CN102282716B - 非水电解质二次电池用电极体和非水电解质二次电池 - Google Patents

非水电解质二次电池用电极体和非水电解质二次电池 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种非水电解质二次电池用电极体和非水电解质二次电池。在非水电解质二次电池用电极体(150)中,隔离物(157)的第一端部(15b)在宽度方向上位于比正极板(155)的正极一端部(155c)更靠内一侧,位于比正极板(155)的正极涂覆部(155d)的一端(155f)更靠外一侧,并且位于比负极板(156)的负极涂覆部(156d)的一端(156f)更靠外一侧。隔离物(157)的第一端部(157b)比中间部(157d)的厚度厚。隔离物(157)的第二端部(157c)在宽度方向上位于比负极板(156)的负极另一端部(156c)更靠内一侧,位于比正极板(155)的正极涂覆部(155d)的另一端(155g)更靠外一侧,并且位于比负极板(156)的负极涂覆部(156d)的另一端(156g)更靠外一侧。隔离物(157)的第二端部(157c)比中间部(157d)的厚度厚。

Description

非水电解质二次电池用电极体和非水电解质二次电池
技术领域
本发明涉及非水电解质二次电池用电极体和使用该电机体的非水电解质二次电池。
背景技术
锂离子二次电池等非水电解质二次电池作为便携设备的电源以及电动车、混合动力车等车辆的驱动用电源而引人注目。例如,作为非水电解质二次电池,已知一种非水电解质二次电池,该电池具备电极体,所述电极体具有正极板、负极板以及介于正极板和负极板之间的隔离物(隔板),正极板、负极板以及隔离物以使各自的宽度方向一致的方式重叠(例如,参照专利文献1-3)。
现有技术文献
专利文献1:日本特开平6-150900号公报
专利文献2:日本特开2004-95382号公报
专利文献3:日本特开2006-278245号公报
但是,在如上所述的非水电解质二次电池中,由于过充电等,电池会发热而成为高温,因而隔离物有时会在宽度方向上发生热收缩。当隔离物在宽度方向上发生热收缩时,宽度方向端部的位置处,在正极板和负极板之间不存在隔离物,具有正极板和负极板接触而发生短路的危险。进而,由于该内部短路,存在会促进电池发热的危险。
与之相对,在专利文献1中公开了如以下所述的非水电解质二次电池,记载了如下内容。使用正极板、负极板以及宽度比这些电极板宽的隔离物,使得隔离物的宽度方向端部(在宽度方向上位于一端侧的第一端部和位于另一端侧的第二端部)从电极体的一端侧(上端侧)和另一端侧(下端侧)向外突出,卷绕正极板、负极板以及隔离物而构成卷绕电极体。接着,将从该卷绕电极体的一端侧(上端侧)和另一端侧(下端侧)向外突出的隔离物的剩余端部(隔离物的第一端部和第二端部)加热而使其热收缩。这样,通过使隔离物的剩余端部预先热收缩,从而抑制在电池发热时隔离物的剩余端部热收缩,能够防止正极板和负极板在宽度方向端部(上下端部)的位置处相接触。
此外,在专利文献2中公开了如以下所述的非水电解质二次电池,记载了以下内容。该电池具备卷绕电极体,该卷绕电极体是使用在正极集电部件(铝箔)的表面涂覆了正极复层材料层而得到的正极板、在负极集电部件(铜箔)的表面涂覆了负极复层材料层而得到的负极板以及宽度比这些电极板宽的隔离物,使得隔离物的宽度方向端部(在宽度方向上位于一端侧的第一端部和位于另一端侧的第二端部)从电极体的一端侧和另一端侧向外突出,将正极板、负极板和隔离物卷绕而成的。其中,在正极板的宽度方向两端部,固定有通过粘结树脂粘结了具有500℃以上的耐热性的粉状体(氧化铝等)的绝缘性覆膜。进一步,在负极板的宽度方向两端部,也固定有通过粘结树脂粘结了具有500℃以上的耐热性的粉状体(氧化铝等)的绝缘性覆膜。由此,即使在因电池发热而隔离物在宽度方向上热收缩,在宽度方向端部的位置处在正极板和负极板之间不存在隔离物的情况下,由于正极板和负极板的绝缘性覆膜彼此接触,因此也能够防止正负极间的内部短路。
发明内容
发明所要解决的问题
但是,在专利文献3的非水电解质二次电池中,具备卷绕电极体,该卷绕电极体是将隔离物的第一端部(在宽度方向上位于一端侧的端部)在宽度方向上配置在比正极一端部(正极板中在宽度方向上位于一端侧的端部)更靠内一侧、并且将隔离物的第二端部(在宽度方向上位于另一端侧的端部)配置在比负极另一端部(负极板中在宽度方向上位于另一端侧的端部)更靠内一侧而得到的。换言之,具备在宽度方向上将正极一端部配置在比隔离物的第一端部更靠外一侧、并且将负极另一端部配置在比隔离物的第二端部更靠外一侧而进行卷绕得到的卷绕电极体。正极一端部由正极板中没有涂覆正极复层材料层的正极未涂覆部(其一部分)构成,通过将该正极一端部焊接在正极端子部件上,从而将正极板和正极端子部件电连接。负极另一端部由负极板中没有涂覆负极复层材料层的负极未涂覆部(其一部分)构成,通过将负极另一端部焊接在负极端子部件上,从而将负极板和负极端子部件电连接。
如上所述,在这种非水电解质二次电池中,由于随着电池的发热等而隔离物会在宽度方向上热收缩,因此存在正极板和负极板在宽度方向端部的位置处相接触而发生短路的危险。但是,由于隔离物没有从卷绕电极体的一端侧和另一端侧向外突出(不存在隔离物的剩余端部),所以如专利文献1那样,无法对隔离物的剩余端部进行加热而使其热收缩。此外,专利文献2的方法必须制作绝缘性树脂,并将该绝缘性树脂涂敷在正极板和负极板的宽度方向两端部,制造工序复杂且成本会增高,因此不能采用专利文献2的方法。
本发明是鉴于上述问题而完成的发明,其目的在于提供一种能够防止“因隔离物在宽度方向上热收缩,正极板和负极板在宽度方向端部的位置处相接触而发生短路”的不良情况的非水电解质二次电池用电极体及非水电解质二次电池。
用于解决问题的手段
本发明的一种方式为非水电解质二次电池用电极体,其具有正极板、负极板以及介于所述正极板和所述负极板之间的隔离物,所述正极板、所述负极板以及所述隔离物以使各自的宽度方向一致的方式重叠,其中,所述正极板具有正极集电部件和涂覆于该正极集电部件的表面的正极复层材料层,所述负极板具有负极集电部件和涂覆于该负极集电部件的表面的负极复层材料层,所述隔离物具有在所述宽度方向上位于一端侧的第一端部、位于另一端侧的第二端部以及位于所述第一端部和所述第二端部之间的中间部,所述隔离物的第一端部,在所述宽度方向上,位于比所述正极板中的在所述宽度方向上位于一端侧的正极一端部更靠内一侧,位于比所述正极板中的涂覆有所述正极复层材料层的正极涂覆部的一端更靠外一侧,并且位于比所述负极板中的涂覆有所述负极复层材料层的负极涂覆部的一端更靠外一侧,所述隔离物的第一端部比所述中间部的厚度厚,所述隔离物的第二端部,在所述宽度方向上,位于比所述负极板中的在所述宽度方向上位于另一端侧的负极另一端部更靠内一侧,位于比所述正极涂覆部的另一端更靠外一侧,并且位于比所述负极涂覆部的另一端更靠外一侧,所述隔离物的第二端部比所述中间部的厚度厚。
在上述非水电解质二次电池用电极体中,隔离物在其宽度方向上具有位于一端侧的第一端部、位于另一端侧的第二端部和位于第一端部和第二端部之间的中间部。
其中,隔离物的第一端部在宽度方向上位于比正极板中的在宽度方向上位于一端侧的正极一端部更靠内一侧。换言之,正极一端部在宽度方向上位于比隔离物的第一端部更靠外一侧。该正极一端部由例如正极板中的没有涂覆正极复层材料层的正极未涂覆部(其一部分)构成。该情况下,能够通过将该正极一端部焊接于正极端子部件,将正极板和正极端子部件电连接。
再有,隔离物的第二端部在宽度方向上位于比负极板中的在宽度方向上位于另一端侧的负极另一端部更靠内一侧。换言之,负极另一端部在宽度方向上位于比隔离物的第二端部更靠外一侧。该负极另一个端部由例如负极板中的没有涂覆负极复层材料层的负极未涂覆部(其一部分)构成。该情况下,能够通过将该负极另一端部焊接于负极端子部件,将负极板和负极端子部件电连接。
进而,隔离物的第一端部在宽度方向上位于比正极板中的涂覆了正极复层材料层的正极涂覆部的一端更靠外一侧,并且,位于比负极板中的涂覆了负极复层材料层的负极涂覆部的一端(与负极板的一端一致)更靠外一侧。而且,隔离物的第一端部比中间部的厚度厚。
还有,隔离物的第二端部在宽度方向上位于比正极涂覆部的另一端(与正极板的另一端一致)更靠外一侧,并且,位于比负极涂覆部的另一端更靠外一侧。而且,隔离物的第二端部比中间部的厚度厚。
因此,通过在非水电解质二次电池中使用上述电极体,能够防止“因隔离物在宽度方向上热收缩,正极板和负极板在宽度方向端部的位置处相接触而发生短路”的不良情况。
具体而言,例如,即使在隔离物在宽度方向上热收缩、隔离物的第一端部在宽度方向上向内侧移动(向另一端移动)、且第二端部在宽度方向上向内侧移动(向一端侧移动)的情况下,由于隔离物的第一端部和第二端部比中间部的厚度厚,所以隔离物的第一端部与正极涂覆部的一端和负极涂覆部的一端中的至少一个端面抵接,不能在宽度方向上进一步向内侧移动(向另一端侧移动)。再有,隔离物的第二端部与正极涂覆部的另一端和负极涂覆部的另一端中的至少一个端面抵接,不能在宽度方向上进一步向内侧移动(向一端侧移动)。由此,能够在宽度方向上保持在正极板和负极板之间夹有隔离物的状态,能够保持正极板和负极板的电绝缘。
作为使隔离物的第一端部和第二端部比中间部的厚度厚的方式,例如,可举出将隔离物的第一端部和第二端部折叠(例如,双层折叠)而使其比中间部的厚度厚(例如,中间部的二倍厚度)的方式。
本发明的另一方式为非水电解质二次电池用电极体,其具有正极板、负极板以及介于所述正极板和所述负极板之间的隔离物,所述正极板、所述负极板以及所述隔离物以使各自的宽度方向一致的方式重叠,其中,所述正极板具有正极集电部件和涂敷于该正极集电部件的表面的正极复层材料层,所述负极板具有负极集电部件和涂覆于该负极集电部件的表面的负极复层材料层,所述隔离物具有在所述宽度方向上位于一端侧的第一端部、位于另一端侧的第二端部以及位于所述第一端部和所述第二端部之间的中间部,所述隔离物的第一端部,在所述宽度方向上,位于比所述正极板中的在所述宽度方向上位于一端侧的正极一端部更靠内一侧,位于比所述正极板中的涂覆有所述正极复层材料层的正极涂覆部的一端更靠外一侧,并且位于比所述负极板中的涂覆有所述负极复层材料层的负极涂覆部的一端更靠外一侧,预先通过加热使所述隔离物的第一端部热收缩,所述隔离物的第二端部,在所述宽度方向上,位于比所述负极板中的在所述宽度方向上位于另一端侧的负极另一端部更靠内一侧,位于比所述正极涂覆部的另一端更靠外一侧,并且位于比所述负极涂覆部的另一端更靠外一侧,预先通过加热使所述隔离物的第二端部热收缩。
在上述非水电解质二次电池用电极体中,隔离物的第一端部在宽度方向上位于比正极板中的在宽度方向上位于一端侧的正极一端部更靠内一侧。换言之,正极一端部在宽度方向上位于比隔离物的第一端部更靠外一侧。该正极一端部由例如正极板中的没有涂覆正极复层材料层的正极未涂覆部(其一部分)构成。该情况下,能够通过将该正极一端部焊接于正极端子部件,将正极板和正极端子部件电连接。
再有,隔离物的第二端部在宽度方向上位于比负极板中的在宽度方向上位于另一端侧的负极另一端部更靠内一侧。换言之,负极另一端部在宽度方向上位于比隔离物的第二端部更靠外一侧。该负极一个端部由例如负极板中的没有涂覆负极复层材料层的负极未涂覆部(其一部分)构成。该情况下,能够通过将该负极另一端部焊接于负极端子部件,将负极板和负极端子部件电连接。
还有,隔离物的第一端部在宽度方向上位于比正极板中的涂覆了正极复层材料层的正极涂覆部的一端更靠外一侧,并且,位于比负极板中的涂覆了负极复层材料层的负极涂覆部的一端(与负极板的一端一致)更靠外一侧。而且,通过预先加热使隔离物的第一端部热收缩(在制造电极体的过程中,通过加热使隔离物的第一端部热收缩)。
还有,隔离物的第二端部在宽度方向上位于比正极涂覆部的另一端(与正极板的另一端一致)更靠外一侧,并且,位于比负极涂覆部的另一端更靠外一侧。而且,通过预先加热使隔离物的第二端部热收缩(在制造电极体的过程中,通过加热使隔离物的第二端部热收缩)。
因此,通过在非水电解质二次电池中使用上述电极体,能够防止“因隔离物在宽度方向上热收缩,正极板和负极板在宽度方向端部的位置处相接触而发生短路”的不良情况。
具体而言,即使因电池的发热而成为隔离物在宽度方向上热收缩的温度,由于隔离物的第一端部和第二端部预先通过加热而热收缩,因此也不会在宽度方向上进一步热收缩。由此,能够在宽度方向上保持在正极板和负极板之间夹有隔离物的状态,盟国保持正极板和负极板的电绝缘。
再有,本发明另一方式为非水电解质二次电池用电极体,其具有正极板、负极板以及介于所述正极板和所述负极板之间的隔离物,所述正极板、所述负极板以及所述隔离物以使各自的宽度方向一致的方式重叠,其中,所述正极板具有正极集电部件和涂覆于该正极集电部件的表面的正极复层材料层,所述负极板具有负极集电部件和涂覆于该负极集电部件的表面的负极复层材料层,所述隔离物具有在所述宽度方向上位于一端侧的第一端部、位于另一端侧的第二端部以及位于所述第一端部和所述第二端部之间的中间部,所述隔离物的第一端部,在所述宽度方向上,位于比所述正极板中的在所述宽度方向上位于一端侧的正极一端部更靠内一侧,位于比所述正极板中的涂覆有所述正极复层材料层的正极涂覆部的一端更靠外一侧,并且位于比所述负极板中的涂覆有所述负极复层材料层的负极涂覆部的一端更靠外一侧,所述隔离物的第一端部热熔敷于所述正极板中的与所述隔离物在其厚度方向上相对的部位,所述隔离物的第二端部,在所述宽度方向上,位于比所述负极板中的在所述宽度方向上位于另一端侧的负极另一端部更靠内一侧,位于比所述正极涂覆部的另一端更靠外一侧,并且位于比所述负极涂覆部的另一端更靠外一侧,所述隔离物的第二端部热熔敷于所述负极板中的与所述隔离物在其厚度方向上相对的部位。
在上述非水电解质二次电池用电极体中,隔离物的第一端部在宽度方向上位于比正极板中的在宽度方向上位于一端侧的正极一端部更靠内一侧。换言之,正极一端部在宽度方向上位于比隔离物的第一端部靠更外一侧。该正极一端部由例如正极板中的没有涂覆正极复层材料层的正极未涂覆部(其一部分)构成。该情况下,能够通过将该正极一端部焊接于正极端子部件,将正极板和正极端子部件电连接。
再有,隔离物的第二端部在宽度方向上位于比负极板中的在宽度方向上位于另一端侧的负极另一端部更靠内一侧。换言之,负极另一端部在宽度方向上位于比隔离物的第二端部更靠外一侧。该负极另一端部由例如负极板中的没有涂覆负极复层材料层的负极未涂覆部(其一部分)构成。该情况下,能够通过将该负极另一端部焊接于负极端子部件,将负极板和负极端子部件电连接。
还有,隔离物的第一端部在宽度方向上位于比正极板中的涂覆了正极复层材料层的正极涂覆部的一端更靠外一侧,并且,位于比负极板中的涂覆了负极复层材料层的负极涂覆部的一端(与负极板的一端一致)更靠外一侧。而且,将隔离物的第一端部热熔敷于正极板中的与隔离物在其厚度方向上相对的部位(在制造电极体的过程中,将隔离物的第一端部热熔敷于正极板中的与隔离物在其厚度方向上相对的部位)。
还有,隔离物的第二端部在宽度方向上位于比正极涂覆部的另一端(与正极板的另一端一致)更靠外一侧,并且,位于比负极涂覆部的另一端更靠外一侧。而且,将隔离物的第二端部热熔敷于正极板中的与隔离物在其厚度方向上相对的部位(在制造电极体的过程中,将隔离物的第二端部热熔敷于正极板中的与隔离物在其厚度方向上相对的部位)。
因此,通过在非水电解质二次电池中使用上述电极体,能够防止“因隔离物在宽度方向上热收缩,正极板和负极板在宽度方向端部的位置处相接触而发生短路”的不良情况。
具体而言,即使因电池发热而成为隔离物在宽度方向上热收缩的温度,由于隔离物的第一端部和第二端部通过热熔敷时的加热而已经热收缩,因此也难以在宽度方向上进一步热收缩。而且,由于将隔离物的第一端部和第二端部连接(焊接)于正极板和负极板的相对部位,所以即使隔离物的第一端部和第二端部因热收缩而要向宽度方向内侧移动,也能够防止隔离物的第一端部和第二端部向宽度方向内侧移动。由此,能够在宽度方向上保持在正极板和负极板之间夹有隔离物的状态,能够保持正极板和负极板的电绝缘。
再有,在上述非水电解质二次电池用电极体中,可以为:所述正极板中的所述隔离物的所述第一端部所热熔敷的部位是所述正极板中的没有涂覆所述正极复层材料层的正极未涂覆部的至少一部分,所述负极板中的所述隔离物的所述第二端部所热熔敷的部位是所述负极板中的没有涂覆所述负极复层材料层的负极未涂覆部的至少一部分。
在上述非水电解质二次电池用电极体中,正极板中的隔离物的第一端部所热熔敷的部位是正极板中的没有涂覆正极复层材料层的正极未涂覆部(正极集电部件露出的部位)的至少一部分。换言之,在正极板中的没有涂覆正极复层材料层的正极未涂覆部(其至少一部分),热熔敷隔离物的第一端部。由此,能够将隔离物的第一端部相对于正极板适当地进行连接(焊接)。
再有,在上述非水电解质二次电池用电极体中,负极板中的隔离物的第二端部所热熔敷的部位是负极板中的没有涂覆负极复层材料层的负极未涂覆部(负极集电部件露出的部位)的至少一部分。换言之,在负极板中的没有涂覆负极复层材料层的负极未涂覆部(其至少一部分),热熔敷隔离物的第二端部。由此,能够将隔离物的第二端部相对于负极板适当地进行连接(焊接)。
再有,本发明的另一方式是非水电解质二次电池,其具备上述任一非水电解质二次电池用电极体。
上述非水电解质二次电池具备上述任一非水电解质二次电池用电极体。因此,在上述非水电解质二次电池中,能够防止“因隔离物在宽度方向上热收缩,正极板和负极板在宽度方向端部的位置处相接触而发生短路”的不良情况。
附图说明
图1是实施例1~3涉及的非水电解质二次电池的俯视图。
图2是该非水电解质二次电池的主视图。
图3是该非水电解质二次电池的纵剖视图,相当于图1的C-C方向剖视图。
图4是该非水电解质二次电池的纵剖视图,相当于图1的D-D方向剖视图。
图5是该非水电解质二次电池的电极体的立体图。
图6是实施例1的电极体的横剖视图,相当于图3的E-E方向剖视图。
图7是实施例1~3涉及的正极板的俯视图。
图8是该正极板的剖视图,相当于图7的F-F方向剖视图。
图9是实施例1~3涉及的负极板的俯视图。
图10是该负极板的剖视图,相当于图9的G-G方向剖视图。
图11是实施例1的隔离物的俯视图。
图12是该隔离物的剖视图,相当于图11的H-H方向剖视图。
图13是说明制造实施例1的电极体的工序的图。
图14是实施例2的电极体的横剖视图,相当于图3的E-E方向剖视图。
图15是实施例2的隔离物的俯视图。
图16是说明实施例2的热处理工序的图。
图17是说明制造实施例2的电极体的工序的图。
图18是实施例3的电极体的横剖视图,相当于图3的E-E方向剖视图。
图19是说明制造实施例3的电极体的工序的图。
具体实施方式
(实施例1)
接着,参照附图来说明本发明的实施例1。
如图1~图4所示,本实施例1的非水电解质二次电池100是具备长方体形状的电池盒110、正极端子部件120和负极端子部件130的方形密闭式锂离子二次电池。其中,电池盒110是具有呈长方体形状的收纳空间的金属制方形收纳部111和金属制的盖部112的硬盒。在电池盒110(方形收纳部111)的内部配置有电极体150等。非水电解质二次电池100的额定容量(标称容量)是5.5Ah。
电极体150是剖面呈椭圆形的、将正极板155、负极板156和隔离物157卷绕为扁平形状的扁平型卷绕体(参照图4~图13)。正极板155、负极板156以及隔离物157以使各自的宽度方向一致的方式重叠(参照图6、图13)。正极板155、负极板156以及隔离物157的长度方向(与宽度方向正交的方向)在卷绕方向上一致。此外,图6和图13的左右方向与正极板155、负极板156以及隔离物157各自的宽度方向一致,与电极体150的宽度方向也一致。
正极板155呈带状,具有由铝箔形成的正极集电部件151和在其表面(两面)涂覆的正极复层材料层152(含有正极活性物质153的复层材料层)(参照图7、图8)。该正极板155具有在正极集电部件151的表面涂覆了正极复层材料层152的正极涂覆部155d和在正极集电部件151的表面没有涂覆正极复层材料层152的正极未涂覆部155b。正极未涂覆部155b仅由正极集电部件151构成,在正极板155的宽度方向上位于一端侧(图7和图8中为右端侧),在正极板155的长度方向上延伸。图7和图8的左右方向与正极板155的宽度方向一致。此外,图7的上下方向与正极板155的长度方向一致。另外,图8的上下方向与正极板155的厚度方向一致。
负极板156呈带状,具有由铜箔形成的负极集电部件158和在其表面(两面)涂覆的负极复层材料层159(含有负极活性物质154的复层材料层)(参照图9、图10)。该负极板156具有在负极集电部件158的表面涂覆了负极复层材料层159的负极涂覆部156d和在负极集电部件158的表面没有涂覆负极复层材料层159的负极未涂覆部156b。负极未涂覆部156b仅由负极集电部件158构成,在负极板156的宽度方向上位于另一端侧(图9和图10中为左端侧),在负极板156的长度方向上延伸。图9和图10的左右方向与负极板156的宽度方向一致。此外,图9的上下方向与负极板156的长度方向一致。另外,图10的上下方向与负极板156的厚度方向一致。
隔离物157由聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯的三层构造复合体多孔质片形成,呈带状(参照图11、图12)。该隔离物157介于正极板155和负极板156之间,将两电极板之间电绝缘(参照图6)。图11和图12的左右方向与隔离物157的宽度方向一致。此外,图9的上下方向与负极板156的长度方向一致。另外,图10的上下方向与负极板156的厚度方向一致。
隔离物157具有在宽度方向上位于一端侧(图11和图12中为右端侧)的第一端部157b、位于另一端侧(图11和图12中为左端侧)的第二端部157c和位于第一端部157b和第二端部157c之间的中间部157d。
在本实施例1的电极体150中,如图6所示,隔离物157的第一端部157b在宽度方向(图6中为左右方向)上位于比正极板155中在宽度方向上位于一端侧(图6中为右端侧)的正极一端部155c更靠内一侧(宽度方向上为电极体150的中心侧)。换言之,正极一端部155c在宽度方向上位于比隔离物157的第一端部157b更靠外一侧(宽度方向上为远离电极体150的中心的一侧)。该正极一端部155c由正极板155的正极未涂覆部155b(其一部分)构成。因此,如后所述那样,通过将正极一端部155c焊接到正极端子部件120的正极集电部122,能够将正极板155和正极端子部件120电连接(参照图3)。
进一步,隔离物157的第二端部157c在宽度方向(图6中为左右方向)上位于比负极板156中在宽度方向上位于另一端侧(图6中为左端侧)的负极另一端部156c更靠内一侧(宽度方向上为电极体150的中心侧)。换言之,负极另一端部156c在宽度方向上位于比隔离物157的第二端部157c更靠外一侧(宽度方向上为远离电极体150的中心的一侧)。该负极另一端部156c由负极板156的负极未涂覆部156b(其一部分)构成。因此,通过如后所述那样将负极另一端部156c焊接到负极端子部件130的负极集电部132,能够将负极板156和负极端子部件130电连接(参照图3)。
进一步,在本实施例1的电极体150中,如图6所示,隔离物157的第一端部157b在宽度方向(图6中为左右方向)上位于比正极板155的正极涂覆部155d的一端155f更靠外一侧(图6中为右侧),并且位于比负极板156的负极涂覆部156d的一端156f(与负极板156的一端一致)更靠外一侧(图6中为右侧)。而且,隔离物157的第一端部157b的厚度比中间部157d的厚度厚(参照图6、图12)。详细而言,将隔离物157的第一端部157b折叠为两层,使其以比中间部157d的厚度厚(设为中间部157d的二倍厚度)。
进一步,隔离物157的第二端部157c在宽度方向(图6中为左右方向)上位于比正极板155的正极涂覆部155d的另一端155g(与正极板155的另一端一致)更靠外一侧(图6中为左侧),并且位于比负极板156的负极涂覆部156d的另一端156g更靠外一侧(图6中左侧)。而且,隔离物157的第二端部157c的厚度比中间部157d的厚度厚(参照图6、图12)。详细而言,将隔离物157的第二端部157c折叠为双层,使其比中间部157d的厚度厚(设为中间部157d的二倍厚度)。
在本实施例1的非水电解质二次电池100中,具备上述那样的电极体150,因此能够防止“因隔离物157在宽度方向(图6中为左右方向)上热收缩,正极板155和负极板156在宽度方向端部(图6中为正极涂覆部155d和负极涂覆部156d的左右端部)的位置处相接触而发生短路”的不良情况。
具体而言,例如,在因某种原因而非水电解质二次电池100成为高温时,由树脂形成的隔离物157会在宽度方向上发生热收缩。此时,隔离物157的第一端部157b在宽度方向上要向内侧移动(图6中为向左侧移动),并且第二端部157c在宽度方向上要向内侧移动(图6中为向右侧移动)。
但是,在本实施例1的隔离物157中,由于第一端部157b和第二端部157c的厚度比中间部157d的厚度厚,因此隔离物157的第一端部157b与正极涂覆部155d的一端155f或负极涂覆部156d的一端156f的端面抵接,不能进一步向宽度方向内侧(图6中为左侧)移动。由此,能够防止“隔离物157的第一端部157b进入正极板155(正极涂覆部155d)和负极板156(负极涂覆部156d)之间,正极涂覆部155d的一端155f和负极涂覆部156d的一端156f相接触”的不良情况。将隔离物157折叠为双层而得到的第一端部157b通过热而软化成为一体(块)。
进一步,隔离物157的第二端部157c与正极涂覆部155d的另一端155g或负极涂覆部156d的另一端156g的端面抵接,不能进一步向宽度方向内侧(图6中为右侧)移动。由此,能够防止“隔离物157的第二端部157c进入正极板155(正极涂覆部155d)和负极板156(负极涂覆部156d)之间,正极涂覆部155d的另一端155g和负极涂覆部156d的另一端156g相接触”的不良情况。将隔离物157折叠为双层而得到的第一端部157c通过热而软化成为一体(块)。
因此,对于本实施例1的非水电解质二次电池100,即使在上升到隔离物157热收缩的温度(例如150℃)的情况下,也能在电极体150的宽度方向(图6中为左右方向)上维持正极板155和负极板156之间具有隔离物的状态,保持正极板155和负极板156的电绝缘。
接着,对非水电解质二次电池100的制造方法进行说明。
首先,如图7和图8所示,准备在带状的正极集电部件151的表面涂覆了正极复层材料层152而得到的正极板155。进一步,如图9和图10所示,准备在带状的负极集电部件158的表面涂覆了负极复层材料层159而得到的负极板156。进一步,如图11和图12所示,准备将宽度方向两端部(第一端部157b和第二端部157c)折叠为双层而使其厚度比中间部157d的厚度厚(设为中间部157d的二倍厚度)的隔离物157。
接着,如图13所示,使正极板155、负极板156和隔离物157重叠,将它们卷绕为扁平形状以形成电极体150(参照图5)。其中,配置正极板155、负极板156以及隔离物157而进行卷绕,以使得隔离物157的第一端部157b在宽度方向(图13中为左右方向)上位于比正极板155的正极一端部155c更靠内一侧(图13中为左侧),且位于比正极板155的正极涂覆部155d的一端155f更靠外一侧(图13中右侧),并且位于比负极板156的负极涂覆部156d的一端156f更靠外一侧(图13中为右侧),进一步,隔离物157的第二端部157c在宽度方向上位于比负极板156的负极另一端部156c更靠内一侧(图13中为右侧),且位于比正极板155的正极涂覆部155d的另一端155g更靠外一侧(图13中为左侧),并且位于比负极板156的负极涂覆部156d的另一端156g更靠外一侧(图13中为左侧)。
接着,在电极体150的正极一端部155c的上端部,焊接正极端子部件120的正极集电部122(参照图3)。此外,在电极体150的负极另一端部156c的上端部,焊接负极端子部件130的负极集电部132。然后,将该电极体150收纳在方形收纳部111内,并用盖部112将方形收纳部111的开口封闭。接着,将盖部112和方形收纳部111焊接。接着,从形成于盖部112的未图示的注液口向方形收纳部111内注入非水电解液(此时,使电极体150内浸渗非水电解液)。然后,将注液口密封,完成本实施例1的非水电解质二次电池100。
(实施例2)
本实施例2的非水电解质二次电池200与实施例1的非水电解质二次电池100相比仅电极体的隔离物不同,其他构成是同样的。因此,在这里以与实施例1的不同点为中心进行说明,对于相同点省略或简化说明。
本实施例2的隔离物257与实施例1同样地由聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯的三层构造复合体多孔质片构成,呈带状(参照图15)。隔离物257具有在宽度方向上位于一端侧(图15中为右端侧)的第一端部257b(图15中为阴影部分)、位于另一端侧(图15中为左端侧)的第二端部257c(图15中为阴影部分)和位于第一端部257b和第二端部257c之间的中间部257d。图15的左右方向与隔离物157的宽度方向一致,图15的上下方向与隔离物157的长度方向一致。
在本实施例2的电极体250中,如图14所示,隔离物257的第一端部257b在宽度方向(图14中为左右方向)上位于比正极板155中在宽度方向上位于一端侧(图14中为右端侧)的正极一端部155c更靠内一侧(图14中为左侧)。换言之,正极一端部155c在宽度方向上位于比隔离物257的第一端部257b更靠外一侧(图14中为右侧)。该正极一端部155c由正极板155的正极未涂覆部155b(其一部分)构成。因此,在本实施例2中,也能够通过将正极一端部155c焊接到正极端子部件120的正极集电部122,将正极板155和正极端子部件120电连接(参照图3)。
进一步,隔离物257的第二端部257c在宽度方向(图14中为左右方向)上位于比负极板156中在宽度方向上位于另一端侧(图14中为左端侧)的负极另一端部156c更靠内一侧(宽度方向上为电极体250的中心侧)。换言之,负极另一端部156c在宽度方向上位于比隔离物257的第二端部257c更靠外一侧(宽度方向上为远离电极体250的中心的一侧)。该负极另一端部156c由负极板156的负极未涂覆部156b(其一部分)构成。因此,在本实施例2中,也能够通过将负极另一端部156c焊接到负极端子部件130的负极集电部132,将负极板156和负极端子部件130电连接(参照图3)。
进一步,在本实施例2的电极体250中,如图14所示,隔离物257的第一端部257b在宽度方向(图14中为左右方向)上位于比正极板155的正极涂覆部155d的一端155f更靠外一侧(图14中为右侧),并且位于比负极板156的负极涂覆部156d的一端156f(与负极板156的一端一致)更靠外一侧(图14中为右侧)。
而且,在本实施例2中,预先通过加热使隔离物257的第一端部257b热收缩。具体而言,如后所述那样,在制造电极体250的过程(热处理工序)中,将隔离物257的第一端部257b加热到200℃,使其热收缩。
进一步,隔离物257的第二端部257c在宽度方向(图14中为左右方向)上位于比正极板155的正极涂覆部155d的另一端155g(与正极板155的一端一致)更靠外一侧(图14中为左侧),并且位于比负极板156的负极涂覆部156d的另一端156g更靠外一侧(图14中为左侧)。
而且,在本实施例2中,预先通过加热使隔离物257的第二端部257c热收缩。具体而言,如后所述那样,在制造电极体250的过程(热处理工序)中,将隔离物257的第二端部257c加热到200℃,使其热收缩。
在本实施例2的非水电解质二次电池200中,具备上述那样的电极体250,因此能够防止“因隔离物257在宽度方向(图14中为左右方向)上热收缩,正极板155和负极板156在宽度方向端部(图14中为正极涂覆部155d和负极涂覆部156d的左右端部)的位置处相接触而发生短路”的不良情况。
具体而言,即使非水电解质二次电池200的温度上升到隔离物257热收缩的温度(例如,150℃),由于隔离物257的第一端部257b和第二端部257c预先通过加热而热收缩,所以不会在宽度方向上进一步热收缩。详细而言,能够防止隔离物257的第一端部257b在宽度方向上向内侧(图14中为左侧)收缩。再有,能够防止第二端部257c在宽度方向上向内侧(图14中为右侧)收缩。
由此,能够防止“隔离物257的第一端部257b进入正极板155(正极涂覆部155d)和负极板156(负极涂覆部156d)之间,正极涂覆部155d的一端155f和负极涂覆部156d的一端156f相接触”的不良情况。再有,能够防止“隔离物257的第二端部257c进入正极板155(正极涂覆部155d)和负极板156(负极涂覆部156d)之间,正极涂覆部155d的另一端155g和负极涂覆部156d的另一端156g相接触”的不良情况。
因此,对于本实施例2的非水电解质二次电池200,即使在上升到隔离物257会热收缩的温度(例如150℃)的情况下,也能在电极体250的宽度方向(图14中为左右方向)上维持正极板155和负极板156之间具有隔离物的状态,保持正极板155和负极板156的电绝缘。再有,隔离物257的中间部257d由正极板155(正极涂覆部155d)和负极板156(负极涂覆部156d)夹持按压,因此即使在上升到隔离物257热收缩的温度(例如150℃)的情况下,中间部257d也难以在宽度方向上收缩。
接着,对非水电解质二次电池200的制造方法进行说明。
首先,如图7和图8所示,准备在带状的正极集电部件151的表面涂覆了正极复层材料层152而得到的正极板155。再有,如图9和图10所示,准备在带状的负极集电部件158的表面涂覆了负极复层材料层159而得到的负极板156。
此外,在热处理工序中,通过加热使隔离物257的宽度方向两端部(第一端部257b和第二端部257c)热收缩。
具体而言,如图16所示,用加热到了200℃的热辊11和热辊12对隔离物257的第一端部257b在其厚度方向上进行夹压,并且用加热到了200℃的热辊13和热辊14对隔离物257的第二端部257c在其厚度方向上进行夹压,一边使热辊11~14旋转,一边使隔离物257在其长度方向上移动。由此,能够使隔离物257的第一端部257b和第二端部257c热收缩。这样,能够制造第一端部257b和第二端部257c进行了热收缩的隔离物257。
接着,如图17所示,使正极板155、负极板156和隔离物257重叠,将它们卷绕为扁平形状以形成电极体150(参照图5)。其中,配置正极板155、负极板156以及隔离物257而进行卷绕,以使得隔离物257的第一端部257b在宽度方向(图17中为左右方向)上位于比正极板155的正极一端部155c更靠内一侧(图17中为左侧),且位于比正极板155的正极涂覆部155d的一端155f更靠外一侧(图17中为右侧),并且位于比负极板156的负极涂覆部156d的一端156f更靠外一侧(图17中为右侧),再有,隔离物257的第二端部257c在宽度方向上位于比负极板156的负极另一端部156c更靠内一侧(图17中为右侧),且位于比正极板155的正极涂覆部155d的另一端155g更靠外一侧(图17中为左侧),并且位于比负极板156的负极涂覆部156d的另一端156g更靠外一侧(图17中为左侧)。
接着,在电极体250的正极一端部155c的上端部,焊接正极端子部件120的正极集电部122(参照图3)。此外,在电极体250的负极另一端部156c的上端部,焊接负极端子部件130的负极集电部132。然后,将该电极体250收纳在方形收纳部111内,并用盖部112将方形收纳部111的开口封闭。接着,将盖部112和方形收纳部111焊接。接着,从形成于盖部112的未图示的注液口向方形收纳部111内注入非水电解液(此时,使电极体250内浸渗非水电解液)。然后,将注液口密封,从而完成本实施例1的非水电解质二次电池200。
(实施例3)
本实施例3的非水电解质二次电池300与实施例1的非水电解质二次电池100相比仅电极体不同,其他构成是同样的。因此,在这里以与实施例1的不同点为中心进行说明,对于相同点省略或简化说明。
在本实施例3的电极体350中,如图18所示,隔离物357的第一端部357b在宽度方向(图18中为左右方向)上位于比正极板155中在宽度方向上位于一端侧(图18中为右端侧)的正极一端部155c更靠内一侧(图18中为左侧)。换言之,正极一端部155c在宽度方向上位于比隔离物357的第一端部357b更靠外一侧(图18中为右侧)。该正极一个端部155c由正极板155的正极未涂覆部155b(其一部分)构成。因此,在本实施例3中,也能够通过将正极一个端部155c焊接到正极端子部件120的正极集电部122,将正极板155和正极端子部件120电连接(参照图3)。
再有,隔离物357的第二端部357c在宽度方向(图18中为左右方向)上位于比负极板156中在宽度方向上位于另一端侧(图18中为左端侧)的负极另一端部156c更靠内一侧(宽度方向上为电极体350的中心侧)。换言之,负极另一端部156c在宽度方向上位于比隔离物357的第二端部357c更靠外一侧(宽度方向上为远离电极体350的中心的一侧)。该负极另一端部156c由负极板156的负极未涂覆部156b(其一部分)构成。因此,在本实施例3中,也能够通过将负极另一端部156c焊接到负极端子部件130的负极集电部132,将负极板156和负极端子部件130电连接(参照图3)。
进一步,在本实施例3的电极体350中,如图18所示,隔离物357的第一端部357b在宽度方向(图18中为左右方向)上位于比正极板155的正极涂覆部155d的一端155f更靠外一侧(图18中为右侧),并且位于比负极板156的负极涂覆部156d的一端156f(与负极板156的一端一致)更靠外一侧(图18中为右侧)。
而且,在本实施例3中,将隔离物357的第一端部357b热熔敷到正极板155中的与隔离物357在其厚度方向(图18中为下方)上相对的部位。具体而言,如后所述那样,在制造电极体350的过程中,将隔离物357的第一端部357b热熔敷到正极板155中的与隔离物357在其厚度方向上相对的部位(正极未涂覆部155b)。在图18中与负极板156(负极涂覆部156d)的上面接触的隔离物357的第一端部357b与图18中位于自身下方的第一端部357b成为一体,热熔敷于正极未涂覆部155b。
此外,在本实施例3中,将隔离物357的第一端部357b热熔敷于正极未涂覆部155b(其一部分)。因此,能够将隔离物357的第一端部357b相对于正极板155适当地进行连接(焊接)。
进一步,隔离物357的第二端部357c在宽度方向(图18中为左右方向)上位于比正极板155的正极涂覆部155d的另一端155g(与正极板155的另一端一致)更靠外一侧(图18中为左侧),并且位于比负极板156的负极涂覆部156d的另一端156g更靠外一侧(图18中为左侧)。
而且,在本实施例3中,将隔离物357的第二端部357c热熔敷于负极板156中的与隔离物357在其厚度方向(图18中为上下方向)上相对的部位。具体而言,如后所述那样,在制造电极体350的过程中,将隔离物357的第二端部357c热熔敷于负极板156中的与隔离物357在其厚度方向上相对的部位(负极未涂覆部156b)。
在本实施例3中,将隔离物357的第二端部357c热熔敷于负极未涂覆部156b(其一部分)。因此,能够将隔离物357的第二端部357c相对于负极板156适当地进行连接(焊接)。
在本实施例3的非水电解质二次电池300中,具备上述那样的电极体350,因此能够防止“因隔离物357在宽度方向(图18中为左右方向)上热收缩,正极板155和负极板156在宽度方向端部(图18中为正极涂覆部155d和负极涂覆部156d的左右端部)的位置处相接触而发生短路”的不良情况。
具体而言,即使非水电解质二次电池300的温度上升到隔离物357热收缩的温度(例如,150℃),由于隔离物357的第一端部357b和第二端部357c因热熔敷时的加热而已经热收缩,所以难以在宽度方向上进一步热收缩。
而且,由于将隔离物357的第一端部357b连接(焊接)于正极板155中的在厚度方向上相对的部位,因此即使隔离物357的第一端部357b因热收缩而要向宽度方向内侧(图18中为左侧)移动,也能够防止隔离物357的第一端部357b向宽度方向内侧移动。由此,能够防止“隔离物357的第一端部357b进入正极板155(正极涂覆部155d)和负极板156(负极涂覆部156d)之间,正极涂覆部155d的一端155f和负极涂覆部156d的一端156f相接触”的不良情况。
再有,由于将隔离物357的第二端部357c连接(焊接)于负极板156中的在厚度方向上相对的部位,因此即使隔离物357的第二端部357c因热收缩而要向宽度方向内侧(图18中为右侧)移动,也能够防止隔离物357的第二端部357c向宽度方向内侧移动。由此,能够防止“隔离物357的第二端部357c进入正极板155(正极涂覆部155d)和负极板156(负极涂覆部156d)之间,正极涂覆部155d的另一端155g和负极涂覆部156d的另一端156g相接触”的不良情况。
因此,对于本实施例3的非水电解质二次电池300,即使在上升到隔离物357热收缩的温度(例如150℃)的情况下,也能在电极体350的宽度方向(图18中为左右方向)上维持正极板155和负极板156之间夹着隔离物的状态,保持正极板155和负极板156的电绝缘。
接着,对非水电解质二次电池300的制造方法进行说明。
首先,如图7和图8所示,准备在带状的正极集电部件151的表面涂覆正极复层材料层152而得到的正极板155。进一步,如图9和图10所示,准备在带状的负极集电部件158的表面涂覆负极复层材料层159而得到的负极板156。进一步,准备由聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯的三层构造复合体多孔质片构成的带状的隔离物357。
接着,如图19所示,使正极板155、负极板156和隔离物357重叠。其中,配置正极板155、负极板156和隔离物357,以使得隔离物357的第一端部357b在宽度方向(图19中为左右方向)上位于比正极板155的正极一端部155c更靠内一侧(图19中为左侧),且位于比正极板155的正极涂覆部155d的一端155f更靠外一侧(图19中为右侧),并且位于比负极板156的负极涂覆部156d的一端156f更靠外一侧(图19中为右侧),再有,隔离物357的第二端部357c在宽度方向上位于比负极板156的负极另一端部156c更靠内一侧(图19中为右侧),且位于比正极板155的正极涂覆部155d的另一端155g更靠外一侧(图19中为左侧),并且位于比负极板156的负极涂覆部156d的另一端156g更靠外一侧(图19中为左侧)。
这样,在使正极板155、负极板156和隔离物357重叠的状态下,用加热到了200℃的热辊11和热辊12对隔离物357的第一端部357b和正极板155的正极未涂覆部155b在其厚度方向上进行夹压(压接),并且用加热到了200℃的热辊13和热辊14对隔离物357的第二端部357c和负极板156的负极未涂覆部156b在其厚度方向上进行夹压(压接),一边使热辊11~14旋转,一边使正极板155、负极板156和隔离物357在其长度方向(图19中为上方)上移动。热辊12在图19中位于热辊11的里侧(在与纸面正交的方向上观察为里侧),热辊14在图19中位于热辊13的里侧(在与纸面正交的方向上观察为里侧)。
由此,能够将隔离物357的第一端部357b热熔敷于正极板155中的与隔离物357在其厚度方向上相对的部位(正极未涂覆部155b)。进一步,能够将隔离物357的第二端部357c热熔敷于正极板155中的与隔离物357在其厚度方向(图18中为上下方向)上相对的部位(负极未涂覆部156b)。而且,在热熔敷后,将它们(正极板155、负极板156和隔离物357)卷绕为扁平形状,从而形成电极体350(参照图5)。
在本实施例3中,在正极板155中的与隔离物357的第一端部357b在厚度方向上相对的部位(正极未涂覆部155b),预先涂敷接合剂(例如聚烯烃系接合剂)。此外,在负极板156中的与隔离物357的第二端部357c在厚度方向上相对的部位(负极未涂覆部156b),也预先涂敷接合剂(例如聚烯烃系接合剂)。
接着,在电极体350的正极一端部155c的上端部,焊接正极端子部件120的正极集电部122(参照图3)。此外,在电极体350的负极另一端部156c的上端部,焊接负极端子部件130的负极集电部132。然后,将该电极体350收纳在方形收纳部111内,并用盖部112将方形收纳部111的开口封闭。接着,将盖部112和方形收纳部111焊接。接着,从形成于盖部112的未图示的注液口向方形收纳部111内注入非水电解液(此时,使电极体350内浸渗非水电解液)。然后,将注液口密封,从而完成本实施例3的非水电解质二次电池300。
(加热试验)
接着,分别准备实施例1~3的非水电解质二次电池100~300各5个。此外,作为比较例,准备5个与实施例2的非水电解质二次电池200相比仅在没有使隔离物的第一端部和第二端部热收缩(没有进行热处理工序)这方面不同的非水电解质二次电池。而且,对于这些电池(共计二十个电池)进行加热试验,调查了内部短路的发生情况。
具体而言,首先,在进行加热试验之前,对实施例1~3和比较例的电池(共计二十个电池),在25℃的温度环境下,测定电池容量。具体而言,以1C(5.5A)的恒定电流进行充电,直到各电池的电压达到4.2V,接着,在将电池的电压保持为4.2V的同时,进行充电直到电流值变为0.1C(0.55A)。由此,使非水电解质二次电池100为SOC100%。
1C是使具有额定容量值(标称容量值)的容量的电池以恒定电流进行放电,通过一小时来结束放电的电流值。实施例1~3的非水电解质二次电池100~300及比较例的非水电解质二次电池的额定容量(标称容量)皆为5.5Ah,因而1C=5.5A。
此外,SOC是State of Charge(充电状态、充电率)的缩写。
然后,以1C(5.5A)的恒定电流进行放电,直到各电池的电压变为2.5V。由此,使各电池成为SOC0%。测定此时的放电电量来作为各电池的电池容量,对于各实施例和比较例,算出其平均值(平均容量)。将其结果表示在表1中。
表1
  平均容量(Ah)  电池电压(V)   最高到达温度(℃)   短路电池数
 比较例   5.52   0   210   5
 实施例1   5.48   3.8   160   0
 实施例2   5.50   3.8   160   0
 实施例3   5.47   3.8   160   0
如表1所示,在实施例1的电池中,平均容量(五个电池的电池容量的平均值)为5.48Ah。在实施例2的电池中,平均容量为5.5Ah。在实施例3的电池中,平均容量为5.47Ah。在比较例的电池中,平均容量为5.52Ah。
接着,对各电池进行了加热试验。具体而言,首先,将各电池调整为SOC80%(电池电压3.8V),将它们配置在加热试验装置的试验室内。然后,使试验室内的温度每分钟上升5℃,使试验室内的温度成为160℃。然后,将试验室内的温度保持为160℃,将各电池在160℃的试验室内放置30分钟。其间,对各电池测定电池温度,检测出各电池的最高到达温度。160℃是隔离物热收缩的温度。
进一步,在加热试验期间,对各电池测定电池电压,检测出加热试验后的电池电压。但是,发生内部短路(正极板和负极板在隔离物的宽度方向端部的位置处相接触)的电池的电池电压会下降到0V。因此,对于通过加热试验而电池电压变为0V的电池,可以认为是因隔离物的热收缩而正极板和负极板在隔离物的宽度方向端部的位置处相接触,从而发生了内部短路。将其结果表示在表1中。
如表1所示,比较例的电池皆因加热试验而电池电压变为0V。进一步,加热试验的最高到达温度为210℃,比试验室内的温度(160℃)高50℃。根据该结果,可以认为,对于比较例的电池,因隔离物的热收缩,正极板和负极板在隔离物的宽度方向端部的位置处相接触,从而发生了内部短路。而且,可以认为因该内部短路而促进了电池的发热,从而电池温度上升到了210℃。
与之相对,实施例1~3的电池的电池电压皆保持在3.8V。再有,加热试验的最高到达温度为160℃,与试验室内的温度(160℃)没有不同。根据该结果,对于实施例1~3的电池,可以说,即使进行加热试验(加热到隔离物热收缩的温度的试验),也能维持在电极体的宽度方向上在正极板和负极板之间夹着隔离物的状态,能够保持正极板和负极板的电绝缘。即,可以说能防止“因隔离物在宽度方向上热收缩,正极板和负极板在宽度方向端部的位置处相接触而发生内部短路”的不良情况。其原因如在各实施例中说明的那样。
以上,结合实施例1~3对本发明进行了说明,但本发明不限于上述实施例,在不脱离其主旨的范围内,当然也可以适当变更而进行适用。
附图标记的说明
100、200、300非水电解质二次电池
110电池盒
150、250、350电极体(非水电解质二次电池用电极体)
155正极板
155b正极未涂覆部
155c正极一端部
155d正极涂覆部
151正极集电部件
152正极复层材料层
156负极板
156b负极未涂覆部
156c负极另一端部
156d负极涂覆部
158负极集电部件
159负极复层材料层
157、257、357隔离物
157b、257b、357b隔离物的第一端部
157c、257c、357c隔离物的第二端部
157d、257d、357d隔离物的中间部

Claims (5)

1.一种非水电解质二次电池用电极体,具有正极板、负极板以及介于所述正极板和所述负极板之间的隔离物,所述正极板、所述负极板以及所述隔离物以使各自的宽度方向一致的方式重叠,其中,
所述正极板具有正极集电部件和涂覆于该正极集电部件的表面的正极复层材料层,
所述负极板具有负极集电部件和涂覆于该负极集电部件的表面的负极复层材料层,
所述隔离物具有在所述宽度方向上位于一端侧的第一端部、位于另一端侧的第二端部以及位于所述第一端部和所述第二端部之间的中间部,
所述隔离物的第一端部,在所述宽度方向上,位于比所述正极板中的在所述宽度方向上位于一端侧的正极一端部更靠内一侧,位于比所述正极板中的涂覆有所述正极复层材料层的正极涂覆部的一端更靠外一侧,并且位于比所述负极板中的涂覆有所述负极复层材料层的负极涂覆部的一端更靠外一侧,
所述隔离物的第二端部,在所述宽度方向上,位于比所述负极板中的在所述宽度方向上位于另一端侧的负极另一端部更靠内一侧,位于比所述正极涂覆部的另一端更靠外一侧,并且位于比所述负极涂覆部的另一端更靠外一侧,
所述隔离物的、在所述宽度方向上位于比所述正极板中的在所述宽度方向上位于一端侧的正极一端部更靠内一侧、位于比所述正极板中的涂覆有所述正极复层材料层的正极涂覆部的一端更靠外一侧、并且位于比所述负极板中的涂覆有所述负极复层材料层的负极涂覆部的一端更靠外一侧的所述第一端部,和所述隔离物的、在所述宽度方向上位于比所述负极板中的在所述宽度方向上位于另一端侧的负极另一端部更靠内一侧、位于比所述正极涂覆部的另一端更靠外一侧、并且位于比所述负极涂覆部的另一端更靠外一侧的所述第二端部,比位于该第一端部和该第二端部之间的所述中间部的厚度厚。
2.一种非水电解质二次电池用电极体,具有正极板、负极板以及介于所述正极板和所述负极板之间的隔离物,所述正极板、所述负极板以及所述隔离物以使各自的宽度方向一致的方式重叠,其中,
所述正极板具有正极集电部件和涂敷于该正极集电部件的表面的正极复层材料层,
所述负极板具有负极集电部件和涂覆于该负极集电部件的表面的负极复层材料层,
所述隔离物具有在所述宽度方向上位于一端侧的第一端部、位于另一端侧的第二端部以及位于所述第一端部和所述第二端部之间的中间部,
所述隔离物的第一端部,在所述宽度方向上,位于比所述正极板中的在所述宽度方向上位于一端侧的正极一端部更靠内一侧,位于比所述正极板中的涂覆有所述正极复层材料层的正极涂覆部的一端更靠外一侧,并且位于比所述负极板中的涂覆有所述负极复层材料层的负极涂覆部的一端更靠外一侧,
所述隔离物的第二端部,在所述宽度方向上,位于比所述负极板中的在所述宽度方向上位于另一端侧的负极另一端部更靠内一侧,位于比所述正极涂覆部的另一端更靠外一侧,并且位于比所述负极涂覆部的另一端更靠外一侧,
所述隔离物,在该隔离物与所述正极板和所述负极板重叠之前,预先通过加热使所述隔离物的第一端部和第二端部热收缩,
所述正极一端部是所述正极板中没有涂覆正极复层材料层的正极未涂覆部,所述负极另一端部是所述负极板中没有涂覆负极复层材料层的负极未涂覆部,所述正极一端部被直接焊接于电池的正极端子部件上,所述负极另一端部被直接焊接于电池的负极端子部件上。
3.一种非水电解质二次电池用电极体,具有正极板、负极板以及介于所述正极板和所述负极板之间的隔离物,所述正极板、所述负极板以及所述隔离物以使各自的宽度方向一致的方式重叠,其中,
所述正极板具有正极集电部件和涂覆于该正极集电部件的表面的正极复层材料层,
所述负极板具有负极集电部件和涂覆于该负极集电部件的表面的负极复层材料层,
所述隔离物具有在所述宽度方向上位于一端侧的第一端部、位于另一端侧的第二端部以及位于所述第一端部和所述第二端部之间的中间部,
所述隔离物的第一端部,在所述宽度方向上,位于比所述正极板中的在所述宽度方向上位于一端侧的正极一端部更靠内一侧,位于比所述正极板中的涂覆有所述正极复层材料层的正极涂覆部的一端更靠外一侧,并且位于比所述负极板中的涂覆有所述负极复层材料层的负极涂覆部的一端更靠外一侧,
所述隔离物的第一端部热熔敷于所述正极板中的与所述隔离物在其厚度方向上相对的部位,
所述隔离物的第二端部,在所述宽度方向上,位于比所述负极板中的在所述宽度方向上位于另一端侧的负极另一端部更靠内一侧,位于比所述正极涂覆部的另一端更靠外一侧,并且位于比所述负极涂覆部的另一端更靠外一侧,
所述隔离物的第二端部热熔敷于所述负极板中的与所述隔离物在其厚度方向上相对的部位。
4.根据权利要求3所述的非水电解质二次电池用电极体,其中,
所述正极板中的所述隔离物的所述第一端部所热熔敷的部位是所述正极板中的没有涂覆所述正极复层材料层的正极未涂覆部的至少一部分,
所述负极板中的所述隔离物的所述第二端部所热熔敷的部位是所述负极板中的没有涂覆所述负极复层材料层的负极未涂覆部的至少一部分。
5.一种非水电解质二次电池,具备权利要求1~4中的任一项所述的非水电解质二次电池用电极体。
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