JP2012129114A - 非水系二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このリチウムイオン二次電池(非水系二次電池)は、樹脂層13の両面上に導電層14が形成された多層構造を有する正極集電体11とこの正極集電体11上に形成された正極活物質層12とを含む正極10と、導電性材料から構成され、正極集電体11を厚み方向に貫通する貫通部材80と、正極10と電気的に接続されるタブ電極41とを備えている。上記正極10は、複数積層されており、貫通部材80は、2つ以上の正極10(正極集電体11)を連続して貫通している。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の第1実施形態によるリチウムイオン二次電池の電極群を模式的に示した断面図である。図2は、本発明の第1実施形態によるリチウムイオン二次電池の分解斜視図である。図3は、本発明の第1実施形態によるリチウムイオン二次電池の電極群の分解斜視図である。図4〜図17は、本発明の第1実施形態によるリチウムイオン二次電池を説明するための図である。まず、図1〜図17を参照して、本発明の第1実施形態によるリチウムイオン二次電池について説明する。
ウム)、LiI(ヨウ化リチウム)、LiAlCl4(四塩化アルミン酸リチウム)などのリチウム塩が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
図18および図19は、第1実施形態の第1変形例によるリチウムイオン二次電池の電極群の一部を模式的に示した斜視図である。図20は、第1実施形態の第1変形例によるリチウムイオン二次電池の電極群の一部を模式的に示した断面図(貫通部材を含む断面に対応する図)である。
図21および図22は、第1実施形態の第2変形例によるリチウムイオン二次電池の電極群の一部を模式的に示した斜視図である。図23は、第1実施形態の第2変形例によるリチウムイオン二次電池の電極群の一部を模式的に示した断面図(貫通部材を含む断面に対応する図)である。
図24および図25は、第1実施形態の第3変形例によるリチウムイオン二次電池の電極群の一部を模式的に示した斜視図である。図26は、第1実施形態の第3変形例によるリチウムイオン二次電池の電極群の一部を模式的に示した断面図(貫通部材を含む断面に対応する図)である。
図27および図28は、第1実施形態の第4変形例によるリチウムイオン二次電池の電極群の一部を模式的に示した斜視図である。図29は、第1実施形態の第4変形例によるリチウムイオン二次電池の電極群の一部を模式的に示した断面図(貫通部材を含む断面に対応する図)である。
図30および図31は、第1実施形態の第5変形例によるリチウムイオン二次電池の電極群の一部を模式的に示した斜視図である。図32は、第1実施形態の第5変形例によるリチウムイオン二次電池の電極群の一部を模式的に示した断面図(貫通部材を含む断面に対応する図)である。
図33および図34は、第1実施形態の第6変形例によるリチウムイオン二次電池の電極群の一部を模式的に示した斜視図である。図35は、第1実施形態の第6変形例によるリチウムイオン二次電池の電極群の一部を模式的に示した断面図(貫通部材を含む断面に対応する図)である。
図36は、本発明の第2実施形態によるリチウムイオン二次電池の電極群を模式的に示した断面図である。図37は、図36の一部を拡大して示した断面図である。図38は、本発明の第2実施形態によるリチウムイオン二次電池の電極群の一部を模式的に示した平面図である。次に、図36〜図38を参照して、本発明の第2実施形態によるリチウムイオン二次電池について説明する。なお、各図において、対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明は適宜省略する。
図39は、本発明の第3実施形態によるリチウムイオン二次電池の電極群を模式的に示した断面図である。図40は、図39の一部を拡大して示した断面図である。図41〜図43は、本発明の第3実施形態によるリチウムイオン二次電池の電極群の一部を模式的に示した平面図である。次に、図39〜図43を参照して、本発明の第3実施形態によるリチウムイオン二次電池について説明する。なお、各図において、対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明は適宜省略する。
図44は、本発明の第4実施形態によるリチウムイオン二次電池の電極群を模式的に示した断面図である。図45は、図44の一部を拡大して示した断面図である。次に、図44および図45を参照して、本発明の第4実施形態によるリチウムイオン二次電池について説明する。なお、各図において、対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明は適宜省略する。
10 正極
11 正極集電体
11a 集電体露出部
11b 貫通孔
12 正極活物質層
13 樹脂層(絶縁層)
14 導電層
20 負極
21 負極集電体
21a 集電体露出部
22 負極活物質層
30 セパレータ
41、42 タブ電極
50 電極群
60 外装缶
70 封口板
80 貫通部材
81、181 胴体部
82、182、282 頭部
100 外装容器
150、160 金属箔(箔状部材)
83、183 本体部
84 座金部
184 リング部材
Claims (17)
- 絶縁層の両面上に導電層が形成された多層構造を有する集電体と、前記集電体上に形成された活物質層とを含む電極と、
導電性材料から構成され、前記集電体を厚み方向に貫通する貫通部材と、
前記電極と電気的に接続されるタブ電極とを備え、
前記電極は、複数積層されており、
前記貫通部材は、2つ以上の前記電極を連続して貫通していることを特徴とする、非水系二次電池。 - 前記電極は、正極および負極を含み、
前記正極および前記負極の少なくとも一方は、多層構造を有する前記集電体を用いて形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の非水系二次電池。 - 多層構造を有する前記集電体を用いて形成されている同極性の前記電極の全てが、前記貫通部材によって連続して貫通されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の非水系二次電池。
- 前記電極は、前記活物質層が形成されずに前記導電層が露出された露出領域を有し、
複数積層された同極性の前記電極における前記露出領域の間には、導電性物質からなる箔状部材が配されており、
前記貫通部材は、前記箔状部材をも貫通するように、前記電極の前記露出領域に設けられていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の非水系二次電池。 - 前記箔状部材は、前記集電体の外側に延出されており、前記箔状部材の延出された部分が、前記タブ電極に溶接されていることを特徴とする、請求項4に記載の非水系二次電池。
- 複数積層された同極性の前記電極は、前記貫通部材によって、前記集電体の一部が互いに密着されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の非水系二次電池。
- 前記貫通部材は、締結部材からなることを特徴とする、請求項6に記載の非水系二次電池。
- 前記タブ電極は、前記貫通部材が設けられている領域に溶接固定されていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の非水系二次電池。
- 前記貫通部材は、針状に尖った先端部を有していることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の非水系二次電池。
- 前記電極の前記集電体には、前記貫通部材が挿通される貫通孔が予め形成されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の非水系二次電池。
- 絶縁層の両面上に導電層が形成された多層構造を有する集電体と、前記集電体上に形成された活物質層とを含む電極と、
前記集電体の前記導電層と電気的に接続されるタブ電極とを備え、
前記電極は、複数積層されており、
前記集電体は、前記活物質層が形成されずに前記導電層が露出された露出領域を有しているとともに、複数積層された同極性の前記電極における前記露出領域の間には、導電性物質からなる箔状部材が配されており、
前記タブ電極は、前記露出領域における前記箔状部材が配されている部分に溶接されているとともに、前記箔状部材の一部が、直接、前記タブ電極に溶接されていることを特徴とする、非水系二次電池。 - 前記集電体の絶縁層は、フィルム状または繊維状の樹脂からなることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項に記載の非水系二次電池。
- 前記集電体の絶縁層は、120℃での熱収縮率が、平面方向のいずれかの方向で1.5%以上である熱可塑性樹脂からなることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1項に記載の非水系二次電池。
- 前記集電体の絶縁層は、ポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル、または、これらの複合材料からなることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか1項に記載の非水系二次電池。
- 前記電極は、正極および負極を含むとともに、前記正極および前記負極の間に配されるセパレータをさらに備えており、
前記セパレータは、120℃での熱収縮率が、前記集電体の絶縁層より小さいことを特徴とする、請求項1〜14のいずれか1項に記載の非水系二次電池。 - 前記セパレータの180℃での熱収縮率は、1.0%以下であることを特徴とする、請求項15に記載の非水系二次電池。
- 前記セパレータは、アラミド系樹脂、ポリエステル、セルロース系樹脂のいずれかを含むことを特徴とする、請求項15または16に記載の非水系二次電池。
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