[发明专利]二次电池及电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及隔着隔板层叠多个正极电极和负极电极的二次电池及使用该电池的供电·蓄电系统。

背景技术

在作为能够充电的电池的二次电池中，尤其是锂离子二次电池具有高能量密度且为高容量，因此除了作为家电产品的电源使用之外，近年来，着眼于作为电动车用电源、住宅用电源、发电厂等的过剩电力保存用蓄电池。

作为锂离子二次电池的方式，有隔着隔板将一对带状的正极电极和负极电极形成为涡旋状的卷绕型锂离子二次电池和隔着多个隔板层叠有多个板状正极和板状负极的层叠型锂离子二次电池。

在层叠型锂离子二次电池中，由上述多个板状正极和板状负极构成的电极组被封入到截面为大致长方形的方型的电池外壳(電池缶)中。在卷绕型锂离子二次电池中，有封入到截面为大致圆形的圆筒型的电池外壳中的情况，也有封入到方型电池外壳中的情况。

在层叠型、卷绕型任一锂离子二次电池中，都是隔着隔板层叠板状正极和板状负极的结构，因此在方型电池外壳内，存在正极与负极的位置发生错位的情况，即存在发生层叠错位的情况。产生该层叠错位时，存在正极与负极相接触而电池内产生短路等故障的危险性。而且，由于方型电池外壳为导电体，因此需要进行正极、负极的绝缘。因此，提出有在电极组的两端面设置绝缘性的聚丙烯制的辅助板，与电极组一起进行带固定的方案(参照下述专利文献1)。

专利文献1：日本特开2008-91099号公报

根据上述提案，通过实现层叠面方向的绝缘并对辅助板和层叠的电极进行带固定，能够防止层叠错位，但此种层叠错位防止不充分，因此无法发挥设计原本的性能。使用图8、图9、图10说明此种情况。

图8示出通过与形成有未图示的正极端子及负极端子的面平行的面剖开的方型电池外壳1的剖面。隔着未图示的隔板层叠有板状的正极2和负极3的电极组被插入到方型电池外壳1内，该正极2经由正极片(正極タブ)与正极端子电连接，该负极3经由负极片(負極タブ)与负极端子电连接。此时，正极2及负极3以自身的面与形成有正极端子及负极端子的面正交的方式、即以沿该面的方向为层叠方向进行层叠。并且，为了进行电极组和作为导电体的方型电池外壳1的绝缘，在电极组的四角如图所示配置聚丙烯制的辅助板4、5。当电极面宽度a形成为与方型电池外壳截面长边方向X的内侧尺寸b为相同尺寸时，由于方型电池外壳角部1a带圆角而角部1a附近的电极被压迫而变形，由此产生隔板破裂等，结果是引起短路等故障的危险性高。为了避免此种电极的变形，而需要使电极面宽度a比电池外壳截面长边方向X的内侧尺寸b略小，设计成不受电池外壳角部1a的圆角的影响的尺寸。

另外，由于在方型电池外壳1中需要蓄积电解液，因此在电极组与方型电池外壳1之间必须设置一定的空间。因此辅助板5使用最低限度耐绝缘的程度的厚度、换言之极薄且没有张力的绝缘体。

然而，在该结构中，例如在作为电动车用电源使用的情况下，对方型电池外壳1施加持续的振动时，虽然电极组由带固定，但在浸在电解液的环境下，带会松弛，从而辅助板5在电极组的重量的作用下沿方型电池外壳1的形状发生变形，并且正极2、负极3如图9所示沿面方向错位，具体来说，正极2、负极3沿着自身的面的方向、即与层叠方向正交的方向错位。产生该错位时，如将方型电池外壳1的角部1a放大的图10所示，处于电极组端部的正极2、负极3沿方型电池外壳1发生变形，在该变形的状态下进一步被施加振动时，会产生隔板破裂等，结果是产生短路等故障。此外，电极组的中央部的电极错位只是电极平行地稍稍移动，电极难以产生弯曲等变形，因此成为故障的原因的可能性小。

发明内容

本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种即使在施加持续的振动的情况下，也能够极力防止方型电池外壳角部的电极变形，且能够最大限度地发挥设计原本的性能的二次电池及使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结构。

即，其特征在于，具有：设置有正极端子及负极端子的方型电池外壳；电极组，其配置在所述方型电池外壳内，且隔着隔板层叠有与所述正极端子电连接的板状正极及与所述负极端子电连接的板状负极；第一及第二绝缘性辅助板，它们的与形成有所述正极端子及所述负极端子的所述方型电池外壳的面同一方向的面的截面形成为大致コ字型；绝缘性带，其中，所述第一及第二绝缘性辅助板配置在夹着所述电极组而对置的位置且通过所述绝缘性带连结。

另外，本发明的作为供电系统的电动车的特征在于，具有：