專利名稱：電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在二次電池以及以鋰電池為代表的電池中收納有安全性被改良為優(yōu) 良的隔膜的電池。
背景技術：
近年來，作為便攜式電子設備的電源而廣泛利用的鋰離子二次電池在負極板中使 用可以嵌入和脫嵌鋰的碳質(zhì)材料等，在正極板中使用LiCoO2等過渡金屬與鋰的復合氧化物 作為活性物質(zhì)，由此，實現(xiàn)了高電位且高放電容量的鋰離子二次電池。但是，伴隨著近年來 的電子設備和通訊設備的多功能化，希望鋰離子二次電池的更高容量化。在這些鋰離子二 次電池中，在高容量化進展的另一方面，應該重視安全對策，特別是正極板與負極板不發(fā)生 內(nèi)部短路是極其重要的。但是，在將作為正極板及負極板的活性物質(zhì)層的合劑涂料涂布在集電體上時的活 性物質(zhì)層的始/末端部、以及在將形成有涂膜的正極板及負極板切縫加工為所希望的長條 狀的寬度時所產(chǎn)生的涂膜的切斷端部、正極集電體以及負極集電體的切斷端部、正極引線 及負極引線的端部等有棱角的部分以及切斷毛邊會貫通隔膜，有短路的可能性。以往，作為其對策，通常如圖9所示，提出有設置電極板28的沒有形成活性物質(zhì)層 26的集電體25的露出部，在將引線27連接到該集電體25上后，用絕緣性膜23將引線27 和電極板28被覆的方法(例如參見專利文獻1、專利文獻2)。另外，如圖10所示，提出有電極板在具備露出集電體25的露出部的同時，從活性 物質(zhì)層26的端部附近開始遍及露出部地貼合絕緣膜23，并使絕緣膜23的端部的厚度變薄 的方法(例如參見專利文獻3)。專利文獻1 日本特開平6-103971號公報專利文獻2 日本特開平7-320770號公報專利文獻3 日本特開2005-235414號公報但是，在上述專利文獻1或2所示的現(xiàn)有技術中，通過向活性物質(zhì)層貼附具有厚度 的絕緣性膜，位于絕緣性膜23下方的活性物質(zhì)層26通過絕緣性膜23被一體化而被固定， 卷繞時和充放電時的電極板28的伸縮受到限制。其結(jié)果是，在絕緣性膜23的端部，在被絕 緣性膜23固定的活性物質(zhì)層26與未被固定的活性物質(zhì)層26之間產(chǎn)生裂縫，有鋰向集電 體25析出的可能性。而且，斷裂的活性物質(zhì)層26的截面在膨脹收縮時、或卷繞時刺破隔膜 (未圖示)，也有引起內(nèi)部短路的可能性。另外，通過用絕緣性膜23將一部分活性物質(zhì)層26牢牢固定，在卷繞電極組時，在 集電體25的內(nèi)側(cè)的表面固附有絕緣性膜23的活性物質(zhì)層26不能進行對應于曲率的變形。 其結(jié)果是，還存在拉伸應力向由鋁箔或銅箔構(gòu)成的集電體25上集中、集電體25被切斷的問題。進而，通過在將電極板28切縫加工為所希望的長條狀的寬度時所產(chǎn)生的活性物 質(zhì)層26的切斷端部的整面上貼附絕緣性膜23來防止短路是困難的。
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更詳細地說，在上述的專利文獻1、2中，通過向端部的活性物質(zhì)層26貼附的絕緣 性膜23，活性物質(zhì)層26產(chǎn)生裂紋，且在卷繞時有集電體25容易斷裂的問題。另一方面，在上述的專利文獻3中，為了抑制集電體25的斷裂，通過將絕緣性膜23 的厚度在絕緣性膜23的端部以及活性物質(zhì)層26的端部處變小，可以抑制斷裂的發(fā)生率，但 無法根本解決問題，集電體25發(fā)生切斷的可能性大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述以往的問題而做出的，目的是提供一種安全性優(yōu)良的電池，通 過將隔膜的與正極板、負極板和集電構(gòu)成體等有棱角的部分對應的部分設定為具有抗壓壞 的強度的物性改質(zhì)部，可以提高隔膜的抗壓強度，抑制內(nèi)部短路。為了達到上述目的，本發(fā)明的一個方式的電池中，將正極板和負極板介由隔膜卷 繞或?qū)盈B而構(gòu)成的電極組和電解液封入電池殼，所述正極板和負極板是在帶狀的集電體表 面涂布活性物質(zhì)層而形成的，其特征在于，將隔膜的至少與活性物質(zhì)層的涂布始末端部或 集電體的端部對應的部位設定為具有抗壓壞的強度的物性改質(zhì)部。通過這樣的構(gòu)成，對于內(nèi)部短路等容易在特定地方發(fā)生的缺陷，可以抑制其發(fā)生。本發(fā)明的另一個方式中，上述隔膜的物性改質(zhì)部優(yōu)選為在隔膜的上述規(guī)定部位實 施了熱壓或放電處理的物性改質(zhì)部。由此，對于內(nèi)部短路容易發(fā)生的特定地方，可以抑制缺 陷的發(fā)生。本發(fā)明的另一個方式中，上述隔膜的物性改質(zhì)部優(yōu)選為在隔膜的上述規(guī)定部位充 填、貼附、層疊或結(jié)合有樹脂材料的物性改質(zhì)部。由此，可以更增加隔膜的物性改質(zhì)部的抗 壓強度。本發(fā)明的另一個方式中，上述隔膜的物性改質(zhì)部優(yōu)選設置在隔膜的內(nèi)部。由此，可 以抑制隔膜的表層的孔堵塞、從表層的孔開始的龜裂的延伸。本發(fā)明的另一個方式中，上述隔膜的物性改質(zhì)部優(yōu)選設置在隔膜的表面。由此，不 會阻礙電極組的卷繞時活性物質(zhì)層發(fā)生對應于曲率的變形，使拉伸應力集中在集電體上的 情況得以緩和，可以抑制集電體切斷。本發(fā)明的另一個方式中，優(yōu)選上述帶狀的集電體是將表面形成有活性物質(zhì)層的片 狀的集電體切斷而形成的，在隔膜的與活性物質(zhì)層的切斷端部對應的部位，進一步設置隔 膜的物性改質(zhì)部。由此，在物性改質(zhì)部以外的場所形成不影響伴隨電池的充放電的離子移 動的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一個方式中，優(yōu)選將集電用弓丨線連接在上述集電體的未形成有活性物 質(zhì)層的部位，在隔膜的與集電用引線的端部對應的部位，進一步設置隔膜的物性改質(zhì)部。由 此，對于內(nèi)部短路等容易在特定地方發(fā)生的缺陷，可以抑制其發(fā)生。根據(jù)使用了本發(fā)明的隔膜的電池，通過將隔膜的至少與活性物質(zhì)層的涂布始末端 部或集電體的端部對應的部位設定為具有抗壓壞的強度的物性改質(zhì)部，可以抑制內(nèi)部短 路，由此提供安全性優(yōu)良的電池。
圖1是表示將本發(fā)明的一個實施方式的非水系二次電池用隔膜卷繞而制作的電
4極組的示意圖。圖2表示本發(fā)明的一個實施方式的非水系二次電池用隔膜的物性改質(zhì)部的示意 圖。圖3(a)、(b)是在本發(fā)明的一個實施方式的非水系二次電池用隔膜的兩面設置了 物性改質(zhì)部的隔膜的圖，圖3(a)是截面圖，圖3(b)是俯視圖。圖4是在本發(fā)明的一個實施方式的非水系二次電池用隔膜的兩面設置了物性改 質(zhì)部的隔膜的截面圖。圖5是在本發(fā)明的一個實施方式的非水系二次電池用隔膜的單面設置了物性改 質(zhì)部的隔膜的截面圖。圖6是在本發(fā)明的一個實施方式的非水系二次電池用隔膜的單面設置了物性改 質(zhì)部的隔膜的截面圖。圖7(a)、(b)是本發(fā)明的一個實施方式的非水系二次電池用隔膜的表面SEM照片， 圖7 (a)是未進行物性改質(zhì)處理的表面的SEM照片，圖7(b)是進行了物性改質(zhì)處理的表面 的SEM照片。圖8是表示本發(fā)明的一個實施方式的非水系二次電池的部分切斷立體圖。圖9是表示以往的電極板的立體圖。圖10是表示以往的電極板的截面圖。符號說明2隔膜
2a物性改質(zhì)部
4正極板
5正極集電體
6正極活性物質(zhì)層
6a涂布始末端部
6b切斷端部
7正極引線
8負極板
9負極集電體
10負極活性物質(zhì)層
IOa涂布始末端部
IOb切斷端部
11負極引線
12止卷膠帶
13電極組
14電池殼
15封口板
16封口墊圈
17絕緣板
具體實施例方式以下，一邊參照附圖一邊對本發(fā)明的一個實施方式進行說明。另外，本發(fā)明并不限 于以下的實施方式。而且在未脫離本發(fā)明所起的效果的范圍內(nèi)可以做適當?shù)淖兏?。進而， 還可以與其他實施方式組合。作為本發(fā)明的電池，如圖8所示，將正極板4和負極板8介由隔膜2卷繞地構(gòu)成并 用止卷膠帶12固定的電極組13與電解液一起收納到電池殼14中，構(gòu)成電池，其中，如圖1 所示，在正極板4中，將正極引線(集電用引線)7連接到未形成正極活性物質(zhì)層6的正極 集電體5上；在負極板8中，將負極引線(集電用引線)11連接到未形成負極活性物質(zhì)層10 的負極集電體9上；如圖2所示，隔膜2具有在特定地方的空隙減少了的物性改質(zhì)部2a。如果進一步對電池的構(gòu)成進行詳細說明的話，例如如圖1所示，構(gòu)成為將以復合 鋰氧化物作為正極活性物質(zhì)的正極板4與以可以保持鋰的材料作為負極活性物質(zhì)的負極 板8介由隔膜2卷繞為螺旋狀，構(gòu)成電極組13。如圖8所示，將該電極組13與絕緣板17 — 起收納在有底圓筒形的電池殼14的內(nèi)部，從電極組13的下部導出的負極引線11與電池殼 14的底部連接，接著將從電極組13的上部導出的正極引線7連接到封口板15上，在向電池 殼14中注入規(guī)定量的包含非水溶劑的電解液(未圖示)后，將在周邊安裝有封口墊圈16 的封口板15插入電池殼14的開口部，將電池殼14的開口部向內(nèi)折彎而斂縫封口。其次，對隔膜2的物性改質(zhì)部2a、正極板4和負極板8的構(gòu)成進行詳細說明。關于 隔膜2，只要是耐受非水電解質(zhì)二次電池的使用范圍的組成就沒有特別的限制，但一般作為 優(yōu)選的方式，可以將聚乙烯、聚丙烯等烯烴系樹脂的微多孔膜單獨或復合地使用。對該隔膜 2的厚度沒有特別的限定，可以是10 25μπι。關于隔膜2的物性改質(zhì)部2a，如圖1所示，作為隔膜2的對應部分，在與正極活性 物質(zhì)層6的涂布始末端部6a及負極活性物質(zhì)層10的涂布始末端部10a、正極活性物質(zhì)層6 的切斷端部6b及負極活性物質(zhì)層10的切斷端部10b、正極引線7和負極引線11的端部、正 極集電體5和負極集電體9的端部對應的部分實施物性改質(zhì)，使空隙度減小，得到了硬度增 加、抗壓強度增加了的物性改質(zhì)部2a。與正極板4和負極板8廣泛地對置的、作為電池反應的部分的除物性改質(zhì)部2a以 外的非物性改質(zhì)部，沒有實施通過降低空隙率來改善抗壓強度的物性改質(zhì)，對伴隨電池的 充放電的離子運動沒有影響。作為局部的物性值的改變的一個例子，抗壓強度的增加方法例如如圖2所示，對 于隔膜2，通過熱壓使隔膜2的樹脂表面熔融并對其進行加壓，由此如圖3中所示截面那樣， 多孔質(zhì)的隔膜2的表層的孔被堵塞，由此抑制了壓壞試驗時和異物穿刺時的從表層的孔開 始的龜裂的伸展，能夠使抗壓強度增加。另外，如圖4所示，即使遍及隔膜2的整個截面地 進行物性改質(zhì)處理，也沒有障礙。進而，也可以不是使隔膜2自身熔融，而是通過將親和性好的樹脂充填和結(jié)合到 隔膜2上，由此設置如圖3 (a)、(b)所示那樣的物性改質(zhì)部2a，也有可能期求抗壓強度的增 加。這里，圖3(a)是截面圖，圖3(b)是俯視圖。此外，也可以不是使隔膜2自身熔融或?qū)ζ涑涮?，而是將親和性好的樹脂貼附或 結(jié)合到隔膜2上，由此設置如圖4所示那樣的物性改質(zhì)部2a，也有可能期求抗壓強度的增 加。這里，“貼附”是指介由粘合劑進行貼合，“結(jié)合”是指使材料彼此機械或化學地融合。
進而，如圖5、圖6所示，能夠通過只在單面作成物性改質(zhì)部2a從而使所希望的地 方的所希望的面的抗壓強度增加。此外，也可以通過在隔膜2的表面充填粘合性樹脂，從而設置隔膜2的物性改質(zhì)部 2a。由此，在將物性改質(zhì)部2a設為空隙少(或沒有空隙)、耐電壓性和抗壓強度強的部位的 同時，使該部位具有粘合性，從而能夠在對應于極板的端部等的銳利部分的部位上穩(wěn)定地 配設物性改質(zhì)部2a。其結(jié)果是，可以更有效地防止刺破隔膜而產(chǎn)生內(nèi)部短路。圖7(a)是沒 有進行物性改質(zhì)處理的部位的隔膜的表面SEM照片，圖7(b)是進行了物性改質(zhì)處理的部位 的隔膜的表面SEM照片。如圖7(b)所示，物性改質(zhì)部2a中的空隙減少。對正極板4沒有特別的限定，但可以使用厚度為5 μ m 30 μ m的鋁或鋁合金或 者鎳或鎳合金制的金屬箔作為正極集電體5。作為涂布在該正極集電體5上的正極合劑涂 料，將正極活性物質(zhì)、導電材料、粘合材料通過行星式混合機等分散機混合分散在分散介質(zhì) 中來制作正極合劑涂料。首先，將正極活性物質(zhì)、導電材料和粘合材料放入適當?shù)姆稚⒔橘|(zhì)中，通過行星式 混合機等分散機進行混合分散，調(diào)整為最適合向集電體涂布的粘度，進行混煉，由此制作正 極合劑涂料。作為正極活性物質(zhì)，例如可以列舉出鈷酸鋰及其改性體(使鋁或鎂固溶于鈷酸鋰 而成的物質(zhì)等)、鎳酸鋰及其改性體(將一部分鎳置換為鈷而成的物質(zhì)等)、錳酸鋰及其改 性體等復合氧化物。作為此時的導電材料的種類，例如可以將乙炔黑、科琴炭黑、槽法炭黑、爐黑、燈 黑、熱裂法炭黑等炭黑、各種石墨單獨或組合地使用。作為此時的正極用粘合材料，例如可以使用聚偏氟乙烯(PVdF)、聚偏氟乙烯的改 性體、聚四氟乙烯(PTFE)、具有丙烯酸酯單元的橡膠粒子粘合材料等，此時，也可以在粘合 材料中混入導入有反應性官能團的丙烯酸酯單體、或丙烯酸酯低聚物。進而，使用口模涂布機將上述制作得到的正極合劑涂料涂布在由鋁箔形成的正極 集電體5上，接著干燥后通過壓制來壓縮至規(guī)定厚度，由此可以得到形成有正極活性物質(zhì) 層6的正極板4。另一方面，對負極板8沒有特別的限定，但可以使用厚度為5 μ m 25 μ m的銅或 銅合金制的金屬箔作為負極集電體9。作為涂布在該負極集電體9上的負極合劑涂料，將負 極活性物質(zhì)、粘合材料、根據(jù)需要而使用的導電材料、增稠劑通過行星式混合機等分散機混 合分散在分散介質(zhì)中來制作負極合劑涂料。首先，將負極活性物質(zhì)、粘合材料放入適當?shù)姆稚⒔橘|(zhì)中，通過行星式混合機等分 散機進行混合分散，調(diào)整為最適合向集電體涂布的粘度，進行混煉，由此制作負極合劑涂 料。作為負極活性物質(zhì)，例如可以使用各種天然石墨和人造石墨、硅化物等硅系復合 劑材料、以及各種合金組成材料。作為此時的負極用粘合材料，可以使用以PVdF及其改性體為首的各種粘合劑，但 從改善鋰離子接受性的觀點出發(fā)，可以說更優(yōu)選在苯乙烯_ 丁二烯共聚物橡膠粒子(SBR) 及其改性體中并用或少量添加以羧甲基纖維素(CMC)為首的纖維素系樹脂等。進而，使用口模涂布機將上述制作得到的負極合劑涂料涂布在由銅箔形成的負極集電體9上，接著干燥后通過壓制來壓縮至規(guī)定厚度，由此可以得到形成有負極活性物質(zhì) 層10的負極板8。關于非水電解液，作為電解質(zhì)鹽，可以使用LiPF6以及LiBF4等各種鋰化合物。另 外，作為溶劑，可以將碳酸亞乙酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯 (MEC)單獨或組合地使用。另外，為了在正負極板上形成良好的皮膜或保證過充電時的穩(wěn)定 性，也可以優(yōu)選使用碳酸亞乙烯酯(VC)或碳酸環(huán)己酯(CHB)及其改性體。然后，將正極板4和負極板8介由隔膜2如圖1所示地卷繞而構(gòu)成電極組13，如 圖8所示，將該電極組13與絕緣板17 —起收納到有底圓筒形的電池殼14的內(nèi)部，將從電 極組13的下部導出的負極引線11連接到電池殼14的底部，接著將從電極組13的上部導 出的正極引線7連接到封口板15上，向電池殼14中注入規(guī)定量的包含非水溶劑的電解液 (未圖示)，然后，將周邊安裝有封口墊圈16的封口板15插入電池殼14的開口部，將電池 殼14的開口部向內(nèi)折彎而斂縫封口，由此制作了非水系二次電池。實施例下面，對具體的實施例進一步進行詳細的說明。(實施例1)在厚度為20 μ m的隔膜2的與正極活性物質(zhì)層6的涂布始末端部6a及負極活性 物質(zhì)層10的涂布始末端部10a、正極活性物質(zhì)層6的切斷端部IOb及負極活性物質(zhì)層10的 切斷端部10b、正極引線7和負極引線11的端部、正極集電體5和負極集電體9的端部對 應的部位的大約5mm寬度的區(qū)域，利用等離子照射裝置從IOmm的距離以電壓LOW設定進行 0. 5秒的等離子照射，制成了形成有物性改質(zhì)部2a的隔膜2作為實施例1的隔膜2。進而，將正極板4和負極板8介由實施例1的隔膜2如圖1所示地卷繞而構(gòu)成電極 組13，將該電極組13如圖8所示與絕緣板17 —起收納到有底圓筒形的電池殼14的內(nèi)部， 將從電極組13的下部導出的負極引線11連接到電池殼14的底部，接著將從電極組13的 上部導出的正極引線7連接到封口板15上，向電池殼14中注入規(guī)定量的包含非水溶劑的 電解液(未圖示)，然后，將周邊安裝有封口墊圈16的封口板15插入電池殼14的開口部， 將電池殼14的開口部向內(nèi)折彎而斂縫封口，由此制作了非水系二次電池作為實施例1的非 水系二次電池。(實施例2)在厚度為20 μ m的隔膜2的與正極活性物質(zhì)層6的涂布始末端部6a及負極活性 物質(zhì)層10的涂布始末端部10a、正極活性物質(zhì)層6的切斷端部6b及負極活性物質(zhì)層10的 切斷端部10b、正極引線7和負極引線11的端部、正極集電體5和負極集電體9的端部對應 的部位的大約5mm寬度的區(qū)域，用金屬制的加熱器與金屬板以IN的荷重夾持，將加熱器設 定為150°C，進行10分鐘的熱壓，制成了形成有物性改質(zhì)部2a的隔膜2作為實施例2的隔 膜2。進而，將正極板4和負極板8介由實施例2的隔膜2如圖1所示地卷繞而構(gòu)成電極 組13，將該電極組13如圖8所示與絕緣板16 —起收納到有底圓筒形的電池殼14的內(nèi)部， 將從電極組13的下部導出的負極引線11連接到電池殼14的底部，接著將從電極組13的 上部導出的正極引線7連接到封口板15上，向電池殼14中注入規(guī)定量的包含非水溶劑的 電解液(未圖示)，然后，將周邊安裝有封口墊圈16的封口板15插入電池殼14的開口部，將電池殼14的開口部向內(nèi)折彎而斂縫封口，由此制作了非水系二次電池作為實施例2的非 水系二次電池。(實施例3)在厚度為20 μ m的隔膜2的與正極活性物質(zhì)層6的涂布始末端部6a及負極活性 物質(zhì)層10的涂布始末端部10a、正極活性物質(zhì)層6的切斷端部6b及負極活性物質(zhì)層10的 切斷端部10b、正極引線7和負極引線11的端部、正極集電體5和負極集電體9的端部對應 的部位的大約5mm寬度的區(qū)域，在等離子放電處理裝置中從IOmm的距離以電壓LOW設定照 射0. 5秒的等離子放電，然后用金屬制的加熱器與金屬板以IN的荷重夾持，將加熱器設定 為150°C，進行10分鐘的熱壓處理，制成了形成有物性改質(zhì)部2a的隔膜2作為實施例3的 隔膜2。進而，將正極板4和負極板8介由實施例3的隔膜2如圖1所示地卷繞而構(gòu)成電極 組13，將該電極組13如圖8所示與絕緣板16 —起收納到有底圓筒形的電池殼14的內(nèi)部， 將從電極組13的下部導出的負極引線11連接到電池殼14的底部，接著將從電極組13的 上部導出的正極引線7連接到封口板15上，向電池殼14中注入規(guī)定量的包含非水溶劑的 電解液(未圖示)，然后，將周邊安裝有封口墊圈16的封口板15插入電池殼14的開口部， 將電池殼14的開口部向內(nèi)折彎而斂縫封口，由此制作了非水系二次電池作為實施例3的非 水系二次電池。(實施例4)在厚度為20 μ m的隔膜2的與正極活性物質(zhì)層6的涂布始末端部6a及負極活性 物質(zhì)層10的涂布始末端部10a、正極活性物質(zhì)層6的切斷端部6b及負極活性物質(zhì)層10的 切斷端部10b、正極引線7和負極引線11的端部、正極集電體5和負極集電體9的端部對應 的部位的大約5mm寬度的區(qū)域，涂布熔融了的與隔膜同種的樹脂，在用金屬板夾持并規(guī)定 了厚度的狀態(tài)下冷卻，制成了形成有物性改質(zhì)部2a的隔膜2作為實施例4的隔膜2。進而，將正極板4和負極板8介由實施例3的隔膜2如圖1所示地卷繞而構(gòu)成電極 組13，將該電極組13如圖8所示與絕緣板17 —起收納到有底圓筒形的電池殼14的內(nèi)部， 將從電極組13的下部導出的負極引線11連接到電池殼14的底部，接著將從電極組13的 上部導出的正極引線7連接到封口板15上，向電池殼14中注入規(guī)定量的包含非水溶劑的 電解液(未圖示)，然后，將周邊安裝有封口墊圈16的封口板15插入電池殼14的開口部， 將電池殼14的開口部向內(nèi)折彎而斂縫封口，由此制作了非水系二次電池作為實施例4的非 水系二次電池。(比較例1)將厚度為20 μ m的沒有形成物性改質(zhì)部的隔膜2作為比較例1的隔膜2。進而，將正極板4和負極板8介由比較例1的隔膜2如圖1所示地卷繞而構(gòu)成電極 組13，將該電極組13如圖8所示與絕緣板17 —起收納到有底圓筒形的電池殼14的內(nèi)部， 將從電極組13的下部導出的負極引線11連接到電池殼14的底部，接著將從電極組13的 上部導出的正極引線7連接到封口板15上，向電池殼14中注入規(guī)定量的包含非水溶劑的 電解液(未圖示)，然后，將周邊安裝有封口墊圈16的封口板15插入電池殼14的開口部， 將電池殼14的開口部向內(nèi)折彎而斂縫封口，由此制作了非水系二次電池作為比較例1的非 水系二次電池。
將以上述條件制作的物性改質(zhì)部2a通過抗壓強度試驗進行比較的結(jié)果示于表1?？箟簭姸仍囼炇怯弥睆綖?2mm的墊片固定隔膜2，以IOOmm/分鐘的速度向固定的 隔膜2刺入針，求出此時的最大荷重(N)作為抗壓強度。針的形狀是，針的直徑為1mm，前端 為 0. 5R。另外，漏電發(fā)生率的評價是，將正極板4和負極板8介由各實施例或比較例的隔膜 2卷繞而制作的電極組13各100個中的每一個通過正極引線7和負極引線11施加800V的 電壓，對流過0. ImA以上的電流的電極組13進行計數(shù)，作為漏電發(fā)生品，將除以分母100而 得到的值作為漏電發(fā)生率(％ )。進而，電池容量的評價是對于利用實施例1 3、和比較例 的隔膜2而制作的非水系二次電池的放電容量，以比較例作為100，從實施例1到實施例3 進行比較。表 1 從表1可以確認，相對于比較例1的隔膜2，實施例1的隔膜2的效果可以考慮為 以下的2個要因通過等離子體放電處理而在隔膜2的表面賦予偶極距大于聚烯烴系高分 子的官能團(例如氧的雙鍵或羥基)，由此增加了隔膜2的抗壓強度；以及通過等離子體放 電時產(chǎn)生的熱使隔膜2的空隙的表面融合，空隙率減少，由此使得隔膜2的難裂開性改善， 增加了抗壓強度。另一方面，在實施例2的隔膜2中，如圖2所示，通過熱壓處理使隔膜2中的空隙 被破壞，壓壞時物性改質(zhì)了的隔膜2變得難以裂開，在電極組13中也難以裂開，可以期待抑 制內(nèi)部短路的效果。另外，在實施了等離子體放電處理和熱壓處理的實施例3的隔膜2中，在實施例2 的隔膜2中進行的熱壓的效果對物性值的影響大，等離子體放電處理的影響僅限于使抗壓 強度微增的程度，空隙率為與實施例2的情況相同的值。進而，實施例4的實施了充填處理的隔膜2與實施例1 3相比，由于向空隙中填 充了樹脂，因此，隔膜2的體積本身增加了，從而導致硬度的增加、抗壓強度的增加。另外，使用了各實施例的隔膜2的電極組13的漏電發(fā)生率，相對于抗壓強度低的
10比較例，實施例1得到了改善，實施例2、3中沒有發(fā)生漏電。另外，在使用了各實施例的隔膜2的非水系二次電池的容量確認中，相對于比較 例，實施例1 4沒有發(fā)現(xiàn)電池容量的降低。本實施例對鋰離子二次電池進行了描述，但在堿性蓄電池以及鋰電池等介由隔膜 2在正極板4與負極板8之間進行離子授受的其他電池中，當然也可以得到相同的效果。本發(fā)明的非水系二次電池對于鋰離子二次電池或堿性蓄電池和鋰電池等便攜式 電子設備的電源是有用的。
權利要求
一種電池，其是將電極組與電解液封入電池殼而成的電池，所述電極組是將在帶狀的集電體表面涂布活性物質(zhì)層而形成的正極板和負極板介由隔膜卷繞或?qū)盈B而構(gòu)成的，其特征在于，將所述隔膜的至少與所述活性物質(zhì)層的涂布始末端部或所述集電體的端部對應的部位設定為具有抗壓壞的強度的物性改質(zhì)部。
2.根據(jù)權利要求1所述的電池，其中，所述隔膜的物性改質(zhì)部是在所述隔膜的所述規(guī) 定部位實施了熱壓或放電處理而得到的物性改質(zhì)部。
3.根據(jù)權利要求1所述的電池，其中，所述隔膜的物性改質(zhì)部是在所述隔膜的所述規(guī) 定部位充填、貼附或結(jié)合有樹脂材料而得到的物性改質(zhì)部。
4.根據(jù)權利要求1所述的電池，其中，所述隔膜的物性改質(zhì)部設置在隔膜的內(nèi)部。
5.根據(jù)權利要求1所述的電池，其中，所述隔膜的物性改質(zhì)部設置在隔膜的表面。
6.根據(jù)權利要求1所述的電池，其中，所述帶狀的集電體是將表面形成有所述活性物 質(zhì)層的片狀的集電體切斷而形成的，在所述隔膜的與所述活性物質(zhì)層的切斷端部對應的部位，進一步設置所述隔膜的物性 改質(zhì)部。
7.根據(jù)權利要求1所述的電池，其中，將集電用引線連接在所述集電體的未形成所述 活性物質(zhì)層的部位，在所述隔膜的與所述集電用引線的端部對應的部位，進一步設置所述隔膜的物性改質(zhì)部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電池，其是將在帶狀的集電體(5、9)表面涂布活性物質(zhì)層(6、10)而形成的正極板(4)和負極板(8)介由隔膜(2)卷繞或?qū)盈B而構(gòu)成的電極組(13)與電解液封入電池殼(14)而成的電池，其中，將隔膜(2)的至少與活性物質(zhì)層(6、10)的涂布始末端部(6a、10a)或集電體(5、9)的端部對應的部位設定為具有抗壓壞的強度的物性改質(zhì)部(2a)。
文檔編號H01M2/16GK101911339SQ200980101669
公開日2010年12月8日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權日2008年5月22日
發(fā)明者加藤誠一, 島田干也, 藤原勛 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社