[发明专利]二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及将隔膜夹入正极板和负极板之间，在交替配置的正极板和负极板的端部之间具有防止短路结构的二次电池。

背景技术

锂离子电池等二次电池具有将隔膜夹入正极板和负极板之间，并交替配置正极板和负极板的核心。通常有，短片状的正极板和负极板之间夹入隔膜，将其向厚度方向反复重叠的层叠型核心，以及长带状的正极板的负极板之间夹入隔膜，将其卷绕重叠的卷回型核心。正极板是，在两面具有在基材铝箔上涂布了正极活性物质的正极活性物质合剂层，并在一侧边缘具有露出铝箔的正极引线。负极板是，在两面具有在基材铜箔上涂布了负极活性物质的负极活性物质合剂层，并在另一侧边缘具有露出铜箔的负极引线。

正极引线及负极引线是从正极板和负极板之间配置的隔膜两侧边缘彼此向相反侧突出。此时，因为正极活性物质合剂层的涂布区域的宽度比负极活性物质合剂层的涂布区域的宽度窄，所以在负极活性物质合剂层和正极引线对向的范围内，需要考虑使得不发生短路。

电极间短路的原因可能是在制造过程中产生的电极片段等导电性异物引起。这种异物不仅直接接触在电极间引起短路，而且溶解在电解液被离子化后，在负极处还原析出而形成树枝状结晶(Dendrite)，也会引起短路。

在专利文献1记载的方形锂离子二次电池具有卷回型的卷绕电极群(核心)。正极板是，在正极引线和正极活性物质合剂层的边界具有绝缘层。此绝缘层是，重叠在正极活性物质合剂层的侧缘，并以与正极活性物质合剂层相等的厚度形成。用绝缘层和隔膜覆盖正极引线的基础部，由此负极活性物质合剂层和正极引线不接触。

然而，像锂离子电池一样的二次电池在刚制造后的充放电中，在电极的周围产生若干气体。若这种气体残留在电极之间，不仅降低电池的性能，而且是使电池容器膨胀等的变形原因，所以应当排出。在专利文献1揭示的锂离子电池为例，以与正极活性物质合剂层同等的厚度形成绝缘层。此绝缘层是，与隔膜一起覆盖正极引线的基础部，以便使其与周围隔离。因此，产生的气体很难向绝缘层侧排出。

以层叠型的核心为例，接合隔膜的端部，使得正极和负极相互不接触。但是，每当层叠时，为了接合隔膜，制造工艺变得复杂，生产效率降低。而且，若层叠后要接合隔膜，则不能接合正极引线之间的范围。另外，以卷回型的核心为例，若与正极和负极一起卷绕隔膜，由于周围长度的相差逐渐产生错位。因此，若接合隔膜后卷绕，则会产生变形，接合部可能会剥离。

现有技术文献

专利文献1

日本专利公开第2011-216403号公报

发明内容

鉴于此，本发明提供一种以简单的结构防止电极间的短路，并易于排出在电极产生的气体的二次电池。

根据本发明一实施形态的二次电池具有在正极和负极之间夹入隔膜，交替层叠正极和负极的核心。隔膜在其外周缘具有第一边及其对边即第二边。正极具有正极集电体、正极活性物质和绝缘部。正极集电体具备比隔膜的第一边更突出的正极引线。正极活性物质覆盖比隔膜的外周缘更内侧范围的正极集电体的两面。绝缘部是从正极活性物质的边缘隔离至少到隔膜的外周缘之间的正极引线的两面上形成。负极具有负极集电体和负极活性物质。负极集电体具备比隔膜的第二边更突出的负极引线。负极活性物质在比隔膜的外周缘的更内侧，覆盖比正极活性物质形成的范围更广范围的负极集电体的两面。而且，绝缘部是，在形成核心的状态下，为使覆盖负极的端部，封闭以层叠方向配置在负极两侧的隔膜的第一边。

此时，绝缘部是从比负极活性物质形成的范围更内侧起至少到隔膜外周缘的范围上形成。另外，绝缘部只要以包含电解液能浸透的多数个空孔的部件形成即可。另外，绝缘部包含：覆盖正极引线而形成，且不让电解液通过的实心的第一绝缘层；以及覆盖第一绝缘层而形成，并包含电解液能浸透的多数个空孔的第二绝缘层。绝缘部的厚度是，在隔膜的外周缘位置，以在正极侧形成的正极活性物质的厚度，以及在负极侧形成的负极活性物质的厚度分别相加的厚度来形成，所述第一绝缘层的厚度比所述正极活性物质的厚度薄。所述第一绝缘层的厚度均匀，所述第二绝缘层的厚度是向所述正极的端部逐渐变厚地形成。

根据本发明的二次电池，正极的引线具有绝缘部。在正极和负极之间夹入隔膜，形成层叠正极和负极的核心，由此沿着隔膜的第一边的负极端部以层叠方向，被配置在负极两侧的隔膜的第一边覆盖。因此，在制造过程中产生的电极片段等导电性异物即使混入二次电池，也可以防止异物造成的正极和负极间的短路。