非水系二次電池制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供非水系二次電池，其具備：電極，包含具有在絕緣層的雙面上形成有導(dǎo)電層的多層結(jié)構(gòu)的集流體、和在所述集流體上形成的活性物質(zhì)層；貫通構(gòu)件，由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，且將所述集流體沿厚度方向貫通；和極耳電極，其與所述電極電連接，層疊多個所述電極，并且所述貫通構(gòu)件的表面上設(shè)置有凹凸。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及非水系二次電池。
技術(shù)介紹
以鋰離子二次電池為代表的非水系二次電池，具有高容量和高能量密度，并且貯藏性能和充放電的反復(fù)特性等也優(yōu)良，因此，可廣泛利用于便攜設(shè)備等民生設(shè)備。另外，近年來，由于關(guān)于環(huán)境問題和節(jié)能的意識提高，因此，開始在蓄電用途和電動汽車等的車載用途中利用鋰離子二次電池。另ー方面，非水系二次電池由于其能量密度高，因此,在過充電狀態(tài)和暴露于高溫 環(huán)境下的狀態(tài)中，異常過熱和起火等的危險性高。因此，對于非水系二次電池而言，正在尋求對于安全性的各種對策。 另外，以往，為了防止由異常發(fā)熱引起的起火，提出了使用具有多層結(jié)構(gòu)的集流體的鋰離子二次電池(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。上述專利文獻(xiàn)I中提出了使用在具有130°C 170°C的低熔點(diǎn)的樹脂膜的雙面上形成有金屬層的集流體的鋰離子二次電池。該鋰離子二次電池，在過充電狀態(tài)或高溫狀態(tài)等下產(chǎn)生異常發(fā)熱時，低熔點(diǎn)的樹脂膜發(fā)生熔融。并且，由于樹脂膜的熔融，電極破損。由此，電流被切斷，因此，電池內(nèi)部的溫度上升得到抑制，從而能防止起火。專利文獻(xiàn)I :日本特開平11-102711號公報如上所述，專利文獻(xiàn)I中提出的集流體，作為非水系二次電池的安全対策非常有效。但是，上述集流體由于具有在絕緣性的樹脂膜的雙面上形成有金屬層的構(gòu)成，因此，例如，在層疊有多個電極的層疊型非水系二次電池的情況下，將引出配線用的極耳電極與集流體連接時，存在電極之間不能導(dǎo)通的不良情況。因此，難以將極耳電極與所有的電極電連接，因而存在電池性能顯著降低的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)是為了解決如上所述的問題而完成的，本專利技術(shù)的ー個目的在于，提供能夠使安全性提高、并且能夠抑制電池性能降低的非水系二次電池。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的第一專利技術(shù)的非水系二次電池，具備電極，包含具有在絕緣層的雙面上形成有導(dǎo)電層的多層結(jié)構(gòu)的集流體、和在集流體上形成的活性物質(zhì)層；貫通構(gòu)件，由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，且將集流體沿厚度方向貫通；和極耳電極，其與電極電連接。另外，層疊多個上述電極，并且貫通構(gòu)件的表面上設(shè)置有凹凸。該第一專利技術(shù)的非水系二次電池，如上所述，具備將集流體沿厚度方向貫通的貫通構(gòu)件，由此，通過該貫通構(gòu)件，能夠?qū)⒓黧w中的絕緣層ー側(cè)的導(dǎo)電層與另ー側(cè)的導(dǎo)電層電連接。因此，通過用該貫通構(gòu)件將電極貫通，即使在使用具有多層結(jié)構(gòu)的集流體的情況下，也能夠?qū)⒍鄠€層疊的電極之間導(dǎo)通。由此，能夠?qū)O耳電極與層疊的多個電極電連接。例如，能夠?qū)O耳電極與層疊的同極性的所有電極電連接。因此，由于能夠抑制電池性能的降低，因而能夠最大限度地活用非水系二次電池的性能。另外，第一專利技術(shù)中，通過在貫通構(gòu)件的表面上設(shè)置凹凸，能夠使導(dǎo)電性構(gòu)件與電極(導(dǎo)電層)的接觸面積增大，因此，能夠降低貫通構(gòu)件與電極(導(dǎo)電層)的接觸電阻。因而對于直接與極耳電極接觸的電極以外的電極而言，也能夠降低接觸電阻。因此，通過該貫通構(gòu)件，能夠?qū)⒍鄠€層疊的電極之間導(dǎo)通，因此能夠使極耳電極與層疊的多個電極電連接。其結(jié)果，能夠進(jìn)一歩抑制電池性能的降低，因此，能夠得到(制作)特性損失少的鋰離子二次電池。另外，第一專利技術(shù)中，通過使用具有多層結(jié)構(gòu)的集流體，例如，在過充電狀態(tài)或高溫狀態(tài)等下產(chǎn)生異常發(fā)熱的情況下，集流體的絕緣層發(fā)生熔融，電極破損，因此，能夠切斷電流。由此，能夠抑制電池內(nèi)部的溫度上升，因此，能夠防止發(fā)生起火等異常狀態(tài)。需要說明的是，第一專利技術(shù)中，通過具備上述貫通構(gòu)件，例如，在通過焊接等將極耳電極與電極連接的情況下，能夠降低極耳電極與電極的接觸電阻、以及電極之間的接觸電 阻。由此，能夠?qū)O耳電極與電極強(qiáng)固地導(dǎo)通連接。另外，通過將極耳電極與電極強(qiáng)固地導(dǎo)通連接，也能夠抑制由接觸電阻的増加引起的電池容量的降低。上述第一專利技術(shù)的非水系二次電池中，凹凸的高度優(yōu)選為0. Iiim 5mm的范圍。如果這樣構(gòu)成，則能夠容易地増大貫通構(gòu)件與電極的接觸面積。另外，上述第一專利技術(shù)的非水系二次電池中，上述凹凸相對于貫通構(gòu)件的貫通方向以預(yù)定的節(jié)距設(shè)置，該凹凸的節(jié)距優(yōu)選為集流體的厚度的0. I倍 2倍。如果這樣構(gòu)成，則能夠容易地在電極之間配置凹凸的凸部分，因此，能夠有效地増大貫通構(gòu)件與電極的接觸面積。由此，能夠有效地降低貫通構(gòu)件與電極的接觸電阻。另外，上述第一專利技術(shù)的非水系二次電池中，在貫通構(gòu)件上形成螺紋槽，通過該螺紋槽的形成，也能夠在貫通構(gòu)件的表面上設(shè)置凹凸。本專利技術(shù)的第二專利技術(shù)的非水系二次電池，具備電極，包含具有在絕緣層的雙面上形成有導(dǎo)電層的多層結(jié)構(gòu)的集流體、和在該集流體上形成的活性物質(zhì)層；貫通構(gòu)件，由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，且將集流體沿厚度方向貫通；和極耳電極，其與電極電連接。層疊多個上述電極。另外，貫通構(gòu)件在層疊的電極內(nèi)變形，并且貫通構(gòu)件的變形部分與集流體接觸。該第二專利技術(shù)的非水系二次電池，如上所述，使貫通構(gòu)件在層疊的電極內(nèi)變形，并且使該變形部分與集流體接觸，由此，能夠增大貫通構(gòu)件與電極的接觸面積，因此，能夠降低貫通構(gòu)件與電極的接觸電阻。因此，通過該貫通構(gòu)件，能夠?qū)⒍鄠€層疊的電極之間導(dǎo)通，因此，能夠?qū)O耳電極與層疊的多個電極電連接。其結(jié)果，能夠進(jìn)一歩抑制電池性能的降低。上述第二專利技術(shù)的非水系二次電池中，貫通構(gòu)件優(yōu)選采用具有在層疊的電極內(nèi)彎折的彎折部的構(gòu)成。如果這樣構(gòu)成，則彎折的部分與集流體接觸，因此，能夠容易地增大貫通構(gòu)件與電極的接觸面積。此時，貫通構(gòu)件的彎折部優(yōu)選位于彼此相鄰的電極之間。如果這樣構(gòu)成，則能夠有效地増大貫通構(gòu)件與電極的接觸面積。由此，能夠有效地降低貫通構(gòu)件與電極的接觸電阻。另外，在貫通構(gòu)件具有上述彎折部的構(gòu)成中，優(yōu)選在貫通構(gòu)件上形成有作為彎折的開端的彎折開始部。如果這樣構(gòu)成，則在彎折開始部貫通構(gòu)件容易彎折，因此，通過在期望的位置設(shè)置彎折開始部，能夠?qū)⒇炌?gòu)件在期望的位置彎折。因此，例如，通過將彎折開始部以位于彼此相鄰的電極之間的方式設(shè)置，能夠在電極之間將貫通構(gòu)件彎折。由此，能夠容易地使貫通構(gòu)件的彎折部位于彼此相鄰的電極之間，因此，能夠更容易地増大貫通構(gòu)件與電極的接觸面積。需要說明的是，上述彎折開始部，可以由切入部或者凹部構(gòu)成。另外，在貫通構(gòu)件上形成有上述彎折開始部的構(gòu)成中，貫通構(gòu)件優(yōu)選具有將層疊的電極貫通的多個貫通部。該情況下，優(yōu)選多個貫通部的至少ー個上形成有彎折開始部。另外，上述貫通構(gòu)件中，上述貫通部可以通過對將層疊的電極貫通的部分進(jìn)行分割的方式構(gòu)成。另外，將層疊的電極貫通的部分的分割可以設(shè)定為2 16次分割。如上，根據(jù)本專利技術(shù)，能夠容易地得到使安全性提高、并且能夠抑制電池性能降低的非水系二次電池。 附圖說明圖I是示意地表示本專利技術(shù)的第一實(shí)施方式的鋰離子二次電池的電極組的截面圖。圖2是本專利技術(shù)的第一實(shí)施方式的鋰離子二次電池的分解立體圖。圖3是本專利技術(shù)的第一實(shí)施方式的鋰離子二次電池的電極組的分解立體圖。圖4是示意地表示本專利技術(shù)的第一實(shí)施方式的鋰離子二次電池的電極組的立體圖。圖5是本專利技術(shù)的第一實(shí)施方式的鋰離子二次電池的整體立體圖。圖6是放大表示圖I的一部分的截面圖。圖7是本專利技術(shù)的第一實(shí)施方式的鋰離子二次電池的正極的截面圖(與沿圖9的A-A線的截面對應(yīng)的圖)。圖8是本專利技術(shù)的第一實(shí)施方式的鋰離子二次電池的正極的俯視圖。圖9是本專利技術(shù)的第一實(shí)施方式的鋰離子二次電池的正極的立體圖。圖10是示意地表示本專利技術(shù)的第一實(shí)施方式的鋰離子二次電池中使用的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種非水系二次電池，具備：電極，包含具有在絕緣層的雙面上形成有導(dǎo)電層的多層結(jié)構(gòu)的集流體、和在所述集流體上形成的活性物質(zhì)層；貫通構(gòu)件，由導(dǎo)電性材料構(gòu)成，且將所述集流體沿厚度方向貫通；和極耳電極，其與所述電極電連接，層疊多個所述電極，并且所述貫通構(gòu)件的表面上設(shè)置有凹凸。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：長谷川里美，虎太直人，有馬智史，
申請(專利權(quán))人：夏普株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：