極集電體3a、擔(dān)載在其兩面上的正極層3b、正極材料無(wú)擔(dān)載部 3c的帶狀的正極3。
[0335] (負(fù)極4的制作）
[0336] 將作為負(fù)極活性物質(zhì)的具有尖晶石型結(jié)構(gòu)的鋰鈦氧化物（Li4Ti5O 12)粉末90質(zhì) 量％、作為導(dǎo)電劑的乙炔黑5質(zhì)量％及聚偏氟乙烯（PVdF)5質(zhì)量％加入N-甲基吡咯烷酮 (NMP)中進(jìn)行混合，調(diào)制漿料。將該漿料涂布在由厚15 μ m的鋁箔構(gòu)成的負(fù)極集電體4a的 兩面上，在使其干燥后，通過(guò)壓制制作電極密度為2. 3g/cm3的負(fù)極。
[0337] 由此，制作含有負(fù)極集電體4a、擔(dān)載在其兩面上的負(fù)極層4b和負(fù)極材料無(wú)擔(dān)載部 4c的帶狀的負(fù)極4。
[0338] (電極組6的制作）
[0339] 接著，作為隔膜5,準(zhǔn)備由厚20 μπι的聚乙烯制多孔質(zhì)膜構(gòu)成的隔膜。
[0340] 接著，將帶狀的正極3和帶狀的負(fù)極4以中間夾著隔膜5的方式進(jìn)行層疊，形成電 極組組件。此時(shí)，正極材料無(wú)擔(dān)載部3c及負(fù)極材料無(wú)擔(dān)載部4c從電極組組件在相互相反 的方向延伸出。
[0341] 接著，在將該電極組組件卷繞成螺旋狀后，從電極組組件中取出卷芯，壓制成扁平 形狀。
[0342] 接著，用正極集電接頭32夾住正極材料無(wú)擔(dān)載部3c的一部分。在此狀態(tài)下，對(duì)正 極材料無(wú)擔(dān)載部3和正極集電接頭32進(jìn)行超聲波焊接。同樣，用負(fù)極集電接頭42夾住負(fù) 極材料無(wú)擔(dān)載部4c的一部分，在此狀態(tài)下，對(duì)負(fù)極材料無(wú)擔(dān)載部4c和負(fù)極集電接頭42進(jìn) 行超聲波焊接。
[0343] 接著，將除電極組組件的正極材料無(wú)擔(dān)載部3c、正極集電接頭32、負(fù)極材料無(wú)擔(dān) 載部4c及負(fù)極集電接頭42以外的部分用絕緣膠帶61被覆。
[0344] 由此，得到圖3及圖4所示的扁平形狀卷繞型的電極組6。
[0345] <電極組6與電極引線（正極引線及負(fù)極引線）71、72的連接>
[0346] 接著，準(zhǔn)備作為正極引線（電極引線71)及負(fù)極引線（電極引線72)的長(zhǎng)方形狀 的兩片鋁箔。然后，將準(zhǔn)備的電極引線（正極引線）71超聲波焊接在正極集電接頭32上。 同樣，將準(zhǔn)備的電極引線（負(fù)極引線）72超聲波焊接在負(fù)極集電接頭42上。
[0347] <非水電解質(zhì)電池1的制作>
[0348] 接著，準(zhǔn)備圖14 (也參照?qǐng)D2)所示的電池殼2。
[0349] 電池殼2為不銹鋼制（SUS304)，由第1箱體部20和第2箱體部21構(gòu)成。在第2 箱體部21上，通過(guò)深沖加工形成圖2所示的凹狀的收納部20A。
[0350] 再者，本實(shí)施例中準(zhǔn)備的第2箱體部21將收納部20A的四角如圖2所示制圓。
[0351] 如圖1及圖2所示，在端子收納部2B、2B上分別設(shè)有貫通孔23、23,這些貫通孔23、 23的直徑為7mm。此外，在收納部20A上設(shè)有未圖示的注入口。
[0352] 第2箱體部21與第1箱體部20是分開(kāi)的，為俯視下與第1箱體部20同樣大小的 板狀部件。
[0353] 如圖5A~圖5C所示，在設(shè)在兩處上的端子收納部2B的貫通孔23的邊緣部上配 置樹(shù)脂密封材料9。此外，在第1箱體部20的端子收納部2B中，將除去配置了樹(shù)脂密封材 料9的部分和設(shè)在電極組收納部2A上的注入口的整面用絕緣樹(shù)脂層8被覆。此外，絕緣樹(shù) 脂層8還按照被覆樹(shù)脂密封材料9的與第2箱體部21對(duì)置的一面的方式配置。如圖5A~ 圖5C所示，第2箱體部21的與第1箱體部20對(duì)置的一面的整面被絕緣樹(shù)脂層8被覆。
[0354] 接著，在電池殼2中的第1箱體部20的收納部20A內(nèi)，配置按上述步驟制作的電 極組6。
[0355] 接著，使電池殼2的第1箱體部20和第2箱體部21隔著絕緣樹(shù)脂層8而對(duì)置。由 此，將電極組6收容在由第1箱體部20的收納部20A和第2箱體部21中與該收納部20A 對(duì)置的收納部21A構(gòu)成的電極組收納部2A內(nèi)。
[0356] 此外，此時(shí)，用第1箱體部20的固定部20a和第2箱體部21的固定部21a經(jīng)由絕 緣樹(shù)脂層8夾持、固定電極引線71、72。
[0357] 由此，電極引線71、72與樹(shù)脂密封材料9的一部分即被覆第1箱體部20的端子收 納部2B的部分、和絕緣樹(shù)脂層8的一部分即將第2箱體部21中與第1箱體部20的端子收 納部2B對(duì)置的部分的表面被覆的部分接觸。
[0358] 此外，電極引線71、72通過(guò)設(shè)在端子收納部2B的固定部20a上且被樹(shù)脂密封材料 9被覆的貫通孔23而露出。
[0359] 接著，對(duì)含有固定部20a、21a的電池殼2的電極組收納部2A的周?chē)M(jìn)行加熱。
[0360] 由此，將第1箱體部20經(jīng)由樹(shù)脂密封材料9及與其接觸的絕緣樹(shù)脂層8熱密封在 第2箱體部22上。此外，將電極引線71、72通過(guò)絕緣樹(shù)脂層8A及樹(shù)脂密封材料9熱密封 在固定部20a的貫通孔23的邊緣部上。另外，將第2箱體部21的固定部21a通過(guò)絕緣樹(shù) 脂層8B熱密封在電極引線71、72上。
[0361] 接著，通過(guò)對(duì)電池殼2的4處的開(kāi)放端進(jìn)行縫焊，形成圖14所示的4個(gè)焊接密封 部2C，形成將電極組6密封在電池殼2內(nèi)的狀態(tài)，在80°C下進(jìn)行24小時(shí)的真空干燥。
[0362] 在本實(shí)施例中，采用了熱密封的構(gòu)成，但也可以采用如圖5B所示的構(gòu)成，即在配 設(shè)了樹(shù)脂密封材料9后，設(shè)置斂縫加工部20b，然后通過(guò)斂縫加工，形成圖5C所示的斂縫加 工部20e。
[0363] <非水電解質(zhì)的調(diào)制>
[0364] 將碳酸亞乙酯（EC)和碳酸二乙酯（DEC)按體積比率為1 : 2的方式混合，調(diào)制混 合溶劑。然后，將作為電解質(zhì)的六氟磷酸鋰（LiPF6)按1.2mol/L的濃度溶解于該混合溶劑 中，由此調(diào)制液狀的非水電解質(zhì)。
[0365] <非水電解質(zhì)的注入及非水電解質(zhì)電池的完成>
[0366] 經(jīng)由設(shè)在電池殼2的第1箱體部20的收納部20A上的未圖示的注入口，注入按上 述步驟得到的液狀的非水電解質(zhì)。
[0367] 最后，通過(guò)將設(shè)在電池殼2的第1箱體部20的收納部20A上的未圖示的注入口密 封，得到實(shí)施例1的容量為15Ah的非水電解質(zhì)電池1。
[0368] 實(shí)施例1的非水電解質(zhì)電池1的電極組收納部2A具有按外圍尺寸計(jì)為 150mmX IlOmm(除去角部）的長(zhǎng)方形的俯視形狀，高度按外圍尺寸計(jì)為15mm。此外，從實(shí)施 例1的非水電解質(zhì)電池1的構(gòu)成電極組收納部2A的第1箱體部20的收納部20A的1個(gè)邊 緣即端子收納部2B伸出的邊緣，到與其對(duì)置的焊接密封部2C的距離為20mm(兩處）。
[0369] [實(shí)施例2]
[0370] 除了作為樹(shù)脂組合物使用環(huán)氧樹(shù)脂（熱膨脹率：45Χ10-6/Κ、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度： 120°C )來(lái)代替聚酰亞胺以外，通過(guò)與上述實(shí)施例1同樣的方法，制作了非水電解質(zhì)電池1。
[0371] [實(shí)施例3]
[0372] 除了作為樹(shù)脂組合物使用加入二氧化硅填料的環(huán)氧樹(shù)脂（熱膨脹率：30X KT6/ K、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：140°C)以外，通過(guò)與上述實(shí)施例1同樣的方法，制作了非水電解質(zhì)電池 1〇
[0373] [實(shí)施例4]
[0374] <正極3的制作>
[0375] 將作為正極活性物質(zhì)的具有橄欖石型結(jié)構(gòu)的磷酸錳鐵鋰（LiMna8Fea2P0 4(碳涂敷 量：3質(zhì)量％ ))粉末88質(zhì)量％、作為導(dǎo)電劑的乙炔黑5質(zhì)量％、聚偏氟乙烯（PVdF)7質(zhì)量％ 加入N-甲基吡咯烷酮（NMP)中進(jìn)行混合，調(diào)制漿料。在將該漿料涂布在由厚15 μ m的鋁箔 構(gòu)成的正極集電體3a的兩面上后，進(jìn)行干燥、壓制，由此制作電極密度為2. Og/cm3的正極。
[0376] 由此，制作包含正極集電體3a、擔(dān)載在其兩面上的正極層3b和正極材料無(wú)擔(dān)載部 3c的帶狀的正極3。
[0377] <非水電解質(zhì)電池的制作>
[0378] 以下，除了作為樹(shù)脂組合物使用加入二氧化硅填料的環(huán)氧樹(shù)脂（熱膨脹率： 20XKTVK、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：140°C )以外，通過(guò)與實(shí)施例1同樣的方法，制作非水電解質(zhì) 電池1。
[0379] [實(shí)施例5]
[0380] 除了作為電池殼2使用不銹鋼制（SUS430)，作為樹(shù)脂組合物使用加入二氧化硅填 料的環(huán)氧樹(shù)脂（熱膨脹率：1〇Χ 10_6/κ、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：160°C )以外，通過(guò)與實(shí)施例4同 樣的方法，制作了非水電解質(zhì)電池1。
[0381] [實(shí)施例6]
[0382] 除了作為樹(shù)脂組合物使用加入二氧化硅填料的環(huán)氧樹(shù)脂（熱膨脹率：8Χ 10-6/Κ、 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：160°C )以外，通過(guò)與實(shí)施例4同樣的方法，制作非水電解質(zhì)電池1。
[0383] [比較例1]
[0384] 在比較例1中，除以下方面以外，通過(guò)與實(shí)施例1同樣的方法，制作了非水電解質(zhì) 電池。
[0385] 在比較例1中，準(zhǔn)備了未設(shè)置圖1、圖2及圖5A~圖5C所示的貫通孔23的電池 殼。
[0386] 而且，在比較例1中，在將相互面對(duì)面的絕緣樹(shù)脂層（參照?qǐng)D5A中的絕緣樹(shù)脂層 8A、8B)熱密封后，將電池殼的固定部穿孔，設(shè)置固定部及貫穿由其夾持的電極引線（正極 及負(fù)極）的兩處貫通孔。然后，嵌入與上述貫通孔中貫穿電池殼的部分接觸的中空的墊圈。
[0387] 接著，通過(guò)中空地構(gòu)成的墊圈的中空部分，且以與電極引線接觸的方式，將不銹鋼 制的棒狀部件嵌入貫通孔內(nèi)。
[0388] 最后，將上述的嵌入的棒狀部件從電池殼上下用螺母固定。
[0389] 由此，得到比較例1的非水電解質(zhì)電池。
[0390] 即，在比較例1的非水電解質(zhì)電池中，電池殼為下述構(gòu)成：實(shí)質(zhì)上不含實(shí)施例1的 非水電解質(zhì)電池的電池殼2中所含的固定部20a、21a，即實(shí)質(zhì)上不含以電極引線71、72的至 少一部分通過(guò)貫通孔23露出的方式夾持電極引線71、72的第1箱體部20的固定部20a及 第2箱體部21的固定部21a。
[0391] [比較例2]
[0392] 在比較例2中，除以下方面以外，通過(guò)與實(shí)施例1同樣的方法，制作了非水電解質(zhì) 電池。
[0393] 在比較例2的非水電解質(zhì)電池中，通過(guò)設(shè)定為使電極引線即正極引線及負(fù)極引線 各自與被覆第2箱體部的絕緣樹(shù)脂層不接觸的構(gòu)成，在電極引線與被覆第2箱體部的絕緣 樹(shù)脂層之間設(shè)置了空間。
[0394] B卩，在比較例2的非水電解質(zhì)電池中，電池殼為下述構(gòu)成：實(shí)質(zhì)上不含實(shí)施例1的 非水電解質(zhì)電池1的電池殼2中所含的固定部20a、2la，即實(shí)質(zhì)上不含以電極引線71、72的 至少一部分通過(guò)貫通孔23露出的方式夾持電極引線71、72的第1箱體部20的固定部20a 及第2箱體部21的固定部21a。
[0395] [比較例3]
[0396] 在比較例3中，通過(guò)以下方法，制作了圖15所示的非水電解質(zhì)電池300(參照?qǐng)D 16) 〇
[0397] 圖15是比較例3的非水電解質(zhì)電池300的概略平面圖，圖16是圖15所示的非水 電解質(zhì)電池300的從圖15中所示的觀察方向V. P.觀察得到的表示非水電解質(zhì)電池300的 主要部位的概略側(cè)視圖。
[0398] 在比較例3中，首先，用與實(shí)施例1相同的方法制作電極組6。然后，用與實(shí)施例1 相同的方法，在電極組6的正極集電接頭32上連接正極引線即電極引線71，同時(shí)在電極組 6的負(fù)極集電接頭42上連接負(fù)極引線即電極引線72。
[0399] 接著，準(zhǔn)備兩片不銹鋼層疊膜301、311。
[0400] 不銹鋼層疊膜301由SUS430形成的不銹鋼302和層疊在該不銹鋼302上的熱塑 性樹(shù)脂層303構(gòu)成。
[0401] 對(duì)于不銹鋼302,雖將詳細(xì)的圖示省略，但含有通過(guò)深沖成型而形成的、可收容先 前制作的電極組6的尺寸的杯部，熱塑性樹(shù)脂層303以被覆杯部的內(nèi)側(cè)的方式保形被覆不 銹鋼302。
[0402] 此外，不銹鋼層疊膜311由不銹鋼312和層疊在不銹鋼312上的熱塑性樹(shù)脂層313 構(gòu)成。不銹鋼層疊膜311為具有與不銹鋼層疊膜301同樣的平面形狀的板狀部件。
[0403] 接著，將電極組6收納在不銹鋼層疊膜301的杯部中。
[0404] 接著，以不銹鋼層疊膜301的熱塑性樹(shù)脂層303的一部分和不銹鋼層疊膜311的 熱塑性樹(shù)脂層313的一部分接觸的方式使不銹鋼層疊膜301、311對(duì)置。此時(shí)，如圖15及圖 16所示，將連接在電極組6上的電極引線（正極引線）304a -邊中間存在樹(shù)脂層304 -邊 夾入熱塑性樹(shù)脂層303、313間。同樣，將連接在電極組6上的電極引線（負(fù)極引線）304b 一邊中間存在樹(shù)脂層304 -邊夾入熱塑性樹(shù)脂層303、313間。作為樹(shù)脂層304,使用由耐 熱層及粘接層構(gòu)成的樹(shù)脂層。此外，如圖15所示，使樹(shù)脂層304的一部分從不銹鋼層疊膜 301、311向外部延伸出。
[0405] 接著，對(duì)彼此對(duì)置的不銹鋼層疊膜301、311的邊緣部進(jìn)行加熱，使彼此接觸的熱 塑性樹(shù)脂層303、313熱熔融粘合。同時(shí)，使電極引線304a和與其接觸的熱塑性樹(shù)脂層313 及樹(shù)脂層304熱熔融粘合。同樣，使電極引線304b和與其接觸的熱塑性樹(shù)脂層313及樹(shù)脂 層304熱熔融粘合。另外，使樹(shù)脂層304和與其接觸的熱塑性樹(shù)脂層303、313熱熔融粘合。
[0406] 由此，制作圖15 (也參照?qǐng)D16)所示的比較例的非水電解質(zhì)電池300。
[0407] 如果從圖15所示的觀察方向V. P.觀察非水電解質(zhì)電池300,則觀察到圖16所示 的形狀。即，在非水電解質(zhì)電池300中，夾入電極引線304a及樹(shù)脂層304的不銹鋼層疊膜 301、311的不銹鋼302、312以及熱塑性樹(shù)脂層303、313對(duì)應(yīng)于電極引線304a及樹(shù)脂層304 的程度變形。此外，雖圖示省略，但夾入了電極引線（負(fù)極引線）304b及樹(shù)脂層304的不銹 鋼層疊膜301及311的不銹鋼302、312以及熱塑性樹(shù)脂層303、313也與圖16中所示的情 況同樣地變形。
[0408] 再者，比較例3的非水電解質(zhì)電池300的杯部具有按外圍尺寸計(jì)為 150_X IlOmm(除去角部R2)的平面形狀，高度按外圍尺寸計(jì)為15_。
[0409] [比較例4]
[0410] 除了作為正極使用與實(shí)施例4中使用的相同的正極3(正極活性物質(zhì)：橄欖石型磷 酸錳鐵鋰（LiMna8Fea2PO4(碳涂敷量：3質(zhì)量％ ))以外，與比較例3同樣地制作非水電解質(zhì) 電池。
[0411] [評(píng)價(jià)方法]
[0412] <容量測(cè)定>
[0413] 分別對(duì)實(shí)施例1~實(shí)施例6及比較例1~比較例4的非水電解質(zhì)電池，在25°C的 環(huán)境下，以IC速率進(jìn)行1次充放電，測(cè)定初次放電容量。其結(jié)果示于下述表1。
[0414] <耐久試驗(yàn)>
[0415] 將實(shí)施例1~實(shí)施例6及比較例1~比較例4的非水電解質(zhì)電池分別制作50個(gè)， 在25°C的環(huán)境下，測(cè)定充電量為50% (S0C50%)的狀態(tài)下的電池的厚度。
[0416] 然后，將各實(shí)施例及比較例的非水電解質(zhì)電池在控制在溫度60°C、濕度93%的恒 溫恒濕槽中貯藏3個(gè)月。
[0417] 然后，將貯藏后的非水電解質(zhì)電池從恒溫恒濕槽中取出，放置在25°C的環(huán)境下，然 后在使電池溫度返回到25°C后測(cè)定厚度，下述表1中示出基于此的電池厚度的增加率{= (貯藏后電池厚度一貯藏前電池厚度）/貯藏前電池厚度}。
[0418] 此外，在將貯藏后的電池以IC速率放電后，在25°C環(huán)境下，以IC速率進(jìn)行1次充 放電。然后，將得到的放電容量作為恢復(fù)容量，下述表1中示出基于此的恢復(fù)容量率（=恢 復(fù)容量/初次放電容量X 100)。
[0419] 再者，電池厚度的增加率、恢復(fù)容量率表示各實(shí)施例及比較例中的各50個(gè)的平均 值。
[0420] 表 1
[0421]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種非水電解質(zhì)電池，其特征在于，其具備： 具有正極及負(fù)極的電極組， 與所述電極組的所述正極及所述負(fù)極分別電連接的一對(duì)板狀的端子部， 金屬制的電池殼，其具有收納所述電極組的電極組收納部、與所述電極組收納部連通 且收納所述端子部的端子收納部、以及密封所述電極組收納部及所述端子收納部的焊接密 封部，在所述端子收納部上設(shè)有使所述端子部的一部分露出的貫通孔，和 樹(shù)脂密封材料，其將從所述貫通孔露出的所述端子部和所述端子收納部的間隙密封； 所述樹(shù)脂密封材料沿著所述貫通孔的邊緣部環(huán)狀地設(shè)在所述貫通孔內(nèi)，且由O~ 100°C時(shí)的熱膨脹率為8~50 (X KT6/K)的樹(shù)脂組合物形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)電池，其中， 所述電池殼由通過(guò)所述焊接密封部接合的第1箱體部和第2箱體部構(gòu)成； 端子收納部包括由從所述第1箱體部的所述電極組收納部延伸出的板狀的固定部和 從所述第2箱體部的所述電極組收納部延伸出的板狀的固定部； 各固定部夾著端子部而對(duì)置； 通過(guò)各固定部固定所述端子部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)電池，其中，所述樹(shù)脂組合物是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 為120°C以上的熱固性樹(shù)脂組合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)電池，其中，所述樹(shù)脂組合物為含有無(wú)機(jī)填料的 環(huán)氧系樹(shù)脂組合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的非水電解質(zhì)電池，其中，絕緣樹(shù)脂層介于所述固定部與所述 端子部之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的非水電解質(zhì)電池，其中，將所述絕緣樹(shù)脂層粘接、壓接或熱熔 融粘合在所述固定部及所述端子部上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)電池，其中，所述端子收納部相對(duì)于所述電極組 收納部被折彎。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)電池，其中，所述端子收納部有兩個(gè)，連接在所述 正極上的端子部位于一個(gè)端子收納部?jī)?nèi)，連接在所述負(fù)極上的端子部位于另一個(gè)端子收納 部?jī)?nèi)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的非水電解質(zhì)電池，其中，所述電極組收納部和所 述端子收納部被所述焊接密封部圍住。
10. -種電池組，其特征在于，其具備： 多個(gè)權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的非水電解質(zhì)電池，和 將所述非水電解質(zhì)電池的所述端子部彼此間電連接的母線； 所述母線連接在從所述非水電解質(zhì)電池的所述端子收納部的貫通孔露出的所述端子 部上。
11. 一種蓄電池裝置，其特征在于，其具備： 權(quán)利要求10所述的電池組，和 收容所述電池組的外包裝材料。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種非水電解質(zhì)電池、電池組和蓄電池裝置。本實(shí)施方式的非水電解質(zhì)電池具備：電極組；與電極組的正極及負(fù)極分別連接的一對(duì)電極引線；電池殼，其具有收納電極組的電極組收納部、與電極組收納部連通且收納各電極引線的端子收納部、以及密封電極組收納部及端子收納部的焊接密封部，在端子收納部上設(shè)有使各電極引線的一部分露出的貫通孔；和樹(shù)脂密封材料，其將從貫通孔露出的電極引線和端子收納部的間隙密封。該樹(shù)脂密封材料沿著貫通孔的邊緣部環(huán)狀地設(shè)在貫通孔內(nèi)，且由0～100℃時(shí)的熱膨脹率為8～50(×10－6/K)的樹(shù)脂組合物形成。
【IPC分類(lèi)】H01M2-12, H01M10-058, H01M10-0525
【公開(kāi)號(hào)】CN104752657
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410816926
【發(fā)明人】五十崎義之, 高見(jiàn)則雄, 堀田康之
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社東芝
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2014年12月24日
【公告號(hào)】US20150188100