[发明专利]非水电解质二次电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具备非水电解液的二次电池。详细而言，涉及经由焊接在电极体上的集电端子来输入、输出电力的结构的非水电解质二次电池及其制造方法。

本申请基于2013年6月24日提出的日本国专利申请2013-132030号要求优先权，将该申请的全部内容作为参照并入本说明书中。

背景技术

锂离子二次电池、镍氢电池等非水电解质二次电池，近年来被用作个人计算机、便携终端等的所谓的移动电源、车辆驱动用电源。特别是重量轻且可得到高能量密度的锂离子二次电池，优选用作电动汽车、混合动力汽车、插入式混合动力汽车等车辆的驱动用高输出电源。

这样的非水电解质二次电池，典型地在正极或负极的集电体(可以是集电箔)的表面，以彼此绝缘的状态相对配置片状的正极和负极，从而构成发电元件，所述正极和负极分别设有正极或负极的合剂层。该发电元件通过卷绕或层叠而具有叠层结构。并且，已知下述结构：在这样的叠层结构体的两端分别形成有露出了正极集电体或负极集电体的集电部，通过将集电端子与该集电部连接而从电极体输入、输出电力。这样的集电端子的连接，典型地采用焊接法。另外，作为与此相关的技术，例如可举出专利文献1。

在先技术文献

专利文献1：日本国专利申请公开2009-026705号公报

专利文献2：日本国专利申请公开2006-339184号公报

发明内容

但是，专利文献1中记载的结构，由于将集电端子焊接在集电部时的集电体的弯曲、振动等，有时活性物质等构成材料会从设置于集电体上的合剂层脱落。例如，特别是通过能够很好地进行像箔那样薄的金属彼此的接合的超声波焊接来进行集电部(集电箔)与集电端子的焊接的情况下，对于集电部和集电端子，为了引起构成它们的金属原子的扩散而持续施加超声波振动。由于该振动会传达到集电体所具备的合剂层，因此有可能使构成多孔质的合剂层的活性物质粒子等从合剂层脱落(可称为所谓的“落粉”)、或者使合剂层自身从集电体浮起或剥离。

另一方面，为了更便宜地制造大容量的非水电解质二次电池，需求缩短制造时间。制造时间的缩短，尤其是在正极和负极的制作时，减少涂布于集电体的电极合剂的溶剂量、削减涂布后的电极合剂层的干燥时间是有效的。因此，也对电极合剂的低溶剂化、甚至是不使用溶剂的非水电解质二次电池的制造方法进行了研究。但是，由于减少溶剂量而存在容易发生电极合剂中的粘结剂的分散不良、构成合剂层的电极活性物质等材料的结合状态产生波动、在上述的焊接时发生活性物质粒子的脱落和/或合剂层的剥离的概率可能进一步增高之类的问题。

本发明是鉴于该状况而完成的，其目的是提供即使在采用例如超声波焊接等的伴随振动的方法将集电端子与集电部连接的情况下，也能够有效地抑制合剂层的构成材料的脱落和/或合剂层的剥离的非水电解二次电池。相关联的另一目的是提供一种能够生产率良好地以更低成本制造该二次电池的方法。

为解决上述课题，根据本发明，提供一种非水电解质二次电池，其特征在于，具有层叠了发电元件的叠层结构，所述发电元件包含电极。该非水电解质二次电池中，上述电极包含电极集电体和在上述电极集电体的一部分上具备的电极合剂层。上述电极集电体包含集电部，所述集电部上不具备所述电极集电体的所述电极合剂层。上述集电部包含焊接部，所述焊接部是所述集电部与在层叠方向上相邻的另一电极集电体的集电部焊接而成的。并且，上述集电部上，在上述焊接部与上述电极合剂层之间设有振动缓冲构件。该焊接部，典型地可以是通过将集电端子焊接在叠层结构中的多个发电元件的最表面而形成的焊接部。因此，考虑到熔融部的熔融金属，基于电极集电体的组成的情况或包含电极集电体和集电端子的成分的情况。上述振动缓冲构件，优选仅设置在上述焊接部与上述电极合剂层之间的一部分的区域。

根据上述的结构，在电极合剂层与焊接部之间的区域配设有振动缓冲构件，因此例如可抑制伴随集电端子的接合在层叠方向上焊接集电部时的冲击、振动传播到电极合剂层。另外，通过在集电部配设振动缓冲构件，可抑制由该振动导致的集电部的弯曲。因此，能够提供一种具备高品质的电极合剂层的非水电解质二次电池，所述电池能够减少通过该冲击、振动、弯曲而使活性物质等构成材料从设置于集电体的合剂层脱落或合剂层自身剥离。另外，在以高速率将该非水电解质二次电池充放电时，即使存在产生了剥离、浮起的电极合剂层的构成材料，也能够通过振动缓冲构件的存在而抑制该材料流出到电极外，能够得到减少高速率劣化的效果。