CN103370815A - 电池及电池的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具备高的密封性、高的电池容量及具备可靠且低电阻的集电导片与电极端子的连接的电池。本发明的电池的构成是，具备第1极板（2）、极性相反的第2极板（4）、存在于第1极板与第2极板之间的隔膜（6）、收纳这3者的有底圆筒形的金属壳（8）、经由绝缘部件（16）密封金属壳的开口部的封口部件（12），通过夹着隔膜地卷绕第1极板及第2极板而形成卷绕电极组，卷绕电极组的中心轴部分（18）与金属壳的圆筒的中心轴大致一致，不具备发电要素，与第1极板电连接的第1集电导片（22）朝金属壳的开口部的方向延伸，被接合在金属壳的侧壁内表面上，与第2极板电连接的第2集电导片（24）朝金属壳的开口部的方向延伸，被接合在封口部件上。

Description

电池及电池的制造方法
技术领域
本发明涉及电池及电池的制造方法。
背景技术
非水电解质二次电池因具有高的能量密度而被广泛用作便携式电话、个人计算机等便携式电子设备的电源。
在非水电解质二次电池中，锂离子二次电池因电压高达3.6V，在以相同发电能量进行比较时，与镍氢电池相比，以质量计大约为50%、以体积计大约为20～50%即可，具有高的能量密度，可进行小型化。另外，由于没有记忆效应，所以在便携式电话或个人计算机的电源中，锂离子二次电池占了大部分的份额。
在小型的锂离子二次电池中，有圆筒形的电池和扁平形的电池，但是越是小型、越容易制造圆筒形的电池。如专利文献1所公开，圆筒型锂离子二次电池通过将卷取电极体收容在圆筒状的电池罐的内部而构成。电池罐经由绝缘部件将封口板敛缝固定在有底圆筒体的开口部上，卷取电极体通过分别在带状的正极与负极之间夹着隔膜将它们卷绕成螺旋状而形成，在卷绕轴心部具有贯通孔。
而且，在卷取电极体的正极的端缘部上焊接有正极集电板，突设在该正极集电板上的引线部的顶端部被焊接在封口板的背面上。在封口板上形成有向外方突出的正极端子。另一方面，在卷取电极体的负极的端缘部（电池罐的底侧）上焊接有负极集电板，再将该负极集电板的表面焊接在有底筒体的底面上。在负极集电板的表面，在与卷取电极体的贯通孔的对置部，在同一圆周上形成有朝有底筒体的底面突出的多个突出部。
在将负极集电板焊接在有底筒体的底面上时，以将焊接有负极集电板的卷取电极体收容在有底筒体内的状态，将圆柱状电极棒插入该卷取电极体的贯通孔内，使该电极棒的顶端与负极集电板的背面接触，同时与该电极棒对置地使电极片与有底筒体的背面接触。然后，通过在电极棒与电极片之间流通电流，对负极集电板和有底筒体相互进行电阻焊。由此，将负极集电板和有底筒体接合在负极集电板的各突出部的顶部和有底筒体的底面上，相互进行电连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-164713号公报
专利文献2：日本特开2007-95499号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1所示的、为了对负极集电板和有底筒体相互电阻焊接而将圆柱状电极棒插入卷取电极体的贯通孔内并按压在筒体的底部的构成中，如果不用大的力将圆柱状电极棒按压在筒体的底部，则负极集电板与有底筒体的电连接不充分。所以，为了不因按压力而弯曲，需要某种程度地增大圆柱状电极棒的直径。
但是，在使电池本体小型化时，如果圆柱状电极棒的直径大，则需要以其增大程度减小正极和负极的量，因此有电池容量减小的问题。如果要增加正极及负极的量，则因不得不使用细的圆柱状电极棒而降低按压力，因此负极集电板与有底筒体的电连接变得不充分。所以，因连接部的电阻增大而使取出的电压及电池容量下降。特别是在取出大电流的情况下，电池内部的电阻所导致的电压下降增大。
专利文献2中公开了结构与专利文献1不同的小型的圆筒形（针形）锂离子电池。该电池通过将夹着隔膜的正极板及负极板卷绕在负极针上而形成，为直接使用负极针的头部作为负极端子的结构。如采用该结构，则不需要进行筒体即电池壳的底部与负极针的焊接，因此不会出现专利文献1的问题。
但是，在专利文献2的电池中，结构上难以充分提高负极针的头部部分与电池壳之间的密封度，特别是在电池内部发生气体的情况下，防止漏液是困难的。越使电池小型化，越更难解决该密封性的问题。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的是提供一种将卷绕电极组收纳在有底圆筒形的壳中而成的电池，即一同具备高的密封性、高的电池容量、及可靠且低电阻的集电导片与电极端子的连接的电池。
用于解决课题的手段
本发明的电池的构成如下，具备：第1极板、极性与该第1极板相反的第2极板、存在于所述第1极板与第2极板之间的隔膜、收纳所述第1极板、所述第2极板和所述隔膜的有底圆筒形的金属壳、经由绝缘部件密封所述金属壳的开口部的封口部件；通过夹着所述隔膜地卷绕所述第1极板及第2极板，形成卷绕电极组；所述卷绕电极组的中心轴部分内包所述金属壳的圆筒的中心轴，而且不具备发电要素；所述金属壳为第1极端子，所述封口部件为第2极端子；与所述第1极板电连接的第1集电导片朝所述金属壳的所述开口部的方向延伸，同时被接合在所述金属壳的侧壁内表面上；与所述第2极板电连接的第2集电导片朝所述金属壳的所述开口部的方向延伸，同时被接合在所述封口部件上。
这里所谓极板，为具有活性物质的平板状的极板，为正极或负极。此外，所谓接合，是通过粘接或焊接等强固地连接双方。
本发明的第1电池的制造方法的构成如下，具有：将第1集电导片安装在第1极板上的工序；将第2集电导片安装在极性与所述第1极板相反的第2极板上的工序；以卷芯部件为中心夹着隔膜地卷绕所述第1极板和所述第2极板而制作卷绕电极组的工序；将所述卷绕电极组收纳在第1极端子即有底圆筒形的金属壳内的工序；将所述第1集电导片接合在所述金属壳的侧壁内表面上的工序X；将所述第2集电导片接合在第2极端子即封口部件上的工序；将绝缘部件配置在所述金属壳的开口部的内表面侧，在所述开口部的配置有所述绝缘部件的位置上插入所述封口部件，将所述金属壳敛缝在所述封口部件上进行密封的工序；在所述工序X之前，使所述第1集电导片的与所述金属壳侧壁内表面接合的部分向与所述金属壳侧壁内表面的弯曲相同的方向弯曲。
本发明的第2电池的制造方法的构成如下，具有：将第1集电导片安装在第1极板上的工序；将第2集电导片安装在极性与所述第1极板相反的第2极板上的工序；以卷芯部件为中心夹着隔膜地卷绕所述第1极板和所述第2极板而制作卷绕电极组的工序；将所述卷绕电极组收纳在第1极端子即有底圆筒形的金属壳内的工序；将所述第1集电导片接合在所述金属壳的侧壁内表面上的工序X；将所述第2集电导片接合在第2极端子即封口部件上的工序；将绝缘部件配置在所述金属壳的开口部的内表面侧，在所述开口部的配置有所述绝缘部件的位置上插入所述封口部件，将所述金属壳敛缝在所述封口部件上进行密封的工序；在所述工序X中进行接合时，使所述第1集电导片的与所述金属壳侧壁内表面接合的部分向与所述金属壳侧壁内表面的弯曲相同的方向弯曲。
发明效果
本发明的电池由于将第1集电导片接合在金属壳侧壁内表面上，将第2集电导片接合在经由绝缘部件密封金属壳的开口部的封口部件上，所以密封性高，集电导片和电极端子的连接可靠且低电阻，为高电压及高容量。
附图说明
图1是实施方式的电池的示意性剖视图。
图2是表示卷绕前的电极组的图示。
图3是表示负极的集电导片的图示。
图4是表示负极的集电导片的结构的一个例子的图示。
图5是表示负极的集电导片的结构的另一例子的图示。
图6是表示负极的集电导片的结构的又一例子的图示。
具体实施方式
（实施方式1）
以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。在以下的附图中，为了简化说明，用同一参照符号表示具有实质上相同的功能的构成要素。
图1中示出实施方式1的电池的示意性剖视图。本实施方式的电池为大致圆柱形，第1极板即负极2和第2极板即正极4经由隔膜6重叠地卷绕并被收纳在有底圆筒形的金属壳8中。也就是说，通过卷绕负极2、正极4和隔膜6而形成卷绕电极组。虽未图示，但在金属壳8中还收纳有非水电解质。圆筒形的金属壳8的中心轴位于卷绕电极组的中心轴部分18，也就是说卷绕电极组的中心轴部分18内包金属壳8的中心轴。而且，在卷绕电极组的中心轴部分18不存在发电要素即活性物质。再有，所谓卷绕电极组的中心轴部分18，是从卷绕电极组的中心轴到电极组的最内侧的部分为止的区域。
与负极2电连接的负极集电导片22被接合在兼作负极端子10的金属壳8的侧壁内表面（焊接点26）上，进行电连接。另一方面，与正极4电连接的正极集电导片24被接合在兼作正极端子14的封口部件12上，进行电连接。封口部件12为用于密封金属壳8的开口部分的部件，封口部件12与金属壳8之间夹着绝缘部件16地敛缝金属壳8的开口部分。此外，在卷绕电极组与封口部件12之间配置由绝缘性的部件构成的环状的中间部件28，使负极侧和正极侧确实绝缘。此外，在向电池外部引出的封口部件12上嵌有由绝缘原材料构成的有孔圆板30的孔部，确实地与金属壳8绝缘。
如图2所示，负极2通过在由金属箔构成的负极芯材20上载置负极活性物质而构成，在负极芯材20上接合有负极集电导片（第1集电导片）22。此外，正极4也同样通过在正极芯材（未图示）上载置正极活性物质而构成，在正极芯材上接合有正极集电导片（第2集电导片）24。使隔膜6夹在负极2与正极4之间，通过以卷芯50为中心卷绕它们形成卷绕电极组。在卷绕后，将卷尾的部分用固定用胶带54以不错位的方式固定，在拔出卷芯50后装入金属壳8中。此时，负极集电导片22、正极集电导片24都以存在于金属壳8的开口部侧的方式装入。
关于负极2及正极4的活性物质，为了增加电池容量而压缩地载置在各自的芯材上，因此，如果卷头的R过小，则有从芯材剥离、在电池内发生内部短路的可能性。所以，卷芯50需要具有一定程度的尺寸的R。另一方面，如果卷芯50的R过大，则能够收容在电池内的活性物质的量减少，电池容量减小。鉴于上述两点，卷芯50的R优选为3.0mm以下，更优选为低于1.5mm。由此，卷绕电极组的中心轴部分优选为直径3.0mm以下的不存在活性物质的空间，更优选为直径低于1.5mm的不存在活性物质的空间。
在将卷绕电极组装入金属壳8后，使存在于卷绕电极组的外周侧的负极集电导片22与金属壳8的侧壁内表面接触，通过点焊将负极集电导片22和金属壳8接合。此时，如果负极集电导片22不向与金属壳8侧壁内表面的弯曲相同的方向弯曲，则即使点焊时焊接用的2个电极夹住负极集电导片22和金属壳8，也不能形成使成为焊接点26的部分的负极集电导片22与金属壳8充分接触的状态，因此不能进行充分的焊接。其结果是，焊接部分的电阻增大，或在最差的情况下焊接部分脱落，不能取出电流。
在电池壳为圆筒形、将负极集电导片接合在电池壳的侧壁上时，电池壳侧壁内表面向内部侧成凹形地弯曲，由于负极集电导片为平面状的金属箔，因此负极集电导片不沿着电池壳侧壁内表面的弯曲，使得只有负极集电导片的两端与电池壳侧壁接触。也就是说，接合的部分即负极集电导片的中央部分为与电池壳侧壁分离的状态，因此，即使通过点焊等进行接合，接合也不充分，在最差的情况下为不能接合的事态。在扁平形状的电池壳中不会出现此种问题。
为了使负极集电导片22向与金属壳8侧壁内表面的弯曲相同的方向弯曲，可以在焊接前使负极集电导片22弯曲，也可以使用通过焊接用电极按压的压力而容易弯曲的原材料来形成负极集电导片22。例如，可列举出用50μm厚的Ni箔形成负极集电导片22，在卷绕负极2、正极4及隔膜6之前如图3所示使其弯曲的方法。再有，负极集电导片22只要至少使进行焊接的部分弯曲就可以。负极集电导片22优选由厚度为20μm以上且80μm以下的金属箔构成。
为了使负极集电导片22向与金属壳8侧壁内表面的弯曲相同的方向弯曲而强固地进行焊接，在负极集电导片22与金属壳8的内表面接触的状态下，只要是负极集电导片22的曲率半径的中心位于金属壳8的内部侧的状态就可以。
再有，在本实施方式中，在金属壳8的开口部分进行点焊，因此能够目视确认焊接部分，能够确认是否确实进行了焊接。
此外，图2所示的卷绕电极组的圆周方向上的负极集电导片22的长度W优选为卷绕电极组的外周长的10%以上且30%以下。这是因为只要在该范围内就能够确实进行焊接，而且能够充分确保电池容量。也就是说，这是因为，如果长度W过小则难以确实进行焊接，如果长度W增大，则伴随该增大，因形成负极集电导片22而导致的活性物质的损失程度增大。
再有，在专利文献2所公开的电池中，通过使集电导片和外装罐压接接触而进行电导通，但在集电导片的表面形成氧化被膜的情况下，有接触电阻增大的缺陷。此外，重要的是，以将集电导片的延出顶端部配置在靠近封口部的缩径部附近的方式进行位置控制，如果万一该位置控制误进行，则在封口部咬入集电导片。于是，在封口部产生间隙，使密封性恶化。在本实施方式的电池中，由于在远离封口部的位置上焊接集电导片，所以不会产生专利文献2的电池那样的问题。
以下，分别对构成本实施方式的电池的正极4、负极2、隔膜6及非水电解质进行详细说明。
首先，对正极进行详细说明。
－正极－
依次分别对构成正极4的正极芯材（正极集电体）及正极合剂层进行说明。
关于正极集电体，可使用多孔性结构或无孔性结构的长尺寸的导电性基板。正极集电体的材料使用主要由铝构成的金属箔。正极集电体的厚度没有特别的限定，但优选为1μm以上且500μm以下，更优选为10μm以上且20μm以下。通过如此将正极集电体的厚度规定在上述范围内，能够一边保持正极4的强度一边使正极4的重量轻量化。
以下，依次分别对正极合剂层所含的正极活性物质、粘结剂及导电剂进行说明。
<正极活性物质>
作为正极活性物质，优选含锂复合氧化物，可列举出例如LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiCoxNi1-xO2、LiCoxM1-xO2、LiNixM1-xO2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiMn2O4、LiMnMO4、LiMePO4、Li2MePO4F（其中，M=Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb及B中的至少1种，x为0＜x＜1，Me＝包含选自Fe、Mn、Co、Ni中的至少1种的金属元素），或列举出用异种元素置换这些含锂化合物的一部分元素而成的复合氧化物。此外，作为正极活性物质，也可以采用通过金属氧化物、锂氧化物或导电剂等进行了表面处理的正极活性物质，作为表面处理，可列举出例如疏水化处理。
正极活性物质的平均粒径优选为5μm以上且20μm以下。如果正极活性物质的平均粒径低于5μm，则活性物质粒子的表面积变得极大，满足可充分操纵正极板的程度的粘接强度的粘结剂量极端增大。因此，每单位极板的活性物质量减少，容量下降。另一方面，如果超过20μm，则在正极集电体上涂布正极合剂料浆时，容易发生涂布条纹。
<粘结剂>
作为粘结剂，可列举出例如PVDF、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、芳香族聚酰胺树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸己酯、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸己酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚、聚醚砜、聚六氟丙烯、丁苯橡胶或羧甲基纤维素等。或者，可列举出使选自四氟乙烯、六氟乙烯、六氟丙烯、全氟烷基乙烯基醚、偏二氟乙烯、氯三氟乙烯、乙烯、丙烯、五氟丙烯、氟甲基乙烯基醚、丙烯酸及己二烯中的两种以上的材料共聚而成的共聚物、或混合所选择的两种以上的材料而成的混合物。
在上述列举的粘结剂中，特别是PVDF及其衍生物，由于在非水电解质二次电池内化学上稳定，使正极合剂层和正极集电体充分粘结，同时使构成正极合剂层的正极活性物质、粘结剂和导电剂充分粘结，所以可得到良好的充放电循环特性及放电性能。因此，作为本实施方式的粘结剂，优选采用PVDF或其衍生物。此外，PVDF及其衍生物因成本廉价，也是优选的。再有，为了制作采用PVDF作为粘结剂的正极，在制作正极时，可列举例如将PVDF溶解于N甲基吡咯烷酮中使用的情况，或将粉末状的PVDF溶解于正极合剂料浆中使用的情况。
<导电剂>
作为导电剂，可列举出例如天然石墨或人造石墨等石墨类、乙炔黑（AB：acetylene black）、科琴黑、槽法炭黑、炉黑、灯黑或热裂法炭黑等炭黑类、碳纤维或金属纤维等导电性纤维类、氟化碳、铝等的金属粉末类、氧化锌或钛酸钾等导电性晶须类、氧化钛等导电性金属氧化物或亚苯基衍生物等有机导电性材料等。
接着，对负极进行详细说明。
－负极－
依次分别对构成负极2的负极芯材（负极集电体）及负极合剂层进行说明。
关于负极集电体，可使用多孔性结构或无孔性结构的长尺寸的导电性基板。作为负极集电体的材料，可列举例如不锈钢、镍或铜等。负极集电体的厚度没有特别的限定，但优选为1μm以上且500μm以下，更优选为5μm以上且20μm以下。通过如果将负极集电体的厚度规定在上述范围内，能够一边保持负极2的强度一边使负极2的重量轻量化。
负极合剂层中，除了负极活性物质以外，优选含有粘结剂。
关于负极集电导片22，作为材质，可优选列举镍、铁、不锈钢或铜等。厚度优选为10μm以上且120μm以下，更优选为20μm以上且80μm以下。形状没有特别的限定，可列举出具备与负极芯材的焊接部分和与外装壳的焊接部分的长方形或与该长方形内接的椭圆、多角形等，具有可用小的压力而弯曲的特性。
以下，对负极合剂层所含的负极活性物质进行说明。
<负极活性物质>
采用可嵌入及脱嵌锂离子的物质作为负极活性物质，可列举出例如金属、金属纤维、碳材料、氧化物、氮化物、硅化合物、锡化合物或各种合金材料等。其中作为碳材料的具体例子，可列举出例如各种天然石墨、焦炭、部分石墨化炭、碳纤维、球状碳、各种人造石墨或非晶质碳等。
这里，硅（Si）或锡（Sn）等的单质、或硅化合物或锡化合物的容量密度大，因此，作为负极活性物质，优选使用例如硅、锡、硅化合物或锡化合物。其中作为硅化合物的具体例子，可列举出例如SiOx（其中0.05＜x＜1.95）、或用选自B、Mg、Ni、Ti、Mo、Co、Ca、Cr、Cu、Fe、Mn、Nb、Ta、V、W、Zn、C、N及Sn等元素中的至少1种以上的元素置换Si的一部分而成的硅合金、或硅固溶体等。此外作为锡化合物的具体例子，可列举出例如Ni2Sn4、Mg2Sn、SnOx（其中0＜x＜2）、SnO2或SnSiO3等。再有，关于负极活性物质，可以单独使用上述列举的负极活性物质中的1种，也可以组合使用2种以上。
另外，还可列举出在负极集电体上以薄膜状沉积了上述硅、锡、硅化合物或锡化合物而成的负极。
接着，对隔膜进行详细说明。
－隔膜（多孔质绝缘体）－
作为夹在正极4与负极2之间的隔膜6，可列举出具有高的离子透过度且兼备规定的机械强度和绝缘性的微多孔薄膜、纺织布或无纺布等。特别是，作为隔膜6，优选使用例如聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃。聚烯烃耐久性优良且具有关闭功能，因此能够提高锂离子二次电池的安全性。
隔膜6的厚度一般为10μm以上且300μm以下，但优选为10μm以上且40μm以下。此外，隔膜6的厚度更优选为15μm以上且30μm以下，进一步优选为10μm以上且25μm以下。此外，在使用微多孔薄膜作为隔膜6的情况下，微多孔薄膜可以是由1种材料构成的单层膜，也可以是由1种或2种以上的材料构成的复合膜或多层膜。此外，隔膜6的空隙率优选为30%以上且70%以下，更优选为35%以上且60%以下。这里所谓空隙率，表示孔部体积相对于隔膜总体积的比率。
接着，对非水电解质进行详细说明。
—非水电解质一
作为非水电解质，能够使用液状、凝胶状或固体状的非水电解质。
液状非水电解质（非水电解液）含有电解质（例如锂盐）和使该电解质溶解的非水溶剂。
凝胶状非水电解质含有非水电解质和保持该非水电解质的高分子材料。作为该高分子材料，可列举出例如聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯或聚偏氟乙烯六氟丙烯等。
固体状非水电解质含有高分子固体电解质。
这里，以下对非水电解液进行详细说明。
作为使电解质溶解的非水溶剂，可使用公知的非水溶剂。该非水溶剂的种类没有特别的限定，例如，可使用环状碳酸酯、链状碳酸酯、或环状羧酸酯等。这里作为环状碳酸酯的具体例子，可列举出例如碳酸亚丙酯（PC：propylene carbonate）或碳酸亚乙酯（EC：ethylene carbonate）等。此外，作为链状碳酸酯的具体例子，可列举出例如碳酸二乙酯（DEC：diethylcarbonate）、碳酸甲乙酯（EMC：ethylmethyl carbonate）或碳酸二甲酯（DMC：dimethyl carbonate）等。此外，作为环状羧酸酯的具体例子，可列举出例如γ-丁内酯（GBL：gamma-butyrolactone）或γ-戊内酯（GVL：gamma-valerolactone）等。非水溶剂可以单独使用上述列举的非水溶剂中的1种，也可以组合使用2种以上。
作为溶解于非水溶剂中的电解质，可列举出例如LiClO4、LiBF4、LiPF6、LiAlCl4、LiSbF6、LiSCN、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiB10Cl10、低级脂肪族羧酸锂、LiCl、LiBr、LiI、氯硼烷锂、硼酸盐类或酰亚胺盐类等。这里作为硼酸盐类的具体例子，可列举出例如二［1,2-苯二酚根合（2-）-O,O’］硼酸锂、二［2,3-萘二酚根合（2-）-O,O’］硼酸锂、二［2,2’-联苯二酚合根（2-）-O,O’］硼酸锂或二（5-氟-2-羟基-1-苯磺酸-O,O’）硼酸锂等。此外作为酰亚胺盐类的具体例例子，可列举出例如双三氟甲烷磺酰亚胺锂（（CF3S2NLi）、三氟甲烷磺酰壬氟丁烷磺酰亚胺锂（LiN（CF3SO2）（C4F9SO2））、或双五氟乙烷磺酰亚胺锂（C2F5SO2）2NLi）等。作为电解质，可以单独使用上述列举的电解质中的1种，也可以组合使用2种以上。
电解质的相对于非水溶剂的溶解量优选为0.5mol/m3以上且2mol/m3以下。
关于非水电解液，除了电解质及非水溶剂以外，也可以含有例如通过分解在负极上形成锂离子传导性高的被膜、提高电池的充放电效率的添加剂。作为具有如此功能的的添加剂，可列举出例如碳酸亚乙烯酯（VC：vinylene carbonate）、4-甲基碳酸亚乙烯酯、4,5-二甲基碳酸亚乙烯酯、4-乙基碳酸亚乙烯酯、4,5-二乙基碳酸亚乙烯酯、4-丙基碳酸亚乙烯酯、4,5-二丙基碳酸亚乙烯酯、4-苯基碳酸亚乙烯酯、4,5-二苯基碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯基亚乙酯（VEC：vinyl ethylene carbonate）、或碳酸二乙烯基亚乙酯等。作为添加剂，可以单独使用上述列举的添加剂中的1种，也可以组合使用2种以上。特别是，优选选自上述列举的添加剂中的碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯基亚乙酯及碳酸二乙烯基亚乙酯中的至少1种。再有，作为添加剂，也可以是用氟原子置换了上述列举的添加剂的一部分氢原子而成的添加剂。
另外，关于非水电解液，除了电解质及非水溶剂以外，也可以含有例如通过在过充电时分解在电极上形成被膜、使电池不活性化的公知的苯衍生物。作为具有如此功能的苯衍生物，优选含有苯基及与该苯基邻接的环状化合物基的苯衍生物。这里，作为该苯衍生物的具体例子，可列举出例如环己基苯、联苯或二苯醚等。此外，作为苯衍生物中含有的环状化合物基的具体例子，可列举出例如苯基、环状醚基、环状酯基、环烷基或苯氧基等。作为苯衍生物，可以单独使用上述列举的苯衍生物中的1种，也可以组合使用2种以上。但是，苯衍生物的相对于非水溶剂的含量优选为非水溶剂全体的10体积%以下。
接着，作为实施方式1的电池，具体举例锂离子二次电池，对其制造方法进行说明。
依次对正极4的制作方法及负极2的制作方法、以及电池的制造方法进行说明。
－正极的制作方法－
正极4的制作方法如下所示。首先，将正极活性物质、粘结剂（作为粘结剂，如前所述，最好采用例如PVDF、PVDF的衍生物或橡胶系粘结剂）及导电剂混合在液状成分中，调制正极合剂料浆。接着，将得到的正极合剂料浆涂布在由铝箔构成的正极集电体的表面上，然后使其干燥。接着，对表面涂布有正极合剂料浆并使其干燥的正极集电体进行压延（压缩），制作具有规定厚度的正极（正极板）。
关于正极合剂料浆所含的粘结剂量，相对于正极活性物质100体积%，优选为3.0体积%以上且6.0体积%以下。换句话讲，正极合剂层中所含的粘结剂量相对于正极活性物质100体积%优选为3.0体积%以上且6.0体积%以下。
－负极的制作方法－
负极2的制作方法如下所示。首先将负极活性物质及粘结剂混合在液状成分中，调制负极合剂料浆。接着，将得到的负极合剂料浆涂布在负极集电体的表面上，然后使其干燥。接着，对表面涂布有负极合剂料浆并使其干燥的负极集电体进行压延，制作具有规定厚度的负极。
<电池的制造方法>
电池的制造方法如下所示。首先，在正极集电体上安装铝制的正极集电导片24，在负极集电体上安装镍制的负极集电导片22。然后，中间夹着隔膜6地以卷芯50为中心卷绕正极4和负极2，构成卷绕电极组。接着，将拔出了卷芯50的卷绕电极组收纳在金属壳8中。此时，以负极集电导片22及正极集电导片24位于金属壳8的开口部侧的方式收纳。然后，将负极集电导片22焊接在金属壳8上，将中间部件28配置在卷绕电极组的上方。其后，将正极集电导片24焊接在封口部件12上。然后，利用减压方式向金属壳8内注入非水电解液。最后，经由绝缘部件16将金属壳8的开口端部敛缝在封口部件12上，将有孔圆板30嵌入封口部件12中，由此制造电池。
<变形例1>
图4中示出变形例1的负极集电导片22a。在本变形例中，只有负极集电导片22a与上述实施方式不同，其它的部件、构成、制造方法与上述相同。
图4示出从金属壳8的开口部侧看负极集电导片22a的上端面。在负极集电导片22a上，形成有沿着该卷绕电极组的中心轴延伸的多个槽60。也就是说，该槽60向与卷绕电极组的圆周方向正交的方向延伸。该槽60可以形成在负极集电导片22a的面向卷绕电极组的中心轴部分18侧的面上，也可以形成在相反侧的面上。
在本变形例中，由于在负极集电导片22a上形成有槽60，所以即使通过点焊时焊接电极按压负极集电导片22a的小的力，也使负极集电导片22a以确实沿着金属壳8的侧壁内表面的弯曲的方式弯曲。所以，不需要花费预先使负极集电导片22a弯曲的工时，在点焊工序中，由于负极集电导片22a沿着金属壳8侧壁内表面弯曲，所以能够将负极集电导片22a确实焊接在金属壳8上。
<变形例2>
图5中示出变形例2的负极集电导片22b。在本变形例中，只有负极集电导片22b与上述实施方式不同，其它的部件、构成、制造方法与上述相同。
在负极集电导片22b上，以围棋盘的格状开有多个贯通孔61。通过该多个贯通孔61，在本变形例中，即使通过点焊时焊接电极按压负极集电导片22b的小的力，也可使负极集电导片22b以确实沿着金属壳8的侧壁内表面的弯曲的方式弯曲。所以，不需要花费预先使负极集电导片22b弯曲的工时，在点焊工序中，由于负极集电导片22b沿着金属壳8侧壁内表面弯曲，所以能够将负极集电导片22b确实焊接在金属壳8上。
<变形例3>
图6中示出变形例3的负极集电导片22c。在本变形例中，只有负极集电导片22c与上述实施方式不同，其它的部件、构成、制造方法与上述相同。
在负极集电导片22c上，以蜂窝状开有多个贯通孔62。通过该多个贯通孔62，在本变形例中，即使通过点焊时焊接电极按压负极集电导片22c的小的力，也可使负极集电导片22c以确实沿着金属壳8的侧壁内表面的弯曲的方式弯曲。所以，不需要花费预先使负极集电导片22c弯曲的工时，在点焊工序中，由于负极集电导片22c沿着金属壳8侧壁内表面弯曲，所以能够将负极集电导片22c确实焊接在金属壳8上。此外，由于以蜂窝状配置多个贯通孔62，所以与变形例2相比，能够较高地保持负极集电导片22c的机械强度。
如以上说明，在包含变形例的本实施方式的电池中，在负极集电导片22、22a、22b、22c与金属壳8之间可靠地进行接合，阻抗特性优良，而且流通大电流时的高负荷特性也优良。
（其它实施方式）
上述的实施方式为本发明的例示，本发明并不限定于这些例子。电池的种类并不局限于锂离子电池。此外，电池的大小也不管怎样都可以，但是如果电池的外径为10mm以下则效果显著，如果为6mm以下则效果更显著。此外，卷芯也可以不拔出而残留在电池内。也可以通过组合2个以上的部件来形成封口部件或绝缘部件等。
产业上的利用可能性
如以上说明，本发明的电池，高负荷特性优良，作为要求大电流的电源等是有用的。
符号说明
2－负极，4－正极，6－隔膜，8－金属壳，10－负极端子，12－封口部件，14－正极端子，16－绝缘部件，18－卷绕电极组的中心轴部分，20－负极芯材，22－负极集电导片，22a－负极集电导片，22b－负极集电导片，22c－负极集电导片，24－正极集电导片，26－焊接点，50－卷芯。

Claims (12)

1.一种电池，其具备：第1极板；极性与该第1极板相反的第2极板；存在于所述第1极板与第2极板之间的隔膜；收纳所述第1极板、所述第2极板和所述隔膜的有底圆筒形的金属壳；经由绝缘部件密封所述金属壳的开口部的封口部件，
通过夹着所述隔膜地卷绕所述第1极板及第2极板来形成卷绕电极组；
所述卷绕电极组的中心轴部分内包所述金属壳的圆筒的中心轴，而且不具备发电要素；
所述金属壳为第1极端子，所述封口部件为第2极端子；
与所述第1极板电连接的第1集电导片朝所述金属壳的所述开口部的方向延伸，同时被接合在所述金属壳的侧壁内表面上；
与所述第2极板电连接的第2集电导片朝所述金属壳的所述开口部的方向延伸，同时被接合在所述封口部件上。
2.根据权利要求1所述的电池，其中，所述卷绕电极组的圆周方向上的所述第1集电导片的长度为所述卷绕电极组的外周长的10%以上且30%以下。
3.根据权利要求1或2所述的电池，其中，所述第1集电导片由厚度为50μm以下的金属箔构成。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电池，其中，在所述卷绕电极组的所述中心轴部分，不具备发电要素的部分的直径为3.0mm以下。
5.根据权利要求4所述的电池，其中，所述不具备发电要素的部分的直径低于1.5mm。
6.根据权利要求4或5所述的电池，其中，所述卷绕电极组的中心轴部分为空洞。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电池，其中，
所述第1集电导片向与所述金属壳侧壁内表面相同的方向弯曲；
以所述第1集电导片的曲率半径的中心存在于所述金属壳的内部侧的方式将所述第1集电导片接合在所述金属壳侧壁内表面上。
8.根据权利要求3所述的电池，其中，在所述第1集电导片上，形成有向与所述卷绕电极组的圆周方向正交的方向延伸的槽。
9.根据权利要求3所述的电池，其中，在构成所述第1集电导片的所述金属箔上开有多个孔。
10.根据权利要求9所述的电池，其中，所述孔以蜂窝状配置。
11.一种电池的制造方法，其具有以下工序：
将第1集电导片安装在第1极板上的工序、
将第2集电导片安装在极性与所述第1极板相反的第2极板上的工序、
以卷芯部件为中心夹着隔膜地卷绕所述第1极板和所述第2极板而制作卷绕电极组的工序、
将所述卷绕电极组收纳在第1极端子即有底圆筒形的金属壳内的工序、
将所述第1集电导片接合在所述金属壳的侧壁内表面上的工序X、
将所述第2集电导片接合在第2极端子即封口部件上的工序、
将绝缘部件配置在所述金属壳的开口部的内表面侧，在所述开口部的配置有所述绝缘部件的位置上插入所述封口部件，将所述金属壳敛缝在所述封口部件上进行密封的工序；
在所述工序X之前，使所述第1集电导片的与所述金属壳侧壁内表面接合的部分向与所述金属壳侧壁内表面的弯曲相同的方向弯曲。
12.一种电池的制造方法，其具有以下工序：
将第1集电导片安装在第1极板上的工序、
将第2集电导片安装在极性与所述第1极板相反的第2极板上的工序、
以卷芯部件为中心夹着隔膜地卷绕所述第1极板和所述第2极板而制作卷绕电极组的工序、
将所述卷绕电极组收纳在第1极端子即有底圆筒形的金属壳内的工序、
将所述第1集电导片接合在所述金属壳的侧壁内表面上的工序X、
将所述第2集电导片接合在第2极端子即封口部件上的工序、
将绝缘部件配置在所述金属壳的开口部的内表面侧，在所述开口部的配置有所述绝缘部件的位置上插入所述封口部件，将所述金属壳敛缝在所述封口部件上进行密封的工序；
在所述工序X中进行接合时，使所述第1集电导片的与所述金属壳侧壁内表面接合的部分向与所述金属壳侧壁内表面的弯曲相同的方向弯曲。
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