[发明专利]扁平二次电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种扁平二次电池及其制造方法。

背景技术

存在作为传统二次电池的圆柱和扁平二次电池。

在圆柱二次电池中，典型地，堆叠一个带形正电极板和一个带形负电极板，并且在其之间具有带形隔离体，并且堆叠的板被螺旋形地缠绕，从而形成了电极组。在该情况中，在电极组中存在八个尖角(pointed corner)，即正电极板的四个尖角和负电极板的四个尖角。

另一方面，作为四边形类型或者层压密封类型的扁平二次电池，现有技术1是已知的，其中对于袋状隔离体中包含的条形正电极板或负电极板，多个正电极板和多个负电极板交替层压，从而形成了电池组(例如，参见专利文献1)。

在这些二次电池中，正电极板具有正电极活性材料层，负电极板具有负电极活性材料层，并且负电极活性材料层比正电极活性材料层略大，从而正电极活性材料层的整个区域与负电极活性材料层的相对区域重叠。

例如，在其中正电极活性材料层具有未与负电极活性材料层重叠的区域的情况中，在锂离子二次电池中的充电和放电期间，从正电极活性材料层发射的部分Li离子未存放在负电极活性材料层中，以导致负电极集流器上的金属沉积。因此，发生了金属沉积导致的容量减少。为了防止该问题，如上文提到的，正电极活性材料层的整个区域与负电极活性材料层的相对区域重叠。

与圆柱二次电池相比较，现有技术1的扁平二次电池有必要将数目增加的电极存放在其内部。随着存放电极的数目的增加，电极尖角的数目增加。因此，扁平二次电池具有如下问题：当接收到来自外部的振动或冲击时，作为尖角对袋状隔离体的破坏的结果，发生内部短路的风险增加。

例如，在具有10个正电极板和10个负电极板的层压扁平二次电池的情况中，电极的尖角的总数多达80。因此，可以容易地设想，发生对隔离体的破坏的比率以及随之而来的发生内部短路的比率是圆柱二次电池的十倍。

为了防止电极尖角对袋状隔离体的破坏和内部短路，提出了现有技术2的扁平二次电池，其中将两个隔离体的外围部熔合或结合到正电极板的外围部的两个表面(例如，参见专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本未经审查的专利公布No.2003-346765

专利文献2：日本未经审查的专利公布No.06-36801

发明内容

本发明将解决的问题

本发明人进行了现有技术1和2的扁平锂离子二次电池的下落测试和充放电循环测试。在一些情况中发生了爆炸和燃烧或者异常的生热。

对这些现象的原因进行了调查。对于现有技术1的扁平二次电池，如上文所述，正电极板的尖角突破隔离体，以使正电极板与负电极板直接接触，并且结果，发生了内部短路。确认该事件就是该现象的原因。

此外，本发明人发现了现有技术1和2的扁平锂离子二次电池所共有的如上文提到的原因是在一些情况中，在电池内部出现了枝晶，并且这些枝晶突破隔离体，引起了内部短路。

在本发明人调查了该原因之后，确认的是，由电池下落导致的冲击和振动引起了正电极活性材料层和负电极活性材料层之间的相对位置移位，并且因此正电极活性材料层具有未与用作锂离子的受主的负电极活性材料层重叠的部分，结果锂金属被沉积在负电极集流器上。

考虑到这些问题制作了本发明，并且本发明的目的在于提供一种即使在电池接收到振动和冲击时由于内部短路引起的故障仍不太可能发生的扁平二次电池以其制造方法。

解决问题的手段

因此，本发明提供一种扁平二次电池，其包括：正电极板；负电极板，所述负电极板与正电极板相对；电解溶液，所述电解溶液存在于电极板之间；隔离体，所述隔离体插入在电极板之间；以及覆盖材料，所述覆盖材料用于密封电解溶液，其中

正电极板，包括：正电极集流器片，所述正电极集流器片的外围区域具有结合到隔离体的外围区域的结合区域；以及正电极活性材料层，所述正电极活性材料层被层压在正电极集流器片的一个表面或两个表面的非结合区域上，

负电极板，包括：负电极集流器片，所述负电极集流器片的外围区域具有结合到隔离体的外围区域的结合区域；以及负电极活性材料层，所述负电极活性材料层被层压在负电极集流器片的一个表面或两个表面的非结合区域上，并且具有足以覆盖正电极活性材料层的尺寸，以及

隔离体的两个表面的外围区域被结合到正电极集流器片和负电极集流器片的结合区域以维持如下状态：负电极活性材料层的区域完全地覆盖正电极活性材料层的区域，从而形成电池模块。

根据本发明的另一方面，提供一种制造扁平二次电池的方法，包括步骤：