[發明專利]非水電解質二次電池

在審

• 申請號: 201510242733.0
• 申請日: 2010-12-03
• 公開（公告）號: CN105047942A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 高田智雄;川瀨賢一
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H01M4/70
• 分類號: H01M4/70;H01M4/36;H01M10/05
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 田喜慶;吳孟秋

本發明提供了一種非水電解質二次電池。該電池包括：電池元件，通過將在帶狀的正極集電體上設置有正極活性物質層的正極和在帶狀的負極集電體上具有負極活性物質層的負極隔著隔膜層壓后卷繞而成，其中，所述負極上存在第一區域和一對第二區域，所述第一區域與所述正極活性物質層設置在所述正極集電體上的正極活性物質層形成區域重疊，所述第二區域與所述第一區域的縱向方向的兩端部相鄰，所述負極活性物質層被設置成占據所述第一區域和一對外圍區域，所述外圍區域是所述第二區域的一部分，并且與所述第一區域的縱向方向的兩端部相鄰，所述第二區域中的未形成所述負極活性物質層而暴露所述負極集電體的第三區域的寬度小于所述第一區域的寬度。

本申請是申請日為2010年12月3日、申請號為201010573125.5、發明名稱為“電池”的專利申請的分案申請，其全部內容結合于此作為參考。

相關申請的參考

本申請包含于2009年12月10日向日本專利局提交的日本在先專利申請JP 2009-280752中所披露的主題，將其全部內容結合于此作為參考。

技術領域

本發明涉及包括電池元件的電池，該電池元件中負極和正極通過其間的隔膜而層壓。

背景技術

近年來，出現了許多便攜式電子設備，如組合式像機(磁帶錄像機)、移動電話和筆記本式個人計算機，并且已經使這樣的設備小型化和輕量化。關于改善用作這樣的電子設備的便攜式電源的電池、特別是作為關鍵設備的二次電池的能量密度的研究和開發已經被積極地推進。具體地，與作為現有水性電解液二次電池的鉛電池或鎳鎘電池相比，非水電解質二次電池(例如，鋰離子二次電池)可以提供更高的能量密度。因此，已經在各個方面考慮其改進。

關于這樣的二次電池，已強烈要求伴隨安裝有二次電池的電子設備等的小型化的能量密度的改善和安全性的改善。因而，已通過來自各種觀點的方法而作出了關于如何改善二次電池的安全性的建議。例如，在日本未審查專利申請公開第2005-228537號中，未覆蓋有活性物質層的區域(暴露區域)中的電極中的集電體的寬度比覆蓋有活性物質層的區域中的窄。從而，抑制了電解液組分的移動(不均勻分布)，并防止了由于電池元件的螺旋卷繞狀態的毀壞所引起的短路。而且，在日本未審查專利申請公開第2008-34353號中，在電池充電的狀態下，優化了負極相對正極的尺寸。從而，鋰離子在除負極活性物質層以外的區域中減少，從而防止放電容量降低、短路等。

發明內容

如上所述，過去，已提出了解決高能量密度的各種安全性改進措施，并確保了電池的安全性。然而，預期將來可以實現電池的更高的能量密度。因而，需要能夠充分解決電池的更高能量密度的安全性改進措施。

鑒于前述，在本發明中，期望提供一種可確保足夠容量并具有高安全可靠性的電池。

根據本發明的實施方式，提供了一種電池，其包括電池元件，其中在帶狀的正極集電體上設置有正極活性物質層的正極和在帶狀的負極集電體上具有負極活性物質層的負極通過其間的隔膜而層壓。負極活性物質層被設置成占據在負極中的第一區域及該第一區域的周邊區域，該第一區域與正極活性物質層設置在正極集電體上的正極活性物質層形成區域重疊(交疊，overlap)。在負極中與第一區域在縱向方向上相鄰的第二區域中的、未形成負極活性物質層且露出負極集電體的第三區域的寬度小于第一區域的寬度。

在本發明實施方式的電池中，負極活性物質層被設置成占據在負極中的第一區域及其周邊區域，該第一區域與正極活性物質層形成區域相對并重疊。因而，在充電時，緩和了負極活性物質層縱向方向上的邊緣中的電流(鋰離子流)集中，抑制了負極中鋰金屬的析出，并防止了短路的發生。而且，在負極中，露出負極集電體的第三區域的寬度小于與正極活性物質層形成區域相對和重疊的第一區域的寬度。因而，在諸如金屬粉末的導電性雜質混合在電池中的情況下，足以防止短路的發生。