[發明專利]鋰離子電池

有效

• 申請號: 201280009204.0
• 申請日: 2012-02-15
• 公開（公告）號: CN103392257A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 蘆浦正;三代祐一朗
• 申請（專利權）人: 新神戶電機株式會社
• 主分類號: H01M10/0587
• 分類號: H01M10/0587;H01M2/26;H01M10/052
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及鋰離子電池的結構，特別涉及電池的極柱周邊的結構。

背景技術

近年來，以環境問題為背景，不僅在混合動力電動車（HEV）、電動車（EV）、鏟車、挖掘機等移動體中實現了以鋰離子電池為代表的二次電池的應用，而且在UPS（不間斷電源裝置）、太陽光發電的電力儲藏等產業用用途中也實現了以鋰離子電池為代表的二次電池的應用。隨著這種二次電池的用途擴大，需求大容量化、高能量密度化。另外，除了這些高性能化，安全性也成為重要的課題。作為二次電池，存在鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。鎳鎘電池由于鎘有毒等原因，正在進行向鎳氫電池或鋰離子電池的轉換。在現有的二次電池之中，特別是鋰離子二次電池適于進行高能量密度化，現在也積極地進行其開發。

這種鎳氫電池、鋰離子二次電池的主要結構包括：在表面形成有負極活性物質層的金屬集電體（負極）；保持電解質的分隔板；和在表面形成有正極活性物質層的其它的金屬集電體（正極）。鎳氫電池正極由鎳氧化物構成，負極由貯氫合金構成。另外，鋰離子二次電池正極由鋰離子金屬氧化物構成，負極由石墨等的碳材料構成。

作為電池結構，大致分為：將帶狀的負極、分隔板和正極卷繞成渦旋狀而形成的卷繞型結構；和將長條狀（長方形）的負極、分隔板和正極交替配置而形成的疊層型結構。在具有卷繞型結構的卷繞密閉式電池的情況下，必須要將電池罐中產生的氣體迅速且順暢地引導至排氣閥附近，另一方面，如何配置將帶狀的負極·正極組與連接到電池端子的極柱電連接的引線片也成為決定氣體的通道的主要因素

作為卷繞密閉式電池的氣體排出機構，具有專利文獻1所公開的發明。在專利文獻1中公開：在多個引線片重疊地存在于極板卷繞組的端面和位于與其相對的位置的具有氣體排氣閥的電池蓋之間的情況下，在卷繞極板時在極板上不將引線片的配置設為等間隔，而是預先錯開相位，故意制造間隙來形成氣體的通道，來應對氣體的通路堵塞的不良。另外，有時也在設置于氣體排氣通路上的極柱設置孔，從而設置氣體的通道。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特許第3633056號公報

發明內容

發明想要解決的問題

然而，也如專利文獻1所記載的那樣，由于極板的厚度不均勻，有時不能進行卷繞工序前的引線片的位置控制，難以確保氣體的通路。本發明要解決的技術問題在于，在極板組的卷繞工序前不控制引線片的位置的情況下，改善電池內部產生的氣體的排氣效果。

用于解決問題的技術方案

作為本發明的卷繞密閉式電池的一個例子的鋰離子電池具有開裂閥，該開裂閥在電池內部產生氣體的情況下，當電池罐內因氣體而超過規定壓力時開裂，從而將氣體排出到罐外。但是，若不考慮電池內部的氣體的流路，則存在電池的內壓達到電池罐強度的極限而導致電池膨脹、破裂的結果。

為了解決該問題，本發明采用如下結構：使電機卷繞組至極柱的距離B的大小相對于圖2所示的卷繞密閉式電池的電池罐內壁至極柱的距離A最優化，由此在電池內部中產生的氣體的流動、即對氣體進行排氣時，更加迅速且順暢地控制氣體的流動，將氣體排出到罐外。

具體而言，認為通過采用以下的結構，能夠解決技術問題。

一種鋰離子電池，在電池罐中收納有：在軸心卷繞正極電極、保持電解質的分隔板和負極電極而形成的電極卷繞組，其中，正極電極在表面形成有負極活性物質層，負極電極在表面形成有正極活性物質層；極柱，其配置于電極卷繞組與電池端子之間，用于電極卷繞組與電池端子的電連接；和引線片，以長條狀形成在設置于正極電極和負極電極的一邊的活性物質未涂敷部分，并且與極柱電連接，其中，當設電池罐內壁至極柱的距離為A、設電極卷繞組至極柱的距離為B時，B/A的值為1.4～2.6。

此時，優選B/A的值為1.6～2.0。

或者，也優選電極卷繞組與極柱之間具有間隙的結構。

或者，也優選在軸心與極柱的接合部配置有間隔物的結構。

或者，也優選極柱為圓柱狀的結構。

發明效果

根據本發明，能夠在基板組的卷繞工序前不控制引線片的位置的情況下，改善在電池內部產生的氣體的排氣效果，能夠提供安全性更高的卷繞密閉式電池。

附圖說明

圖1是說明本發明的一個實施例的卷繞電極組的結構圖。

圖2是說明本發明的一個實施例的電池主要部分的截面圖。

圖3是說明本發明的一個實施例的電極部的放大圖。

具體實施方式