[發(fā)明專(zhuān)利]二次電池及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380078839.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105453329B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佐藤哲也
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: NEC能源元器件株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/0585
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/0585;H01M4/02;H01M4/04;H01M4/13;H01M4/139;H01M10/04
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 閆曄

本發(fā)明的目的是提供具有高電特性和高可靠性的高質(zhì)量二次電池以及制造所述二次電池的方法，所述二次電池借助絕緣材料來(lái)防止正電極和負(fù)電極之間發(fā)生短路，并防止或減少體積的減小和電池電極組件的形變。根據(jù)本發(fā)明的二次電池(100)包括電池電極組件，所述電池電極組件包括借助隔板(20)交替堆疊的正電極(1)和負(fù)電極(6)。正電極(1)和負(fù)電極(2)均具有集電器(3，8)和應(yīng)用到集電器(3，8)的活性材料(2，7)。位于集電器(3)的正電極(1)的一個(gè)表面上的活性材料(2A)包括平坦部分(2A₁)和位于關(guān)于所述平坦部分(2A₁)的端部側(cè)的小厚度部分(薄層部分)(2A₃)，所述小厚度部分(2A₃)的厚度小于所述平坦部分(2A₁)的厚度。位于所述正電極(1)的所述集電器(3)的另一表面上的所述活性材料(2B)的一部分是具有恒定厚度的平坦部分，所述部分借助集電器(3)面對(duì)位于所述一個(gè)表面上的所述活性材料(2A)的所述薄層部分(2A₃)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及包括彼此疊放的正電極和負(fù)電極的二次電池，其中正電極和負(fù)電極之間插有隔板，還涉及用于制造二次電池的方法。

背景技術(shù)

二次電池越來(lái)越廣泛地用作車(chē)輛和家電的電源，而不再只是作為便攜設(shè)備(比如移動(dòng)電話(huà)、數(shù)碼相機(jī)和膝上計(jì)算機(jī)等)的電源，具有高能量密度和輕重量的鋰離子二次電池是日常生活中不可或缺的能量存儲(chǔ)設(shè)備。

二次電池一般分成卷繞型和堆疊型。卷繞型二次電池中的電池電極組裝的結(jié)構(gòu)中，借助隔板彼此疊放的長(zhǎng)正電極板和長(zhǎng)負(fù)電極板被堆疊并卷繞多圈。堆疊型二次電池中的電池電極組裝的結(jié)構(gòu)中，正電極板和負(fù)電極板交替堆疊，并且在其間插入了隔板。正電極板和負(fù)電極板均包括集電器，所述集電器包括涂覆部分和未涂覆部分，將活性材料(其可以是復(fù)合劑，包括例如接合劑和導(dǎo)電材料)應(yīng)用于所述涂覆部分，并且不將活性材料應(yīng)用于未涂覆部分，以便允許與電極端子連接。

在卷繞型二次電池或堆疊型二次電池中，通過(guò)以下方式將電池電極組件封閉在外部容器內(nèi)：正電極端子的一端與正電極板的未涂覆部分電連接，正電極端子的另一端延伸到外部容器(外殼)的外部；負(fù)電極端子的一端與負(fù)電極板的未涂覆部分電連接，負(fù)電極端子的另一端延伸到外部容器的外部。在外部容器內(nèi)，除了電池電極組件之外，還封閉有電解質(zhì)。二次電池的容量逐年增長(zhǎng)，并且，隨著這一增長(zhǎng)，在發(fā)生短路時(shí)將產(chǎn)生的熱量也增加，導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)增加，從而，用來(lái)確保電池安全的措施變得更為重要。

作為安全措施的一個(gè)例子，已知如下技術(shù)：在涂覆部分和未涂覆部分之間的邊界部分上形成絕緣材料以防止在正電極和負(fù)電極之間發(fā)生短路(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文件

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：JP2012-164470A

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問(wèn)題

在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的技術(shù)中，如圖19所示，正電極1和負(fù)電極6借助隔板20交替堆疊，并且在每個(gè)正電極1的集電器3上，形成了覆蓋已經(jīng)應(yīng)用了活性材料2的涂覆部分和尚未應(yīng)用活性材料2的未涂覆部分之間的邊界部分4的絕緣材料40。在堆疊型二次電池中，在平面視圖中，在同一位置堆疊絕緣材料40。從而，電池電極組件在布置了絕緣材料40的位置處的部分的厚度變得更厚，導(dǎo)致每單位體積能量密度的減小。

同樣，為了獲得穩(wěn)定的電特性和高可靠性，優(yōu)選地，通過(guò)均勻地施加壓強(qiáng)，借助例如帶子來(lái)緊固二次電池的電池電極組件。但是，由于存在絕緣材料40的部分和不存在絕緣材料40的部分之間的厚度差，像專(zhuān)利文獻(xiàn)1中那樣在堆疊型二次電池中使用絕緣材料導(dǎo)致不能均勻地緊固電池電極組件，這將導(dǎo)致電池質(zhì)量下降，比如電特性的易變性和/或電池循環(huán)屬性的下降。