專利名稱：非水電解質(zhì)二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非水電解質(zhì)二次電池，特別涉及一種其中具有輥軋體的非水電解質(zhì)二次電池的結(jié)構(gòu)。
為了從非水電解質(zhì)二次電池得到大電流，需要減小由于導(dǎo)線所產(chǎn)生的內(nèi)阻。因此，還需要把多個導(dǎo)線與一輥軋體相連，以從中獲得電流。另外，為了引出這些導(dǎo)線，需要限定輥軋體與殼體底部之間的間隙，以及限定該輥軋體與一頂蓋之間的間隙。
但是，在常規(guī)非水電解質(zhì)二次電池中，如圖4中所示的公開于JP A 9-259857的結(jié)構(gòu)是眾所周知的。參照圖4，盡管凹陷204形成在殼體201的上端，但是形成凹陷204的目的不是固定輥軋體200，而是使凹陷204作為應(yīng)力吸收器，該應(yīng)力在用頂蓋203填塞殼體201以密封殼體201時產(chǎn)生的。
在常規(guī)非水電解質(zhì)二次電池中，輥軋體200僅僅被包容在殼體201中，并且在輥軋體上方和下方具有自由空間。因此，輥軋體200可以更加自由地在殼體201內(nèi)移動。因此，當(dāng)使用常規(guī)的非水電解質(zhì)二次電池時，輥軋體200相對于殼體201的相對位置受振動而變化，并且應(yīng)力施加到把輥軋體200的下端與殼體201的底部相連接的多個負(fù)電極引線(未示出)兩端，以及施加到把輥軋體200的上端與頂蓋203相連接的正電極引線(未示出)的兩端，這導(dǎo)致這些引線的至少一部分?jǐn)嚅_，并且由于引線所造成的內(nèi)阻增加。另外，當(dāng)正電極引線的部分?jǐn)嚅_時，該斷開的引線與殼體201相接觸，導(dǎo)致短路。
為了克服上述缺點，相應(yīng)的作出本發(fā)明，其具有一個目的是提供一種非水電解質(zhì)二次電池，其中輥軋體不相對于殼體移動。
根據(jù)本發(fā)明一個方面，在此提供一種非水電解質(zhì)二次電池，其中包括由底部和側(cè)壁構(gòu)成的殼體；輥軋體，其包括由第一導(dǎo)電片和施加到所述第一導(dǎo)電片上的正電極活性材料所構(gòu)成正電極；由第二導(dǎo)電片和施加到所述第二導(dǎo)電片上的負(fù)電極活性材料所構(gòu)成負(fù)電極；以及插入在所述正電極和所述負(fù)電極之間的隔離物；其中，所述輥軋體是通過層壓和輥軋所述正電極、所述負(fù)電極、以及所述隔離物而形成；并且該輥軋體包容在所述殼體中；包容在所述殼體中的非水電解質(zhì)；用于密封所述殼體的頂蓋；把所述正電極與所述頂蓋相連接的多個正電極引線；把所述負(fù)電極與所述殼體的底部相連接的多個負(fù)電極引線；以及用于固定所述輥軋體的固定裝置，使得所述輥軋體不相對于所述殼體運動，并且保持所述輥軋體的下端與所述殼體的所述底部之間的間隙，以及保持所述輥軋體上端與所述頂蓋之間的間隙。
在非水電解質(zhì)二次電池中，該固定裝置包括第一凹陷，其至少部分形成在所述殼體的所述側(cè)壁的上端的附近；以及第二凹陷，其至少部分地形成在所述殼體的所述側(cè)壁的下端的附近；其中，所述第一凹陷和所述第二凹陷固定所述輥軋體。
在非水電解質(zhì)二次電池中，該固定裝置包括第一凹陷，其至少部分形成在所述殼體的所述側(cè)壁的上端的附近；以及形成在所述殼體的所述側(cè)壁的下端的附近的短直徑部分；其中，所述第一凹陷和所述短直徑部分的凸肩固定所述輥軋體。
在非水電解質(zhì)二次電池中，該固定裝置包括第一凹陷，其至少部分形成在所述殼體的所述側(cè)壁的上端的附近；以及置于所述殼體的所述底部與所述輥軋體的所述下端之間的襯墊；其中，所述第一凹陷和所述襯墊固定所述輥軋體。
該非水電解質(zhì)二次電池還包括置于所述第一凹陷與所述輥軋體之間的襯墊。
非水電解質(zhì)二次電池還包括置于所述第一凹陷與所述輥軋體之間的襯墊。
非水電解質(zhì)二次電池還包括置于所述輥軋體與所述的固定裝置之間的絕緣體。
如附圖所示，在下文的最佳實施例的具體描述中本發(fā)明的目的、特點和優(yōu)點將變得更加清楚。


圖1A為示出根據(jù)第一實施例的非水電解質(zhì)二次電池的結(jié)構(gòu)的截面視圖；圖1B為示出根據(jù)第一實施例的頂蓋的結(jié)構(gòu)的截面視圖；圖2為示出根據(jù)第二實施例的非水電解質(zhì)二次電池的結(jié)構(gòu)的部分截面視圖；圖3為根據(jù)第三實施例的非水電解質(zhì)二次電池的結(jié)構(gòu)的部分截面視圖；以及圖4為示出常規(guī)非水電解質(zhì)二次電池的結(jié)構(gòu)的透視圖。
下面將參照附圖具體描述根據(jù)本發(fā)明的最佳實施例。參照圖1A，參考標(biāo)號100表示當(dāng)插入把正電極與負(fù)電極隔開的隔離物時通過輥軋正電極和負(fù)電極所形成的輥軋體。正電極通過把由鋰錳氧化物(LiMn2O4)組成的正電極活性材料施加到由鋁箔所構(gòu)成的電極片上而形成。負(fù)電極通過把由內(nèi)消旋碳微粒組成的負(fù)電極活性材料施加到由銅箔所構(gòu)成的電極片而形成。該隔離物由聚丙烯所構(gòu)成。
參考標(biāo)號101表示殼體。參考標(biāo)號102和103表示分別形成在殼體101側(cè)壁上端和下端附近的凹陷。凹陷102和103可以完全或部分形成在殼體101周圍。輥軋體100被固定在凹陷102與103之間。
參考標(biāo)號104和105表示絕緣片。絕緣片104插入在輥軋體100和凹陷102之間。類似地，絕緣片105插入在輥軋體100和凹陷103之間。絕緣片104和105為環(huán)形。
參考標(biāo)號106表示負(fù)電極引線。每個負(fù)電極引線的一端與負(fù)電極相連接，并且負(fù)電極引線的另一端與殼體101的底部上的預(yù)定部位相連接。
參考標(biāo)號107表示正電極引線。每個正電極引線的一端與正電極相連接，并且正電極引線的另一端被焊接到圖1B中所示的頂蓋108的預(yù)定部位。
在殼體101中包含非水電解質(zhì)。非水電解質(zhì)的一個例子是碳酸亞乙酯與碳酸二亞乙酯按照3∶7的比例的溶液，并附加有磷酸鋰六氟化物(LiPF6)作為載體鹽。殼體101是通過用頂蓋108填塞殼體101而密封的。
輥軋體100的正電極是通過把作為正電極活性材料鋰錳氧化物(LiMn2O4)與作為導(dǎo)電材料的乙烯碳黑的混合物施加到具有20μm厚度由鋁箔構(gòu)成的電極片的兩側(cè)或一側(cè)上而形成的，并且利用聚(二氟乙烯)作為粘合劑。如此形成的正電極具有186μm的厚度以及130nm的寬度，包括鋁箔在內(nèi)。
輥軋體100的負(fù)電極是通過把作為負(fù)電極活性材料的內(nèi)消旋碳微粒與作為導(dǎo)電材料的乙烯碳黑的混合物施加到具有15μm厚度由銅箔構(gòu)成的電極片的兩側(cè)或一側(cè)而形成的，并且以聚(二氟乙烯)作為粘合劑。如此形成的負(fù)電極具有175μm的厚度以及135nm的寬度，包括銅箔在內(nèi)。
輥軋體100是通過用由聚丙烯和聚乙烯構(gòu)成的140nm寬度的隔離物插入正電極和負(fù)電極之間，并且輥軋正電極和負(fù)電極而形成的。
參考標(biāo)號103表示下凹陷。例如，如果殼體101的直徑是26mm并且高度為150mm，則凹陷103形成在與殼體101的側(cè)壁下端相距6mm的位置處。
接著，將說明組裝非水電解質(zhì)二次電池的步驟。
在組裝之前，下凹陷103形成在殼體101中。接著，絕緣片105和輥軋體100插入在殼體101中，直到絕緣片15和輥軋體100與下凹陷103相鄰。接著，負(fù)電極引線106被電阻焊接到殼體101上的預(yù)定位置。當(dāng)進(jìn)行電阻焊接時，通過利用工具操作通過輥軋體的空腔，負(fù)電極引線106的端部與底部相接觸。接著，絕緣片104被置于輥軋體100上，并且上凹陷102形成在殼體101側(cè)壁的上端部位處(例如，在與殼體101的上端相距6mm的位置處)，隨著絕緣片104和105的插入，使得上凹陷102和下凹陷103固定輥軋體100。接著，正電極引線107被焊接(例如，激光焊接)到頂蓋108的預(yù)定位置，注入非水電解質(zhì)，頂蓋108置于上凹陷102上，并且殼體101被其密封。參照圖2，第二實施例與第一實施例不同之處在于下凹陷103被去除，并且比容納輥軋體100的部位在直徑上較短的短直徑部分111a被引入，以補(bǔ)償該去除。隨著絕緣片105的插入，輥軋體100由短直徑部分111a的凸肩111b所支承。輥軋體100的上端被以第一實施例相同的方式支承。
在此，短直徑部分111a可以完全或部分地環(huán)繞殼體101。參照圖3，第三實施例與第一實施例不同之處在于下凹陷103被去除，并且頂板是環(huán)形并且沒有底板的圓柱空腔襯墊122被引入以補(bǔ)償該去除。隨著絕緣片105的插入，輥軋體100由襯墊122所支承。該輥軋體100的上端被以第一實施例相同的方式支承。
在此，襯墊122可以由絕緣體構(gòu)成，以使得絕緣體105成為不必要。
與襯墊122相同的襯墊可以插入在輥軋體100的上端，并且上凹陷102在與襯墊122的方向相反的方向上。在這種情況下，這種襯墊可以由絕緣體構(gòu)成，以使得絕緣體104成為不必要。并且在這種情況下，電池的底部可以具有如圖1、圖2和圖3所示的形式。
如上文所述，根據(jù)本發(fā)明，即使當(dāng)由于振動或沖擊的加速被施加到電池上時，輥軋體也不會相對應(yīng)殼體運動。因此，應(yīng)力施加到電極引線的連接部上以及電極引線斷開的問題得到避免。因此，電池的機(jī)械和電氣可靠性增強(qiáng)，并且電池變得耐用。
另外，輥軋體的精確定位得到增強(qiáng)，并且當(dāng)插入輥軋體時對輥軋體的定位變得容易，從而組裝電池的成本降低。
盡管本發(fā)明已經(jīng)參照最佳實施例進(jìn)行說明，但是本領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)人員應(yīng)當(dāng)知道可以作出上述和各種其他在形式和細(xì)節(jié)上的改變、省略和添加，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1．一種非水電解質(zhì)二次電池，其中包括由底部和側(cè)壁構(gòu)成的殼體；輥軋體，其包括由第一導(dǎo)電片和施加到所述第一導(dǎo)電片上的正電極活性材料所構(gòu)成正電極；由第二導(dǎo)電片和施加到所述第二導(dǎo)電片上的負(fù)電極活性材料所構(gòu)成負(fù)電極；以及插入在所述正電極和所述負(fù)電極之間的隔離物；其中，所述輥軋體是通過層壓和輥軋所述正電極、所述負(fù)電極、以及所述隔離物而形成；其中所述輥軋體包容在所述殼體中；包容在所述殼體中的非水電解質(zhì)；用于密封所述殼體的頂蓋；把所述正電極與所述頂蓋相連接的多個正電極引線；把所述負(fù)電極與所述殼體的底部相連接的多個負(fù)電極引線；以及用于固定所述輥軋體的固定裝置，使得所述輥軋體不相對于所述殼體運動，并且保持所述輥軋體的下端與所述殼體的所述底部之間的間隙，以及保持所述輥軋體上端與所述頂蓋之間的間隙。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池，其特征在于，所述固定裝置包括第一凹陷，其至少部分形成在所述殼體的所述側(cè)壁的上端的附近；以及第二凹陷，其至少部分地形成在所述殼體的所述側(cè)壁的下端的附近；其中，所述第一凹陷和所述第二凹陷固定所述輥軋體。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池，其特征在于，所述固定裝置包括第一凹陷，其至少部分形成在所述殼體的所述側(cè)壁的上端的附近；以及形成在所述殼體的所述側(cè)壁的下端的附近的短直徑部分；其中，所述第一凹陷和所述短直徑部分的凸肩固定所述輥軋體。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池，其特征在于，所述固定裝置包括第一凹陷，其至少部分形成在所述殼體的所述側(cè)壁的上端的附近；以及置于所述殼體的所述底部與所述輥軋體的所述下端之間的襯墊；其中，所述第一凹陷和所述襯墊固定所述輥軋體。
5．根據(jù)權(quán)利要求2所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中還包括置于所述第一凹陷與所述輥軋體之間的襯墊。
6．根據(jù)權(quán)利要求3所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中還包括置于所述第一凹陷與所述輥軋體之間的襯墊。
7．根據(jù)權(quán)利要求4所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中還包括置于所述第一凹陷與所述輥軋體之間的襯墊。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中還包括置于所述輥軋體與所述的固定裝置之間的絕緣體。
全文摘要
一種非水電解質(zhì)二次電池包括:由底部和側(cè)壁構(gòu)成的殼體;輥軋體;包容在所述殼體中的非水電解質(zhì);用于密封所述殼體的頂蓋;把所述正電極與所述頂蓋相連接的多個正電極引線;把所述負(fù)電極與所述殼體的底部相連接的多個負(fù)電極引線;以及用于固定所述輥軋體的固定裝置,使得所述輥軋體不相對于所述殼體運動,并且保持所述輥軋體的下端與所述殼體的所述底部之間的間隙,以及保持所述輥軋體上端與所述頂蓋之間的間隙。
文檔編號H01M2/26GK1285623SQ00120979
公開日2001年2月28日 申請日期2000年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月18日
發(fā)明者豬井隆之 申請人:日本電氣株式會社