[发明专利]锂离子二次电池及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有对抗振动和冲击的高强度并且使用膜外部材料密封开口的锂离子二次电池。

背景技术

在使用电池作为驱动电源的设备(比如电动自行车、电动摩托车和电动汽车)中，使用容纳大容量二次电池的电池组。体积能量密度和质量能量密度都高的锂离子二次电池适合作为驱动电源电池。

已知的锂离子电池包括柱形电池和扁平电池，柱形电池通过卷成堆叠产品来实现，其中正电极和负电极通过隔板堆叠在一起，扁平电池也是正电极和负电极通过隔板堆叠在一起的堆叠产品。

在这些电池中，扁平电池适于作为动力电机等的电源电池，这是因为可通过增加正电极和负电极的面积或增加堆叠的正电极和负电极的数量来容易地提高每单位电池的容量。

即使将正电极和负电极(作为电池单元堆叠)的数量增加以便提高每单位电池的容量，但为了最小化电池体积的增加，从正电极接片和负电极接片(它们分别从正电极和负电极引出，并且用于导电连接)到正电极引出接片和负电极引出接片的距离也需要变得更短。同时，如果正电极接片和负电极接片通过最短距离连接到正电极引出接片和负电极引出接片，则正电极接片和负电极接片的曲率会随着电池单元离堆叠体的外表面越来越近而逐渐增加。因此，如果向正电极接片和负电极接片施加较大的力，则很有可能正电极接片和负电极接片将损坏。

作为上述问题的解决方案，例如提出了专利文献1。

顺便地，在锂离子二次电池中，为了避免在充电时在负电极的端部中沉积金属锂，将负电极做得比正电极大，并且在面对涂布有正电极活性材料的部分的负电极部分中，需要形成负电极活性材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP2005-142028A

发明内容

本发明要解决的问题

然而，当使用膜外部材料时，外部材料本身容易发生形变。如果外部材料在存在接片的部分中发生形变，则外部材料可能会与大曲率最外层附近的电极接片相接触，或发生其它问题。结果，很有可能使得最外层或最外层附近的正电极接片和负电极接片破损。此外，随着所堆叠的层的数量进一步增加，与最外层越近的负电极将具有越大的曲率。具体地，在面对正电极端部的部分附近曲率较大，导致负电极上的应力增加。

活性材料包含作为最低必要物的黏合剂，并且彼此黏附在一起并黏附到集电体。因此，很有可能对应于正电极端部的负电极活性材料的表面上以及内部部分中会出现破裂；活性材料会脱落；以及集电体箔将损坏。

同时，为了避免曲率增加，一个办法是使电极足够长，以确保电极逐渐弯曲。但是，在这种情况中，会出现电池的每单位体积的容量较小的问题。

此外，专利文献1根本没有考虑正电极侧电极箔的损坏。

因此，本发明旨在提供一种锂离子二次电池，其中即使堆叠了大量的层，活性材料的破裂和脱落以及集电体箔的损坏也都不太可能发生，本发明还提供了一种制作锂离子二次电池的方法。

解决问题的方式

本发明的问题由一种锂离子二次电池解决，该锂离子二次电池包括：电极堆叠体，所述电极堆叠体包括正电极、负电极和隔板，其中所述正电极包括正电极集电体上的正电极活性材料的涂布部、以及正电极活性材料的非涂布部，所述正电极活性材料的非涂布部成为正电极接片，所述负电极包括负电极集电体上的负电极活性材料的涂布部、以及负电极活性材料的非涂布部，所述负电极活性材料的非涂布部成为负电极接片，其中多个所述正电极和负电极经由隔板交替堆叠；正电极端子，所述正电极端子电连接到所述正电极接片；负电极端子，所述负电极端子电连接到所述负电极接片，其中所述电极堆叠体、电解液、所述正电极端子和所述负电极端子中，除了所述正电极端子的一端和所述负电极端子的一端之外，均容纳在外装体中，以及对于在与堆叠方向垂直的方向上从所述正电极接片和所述正电极端子之间的连接部到所述正电极活性材料的所述涂布部和所述非涂布部之间的边界部的距离，与具有离所述连接部直线距离最远的所述边界部的基准正电极相比，被堆叠为离所述基准正电极最远的正电极的上述距离更短。

本发明的优点

对于在与堆叠方向垂直的方向上从所述正电极接片和所述正电极端子之间的连接部到正电极活性材料的所述涂布部和非涂布部之间的边界部的距离，与离所述连接部直线距离最远处的基准正电极相比，以使得离所述基准正电极最远的方式堆叠的正电极的从正电极活性材料的所述涂布部和非涂布部之间的边界到所述正电极接片和所述正电极端子之间的连接部的在与堆叠方向垂直的方向上的距离更短。因此，能够提供对于冲击和振动的对抗性较高的锂离子二次电池。

附图说明