專利名稱：非水電解質(zhì)二次電池和電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非水電解質(zhì)二次電池(non-aqueous electrolyte secondary battery)禾口電池組(combined battery)。
背景技術(shù)：
將鋰金屬、鋰合金、鋰化合物或含碳材料作為負極的非水電解質(zhì)電池被眾人期待 用作高能量密度電池和高輸出密度電池，并且這樣的電池正被人們以高度熱情研究和開 發(fā)。最近，鋰離子電池已被廣泛投入實際應(yīng)用，其中鋰離子電池設(shè)有正極，其包含LiCoO2或 LiMn2O4作為活性材料，以及負極，其包含碳材料，其吸附和放出鋰。此外，關(guān)于負極，正在被 研究利用金屬氧化物和合金來替代碳材料。傳統(tǒng)上，一般使用的負極的集電體是由銅箔形成的，而引線和將所述引線連接到 其上的端子是由銅或鎳形成的。在設(shè)有包含銅箔制集電體的負極的二次電池中，在處于過 度充放電狀態(tài)時，負極的電勢升高。由于這一點，由銅箔制成的負極的溶解反應(yīng)被促進，導(dǎo) 致放電容量的快速下降。在設(shè)有兩個或以上的二次電池的電池組中，這些電池的容量之間 的平衡受損，當長期循環(huán)被持續(xù)時，這會引起一些電池進入過度充放電狀態(tài)。這導(dǎo)致了由銅 箔制成的集電體溶解的問題。作為應(yīng)對這一問題的措施，每個二次電池設(shè)有保護電路以防 止電池進入過度充放電狀態(tài)。然而，由于保護電路的體積所致，設(shè)有保護電路的二次電池的 能量密度會相應(yīng)地降低。此外，作為金屬外裝容器，具有小壁厚的金屬罐被采用，以使得容器重量降低。當 具有薄壁金屬罐的二次電池達到如前所述的過度充放電狀態(tài)時，負極的集電體即引線和銅 端子材料被溶解，導(dǎo)致電池膨脹加大的問題?？紤]到這一點，日本特開2004-296256號公報公開了一種非水電解質(zhì)電池，其在 使用中在規(guī)定的電勢下吸附鋰離子的負極活性材料時，將鋁箔或鋁合金箔用作負極的集電 體。這樣的非水電解質(zhì)電池被期望能夠提高能量密度和過度充放電時的周期性能。此外，該專利文獻中描述的非水電解質(zhì)電池能將放電能力提高到幾Ah或以上，特 別是幾十Ah或以上。因此，非水電解質(zhì)電池被認為很有希望用作電力存儲、不間斷電源 (UPS)和諸如電梯、電動自行車、電動摩托車、電車、叉車、混合動力轎車和電動火車等的電 源的材料。特別是在電車、電力存儲和不間斷電源等需要大容量的情況下，需要提高電池的 容量或?qū)?gòu)成電池組的電池并聯(lián)連接。然而，在具有這種大容量的非水電解質(zhì)二次電池中， 當電池發(fā)生外部短路或電池組在并聯(lián)連接時發(fā)生內(nèi)部短路時，會產(chǎn)生很大的電流，引起快 速發(fā)熱或急劇溫度升高，因此存在熱致破壞的可能。由于上面解釋的原因，非水電解質(zhì)電池設(shè)有保護元件，例如PTC(正溫度系數(shù))元 件，附連于其外側(cè)，以防止出現(xiàn)高電流。然而，安裝保護元件會增大電阻，這使得難以開發(fā)出 具有高輸出的電池或電池組。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供具有高輸出的非水電解質(zhì)電池，其包括在過電流流過時切斷電 流的機構(gòu)；以及包括多個這樣非水電解質(zhì)電池的電池組。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種非水電解質(zhì)二次電池，包括金屬外裝容器； 電極組，其容置于金屬外裝容器中，并且包括正極、負極和夾在負極和正極之間的間隔體， 所述負極具有活性材料，所述活性材料在具有比鋰的電極電勢高0. 4V或以上的電勢時吸 附鋰離子；非水電解質(zhì)，其容置于金屬外裝容器中；正極引線，其一端電連接至正極；負極 引線，其一端電連接至負極；正極端子，其附連于金屬外裝容器上，并且與正極引線的另一 端電連接；負極端子，其附連于金屬外裝容器上，并且與負極引線的另一端電連接；以及導(dǎo) 電膜，其夾在負極引線和負極端子之間；其中，導(dǎo)電膜具有一熔點，并且在導(dǎo)電膜被流經(jīng)導(dǎo) 電膜的電流加熱至或超出熔點溫度時，導(dǎo)電膜能夠熔化。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種非水電解質(zhì)二次電池，包括金屬外裝容器； 電極組，其容置于金屬外裝容器中，并且包括正極、負極和夾在負極和正極之間的間隔體， 所述負極具有活性材料，所述活性材料在具有比鋰的電極電勢高0. 4V或以上的電勢時吸 附鋰離子；非水電解質(zhì)，其容置于金屬外裝容器中；正極引線，其一端電連接至正極；負極 引線，其一端電連接至負極；正極端子，其附連于金屬外裝容器上，并且與正極引線的另一 端電連接；負極端子，其附連于金屬外裝容器上，并且與負極引線的另一端電連接；以及Sn 合金膜，其夾在負極引線和負極端子之間；其中，Sn合金膜中包含Sn和選自下面一組的至 少一種金屬Zn，Pb，Ag，Cu，In，Ga，Bi，Sb，Mg，和 Al。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種電池組，其包括多個分別如前所述的非水電 解質(zhì)二次電池，這些電池以串聯(lián)、并聯(lián)或同時串聯(lián)和并聯(lián)的方式彼此電連接。


圖1是剖視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的方塊形非水電解質(zhì)二次電池；圖2是沿著穿過示于圖1的二次電池負端子的剖線所作的剖視圖；圖3是透視圖，示出了容置在示于圖1的金屬外裝容器中的積層電極組；圖4是正視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的方塊形非水電解質(zhì)二次電池中所用 負極端子的另一種形式；圖5是透視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的方塊形非水電解質(zhì)二次電池中所用 的負極引線的另一種形式；以及圖6是透視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的電池組。
具體實施例方式下面將詳細描述根據(jù)本發(fā)明實施方式的非水電解質(zhì)二次電池和電池組。根據(jù)該實施方式的非水電解質(zhì)二次電池設(shè)有金屬外裝容器。電極組容置于金屬外 裝容器中。電極組包括正極；負極，其包含活性材料，所述活性材料在具有比鋰的電極電 勢高0.4V或以上的電勢時吸附鋰離子；和間隔體，其夾在負極和正極之間。非水電解質(zhì)容 置于金屬外裝容器中。這種二次電池的內(nèi)部電阻在表示為IkHz AC阻抗時為ΙΟπιΩ或以下。 也就是說，這種二次電池的放電能力高達2Ah或以上。正極引線和負極引線每個的一端分別電連接至正極和負極。正極端子附連于金屬外裝容器上，并且與正極引線的另一端電連 接。負極端子附連于金屬外裝容器上，優(yōu)選以實現(xiàn)電絕緣的方式。負極引線和負極端子的 另一端通過導(dǎo)電膜電連接至彼此，該導(dǎo)電膜夾在負極引線和負極端子之間。導(dǎo)電膜具有一 熔點，并且在導(dǎo)電膜被流經(jīng)導(dǎo)電膜的電流加熱至或超出熔點溫度時，能夠熔化。負極引線和負極端子通過導(dǎo)電膜彼此電連接。導(dǎo)電膜具有一熔點，并且在導(dǎo)電膜 被流經(jīng)導(dǎo)電膜的電流加熱至或超出熔點溫度時，能夠熔化。也就是說，例如，當過高的電流 從負極端子通過導(dǎo)電膜流向負極引線時，導(dǎo)電膜被負極端子和導(dǎo)電膜之間的界面以及導(dǎo)電 膜和負極引線之間的界面處產(chǎn)生的焦耳熱加熱。如果導(dǎo)電膜的加熱溫度變得等于或超出其 熔點，則導(dǎo)電膜被熔化。當電池發(fā)生外部短路或電池組采用并聯(lián)的情況下發(fā)生內(nèi)部短路時， 過高電流出現(xiàn)。導(dǎo)電膜的熔化解除負極引線和負極端子之間的連接。換言之，負極引線和 負極端子之間的連接被斷開，藉此，負極引線和負極端子之間的電流被切斷。在優(yōu)選實施方式中，負極引線和負極端子通過Sn合金膜彼此電連接，該Sn合金膜 夾在負極引線和負極端子之間。Sn合金膜中包含Sn和選自下面一組的至少一種金屬Zn， Pb, Ag, Cu, In，Ga，Bi，Sb，Mg，和 Al。下面詳細描述上述負極、正極、間隔體、非水電解質(zhì)和金屬外裝容器。1)負極負極包括集電體和負極層，所述負極層形成在集電體的一或兩個表面上，并且包 含活性材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑。集電體是由純度為99. 99%或以上的鋁箔或鋁合金箔制成的。鋁合金優(yōu)選為合金， 其包含金屬例如Mg、Zn、Mn或Si。鋁合金優(yōu)選包含含量為IOOppm或以下的過渡金屬例如 Fe、Cu、Ni和Cr，以及前面列舉的金屬。鋁箔或鋁合金箔中的晶體粒子的平均尺寸(直徑)優(yōu)選為50μπι或以下，更優(yōu)選 10 μ m或以下。這里，鋁箔或鋁合金箔中的晶體粒子的平均粒子直徑是指由下述方法計算的 粒子平均直徑。利用金屬顯微鏡觀測表面組織以統(tǒng)計存在于ImmXlmm的面積內(nèi)的晶體粒 子的數(shù)量n，從而根據(jù)下面的公式計算出晶體粒子平均面積S= (1 X IO6)/n (Um2)0具體 地講，在利用金屬顯微鏡進行觀測時，晶體粒子的數(shù)量在五個部位被統(tǒng)計。晶體粒子的平均 面積被帶入下面的公式(1)中，以求出直徑d( μ m)，然后再計算出直徑的平均值，從而得到 晶體粒子的平均直徑d( μ m)。這里，計算直徑時的誤差預(yù)期在大約5%。d = 2 (S/ π )1/2(1)鋁箔或鋁合金箔中的晶體粒子的尺寸取決于許多因素，包括材料成分，不純物，加 工條件，熱處理經(jīng)歷，和退火的加熱條件和冷卻條件。為此，通過在制造過程中有機地組合 各種因素以便調(diào)節(jié)它們，具有平均直徑為50 μ m或以下的晶體粒子的鋁箔或鋁合金箔可被 制造出來。在這種情況下，利用PACAL21(商標名，由Nippon Foil Mfg Co. ,Ltd.制造)可 以制造出集電體。由具有平均直徑為50 μ m或以下的晶體粒子的鋁箔或鋁合金箔形成的集電體可 以顯著提高其強度。集電體的強度提高改進了集電體的物理和化學(xué)耐受性，這導(dǎo)致可以阻 止集電體的破裂。在高溫度環(huán)境(40°C或以上)下的過度充放電長期循環(huán)中，由于集電體可 以顯著地防止因溶解和腐蝕引起的劣化，因此可以抑制負極電阻增大。另外，抑制負極電阻 還能降低焦耳熱的產(chǎn)生，使得負極發(fā)熱得到抑制。
由具有平均直徑為50 μ m或以下的晶體粒子的鋁箔或鋁合金箔形成的集電體可 以抑制高溫度和高濕度環(huán)境(40°C或以上，且濕度為80%或以上)下長期循環(huán)中的水入侵 導(dǎo)致的溶解和腐蝕引起的劣化。另外，當負極是如下形成的時，即通過將活性材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑在適當?shù)娜軇?中并且將這種懸浮物施加在集電體上，然后干燥和加壓，則集電體具有高強度。因此，如果 加壓的壓力升高，則集電體的破裂可以防止。結(jié)果，具有高密度的負極可被制造出來，使得 能夠提高體積密度。此外，負極密度的提高導(dǎo)致導(dǎo)熱率的增加，從而負極的熱輻射能力可以 提高。此外，通過限制發(fā)熱和提高負極的熱輻射能力的組合效果，非水電解質(zhì)電池可以限制 溫度的升高。集電體的厚度優(yōu)選為20 μ m或以下?；钚圆牧显诰哂斜蠕嚨碾姌O電勢高0. 4V或以上的電勢時吸附鋰離子。具體地講， 活性材料吸附鋰離子時的開路的電勢比鋰金屬開路的電勢高0. 4V。通過使用包含這種活性 材料的負極，由鋁和鋰之間的合金化反應(yīng)引起的微粉化現(xiàn)象可以抑制，即使是負極周圍的 集電體、引線和端子是由低電阻鋁(或鋁合金)制成的時。此外，設(shè)有負極的非水電解質(zhì)二 次電池可以進一步升高電壓。特別地，活性材料吸附鋰離子時的開路電勢比鋰金屬開路電 勢高優(yōu)選0. 4至3V、更優(yōu)選0. 4至2V。作為活性材料，例如，可以使用在上面規(guī)定的電勢下吸附鋰離子的金屬氧化物、金 屬硫化物、金屬氮化物或金屬合金。金屬氧化物的實施例包括鎢氧化物(WO3),非晶錫氧化 物例如SnBa4Pa6O11，錫硅氧化物(SnSiO3),和氧化硅(SiO)。金屬硫化物的實施例包括硫化 鋰(TiS2),硫化鉬(MoS2),和硫化鐵(FeS，F(xiàn)eS2，和LixFeS2)。金屬氮化物的一個例子是鋰鈷 氮化物(LixCoyN, 0<x<4. 0，0<y<0. 5)?；钚圆牧蟽?yōu)選為含鈦氧化物，例如含鈦金屬復(fù)合氧化物和鈦型氧化物。作為含鈦金屬復(fù)合氧化物，例如，可以使用在氧化物合成時不包含鋰的鈦型 氧化物，鋰-鈦氧化物，和通過將鋰-鈦氧化物的結(jié)構(gòu)性元素的一部分置換為異質(zhì)元 素而獲得的鋰-鈦復(fù)合氧化物。作為鋰-鈦氧化物，例如，可以使用具有尖晶組織的 鈦酸鋰(例如Li4+xTi5012 (0 < χ彡3))，或斜方錳礦型(ramsdellite)鈦酸鋰(例如 Li2+yTi307 (0 ^y ^3)) 0這些鈦酸鋰在具有比鋰的電極電勢高大約1. 5V的電勢時吸附鋰 離子，并且因此材料的電化學(xué)性能相對于鋁箔或鋁合金箔的集電體而言非常穩(wěn)定。作為鈦型氧化物，例如，可以使用TiO2或包含Ti和選自Ti、P、V、Sn、Cu、Ni、Co和 Fe的至少一種元素的金屬復(fù)合氧化物。TiO2的優(yōu)選例子包括TiO2(B)或銳鈦型TiO2，它們 在300至500°C的溫度進行熱處理并且具有低結(jié)晶性。作為包含Ti和選自Ti、P、V、Sn、 Cu、Ni、Co和Fe的至少一種元素的金屬復(fù)合氧化物，例如，可以使用TiO2-P2O5，TiO2-V2O5， TiO2-P2O5-SnO2 或 TiO2-P2O5-MeCKMe 選自下面一組的至少一種元素=Cu, Ni，Co，F(xiàn)e)。金屬 復(fù)合氧化物優(yōu)選具有其中晶相和非晶相共存的顯微組織，或其中非晶相單獨存在的顯微組 織。設(shè)有包含具有這樣的顯微組織的金屬復(fù)合氧化物的負極的非水電解質(zhì)二次電池可以顯 著提高周期性能。在這些材料中，鋰鈦氧化物或金屬復(fù)合氧化物包含Ti和選自Ti、P、V、Sn、 Cu、Ni、Co和Fe的至少一種元素是優(yōu)選的。在活性材料中，初級粒子的平均粒子直徑優(yōu)選為1 μ m或以下，更優(yōu)選0. 3 μ m或以 下。這里，活性材料的粒子直徑可以利用激光衍射型粒度分布測量儀(商標名SALD-300，由Shimadzu Corporation制造)根據(jù)下述方法來測量。具體地講，大約0. Ig的試樣(活 性材料)、表面活性劑和1至2mL的蒸餾水被添加到燒杯中，并且這種混合物被徹底攪拌。 攪拌完成后獲得的漿料被注入攪拌水槽，以便利用激光衍射型粒度分布測量儀以2秒的間 隔測量光強度的分布64次。所獲得的粒度分布數(shù)據(jù)被分析，從而獲得活性材料的初級粒子 的平均粒子直徑。初級粒子平均直徑為Iym或以下的活性材料可以通過下述方式之一獲得當活 性材料的原材料經(jīng)受反應(yīng)合成時，使活性材料形成為Iym或以下尺寸的粉末；或者，利用 球磨機或噴射式磨機將焙燒處理之后獲得的粉末材料粉碎成ι μ m尺寸的粒子。設(shè)有包含由平均粒子直徑為1 μ m或以下的初級粒子構(gòu)成的活性材料的負極的非水 電解質(zhì)二次電池可以提高周期性能。特別地，由于這種二次電池呈現(xiàn)出優(yōu)異的周期性能，因此 當其以高輸出快速充電或放電時，二次電池最適合用于要求高輸入/輸出性能的車輛。具體 地講，在活性材料的情況下，所述活性材料吸附和放出鋰離子，作為初級粒子聚團的二次粒子 的比表面積隨著初級粒子的平均粒子直徑的減小而增大。結(jié)果，由于活性材料內(nèi)的鋰離子擴 散距離縮短，包含具有大比表面積的二次粒子的活性材料可以立即吸附和放出鋰離子。此外，在負極的制造中，隨著活性材料的初級粒子的平均粒子直徑減小，前述加壓 步驟中施加在集電體上的負載增大。出于這個原因，由鋁箔或鋁合金箔形成的集電體在加 壓步驟中可能會被斷開，導(dǎo)致負極的性能下降。然而，利用包含平均粒子直徑為50μπι或 以下的晶體粒子的鋁箔或鋁合金箔形成的集電體可提高強度。因此，即使是初級粒子平均 直徑為1 μ m或以下的活性材料被用于制造負極，也可以避免在加壓步驟中集電體破裂，因 此，快速充電和高輸出放電中的可靠性和周期性能可以提高。作為導(dǎo)電劑，例如，可以使用碳材料。作為碳材料，例如，可以使用乙炔黑，炭黑，焦
炭，碳纖維，或石墨。作為粘結(jié)劑，例如，可以使用聚四氟乙烯(PTFE)，聚偏氟乙烯(PVdF)，氟橡膠，或 丁苯橡膠。關(guān)于將被組合的活性材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的配比，優(yōu)選活性材料為80至 95wt %，導(dǎo)電劑為3至20wt %，粘結(jié)劑為2至7wt %。電連接至負極集電體的引線優(yōu)選由純度為99%或以上的鋁或鋁合金制成。鋁優(yōu)選 具有純度99. 9%或以上。例如，鋁合金的成分優(yōu)選包含總量為0. 7襯％或以下的Mg、Fe和 Si，剩下的部分大致上由Al補足。引線優(yōu)選為柔性箔或板，具有100至500 μ m的厚度和2至20mm的寬度。這樣的 引線不會在過度充放電狀態(tài)下在電解質(zhì)溶液中發(fā)生溶解反應(yīng)，并且也不會在長時間振動時 斷線，這使得能夠流過大電流。出于這個原因，具有這種負極引線的二次電池可維持長期的 可靠性和高輸出性能。例如，負極端子是由選自下面一組的金屬制成的Cu，F(xiàn)e, Al，Ni，和Cr。負極端子 優(yōu)選由包含銅和其它金屬成分且純度低于99%的鋁合金制成。銅的電阻低，因此是理想的。 同純度為99%或以上的鋁和純度為99%或以上的鋁合金相比，純度低于99%的鋁合金可 以進一步提高強度和耐腐蝕性。在金屬成分中，Mg和Cr可提高鋁合金的耐腐蝕性。在金 屬成分中，Mn、Cu、Si、Fe和Ni可提高鋁合金的強度。任何材料可以用作夾在負極引線和負極端子之間的導(dǎo)電膜，只要其能夠被負極引線和負極端子之間產(chǎn)生的焦耳熱熔化即可。例如，導(dǎo)電膜可以由Sn合金、Pd合金或In合 金制成。當負極引線通過夾在它們之間的導(dǎo)電膜連接至負極端子時，導(dǎo)電膜被負極引線和 負極之間產(chǎn)生的焦耳熱熔化，從而解除負極引線和負極端子之間的連接。導(dǎo)電膜優(yōu)選由包含Sn和選自下面一組的至少一種金屬的Sn合金制成Sn，Zn，Pb， Ag，Cu，In，Ga，Bi，Sb，Mg，和Al。這種Sn合金中的每種金屬的比例可采用下述配方Sn優(yōu) 選為70至95wt%，其它金屬優(yōu)選為5至30wt%。熔點在250°C或以下、更優(yōu)選180至220°C 的Sn合金是優(yōu)選的。在利用包含作為活性材料的碳的傳統(tǒng)負極的情況下，用作導(dǎo)電膜的合金(例如Sn 合金)與鋰發(fā)生電化學(xué)合金化。因此難以提供負極引線和負極端子之間良好的電連接。根 據(jù)本發(fā)明實施方式的非水電解質(zhì)二次電池使用包含活性材料的負極，所述活性材料在具有 比鋰的電極電勢高0.4V或以上的電勢時吸附鋰離子。因此，由所述合金制成的導(dǎo)電膜不與 鋰發(fā)生電化學(xué)合金化，因而可以確保將負極引線良好地電連接至負極端子。夾在負極引線和負極端子之間的上述導(dǎo)電膜(例如Sn合金膜)采用下面描述的 形式。1)所述Sn合金膜是一種Sn合金箔，該Sn合金箔與負極引線和負極端子結(jié)合，以 便被夾在負極引線和負極端子之間。負極引線與Sn合金箔或負極端子的連接通過焊接、優(yōu) 選超聲波焊接而實現(xiàn)。2) Sn合金膜形成在負極引線的被連接負極端子的部分和負極端子的被連接負極 引線的部分中的至少一個上。作為用于形成Sn合金膜的方法，電鍍方法或濺鍍方法可被采 用。形成在被連接負極端子的負極引線部分上的Sn合金膜通過焊接、優(yōu)選超聲波焊接結(jié)合 于負極端子上。類似地，形成在被連接負極引線的負極端子部分上的Sn合金膜通過焊接、 優(yōu)選超聲波焊接結(jié)合于負極弓I線上。當負極引線和負極端子的材料分別是鋁或鋁合金時，超聲波焊接可確保將這些部 件結(jié)合到Sn合金膜上，因此降低它們之間的連接電阻。導(dǎo)電膜例如Sn合金膜的厚度優(yōu)選為0. 01至1mm。當導(dǎo)電膜的厚度超過Imm時，將 擔心熔化導(dǎo)電膜所需的時間會變長，例如當過電流從負極端子流入負極引線時。當導(dǎo)電膜 的厚度小于0. Olmm時，負極引線和負極端子之間結(jié)合部的機械強度可能會降低。負極端子優(yōu)選以實現(xiàn)與金屬外裝容器電絕緣的方式附連于金屬外裝容器上。負極 端子優(yōu)選為螺栓形，具有直徑3至30mm。在這樣的結(jié)構(gòu)中，正極端子優(yōu)選以電連接至金屬外 裝容器的方式附連于金屬外裝容器上，并且正極引線的另一端優(yōu)選通過金屬外裝容器電連 接至正極端子。在這樣的結(jié)構(gòu)中，當過電流從負極端子流入負極引線時，焦耳熱產(chǎn)生在負極端子 和負極引線之間的界面處，而直接連接至金屬外裝容器的正極引線也在正極引線和金屬外 裝容器之間的界面處產(chǎn)生焦耳熱。正極引線和金屬外裝容器之間的界面處產(chǎn)生的焦耳熱通 過具有相對大面積的金屬外裝容器而擴散和輻射。另一方面，由于負極端子和負極引線之 間產(chǎn)生的焦耳熱是局部發(fā)生的，因此，產(chǎn)生的熱量駐留在這些連接部。出于這個原因，伴隨 著焦耳熱的產(chǎn)生，在負極端子和負極引線之間產(chǎn)生的熱量的影響遠高于金屬外裝容器和正 極引線之間的界面處產(chǎn)生的熱量。結(jié)果，夾在負極引線和負極端子之間的導(dǎo)電膜，例如Sn 合金膜，處在容易被熔化的狀態(tài)。因此，通過熔化Sn合金膜負極引線和負極端子之間的連接被快速地切斷，藉此，流經(jīng)負極引線和負極端子之間的電流被中斷。這樣，二次電池的溫 度升高可以快速地抑制。當正極引線直接電連接至金屬外裝容器時，正極引線可以連接至金屬外裝容器的 任意位置。2)正極正極包括集電體和形成在集電體的一或兩個表面上的正極層，并且包含活性材 料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑。集電體是由鋁箔或鋁合金箔制成的。鋁箔或鋁合金箔優(yōu)選包括平均直徑優(yōu)選 50 μ m或以下、更優(yōu)選10 μ m或以下的晶體粒子，類似于負極集電體。由具有平均直徑為 50 μ m或以下的晶體粒子的鋁箔或鋁合金箔形成的集電體可以顯著提高其強度。因此，如果 將活性材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑懸浮于適當?shù)娜軇┲校⒃搼腋∥锉煌坎加诩婓w，然后干 燥和加壓以制造出正極，則可以防止集電體破裂，即使是加壓壓力升高時。結(jié)果，高密度的 正極可以制成，并且體積密度可以提高。集電體優(yōu)選具有厚度20 μ m或以下。作為活性材料，例如，可以使用氧化物、硫化物或聚合物。作為氧化物，例如，可以使用氧化錳(MnO2)，氧化鐵，氧化銅，氧化鎳，鋰-錳復(fù)合氧 化物(例如LixMn2O4或LixMnO2)，鋰-鎳復(fù)合氧化物(例如LixNiO2)，鋰-鈷復(fù)合氧化物(例 如LixCoO2)，鋰-鎳-鈷復(fù)合氧化物(例如LixNi1^yCoyO2)，鋰-鎳-錳-鈷復(fù)合氧化物(例 如LixCOl_y_zMnyNiz02)，尖晶型鋰-錳-鎳復(fù)合氧化物(例如LixMrvyNiyO4)，具有橄欖石組織 的鋰_磷氧化物(例如LixFePO4, LixFe1^yMnyPO4和LixCoPO4)，硫酸鐵(Fe2 (SO4) 3)，或氧化釩 (例如V2O5)。在這些化學(xué)式中，x，y和ζ之間優(yōu)選建立下面的關(guān)系0<x彡l，0<y< 1， 和0<z< 1，除非另加說明。上述鋰_鎳-鈷-錳復(fù)合氧化物優(yōu)選具有以LiaNibCocMndO2 表示的成分(其中a，b，c和d的摩爾比為0彡a彡1. 1，0. 1彡b彡0. 5，0彡c彡0. 9，和 0. d < 0. 5)。作為聚合物，例如，可以使用導(dǎo)電性聚合物材料例如聚苯胺和聚吡咯，和二硫化物 型聚合物。此外，硫(S)和氟碳可以用作活性材料。活性材料的優(yōu)選例子包括鋰_錳復(fù)合氧化物，鋰_鎳復(fù)合氧化物，鋰_鈷復(fù)合氧 化物，鋰-鎳-鈷復(fù)合氧化物，尖晶型鋰-錳-鎳復(fù)合氧化物，鋰-錳-鈷復(fù)合氧化物，和磷 酸鐵鋰，它們每種都可提供高電池電壓；以及具有層狀結(jié)晶組織的鋰_鎳-鈷_錳復(fù)合氧化 物。作為導(dǎo)電劑，例如，可以使用乙炔黑、炭黑或石墨。作為粘結(jié)劑，可以使用聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)或氟橡膠。關(guān)于將被組合的活性材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的配比，優(yōu)選活性材料為80至 95wt %，導(dǎo)電劑為3至20wt %，粘結(jié)劑為2至7wt %。3)間隔體作為間隔體，可以使用由纖維素、合成樹脂或類似物制成的無紡布，聚乙烯多孔 膜，聚丙烯多孔膜或芳酰胺多孔膜。上述由纖維素制成的無紡布在溫度高達160°C或以上時 是穩(wěn)定的而不會收縮，因此是優(yōu)選的。4)非水電解質(zhì)
作為非水電解質(zhì)，例如，可以使用通過將電解質(zhì)溶解在有機溶劑而制備的液體非 水電解質(zhì)，通過液體電解質(zhì)和高分子材料形成復(fù)合物而獲得的膠狀非水電解質(zhì)，或通過鋰 鹽電解質(zhì)和高分子材料形成復(fù)合物而獲得的固體非水電解質(zhì)。此外，包含鋰離子的冷熔鹽 (離子熔體)可以用作非水電解質(zhì)。所述液體非水電解質(zhì)是通過將電解質(zhì)以0. 5至3mol/L的濃度溶解在有機溶劑中 而制備的。作為電解質(zhì)，可以使用選自下面的至少一種化合物LiBF4，LiPF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3，LiN (CF3SO2) 2，LiN (C2F5SO2) 3C，LiB [ (OCO) 2] 2。在這些電解質(zhì)中，LiBF4 是優(yōu)選的，因 為其具有優(yōu)異的熱和化學(xué)穩(wěn)定性，并且具有這樣的性質(zhì)，即其能夠抵抗變形，盡管其耐腐蝕 性不那么好。作為有機溶劑，可以使用環(huán)狀碳酸酯，例如碳酸丙烯酯(PC)和碳酸乙烯酯(EC)； 鏈狀碳酸酯，例如碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(MEC)；鏈醚，例如二 甲氧基乙烷(DME)和二乙氧基乙烷(DEE)；環(huán)醚，例如四氫呋喃(THF)和二氧戊環(huán)(DOX)； Y-丁內(nèi)酯(GBL)、乙腈(AN)或環(huán)丁砜(SL)。這些有機溶劑既可以單獨使用，也可以兩種或 以上組合使用。作為高分子材料，例如，可以使用聚偏氟乙烯(PVdF)、聚丙烯腈(PAN)和聚環(huán)氧乙 烷(PEO)。上述冷熔鹽(離子熔體)包含鋰離子、有機陽離子和有機陰離子，并且在100°C或 以下、在某些情況下在室溫或以下達到液體狀態(tài)。5)金屬外裝容器從輕質(zhì)和耐腐蝕性的角度看，金屬外裝容器優(yōu)選由鋁或鋁合金制成。上述鋁或鋁 合金優(yōu)選由具有50 μ m或以下、更優(yōu)選10 μ m或以下的平均粒子直徑的晶體粒子構(gòu)成。由 具有50 μ m或以下的平均粒子直徑的晶體粒子構(gòu)成的鋁或鋁合金制成金屬外裝容器，可以 顯著提高其強度，使得能夠減小金屬外裝容器的壁厚。結(jié)果，金屬外裝容器的熱輻射性能提 高，并且因此電池溫度的升高可以受到限制。此外，由于金屬外裝容器的壁厚可以減小，因 此，包括正極、間隔體和負極的電極組的可被容置的體積可以有效地增大。這使得能夠提高 能量密度，從而導(dǎo)致電池重量減輕和尺寸減小。這些特性對于要求高溫度條件和高能量密 度的電池例如車載二次電池而言是適合的。用于金屬外裝容器的鋁合金優(yōu)選包含選自Mg、Mn和Fe的至少一種金屬。由這種 鋁合金構(gòu)成的金屬外裝容器可進一步提高強度，使得能夠?qū)⑷萜鞯谋诤駵p小至0. 3mm或以 下。在根據(jù)本發(fā)明實施方式的方塊形非水電解質(zhì)二次電池中，例如，負極端子和正極 端子可以分別以電絕緣的方式附連于金屬外裝容器上。接下來，根據(jù)本發(fā)明實施方式的方塊形非水電解質(zhì)二次電池將參照圖1至3進行 描述。方塊形非水電解質(zhì)二次電池20設(shè)有金屬外裝容器1，所述金屬外裝容器例如由鋁 合金制成。該金屬外裝容器1包括金屬罐2，其具有帶有底部的矩形筒狀體形狀，和金屬 矩形板蓋3，其氣密性地結(jié)合于金屬罐2的頂部開口，例如通過激光焊接。該蓋3設(shè)有孔4， 所述孔為保持將在后面描述的負極端子而開設(shè)。
積層電極組5被容置于金屬外裝容器1的金屬罐2中。該積層電極組5具有這樣 的結(jié)構(gòu)，其中，如示于圖3，多個負極7和多個正極8交替插入以來回折返的方式彎折的間隔 體6的折曲部之間并且形成積層，并且間隔體6的端部被卷繞而覆蓋矩形柱狀積層體的外 周表面。積層電極組5如前面所解釋插入和容置于金屬罐2中，以使得以來回折返的方式 彎折的間隔體的表面構(gòu)成上下端面。絕緣板9內(nèi)置于金屬罐2的底部的內(nèi)表面和積層電極 組5的下端面之間。非水電解質(zhì)在布置著積層電極組5的位置容置于金屬罐2中。在兩端具有盤狀爪部的筒形絕緣件10接合在蓋3的孔4中。例如，負極端子11 呈螺栓狀，插入筒形絕緣件10中，以使得其頭部位于金屬罐2內(nèi)，其螺紋部分從蓋3向外突 伸。由例如鋁合金制成的螺母12借助于由鋁合金制成的墊片(未示出)螺合在負極端子 11的伸出的螺紋部分上，以將負極端子11以電絕緣的方式緊固至蓋3。上述負極端子11 由鋁合金形成，該鋁合金包含選自Mg、Cr、Mn、Cu、Si、Fe和Ni的至少一種金屬，并且鋁純度 低于99wt%。由例如鋁合金制成的柱狀正極端子13從蓋3的上表面一體地突出形成，與負極端 子11相隔。由多個箔或板構(gòu)成的負極引線14的一端連接至積層電極組5的每個負極7，例如 通過超聲波焊接，并且另一端通過Sn合金箔15集中連接至負極端子12的下端面，例如通 過超聲波焊接。類似于負極引線14，由多個箔和板構(gòu)成的正極引線16的一端連接至積層電 極組5的每個正極8，例如通過電阻焊接，另一端集中連接至蓋3的形成有正極端子13的底 側(cè)(內(nèi)表面)，例如通過電阻焊接。負極引線14和正極引線16分別由純度為99wt%或以 上的鋁或純度為99襯％或以上的鋁合金制成。負極端子11并不局限于利用具有上述成分的鋁合金制成的結(jié)構(gòu)。例如，負極端子 11可以具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中由選自銅、鐵和鎳的至少一種金屬制成的螺栓狀母線體(端 子本體)的整個外周表面被包覆鋁合金層，該鋁合金層包含選自Mg、Cr、Mn、Cu、Si、Fe和Ni 的至少一種金屬，并且鋁純度低于99%;或具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中所述螺栓狀母線體(端子 本體)的連接著表面引線的表面(下端面)被包覆相同鋁合金層。例如，在負極引線14與負極端子11連接時，Sn合金膜17可以通過例如電鍍方法 或濺鍍方法而預(yù)先形成在負極端子11和負極引線的連接部上，也就是負極端子11的底側(cè)， 然后，負極引線可以通過例如超聲波焊接利用Sn合金膜17連接至負極端子11，該Sn合金 膜17夾在所述負極端子11和負極引線14之間，如示于圖4。此外，在負極端子11與負極 引線14連接時，Sn合金膜17可以通過例如電鍍方法或濺鍍方法形成在負極端子11和負 極引線14的連接部上，也就是負極引線14頂端附近的表面上，然后負極引線14可以通過 例如超聲波焊接利用Sn合金膜17連接至負極端子，所述Sn合金膜17夾在所述負極端子 11和負極引線14之間，如示于圖5。盡管電極組被設(shè)計成使得多個負極和正極交替插在以來回折返的方式彎折的間 隔體的折曲部之間并且形成積層，但電極組并不局限于這樣的結(jié)構(gòu)。例如，電極組可以具有 如下獲得的扁平螺旋結(jié)構(gòu)將帶狀間隔體夾置在呈帶狀布置的負極和呈帶狀布置的正極之 間，再將這些部分螺旋盤繞，然后壓制成型。接下來，根據(jù)本發(fā)明實施方式的電池組將被描述。根據(jù)本發(fā)明實施方式的電池組具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中兩個或以上的前述方塊形非水電解質(zhì)二次電池被連接。二次電池的連接可以是串聯(lián)連接，并聯(lián)連接，或串聯(lián)連接和并聯(lián)連接的組合。根據(jù)該實施方式的電池組將參照圖6詳細描述。該電池組設(shè)有兩個或以上例如五 個圖1和圖2所示前述方塊形非水電解質(zhì)二次電池20。這些多個二次電池20被布置成沿 一個方向彼此相鄰。這些二次電池20的正極端子13和負極端子11通過Cu形成的連接引 線21至24彼此串聯(lián)連接。正極引出線25連接著示于左端的二次電池20的正極端子13， 負極引出線26連接著示于右端的二次電池20的負極端子11。在根據(jù)該實施方式的方塊形非水電解質(zhì)二次電池中，如前所述，利用夾在它們之 間的導(dǎo)電膜，負極引線電連接至負極端子，該導(dǎo)電膜具有一熔點，并且在導(dǎo)電膜被流經(jīng)導(dǎo)電 膜的電流加熱至或超出熔點溫度時能夠熔化。因此，如前所述，過電流從負極端子通過導(dǎo)電 膜流向負極引線，導(dǎo)電膜通過負極端子和導(dǎo)電膜之間的界面處和導(dǎo)電膜和負極引線之間的 界面處產(chǎn)生的焦耳熱被加熱。如果導(dǎo)電膜的加熱溫度變?yōu)榈扔诨虺銎淙埸c，則導(dǎo)電膜被 熔化。藉此，負極引線和負極端子之間的連接被切斷，從而流經(jīng)引線和端子之間的電流被中 斷。結(jié)果，金屬外裝容器的內(nèi)部溫度升高可被快速地抑制。特別地，由于包含Sn和選自Zn，Pb、Ag、Cu、In、Ga、Bi、Sb、Mg和Al的至少一種的 金屬的Sn合金膜具有180至220°C的低熔點，因此Sn合金膜容易通過如前所述在Sn合金 膜處產(chǎn)生的焦耳熱而被熔化。在設(shè)有用于中斷流經(jīng)負極引線和負極端子的電流的機構(gòu)的非水電解質(zhì)二次電池 中，通過利用包含活性材料的負極，所述活性材料在具有比鋰的電極電勢高0. 4V或以上的 電勢時吸附鋰離子，夾在負極引線和負極端子之間的導(dǎo)電膜例如Sn合金膜與發(fā)生鋰合金 化反應(yīng)而導(dǎo)致的微粉化可以抑制。因此，負極引線和負極端子之間可以長期維持低電阻連 接和高可靠性連接。此外，通過利用包含活性材料的負極，所述活性材料在具有規(guī)定的電勢時吸附鋰 離子，與發(fā)生鋰合金化反應(yīng)引起的微粉化現(xiàn)象可以抑制，即使是在負極周圍集電體、引線和 端子由低電阻鋁(或鋁合金)制成時，因此，這些部件可以低電阻連接。因此，可以提供這樣的非水電解質(zhì)二次電池，其包括具有簡單結(jié)構(gòu)的電流截斷機 構(gòu)，同具有保護電路傳統(tǒng)電池相比尺寸減小且制造成本降低，具有高可靠性以抑制負極引 線和負極端子之間連接部短路的持續(xù)，即使是在振動或受到?jīng)_擊時，并且由于負極周圍集 電體、引線和端子之間的低電阻連接而具有優(yōu)異的大電流特性。另外，通過連接和組合兩個或以上的具有上述特性的方塊形非水電解質(zhì)二次電 池，可以提供具有高安全性和可靠性的電池組。將參照附圖針對實施例描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明并不局限于下面描述的實施例， 在本發(fā)明的主旨內(nèi)可以作出各種修改。(實施例1)〈負極的制造〉活性材料采用鈦酸鋰(Li4Ti5O12)，其初級粒子的平均粒子直徑為0. 5 μ m，使用N2 氣體的BET測量的比表面積為20m2/g ；導(dǎo)電劑采用碳粉末，其平均粒子直徑為4 μ m ；粘結(jié)劑 采用聚偏氟乙烯(PVdF)；這些成分以重量比90 7 3配置，并且散布在η-甲基吡咯烷 酮(NMP)溶劑中以制備出漿料。該漿料被涂布于平均晶體的粒子直徑為50 μ m、鋁純度為99 %且厚度為15 μ m的鋁合金箔(集電體)，被干燥和加壓，然后切割以產(chǎn)生83個尺寸為 55mX86mm且電極密度為2. 4g/cm3的負極。由5mm寬、30mm長和20 μ m厚的純度為99. 9% 的鋁箔形成的引線通過超聲波焊接被結(jié)合于每個負極集電體的一端?！凑龢O的制造〉活性材料采用尖晶型鋰-錳氧化物(LiMn2O4)；導(dǎo)電劑采用石墨粉末；粘結(jié)劑采 用聚偏氟乙烯(PVdF)；這些成分以重量比87 8 5配置，并且散布在η-甲基吡咯烷酮 (NMP)溶劑中以制備出漿料。該漿料被涂布于晶體粒子平均直徑為10 μ m、鋁純度99%且厚 度為15 μ m的鋁合金箔(集電體)，被干燥和加壓，然后切割以產(chǎn)生84個尺寸為56mmX 87mm 且電極密度為2. 9g/cm3的正極。由5mm寬、30mm長和20 μ m厚的純度為99. 9%的鋁箔形 成的引線通過超聲波焊接被結(jié)合于每個正極集電體的一端?！瓷w的制造〉蓋被制備出來，其尺寸為大約62mm(長度)X大約13mm(寬度)X0. 5mm(厚度)， 柱狀正極端子一體地從所述該突出。蓋和正極端子由鋁合金制成，該鋁合金包含1.6wt% 的Mg、lwt%& Mn和0. 4襯％的Fe，剩下的部分大致上由Al補足。用于支持負極端子的孔 以與正極端子相隔的方式開設(shè)于蓋中。每端設(shè)有盤狀爪部的筒狀絕緣件接合在該孔中。頭 部直徑為5mm的螺栓狀負極端子插入蓋上的筒形絕緣件中，且與頭部相對的螺紋部分從蓋 伸出。由鋁合金制成的螺母借助于由鋁合金制成的墊片而螺合在伸出的螺紋部分上，以通 過筒形絕緣件將負極端子緊固至蓋。負極端子由鋁合金制成，該鋁合金包含lwt%&Mg、 0. 6襯％的Si和0. 25襯％的Cu，剩下的部分大致上由Al補足。上述螺母和墊片由鋁合金 制成，該鋁合金包含Iwt %的Mg、0. 6襯％的Si和0. 25襯％的Cu，剩下的部分大致上由Al 補足?！炊坞姵氐闹圃臁祵⑴c引線結(jié)合的前述83個負極和將與引線結(jié)合的前述84個正極交替插入由 25 μ m厚纖維素無紡布制成并且以來回折返的方式彎折的間隔體的折曲部之間，并且形成 積層。間隔體的端部被卷繞以覆蓋矩形柱狀積層體的外周表面，從而產(chǎn)生如示于圖3的電 極組5。該積層電極組進一步經(jīng)受壓制成型。連接至積層電極組每個負極的引線被系結(jié)成 線束，Sn合金箔被內(nèi)置在該線束的端部與蓋上的負極端子的頭部底側(cè)之間，以便通過超聲 波焊接將系結(jié)的引線與負極端子結(jié)合，其中Sn合金箔夾在它們之間。連接至積層電極組 每個正極的引線頂部組合在位于正極端子正下方位置的蓋表面上并且焊接至該表面。作 為Sn合金箔，主要成分為Sn、包含8襯％的Zn，和3襯％的Bi、熔點為大約200°C且厚度為 50 μ m的Sn合金箔被使用。通過將1. 5mol/L的LiBF4溶解在碳酸乙烯酯(EC)和Y - 丁內(nèi) 酯(GBL)(體積比1 2)的混合溶液中制備出的非水電解質(zhì)溶液被注入帶有底部的矩形 筒狀體(矩形金屬罐)中。該金屬罐由鋁合金制成，該鋁合金包含1. 6wt %的Mg、Iwt %的Mn和0. 4wt %的 Fe，剩下的部分大致上由Al補足，尺寸為95mm(高度)X62mm(長度)X 13mm(寬度)，壁厚 為0.4mm。接下來，積層電極組被插入金屬罐中，并且蓋被預(yù)先連接至積層電極組，而引線 在金屬罐的開口內(nèi)被接合，且蓋的外周通過激光焊接被結(jié)合于金屬罐的開口上，從而制造 出95mm高、62mm長和13mm寬的方塊形非水電解質(zhì)二次電池，其放電能力為4Ah，如示于圖 1和2。這種二次電池的內(nèi)部電阻在表示為IkHz AC阻抗時為1. 5πιΩ。
(實施例2至7)方塊形非水電解質(zhì)二次電池被制造出來，具有與實施例1相同的結(jié)構(gòu)，除了使用 了示于后面表1的夾在負極引線和具有表1所示成分的負極端子之間的Sn合金箔和In合 金箔以外。(實施例8)與實施例1相同類型的五個方塊形非水電解質(zhì)二次電池被制備。這些二次電池通 過銅連接件彼此并聯(lián)連接，以產(chǎn)生電池組。(對比例1至5)方塊形非水電解質(zhì)二次電池被制造出來，其具有與實施例1相同的結(jié)構(gòu)，除了使 用了示于表1的夾在負極引線和具有表1所示成分的負極端子之間的金屬箔或沒有設(shè)置金 屬箔以外。(對比例6)與對比例1相同類型的五個方塊形非水電解質(zhì)二次電池被制備。這些二次電池通 過銅連接件彼此并聯(lián)連接，以產(chǎn)生電池組。實施例1至7和對比例1至5中獲得的方塊形非水電解質(zhì)二次電池和實施例8和 對比例6中獲得的電池組分別連接至5πιΩ外部電阻，以便進行外部短路測試，從而測量電 池中央表面的最高溫度。結(jié)果示于表1。表權(quán)利要求
一種非水電解質(zhì)二次電池，包括金屬外裝容器；電極組，其容置于金屬外裝容器中，并且包括正極、負極和夾在負極和正極之間的間隔體，所述負極具有活性材料，所述活性材料在具有比鋰的電極電勢高0.4V或以上的電勢時吸附鋰離子；非水電解質(zhì)，其容置于金屬外裝容器中；正極引線，其一端電連接至正極；負極引線，其一端電連接至負極；正極端子，其附連于金屬外裝容器上，并且與正極引線的另一端電連接；負極端子，其附連于金屬外裝容器上，并且與負極引線的另一端電連接；以及導(dǎo)電膜，其夾在負極引線和負極端子之間，其中，導(dǎo)電膜具有一熔點，并且在導(dǎo)電膜被流經(jīng)導(dǎo)電膜的電流加熱至或超出熔點溫度時，導(dǎo)電膜能夠熔化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的二次電池，其中，負極引線和負極端子分別是由鋁或鋁合金制成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的二次電池，其中，負極端子以電絕緣的方式附連于金屬外裝容器 上，而正極端子電連接至金屬外裝容器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的二次電池，其中，正極引線的另一端電連接至用作正極端子的金 屬外裝容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解質(zhì)二次電池，其中，金屬外裝容器是由鋁合金制成的，所 述鋁合金中包含選自Mg、Mn、Fe的至少一種金屬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的二次電池，其中，負極的活性材料是含鈦金屬氧化物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的二次電池，其中，正極的活性材料是選自下面一組的復(fù)合氧化 物鋰-錳復(fù)合氧化物，鋰_鎳復(fù)合氧化物，鋰_鈷復(fù)合氧化物，鋰-鎳_鈷復(fù)合氧化物， 尖晶型鋰-錳-鎳復(fù)合氧化物，鋰-錳_鈷復(fù)合氧化物，磷酸鐵鋰，具有層狀結(jié)晶組織的 鋰-鎳-鈷-錳復(fù)合氧化物。
8.一種非水電解質(zhì)二次電池，包括 金屬外裝容器；電極組，其容置于金屬外裝容器中，并且包括正極、負極和夾在負極和正極之間的間隔 體，所述負極具有活性材料，所述活性材料在具有比鋰的電極電勢高0. 4V或以上的電勢時 吸附鋰離子；非水電解質(zhì)，其容置于金屬外裝容器中； 正極引線，其一端電連接至正極； 負極引線，其一端電連接至負極；正極端子，其附連于金屬外裝容器上，并且與正極引線的另一端電連接； 負極端子，其附連于金屬外裝容器上，并且與負極引線的另一端電連接；以及 Sn合金膜，其夾在負極引線和負極端子之間，其中，Sn合金膜中包含Sn和選自下面一組的至少一種金屬Zn，Pb，Ag，Cu，In，Ga，Bi， Sb, Mg，和 Al。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的二次電池，其中，負極引線和負極端子是由鋁或鋁合金制成的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的二次電池，其中，負極端子以電絕緣的方式附連于金屬外裝容器 上，而正極端子電連接至金屬外裝容器。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的二次電池，其中，正極引線的另一端電連接至用作正極端子的金 屬外裝容器。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的二次電池，其中，金屬外裝容器是由鋁合金制成的，所述鋁合金 包含選自下面一組的至少一種金屬Mg，Mn，F(xiàn)e。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的二次電池，其中，負極的活性材料是含鈦金屬氧化物。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的二次電池，其中，正極的活性材料是選自下面一組的復(fù)合氧化 物鋰-錳復(fù)合氧化物，鋰_鎳復(fù)合氧化物，鋰_鈷復(fù)合氧化物，鋰-鎳_鈷復(fù)合氧化物， 尖晶型鋰-錳-鎳復(fù)合氧化物，鋰-錳_鈷復(fù)合氧化物，磷酸鐵鋰，具有分層結(jié)晶組織的 鋰-鎳-鈷-錳復(fù)合氧化物。
15.根據(jù)權(quán)利要求8的二次電池，其中，Sn合金膜中包含含量為70至和 含量為5至30襯％的金屬。
16.根據(jù)權(quán)利要求8的二次電池，其中，Sn合金膜是Sn合金箔，并且負極引線和負極端 子通過夾在負極引線和負極端子之間的Sn合金箔而彼此結(jié)合在一起。
17.根據(jù)權(quán)利要求8的二次電池，其中，Sn合金膜形成在負極引線的被連接負極端子的 部分和負極端子的被連接負極引線的部分二者中的至少一個中。
18.—種電池組，包括多個非水電解質(zhì)二次電池，每個二次電池為根據(jù)權(quán)利要求1的二 次電池，這些二次電池以串聯(lián)、并聯(lián)或同時串聯(lián)和并聯(lián)的方式彼此電連接。
19.一種電池組，包括多個非水電解質(zhì)二次電池，每個二次電池為根據(jù)權(quán)利要求8的二 次電池，這些二次電池以串聯(lián)、并聯(lián)或同時串聯(lián)和并聯(lián)的方式彼此電連接。
全文摘要
一種非水電解質(zhì)二次電池包括金屬外裝容器；電極組，其容置于金屬外裝容器中，并且包括正極、負極和夾在負極和正極之間的間隔體，所述負極具有活性材料，其在具有比鋰的電極電勢高0.4V或以上的電勢時吸附鋰離子；非水電解質(zhì)，其容置于金屬外裝容器中；正極引線，其一端電連接至正極；負極引線，其一端電連接至負極；正極端子，其附連于金屬外裝容器上，并且與正極引線的另一端電連接；負極端子，其附連于金屬外裝容器上，并且與負極引線的另一端電連接；以及Sn合金膜，其夾在負極引線和負極端子之間。Sn合金膜中包含Sn和選自下面一組的至少一種金屬Zn、Pb、Ag、Cu、In、Ga、Bi、Sb、Mg和Al。
文檔編號H01M2/30GK101960650SQ20098010768
公開日2011年1月26日 申請日期2009年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月4日
發(fā)明者岸敬, 稻垣浩貴, 高見則雄 申請人:株式會社東芝