專利名稱：鋰離子二次電池的制作方法
技術領域：
本發明涉及鋰離子二次電池，具體涉及鋰離子二次電池的電池殼。
背景技術：
通常，鋰離子二次電池被模塊化，將由板狀的正極、負極和隔板相互重合 成層狀的電極組裝入電池殼，與電解液一起密封形成一個電池單元，將多個該 電池單元在模塊殼中排列并包裝，從而構成一個模塊。
以往，電池殼和模塊殼一般均由不變形的例如樹脂制或金屬制的硬殼來構成。
因此，由硬殼構成的模塊殼的內容量為既定值，所以模塊殼內收納的多個 電池單元的總體積也為既定值。
若同以往那樣使電池殼與模塊殼同樣用硬殼構成，則電池殼的壁厚較厚， 以至于僅僅因為該壁厚使電池殼內能收納的電極板的數目受到限制，同時使電 池殼內的容量受到限制。
另外，為了提高將電極組收納于電池殼的作業性，有必要在電池殼側設置 多余空間，但在由不變形的硬殼構成電池殼時，難以高效設置多余空間，能進 行收納的內容量也受到限制。
如上所述，當由硬殼構成電池殼時，存在由于內容量受到限制而難以實現 鋰離子二次電池模塊的小型大容量化的問題。
此時，若增加一個電池殼的容量，雖然整體上能減少電池殼壁厚的總體積， 但一個電池殼體積增加會產生以下新的問題模塊殼內可插入的電池殼數減 少，若不改變電極板、電解液等則電壓會下降。
因此，人們考慮將電池殼形成為包裝型袋殼(，、乂 0夕"型八"々于亇一7)， 用復合膜包覆電極組后減壓密合而構成鋰離子二次電池(參照日本專利特開2004-103415號公報)。
如上所述，若由包裝型袋殼構成電池殼，則可使電池殼的壁厚變薄，無需 多余空間即可將電極組容易地收納于電池殼中，不改變電池殼的外部尺寸即可 構成鋰離子二次電池。另外，至少使模塊殼由硬殼構成，這樣就能充分吸收來 自外部的沖擊。
但是，若如上所述那樣將電極組單純用復合膜包覆，則復合膜與電極組之 間的密合程度提高，在使用液體狀電解液的鋰離子二次電池中，存在無法將電 解液充分注入復合膜與電極組之間的問題。
如上所述，當無法將電解液充分注入電池殼內時，會出現內部電阻增加等 不良現象，導致發電效率下降，并不理想。另外，上述公報所公開的技術中， 在復合膜與電極組之間還裝有彈性體，但此時情況也相同。
因此，考慮降低復合膜與電極組的密合程度，但如上述那樣反過來使密合 程度降低時，則存在以下問題電池殼的形狀變得不穩定，對包裝成模塊殼的 包裝性即鋰離子二次電池的制造作業性產生不利影響。而且，若僅簡單地降低 密合程度的話，復合膜與電極組之間的間隙會出現不均，無法均勻地注入電解 液，也存在無法充分提高發電效率這一問題。
發明的揭示
本發明是為了解決上述問題而完成的發明，其目的在于提供制造作業性不 下降的能實現小型大容量化的鋰離子二次電池。
為達成此目的，本發明的鋰離子二次電池是將由板狀的正極、負極和隔板 重合成層狀的電極組裝入電池殼，與電解液一起密封形成電池單元，將多個該 電池單元在模塊殼內排列，包裝成一個模塊而構成的鋰離子二次電池，其特征 在于，由復合膜構成上述電池殼，在上述電極組的整個圓周面或一部分表面與 上述復合膜之間裝有由絕緣體形成的多孔質隔離物。
因此，電解液在由絕緣體形成的多孔質隔離物的各孔內很好地貯存，即使 在復合膜與該隔離物的密合度高的情況下，也可以將電解液充分注入復合膜與 電極組之間。
4籍此，可以使電池殼的壁厚變薄，且無需多余空間即可將電極組容易地收 納于電池殼，避免電池殼的形狀變得不穩定從而防止包裝成模塊殼的包裝性即 制造作業性的下降，同時能提高發電效率，實現鋰離子二次電池的小型大容量 化。
此時，上述多孔質隔離物優選由規定硬度以上的硬質材料形成。 籍此，可以防止該隔離物變形，避免各孔的容積意外改變，從而能一直將 電解液很好地貯存于各孔內，切實提高發電效率。
附圖的簡單說明
圖1是本發明涉及的鋰離子二次電池的電池單元的立體圖。
圖2是本發明涉及的鋰離子二次電池的電池單元的分解立體圖。
圖3是沿圖1的A-A線的截面圖的一部分。
實施發明的最佳方式
以下，結合
本發明的實施方式。
圖1表示本發明涉及的鋰離子二次電池的電池單元1的立體圖，圖2表示 該電池單元1的分解立體圖，圖3表示沿圖1的A-A線的截面圖的一部分。
電池單元1是模塊化鋰離子二次電池的一個構成單元，通過在由樹脂或金 屬制的硬殼構成的模塊殼(未圖示)中收納多個電池單元1來構成鋰離子二次電 池。
電池單元1 一般通過將由分別多個正極板12、負極板14以及隔板16重 合成層狀得到的電極組10和電解液收納于由復合膜22形成的電池殼20內并 減壓，使電極組10與復合膜22密合后密封來構成。
正極板12具有在由鋁等構成的正極集電體的兩面集聚正極材料的結構， 作為該正極板12的材料，例如采用鋰錳氧化物(LiMn20》、鋰鎳氧化物(LiNiO》 等。
負極板14具有在由銅等構成的負極集電體的兩面集聚負極材料的結構， 作為該負極板14的材料，例如采用石墨、優選采用非晶質碳類材料等。隔板16使正極板12與負極板14絕緣，作為該隔板16的材料，例如
采用聚乙烯、聚丙烯等。
另外，上述正極板12、負極板14和隔板16的結構為公知，在此省略
有關它們的詳細說明。
復合膜22例如由熱粘接性樹脂膜、鋁箔、高剛性樹脂膜層壓而成的高 分子金屬復合膜構成，用超聲波粘接等即可容易地將表面的熱粘接性樹脂 膜之間粘接，或將熱粘接性樹脂膜與其他同質的樹脂粘接。因此，用復合 膜22即可簡單地構成作為包裝型袋殼的電池殼20，易于將電極組10和電 解液密封在該電池殼20內。
本發明涉及的鋰離子二次電池在除電極組10的上下表面以外的側面 的整個圓周(一部分表面)與復合膜22之間安裝有由絕緣體形成的多孔質隔 離物30。也就是說，電池單元l的結構為將側面被多孔質隔離物30包覆 的電極組10和電解液收納于由復合膜22構成的電池殼20內并減壓，使電 極組10或隔離物30與復合膜22密合后密封。
具體而言，如圖1所示，在電極組10的上部突出正極端子13和負極 端子15并設有樹脂蓋25，復合膜22圍繞多孔質隔離物30巻繞而與該隔離 物30密合，將端部之間粘接(以斜線表示)后，上部沿整個圓周與該樹脂蓋 25的側面粘接(以斜線表示)，下部則相互粘接(以斜線表示)而被密封。艮P， 復合膜22在電極組10的側面部分與多孔質隔離物30密合而構成作為包裝 型袋殼的電池殼20。
多孔質隔離物30例如由具有規定硬度以上的硬度的硬質材料(硬質樹 脂等)構成，其厚度例如為電極組10的厚度(例如10mm)的1/10以下(例如 lmm以下)。
而且，在多孔質隔離物30上均勻地設有多個貫通的微孔32，各微孔 32具有能在內部充分保持電解液的結構。
以下，對具有上述結構的本發明涉及的鋰離子二次電池的電池單元1
的作用進行說明。
如上所述，在電極組10的側面的整個圓周與復合膜22之間裝有多孔質隔離物30，構成電池殼20，籍此，填充的電解液的一部分由于毛細管現 象等而滲入該多孔質隔離物30的微孔32中并被保持。
如上所述，若在微孔32的內部保持電解液，則如圖3所示，即使在復 合膜22與隔離物30的密合度高的情況下，即，復合膜22無間隙地張貼于 隔離物30的情況下，電解液也可以均勻地切實注入電極組10與復合膜22 之間。
因此，用復合膜22構成作為包裝型袋殼的電池殼20時，可以使電池 殼20的壁厚(膜厚)變薄，無需多余空間即可容易地將電極組10收納于電 池殼20內，而且還能防止鋰離子二次電池的內部電阻上升，從而提高發電 效率。
由于復合膜22與隔離物30的密合度高，因而可以防止電池殼20的形 狀變得不穩定，能防止電池殼20包裝成模塊殼時的包裝性即制造作業性的 下降。
如上所述，本發明涉及的鋰離子二次電池可以防止制造作業性的下降 并提高發電效率，還能很好地實現鋰離子二次電池的小型大容量化。
多孔質隔離物30由硬質材料構成，因而能防止隔離物30的變形(主要 是彈性變形)并避免各微孔32的容積意外變化，從而能將電解液一直很好 地貯存于各微孔32內，可切實提高發電效率。
另外，通過改變微孔32的數量(開口率)、各微孔32的開口徑以及隔 離物30的厚度，即可容易地調節電極組10與復合膜22之間的電解液的注
以上，對本發明涉及的鋰離子二次電池的實施方式進行了說明，但實 施方式不限于上述內容。
例如，上述實施方式中僅在電極組10的側面的整個圓周設置多孔質隔 離物30，但當復合膜22不僅與電極組10的側面周圍密合而且還與上下表 面周圍密合來構成電池殼20時，優選在包含該上下表面在內的電極組10 的整個圓周面(除正極端子13和負極端子15夕卜)設置多孔質隔離物30。
另外，也可以不在電極組10側面的整個圓周面上設置多孔質隔離物30，而僅在該電極組IO側面中相對向的一對側面上設置，這樣也可以獲得
充分的效果。
在上述實施方式中，通過形成大量截面形狀為圓形的微孔32來構成多 孔質隔離物30，但只要孔內能保持電解液，微孔32的截面形狀可以是任意 形狀，例如可以由網狀結構的部件來構成多孔質隔離物30。
權利要求
1.鋰離子二次電池，其特征在于，是一種將由板狀的正極、負極和隔板重合成層狀而得到的電極組裝入電池殼，與電解液一起密封以形成電池單元，將多個所述電池單元在模塊殼中排列并包裝成一個模塊而構成的鋰離子二次電池，用復合膜構成所述電池殼，在所述電極組的整個圓周表面或一部分表面與所述復合膜之間裝有由絕緣體構成的多孔質隔離物。
2. 如權利要求1所述的鋰離子二次電池，其特征在于， 所述多孔質隔離物由規定硬度以上的硬質材料構成。
全文摘要
將由板狀的正極(12)、負極(14)以及隔板(16)重合成層狀而得到的電極組(10)裝入電池殼(20)，與電解液一起密封形成電池單元(1)，將多個該電池單元在模塊殼中排列并包裝，構成一個模塊而形成鋰離子二次電池，在該鋰離子二次電池中，用復合膜(22)構成電池殼，在電極組的整個圓周面或一部分表面與復合膜之間裝有由絕緣體形成的多孔質隔離物(30)。
文檔編號H01M2/02GK101322278SQ20068004534
公開日2008年12月10日 申請日期2006年11月28日 優先權日2005年12月2日
發明者宮下拓也, 富永由騎 申請人:三菱自動車工業株式會社