[發明專利]二次電池和電池系統

無效

• 申請號: 200980119931.0
• 申請日: 2009-03-31
• 公開（公告）號: CN102084532A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 小暮正紀
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: H01M10/04
• 分類號: H01M10/04;H01M10/40
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及經由隔板層疊有正極電極和負極電極的二次電池和使用該電池的供電、蓄電系統。

背景技術

如周知的，作為可充電電池的二次電池、特別是鋰離子二次電池，由于具有高能量密度且高容量，因此作為家電氣化產品的電源而被使用。此外，近年來，作為電動車用電源、住宅用電源、發電站等剩余電力保存用蓄電池，也被大家所關注。

作為該鋰離子二次電池的形式，有將一對帶狀的片狀正極電極和片狀負極電極經由隔板卷繞成渦旋狀的卷繞式鋰離子二次電池、和將多個片狀正極和片狀負極經由多個隔板進行層疊的層疊式鋰離子二次電池。

在層疊式鋰離子二次電池中，由上述多個片狀正極和片狀負極構成的電極組，通常被封入到剖面是大致長方形的方形電池容器中。另一方面，在卷繞式鋰離子二次電池中，既有被封入到剖面是大致圓形的圓筒形電池容器中的情況，也有被封入到方形電池容器中的情況。

可是，在層疊式和卷繞式的任一種鋰離子二次電池中，在使用了方形電池容器的情況下，都是片狀正極和片狀負極經由隔板進行層疊的結構，因此，在方形電池容器內有正極與負極的位置產生偏移的情況，即、有產生“層疊偏移”的情況。若產生了該層疊偏移，就有正極和負極相接觸，在電池內短路等而發生故障的危險性。此外，由于方形電池容器是導電體，因此也有使正極和負極進行絕緣的必要。

因此，已提出了在方形電池容器中封入層疊式鋰離子二次電池的電極組時，在處于電極組最端部的片狀電極面上設置絕緣性輔助片，和電極組一起用絕緣膠帶進行固定的提案(參照下述專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2008-91099號公報

根據上述提案，在實現層疊面方向的絕緣的同時，能夠通過用絕緣膠帶固定輔助片和所層疊的電極來防止層疊偏移，但是，這對防止層疊偏移并不充分，因此認為并不能夠充分發揮如設計性能。接著，使用圖5(a)、圖5(b)、圖5(c)進行說明。

圖5(a)中示出與方形電池容器1的面中的、形成有未圖示的正極端子和負極端子的面方向(第一方向)交叉的剖面。將經由未圖示的隔板層疊了片狀正極2和負極3的電極組G插入到方形電池容器1內。為了使電極組G與作為導電體的方形電池容器1絕緣，在電極組的四條邊上，分別如圖所示地在形成有上述正極端子和負極端子的面的長邊方向和短邊方向上配置絕緣性輔助片4、5。若使電極面寬度a與上述長邊方向的內尺寸(內側尺寸)b相同，則方形電池容器角部1c就帶有圓角，因此角部1c附近的電極被壓迫而變形，從而發生隔板破裂等，結果引起短路等故障的危險性高。為了避免這樣的片狀電極的變形，設計成使電極面寬度a稍微小于上述長邊方向的內尺寸b，在電池容器角部1c的圓角中不受影響的尺寸。

此外，由于需要在方形電池容器1中貯存電解液，因此，必須要在電極組G與方形電池容器1之間設置一定的空間。因此，絕緣性輔助片5使用厚度是耐絕緣最低限度的程度、換言之是極薄且沒有應力(はりのない)的絕緣體。

然而，在該結構中，在例如作為電動車電源而使用的情況下，若對方形電池容器1施加連續的振動，即使電極組G已被絕緣膠帶固定，在被浸在電解液里的環境下，絕緣膠帶有時也會松動。可以明確，基于該原因，絕緣性輔助片5因電極組G的重量而沿著方形電池容器1的形狀發生變形，同時正極2和負極3如圖5(b)所示地在面方向上產生層疊偏移。若產生了該層疊偏移，就如方形電池容器1的角部1c的放大圖5(c)所示地，處于電極組G的端部的正極2和負極3沿著方形電池容器1而變形，若在該變形狀態下進一步施加振動，就發生隔板破裂等，結果產生短路等故障。再有，假如電極組G的中央部分的電極發生了偏移，也僅是以垂直于上述方形電池容器1內壁的角度碰到其內壁上，難以產生電極彎曲等變形，成為故障原因的可能性很小。

發明內容

本發明鑒于上述問題，其目的在于提供一種即使在施加連續的振動的情況下，也能夠盡量防止方形電池容器角部中的電極變形，最大限度發揮如設計性能的二次電池和使用該電池的供電或蓄電系統。