CN1148827C - 非水电解质电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供这样一种非水电解质电池，在电池筒内包含由只在集电体箔的一面有正极活性物质的正极板、只在集电体箔的一面有负极活性物质的负极板和隔膜构成的单位电池层，正极板的有正极活性物质的面和负极板的有负极活性物质的面提供隔膜相对，正极板的没有正极活性物质的面和负极板的没有活性物质的面提供绝缘膜相对。如果采用本发明，则即使因来自外部的异常加热和在电池的积层方向的挤压破坏，或由钉子刺破等使正极活性物质和负极活性物质发生短路，由于也可以抑制在内部的急速温升，因而可以确保电池的安全性。

Description

非水电解质电池
技术领域
本发明涉及非水电解质电池。特别涉及具有用于确保安全性的特定构造的非水电解质电池。
背景技术
使用非水系电解液的锂离子蓄电池，由于其高电压、高输出、重量轻，而被作为便携式电子机器的电源采用。这样的锂离子蓄电池，一般，在作为负极的圆筒形的不锈钢电池筒内，包含有使具有细微孔径的多孔质树脂膜作为隔离材料介于正极板和负极板之间卷绕成螺旋形的电极板积层体。作为正极板，使用涂覆了包含锂复合氧化物(LiCoO2等)的材料作为正极活性物质的铝箔集电体，作为负极板，使用涂覆了包含碳的材料作为负极活性物质的铜箔集电体。
目前流通的锂离子蓄电池的电极板积层体其构成是，使在铝箔两面上有活性物质覆膜的一张正极板、在铜箔的两面上有活性物质覆膜的一张负极板、两张隔膜，按照隔膜、正极板、隔离材料的顺序重叠，并且使负极在外侧以螺旋型卷绕形成，或者按照隔膜、在铝箔的一面是有活性物质的两张正极板(配置成铝箔之间合并，使活性物质覆膜一侧朝外)、隔膜的顺序，并且使负极板在外侧，以螺旋形卷绕形成。
在这样的锂离子蓄电池中，在因电路的异常和错误的使用方法等，电池的正极和负极短路，电池内部的温度上升的情况下，为了确保安全性，以往，配备了安全阀、温度保险丝、PTC元件等，但是，为了防备各种使用环境和以外事故，需要进一步的安全方案。
例如，在充电状态中，当钉子等锐利的导电体刺入电池筒、从外部被异常加热、在电极板积层体的积层方向上压坏电池等时，不断地在内部引起急速的温度上升。
在上述那样的情况下，很明显是因在电池内部正极和负极的短路引起的，但是，为什么引起急速的温度升高确不清楚。本发明者发现是由以下的原因引起如此现象，从而完成了本发明。
如果作为导电体的钉子等刺入电池，则该钉子的尖端由于在贯通作为负极的电池筒成为负极的状态下与内部的正极板接触，因此通过该钉子产生短路。另外，当电池从外部被异常加热时，由于作为有机材料的隔膜首先熔化，因此由该隔膜绝缘的正极板和负极板接触产生短路。进而，当电池在电极板积层体的积层方向被压坏时，在电池板积层体的内周侧产生大的应力，隔膜破断，正极板和负极板接触产生短路。
在如此短路时，由于在构成电极板积层体的部件中锂复合氧化物(正极活性物质)的电阻值比较高，所以当短路电流通过时，锂复合氧化物的温度容易上升。而后，由于此温度产生的热容易使电池内部的有机溶剂产生分解反应。另外，如果这样的短路产生于充电状态的电池，则在充电状态中的锂复合氧化物由于锂作为离子处于某种程度脱离的不稳定状态，所以容易因温度上升分解发生活性氧。这种活性氧容易使包覆锂复合氧化物的铝箔和有机溶剂发生反应。
发明内容
本发明的目的是提供一种非水电解质电池，其即使在外部被异常加热的情况下、被钉子等锐利的导体刺入电池筒的情况下和电池在电池板积层体的积层方向上被压坏的情况下，也很难产生正极活性物质和负极的短路，或即使产生短路的情况下，也可以抑制随之引起的正极活性物质的温度上升，可以确保安全性。
本发明提供一种非水电解质电池，其在电池筒内包含由只在集电体箔的一面上有正极活性物质的正极板、只在集电体箔的一面上有负极活性物质的负极板以及隔膜构成的单位电池层，上述正极集电体箔存在于整个正极板，上述负极集电体箔存在于整个负极板，正极板的有正极活性物质的面和负极板的有负极活性物质的面隔着隔膜相对，正极板的没有正极活性物质的面和负极板的没有活性物质的面隔着绝缘膜相对。
作为具有上述结构的具体例子有以下3种：卷绕型，其包含单位电池层经绝缘膜卷绕积层的电极板积层体；简单积层型，其包含多个单位电池层经绝缘膜积层的电极板积层体；折叠积层型，其包含经绝缘膜积层的多个单位电池层经多次折叠积层后的电极板积层体。
本发明的非水电解质电池的构造是，正极活性物质和负极活性物质夹着隔膜相对，没有活性物质的负极集电体箔面之间夹着绝缘膜相对。因而，来自外部的异常加热和电池积层方向的压坏，或因钉子刺入等发生正极活性物质和负极的短路时，没有活性物质的正极的集电体箔面之间必然也发生短路。因为集电体箔的电阻值，比正极活性物质的电阻值低，所以，即使在短路部分中，电流也是主要流过电阻值低的集电体箔，流过正极活性物质的电流减少。因此，可以在短路时抑制正极活性物质的异常温升。
电池筒也可以是既不是成为负极的物质，也不是成为正极的物质的如树脂那样的不导电的物质。当电池筒是如树脂那样的不导电的物质时，可以在电池筒上设置外部电极。当电池筒作为负极时，最好使没有活性物质的正极板的面与电池筒通过绝缘膜互相相对。这是因为在这种情况下，当发生钉子刺入事故时，钉子的尖端在贯通作为负极的电池筒成为负极的状态下，在内部与正极板接触短路，而当钉子等的尖端仅刺入少许时，由于其尖端在与正极活性物质接触前必然接触集电体箔，所以在正极活性物质上几乎没有电流流过。
正极板和负极板的集电体箔，可以在整个一面上包覆活性物质，也可以单面的部分上包覆活性物质，在整个单面上包覆活性物质由于容易制造所以是理想的方法。在另一面上，丝毫不包覆活性物质，需要在整个面上呈集电体面。
作为正极的集电体箔，有铝、钛、不锈钢等的金属箔，其中铝最理想。正极集电体箔的厚度一般是5～100μm，理想的厚度是8～50μm，最理想的是10～50μm。
作为负极集电体箔，有铜、镍以及不锈钢等的金属箔，铜、不锈钢理想。负极集电体箔的厚度一般是6～50μm，理想的是8～25μm。
正极、负极的集电体箔的形状可以是多孔金属网、穿孔金属的形状，也可以是使用作为金属均衡体的碳布、碳纸等。
正极、负极的活性物质的厚度理想的是30～300μm，最理想的是70～130μm。
作为正极活性物质可以使用Li、Na、Co等的碱金属或碱土金属、与Co、Ni、Mn、Fe等的复合氧化物，或者与上述碱金属或碱土金属和过渡性金属和非过渡性金属的复合氧化物。
作为负极活性物质，可以使用焦炭、石墨、非晶体碳等的碳粒子，其形状可以是破碎状、鳞片状、球状等某种形状。
非水的电解质不特别限定，例如可以将LIClO4、LiBF4、LiAsF6、CF3SO3Li等的电解质溶解于醚类、酮类、碳酸盐类的有机溶剂作为有机电解液使用。此外，也可以使用固体电解质。
作为隔膜，可以使用没有电传导功能但具有离子传导功能，有机溶剂耐性高，具有微细孔径的多孔制膜，例如可以列举由聚乙烯、聚丙烯等的聚烯类的树脂构成的多微孔膜，或织成聚烯类的多孔制纤维或其无纺布等。
作为绝缘膜也可以使用没有电传导性但具有离子传导功能的与上述隔膜同样的膜。但是，没有离子传导功能的绝缘膜与有离子传导功能的绝缘膜相比，因为不仅价格便宜，强度高，而且即使做成很薄的薄膜，也可以保持需要的强度，所以最好是没有离子传导性、电子传导功能，有机溶剂的耐性高的膜，例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯·丙烯共聚物等的聚烯类的合成树脂膜。
如果绝缘膜的厚度比隔膜的厚度薄，则与绝缘膜和隔膜厚度相同的情况相比，可以使在同样大小的电池筒中可以积层的单位电池层的总长度增加。因而，希望绝缘膜的厚度比隔膜的厚度薄。
另外，希望绝缘膜的熔点比上述隔膜的熔点低。这是因为当电池被从外部异常加热时，由于绝缘膜一方比隔膜先熔化，所以隔着绝缘膜相对的正极、负极的集电极箔之间的短路，比隔着隔膜相对的正极、负极的活性物质之间的短路先引起。
作为绝缘膜，希望其熔点比隔膜的熔点低5～150℃左右。如果该熔点的差比5℃小，则由于通常存在于电池筒内的温度分布，隔膜一方有可能先熔化，如果比150℃大，则有可能在通常使用状态下的电池内温度(-20～100℃)范围内熔化。
卷绕型的非水电解质电池通过使单位电池层和绝缘膜重合起来、由卷绕机卷绕成螺旋型等的方法制成，简单积层型的非水电解质电池由使单位电池层和绝缘膜夹着平行重合的方法制成，折叠积层型的非水电解质电池由使单位电池层和绝缘膜重合的叠层在规定宽度上折叠并平行地配置的方法等制成。
没有活性物质的正极板的面在电池筒上通过绝缘膜相对的结构，在卷绕型中的制造方法是，使单位电池层的正极板一侧朝外地卷绕，至少通过在其外周上卷绕绝缘膜制造。在简单积层型中的制造方法例如是，使多个单位电池层的正极板一侧和负极板一侧相对，在其间夹着绝缘膜积层，配置该积层使得在积层方向的中心该负极板一侧重合，至少在各单位电池层的两端面和电池筒之间配置绝缘膜，如果需要，也可以在电极板积层体的最上面和电池筒之间、最下面和电池筒之间配置绝缘膜。在折叠积层型中的制造方法是，在电池筒的内侧面中，使正极板配置在与折叠单位面平行的内侧面上折叠单位电池层，至少在配置于上述内侧面上的正极板和该内侧面之间配置绝缘膜。
本发明的电池，在卷绕型的情况下，也可以在电极板积层体的卷绕中心具有中心轴。
中心轴最好是在外周面上有开口的筒体、在外周面上有在圆周方向上连续的凹部的棒材或螺旋弹簧。如果该电池在电池板积层体的积层方向(与轴交叉的方向)被压坏，则在电池板积层体的内周侧上产生大的应力，隔膜破坏，正极板和负极板接触产生短路，这时，中心轴也崩溃，筒体的开口部分的边缘开向外侧，或者在棒材的凹部或螺旋弹簧的线材间隙中，电极板积层体侵入其内周侧，电极板积层体从内周侧断裂。由此，由于促使短路在大范围上产生，所以与该正极活性物质的单位体积相当地流出的电流减少，可以抑制该正极活性物质的温升。
所谓筒体，就是中空的轴方向的两端开放的管状体，与轴方向垂直的断面外形不限定于圆。筒体的厚度不特意限定，但是设置成兼顾开口的面积，在通常时可以保持规定的强度，并且在积层方向上施加规定的破坏压力时同时破坏的厚度。
所谓开口部分，指的是从筒体的外周面到内周面贯通的贯通孔。开口部分也可以是从筒体的轴方向一端至另一端的开口，还可以是只至一端不至两端的开口。最好开口部分沿着筒体轴方向平行延伸，并且至少有2个。特别是在沿着筒体的轴方向平行延伸的开口有3个以上时，无论挤压破坏方向在哪个方向上，由于必然有某个开口部分的边缘向外侧张开，因此，可以确实得到前面所述的作用。另外，当开口部分为2个时，通过将开口配置在以筒体的轴为中心不相对的位置上，则无论挤压破坏方向在哪个积层方向上，都必然有某个开口的边缘向外侧张开，可以确实得到前面所述的作用。
开口部分最好在与筒体轴方向交叉的方向上延伸。开口部分可以与轴方向正交，也可以斜向交叉。作为开口的例子，在筒体是圆筒时，可以列举沿着其断面的圆弧形成的开口，以及在圆周面上螺旋地形成的开口等。这种情况下，由于不论挤压破坏方向是与轴交叉的哪个方向，开口部分的边缘都必然向外侧张开，因此可以确实得到上述作用。
另外，开口的边缘面上最好形成波浪形。所谓波浪形，意味着对于基准线有起伏的凹凸，其形状可以是矩形波、正弦波等某种波形。这种情况下，由于破坏后向外侧张开的开口的边缘呈波浪形突起，所以电极板积层体容易被破坏，同时断裂部分分散。
作为中心轴在圆周面上有在圆周方向上连续的凹部的棒材的例子，可以列举如螺旋轴那样在棒材的外周面上以螺旋形形成规定宽度的凹部的棒材，和不是螺旋形而是在棒材的长方向上形成多个沿着棒材断面圆形的周向沟的棒材等。
棒材可以是实心的，也可以是空心的。空心的比较理想，这是因为当内部压力上升时，电池筒内的气体可以从其中空部分向安全阀方向导出。此外，在棒材是中空情况下的上述凹部，限定其深度，使其从外周面向内周面一侧形成但不贯通内周面。
凹部的深度，由于凹部越深上述侵入程度越高，所以希望凹部深。
当中心轴是螺旋弹簧时，希望螺距比线材直径大，并且在无负荷时相邻的线材之间有间隙。螺旋弹簧相邻的线材之间的间隙最好是线材直径的2～3倍。
线材的断面形状无需特意限定，可以是圆形也可以是菱形等的多角形。如果在外周形成有锯齿形的凹部如线材断面是菱形的螺旋那样，则是理想的中心轴，这是因为即使是在无负荷时相邻的线材之间没有间隙的螺旋弹簧，也可以在上述挤压破坏时使电极板积层体的内周部分容易侵入其凹部的缘故。
中心轴的材质不特意限定，但最好是作为兼有耐腐蚀性和强度的金属的不锈钢。
附图说明
图1是本发明的第1实施例的电极板积层体是卷绕型的非水电解质电池的断面图。
图2是说明图1的电池对于挤压破坏的作用的横断面图。
图3是说明图1的电池对于导电体刺入的作用的横断面图。
图4是本发明第2实施例的电极板积层体是卷绕型的非水电解质电池的横断面图。
图5是本发明第3实施例的电极板积层体是卷绕型的非水电解质电池的横断面图。
图6是说明中心轴3a作用的图。
图7是第3中心轴3b的正面图。
图8是图7的A-A线断面。
图9是说明中心轴3b作用的图。
图10是第4中心轴3c的正面图。
图11是第5中心轴3D的正面图。
图12是说明第5中心轴3d的开口部分的图。
图13是第6中心轴3e的正面图。
图14是展示第7中心轴3f的斜视图。
图15是本发明的电极板积层体是简单积层型的非水电解质电池的横断面图。
图16是本发明的电极板积层体是折叠积层型的非水电解质电池的横断面图。
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的实施例。
图1是本发明的第1实施例的电极板积层体是卷绕型的非水电解质电池的横断面图。
该电池是将卷绕型的电池板积层体1收纳在圆筒形的电池筒2中的锂离子蓄电池。另外在电池板积层体1的卷绕中心插入有细圆筒形的中心轴3。该中心轴3在电池筒2内的内部压力上升时，具有使电池筒2内气体向安全阀方向导出的流路的作用，由不锈钢等形成。
电极板积层体1由以下部分构成：正极板，只在由铝制成的集电体箔11a的一个面上涂布包含LiCoO2的材料作为正极活性物质11b；负极板，只在由铜制成的集电体箔12a的一个面上涂布包含碳粒子的材料作为负极活性物质12b；隔膜13，其被配置在正极活性物质12a和负极活性物质12b之间由聚烯多微孔膜构成；绝缘膜14，其被配置在正极一侧集电体箔11a和负极一侧集电体箔12a之间由与上述隔膜13同样的膜构成。
该电极板积层体1通过以下步骤制成，即，按照正极侧集电体箔11a、正极活性物质11b、隔膜13、负极活性物质12b、负极侧集电体箔12a、绝缘膜14的顺序积层，将绝缘膜14置于内侧(即将正极侧集电体箔11a置于外侧)，由卷绕机卷绕成螺旋形，在最外周卷绕绝缘膜14。由此，电极板积层体1的层结构为从电池筒2一侧向内侧按顺序排列绝缘膜14，正极侧集电体箔11a，正极活性物质11b，隔膜13，负极活性物质12b，负极侧集电体箔12a，绝缘膜14，正极侧集电体箔11a…。
另外，在该电极板积层体1中，在由正极活性物质11b和负极活性物质12b相对配置的正极11以及负极12、在其间配置的隔膜13构成的单位电池层4内产生电池作用，在绝缘膜隔着的单位电池层4之间(即，正负集电体箔11a、12a之间)不产生电池作用。
因而，如图2所示，当电池在积层方向上被挤压破坏时，一般由于与中心轴3相邻的最内周的隔膜13以及绝缘膜14受到的应力最大，因而由此顺序向外周方向隔膜13以及绝缘膜14被破坏，例如在图2的B、C中，正极活性物质11b和负极活性物质12b发生短路，而与之几乎同时，在A、D中的正负集电体箔11a、12a之间也发生短路。因此，由于短路部分的电流几乎全部流入集电体箔11a、12a，安全地在内部放电，所以流入到由LiCoO2构成的正极活性物质11b中的电流减少，从而抑制了LiCoO2的温升。
因此，即使在充电状态下短路，由于可以抑制伴随LiCoO2温升产生的氧以及因该氧产生的铝(正极侧集电体箔)和有机溶剂(电解质溶剂)的反应，所以可以防止在电池内部产生大的能量，确保电池的安全性。
另外，如图3所示，当由锐利的钉子等构成的导电体5穿破电池筒2进入电池内部时，在贯通电池筒2时变为负极的导电体5的尖端，按照绝缘膜14，正极侧集电体箔11a，正极活性物质11b，隔膜13，负极活性物质12b，负极侧集电体箔12a，绝缘膜14…的顺序贯通并与之接触。这样，通过导电体5正极活性物质11b和负极活性物质12b短路，如上所述，几乎与此同时正负集电体11a、12a之间也发生短路，因此短路部分的电流几乎全部流入集电体11a、12a，被安全放电。因而，即使与上述同样的在充电状态下短路，也可以抑制在电池内部产生大的能量，确保电池的安全性。
再有，当钉子等导电体5从电池筒2刺入到中心轴3跟前时，该导电体5由于在与正极活性物质11B接触前必然与正极侧的集电体11a接触，所以即使在短路部分，电流的大部分也流向正极侧的集电体11a，而几乎不流向正极活性物质11b。因而，该电池在仅稍微刺入积层方向时具有优异的安全性。
进而，在第1实施例中，由于使用与隔膜13同样的膜作为配置在单位电池层4之间(即，在之间侧集电体箔11a和负极侧集电体箔12a之间)的绝缘膜14，所以在单位电池层4之间不产生电池作用，由此与确保电池安全性相反，不能避免电容量的下降。即，与以往的结构相比，在使上述结构的正负极板卷绕同样长度的情况下，容量变为一半，即使使活性物质对于正负极都只包覆在一面上，使正负极板加长卷绕时，也不能保持同样的容量。
于此相反，如图4所示，通过使用比隔膜13薄的膜作为绝缘膜14，就可以在同样大小的电池筒2内使可以积层的单位电池层4的长度加长，因此在可以确保如上所述的电池安全性的同时，还可以增大电容量。例如，在一般的电池中所使用的隔膜的厚度是25～35μm，但是，作为绝缘膜通过使用12μm的绝缘膜(例如聚丙烯树脂膜)代替35μm的隔膜，在电池筒2的直径为18mm，高为65mm的情况下，可以增加约8～10％的初期容量。
另外，在第1实施例中，由于电池筒2和正极板12通过绝缘膜14相对，所以如果绝缘膜有离子传导功能，则在正极板12和作为负极的电池筒2之间引起充放电，有可能在充电时，在电池筒中析出金属锂，在过放电时，电池筒材料溶出。因此，通过使用例如聚丙烯树脂膜等的没有离子传导功能的膜作为绝缘膜，就可以防止在充电时金属锂向电池筒析出，以及在过放电时电池筒材料2溶出。
进而，使绝缘膜14的材料比隔膜13的材料的熔点低，则在电池受到外部异常加热时，绝缘膜14比隔膜13先熔化，通过绝缘膜14相对的正负集电体箔11a、12a之间的短路，比通过隔膜13相对的正负活性物质11b、12b之间的短路先引起。由此，由于短路电流只流过集电体箔11a、12a而不流向正极活性物质11b，所以在上述实施例的结构中，当绝缘膜14的熔点比隔膜13的熔点低时，从外部异常加热电池情况下的安全性特别优异。
在第1实施例中的电极板积层体1是将由负极板12、隔膜13、以及正极板11组成的单位电池层4和绝缘膜14如上所述那样重合，由卷绕机卷绕成螺旋型等的卷绕型，但是在本发明的电极板积层体中，也可以如图15所示是使单位电池层4夹着绝缘膜14平行地重合的简单积层型，或者如图16所示是使单位电池层4和绝缘膜14重合后的结构在规定宽度上折叠并平行地配置的折叠积层型等的某种结构。
另外，在第1实施例中，说明了有关锂离子蓄电池，但是即使对于除此之外的非水电解质蓄电池或非水电解质一次电池，在活性物质的电阻值比较高的情况下，由上述同样的作用，也可以确保电池的安全性。
图5是代替图1的中心轴，插入具有在中空的圆筒形的周面上沿着轴方向平行延伸的规定宽度(当圆筒体的外径是4.0mm，厚度是0.4mm的情况下，例如是0.3mm)的开口部分31的第2中心轴3a的非水电解质电池的横断面图。当电池在积层方向上被挤压破坏时，如图6假象线所示，中心轴3a也被破坏，开口部分31的边缘向外侧张开，使电极板积层体1从内部破坏，因此，促进了在大范围上产生正负极的集电体箔11a、12a之间的短路。
图7是第3中心轴3b的正面图，图8是图7的A-A线断面图。另外，图8是说明中心轴3b的作用的图。
该中心轴3b由SUS304等的不锈钢制成，从图7和图8可知，不仅具有与上述开口部分31一样的，在中空的圆筒体的周面上沿着轴方向平行的规定宽度(当圆筒体的外径是4.0mm，厚度是0.4mm时，例如是0.3mm)的开口32，而且还具有以同样的宽度在轴方向上延伸但不达到圆筒体的端面的切口33a～33c、34a～34c。
切口33a～33c沿着与轴线方向平行的一直线，以规定的间隔串列配置，切口34a～34c沿着与轴线平行的另一直线，以规定的间隔串列配置。开口32和这些切口33a～33c、34a～34c以该圆周的3等分地配置在中心轴3b的断面圆上。
当具有该中心轴3B的图1的电池在积层方向上被挤压破坏时，中心轴3b也被破坏，开口32以及切口33a～33c、34a～34c的边缘向外侧张开，由于从内侧破坏电极板积层体1，所以促进了上述短路在大范围上产生。
特别是如图9假象线所示，当电池的挤压破坏方向与中心轴3b的开口部分之一(这里是开口32)一致时，开口边缘缩入内侧，电极板积层体1未被破坏，但由于此外的切口33a～33c、34a～34c的边缘向外侧张开，所以虽然在挤压破坏方向上未破断，但是电极板积层体1确实被破坏。另外，该中心轴3b与中心轴3a相比，在电极板积层体1的圆周方向上产生很多的短路。
图10是第4中心轴3c的正面图。从图中可知，该中心轴3c相当于中心轴3a的开口部分31的边缘除了在长方向两端部分外均形成三角波浪形。即，该中心轴3c的开口部分35由长方向两端部分的平行部分35a和中间部分的波浪形部分35b构成。另外，在该中心轴3c上，为了容易插入电极板积层体的卷绕中心，在长方向两端部分形成有向两端部分直径减小的锥度部分36。
因而，当随着在电极板积层体的积层方向上的挤压破坏，该中心轴3c破坏时，向外侧张开的波浪形部分35b的边缘变为锯齿形突起，电极板积层体比第1实施例更容易破坏，同时破坏部分容易分散。
图11是第5中心轴3d的正面图。从该图可知，该中心轴3d在圆筒体的圆周面上，沿着与该轴方向L0倾斜交叉的L1方向(实际为螺旋方向)延伸，从长方向的一端至另一端形成螺旋形的开口37，由与该L1方向平行的长方向两端部分的平行部分37a、37b和在中间部分的开口边缘上形成三角波浪的波浪部分37c构成。另外，如图12所示，该开口部分37的螺旋是从长方向一端37A到另一端37B之间旋转90°构成。再有，在该中心轴3c上，为了容易插入电极板积层体的卷绕中心，也在长方向两端部分形成有向两端部分直径减小的锥度部分36。
因而，当伴随在电极板积层体的积层方向的挤压破坏该中心轴3d破坏时，无论挤压破坏方向是在轴交叉的哪个方向，开口部分都必然向外侧张开，因此，电极板被确实地破坏。加之，向外侧张开的波形部分37c的边缘呈锯齿形突起，所以电极板积层体更容易被破坏，同时破坏部分容易分散。另外，与在圆周方向设置多个沿着轴方向的开口的情况相比，由于在可以使圆周面的开口面积减小的同时，可以与轴交叉的任何方向的挤压破坏对应，所以即使减小厚度，也容易确保通常情况下的中心轴的强度。
图13是第6中心轴3e的正面图。该中心轴3e是直径约4mm，螺距0.7mm实心的螺旋轴，在周面上具有螺旋形的凹部31。该凹部31的深度((「螺旋外径」-「螺旋内径」)/2)约是0.5mm。
当电池在积层方向挤压破坏时，电极板积层体1的内周部分侵入中心轴3d的凹部，破坏范围宽。
图14是展示第7中心轴3f的斜视图。中心轴3f如图13所示，是由断面为圆形的线材构成的不锈钢制的螺旋弹簧，线材的直径是0.6mm，螺距是1.6mm。因此，在无负荷时在相邻的线材之间有1.0mm的间隙。
因而，当该电池在积层方向上被挤压破坏时，电极板积层体1的内周部分挤压在螺旋弹簧3f上，螺旋弹簧3f由于边使该部分侵入相邻的线材间的间隙的状态下破坏，边沿着轴线方向在电极板积层体1内倾斜(螺旋弹簧3f的中心轴偏离卷绕中心)，所以使电极板积层体1从内侧大范围破坏。
如上所述，如果采用本发明的非水电解质电池，则在充电状态下，即使由来自外部的异常加热和积层方向上的挤压破坏，或由钉子刺破等使正极活性物质和负极活性物质发生短路，由于也可以抑制内部的急速温升，因而可以确保电池的安全性。

Claims (7)

1.一种非水电解质电池，该电池在电池筒内包含由只在正极集电体箔的一面上有正极活性物质的正极板、只在负极集电体箔的一面上有负极活性物质的负极板和隔膜构成的单位电池层，上述正极集电体箔存在于整个正极板，上述负极集电体箔存在于整个负极板，正极板的有正极活性物质的面和负极板上有负极活性物质的面隔着隔膜相对，正极板的没有正极活性物质的面和负极板的有活性物质的面隔着绝缘膜相对。
2.如权利要求1的非水电解质电池，其中，所述正极板通过所述绝缘膜与作为负极的电池筒相对。
3.如权利要求1或2的非水电解质电池，其中，所述绝缘膜没有电子传导功能和离子传导功能。
4.如权利要求1或2的非水电解质电池，其中，所述绝缘膜的厚度比隔膜的厚度薄。
5.如权利要求1或2的非水电解质电池，其中，所述绝缘膜的熔点比隔膜的熔点低。
6.如权利要求1的非水电解质电池，其中，所述正极板在集电体箔的整个一个面上包含正极活性物质，负极板在集电体的整个一个面上包含负极活性物质。
7.如权利要求6的非水电解质电池，其中，各单位电池层之间夹着绝缘膜卷绕积层。
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