[發明專利]電極、二次電池以及二次電池的制造方法

無效

• 申請號: 201080002968.8
• 申請日: 2010-08-30
• 公開（公告）號: CN102187496A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 菅谷純一;村岡芳幸
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01M4/02
• 分類號: H01M4/02;H01M4/13;H01M4/139;H01M4/62;H01M10/04;H01M10/0587
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳建全

技術領域

本發明涉及具備卷繞型的電極組的二次電池，特別是涉及構成該電極組的電極的改良。

背景技術

作為電腦、手機、數碼相機和攝像機(camcorder)等便攜設備的電源，廣泛使用以鋰離子二次電池為代表的高能量密度的非水電解質二次電池。

非水電解質二次電池中使用折疊結構、層疊結構或卷繞結構的電極組。其中一般使用卷繞結構的電極組。卷繞結構的電極組是指將正極和負極在這兩極間隔著隔膜卷繞成螺旋狀而得到的電極組。

在專利文獻1中，為了改善電池的輸出功率特性，提出了在卷繞結構的電極組中，從內側朝著外側逐漸增大電極的厚度的技術。由此，提出了使合劑層的堆積密度大致均勻的技術。

在專利文獻2中，為了改善電池的充放電循環特性，提出了在構成卷繞結構的電極組的電極中，使配置于集電體的外周側的合劑層的厚度大于配置于集電體的內周側的合劑層的厚度的技術。由此，可以使外周側的合劑層的活性物質量比內周側的合劑層的活性物質量多。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-12703號公報

專利文獻2：日本特開平4-12471號公報

發明內容

發明所要解決的課題

在卷繞結構的電極組中，電極的曲率半徑從外側朝著內側逐漸變小(越接近卷繞軸越小)。在曲率半徑較小的部分，內側合劑層與外側合劑層的活性物質密度(容量密度)之差變大，反應容易變得不均勻。

在專利文獻1所記載的方法中，在集電體的同一面上，合劑層(活性物質)的重量即單位面積的容量密度會發生變化，所以反應容易變得不均勻。

在專利文獻2所記載的方法中，內側的合劑層和外側的合劑層上合劑層(活性物質)的重量不同。因此，對電極的容量設計變得復雜，難以確保電極反應的均勻性。

因此，本發明提供一種在電極組構成時，合劑層的每單位體積的容量密度變得均勻的可靠性高的電極以及具備該電極的二次電池。另外，本發明提供一種能夠容易地構成具備合劑層的每單位體積的容量密度均勻的電極的電極組的二次電池的制造方法。

用于解決課題的手段

本發明涉及一種用于卷繞型電極組的電極，其特征在于，其具有：集電體、形成在所述集電體的一個面上的含有第1活性物質的第1合劑層、和形成在所述集電體的另一個面上的含有第2活性物質的第2合劑層，

在電極組構成時，按照使第1合劑層位于比第2合劑層更靠外側的方式卷繞，

在對應于與電極組的卷繞軸垂直的截面的曲率半徑為3.0×10^-3m以下的規定區域的部分，所述第1合劑層的每單位體積的容量C_v1大于所述第2合劑層的每單位體積的容量C_v2。

本發明還涉及一種二次電池，其具備將一對電極在該兩電極間隔著隔膜卷繞而得到的電極組，其特征在于，所述一對電極中的至少一個具有：集電體、形成在所述集電體的一個面上的含有第1活性物質的第1合劑層、和形成在所述集電體的另一個面上的含有第2活性物質的第2合劑層，

在所述電極組中，按照使所述第1合劑層位于比所述第2合劑層更靠外側的方式卷繞，

在與所述電極組的卷繞軸垂直的截面的曲率半徑為3.0×10^-3m以下的規定區域，所述第1合劑層的每單位體積的容量C_v1與所述第2合劑層的每單位體積的容量C_v2之比C_v1/C_v2為大于0.97但小于1.03。

本發明的二次電池的制造方法包含以下工序：

(1)在集電體的一個面上形成含有第1活性物質的第1合劑層，在集電體的另一個面上形成含有第2活性物質的第2合劑層，從而構成具有一種極性的電極A的第1工序；和

(2)將所述電極A和具有另一種極性的電極B在它們兩者之間隔著隔膜按照使所述第1合劑層位于比所述第2合劑層更靠外側的方式卷繞，從而構成電極組的第2工序；

在所述工序(1)中，在對應于與電極組的卷繞軸垂直的截面的曲率半徑為3.0×10^-3m以下的規定區域的部分，按照使所述第1合劑層的每單位體積的容量C_v1大于所述第2合劑層的每單位體積的容量C_v2的方式來構成所述電極A，