非水电解质二次电池制造技术

本发明专利技术目的在于提供伴随充放电循环的膨化被抑制的非水电解质二次电池。本发明专利技术涉及的非水电解质二次电池具备第一极板和第二极板隔着间隔件被卷绕的扁平状的电极体。第一极板相比于第二极板被配置在电极体的内周侧，由该卷绕开始端部依次设置有：两面芯体暴露部、和仅在芯体的外周面形成有活性物质层的单面芯体暴露部。两面芯体暴露部连接有集电引板，单面暴露部占有第一极板的最内周部的拐角部的至少一个，在该拐角部，形成于单面暴露部的外周面的活性物质层与形成于第二极板的内周面的活性物质层隔着间隔件对置。在该拐角部的第一极板的内周面上配置有间隔物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具备扁平状的卷绕电极体的非水电解质二次电池。
技术介绍
近年，智能电话、平板电脑这样的薄型的电子设备日益普及，对于作为这些的驱动电源被使用的非水电解质二次电池的薄型化的要求高涨。作为薄型电池，将正极板和负极板隔着间隔件而卷绕成扁平状的电极体插入方形的外装罐或袋形外包装体的非水电解质二次电池被广泛使用。一般，非水电解质二次电池按照负极相对于正极的容量比大于1的方式设计，容量比基于正极和负极各自的每单位面积的容量算出。若观察垂直于电极体的卷绕轴的方向的截面，则构成扁平状的卷绕电极体的极板、间隔件由两个直线部和连结它们的两个拐角部构成。在直线部，隔着间隔件相互对置的正极板和负极板的面积相等，因此容量比与设计值一致。但是在拐角部，越靠内周侧，极板的曲率越小，因此隔着间隔件相互对置的正极板和负极板的面积不同，拐角部的容量比与设计值产生偏差。该偏差的量越靠内周侧越大。特别是，在正极板和负极板的对置部中的负极板配置于电极体的内周侧的部分，容量比小于设计值，负极的充电深度变大。扁平状的卷绕电极体是将规定量的间隔件在卷芯部卷绕后，将正极板和负极板插入卷芯部并卷绕而制作。如此一来，在电极体的最内周配置有规定量的间隔件，因此防止负极板在电极体的拐角部以过小的曲率卷绕。另外，为了使电池更薄，而用大的力量压制电极体或降低电极体的卷绕开始的间隔件的卷绕量，则处于最内周部分的拐角部的负极板的曲率变小。于是，产生拐角部的负极的充电深度变大，或者负极板膨胀或变形而引起电池的膨化的风险。专利文献1中公开了以即使是扁平状的卷绕电极体的拐角部，容量比也不小于1的方式，在拐角部较薄地涂布有正极活性物质，较厚地涂布有负极活性物质的二次电池。然而，改变极板的一部分的厚度，或者在制作极板前确定会成为电极体的拐角部的位置是困难的。因此，难以采用专利文献1中记载的技术作为批量生产技术。专利文献2中公开了使配置于负极板的外周侧的间隔件的厚度大于配置于负极板的内周侧的间隔件的厚度的二次电池。通过采用这样的构成，电极体中即使产生容量比小于1的区域而锂析出，也能防止内部短路。然而，即使增大配置于负极板的外周侧的间隔件的厚度，拐角部的负极板的曲率也不变。不仅如此，配置于增大了厚度的间隔件的外周侧的正极板的曲率变大，与内周侧的负极板相比，对置于该负极板的正极板的面积变大。即，专利文献2中记载的技术使拐角部的容量比的偏差变大，因此无法抑制负极板的膨胀、变形导致的电池的膨化。专利文献3中公开了在电极体的拐角部的正极板和负极板的对置部中的处于最内周侧的部分粘贴绝缘带以使得该部分不参与充放电反应的二次电池。这样一来，若在拐角部的正极板和负极板的对置部粘贴绝缘带而不引起充放电反应，则避免在拐角部的负极的充电深度变大的问题。然而，根据专利文献3中记载的技术不能避免电池容量的降低，无法得到高容量的电池。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-214027号公报专利文献2：日本特开2000-82484号公报专利文献3：日本特开2008-41581号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术鉴于上述而完成，目的在于提供通过抑制在扁平状的卷绕电极体的拐角部的负极的充电深度变大，负极板的膨胀或变形导致的膨化被抑制的非水电解质二次电池。用于解决问题的手段为了解决上述课题，本专利技术的一个方案的非水电解质二次电池的特征在于，具备第一极板、和极性与第一极板不同的第二极板隔着间隔件被卷绕的扁平状的电极体，第一极板相比于上述第二极板配置于电极体的内周侧，第一极板中，由该卷绕开始端部依次设置有：在芯体的两面未形成活性物质层的两面芯体暴露部、和仅在芯体的外周面形成有活性物质层的单面芯体暴露部，两面芯体暴露部连接有集电引板，单面芯体暴露部占有连结第一极板的最内周的2个直线部的2个拐角部中的至少1个拐角部，形成于至少1个拐角部的单面芯体暴露部的外周面上的活性物质层与形成于第二极板的内周面上的活性物质层隔着间隔件对置，该至少1个拐角部的单面芯体暴露部的内周面上的至少一部分配置有间隔物。需要说明的是，第一极板的最内周是指以第一极板的卷绕开始端部为起点的1周。优选间隔物配置于上述的拐角部的全部，若配置于该拐角部的至少一部分，则发挥本专利技术的效果。越过上述的拐角部到何种范围配置间隔物可以任意决定，优选在电极体的厚度方向，以不与集电引板重叠的方式配置间隔物。由此，能够降低间隔物对电极体厚度带来的影响。扁平状的卷绕电极体的集电引板通常被连接于极板的直线部，集电引板的连接部和拐角部之间设置有规定的间隔。因此，能够以不与集电引板重叠的方式容易地配置间隔物。专利技术效果根据本专利技术，能够提供电极体的拐角部的负极板的膨胀、变形导致的膨化被抑制的非水电解质二次电池。需要说明的是，间隔物配置于第一极板的活性物质层和第二极板的活性物质层不对置的位置，因此间隔物不阻碍充放电反应。附图说明图1是实施例的电极体内周部的截面图。图2是比较例的电极体内周部的截面图。具体实施方式以下，对用于实施本专利技术的实施方式进行说明，但并非表示将本专利技术限定为以下的实施方式。本专利技术中，第一极板和第二极板的一个为正极板，另一个为负极板。正极板和负极板均是在作为集电体的芯体上形成有活性物质层。第一极板的最内周的两面芯体暴露部连接有集电引板，优选集电引板被连接于两面芯体暴露部的内周面上。第二极板的集电引板连接于第二极板的最内周或最外周的至少一方。第二极板的集电引板连接于第二极板的最内周的情况下，优选间隔物以与第二极板的集电引板在电极体的厚度方向不重叠的方式配置。作为间隔物，只要是具有保持空间的功能，不给电池带来不良影响的物质，则可以没有特别限定地使用，可以例示以聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚酰亚胺(PI)为主成分的绝缘板、绝缘带。作为绝缘带，优选使用在基材的单面涂布有粘合剂的绝缘带。通过使用绝缘带，能够将间隔物事先固定于第一极板，因此能够容易地制作电极体。作为正极活性物质，可以使用能够可逆地吸藏、放出锂离子的锂过渡金属复合氧化物，可以例示LiMO2(M为Co、Ni和Mn中的至少1个)、LiMn2O4和LiFePO4等。这些可以1种单独使用，或将两种以上混合使用，特别优选使用LiCoO2、LiNiO2和LiCoxNiyMnzO2(x+y+z＝1)。这些的锂过渡金属复合氧化物中，还可以添加Al、Mg、Ti和Zr这样的异种元素。作为负极活性物质，可以使用人造石墨、天然石墨、难石墨化碳和易石墨化碳等碳材料。另外，为了负极活性物质的高容量化，这些碳材料中可以混合以SiOx(0.5≤x＜1.6)表示的硅氧化物而使用。作为间隔件，可以使用由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃构成的微多孔膜。另外，可以使用组成不同的多个微多孔膜层叠的间隔件，在这样的层叠间隔件中，将以熔点低的聚乙烯(PE)为主成分的层设为中间层，将耐氧化性优异的聚丙烯(PP)设为表面层。此外，在间隔件中可以添加氧化铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)和硅氧化物(SiO2)这样的无机粒子。这样的无机粒子可以担载于间隔件中，也可以与粘结剂一起涂布于间隔件表面。作为非水电解质，可以使用使作为电解质盐的锂盐溶解于作为溶剂的非水溶剂中的非水电解质。另外，也可以使用代替非水溶剂而使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池，其特征在于，其是具备第一极板、和极性与第一极板不同的第二极板隔着间隔件被卷绕的扁平状的电极体的非水电解质二次电池，所述第一极板相比于所述第二极板配置于所述电极体的内周侧，所述第一极板中，由该卷绕开始端部依次设置有：在芯体的两面未形成活性物质层的两面芯体暴露部、和仅在芯体的外周面形成有活性物质层的单面芯体暴露部，所述两面芯体暴露部连接有集电引板，所述单面芯体暴露部占有连结所述第一极板的最内周的2个直线部的2个拐角部中的至少1个拐角部，所述至少1个拐角部的形成于所述单面芯体暴露部的外周面上的活性物质层与形成于所述第二极板的内周面上的活性物质层隔着所述间隔件对置，在所述至少1个拐角部的所述单面芯体暴露部的内周面上的至少一部分配置有间隔物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.23 JP 2014-1496411.一种非水电解质二次电池，其特征在于，其是具备第一极板、和极性与第一极板不同的第二极板隔着间隔件被卷绕的扁平状的电极体的非水电解质二次电池，所述第一极板相比于所述第二极板配置于所述电极体的内周侧，所述第一极板中，由该卷绕开始端部依次设置有：在芯体的两面未形成活性物质层的两面芯体暴露部、和仅在芯体的外周面形成有活性物质层的单面芯体暴露部，所述两面芯体暴露部连接有集电引板，所述单面芯体暴露部占有连结所述第一极板的最内周的2个直线部的2个拐角部中的至少1个拐角部，所述至少1个拐角部的形成于所述单面芯体暴露部的外周面上的活性物质层与形成于所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：三谷俊介，山本谕，渡边泰典，高桥健太郎，出口正树，市川雄太，宇贺治正弥，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP