制造二次電池的方法和二次電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制造二次電池的方法以及該二次電池。具體地，本發(fā)明涉及一種制造二次電池的方法以及該二次電池，所述二次電池具有通過層疊正極板和負(fù)極板、同時(shí)在其間插入隔離物而制成的層疊電極主體。
【背景技術(shù)】
[0002]層疊電極體是通過層疊正極板和負(fù)極板而制得的，該正極板和負(fù)極板通過在其兩端表面上形成活性材料層而制成。在層疊電極體中，電極板和隔離物的位置在垂直于層疊方向的平面上迀移，這種位置迀移是易于發(fā)生的。因此，優(yōu)選的是，位置迀移在層疊電極體中被適當(dāng)?shù)匾种啤?br>[0003]例如，在公開號(hào)為2014-41724 (JP 2014-41724 A)的日本專利申請(qǐng)中，公開了一種蓄電裝置，其是通過將片材構(gòu)件作為固定構(gòu)件卷繞在電極組件的外邊緣來制成，所述電極組件是正電極、負(fù)電極和隔離物的層疊主體，并將結(jié)果容納在外殼中。在JP 2014-41724A中，片材構(gòu)件如此卷繞，以使得其接頭被置于電極組件的外表面上。因此，即便在負(fù)載施加到在層疊方向上的電極組件上的情形中，負(fù)載仍均勻地施加到電極組件，從而抑制了蓄電裝置性能的退化。
[0004]然而，在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)固定了電極體的固定片材卷繞電極體時(shí)，存在電極板或隔離物可能在電極體的轉(zhuǎn)角附近發(fā)生卷縮的可能性。電極體的卷縮尤其發(fā)生在下述情形的電極體中:使用具有比正極板面積更大的負(fù)極板、且負(fù)極板沿層疊方向?qū)盈B在電極體的端部的位置處。此外，在二次電池中，存在著這樣的可能性:電極體卷縮產(chǎn)生之處可能不產(chǎn)生適當(dāng)?shù)某潆?放電反應(yīng)。于是，存在著可能不能穩(wěn)定地制造能夠表現(xiàn)足夠性能的二次電池的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種制造二次電池的方法和該二次電池，所述二次電池具有層疊電極體，其中不會(huì)發(fā)生因固定帶的纏繞而造成的電極板或類似物等的卷縮。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種制造二次電池的方法，該二次電池包括:通過層疊正極板和負(fù)極板、同時(shí)在所述正極板與所述負(fù)極板之間插入隔離物而制成的層疊型電極體，纏繞在所述層疊電極體的外部并防止所述電極體變形的固定帶，以及電池外殼，該電池外殼中容納著其上纏繞了所述固定帶的電極體和電解質(zhì)，該方法包括:層疊正極板、負(fù)極板和隔離物，通過該層疊形成電極體，并在所述電極體的至少外周表面上設(shè)置彎曲強(qiáng)度高于所述正極板、負(fù)極板和隔離物中任一個(gè)的保護(hù)構(gòu)件；按如下方式纏繞所述固定帶:從電極體的設(shè)有保護(hù)構(gòu)件的部分的外部，跨過位于電極體層疊方向上、電極體兩端處的至少第一端面和第二端面，圍繞與所述電極體的第一端面和第二端面相鄰的第一側(cè)面以及作為該第一側(cè)面的后面的第二側(cè)面，纏繞所述固定帶，并固定所述固定帶；以及將其上纏繞了所述固定帶的電極體和所述電解質(zhì)容納在所述電池外殼中，其中在進(jìn)行所述層疊期間，所述保護(hù)構(gòu)件設(shè)在所述第一端面與所述第一側(cè)面的至少其中之一上、位于該電極體的第一端面與第一側(cè)面相交的第一轉(zhuǎn)角處，并設(shè)在所述第二端面與所述第二側(cè)面的至少其中之一上、位于該電極體的第二端面與第二側(cè)面相交的第二轉(zhuǎn)角處，并且在進(jìn)行所述固定期間，所述固定帶在從所述第二端面朝所述第一端面的方向上纏繞在所述電極體的所述第一側(cè)面上，并在從所述第一端面朝所述第二端面的方向上纏繞在所述電極體的所述第二側(cè)面上。
[0007]在所述制造二次電池的方法中，所述固定帶在保護(hù)構(gòu)件設(shè)在第一轉(zhuǎn)角處的第一端面和第一側(cè)面的至少其中之一上的狀態(tài)中沿著從第二端面朝第一端面的方向纏繞在電極體的第一側(cè)面上。此外，所述固定帶在保護(hù)構(gòu)件設(shè)在第二轉(zhuǎn)角處的第二端面和第二側(cè)面的至少其中之一上的狀態(tài)中沿著從第一端面朝第二端面的方向纏繞在電極體的第二側(cè)面上。因此，在固定帶的纏繞期間，電極板或類似物等在電極體的第一和第二轉(zhuǎn)角處相對(duì)于層疊方向是不沿朝外方向彎曲的。于是，能夠制造這樣的二次電池:其具有層疊電極體，其中不會(huì)產(chǎn)生因固定帶的纏繞造成的電極板或類似物等的卷縮。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，一種制造二次電池的方法，該二次電池包括:通過層疊正極板和負(fù)極板、同時(shí)在所述正極板與所述負(fù)極板之間插入隔離物而制成的層疊型電極體，纏繞在所述層疊電極體的外部并防止所述電極體變形的固定帶，以及容納其上纏繞了所述固定帶的電極體和電解質(zhì)的電池外殼，該方法包括:層疊正極板、負(fù)極板和隔離物，通過層疊形成電極體，并在所述電極體的至少外周表面上設(shè)置彎曲強(qiáng)度高于所述正極板、負(fù)極板和隔離物中任一個(gè)的保護(hù)構(gòu)件；按如下方式纏繞所述固定帶:從電極體的設(shè)有保護(hù)構(gòu)件的部分的外部，跨過位于電極體層疊方向上、電極體兩端處的至少第一端面和第二端面，圍繞與所述電極體的第一端面和第二端面相鄰的第一側(cè)面以及作為該第一側(cè)面的后面的第二側(cè)面，纏繞所述固定帶，并固定所述固定帶；以及將其上纏繞了所述固定帶的電極體和所述電解質(zhì)容納在所述電池外殼中，其中在進(jìn)行所述層疊期間，所述保護(hù)構(gòu)件設(shè)在所述第一端面與所述第一側(cè)面的至少其中之一上、位于該電極體的第一端面與第一側(cè)面相交的第一轉(zhuǎn)角處，并設(shè)在所述第一端面與所述第二側(cè)面的至少其中之一上、位于所述電極體第一轉(zhuǎn)角對(duì)側(cè)的第二轉(zhuǎn)角處，其中所述第一端面夾在第一轉(zhuǎn)角和第二轉(zhuǎn)角之間，并且在進(jìn)行所述固定期間，所述固定帶在從所述第二端面朝所述第一端面的方向上纏繞在所述電極體的第一側(cè)面上，并在從所述第二端面朝所述第一端面的方向上纏繞在所述電極體的第二側(cè)面上。在該制造二次電池的方法中，上述方面的第二轉(zhuǎn)角變?yōu)榈谌D(zhuǎn)角，以便與上述制造二次電池的方法中的第二轉(zhuǎn)角相區(qū)別。
[0009]在所述制造二次電池的方法中，所述固定帶在保護(hù)構(gòu)件設(shè)在第一轉(zhuǎn)角處的第一端面和第一側(cè)面的至少其中之一上的狀態(tài)中沿著從第二端面朝第一端面的方向纏繞在電極體的第一側(cè)面上。此外，所述固定帶在保護(hù)構(gòu)件設(shè)在第三轉(zhuǎn)角處的第一端面和第二側(cè)面的至少其中之一上的狀態(tài)中沿著從第二端面朝第一端面的方向纏繞在電極體的第二側(cè)面上。因此，在固定帶的纏繞期間，電極板或類似物等在電極體的第一和第三轉(zhuǎn)角處相對(duì)于層疊方向是不沿朝外方向彎曲的。于是，能夠制造這樣的二次電池:其具有層疊電極體，其中不會(huì)產(chǎn)生因固定帶的纏繞造成的電極板或類似物等的卷縮。
[0010]在上述制造二次電池的方法中，可使用這樣的保護(hù)構(gòu)件，其包括在該保護(hù)構(gòu)件設(shè)在所述電極體上的狀態(tài)中被置于所述電極體的所述第一側(cè)面上的第一側(cè)面部，被置于所述電極體的所述第二側(cè)面上的第二側(cè)面部，以及被置于所述電極體的疊層之間、且其兩端分別連接至所述第一側(cè)面部和所述第二側(cè)面部的層疊部，所述第一側(cè)面部可從所述第一側(cè)面?zhèn)壬系乃鰧盈B部的端部朝所述第一轉(zhuǎn)角延伸，并且所述第二側(cè)面部可從所述第二側(cè)面?zhèn)壬系乃鰧盈B部的端部朝所述第二轉(zhuǎn)角(或第三轉(zhuǎn)角)延伸。這是因?yàn)?，具有比電極板或類似物等更高的彎曲強(qiáng)度的保護(hù)構(gòu)件的第一和第二側(cè)面部設(shè)在轉(zhuǎn)角處的側(cè)面與電極體轉(zhuǎn)角處的固定帶之間，此處易于產(chǎn)生因固定帶的纏繞導(dǎo)致的電極板或類似物等的卷縮。于是，可進(jìn)行固定而沒有因固定帶的纏繞導(dǎo)致的電極板或類似物等的卷縮的產(chǎn)生。
[0011]在上述制造二次電池的方法中，可使用第一端面保護(hù)構(gòu)件和第二端面保護(hù)構(gòu)件作為所述保護(hù)構(gòu)件，所述第一端面保護(hù)構(gòu)件層疊在所述電極體的所述第一端面以設(shè)在所述電極體的所述第一端面上，所述第二端面保護(hù)構(gòu)件層疊在所述電極體的所述第二端面上以設(shè)在所述電極體的所述第二端面上，所述第一端面保護(hù)構(gòu)件可包括第一保護(hù)部，該第一保護(hù)部在所述第一端面保護(hù)構(gòu)件設(shè)在所述電極體上的狀態(tài)中朝至少所述第一側(cè)面延伸，所述第二端面保護(hù)構(gòu)件可包括第二保護(hù)部，該第二保護(hù)部在所述第二端面保護(hù)構(gòu)件設(shè)在所述電極體上的狀態(tài)中朝至少所述第二側(cè)面延伸。這是因?yàn)?，具有比電極板或類似物等更高的彎曲強(qiáng)度的保護(hù)構(gòu)件的第一和第二保護(hù)部設(shè)在轉(zhuǎn)角處的端面與電極體轉(zhuǎn)角處的固定帶之間，此處易于產(chǎn)生因固定帶的纏繞導(dǎo)致的電極板或類似物等的卷縮。于是，可進(jìn)行固定而沒有因固定帶的纏繞導(dǎo)致的電極板或類似物等的卷縮的產(chǎn)生。
[0012]在上述制造二次電池的方法中，可以使用層疊在所述電極體的所述第一端面上以設(shè)在所述電極體的所述第一端面上的端面保護(hù)構(gòu)件作為所述保護(hù)構(gòu)件，并且所述端面保護(hù)構(gòu)件可包括在所述端面保護(hù)構(gòu)件設(shè)在所述電極體上的狀態(tài)中朝至少所述第一側(cè)面延伸的第一保護(hù)部，和朝至少所述第二側(cè)面延伸的第二保護(hù)部。這是因?yàn)?，具有比電極板或類似物等更高的彎曲強(qiáng)度的保護(hù)構(gòu)件的第一和第二保護(hù)部設(shè)在轉(zhuǎn)角處的端面與電極體轉(zhuǎn)角處的固定帶之間，此處易于產(chǎn)生因固定帶的纏繞導(dǎo)致的電極板或類似物等的卷縮。于是，可進(jìn)行固定而沒有因固定帶的纏繞導(dǎo)致的電極板或類似物等的卷縮的產(chǎn)生。
[0013]在上述制造二次電池的方法中，在所述保護(hù)構(gòu)件設(shè)在所述電極體上的狀態(tài)中，所述第一保護(hù)部從所述第一側(cè)面朝外突出，所述第二保護(hù)部從所述第二側(cè)面朝外突出。這是因?yàn)椋谝子诋a(chǎn)生因固定帶的纏繞導(dǎo)致的電極板或類似物等的卷縮的電極體的轉(zhuǎn)角處，可進(jìn)行固定、與此同時(shí)在轉(zhuǎn)角處的側(cè)面與固定帶之間形成間隙。
[0014]在上述制造二次電池的方法中，所述第一端面保護(hù)構(gòu)件可包括第一突起，在所述第一端面保護(hù)構(gòu)件設(shè)在所述電極體上的狀態(tài)中、在所述第一保護(hù)部從所述第一側(cè)面朝外突出的同時(shí)，所述第一突起從所述第二側(cè)面朝外突出，并且所述第二端面保護(hù)構(gòu)件包括第二突起，在所述第二端面保護(hù)構(gòu)件設(shè)在所述電極體上的狀態(tài)中、在所述第二保護(hù)部從所述第二側(cè)面朝外突出的同時(shí)，所述第二突起從所述第一側(cè)面朝外突出。這是因?yàn)?，被置于電極體的兩端面上的保護(hù)構(gòu)件從電極體的側(cè)面突出，于是在進(jìn)行容納期間能夠通過保護(hù)構(gòu)件精確地進(jìn)行電極體在電池外殼中的定位。
[0015]在上述制造二次電池的方法中，可以使用電池外殼，該電池外殼包括具有開口的殼體和封閉所述殼體的開口的密封構(gòu)件，可以使用所述保護(hù)構(gòu)件，該保護(hù)構(gòu)件包括按壓部，在所述保護(hù)構(gòu)件設(shè)在所述電極體上的狀態(tài)中，所述按壓部從與所述電極體的所述第一端面和所述第二端面相鄰的側(cè)面中的一個(gè)側(cè)面突出，在進(jìn)行所述容納期間，通過將所述按壓部朝所述殼體的內(nèi)部按壓，使所述電極體被容納在所述殼體的內(nèi)部、比所述開口更朝內(nèi)的位置，同時(shí)，位于所述電極體的下述側(cè)面:所述保護(hù)構(gòu)件的按壓部從該側(cè)面突出，的對(duì)側(cè)的側(cè)面指向所述殼體的開口，且具有容納在殼體內(nèi)部的電極體的所述殼體的開口由密封構(gòu)件密封。這是因?yàn)椋诎磯罕Ｗo(hù)構(gòu)件的按壓部的同時(shí)、電極體能夠被容納在電池外殼內(nèi)，于是在進(jìn)行所述容納期間能夠抑制因按壓導(dǎo)致的電極體的電極板或類似物等的擠壓。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，二次電池包括:通過層疊正極板和負(fù)極板、同時(shí)在所述正極板與所述負(fù)極板之間插入隔離物而制成的層疊型電極體；纏繞在所述層疊電極體的外部并防止所述電極體變形的固定帶；容納其上纏繞了所述固定帶的電極體和電解質(zhì)的電池外殼；以及保護(hù)構(gòu)件，其被置于所述固定帶與所述電極體之間，該保護(hù)構(gòu)件具有高于所述正極板、負(fù)極板和隔離物中任一個(gè)的彎曲強(qiáng)度，其中按如下方式纏繞所述固定帶:從層疊電極體的外部，跨過位于電極體層疊方向上、電極體兩端處的至少第一端面和第二端面，圍繞與所述電極體的第一端面和第二端面相鄰的第一側(cè)面以及作為該第一側(cè)面的后面的第二側(cè)面，纏繞所述固定帶，并且所述保護(hù)構(gòu)件設(shè)在所述第一端面和所述第一側(cè)面的至少其中之一與所述固定帶之間、位于該電極體的第一端面與第一側(cè)面相交的第一轉(zhuǎn)角處，設(shè)在所述第一端面和所述第二側(cè)面的至少其中之一與所述固定帶之間、位于所述電極體第一轉(zhuǎn)角對(duì)側(cè)的第二轉(zhuǎn)角處，其中所述第一端面夾在第一轉(zhuǎn)角和第二轉(zhuǎn)角之間，或設(shè)在所述第二端面和所述第二側(cè)面的至少其中之一與所述固定帶之間、位于所述電極體第二轉(zhuǎn)角對(duì)側(cè)的第三轉(zhuǎn)角處，其中所述第二側(cè)面夾在第二轉(zhuǎn)角和第三轉(zhuǎn)角之間。
[0017]在本發(fā)明的二次電池中，所述保護(hù)構(gòu)件被置于電極體與電極體轉(zhuǎn)角處的固定帶之間，此處易于產(chǎn)生因固定帶的纏繞導(dǎo)致的電極板或類似物等的卷縮。于是，得到了下述二次電池:其具有層疊電極體，其中不會(huì)產(chǎn)生因固定帶的纏繞導(dǎo)致的電極板或類似物等的卷縮。
[0018]在上述二次電池中，所述保護(hù)構(gòu)件可包括被置于所述電極體的所述第一側(cè)面上的第一側(cè)面部，被置于所述電極體的所述第二側(cè)面上的第