二次电池制造技术

根据本公开，提供一种能够更适当地抑制金属锂的析出的二次电池。此处公开的二次电池具备扁平状的卷绕电极体(40)。该卷绕电极体具有一对弯曲部(40r1、40r2)和平坦部(40f)。并且，卷绕电极体内部的正极始端部(20s)具有沿着平坦部延伸的第一区域(17)。另一方面，卷绕电极体内部的负极始端部具有沿着平坦部延伸的第二区域(27)、从第二区域的端部折返的折返部(28)、以及从折返部的端部沿着平坦部延伸的第三区域(29)。并且，该卷绕电极体具有第一区域、第二区域及第三区域重叠的电极始端层叠部(48)。根据该结构，能够防止在平坦部产生局部的加压不良，能够抑制金属锂的析出。能够抑制金属锂的析出。能够抑制金属锂的析出。

【技术实现步骤摘要】
二次电池


[0001]本专利技术涉及二次电池。

技术介绍

[0002]锂离子二次电池等二次电池具有具备一对电极板(正极板和负极板)的电极体。作为该电极体的一例，可列举隔着隔膜将长条的带状的正极板和负极板卷绕而成的卷绕电极体。在该卷绕电极体中，各个电极板的一方的端部(始端部)配置于电极体内部，另一方的端部(终端部)配置于电极体的外侧。另外，这种卷绕电极体的外形能够成形为扁平形状。该扁平形状的卷绕电极体具有外表面弯曲的一对弯曲部和将该一对弯曲部连结且外表面平坦的平坦部。
[0003]在专利文献1中公开了具备上述扁平形状的卷绕电极体的二次电池的一例。在专利文献1所记载的二次电池中，在卷绕电极体的平坦部的内部配置有正极的卷绕内端(正极始端部)和负极的卷绕内端(负极始端部)。并且，负极的卷绕内端具有比正极的卷绕内端向弯曲部侧延伸的延伸部，该负极的延伸部在不与正极重叠的范围内折返。根据该专利文献1所记载的二次电池，由于抑制电极体的平坦部处的厚度的偏差，因此能够容易地将电极体收容于电池壳体。另外，也能够抑制正极与负极的距离(极间距离)的偏差，因此还具有抑制由充放电反应的偏差引起的金属锂(金属Li)的析出这样的效果。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2019
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169353号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的课题
[0008]另外，近年来，针对二次电池的耐久性提高、长寿命化的要求日益提高，要求能够更适当地抑制金属锂的析出的技术。本专利技术是鉴于这样的要求而完成的，其目的在于提供一种能够适当地抑制金属锂的析出的二次电池。
[0009]用于解决课题的技术方案
[0010]为了实现上述目的，利用此处公开的技术提供以下结构的二次电池。
[0011]此处公开的二次电池具备将正极板和负极板隔着隔膜卷绕而成的扁平状的卷绕电极体和收容卷绕电极体的电池壳体。该二次电池的扁平状的卷绕电极体具有外表面弯曲的一对弯曲部和将该一对弯曲部连结且外表面平坦的平坦部，正极板的长边方向的一方的端部作为正极始端部配置于卷绕电极体的内部，另一方的端部作为正极终端部配置于卷绕电极体的外侧，并且负极板的长边方向的一方的端部作为负极始端部配置于卷绕电极体的内部，另一方的端部作为负极终端部配置于卷绕电极体的外侧。并且，在此处公开的二次电池中，正极始端部具有沿着平坦部延伸的第一区域，负极始端部具有沿着平坦部延伸的第二区域、以沿着弯曲部的方式从第二区域的端部折返的折返部、以及从折返部的端部沿着
平坦部延伸的第三区域，卷绕电极体具有第一区域、第二区域及第三区域在厚度方向上重叠的电极始端层叠部。
[0012]这种二次电池通常在从电池壳体的外侧对卷绕电极体的平坦部进行加压来减小电极体内部的正极板与负极板的距离(极间距离)的状态下使用。然而，在扁平形状的卷绕电极体中，在弯曲部附近的平坦部，与其他区域相比，有时会产生片状构件(正极板、负极板、隔膜)的层叠数少且厚度薄的区域。在该情况下，由于在平坦部的面内的一部分产生加压不良，因此有可能会由于局部的极间距离的增大而促进金属Li的析出。相对于此，在此处公开的二次电池中，将负极板(负极始端部)以沿着弯曲部的方式折返，形成正极板的第一区域、负极板的第二区域及负极板的第三区域重叠的电极始端层叠部。由此，能够防止在弯曲部附近的平坦部产生加压不良，能够抑制由于局部的极间距离的增大而导致的金属Li的析出。
[0013]在此处公开的二次电池的一个方式中，正极板的长边方向上的电极始端层叠部的长度为0.5mm～10mm。由此，能够更适当地防止平坦部处的局部的加压不良，能够更适当地提高Li析出耐性。
[0014]在此处公开的二次电池的一个方式中，在电池壳体内收容有多个卷绕电极体。由上述的局部的加压不良引起的局部的极间距离的增大有可能在多个卷绕电极体的每一个中产生。因此，此处公开的技术能够适当地应用于具备多个卷绕电极体的高容量的二次电池。
[0015]另外，在具备上述多个卷绕电极体的方式中，优选的是，在多个卷绕电极体的每一个中，正极板的长边方向上的电极始端层叠部的长度不同。由此，在从电池壳体的外侧对全部的多个卷绕电极体同时进行加压时，能够有助于使各个卷绕电极体的平坦部处的表面压力分布均匀化。
[0016]在此处公开的二次电池的一个方式中，正极始端部配置于接近一对弯曲部中的一方的弯曲部的位置，正极终端部配置于比正极始端部接近另一方的弯曲部的位置。由此，能够防止由于正极始端部与正极终端部接近而导致的厚度的偏差，有助于平坦部处的表面压力分布的均匀化。另外，在该方式中，优选的是，正极终端部及负极终端部中的至少一方配置于另一方的弯曲部。由此，能够防止在卷绕电极体的平坦部的表面产生台阶差，因此能够进一步有助于平坦部处的表面压力分布的均匀化。
[0017]在此处公开的二次电池的一个方式中，隔膜具有树脂制的多孔质基材层和形成于多孔质基材层的表面且包含陶瓷颗粒及粘合剂的多孔质表面层。在该方式中，优选的是，不与负极板及正极板相向的区域中的多孔质表面层的空隙率为30％～60％。具有空隙率为30％～60％的范围的多孔质表面层的隔膜以在卷绕电极体的冲压成形时被压扁的方式变形，能够作为吸收该卷绕电极体的厚度的偏差的缓冲件发挥功能。因此，通过使用具有上述空隙率的多孔质表面层的隔膜，从而能够防止在卷绕电极体的平坦部的表面产生台阶差，因此能够有助于平坦部处的表面压力分布的均匀化。此外，冲压成形前的隔膜的多孔质表面层的空隙率能够通过测定不与负极板及正极板相向的区域中的多孔质表面层的空隙率来进行调查。
[0018]另外，在使用具有多孔质表面层的隔膜的方式中，优选的是，夹设于正极板与负极板之间的隔膜中的多孔质基材层的厚度为不与负极板及正极板相向的区域中的多孔质基
材层的厚度的60％以下。通过这样以加压后的多孔质基材层的厚度成为加压前的60％以下的方式实施冲压成形，从而能够适当地吸收卷绕电极体的厚度的偏差。
[0019]在此处公开的二次电池的一个方式中，卷绕电极体通过将依次层叠有第一隔膜、负极板、第二隔膜及正极板的层叠体卷绕而制作。另外，在该方式中，优选的是，在第一隔膜的长边方向的一方的端部形成有从负极始端部延伸的第一延伸部，并且在第二隔膜的长边方向的一方的端部形成有从负极始端部延伸的第二延伸部。由此，能够使平坦部的整个区域的表面压力分布均匀化，提高平坦部的整个面的Li析出耐性。
[0020]另外，在形成第一延伸部及第二延伸部的方式中，优选的是，第一延伸部及第二延伸部各自以沿着一对弯曲部中的至少一方的方式折返，形成仅层叠有第一隔膜及第二隔膜的隔膜层叠部。由此，能够使平坦部处的表面压力分布进一步均匀化，进一步提高Li析出耐性。
[0021]另外，在形成隔膜层叠部的方式中，优选的是，在隔膜层叠部中，第一隔膜层叠有3层以上，且第二隔膜层叠有2层以上。由此，能够使平坦部处的表面压力分布更均匀。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电池，所述二次电池具备将正极板和负极板隔着隔膜卷绕而成的扁平状的卷绕电极体和收容所述卷绕电极体的电池壳体，其中，所述扁平状的卷绕电极体具有外表面弯曲的一对弯曲部和将该一对弯曲部连结且外表面平坦的平坦部，所述正极板的长边方向的一方的端部作为正极始端部配置于所述卷绕电极体的内部，另一方的端部作为正极终端部配置于所述卷绕电极体的外侧，并且，所述负极板的长边方向的一方的端部作为负极始端部配置于所述卷绕电极体的内部，另一方的端部作为负极终端部配置于所述卷绕电极体的外侧，所述正极始端部具有沿着所述平坦部延伸的第一区域，所述负极始端部具有沿着所述平坦部延伸的第二区域、以沿着所述弯曲部的方式从所述第二区域的端部折返的折返部、以及从所述折返部的端部沿着所述平坦部延伸的第三区域，所述卷绕电极体具有所述第一区域、所述第二区域及所述第三区域在厚度方向上重叠的电极始端层叠部。2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述正极板的长边方向上的所述电极始端层叠部的长度为0.5mm～10mm。3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，在所述电池壳体内收容有多个所述卷绕电极体。4.根据权利要求3所述的二次电池，其中，在所述多个卷绕电极体的每一个中，所述正极板的长边方向上的所述电极始端层叠部的长度不同。5.根据权利要求1～4中任一项所述的二次电池，其中，所述正极始端部配置于接近所述一对弯曲部中的一方的弯曲部的位置，所述正极终端部配置于比所述正极始端部接近另一方的弯曲部的位置。6.根据权利要求5所述的二次电池，其中，所述正极终端部及所述负极终端部中的至少一方配置于所述另一方的弯曲部。7.根据权利要求1～6中任一项所述的二次电池，其中，所述隔膜具有树脂制的多孔质基材层和形成于所述多孔质基材层的表面且包含陶瓷颗粒及粘合剂的多孔质表面层，不与所述正极板及所述负极板相向的区域中的所述多孔质表面层的空隙率为30％～60％。8.根据权利要求7所述的二次电池，其中，夹设于所述正极板与所述负极板之间的所述隔膜中的所述多孔质表面层的厚度为不与所述正极板及所述负极板相向的区域中的所述多孔质表面层的厚度的60％以下。9.根据权利要求1～8中任一项所述的二次电池，其中，所述卷绕电极体通过将依次层叠有所述第一隔膜、所述负极板、所述第二隔膜及所述正极板的层叠体卷绕而制作。10.根据权利要求9所述的二次电池，其中，在所述第一隔膜的长边方向的一方的端部形成有从所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：川村渥史，山田智之，津岛达也，细川尚士，
申请(专利权)人：泰星能源解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：