[发明专利]电池

说明书

相关申请交叉引用

本发明包括涉及于2006年5月23日提交至日本专利局的日本专利申请JP 2006-142723、和于2007年3月14日提交至日本专利局的日本专利申请JP 2007-064996的主题，其全部内容结合于此以供参考。

技术领域

本发明涉及一种包括螺旋卷绕电极体的电池，其中正极和负极以两者之间具有隔离片的方式进行层叠并且被螺旋卷绕。

背景技术

近年来，已经出现了许多便携式电子装置，诸如组合相机(磁带录像机)、移动电话、和笔记本个人计算机。对于用于这些便携式电子装置的电源来说，已经强烈要求发展具有高能量密度的小型和轻质的电池，尤其是二次电池(secondary，蓄电池)。作为满足这种要求的二次电池，例如，采用锂作为电极反应物的锂二次电池已经实际应用。然而，随着这些年来移动装置已经变得复杂，要求其容量更高。

作为实现高容量的方法，例如，可以提高填充在电池中的活性材料的量。例如，在锂二次电池中具有这样的结构，即其中，在集电体的两个表面上设置有活性材料层的正极和负极以两者之间具有隔离片的方式进行层叠并被螺旋地卷绕，当活性材料层的厚度增加时，集电体和隔离片在电池中的比例减小，活性材料的填充量增加，从而容量可以增大。然而，当活性材层的厚度增加时，有一个缺点，即当叠片被螺旋卷绕时在活性材层中容易产生裂缝和断裂。因此，例如，提出了例如通过将螺旋卷绕内表面侧上的活性材料层的厚度设定为小于在螺旋卷绕外表面侧面上的活性材料层的厚度来缓和应力(例如，参照日本未审查的专利申请公布第8-130035号)。

发明内容

然而，即使当减少螺旋卷绕内表面侧上的活性材料层的厚度时，也还存在以下缺点。即，在圆柱型二次电池的情况下在具有小直径的螺旋卷绕中心侧上、以及在方型电池的情况下在弯曲部上，难以对应力进行充分地缓和，且产生裂缝和断裂。尤其，这样的缺点容易在正极中产生，并且当诸如锡和硅的高容量材料用于负极时，由于正极活性材料层的厚度增加，所以这样的缺点显著发生。

考虑到上述情况，在本发明中，期望提供一种电池，即使当正极的厚度增加时，也不产生裂缝和断裂。

根据本发明的实施例，提供了包括螺旋卷绕电极体的第一电池，该螺旋卷绕电极体中，正极和负极以两者之间具有隔离片的方式进行层叠并被螺旋地卷绕，其中，螺旋卷绕电极体在螺旋卷绕中心侧上连接有至少一个引线，正极具有：正极集电体，具有一对相对表面；外表面正极活性材料层，设置在正极集电体的螺旋卷绕外表面侧上；以及内表面正极活性材层，设置在正极集电体的螺旋卷绕内表面侧上，内表面正极活性材料层的厚度小于外表面正极活性材料层的厚度，并且仅设置有外表面正极活性材料层的外表面活性材料区域形成为在正极的螺旋卷绕中心侧上与引线交叠。

根据本发明的一个实施例，提供了包括螺旋卷绕电极体的第二电池，该螺旋卷绕电极体中，正极和负极以两者之间具有隔离片的方式层叠并被螺旋地卷绕，其中，螺旋卷绕电极体具有扁平的的形状，其包括一对相对的弯曲部以及设置在该一对相对的弯曲部之间的平坦部，正极具有：正极集电体，具有一对相对表面；外表面正极活性材料层，设置在正极集电体的螺旋卷绕外表面侧上；以及内表面正极活性材层，设置在正极集电体的螺旋卷绕内表面侧上，内表面正极活性材料层的厚度小于外表面正极活性材料层的厚度，并且在正极的螺旋卷绕中心侧上，仅设置有外表面正极活性材料层的外表面活性材料区域形成于弯曲部中。

根据本发明实施例的第一电池，仅设置有外表面正极活性材层的外表面活性材区域设置成在正极的螺旋卷绕中心侧上与引线交叠。另外，根据本发明实施例的第二电池，在正极的螺旋卷绕中心侧上，外表面活性材区域设置于弯曲部中。因此，由于引线而产生的阶梯部或弯曲部中的弯曲被外表面正极活性材料层所缓和，并且可以减少对内表面正极活性材层的影响。这样，即使当正极的厚度增大时，也可以防止在螺旋卷绕中心侧面上产生裂缝或断裂。因而，可以提高容量。

本发明的其它和进一步的目的、特征和优点将通过以下描述而变得更加显而易见。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施例的二次电池的结构的截面图；

图2是示出沿图1所示的螺旋卷绕电极体的线II-II截取的结构的截面图；

图3是示出图2所示的螺旋卷绕电极体的放大部分的截面图；

图4是示出根据本发明第二实施例的二次电池的结构的截面图；

图5是示出沿图4所示的螺旋卷绕电极体的线V-V截取的结构的截面图；