锂二次电池及其制造方法技术

一种锂二次电池具有将正极和负极卷绕而成的电极组，正极包含正极集电体和正极活性物质层，负极包含负极集电体和负极活性物质层，在正、负极的卷绕开始侧及卷绕结束侧的至少一侧的端部上分别设有没有担载正、负极活性物质的正、负极集电体的露出部，在负极上形成有包含填料和胶粘剂的耐热层，在负极的卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部与正极集电体的露出部相对置，正极在正极集电体的露出部，具有贴在与负极活性物质层的端部相对置的部分上的绝缘带。这样，通过在负极上设有耐热层，在正极集电体的露出部，在与负极活性物质层的端部相对置的部分贴上绝缘带，可高效率地提供高安全性的锂二次电池。

【技术实现步骤摘要】
锂二次电池及其制造方法                               
本专利技术涉及锂二次电池及其制造方法，其兼顾耐短路性以及耐热性之类的安全性和高容量化，同时生产效率高。                               
技术介绍
在锂二次电池之类的化学电池中，在正极和负极之间配置有隔膜，其将两者电气绝缘的同时，起保持电解液的作用。在锂二次电池中，现在，作为隔膜，主要使用聚乙烯和聚丙烯这样的聚烯烃树脂所构成的材料，又，正极以及负极一般由集电体和其上所担载的活性物质层所构成。不过，这样的聚烯烃树脂组成的隔膜被暴露在高温环境时易于收缩，有可能正极和负极物理接触而发生内部短路。特别是，正、负极的集电体彼此之间，更进一步地说是在正极集电体和负极活性物质层之间发生内部短路的话，短路部位的电阻小，因此更多的短路电流流过，引起电池的温度上升的可能性增高。并且，近年来随着要求锂二次电池的高容量化，隔膜倾向于薄型化。因此，内部短路的问题变得更重大。于是，包括上述问题在内，为了提高电池的安全性，直到现在，建议采用在正极或负极的集电体的露出部贴上绝缘带来防止正极集电体和负极集电体之间的短路的技术(参见特开2004-247064公报)。又，为了防止正极和负极之间的短路，建议采用在正极以及负极的至少一个极板上，形成陶瓷粒子和粘合剂组成的、离子透过性的耐热层的技术(参见特开平10-106530号公报)。不过，在特开2004-247064号公报所公开的技术中，在通过只贴上绝缘性胶布来防止正极的集电体露出部与负极之间的短路时，其集电体的露出部必须由绝缘性胶布全部覆盖。不过，为了只使正极的集电体的露出部全部被覆盖，需要非常高的精度来贴上绝缘性胶布。因此，生产效率差。另一方面，从正极的集电体的露出部到正极活性物质层贴上了绝缘性胶布的情况下，正极活性物质层的被贴有绝缘带的部分不能有助于电池反应。因此电池的容量就降低。-->在特开平10-106530号公报所公开的技术中，比如在负极上形成耐热层时，为了可靠地防止正极的集电体露出部和负极之间的短路，有必要在负极活性物质层和集电体的露出部之间的交界部亦可靠地形成耐热层。不过，在负极活性物质层和集电体的露出部之间存在高低台阶差异，因此为了在这些交界处可靠地形成耐热层，有必要降低耐热层形成用糊剂的涂布速度。因此生产效率降低了。鉴于以上问题，本专利技术的目的在于提供兼顾耐短路性以及耐热性之类的安全性和高容量化，同时生产效率高的锂二次电池。                               
技术实现思路
本专利技术提供如下锂二次电池，其具有将正极和负极卷绕而成的电极组，正极包含正极集电体和其上所担载的正极活性物质层，负极包含负极集电体和其上所担载的负极活性物质，在正极的卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部上设有没有担载正极活性物质的正极集电体的露出部，在负极的卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部上设有没有担载负极活性物质层的负极集电体的露出部，在负极中，在负极集电体的露出部的至少一部分以及负极活性物质层的整个表面形成有包含填料和胶粘剂的耐热层，在负极的卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部与正极集电体的露出部相对置，正极在正极集电体的露出部，具有贴在与负极活性物质层的端部相对置的部分的绝缘带。从其他的观点看，本专利技术提供如下锂二次电池，其具有将正极、负极和配置在正极、负极之间的隔膜卷绕的电极组，正极包含正极集电体和其上所担载的正极活性物质层，负极包含负极集电体和其上所担载的负极活性物质层，在正极的卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部上设有没有担载正极活性物质层的正极集电体的露出部，在负极的卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部上设有不担载负极活性物质层的负极集电体的露出部，在负极中，包含填料和胶粘剂的耐热层被形成在负极集电体的露出部的至少一部分以及负极活性物质层的整个表面，在负极的卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部与正极集电体的露出部相对置，正极在正极集电体的露出部，具有贴在与负极活性物质层的端部相对置的部分的绝缘带。在本专利技术的最佳实施方式中，绝缘带只被贴在正极集电体的露出部。又，本专利技术涉及锂二次电池的制造方法，该锂二次电池具有将正极和负极卷绕而成的电极组，正极包含正极集电体和所述正极集电体上所担载的正极活性物质层，负极包含负极集电体和所述负极集电体上所担载的负极活性物质层。该制造方法具有以下工序：(A)制作正极的工序，该正极在卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部的正极设-->有所述正极集电体的露出部。(B)制作负极的工序，该负极在卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部的负极设有所述负极集电体的露出部。(C)将填料、胶粘剂和分散剂混合，调制耐热层形成用糊剂的工序。(D)在所述负极集电体的露出部的至少一部分以及所述负极活性物质层的整个表面上涂布所述耐热层形成用糊剂并使其干燥，形成耐热层的工序。(E)在所述正极集电体的露出部，在与所述负极活性物质层的端部相对置的部分贴上绝缘带的工序。以及(F)将贴有所述绝缘带的正极以及形成有所述耐热层的负极卷绕而得到电极组的工序。又，本专利技术涉及锂二次电池的制造方法，该锂二次电池具有将正极、负极、配置在正极和负极之间的隔膜卷绕的电极组，正极包含正极集电体和所述正极集电体上所担载的正极活性物质层，负极包含负极集电体和所述负极集电体上所担载的负极活性物质层。该制造方法具有以下工序：(a)制作正极的工序，该正极在卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部的正极设有所述正极集电体的露出部。(b)制作负极的工序，该负极在卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部的负极设有所述负极集电体的露出部。(c)将填料、胶粘剂和分散剂混合，调制耐热层形成用糊剂的工序。(d)在所述负极集电体的露出部的至少一部分以及包含所述负极活性物质层的端部的所述负极活性物质层的表面的至少一部分涂布所述耐热层形成用糊剂并使其干燥，形成耐热层的工序。(e)在所述正极集电体的露出部，在与所述负极活性物质层的端部相对置的部分贴上绝缘带的工序。以及(f)将贴有所述绝缘带的正极以及形成有所述耐热层的负极隔着隔膜卷绕而得到电极组的工序。在本专利技术中，耐热层最好形成在负极活性物质层的整个表面。                               附图说明图1概略地显示的是在本专利技术的一个实施方式的锂二次电池所包含的电极组的中心部的剖面图。图2概略地显示的是本专利技术的一个实施方式的锂二次电池所包含的电极组的外周侧的剖面图。-->图3概略地显示的是在本专利技术的一个实施方式的锂二次电池所包含的电极组的外周侧的剖面图。图4概略地显示的是在实施例1中制作的电极组的正极活性物质层的卷绕结束侧以及负极活性物质层的卷绕结束侧的端部的剖面图。图5概略地显示的是在对比例1中制作的电极组的正极活性物质层的卷绕结束侧以及负极活性物质层的卷绕结束侧的端部附近的各构成要素的配置的剖面图。图6概略地显示的是在对比例2中制作的电极组的正极活性物质层的卷绕结束侧以及负极活性物质层的卷绕结束侧的端部附近的各构成要素的配置的剖面图。图7概略地显示的是在对比例3中制作的电极组的正极活性物质层的卷绕结束侧以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂二次电池，其特征在于，具有将正极和负极卷绕而成的电极组，所述正极包含正极集电体和所述正极集电体上所担载的正极活性物质层，所述负极包含负极集电体和所述负极集电体上所担载的负极活性物质层，在所述正极的卷绕开 始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部上设有没有担载所述正极活性物质层的所述正极集电体的露出部，在所述负极的卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部上设有没有担载所述负极活性物质层的所述负极集电体的露出部，在所述负极中，包含填料 和胶粘剂的耐热层被形成在所述负极集电体的露出部的至少一部分以及所述负极活性物质层的整个表面，所述负极活性物质层的卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部与所述正极集电体的露出部相对置，所述正极在所述正极集电体的露出部，具有贴 在与所述负极活性物质层的端部相对置的部分上的绝缘带。

【技术特征摘要】
JP 2005-1-12 2005-0047841.一种锂二次电池，其特征在于，具有将正极和负极卷绕而成的电极组，所述正极包含正极集电体和所述正极集电体上所担载的正极活性物质层，所述负极包含负极集电体和所述负极集电体上所担载的负极活性物质层，在所述正极的卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部上设有没有担载所述正极活性物质层的所述正极集电体的露出部，在所述负极的卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部上设有没有担载所述负极活性物质层的所述负极集电体的露出部，在所述负极中，包含填料和胶粘剂的耐热层被形成在所述负极集电体的露出部的至少一部分以及所述负极活性物质层的整个表面，所述负极活性物质层的卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部与所述正极集电体的露出部相对置，所述正极在所述正极集电体的露出部，具有贴在与所述负极活性物质层的端部相对置的部分上的绝缘带。2.如权利要求1所述的锂二次电池，其特征在于所述绝缘带只被贴在所述正极集电体的露出部。3.一种锂二次电池，其特征在于，其具有将正极、负极和配置在所述正极、所述负极之间的隔膜卷绕而成的电极组，所述正极包含正极集电体和所述正极集电体上所担载的正极活性物质层，所述负极包含负极集电体和所述负极集电体上所担载的负极活性物质层，在所述正极的卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部上设有没有所述担载正极活性物质层的所述正极集电体的露出部，在所述负极的卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部上设有没有担载所述负极活性物质层的所述负极集电体的露出部，在所述负极中，包含填料和胶粘剂的耐热层被形成在所述负极集电体的露出部的至少一部分以及包含所述负极活性物质层的端部的所述负极活性物质层的表面的至少一部分，所述负极活性物质层的卷绕开始侧以及卷绕结束侧的至少一侧的端部与所述正极集-->电体的露出部相对置，所述正极在所述正极集电体的露出部，具有贴在所述负极活性物质层的端部相对置的部分上的绝缘带。4.如权利要求3所述的锂二次电池，其特征在于所述绝缘带只被贴在所述正极集电体的露...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤川万乡，长崎显，桥本哲，井上薰，岛田干也，
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]