[發(fā)明專(zhuān)利]二次電池及其制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210171817.6
• 申請(qǐng)日: 2012-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102810689A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 坂下和也;渡邊佑樹(shù);根本紀(jì);大谷拓也;岡本宏志
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 夏普株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/04
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/04
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 戚傳江;穆德駿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及二次電池，具體地，涉及包括大型層疊式電極組件的二次電池及其制造方法，在電極組件中，多個(gè)正極板和多個(gè)負(fù)極板被層疊。

背景技術(shù)

最近幾年，具有高能量密度且可實(shí)現(xiàn)小尺寸和輕重量的鋰二次電池被用作諸如移動(dòng)電話或筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)的便攜式電子裝置的電源電池。此外，由于其可支持大容量，鋰二次電池已作為電動(dòng)車(chē)輛(EV)、混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛(HEV)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電源、或用于儲(chǔ)存電能的蓄電池而引起注意。

鋰二次電池具有包括下列部分的結(jié)構(gòu)：封裝外殼，該封裝外殼構(gòu)成電池盒（battery?can）；電極組件，該電極組件容納在封裝外殼中，其中正極板和負(fù)極板通過(guò)隔板而相對(duì)；電解質(zhì)溶液，該電解質(zhì)溶液填充在封裝外殼中；正電極集電器端子，該正電極集電器端子連接到多個(gè)正極板的正電極集電器插片（tab）；正電極外端子，該正電極外端子電連接到正電極集電器端子；負(fù)電極集電器端子，該負(fù)電極集電器端子連接到多個(gè)負(fù)極板的負(fù)電極集電器插片；和負(fù)電極外端子，該負(fù)電極外端子電連接到負(fù)電極集電器端子。

此外，作為電極組件，卷繞式和層疊式是已知的。卷繞式電極組件具有如下的結(jié)構(gòu)，其中正電極片和負(fù)電極片通過(guò)兩者間的隔板結(jié)合并卷繞成一個(gè)單元。層疊式電極組件具有其中多個(gè)正極板和多個(gè)負(fù)極板通過(guò)隔板層疊的結(jié)構(gòu)。

在包括層疊式電極組件的鋰二次電池中，其中多個(gè)正極板和多個(gè)負(fù)極板通過(guò)隔板層疊的電極組件被容納在封裝外殼中，并且在封裝外殼中填充有無(wú)水（nonaqueous）電解質(zhì)溶液。提供了連接到單獨(dú)的正極板的正電極集電器插片的正電極集電器端子、電連接到正電極集電器端子的外端子、連接到負(fù)極板的負(fù)電極集電器插片的負(fù)電極集電器端子、以及電連接到負(fù)電極集電器端子的外端子。

為了使用層疊式電極組件制造具有大容量的二次電池，需要增加正極板和負(fù)極板的面積，增加層疊層的數(shù)量，并且增加電解質(zhì)溶液的量。此外，為了保證預(yù)定發(fā)電容量，將正極板和負(fù)極板之間的空間保持為預(yù)定的較小值。如果增加在正極板和負(fù)極板之間的該空間，則可能增加內(nèi)阻，從而可能降低發(fā)電容量。

因此，對(duì)于包括層疊式電極組件的二次電池，已經(jīng)提出了一種抑制層疊失準(zhǔn)和電極板短路的結(jié)構(gòu)的二次電池，其中電極組件支承件設(shè)置和固定電池盒（參見(jiàn)例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1）。

引文列表

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：JP-A-2010-50111

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題

為了制造具有大發(fā)電容量的二次電池，重要的是增加正極板和負(fù)極板的電極板面積，并增加層疊層的數(shù)量。此外，重要的是抑制電極板的層疊失準(zhǔn)并將正極板和負(fù)極板之間的空間保持預(yù)定的較小值。

此外，希望的是，即使層疊層的數(shù)量較大，也可以容易地進(jìn)行層疊步驟。另外，希望的是，可以通過(guò)重復(fù)預(yù)定操作穩(wěn)定地進(jìn)行達(dá)到預(yù)定數(shù)量的層疊層的層疊，并且希望在層疊完成之后層疊的電極組件是穩(wěn)定的，而不會(huì)導(dǎo)致層疊失準(zhǔn)。

具體地講，為了制造其中層疊有多個(gè)（例如，幾十層）正極板、負(fù)極板和隔板的二次電池，希望的是，通過(guò)堆疊具有預(yù)定層疊厚度的多個(gè)層疊體而制造大厚度的電極組件，并且希望的是，在堆疊的層疊體之間不應(yīng)存在失準(zhǔn)。

另外，除了多個(gè)層疊體彼此不失準(zhǔn)之外，希望層疊體組（電極組件）不應(yīng)在電池盒中偏移，以使得集電器端子或外端子不破裂。

因此，鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種二次電池及其制造方法，其中，即使在包括層疊有多個(gè)正極板、負(fù)極板和隔板的層疊體的大型二次電池中，層疊體也可以無(wú)失準(zhǔn)地被堆疊，層疊體即使施加諸如振動(dòng)的外力的情況下也不偏移，并且端子部分不偏移或破裂，從而可以實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定性。

要解決的問(wèn)題

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種二次電池，該二次電池包括：電極組件，其中正極板和負(fù)極板通過(guò)隔板層疊以形成多個(gè)層；封裝外殼，該封裝外殼用于容納電極組件；蓋構(gòu)件，該蓋構(gòu)件用于密封封裝外殼；和電解質(zhì)溶液，該電解質(zhì)溶液填充在由封裝外殼和蓋構(gòu)件構(gòu)成的電池盒中。電極組件由多個(gè)堆疊的層疊體單元構(gòu)成，其中正極板、負(fù)極板和隔板層疊以形成預(yù)定數(shù)量的層，對(duì)準(zhǔn)和防失準(zhǔn)接合部被設(shè)置到待堆疊的層疊體單元的接觸表面，并且層疊體單元使用對(duì)準(zhǔn)和防失準(zhǔn)接合部來(lái)定位和堆疊。