[發明專利]非水電解質二次電池

有效

• 申請號: 201280039512.8
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN103733418A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 杉田康成;遠藤一樹;石橋達也;藤川萬鄉
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01M10/0587
• 分類號: H01M10/0587;H01M2/22
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及非水電解質二次電池的極板結構。

背景技術

近年，由于筆記本電腦、手機等便攜設備的普及，作為其電源的電池的需要增高。特別是，小型且輕量、能量密度高、可重復充放電的二次電池的需要增高。此外，最近作為電動工具、混合動力汽車、電動汽車等的驅動用電源的新需要持續增加。

面對這樣的需要，以鋰離子二次電池為代表的非水電解質二次電池的研究開發正活躍地進行。隨著設備的高性能化以及高輸出化，非水電解質二次電池逐漸保有更大的能量，異常時產生的熱量也大。

電池異常的發熱是指，例如，電池內部短路或者過充電時的發熱。特別是，由釘刺等外部異物導致電池罐以及電極組的變形而在電極組內產生正極和負極的內部短路時，正極活性物質中流過短路電流而產生的熱量變大，因此電池的安全性存在問題。

對于這樣的內部短路，專利文獻1～3中記載了，卷繞而成的電極組被收容于電池罐的非水電解質二次電池中，在卷繞方向沿1周以上的長度形成正極的集電體暴露部以及與其相對配置的負極的集電體暴露部。特別是，通過在電極組的最外周側形成該集電體暴露部，從而即使由釘刺等導致產生內部短路，由于位于最外周側設置的正極以及負極的集電體暴露部之間的短路與內周側的活性物質之間的短路相比電阻小，因此在集電體暴露部之間的短路位置集中地流過短路電流。其結果，可以抑制電池的急劇的溫度上升。此外，在電極組內使這樣的集電體暴露部之間的短路位置分散產生，從而可以進一步抑制電池的急劇的溫度上升。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開平08-153542號公報

專利文獻2:日本特開平09-180761號公報

專利文獻3:日本特開2007―109612號公報

發明內容

發明要解決的問題

電池的充放電、即與外部的電能量的轉換介由正極引線和負極引線通過正極板和負極板之間的電-化學能量轉換來進行。

通常，正極引線連接于電極組的最內周側的正極板，此外，負極引線連接于電極組的最外周側的負極板。此時，如專利文獻1～3中所記載的，即使由釘刺等導致產生內部短路，通過使集電體暴露部之間的電阻小的短路位置在電極組的最外周側、進而在電極組內分散產生，從而可以抑制電池的急劇的溫度上升。

然而，正極引線連接于電極組的中央部的正極板的情況下，相對于連接于電極組的最內周側的正極板的情況，可以將集電體電阻減少約1/4。因此，通過將正極引線連接于電極組的中央部的正極板，從而可以實現電池的高輸出化。

然而，實現這樣的高輸出化的電池中，短路電流也增大，因此，僅通過以往的對策難以確保足夠的電池安全性。此外，如果使集電體暴露部之間的短路位置大多在電極組內分散產生時，可以一定程度上抑制電池的溫度上升，但反過來會導致電池的能量密度降低，違背了電池的高容量化、高輸出化的要求。

本發明鑒于所述問題而成的，其主要目的在于，提供在實現高輸出化的非水電解質二次電池中，通過簡單的結構使得即使異常時在電池內產生內部短路的情況下也可以確保安全性的非水電解質二次電池。

用于解決問題的方案

為了解決上述的問題，本發明采用在具備卷繞而成的電極組的非水電解質二次電池中，電極組的最外周側以及中央部設置1周以上的正極板的集電體暴露部、并且將正極引線連接于在中央部設置的集電體暴露部的結構。

即，本發明所述的非水電解質二次電池的特征在于，其具備：在正極集電體上涂有正極活性物質層的正極板；在負極集電體上涂有負極活性物質層的負極板；正極板以及負極板夾著分隔件卷繞而成的電極組；和收容有電極組的電池罐，正極板具有：第1集電體暴露部，其為在電極組的最外周側在卷繞方向正極集電體暴露1周以上的長度的暴露部；以及，第2集電體暴露部，其為在電極組的中央部在卷繞方向上正極集電體暴露1周以上的長度的暴露部，在第2集電體暴露部設置有與外部電極連接的正極引線。

發明的效果

本發明能夠提供在實現高輸出化的非水電解質二次電池中，通過簡單的結構使得即使異常時在電池內產生內部短路的情況下也可以確保安全性的非水電解質二次電池。

附圖說明

圖1是示意性地表示本發明的一實施方式中的圓筒型鋰離子電池的結構的截面圖。

圖2是示意性地表示本發明的一實施方式中的正極板的結構的平面圖。