[发明专利]二次电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及二次电池，具体地，涉及包括大型层叠式电极组件的二次电池及其制造方法，在电极组件中，多个正极板和多个负极板被层叠。

背景技术

最近几年，具有高能量密度且可实现小尺寸和轻重量的锂二次电池被用作诸如移动电话或笔记本个人计算机的便携式电子装置的电源电池。此外，由于其可支持大容量，锂二次电池已作为电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)的马达驱动电源、或用于储存电能的蓄电池而引起注意。

锂二次电池具有包括下列部分的结构：封装外壳，该封装外壳构成电池盒（battery can）；电极组件，该电极组件容纳在封装外壳中，其中正极板和负极板通过隔板而相对；电解质溶液，该电解质溶液填充在封装外壳中；正电极集电器端子，该正电极集电器端子连接到多个正极板的正电极集电器插片（tab）；正电极外端子，该正电极外端子电连接到正电极集电器端子；负电极集电器端子，该负电极集电器端子连接到多个负极板的负电极集电器插片；和负电极外端子，该负电极外端子电连接到负电极集电器端子。

此外，作为电极组件，卷绕式和层叠式是已知的。卷绕式电极组件具有如下的结构，其中正电极片和负电极片通过两者间的隔板结合并卷绕成一个单元。层叠式电极组件具有其中多个正极板和多个负极板通过隔板层叠的结构。

在包括层叠式电极组件的锂二次电池中，其中多个正极板和多个负极板通过隔板层叠的电极组件被容纳在封装外壳中，并且在封装外壳中填充有无水（nonaqueous）电解质溶液。提供了连接到单独的正极板的正电极集电器插片的正电极集电器端子、电连接到正电极集电器端子的外端子、连接到负极板的负电极集电器插片的负电极集电器端子、以及电连接到负电极集电器端子的外端子。

为了使用层叠式电极组件制造具有大容量的二次电池，需要增加正极板和负极板的面积，增加层叠层的数量，并且增加电解质溶液的量。此外，为了保证预定发电容量，将正极板和负极板之间的空间保持为预定的较小值。如果增加在正极板和负极板之间的该空间，则可能增加内阻，从而可能降低发电容量。

因此，对于包括层叠式电极组件的二次电池，已经提出了一种抑制层叠失准和电极板短路的结构的二次电池，其中电极组件支承件设置和固定电池盒（参见例如专利文献1）。

引文列表

专利文献

专利文献1：JP-A-2010-50111

发明内容

技术问题

为了制造具有大发电容量的二次电池，重要的是增加正极板和负极板的电极板面积，并增加层叠层的数量。此外，重要的是抑制电极板的层叠失准并将正极板和负极板之间的空间保持预定的较小值。

此外，希望的是，即使层叠层的数量较大，也可以容易地进行层叠步骤。另外，希望的是，可以通过重复预定操作稳定地进行达到预定数量的层叠层的层叠，并且希望在层叠完成之后层叠的电极组件是稳定的，而不会导致层叠失准。

具体地讲，为了制造其中层叠有多个（例如，几十层）正极板、负极板和隔板的二次电池，希望的是，通过堆叠具有预定层叠厚度的多个层叠体而制造大厚度的电极组件，并且希望的是，在堆叠的层叠体之间不应存在失准。

另外，除了多个层叠体彼此不失准之外，希望层叠体组（电极组件）不应在电池盒中偏移，以使得集电器端子或外端子不破裂。

因此，鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种二次电池及其制造方法，其中，即使在包括层叠有多个正极板、负极板和隔板的层叠体的大型二次电池中，层叠体也可以无失准地被堆叠，层叠体即使施加诸如振动的外力的情况下也不偏移，并且端子部分不偏移或破裂，从而可以实现高稳定性。

要解决的问题

为了实现上述目的，本发明提供了一种二次电池，该二次电池包括：电极组件，其中正极板和负极板通过隔板层叠以形成多个层；封装外壳，该封装外壳用于容纳电极组件；盖构件，该盖构件用于密封封装外壳；和电解质溶液，该电解质溶液填充在由封装外壳和盖构件构成的电池盒中。电极组件由多个堆叠的层叠体单元构成，其中正极板、负极板和隔板层叠以形成预定数量的层，对准和防失准接合部被设置到待堆叠的层叠体单元的接触表面，并且层叠体单元使用对准和防失准接合部来定位和堆叠。