非水電解質電池制造技術

本發明專利技術公開了一種非水電解質電池，包括電池元件；和外部材料，用來封裝所述電池元件，其中，所述外部材料至少包括外層膜、發射率大于等于0.6的發射層、金屬層以及內層膜，所述發射層設置于所述外層膜和所述金屬層之間。

【技術實現步驟摘要】
非水電解質電池本申請是申請日為2010年10月22日、申請號為201010530464.5、專利技術名稱為“非水電解質電池”的專利申請的分案申請，其全部內容結合于此作為參考。相關申請的參考本專利技術包含于2009年10月30日向日本專利局提交的日本優先專利申請第JP2009-250418號所披露的主題，其全部內容結合于此作為參考。
本專利技術涉及非水電解質電池，具體而言，涉及具有高散熱性能的非水電解質電池。
技術介紹
近年來，移動信息終端，如移動電話、筆記本型個人電腦和個人數字助手(PDA)的尺寸和重量在迅速減小，因此，強烈要求用作其驅動電源的電池具有更高的容量。以鋰離子二次電池為代表的非水電解質電池，因具有高能量密度和高容量，而被廣泛用作上述移動信息終端的驅動電源。考慮到各種錯誤使用的情況，有關鋰離子電池的安全性的技術開發正在進行。針對抑制發熱的問題，可以進一步將上述技術開發粗略地分為兩類，即對電池材料性能的改進和對電池結構與機制的改進。阻燃電解質的開發、產生少量熱的正的和負的活性材料的利用等等歸為前一類，利用外部保護電路來防止過度充電和過度放電、利用安全閥排除氣體以降低內部壓力等等歸為后一類。例如，如日本未經審查專利申請公開第2002-208439號中所披露的，就用于改善熱傳導的結構而言，提出了一種將陽極或陰極與金屬封裝進行熱接觸的技術。
技術實現思路
但是，在日本未經審查專利申請公開第2002-208439號中，就提升散熱性而言，只考慮了電池內的熱傳導和電池外表面與外部環境間的熱傳遞，因此，還未開發出一種新的效果顯著的技術。因此，考慮到與諸如電池容量的性能的平衡以及尋找新型材料所需要的時間，對具有高安全性的電池材料的利用是一個相當困難的課題。另外，對于通過新的電池結構和機制來抑制發熱而言，也需要一種新的效果顯著的技術。考慮到提升散熱性是安全性技術開發的另一個途徑，有人認為使用一種具有優良的熱導率的電池材料將導致提升散熱性(例如，見日本未經審查專利申請公開第62-119859號)。但是，考慮到與性能的平衡，也很難改變電池材料。就散熱性而言，除了由與溫度差成正比的熱通量引起的熱傳導和熱傳遞以外，熱輻射產生的熱通量與溫度的四次方的差成正比是一個眾所周知的現象；但是，卻幾乎沒有利用這一現象的嘗試。原因可能是當溫度相對于室溫非常高(例如，幾千攝氏度)時，輻射占主導地位，所以存在輻射對充其量幾百攝氏度的電池的內部發熱不起作用的偏見。考慮到上述問題，期望提供一種能夠改善散熱性以及即使電池內部產生熱量也能表現出高度安全性的非水電解質電池。根據本專利技術的實施方式，提供了一種非水電解質電池，包含電池元件和用來封裝電池元件的封裝組件，在這種非水電解質電池中，封裝組件具有含有能夠利用黑體輻射的黑體材料且發射率大于等于0.6的層。優選封裝組件包括外層膜、金屬箔、內層膜和粘接層，外層膜、內層膜和粘接層中的至少一種含有黑體材料，或者封裝組件包括外層膜與金屬箔之間或者金屬箔與內層膜之間的含有黑體材料的黑體材料層。優選在金屬箔與外層膜之間設置含有黑體材料的黑體材料層，或者外層膜含有黑體材料。優選黑體材料包括碳材料、硅酸鹽材料和金屬氧化物材料中的至少一種，其平均粒徑小于等于1.0μm。本專利技術中，由于包含黑體材料的層設置在層壓膜中，從而形成電池元件的封裝組件，所以能夠改善通過輻射帶來的散熱性能。根據本專利技術，可以抑制非水電解質電池的溫度升高，并且能夠改善其安全性。附圖說明圖1是示出了根據本專利技術的第一實施方式的非水電解質電池的結構實例的分解透視圖；圖2是示出了根據本專利技術第一實施方式的電池元件的結構實例的截面圖；圖3是示出了用于根據本專利技術第一實施方式的非水電解質電池的封裝組件的結構實例的截面圖；圖4是示出了用于根據本專利技術第一實施方式的非水電解質電池的封裝組件的另一個結構實例的截面圖；圖5是示出了用于根據本專利技術第一實施方式的非水電解質電池的封裝組件的再一個結構實例的截面圖；圖6是示出了用于根據本專利技術第一實施方式的非水電解質電池的封裝組件的又一個結構實例的截面圖；圖7是示出了根據本專利技術第二實施方式的非水電解質電池的結構實例的示意性透視圖；圖8A、圖8B和圖8C是示出了根據本專利技術第二實施方式的非水電解質電池的結構實例的示圖；圖9是示出了根據本專利技術第二實施方式的非水電解質電池的結構實例的截面圖；以及圖10是示出了根據本專利技術第二實施方式的非水電解質電池的結構實例的示意性透視圖。具體實施方式下文中，將描述用于實現本專利技術的最佳方式(下文中，被稱作“實施方式”)。(1)第一實施方式(包括作為封裝組件的層壓膜的非水電解質電池的實例)(2)第二實施方式(包括作為封裝組件的硬層壓膜和軟層壓膜的非水電解質電池的實例)(1)第一實施方式(1-1)非水電解質電池的結構首先，將描述根據本專利技術第一實施方式的非水電解質電池的結構。圖1是示出了非水電解質電池20的結構的分解透視圖，圖2是示出了圖1中所示的非水電解質電池20的重要部分的沿著線II-II的截面圖。本實施方式中所描述的非水電解質電池20為所謂的鋰離子二次電池，其中，例如，負極容量是由基于輕金屬(如鋰)的吸藏和釋放的容量分量來表示的。如圖1所示，這種非水電解質電池20具有薄型電池結構，其中，在層壓膜17之間容納了設置有正極端子15A和負極端子15B的電池元件10。非水電解質電池20以這種方式構成，通過將電池元件10容納在電池元件容納部件18(通過層壓膜17形成的凹部，用于容納電池元件)中，隨后密封電池元件10的外圍部分而將其封裝。每一個層壓膜17都具有由樹脂材料制成的熱熔層(面向電池元件10)。然后，將兩層層壓膜17(配置成使其熱熔層彼此相對)夾在金屬等的加熱塊中間；因此，層壓膜17的熱熔層熔化，使得層壓膜17彼此粘接。隨后，將描述層壓膜17的詳細結構。電池元件的結構下文中，將描述電池元件10的結構。如圖2的截面圖所示，在根據本專利技術第一實施方式的電池元件10中，帶狀正極11、隔膜13、帶狀負極12和隔膜13以此順序層壓并縱向纏繞。另外，與正極11連接的正極端子15A及與負極12連接的負極端子15B(除非特別指明，下文中，均稱為“電極端子15”)從電池元件10中伸出。均為密封組件從而改善粘接性的密封組件16設置在正極和負極端子15A和15B的層壓膜17相互熔接的地方，層壓膜17均用作封裝電池元件10的封裝組件。就密封組件16而言，例如，可使用由聚丙烯(PP)等形成的樹脂膜。另外，也可以使用與由金屬構成的電極端子15具有高粘接性的改性樹脂材料制成的樹脂膜。例如，正極端子15A和負極端子15B都從層壓膜17的內部向外部的相同方向上伸出。例如，正極端子15A由諸如鋁(Al)的金屬材料構成，并且具有薄板或者網狀結構。由于鋁(Al)在鈍化后不容易被溶解，并具有優良的導電性而被優選。例如，負極端子15B由諸如銅(Cu)、鎳(Ni)或者不銹鋼的金屬材料構成，并且具有薄板或者網狀結構。由于不會與鋰形成合金而優選銅(Cu)、鎳(Ni)、不銹鋼等。上述中，由于銅具有較高的電導率而特別優選銅。正極例如，正極11包括正極集電體11A和在其兩個表面上設置的正極活性材料層11B。例如，正極集電體11A由諸如鋁(Al)的金屬材料構成。正極活性材料層1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種非水電解質電池，包括：電池元件；和外部材料，用來封裝所述電池元件，其中，所述外部材料至少包括外層膜、發射率大于等于0.6的發射層、金屬層以及內層膜，所述發射層設置于所述外層膜和所述金屬層之間。

【技術特征摘要】
2009.10.30 JP 2009-2504181.一種非水電解質電池，具有薄型電池結構，包括：電池元件；和層壓膜，用來封裝所述電池元件，其中，所述層壓膜至少包括外層膜、包含能夠利用黑體輻射的黑體材料并且發射率大于等于0.6的發射層、金屬層以及內層膜，所述發射層設置于所述外層膜和所述金屬層之間，其中，所述黑體材料具有小于等于1.0μm的均粒徑，以及包含所述發射層具有1.0μm至5μm的厚度。2.一種非水電解質電池，具有薄型電池結構，包括：電池元件；和層壓膜，用來封裝所述電池元件，其中，所述層壓膜至少包括保護層、含有能夠利用黑體輻射的黑體材料并且發射率大于等于0.6的發射層、金屬層、以及熱熔融層，所述發射層設置于所述保護層和所述金屬層之間，其中，所述黑體材料具有小于等于1.0μm的均粒徑，以及包含所述發射層具有1.0μm至5μm的厚度。3.根據權利要求1或2所述的非水電解質電池，所述發射層含有樹脂。4.根據權利要求3所述的非水電解質電池，所述層壓膜還包括設置在所述發射層和所述金屬層之間的粘結層。5.根據權利要求1或2所述的非水電解質電池，其中，所述發射層是含有粘結劑的粘結層。6.根據權利要求5所述的非水電解質電池，其中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：清野博史，小島秀明，山本文將，山田弘幸，田中智，佐藤涼子，添田竜次，
申請(專利權)人：索尼公司，
類型：發明
國別省市：日本;JP