二次電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種具有在異常發(fā)熱時防止隔膜收縮且同時使氣體難以存留在隔膜間之結(jié)構(gòu)的二次電池。該二次電池，包括在正極和負(fù)極之間嵌入隔膜并將正極和負(fù)極交替層疊而形成的芯材，該隔膜具有第一邊以及位于其對邊的第二邊。隔膜對于沿層疊方向相鄰的至少一方的隔膜，具有以粘結(jié)部和非粘結(jié)部交替形成的方式斷續(xù)接合的接合區(qū)域。該接合區(qū)域包括由第一邊之間斷續(xù)接合的第一接合區(qū)域以及由第二邊斷續(xù)接合的第二接合區(qū)域。
【專利說明】二次電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有在正極和負(fù)極之間嵌入隔膜且將正極和負(fù)極交替層疊之結(jié) 構(gòu)的二次電池。

【背景技術(shù)】
[0002] 電池包括非水電解質(zhì)二次電池，例如鋰離子二次電池。這種二次電池具有在正極 和負(fù)極之間嵌入隔膜且將正極和負(fù)極按多層層疊的芯材（core)(內(nèi)部結(jié)構(gòu))。隔膜具有防 止電極之間接觸且同時移動鋰離子或電解液的功能。為了滿足這種功能，隔膜使用如多孔 質(zhì)片（sheet)等高分子樹脂，其根據(jù)溫度條件而軟化、融解。具有這種隔膜的二次電池通過 使用隔膜的該性質(zhì)來抑制伴隨有溫度上升的非正常充電與放電。
[0003] 根據(jù)二次電池的過充電或電極之間的短路等，當(dāng)二次電池的溫度上升時，這種隔 膜還具有適當(dāng)?shù)乇卉浕叭诮膺M(jìn)而使鋰離子停止在正極與負(fù)極之間移動，從而使其之后的 充放電變?yōu)椴豢赡艿墓δ?。將隔膜的這種功能稱為"切斷"（shut down)。
[0004] 然而，這種切斷功能也有局限性，若超過發(fā)揮切斷功能的溫度而二次電池的溫度 進(jìn)一步上升，則會存在隔膜過度軟化和融解從而收縮之情況。尤其，若發(fā)生異常發(fā)熱，則熱 量進(jìn)入內(nèi)部而首先從中心部分起溫度上升。隔膜與板狀電極相比雖然外周尺寸稍微大一 些，但若二次電池的中央部分溫度升高，則從中央部分起產(chǎn)生收縮。其結(jié)果是，電極一部分 露出，進(jìn)而互相接觸并發(fā)生短路。將二次電池變?yōu)檫@種狀況稱為"熔化"（melt down)。
[0005] 為了發(fā)揮切斷功能且防止熔化，正考慮制造將熔點(diǎn)不同的多個材料進(jìn)行層疊的多 層結(jié)構(gòu)的隔膜。例如，作為最簡單的方法，專利文獻(xiàn)1揭示了一種將使用了聚酰亞胺等高熔 點(diǎn)材料的無紡布與使用了聚丙烯等低熔點(diǎn)材料的微細(xì)多孔膜兩者進(jìn)行重疊而使用的隔膜。
[0006] 在該專利文獻(xiàn)1中，揭示了一種將隔膜按褶皺折疊而形成且從翻折的各個側(cè)插入 電極片的二次電池。這種二次電池在電極片的表面具有電極活性物質(zhì)層，由于根據(jù)制造過 程的各種應(yīng)力若電極活性物質(zhì)層剝離而脫落，會損傷隔膜進(jìn)而導(dǎo)致短路等原因，因此在隔 膜翻折的折曲部形成不涂布電極活性物質(zhì)層的范圍。
[0007] 專利文獻(xiàn)2記載的層疊式電池具有在多個正極與負(fù)極間嵌入隔膜進(jìn)而交替層疊 的層疊電池體。此時，對于沿層疊方向相鄰的每一對隔膜而言，在其周緣部的至少一部分互 相接合進(jìn)而形成袋狀。按袋狀形成的隔膜插入有正極。塞入正極的袋狀隔膜與負(fù)極層疊， 進(jìn)而構(gòu)成層疊電極體。對于互相接合的一對隔膜的接合部而言，位于沿層疊方向的中央部 區(qū)域的隔膜，相比位于沿層疊方向兩端部的隔膜，接合的比率更小。
[0008] 但，如專利文獻(xiàn)1，為了抑制隔膜的收縮而以不同材質(zhì)按多層結(jié)構(gòu)形成的隔膜，隔 膜的制造費(fèi)用高。并且不容易對層疊結(jié)構(gòu)的隔膜進(jìn)行熱焊接（welding)。
[0009] 當(dāng)二次電池異常發(fā)熱時，會存在產(chǎn)生氫氣的情況。若產(chǎn)生的氣體過度存留在二次 電池的內(nèi)部，根據(jù)內(nèi)壓會使二次電池的外殼變形或破損。鑒于此，在外殼上設(shè)置當(dāng)內(nèi)壓高于 設(shè)定的壓力時被開放的安全閥。但由于這種氣體不能通過隔膜，若存留在如專利文獻(xiàn)1之 褶皺折疊或連續(xù)焊接部分的內(nèi)側(cè)，則氣體難以向隔膜的外部排出，因此成為使二次電池的 外殼變形之原因。
[0010] 對于專利文獻(xiàn)2的層疊式電池而言，沿層疊方向相鄰的每一對隔膜按袋狀接合， 且該接合部沿層疊方向在下層部和上層部改變粘結(jié)部的比率。專利文獻(xiàn)2考慮的是電池內(nèi) 電解液的擴(kuò)散性(液體返回)，即電解液均質(zhì)浸透至電極板的中央部，而并未考慮隔膜的收 縮或隔膜之間的氣體積累。
[0011] 【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
[0012] 【專利文獻(xiàn)】
[0013] 日本專利公開第2012-114075號公報
[0014] 日本專利公開第2012-69378號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 鑒于此，本發(fā)明提供了一種具有在異常發(fā)熱時能防止隔膜收縮且同時使氣體難以 積累在隔膜間之結(jié)構(gòu)的二次電池。
[0016] 本發(fā)明的一個實(shí)施形態(tài)的二次電池，包括在正極和負(fù)極之間嵌入隔膜并將正極和 負(fù)極交替層疊而形成的芯材，所述隔膜具有第一邊以及位于其對邊的第二邊，在所述芯材 的各層，所述隔膜對于沿層疊方向相鄰的至少一端的隔膜，具有以粘結(jié)部和非粘結(jié)部交替 形成的方式斷續(xù)接合的接合區(qū)域，所述接合區(qū)域包括由所述第一邊之間斷續(xù)接合的第一接 合區(qū)域以及由所述第二邊之間斷續(xù)接合的第二接合區(qū)域。
[0017] 此時，所述隔膜對于沿層疊方向在一方側(cè)相鄰的一方側(cè)隔膜，在所述第一接合區(qū) 域相接合，對于沿層疊方向在相反側(cè)相鄰的相反側(cè)隔膜，在所述第二接合區(qū)域相接合。
[0018] 并且，所述二次電池進(jìn)一步包括容納所述芯材的容器，以及設(shè)置在所述容器的外 周壁且在超過設(shè)定的內(nèi)壓時被開放的安全閥，設(shè)置在與所述安全閥相對的范圍內(nèi)的粘結(jié) 部，在沿所述正極和所述負(fù)極的外周的方向，小于設(shè)定在所述范圍之外的所述粘結(jié)部，設(shè)置 在與所述安全閥相對的范圍內(nèi)的非粘結(jié)部，在沿所述正極和所述負(fù)極的外周的方向，大于 設(shè)定在所述范圍之外的所述非粘結(jié)部。
[0019] 并且，所述粘結(jié)部在遠(yuǎn)離所述正極和所述負(fù)極的外周的方向具有寬度，且在沿所 述正極和所述負(fù)極的外周的方向上所述隔膜的內(nèi)周側(cè)的粘結(jié)長度小于所述隔膜的外周側(cè) 的粘結(jié)長度。
[0020] 并且，所述粘結(jié)部在所述隔膜的外周側(cè)的粘結(jié)長度大于所述非粘結(jié)部在所述隔膜 的外周側(cè)的非粘結(jié)長度。
[0021] 所述正極和所述負(fù)極包括與所述第一邊或所述第二邊交錯并且比所述隔膜的外 周更向外側(cè)延伸的正極集電端子和負(fù)極集電端子。
[0022] 此時，所述正極集電端子和所述負(fù)極集電端子分別至少在橫貫所述接合區(qū)域的范 圍，包括形成有沿層疊方向貫通之多個孔的結(jié)合部，所述隔膜對于沿層疊方向相鄰的隔膜， 通過所述正極集電端子和所述負(fù)極集電端子的所述結(jié)合部來接合。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施形態(tài)的二次電池，在正極和負(fù)極之間插入的隔膜具有第一 邊和位于其對邊的第二邊，且對于沿層疊方向相鄰的至少一側(cè)的隔膜，以粘結(jié)部與非粘結(jié) 部交替形成的方式，在芯材的各個層中具有斷續(xù)接合的接合區(qū)域，該接合區(qū)域包括第一邊 之間接合的第一接合區(qū)域和第二邊之間接合的第二接合區(qū)域，因此能抑制隔膜收縮且同時 能容易地將在電極表面產(chǎn)生的氣體從非粘結(jié)部向芯材的外部排出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)的二次電池的分解立體圖。
[0025] 圖2是沿層疊方向截?cái)鄨D1的芯材的剖視圖。
[0026] 圖3是沿圖2的F3-F3線的剖面即示出隔膜的接合區(qū)域的示圖。
[0027] 圖4是沿層疊方向截?cái)啾景l(fā)明的第二實(shí)施形態(tài)的二次電池的芯材的剖視圖。
[0028] 圖5是沿圖4的F5-F5線的剖面即示出隔膜的接合區(qū)域的示圖。
[0029] 圖6是示出沿層疊方向觀察本發(fā)明的第三實(shí)施形態(tài)的二次電池的芯材時隔膜的 接合區(qū)域的示圖。
[0030] 圖7是示出沿層疊方向觀察本發(fā)明的第四實(shí)施形態(tài)的二次電池的芯材時隔膜的 接合區(qū)域的示圖。
[0031] 圖8是示出沿層疊方向觀察本發(fā)明的第五實(shí)施形態(tài)的二次電池的芯材時隔膜的 接合區(qū)域的示圖。
[0032] 圖9是沿層疊方向截?cái)啾景l(fā)明的第六實(shí)施形態(tài)的二次電池的芯材的剖視圖。
[0033] 圖10是沿圖9的F10-F10線的剖面即示出隔膜的接合區(qū)域的示圖。
[0034] 圖11是放大圖10的結(jié)合部的示圖。
[0035] [附圖標(biāo)記說明]
[0036] 1 :二次電池
[0037] 2 :容器
[0038] 21 :安全閥
[0039] 10 :芯材
[0040] 11 :隔膜
[0041] 111 :第一邊
[0042] 112:第二邊
[0043] 12 :正極
[0044] 121 :正極集電端子
[0045] 123:正極引線部
[0046] 13 :負(fù)極
[0047] 131 :負(fù)極集電端子
[0048] 133:負(fù)極引線部
[0049] 124、134:結(jié)合部
[0050] K :接合區(qū)域
[0051] K1 :第一接合區(qū)域
[0052] K2 :第二接合區(qū)域

【具體實(shí)施方式】
[0053] 針對本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)的二次電池 1，參考圖1至圖3進(jìn)行說明。圖1所示的 二次電池1包括兩端開口的方形的容器2 ;密封各個開口部的電極蓋3 ;以及容納在容器2 內(nèi)的芯材(層疊體)1〇。容器可以是金屬制的罐（can)容器，也可以是由層壓薄膜（laminated film)形成的袋狀容器。如圖1所示的容器2,在外周壁上具有安全閥21。該安全閥21若 超過預(yù)先設(shè)定的內(nèi)壓則開放，從而防止容器2受損。
[0054] 在正極12和負(fù)極13之間嵌入隔膜11且將正極12和負(fù)極13交替層疊而形成芯 材10。圖1示出展開正極12、負(fù)極13以及隔膜11的狀態(tài)。圖1所示的芯材10雖然是將 各5片的正極12和負(fù)極13進(jìn)行層疊的結(jié)構(gòu)，但電極的層疊片數(shù)并不局限于此。如圖2和 圖3所示，正極12形成為相比負(fù)極13的外形尺寸小一圈。隔膜11形成為大于負(fù)極13的 外形尺寸。該隔膜11包括第一邊111和位于其對邊的第二邊112。
[0055] 如圖2所示，正極12例如在四角形的箔狀鋁制造的正極集電端子121的兩側(cè)的面 上形成有由正極活性物質(zhì)形成的正極材122。如圖2所示，負(fù)極13在四角形的箔狀銅制造 的負(fù)極集電端子131的兩側(cè)的面上形成有由負(fù)極活性物質(zhì)形成的負(fù)極材132。并且，正極12 包括相比由正極材122形成的范圍向外側(cè)由正極集電端子121的一部分延伸的正極引線部 123。負(fù)極13包括相比由負(fù)極材132形成的范圍向外側(cè)由負(fù)極集電端子131的一部分延伸 的負(fù)極引線部133。正極引線部123和負(fù)極引線部133相比隔膜11的外周向外側(cè)延伸。
[0056] 在本實(shí)施形態(tài)中，如圖1至圖3所示，正極12的正極引線部123是橫貫隔膜11的 第一邊111而延伸的正極集電端子121的一部分，在各圖中向下方延伸。負(fù)極13的負(fù)極 引線部133是橫貫位于第一邊111的對邊的隔膜11的第二邊112而延伸的負(fù)極集電端子 131的一部分，在各圖中向上方延伸。即，正極12的正極引線部123與負(fù)極13的負(fù)極引線 部133按互相相反的方向延伸。
[0057] 隔膜11對于沿層疊方向相鄰的至少一端的隔膜11，以粘結(jié)部Μ與非粘結(jié)部S交替 形成的方式，在芯材10的各層具有斷續(xù)接合的接合區(qū)域Κ。該接合區(qū)域Κ包括第一邊111 之間斷續(xù)接合的第一接合區(qū)域Κ1以及第二邊112之間斷續(xù)接合的第二接合區(qū)域Κ2。在本 實(shí)施形態(tài)中，如圖2所示，至少沿與正極引線部123延伸的一側(cè)為相反側(cè)而形成的邊即第二 邊112,使粘結(jié)部Μ與非粘結(jié)部S交替排列以形成斷續(xù)接合的第二接合區(qū)域Κ2,沿與負(fù)極引 線部133延伸的一側(cè)為相反側(cè)而形成的邊即第一邊111，使粘結(jié)部Μ與非粘結(jié)部S交替排列 以形成斷續(xù)接合的第一接合區(qū)域Κ1。
[0058] 并且，粘結(jié)部Μ是在供給能使隔膜11熔化進(jìn)而接合的充足的熱的同時并不伴隨局 部的熱收縮的情況下進(jìn)行接合。因此，除了以往的加熱器的熱焊接以外，也可根據(jù)激光束或 超聲波進(jìn)行焊接。且也可根據(jù)粘結(jié)劑等進(jìn)行接合。在本說明書中，將用熱熔化進(jìn)行接合稱 為"焊接"。也可將材料自身熔化進(jìn)行接合稱為"融合"。
[0059] 對一個隔膜11進(jìn)行觀察時，隔膜11對于沿層疊方向在一端側(cè)相鄰的一端側(cè)隔膜， 在第一接合區(qū)域Κ1接合，而對于沿層疊方向在相反側(cè)相鄰的相反側(cè)隔膜，在第二接合區(qū)域 Κ2接合。換言之，當(dāng)隔膜11沿正極12和負(fù)極13的外周的四個邊中的一個邊，與沿層疊方 向在一端側(cè)相鄰的隔膜11斷續(xù)接合時，在所接合的一邊的對邊，與沿層疊方向在相反側(cè)相 鄰的隔膜11斷續(xù)接合。在本實(shí)施形態(tài)中，如圖2所示，負(fù)極引線部133橫貫之一側(cè)的相反 側(cè)即第一邊111斷續(xù)接合的隔膜11，其所接合的第一邊111的對邊即第二邊112與沿層疊 方向在相反側(cè)相鄰的隔膜11斷續(xù)接合。在第一邊111中與圖2中最左端的隔膜11接合的 隔膜11，即圖2中從左側(cè)起第二個隔膜11，與相對于圖2中最左側(cè)的隔膜11沿層疊方向位 于相反側(cè)的隔膜11，即圖2中從左側(cè)起第三個隔膜11相接合。如此，一個隔膜11，與相對 在一端側(cè)接合的隔膜11沿層疊方向位于相反側(cè)的不同隔膜11，在成為對邊的位置相接合。
[0060] 在本實(shí)施形態(tài)中，如圖3所示，在相對于第一邊111和第二邊112直交的第三邊 113及其對邊即第四邊114上也形成有斷續(xù)接合的接合區(qū)域K。且在各邊中，粘結(jié)部Μ沿遠(yuǎn) 離正極12和負(fù)極13之外周的方向即橫貫各邊的方向具有寬度。
[0061] 對于如上所述構(gòu)成的二次電池而言，沿層疊方向接合隔膜11的部分，具有以粘結(jié) 部Μ和非粘結(jié)部S沿正極12和負(fù)極13之外周的邊交替配置的方式斷續(xù)接合的接合區(qū)域Κ。 且該接合區(qū)域Κ至少包括相互接合沿層疊方向相鄰之隔膜11的第一邊111的第一接合區(qū) 域Κ1以及相互接合沿層疊方向相鄰之隔膜11的第二邊112的第二接合區(qū)域Κ2。因此，由 于異常過熱而二次電池1的溫度過度變高時，能抑制隔膜11根據(jù)該熱隨正極12和負(fù)極13 的平面而收縮。
[0062] 對于第一實(shí)施形態(tài)的二次電池1而言，正極集電端子121與第一邊111交錯并且 比隔膜11的外周更向外側(cè)延伸，負(fù)極集電端子131與第二邊112交錯并且比隔膜11的外 周更向外側(cè)延伸。在第一邊111上形成第一接合區(qū)域Κ1，在第二邊112上形成第二接合區(qū) 域Κ2。即，能有效抑制隔膜11沿各個集電端子的一部分即電極引線所延伸的方向收縮，進(jìn) 而能防止電極之間接觸。
[0063] 由于粘結(jié)部Μ斷續(xù)配置，因此即使當(dāng)隔膜11收縮進(jìn)而以粘結(jié)部Μ為起點(diǎn)裂開時， 由于該粘結(jié)部Μ僅有一部分裂開，因此能抑制大范圍的裂開。
[0064] 并且，即使從二次電池1的正極12和負(fù)極13產(chǎn)生氣體，由于該二次電池1的隔膜 11與相鄰的隔膜11斷續(xù)接合，因此產(chǎn)生的氣體通過非粘結(jié)部S可容易地排出至芯材10的 外側(cè)。由于氣體排出到離產(chǎn)生的位置最近的外周部，因此能抑制二次電池1的變形。
[0065] 以下，針對本發(fā)明的第二至第六實(shí)施形態(tài)的二次電池1，結(jié)合各個附圖進(jìn)行說明。 對于具有與第一實(shí)施形態(tài)的二次電池1相同功能的結(jié)構(gòu)，使用相同的符號且同時在各個附 圖中也賦予相同的符號，而詳細(xì)的說明部分根據(jù)第一實(shí)施形態(tài)的對應(yīng)記載和需要參考附 圖。
[0066] 針對根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施形態(tài)的二次電池1參考圖4和圖5進(jìn)行說明。該二次 電池1以沿正極12和負(fù)極13之外周的四個邊中的至少一個邊粘結(jié)部Μ與非粘結(jié)部S交替 形成的方式，對于沿層疊方向相鄰的隔膜11進(jìn)行斷續(xù)接合。在第二實(shí)施形態(tài)中，對一個隔 膜11進(jìn)行觀察時，在正極12和負(fù)極13之外周的四個邊中的一個邊上斷續(xù)接合的隔膜11， 在所接合的一個邊的對邊上與進(jìn)一步沿層疊方向相鄰的隔膜相斷續(xù)接合。
[0067] 該第二實(shí)施形態(tài)之情況，如圖4所示，在第一邊111上接合的隔膜11，在位于其對 邊的第二邊112上也與相同的隔膜11斷續(xù)接合。即，嵌入負(fù)極13而沿層疊方向相鄰即在 中間嵌入了負(fù)極13的隔膜11相互間在第一邊111和第二邊112上斷續(xù)接合。負(fù)極13的 負(fù)極引線部133橫貫第二邊112的部分不能焊接。因此，將緊靠負(fù)極引線部133而配置的 粘結(jié)部Μ的接合面積變大，以確保需要的接合強(qiáng)度。
[0068] 且與第一實(shí)施形態(tài)相同，在第三邊113和第四邊114中也形成以圍繞負(fù)極13的方 式斷續(xù)設(shè)置了粘結(jié)部Μ的粘結(jié)區(qū)域Κ。為了維持正極12和負(fù)極13的相對位置，也可通過第 三邊113及其對邊即第四邊114斷續(xù)接合嵌入正極12而沿層疊方向相鄰的即在中間嵌入 了正極12的隔膜11。
[0069] 如上所述構(gòu)成的第二實(shí)施形態(tài)的二次電池1，由于隔膜11分別在第一邊111側(cè)和 第二邊112側(cè)將負(fù)極13嵌入在中間而接合，因此可以根據(jù)負(fù)極13防止因異常過熱二次電 池1的溫度變高而導(dǎo)致隔膜11收縮。且即使在由隔膜11圍繞的正極12和負(fù)極13的周圍 產(chǎn)生氣體，由于隔膜11斷續(xù)接合，因此氣體可通過非粘結(jié)部S排出到芯材的外側(cè)。
[0070] 針對根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施形態(tài)的二次電池 1，參考圖6進(jìn)行說明。對于圖6所示 的二次電池1的芯材10而言，使得位于與設(shè)置在容器2之外周壁上的安全閥21相對的范 圍中的隔膜11的粘結(jié)部MA，小于在沿正極12和負(fù)極13之外周的方向上該范圍以外的粘結(jié) 部M。且使得設(shè)置在與安全閥21相對的范圍中的非粘結(jié)部SA，大于在沿正極12和負(fù)極13 之外周的方向上該范圍以外的非粘結(jié)部S。即，使得與安全閥21相對的范圍的粘結(jié)部MA的 配置間距變大。
[0071] 沿隔膜11之外周邊的方向，分別將一般的粘結(jié)部Μ的長度定義為ML1，將與安全 閥21相對的范圍的粘結(jié)部ΜΑ的長度定義為ML2,將一般的非粘結(jié)部S的長度定義為SL1， 將與安全閥21相對的范圍的非粘結(jié)部SA的長度定義為SL2時，ML1>ML2, SL1〈SL2。優(yōu)選 地，使得非粘結(jié)部SA的長度SL2大于與安全閥21相對的范圍的粘結(jié)部ΜΑ的長度ML2,即 ML2〈SL2。
[0072] 如上所述，通過使與安全閥21相對的范圍的粘結(jié)部ΜΑ的長度ML2變短且使非粘 結(jié)部SA的長度SL2變長，來增大開口率。為了確保各個粘結(jié)部Μ的接合強(qiáng)度，也可不改變 粘結(jié)部Μ的大小而僅擴(kuò)大配置間距即僅使非粘結(jié)部SA變大。
[0073] 通過擴(kuò)大與安全閥21相對的范圍的非粘結(jié)部SA，能使芯材的內(nèi)部產(chǎn)生的氣體容 易地向安全閥21側(cè)排出。通過積極地將產(chǎn)生的氣體向安全閥21側(cè)放出，可防止隔膜11受 損。
[0074] 針對與本發(fā)明相關(guān)的第四實(shí)施形態(tài)的二次電池 1，參考圖7進(jìn)行說明。對于圖7所 示的二次電池1的芯材10而言，設(shè)置在隔膜11的第三邊113及其對邊即第四邊114上的 粘結(jié)部Μ，在遠(yuǎn)離正極12和負(fù)極13之外周的方向具有寬度。且粘結(jié)部Μ的內(nèi)周側(cè)的焊接長 度ML3形成為沿正極12和負(fù)極13之外周的方向小于外周側(cè)的焊接長度ML4。即以內(nèi)周側(cè) 的長度小于外周側(cè)長度的梯形形成粘結(jié)部Μ。換言之，非粘結(jié)部S的內(nèi)周側(cè)的長度SL3大于 外周側(cè)的長度SL4。
[0075] 通過如此形成粘結(jié)部Μ和非粘結(jié)部S，芯材10的內(nèi)部產(chǎn)生的氣體能更容易地通過 非粘結(jié)部S向外部放出，且也能抑制在制造時混入芯材10和容器2之間的金屬片等微細(xì)物 質(zhì)進(jìn)入到芯材10的內(nèi)部。因此，若粘結(jié)部Μ的外周側(cè)的焊接長度ML4大于非粘結(jié)部S的外 周側(cè)的長度SL4則更好。
[0076] 針對與本發(fā)明相關(guān)的第五實(shí)施形態(tài)的二次電池 1，參考圖8進(jìn)行說明。對于圖8所 示的二次電池1的芯材10而言，粘結(jié)部Μ的形狀不同于第四實(shí)施形態(tài)。第五實(shí)施形態(tài)的粘 結(jié)部Μ的內(nèi)周側(cè)的焊接長度ML3幾乎為零，因此粘結(jié)部Μ的形狀為如圖8所示在內(nèi)周側(cè)具 有頂點(diǎn)的三角形。通過如此形成粘結(jié)部Μ，芯材10的內(nèi)部產(chǎn)生的氣體在向芯材10的外部流 動時，由于不受粘結(jié)部Μ的妨礙，因此排出變得容易。
[0077] 針對與本發(fā)明相關(guān)的第六實(shí)施形態(tài)的二次電池 1，參考圖9和圖10進(jìn)行說明。在 圖9和圖10所示的二次電池1的芯材10中，隔膜11對于在第一邊111側(cè)和第二邊112側(cè) 的兩端沿電極的層疊方向相鄰的隔膜11，沿第一邊111和第二邊112的方向斷續(xù)接合。此 時，為了提高正極集電端子121和負(fù)極集電端子131所橫貫之范圍的隔膜11間的接合強(qiáng) 度，正極集電端子121和負(fù)極集電端子131至少在橫貫形成于隔膜11之外周邊的接合區(qū)域 K的范圍，此時是橫貫第一接合區(qū)域K1和第二接合區(qū)域K2的范圍，形成由沿層疊方向貫通 的多個孔構(gòu)成的結(jié)合部124、134。如圖11所示，結(jié)合部124、134如所謂的鉆孔板，可打通多 個圓孔，也可配置與粘結(jié)部Μ的接合面積相同大小的開口部。
[0078] 正極集電端子121和負(fù)極集電端子131具有結(jié)合部124、134,由此能沿層疊方向在 中間嵌入正極集電端子121和負(fù)極集電端子131而焊接隔膜11。通過結(jié)合部124U34來焊 接隔膜11，由此隔膜11固定到正極集電端子121和負(fù)極集電端子131。此時，隔膜11在第 一邊111與正極集電端子121固定，在第二邊112與負(fù)極集電端子131固定。即，由于隔膜 11的一對對邊被固定，因此能抑制隔膜11因熱而收縮。
[0079] 并且，根據(jù)該實(shí)施形態(tài)的二次電池1，對位于正極集電端子121相反側(cè)的隔膜11的 第二邊112之間，以及對位于負(fù)極集電端子131相反側(cè)的隔膜11的第一邊111之間分別進(jìn) 行接合的同時，能沿層疊方向重疊正極集電端子121和負(fù)極集電端子131的結(jié)合部124、134 而進(jìn)行焊接。即，由于在正極12和負(fù)極13之間嵌入隔膜11且層疊正極12和負(fù)極13之后 可一并焊接，因此能提高芯材10的生產(chǎn)性以及二次電池1的生產(chǎn)性。
[0080] 并且，如上所述的第一至第六實(shí)施形態(tài)可自由組合而實(shí)施。例如，如第三實(shí)施形態(tài) 中改變與安全閥21相對的范圍的粘結(jié)部Μ和非粘結(jié)部S的大小或如第四和第五實(shí)施形態(tài) 中改變粘結(jié)部Μ的形狀等也能適用于其他實(shí)施形態(tài)。
【權(quán)利要求】
1. 一種二次電池，包括在正極和負(fù)極之間嵌入隔膜并將正極和負(fù)極交替層疊而形成的 芯材，所述隔膜具有第一邊以及位于其對邊的第二邊， 在所述芯材的各層，所述隔膜對于沿層疊方向相鄰的至少一端的隔膜，具有以粘結(jié)部 和非粘結(jié)部交替形成的方式斷續(xù)接合的接合區(qū)域， 所述接合區(qū)域包括由所述第一邊之間斷續(xù)接合的第一接合區(qū)域以及由所述第二邊之 間斷續(xù)接合的第二接合區(qū)域。
2. 如權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于所述隔膜對于沿層疊方向在一端側(cè)相鄰 的一端側(cè)隔膜，在所述第一接合區(qū)域相接合，對于沿層疊方向在相反側(cè)相鄰的相反側(cè)隔膜， 在所述第二接合區(qū)域相接合。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的二次電池，其特征在于進(jìn)一步包括容納所述芯材的容器，以 及設(shè)置在所述容器的外周壁且在超過設(shè)定的內(nèi)壓時被開放的安全閥， 設(shè)置在與所述安全閥相對的范圍內(nèi)的粘結(jié)部，在沿所述正極和所述負(fù)極的外周的方 向，小于設(shè)定在所述范圍之外的所述粘結(jié)部， 設(shè)置在與所述安全閥相對的范圍內(nèi)的非粘結(jié)部，在沿所述正極和所述負(fù)極的外周的方 向，大于設(shè)定在所述范圍之外的所述非粘結(jié)部。
4. 如權(quán)利要求3所述的二次電池，其特征在于所述粘結(jié)部在遠(yuǎn)離所述正極和所述負(fù)極 的外周的方向具有寬度，且在沿所述正極和所述負(fù)極的外周的方向上所述隔膜的內(nèi)周側(cè)的 粘結(jié)長度小于所述隔膜的外周側(cè)的粘結(jié)長度。
5. 如權(quán)利要求4所述的二次電池，其特征在于所述粘結(jié)部在所述隔膜的外周側(cè)的粘結(jié) 長度大于所述非粘結(jié)部在所述隔膜的外周側(cè)的非粘結(jié)長度。
6. 如權(quán)利要求3所述的二次電池，其特征在于所述正極和所述負(fù)極包括與所述第一邊 或所述第二邊交錯并且比所述隔膜的外周更向外側(cè)延伸的正極集電端子和負(fù)極集電端子。
7. 如權(quán)利要求6所述的二次電池，其特征在于所述正極集電端子和所述負(fù)極集電端子 分別至少在橫貫所述接合區(qū)域的范圍，包括形成有沿層疊方向貫通之多個孔的結(jié)合部， 所述隔膜對于沿層疊方向相鄰的隔膜，通過所述正極集電端子和所述負(fù)極集電端子的 所述結(jié)合部來接合。
【文檔編號】H01M2/18GK104112835SQ201410153885
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月17日
【發(fā)明者】谷山晃一 申請人:三菱自動車工業(yè)株式會社