151](比较例6)
[0152]除了使用厚度0.5mm的含侣的层压薄膜制、包括具有收纳电极组的方型的杯部 (凹部)的收纳部和盖部、厚度T为10mm、宽度W为100mm、高度H为90mm的层压薄膜制外 包装体W外,制作与比较例3同样的电池。由于额定容量为负极面积乘W每单位面积的负 极容量而得到的值,因此为llAh。宽度W为Tmax,厚度T为Tmin。因而,灯min/Tmax)的值 为0.1。此时的电池容量为IlAh,充电状态为50%时的开路电压为2. 30V。此外,安全性的 评价中的钉内溫度的最高溫度为75°C。 阳153] 此外,准备12个实施例4的非水电解质电池,将它们W6串联X2并联电连接而 成的13. 2V-80Ah的电池组的体积能量密度为195Wh/L。相对于此,准备48个比较例5的非 水电解质电池,将它们W6串联X8并联电连接而成的13. 2V-80Ah电池组的体积能量密度 为150Wh/L。由该结果可知,根据实施例4的电池组,可得到优异的安全性和高的体积能量 酱度。 阳154] 表2中示出了由实施例4及比较例5的非水电解质电池分别制作的电池组的体积 能量密度、构成电池组的单元电池的个数、单元电池之间如何电连接。 阳155] 表2(电池组)
阳157](实施例5) 阳158] 除了使用由厚度0.5mm的由SUS形成的有底圆筒型的金属罐形成的、底面的直径 (W、T)为52mm、高度H为173mm的金属罐作为外包装罐W外,制作与实施例I同样的电池。 由于额定容量为负极面积乘W每单位面积的负极容量而得到的值,因此为40Ah。高度H为 Tmax,直径(W、T)为Tmin。因而,灯min/Tmax)的值为0. 3。此时的电池容量为40Ah,充电 状态为50%时的开路电压为2. 20V。此外,安全性的评价中的钉内溫度的最高溫度为90°C。
[0159](比较例7)
[0160] 除了使用由厚度0.5mm的由SUS形成的有底圆筒型的金属罐形成的、底面的直径 (W、T)为52mm、高度H为173mm的金属罐作为外包装罐W外,制作与比较例1同样的电池。 由于额定容量为负极面积乘W每单位面积的负极容量而得到的值,因此为45Ah。高度H为 Tmax,直径(W、T)为Tmin。因而,灯min/Tmax)的值为0. 3。此时的电池容量为45Ah,充电状 态为50%时的开路电压为2. 30V。此外,安全性的评价中的钉内溫度的最高溫度为240°C。 阳1W](比较例9) 阳16引除了使用由厚度0.5mm的由SUS形成的有底圆筒型的金属罐形成的、底面的直径 (W、T)为26mm、高度H为173mm的金属罐作为外包装罐W外,制作与比较例3同样的电池。 由于额定容量为负极面积乘W每单位面积的负极容量而得到的值,因此为llAh。高度H为 Tmax,宽度W及厚度T为Tmin。因而,灯min/Tmax)的值为0. 15。此时的电池容量为IlAh, 充电状态为50%时的开路电压为2. 30V。此外,安全性的评价中的钉内溫度的最高溫度为 95 °C。 阳163] 此外,准备12个实施例5的非水电解质电池,将它们W6串联X2并联连接而成 的13. 2V-80Ah的电池组的体积能量密度为180Wh/L。由该结果可知,根据实施例5的电池 组,可得到优异的安全性和高的体积能量密度。
[0164](实施例6) 阳1化]除了使用厚度T为15mm、宽度W为100mm、高度H为90mm的有底方型罐状的容器, 使负极面积为10204[cm2]W外,制作与实施例1同样的电池。宽度W为Tmax,厚度T为 Tmin。由负极面积乘W每单位面积的负极容量而得到的值所得到的额定容量、(Tmin/Tmax) 的值、电池容量、充电状态为50%时的开路电压、钉刺溫度的最高溫度表示在表3中。 阳166](实施例7) 阳167]
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