CN101399325A - 层叠式电池 - Google Patents

层叠式电池 Download PDF

Info

Publication number
CN101399325A
CN101399325A CNA2008101493918A CN200810149391A CN101399325A CN 101399325 A CN101399325 A CN 101399325A CN A2008101493918 A CNA2008101493918 A CN A2008101493918A CN 200810149391 A CN200810149391 A CN 200810149391A CN 101399325 A CN101399325 A CN 101399325A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
plate
negative
positive
anodal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008101493918A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101399325B (zh
Inventor
新屋敷昌孝
船桥淳浩
前田仁史
藤原雅之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic New Energy Co ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Publication of CN101399325A publication Critical patent/CN101399325A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101399325B publication Critical patent/CN101399325B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/534—Electrode connections inside a battery casing characterised by the material of the leads or tabs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/536—Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/54—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
    • H01M50/466—U-shaped, bag-shaped or folded
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本发明提供一种层叠式电池，其通过抑制两极板与两端子之间的连接电阻值发生偏差现象，可抑制即使在进行高速充放电时电池循环特性的下降。其将正极集电片(11)以层叠的状态熔接到正极集电端子(15)上、将上述负极集电端(12)以层叠的状态熔接到负极集电端子(16)上，其特征在于，将存在于上述正极集电端子(15)的上述正极板(1)侧的端部(15a)与上述正极板(1)之间的上述正极集电片(11)之间熔接在一起、和/或将存在于上述负极集电端子(16)的上述负极板(2)侧的端部(16a)与上述负极板(2)之间的上述负极集电片(12)之间熔接在一起。

Description

层叠式电池
技术领域
本发明涉及一种例如机器人、电动车、备用电源等上使用的层叠式电池，特别涉及一种可提高其高速充放电特性的层叠式锂离子电池。
背景技术
近年来，电池不仅用于作为手机、笔记本电脑、PDA等移动信息终端的电源，而且被应用到机器人、电动汽车、备用电源等上，使其进行更加高容量化的要求愈加强烈。对于这样的要求，锂离子二次电池具有较高的能源密度而具备高容量，因而它作为上述那样的驱动电源而被广泛应用。
作为这样的锂离子二次电池的电池形态，大致可分为将涡卷状的电极体密封于有底筒状外壳体内的筒型电池、和将由多个方形状电极层叠而形成的层叠电极体密封于有底的方形外壳体或将2片层叠薄膜熔接而制成的外壳体内的层叠型电池。
这些锂离子二次电池当中后者电池的层叠电极体的具体结构是，通过将具有正极集电片的片状正极板与具有负极集电片的片状负极板按所需数目隔着隔板而层叠起来那样的结构，而且是通过超声波焊接将多块上述正极片以叠合状态熔接到正极集电端子上，另一方面，通过超声波焊接将多块上述负极片以叠合状态熔接到负极集电端子上的结构(参照下述专利文献1、2)。
专利文献1：日本特开2003-282044号公报
专利文献2：日本特开2006-324093号公报
在此，近年来，如上所述，锂离子二次电池的大容量化不断发展，存在使正极板、负极板的层叠片数随之而变多的倾向；而且，考虑到该电池进行高速充放电，有使两端子的厚度变大的倾向。因此，产生了在许多片箔状的两集电片叠合于厚的金属板(两集电端子)上的状态下进行超声波焊接的要求，但因两者(两集电端子和两集电片)厚度不同和将多片两种集电片同时熔接，会使焊接部的熔接性变差。为此，两极板与两端子之间的连接电阻值会产生偏差，因而特别是在进行高速充放电时，流通于各极板中的电流值将变得不均匀(具体而言，在两极板与两端子之间的连接电阻值较小的部位流通着较大的电流，另一方面，在两极板与两端子之间的连接电阻值较大的部位流通着较小的电流)，在电池内部产生充放电状态的不均。其结果，局部发生了过放电、过充电现象，因此存在使电池的循环特性下降的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而开发出，其目的在于提供一种层叠式电池，其通过抑制两极板与两端子之间的连接电阻值产生偏差，即使在进行高速充放电时也可抑制电池循环特性下降。
为了达到上述目的，本发明具有隔着隔板将多个正极板与多个负极板交替层叠而成的层叠电极体，并且由金属箔片构成的正极集电片从上述多个正极板延伸出，由金属箔片构成的负极集电片从上述多个负极板延伸出，将上述正极集电片以层叠的状态熔接到板状正极集电端子上，将上述负极集电片以层叠的状态熔接到板状负极集电端子上，其特征在于，使存在于上述正极集电端子的上述正极板侧的端部与上述正极板之间的上述正极集电片之间相接合、和/或存在于上述负极集电端子的上述负极板侧的端部与上述负极板之间的上述负极集电片之间相接合，并将上述正极集电片之间进行电连接、和/或将上述负极集电片之间进行电连接。
若具有上述构成，即使两集电端子与两集电片的焊接部的熔接性较差时，因为使存在于正极集电端子的正极板侧的端部与正极板与之间的正极集电片之间、和/或存在于负极集电端子的负极板侧的端部与负极板之间的负极集电片之间进行了电连接，因此能够抑制两极板与两端子之间的连接电阻值产生偏差。为此，即使在进行高速充放电时，也可确保流通于各极板中的电流值的均匀性，抑制电池内部发生充放电状态的不均。其结果，抑制了出现部分过放电、过充电现象，从而提高了电池的循环特性。
优选上述正极板和上述负极板的片数分别为30片以上。
正极板和上述负极板的片数分别为30片以上时，两集电端子与两集电片的焊接部的熔接性特别容易变差，因此在这种情况下能够充分发挥本发明的效果。
优选利用超声波焊接法实施上述的接合。
利用超声波焊接法实施上述的接合时，对极薄的多个两集电片进行熔接(因为在不存在厚的两集电端子的状态下进行熔接)，因而可以通过较小的输出来进行熔接。其结果，可抑制因受到熔接时的冲击而造成的两集电片变形，因此，提高了多个两集电片间的粘合性，可实现连接电阻值的均匀化。而且，在使用超声波焊接法的情况下提高了焊接强度。
但是，本发明也不排除采用电阻焊接法、激光焊接法来实施熔接。
优选采用穿刺法进行上述的接合。
采用穿刺法进行上述的接合时，可使用简单的设备进行接合，因而可降低电池的制造成本。
上述的接合优选在上述正极集电端子中的上述正极板侧的端部与上述正极板之间的大致中间位置、或者上述负极集电端子中的上述负极板侧的端部与上述负极板之间的大致中间位置实施。
上述的接合也可在接近两极板、两集电端子的位置实施，但因为层叠电极体、两集电端子的厚度较大(特别是层叠电极体的厚度非常大)，也有时在该位置进行接合时接合部受到应力的作用，接合部会产生剥离等问题。对此，若如上述构成那样在正极集电端子(负极集电端子)的正极板(负极板)侧的端部与正极板(负极板)之间的大致中间位置进行接合，可抑制其受到上述应力的作用，因此可抑制接合部发生剥离等问题。
特别是层叠电极体的厚度比两集电端子的厚度大，因而即使在上述大致中间位置也优选在靠近两集电端子的位置进行接合。
上述的接合优选在多个部位进行实施。
接合也可以在1个部位进行实施，但通过在多个部位实施接合，可进一步提高接合强度。
在上述多个部位实施的接合优选沿着与上述正极集电片或上述负极集电片的延伸方向垂直的方向形成直线状。
若该接合未沿着与两正极集电片的延伸方向垂直的方向形成直线状，则有时在靠近两极板、两集电端子的位置进行接合，因而有时会与上述情况同样，接合部受到应力的作用，而使接合部发生剥离等问题。
上述正极板上使用的正极活物质和上述负极板上使用的负极活物质优选由可吸藏、放出锂的材料构成。
若将正极活物质和负极活物质应用于由可吸藏、放出锂的材料构成的锂离子电池上，在该电池中使正负极板的层叠片数增多而实现了大容量化的情况下，可显著提高其高速充放电下的循环特性。
根据本发明，可抑制两极板与两端子之间的连接电阻值产生偏差，因此，即使在进行高速充放电时也发挥抑制电池的循环特性下降的良好效果。
附图说明
图1是本发明的层叠式电池所使用的层叠电极体的分解立体图。
图2是本发明的层叠式电池的立体图。
图3是表示本发明的层叠式电池局部的图；图3的(a)是正极的俯视图；图3的(b)是隔板的立体图；图3的(c)是表示内部配置有正极的袋状隔板的俯视图。
图4是本发明的层叠式电池所使用的负极的俯视图。
图5是表示正极集电片间、以及正极集电片与正极集电端子之间处于相熔接的状态的俯视图。
图6是表示负极集电片间、以及负极集电片与负极集电端子之间处于相熔接的状态的俯视图。
图7是表示本发明的层叠式电池使用的层叠电极体的制造工序的侧视图。
图8是本发明的层叠式电池使用的层叠电极体的侧视图。
图9是表示本发明电池A与比较电池Z的循环特性的坐标图。
图10是表示本发明的层叠式电池的变形例的俯视图。
图11是表示本发明的层叠式电池使用的正极板的变形例的俯视图。
图12表示本发明的层叠式电池使用的正极板的变形例的俯视图。
图13是表示本发明的层叠式电池使用的层叠电极体的变形例的俯视图。
具体实施方式
以下，依据图1～图8对本发明的一例的方型锂离子电池进行说明。另外，本发明的层叠式电池并不只限定于下述实施方式所述的结构，在不改变其要旨的范围内可进行适当变更来实施。
方型锂离子电池的构造
如图1所示，方型锂离子电池具有层叠电极体10，该层叠电极体10具有如下结构：使由2片隔板构成且内部配置有正极板1的袋状隔板3与负极板2交替配置，并且在其最靠外侧位置配置负极板2。该层叠电极体10因为在最靠外侧位置配置负极板2，而构成为负极板2的片数比正极板1的片数多1片(具体而言，以正极板1为50片、负极板2为51片而构成)。而且，上述层叠电极体10与电解液一起被密封于通过熔接如图2所示的2片复合薄膜28而形成的外壳体25的内部，下述的正极集电端子15和负极集电端子16从上述外壳体25突出。
如图3(a)所示，上述正极板1构造为，在由方形状铝箔(厚度：15μm)构成的正极用导电性芯体的两表面的整个表面上设置正极活物质层1a，该正极活物质层1a以由LiCoO2构成的正极活物质、由碳黑构成的导电剂、由聚偏氟乙烯构成的粘结剂构成。构成为上述正极板1的宽度L1为95mm、高度L2为115mm，并且，与上述正极用导电性芯体一体形成且未设有上述正极活物质层1a的正极集电片11(宽度L3为30mm、高度L4为20mm)从正极板1的一边突出。
如图3(c)所示，上述袋状隔板3结构为，使2片聚丙烯(PP)制的隔板3a叠合，在这些隔板3a的周围部设有熔接多个隔板3a而成的熔接部4。通过形成这样的结构，可将上述正极板1收纳于袋状隔板3内。另外，如图3(b)所示，上述隔板3a形成宽度L5为100mm、高度L6为120mm的方形状，且其厚度为30μm。
如图4所示，上述负极板2具有如下的结构：在由方形状铜箔(厚度：10μm)构成的负极用导电性芯体的两表面的整个表面上设置有负极活物质层2a，该负极活物质层2a以由天然石墨构成的负极活物质、和由聚偏氟乙烯构成的粘结剂构成。上述负极板2的宽度L7为100mm、高度L8为120mm，具有与上述隔板3a同样的大小。而且，构成为与上述负极用导电性芯体一体形成且未设有上述负极活物质层2a的负极集电片12(宽度L9为30mm、高度L10为20mm)从负极板2的一边突出。
在此，如图5以及图8所示，从上述层叠电极体10突出的多个正极集电片11在重叠于由铝板(厚度：0.5mm)构成的正极集电端子15的表面、背面上的状态下、利用超声波焊接法与正极集电端子15相熔接(图5以及图8的熔接部17)。该熔接部17构成为，将呈大致圆形(直径5mm)的6个焊接点设置为沿着与正极集电片11的延伸方向(图5中的A方向)垂直的方向呈直线状。而且，存在于上述正极集电端子15的上述正极板1侧的端部15a与上述正极板1之间的上述正极集电片11之间由超声波焊接法熔接(图5以及图8的熔接部18)。该熔接部18具有与上述熔接部17同样的结构，即将呈大致圆形(直径5mm)的6处焊接点设置为沿着与正极集电片11的延伸方向(图5中的A方向)垂直的方向呈直线状且位于上述正极集电端子15的端部15a与上述正极板1之间的大致中间位置。若这样在其大致中间位置进行熔接，则会抑制熔接部18所受到的应力，因而可抑制熔接部18发生剥离等问题。
另一方面，如图6以及图8所示，将自上述层叠电极体10突出的多个负极集电片12在重叠于由铜板(厚度：0.5mm)构成的负极集电端子16的表面、背面的状态下，利用超声波焊接法与负极集电端子16熔接在一起(图6以及图8的熔接部19)。该熔接部19构成为，将呈大致圆形(直径5mm)的6处焊接点设置为沿着与负极集电片12的延伸方向(图6中的B方向)垂直的方向呈直线状。而且，由超声波焊接法将存在于上述负极集电端子16的上述负极板2侧的端部16a与上述负极板2之间的上述负极集电片12之间熔接在一起(图6以及图8的熔接部20)。该熔接部20具有与上述熔接部19同样的结构，即将呈大致圆形(直径5mm)的6处焊接点设置为沿着与负极集电片12的延伸方向(图6中的B方向)垂直的方向呈直线状，且位于上述负极集电端子16的端部16a与上述负极板2之间的大致中间位置。若这样在其大致中间位置进行熔接，则根据与上述同样的理由，可抑制熔接部20发生剥离等问题。
另外，上述图8中的附图标记26是用于抑制层叠电极体10中的正极板1、负极板2出现错动的错动防止用带，错动防止用带跨越层叠电极体10，其两端粘贴在存在于最外部的负极2上。
方型锂离子电池的制作方法
〔正极板的制作〕
将作为正极活物质的LiCoO2按质量百分比90％、作为导电剂的碳黑按质量百分比5％、作为粘结剂的聚偏氟乙烯按质量百分比5％与作为溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液混合一起而调制成正极浆。接着，将该正极浆涂于作为正极集电体的铝箔(厚度：15μm)的两表面上。其后，使溶剂干燥，使用滚子将其压缩到厚度0.1mm后，再将其裁切为上述的宽度L1以及高度L2且使正极集电片突出的形状，从而制作成了正极板。
〔内部配置有正极板的袋状隔板的制作〕
准备2片PP制隔板，在该隔板间配置正极板，其后对隔板周围部进行热熔接，这样便制作成了内部配置有正极板的袋状隔板。
〔负极板的制作〕
将作为负极活物质的天然石墨粉末按质量百分比95％、作为粘结剂的聚偏氟乙烯按质量百分比5％、作为溶剂的NMP溶液混合一起而调制成浆，之后将该浆涂在作为负极集电体的铜箔(厚度：10μm)的两个表面。其后，将该溶剂干燥，使用滚子将其压缩到厚度0.08mm后，再将其裁切为上述的宽度L7以及高度L8且使负极集电片突出的形状，从而制作出负极板。
〔电池的制作〕
交替层叠如上所述获得的负极板51片与内部配置有正极板的袋状隔板50片而制作成层叠电极体。另外，在该层叠电极体的层叠方向的端部配置负极板。接着，在层叠电极体的4条边，按跨越层叠电极体的方式粘贴上错动防止用带26。
接着，如图7所示，按下表1所示的条件，由超声波焊接法将自层叠电极体突出的50片正极集电片11与正极集电端子15熔接在一起。此时，在正极集电端子15的一表面上配置且熔接25片正极集电片11，另一方面，在正极集电端子15的另一表面上配置且熔接25片正极集电片11(熔接部17)。进而，按下表1所示的条件，由超声波焊接法将自层叠电极体突出的51片负极集电片12与负极集电端子16熔接在一起。此时，在负极集电端子16的一表面上配置且熔接26片负极集电片12，另一方面，在负极集电端子16的另一表面上配置且熔接25片负极集电片12(熔接部19)。
其后，按下表1所示的条件，由超声波焊接法将存在于正极集电端子15中的正极板1侧的端部15a与正极板1之间的正极集电片11之间熔接在一起、将存在于负极集电端子16中的负极板2侧的端部16a与负极板2之间的上述负极集电片12之间熔接在一起。
表1
Figure A200810149391D00131
然后，将层叠电极体10配置于呈方形状的2片复合薄膜28之间后，在正极集电端子15和负极集电端子16从复合薄膜28突出的状态下，将具有两端子一侧边的多块片状复合薄膜28之间熔接后，将复合薄膜28剩余的三侧边中的两侧边熔接在一起，由此将层叠电极体10配置于外壳体25内。最后，将非水电解液从外壳体25的开口部注入后，再将外壳体25的开口部(复合薄膜28的剩余的1片)熔接，从而制作成了电池。另外，作为上述非水电解液，使用在由碳酸亚乙酯(EC)与碳酸甲乙酯(MEC)按体积比30:70的比例混合而成的混合溶剂中溶入1M(摩尔/升)比例的LiPF6而配制成的混合溶液。
(实施例)
作为实施例的层叠式电池，使用与用于实施上述发明的最佳实施方式来说明的电池同样的方法制作电池。另外，该电池的设计电池容量为12Ah。
以下，将这样制成的电池称为本发明电池A。
(比较例)
除了不采用超声波焊接法将上述正极集电片11之间以及负极集电片12之间熔接在一起以外(不存在图8的熔接部18、20的状态，即处于图7所示的状态)，其他按与上述实施例同样的方法来制作电池。另外，该电池的设计电池容量为12Ah。
以下，将这样制成的电池称为比较电池Z。
(实验)
对本发明电池A以及比较电池Z的循环特性(各循环中的放电容量以及放电末期温度)进行调查，将其结果表示于图9。另外，充放电条件如下所述。
[充放电条件]
·充电条件
充电条件是：以12A的电流对电池进行恒流充电，直到电池电压达到4.2V后，再以4.2V的电压对其进行充电，直到电池达到电流值为1A。另外，充电后间歇5分钟。
·放电条件
放电条件是：使电池以120A的电流进行恒流放电，直到电池电压达到2.5V。另外，放电后间歇30分钟(但进行第4、8、14个循环放电后间歇12～36小时)。
[考察]
如图9所示，可确认相对于在比较电池Z中经过充放电循环会使电池容量发生大幅度下降，而在本发明电池A中即使经过充放电循环其容量也不太出现下降现象。
这是因为，在比较电池Z中，各集电片之间未被熔接(处于不存在图8的熔接部18、20的状态)，而使流通于各极板中的电流值变得不均匀；其结果，在电池内部产生充放电状态的不均，发生部分过放电、过充电现象。对此，在本发明电池A中，将各个集电片之间熔接在一起(处于存在图8的熔接部18、20的状态)，因而使流通于各极板中的电流值变均匀，其结果，抑制了电池内部充放电状态的不均化，从而可抑制出现部分过放电、过充电现象。
另外，也可确认以此作为起因而致使本发明电池A的放电末期温度低于比较电池Z。
(其他事项)
(1)虽然在上述实施例中正极集电片11之间的熔接部18由6个熔接点构成，但是只要有1个以上的熔接点，即可达到本发明的目的。然而，为确保熔接强度，优选由多个熔接点构成的熔接部。而且，对于负极集电片12之间的熔接部20，也与此一样。
(2)虽然在上述实施例中正极集电片11之间设置有1个熔接部18，但是也不限于这样的结构，如图10所示，也可以是在正极集电端子15的正极板1侧的端部15a与正极板1之间设置2个以上的熔接部18的结构。而且，对于负极集电片12之间的熔接部20，也是同样。
(3)通过由超声波焊接法将正极集电片11之间以及负极集电片12之间熔接接合的方法来实施，但本发明并不限于这样的方法，例如，穿刺法等、只要是使正极集电片11之间和/或负极集电片12之间进行电连接的方法，各种方法都可以。
(4)在上述实施例中，使用了50片正极板、51片负极板，但并不限于这样结构的电池。然而，若正极板和上述负极板的片数分别达到各30片以上，则两集电端子和两集电片的焊接部的熔接性不容易变得特别差，因此，在这种情况下本发明也是极为有效的。
(5)在上述实施例中，正极集电端子15由铝板构成，负极集电端子16由铜板构成，但它们也可以都由镍板构成。若这样两集电端子都使用同一原料，则可降低电池的生产成本。但是，设置成这样的结构时，因为成为异种金属之间(因为正极集电片11由铝构成，负极集电片12由铜箔构成)的焊接，所以焊接部的熔接性变差，并使两极板与两端子之间的连接电阻值产生偏差的问题进一步明显。因此，若采用上述那样的构成，则可抑制这样的问题，所以是特别有用的。
(6)为了抑制两极板与两端子之间的连接电阻值产生偏差，制作出例如包括图11所示的宽度狭的正极集电片11a和图12所示的宽度狭的正极集电片11b的正极板1。另外，此时，将包括正极集电片11a和正极集电片11b的正极板1各为层叠片数的一半分别进行制作(若如上述实施例所示的正极板1为50片时则各为25片)。然后，如图13所示，在正极集电片11a未与正极集电片11b叠合的状态下，将各正极集电片11a、11b熔接到正极集电端子15上。即使采用这样的方法，也可抑制正极板1与正极片子15之间的连接电阻值产生偏差。而且，对于负极板2，若采用同样的构成，也可发挥同样的效果。但是，与上述实施例所示的构成相比，此时各个正极集电片11a、11b的宽度变得狭窄，由此使电阻升高了一些。因此，优选采用上述实施例所示的结构。
(7)作为正极活物质，并不只限于上述LiCoO2，也可以是LiNiO2、LiMn2O4或它们的复合体等，作为负极活物质，并不只限于上述天然石墨，也可以使用人造石墨等。
(8)在上述实施例中，对于所有负极板2，在负极用导电性芯体的两表面形成负极活物质层，但与正极板不相对的部位的负极活物质层(具体而言，存在于配置在最外侧的负极板的外侧的负极活物质层)也可以不形成。并且，若采用这样的构造，则会使层叠电极体的厚度变小，因此，可达到电池的高容量密度化。
产业上的实用性
本发明可适用于例如机器人、电动汽车以及备用电源等上使用的电池。

Claims (8)

1.一种层叠式电池，该层叠式电池构成为具有隔着隔板将多个正极板与多个负极板交替层叠而成的层叠电极体，并且由金属箔构成的正极集电片从上述多个正极板延伸出，由金属箔构成的负极集电片从上述多个负极板延伸出，而且，将上述正极集电片以层叠的状态熔接到板状正极集电端子上，将上述负极集电片以层叠的状态熔接到板状负极集电端子上，其特征在于，
将存在于上述正极集电端子的上述正极板侧的端部与上述正极板之间的上述正极集电片之间相接合、和/或将存在于上述负极集电端子的上述负极板侧的端部与上述负极板之间的上述负极集电片之间相接合，并将上述正极集电片之间进行电连接、和/或将上述负极集电片之间进行电连接。
2.根据权利要求1所述的层叠式电池，上述正极板和上述负极板的片数各是30片以上。
3.根据权利要求1或2所述的层叠式电池，采用超声波焊接法进行上述接合。
4.根据权利要求1或2所述的层叠式电池，采用穿刺法进行上述接合。
5.根据权利要求1所述的层叠式电池，上述的接合是在上述正极集电端子的上述正极板侧的端部与上述正极板之间的大致中间位置、上述负极集电端子中的上述负极板侧的端部和上述负极板之间的大致中间位置实施的。
6.根据权利要求1所述的层叠式电池，在多个部位进行上述接合。
7.根据权利要求6所述的层叠式电池，在上述多个部位进行的接合以沿着与上述正极集电片或上述负极集电片的延伸方向垂直的方向呈直线状的方式来实施。
8.根据权利要求1所述的层叠式电池，上述正极板上使用的正极活物质和上述负极板上使用的负极活物质由可吸藏、放出锂离子的材料构成。
CN2008101493918A 2007-09-28 2008-09-25 层叠式电池 Active CN101399325B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007253460A JP5252871B2 (ja) 2007-09-28 2007-09-28 積層式電池
JP2007-253460 2007-09-28
JP2007253460 2007-09-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101399325A true CN101399325A (zh) 2009-04-01
CN101399325B CN101399325B (zh) 2012-11-07

Family

ID=40517706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008101493918A Active CN101399325B (zh) 2007-09-28 2008-09-25 层叠式电池

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8119277B2 (zh)
JP (1) JP5252871B2 (zh)
CN (1) CN101399325B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102222785A (zh) * 2010-04-19 2011-10-19 新普科技股份有限公司 电池模块
CN102687331A (zh) * 2009-09-28 2012-09-19 株式会社Lg化学 二次电池及其制造方法
CN108695541A (zh) * 2017-03-30 2018-10-23 丰田自动车株式会社 非水电解质二次电池及其制造方法
CN110291661A (zh) * 2017-02-22 2019-09-27 远景Aesc能源元器件有限公司 锂离子电池

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5474466B2 (ja) * 2009-09-18 2014-04-16 三洋電機株式会社 積層式電池
JP2011076838A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Sanyo Electric Co Ltd 積層式電池
JP2011129263A (ja) * 2009-12-15 2011-06-30 Murata Mfg Co Ltd 蓄電デバイスとその製造方法
US9077027B2 (en) * 2010-03-04 2015-07-07 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrode assembly and secondary battery using the same
US20110274964A1 (en) * 2010-03-15 2011-11-10 Charles Tuffile Battery Tabs and Method of Making the Same
US20110293984A1 (en) * 2010-05-28 2011-12-01 Gm Global Technology Operations, Inc. Enhanced high voltage terminal cooling with a high thermal conductivity coating
US8940429B2 (en) 2010-07-16 2015-01-27 Apple Inc. Construction of non-rectangular batteries
KR101254691B1 (ko) * 2010-08-17 2013-04-15 주식회사 엘지화학 개선된 리드 구조의 이차전지
JP5618706B2 (ja) * 2010-08-26 2014-11-05 日立マクセル株式会社 積層型電池
KR101243591B1 (ko) * 2010-12-24 2013-03-20 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지
WO2012147549A1 (ja) * 2011-04-25 2012-11-01 株式会社 村田製作所 蓄電デバイス
CN103503196B (zh) 2011-06-30 2016-02-03 株式会社Lg化学 具有改善的接触电阻的二次电池
US9142840B2 (en) 2011-10-21 2015-09-22 Blackberry Limited Method of reducing tabbing volume required for external connections
US10446828B2 (en) 2011-10-21 2019-10-15 Blackberry Limited Recessed tab for higher energy density and thinner batteries
EP2804239B1 (en) * 2012-04-16 2017-09-27 LG Chem, Ltd. Electrode assembly having different anode and cathode welding portion shapes and secondary battery including same
JP6143201B2 (ja) * 2013-03-11 2017-06-07 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池及びその製造方法
US10530006B2 (en) * 2013-08-29 2020-01-07 Lg Chem, Ltd. Electrode assembly for polymer secondary battery cell
JP6238766B2 (ja) * 2014-01-24 2017-11-29 日本アビオニクス株式会社 溶接装置
TW201611391A (zh) * 2014-07-14 2016-03-16 蘋果公司 具有凹口以容納電極連接之堆疊式單元電池
US9929393B2 (en) 2015-09-30 2018-03-27 Apple Inc. Wound battery cells with notches accommodating electrode connections
US9979009B2 (en) * 2015-12-17 2018-05-22 Intel Corporation Energy storage device having a laser weld
US10868290B2 (en) 2016-02-26 2020-12-15 Apple Inc. Lithium-metal batteries having improved dimensional stability and methods of manufacture
JP6280606B1 (ja) 2016-09-16 2018-02-14 株式会社ジェイ・イー・ティ 電池の製造方法および電池の製造装置
KR102032773B1 (ko) * 2016-11-30 2019-10-16 주식회사 엘지화학 이중 용접 구조를 가진 전지셀
KR102278998B1 (ko) * 2017-12-26 2021-07-20 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지의 제조시스템 및 제조방법
CN112670601A (zh) * 2019-10-15 2021-04-16 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有均匀热分布的超高功率混合型电池设计

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06333552A (ja) * 1993-05-21 1994-12-02 Japan Storage Battery Co Ltd 非水電解液二次電池
JP3787437B2 (ja) * 1998-07-31 2006-06-21 日本特殊陶業株式会社 扁平型電池及びその製造方法
JP2000100414A (ja) * 1998-09-24 2000-04-07 Toyota Motor Corp 電極の集電構造
KR100342045B1 (ko) * 1999-04-16 2002-06-27 김순택 2차전지
JP2001006658A (ja) * 1999-06-18 2001-01-12 Japan Storage Battery Co Ltd 電池装置及びリチウムイオン二次電池
JP2003208044A (ja) * 2002-01-10 2003-07-25 Sharp Corp 定着装置
JP2003282044A (ja) 2002-03-26 2003-10-03 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 二次電池
JP4211322B2 (ja) 2002-08-26 2009-01-21 日産自動車株式会社 積層型電池、組電池、電池モジュール並びに電気自動車
JP4135474B2 (ja) * 2002-11-07 2008-08-20 日産自動車株式会社 ラミネート二次電池、複数のラミネート二次電池からなる組電池モジュール、複数の組電池モジュールからなる組電池ならびにこれらいずれかの電池を搭載した電気自動車
CN2686105Y (zh) * 2003-03-04 2005-03-16 河南环宇集团有限公司 一种动力电池集流连接结构
JP4670430B2 (ja) * 2005-03-30 2011-04-13 Ｔｄｋ株式会社 電気化学デバイス
JP4835025B2 (ja) * 2005-04-14 2011-12-14 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置の製造方法
JP4852882B2 (ja) * 2005-05-18 2012-01-11 日産自動車株式会社 二次電池及び二次電池の製造方法
JP5082263B2 (ja) * 2006-03-10 2012-11-28 日本電気株式会社 フィルム外装電気デバイスの製造方法
JP5054419B2 (ja) 2006-07-06 2012-10-24 エナックス株式会社 シート状二次電池
KR100888284B1 (ko) 2006-07-24 2009-03-10 주식회사 엘지화학 탭-리드 결합부의 전극간 저항차를 최소화한 전극조립체 및이를 포함하고 있는 전기화학 셀
JP2008060407A (ja) 2006-08-31 2008-03-13 Fdk Corp 蓄電素子
JP5114036B2 (ja) 2006-09-08 2013-01-09 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 積層型電池の製造方法
JP2008091099A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Sanyo Electric Co Ltd 積層式リチウムイオン電池

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102687331A (zh) * 2009-09-28 2012-09-19 株式会社Lg化学 二次电池及其制造方法
CN102687331B (zh) * 2009-09-28 2015-03-25 株式会社Lg化学 二次电池及其制造方法
CN102222785A (zh) * 2010-04-19 2011-10-19 新普科技股份有限公司 电池模块
CN102222785B (zh) * 2010-04-19 2013-12-18 新普科技股份有限公司 电池模块
CN110291661A (zh) * 2017-02-22 2019-09-27 远景Aesc能源元器件有限公司 锂离子电池
CN110291661B (zh) * 2017-02-22 2022-06-17 远景Aesc日本有限公司 锂离子电池
CN108695541A (zh) * 2017-03-30 2018-10-23 丰田自动车株式会社 非水电解质二次电池及其制造方法
CN108695541B (zh) * 2017-03-30 2021-10-26 丰田自动车株式会社 非水电解质二次电池及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20090197162A1 (en) 2009-08-06
US8119277B2 (en) 2012-02-21
JP5252871B2 (ja) 2013-07-31
CN101399325B (zh) 2012-11-07
JP2009087611A (ja) 2009-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101399325B (zh) 层叠式电池
JP4135473B2 (ja) バイポーラ電池
CN102222801B (zh) 二次电池
KR101465172B1 (ko) 내구성 향상을 위해 실링 마진을 가진 파우치형 이차 전지
JP5474466B2 (ja) 積層式電池
KR101147208B1 (ko) 이차 전지, 바이폴라 전극, 및 이차 전지의 제조 방법
CN105576281B (zh) 非水电解质二次电池及其制造方法
WO2005013408A1 (ja) リチウムイオン二次電池
JP4096718B2 (ja) バイポーラ電池、バイポーラ電池の製造方法、組電池および車両
JP2005276486A (ja) 積層型電池、組電池および車両
CN112864546B (zh) 非水电解质二次电池
CN102969527A (zh) 非水电解质二次电池及其制造方法
US20190348644A1 (en) High power battery and battery case
CN102856577A (zh) 非水电解质二次电池
WO2014002532A1 (ja) 二次電池
JP2006054119A (ja) バイポーラ電池および組電池
KR20140125862A (ko) 리튬 이온 배터리
JP5415009B2 (ja) 蓄電デバイスモジュール
JP4218400B2 (ja) バイポーラ電池、バイポーラ電池の製造方法、組電池および車両
CN105706276A (zh) 非水电解质充电电池以及使用该非水电解质充电电池的蓄电电路
JP2010086799A (ja) 積層型電池
JP2019016494A (ja) 積層電極体の製造方法及び蓄電素子の製造方法
JP4055640B2 (ja) バイポーラ電池、バイポーラ電池の製造方法、組電池および車両
JP2014086388A (ja) 組電池及びその製造方法
KR101308294B1 (ko) 두께평탄부재가 구비된 전극조립체 및 이를 이용한 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230911

Address after: Osaka, Japan

Patentee after: Panasonic New Energy Co.,Ltd.

Address before: Osaka, Japan

Patentee before: Sanyo Electric Co.,Ltd.