二次电池制造技术

技术编号:3241357 阅读:141 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种二次电池,其构成至少具有:电极群(4),其以设于正极板(1)及负极板(2)的至少一方的一端上的集电体的露出部从多孔质绝缘层(3)突出的方式,配置正极板(1)、负极板(2)和多孔质绝缘层(3);集电部件(10、11),其与正极板(1)及负极板(2)连接;折弯防止部,设于集电体的露出部的位置上,且其宽度比集电体的露出部的宽度窄。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及谋求高输出功率化的二次电池,尤其涉及低电阻的且 适合大电流充放电的集电结构。
技术介绍
近年来,随着各种电气设备的小型化及轻量化,作为其驱动电源 的二次电池成为重要的关键元件之一, 一直在进行此种二次电池的开 发。其中,镍氢蓄电池或锂离子二次电池等二次电池,由于轻量、小 型且具有高能量密度,广泛用于从以便携式电话为首的民用设备到电 动汽车或电动工具的驱动用电源等各种用途。最近,锂离子二次电池 作为驱动电源引人注目,面向高容量化、高功率化的开发正在活跃化。对于用作驱动电源的电池,要求大的输出电流和大的电池容量, 提出了对电池结构尤其是集电结构进行了深入研究的电池。例如,为了得到大的输出电流,可采用能够加大电极面积的、将 在正极集电体上涂布有正极合剂的正极板和在负极集电体上涂布有 负极合剂的负极板经由隔膜相对置地巻绕而成的电极群结构。然后, 将该电极群收纳在兼作一方电池端子的圆筒状的电池容器内,用兼作 另一方电池端子的封口板封口电池容器的开口部,由此可制作二次电 池。 一般,以直接或经由集电板、集电引板或引线板等集电部件,以 尽量减小连接电阻的方式,分别将负极集电体电连接在电池容器上, 将正极集电体电连接在封口板上。此外,为使二次电池高容量化,需要尽量减小各集电体所占的容积以增加正极合剂及负极合剂的量。因此,各集电体采用厚十几pm 左右的薄金属箔。另外,关于各集电体与电池容器或封口板的连接,需要以低电阻 且在正极板、负极板的整面上均匀流动电流,同时尽量减小电池内连 接部分所占容积的集电结构。以往,作为可满足此种要求的集电结构,公开了具有如图10、 图IIA和图11B所示的无引板结构的二次电池(例如,参照专利文 献1)。艮P,如图IO所示,二次电池是在正极板51的正极合剂未涂布部 51a上焊接正极集电部件60、在负极板52的负极合剂未涂布部52a 上焊接负极集电部件61,然后被装在电池容器62内。另外,具有将 负极集电部件61连接在电池容器62的内底部、将正极集电部件60 连接在封口板63上的无引板结构。因此,在图11A所示的正极板51或图11B所示的负极板52上, 在宽度方向的一端的长度方向分别形成有正极合剂未涂布部51a和 负极合剂未涂布部52a。另外,正极板51和负极板52的各正极合剂 未涂布部51a、负极合剂未涂布部52a在相反方向上配置,例如上下 方向错开地经由隔膜53巻绕,使各正极合剂未涂布部51a和负极合 剂未涂布部52a从隔膜53突出,如此构成电极群。此处,所谓"正 极合剂未涂布部"指的是正极板的正极集电体的露出部,所谓"负极 合剂未涂布部"指的是负极板的负极集电体的露出部。另外,是将按上述构成的电极群从外周侧朝向巻绕轴心侧依次折 弯以形成与各正极集电部件60、负极集电部件61抵接的面,并在该 面上焊接各正极集电部件60、负极集电部件61的结构。由此,正极板51及负极板52上的电流分布均匀,可提高充放电 特性。但是,在为了实现高容量化而采用薄的箔材作为集电体的情况 下,不能得到足够的机械强度。因此,在专利文献1所述的依次折弯 各集电体的露出部端并与集电部件焊接的结构中,集电体不能均匀折 弯,存在因各合剂涂布部中所产生的变形而使合剂从集电体上剥离或 破损的问题。因此,如图12A和图12B所示,公开了通过沿着宽度方向折叠 地形成正极板71的正极合剂未涂布部71a及负极板72的负极合剂未 涂布部72a,由此提高了机械强度的构成的集电结构(例如,参照专 利文献2)。4但是,在专利文献2所示的将正极合剂未涂布部及负极合剂未涂 布部折叠而成的集电结构中,尽管通过折叠增加了厚度的部分的机械 强度有所提高,但合剂涂布部和合剂未涂布部的边界部的厚度未变 化。因此,在边界部,相对于负载机械强度依然较弱,在与合剂涂布 部的边界处折弯。其结果是,出现了在合剂涂布部发生变形、从集电 体上剥离等问题。另外,在本说明书中,在不需要独立地表示正极板和负极板的情 况下,有时只以"极板、合剂涂布部、合剂未涂布部(露出部)、集 电体、集电部件"记述。专利文献l:特开2000-323117号公报专利文献2:特开平4-324248号公报
技术实现思路
本专利技术的二次电池的构成是至少具有电极群,其以设于正极板 及负极板的至少一方的一端上的集电体的突出部从多孔质绝缘层突 出的方式配置正极板、负极板和多孔质绝缘层;集电部件,其与正极 板及负极板连接;折弯防止部,其设于集电体的露出部的位置上且宽 度比集电体的露出部的宽度窄。通过此构成,可提高从电极群突出的集电体的露出部的强度,可 防止因连接集电部件时产生的负载等而造成的不均匀的折弯,可得到 可靠性高的无引板结构。此外,通过实现防止合剂从集电体剥离、同 时可靠性高的无引板结构,可得到实现了以大电流充放电的二次电 池。附图说明图1A是本专利技术的实施方式1中的二次电池的简要剖视图。 图1B是图1A的B部放大图。 图1C是图1A的C部放大图。 图2A是该实施方式所用的正极板的展开图。 图2B是该实施方式所用的负极板的展开图。图3A是表示该实施方式所用的弹簧件的一例的立体图。 图3B是表示该实施方式所用的弹簧件的一例的立体图。 图4A是用于说明设有本专利技术的实施方式2中的折弯防止部的电极群的状态的剖视图。图4B是表示具备该实施方式所用的折弯防止部的集电部件的剖视图。图5A是用于说明本专利技术的实施方式3中的二次电池的电极群的 构成的立体图。图5B是图5A的部分放大立体图。图6A是用于说明本专利技术的实施方式4中的二次电池的电极群的 构成的立体图。图6B是图6A的部分放大立体图。图7A是用于说明本专利技术的实施方式5中的二次电池的电极群的 构成的立体图。图7B是图7A的部分放大立体图。图8A是用于说明本专利技术的实施方式6中的二次电池的正极板的 展开图。图8B是该实施方式中的负极板的展开图。图9是表示该实施方式中的二次电池的构成的剖视图。图10是用于说明利用以往的无引板方式的二次电池的图示。图IIA是图IO的二次电池的正极板的展开图。图11B是图10的二次电池的负极板的展开图。图12A是用于说明以往的二次电池的正极板的集电结构的立体图。图12B是用于说明以往的二次电池的负极板的集电结构的立体图。附图标记l一正极板、2 —负极板、3 —隔膜(多孔质绝缘层)、4一电极群、 5a—正极合剂未涂布部、5b —正极合剂涂布部、6a—负极合剂未涂布6部、6b —负极合剂涂布部、7—内径保持部件、8 —环形件、9一弹簧 件、IO —正极集电部件、ll一负极集电部件、12-电池容器、13 —绝 缘板、14一封口板、15—密封垫片、16—凸缘(rib)、 17—收縮环形 件、18 —紧固件(clamping band)、 19一推进螺母(push-nut)状环形 件、20 —突出部、21—加固层具体实施方式以下,参照附图说明本专利技术的实施方式。另外,作为二次电池, 以锂离子电池等非水电解质二次电池为例进行说明。此外,只要基于 本说明书所述的基本特征,本专利技术并不限定于以下所述的内容。 (实施方式l)图1A是本专利技术的实施方式1中的二次电池的简要剖视图,图1B 是图1A的B部放大图,图1C是图1A的C部放大图。此外,图2A 是本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种二次电池,其特征在于,至少具有:电极群,其以设于正极板及负极板的至少一方的一端上的集电体的露出部从多孔质绝缘层突出的方式,配置所述正极板、所述负极板和所述多孔质绝缘层;集电部件,其与所述正极板及所述负极板连接;折弯防止部,设于所述集电体的露出部的位置上,且其宽度比所述集电体的露出部的宽度窄。

【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:神月清美
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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