非水电解质电池及其制造方法技术

本发明专利技术所提供的非水电解质电池包括：电极体(80)，所述电极体呈扁平形状并且包括正极和负极(60)；方形的电池外壳(30)，所述电池外壳构造成在其中容纳所述电极体(80)和非水电解质；和负极集电端子(94)，所述负极集电端子配置在所述电池外壳(30)中并与所述电极体(80)的负极(60)连接。所述负极集电端子(94)主要由铜或铜合金制成。在所述电池外壳(30)的内壁(30a)与所述电极体(80)之间配置有构造成将所述电池外壳(30)与所述电极体(80)隔离的绝缘膜(10)。所述绝缘膜(10)与所述电池外壳(30)的内壁(30a)接合，并且所述绝缘膜(10)配置成不与所述负极集电端子(94)相接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括非水电解质的电池(非水电解质电池)及其制造方法。
技术介绍
锂离子二次电池和类似的非水电解质二次电池作为车辆搭载的电源或用于PC、便携终端等的电源变得日益重要。特别地，优选地使用轻量且具有高能量密度的锂离子二次电池作为车辆搭载的高输出电源。作为这种类型的电池，已知一种包括通过层叠和卷绕板片状的正极、板片状的负极和隔板而获得的卷绕电极体的电池结构。此外，从物理强度大的观点来看，使用金属外壳作为电池外壳。这种情况下，为了使电池外壳与电极体绝缘，电极体典型地由绝缘膜包装。例如，日本专利申请公报N0.2009-026704( JP 2009-026704A)记载了一种包括电极体和电池外壳并且构造成使得绝缘膜配置在电极体与电池外壳之间的电池。
技术实现思路
在该类型的电池中，正极集电端子和负极集电端子与形成在正极集电体和负极集电体(例如，箔状的集电体)的相应端部中的相应未涂覆活性物质部接合。例如，正极集电端子由铝制成，而负极集电端子由铜制成。就这种构型而言，本专利技术的专利技术人发现，当绝缘膜在电池外壳内与负极集电端子相接触时，绝缘膜受负极集电端子的铜中毒影响，并且导致性能劣化。为了确保电池外壳与电极体之间的绝缘性，应当尽可能抑制由于铜中毒而引起的绝缘膜的劣化。本专利技术的第一方面涉及一种非水电解质电池。所述非水电解质电池包括电极体、电池外壳、负极集电端子和绝缘膜。所述电极体包括正极和负极。所述集电体呈扁平形状。所述电池外壳构造成容纳所述电极体和非水电解质。所述电池外壳呈方形。所述负极集电端子配置在所述电池外壳内。所述负极集电端子与所述电极体的所述负极连接。所述负极集电端子包含铜或铜合金。在所述电池外壳的内壁与所述电极体之间配置有绝缘膜。所述绝缘膜构造成使所述电池外壳与所述电极体隔离。所述绝缘膜与所述电池外壳的内壁接合。所述绝缘膜配置成不与所述负极集电端子相接触。根据这种构型，绝缘膜固定与电池外壳的内壁上，这很难引起这样的状况，即绝缘膜干涉负极集电端子。这使得可以缓和这样的问题，即由于绝缘膜与负极集电端子之间的干涉而发生性能劣化(例如，由于铜中毒而引起的绝缘膜的性能劣化)。相应地，可以提供具有更尚品质的电池。在所述非水电解质电池中，所述绝缘膜可以与所述电池外壳的内壁接合，并且所述绝缘膜可以不与所述电极体接合。此外，绝缘膜可以焊接于电池外壳的内壁，但可以不焊接在电极体上。根据这种构型，可以有把握地防止绝缘膜与负极集电端子之间的干涉。在所述非水电解质电池中，所述电池外壳可以包括外壳主体和构造成封闭所述外壳主体的开口的罩盖。所述外壳主体可具有与所述电极体的扁平面对向的一对宽面和与所述宽面邻接的一对窄面。所述绝缘膜可以与所述宽面的内壁接合。所述绝缘膜可以不与所述窄面的内壁接合。根据这种构型，可以容易和有效地防止绝缘膜与负极集电端子之间的干涉。在所述非水电解质电池中，所述电极体可以是卷绕电极体。所述卷绕电极体可以包括正极板片、负极板片和设置在所述正极板片与所述负极板片之间的隔板。所述正极板片、所述负极板片和所述隔板可以被层叠并卷绕。所述正极板片可以包括呈带状的正极集电体和设置在所述正极集电体上的正极活性物质层。所述负极板片可以包括呈带状的负极集电体和设置在所述负极集电体上的负极活性物质层。所述负极集电体可以在所述负极集电体的沿所述卷绕电极体的卷绕轴线方向的一端中具有非形成部分。所述负极活性物质层可以不设置在所述负极集电体的所述非形成部分中。所述非形成部分可以包括沿所述卷绕电极体的厚度方向被压缩的薄部和比所述薄部厚的厚部。所述负极集电端子可以包括平坦部和延伸部。所述平坦部可以焊接于所述薄部。所述延伸部可以弯曲成从所述平坦部沿所述厚部的外形延伸。负极集电端子的延伸部往往与绝缘膜干涉。然而，根据上述构型，由于绝缘膜与电池外壳的内壁接合，所以可以有把握地防止绝缘膜与负极集电端子之间的干涉。本专利技术的第二方面涉及所述非水电解质电池的制造方法。所述制造方法包括:将所述电极体和所述绝缘膜在所述电池外壳中容纳成使得所述绝缘膜配置在所述电池外壳的内壁与所述电极体之间的第一工序(配置工序a);在所述第一工序之后在向所述电池外壳的外表面施加约束载荷的同时加热所述电池外壳以便使所述绝缘膜与所述电池外壳的内壁接合的第二工序(接合工序β);和在所述第二工序之后将所述非水电解质注入到所述电池外壳中的第三工序(注入工序γ )。根据这种构型，可以使绝缘膜与电池外壳接合而不损害通过绝缘膜的使用而获得的效果。在所述制造方法的所述第二工序中，要施加至所述电池外壳的所述约束载荷可以为lkN以上。当载荷是这种水平时，可以有把握地使电池外壳与绝缘膜接合。在所述制造方法的所述第二工序中，所述电池外壳的加热温度可以为100°c以上，并且所述电池外壳的加热时间可以为30分钟以上。在所述制造方法的所述第二工序中，所述电池外壳的加热温度可以为130°C以下，并且所述电池外壳的加热时间可以为5小时以下。利用这种加热温度和这种加热时间，可以有把握地使电池外壳与绝缘膜接合。【附图说明】下面将参照【附图说明】本专利技术的示例性实施方式的特征、优点及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中:图1是示意性地示出了锂离子二次电池的构型的分解透视图；图2是示意性地示出了锂离子二次电池的构型的视图；图3是示出了锂离子二次电池的卷绕电极体的视图；图4是沿图3中的线IV-1V截取的剖视图；图5是示出了卷绕电极体的负极活性物质层非形成部分与负极集电端子之间的焊接部位的侧视图；图6是示出了卷绕电极体的负极活性物质层非形成部分与负极集电端子之间的焊接部位的侧视图；图7是示出了将绝缘膜与电池外壳接合的接合工序的视图；和图8是示出了电池组的透视图。【具体实施方式】下面将参照【附图说明】本专利技术的一个实施例。在下面将说明的附图中，相同的附图标记被分配给产生相同作用的部件/部位。此外，各图中的尺寸(长度、宽度、厚度等)并不表示实际的尺寸。注意，本说明书中的“二次电池”表示可反复充放电的普通蓄电装置，并且涵盖蓄电池如锂离子二次电池和蓄电元件如电气双层电容器的术语。此外，“非水电解质二次电池”表示包括非水电解质(典型地，非水溶剂中包含支持盐(支持电解质)的电解质)的电池。此外，“锂离子二次电池”表示使用锂离子作为电解质离子并通过锂离子在正极与负极之间的移动来进行充电和放电的二次电池。此外，电极活性物质表示能可逆地储存和放出用作载体的化学物种(锂离子二次电池中为锂离子)的材料。下文以方形的锂离子二次电池为例更详细地说明本专利技术的电池的结构。然而，并非旨在将本专利技术限制于在以下实施例中说明的内容。图1是示意性地示出根据本实施例的锂离子二次电池100的构型的分解透视图。图2示出了锂离子二次电池100。如图1和2所示，锂离子二次电池100包括电极体80、电池外壳30和绝缘膜10。本实施例的电极体80由预定的电池构成部分(用于正极和负极的相应活性物质、用于正极和负极的相应集电体、隔板，等等)构成。这里，使用后述呈扁平形状的卷绕电极体80作为该电极体80。图3是示出了卷绕电极体80的视图。图4是沿图3中的线IV-1V截取的截面图。如图3所示，卷绕电极体80包括正极板片50、负极板片60和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质电池，包括：电极体，所述电极体包括正极和负极，所述电极体具有扁平形状；构造成容纳所述电极体和非水电解质的电池外壳，所述电池外壳呈方形；配置在所述电池外壳内的负极集电端子，所述负极集电端子与所述电极体的所述负极连接，并且所述负极集电端子包含铜或铜合金；和配置在所述电池外壳的内壁与所述电极体之间的绝缘膜，所述绝缘膜构造成使所述电池外壳与所述电极体隔离，所述绝缘膜与所述电池外壳的内壁接合，并且所述绝缘膜配置成不与所述负极集电端子相接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：原山贵司，高畑浩二，角友秀，松山嘉夫，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP