[发明专利]二次电池以及电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及经由隔板层叠正极电极和负极电极的二次电池以及采用该电池的供电蓄电系统。

背景技术

众所周知，作为可充电电池的二次电池中特别是锂离子二次电池具有高能量密度为高容量，因此被用作家电产品的电源。另外近年来，作为电动汽车用电源、住宅用电源、发电所等的剩余电力保存用蓄电池而被广泛关注。

作为该锂离子二次电池的形态具有缠绕型锂离子二次电池和层叠型锂离子二次电池，该缠绕型锂离子二次电池经由隔板以旋涡状缠绕一对带状的片状正极电极和片状负极电极；该层叠型锂离子二次电池经由多个隔板来层叠多个片状正极和片状负极。

在层叠型锂离子二次电池中，由上述多个片状正极和片状负极构成的电极组通常被封入剖面为近似长方形的方型电池壳。另一方面，在缠绕型锂离子二次电池中具有电极组被封入剖面为近似圆形的圆筒型电池壳的情况，也有被封入方型电池壳的情况。

但是，无论在层叠型还是缠绕型的锂离子二次电池中，当采用方型电池壳时，都是经由隔板来层叠片状正极和片状负极的构造，所以具有在方型电池壳内正极与负极的位置偏移的情况、即产生「层叠偏移」的情况。当产生该层叠偏移时，具有正极与负极接触在电池内发生短路等而导致故障的危险性。另外，因为方型电池壳是导电体，所以还需要与正极、负极绝缘。

因此提出了如下这样的方案：当在方型电池壳内封入层叠型锂离子二次电池的电极组时，在位于电极组最端部的片状电极面上设置绝缘性辅助片，并与电极组一起利用胶带进行固定(参照下述专利文献1)。

【专利文献1】日本特开2008-91099号公报

虽然可利用上述方案来实现层叠面方向的绝缘，并且能够通过胶带固定与辅助片层叠的电极来防止层叠偏移，但在这个方案中防止层叠偏移是不充分的，因此无法充分发挥遵照设计的性能。采用图7(a)、图7(b)、图7(c)来对其进行说明。

图7(a)示出方型电池壳1的面中与形成未图示的正极端子以及负极端子的面方向(第1方向)交叉的剖面。将经由未图示的隔板来层叠片状正极2和负极3的电极组G插入方型电池壳1内。为了使电极组G与作为导电体的方型电池壳1绝缘，而在电极组的4个边上分别如图所示，在形成上述正极端子以及负极端子的面的长边方向和短边方向上配置绝缘性辅助片4、6。当电极面宽度a与上述长边方向的内侧间距(ぅちのり)b相同尺寸时，因为方型电池壳角部1c带圆角，所以角部1c附近的电极被压迫而变形，由此产生隔板破裂等，结果，引起短路等故障的危险性高。为了避免这样的片状电极变形，而设计为电极面宽度a稍微小于上述长边方向的内侧间距b、且不受电池壳角部1c的圆角影响的尺寸。

另外，在方型电池壳1中需要储蓄电解液，所以在电极组G与方型电池壳1之间必需设置一定的空间。因此绝缘性辅助片6采用最低限度耐绝缘程度的厚度换言之就是极薄且没有弹性(elasticity)的绝缘体。

但是，在此结构中，在例如被用作电动汽车用电源的情况下，当对方型电池壳1施加持续的振动时，即使利用胶带固定电极组G，在被电解液浸泡的环境中胶带有时会变松。因此，绝缘性辅助片6由于电极组G的重量而沿着方型电池壳1的形状而变形，并且正极2、负极3如图7(b)所示在面方向上产生层叠偏移。当发生该层叠偏移时，如扩大了方型电池壳1的角部1c的图7(c)所示，位于电极组G端部的正极2、负极3沿着方型电池壳1变形，当在此变形状态下进一步施加振动时产生隔板破裂等，结果，可判明发生了短路等故障。此外，即使假设电极组G中央部的电极发生了偏移也仅仅是以与上述方型电池壳1内壁垂直的角度和该内壁接触，而难以产生电极弯曲等的变形，从而成为故障原因的可能性小。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的是提供即使在施加持续振动时也能够尽量防止在方型电池壳角部的电极变形、并最大限度发挥遵照设计的性能的二次电池以及采用该电池的供电或蓄电系统。

为了解决上述课题，本发明的二次电池采用以下的结构。

即特征是具备：方型电池壳，其具有正极端子以及负极端子；电极组，其配置在上述方型电池壳内，并经由隔板来层叠与上述正极端子电连接的片状正极以及与上述负极端子电连接的片状负极；第1以及第2绝缘性辅助片，其分别配置在从形成有上述方型电池壳的上述正极端子以及上述负极端子的面的长边侧夹着上述电极组对置的位置上；和第1以及第2保持器，其在上述面的短边方向上具有与上述面的短边方向的上述方型电池壳内侧间距实质上同一尺寸的宽度，并分别配置在从上述短边侧夹着上述电极组对置的位置上，且多个位置与上述方型电池壳相接触来支撑上述电极组。