CN102356496A - 二次电池 - Google Patents

Abstract

该锂离子二次电池(100)在正极片(220)的宽度方向两侧与卷绕电极体(200)的侧面相对的电池盒(300)的侧壁(300A、300B)中的正极片(220)的未涂部(222)侧的侧壁(300A)(正极侧的侧壁)比相反侧的侧壁(300B)(负极侧的侧壁)厚。换言之，正极片(220)的未涂部(222)侧的侧壁(300A)的厚度A和相反侧的侧壁(300B)的厚度B为A＞B。

Description

二次电池

技术领域

本发明涉及二次电池。再有，在本说明书中，“二次电池”是包含锂离子二次电池(lithium-ion secondary battery)、金属锂二次电池、镍氢电池(Ni-MH：Nickel metal hydride)、镍镉电池(Ni-Cd：Nickel-Cadmiumrechargeable battery)等所谓的蓄电池及双电层电容器等蓄电元件的概念。

背景技术

二次电池在作为车辆搭载用电源以及个人计算机和便携式终端等的电源的用途中重要性正在不断提高。关于该二次电池，例如，在日本专利申请公开第2001-185225号公报(专利文献1)中，公开了一种锂离子二次电池，其将多个长圆筒形的电池元件收纳在电池容器内，使长圆筒形的平坦侧面之间贴合，并在该电池容器和电池元件之间配置放热部件。

此外，作为质量轻且可得到高能量密度的二次电池，有锂离子二次电池。锂离子二次电池作为适用于车辆搭载用的高输出电源的电池而备受期待。作为锂离子二次电池的代表构成，可举出具备正负电极、在正负电极之间配置的隔离物(隔板)和非水电解液的构成，其中，正负电极皆具备可吸收、放出锂离子的电极活性物质。在此类锂离子二次电池中，已知有以下构成：例如，将在正负电极板之间夹入隔离物并层叠、卷绕而形成的电极体(卷绕电极体)与非水电解液一同收纳在电池盒(电池容器)中。这种电池在例如日本专利申请公开第2007-18968号公报(专利文献2)中公开。

现有技术文献

专利文献1：日本专利申请公开第2001-185225号公报；

专利文献2：日本专利申请公开第2007-18968号公报。

发明内容

发明所要解决的问题

在确保安全性之外，也期望二次电池提高能量密度。在能量密度中，按照与尺寸和重量的比较，有体积能量密度(Wh/L)和重量(质量)能量密度(Wh/kg)。这里，体积能量密度表示每单位体积的电池的容量。重量能量密度表示每单位重量的电池的容量。

即，如果是相同大小，则二次电池的体积能量密度、重量能量密度越高越好。例如，如专利文献1中公开那样，在电池容器和电池元件之间配置放热部件的情况下，可收纳电池元件的空间缩窄配置放热部件的空间大小。在可收纳电池元件的空间变窄，可收纳的电池元件变小时，能量密度下降。因此，在相同大小的电池盒中，期望确保可收纳电池元件的空间较大。此外，在车载和便携式的用途中，如果电池的容量和输出相同，则期望越轻越好。

此外，锂离子二次电池例如会因某种异常而产生过充电状态，在过充电末期发热或产生气体等。锂离子二次电池需要对该过充电末期的不良情况也提高安全性。因此，例如，在系统上发生异常时，可采取停止充电等安全对策。

本发明对于将在正负的电极片之间夹入隔离物地使正负的电极片层叠、并使其在长度方向上卷绕而形成的电极体(卷绕电极体)与非水电解液一同收纳在盒(电池容器)中的二次电池，提出了可提高安全性并提高能量密度的新结构。

用于解决问题的手段

本发明的二次电池具备：将带状的正极片和带状的负极片以在两者之间夹入带状隔离物的状态层叠并卷绕而成的卷绕电极体；和将卷绕电极体在电池盒中定位的定位部件。

这里，正极片具备带状的正极集电体、沿正极集电体的宽度方向单侧的缘部在正极集电体上设定的未涂部、和在除了未涂部之外的正极集电体的两面涂覆包含正极活性物质的正极混合材料而成的正极混合材料层。

此外，负极片具备带状的负极集电体、沿负极集电体的宽度方向单侧的缘部在负极集电体上设定的未涂部、和在除了未涂部之外的负极集电体的两面涂覆包含负极活性物质的负极混合材料而成的负极混合材料层，所涂覆形成的该负极混合材料层比正极混合材料层宽度更宽。

另外，正极片和负极片，以正极混合材料层由负极混合材料层覆盖的那样相面对，且以正极片的未涂部和负极片的未涂部在隔离物的宽度方向上互相向相反侧突出的那样相互层叠。此外，卷绕电极体是绕着在已层叠的正极片的宽度方向上设定的卷绕轴卷绕而成的。

这里，电池盒的在正极片的宽度方向两侧与卷绕电极体的侧面相对的电池盒的侧壁中，正极片的未涂部侧的侧壁比相反侧的侧壁厚。

根据该二次电池，电池盒的侧壁中的正极片的未涂部侧的侧壁比相反侧的侧壁厚。与在正极片的宽度方向两侧与卷绕电极体的侧面相对的电池盒的侧壁为相同厚度的情况相比，二次电池的安全性高。

该情况下，正极片的未涂部侧的侧壁的厚度A和相反侧的侧壁的厚度B的差(A-B)可以为0.05mm以上。此外，正极片的未涂部侧的侧壁的厚度A和相反侧的侧壁的厚度B之比A/B可以为(A/B)≥1.1。

此外，正极集电体的导热率可以比负极集电体的导热率小。另外，电池盒可具备有底四棱筒状的容器本体和封闭容器本体的开口的盖体。

附图说明

图1是表示锂离子二次电池的一个实例的图。

图2是表示锂离子二次电池的卷绕电极体的图。

图3是表示锂离子二次电池的卷绕电极体的图。

图4是表示卷绕电极体和电极端子的固定部分的图。

图5是表示搭载有锂离子二次电池的车辆的图。

附图标记说明：

1 车辆

100  锂离子二次电池

200 卷绕电极体

220 正极片

221 正极集电体

222 未涂部

222a 中间部分

223 正极混合材料层

223a 正极混合材料层的未涂部侧的缘

224 正极混合材料

240 负极片

241 负极集电体

242 未涂部

243 负极混合材料层

244 负极混合材料

245 耐热层

262 隔离物

264 隔离物

300 电池盒

300A 侧面

310、312 间隙

320 容器本体

322 接缝

340 盖体

360 安全阀

400 定位部件

420 电极端子

440 电极端子

1000 电池组

A距离：电池盒的正极侧的侧壁(正极片的未涂部侧的侧壁)的厚度

B距离：电池盒的负极侧的侧壁(相反侧的侧壁)的厚度

具体实施方式

下面根据附图来说明根据本发明的一个实施方式的二次电池。再有，对于起相同作用的部件、部位适当地标以相同标记。

图1表示根据本发明的一个实施方式的锂离子二次电池100。如图1所示，该锂离子二次电池100具备卷绕电极体200和电池盒300。此外，图2是表示卷绕电极体200的图。图3表示图2中的III-III剖面。

如图2所示，卷绕电极体200具有正极片220、负极片240及隔离物262、264。正极片220、负极片240及隔离物262、264分别为带状的片材。

(正极片220)

如图2所示，正极片220具有带状的正极集电体221(正极芯材)。对于正极集电体221，可优选使用适于正极的金属箔。该正极集电体221，使用了具有预定宽度的带状铝箔。此外，正极片220具有未涂部222和正极混合材料层223。未涂部222沿正极集电体221的宽度方向单侧的缘部设定。正极混合材料层223是涂覆了包含正极活性物质的正极混合材料224的层。正极混合材料224被涂覆在除了设定于正极集电体221上的未涂部222之外的正极集电体221的两面。

这里，正极混合材料224是将正极活性物质、导电材料、粘合剂等混合的混合材料。可作为锂离子二次电池的正极活性物质使用的物质皆可用作正极活性物质，没有特别限定。若举出正极活性物质的实例，可举出LiNiO₂、LiCoO₂、LiMn₂O₄等锂过渡金属氧化物。

(负极片240)

如图2所示，负极片240具有带状的负极集电体241(负极芯材)。对于负极集电体241，可优选使用适于负极的金属箔。该负极集电体241，使用了具有预定宽度的带状铜箔。此外，负极片240具有未涂部242和负极混合材料层243。未涂部242沿负极集电体241的宽度方向单侧的缘部设定。负极混合材料层243是涂覆了包含负极活性物质的负极混合材料244的层。负极混合材料244被涂覆在除了设定于负极集电体241上的未涂部242之外的负极集电体241的两面。

这里，负极混合材料244是将负极活性物质、导电材料、粘合剂等混合的混合材料。可作为锂离子二次电池的负极活性物质使用的物质皆可用作负极活性物质，没有特别限定。若举出负极活性物质的实例，可举出天然石墨、人造石墨、天然石墨或人造石墨的无定形碳等碳基材料、锂过渡金属氧化物、锂过渡金属氮化物等。此外，在该实例中，如图3所示，在负极混合材料243的表面，还形成有耐热层245(HRL：heat-resistant layer)。耐热层245上形成有包含金属氧化物(例如，氧化铝)的层。再有，在该锂离子二次电池100中，虽然在负极混合材料243的表面形成有耐热层，但也可在例如隔离物262、264的表面上形成耐热层。

(隔离物262、264)

隔离物262、264是将正极片220和负极片240分隔的部件。在该实例中，隔离物262、264由具有多个微小孔的预定宽度的带状片材构成。作为隔离物262、264的优选实例，可举出由多孔质聚烯烃系树脂构成的单层或层叠结构的隔离物。在该实例中，如图2和图3所示，负极混合材料层243的宽度b1比正极混合材料层223的宽度a1稍宽，进而隔离物262、264的宽度c1、c2比负极混合材料层243的宽度b1稍宽(c1、c2＞b1＞a1)。

(卷绕电极体200)

卷绕电极体200的正极片220及负极片240以使隔离物262、264介于两者中间的状态被层叠及卷绕。

在该实例中，如图2所示，正极片220、负极片240及隔离物262、264在长度方向上对齐，以正极片220、隔离物262、负极片240、隔离物264的顺序被层叠。此时，在正极混合材料层223和负极混合材料层243上层叠有隔离物262、264。此外，负极混合材料层243的宽度比正极混合材料层223稍宽，负极混合材料层243被层叠为覆盖正极混合材料层223。这样，在充放电时，在正极混合材料层223和负极混合材料层243之间能更可靠地使锂离子(Li)转移。

再有，正极片220的未涂部222和负极片240的未涂部242被层叠为在隔离物262、264的宽度方向上向互相相反侧突出。所层叠的片材(例如正极片220)绕着在宽度方向上设定的卷绕轴被卷绕。这里，为便于说明，根据情况而将正极集电体221的未涂部222从隔离物262、264突出一侧称为“正极侧”。此外，根据情况而将负极集电体241的未涂部242从隔离物262、264突出一侧称为“负极侧”。

再有，该卷绕电极体200，一边将正极片220、负极片240及隔离物262、264层叠一边进行卷绕。在该工序中，边通过EPC(edge position control)等控制各片的位置边层叠各片。此时，在将隔离物262、264夹入中间的状态，将负极混合材料层243以覆盖正极混合材料层223的方式进行层叠。

(电池盒300)

此外，在该实例中，如图1所示，电池盒300是所谓的棱柱型的电池盒，具备容器本体320和盖体340。容器本体320具有有底四棱筒状的形状，是一个侧面(上表面)开口的扁平的箱型容器。盖体340是安装在该容器本体320的开口(上表面的开口)以封闭该开口的部件。

在车载用的二次电池中，为了提高燃料经济性，期望提高重量能量效率(每单位重量的电池的容量)。因此，构成电池盒300的容器本体320和盖体340优选采用铝、铝合金等轻金属(在该实例中，为铝)。这样，可提高重量能量效率。

该电池盒300具有扁平的矩形内部空间以作为收纳卷绕电极体200的空间。此外，如图2所示，该电池盒300的扁平的内部空间的宽度比卷绕电极体200稍宽。在该实施方式中，在电池盒300的内部空间中收纳有卷绕电极体200。如图1所示，卷绕电极体200以在与卷绕轴正交的一个方向上被变形为扁平的状态收纳在电池盒300中。

此外，在该实施方式中，在正极片220的宽度方向两侧与卷绕电极体200的侧面相对的电池盒300的侧壁300A、300B中，正极片220的未涂部222侧的侧壁300A(正极侧的侧壁)比相反侧(负极片240的未涂部242)的侧壁300B(负极侧的侧壁)厚。换言之，在将正极片220的未涂部222侧的侧壁300A的厚度设为A，将相反侧的侧壁300B的厚度设为B的情况下，该厚度A、B具有A＞B的关系。这里，两侧壁300A、300B的厚度的差(A-B)为例如0.05mm以上。

在该实施方式中，电池盒300具备有底四棱筒状的容器本体320和将容器本体320的开口封闭的盖体340。该锂离子二次电池100，在该有底四棱筒状的容器本体320中使正极侧的侧壁300A比负极侧的侧壁300B厚。在该实施例中，在成形容器本体320时使正极侧的侧壁300A比负极侧的侧壁300B厚。这里，容器本体320可通过例如拉深成形和冲压成形来成形。再有，冲压成形是冷锻的一种，也称为冲击挤压加工或冲击式加压。

此外，在电池盒300的盖体340上，安装有电极端子420、440。电极端子420、440贯穿电池盒300(盖体340)而伸出到电池盒300的外部。另外，在电池盒300上设有安全阀360。在该实例中，安全阀360设在盖体340中的电极端子420、440之间的正中。再有，设有安全阀360的阀孔是短边为5mm、长边为15mm的椭圆。

(定位部件400)

如图1所示，定位部件400是将卷绕电极体200在电池盒300中定位的部件。在该实例中，在电池盒300(在该实例中，盖体340)上安装电极端子420、440被用作定位部件400。卷绕电极体200以在与卷绕轴正交的一个方向上被压弯成扁平的状态收纳在电池盒300中。此外，卷绕电极体200中，在隔离物262、264的宽度方向上，正极片220的未涂部222和负极片240的未涂部242互相向相反侧突出。其中，一个电极端子420被固定在正极集电体221的未涂部222上，另一个电极端子440被固定在负极集电体241的未涂部242上。

再有，在该实例中，如图1所示，盖体34的电极端子420、440延伸到卷绕电极体200的未涂部222、未涂部242的中间部分222a、242a。该电极端子420、440的前端部分别被焊接到未涂部222、未涂部242的中间部分。

图4是表示卷绕电极体200的未涂部222、242和电极端子420、440的焊接地点的侧视图。如图4所示，在隔离物262、264的两侧，正极集电体221的未涂部222、负极集电体241的未涂部242螺旋状地露出。在该实施方式中，将这些未涂部222、242分别在其中间部分汇聚，并焊接到电极端子420、440的前端部。此时，由于各自的材质不同，使用例如超声波焊接来进行电极端子420和正极集电体221的焊接。此外，使用例如电阻焊接来进行电极端子440和负极集电体241的焊接。

这样，卷绕电极体200在被压弯成扁平的状态下安装到固定在盖体340上的电极端子420、440上。该卷绕电极体200被收纳在容器本体320的扁平的内部空间中。容器本体320在收纳了卷绕电极体200之后由盖体340封闭。盖体340和容器本体320的接缝322(参照图1)通过例如激光焊接来进行焊接以进行密封。这样，在该实例中，卷绕电极体200由固定在盖体340(电池盒300)上的电极端子420、440定位在电池盒300内。

(电解液)

然后，从在盖体340上设置的注液孔向电池盒300内注入电解液。在该实例中，使用在碳酸亚乙脂和碳酸二乙脂的混合溶剂(例如，体积比1∶1左右的混合溶剂)中以约1mol/升的浓度含有LiPF₆的电解液来作为电解液。然后，在注液孔安装(例如，焊接)金属制的密封帽以密封电池盒300。再有，作为电解液，可以使用一直以来在锂离子二次电池中使用的非水电解液，没有特别限定。

(气体排出路径)

此外，在该实例中，该电池盒300的扁平的内部空间比扁平地变形的卷绕电极体200稍宽。在卷绕电极体200的两侧，在卷绕电极体200和电池盒300之间设有间隙310、312。该间隙310、312成为气体排出路径。

该构成的锂离子二次电池100在产生过充电的情况下温度升高。在锂离子二次电池100的温度升高时，电解液分解而产生气体。产生的气体通过位于卷绕电极体200两侧的卷绕电极体200和电池盒300的间隙310、312以及安全阀360，顺利地排放到外部。在该锂离子二次电池100中，卷绕电极体200的正极集电体221和负极集电体241通过贯穿电池盒300的电极端子420、440而与外部的装置电连接。

(锂离子二次电池100)

锂离子二次电池100的正极混合材料层223中的正极活性物质是锂过渡金属氧化物，难以导电。正极混合材料层223通过混入导电材料来确保导电性。此外，在该实施方式中，在负极混合材料层243的表面设有耐热层245(参照图3)。耐热层245以金属氧化物为主成分，具有绝缘性。因此，正极混合材料层223和负极混合材料层243的电阻大。因而，即使正极混合材料层223和负极混合材料层243在过充电的状态下接触，也难以流过大的电流。

即使如此，该锂离子二次电池100的温度也会因过充电持续进行而逐渐升高。本发明的发明人，通过例如有意地使锂离子二次电池100产生过充电的状态，并在到达过充电末期的中途分解锂离子二次电池100，来调查到达过充电末期的锂离子二次电池100的状态。其结果，本发明的发明人获得了以下发现。

(到达过充电末期的锂离子二次电池100的状态)

如图2、图3所示，在该锂离子二次电池100中，负极混合材料层243的宽度b1比正极混合材料层223的宽度a1大(b1＞a1)。在该锂离子二次电池100中，在将隔离物262、264夹入中间的状态下，负极混合材料层243与正极混合材料层223相面对以覆盖该正极混合材料层223。锂离子二次电池100在因过充电而温度上升的情况下，发生隔离物262、264的收缩。与负极侧相比，隔离物262、264的收缩在正极侧更快地进行。因此，正极片220的未涂部222和负极集电体241的短路首先在正极混合材料层223的未涂部222侧的缘223a及其附近部位发生。过充电末期的不良状况由该短路引起。此外，在过充电末期，电池盒300的正极侧的侧面300A为最高温度。本发明的发明人推测该现象产生的原因如下。

(隔离物262、264的收缩)

如上所述，隔离物262、264的基材典型的是多孔质聚烯烃类树脂。因此，如果假设温度均匀升高，则隔离物262、264均匀收缩。但是，在该锂离子二次电池100中，在卷绕电极体200的构成部件中，正极集电体221和负极集电体241的导热率较大。这样，卷绕电极体200内部的热具有通过正极集电体221和负极集电体241而散逸到外部的倾向。

如上所述，正极集电体221使用铝箔，负极集电体241使用铜箔。铝在室温附近(约20℃)的导热率(单位：W·m·K^-1)约为240，铜约为400。即，负极集电体241(铜箔)的导热率比正极集电体221(铝箔)的导热率大。因此，卷绕电极体200的负极侧比正极侧易于散热且易于变冷。与之相对，卷绕电极体200的正极侧比负极侧易于聚热且易于升温。因此，隔离物262、264的收缩在正极侧比在负极侧更快地进行。

(正极和负极的短路)

在正极侧，正极混合材料层223的未涂部222侧的缘223a的附近部位和负极集电体241隔着隔离物262、264而相对。如上所述，隔离物262、264的收缩在正极侧比在负极侧更快地进行。当隔离物262、264的收缩进行时，在正极混合材料层223的未涂部222侧的缘223a的附近部位，正极片220的未涂部222和负极集电体241短路。

在过充电的状态下，在锂离子二次电池100的负极片240(负极混合材料层243)蓄积有电子(e^-)，正极片220和负极片240的电位差大。此外，正极片220的未涂部222是金属箔，与含有锂过渡金属氧化物的正极混合材料层223相比电阻非常小。因此，与正极混合材料层223接触负极片240(负极混合材料层243)的情况相比，在正极片220的未涂部222和负极片240(负极混合材料层243)接触的情况下流过更大的电流。这样，在卷绕电极体200的正极侧发生的短路(正极片220的未涂部222和负极片240(负极混合材料层243)的短路)产生大电流，易于引起不良状况。

再有，在负极侧，正极混合材料层223和负极混合材料层243隔着隔离物262、264而相对。正极混合材料层223比正极集电体221电阻大。因此，即使假设在正极混合材料层223和负极混合材料层243接触的情况下，也不会流过如在正极侧正极片220的未涂部222和负极混合材料层243接触时那样大的电流。这样，卷绕电极体200的负极侧不易产生过充电末期的不良状况。

(电池盒的最高温度位置)

此外，该构成的锂离子二次电池100在过充电末期成为高温。在锂离子二次电池100成为高温时，电解液分解从而产生气体。此时，由于进入卷绕电极体200的电解液也分解，所以在卷绕电极体200中也产生气体。在卷绕电极体200中产生的气体经所层叠的正极片220、负极片240、隔离物262、264的间隙在各片材的宽度方向(图1中的X1，X2)上通过而排出到卷绕电极体200两侧的间隙310、312。

在该状态下，若正极片220的未涂部222和负极片240(负极混合材料层243)短路，则因温度随着短路而剧烈上升导致高温气体活跃地产生。所产生的高温气体在卷绕电极体200内在宽度方向(图1中的X1、X2)上在各片材的间隙中前进，从卷绕电极体200的两侧向电池盒300的内壁喷出。因此，高温气体吹到电池盒300的内壁。此时，由于卷绕电极体200的正极侧成为正极片220和负极片240的短路的起点，因此在正极侧，高温气体吹到电池盒300的内壁。这样，在过充电末期，电池盒300的正极侧的内壁300A成为最高温度。

本发明的发明人得到了上述那样的独特发现。根据本发明的发明人所得到的独特情况，在锂离子二次电池100中，正极片220的未涂部222和负极集电体241的短路在正极混合材料层223的未涂部222侧的缘223a的附近部位开始发生。而且，这成为引起过充电末期的不良状况的原因。此外，电池盒300中的正极侧的侧壁300A易于暴露在因短路而产生的气体中并成为最高温。

对此，虽然可在电池盒300的正极侧的侧壁300A配置放热部件，但如果只是单纯地配置放热部件，就不得不缩小卷绕电极体200的尺寸。其结果，锂离子二次电池100的体积能量密度(Wh/L)下降，锂离子二次电池100的性能下降。

该锂离子二次电池100是基于本发明的发明人所得到的独特发现而研制的。在该锂离子二次电池100中，如上所述，在正极片220的宽度方向两侧与卷绕电极体200的侧面相对的电池盒300的侧壁300A、300B中，正极片220的未涂部222侧的侧壁300A(正极侧的侧壁)比相反侧(负极片240的未涂部242)的侧壁300B(负极侧的侧壁)厚。换言之，正极片220的未涂部222侧的侧壁300A的厚度A和相反侧的侧壁300B的厚度B为A＞B。

因此，在该锂离子二次电池100中，电池盒300的正极侧的强度、热容量及耐热性高。这样，在卷绕电极体200的正极侧，即使在高温气体向电池盒300喷出的情况下，也可将电池盒300的损伤和变形抑制得较小。

此外，在该锂离子二次电池100中，仅在正极侧增加电池盒300的厚度。因此，与为了使正极侧具有所需的耐热性而使电池盒300整体的厚度增加的情况相比，可减小电池盒300的重量，并可确保电池盒300的内部空间较大。这样，可提高二次电池的重量能量密度或体积能量密度。

再有，卷绕电极体200的负极侧与正极侧相比不易成为短路的起点，且从卷绕电极体200向电池盒300喷出的高温气体的力度也格外低。此外，负极集电体241比正极集电体221导热率高，与正极侧相比，负极侧易于通过负极集电体241来放热。因此，过充电末期的电池盒300的负极侧的侧壁300B的温度比正极侧低。这样，即使在负极侧的电池盒300的厚度比正极侧薄的情况下，也能够防止在过充电末期产生不良状况。

如果正极片的未涂部侧的侧壁的厚度A和相反侧的侧壁的厚度B为A＞B，则与负极侧相比能够提高正极侧的耐久性或耐热性。此外，正极片的未涂部侧的侧壁的厚度A和相反侧的侧壁的厚度B的差(A-B)例如可以为0.05mm以上。例如，在电池盒300为铝制的情况下，以该程度的厚度差能够提高强度或耐热性。通过以该程度的厚度差来增厚电池盒300的正极侧的侧壁300A，能够将过充电末期的电池盒300的损伤和变形抑制得较小。

此外，可以使正极侧的侧壁300A的厚度A和相反侧的侧壁300B的厚度B的比A/B为(A/B)≥1.1。例如，在负极侧的侧壁300B的厚度B为0.6mm的情况下，可使正极侧的侧壁300A的厚度A为0.66mm以上。这样，可通过正极侧的侧壁300A的厚度A和相反侧的侧壁300B的厚度B的比A/B，来规定正极片的未涂部侧的侧壁的厚度A和相反侧的侧壁的厚度B的差。从而，可以与电池盒300的尺寸或材质无关地在电池盒300的正极侧的侧壁300A和负极侧的侧壁300B中设置适当的强度或耐热性的差。

此外，如上所述，在该锂离子二次电池100中，正极集电体的导热率比负极集电体小。因此，卷绕电极体200的负极侧比正极侧易于散热且易于变冷，卷绕电极体200的正极侧比负极侧易于聚热且易于升温。这样，在过充电末期，隔离物262、264的收缩具有在正极侧比在负极侧更快地进行的倾向。此外，正极混合材料层223比正极片220的未涂部222电阻高。因此，在过充电末期，在卷绕电极体200的正极侧发生的正极片220的未涂部222与负极混合材料层243的短路具有成为不良状况的起点的倾向。当正极片220的未涂部222和负极混合材料层243的短路发生时，从卷绕电极体200的正极侧向电池盒300的侧面喷出高温气体。

这样，在该锂离子二次电池100中，正极集电体的导热率比负极集电体的导热率小这一事实成为使过充电末期的短路的起点偏向卷绕电极体200的正极侧的主要原因。与之相对，该锂离子二次电池100的电池盒300的正极侧的厚度较厚，因此电池盒300的正极侧的强度、热容量及耐热性高。因此，在卷绕电极体200的正极侧，即使在高温气体向电池盒300喷出的情况下，也能将电池盒300的损伤和变形抑制得较小。这样，该锂离子二次电池100，适用于正极集电体的导热率比负极集电体小的情况、或负极混合材料层由耐热层覆盖的情况。

下面，例示本发明的发明人所进行的比较试验。

本发明的发明人准备了多个锂离子二次电池，这些电池使用厚度0.5mm的铝制电池盒来作为电池盒300，并分别改变上述电池盒300两侧的侧壁300A、300B的厚度A、B(参照图1)。而且，对于各锂离子二次电池，分别有意地使其处于过充电末期的状态，测定电池盒300的最高温度。

这里，电池盒300使用内部尺寸为高度90mm、宽度110mm、深度12mm的具有扁平箱型的外形的容器。与之相对，在正极片220的宽度方向，卷绕电极体200的宽度是105mm(图2中的d)，正极混合材料层223的宽度(图2中a1)是74mm，负极混合材料层243的宽度是78mm(图2中b1)，隔离物262、264的宽度是85mm(图2中c1、c2)。此外，在这里，电池盒300的内壁由pp膜覆盖而绝缘。另外，在正极片220的宽度方向上，卷绕电极体200配置在电池盒300的中央。该试验用的电池经预定的调整工序(预充电)后，使充电电流为20A，上限电压为100V，环境温度为25℃，充电到过充电末期。此外，各样本制作相同的五个并取其平均值。再有，各样本的其它结构以上述锂离子二次电池100的结构为基准。

将该试验的结果的一部分在表1中表示。

表1

	厚度A(mm)	厚度B(mm)	盒最高温度(℃)
				样本1	0.7	0.6	555
样本2	0.75	0.55	540
				样本3	0.8	0.5	530
样本4	0.65	0.65	600
				样本5	0.6	0.7	690
样本6	0.55	0.75	780

电池盒300的最高温度(盒最高温度)都是在电池盒300的正极侧的侧壁300A、300B得到的。

样本1的厚度A是0.7mm，厚度B是0.6mm，盒最高温度约为555℃。

样本2的厚度A是0.75mm，厚度B是0.55mm，盒最高温度约为540℃。

样本3的厚度A是0.8mm，厚度B是0.5mm，盒最高温度约为530℃。

样本4的厚度A是0.65mm，厚度B是0.65mm，盒最高温度约为600℃。

样本5的厚度A是0.6mm，厚度B是0.7mm，盒最高温度约为690℃。

样本6的厚度A是0.55mm，厚度B是0.7mm，盒最高温度约为780℃。

虽然表1是本发明的发明人所进行的试验的一部分，但总体可以说明，在正极片220的宽度方向上上述厚度A大于厚度B(A＞B)的情况下，可降低盒最高温度。此外，可将电池盒300上产生的损伤抑制得较小。

虽然以上对本发明一个实施方式的锂离子二次电池100A进行了各种说明，但本发明的二次电池并不限于上述实施方式。

例如，虽然在上述实施方式中，例示锂离子二次电池来作为二次电池，但上述锂离子二次电池100A的结构也可适用于其它的二次电池。此外，锂离子二次电池100A的各构成部件的尺寸或正极混合材料、负极混合材料、电解液、正极集电体221、负极集电体241、隔离物262、264所使用的材料等可进行各种变化。另外，锂离子二次电池的容器形状并不限于扁平的矩形形状。例如，本发明如上述实施方式那样，适合于将卷绕电极体收容在至少一个侧面开口地形成的容器中并使得容器的侧面与卷绕电极体的卷绕轴方向相对这样的情形。在本发明中，可通过对该一系列的容器施行特别加工来具体实现，该特别加工是指在正极片的宽度方向(卷绕电极体的卷绕轴方向)两侧，使与卷绕电极体的侧面相对的电池盒的侧壁中的正极片的未涂部侧的侧壁比相反侧的侧壁厚的加工。

如上所述，本发明的二次电池可提高过充电末期的安全性，且在相同尺寸的二次电池中，可提高体积能量密度(WhL)或重量能量密度(Wh/kg)。因此，可特别适于用作在汽车等车辆上搭载的发动机(电动机)用电源。作为车载用的二次电池，特别有益。

该情况下，二次电池可组合多个而构成电池组。作为车载用途，可使用上述二次电池或将多个上述二次电池组合的电池组。如图5中示意性所示，提供具备本发明的锂离子二次电池(以将多个该电池串联连接而形成的电池组1000的形式得到的)以作为电源的车辆1。作为该车辆，可举出例如汽车、特别是混合动力汽车、电动车、燃料电池汽车那样的具备电动机的汽车。

Claims (7)

1.一种二次电池，具备：将带状的正极片和带状的负极片以带状的隔离物介于两者之间的状态层叠并卷绕而成的卷绕电极体；和收纳了所述卷绕电极体的电池盒，其特征在于，

所述正极片具备：

带状的正极集电体；

沿所述正极集电体的宽度方向单侧的缘部设定在所述正极集电体上的未涂部；和

在除了所述未涂部之外的所述正极集电体的两面涂覆包含正极活性物质的正极混合材料而成的正极混合材料层，

所述负极片具备：

带状的负极集电体；

沿所述负极集电体的宽度方向单侧的缘部设定在所述负极集电体上的未涂部；和

在除了所述未涂部之外的所述负极集电体的两面，以比所述正极混合材料层宽度更宽的那样涂覆包含负极活性物质的负极混合材料而成的负极混合材料层，

所述正极片和所述负极片，以使得所述正极混合材料层由所述负极混合材料层覆盖的那样相面对，并且以使得所述正极片的未涂部和所述负极片的未涂部在所述隔离物的宽度方向上互相向相反侧突出的那样相层叠，

所述卷绕电极体是绕着在已层叠的所述正极片的宽度方向上设定的卷绕轴卷绕的，

所述电池盒，

在所述正极片的宽度方向两侧与所述卷绕电极体的侧面相对的所述电池盒的侧壁中，所述正极片的未涂部侧的侧壁比相反侧的侧壁厚。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于：

所述正极片的未涂部侧的侧壁的厚度A和相反侧的侧壁的厚度B的差A-B为0.05mm以上。

3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于：

所述正极片的未涂部侧的侧壁的厚度A和相反侧的侧壁的厚度B之比A/B为A/B≥1.1。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的二次电池，其特征在于：

所述正极集电体的导热率比所述负极集电体的导热率小。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的二次电池，其特征在于：

所述电池盒具备有底四棱筒状的容器本体和封闭所述容器本体的开口的盖体。

6.一种电池组，其特征在于：组合有多个权利要求1～5中任一项所述的二次电池。

7.一种车辆，其特征在于：

搭载有权利要求1～5中任一项所述的二次电池或权利要求6所述的电池组。

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