CN111886747A - 非水电解质二次电池 - Google Patents

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见泽笃
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Abstract

本公开的目的在于在非水电解质二次电池中抑制粘贴于电极组的最外周面的胶带的伴随着充放电的断裂。本公开的一方式所涉及的非水电解质二次电池包括:卷绕型的电极组(14);以及胶带(40)、(41),粘贴于电极组(14)的最外周面,以使在电极组(14)的最外周面固定电极组的卷绕结束端(E)。胶带(40)、(41)具有:包含基材层和粘合层的2个粘合区域(42)、(43);和被2个粘合区域(42)、(43)夹着且仅包含基材层的非粘合区域(44)。非粘合区域(44)被配置为在卷绕方向上跨越位于电极组(14)的最外周的卷绕结束端(E)。

Description

非水电解质二次电池
技术领域
本公开涉及非水电解质二次电池。
背景技术
以往,已知具备隔着隔板卷绕正极和负极的电极组、收纳电极组以及电解液的电池壳体的非水电解质二次电池。在该二次电池中,在电极组的最外周面粘贴胶带而固定电极组。
作为在上述的二次电池中使用的胶带,通常,从强度、对电解液的耐性、加工性、成本等观点出发,使用在聚丙烯等的基材层的树脂膜的单面的整个面形成粘合层的胶带。
在专利文献1中记载了如下结构:构成电极组,以在二次电池的最外周配置有负极集电体,将该电极组收纳于电池壳体,使最外周的负极集电体与电池壳体直接接触导通。在电极组膨胀时,与将电极组收纳于电池壳体时相比,电极组与电池壳体的接触面积增大。由此,能够通过增大集电面积来降低电池电阻。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-254561号公报
发明内容
发明要解决的课题
已知通常若反复进行二次电池的充放电,则电极组膨胀。在卷绕电极组中,伴随着电极组的膨胀,电极组的卷绕结束端欲向卷绕方向移动。在该情况下,在电极组的卷绕结束端附近的局部的范围内,胶带沿着卷绕方向受到拉伸应力,因此存在胶带断裂的可能性。特别是,如专利文献1所记载的那样,在电极组的最外周配置有负极集电体的情况下,上述的课题变得显著。若粘贴于电极组的最外周面的胶带断裂,则胶带对电极组的形状维持功能丧失。
本公开的目的在于,在非水电解质二次电池中,抑制与粘贴于电极组的最外周面的胶带的充放电相伴的断裂。
用于解决课题的手段
本公开所涉及的非水电解质二次电池,具备:壳体主体,具有开口部,为有底筒状;电极组,收纳于壳体主体,隔着隔板卷绕有正极板以及负极板;以及胶带,粘贴于电极组的最外周面,以使在电极组的最外周面固定电极组的卷绕结束端,胶带具有:包含基材层和粘合层的2个粘合区域;和被2个粘合区域夹着且仅包含基材层的非粘合区域,非粘合区域被配置为在卷绕方向上跨越位于电极组的最外周的卷绕结束端。
发明效果
根据本公开所涉及的非水电解质二次电池,配置有被胶带的2个粘合区域夹着的非粘合区域,使其跨越位于电极组的最外周的卷绕结束端。由此,即使伴随着电极组的膨胀而卷绕结束端要移动,胶带也不是从卷绕结束端附近的局部的范围受到拉伸应力,胶带是从经由相互分离的粘合区域从电极组的最外周面受到拉伸应力。这样,由于胶带从相互分离的位置受到拉伸应力,因此该拉伸应力被胶带的伸长吸收而胶带的断裂得到抑制。
附图说明
图1是作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的剖视图。
图2是在实施方式的一例中从外周侧观察电极组的图。
图3是在实施方式的一例中与电极组的外周侧部分的轴向垂直的剖视图。
图4是以展开状态表示构成实施方式的一例的非水电解质二次电池的胶带的图。
图5是在比较例的第1例中从外周侧观察电极组的图。
图6是在比较例的第1例中与电极组的外周侧部分的轴向垂直的剖视图。
图7是在比较例的第2例中以展开状态表示胶带的图。
图8是以展开状态表示构成实施方式的另一例的非水电解质二次电池的胶带的图。
图9是在实施方式的另一例中与电极组的外周侧部分的轴向垂直的剖视图。
图10是在实施方式的另一例中与电极组的外周侧部分的轴向垂直的剖视图。
图11是在实施方式的另一例中与电极组的外周侧部分的轴向垂直的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明所涉及的实施方式进行详细地说明。在以下的说明中,具体的形状、材料、数值、方向等是用于容易理解本发明的例示,能够配合非水电解质二次电池的规格而适当变更。此外,以下“大致”的用语例如除了包括完全相同的情况以外,还包括实质上视为相同的情况。进而,在以下包括多个实施方式、变形例的情况下,从最初设想适当地组合使用这些特征部分。
图1是实施方式的非水电解质二次电池10的剖视图。图2是从外周侧观察构成非水电解质二次电池10的电极组的图。图3是在实施方式中与电极组的外周侧部分的轴向垂直的剖视图。图4是以展开状态表示构成实施方式的非水电解质二次电池10的胶带40、41的图。如图1~图3所例示的那样,非水电解质二次电池10具备卷绕型的电极组14、粘贴于电极组14的最外周面的2条胶带40、41(图2~图4)、非水电解质(未图示)、壳体主体15以及封口体16。卷绕型的电极组14具有正极板11、负极板12以及隔板13,正极板11和负极板12隔着隔板13卷绕成涡旋状。以下,有时将电极组14的轴向一侧称为“上”,将轴向另一侧称为“下”。非水电解质包括非水溶媒和溶解于非水溶媒的电解质盐。非水电解质不限于液体电解质,也可以是使用了凝胶状聚合物等固体电解质。
正极板11具有带状的正极集电体和与该集电体接合的正极引线19(图1)。正极引线19是用于电连接正极集电体和正极端子的导电构件,从电极组14中的正极集电体的上端向轴向α的一侧(上方)延伸出。正极引线19例如设置于电极组14的径向β的大致中央部。正极引线19是带状的导电构件。正极引线的构成材料没有特别限定。正极引线19优选包含以铝为主要成分的金属。
负极板12具有带状的负极集电体35(图3)。在负极板12中,在电极组14的最外周面,负极集电体35与成为负极端子的后述的壳体主体15的筒部的内侧面接触,与壳体主体15电连接。在非水电解质二次电池10中,壳体主体15成为负极端子。另外,也能够在使露出于电极组14的最外周面的负极集电体与壳体主体15的筒部的内侧面接触的状态下,将负极引线与负极集电体(未图示)连接。在这种情况下,在该负极引线中,使从负极集电体向下侧延伸出的部分与壳体主体15的底板电连接。负极引线是带状的导电构件。负极引线的构成材料没有特别限定。负极引线优选包含以镍或者铜为主要成分的金属、或者以镍以及铜这两者的金属。
如上所述,电极组14具有正极板11和负极板12隔着隔板13卷绕成涡旋状的卷绕构造。正极板11、负极板12以及隔板13均形成为带状,通过卷绕成涡旋状而成为在电极组14的径向β上交替层叠的状态。在电极组14中,各电极的长度方向成为卷绕方向γ(图3),各电极的宽度方向成为轴向α(图2)。在本实施方式中,在包括电极组14的卷芯的卷芯部形成有空间28。电极组14在空间28的中央沿轴向延伸的卷中心轴29的周围卷绕成涡旋状。在此,卷中心轴29是在空间28的直径方向上的中心位置沿轴向延伸的中心轴,是电极组14的卷芯。
如图2、图3所示,两条胶带40、41是粘贴于电极组14的轴向α两端部的最外周面、以使将电极组14的卷绕结束端E固定于电极组14的最外周面的卷绕停止胶带。各胶带40、41在卷绕方向上跨越位于电极组14的最外周的负极板12的卷绕结束端E地粘贴于负极板12的最外周面。此外,各胶带40、41的非粘合区域44被配置为在卷绕方向γ上跨越负极板12中的位于电极组14的最外周的卷绕结束端E。由此,能够抑制伴随充放电的胶带40、41的断裂。胶带40、41在后面详细说明。
在图1所示的例子中,由壳体主体15和封口体16构成收纳电极组14以及非水电解质的金属制的电池壳体。在电极组14的上下分别设置有绝缘板17、18。正极引线19通过上侧的绝缘板17的贯通孔向封口体16侧延伸,焊接于封口体16的底板即过滤器22的下表面。在非水电解质二次电池10中,与过滤器22电连接的作为封口体16的顶板的帽件26成为正极端子。
壳体主体15是具有开口部的有底筒状,例如有底圆筒形状的金属制容器。在壳体主体15与封口体16之间设置有垫片27,确保了电池壳体内的密闭性。壳体主体15例如具有从外侧对侧面部进行冲压而形成的、对封口体16进行支承的伸出部21。伸出部21优选沿着壳体主体15的周向形成为环状,在其上表面支承封口体16。封口体16将壳体主体15的开口部封口。
封口体16具有从电极组14侧依次层叠的过滤器22、下阀体23、绝缘构件24、上阀体25以及帽件26。构成封口体16的各构件如具有圆板形状或者环状,除了绝缘构件24以外的各构件相互电连接。下阀体23和上阀体25在各自的中央部相互连接,绝缘构件24介于各自的周缘部之间存在。当由于异常发热而电池的内压上升时,例如下阀体23断裂,由此上阀体25向帽件26侧膨胀并离开下阀体23,从而两者的电连接被切断。当内压进一步上升时,上阀体25断裂,气体从帽件26的开口部26a排出。
以下,参照图2~图4对电极组14和胶带40、41进行详细地说明。在电极组14中,为了防止在负极板12上的锂的析出,负极板12形成得比正极板11大。具体地说,负极板12的轴向α的宽度比正极板11(图1)宽。此外,负极板12的卷绕方向γ的长度方向的长度比正极板11的长度方向的长度大。由此,在电极组14中,至少正极板11的形成有正极活性物质层的部分隔着隔板13与负极板12的形成有负极活性物质层的部分对置配置。如图3所示,负极板12包括由中间厚度的线表示的单面活性物质区域12a、由比中间厚度粗的线表示的两面活性物质区域12b、由比中间厚度细的线表示的素底区域12c。在两面活性物质区域12b中,在负极集电体35的内外两侧面形成有负极活性物质层。在单面活性物质区域12a中,仅在作为负极集电体35的卷芯侧的内侧面形成有负极活性物质层。在素底区域12c中,在负极集电体35的内外两侧面的任一面均未形成有负极活性物质层。在图3中,用虚线表示2片隔板13。
正极板11具有带状的正极集电体和形成于正极集电体上的正极活性物质层。在本实施方式中,在正极集电体的两面形成有正极活性物质层。正极集电体使用例如铝等金属的箔、将该金属配置于表层的膜等。优选的正极集电体是以铝或者铝合金为主要成分的金属的箔。正极集电体的厚度例如为10μm~30μm。
正极活性物质层优选包括正极活性物质、导电剂以及粘结剂。正极板11通过将包括正极活性物质、导电剂、粘结剂以及N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等溶剂的正极合剂浆料涂敷于正极集电体的两面后,进行干燥以及压延而制作。
作为正极活性物质,能够例示含有Co、Mn、Ni等过渡金属元素的含锂过渡金属氧化物。含锂过渡金属氧化物没有特别限定,优选为通式Li1+xMO2(式中,-0.2<x≤0.2,M包括Ni、Co、Mn、Al中的至少1种)表示的复合氧化物。
作为上述导电剂的例子,可举出碳黑(CB)、乙炔黑(AB)、科琴黑、石墨等碳材料等。作为上述粘结剂的例子,可举出聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)等氟系树脂、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亚胺(PI)、丙烯酸系树脂、聚烯烃系树脂等。此外,也可以并用这些树脂和羧甲基纤维素(CMC)或者其盐、聚环氧乙烷(PEO)等。它们可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
在正极板11设置有构成正极集电体30的金属的表面露出的素底部(未图示)。素底部是连接正极引线19的部分,是正极集电体30的表面未被正极活性物质层覆盖的部分。素底部形成为比正极引线19宽。优选地,素底部设置于正极板11的两面,以使在正极板11的厚度方向上重叠。正极引线19例如通过超声波焊接而与素底部接合。
负极板12具有带状的负极集电体35和形成于负极集电体35上的负极活性物质层。在本实施方式中,在负极集电体35的两面形成有负极活性物质层,如图3所示,在负极集电体35的两面形成有负极活性物质层的两面活性物质区域12b的卷绕结束侧,紧接着仅在负极集电体35的内侧面形成有负极活性物质层的单面活性物质区域12a。负极板12的将素底区域12c与单面活性物质区域12a合在一起的部分具有1周的量以上的长度。负极集电体35例如使用铜等金属的箔、将该金属配置于表层的膜等。负极集电体35的厚度例如为5μm~30μm。
负极活性物质层优选包括负极活性物质以及粘结剂。负极板12例如通过将包括负极活性物质、粘结剂以及水等的负极合剂浆料涂敷于负极集电体35的两面后,进行干燥以及压延而制作。
作为负极活性物质,只要是能够可逆地包藏、释放出锂离子的物质就没有特别限定,例如能够使用天然石墨、人造石墨等碳材料、Si、Sn等与锂合金化的金属、或者包括这些的合金、复合氧化物等。负极活性物质层中所包括的粘结剂例如使用与正极板11的情况相同的树脂。在水系溶媒中调制负极合剂浆料的情况下,能够使用苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、CMC或者其盐、聚丙烯酸或其盐、聚乙烯醇等。它们可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
如图3所示,负极板12的卷绕结束端部比隔板13的卷绕结束端部更向卷绕方向γ延伸。而且,在电极组14的最外周的整个面上,负极集电体35露出。该负极集电体35露出的电极组14的最外周面与壳体主体15的筒部的内侧面接触而与该筒部电连接。
隔板13使用具有离子透过性以及绝缘性的多孔性片。作为多孔性片的具体例,可举出微多孔薄膜、织物、无纺布等。作为隔板13的材质,优选聚乙烯、聚丙烯等烯烃树脂。隔板13的厚度例如为10μm~50μm。隔板13随着电池的高容量化、高输出化而具有薄膜化的倾向。隔板13具有例如130℃~180℃左右的熔点。
而且,如图2、图3所示,在作为电极组14的最外周面的负极板12的最外周面,在负极板12的最外周面的轴向两端部粘贴有2条胶带40、41,以使固定负极板12的卷绕结束端E。胶带40、41例如是PP胶带等绝缘材料制。PP胶带在多孔质性或者非多孔性的聚丙烯(PP)制的基材层的一个面上形成有粘合层。对于胶带40、41的基材层从强度、对电解液的耐性、加工性、成本等观点出发适当选择即可,不限于聚丙烯,也能够使用聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。此外,基材层也能够为层叠构造,例如,可以将在有机材料中分散有金属氧化物等的无机粒子的耐热层用于基材层的一部分。各胶带的粘合层包含在室温下具有粘接性的树脂,例如包含丙烯酸系树脂、橡胶系树脂。
如图2、图4所示,各胶带40、41将粘合区域42、43和非粘合区域44配置为条纹状。具体地说,各胶带40、41包括在卷绕方向两端部配置的2个矩形区域的粘合区域42、43和被2个粘合区域42、43夹着的矩形区域的非粘合区域44。在图4中,通过砂底部表示粘合区域42、43,通过素底部表示非粘合区域44。2个粘合区域42、43分别包括基材层和粘合层。非粘合区域44仅由基材层构成。
各胶带40、41使卷绕方向γ的中间部跨越负极板12的卷绕结束端E而粘贴于负极板12的卷绕结束端部和位于最外周面的回绕方向的部分。胶带也可以仅在电极组14的最外周面的轴向α的中间部粘贴1个位置,或者粘贴于在电极组14的最外周面的轴向α上分离的3个以上的位置。进而,在图3所示的例子中,各胶带40、41粘贴于电极组14的最外周面的大致1周的量。
根据上述的非水电解质二次电池10,能够抑制伴随充放电的胶带40、41的断裂。具体地说,本发明人对以往技术中产生的上述的课题进行了深入研究,结果发现,在电极组伴随着充放电而膨胀时,在电极组的卷绕结束端部,胶带局部地伸长,由此导致胶带断裂。
在实施方式中,胶带40、41中的被两个粘合区域42、43夹着的非粘合区域44被配置为跨越位于电极组14的最外周的负极板12的卷绕结束端E。由此,在电极组14伴随着充放电而膨胀时,胶带40、41从电极组14的最外周面受到的卷绕方向γ的拉伸应力在非粘合区域44整体上分散。因此,即使电极组14较大地膨胀而与卷绕结束端移动相伴的胶带40、41的伸长量变大,其伸长量也会分散于非粘合区域44整体,因此胶带40、41的每单位长度的伸长量较小,不易到达胶带40、41的断裂。
此外,各胶带40、41的非粘合区域44被配置为在卷绕方向上跨越负极板12中的位于电极组14的最外周的卷绕结束端E。此外,负极板12的负极集电体35在电极组14的最外周面露出,负极集电体35与壳体主体15的筒部的内侧面接触。由此,由于能够如上述那样增大胶带的伸长,由此能够增大二次电池的充放电时的膨胀量,因此能够增大最外周的负极板12的负极集电体35与电池壳体的壳体主体15的内侧面的接触面积。由此,在如本例那样将壳体主体15用作负极端子的情况下,能够增大集电面积,因此能够降低电池电阻。
此外,由于在电极组14的最外周的整个面露出负极集电体35,因此能够进一步增大负极集电体35与电池壳体的壳体主体15的内侧面的接触面积。由此,能够进一步降低电池电阻。
非粘合区域44的周向长度相对于电极组14的最外周面的周长(1周的量的长度)的比例过小时,胶带断裂抑制效果降低。从确保胶带断裂抑制效果的方面出发,非粘合区域44的周向长度相对于电极组14的最外周面的周长的比例优选为5%以上的范围,进一步优选为20%以上的范围。
关于电极组14的周向的胶带整体的长度,为了能够确保粘合区域与非粘合区域的任一个均足够的长度,优选设为电极组14的最外周面的大致周长(1周的量的长度)以上。胶带的周向长度虽然可以如后述的图11所示的另一例那样,比电极组14的最外周面的周长大,但如果胶带的非粘合区域与粘合区域重叠,则该重叠的部分的非粘合区域难以伸长,胶带断裂抑制效果降低。因此,胶带的粘合区域优选不与胶带的非粘合区域重叠。
关于电极组14的轴向α的胶带的宽度过小时胶带的固定力降低,因此优选相对于电极组14的轴向α长度为20%以上。如本例那样,在二次电池包括2条以上的胶带40、41的情况下,多个胶带的宽度的总和优选相对于电极组的轴向α长度为20%以上。此外,如本例那样,在电极组14的最外周配置有负极集电体35的结构中,若胶带的宽度过大,则电极组14的膨胀受到抑制,电极组14难以与电池壳体接触导通。由此,优选胶带的宽度的总和相对于电极组14的轴向α长度为40%以下。在该情况下,为了实现电极组14的固定功能和电极组14与电池壳体的接触的兼顾,优选在电极组14的轴向α的两端配置胶带。电极组14在轴向中间部比轴向两端部在充放电时容易膨胀,因此通过在电极组14的轴向α的两端配置胶带而增大膨胀量,从而容易将电极组14与电池壳体电连接。
<实验例>
本公开的发明人在下述的表1所示的条件下,制作实施例1以及比较例1、2的合计3种二次电池,在规定的条件下进行充放电,确认有无胶带的断裂的产生。
[表1]
非粘合区域比例 非粘合的位置 胶带断裂有无
实施例1 65% 负极板卷绕结束端
比较例1 65% 负极连续部
比较例2 0% -
实施例
[实施例1]
[正极板的制作]
作为正极活性物质,使用了由LiNi0.88Co0.09Al0.03O2表示的锂镍钴铝复合氧化物。然后,将100重量份的LiNi0.88Co0.09Al0.03O2、1重量份的乙炔黑、1重量份的聚偏氟乙烯(PVDF)(粘结剂)混合,进而适量添加N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP),调制正极合剂浆料。接下来,将糊状的该正极合剂浆料涂敷于包含铝箔的长条的正极集电体的两面,用干燥机使其干燥后,切取规定的电极尺寸,使用辊进行压延,制作在正极集电体的两面形成有正极活性物质层的正极板11。另外,LiNi0.88Co0.09Al0.03O2的结晶构造为层状岩盐构造(六方晶、空间群R3-m)。此外,在正极板的长度方向中央部形成未形成活性物质的素底部,通过超声波焊接将铝的正极引线固定于素底部。
[负极板的制作]
作为负极活性物质,使用将95重量份的石墨粉末和5重量份的硅氧化物混合而成的物质。然后,将100重量份的负极活性物质、1重量份的作为粘合剂的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、1重量份的作为增粘剂的羧甲基纤维素(CMC)混合。然后,将该混合后的物质分散于水中,调制负极合剂浆料。将该负极合剂浆料涂敷于包含铜箔的负极集电体的两面,利用干燥机使其干燥,用辊压机的辊进行压缩,使其成为规定厚度。然后,将形成有负极活性物质层的长条状的负极集电体切断为规定的电极尺寸后,安装镍制的负极引线。此时,在负极集电体的一个端部形成两面均未形成有活性物质的素底部,通过超声波焊接将负极引线固定于该素底部。在负极集电体的另一个端部,形成两面均未形成有活性物质的作为素底部的素底区域、和与该素底区域连续而形成仅在单面形成有活性物质的单面涂敷部即单面活性物质区域。由此,制作负极板12。
[电极组的制作]
将所制作的正极板11以及负极板12隔着隔板13卷绕成涡旋状,由此制作卷绕型的电极组。此时,负极板12的形成有负极引线的一侧的端部位于内周侧(卷绕开始侧),形成有单面活性物质区域的一侧的端部位于外周侧(卷绕结束侧),并且进行卷绕,以使单面活性物质区域的活性物质涂敷面成为内表面。隔板13使用在聚乙烯制的微多孔膜的单面形成有使聚酰胺与氧化铝的填料分散而成的耐热层的隔板。
[电极组的固定]
在厚度12μm的聚丙烯膜上,如图4所示地切出条纹状地涂敷有丙烯酸系粘合剂5μm的胶带40、41。然后,在如上所述制作的电极组的轴向两端部分别沿着卷绕方向粘贴上述的胶带,由此固定电极组。此时,如图2、图3所示,将胶带40、41粘贴于电极组,以使胶带40、41的中央部的非粘合区域44配置于在卷绕方向上跨越负极板12的卷绕结束端E的位置。
[非水电解液的调整]
在将碳酸亚乙酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)以体积比计为EC∶EMC∶DMC=3∶3∶4混合的混合溶媒中,添加LiPF6使其成为1摩尔/L,调制非水电解液。
[二次电池的制作]
将上述电极组收纳于外径为21mm且高度为70mm的有底圆筒形状的壳体主体15,在该电极组的上和下分别配置绝缘板17、18,向壳体主体15的内部注入非水电解液。然后,利用垫片27以及封口体16,将壳体主体15的开口端部封口,制作21700型的圆筒型的非水电解质二次电池。
此外,在实施例1中,如表1的非粘合区域比例的栏所示,将非粘合区域44的周向长度相对于电极组14的最外周面的周长(1周的量的长度)的比例设为65%。
[比较例1]
图5是在比较例的第1例中从外周侧观察电极组14的图。图6是在比较例的第1例中,将电极组14的外周侧部分在与轴向垂直的平面切断的情况下的剖视图。比较例1如表1、图5、图6所示,将胶带40、41的非粘合区域44的位置设为从电极组14的最外周面的负极板12的卷绕结束端E向卷绕方向γ离开的部分即“负极板连续部”。胶带40、41的一端的粘合区域43被配置为在卷绕方向γ上跨越上述的卷绕结束端E。在比较例1中,除此以外的结构与实施例1相同。
[比较例2]
图7是在比较例的第2例中,以展开状态表示胶带50的图。比较例2如表1、图7所示,将胶带50的周向上的整个区域作为图7中用砂底部表示的粘合区域,将该胶带50粘贴于电极组14的最外周面。在比较例2中,除此以外的结构与实施例1相同。
[试验方法]
使用上述实施例1以及比较例1、2的非水电解质二次电池,以940mA的电流进行恒定电流充电直至电池电压达到4.2V,然后,以4.2V的电池电压进行恒定电压充电直至电流值达到240mA,由此进行初始充电。进而,其后,以940mA的电流进行恒定电流放电直至电池电压达到2.5V,进行初始放电。在进行了这样的初始充放电后,将电池解体,观察胶带,由此确认胶带有无断裂。在上述表1的胶带断裂有无一栏中,示出了胶带的断裂的有无的结果。
[试验结果]
如表1所示,在实施例1中,不产生胶带的断裂。另一方面,在比较例2中,胶带在位于负极板12的卷绕结束端部的部分断裂。此外,在比较例1中,即使胶带以与实施例1相同的比例具有非粘合区域,胶带仍然断裂。根据这样的试验结果可以确认,如实施例1那样,通过在负极板12的卷绕结束端部配置非粘合区域44,能够抑制胶带的断裂。
图8是以展开状态表示构成实施方式的另一例的非水电解质二次电池的胶带40a、41a的图。在本例的情况下,与图4所示的结构的情况不同,各胶带40a、41a在位于2个粘合区域42a、43a的外侧的胶带的两端配置有2个非粘合区域44a、44b。这样,作为非粘合区域44、44a、44b的一部的非粘合区域44a、44b也可以构成为位于与粘合区域42a、43a相比更靠胶带40a、41a的端侧。在本例中,其他结构以及作用与图1~图4的结构相同。
图9是在实施方式的另一例中与电极组14a的外周侧部分的轴向垂直的剖视图。在本例的情况下,与图3所示的结构的情况不同,2片隔板13a的最外周部从位于电极组14a的最外周的负极板12的卷绕结束端E1向卷绕方向伸出。各胶带40、41的非粘合区域44被配置为在卷绕方向上跨越负极板12的卷绕结束端E1和2张隔板13a的卷绕结束端E2、E3。在本例中,其他的结构以及作用与图1~图4的结构相同。
图10是在实施方式的另一例中与电极组14b的外周侧部分的轴向垂直的剖视图。在本例的情况下,与图3所示的结构的情况不同,最外周的隔板13b的卷绕结束侧部分与最外周的负极板12的卷绕结束端E4相比进一步向卷绕方向延伸1周的量以上,由此遍及电极组14b的最外周的整个面配置有隔板13b。由此,与图1~图4的结构不同,在电极组14b的膨胀时,虽然未得到使负极板12与壳体主体的内侧面接触导通的效果,但由于能够增大胶带的伸长,因此能够抑制充放电被限制。
进而,各胶带40、41在位于电极组14b的最外周面的隔板13b,粘贴于隔板13b的最外周面,以使固定最外周的隔板13b的卷绕结束端E5。各胶带40、41的非粘合区域44被配置为在卷绕方向上跨越位于电极组14b的最外周的隔板13b的卷绕结束端E5。在本例中,其他结构以及作用与图1~图4的结构相同。
另外,虽然省略图示,但也可以遍及电极组的最外周面的整个面地配置有正极板,在正极板的最外周面粘贴胶带,以使固定最外周的正极板的卷绕结束端。此时,各胶带的非粘合区域被配置为在卷绕方向上跨越位于电极组的最外周的正极板的卷绕结束端。
图11是在实施方式的另一例中与电极组14的外周侧部分的轴向垂直的剖视图。在本例的情况下,与图3所示的结构的情况相比,各胶带40b、41b的周向一端侧的粘合区域43a的长度变大,各胶带40b、41b的长度变得比电极组14的最外周面的1周的量的长度大。各胶带40b、41b的周向一端侧的粘合区域43a覆盖该胶带40b、41b的周向另一端侧部分的外侧,粘贴于该部分和最外周的负极板12的外侧面。各胶带40b、41b的非粘合区域44被配置为在卷绕方向上跨越位于电极组14的最外周的负极板12的卷绕结束端E。在本例中,其他结构以及作用与图1~图4的结构相同。
此外,上述的实施方式以及实施例的效果并不取决于正极板材料、负极板材料、隔板材料中的任一种,只要是具有在卷绕结束端粘贴胶带的卷绕型的电极组的结构,则认为能够同样地期待效果。
附图标记说明
10 非水电解质二次电池、
11 正极板、
12 负极板、
12a 单面活性物质区域、
12b 两面活性物质区域、
12c 素底区域、
13、13a 隔板、
14、14a 电极组、
15 壳体主体、
16 封口体、
17、18 绝缘板、
19 正极引线、
21 伸出部、
22 过滤器、
23 下阀体、
24 绝缘构件、
25 上阀体、
26 帽件、
27 垫片、
28 空间、
29 卷中心轴、
35 负极集电体、
40、40a、40b、41、41a、41b 胶带、
42、42a、43、43a 粘合区域、
44 非粘合区域、
50 胶带。

Claims (3)

1.一种非水电解质二次电池,具备:
壳体主体,具有开口部,为有底筒状;
电极组,收纳于所述壳体主体,隔着隔板卷绕有正极板以及负极板;以及
胶带,粘贴于所述电极组的最外周面,以使在所述电极组的最外周面固定所述电极组的卷绕结束端,
所述胶带具有:包含基材层和粘合层的2个粘合区域;和被所述2个粘合区域夹着且仅包含基材层的非粘合区域,
所述非粘合区域被配置为在卷绕方向上跨越位于所述电极组的最外周的卷绕结束端。
2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池,其中,
所述非粘合区域被配置为在卷绕方向上跨越所述负极板中的位于所述电极组的最外周的卷绕结束端,
在所述电极组的最外周面,所述负极板的集电体露出,所述集电体与所述壳体主体接触。
3.根据权利要求2所述的非水电解质二次电池,其中,
在所述电极组的最外周的整个面,所述负极板的所述集电体露出。
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