集流體和非水系二次電池制造技術

本發明專利技術提供集流體和非水系二次電池。一種集流體，其特征在于，具備將用導電層夾持絕緣層而成的多層結構的端部向同一方向翻折兩次以上而形成的翻折區域，在所述翻折區域，夾持所述絕緣層的各導電層相互電連接，形成所述翻折區域的集流體端部的內表面之間分離或者部分接觸。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及集流體和非水系二次電池，特別是涉及具有絕緣層的集流體以及使用該集流體的非水系二次電池。
技術介紹
以鋰離子二次電池為代表的非水系二次電池，具有高容量和高能量密度，并且儲存性能和充放電的重復特性等也優良，因此，廣泛用于便攜設備等民生設備。另外，近年來，對于環境問題和節能的意識增強，因此，鋰離子二次電池也開始用于蓄電用途和電動汽車等車載用途。另一方面，非水系二次電池由于其能量密度高，因此在過充電狀態或暴露在高溫環境中的狀態下，異常發熱或起火等的危險性高。因此，對于非水系二次電池而言，正在尋求針對安全性的各種對策。另外，以往，為了防止因異常發熱而導致起火，提出了使用具有多層結構的集流體的鋰離子二次電池(例如，參照專利文獻I)。上述專利文獻I中，提出了一種鋰離子二次電池，其使用在具有130°C 170°C的低熔點的樹脂膜(絕緣層)的雙面上形成有金屬層的集流體。該鋰離子二次電池在過充電狀態或高溫狀態等下發生異常發熱時，低熔點的樹脂膜熔融，由于該樹脂膜熔融而導致電極破損。由此，電流被切斷，因此，電池內部的溫度升高得以抑制，從而防止起火。專利文獻I :日本特開平11-102711號公報如上所述，專利文獻I中提出的集流體作為非水系二次電池的安全對策是非常有效的。但是，由于上述集流體具有在絕緣性樹脂膜的雙面上形成有金屬層的構成，例如在層疊有多個電極的層疊型非水系二次電池的情況下存在如下問題，將用于引出配線的極耳電極連接于集流體時，電極之間無法導通。即，存在難以使極耳電極與所有電極電連接的問題。因此，存在電池性能顯著降低的問題。
技術實現思路
本專利技術是為了解決上述問題而完成的，本專利技術的一個目的在于提供能夠提高安全性并且能夠抑制電池性能降低的集流體以及非水系二次電池。為了達到上述目的，本專利技術的第一專利技術的集流體，具有用導電層夾持絕緣層而成的多層結構，具有將其端部向同一方向翻折兩次以上而形成的翻折區域，并且在該翻折區域，夾持絕緣層的各導電層相互電連接。而且，形成上述翻折區域的集流體端部的內表面分離或者部分接觸。對于該第一專利技術的集流體而言，如上所述，通過具有將集流體端部向同一方向翻折兩次以上而形成的翻折區域，能夠在翻折區域使夾持絕緣層的各導電層相互電連接。因此，通過使用這種集流體來形成電極，能夠使電極之間(導電層之間)導通。由此，能夠抑制電池性能的降低。此外，對于第一專利技術而言，形成上述翻折區域的集流體端部的內表面之間處于分離的狀態或者部分接觸的狀態。換言之，形成翻折區域的集流體端部的內表面之間處于不以整個表面相接觸的狀態。因此，對集流體端部進行翻折時，能夠減輕施加到集流體的翻折部分(翻折區域)上的負荷。由此，能夠抑制集流體的導電層產生裂縫或出現斷裂等。即，能夠保護集流體的導電層。結果，能夠抑制因產生裂縫或出現斷裂等而導致在翻折區域導電性降低的問題的發生，因此，能夠提高集流體的集流性能。進而，對于第一專利技術而言，如上所述，通過使集流體構成多層結構，例如在過充電狀態或高溫狀態等下發生異常發熱的情況下，集流體的絕緣層熔融從而電極破損，因此能夠切斷電流。由此，能夠抑制電池內部的溫度升高，因此能夠防止起火等異常狀態產生。上述第一專利技術的集流體中，優選還具備與翻折區域的內表面接觸的隔離物。這樣構成時，能夠容易地使形成翻折區域的集流體端部的內表面之間成為不以整個表面相接觸的狀態。由此，能夠容易地提聞集流體的集流性能。 在這種情況下，優選上述隔離物為導體。這樣構成時，利用隔離物的延展性使導通部位的接觸面積和接觸強度增加，由此，能夠降低夾持絕緣層的導電層之間的接觸電阻。因此能夠有效地提高集流體的集流性能。并且，能夠將隔離物容易地固定在翻折區域的內表面(導電層)。另外，從長期可靠性的觀點出發，更優選為延展性優良的導體且為與電池內部配置的構件相同的材料。本專利技術的第二專利技術的非水系二次電池具備包含上述第一專利技術的集流體、和在集流體的除翻折區域以外的區域形成的活性物質層的電極；以及與電極電連接的極耳電極。并且，上述極耳電極焊接固定于集流體的翻折區域。對于該第二專利技術的非水系二次電池而言，如上所述，通過使用第一專利技術的集流體來形成電極，能夠使電極之間導通，因此，能夠將極耳電極與所有電極電連接。而且，還能夠提高集流體的集流性能。由此，能夠抑制電池性能的降低，因而能夠最大限度地有效利用非水系二次電池的性能。此外，對于第二專利技術而言，通過將極耳電極焊接固定于集流體的翻折區域，能夠容易地提高焊接強度。由此，能夠提高耐振動性，因而能夠抑制電池性能的經時劣化。需要說明的是，對于第二專利技術而言，通過使用具有絕緣層的集流體來形成電極，能夠防止起火等異常狀態產生，因此，能夠進一步提高安全性。對于上述第二專利技術的非水系二次電池而言，優選電極的翻折區域的厚度大于形成有活性物質層的區域的厚度。這樣構成時，能夠減小翻折區域與形成有活性物質層的區域之間的屈曲，因此，能夠減輕施加到翻折區域與形成有活性物質層的區域之間的區域的負荷。另外，通過減小電極的屈曲，也能夠使由振動帶來的負荷不易施加，因此能夠提高耐振動性。這種情況下，優選極耳電極以與集流體咬合的方式焊接固定。這樣構成時，能夠提高焊接強度。因此，即使在集流體上形成翻折區域的情況下，也能夠抑制翻折區域與極耳電極的焊接強度的降低，因此，能夠減小焊接電阻，提高耐振動性。對于上述第二專利技術的非水系二次電池而言，優選還具備由導電性材料構成、在厚度方向上貫通集流體的上述翻折區域的貫通構件。這樣構成時，能夠利用該貫通構件使夾持絕緣層的各導電層相互電連接。由此，能夠使電極之間導通，因此，能夠進一步抑制電池性能的降低。另外，能夠使層疊的翻折區域之間更強固地連接固定，因此，也能夠提高耐振動性。對于上述第二專利技術的非水系二次電池而言，優選電極包含正極和負極，且正極和/或負極使用具有多層結構的集流體來形成。這樣構成時，能夠有效地提高非水系二次電池的安全性。具有上述正極和負極的構成中，在正極使用具有多層結構的上述集流體來形成的情況下，優選正極的集流體的導電層由鋁構成。另外，在負極使用具有多層結構的上述集流體來形成的情況下，優選負的集流體的導電層由銅構成。如上所述，根據本專利技術，能夠容易地得到能夠提高安全性并且抑制電池性能降低的非水系二次電池。附圖說明 圖I是本專利技術的第一實施方式的鋰離子二次電池的分解立體圖。圖2是本專利技術的第一實施方式的鋰離子二次電池的電極組的分解立體圖。圖3是本專利技術的第一實施方式的鋰離子二次電池的整體立體圖。圖4是將本專利技術的第一實施方式的鋰離子二次電池的正極集流體的一部分放大示出的示意性截面圖。圖5是本專利技術的第一實施方式的鋰離子二次電池的正極的截面圖(與沿圖7的A-A線的截面的一部分對應的圖)。圖6是本專利技術的第一實施方式的鋰離子二次電池的正極的俯視圖。圖7是本專利技術的第一實施方式的鋰離子二次電池的正極的立體圖。圖8是將本專利技術的第一實施方式的鋰離子二次電池的正極集流體的一部分放大示出的示意性截面圖(表示配置有隔離物的狀態的圖)。圖9是表示本專利技術的第一實施方式的鋰離子二次電池中使用的隔離物的立體圖。圖10是示意性地表示本專利技術的第一實施方式的鋰離子二次電池的電極組的一部分的截面圖。圖11是表示本專利技術的第一實施方式的正極集流體與極耳電極的焊接固定的狀態本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種集流體，其特征在于，具備將用導電層夾持絕緣層而成的多層結構的端部向同一方向翻折兩次以上而形成的翻折區域，在所述翻折區域，夾持所述絕緣層的各導電層相互電連接，形成所述翻折區域的集流體端部的內表面之間分離或者部分接觸。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：有馬智史，虎太直人，長谷川里美，
申請(專利權)人：夏普株式會社，
類型：發明
國別省市：