[發(fā)明專利]非水電解質(zhì)二次電池和電池組

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480040300.0
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN105378967B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高畑浩二
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M2/10;H01M2/34;H01M4/13;H01M10/0525;H01M10/0587
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所11247
• 代理人: 楊曉光,賀月嬌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及非水電解質(zhì)二次電池和電池組。在本說明書中，“二次電池”一般意指可重復(fù)使用的電池。“非水電解質(zhì)二次電池”意指使用由溶解電解質(zhì)鹽的非水溶劑制成的非水電解質(zhì)的二次電池。另外，“鋰離子二次電池”(其是“非水電解質(zhì)二次電池”的一種)意指一種二次電池，該二次電池利用作為電解質(zhì)離子的鋰離子并且通過在正電極與負(fù)電極之間伴隨鋰離子的電荷的移動來實現(xiàn)充電和放電。一般地，在本說明書中的鋰離子二次電池中可包含被稱為諸如“鋰二次電池”的電池。

背景技術(shù)

日本專利申請公開號2011-243527(JP 2011-243527 A)例如公開了一種二次電池，在該二次電池中，卷繞電極體被容納在電池殼中。JP 2011-243527 A提出如下：在正電極片的寬度方向上，正電極集電體具有比距離B更長的距離A(A>B)，該距離A為從在未涂覆側(cè)的正電極活性材料層的邊緣到電池殼的內(nèi)壁，距離B為從相反于未涂覆側(cè)的一側(cè)的正電極活性材料層的邊緣到電池殼的內(nèi)壁。具體地，JP 2011-243527 A公開一種鋰離子二次電池，在該鋰離子二次電池中，卷繞電極體相對于電池殼略微朝向負(fù)電極側(cè)移置并固定。因此，可確保上述的距離A較長。另外，在JP 2011-243527 A中提出的鋰離子二次電池的電池殼和卷繞電極體的正電極側(cè)，脫氣通路展開并且在正電極側(cè)的間隙中排出的氣體可順利地排出。根據(jù)上面所描述的，據(jù)說，在過充電結(jié)束時，可改善當(dāng)短路發(fā)生時的安全性。

發(fā)明內(nèi)容

在JP 2011-243527 A中公開的二次電池提出一種模式，通過該模式，可改善特別是對過充電結(jié)束時的短路的安全性。相反，從如下觀點來看本發(fā)明提供適當(dāng)?shù)姆撬娊赓|(zhì)二次電池和電池組：可將在過充電期間的電池的局部熱量生成抑制到少的水平，并且以高速率重復(fù)充電和放電所在的應(yīng)用中的電池性能可被維持在高水平。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面的非水電解質(zhì)二次電池包括：卷繞電極體，其沿著包括卷繞軸的一個平面被卷繞；電池殼，其容納所述卷繞電極體以使得所述卷繞軸和所述電池殼的側(cè)壁相交，在所述電池殼中除所述卷繞電極體之外的空間容積包括在所述電池殼的負(fù)電極側(cè)的第一空間容積和在所述電池殼的正電極側(cè)的第二空間容積，在所述卷繞電極體的所述卷繞軸的方向上所述第一空間容積大于所述第二空間容積，第一值通過將所述第一空間容積除以所述第二空間容積來獲得，并且所述第一值等于或大于2.1并且等于或小于5.7；以及定位部件，其將所述卷繞電極體定位到所述電池殼。根據(jù)這樣的非水電解質(zhì)二次電池，特別地，在過充電期間的局部熱量生成可被抑制到少的水平。另外，在以高速率重復(fù)充電和放電的應(yīng)用中，可將非水電解質(zhì)二次電池的電阻的增加抑制到低水平。

在以上的方面中，所述第一空間容積可以在負(fù)電極片的未涂覆部側(cè)的端部與所述電池殼的側(cè)壁之間的空間容積，以及所述第二空間容積可以是在正電極片的未涂覆部側(cè)的端部與所述電池殼的所述側(cè)壁之間的空間容積。在以上的方面中，所述電池殼可以是長方體，所述卷繞電極體可包括帶狀正電極片和帶狀負(fù)電極片，所述帶狀正電極片和所述帶狀負(fù)電極片與夾在所述帶狀正電極片與所述帶狀負(fù)電極片之間的帶狀分隔體疊置，并且所述卷繞電極體被卷繞，所述正電極片可包括：帶狀正電極集電體，沿著在所述正電極集電體的卷繞軸的方向上的邊緣被設(shè)置在所述正電極集電體上的第一未涂覆部，以及包含正電極活性材料并且被保持在除所述第一未涂覆部之外的所述正電極集電體的兩側(cè)上的正電極活性材料層，所述負(fù)電極片可包括：具有比所述正電極集電體的熱導(dǎo)率高的熱導(dǎo)率的帶狀負(fù)電極集電體，沿著在所述負(fù)電極集電體的卷繞軸的方向上的邊緣被設(shè)置在所述負(fù)電極集電體上的第二未涂覆部，以及包含負(fù)電極活性材料并且被保持在除所述第二未涂覆部之外的所述負(fù)電極集電體的兩側(cè)上的負(fù)電極活性材料層，在所述卷繞軸的方向上，所述負(fù)電極活性材料層的長度可長于所述正電極活性材料層的長度，并且所述正電極片和所述負(fù)電極片可被疊置，以使得所述正電極活性材料層被所述負(fù)電極活性材料層覆蓋，并且所述第一未涂覆部和所述第二未涂覆部被定位在在所述卷繞軸的寬度方向上的彼此相反的側(cè)上。在此，例如，所述正電極集電體可以是鋁，并且所述負(fù)電極集電體可以是銅。