電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種即使在注液口偏向卷繞電極體的正極端部或負(fù)極端部的任一方而配置的情況下，從注液口注入的電解液也能夠充分地浸滲卷繞電極體的電池。本發(fā)明的電池具備卷繞電極體、設(shè)有注液口的電池殼體、正極端子部件、和負(fù)極端子部件。卷繞電極體具有正極端部和負(fù)極端部。正極端部具有在與卷繞軸方向正交的方向上被壓縮了的正極端子接合部。負(fù)極端部具有在與卷繞軸方向正交的方向上被壓縮了的負(fù)極端子接合部。注液口位于偏向正極端子接合部或負(fù)極端子接合部之中的任一方的位置。卷繞電極體的從遠(yuǎn)離注液口的一方的接合部到該接合部側(cè)的沿卷繞軸方向的端部的間隔距離，大于從接近注液口的一方的接合部到該接合部側(cè)的沿卷繞軸方向的端部的間隔距離。
【專利說明】電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池。具體而言，涉及一種電解液的浸滲性良好的電池的結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，鋰離子二次電池等的電池，在移動電話、個人電腦等的電子設(shè)備，混合動力車、電動車等的車輛等多個領(lǐng)域中被利用。特別是鋰離子二次電池，由于能量密度高，因此適合搭載于各種設(shè)備。
[0003]作為此種二次電池的結(jié)構(gòu)，例如已知有下述專利文獻(xiàn)I中記載的結(jié)構(gòu)。專利文獻(xiàn)I中記載的二次電池，成為在方形的電池殼體(殼體3，在以下說明中加上括號來標(biāo)記專利文獻(xiàn)I中的名稱和標(biāo)記)中收納有卷繞電極體(扁平卷繞型電極體4)的結(jié)構(gòu)。卷繞電極體被制成將在箔狀的正極集電體(正極集電體413)表面形成有正極活性物質(zhì)層(正極活性物質(zhì)層412)的正極板(正極板41)、在箔狀的負(fù)極集電體(負(fù)極集電體423)表面形成有負(fù)極活性物質(zhì)層(負(fù)極活性物質(zhì)層422)的負(fù)極板(負(fù)極板42)、以及使正極板與負(fù)極板絕緣的隔板(隔板43)卷繞而成的扁平形狀。該卷繞電極體在沿著卷繞軸方向的一端側(cè)具有將沒有形成正極活性物質(zhì)層的正極活性物質(zhì)層非形成部(邊緣部414)卷繞而成的正極端部(突出端部411)，并且在沿著卷繞軸方向的另一端側(cè)具有將沒有形成負(fù)極活性物質(zhì)層的負(fù)極活性物質(zhì)層非形成部(邊緣部424)卷繞而成的負(fù)極端部(突出端部421)。
[0004]在正極端部接合有正極端子部件(正極端子I)，在負(fù)極端部接合有負(fù)極端子部件(負(fù)極端子2)。各端部(各突出端部411、421)中的與正極端子或負(fù)極端子的接合部，成為正極活性物質(zhì)層非形成部(邊緣部414)或負(fù)極活性物質(zhì)層形成部(邊緣部424)的層疊體在與卷繞軸方向正交的電池殼體的厚度方向上被壓縮的狀態(tài)(參照專利文獻(xiàn)I的圖1、段落
[0040])。特別是該文獻(xiàn)所記載的二次電池中，卷繞電極體的各端部(各突出端部411、421)在沿著卷繞軸方向的端面中觀察時，其一部分沿著電池殼體的厚度方向完全壓扁(被壓縮)。
[0005]如此構(gòu)成的二次電池中，在卷繞電極體的沿著卷繞軸方向的兩端部(突出端部411,421)與該兩端部之間的部分之間，產(chǎn)生厚度的差別。由此，能夠在因該厚度的差別而產(chǎn)生的空間中，收納正極端子部件及負(fù)極端子部件，因此能夠?qū)㈦姵卣w小型化(參照專利文獻(xiàn)I的段落
[0018]) ο
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-8708號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]但是，上述專利文獻(xiàn)I所記載的二次電池中，正極端子部件及負(fù)極端子部件被接合在從卷繞電極體的各端部(各突出端部411、421)向卷繞軸方向的內(nèi)側(cè)深入大致相同距離的地方。另外，卷繞電極體的各端部(各突出端部411、421)在沿著卷繞軸方向的端面觀察時，其一部分沿著電池殼體的厚度方向完全壓扁(被壓縮)。換言之，在卷繞電極體的沿著卷繞軸方向的兩端，存在正極板或負(fù)極板無間隙地層疊的部分，該部分的卷繞密度變得非常高。由此，卷繞電極體的卷繞軸方向上的兩端部成為電解液的浸滲性低的部分。
[0009]特別是，二次電池中從設(shè)于電池殼體的注液口注入電解液，然而在該注液口的位置偏向任意一個端部(正極端部或負(fù)極端部)的情況下，電解液有可能不會充分地到達(dá)遠(yuǎn)離注液口的一方的端部。此種情況下，如果遠(yuǎn)離注液口的一方的端部的卷繞密度高，則有可能產(chǎn)生在該端部沒有浸滲足夠的電解液的問題。在沒有充分地浸滲電解液的情況下，無法發(fā)揮作為電池的功能。
[0010]本發(fā)明是為了解決如上所述的問題而完成的。即，其課題是提供一種即使在注液口偏向卷繞電極體的正極端部或負(fù)極端部的任意一個而配置的情況下，從注液口注入的電解液也能夠充分地浸滲卷繞電極體的兩端部的電池。
[0011]以解決該問題為目的而完成的本發(fā)明的一個方式的電池，具備:將在箔狀的正極集電體表面形成有正極活性物質(zhì)層的正極板、在箔狀的負(fù)極集電體表面形成有負(fù)極活性物質(zhì)層的負(fù)極板、以及使正極板與負(fù)極板絕緣的隔板卷繞而成的卷繞電極體；收納卷繞電極體的電池殼體；設(shè)置于電池殼體，用于向電池殼體內(nèi)注入電解液的注液口 ；以及與卷繞電極體接合的正極端子部件及負(fù)極端子部件。卷繞電極體，在卷繞軸方向的一端側(cè)具有正極端部，并且在卷繞軸方向的另一端側(cè)具有負(fù)極端部，所述正極端部是在正極板的沒有形成正極活性物質(zhì)層的正極活性物質(zhì)層非形成部從負(fù)極板伸出的狀態(tài)下卷繞而成的，所述負(fù)極端部是在負(fù)極板的沒有形成負(fù)極活性物質(zhì)層的負(fù)極活性物質(zhì)層非形成部從正極板伸出的狀態(tài)下卷繞而成的。正極端部具有在與卷繞軸方向正交的方向上被壓縮、且接合正極端子部件的正極端子接合部。負(fù)極端部具有在與卷繞軸方向正交的方向上被壓縮、且接合負(fù)極端子部件的負(fù)極端子接合部。注液口位于偏向正極端子接合部或負(fù)極端子接合部之中任一方的位置。卷繞電極體，從遠(yuǎn)離注液口的一方的接合部到該接合部側(cè)的沿卷繞軸方向的端部的間隔距離，大于從接近注液口的一方的接合部到該接合部側(cè)的沿卷繞軸方向的端部的間隔距離。
[0012]上述構(gòu)成的電池中，遠(yuǎn)離注液口的一方的接合部與接近注液口的一方的接合部相比，到達(dá)設(shè)有各接合部的端部中的沿卷繞軸方向的一端的距離長。因而，卷繞電極體的遠(yuǎn)離注液口的一方的接合部側(cè)的端面中的卷繞密度，比接近注液口的一方的接合部側(cè)的端面中的卷繞密度低。這是因為，卷繞電極體的端面的壓縮的程度，會根據(jù)作為卷繞電極體被壓縮的部分的接合部以何種程度遠(yuǎn)離卷繞電極體的一端而改變。
[0013]由此，根據(jù)上述構(gòu)成的電池，即使在由于注液口偏向正極端子接合部或負(fù)極端子接合部之中的任一方，而使得電解液有可能不會充分地到達(dá)遠(yuǎn)離注液口的一方的具有接合部的端部(正極端部或負(fù)極端部)的情況下，通過遠(yuǎn)離注液口的一方的具有接合部的端部的卷繞密度低，該端部的浸滲性提高，能夠使電解液充分地浸滲該端部。而且，由于接近注液口的一方的具有接合部的端部距離注液口近，因此即使卷繞密度高，也能夠充分地浸滲電解液。由此，根據(jù)上述構(gòu)成，能夠提供電解液可充分地浸滲卷繞電極體的兩端部的電池。
[0014]此處，上述構(gòu)成的電池中，優(yōu)選:注液口靠近正極端子接合部而設(shè)置，卷繞電極體的從負(fù)極端子接合部到該負(fù)極端子接合部側(cè)的沿卷繞軸方向的端部的間隔距離，大于從正極端子接合部到該正極端子接合部側(cè)的沿卷繞軸方向的端部的間隔距離。
[0015]如果設(shè)為此種構(gòu)成，則即使注液口靠近正極端子接合部而設(shè)置，電解液也充分地浸滲具有負(fù)極端子接合部的負(fù)極端部，因此能夠提供電解液的浸滲性良好的電池。
[0016]另外，在電池的使用時有超過規(guī)定值的電壓下的充電時，電解液會氣化，有在電池內(nèi)充滿該氣體的情況。該氣體主要產(chǎn)生于正極端部側(cè)。上述構(gòu)成中，正極端部與負(fù)極端部相比，接合部的位置更接近沿卷繞軸方向的一端。由此，能夠?qū)⒕砝@電極體中的比正極端子接合部靠近沿卷繞軸方向的中央側(cè)的部分，作為用于排氣的能夠膨脹的區(qū)域(沒有接合部的未被壓縮的區(qū)域)而擴(kuò)大。由此，能夠制成排氣性良好的電池。
[0017]根據(jù)本構(gòu)成，能夠提供即使在注液口偏向卷繞電極體的正極端部或負(fù)極端部的任一方而配置的情況下，從注液口注入的電解液也能充分地浸滲卷繞電極體的兩端部的電池。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是表示實施方式涉及的電池的剖面圖。
[0019]圖2是實施方式的電池所具備的卷繞電極體的立體圖。
[0020]圖3是表示該卷繞電極體的結(jié)構(gòu)的圖。
[0021]圖4是表示構(gòu)成該卷繞電極體的正極板的圖。
[0022]圖5是表示構(gòu)成該卷繞電極體的負(fù)極板的圖。
[0023]圖6是表示實施方式涉及的附帶端子的蓋部件的立體圖。
[0024]圖7是連接有正極端子部件的卷繞電極體的左端面圖。
[0025]圖8是連接有負(fù)極端子部件的卷繞電極體的右端面圖。

【具體實施方式】
[0026]以下，在參照附圖的同時，對將本發(fā)明的電池具體化了的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1是實施方式涉及的電池100的剖面圖。實施方式涉及的電池100如圖1所示，是具備方形的電池殼體110、和收納于電池殼體110的內(nèi)部的卷繞電極體(發(fā)電元件)150的方形的鋰離子二次電池。該電池100是搭載于混合動力車或電動車等的車輛、電錘鉆等的使用電池的設(shè)備的電池。而且，本說明書中，只要沒有特別指出，上下左右就是以圖1為基準(zhǔn)而言的方向，另外，將圖1中紙面近前側(cè)設(shè)為前方，將紙面里側(cè)設(shè)為后方。
[0027]1.卷繞電極體
[0028]基于圖2?5對卷繞電極體150進(jìn)行說明。如圖2、3所示，卷繞電極體150是將帶狀的正極板155、負(fù)極板156、以及隔板157卷繞成扁平形狀的扁平型的卷繞電極體150。
[0029]正極板155如圖4所示，具有沿長度方向DA延伸的帶狀且包含鋁箔的正極集電體(正極基材)151、和配置于該正極集電體151表面的一部分的正極活性物質(zhì)層(正極合材層)152。正極活性物質(zhì)層152含有包含正極活性物質(zhì)153和乙炔黑的導(dǎo)電材料、和PVDF(粘結(jié)劑)。
[0030]將正極集電體151當(dāng)中的涂布有正極活性物質(zhì)層152的部位稱作正極活性物質(zhì)層形成部(正極合材層涂布部)151c。另一方面，將沒有涂布正極活性物質(zhì)層152的部位稱作正極活性物質(zhì)層非形成部(正極合材層未涂布部)151b。正極活性物質(zhì)層非形成部151b位于正極集電體151 (正極板155)的寬度方向DB (圖4中為左右方向)的端部(圖4中為左端部)，沿著正極集電體151 (正極板155)的長度方向DA(圖4中為上下方向)以帶狀延伸。
[0031]另外，負(fù)極板156如圖5所示，具有沿長度方向DA延伸的帶狀且包含銅箔的負(fù)極集電體(負(fù)極基材)158、和配置于該負(fù)極集電體158表面的一部分的負(fù)極活性物質(zhì)層(負(fù)極合材層)159。負(fù)極活性物質(zhì)層159含有負(fù)極活性物質(zhì)154、SBR(粘結(jié)劑)、和CMC(增稠劑)。
[0032]將負(fù)極集電體158當(dāng)中的涂布有負(fù)極活性物質(zhì)層159的部位稱作負(fù)極活性物質(zhì)層形成部(負(fù)極合材層涂布部)158c。另一方面，將負(fù)極集電體158當(dāng)中的沒有涂布負(fù)極活性物質(zhì)層159的部位稱作負(fù)極活性物質(zhì)層非形成部(負(fù)極合材層未涂布部)158b。負(fù)極活性物質(zhì)層非形成部158b位于負(fù)極集電體158 (負(fù)極板156)的寬度方向DB (圖5中為左右方向)的端部(圖5中為右端部)，沿著負(fù)極集電體158 (負(fù)極板156)的長度方向DA (圖5中為上下方向)以帶狀延伸。
[0033]對如此構(gòu)成的正極板155、負(fù)極板156，如圖3所示地將隔板157介于其間，卷繞成扁平形狀，所得的部件即為圖2所示的卷繞電極體150。卷繞電極體150如圖1所示，在使卷繞軸方向沿著水平方向的狀態(tài)下，收納于電池殼體110內(nèi)。
[0034]該卷繞電極體150如圖2所示，具有正極活性物質(zhì)層非形成部151b在從負(fù)極板156伸出的狀態(tài)下卷繞而成的正極端部185。正極端部185在卷繞軸方向上形成卷繞電極體150的一端部(左端部)。
[0035]另外，卷繞電極體150如圖2所示，具有將負(fù)極活性物質(zhì)層非形成部158b在從正極板155伸出的狀態(tài)下卷繞而成的負(fù)極端部186。負(fù)極端部186在卷繞軸方向上形成卷繞電極體150的另一端部(右端部)。
[0036]另外，卷繞電極體150具有發(fā)電部187 (參照圖2)，所述發(fā)電部187是正極活性物質(zhì)層形成部151c (正極板155的形成有正極活性物質(zhì)層152的部分)、負(fù)極活性物質(zhì)層形成部158c (負(fù)極板156的形成有負(fù)極活性物質(zhì)層159的部分)、和隔板157卷繞而成的。發(fā)電部187在卷繞軸方向上位于正極端部185與負(fù)極端部186之間。
[0037]2.電池殼體
[0038]基于圖1及圖6對電池殼體110進(jìn)行說明。圖6是將實施方式涉及的附帶端子的蓋部件115的一部分分解了的立體圖。
[0039]電池殼體110如圖1所示，具備在上部具有開口部Illd的矩形箱狀的電池殼體主體111、和將電池殼體主體111的開口部Illd封閉的板狀的電池殼體蓋113。電池殼體110由金屬(具體而言是純鋁)制成。另外，電池殼體110是電池殼體蓋113以外的面當(dāng)中的兩面與其他面相比形成大面積的扁平面的扁平方形的部件。
[0040]電池殼體主體111在內(nèi)部收納有卷繞電極體150。電池殼體主體111具備與電池殼體蓋113相面對的矩形板狀的殼體底壁部111b、和從殼體底壁部11 Ib的周邊向上方豎立設(shè)置的4個殼體側(cè)壁部111c。
[0041]電池殼體蓋113通過焊接與電池殼體主體111接合。電池殼體蓋113形成矩形板狀，在其長度方向(左右方向)的兩端部，形成有貫穿該電池殼體蓋113的圓形的貫穿孔113h、113k。另外，在電池殼體蓋113的長度方向的中央部，設(shè)有安全閥113j。該安全閥113j與電池殼體蓋113 —體化地形成，制成電池殼體蓋113的一部分。
[0042]安全閥113j被制成比電池殼體蓋113的其他部分薄，并且在其上面形成有槽部113jv(參照圖6)。由此，安全閥113j在電池殼體110內(nèi)部的內(nèi)壓達(dá)到規(guī)定壓力時進(jìn)行工作。即，在內(nèi)壓達(dá)到規(guī)定壓力時槽部113 jV會斷裂，將電池殼體110的內(nèi)部的氣體向外部放出。
[0043]另外，在電池殼體蓋113的安全閥113j與貫穿孔113h之間，形成有用于將電解液(未圖示)注入電池殼體I1內(nèi)的注液口 113η (參照圖1)。該注液口 113η由注液塞113m密封。
[0044]此外，電池100還具備電極端子部件(正極端子部件130及負(fù)極端子部件140)，所述電極端子部件在電池殼體主體111的內(nèi)部與卷繞電極體150電連接，并且穿過電池殼體蓋113的貫穿孔113h、113k而向外部延伸出來。
[0045]正極端子部件130由正極連接部件135、正極外部端子部件(外部連接端子)137、和正極緊固部件(螺栓)139構(gòu)成(參照圖1、圖6)。其中，正極連接部件135由金屬(純鋁)制成，與卷繞電極體150連接，并且穿過電池殼體蓋113的貫穿孔113h而向外部延伸出來。正極外部端子部件137由金屬制成，位于電池殼體蓋113上(電池殼體110的外部)，在電池殼體110的外部與正極連接部件135電連接。正極緊固部件139由金屬制成，位于電池殼體蓋113上(電池殼體110的外部)，與正極外部端子部件137電連接。
[0046]負(fù)極端子部件140由負(fù)極連接部件145、負(fù)極外部端子部件(外部連接端子)147、和負(fù)極緊固部件(螺栓)149構(gòu)成(參照圖1、圖6)。其中，負(fù)極連接部件145由金屬(純銅)制成，與卷繞電極體150連接，并且穿過電池殼體蓋113的貫穿孔113k而向外部延伸出來。負(fù)極外部端子部件147由金屬制成，位于電池殼體蓋113上(電池殼體110的外部)，在電池殼體110的外部與負(fù)極連接部件145電連接。負(fù)極緊固部件149由金屬制成，位于電池殼體蓋113上(電池殼體110的外部)，與負(fù)極外部端子部件147電連接。
[0047]此外，電池100具備介于正極端子部件130 (具體而言是正極連接部件135)與電池殼體蓋113之間而將兩者電絕緣的墊片(第一絕緣部件)170。墊片170包含電絕緣性的樹脂(具體而言是PFA)。該墊片170介于負(fù)極端子部件140 (具體而言是負(fù)極連接部件145)與電池殼體蓋113之間。
[0048]另外，電池100還具備包含電絕緣性的樹脂(具體而言是100% PPS)、配置于電池殼體蓋113上的絕緣體(第二絕緣部件)180。該絕緣體180介于正極端子部件130 (具體而言是正極外部端子部件137及正極緊固部件139)與電池殼體蓋113之間，將兩者電絕緣。而且，該絕緣體180介于負(fù)極端子部件140 (具體而言是負(fù)極外部端子部件147及負(fù)極緊固部件149)與電池殼體蓋113之間。
[0049]本實施方式中，通過將這些電極端子部件(正極端子部件130及負(fù)極端子部件140)、墊片170、170、和絕緣體180、180組裝于電池殼體蓋113，構(gòu)成附帶端子的蓋部件115。具體而言，如圖6所示，在設(shè)于正極端子部件130的鉚接部133與底座部131之間，夾持正極外部端子部件137、絕緣體180、電池殼體蓋113、以及墊片170而固定，并且在設(shè)于負(fù)極端子部件140的鉚接部143與底座部141之間，夾持負(fù)極外部端子部件147、絕緣體180、電池殼體蓋113、以及墊片170而固定，形成使它們成為一體的附帶端子的蓋部件115。
[0050]3.電極端子部件與卷繞電極體的接合
[0051]下面，對電極端子部件(正極端子部件130及負(fù)極端子部件140)與卷繞電極體150的接合進(jìn)行詳述。電極端子部件(正極端子部件130及負(fù)極端子部件140)當(dāng)中的正極連接部件135及負(fù)極連接部件145與卷繞電極體150接合。正極連接部件135具有底座部131、插穿部132、鉚接部133、和電極體連接部134(參照圖1、6)。其中，底座部131制成矩形板狀，位于電池殼體主體111的內(nèi)部。插穿部132是從底座部131的上面突出的圓柱形，被插穿在電池殼體蓋113的貫穿孔113h中。鉚接部133是與插穿部132的上端相連的部位，被鉚接(擴(kuò)大直徑地變形)而制成圓盤狀，與正極外部端子部件137電連接。
[0052]電極體連接部134具備從底座部131的下面向電池殼體主體111的殼體底壁部Illb側(cè)延伸的板狀部134a、和從板狀部134a向內(nèi)側(cè)(前方)折曲而與卷繞電極體150焊接的焊接部134b。焊接部134b與卷繞電極體150的正極端部185焊接。由此，正極連接部件135與卷繞電極體150被電連接并且機(jī)械連接。
[0053]負(fù)極連接部件145被設(shè)為與正極連接部件135相同的構(gòu)成。即，負(fù)極連接部件145具有底座部141、插穿部142、鉚接部143、和電極體連接部144(參照圖1、6)。其中，底座部141制成矩形板狀，位于電池殼體主體111的內(nèi)部。插穿部142是從底座部141的上面突出的圓柱形狀，插穿電池殼體蓋113的貫穿孔113k。鉚接部143是與插穿部142的上端相連的部位，被鉚接(擴(kuò)大直徑地變形)而制成圓盤狀，與負(fù)極外部端子部件147電連接。
[0054]電極體連接部144具備從底座部141的下面向電池殼體主體111的底壁部Illb側(cè)延伸的板狀部144a、和從板狀部144a向內(nèi)側(cè)(后方)折曲而與卷繞電極體150焊接的焊接部144b。焊接部144b與卷繞電極體150的負(fù)極端部186焊接。由此，負(fù)極連接部件145與卷繞電極體150被電連接并且機(jī)械連接。而且，正極連接部件135及負(fù)極連接部件145的焊接，使用例如點焊、超聲波焊接等。
[0055]此處，將正極端部185中的正極連接部件135的接合部稱作正極端子接合部190。正極端子接合部190如圖7所示，沿著與卷繞電極體150的卷繞軸方向正交的電池殼體110的厚度方向(前后方向)被壓縮。另外，如圖1所示，正極連接部件135被接合在從卷繞電極體150的左端150a離開距離a的位置。即，正極連接部件135與卷繞電極體150的左端150a的沿著卷繞軸方向的間隔距離為a。該所謂從卷繞電極體150的左端150a起距離a的位置，是基本上沒有從卷繞電極體150的左端150a離開的位置。基于該情況，將正極端子部件130相對于卷繞電極體150的焊接稱作端焊接。在端焊接的情況下，從左端面150e觀察卷繞電極體150時，如圖7所示，左端面(左卷繞口)150e的上部，正極板155幾乎沒有間隙地卷繞(層疊)。即，卷繞電極體150的左端150a側(cè)的卷繞密度，高于后述的右端150b側(cè)的卷繞密度。此種結(jié)果是通過正極端子接合部190被壓縮而使其周圍的部分也被壓縮所引起的。
[0056]另一方面，將負(fù)極端部186中的負(fù)極連接部件145的接合部稱作負(fù)極端子接合部191。負(fù)極端子接合部191如圖8所示，沿著與卷繞電極體150的卷繞軸方向正交的電池殼體110的厚度方向(前后方向)被壓縮。另外，如圖1所示，負(fù)極連接部件145被接合在從卷繞電極體150的右端150b離開距離b的位置。即，負(fù)極連接部件145與卷繞電極體150的右端150b的沿著卷繞軸方向的間隔距離為b。間隔距離b與a的關(guān)系Sa<b。所謂從卷繞電極體150的右端150b起距離b的位置，是從卷繞電極體150的右端150b進(jìn)入內(nèi)側(cè)的位置。基于該情況，將負(fù)極端子部件140相對于卷繞電極體150的焊接稱作內(nèi)側(cè)焊接。在內(nèi)側(cè)焊接的情況下，在從右端面150f觀察卷繞電極體150時，如圖8所示，右端面(右卷繞口)150f的上部，負(fù)極板156稍微留有間隙地卷繞。S卩，右端面(右卷繞口)150f的上部的沿著前后方向的寬度尺寸I (參照圖8)，大于左端面(左卷繞口)150e的上部的沿著前后方向的寬度尺寸x(參照圖7)。換言之，卷繞電極體150的右端150b側(cè)的卷繞密度低于左端側(cè)的卷繞密度。此種結(jié)果是因為，即使通過負(fù)極端子接合部191被壓縮而使其周圍的部分被壓縮，由于右端150b從負(fù)極端子接合部191離開距離b，因此也不會像左端面150e那樣無間隙地被壓縮。
[0057]另外，在本實施方式中，設(shè)于電池殼體蓋113的注液口 113η的位置如圖1所示，與卷繞電極體150的沿著卷繞軸方向(左右方向)的中央位置相比，偏向正極端子接合部190偵U。換言之，正極端子接合部190位于比負(fù)極端子接合部191更接近注液口 113η的位置，負(fù)極端子接合部191位于比正極端子接合部190更遠(yuǎn)離注液口 113η的位置。
[0058]像這樣，在注液口 113η的位置偏向正極端部185的情況下，容易向正極端部185浸滲電解液，難以向負(fù)極端部186浸滲電解液。但是，本實施方式中，使處于遠(yuǎn)離注液口113η的負(fù)極端部186的負(fù)極端子接合部191與卷繞電極體150的右端150b的間隔距離b，大于處于接近注液口 113η的正極端部185的正極端子接合部190與卷繞電極體150的左端150a的間隔距離a。由此，使得卷繞電極體150中的右端150b側(cè)的卷繞密度低于左端150a側(cè)的卷繞密度，提高了右端150b側(cè)(負(fù)極端部186側(cè))的電解液的浸滲性。
[0059]因而，本實施方式的電池100中，即使是遠(yuǎn)離注液口 113η的負(fù)極端部186，由于右端面150f的卷繞密度低，因此電解液也會充分地浸透。另一方面，接近注液口 113η的正極端部185，即使左端面150e的卷繞密度高，由于注液口 113η近，因此電解液也會充分地浸透。因而，根據(jù)本實施方式，能夠制造出電解液向卷繞電極體150的浸滲性良好的電池100。
[0060]而且，實施方式中將注液口 113η靠近正極端部185地設(shè)置，是基于下面的理由。即，正極端部185的材質(zhì)為鋁，與作為負(fù)極端部186的材質(zhì)的銅相比導(dǎo)電率低。由此，為了將正極端子部件130與正極端部185焊接，優(yōu)選使其焊接面積大于負(fù)極端部186的焊接面積。但是，如果增大正極端部185的焊接面積，則相應(yīng)地正極端部185被壓縮(正極端子接合部190變大)，電解液向正極端部185的浸滲性變差。因而，將注液口 113η配置于正極端部185側(cè)，使得電解液容易到達(dá)正極端部185。
[0061]4.電解液的注入
[0062]在如上所述地將附帶端子的蓋部件115與卷繞電極體150接合后，將卷繞電極體150收納在電池殼體主體111中，并且將電池殼體主體111的開口部Illd用電池殼體蓋113堵住，將電池殼體蓋113的整個周邊與電池殼體主體111焊接。由此，電池殼體110在收納有卷繞電極體150的狀態(tài)下被密封。
[0063]其后，從形成于電池殼體蓋113中的注液口 113η，向電池殼體110內(nèi)注入電解液。所注入的電解液浸滲于卷繞電極體150。本實施方式中，作為電解液，使用在非水溶劑中溶解有電解質(zhì)的非水電解液。作為非水溶劑，可以使用選自碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯(EMC)、1，2-二甲氧基乙燒，1，2_ 二乙氧基乙烷、四氫呋喃、1，3-二氧戊環(huán)等之中的一種或兩種以上。本實施方式涉及的電池100中，使用了碳酸二乙酯與碳酸亞乙酯的混合溶劑(例如質(zhì)量比1:1)。
[0064]另外，作為電解質(zhì)(支持鹽)，可以使用選自以氟作為構(gòu)成元素的各種鋰鹽中的一種或兩種以上。例如可以使用選自 LiPF6、LiBF4、LiASF6、LiCF3S03、LiC4F9S03、LiN(CF3SO2) 2、LiC (CF3SO2)3等之中的一種或兩種以上。本實施方式涉及的電池100中，使用六氟磷酸鋰(LiPF6)作為電解質(zhì)。其濃度約為Imol/升。
[0065]在從注液口 113η注入上述電解液后，向注液口 113η中插入注液塞113m。由此，注液口 113η被密封。其后，通過進(jìn)行規(guī)定的處理，完成實施方式的電池100(參照圖1)。
[0066]而且，實施方式的電池100能夠搭載于在動力源的全部或一部分中使用該電池100的電能的車輛。作為“車輛”，例如可以舉出電動車、混合動力車、插電式混合動力車、混合動力列車、叉車、電動輪椅、電動輔助自行車、電動滑板車等。
[0067]5.實施方式的作用效果
[0068]如上所述，實施方式的電池100具備:將在箔狀的正極集電體151表面形成有正極活性物質(zhì)層152的正極板155、在箔狀的負(fù)極集電體158表面形成有負(fù)極活性物質(zhì)層159的負(fù)極板156、以及使正極板155與負(fù)極板156絕緣的隔板157卷繞而成的卷繞電極體150 ；收納卷繞電極體150的電池殼體110 ;設(shè)置于電池殼體110中，用于向電池殼體110內(nèi)注入電解液的注液口 113η ;以及與卷繞電極體150接合的正極端子部件130和負(fù)極端子部件140。卷繞電極體150，在卷繞軸方向的一端(左端150a)側(cè)具有正極端部185，并且在卷繞軸方向的另一端(右端150b)側(cè)具有負(fù)極端部186，正極端部185是在正極板155的沒有形成正極活性物質(zhì)層152的正極活性物質(zhì)層非形成部151b從負(fù)極板156伸出的狀態(tài)下卷繞而成的，負(fù)極端部186是在負(fù)極板156的沒有形成負(fù)極活性物質(zhì)層158的負(fù)極活性物質(zhì)層非形成部158b從正極板155伸出的狀態(tài)下卷繞而成的。正極端部185具有在與卷繞軸方向正交的方向(前后方向)上被壓縮、且接合正極端子部件130的正極端子接合部190。負(fù)極端部186具有在與卷繞軸方向正交的方向(前后方向)上被壓縮、且接合負(fù)極端子部件140的負(fù)極端子接合部191。
[0069]此外，實施方式的電池100中，注液口 113η靠近正極端子接合部190而設(shè)置。卷繞電極體150，從負(fù)極端子接合部191到負(fù)極端子接合部191側(cè)的沿著卷繞軸方向的端部(右端150b)的間隔距離b，大于從正極端子接合部190到正極端子接合部190側(cè)的沿著卷繞軸方向的端部(左端150a)的間隔距離a。
[0070]如此構(gòu)成的本實施方式的電池100中，遠(yuǎn)離注液口 113η的負(fù)極端子接合部191，與接近注液口 113η的正極端子接合部190相比，到卷繞電極體150的沿著卷繞軸方向的端部(在負(fù)極端子接合部191中是右端150b，在正極端子接合部190中是左端150a)的距離更長，即a < b(參照圖1)。因而，卷繞電極體150的負(fù)極端子接合部191側(cè)的端面150f (參照圖8)中的卷繞密度，低于正極端子接合部190側(cè)的端面150e(參照圖7)中的卷繞密度。換言之，右端面150f的箔間間隙大于左端面150e的箔間間隙。這是因為，卷繞電極體150的端面150e、150f的壓縮的程度，根據(jù)卷繞電極體150被壓縮的部分即接合部190、191以何種程度遠(yuǎn)離卷繞電極體150的端部150a、150b而改變。而且，接合部190(191)越是遠(yuǎn)離卷繞電極體150的端部150a (150b)，則卷繞電極體150的端面150e(150f)的卷繞密度越低，而接合部190(191)越是靠近卷繞電極體150的邊緣150a (150b)，則卷繞電極體150的端面150e(150f)的卷繞密度越高。
[0071]因而，如實施方式所示，即使在因注液口 113η偏向正極端子接合部190，而使得電解液有可能不會充分地到達(dá)負(fù)極端部186的情況下，通過負(fù)極端部186的卷繞密度低，從而使負(fù)極端部186的浸滲性提高，因此也能夠使電解液充分地浸滲負(fù)極端部186。而且，電解液主要從卷繞電極體150的兩端部150a、150b浸滲。另外，由于正極端部185接近注液口113η，因此即使卷繞密度高，電解液也能夠充分地浸滲。由此，根據(jù)本實施方式，能夠制成電解液能充分地浸滲卷繞電極體150的兩端部(正極端部185及負(fù)極端部186)的電池100。
[0072]另外，在電池100的使用時有超過規(guī)定值的電壓下的充電時，電解液會氣化，會有在電池100內(nèi)充滿該氣體的情況。該氣體主要產(chǎn)生于正極端部185側(cè)。本實施方式中，設(shè)于正極端部185的正極端子接合部190 —方，與設(shè)于負(fù)極端部186的負(fù)極端子接合部191相比，更接近卷繞電極體150的沿著卷繞軸方向的一端(在正極端子接合部190中是左端150a，在負(fù)極端子接合部191中是右端150b)。由此，能夠?qū)⒕砝@電極體150中的比正極端子接合部190靠近沿卷繞軸方向的中央側(cè)的部分(即，正極端子接合部190與發(fā)電部187之間的部分)，作為用于排氣的可以膨脹的區(qū)域(沒有接合部190的未被壓縮的區(qū)域)而擴(kuò)大。由此，與將正極端子接合部190與卷繞電極體150的左端150a的間隔距離設(shè)為b而不是a的情況相比，能夠制成排氣性良好的電池。
[0073]6.變更例
[0074]以上，依照實施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，然而本發(fā)明并不限定于上述的實施方式，當(dāng)然可以在不脫離其主旨的范圍中進(jìn)行適當(dāng)變更來應(yīng)用。例如，上述實施方式中，作為電池，例示了鋰二次電池，然而也可以將本發(fā)明的技術(shù)思想應(yīng)用于例如鎳氫電池、鎳鎘電池等其他種類的二次電池等。
[0075]另外，雖然在實施方式中，將注液口 113η靠近正極端子接合部190而設(shè)置，然而如果考慮排氣的良好性(氣體產(chǎn)生時的安全性)，則也可以靠近負(fù)極端子接合部191而設(shè)置。該情況下，使遠(yuǎn)離注液口 113η的正極端子接合部190與卷繞電極體150的左端150a的間隔距離a，大于接近注液口 113η的負(fù)極端子接合部191與卷繞電極體150的右端150b的間隔距離b而構(gòu)成。
[0076]另外，只要電極端子部件(正極端子部件130、負(fù)極端子部件140)能夠?qū)碜跃砝@電極體150的電力向外部輸出，則無論是何種構(gòu)成都可以，不一定需要像實施方式那樣，由正極連接部件135(負(fù)極連接部件145)、正極外部端子部件137(負(fù)極連接部件147)、和正極緊固部件139 (負(fù)極緊固部件149)構(gòu)成。
[0077]附圖標(biāo)記說明
[0078]100…電池
[0079]110…電池殼體
[0080]113η …注液口
[0081]130…正極端子部件
[0082]140…負(fù)極端子部件
[0083]150…卷繞電極體
[0084]185…正極端部
[0085]186…負(fù)極端部
[0086]150a …左端
[0087]150b …右端
[0088]I5Oe…左端面(左卷繞口 )
[0089]I5Of…右端面(右卷繞口)
[0090]151…正極集電體
[0091]152…正極活性物質(zhì)層
[0092]155…正極板
[0093]156…負(fù)極板
[0094]157…隔板
[0095]158…負(fù)極集電體
[0096]159…負(fù)極活性物質(zhì)層
[0097]190…正極端子接合部
[0098]191…負(fù)極端子接合部
【權(quán)利要求】
1.一種電池，具備: 將在箔狀的正極集電體表面形成有正極活性物質(zhì)層的正極板、在箔狀的負(fù)極集電體表面形成有負(fù)極活性物質(zhì)層的負(fù)極板、以及使所述正極板與所述負(fù)極板絕緣的隔板卷繞而成的卷繞電極體； 收納所述卷繞電極體的電池殼體； 設(shè)置于所述電池殼體，用于向所述電池殼體內(nèi)注入電解液的注液口 ；以及 與所述卷繞電極體接合的正極端子部件和負(fù)極端子部件， 所述卷繞電極體，在卷繞軸方向的一端側(cè)具有正極端部，并且在卷繞軸方向的另一端側(cè)具有負(fù)極端部， 所述正極端部是在所述正極板的沒有形成所述正極活性物質(zhì)層的正極活性物質(zhì)層非形成部從所述負(fù)極板伸出的狀態(tài)下卷繞而成的，所述負(fù)極端部是在所述負(fù)極板的沒有形成所述負(fù)極活性物質(zhì)層的負(fù)極活性物質(zhì)層非形成部從所述正極板伸出的狀態(tài)下卷繞而成的， 所述正極端部具有在與卷繞軸方向正交的方向上被壓縮、且接合所述正極端子部件的正極端子接合部， 所述負(fù)極端部具有在與卷繞軸方向正交的方向上被壓縮、且接合所述負(fù)極端子部件的負(fù)極端子接合部， 所述電池的特征在于，所述注液口位于偏向所述正極端子接合部或所述負(fù)極端子接合部之中任一方的位置， 所述卷繞電極體，從遠(yuǎn)離所述注液口的一方的接合部到該接合部側(cè)的沿卷繞軸方向的端部的間隔距離，大于從接近所述注液口的一方的接合部到該接合部側(cè)的沿卷繞軸方向的端部的間隔距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于， 所述注液口靠近所述正極端子接合部而設(shè)置， 所述卷繞電極體，從所述負(fù)極端子接合部到該負(fù)極端子接合部側(cè)的沿卷繞軸方向的端部的間隔距離，大于從所述正極端子接合部到該正極端子接合部側(cè)的沿卷繞軸方向的端部的隔離距離。
【文檔編號】H01M2/26GK104471777SQ201380037934
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月6日
【發(fā)明者】原山貴司, 松浦智浩, 草間和幸, 鈴木哲 申請人:豐田自動車株式會社