DE102020211832A1 - Sekundärbatterie mit nichtwässrigem elektrolyt - Google Patents

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Abstract

Ein Elektrodenkörper (20) einer hierin beschriebenen Sekundärbatterie umfasst: einen Kernabschnitt (22), in dem Elektrodenmischschichten (54, 64) einer Mehrzahl von Elektrodenlagen (50, 60) laminiert sind; Anschlussverbindungsabschnitte (24), an denen jeweilige freiliegende Stromkollektorfolienabschnitte (52a) laminiert sind, und ein der Mischschicht nicht gegenüberliegender Abschnitt (27), an dem die Elektrodenmischschichten (54, 64) dem freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitt (52a) gegenüberliegen, wobei der der Mischschicht nicht gegenüberliegende Abschnitt (27) an einer Grenze zwischen dem Anschlussverbindungsabschnitt und dem Kernabschnitt (22) ausgebildet ist. In der hier beschriebenen Sekundärbatterie ist ein Kurzschlussförderabschnitt (72) mit einer vorbestimmten Tiefe (d) in einem Separator (70), der zwischen den Elektrodenlagen (50, 60) in dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt (27) vorgesehen ist, ausgebildet. Hierdurch wird ein interner Kurzschluss zwischen der Elektrodenmischschicht (54, 64) und dem freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitt (52a) verursacht, so dass das Laden gestoppt werden kann, bevor eine Batterietemperatur durch das Auftreten eines internen Kurzschlusses zwischen den Elektrodenmischschichten (54, 64) rasch in einen Hochtemperaturbereich ansteigt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • In den letzten Jahren wurde Sekundärbatterien mit nichtwässrigem Elektrolyt, wie z. B. eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie, in geeigneter Weise für tragbare Stromversorgungen für PCs, tragbare Endgeräte und dergleichen sowie für Fahrzeugantriebsstromversorgungen für Elektrofahrzeuge (EV), Hybridfahrzeuge (HV), Plug-In-Hybridfahrzeuge (PHV) und dergleichen verwendet.
  • Wenn zum Zeitpunkt des Ladens ein großer Strom durch die Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt fließt und ein Überladungszustand verursacht wird, kann in einigen Fällen die Batterietemperatur in einen Hochtemperaturbereich von 200°C oder mehr ansteigen. Als eine Technologie, die eine hohe Sicherheit durch Verhindern eines solcher Temperaturanstiegs in den Hochtemperaturbereich beim Überladen gewährleistet, wurde eine Technologie entwickelt, die eine Abschaltfunktion für einen Separator vorsieht, der zwischen einer Positivelektrode und einer Negativelektrode vorgesehen ist. Genauer gesagt sind im Separator der Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt Mikroporen ausgebildet, durch die Ladungsträger (z. B. Lithium-Ionen) geleitet werden. Der Separator mit der Abschaltfunktion ist so konfiguriert, dass er die Mikroporen schließt, indem er in einem frühen Stadium des Überladens aufgrund eines Temperaturanstiegs schmilzt, so dass der Ladevorgang gestoppt werden kann, bevor ein Temperaturanstieg in den Hochtemperaturbereich einsetzt. Ein Beispiel für einen Separator mit einer solchen Abschaltfunktion ist in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2006-331922 ( JP 2006 - 331 922 A ) beschrieben.
  • KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
  • Aufgrund von steigender Sicherheitsanforderung wird unterdessen im Bereich der Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt in den letzten Jahren eine Entwicklung einer Technologie nachgefragt, die einen Temperaturanstieg in einen Hochtemperaturbereich im Falle von Überladen sicherer verhindern kann. Zum Beispiel kann der Separator in einem Fall schnell schmelzen, in dem in einem frühen Überladungsstadium ein zu großer Strom zugeführt wird und die Temperatur stark ansteigt. In diesem Fall kann ein interner Kurzschluss durch einen Kontakt zwischen der Positivelektrode und der Negativelektrode auftreten, bevor der Ladevorgang durch Sperren von Ladungsträgern gestoppt wurde (also bevor die Abschaltfunktion wirkt), so dass die Batterietemperatur rasch in den Hochtemperaturbereich ansteigen kann.
  • Die vorliegende Erfindung sieht eine Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt vor, die einen raschen Anstieg der Batterietemperatur in einen Hochtemperaturbereich verhindern kann, wenn beim Laden ein zu großer Strom zugeführt wird.
  • Um die vorstehend genannten Aufgabe zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung eine Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt (im Folgenden auch nur „Sekundärbatterie“ genannt) mit folgender Konfiguration vor.
  • Die hier beschriebene Sekundärbatterie umfasst: einen Elektrodenkörper, in dem eine Mehrzahl von Elektrodenfolien bzw. -lagen über einen Separator laminiert ist; und ein Paar von Elektrodenanschlüssen, die elektrisch mit dem Elektrodenkörper verbunden sind. Jede der Elektrodenlagen ist eine folien- bzw. lagenförmige Elektrode, bei der eine Elektrodenmischschicht auf einer Oberfläche einer Stromkollektorfolie ausgebildet ist, wobei jede der Elektrodenlagen einen freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitt umfasst, an dem die Stromkollektorfolie freiliegt, wobei der freiliegende Stromkollektorfolienabschnitt in einem entsprechenden Seitenrandabschnitt in Breitenrichtung jeder der Elektrodenlagen ausgebildet ist. Der Elektrodenkörper umfasst: einen Kernabschnitt, in dem die Elektrodenmischschichten der Elektrodenlagen in einem Mittelteil des Elektrodenkörpers in Breitenrichtung laminiert sind; Anschlussverbindungsabschnitte, mit denen die Elektrodenanschlüsse jeweils verbunden und die an beiden Seitenrandabschnitten des Elektrodenkörpers in Breitenrichtung dergestalt ausgebildet sind, dass jeweils freiliegende Stromkollektorfolienabschnitte laminiert sind; und einen der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt, der mit den Anschlussverbindungsabschnitten an wenigstens einer Grenze des Kernabschnitts ausgebildet ist, wobei der der Mischschicht nicht gegenüberliegende Abschnitt so konfiguriert ist, dass die Elektrodenmischschicht dem freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitt gegenüberliegt. Ein Kurzschlussförderabschnitt, der aus einem vertieften Abschnitt mit einer Tiefe von 30 % oder mehr der Dicke des Separators gebildet ist, ist in dem zwischen den Elektrodenlagen in dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt vorgesehenen Separator ausgebildet.
  • Bei der hier beschriebenen Sekundärbatterie ist der vertiefte Abschnitt (der Kurzschlussförderabschnitt) mit einer vorgegebenen Tiefe im Separator ausgebildet. Wenn der Separator mit einer solchen Struktur erhitzt wird, beginnt er, von einer Position aus zu schmelzen, an der der Kurzschlussförderabschnitt ausgebildet ist. Aus diesem Grund kann durch Anpassen einer Bildungsposition des Kurzschlussförderabschnitts eine Position eingestellt werden, an der bei einer Temperaturerhöhung aufgrund eines Zuführens eines zu großen Stroms ein interner Kurzschluss auftritt. In der hierin beschriebenen Sekundärbatterie ist der Kurzschlussförderabschnitt in dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt ausgebildet, an dem die Elektrodenmischschicht dem freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitt gegenüberliegt. Nach den Untersuchungen der Erfinder der vorliegenden Erfindung kommt es zu einem plötzlichen Temperaturanstieg in einen Hochtemperaturbereich, wenn ein interner Kurzschluss zwischen den Elektrodenmischschichten im Kernabschnitt des Elektrodenkörpers auftritt. Auch wenn ein interner Kurzschluss zwischen der Elektrodenmischschicht und dem freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitt (der Stromkollektorfolie) in dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt auftritt, wird der Ladevorgang ohne plötzlichen Temperaturanstieg gestoppt. Das bedeutet, dass bei der hier beschriebenen Sekundärbatterie die Bildungsposition des Kurzschlussförderabschnitts im Separator so angepasst ist, dass ein interner Kurzschluss zwischen der Elektrodenmischschicht und der Stromkollektorfolie auftritt, wenn die Temperatur aufgrund einer Zufuhr eines zu großen Stroms zunimmt. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass eine Batterietemperatur rasch in einen Hochtemperaturbereich ansteigt.
  • Der Kurzschlussförderabschnitt kann eine längliche Nut sein, die entlang eines Seitenrands des Kernabschnitts verläuft.
    Hierdurch wird Wärme, die im Kernabschnitt des Elektrodenkörpers zu dem Zeitpunkt erzeugt wird, zu dem in diesem eine große Temperaturerhöhung auftritt, effizient auf den Kurzschlussförderabschnitt übertragen. Damit ist es möglich, einen internen Kurzschluss in dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt in geeigneter Weise zu verursachen.
  • Fügeabschnitte, an denen die Anschlussverbindungsabschnitte jeweils mit den Elektrodenanschlüssen verbunden sind, können in entsprechenden Verbindungsteilen der Anschlussverbindungsabschnitte mit den Elektrodenanschlüssen ausgebildet sein. Die Gesamtfläche des Kurzschlussförderabschnitts kann 25% oder mehr einer Fläche eines von den Fügeabschnitten näher am Kurzschlussförderabschnitt liegenden Fügeabschnitts betragen.
  • Bei einer allgemeinen Sekundärbatterie kann in einigen Fällen der Fügeabschnitt zwischen Anschlussverbindungsabschnitt und Elektrodenanschluss zu dem Zeitpunkt, zu dem ein zu großer Strom zugeführt wird, plötzlich Wärme erzeugen. Bei diesem Aspekt ist die Fläche des Kurzschlussförderabschnitts unter Berücksichtigung von Wärmeentwicklung im Fügeabschnitt definiert. Dadurch wird es möglich, einen internen Kurzschluss in dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt zuverlässiger zu verursachen.
  • Der Kurzschlussförderabschnitt kann in einem Separator ausgebildet sein, der auf der äußersten Seite in Dickenrichtung des Elektrodenkörpers angeordnet ist.
  • Dies ermöglicht es, den Kurzschlussförderabschnitt einfach auszubilden, wodurch eine Abnahme der Produktionseffizienz, die durch ein Vorsehen eines Bildungsschritts des Kurzschlussförderabschnitts verursacht wird, eingeschränkt werden kann.
  • Der Kurzschlussförderabschnitt kann in einem Separator ausgebildet sein, der auf einer Innenseite in Dickenrichtung des Elektrodenkörpers angeordnet ist.
  • Im Inneren eines Elektrodenkörpers in einer allgemeinen Sekundärbatterie wird schnell bzw. einfach Wärme erzeugt, die sich jedoch nur schwer abführen lässt. Dementsprechend erhöht sich die Temperatur im Inneren des Elektrodenkörpers tendenziell einfach. Unter Berücksichtigung dieses Punktes ist der Kurzschlussförderabschnitt in dem im Inneren des Elektrodenkörpers angeordneten Separator ausgebildet. Damit ist es möglich, einen internen Kurzschluss in dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt in geeigneter Weise zu verursachen.
  • Figurenliste
  • Merkmale, Vorteile sowie die technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente kennzeichnen, und in denen
    • 1 eine perspektivische Ansicht ist, die schematisch eine Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
    • 2 eine Frontansicht ist, die schematisch den inneren Aufbau der Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 3 eine perspektivische Ansicht ist, die schematisch einen gewickelten Elektrodenkörper in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
    • 4 eine Ansicht ist, die schematisch einen Schnitt des gewickelten Elektrodenkörpers in Breitenrichtung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 5 eine Seitenansicht ist, die schematisch einen gewickelten Elektrodenkörper in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 6 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Konfiguration eines gestapelten Elektrodenkörpers in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt; und
    • 7 eine Ansicht ist, in der jedes Element, das den gestapelten Elektrodenkörper bildet, in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt ist.
  • DETAILLIERTE ERLÄUTERUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Folgenden wird anhand der Zeichnungen eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie als Beispiel einer Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In den folgenden Zeichnungen wird Elementen oder Teilen, die die gleiche Wirkung erzielen, das gleiche Bezugszeichen zugeordnet. Zu beachten ist, dass ein Maßverhältnis (Länge, Breite, Dicke und dergleichen) in jeder Zeichnung nicht zwangsläufig dem tatsächlichen Maßverhältnis entspricht. Ferner kann ein Sachverhalt, der in der vorliegenden Beschreibung nicht besonders erwähnt ist, aber für die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erforderlich ist (z. B. eine Elektrolytzusammensetzung, ein Herstellungsverfahren usw.), in Abhängigkeit der Ausgestaltung von Fachleuten auf der Grundlage des Stands der Technik auf dem betreffenden Gebiet ausgeführt werden. Zu beachten ist, dass eine hier beschriebene Struktur der Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt nicht auf eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie beschränkt und auf verschiedene Sekundärbatterien (z. B. eine Nickel-Metallhydrid-Batterie) anwendbar ist.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt nach der vorliegenden Ausführungsform darstellt. 2 ist eine Frontansicht, die schematisch einen inneren Aufbau der Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt nach der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch einen gewickelten Elektrodenkörper in der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Weiterhin ist 4 eine Ansicht, die schematisch einen Schnitt des gewickelten Elektrodenkörpers entlang der Breitenrichtung in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Weiterhin zeigt in jeder Zeichnung ein Bezugszeichen X „die Breitenrichtung (der Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt)“ an, ein Bezugszeichen Y „die Dickenrichtung (der Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt)“ und ein Bezugszeichen Z „die Höhenrichtung (der Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt)“. Zu beachten ist, dass diese Richtungen zum Zweck der Beschreibung definiert und nicht dazu gedacht sind, eine Richtung für die Bereitstellung der hier beschriebenen Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt zu begrenzen.
  • Gehäuse
  • Wie in 1 dargestellt ist, umfasst eine Sekundärbatterie 1 mit nichtwässrigem Elektrolyt nach der vorliegenden Ausführungsform ein flaches quadratisches bzw. rechteckiges Gehäuse 10. Das Gehäuse 10 umfasst einen rechteckigen Gehäusehauptkörper 12 mit einer (nicht abgebildeten) oberen Öffnung und einer Abdeckung 14, die die obere Öffnung verschließt. Vorzugsweise ist das Gehäuse 10 hauptsächlich aus einem metallischen Werkstoff mit geringem Gewicht und hoher Festigkeit hergestellt, wie z. B. eine Aluminiumlegierung und dergleichen. Wie in 2 dargestellt wird, ist im Gehäuse 10 ein Elektrodenkörper 20 untergebracht. Obwohl es hier nicht abgebildet wird, ist im Gehäuse 10 neben dem Elektrodenkörper 20 zudem auch ein nichtwässriger Elektrolyt (typischerweise eine nichtwässrige Elektrolytlösung) untergebracht. Als nichtwässriger Elektrolyt kann jeder nichtwässrige Elektrolyt, der in einer allgemeinen Lithium-Ionen-Sekundärbatterie verwendet wird, ohne besondere Einschränkung verwendet werden. Da der nichtwässrige Elektrolyt die vorliegende Erfindung nicht charakterisiert, wird er hier nicht beschrieben.
  • Des Weiteren umfasst die Sekundärbatterie 1 nach der vorliegenden Ausführungsform ein Paar Elektrodenanschlüsse, die elektrisch mit dem Elektrodenkörper 20 verbunden sind. Die Verbindung zwischen dem Elektrodenkörper 20 und den Elektrodenanschlüssen wird später noch genauer beschrieben. Indes wird in der vorliegenden Beschreibung ein Elektrodenanschluss, der mit einer Positivseite des Elektrodenkörpers 20 verbunden ist, als „Pluspol bzw. Positivanschluss 16“ bezeichnet, und ein Elektrodenanschluss, der mit einer Negativseite verbunden ist, als „Minuspol bzw. Negativanschluss 18“. Der Positivanschluss 16 und der Negativanschluss 18 sind an der Abdeckung 14 des Gehäuses 10 angebracht.
  • Elektrodenkörper
  • Wie in 3 dargestellt wird, ist der Elektrodenkörper 20 dadurch gebildet, dass eine Mehrzahl von Elektrodenlagen 50, 60 über Separatoren 70 laminiert sind. Der in der vorliegenden Ausführungsform verwendete Elektrodenkörper 20 ist ein flachgewickelter Elektrodenkörper. Der flachgewickelte Elektrodenkörper 20 wird dadurch ausgebildet, dass ein Laminatkörper, in dem über zwei Separatoren 70 ein Paar aus Positiv- und Negativelektrodenlagen 50, 60 laminiert werden, gebildet und ein Wickelkörper, der durch laminierendes Wickeln des Laminatkörpers erhalten wird, durch Pressen abgeflacht wird. Zu beachten ist, dass die Mittel zum Bilden des flachgewickelten Elektrodenkörpers nicht darauf beschränkt sind und z. B. Mittel eingesetzt werden können, um die Separatoren und die Elektrodenlagen in laminierter Weise um einen rechteckigen platten- bzw. lagenförmigen Kern zu wickeln.
  • Elektrode
  • Die Elektrodenlagen 50, 60 sind platten- bzw. lagenförmige Elektroden, in denen Elektrodenmischschichten 54, 64 auf jeweiligen Oberflächen von Stromkollektorfolien 52, 62 gebildet sind. Ferner sind an den entsprechenden Seitenrandabschnitten der Elektrodenlagen 50, 60 in Breitenrichtung X freiliegende Stromkollektorfolienabschnitte 52a, 62a ausgebildet. An den freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitten 52a, 62a sind keine Elektrodenmischschichten 54, 64 ausgebildet und liegen die Stromkollektorfolien 52, 62 frei. Zu beachten ist, dass in der vorliegenden Beschreibung die Elektrodenlage 50 auf der Positivseite als „Positivelektrodenlage 50“ und die Elektrodenlage 60 auf der Negativseite als „Negativelektrodenlage 60“ bezeichnet wird. Im Folgenden werden die Positivelektrodenlage 50 und die Negativelektrodenlage 60 genauer beschrieben.
  • Positivelektrodenlage
  • Die Positivelektrodenlage 50 umfasst eine Positivelektrodenstromkollektorfolie 52 und Positivelektrodenmischschichten 54, die auf beiden Oberflächen der Positivelektrodenstromkollektorfolie 52 ausgebildet sind. In einem ersten Seitenrandabschnitt in Breitenrichtung X der Positivelektrodenfolie 50 ist ein freiliegender Positivelektrodenabschnitt 52a ausgebildet, an dem keine Positivelektrodenmischschicht 54 ausgebildet ist und die Positivelektrodenstromkollektorfolie 52 freiliegt. Für die Postivelektrodenstromkollektorfolie 52 kann jedes Material, das für eine Postivelektrodenstromkollektorfolie in dieser Art von Sekundärbatterie verwendet wird, ohne besondere Einschränkung verwendet werden. Typischerweise ist die Postivelektrodenstromkollektorfolie 52 bevorzugt aus Metall hergestellt, das günstig ist und eine gute Leitfähigkeit aufweist, wie z. B. aus Aluminium, Nickel, Titan, Edelstahl, Legierungen aus diesen Metallen usw.
  • Die Positivelektrodenmischschicht 54 umfasst ein Positivelektrodenaktivmaterial. Beispiele für ein solches Positivelektrodenaktivmaterial sind ein Mischoxid mit einer Schichtstruktur aus z. B. LiCoO2, LiNiO2, LiNixCoyMn(1-x-y)O2 (hier 0 < x < 1, 0 < y < 1, 0 < x + y < 1), usw. Weitere Beispiele für das Positivelektrodenaktivmaterial umfassen ein Verbundoxid mit einer Spinellstruktur aus z. B. Li2NiMn3O8, LiMn2O4, Li1+xMn2-yMyO4 (M ist hier nicht gezeigt oder ein oder mehrere Metallelemente aus Al, Mg, Co, Fe, Ni und Zn, 0 ≤ x < 1, 0 < y ≤ 2), eine Kompositverbindung mit einer Olivinstruktur wie LiFePO4 usw. Zu beachten ist, dass das Positivelektrodenaktivmaterial die hier beschriebene Technologie nicht einschränkt und verschiedene Verbindungen, die üblicherweise in dieser Art von Sekundärbatterie Verwendung finden, verwendet werden können. Eine spezifische Beschreibung des Positivelektrodenaktivmaterials wird weggelassen.
  • Zu beachten ist, dass der Positivelektrodenmischschicht 54 neben dem Positivelektrodenaktivmaterial eine weitere bestimmt Komponente hinzugefügt sein kann. Beispiele für diese bestimmte Komponente umfassen z. B. ein leitfähiges Material, ein Bindemittel und Ähnliches. Als leitfähiges Material kann ein Kohlenstoffmaterial wie Acetylenruß (AB), Graphit oder Kohlenstoffnanoröhrchen entsprechend verwendet werden. Weiterhin kann als Bindemittel ein Bindemittel auf Fluorbasis wie Polyvinylidenfluorid (PVDF) oder Polytetrafluorethylen (PTFE), ein Bindemittel auf Kautschukbasis wie Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) oder Ähnliches verwendet werden.
  • Negativelektrodenlage
  • Die Negativelektrodenlage 60 umfasst eine Negativelektrodenstromkollektorfolie 62 und Negativelektrodenmischschichten 64, die auf beiden Oberflächen der Negativelektrodenstromkollektorfolie 62 ausgebildet sind. Ähnlich wie die Positivelektrodenfolie 50 ist auch die Negativelektrodenlage 60 mit einem freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitt versehen. Genauer gesagt ist an einem zweiten Seitenrandabschnitt in Breitenrichtung X der Negativelektrodenmischschicht 60 ein freiliegender Negativelektrodenabschnitt 62a ausgebildet, an dem keine Negativelektrodenmischschicht 64 ausgebildet ist und die Negativelektrodenstromkollektorfolie 62 freiliegt. Für die Negativelektrodenstromkollektorfolie 62 kann jedes Material, das für eine Negativelektrodenstromkollektorfolie in dieser Art von Sekundärbatterie verwendet wird, ohne besondere Einschränkung verwendet werden. Typischerweise kann die Negativelektrodenstromkollektorfolie 62 aus einem Metall hergestellt sein, das günstig ist und eine gute Leitfähigkeit aufweist, wie z. B. Kupfer oder eine hauptsächlich aus Kupfer hergestellte Legierung.
  • Wie in 3 dargestellt wird, ist ferner in der Sekundärbatterie nach der vorliegenden Ausführungsform die Negativelektrodenmischschicht 64 in einer Breite w2, die breiter als eine Breite w1 der Positivelektrodenmischschicht 54 ist, ausgebildet, um ein Abscheiden von Li-Metall auf der Negativseite durch Erhöhen der Kapazität der Negativelektrodenmischschicht 64 zu vermindern. Die Negativelektrodenmischschicht 64 umfasst ein Negativelektrodenaktivmaterial. Beispiele für ein solches Negativelektrodenaktivmaterial sind Kohlenstoffmaterialien wie Graphit, Mesokohlenstoff-Mikroperlen und Ruß (Acetylenschruß, Ketjenruß und dergleichen). Zu beachten ist, dass das Negativelektrodenaktivmaterial die hier beschriebene Technologie nicht einschränkt und verschiedene Verbindungen, die üblicherweise in dieser Art von Sekundärbatterie Verwendet finden, verwendet werden können. Eine spezifische Beschreibung des Negativelektrodenaktivmaterials wird weggelassen.
  • Des Weiteren kann der Negativelektrodenmischschicht 64 neben dem Negativelektrodenaktivmaterial eine andere bestimmte Komponente hinzugefügt sein. Zum Beispiel kann der Negativelektrodenmischschicht 64 ein Verdickungsmittel, ein Bindemittel oder Ähnliches hinzugefügt sein. Als Verdickungsmittel kann Carboxymethylcellulose (CMC) oder Ähnliches verwendet werden. Weiterhin kann ähnlich wie bei der Positivelektrodenmischschicht 54 als Bindemittel ein Bindemittel auf Fluorbasis wie PVDF oder PTFE, ein Bindemittel auf Kautschukbasis wie SBR o.ä., entsprechend eingesetzt werden.
  • Separator
  • Der Separator 70 ist ein isolierendes platten- bzw. lagenförmiges Element, das zwischen den Elektrodenlagen 50, 60 vorgesehen ist. Im Elektrodenkörper 20 in der vorliegenden Ausführungsform werden zwei Separatoren 70 in einer Breite w3, die breiter als die Breite w2 der Negativelektrodenmischschicht 64 ist, verwendet. Einer der Separatoren 70 ist auf einer hinteren Fläche der Positivelektrodenlage 50 und der andere Separator 70 auf hinteren Fläche der Negativelektrodenlage 60 angeordnet. Somit wird der gewickelte Elektrodenkörper 20, in dem die Positivelektrodenlage 50 und die Negativelektrodenlage 60 über die beiden Separatoren 70 in laminierter Weise gewickelt sind, gebildet, wenn ein Laminatkörper, in dem die bahnförmigen Elemente Separator 70, Negativelektrodenlage 60, Separator 70 und Positivelektrodenlage 50 in dieser Reihenfolge laminiert sind, aufgewickelt wird.
  • Weiterhin sind im Separator 70 eine Mehrzahl von Mikroporen ausgebildet, durch die Ladungsträger (z. B. Lithium-Ionen) geleitet werden. Dadurch ist es möglich, dass sich die Ladungsträger zwischen der Positivelektrodenlage 50 und der Negativelektrodenlage 60 bewegen, wobei ein Kurzschluss zwischen der Positivelektrodenlage 50 und der Negativelektrodenlage 60 verhindert wird. Für den Separator 70 kann jedes Material, das für eine allgemeine Sekundärbatterie verwendet wird, ohne besondere Einschränkung verwendet werden. Beispiele für das Material für den Separator 70 sind Harzmaterialien wie Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyester, Zellulose und Polyamid. Unter diesen schmilzt eine Harzfolie aus Polyolefinharz wie PE oder PP bei einer Temperatur von etwa 80 °C bis 140 °C (typischerweise 90 °C bis 120 °C, vorzugsweise 100 °C bis 110 °C, und z. B. 105 °C), so dass eine Abschaltfunktion zum Schließen der Mikroporen erzielt werden kann. Ferner ist das vorstehend beschriebene Polyolefinharz auch unter dem Gesichtspunkt, das Schmelzen des Separators 70 von einem (später beschriebenen) Kurzschlussförderabschnitt 72 aus entsprechend zu bewirken, vorzuziehen. Zu beachten ist, dass der Separator 70 eine Einschichtstruktur aufweisen kann, die aus einem einzigen Material besteht, oder eine Mehrschichtstruktur, bei der zwei oder mehr Arten von Harzfolien bzw. -lagen aus unterschiedlichen Materialien oder mit unterschiedlichen Eigenschaften (z. B. einer durchschnittlichen Dicke, einer Porosität oder ähnlichem) laminiert sind (z. B. eine Dreischichtstruktur, bei der eine PP-Schicht auf beiden Oberflächen einer PE-Schicht laminiert ist).
  • Der Kurzschlussförderabschnitt 72 ist in dem in der vorliegenden Ausführungsform verwendeten Separator 70 ausgebildet. Wie in 4 dargestellt wird, ist der Kurzschlussförderabschnitt 72 ein vertiefter Abschnitt mit einer Tiefe d, die 30% oder mehr einer Dicke t des Separators 70 entspricht. Wenn der Separator 70 mit einem solchen Kurzschlussförderabschnitt 72 erhitzt wird, beginnt er, von einer dünnen Position aus zu schmelzen, an der der Kurzschlussförderabschnitt 72 ausgebildet ist. Aus diesem Grund kann durch Anpassen einer Bildungsposition des Kurzschlussförderabschnitts 72 im Separator 70 eine Position eingestellt werden, an der bei einer Temperaturerhöhung durch einen zu hohen Ladestrom ein interner Kurzschluss zwischen der Positivelektrodenlage 50 und der Negativelektrodenlage 60 auftritt. Zu beachten ist, dass unter dem Gesichtspunkt, einen internen Kurzschluss an einer beabsichtigten Position zuverlässig zu verursachen, die Tiefe d des Kurzschlussförderabschnitts 72 vorzugsweise 35 % oder mehr der Dicke t des Separators 70, bevorzugter 40 % oder mehr, weiter bevorzugt 45 % oder mehr und besonders bevorzugt 50 % oder mehr entspricht. Unter dem Gesichtspunkt, einen beabsichtigten internen Kurzschluss zu verursachen, ist die Obergrenze der Tiefe d des Kurzschlussförderabschnitts 72 nicht besonders begrenzt und kann 90% oder weniger der Dicke t des Separators 70 betragen. Zu beachten ist, dass unter Berücksichtigung der Festigkeit des Separators 70 die Obergrenze der Tiefe d des Kurzschlussförderabschnitts 72 vorzugsweise 80 % oder weniger der Dicke t des Separators 70, mehr bevorzugt 75 % oder weniger, weiter bevorzugt 70 % oder weniger, und besonders bevorzugt 65 % oder weniger beträgt.
  • In der Sekundärbatterie nach der vorliegenden Ausführungsform ist der Kurzschlussförderabschnitt 72 in dem zwischen den Elektrodenlagen vorgesehenen Separator gebildet, und zwar in einem Bereich, der als der Mischschicht nicht gegenüberliegender Abschnitt bezeichnet wird, in dem eine Elektrodenmischschicht einem freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitt gegenüberliegt. Dementsprechend wird zu dem Zeitpunkt, an dem beim Laden ein zu großer Strom zugeführt wird und die Temperatur stark ansteigt, bewusst ein interner Kurzschluss zwischen der Elektrodenmischschicht und dem freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitt (der Stromkollektorfolie) verursacht, so dass der Ladevorgang gestoppt werden kann, bevor es zu einem raschen Temperaturanstieg in einen Hochtemperaturbereich kommt. Im Folgenden wird die Bildungsposition des Kurzschlussförderabschnitts 72 in der Sekundärbatterie 1 nach der vorliegenden Ausführungsform zusammen mit einer detaillierten Struktur des gewickelten Elektrodenkörpers 20 im Detail beschrieben.
  • Wie in 3 dargestellt ist, wird in der vorliegenden Ausführungsform zum Zeitpunkt, zu dem der gewickelte Elektrodenkörper 20 hergestellt wird, zunächst die Positivelektrodenlage 50 und die Negativelektrodenlage 60 so laminiert, dass der freiliegende Positivelektrodenabschnitt 52a von einer ersten Seite in Breitenrichtung X und der freiliegende Negativelektrodenabschnitt 62a von einer zweiten Seite in Breitenrichtung X vorsteht. In dem gewickelten Elektrodenkörper 20, der durch Aufwickeln des Laminatkörpers erhalten wird, sind drei Arten von Bereichen ausgebildet, und zwar ein Kernabschnitt 22, Anschlussverbindungsabschnitte 24, 26 und der Mischschicht nicht gegenüberliegende Abschnitte 27, 28.
  • Der Kernabschnitt 22 ist ein Bereich, der in einem Mittelteil in Breitenrichtung X des gewickelten Elektrodenkörpers 20 gebildet ist. Im Kernabschnitt 22 sind die Elektrodenmischschichten 54, 64 der Elektrodenlagen 50, 60 laminiert. In der vorliegenden Ausführungsform sind im Kernabschnitt 22 die Positivelektrodenmischschicht 54 und die Negativelektrodenmischschicht 64 dergestalt in laminierter Weise gewickelt, dass sie sich über den Separator 70 gegenüberliegen. In der Sekundärbatterie 1 nach der vorliegenden Ausführungsform treten hauptsächlich im Kernabschnitt 22 Lade- und Entladereaktionen durch die Bewegung der Ladungsträger auf.
  • Des Weiteren sind die Anschlussverbindungsabschnitte 24, 26 Bereiche, die jeweils an beiden Seitenrandabschnitten in Breitenrichtung X des gewickelten Elektrodenkörpers 20 ausgebildet sind. Die freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitte 52a, 62a sind jeweils in den Anschlussverbindungsabschnitten 24, 26 laminiert und die Elektrodenanschlüsse 16, 18 (siehe 2) mit den Anschlussverbindungsabschnitten 24, 26 verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Anschlussverbindungsabschnitt (ein Positivelektrodenverbindungsabschnitt) 24 im ersten Seitenrandabschnitt in Breitenrichtung X auf der Positivseite, an der der freiliegende Positivelektrodenabschnitt 52a in laminierter Weise gewickelt ist, und der Anschlussverbindungsabschnitt (ein Negativelektrodenverbindungsabschnitt) 26 im zweiten Seitenrandabschnitt in Breitenrichtung X auf der Negativseite, an der der freiliegende Negativelektrodenabschnitt 62a in laminierter Weise gewickelt ist, ausgebildet. Der Positivanschluss 16 ist mit dem Positivelektrodenverbindungsabschnitt 24 und der Negativanschluss 18 mit dem Negativelektrodenverbindungsabschnitt 26 verbunden (siehe 2). Die Anschlussverbindungsabschnitte 24, 26 sind jeweils mittels Ultraschallschweißen, Laserstrahlschweißen, Widerstandsschweißen o.ä. mit den Elektrodenanschlüssen 16, 18 verbunden, so dass in entsprechenden Verbindungsabschnitten Fügeabschnitte 42, 44 ausgebildet sind.
  • Die der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitte 27, 28 sind Bereiche, die jeweils an einer Grenze zwischen dem Kernabschnitt 22 und einem entsprechenden Abschnitt der Anschlussverbindungsabschnitte 24, 26 gebildet sind, so dass sich die Elektrodenmischschichten 54, 64 nicht gegenüberliegen. Wie in 3 dargestellt wird, ist konkret in der vorliegenden Ausführungsform die Breite w2 der Negativelektrodenmischschicht 64 breiter als die Breite w1 der Positivelektrodenmischschicht 54 eingestellt. Dementsprechend ist an der Grenze zwischen dem Kernabschnitt 22 im Mittelteil des gewickelten Elektrodenkörpers 20 und jedem der an beiden Seitenrandabschnitten des gewickelten Elektrodenkörpers 20 vorgesehenen Anschlussverbindungsabschnitte 24, 26 ein entsprechender der der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitte 27, 28, an dem die Positivelektrodenmischschicht 54 nicht vorgesehen und die Negativelektrodenmischschicht 64 vorgesehen ist, ausgebildet. Genauer gesagt ist an der Grenze zwischen dem Positivelektrodenverbindungsabschnitt 24 und dem Kernabschnitt 22 der der Mischschicht nicht gegenüberliegende Abschnitt 27, in dem die Negativelektrodenmischschicht 64 und der freiliegende Positivelektrodenabschnitt 52a (die Positivelektrodenstromkollektorfolie 52) über die Separatoren 70 in laminierter Weise gewickelt sind, ausgebildet. Indes ist an der Grenze zwischen dem Negativelektrodenverbindungsabschnitt 26 und dem Kernabschnitt 22 der der Mischschicht nicht gegenüberliegende Abschnitt 28 ausgebildet, an dem die Separatoren 70 und die Negativelektrodenmischschicht 64 in laminierter Weise gewickelt sind.
  • Wie in 3 und 4 dargestellt wird, ist in der Sekundärbatterie 1 der vorliegenden Ausführungsform der Kurzschlussförderabschnitt 72 im Separator 70 an dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt 27 dort ausgebildet, wo die Elektrodenmischschicht (die Negativelektrodenmischschicht 64) dem freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitt (dem freiliegenden Positivelektrodenabschnitt 52a) gegenüberliegt. Dabei schmilzt zu dem Zeitpunkt, zu dem die Temperatur aufgrund eines zu hohen Ladestroms ansteigt, der Separator 70, der in dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt 27 platziert ist, früher als andere Bereiche, so dass es zu einem internen Kurzschluss zwischen der Negativelektrodenmischschicht 64 und dem freiliegenden Positivelektrodenabschnitt 52a kommt. Wenn somit ein interner Kurzschluss zwischen der Elektrodenmischschicht und der Stromkollektorfolie auftritt, wird der Ladevorgang gestoppt. Jedoch wurde durch die Erfinder festgestellt, dass der Grad der Temperaturerhöhung zu diesem Zeitpunkt geringer ist als der Grad einer Temperaturerhöhung bei einem im Kernabschnitt verursachten internen Kurzschluss zwischen den Elektrodenmischschichten. Dementsprechend ist in der vorliegenden Ausführungsform die Bildungsposition des Kurzschlussförderabschnitts 72 so angepasst, dass zu dem Zeitpunkt, zu dem ein zu hoher Ladestrom zugeführt wird und die Temperatur ansteigt, der Ladevorgang durch einen internen Kurzschluss zwischen der Elektrodenmischschicht 64 und der Stromkollektorfolie 52 gestoppt wird, bevor ein interner Kurzschluss im Kernabschnitt 22 auftritt, der einen plötzlichen Temperaturanstieg in einen Hochtemperaturbereich bewirkt. Dementsprechend kann mit der Sekundärbatterie 1 der vorliegenden Ausführungsform ein rascher Batterietemperaturanstieg in den Hochtemperaturbereich verhindert werden, wenn beim Ladevorgang ein zu hoher Strom zugeführt wird, wodurch eine verbesserte Sicherheit gewährleistet werden kann.
  • Zu beachten ist, dass der Kurzschlussförderabschnitt 72 in der vorliegenden Ausführungsform eine längliche Nut ist, die entlang eines Seitenrands des Kernabschnitts 22 verläuft (siehe 3). Der Kurzschlussförderabschnitt 72 mit einer solchen länglichen Nutform ist im Separator 70 über den gesamten Umfang des gewickelten Elektrodenkörpers 20 ausgebildet. Der Kurzschlussförderabschnitt 72 mit einer solchen länglichen Nutform kann dadurch ausgebildet sein, dass ein Ritzelement an einer Förderlinie des Separators 70 zu dem Zeitpunkt des Herstellens des gewickelten Elektrodenkörpers 20 platziert ist. Durch die Ausbildung des Kurzschlussförderabschnitts 72 entlang des Kernabschnitts 22 kann eine im Kernabschnitt 22 erzeugte große Wärme effizient auf den Kurzschlussförderabschnitt 72 übertragen werden. Dadurch ist es möglich, den Separator 70 an dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt 27 entsprechend zu schmelzen und so das Auftreten eines internen Kurzschlusses im Kernabschnitt 22 zu verhindern.
  • Ein weiteres Beispiel für ein Teil, an dem zum Zeitpunkt des Zuführens eines zu großen Ladestroms Wärme erzeugt wird, sind die Fügeabschnitte 42, 44 (siehe 2) zwischen den Anschlussverbindungsabschnitten 24, 26 und den Elektrodenanschlüssen 16, 18. Unter Berücksichtigung der Wärmeerzeugung an den Fügeabschnitten 42, 44 ist es bevorzugt, dass die Gesamtfläche des Kurzschlussförderabschnitts 72 in einer Vorderansicht 25% oder mehr einer Fläche eines näher am Kurzschlussförderabschnitt 72 liegenden Fügeabschnitts (hier der Fügeabschnitt 42 zwischen dem Positivelektrodenverbindungsabschnitt 24 und dem Positivanschluss 16) beträgt. Unter dem Gesichtspunkt, einen internen Kurzschluss an dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt 27 zuverlässig zu verursachen, beträgt die Gesamtfläche des Kurzschlussförderabschnitts 72 bevorzugt 30 % oder mehr der Fläche des Fügeabschnitts 42, mehr bevorzugt 35 % oder mehr und besonders bevorzugt 40 % oder mehr. Ferner ist die Obergrenze der Gesamtfläche des Kurzschlussförderabschnitts 72 nicht besonders begrenzt und kann 90% oder weniger der Fläche des Anschlussabschnitts 42 betragen. Zu beachten ist, dass unter Berücksichtigung der Festigkeit des Separators 70 die Obergrenze der Gesamtfläche des Kurzschlussförderabschnitts 72 bevorzugt 80 % oder weniger der Fläche des Fügeabschnitts 42 beträgt, mehr bevorzugt 70 % oder weniger, weiter bevorzugt 60 % oder weniger und besonders bevorzugt 50 % oder weniger. Zu beachten ist, dass die „Gesamtfläche des Kurzschlussförderabschnitts“ in der vorliegenden Beschreibung eine Summe der Fläche aller auf einer Separatorfläche gebildeten Kurzschlussförderabschnitte in einer Vorderansicht angibt und dadurch gemessen werden kann, dass die jeweiligen Flächen der hier verwendeten Separatoren durch Demontieren des Elektrodenkörpers gemessen werden.
  • Andere Ausführungsformen
  • Die vorstehende Beschreibung befasst sich mit der Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zu beachten ist, dass die vorstehende Ausführungsform nicht dazu dient, die vorliegende Erfindung einzuschränken, und sie kann auf verschiedene Weise modifiziert werden. Im Folgenden werden Sekundärbatterien mit nichtwässrigem Elektrolyt nach anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Form des Kurzschlussförderabschnitts
  • In der vorstehenden Ausführungsform ist der Kurzschlussförderabschnitt 72 im Separator 70 mit einer länglichen Nutform entlang des Seitenrands des Kernabschnitts 22 ausgebildet. Die Form des Kurzschlussförderabschnitts in der Vorderansicht ist jedoch nicht besonders begrenzt, solange es sich bei dem Kurzschlussförderabschnitt um eine Vertiefung handelt, deren Tiefe 30 % oder mehr der Dicke des Separators beträgt. Beispielsweise können im Separator in dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt mehrere punktförmige Vertiefungen (Kurzschlussförderabschnitte) ausgebildet sein. Weiterhin können im Separator in dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt eine Mehrzahl von nutförmigen Kurzschlussförderabschnitten entlang der Breitenrichtung des Elektrodenkörpers ausgebildet sein. Auch in diesen Fällen kann zu dem Zeitpunkt, zu dem die Temperatur stark ansteigt, das Schmelzen des Separators von dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt aus begonnen und ein interner Kurzschluss zwischen der Elektrodenmischschicht und der Stromkollektorfolie verursacht werden.
  • Wie in 4 dargestellt wird, ist ferner in der vorstehenden Ausführungsform der Kurzschlussförderabschnitt 72 auf einer Fläche des Separators 70 ausgebildet. Jedoch kann der Kurzschlussförderabschnitts auf beiden Flächen des Separators ausgebildet sein. Zu beachten ist, dass in einem Fall, in dem die Kurzschlussförderabschnitte auf beiden Flächen des Separators ausgebildet sind, der Separator von der Position aus schmelzen kann, an der die Kurzschlussförderabschnitte ausgebildet sind, wenn die Summe der Tiefen von zwei Kurzschlussförderabschnitten 30% oder mehr der Dicke des Separators 70 beträgt.
  • Bildungsposition eines Kurzschlussförderabschnitts in Umfangsrichtung
  • In der vorstehenden Ausführungsform ist der Kurzschlussförderabschnitt 72 in einer Nutform entlang des Seitenrands des Kernabschnitts 22 über den gesamten Umfang des gewickelten Elektrodenkörpers 20 ausgebildet. Jedoch ist es nicht erforderlich, dass der Kurzschlussförderabschnitt über den gesamten Umfang des gewickelten Elektrodenkörpers ausgebildet ist, und der Kurzschlussförderabschnitt kann auch nur an einer bestimmten Position in Umfangsrichtung ausgebildet sein. In diesem Fall kann die Festigkeit des Separators ausreichend gewährleistet werden. Wie in 5 dargestellt ist, umfasst der flachgewickelte Elektrodenkörper 20 z. B. ein Paar flacher Abschnitte 20a, die sich in einer Seitenansicht gegenüberliegen, und ein Paar Krümmungs- bzw. R-Abschnitte 20b, die an beiden Enden des gewickelten Elektrodenkörpers 20 in Höhenrichtung Z so geformt sind, dass sich die Elektrodenlage krümmt. Der Kurzschlussförderabschnitt in den flachgewickelten Elektrodenkörpern 20 kann auch nur in Separatoren, die an den flachen Abschnitten 20a angeordnet sind, oder nur in Separatoren, die an den R-Abschnitten 20b angeordnet sind, ausgebildet sein. Zu beachten ist, dass der allgemein flachgewickelte Elektrodenkörper 20 eine solche Tendenz aufweist, dass im R-Abschnitt 20b erzeugte Wärme nur schwer abgeführt werden kann. Unter Berücksichtigung dieses Punktes ist es bevorzugt, dass der Kurzschlussförderabschnitt in den im R-Abschnitt 20b angeordneten Separatoren ausgebildet ist.
  • Weiterhin kann der Kurzschlussförderabschnitt auch nur an einer bestimmten Position im Elektrodenkörper 20 in Dickenrichtung Y ausgebildet sein. So kann zum Beispiel der Kurzschlussförderabschnitt einfach in dem auf der äußersten Seite in Dickenrichtung Y angeordneten Separator ausgebildet sein. Dementsprechend kann eine Abnahme der Produktionseffizienz, die durch das Vorsehen eines Schrittes zur Bildung des Kurzschlussförderabschnitts verursacht wird, eingeschränkt werden. Unterdessen erzeugt bei einer allgemeinen Sekundärbatterie das Innere des Elektrodenkörpers schnell bzw. einfach Wärme, die sich jedoch nur schwer abführen lässt. Dementsprechend neigt das Innere des Elektrodenkörpers dazu, dass sich dessen Temperatur schnell erhöht. Unter Berücksichtigung dieses Punktes ist es bevorzugt, dass der Kurzschlussförderabschnitt in dem im Inneren des Elektrodenkörpers 20 in Dickenrichtung Y angeordneten Separator ausgebildet ist.
  • Bildungsposition des Kurzschlussförderabschnitts in der Vorderansicht
  • Wie in 3 dargestellt wird, ist in der vorstehenden Ausführungsform die Breite w2 der Negativelektrodenmischschicht 64 breiter als die Breite w1 der Positivelektrodenmischschicht 54. Dementsprechend ist der der Mischschicht nicht gegenüberliegende Abschnitt 27, bei dem die Negativelektrodenmischschicht 64 dem freiliegenden Positivelektrodenabschnitt 52a gegenüberliegt, zwischen dem Positivelektrodenverbindungsabschnitt 24 und dem Kernabschnitt 22 ausgebildet. Der Kurzschlussförderabschnitt 72 ist im Separator 70 in an dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt 27 zwischen dem Positivelektrodenverbindungsabschnitt 24 und dem Kernabschnitt 22 ausgebildet.
  • Der der Mischschicht nicht gegenüberliegende Abschnitt, an dem der Kurzschlussförderabschnitt ausgebildet ist, ist jedoch nicht auf den der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt beschränkt, an dem die Negativelektrodenmischschicht dem freiliegenden Positivelektrodenabschnitt gegenüberliegt. So kann z. B. durch Anpassen einer Auftragungsbreite der Positiv- und Negativelektrodenmischschichten, entsprechender laminierter Positionen der Positiv- und Negativelektrodenschicht und dergleichen ein der Mischschicht nicht gegenüberliegender Abschnitt ausgebildet sein, bei dem die Positivelektrodenmischschicht dem freiliegenden Negativelektrodenabschnitt gegenüberliegt. In diesem Fall kann der Kurzschlussförderabschnitt im Separator an dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt dort ausgebildet sein, wo die Positivelektrodenmischschicht dem freiliegenden Negativelektrodenabschnitt gegenüberliegt. Auch in diesem Fall wird zu dem Zeitpunkt, zu dem die Temperatur stark ansteigt, bewusst ein interner Kurzschluss zwischen der Elektrodenmischschicht und der Stromkollektorfolie verursacht, so dass ein plötzlicher Temperaturanstieg in den Hochtemperaturbereich aufgrund eines internen Kurzschlusses zwischen den Elektrodenmischschichten verhindert werden kann. Ferner muss der der Mischschicht nicht gegenüberliegende Abschnitt nicht an der Grenze zwischen jedem Anschlussverbindungsabschnitt und dem Kernabschnitt ausgebildet sein. Beispielsweise ist es in einem Fall möglich, in dem der der Mischschicht nicht gegenüberliegende Abschnitt, an dem die Elektrodenmischschicht dem freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitt gegenüberliegt, an der Grenze zwischen einem der Anschlussverbindungsabschnitte und dem Kernabschnitt ausgebildet ist, in diesem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt einen plötzlichen Temperaturanstieg in einen Hochtemperaturbereich aufgrund eines internen Kurzschlusses zwischen den Elektrodenmischschichten zu verhindern, wenn der Kurzschlussförderabschnitt im Separator ausgebildet ist. Ferner können in einem Fall, in dem die Elektrodenmischschicht dem freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitt in beiden der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitten gegenüberliegt, die Kurzschlussförderabschnitte in den Separatoren an diesen der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitten ausgebildet sein.
  • Zu beachten ist, dass die Breite der Positivelektrodenmischschicht gleich der Breite der Negativelektrodenmischschicht sein kann. Auch in diesem Fall ist es möglich, durch Anpassen von jeweiligen laminierten Positionen der Positiv- und Negativelektrodenlage die der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitte auszubilden.
  • Bildung einer WBS-Schicht
  • Weiterhin kann eine WBS-Schicht (HRL-Schicht bzw. wärmebeständige Schicht) auf der Oberfläche des Separators ausgebildet sein. Die WBS-Schicht ist eine Schicht mit anorganischen Partikeln (z. B. Aluminiumoxidpartikel o.ä.) mit hoher Wärmebeständigkeit. Wenn solch eine WBS-Schicht ausgebildet ist, ist es möglich, das Schmelzen und die Kontraktion des Separators infolge eines Temperaturanstiegs zu unterdrücken und so einen internen Kurzschluss zwischen den Elektrodenmischschichten im Kernabschnitt besser zu verhindern. Zu beachten ist, dass in einem Fall, in dem der mit einer WBS-Schicht versehene Separator verwendet wird, der Kurzschlussförderabschnitt in einer Fläche des Separators sowohl auf einer Seite, auf der die WBS-Schicht nicht ausgebildet ist, als auch auf einer Seite, auf der die WBS-Schicht ausgebildet ist, ausgebildet sein kann. In beiden Fällen ist es möglich, das Schmelzen des Separators von einer Position aus, an der der Kurzschlussförderabschnitt ausgebildet ist, in geeigneter Weise zu initiieren. Zu beachten ist, dass es unter dem Gesichtspunkt, das Ausbilden des Kurzschlussförderabschnitts zu erleichtern, bevorzugt ist, diesen an der Fläche des Separators auf der Seite auszubilden, auf der die WBS-Schicht nicht ausgebildet ist. Demgegenüber ist es unter dem Gesichtspunkt, das Schmelzen vom Kurzschlussförderabschnitt aus zu fördern, bevorzugt, dass der Kurzschlussförderabschnitt an der Fläche des Separators auf der Seite ausgebildet ist, auf der die WBS-Schicht ausgebildet ist.
  • Struktur des Elektrodenkörpers
  • Die vorstehende Ausführungsform ist für die in 3 dargestellte Sekundärbatterie mit dem gewickelten Elektrodenkörper 20 vorgesehen. Der Elektrodenkörper kann jedoch verschiedene, im Stand der Technik bekannte Strukturen aufweisen, sofern der Effekt der hier beschriebenen Technologie nicht beeinträchtigt wird. Mit anderen Worten ist der Elektrodenkörper in der hier beschriebenen Technologie nicht auf den gewickelten Elektrodenkörper beschränkt, bei dem die Elektrodenlagen und die Separatoren in laminierter Weise gewickelt sind, sofern der Elektrodenkörper durch Laminieren einer Mehrzahl von Elektrodenlagen über Separatoren gebildet ist und einen der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt umfasst, bei dem eine Elektrodenmischschicht einem freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitt gegenüberliegt. Ein weiteres Beispiel für einen solchen Elektrodenkörper ist ein gestapelter Elektrodenkörper, in dem eine Mehrzahl von Elektrodenlagen über Separatoren gestapelt ist. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Konfiguration des gestapelten Elektrodenkörpers in einer anderen Ausführungsform zeigt, und 7 ist eine Ansicht, die schematisch jedes Element, das den gestapelten Elektrodenkörper bildet, darstellt.
  • Wie in 6 und 7 dargestellt wird, ist ein gestapelter Elektrodenkörper 20A so konfiguriert, dass eine Mehrzahl von rechteckigen Positivelektrodenlagen 50 und eine Mehrzahl von rechteckigen Negativelektrodenlagen 60 abwechselnd gestapelt sind, wobei zwischen ihnen rechteckige plattenförmige Separatoren 70 vorgesehen sind. In dem gestapelten Elektrodenkörper 20A sind ein Kernabschnitt 22A, in dem die Positivelektrodenmischschichten 54 und die Negativelektrodenmischschichten 64 gestapelt sind, ein Positivelektrodenverbindungsabschnitt 24A, in dem die freiliegenden Positivelektrodenabschnitte 52a gestapelt sind, und ein Negativelektrodenverbindungsabschnitt 26A, in dem die freiliegenden Negativelektrodenabschnitte 62a gestapelt sind, ausgebildet. Auch im gestapelten Elektrodenkörper 20A ist die Breite w2 der Negativelektrodenmischschicht 64 z. B. breiter als die Breite w1 der Positivelektrodenmischschicht 54 eingestellt. Hierbei können der Mischschicht nicht gegenüberliegende Abschnitte 27A, 28A jeweils an einer Grenze zwischen dem Kernabschnitt 22A und einem entsprechenden Anschlussabschnitt (dem Positivelektrodenverbindungsabschnitt 24A, dem Negativelektrodenverbindungsabschnitt 26A) ausgebildet werden. Anschließend wird der Kurzschlussförderabschnitt 72 im Separator 70 in dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt 27A dort ausgebildet, wo die Negativelektrodenmischschicht 64 dem freiliegenden Positivelektrodenabschnitt 52a gegenüberliegt. Hierdurch wird zu dem Zeitpunkt, zu dem eine Temperatur aufgrund eines zu hohen Ladestroms stark ansteigt, ein interner Kurzschluss zwischen der Negativelektrodenmischschicht 64 und dem freiliegenden Positivelektrodenabschnitt 52a verursacht, so dass der Ladevorgang gestoppt werden kann. Aus diesem Grund ist es mit der hier beschriebenen Technologie auch in einem Fall der Sekundärbatterie mit dem gestapelten Elektrodenkörper 20A möglich, einen plötzlichen Temperaturanstieg in einen Hochtemperaturbereich, der durch einen internen Kurzschluss im Kernabschnitt 22 verursacht wird, in geeigneter Weise zu verhindern.
  • Ein weiteres Beispiel für die Struktur des Elektrodenkörpers ist ein zylindrisch gewickelter Elektrodenkörper oder Ähnliches. Auch in einem Fall, in dem ein solcher zylindrisch gewickelter Elektrodenkörper verwendet wird, ist es möglich, wenn der der Mischschicht nicht gegenüberliegende Abschnitt, an dem die Elektrodenmischschicht dem freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitt gegenüberliegt, ausgebildet ist, einen durch einen inneren Kurzschluss im Kernabschnitt 22 verursachten plötzlichen Temperaturanstieg in einen Hochtemperaturbereich durch Bildung des Kurzschlussförderabschnitts im Separator in dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt angemessen zu begrenzen.
  • Testbeispiele
  • Im Folgenden werden Tests im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung beschrieben. Jedoch ist die folgende Erläuterung nicht dazu gedacht, die vorliegende Erfindung einzuschränken.
  • Erster Test
  • Probenherstellung
  • Probe 1
  • In Probe 1 wurde zunächst eine Positivpaste bzw. -masse hergestellt, in der ein Positivelektrodenaktivmaterial (LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2), ein leitfähiges Material (AB) und ein Bindemittel (PVdF) in einem Massenverhältnis von 94 : 3 : 3 in einem Lösungsmittel (NMP) dispergiert wurden. Die Positivmasse wurde dann auf beide Oberflächen einer Postivelektrodenstromkollektorfolie (aus Aluminium) aufgetragen und getrocknet und somit eine Positivelektrodenfolie hergestellt. Anschließend wurde eine Negativmasse hergestellt, in der ein Negativelektrodenaktivmaterial (Graphit), ein Verdickungsmittel (CMC) und ein Bindemittel (SBR) in einem Massenverhältnis von 98 : 1 : 1 in einem Lösungsmittel (Wasser) dispergiert wurden. Die Negativmasse wurde dann auf beide Oberflächen einer Negativelektrodenstromkollektorfolie (aus Kupfer) aufgetragen und getrocknet und somit eine Negativelektrodenlage hergestellt. Anschließend wurde eine WBS-Masse hergestellt, in der anorganische Partikel (Böhmit) und ein Bindemittel (PVdF) in einem Massenverhältnis von 98 : 2 in einem Lösungsmittel (NMP) dispergiert wurden. Die WBS-Masse wurde auf eine Oberfläche eines dreischichtigen Harzfilms (PP-PE-PP) mit einer Dicke von 20 µm aufgetragen und anschließend getrocknet, so dass ein mit einer WBS-Schicht beschichteter Separator hergestellt wurde.
  • Anschließend wurde ein Laminatkörper hergestellt, indem die lagenförmigen Materialien Separator, Negativelektrode, Separator und Positivelektrode in dieser Reihenfolge so laminiert wurden, dass die WBS-Schicht des Separators der Negativelektrodenlage gegenüberlag. Zu diesem Zeitpunkt wurden die lagenförmigen Materialien so laminiert, dass ein freiliegender Positivelektrodenabschnitt von einem ersten Seitenrandabschnitt in Breitenrichtung und ein freiliegender Negativelektrodenabschnitt von einem zweiten Seitenrandabschnitt in Breitenrichtung hervorstand. Weiterhin wurden im vorliegenden Test jeweilige laminierte Positionen der Lagen so angepasst, dass zwischen einem Positivelektrodenverbindungsabschnitt und einem Kernabschnitt ein der Mischschicht nicht gegenüberliegender Abschnitt ausbildet war, an dem eine Negativelektrodenmischschicht dem freiliegenden Positivelektrodenabschnitt gegenüberliegt. Anschließend wurde ein durch Wickeln des Laminatkörpers erhaltener Wickelkörper durch Pressen abgeflacht, so dass ein flachgewickelter Elektrodenkörper hergestellt wurde.
  • Darauf folgend wurde ein Positivanschluss (aus Aluminium) mit dem Positivelektrodenverbindungsabschnitt des gewickelten Elektrodenkörpers durch Ultraschallschweißen und anschließend ein Negativanschluss (aus Kupfer) mit einem Negativelektrodenverbindungsabschnitt durch Widerstandsschweißen verbunden. Daraufhin wurden die gewickelten Elektrodenkörper und ein nichtwässriger Elektrolyt in einem Gehäuse (aus Aluminiumlegierung) untergebracht und dieses versiegelt. Somit wurde eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie (Probe 1) für den Test hergestellt. Zu beachten ist, dass im vorliegenden Test als nichtwässriger Elektrolyt ein Elektrolyt verwendet wurde, in dem Lithiumsalz (LiPF6) bei einer Konzentration von 1 mol/L in einem Lösungsmittel, in dem EC, EMC und DMC in einem Volumenverhältnis von 1 : 1 : 1 gemischt wurden, gelöst wurde.
  • Probe 2
  • In Probe 2 wurde eine Testbatterie unter den gleichen Bedingungen wie in Probe 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass ein vertiefter Abschnitt (ein Kurzschlussförderabschnitt) mit einer Tiefe von 10 % der Dicke des Separators (der Dicke des dreischichtigen Harzfilms) ohne die Dicke der WBS-Schicht an einer Oberfläche des Separators auf einer Seite gegenüber der Seite, auf der die WBS-Schicht gebildet wurde, ausgebildet wurde. Zu beachten ist, dass in dieser Probe jeweilige laminierte Positionen der bahnförmigen Elemente so angepasst wurden, dass der Kurzschlussförderabschnitt an dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt dort angeordnet wurde, wo die Negativelektrodenmischschicht dem freiliegenden Positivelektrodenabschnitt gegenüberlag. Weiterhin wurde in der vorliegenden Probe die Position des Kurzschlussförderabschnitts so angepasst, dass dieser nach dem Aufwickeln auf der in Dickenrichtung äußersten Seite eines R-Abschnitts des Elektrodenkörpers angeordnet war.
  • Proben 3 bis 5
  • In den Proben 3 bis 5 wurden Testbatterien unter den gleichen Bedingungen wie in Probe 2 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Tiefe des Kurzschlussförderabschnitts verändert war. Die jeweiligen Tiefen der Kurzschlussförderabschnitte in den Beispielen 3 bis 5 sind in der (nachfolgend aufgeführten) Tabelle 1 dargestellt.
  • Auswertungstest
  • Im vorliegenden Test wurde ein Überladungsversuch durchgeführt, bei dem ein Thermoelement in das Gehäuse jeder Probe eingeführt wurde. Zu beachten ist, dass das Thermoelement in der Nähe des Kernabschnitts im Gehäuse platziert wurde. Beim Überladetest wurde eine Testbatterie in einer Umgebung von -10 °C und eine obere Grenzspannung von 25 V eingestellt. Anschließend wurde ein Konstantstrom laden (CC-Laden) mit einer Laderate von 10 C aus einem Zustand durchgeführt, in dem der Ladezustand (SOC) 10% betrug. Darauf folgend wurde beim Ladevorgang eine Temperatur im Inneren des Gehäuses gemessen, um eine maximale Temperatur (°C) zu ermitteln und einen Zeitpunkt zu finden, zu dem der Ladevorgang durch einen internen Kurzschluss gestoppt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1
    1 2 3 4 5
    Kurzschlussförderabschnitttiefe (gegenüber Separatortiefe) - 10% 20% 25% 30%
    Zeitpunkt des Ladestopps Kein Stopp Nach sechs Sekunden Nach fünf Sekunden Nach vier Sekunden Nach zwei Sekunden
    Maximale Temperatur (°C) 200°C oder mehr 200°C oder mehr 200°C oder mehr 200°C oder mehr 110°C
  • Wie in Tabelle 1 dargestellt ist, wurde in Probe 5 ein plötzlicher Temperaturanstieg in einen Hochtemperaturbereich im Vergleich zu anderen Proben deutlich gedämpft. Darüber hinaus war der Zeitpunkt, zu dem der Ladevorgang durch einen internen Kurzschluss gestoppt wurde, ebenfalls früher als bei anderen Proben. Daraus ergibt sich Folgendes. Wenn der vertiefte Abschnitt (der Kurzschlussförderabschnitt) mit einer Tiefe von 30% oder mehr der Dicke des Separators im Separator ausgebildet ist, kann das Schmelzen des Separators von einer gewünschten Position aus gefördert werden. Wenn der Kurzschlussförderabschnitt an dem der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt angeordnet ist, ist es möglich, einen Kurzschluss zwischen den Elektrodenmischschichten zu verhindern, wodurch ein zu starker Temperaturanstieg eingedämmt werden kann.
  • Zweiter Test
  • Probenherstellung
  • Fünf Arten von Testbatterien (Proben 6 bis 10) wurden unter den gleichen Bedingungen hergestellt wie Probe 5 im ersten Test, mit der Ausnahme, dass die Bildungsposition des Kurzschlussförderabschnitts im Separator verändert war. Die jeweiligen Bildungspositionen der Kurzschlussförderabschnitte in den Beispielen sind in Tabelle 2 dargestellt.
  • Auswertungstest
  • Ein Überladetest wurde unter den gleichen Bedingungen wie beim ersten Test durchgeführt, um beim Ladevorgang eine maximale Temperatur (°C) und einen Ladestoppzeitpunkt zu finden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. Zu beachten ist, dass Tabelle 2 zum Vergleich auch die Ergebnisse der Proben 1, 5 im ersten Test zeigt. Tabelle 2
    1 5 6 7 8 9 10
    Kurzschlussförderabschnitt Tiefe (im Vergleich zur Dicke des Separators) - 30% 30% 30% 30% 30% 30%
    Bildungsposition Außenumfang - R-Abschnitt Außenumfangflacher Teil Zwischenteil - R-Abschnitt Zwischenteilflacher Abschnitt Innenumfang - R-Abschnitt Innenumfang - flacher Teil
    Zeitpunkt des Ladestopps Kein Stopp Nach zwei Sekunden Nach vier Sekunden Nach vier Sekunden Nach vier Sekunden Nach zwei Sekunden Nach zwei Sekunden
    Maximale Temperatur (°C) 200°C oder mehr 110°C 130°C 140°C 145°C 100°C 115°C
  • Wie in Tabelle 2 dargestellt ist, wurde in jeder der Proben 5 bis 10 ein plötzlicher Temperaturanstieg in einen Hochtemperaturbereich begrenzt. Als Ergebnis des Vergleichs zwischen den Proben 5, 7, 9 zeigte die Bildungsposition des Kurzschlussförderabschnitts im Elektrodenkörper in Dickenrichtung eine solche Tendenz, dass ein temperaturanstiegshemmender Effekt von einem Zwischenteil über den Außenumfang zum Innenumfang zunimmt. Ferner wurde bei einem Vergleich der Proben 5, 7, 9, bei denen der Kurzschlussförderabschnitt im R-Abschnitt des gewickelten Elektrodenkörpers ausgebildet war, mit den Proben 6, 8, 10, bei denen der Kurzschlussförderabschnitt im flachen Teil ausgebildet war, festgestellt, dass eine ausgezeichnete temperaturanstiegshemmende Wirkung erzielt wurde, wenn der Kurzschlussförderabschnitt im R-Abschnitt ausgebildet war.
  • Die Testbeispiele wurden als spezifische Beispiele für die vorliegende Erfindung beschrieben. Diese Beispiele dienen jedoch nur zur Veranschaulichung und schränken die vorliegende Erfindung nicht ein. Die vorliegende Erfindung umfasst die vorstehend genannten spezifischen Beispiele mit verschiedenen Modifikationen und Änderungen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2006331922 [0003]
    • JP 2006331922 A [0003]

Claims (5)

  1. Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt mit: einem Elektrodenkörper (20), in dem eine Mehrzahl von Elektrodenlagen (50, 60) über einen Separator (70) laminiert ist; und einem Paar von Elektrodenanschlüssen, die elektrisch mit dem Elektrodenkörper (20) verbunden sind, wobei: jede der Elektrodenlagen (50, 60) eine bahnförmige Elektrode ist, bei der eine Elektrodenmischschicht (54, 64) auf einer Oberfläche einer Stromkollektorfolie ausgebildet ist, wobei jede der Elektrodenlagen (50, 60) einen freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitt (52a) aufweist, an dem die Stromkollektorfolie freiliegt, wobei der freiliegende Stromkollektorfolienabschnitt (52a) in einem entsprechenden von Seitenrandabschnitten in einer Breitenrichtung jeder der Elektrodenlagen (50, 60) ausgebildet ist; der Elektrodenkörper (20) umfasst einen Kernabschnitt (22), bei dem die Elektrodenmischschichten (54, 64) der Elektrodenlagen (50, 60) in einem Mittelteil des Elektrodenkörpers (20) in Breitenrichtung laminiert sind, Anschlussverbindungsabschnitte (24), mit denen die Elektrodenanschlüsse jeweils verbunden sind, wobei die Anschlussverbindungsabschnitte (24) in beiden Seitenrandabschnitten der Elektrodenkörper (20) in Breitenrichtung so ausgebildet sind, dass jeweils freiliegende Stromkollektorfolienabschnitte (52a) laminiert sind, und einen der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt (27), der an wenigstens einer der Grenzen des Kernabschnitts (22) mit den Anschlussverbindungsabschnitten (24) ausgebildet und so konfiguriert ist, dass die Elektrodenmischschicht (54, 64) dem freiliegenden Stromkollektorfolienabschnitt (52a) gegenüberliegt; und ein Kurzschlussförderabschnitt (72), der durch einen vertieften Abschnitt mit einer Tiefe von 30% oder mehr einer Dicke des Separators (70) gebildet ist, in dem Separator (70) ausgebildet ist, der zwischen den Elektrodenlagen (50, 60) im der Mischschicht nicht gegenüberliegenden Abschnitt (27) vorgesehen ist.
  2. Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt nach Anspruch 1, wobei der Kurzschlussförderabschnitt (72) eine längliche Nut ist, die entlang eines Seitenrands des Kernabschnitts (22) verläuft.
  3. Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt nach einem Anspruch 1 oder 2, wobei: Fügeabschnitte, an denen die Anschlussverbindungsabschnitte (24) jeweils mit den Elektrodenanschlüssen verbunden sind, in jeweiligen Verbindungsteilen der Anschlussverbindungsabschnitte (24) mit den Elektrodenanschlüssen ausgebildet sind; und eine Gesamtfläche des Kurzschlussförderabschnitts (72) 25 % oder mehr der Fläche eines näher am Kurzschlussförderabschnitt (72) liegenden Fügeabschnitts aus den Fügeabschnitten beträgt.
  4. Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kurzschlussförderabschnitt (72) in dem Separator (70) ausgebildet ist, der auf einer äußersten Seite in einer Dickenrichtung des Elektrodenkörpers (20) angeordnet ist.
  5. Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kurzschlussförderabschnitt (72) in dem auf einer Innenseite in Dickenrichtung des Elektrodenkörpers (20) angeordneten Separator (70) ausgebildet ist.
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