[发明专利]二次电池以及二次电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具备将长条状的正极板和长条状的负极板隔着长条状的隔板相互重叠并围绕轴线卷绕而成的卷绕型电极体的二次电池。另外，涉及该二次电池的制造方法。

背景技术

以往，已知具备将长条状的正极板和长条状的负极板隔着长条状的隔板相互重叠并绕轴线进行卷绕而成的卷绕型电极体的锂离子二次电池等二次电池。其中，正极板，由长条状的正极集电箔和在其上形成的正极活性物质层构成，包括：在长度方向延伸的带状的正极部；以及位于正极板的宽度方向一端并在长度方向延伸的带状的正极集电部。另外，负极板，由长条状的负极集电箔和在其上形成的负极活性物质层构成，包括：在长度方向延伸的带状的负极部；以及位于负极板的宽度方向一端并在长度方向延伸的带状的负极集电部。并且，卷绕型电极体具有在轴线的径向存在隔板的电极体中央部，从该电极体中央部向轴线方向一端侧，正极集电部的宽度方向的一部分呈螺旋（渦巻き）状而突出，并且从电极体中央部向轴线方向另一端侧，负极集电部的宽度方向的一部分呈螺旋状而突出。

在这样的二次电池中，当在低温环境下进行大电流的放电时，随着活性物质的膨胀、卷绕型电极体的热膨胀，对存在于卷绕型电极体内的电解液施加压力。另一方面，随着放电，负极活性物质层附近的电解液中所含的锂离子等起电传导作用的离子的浓度上升，该离子浓度高的电解液从卷绕型电极体的内部向外部被挤出。因此，当在低温环境下反复进行大电流的放电时，发生电极体内部的电解液的离子浓度逐渐变低的现象。于是，在电极体内部能有助于电池反应的离子变少，因此内部电阻增加，表观的电池容量变小。

与此相反，在该二次电池中，在低温环境下进行大电流的充电时，也随着活性物质的膨胀、卷绕型电极体的热膨胀，对存在于卷绕型电极体内的电解液施加压力。另一方面，随着充电，负极活性物质层附近的电解液的离子浓度降低，该离子浓度低的电解液从卷绕型电极体的内部向外部被挤出。因此，当在低温环境下反复进行大电流的充电时，发生电极体内部的电解液的离子浓度逐渐变高的现象。于是，电极体内部的电解液的离子浓度超出优选的范围，所以在这种情况下同样电池反应降低，表观的电池容量变小。

这样，在现有的二次电池中，存在如下问题：当在低温环境下反复进行大电流的放电时或者在低温环境下反复进行大电流的充电时，表观的电池容量变小。

针对该问题，在专利文献1中，将卷绕型电极体构成为如下形态：卷绕型电极体中的、正极板的正极活性物质层、负极板的负极活性物质层以及隔板相互重叠并卷绕而成的卷绕芯部的每单位面积的电解液保持量，在轴线方向的中央部比轴线方向的一端侧及另一端侧大。具体来说，通过使正极活性物质层、负极活性物质层、隔板的空隙率在轴线方向的中央部比轴线方向的一端侧及另一端侧大，从而使卷绕型电极体的电解液保持量在轴线方向的中央部比轴线方向的一端侧及另一端侧大。另外，通过使隔板的厚度在轴线方向的中央部比轴线方向的一端侧及另一端侧大等等，从而使卷绕型电极体的电解液保持量在轴线方向的中央部比轴线方向的一端侧及另一端侧大。

通过这样，能够使卷绕芯部的中央部包含比两端部多的电解液。如果保持在卷绕芯部的中央部的电解液的量多，则能够将在低温环境下反复进行了大电流的放电或充电时该中央部的电解液的离子浓度的变动抑制到很小，因此能够抑制内部电阻增加、表观的电池容量变小。

专利文献1：日本特开2009－211956号公报

发明内容

然而，即使是上述的专利文献1的二次电池，在低温环境下进行了大电流的放电时，离子浓度高的电解液也会从卷绕型电极体的内部向外部被挤出。另外，在低温环境下进行了大电流的充电时，离子浓度低的电解液从卷绕型电极体的内部向外部被挤出。因此，当反复进行这样的放电或充电时，如前述那样，电极体内部的电解液的离子浓度逐渐发生变化，内部电阻增加，表观的电池容量逐渐变小。

本发明鉴于上述现状而完成，其目的在于，提供一种能够抑制由于在低温环境下反复进行大电流的放电或充电而导致表观的电池容量变小的二次电池。另外，其目的在于，提供该二次电池的制造方法。

为了解决上述问题，本发明的一方案是二次电池，包括：将长条状的正极板和长条状的负极板隔着长条状的隔板相互重叠并绕轴线卷绕而成的卷绕型电极体；以及包含在所述卷绕型电极体内的电解液，所述卷绕型电极体具有电解液流通抑制构件，所述电解液流通抑制构件抑制在自身的内部与沿着所述轴线的轴线方向的外部之间的所述电解液的流通。