CN105324880A - 非水电解质二次电池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种即使在采用焊接法将集电端子与集电部连接的情况下，也有效地抑制了合剂层的构成材料的脱落、合剂层的剥离的非水电解二次电池。另外，提供一种能够生产性良好地、以更低成本制造该二次电池的方法。根据本发明，提供一种非水电解质二次电池，所述电池具有层叠了发电元件的层叠结构，所述发电元件包含电极。在此，电极包含电极集电体和在该电极集电体的一部分上具备的电极合剂层。电极集电体包含集电部，所述集电部上不具备该电极集电体的电极合剂层，集电部包含焊接部，所述焊接部是所述集电部与在层叠方向上相邻的另一电极集电体的集电部焊接而成的。并且，集电部上，在焊接部与电极合剂层之间设有振动缓冲构件。

Description

非水电解质二次电池及其制造方法
技术领域
本发明涉及具备非水电解液的二次电池。详细而言，涉及经由焊接在电极体上的集电端子来输入、输出电力的结构的非水电解质二次电池及其制造方法。
本申请基于2013年6月24日提出的日本国专利申请2013-132030号要求优先权，将该申请的全部内容作为参照并入本说明书中。
背景技术
锂离子二次电池、镍氢电池等非水电解质二次电池，近年来被用作个人计算机、便携终端等的所谓的移动电源、车辆驱动用电源。特别是重量轻且可得到高能量密度的锂离子二次电池，优选用作电动汽车、混合动力汽车、插入式混合动力汽车等车辆的驱动用高输出电源。
这样的非水电解质二次电池，典型地在正极或负极的集电体(可以是集电箔)的表面，以彼此绝缘的状态相对配置片状的正极和负极，从而构成发电元件，所述正极和负极分别设有正极或负极的合剂层。该发电元件通过卷绕或层叠而具有叠层结构。并且，已知下述结构：在这样的叠层结构体的两端分别形成有露出了正极集电体或负极集电体的集电部，通过将集电端子与该集电部连接而从电极体输入、输出电力。这样的集电端子的连接，典型地采用焊接法。另外，作为与此相关的技术，例如可举出专利文献1。
在先技术文献
专利文献1：日本国专利申请公开2009-026705号公报
专利文献2：日本国专利申请公开2006-339184号公报
发明内容
但是，专利文献1中记载的结构，由于将集电端子焊接在集电部时的集电体的弯曲、振动等，有时活性物质等构成材料会从设置于集电体上的合剂层脱落。例如，特别是通过能够很好地进行像箔那样薄的金属彼此的接合的超声波焊接来进行集电部(集电箔)与集电端子的焊接的情况下，对于集电部和集电端子，为了引起构成它们的金属原子的扩散而持续施加超声波振动。由于该振动会传达到集电体所具备的合剂层，因此有可能使构成多孔质的合剂层的活性物质粒子等从合剂层脱落(可称为所谓的“落粉”)、或者使合剂层自身从集电体浮起或剥离。
另一方面，为了更便宜地制造大容量的非水电解质二次电池，需求缩短制造时间。制造时间的缩短，尤其是在正极和负极的制作时，减少涂布于集电体的电极合剂的溶剂量、削减涂布后的电极合剂层的干燥时间是有效的。因此，也对电极合剂的低溶剂化、甚至是不使用溶剂的非水电解质二次电池的制造方法进行了研究。但是，由于减少溶剂量而存在容易发生电极合剂中的粘结剂的分散不良、构成合剂层的电极活性物质等材料的结合状态产生波动、在上述的焊接时发生活性物质粒子的脱落和/或合剂层的剥离的概率可能进一步增高之类的问题。
本发明是鉴于该状况而完成的，其目的是提供即使在采用例如超声波焊接等的伴随振动的方法将集电端子与集电部连接的情况下，也能够有效地抑制合剂层的构成材料的脱落和/或合剂层的剥离的非水电解二次电池。相关联的另一目的是提供一种能够生产率良好地以更低成本制造该二次电池的方法。
为解决上述课题，根据本发明，提供一种非水电解质二次电池，其特征在于，具有层叠了发电元件的叠层结构，所述发电元件包含电极。该非水电解质二次电池中，上述电极包含电极集电体和在上述电极集电体的一部分上具备的电极合剂层。上述电极集电体包含集电部，所述集电部上不具备所述电极集电体的所述电极合剂层。上述集电部包含焊接部，所述焊接部是所述集电部与在层叠方向上相邻的另一电极集电体的集电部焊接而成的。并且，上述集电部上，在上述焊接部与上述电极合剂层之间设有振动缓冲构件。该焊接部，典型地可以是通过将集电端子焊接在叠层结构中的多个发电元件的最表面而形成的焊接部。因此，考虑到熔融部的熔融金属，基于电极集电体的组成的情况或包含电极集电体和集电端子的成分的情况。上述振动缓冲构件，优选仅设置在上述焊接部与上述电极合剂层之间的一部分的区域。
根据上述的结构，在电极合剂层与焊接部之间的区域配设有振动缓冲构件，因此例如可抑制伴随集电端子的接合在层叠方向上焊接集电部时的冲击、振动传播到电极合剂层。另外，通过在集电部配设振动缓冲构件，可抑制由该振动导致的集电部的弯曲。因此，能够提供一种具备高品质的电极合剂层的非水电解质二次电池，所述电池能够减少通过该冲击、振动、弯曲而使活性物质等构成材料从设置于集电体的合剂层脱落或合剂层自身剥离。另外，在以高速率将该非水电解质二次电池充放电时，即使存在产生了剥离、浮起的电极合剂层的构成材料，也能够通过振动缓冲构件的存在而抑制该材料流出到电极外，能够得到减少高速率劣化的效果。
另一侧面，本发明提供上述的非水电解质二次电池的制造方法。该制造方法的特征在于，包括以下工序：准备上述电极集电体、用于形成上述电极合剂层的电极合剂、和用于形成上述振动缓冲构件的振动缓冲构件形成用组合物；在上述电极集电体上以留有上述集电部的方式供给上述电极合剂而形成上述电极合剂层；在上述电极集电体的上述集电部上以至少留有上述焊接部的方式，对上述焊接部与上述电极合剂层之间的区域的一部分供给上述振动缓冲构件形成用组合物而形成上述振动缓冲构件，制作上述电极；将多个包含上述电极的发电元件层叠来构建叠层结构体；将上述叠层结构体中的上述集电部在层叠方向上与相邻的另一电极集电体的集电部于上述焊接部焊接；将上述集电端子通过焊接而接合在上述集电部上留有的上述焊接部；和构建具备上述叠层结构体的非水电解质二次电池。再者，上述焊接优选为超声波焊接。
根据该结构，例如由于在伴随集电端子的接合在层叠方向上焊接集电部之前，在焊接部与电极合剂层之间切实地形成振动缓冲构件，因此能够切实地抑制焊接时的冲击、振动从焊接部传播到电极合剂层而制造非水电解质二次电池。
另外，超声波焊接(也称为超声波压接)，典型地在喇叭和砧之间夹持被焊接材料，一边施加压力一边赋予超声波振动，由此将被焊接材料的固相面固相接合。这样的超声波焊接，与电阻焊接等相比接合温度低，因此具有对被焊接材料的热影响低、能够进行箔等薄物的焊接等的优点，但另一方面由于在焊接时发生振动，因此向被焊接材料的振动的传播会成为问题。特别是在具备比较脆的电极合剂层的电极集电体的焊接时，担心从电极合剂层的落粉、电极合剂层的浮起和/或剥离等问题。
根据本发明的制造方法，可有效地抑制焊接时的冲击、振动，因此电极的集电部与集电端子的接合采用超声波焊接可显著地体现出该效果，从而优选。由此，可提供即使是采用超声波焊接法制造非水电解质二次电池的情况，也能够减少从电极合剂层的落粉、电极合剂层的浮起和/或剥离等问题的制造方法。
在此公开的非水电解质二次电池的优选一方式中，其特征在于，上述振动缓冲构件被形成为，其沿上述电极合剂层与上述集电部的边界线的方向的长度成为上述焊接部的该方向的长度以上、并且比上述电极集电体的该方向的长度短。
该结构中，由于以横穿过焊接时的冲击、振动直线传播到电极合剂层的路径的方式配设振动缓冲构件，因此能够通过振动缓冲构件效率良好地抑制冲击、振动。另外，通过使横穿过上述的传播路径的方向上的振动缓冲构件的长度小于电极集电体的宽度，即使是使用了非水电解液作为电解质的情况也不会大大妨碍电解液向电极合剂层的浸渗。因此，可提供具备更高品质的电极的非水电解质二次电池。
另外，在此公开的发明也提供该非水电解质二次电池的制造方法。
在此公开的非水电解质二次电池的一优选方式中，其特征在于，所述振动缓冲构件以与上述电极合剂层接触的状态，在沿着上述边界线的方向上形成为带状。
根据该结构，能够切实地抑制焊接时的冲击、振动传播到振动缓冲构件，并且能够防止电极合剂层的端部的构成材料脱落、电极合剂层的剥离。由此，也能够提供具备更高品质的电极合剂层的非水电解质二次电池。
另外，在此公开的发明也提供该非水电解质二次电池的制造方法。
在此公开的非水电解质二次电池的一优选方式中，其特征在于，上述电极包含正极，所述正极在正极集电体的表面具备正极合剂层，上述正极所具备的上述振动缓冲构件的厚度为上述正极合剂层的厚度的50％以上。
根据该结构，例如即使在电极与集电端子的焊接时发生振动，也能够大幅减少构成材料从正极合剂层的脱落量(落粉量)。例如，与没有配设振动缓冲构件的情况相比，能够将落粉量减少至约1/10以下的量。从该观点出发，也能够提供具备更高品质的正极合剂层的非水电解质二次电池。
另外，在此公开的发明也提供该非水电解质二次电池的制造方法。
在此公开的非水电解质二次电池的一优选方式中，其特征在于，上述电极包含负极，所述负极在负极集电体的表面具备负极合剂层，上述负极所具备的上述振动缓冲构件的厚度为上述负极合剂层的厚度的45％以上。
根据该结构，例如即使在电极与集电端子的焊接时发生振动，也能够大幅降低构成材料从负极合剂层的脱落量(落粉量)。例如，与没有配设振动缓冲构件的情况相比，能够将落粉量降低至约1/10以下的量。从该观点出发，也能够提供具备更高品质的负极合剂层的非水电解质二次电池。
另外，在此公开的发明也提供该非水电解质二次电池的制造方法。
在此公开的非水电解质二次电池的一优选方式中，其特征在于，上述振动缓冲构件具有多孔质结构，所述多孔质结构由在上述电极的驱动电压下不被氧化的树脂粒子构成。
根据该结构，除了可得到由振动缓冲构件带来的冲击、振动的缓冲效果以外，通过使振动缓冲构件为多孔质结构，在使用了非水电解液作为电解质的情况下能够良好地维持电解液的浸渗状态，并且抑制产生了剥离、浮起的电极合剂层的构成材料的流出。因此，可提供电解液的浸渗状态良好且能够期待发挥良好的输出特性的、具备更高品质的电极合剂层的非水电解质二次电池。另外，由于通过树脂粒子而以多孔质结构形成振动缓冲构件，因此能够使振动缓冲构件的重量较轻，能够抑制非水电解质二次电池的重量的增加。
再者，将该树脂粒子设为包含热塑性树脂的粒子，采用例如熔敷等使其彼此结合，由此能够不使用粘合剂地形成振动缓冲构件。作为这样的热塑性树脂，优选例如聚乙烯、聚丙烯，特别优选聚丙烯。
另外，在此公开的发明也提供该非水电解质二次电池的制造方法。
在此公开的非水电解质二次电池的一优选方式中，其特征在于，上述振动缓冲构件的孔隙率为60％以下。
通过使振动缓冲构件为多孔质结构，可抑制阻碍电解液的渗透的作用，但为了充分得到冲击、振动的抑制效果，期望将孔隙率如上所述设为60％以下左右。因此，可提供平衡良好地实现了振动缓冲效果和电解液渗透阻碍抑制效果的、具备高品质的电极合剂层的非水电解质二次电池。
另外，在此公开的发明也提供该非水电解质二次电池的制造方法。
再者，对于将配设于电极表面的振动缓冲构件切成了规定大小的试验片，将测定出的面积设为S、将厚度设为h、将重量设为W、将振动缓冲构件的真密度设为ρ时，本说明书中的“孔隙率(ε)”被定义为由下式算出的值。
ε(％)＝100-W÷(S×h×ρ)
再者，振动缓冲构件由多种材料构成的情况下，振动缓冲构件的真密度ρ，可以作为各构成材料的真密度ρn乘以各构成材料的配合比例而得到的值的总和来考虑。本说明书中，采用对于以直径为3mm的圆形切下的(冲孔)试验片算出的孔隙率ρ。
在此公开的非水电解质二次电池的一优选方式中，上述发电元件可以构成以多个上述正极和上述多个负极相互绝缘的状态层叠多个而成的层叠型电极体。或者，在此公开的非水电解质二次电池的一优选方式中，上述发电元件可以构成通过以长片状的上述正极和长片状的上述负极相互绝缘的状态重叠卷绕而形成叠层结构的卷绕型电极体。这些电极体的正极和负极的至少一者中，上述集电部在上述电极的层叠方向上与上述焊接部一体接合。并且，在该一体的上述集电部的最表面的上述焊接部，例如集电端子通过焊接而被接合。这样的结构的非水电解质二次电池，在各电极的焊接部与电极合剂层之间配设振动缓冲构件。
根据该结构，多个电极的每一个配设有振动缓冲构件，因此对于各个电极能够切实地抑制焊接时的冲击、振动传播到电极合剂层。因此，例如即使是为了将具备层叠数多的叠层结构的电极体与集电端子焊接，而增大焊接时的输入功率、增大冲击、振动的幅度，或延长焊接时间的情况，也能够很好地抑制从合剂层的落粉、合剂层的浮起和/或剥离。由此，可提供具备高品质的层叠型电极体或卷绕型电极体的非水电解质二次电池。
另外，在此公开的发明也提供该非水电解质二次电池的制造方法。
附图说明
图1是示意性地表示一实施方式涉及的非水电解质二次电池的截面构造的纵截面图。
图2是例示了一实施例涉及的电极的结构的俯视图。
图3是对一实施方式涉及的将集电端子接合在电极体的集电部上的状态进行说明的截面示意图。
图4(a)(b)是例示了电极中的振动缓冲构件的配设的方式的俯视图。
图5是例示了一实施方式涉及的将集电端子与(a)卷绕型电极体和(b)层叠型电极体连接了的状态的立体图。
图6是对一实施方式涉及的卷绕型电极体的结构进行说明的示意图。
图7是表示实施例中的振动缓冲构件的厚度与由焊接导致的落粉量的关系的图。
图8是表示实施例中的电极上配设的振动缓冲构件的形态、与浸渗电解液时的阻力行为的关系的图。
具体实施方式
以下，一边适当参照附图，一边对本发明的优选实施方式进行说明。本说明书中特别提及的事项以外的且本发明的实施所需的事项，可以作为基于该领域的现有技术的本领域技术人员的设计事项来掌握。本发明能够基于本说明书所公开的内容和该领域的现有技术而实施。再者，以下的附图中，对发挥相同作用的构件、部位附带相同标记进行说明，重复的说明有时会省略或简化。另外，各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并不一定反映实际的尺寸关系。
以下，并不意图特别限定，以作为图1～6中例示的一优选实施方式的非水电解质二次电池100为例，对本发明涉及的非水电解质二次电池的结构进行详细说明。该图1所例示的非水电解质二次电池100，具有将卷绕为扁平形状的卷绕型电极体20和非水电解液(未图示)收纳在扁平的长方体形状的电池壳体10中的形态。并且，由本发明提供的非水电解质二次电池100，实质上构成为包含层叠了发电元件的叠层结构，所述发电元件包含电极30、40。在此，发电元件典型地可以是正极30和负极40在相互绝缘的状态下相对配置的结构。另外，层叠了该发电元件的叠层结构，典型地可以通过具备正极30和负极40相互层叠了的叠层结构的电极体20而实现。非水电解质二次电池100典型地具备该电极体20和用于从该电极体20输入、输出电力的集电端子62、72。
并且，图2是例示了本发明的非水电解质二次电池100中特征结构的电极30、40的一实施方式的图。本发明的非水电解质二次电池100的正极30，包含正极集电体32和在正极集电体32的一部分上具备的正极合剂层34。该正极集电体32具有不具备正极合剂层34的正极集电部36，该正极集电部36包含通过其与在层叠方向上相邻的另一电极集电体32的集电部36焊接而形成的焊接部64。另外，负极40包含负极集电体42和在负极集电体42的一部分上具备的负极合剂层44。该负极集电体42具有不具备负极合剂层44的负极集电部46，该负极集电部46包含通过其与在层叠方向上相邻的另一负极集电体42的集电部46焊接而形成的焊接部74。并且，例如图3所示，层叠了包含该结构的电极30、40的发电元件的叠层结构中，典型地，正极集电端子62在最表面的正极集电部36的一部分上设置的焊接部64，通过焊接而接合在正极集电部36。另外，负极集电端子72在最表面的负极集电部46的一部分上设置的焊接部74，通过焊接而接合在负极集电部46。
并且，正极集电部36上，在焊接部64与正极合剂层34之间还配设有振动缓冲构件80。另外，负极集电部46上，在焊接部74与负极合剂层44之间还配设有振动缓冲构件80。该振动缓冲构件80仅配设于焊接部64、74与电极合剂层34、44之间的区域的一部分。即，在焊接部64、74与电极合剂层34、44之间的区域，留有露出了集电部36、46的部分。再者，图3中，在所有电极集电体32、42的两面配设有振动缓冲构件80，但本发明并不限定于该实施方式。例如，可以只在一部分的电极集电体32、42上配设振动缓冲构件80。另外，或者也可以只在一部分或全部的电极集电体32、42的一面配设振动缓冲构件80。例如，可以不在最表面的电极集电体32、42上配设振动缓冲构件80。
像这样，在焊接部64、74与电极合剂层34、44之间配设振动缓冲构件80，由此能够切实地减少从焊接部64、74传播到电极合剂层34、44的冲击、振动(以下有时简称为“振动缓冲效果”)。例如，能够抑制在焊接部64、74焊接电极端子62、72时产生的冲击、振动从焊接部64、74传播到电极合剂层34、44。另外，也能够抑制来自外部(电池壳体10的外部)的冲击、振动经由电极端子62、72传播到电极合剂层34、44。即，本发明中，振动缓冲构件80可以理解为防止由意料之外的来自外部的任意冲击、振动导致电极合剂层34、44的破坏、损伤的体现减震效果的结构部件。
再者，图2的情况下，振动缓冲构件80被形成为，其沿电极合剂层34、44与集电部36、46的边界线的方向的长度成为焊接部64、74的该方向的长度以上、并且比电极集电体32、42的该方向的长度短。由此，振动缓冲构件80除了能够抑制从焊接部64、74向电极合剂层34、44直线传播的冲击、振动以外，还能够抑制从焊接部64、74向电极合剂层34、44相对扩散传播的冲击、振动，能够得到更高的振动缓冲效果。并且，振动缓冲构件80以与电极合剂层34、44接触的状态，在沿着电极合剂层34、44与集电部36、46的边界线的方向上形成为带状。该情况下，在能够更进一步切实地减少从焊接部64、74传播到电极合剂层34、44的冲击、振动这一点上优选。另外，通过与电极合剂层34、44相邻而形成振动缓冲构件80，也能够得到可抑制较脆的电极合剂层34、44的端部的合剂层构成材料的脱落、合剂层34、44的剥离这样的效果。并且，通过与电极合剂层34、44相邻而形成振动缓冲构件80，也具有能够容易形成大体积的振动缓冲构件80这样的优点。
但是，振动缓冲构件80的形态不限定于该例，例如图4(a)所例示，可以与电极合剂层34、44全部分离而形成。或者，具体地未图示，但可以与电极合剂层34、44一部分分离而形成。另外，图2的情况下，振动缓冲构件80形成为连续的带状，但并不限定于该例，例如图4(b)所例示，可以形成为断续的带状。图4(b)中为了明确地表示振动缓冲构件80不连续，将带状部分中没有形成振动缓冲构件80的部分较宽或划分为多个而表示，但并不限定于该例，对于断续的带状的振动缓冲构件80的形态，可以根据期望的作用等任意设定。
再者，对于该带状的振动缓冲构件80，虽然并不特别限制，但典型地，其与电极合剂层34、44和集电部36、46的边界线正交方向的尺寸优选为1mm以上7mm以下。通过形成该尺寸的振动缓冲构件80，能够不被电池的体积规格等严重影响，充分得到抑制冲击、振动的传播的效果。
再者，对于振动缓冲构件80的形状不特别限制，并不必须限定于矩形，也可以是包含例如任意的曲线状、图案等的不规则形状。
另一方面，该振动缓冲构件80在电极体20的构建时形成，因此例如使用非水电解液作为非水电解质的二次电池100、且沿从构建后的电极体20的焊接部64、74向电极合剂层34、44的方向浸渗非水电解液的结构的电池中，该振动缓冲构件80有时对于非水电解液的浸渗显示出阻力作用。该情况下，振动缓冲构件80优选被形成为，其沿着电极合剂层34、44与集电部36、46的边界线的方向的长度，比该方向上的电极集电体32、42的长度短。在此提到的长度，可以作为该方向上的振动缓冲构件80的长度的总和来考虑。例如振动缓冲构件80形成为断续的带状的情况下，可以作为各个振动缓冲构件80的该方向上的长度的合计。
另外，振动缓冲构件80的振动缓冲效果，可以伴随振动缓冲构件80的体积使该效果变化。即，随着配设于电极30、40的振动缓冲构件80的体积越大，振动缓冲效果越提高。另一方面，非水电解液的渗透阻碍作用，会随着振动缓冲构件80配设于焊接部64、74与电极合剂层34、44的相对区域的更大的面积(例如全部)而更加明显。因此，为了降低渗透阻碍作用并且平衡良好地得到振动缓冲效果，振动缓冲构件80即使为相同体积也更优选提高其厚度体积而形成。通过大体积地形成振动缓冲构件80，能够更有效地抑制将电极端子62、72焊接在焊接部64、74时产生的冲击、振动传播到电极合剂层34、44，能够削减从电极合剂层34、44脱落的构成材料的量(落粉量)。另外，能够很好地抑制非水电解液的渗透阻碍作用。再者，通过增厚振动缓冲构件80的厚度，例如万一发生了电极合剂层34、44、其构成材料剥离、浮起的情况下，也能够得到抑制该电极合剂层34、44从电极体20流出的效果。这在进行会使电极合剂层34、44的劣化比较明显的高速率下的充放电的非水电解质二次电池100中为期望的结构。
对于这样的振动缓冲构件80的厚度并不特别限制，但例如作为大致的目标，优选为以电极合剂层34、44的厚度为基准45％左右以上的厚度。更具体而言，例如电极为正极30的情况下，优选将振动缓冲构件80的厚度形成为正极合剂层34的厚度的50％以上(更优选为55％以上，例如60％以上)。另外，例如电极为负极40的情况下，优选将振动缓冲构件80的厚度形成为负极合剂层44的厚度的40％以上(更优选为48％以上，例如50％以上)。振动缓冲构件80的厚度的上限，只要不是不适合于构建电极体20的厚度就不特别限制，但如果超过电极合剂层34、44的厚度的100％则上述效果迅速接近饱和状态。因此，振动缓冲构件80的厚度可以以例如电极合剂层34、44的厚度的150％以下左右、优选为130％以下左右、例如100％以下左右作为目标。
再者，以上那样的振动缓冲构件80并不一定限定于此，优选为多孔质结构。通过振动缓冲构件80为多孔质结构体，能够降低阻碍非水电解液的渗透的作用。该情况下，期望通过振动缓冲构件80的孔隙率超过0％来降低非水电解液的渗透阻碍作用，但如果该孔隙率为20％以上则该效果变得明显因而优选，进而更优选为30％以上。但是，如果孔隙率过高则不能有效地体现振动缓冲构件80的本来的目的即抑制振动的效果，因而不优选。从该观点出发，振动缓冲构件80的孔隙率优选为60％以下，更优选为例如55％以下、进一步为50％以下、特别是40％以下。
另外，具有该多孔质结构的振动缓冲构件80，优选由在电极的驱动电压下不被氧化的树脂粒子构成。将树脂粒子通过具有间隙地重叠的形态，可以在上述的范围内调整孔隙率，并且很好地形成具有多孔质结构的振动缓冲构件80。另外，通过使用树脂粒子，与使用其它材料的情况相比能够构成较轻量的振动缓冲构件80，在这一点上也优选。再者，通过由树脂粒子构成具有该多孔质结构的振动缓冲构件80，即使是将振动缓冲构件80的厚度设为电极合剂层34、44的厚度的100％以上的情况，也能够以比较轻微的应力(压缩力)将振动缓冲构件80压缩至100％左右，因而优选。
另外，电极体20可以是包含例如图2和图4所例示的板状电极的结构。典型地，可以是例如图5(b)所例示，多个正极30和多个负极40在相互绝缘的状态下层叠而成的层叠型电极体20。该情况下，集电端子62、72例如能够通过焊接接合在位于最表面的电极30、40。由此，层叠方向上相邻的集电部46在焊接部74被接合。并且，根据所期望的电池100的结构可以是层叠型电极体20的多个正极30和多个负极40之中的至少一者在该焊接部64、74上与集电端子62、72连接了的形态。为了将内部电阻抑制为较低、能够进行大电流的输入输出，更优选例如在正极30和负极40这两者都与集电端子62、72连接了的形态。再者，对于接合集电端子62、72的焊接部64、74的形状不特别限制，可以根据使用的超声波焊接装置的形态等为任意形态。再者，例如图2和图4等所示沿着电极集电体32、42的端部以带状形成焊接部64、74的情况下，如果焊接部64、74与电极合剂层34、44和集电部36、46的边界线正交方向的尺寸为8mm以上，则能够精度良好地进行集电端子62、72的焊接，并且容易确保焊接强度，在这一点上优选。对于焊接部64、74的该尺寸的上限不特别限制，可以根据例如电极体20的体积规格等适当设定。典型地可以以例如12mm以下左右作为目标。焊接部64、74可以由1个或2个以上焊接部64、74构成。
正极30和负极40之中仅任一者在上述的焊接部64、74上与集电端子62、72连接的方式的情况下，例如另一者的集电端子62、72，例如作为一例，例示了以与正极30和负极40的平面方向正交的方式，与集电部36、46抵接而接合。
并且，电极体20，例如图5(a)和图6所例示，可以是长片状的正极30和长片状的负极40在相互绝缘的状态下重叠卷绕而成的卷绕型电极体20。该情况下，集电端子62、72可以接合在进行卷绕而处于层叠状态的正极30和负极40之中最表面的正极30和负极40。由此，层叠方向上相邻的集电部36、46在焊接部72、74被接合。再者，卷绕型电极体20可以是圆筒形状的卷绕型电极体20，也可以是在与卷绕轴正交的一方向上压扁了的扁平形状的卷绕型电极体20。并且，根据期望的电池100的结构，可以是层叠型电极体20的多个正极30和多个负极40之中的至少一者在该焊接部64、74上与集电端子62、72连接了的形态。为了将内部电阻抑制为较低、能够进行大电流的输入输出，更优选例如在正极30和负极40这两者都与集电端子62、72连接了的形态。对于焊接部64、74的与电极合剂层34、44和集电部36、46的边界线正交方向的尺寸，可以与上述的层叠型电极体20的情况同样地考虑。卷绕型电极体20的情况下，实质上会在一枚正极片30和负极片40形成多个焊接部64、74。
再者，正极30和负极40之中仅任一者在上述的焊接部64、74上与集电端子62、72连接的方式的情况下，例如另一者的集电端子62、72，例如作为一例，例示了以与正极30和负极40的卷绕轴方向正交的方式，与集电端子62、72抵接而接合。
例如上述的层叠型或卷绕型电极体20那样，在具有层叠了多个包含正极30和负极40的发电元件的叠层结构的电极体20中，认为由于集电端子62、72与多重层叠的集电部36、46接合，因此焊接时的输入增大、或焊接时间增长。即，预想到焊接时的冲击、振动增大。本发明的非水电解质二次电池可得到如上所述的振动缓冲效果，因此优选适用于例如具备将集电端子62、72通过焊接而接合的层叠型或卷绕型的电极体20的大型非水电解质二次电池100。
以下，将本发明的非水电解质二次电池100的更详细的结构，与具备图1和图6所示的卷绕型电极体20的非水电解质二次电池100及其制造方法一并进行说明。
<非水电解质二次电池的制造方法>
上述那样的非水电解质二次电池100，可以采用例如包含以下工序的制造方法很好地制造。
(1)准备工序：准备电极集电体32、42、用于形成电极合剂层34、44的电极合剂、和用于形成振动缓冲构件80的振动缓冲构件形成用组合物。
(2)电极合剂层的形成工序：在电极集电体32、42上以留有集电部36、46的方式供给电极合剂而形成电极合剂层34、44。
(3)振动缓冲构件和电极形成工序：在电极集电体32、42的集电部36、46的一部分上以至少留有将集电端子62、72连接的焊接部64、74的方式，供给振动缓冲构件形成用组合物而形成振动缓冲构件80，制作电极。
(4)电极体构建工序：构建至少具备电极30、40的电极体20。
(5)集电端子焊接工序：将集电端子62、72通过焊接而接合在集电部36、46上留有的焊接部64、74。
(6)电池构建工序：构建具备电极体20的非水电解质二次电池100。
根据该制造方法，能够很好地制造通过具备振动缓冲构件80而具备高品质的电极合剂层34、44的非水电解质二次电池100。以下，对各工序依次进行说明。
[1：准备工序]
首先，准备电极集电体32、42、用于形成电极合剂层34、44的电极合剂、和用于形成振动缓冲构件80的振动缓冲构件形成用组合物。
<正极>
作为正极集电体32，可以很好地使用包含导电性良好的金属(例如铝、镍、钛、不锈钢等)的导电性构件。图6的例子中，准备长片状的正极集电体32。
正极合剂典型地可以使用例如将正极活性物质和根据需要而使用的正极合剂层的构成材料分散于适当的溶剂中，调制成适当粘度(浓度)的糊状或浆液状的组合物。另外，可以使用例如将正极活性物质和根据需要而使用的正极合剂层的构成材料复合化的粉末状的合剂。
作为正极活性物质，可以不特别限制地使用已知能够作为非水电解质二次电池的正极活性物质而使用的各种材料的1种或2种以上。作为优选例，可例示层状系、尖晶石系等的锂复合金属氧化物(例如、LiNiO2、LiCoO2、LiFeO2、LiMn2O4、LiNi0.5Mn1.5O4、LiCrMnO4、LiFePO4)。
作为一优选方式，可举出包含Li、Ni、Co和Mn的层状结构(典型地为属于六方晶系的层状岩盐型结构)的锂镍钴锰复合氧化物(例如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)。该化合物热稳定性优异，并且与其它材料相比能够实现高的能量密度。
在此，锂镍钴锰复合氧化物的含义中，除了仅以Li、Ni、Co和Mn作为构成金属元素的氧化物以外，还包括除了Li、Ni、Co和Mn以外含有其它至少1种金属元素(即除了Li、Ni、Co和Mn以外的过渡金属元素和/或典型金属元素)的氧化物。该金属元素可以是镁(Mg)、该(Ca)、锶(Sr)、钛(Ti)、锆(Zr)、钒(V)、铌(Nb)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、铁(Fe)、铑(Rh)、钯(Pb)、铂(Pt)、铜(Cu)、锌(Zn)、硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)、镧(La)、铈(Ce)之中的1种或2种以上的元素。对于这些金属元素的添加量(配合量)不特别限定，但通常可以为0.01质量％～5质量％(例如0.05质量％～2质量％，典型地为0.1质量％～0.8质量％)。通过设为上述添加量的范围，能够实现优异的电池特性(例如高能量密度)。
另外，作为另一优选方式，可举出由通式：LiMn2-pMpO4(式中，p为0≤p<2，典型地为0≤p≤1(例如0.2≤p≤0.6))表示的尖晶石结构的锂过渡金属复合氧化物。p大于0的情况下，M可以是除了Mn以外的任意金属元素或非金属元素。M优选为包含过渡金属元素的至少一种(例如选自Ti、Cr、Fe、Co、Ni、Cu和Zn中的一种或两种以上)的组成。通过使用该化合物，能够将正极的工作电位设定为比一般的非水电解质二次电池(工作电位的上限为4.1V～4.2V左右)高的大致为4.5V以上(进一步为4.6V以上，例如4.7V以上)。因此，能够实现更高的能量密度。
作为正极合剂层34的构成材料，除了上述正极活性物质以外，可以根据需要含有在一般的非水电解质二次电池中能够作为正极合剂层34的构成成分而使用的1种或2种以上的材料。作为那样的材料的例子，可举出导电材料、粘合剂。作为导电材料，可以很好地使用例如各种炭黑(典型地为乙炔黑、科琴黑)、焦炭、活性炭、石墨、碳纤维、碳纳米管等碳材料。另外，作为粘合剂，可以很好地使用例如聚偏二氟乙烯(PVdF)等的卤化乙烯基树脂；聚环氧乙烷(PEO)等的聚亚烷基氧化物等。
作为使构成上述的糊状等的正极合剂的材料分散的溶剂，只要与所使用的粘合剂的性状相对应，可以使用水性溶剂和有机溶剂的任一种，例如可以优选使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。
对于正极合剂中的固体成分浓度不特别限制，例如可以将50质量％以上85质量％以下调整为目标。在此公开的发明中，通过振动缓冲构件80的存在而减少正极合剂层34的落粉，因此与一般的正极合剂相比能够减少溶剂量、换言之为提高固体成分浓度而调制正极合剂。作为该高浓度的固体成分浓度，作为一例可例示为65质量％以上85质量％以下、例如75质量％以上80质量％以下。
另外，正极活性物质在正极合剂的固体成分中所占的比例，大致为60质量％以上(典型地为60质量％～99质量％)是适当的，通常优选为大致70质量％～95质量％。使用导电材料的情况下，导电材料在正极合剂层34整体中所占的比例，例如可以为大致2质量％～20质量％，通常优选为大致3质量％～10质量％。使用粘合剂的情况下，粘合剂在正极合剂层34整体中所占的比例，例如可以为大致0.5质量％～10质量％，通常优选为大致1质量％～5质量％。
<负极>
作为负极集电体42，可以很好地使用包含导电性良好的金属(例如铜、镍、钛、不锈钢等)的导电性材料。图6的例子中，准备长片状的负极集电体42。
负极合剂典型地可以使用例如将负极活性物质和根据需要而使用的负极合剂层的构成材料分散于适当的溶剂中，调制成适当粘度(浓度)的糊状或浆液状的组合物。另外，可以使用例如将负极活性物质和根据需要而使用的负极合剂层的构成材料复合化的粉末状的合剂。作为负极活性物质，可以不特别限定地使用已知能够作为非水电解质二次电池的负极活性物质而使用的各种材料的1种或2种以上。作为优选例，可举出石墨(graphite)、难石墨化碳(硬碳)、易石墨化碳(软碳)、碳纳米管等碳材料。其中，由于导电性优异、可得到高的能量密度，因此可以优选使用天然石墨、人造石墨等石墨系材料(特别是天然石墨)。
不特别限定负极活性物质的性状，例如可以为粒子状、粉末状。该粒子状负极活性物质的平均粒径可以为25μm以下(典型地为1μm～22μm，例如10μm～20μm)。另外，比表面积可以为1m2/g以上(典型地为2.5m2/g以上，例如2.8m2/g以上)、10m2/g以下(典型地为3.5m2/g以下，例如3.4m2/g以下)。
再者，本说明书中“平均粒径”是指通过基于一般的激光衍射·光散射法的粒度分布测定而测定出的体积基准的粒度分布中，相当于从微粒侧起累计50％的粒径(D50粒径，也称为中位径)。另外，本说明书中“比表面积(m2/g)”是指对于通过使用了氮(N2)气作为吸附质的气体吸附法(定容量式吸附法)测定出的气体吸附量，采用BET法(例如BET一点法)分析而算出的值。
负极合剂中，除了上述负极活性物质以外，还可以根据需要含有在一般的非水电解质二次电池中能够作为负极合剂层的构成成分而使用的1种或2种以上的材料。作为那样的材料的例子，可举出粘合剂、各种添加剂。作为粘合剂，例如、可以优选使用苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯(PTFE)等聚合物材料。此外，也可以适当使用增粘剂、分散剂、导电材料等各种添加剂。例如，作为增粘剂可以优选使用羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素(MC)。
作为使构成上述的糊状等的负极合剂的材料分散的溶剂，只要与所使用的粘合剂的性状相对应，可以使用水性溶剂和有机溶剂的任一种，例如可以优选使用水(可以是离子交换水等)。
另外，正极活性物质在正极合剂的固体成分中所占的比例，大致为60质量％以上(典型地为60质量％～99质量％)是适当的，通常优选为大致70质量％～95质量％。使用导电材料的情况下，导电材料在正极合剂层34整体中所占的比例，例如可以为大致2质量％～20质量％，通常优选为大致3质量％～10质量％。使用粘合剂的情况下，粘合剂在正极合剂层34整体中所占的比例，例如可以为大致0.5质量％～10质量％，通常优选为大致1质量％～5质量％。
对于负极合剂中的固体成分浓度不特别限制，例如可以将45质量％以上80质量％以下调整为目标。在此公开的发明中，通过振动缓冲构件80的存在而减少负极合剂层44的落粉，因此与一般的负极合剂相比能够减少溶剂量、换言之为提高固体成分浓度而调制负极合剂。作为该固体成分浓度，与上述的正极30的情况同样地，典型地例示为60质量％以上80质量％以下、例如70质量％以上75质量％以下。
另外，负极活性物质在负极合剂的固体成分中所占的比例，大致为50质量％以上是适当的，通常优选为90质量％～99质量％(例如95质量％～99质量％)。使用粘合剂的情况下，粘合剂在负极合剂层44整体中所占的比例例如可以为大致1质量％～10质量％，通常优选为1质量％～5质量％。使用增粘剂的情况下，增粘剂在负极合剂层44整体中所占的比例例如可以大致为1质量％～10质量％，通常优选为大致1质量％～5质量％。
<振动缓冲构件>
振动缓冲构件80中，以振动缓冲构件80为主而构成，可以包含具有对振动进行缓冲的作用的材料(以下有时简称为“振动缓冲材料”)。并且，振动缓冲构件形成用组合物，典型地可以使用例如将振动缓冲材料和根据需要而使用的振动缓冲构件80的构成材料分散于适当的溶剂中，调制成适当的粘度(浓度)的糊状或浆液状的组合物。
作为该振动缓冲材料，可以从在配设振动缓冲构件的电极的驱动电压下不被氧化、并且即使与后述的非水电解液接触也不发生反应的各种材料中单独使用1种或混合2种以上使用。作为该振动缓冲材料，可以是有机材料、无机材料、金属材料和玻璃材料等的任一种，优选为振动缓冲效果高的材料。优选例如在电极的驱动电压下不被氧化的树脂等。作为该树脂，典型地可例示例如在上述的正极或负极中一般能够作为粘合剂而使用的树脂材料。
更具体而言，作为振动缓冲材料，例如关于正极，期望为在2.5V～4.9V(vs.Li)不发生氧化反应、并且不阻碍电池性能的材料。作为这样的材料，并不特别限制，可例示例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等聚烯烃树脂、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯共聚物(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)等氟化树脂等。
另外，关于负极，期望为在0V～3V(vsLi)不发生氧化和还原反应、并且不阻碍电池性能的材料。作为这样的材料，并不特别限制，可例示例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等聚烯烃树脂、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)等橡胶类等。
其中，更优选正极和负极都能使用的聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)。特别是聚丙烯，在重量更轻、并且不需要粘合剂就能很好地形成振动缓冲构件形成用组合物这一点上优选。
并且，上述的振动缓冲材料，在能够很好地形成多孔质结构的振动缓冲构件这一点上，优选为粒子状。对于该振动缓冲材料的平均粒径虽然不特别限制，但可例示为例如1μm以上20μm以下。优选为1μm以上5μm以下、例如2μm以上4μm以下。通过使用该平均粒径的粒子，能够简便地制造例如多孔率超过0％且为40％以下的振动缓冲构件。
再者，振动缓冲构件形成用组合物，除了上述的主要构成振动缓冲构件的材料以外，还可以根据需要含有一般的非水电解质二次电池中能够用于合剂的调制的1种或2种以上的材料。作为那样的材料的例子，可举出粘合剂、各种添加剂。粘合剂并不是必需的，可以很好地使用例如聚偏二氟乙烯(PVdF)等聚合物材料。此外，也可以适当使用增粘剂、分散剂、导电材料等各种添加剂。例如，作为增粘剂可以很好地使用羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素(MC)。
作为使振动缓冲材料等分散的溶剂，可以使用例如低级醇、水、它们的混合物等的、水性溶剂和有机溶剂的任一者。振动缓冲构件形成用组合物包含粘合剂的情况下，可以选择与所使用的粘合剂的性状相对应的溶剂，不使用粘合剂的情况下，例如可以优选使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。
[2：电极合剂层的形成工序]
将如上述那样准备好的正极合剂和负极合剂，分别供给到正极集电体32和负极集电体42而形成正极合剂层34和负极合剂层44。此时，可以以在包含正负集电体32、42的端部33、43在内的区域中留有规定的集电部36、46的方式，供给正负电极合剂。图6的例子中，在与长片状的集电体32、42的长度方向正交的宽度方向的一侧的端部以带状设定有集电部36、46。作为供给电极合剂的方法不特别限制，可以使用例如凹版涂布机、狭缝涂布机、模具涂布机、逗号涂布机、浸渍涂布机等适当的涂布装置进行。另外，对于糊状的电极合剂，溶剂的除去也可以采用以往公知的手段(例如加热干燥、真空干燥等)进行。
从确保充分的电池容量的观点出发，正极集电体32的每单位面积所设置的正极合剂层34的质量(单位面积重量)，可以为正极集电体32的每一面3mg/cm2以上(例如5mg/cm2以上，典型地为10mg/cm2以上)。另外，从确保输入输出特性的观点出发，可以为正极集电体的每一面50mg/cm2以下(例如40mg/cm2以下，典型地为20mg/cm2以下)。再者，像该实施方式那样在正极集电体32的两面具有正极合剂层34的结构中，正极集电体32的各个面所设置的正极合剂层34的质量优选为大致相同程度。
另外，从确保充分的电池容量的观点出发，负极集电体42的每单位面积所设置的负极合剂层44的质量(单位面积重量)，可以为负极集电体42的每一面3mg/cm2以上(典型地为5mg/cm2以上，例如7mg/cm2以上)。另外，从确保输入输出特性的观点出发，可以为负极集电体42的每一面30mg/cm2以下(典型地为20mg/cm2以下，例如15mg/cm2以下)。再者，像该实施方式那样在负极集电体42的两面具有负极合剂层44的结构中，负极集电体42的各个面所设置的负极合剂层44的质量优选为大致相同程度。
再者，上述那样的电极合剂层34、44的性状(即平均厚度、密度、孔隙率)，例如可以通过在上述电极合剂层34、44的形成后，对该电极实施适当的轧制处理来调整。轧制处理可以采用辊压法、平板轧制法等以往公知的各种轧制方法。另外，该处理也可以一边加热一边进行。另外，轧制的次数可以为1次，也可以进行2次以上的多次。
正极合剂层34的每一面的平均厚度可以为例如40μm以上(典型地为50μm以上)、100μm以下(典型地为80μm以下)。另外，正极合剂层34的密度可以为例如1g/cm3～4g/cm3(例如1.5g/cm3～3.5g/cm3)。另外，正极合剂层34的孔隙率可以为例如10体积％～50体积％(典型地为20体积％～40体积％)。满足上述性状之中1个或2个以上的情况下，能够在正极合剂层34内确保适度的空隙，能够使非水电解液充分浸渗。因此，能够确保大的与电荷载体的反应场，能够发挥更高的输入输出特性。另外，能够良好地保持正极合剂层34内的导电性，能够抑制电阻的增大。并且，能够确保正极合剂层的机械强度(形状保持性)，能够发挥更加良好的循环特性。
另外，负极合剂层44的每一面的厚度可以为例如40μm以上(优选为50μm以上)、100μm以下(优选为80μm以下)。另外，负极合剂层44的密度可以为例如0.5g/cm3～2g/cm3(优选为1g/cm3～1.5g/cm3)左右。另外，负极合剂层44的孔隙率可以为例如5体积％～50体积％(优选为35体积％～50体积％)左右。满足上述性状之中1个或2个以上的情况下，能够实现更高的能量密度。另外，能够在负极合剂层44内保持适度的空隙，能够使非水电解液充分浸渗。因此，能够确保大的与电荷载体的反应场，能够发挥更高的输入输出特性。并且，能够很好地保持与非水电解液的界面，能够发挥更高的耐久性(例如循环特性)。
再者，本说明书中“孔隙率”是指上述的通过压汞仪的测定而得到的总细孔容积(cm3)除以合剂层的表观体积(cm3)再乘以100而得到的值。表观体积可以通过俯视下的面积(cm2)与厚度(cm)的乘积而算出。
并且，如上述那样，对于将电极合剂中的固体成分浓度设为高浓度(典型地为60质量％以上80质量％以下，例如70质量％以上75质量％以下程度)的情况，并不特别限定，作为一例，采用专利文献2所公开的方法，能够很好地形成电极合剂层。另外，作为该情况下的形成方法，可以考虑湿式和干式的各种成型法，可以优选采用例如加压成型法(可以是辊加压成型法、模具加压成型法等)、挤出成型法(也称为糊状挤出等)等干式成型法。通过采用干式成型法，能够将溶剂的量减少至极少量(优选为无溶剂)，由于不需要干燥工序从而能够抑制制造成本。
[3：振动缓冲构件和电极形成工序]
接着，在电极集电体32、42的集电部36、46的一部分上，供给振动缓冲构件形成用组合物而形成振动缓冲构件80，制作电极30、40。此时，以至少留有在之后的工序中将集电端子62、72连接的焊接部64、74的方式，在该焊接部64、74与电极合剂层之间的区域的一部分，供给振动缓冲构件形成用组合物。由此，能够不在焊接部64、74与电极合剂层34、44之间的区域的整个面，而是仅在其一部分形成振动缓冲构件80。图6的例子中，在与正负的电极合剂层34、44接触的状态下，在沿着正负的电极合剂层34、44与集电部36、46的边界线的方向上以断续连接的带状形成振动缓冲构件80。在将该电极30、40成型为扁平形状的卷绕型电极体20的情况下，其俯视下(即从后述的压扁的方向观察)将电极30、40的长度方向作为卷绕型电极体20的宽度方向时，振动缓冲构件80形成为在该宽度方向上成为焊接部64、74以上、并且比卷绕型电极体20的宽度短的尺寸。这样的振动缓冲构件80，例如可以通过采用断续进行的间歇涂布法在电极30、40的长度方向上实施振动缓冲构件形成用组合物的涂布。
对于振动缓冲构件形成用组合物的涂布、干燥等方法，可以与上述的电极合剂层的形成同样地采用以往公知的方法实施。另外，对于振动缓冲构件80的性状(孔隙率、厚度、密度)，也可以通过调整振动缓冲构件形成用组合物的固体成分浓度、供给量，并且与上述的电极合剂层34、44等同样地实施适当的轧制处理来调整。
再者，采用没有使用粘合剂而调制出的振动缓冲构件形成用组合物形成振动缓冲构件的情况下，例如涂布后的组合物的干燥时，通过照射热射线或热风等将振动缓冲材料(典型地为聚丙烯粒子等树脂粒子)熔敷而使其相互结合，由此能够很好地形成多孔质结构的振动缓冲构件。
[4：电极体构建工序]
构建至少具备像这样准备好的电极30、40的电极体20。对于电极体20的结构不特别限制，典型地可以考虑正极30和负极40通过隔板50而绝缘的形态。具体而言，可以是正极合剂层34和负极合剂层44隔着隔板50相对配置的结构。该情况下，包含正极合剂层34-隔板50-负极合剂层44的发电元件，在一个电池100中可以为一个，也可以包含2个以上的多个。
图6所例示的卷绕型电极体20的情况下，例如通过下述方式进行构建：将从上方起以长片状的正极(正极片)30、隔板(隔板片)50、长片状的负极(负极片)40、和隔板(隔板片)50的顺序重叠了的叠层体沿长度方向卷绕，并将所得到的卷绕体从与卷绕轴正交的一方向压扁，由此成型为扁平形状。在此，正极片30以正极片30的集电部36在卷绕型电极体20的一侧(图中为左侧)的端部突出的方式、负极片40以负极片40的集电部46在另一侧(图中为右侧)的端部突出的方式，在宽度方向上相互错开进行层叠。另外，在宽度方向上以负极合剂层44覆盖正极合剂层34的方式形成为负极合剂层44比正极合剂层34稍宽。并且，隔板片50在宽度方向上以切实地使负极合剂层44与正极合剂层34绝缘的方式形成为比它们稍宽。另外，对卷绕型电极体20进行压扁的方向被设定为，在俯视观察卷绕型电极体20时振动缓冲构件80配置于宽度方向的大致中央。
再者，作为电极体20，例如也可以制成将包含正极合剂层34-隔板50-负极合剂层44的发电元件隔着隔板50层叠了多个的形态的层叠型电极体20。对于层叠型电极体20的情况，作为电极30、40准备多个正极30和负极40，例如可以从上方起以板状的正极30、隔板50、板状的负极40、隔板50的组合层叠期望的数量而构成(参照图5(b))。层叠型电极体20的情况下，可以在至少一部分的电极30、40配设振动缓冲构件80。优选在所有正极30和负极40配设振动缓冲构件80。另外，振动缓冲构件80优选配置于电极30、40的宽度方向的大致中央。
作为隔板(隔板片)50，只要使正极合剂层34与负极合剂层44绝缘，并且具有能够在正极合剂层34与负极合剂层44之间进行电荷载体(该情况下为锂离子)的移动的微多孔质结构(可以是非水电解液的保持功能)即可，进而优选具有关闭功能。作为该隔板50的优选例，可举出由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯、纤维素、聚酰胺等树脂制成的多孔质树脂片(薄膜)。该多孔质树脂片可以是单层结构，也可以是双层以上的叠层结构(例如在PE层的两面层叠了PP层的三层结构)。多孔性树脂片的平均厚度可以为例如10μm～40μm左右。另外，隔板50可以为在上述多孔性树脂片的一面或两面(典型地为一面)具备多孔质的耐热层的结构。该多孔质耐热层可以是例如包含无机材料(可优选采用氧化铝粒子等无机填料类)和粘合剂的层。或者可以是包含具有绝缘性的树脂粒子(例如聚乙烯、聚丙烯等粒子)的层。
[5：集电端子焊接工序]
接着，将集电端子62、72通过焊接而接合在如上述那样准备好的电极体20的集电部36、46上留有的焊接部64、74。
对于卷绕型电极体20，如图5(a)所例示，将集电端子62、72接合在正极30和负极40的至少一者(图中为两者)。在接合时，例如将以卷绕状态突出的电极30、40的集电部36、46在与卷绕轴正交的一方向上压合而使其相互紧贴，并且使集电端子62、72与一体化状态的电极30、40的集电部36、46(可以是集电部群)的最表面的焊接部64、74抵接。在这样的状态下，可以将集电部36、46和集电端子62、72在焊接部64、74通过焊接而一体接合。
对于层叠型电极体20，如图5(b)所例示，将集电端子62、72接合在多个正极30和多个负极50的至少一者(图中仅为正极30)。在接合时，例如将集电部36、46的焊接部64、74在电极30、40的层叠方向上压合而使其相互紧贴，使集电端子62、72与该压合了的集电部36、46的最表面的焊接部64、74抵接。在该状态下，可以将多个集电部36、46和集电端子在焊接部64、74通过焊接而一体接合。
由此，集电部36、46成为包含其与层叠方向上相邻的另一电极集电体32、42的集电部36、46焊接了的焊接部64、74的结构。并且，集电部36、46上，在焊接部64、74与电极合剂层34、44之间设有振动缓冲构件80。
图3示意性地表示包含将集电端子62、72接合了的卷绕型电极体20或层叠型电极体20的焊接部的截面。再者，为了简化，没有记载隔板50。如这些卷绕型或层叠型的电极体20那样，在电极30、40为多重的部分将集电端子62、72通过焊接而接合的情况下，通过对焊接部64、74的每一个配设振动缓冲构件80，能够切实地抑制焊接时的冲击、振动从各焊接部64、74传播到电极合剂层34、44。并且，万一发生了从合剂层34、44的落粉、合剂层34、44的浮起、剥离的情况下，也能够通过振动缓冲构件80的存在而将脱离了的合剂层34、44很好地留在该电极集电体32、42之间。
集电端子62、72只要不将电池的内部电阻提高至所需以上，就不特别限制其材质、形状等，例如可以根据电池100的形状、电极体20的结构等考虑各种各样的形态。另外，例如作为正极的集电端子可以使用铝或铝合金制的端子，作为负极的集电端子可以使用铜制、镍制的端子等。图1中，例示了固定在电池壳体10的盖体内侧、分别与外部正极端子60和外部负极端子70电连接、并且被焊接在电极体20的正极集电部36和负极集电部46的集电端子62、72。再者，在图5和图3中，集电端子62、72仅公开了其顶端部且与正极集电部36和负极集电部46连接的部分。
此时，对于焊接的方法不特别限制，可以采用各种焊接法。可以采用例如电阻焊接、超声波焊接等焊接法。由于构成电极集电体32、42的材料多为厚度较薄、热传导率较高的材料，因此更优选具有与电阻焊接等相比接合温度低从而对被焊接材料的热影响低、能够进行箔等薄物的焊接等的优点的超声波焊接法。该超声波焊接法，与电阻焊接发相比在焊接时发生振动，因此向被焊接材料的振动的传播会成为问题，但在本发明的制造方法中，振动缓冲构件80形成于焊接部64、74与电极合剂层34、44相对的区域的一部分，因此能够有效地吸收该振动。特别是在具备较脆的电极合剂层的电极集电体的焊接时，能够减少从电极合剂层的落粉、电极合剂层的浮起、剥离等问题，很好地通过超声波焊接实施接合。因此，在此公开的技术，对于例如具备使用高的糊状固体含量(例如正极为75质量％以上、负极为70质量％以上)的糊制作的较脆的电极合剂层的二次电池，能够很好地适用。
再者，超声波焊接的条件可以根据作为对象的非水电解质二次电池的结构适当调整而实施。例如可例示在压力典型地为50kgf/cm2～30kgf/cm2，优选为100kgf/cm2～200kgf/cm2，振幅典型地为5μm～90μm，优选为10μm～70μm，振动频率典型地为10kHz～30kHz，优选为10kHz～30kHz，焊接时间典型地为0.1秒～0.5秒左右，优选为0.15秒～0.25秒左右的范围内进行调整。另外，通过该集电端子62、72的焊接，能够经由集电端子高效地从电极体取出电力。
[6：电池构建工序]
使用如以上那样准备好的电极体20，典型地收纳于电池壳体10中，构建具备电极体20的非水电解质二次电池100。
图1的例子的情况下，电池壳体10具备上端开放的扁平的长方体形状(箱型)的电池壳体主体12、和堵塞其开口部的盖体14。外部连接用的正极端子60和负极端子70在与盖体14绝缘的状态下配设在电池壳体10的上面(即盖体14)。与以往的非水电解质二次电池的电池壳体同样地，盖体14还具备用于将在电池壳体10的内部产生的气体排到电池壳体10的外部的安全阀(未图示)、和用于注入电解液的注液孔(未图示)。
作为电池壳体10的材质，可例示铝、钢等金属材料，聚苯硫醚树脂、聚酰亚胺树脂等树脂材料等。其中，出于放热性提升、提高能量密度的目的，可优选采用重量较轻的金属(例如铝、铝合金)。另外，该壳体的形状(容器的外形)在此为长方体形状，但可采用例如圆形(圆筒形、硬币形、纽扣形)、六面体形状(长方体形、立方体形)、袋体形状以及对它们进行加工而变形了的形状等。
电极体20，能够将如上述那样连接了的正负集电端子62、72，通过电阻焊接分别与盖体14所具备的外部正极端子60和外部负极端子70连接。此时，可以在正负任一集电体32、42与外部电极端子60、70之间，配设将随着电池壳体10内的压力上升而在电池壳体内产生的气体排到外部的安全装置等。将像这样与电池壳体10的盖体14一体化了的电极体20收纳于电池壳体10内，通过焊接等将盖体14和电池壳体主体12密封。然后，将非水电解液通过电解液的注入孔(未图示)注入电池壳体10内，从而使非水电解液渗透到电极体20的内部，由此能够构建非水电解质二次电池100。
非水电解液在非水溶剂中至少包含支持盐。非水电解液在常温(例如25℃)下呈液状，一优选方式中，在电池的使用环境下(例如-30℃～60℃的温度环境下)始终呈液状。
作为非水溶剂，可以使用一般的非水电解质二次电池100的电解液所使用的各种碳酸酯类、醚类、酯类、腈类、砜类、内酯类等的有机溶剂。作为具体例，可举出碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等。这样的非水溶剂，可以单独使用1种，或者适当组合2种以上使用。一优选方式中，将高介电常数的溶剂和低粘性的溶剂混合使用。通过使用该混合溶剂，能够实现在高的电导率、宽的温度区域中的使用。作为高介电常数溶剂可例示EC，作为低粘性溶剂可例示DMC、EMC。例如，作为非水溶剂可以优选使用包含1种或2种以上的碳酸酯类、这些碳酸酯类的合计体积占非水溶剂整体体积的60体积％以上(更优选为75体积％以上，进一步优选为90体积％，实质上可以为100体积％)的非水溶剂。另外，另一优选方式中，碳酸亚乙酯占非水溶剂整体的20体积％以上40体积％以下。
作为支持盐，如果包含电荷载体(例如锂离子、钠离子、镁离子等；锂离子二次电池中为锂离子)，则可以适当选择与一般的非水电解质二次电池同样的支持盐使用。例如电荷载体为锂离子的情况下，可例示LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、Li(CF3SO2)2N、LiCF3SO3等锂盐。这样的支持盐，可以单独使用1种、或组合2种以上使用。作为特别优选的支持盐可举出LiPF6。另外，优选调制非水电解液以使上述支持盐的浓度成为0.7mol/L～1.3mol/L的范围内。
在此公开的电池100能够利用于各种用途，通过振动缓冲构件80可很好地发挥减少焊接时的冲击、振动的效果，高度抑制构成电极合剂层34、44的材料的脱落、电极合剂层34、44的浮起、剥离等的发生。另外，即使发生电极合剂层34、44的构成材料的脱落或电极合剂层34、44的浮起、剥离，也能够通过振动缓冲构件80的存在抑制该构件流出到电解液中，可长期良好地实现例如高速率下的充放电。有效利用这样的性质，该电池100可以很好地用作例如车辆所搭载的驱动用电源。对于车辆的种类不特别限定，可举出例如插入式混合动力汽车(PHV)、混合动力汽车(HV)、电动汽车(EV)、电动卡车、附带原动机的自行车、电动辅助自行车、电动轮椅、电气化铁路等。像这样，根据本发明，也能够提供具备在此公开的任一非水电解质二次电池优选作为动力源的车辆。车辆所具备的非水电解质二次电池，通常可以为多个单电池连接而成的上述电池组的形态。
以下，对本发明涉及的几个实施例进行说明，但并不意图将本发明限定于该具体例所示的内容。
按照以下的步骤制造了具备卷绕型电极体的非水电解质二次电池。
首先，将作为正极活性物质的LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2(LNCM)、作为导电材料的乙炔黑(AB)、和作为粘合剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)，以这些材料的质量比为LNCM:AB:PVdF＝90:6:4投入捏合机，一边利用N-甲基吡咯烷酮(NMP)调整粘度一边进行捏合，调制了糊状的正极合剂。将该正极合剂涂布于厚度为15μm的长条状铝箔(正极集电体)的两面，在干燥后进行轧制，由此制作了在正极集电体的两面具有正极合剂层(每一面的厚度：72μm，合剂层密度：2.7g/cm3)的正极片。再者，正极合剂以沿着长尺状的铝箔的宽度方向的两端留有宽度为20mm的带状的集电部的方式供给到大致中央部分而形成正极合剂层，在之后的工序中在该正极合剂层的长度方向中心进行切割，由此得到在长度方向的一侧的端部具有集电部的正极片。
另外，在本实施例中，正极合剂相对于正极活性物质的吸油量33[ml/100g]，调整为固体成分含量80％。吸油量采用了基于JISK5101-13-2而测定的对于亚麻油的吸油量。在此，已知发生落粉的电极合剂的固体成分含量的阈值，根据电极活性物质的吸油量而变化。根据本发明人的研讨，使用上述的吸油量的正极活性物质形成了正极合剂层的情况、由固体成分含量为75％以上的合剂形成了的情况下，可以评价为明显发生落粉。上述的正极合剂是为了容易从合剂层发生落粉而调制的。
接着，将作为负极活性物质的天然石墨(C)、作为粘合剂的苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、和作为增粘剂的羧甲基纤维素(CMC)，以这些材料的质量比为C:SBR:CMC＝98:1:1投入捏合机，一边利用离子交换水调整粘度一边进行捏合，调制了浆液状的负极合剂。将该负极合剂涂布于厚度为10μm的长尺状铜箔(负极集电体)的两面，在干燥后进行轧制，由此制作了在负极集电体的两面具有负极合剂层(每一面的厚度：60μm，合剂层密度：1.4g/cm3)的负极片。再者，负极合剂以沿着长尺状的铜箔的宽度方向的两端留有宽度为20mm的带状的集电部的方式供给到大致中央部分而形成负极合剂层，在之后的工序中在该负极合剂层的长度方向中心进行切割，由此得到在长度方向的一侧的端部具有集电部的负极片。
另外，在本实施例中，负极合剂相对于负极活性物质的吸油量50[ml/100g]，调整为固体成分含量70％。吸油量采用了基于JISK5101-13-2而测定的对于水的吸油量(可以是吸水量)。与正极的情况同样地，根据本发明人的研讨，使用上述的吸水量的负极活性物质形成了负极合剂层的情况、由固体成分含量为70％以上的合剂形成了的情况下，可以评价为明显发生落粉。上述的负极合剂是为了容易从合剂层发生落粉而调制的。
另一方面，作为振动缓冲构件，准备了粒径为3μm的聚丙烯粒子(PP)，将该聚丙烯粒子分散于作为分散介质的N-甲基吡咯烷酮(NMP)中使得固体成分含量成为40％，调制了振动缓冲构件形成用组合物。
采用间歇涂布法，将该振动缓冲构件形成用组合物与轧制后的正极片和负极片的合剂层接触并以宽度为5mm的带状断续地供给，使其干燥，由此形成了振动缓冲构件。像这样形成的振动缓冲构件的孔隙率为35％。再者，间歇涂布中的涂布间隔设定为后述的集电端子的宽度以上、且比电极体宽度短的尺寸。该尺寸例如可以预先基于集电端子的宽度和构建了扁平形状的卷绕型电极体时的电极体宽度(即俯视观察扁平形状的卷绕型电极体时的与片的长度方向对应的尺寸)算出，所述电极体宽度是基于卷绕型电极体的卷绕轴的直径、正极片、负极片和后述的隔板的厚度而算出的。
再者，振动缓冲构件的厚度分别相对于正极合剂层和负极合剂层的厚度，调整为0％(即没有形成振动缓冲构件)～150％，准备了各13种正极片和负极片。
另外，为了进行比较，对于将相对于电极合剂的振动缓冲构件的厚度设为60％的电极片，也准备了在后述的集电端子的焊接部以外的集电部的大致全部区域设有振动缓冲构件的电极片。
将如上述那样制作出的正极片和负极片在隔着2枚隔板片(在此，使用了在聚乙烯(PE)的两面层叠了聚丙烯(PP)的三层结构、且厚度为20μm的隔板片)而绝缘了的状态下层叠、卷绕后，从与卷绕轴正交的方向压扁，由此制作了扁平形状的卷绕型电极体。再者，此时如图6所示，将正极和负极的片相互错开层叠，使得正极片的集电部和负极片的集电部在宽度方向上的不同侧突出。另外，对卷绕了的电极体进行了挤压，使得振动缓冲构件配置在扁平后的卷绕型电极体的宽度方向的中央。
[落粉量的评价]
接着，如图5(a)所示，采用超声波焊接法，将设定于在卷绕型电极体的两端部突出的集电部的中心端部附近的焊接部，以由集电端子夹入的形态一体焊接，并调查了此时来自合剂层的落粉量。集电端子，以在沿着电极合剂层与集电部的边界线的方向上，遍及焊接部与电极合剂层相对的区域配置振动缓冲构件的方式进行了接合。落粉量，通过测定正极和负极各自的集电端子的焊接前后的重量，得到正极和负极各自的落粉量。再者，对于散布的粉，以合剂不滑落的程度实施了刷子、空气除去。将其结果示于图7。
再者，超声波焊接的条件，设为压力130Pa、振幅50μm、振动频率20kHz、焊接时间0.25秒。在正极的集电部使用了铝制的集电端子，在负极的集电部使用了镍制的集电端子。另外，通过该集电端子的焊接，能够经由集电端子高效地从电极体取出电力。图5(a)中，集电端子只记载了其一部分，该集电端子形成为能够与电池壳体的外部端子连接的形状。
如图7所示，确认了通过增厚振动缓冲构件的厚度，能够减少来自合剂层的落粉量。对于来自正极合剂层的落粉量，已知通过将振动缓冲构件的厚度设为正极合剂层的厚度的约45％以上能够减少落粉约80％左右，特别是通过将厚度设为约50％以上能够大幅减少落粉约90％左右以上。另外，对于来自负极合剂层的落粉量，已知通过将振动缓冲构件的厚度设为负极合剂层的厚度的约25％以上能够减少落粉约90％左右，通过将厚度设为约45％以上能够大幅减少落粉约95％左右以上。例如，认为通过将振动缓冲构件的厚度设为电极合剂层的厚度的45％左右以上，能够充分抑制超声波焊接时的从合剂层的落粉。
再者，本例中，正极的落粉量比负极的落粉量多2倍左右，认为是由于各个电极的每单位面积的合剂重量有2倍左右的差异。
接着，在电池壳体的盖体上安装正极端子和负极端子，将这些端子分别与焊接在卷绕型电极体的正极片和负极片上的集电端子焊接。将像这样与盖体连结了的卷绕型电极体从方型的电池壳体的开口部收纳于其内部，将开口部和盖体焊接。并且，从设置于盖体的电解液注入孔向电池壳体内注入非水电解液，使非水电解液渗透于卷绕型电极体内。作为非水电解液，使用了在将碳酸亚乙酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二甲酯(DMC)以EC:EMC:DMC＝30:40:30的体积比含有的混合溶剂中，以1.0mol/L的浓度溶解了作为支持盐的LiPF6的非水电解液。像这样，构建了锂离子二次电池。
[电解液渗透性的评价]
再者，对于将振动缓冲构件的厚度在正极片、负极片都设为0％(以往例)和60％(实施例)而构成的锂离子二次电池，调查了注入电解液时的正负极端子间的阻力的维持变化。另外，为了进行比较，对于将振动缓冲构件设为厚度60％且设置在集电部的大致全部区域而构建的锂离子二次电池(比较例)也同样地进行了评价。将其结果示于图8。
如图8所示，在电极的集电部设置了振动缓冲构件的本申请发明的锂离子二次电池，显示出与没有设置振动缓冲构件的以往的锂离子二次电池大致同样的阻力变化，能够确认通过设置了振动缓冲构件不会丝毫阻碍电解液的渗透。与此相对，将振动缓冲构件设为厚度60％且设置于集电部的大致全部区域而构建的比较例的锂离子二次电池，阻力的降低缓慢，可知电解液的渗透受到阻碍，到充分渗透为止需要时间。因此，能够确认将振动缓冲构件设置于集电部的大致全部区域，会导致电解液的渗透工序延长化，因此在这一点上不优选。
像这样，通过在电极合剂层与集电端子之间的区域的一部分适当地设置振动缓冲构件，能够不妨碍电解液的浸渗，并抑制由焊接时的冲击、振动等导致从电极合剂层的构成材料的脱落(落粉)等，能够实现具备高品质的电极合剂层的非水电解质二次电池。
以上，对本发明进行了详细说明，但上述实施方式和实施例只是例示，在此公开的发明中包括将上述的具体例进行了各种变形、变更的内容。
附图标记说明
10电池壳体
12电池壳体主体
14盖体
20电极体
30正极(正极片)
32正极集电体
34正极合剂层
36正极集电部
40负极(负极片)
42负极集电体
44负极合剂层
46负极集电部
50隔板(隔板片)
60外部正极端子
62正极集电端子
64焊接部
70外部负极端子
72负极集电端子
74焊接部
100非水电解质二次电池

Claims (9)

1.一种非水电解质二次电池，具有层叠了发电元件的叠层结构，所述发电元件包含电极，
所述电极包含电极集电体和在所述电极集电体的一部分上具备的电极合剂层，
所述电极集电体包含集电部，所述集电部上不具备所述电极集电体的所述电极合剂层，
所述集电部包含焊接部，所述焊接部是所述集电部与在层叠方向上相邻的另一电极集电体的集电部焊接而成的，
所述集电部上，在所述焊接部与所述电极合剂层之间设有振动缓冲构件。
2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池，所述振动缓冲构件被形成为，其沿所述电极合剂层与所述集电部的边界线的方向的长度成为所述焊接部的该方向的长度以上、并且比所述电极集电体的该方向的长度短。
3.根据权利要求2所述的非水电解质二次电池，所述振动缓冲构件以与所述电极合剂层接触的状态，在沿着所述边界线的方向上形成为带状。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的非水电解质二次电池，所述电极包含正极，所述正极在正极集电体的表面具备正极合剂层，
所述正极所具备的所述振动缓冲构件的厚度为所述正极合剂层的厚度的50％以上。
5.根据权利要求1～4的任一项所述的非水电解质二次电池，所述电极包含负极，所述负极在负极集电体的表面具备负极合剂层，
所述负极所具备的所述振动缓冲构件的厚度为所述负极合剂层的厚度的45％以上。
6.根据权利要求1～5的任一项所述的非水电解质二次电池，所述振动缓冲构件具有多孔质结构，所述多孔质结构由在所述电极的驱动电压下不被氧化的树脂粒子构成。
7.根据权利要求6所述的非水电解质二次电池，所述振动缓冲构件的孔隙率为60％以下。
8.一种制造方法，是权利要求1～7的任一项所述的非水电解质二次电池的制造方法，包括：
准备所述电极集电体、用于形成所述电极合剂层的电极合剂、和用于形成所述振动缓冲构件的振动缓冲构件形成用组合物；
在所述电极集电体上以留有所述集电部的方式供给所述电极合剂而形成所述电极合剂层；
在所述电极集电体的所述集电部上以至少留有所述焊接部的方式，对所述焊接部与所述电极合剂层之间的区域的一部分供给所述振动缓冲构件形成用组合物而形成所述振动缓冲构件，制作所述电极；
将多个包含所述电极的发电元件层叠来构建叠层结构体；
将所述叠层结构体中的所述集电部在层叠方向上与相邻的另一电极集电体的集电部于所述焊接部焊接；
将所述集电端子通过焊接而接合在所述集电部上留有的所述焊接部；和
构建具备所述叠层结构体的非水电解质二次电池。
9.根据权利要求8所述的制造方法，所述焊接为超声波焊接。
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