[发明专利]非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有无接片(tab-less)集流结构的非水电解质二次电池，具体地说，涉及一种能够稳定地构成无接片集流结构的非水电解质二次电池。

背景技术

非水电解质二次电池(具体地说，有锂离子二次电池)包括发电元件即电极组、非水电解质及集流部件，被用作手机或笔记本电脑等的电源。电极组是正极和负极夹着隔膜卷绕或层叠而成的。非水电解质被保持在电极组的隔膜及极板的空孔(例如，合剂层中的空孔)内。

图9表示这种非水电解质二次电池中的集流结构。

如图9所示，正极和负极具有在集流体表面设置有合剂层1的部分、和在集流体表面未设置合剂层而集流体露出的部分(露出部)2。该露出部2存在于正极和负极的在长边方向上的端部或中央部分，集流引线(lead)3(在大多数情况下，正极使用铝制引线，负极使用镍制引线)接合在该露出部2上。若用这种电极形成电极组，电极组就沿着电极的长边方向(图9中的横向)进行集流。

在用图9所示的电极制作非水电解质二次电池的情况下，将正极及负极夹着隔膜卷绕起来，再在例如使正极集流引线靠上方并使负极集流引线靠下方的状态下将电极组收纳于壳体内，然后使负极集流引线与壳体接合，使正极集流引线与封口板接合。

在此，因为在锂离子二次电池中，负极一般比正极宽，所以有出现下述现象之虞：因伴随着振动或冲击的极板的错开而使电极组的端面造成短路。于是，在专利文献1中，在具有使正极和负极层叠或卷绕而成的电极组的锂离子二次电池中，将由绝缘性粒子和粘结剂构成的多孔层形成在负极表面，还用绝缘体保护电极组的端面。这样，就能够抑制伴随着振动或冲击的极板的错开，从而能够防止短路。

然而，在采用了图9所示的电极的情况下，因为以集流引线为起点沿极板的长边方向进行集流，所以当集流时往往产生较大的电阻(集流电阻)，难以得到较大的输出功率。作为减低集流电阻的方法，有人提案过所谓的“无接片结构”。在无接片结构下的正极和负极中，在集流体的在宽度方向上的一端形成有露出部，合剂层形成在集流体中的露出部以外的部分上。以让正极的露出部和负极的露出部互相朝着相反的方向突出的方式配置正极和负极，再夹着隔膜卷绕正极和负极从而形成电极组，电极组的两端面与集流板焊接起来。所述无接片结构与采用了图9所示的电极的情况相比，其电极组和集流板的接合点更多。而且与采用了图9所示的电极的情况不同，在该无接片结构中，电极组沿极板的宽度方向进行集流。因此，与采用图9所示的电极的情况相比，在无接片结构中能够大幅度减低集流电阻。

然而，在无接片结构中，若当使集流板与电极组接合时在不将集流板向电极组的端面推压的状态下进行焊接，就有出现下述情况之虞，即不能充分增大集流板和电极组的焊接强度，导致焊接不良。于是，在专利文献2中，在集流板上形成突出部，再通过将该突出部向电极组的端面推压来使露出部折弯，将露出部的一部分形成为平坦部，然后一边使集流板的突出部与露出部的平坦部接触，一边进行焊接。这样，就能够在使集流板和电极组相接触的状态下进行焊接。

另外，在专利文献3中，有人记载了在电极组的露出部中形成平坦部的方法，具体地说，该方法如下：一边使电极组以卷绕轴心为中心进行旋转，一边将规定的夹具压在露出部的端面上。

然而，在专利文献1中，因为如该文献的图1所示，电极组端面的正极及负极的端面被绝缘体覆盖，所以可以认为集流是通过集流引线进行的。在如上所述通过集流引线进行集流的情况下，因为沿电极的长边方向进行集流，所以集流电阻较大，难以谋求非水电解质二次电池的大输出功率化。由此可以认为，难以将专利文献1所公开的非水电解质二次电池用作需要大输出功率的电气设备(例如，电动工具或混合动力汽车)的电源。

另外，在专利文献1中，利用浸渍法形成绝缘体，而在该文献的电极组中未设置用于阻挡绝缘体的溶液流出的机构，因而有出现下述情况之虞，即若在绝缘体的溶液固化之前让电极组移动，绝缘体的溶液就会从电极组的端面上流出。因此，除非等到绝缘体的溶液固化完，才能着手下一道工序，结果非水电解质二次电池的制造时间较长。

再者，锂离子二次电池的集流体使用至多也只有数十μm左右的薄箔。因此，在专利文献2所记载的技术中，当将集流板压在露出部上时，露出部的根附近往往产生弯曲(buckling)。若露出部弯曲，就有隔膜被损坏之虞，其结果是容易造成内部短路。此外，若露出部弯曲，电极组和集流板的焊接部位就接近合剂层，因而焊接时产生的焊接飞溅物容易侵入电极组的内部，其结果是容易造成内部短路。在利用专利文献3所记载的技术形成了平坦部的情况下，也容易造成内部短路。