二次電池以及利用二次電池作為電力源的電子或電氣裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及二次電池以及利用二次電池作為電力源的電子或電氣裝置。該二次電池，包括：電池部分，所述電池部分具有正電極、負(fù)電極和隔膜并且填充有非水性電解液；非水性電解液存儲(chǔ)部分，通過(guò)分隔壁與所述電池部分隔離開并且在其中存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液；封裝體，在其中容納所述電池部分和所述非水性電解液存儲(chǔ)部分；和滲漏部分，所述滲漏部分被設(shè)置在所述分隔壁上，并且使得所述補(bǔ)充非水性電解液從所述非水性電解液存儲(chǔ)部分滲漏到所述電池部分中。
【專利說(shuō)明】二次電池以及利用二次電池作為電力源的電子或電氣裝置
[0001]本申請(qǐng)是 申請(qǐng)人:為夏普株式會(huì)社、申請(qǐng)日為2011年2月15日、申請(qǐng)?zhí)枮?01110039410.3、發(fā)明名稱為“二次電池；太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和車輛；以及二次電池的制造方法”的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及二次電池。本發(fā)明還涉及設(shè)置有二次電池的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和車輛。本發(fā)明進(jìn)一步涉及用于二次電池的制造的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來(lái)，隨著諸如蜂窩式電話、便攜式電子裝置、個(gè)人數(shù)字助理的消費(fèi)者電子設(shè)備快速地變得緊湊、輕質(zhì)和多用途性，為了用作它們的電力源，已經(jīng)強(qiáng)烈地要求開發(fā)這樣二次電池，該二次電池緊湊并且輕質(zhì)、提供高的能量密度，并且能夠長(zhǎng)時(shí)期地經(jīng)受反復(fù)的充電-放電循環(huán)。作為滿足那些要求的二次電池，最有前景的是提供比其它二次電池更高的能量密度的鋰離子二次電池，并且正在進(jìn)行大量研究以開發(fā)具有日益增強(qiáng)的性質(zhì)的鋰離子二次電池。
[0004]而且，近年來(lái)，鑒于諸如全球變暖的環(huán)境問(wèn)題，鋰離子二次電池已經(jīng)越來(lái)越被用于在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力產(chǎn)生系統(tǒng)等中存儲(chǔ)電力。進(jìn)而，作為減少CO2排放并且應(yīng)對(duì)能量問(wèn)題的措施，已經(jīng)高度地期望普及具有燃料效率的低排放車輛，諸如混合動(dòng)力車輛(HEV)和電動(dòng)車輛(EV)，并且旨在用作車載電池的鋰離子二次電池的開發(fā)和商業(yè)化正在進(jìn)行中。
[0005]如以上所討論的，鋰離子二次電池的應(yīng)用不再限制于諸如蜂窩式電話的便攜式裝置，而是現(xiàn)在正在延伸至驅(qū)動(dòng)如在電動(dòng)車輛中的大馬達(dá)。隨著對(duì)于鋰離子二次電池的需求增加，已經(jīng)開始預(yù)期它們提供高的容量和500或者更多循環(huán)的、長(zhǎng)的壽命。
[0006]在另一方面，已知的是，能夠通過(guò)利用新鮮的電解液對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充而恢復(fù)其容量已經(jīng)降低的二次電池的容量。例如，JP-A-2001-210309提出一種設(shè)置有補(bǔ)充栓塞的二次電池，該補(bǔ)充栓塞能夠被移除以允許補(bǔ)充電解液。
[0007]然而，不方便地，利用在JP-A-2001-210309中公開的二次電池，電池容量是通過(guò)補(bǔ)充電解液而被恢復(fù)的，而不是在充液之前壽命得以改進(jìn)。因此，每次電池容量降低時(shí)，電池需要被充液。而且，電解液的補(bǔ)充需要在低濕度環(huán)境中執(zhí)行，并且因此要求專門的設(shè)施，諸如濕度受控的手套式操作箱。這使得充液困難，并且因此使得難以改進(jìn)電池的壽命。特別地，被用于存儲(chǔ)電力等的二次電池龐大并且難于移動(dòng)，并且這使得它的維護(hù)，例如充液，極度困難。因此，利用在JP-A-2001-210309中公開的傳統(tǒng)的二次電池，改進(jìn)電池的壽命實(shí)際上是不可能的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明已經(jīng)得以設(shè)計(jì)以解決上述不利，并且本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供具有改進(jìn)的壽命特性的二次電池；設(shè)置有這種二次電池的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和車輛；以及用于二次電池的制造的方法。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種二次電池包括:電極組件，該電極組件包括正電極和被置放成面對(duì)正電極的負(fù)電極；封裝容器，在該封裝容器中，連同電解液一起，電極組件被密封；和設(shè)置在封裝容器上以朝向電極組件突出的升高部分，該升高部分在其與其突出側(cè)相對(duì)的一側(cè)上具有在其中存儲(chǔ)補(bǔ)充電解液的空腔部分。這里，該封裝容器包括在其中容納電極組件的收納容器和密封該收納容器的蓋體(開口密封部件)。而且，該升高部分包括使得在空腔部分中存儲(chǔ)的補(bǔ)充電解液朝向電極組件泄漏的泄漏部分，并且該升高部分在蓋體和構(gòu)成收納容器的面中的最大的一個(gè)面中的至少一個(gè)上形成。
[0010]在根據(jù)第一方面的這個(gè)二次電池中，如上所述，形成升高部分從而它朝向電極組件突出并且在它的與電極組件相對(duì)的一側(cè)上具有空腔部分使得在空腔部分中存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液成為可能。并且在升高部分中形成泄漏部分使得通過(guò)泄漏部分朝向電極組件供給在空腔部分中存儲(chǔ)的電解液成為可能。
[0011 ] 這里，其放電容量已經(jīng)通過(guò)充電-放電循環(huán)降低的二次電池的放電容量能夠通過(guò)利用新鮮電解質(zhì)對(duì)其補(bǔ)充而恢復(fù)。因此，由通過(guò)泄漏部分朝向電極組件供給在空腔部分中存儲(chǔ)的電解液，可能改進(jìn)充電-放電循環(huán)特性。
[0012]因此，根據(jù)第一方面，利用上述構(gòu)造，可能容易地利用電解液補(bǔ)充電極組件并且因此容易地改進(jìn)電池的壽命特性。
[0013]在另一方面，為了電力存儲(chǔ)、汽車安裝和其它應(yīng)用而使得二次電池更大和更加扁平趨向于降低封裝容器的機(jī)械強(qiáng)度，使得電池更加易于變形。
[0014]然而，根據(jù)第一方面，如上所述，升高部分被設(shè)置在密封部件和構(gòu)成收納容器的面中的最大的一個(gè)面中的至少一個(gè)處。因此，該升高部分增強(qiáng)了趨向于具有低的機(jī)械強(qiáng)度的大面積部分。這有助于提高封裝容器的剛度，并且因此有助于抑制電池的變形。
[0015]以此方式，利用根據(jù)第一方面的二次電池，由于上述構(gòu)造，可能提高封裝容器的剛度并且另外改進(jìn)壽命特性。
[0016]在根據(jù)上述第一方面的二次電池中，優(yōu)選地，蓋體具有在其上形成升高部分的第一板部件和被裝配到第一板部件從而覆蓋空腔部分的第二板部件。利用這種構(gòu)造，可能進(jìn)一步提高蓋體的剛度，并且因此，當(dāng)蓋體被焊接到封裝容器時(shí)，可能抑制在蓋體中的應(yīng)變的發(fā)展。在較大的二次電池中，焊接距離更長(zhǎng)，并且這使得蓋體更加可能在焊接期間形成應(yīng)變。然而，利用上述構(gòu)造，可能抑制在蓋體中的應(yīng)變的發(fā)展，并且因此即使在較大的電池中，也可容易地將蓋體焊接到封裝容器。這使得容易地使得二次電池更大并且因此容易地獲得大容量二次電池成為可能。而且，通過(guò)抑制蓋體中的應(yīng)力，可能牢固地將蓋體和封裝容器固定到一起并且因此改進(jìn)可靠性和安全性。
[0017]在根據(jù)上述第一方面的二次電池中，優(yōu)選地，泄漏部分包括:在升高部分中形成的孔；和密封該孔并且使得空腔部分中的電解液朝向電極組件泄漏的密封部件。利用這種構(gòu)造，可能容易地朝向電極組件供給在空腔部分中存儲(chǔ)的電解液。這使得容易地改進(jìn)充電-放電循環(huán)特性成為可能。而且，通過(guò)朝向電極組件供給在空腔部分中存儲(chǔ)的電解液，可能抑制電解液變干并且因此容易地抑制電池性能由于電解液變干而劣化。
[0018]在此情形中，優(yōu)選地，密封部件由樹脂材料形成，該樹脂材料變得被電解液浸透(膨脹)以使得在預(yù)定時(shí)間逝去時(shí)，空腔部分中的電解液朝向電極組件泄漏。利用這種構(gòu)造，當(dāng)樹脂由于暴露于電解液而劣化時(shí)，它使得在空腔部分中存儲(chǔ)的電解液朝向電極組件泄漏，并且因此可能容易地利用電解液補(bǔ)充電極組件。這使得更加容易地朝向電極組件供給在空腔部分中存儲(chǔ)的電解液成為可能。
[0019]在其中密封部件由樹脂材料形成的上述構(gòu)造中，優(yōu)選的是樹脂材料包含選自以下組中的至少一種物質(zhì)，該組由丁苯橡膠、三元乙丙橡膠、丁基橡膠、硅橡膠和含有氟樹脂的橡膠組成。
[0020]在根據(jù)上述第一方面的二次電池中，優(yōu)選的是，升高部分被成形為，如從與電極組件相對(duì)的一側(cè)看，形成凹槽。利用這種構(gòu)造，可能在凹槽內(nèi)存儲(chǔ)電解液，并且另外可能容易地提聞封裝容器的剛度。
[0021]在根據(jù)上述第一方面的二次電池中，優(yōu)選地，封裝容器的、在其上形成升高部分的面，如在平面視圖中看，具有大致矩形形狀，并且升高部分在長(zhǎng)邊方向延伸。利用這種構(gòu)造，可能有效地提聞封裝容器的剛度。
[0022]可替代地，在根據(jù)上述第一方面的二次電池中，封裝容器的、在其上形成升高部分的面，如在平面視圖中看，具有大致矩形形狀，并且升高部分在與長(zhǎng)邊方向交叉的方向延伸。
[0023]可替代地，在根據(jù)上述第一方面的二次電池中，封裝容器的、在其上形成升高部分的面，如在平面視圖中看，具有大致矩形形狀，該矩形形狀具有長(zhǎng)邊和短邊，并且升高部分限定大致菱形形狀。
[0024]在此情形中，優(yōu)選的是限定大致菱形形狀的升高部分被如此置放，使得其對(duì)角線分別地平行于封裝容器的長(zhǎng)邊和短邊。
[0025]在根據(jù)上述第一方面的二次電池中，優(yōu)選地，作為泄漏部分，該升高部分包括一個(gè)或者多個(gè)泄漏部分。即，在升高部分中，可以形成僅僅一個(gè)泄漏部分，或者可以形成多個(gè)泄漏部分。
[0026]在根據(jù)上述第一方面的二次電池中，優(yōu)選地，升高部分可以包括多個(gè)升高部分，并且泄漏部分在那些升高部分中的每一個(gè)中形成。利用這種構(gòu)造，可能在由于形成升高部分而提供的每一個(gè)空腔部分中存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液，并且另外，可能通過(guò)被設(shè)置在每一個(gè)升高部分中的泄漏部分朝向電極組件供給在每一個(gè)空腔部分中存儲(chǔ)的電解液。因此，可能增加能夠在空腔部分中存儲(chǔ)的電解液的量，并且可能因此長(zhǎng)時(shí)期地朝向電極組件供給電解液。這使得更加容易地改進(jìn)充電-放電循環(huán)特性成為可能。而且，通過(guò)形成多個(gè)升高部分，可能容易地提高封裝容器的剛度。
[0027]在其中設(shè)置多個(gè)升高部分的上述構(gòu)造中，優(yōu)選地，封裝容器的、在其上形成升高部分的面，如在平面視圖中看，具有大致矩形形狀，并且升高部分的至少一個(gè)部分在長(zhǎng)邊方向延伸。
[0028]可替代地，在其中設(shè)置多個(gè)升高部分的上述構(gòu)造中，封裝容器的、在其上形成升高部分的面，如在平面視圖中看，具有大致矩形形狀，并且升高部分的至少一個(gè)部分在與長(zhǎng)邊方向交叉的方向延伸。
[0029]可替代地，在其中設(shè)置多個(gè)升高部分的上述構(gòu)造中，升高部分的至少一個(gè)部分，如在平面視圖中看，限定大致菱形形狀。
[0030]在根據(jù)上述第一方面的二次電池中，優(yōu)選地，泄漏部分被定位成不與電極組件形成接觸。利用這種構(gòu)造，可能抑制由于泄漏部分與其形成接觸而損壞電極組件的不利。這使得抑制由于損壞電極組件而發(fā)生內(nèi)部短路成為可能。因此，可能抑制發(fā)生內(nèi)部短路而引起的充電-放電循環(huán)特性和可靠性的降低。如果在電池組裝期間發(fā)生內(nèi)部短路，則可以導(dǎo)致產(chǎn)量降低。因此，也可通過(guò)抑制發(fā)生內(nèi)部短路，實(shí)現(xiàn)提高產(chǎn)量的效果。
[0031]在根據(jù)上述第一方面的二次電池中，優(yōu)選地，升高部分具有圓化的或者斜切的角部。利用這種構(gòu)造，可能有效地抑制由于升高部分與其形成接觸而損壞電極組件。這使得有效地抑制內(nèi)部短路的發(fā)生成為可能。
[0032]在根據(jù)上述第一方面的二次電池中，優(yōu)選的是由升高部分形成的空腔部分具有5_以上的寬度。利用這種構(gòu)造，可能使得更加易于抑制由于升高部分與其形成接觸而損壞電極組件。而且，利用這種構(gòu)造，可能抑制空腔部分由于它具有太小的寬度而具有太小的容積的不利。這使得抑制由于在空腔部分中存儲(chǔ)的電解液的量太少而在恢復(fù)放電容量時(shí)存在困難的不利成為可能。
[0033]在根據(jù)上述第一方面的二次電池中，優(yōu)選地，進(jìn)一步設(shè)置了被置放在正和負(fù)電極之間的隔膜，并且正電極、隔膜和負(fù)電極被順序地堆疊，以給予電極組件堆疊結(jié)構(gòu)。利用這種構(gòu)造，可能獲得具有高的剛度、優(yōu)異的壽命特性和高的可靠性的堆疊式二次電池。
[0034]在根據(jù)上述第一方面的二次電池中，優(yōu)選的是收納容器的、具有最大面積的面用作其底面，并且正和負(fù)電極被容納在收納容器內(nèi)，從而面對(duì)底面。使用封裝容器的、具有最大面積的面作為它的底面并且在與底面相對(duì)的一側(cè)上設(shè)置通過(guò)其容納電極的開口，以此方式使得容易地容納大面積電極成為可能。這使得容易地制造大容量二次電池成為可能。在其中封裝容器被形成為金屬罐的情形中，對(duì)于罐的深拉延存在限制，并且對(duì)于能夠使用的材料存在限制。另外，需要多個(gè)昂貴的模具。也在這些方面，有利的是通過(guò)如上所述使用具有大面積底面的封裝容器制造二次電池。即，利用上述構(gòu)造，可能改進(jìn)材料選擇的靈活性和在制造期間的可加工性。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)包括根據(jù)上述第一方面的二次電池。為了存儲(chǔ)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中電力而使用根據(jù)上述第一方面的二次電池，以此方式使得延長(zhǎng)電力存儲(chǔ)設(shè)施的壽命并且整體上降低系統(tǒng)的成本成為可能。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括根據(jù)上述第一方面的二次電池。為了存儲(chǔ)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中電力而使用根據(jù)上述第一方面的二次電池，以此方式使得延長(zhǎng)電力存儲(chǔ)設(shè)施的壽命并且整體上降低系統(tǒng)的成本成為可能。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，一種車輛包括根據(jù)上述第一方面的二次電池。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，一種二次電池包括:電池部分，該電池部分具有正電極、負(fù)電極和隔膜并且填充有非水性電解液；在其中存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液的非水性電解液存儲(chǔ)部分；在其中容納電池部分和非水性電解液存儲(chǔ)部分的封裝體；在電池部分和非水性電解液存儲(chǔ)部分之間、被置放在封裝體內(nèi)的分隔壁；和被設(shè)置在分隔壁上并且使得補(bǔ)充非水性電解液從非水性電解液存儲(chǔ)部分滲漏到電池部分中的滲漏部分(泄漏部分)。
[0039]在根據(jù)第五方面的這個(gè)二次電池中，如上所述，由于設(shè)置用于存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液的非水性電解液存儲(chǔ)部分，可能通過(guò)滲漏部分(泄漏部分)安全地并且容易地利用在非水性電解液存儲(chǔ)部分中存儲(chǔ)的補(bǔ)充非水性電解液補(bǔ)充電池部分。這使得改進(jìn)電池的壽命特性成為可能。[0040]在根據(jù)上述第五方面的二次電池中，優(yōu)選的是非水性電解液存儲(chǔ)部分包括在其中存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液的罐箱。利用這種構(gòu)造，使得二次電池的制造過(guò)程簡(jiǎn)單成為可能，并且另外，通過(guò)在二次電池的封裝容器內(nèi)存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液，可能安全地并且容易地利用補(bǔ)充非水性電解液補(bǔ)充電池部分。
[0041]在根據(jù)上述第五方面的二次電池中，優(yōu)選地，滲漏部分包括:在分隔壁中形成并且在其內(nèi)側(cè)上具有內(nèi)螺紋的開口 ；和與該內(nèi)螺紋嚙合的外螺紋。利用這種構(gòu)造，可能使得補(bǔ)充非水性電解液通過(guò)在內(nèi)螺紋和外螺紋之間的間隙滲漏。
[0042]在此情形中，優(yōu)選的是外螺紋由樹脂形成，或者滲漏部分具有由圍繞外螺紋置放的樹脂形成的O形環(huán)或者密封件。因?yàn)闃渲S著時(shí)間劣化，樹脂螺旋體或者樹脂O形環(huán)或者密封件使得補(bǔ)充非水性電解液滲漏到電池部分中。
[0043]在根據(jù)上述第五方面的二次電池中，優(yōu)選地，當(dāng)放置電池以使用時(shí)，補(bǔ)充非水性電解液位于頂部而電池部分位于底部。利用這種構(gòu)造，可能使得補(bǔ)充非水性電解液容易地滲漏到電池部分中。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的第六方面，一種電子或者電氣裝置包括根據(jù)上述第五方面的二次電池。即，根據(jù)上述第五方面的二次電池能夠被適當(dāng)?shù)赜米饔糜陔娮踊蛘唠姎庋b置的電力源。例如，這種電池能夠在太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中被用作電力蓄電池；它們還能夠在膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)、電動(dòng)工具、馬達(dá)輔助自行車、EV、HEV、數(shù)字照相機(jī)、蜂窩式電話和視頻可攜式攝像機(jī)中被用作電力源。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的第七方面，一種用于二次電池的制造的方法包括:將具有至少一個(gè)開口的非水性電解液容器焊接到蓋部分的步驟；利用補(bǔ)充非水性電解液填充非水性電解液容器的步驟；將具有利用密封塞密封的開口的蓋部分結(jié)合到在其中容納具有負(fù)電極、正電極和隔膜的電力存儲(chǔ)元件的封裝體的步驟；通過(guò)蓋部分或者封裝體中的填充孔填充非水性電解液的步驟；和密封填充孔以實(shí)現(xiàn)氣密性的步驟。通過(guò)這些步驟，可能容易地制造能夠長(zhǎng)期無(wú)需維護(hù)地使用的二次電池。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的第八方面，一種用于二次電池的制造的方法包括:在封裝體中容納具有在其間帶有隔膜地堆疊或者卷繞的負(fù)和正電極的電力存儲(chǔ)元件的步驟；在封裝體內(nèi)裝配具有在其中在前地形成的開口的分隔壁板或者具有用作開口的切割部的分隔壁板的步驟；通過(guò)該開口填充非水性電解液的步驟；利用密封塞密封該開口、結(jié)合蓋部分、并且通過(guò)在蓋部分或者封裝體中的填充孔填充補(bǔ)充非水性電解液的步驟；和密封在蓋部分或者封裝體中的填充孔的步驟。同樣，利用這種制造方法，可能容易地制造能夠長(zhǎng)期無(wú)需維護(hù)地使用的二次電池。
[0047]如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可能容易地獲得具有改進(jìn)的壽命特性的二次電池；設(shè)置有這種二次電池的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和車輛；以及用于二次電池的制造的方法。
[0048]而且，根據(jù)本發(fā)明，可能實(shí)現(xiàn)這樣的二次電池，該二次電池利用安全的、廉價(jià)的和簡(jiǎn)單的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了補(bǔ)充非水性電解液到電池部分的供給并且能夠因此長(zhǎng)期無(wú)需維護(hù)地使用。這使得獲得其放電容量通過(guò)重復(fù)充電-放電循環(huán)降低得較少的二次電池即具有長(zhǎng)的充電-放電循環(huán)壽命的二次電池成為可能。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0049]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池的分解透視圖；
[0050]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池的分解透視圖；
[0051]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池的分解透視圖；
[0052]圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池的總體透視圖；
[0053]圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池的平面視圖；
[0054]圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池的平面視圖(省略了蓋板);
[0055]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中的電極組件的結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0056]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中的正電極的結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0057]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中的正電極的結(jié)構(gòu)的平面視圖；
[0058]圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中的負(fù)電極的結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0059]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中的負(fù)電極的結(jié)構(gòu)的平面視圖；
[0060]圖12是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中的隔膜的平面視圖；
[0061]圖13是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中的封裝容器的透視圖；
[0062]圖14是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的平面視圖(如從與升高部分的突出側(cè)相對(duì)的(凹陷部分)一側(cè)看);
[0063]圖15是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的透視圖(如從與升高部分的突出側(cè)相對(duì)的(凹陷部分)一側(cè)看);
[0064]圖16是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的透視圖(如從升高部分的突出側(cè)看);
[0065]圖17是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的截面視圖(如在沿著圖15中的線A3-A3的平面上剖切)；
[0066]圖18是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的側(cè)視圖(從方向C2看圖15中的第一板部件)；
[0067]圖19是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中的蓋板的第二板部件的平面視圖；
[0068]圖20是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中的蓋板的截面視圖(未存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液);
[0069]圖21是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中的蓋板的平面視圖；
[0070]圖22是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中的蓋板的截面視圖(存儲(chǔ)了補(bǔ)充非水性電解液);
[0071]圖23是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中的蓋板的側(cè)視圖(從方向Cl看圖3中的蓋板)；
[0072]圖24是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池的截面視圖(如在沿著圖4中的線B-B的平面上剖切)；[0073]圖25是放大地示出圖24中的部分Dl的截面視圖；
[0074]圖26是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池的截面視圖(如在沿著圖4中的線A2-A2的平面上剖切)；
[0075]圖27是放大地示出圖26中的部分D2的截面視圖；
[0076]圖28是根據(jù)實(shí)施方式I的修改實(shí)例的鋰離子二次電池的截面視圖；
[0077]圖29是放大地示出圖28中的部分D3的截面視圖；
[0078]圖30是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2的鋰離子二次電池的分解透視圖；
[0079]圖31是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2的鋰離子二次電池的總體透視圖；
[0080]圖32是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2的鋰離子二次電池的截面視圖(如在沿著圖31中的線A4-A4的平面上剖切)；
[0081]圖33是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的平面視圖(如從與升高部分的突出側(cè)相對(duì)的(凹陷部分)一側(cè)看);
[0082]圖34是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的透視圖；
[0083]圖35是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式3的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的平面視圖；
[0084]圖36是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式3的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的透視圖；
[0085]圖37是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式4的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的平面視圖；
[0086]圖38是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式4的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的透視圖；
[0087]圖39是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式5的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的平面視圖；
[0088]圖40是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式5的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的透視圖；
[0089]圖41是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式6的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的平面視圖；
[0090]圖42是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式6的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的透視圖；
[0091]圖43是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式7的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的平面視圖；
[0092]圖44是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式7的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的透視圖；
[0093]圖45是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式8的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的平面視圖；
[0094]圖46是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式8的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的透視圖；
[0095]圖47是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式9的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的平面視圖；
[0096]圖48是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式9的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的透視圖；
[0097]圖49是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式10的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的平面視圖；
[0098]圖50是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式10的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的透視圖；
[0099]圖51是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式11的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的平面視圖；
[0100]圖52是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式11的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的透視圖；
[0101]圖53是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式12的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的平面視圖；
[0102]圖54是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式12的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的平面視圖；
[0103]圖55是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式12的鋰離子二次電池中的蓋板的第一板部件的透視圖；
[0104]圖56是在實(shí)施例1中的蓋板(第一板部件)的平面視圖；
[0105]圖57是在實(shí)施例2中的蓋板(第一板部件)的平面視圖；
[0106]圖58是在實(shí)施例3中的蓋板(第一板部件)的平面視圖；
[0107]圖59是在實(shí)施例4中的蓋板(第一板部件)的平面視圖；
[0108]圖60是在實(shí)施例5中的蓋板(第一板部件)的平面視圖；
[0109]圖61是在對(duì)比例中的蓋板(第一板部件)的平面視圖；
[0110]圖62是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式13的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的概要圖示；
[0111]圖63是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式14的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的概要圖示；
[0112]圖64是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式15的機(jī)動(dòng)自行車的概要圖示；
[0113]圖65是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式16的電氣軌道車輛的概要圖示；
[0114]圖66是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式17的鋰離子二次電池的截面視圖；
[0115]圖67是根據(jù)實(shí)施方式17的鋰離子二次電池的另一實(shí)例的截面視圖；
[0116]圖68是根據(jù)實(shí)施方式17的鋰離子二次電池的一部分的截面視圖；
[0117]圖69是根據(jù)實(shí)施方式17的鋰離子二次電池的所述部分的另一實(shí)例的截面視圖；
[0118]圖70是示意根據(jù)實(shí)施方式17的鋰離子二次電池的使用模式的圖示；
[0119]圖71A到71C是示意根據(jù)實(shí)施方式17的鋰離子二次電池的另一使用模式的圖示，圖71A示出使用鋰離子二次電池的便攜式膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)，圖71B示出在便攜式膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)中使用的鋰離子二次電池，并且圖71C是圖71B中的鋰離子二次電池的概略截面視圖；
[0120]圖72A到72C是示意根據(jù)實(shí)施方式17的鋰離子二次電池的又一種使用模式的圖示，圖72A示意其中鋰離子二次電池在電動(dòng)工具中用作電力源的情形，圖72B示出在電動(dòng)工具的電池部分中容納的鋰離子二次電池，并且圖72C是圖72B中的鋰離子二次電池的概略截面視圖；
[0121]圖73是示出在本發(fā)明的第一修改實(shí)例的鋰離子二次電池中如何密封升高部分中的孔的截面視圖(放大地示出電池的一部分的圖示);
[0122]圖74是示出在本發(fā)明的第二修改實(shí)例的鋰離子二次電池中如何密封升高部分中的孔的截面視圖(放大地示出電池的一部分的圖示);
[0123]圖75是根據(jù)本發(fā)明的第三修改實(shí)例的鋰離子二次電池的透視圖；
[0124]圖76是示意在根據(jù)本發(fā)明的第三修改實(shí)例的鋰離子二次電池中的電解液填充操作的概略圖示；
[0125]圖77是本發(fā)明的第四修改實(shí)例的鋰離子二次電池中的封裝罐的平面視圖；并且
[0126]圖78是本發(fā)明的第五修改實(shí)例的鋰離子二次電池中的封裝罐的平面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0127]在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。在下面提出的實(shí)施方式涉及其中本發(fā)明被應(yīng)用于作為二次電池的實(shí)例的堆疊式鋰離子二次電池的情形。
[0128]實(shí)施方式I
[0129]圖1到3是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式(實(shí)施方式I)的鋰離子二次電池的分解透視圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池的總體透視圖。圖5和6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池的平面視圖。圖7到27是示意根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池的圖示。應(yīng)該指出，圖6示出了不帶有通常具有的蓋板的鋰離子二次電池，從而示出電池的內(nèi)部。首先，參考圖1到27，將描述根據(jù)實(shí)施方式I的鋰離子二次電池。
[0130]如在圖1到4中所示，根據(jù)實(shí)施方式I的鋰離子二次電池是具有扁平、矩形形狀(見(jiàn)圖4)的大的二次電池，并且包括:電極組件50 (見(jiàn)圖1和2)，電極組件50又包括正(陰極)電極10 (見(jiàn)圖1)和負(fù)(陽(yáng)極)電極20 (見(jiàn)圖1);和，在其中電極組件50連同非水性電解液一起密封的金屬封裝容器100。
[0131]如在圖1和7中所示，電極組件50進(jìn)一步包括用于抑制在正和負(fù)電極10和20之間的短路的隔膜30。正和負(fù)電極10和20被布置成在隔膜30兩側(cè)面對(duì)彼此。電極組件50包括多個(gè)正電極10、多個(gè)負(fù)電極20和多個(gè)隔膜30。正電極10、隔膜30和負(fù)電極20被順序地堆疊以形成堆疊結(jié)構(gòu)(堆疊部件50a)。正和負(fù)電極10和20彼此間一個(gè)在另一個(gè)之上地被交替地堆疊。電極組件50被如此構(gòu)成，使得在每?jī)蓚€(gè)相鄰負(fù)電極20之間定位一個(gè)正電極10。
[0132]具體地，電極組件50由例如二十四個(gè)(24)正電極10、二十五個(gè)(25)負(fù)電極20和四十八個(gè)(48)隔膜30構(gòu)成，其中正和負(fù)電極10和20與置入它們之間的隔膜30地交替地堆疊。另一隔膜30被布置于電極組件50的最外側(cè)上(最外負(fù)電極20的外側(cè)上)以從封裝容器100絕緣。
[0133]如在圖8和9中所不，電極組件50中的每一個(gè)正電極10由具有置于每一個(gè)面上的正電極活性材料層12的正電極電荷收集器11構(gòu)成。
[0134]正電極電荷收集器11用于從正電極活性材料層12收集電荷。正電極電荷收集器11由例如諸如鋁、鈦、不銹鋼、鎳或者鐵的金屬的箔或者這些金屬中的任何金屬的合金的箔形成，并且具有大約Ιμπι到大約500μπι (例如，大約20 μ m)的厚度。優(yōu)選地，正電極電荷收集器11由鋁的箔或者鋁合金的箔形成，并且給定為20 μ m以下的厚度。
[0135]除了上述材料之外，正電極電荷收集器11可以由使其表面利用碳、鎳、鈦、銀等處理以增加導(dǎo)電性和抗氧化性的金屬形成，諸如鋁或者銅。這些材料可以使得它們的表面經(jīng)歷氧化處理。還能夠使用的有銅-鋁覆層材料、不銹鋼-鋁覆層材料，或者是這些金屬中的任何金屬的組合的電鍍材料。還可以使用具有被結(jié)合到一起的兩種或者更多金屬的箔的電荷收集器。正電極電荷收集器11可以具有除了箔形之外的形狀；它可以替代地是膜形的、板形的或者網(wǎng)形的；穿孔的或者延伸的；成形為類似條板體、多孔體或者泡沫體；或者成形為類似由纖維簇形成的體。
[0136]正電極活性材料層12被形成為包含能夠吸留和釋放鋰離子的正電極活性材料。正電極活性材料的實(shí)例包括含有鋰的氧化物；具體地，它們包括LiCo02、LiFeO2, LiMnO2,LiMn2O4和通過(guò)利用另一種金屬元素取代這些氧化物中的任何氧化物中的部分過(guò)渡金屬而獲得的任何化合物。其中，優(yōu)選地作為正電極活性材料的是允許在正常使用下的電解反應(yīng)中使用的正電極中包含80%或者更多的鋰的那些材料。這使得針對(duì)諸如過(guò)量充電的事故增強(qiáng)二次電池的安全性成為可能。這種正電極活性材料的實(shí)例包括具有尖晶石結(jié)構(gòu)的化合物，諸如LiMn2O4 ;和具有由分子式LixMPO4 (這里M代表選自由Co、N1、Mn和Fe組成的組中的一種或者多種元素)代表的橄欖石結(jié)構(gòu)的化合物。其中，從成本的觀點(diǎn)，包含Mn和Fe中的至少一種的正電極活性材料是優(yōu)選的。從安全性和充電電壓的觀點(diǎn)，優(yōu)選的是使用LiFeP04。在LiFePO4中，全部的氧(O)原子被共價(jià)鍵結(jié)合到磷原子，并且因此在溫度升高時(shí)氧不太可能得以釋放；這使得LiFePO4在安全性上優(yōu)異。
[0137]優(yōu)選地，正電極活性材料層12給定為大約20 μ m到大約2mm的厚度、并且進(jìn)一步優(yōu)選地從大約50 μ m到大約1mm。
[0138]正電極活性材料層12至少必須包含正電極活性材料并且對(duì)于它的組分沒(méi)有其它特定限制。例如，除了正電極活性材料，正電極活性材料層12可以進(jìn)一步包括任何其它材料，諸如導(dǎo)電劑(導(dǎo)電增強(qiáng)劑)、增稠劑(粘度調(diào)節(jié)劑)和結(jié)合劑(粘結(jié)劑)。
[0139]可以使用任何導(dǎo)電劑，只要它是不會(huì)不利地影響電池中的正電極10的性能的電子傳導(dǎo)材料。實(shí)例包括碳材料，諸如碳黑、乙炔黑、科琴黑、石墨(天然和人造)和碳纖維；以及導(dǎo)電金屬氧化物。其中，從電子傳導(dǎo)和易于應(yīng)用的觀點(diǎn)，優(yōu)選地用作導(dǎo)電劑的是碳黑和乙
也里
[0140]增稠劑的實(shí)例包括聚乙二醇、纖維素、聚丙烯酰胺、聚-N-乙烯基酰胺(poly-N-vinylamides)和聚-N-乙烯基卩比咯燒酮。其中，優(yōu)選地用作增稠劑的是聚乙二醇，和纖維素，諸如羧甲基纖維素(CMC)，CMC是特別優(yōu)選的。
[0141]結(jié)合劑用于結(jié)合活性材料顆粒和導(dǎo)電劑顆粒，并且實(shí)例包括氟聚合物，諸如聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚乙烯基吡啶和聚四氟乙烯；諸如聚乙烯和聚丙烯的聚烯烴聚合物；和丁苯橡膠。
[0142]正電極活性材料、導(dǎo)電劑、結(jié)合劑等在其中得以分散的溶劑的實(shí)例包括有機(jī)溶劑，諸如N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲乙酮、環(huán)己酮、乙酸甲酯、丙烯酸甲酯、二乙三胺、N，N-二甲氨基丙胺、環(huán)氧乙烷和四氫呋喃。
[0143]例如，以以下方式形成正電極10?；旌险姌O活性材料、導(dǎo)電劑、增稠劑和結(jié)合劑，并且將溶劑添加到混合物以制備形式為糊膏的正電極合成劑；糊膏被施加到正電極電荷收集器11的表面并且被干燥；在必要時(shí)，產(chǎn)品被壓縮以增加電極密度。
[0144]如在圖9中所示，如在平面視圖中看，正電極10具有矩形形狀。具體地，在實(shí)施方式I中，正電極10具有例如大約140mm的Y方向?qū)挾葁l，并且具有例如大約250mm的X方向長(zhǎng)度gl。在其上施加正電極活性材料層12的區(qū)域(形成區(qū)域)具有例如大約140mm的Y方向?qū)挾葁l I，這等于正電極10的寬度wl，并且具有例如大約235mm的X方向長(zhǎng)度gl I。
[0145]正電極10在X方向的一端處具有電荷收集器暴露部分IIa,在此處沒(méi)有形成正電極活性材料層12并且暴露正電極電荷收集器11的表面。用于電流提取的電荷收集引線5(在以后描述；見(jiàn)圖6)被電連接到電荷收集器暴露部分11a。正電極活性材料層12的四個(gè)邊緣，除了在X方向延伸的兩個(gè)邊緣之一(電荷收集器暴露部分Ila位于此處的邊緣)，與正電極10的邊緣相對(duì)準(zhǔn)。
[0146]如在圖10和11中所示，電極組件50中的每一個(gè)負(fù)電極20由在每一個(gè)面上利用負(fù)電極活性材料層22涂覆的負(fù)電極電荷收集器21構(gòu)成。
[0147]負(fù)電極電荷收集器21用于從負(fù)電極活性材料層22收集電荷。負(fù)電極電荷收集器21由例如諸如銅、鎳、不銹鋼、鐵或者電鍍鎳層的金屬的箔，或者這些金屬中的任何金屬的合金的箔形成，并且具有大約Iym到大約100 μ m (例如,大約16 μ m)的厚度。優(yōu)選地,負(fù)電極電荷收集器21由銅或者不銹鋼的箔形成，并且給定為4 μ m以上且20 μ m以下的厚度。
[0148]負(fù)電極電荷收集器21可以具有除了箔形之外的形狀；它可以替代地是膜形的、板形的或者網(wǎng)形的；穿孔的或者延伸的；成形為類似條板體、多孔體或者泡沫體；或者成形為類似由纖維簇形成的體。
[0149]負(fù)電極活性材料層22被形成為包含能夠吸留和釋放鋰離子的負(fù)電極活性材料。負(fù)電極活性材料的實(shí)例包括含有鋰的物質(zhì)和能夠吸留和釋放鋰的物質(zhì)。為了制成高能量密度電池，優(yōu)選的是，使用其使得吸留和釋放鋰的電位接近使得金屬鋰沉積和溶解的電位的材料。這種材料的典型實(shí)例包括形式為顆粒(即，形式為鱗片、塊、纖維、須、球、粉碎顆粒等)的天然和人造石墨。還能夠用作負(fù)電極活性材料的有通過(guò)石墨化中間相炭微球、中間相浙青粉末、各向同性浙青粉末等獲得的人造石墨。也可使用其表面利用無(wú)定形碳涂覆的石墨顆粒。還能夠使用的有鋰過(guò)渡金屬氧化物、鋰過(guò)渡金屬氮化物、過(guò)渡金屬氧化物、氧化硅等。鋰過(guò)渡金屬氧化物的實(shí)例包括如由Li4Ti5O12例示的鈦酸鋰，它的使用減輕了負(fù)電極20的劣化并且因此有助于延長(zhǎng)電池的壽命。
[0150]優(yōu)選地，負(fù)電極活性材料層22給定為大約20 μ m到大約2mm，并且進(jìn)一步優(yōu)選地為從大約50 μ m到大約Imm的厚度。
[0151]負(fù)電極活性材料層22至少必須包含負(fù)電極活性材料并且關(guān)于它的組分沒(méi)有其它特定限制。例如，除了負(fù)電極活性材料，負(fù)電極活性材料層22可以進(jìn)一步包括任何其它材料，諸如導(dǎo)電劑(導(dǎo)電性增強(qiáng)劑)、增稠劑(粘度調(diào)節(jié)劑)和結(jié)合劑(粘結(jié)劑)。能夠用作這些其它材料的與用于正電極活性材料層12 (能夠在其中使用)的那些相同。
[0152]例如，以以下方式形成負(fù)電極20?；旌县?fù)電極活性材料、導(dǎo)電劑、增稠劑和結(jié)合劑，并且將溶劑添加到混合物以制備形式為糊膏的負(fù)電極合成劑；糊膏被施加到負(fù)電極電荷收集器21的表面并且被干燥；在必要時(shí)，產(chǎn)品被壓縮以增加電極密度。
[0153]如在圖11中所示，如在平面視圖中看，負(fù)電極20具有矩形形狀，并且被形成為具有比正電極10 (見(jiàn)圖8和9)更大的平面面積。具體地，在實(shí)施方式I中，負(fù)電極20具有例如大約142mm的Y方向?qū)挾葁2，這大于正電極10的寬度wl (見(jiàn)圖9)，并且具有例如大約251mm的X方向長(zhǎng)度g2，這大于正電極10的長(zhǎng)度gl (見(jiàn)圖9)。在其上施加負(fù)電極活性材料層22的區(qū)域(形成區(qū)域)具有例如大約142mm的Y方向?qū)挾葁21，這等于負(fù)電極20的寬度w2，并且具有例如大約237mm的X方向長(zhǎng)度g21。
[0154]類似正電極10，負(fù)電極20在X方向的一端處具有電荷收集器暴露部分21a，在此處沒(méi)有形成負(fù)電極活性材料層22并且暴露負(fù)電極電荷收集器21的表面。用于電流提取的電荷收集引線5 (在以后描述；見(jiàn)圖6)被電連接到電荷收集器暴露部分21a。負(fù)電極活性材料層22的四個(gè)邊緣，除了在X方向延伸的兩個(gè)邊緣之一(電荷收集器暴露部分21a位于此處的邊緣)，與負(fù)電極20的邊緣相對(duì)準(zhǔn)。
[0155]期待電極組件50中的隔膜30提供充分的機(jī)械強(qiáng)度并且盡可能多地保持電解液。根據(jù)這個(gè)觀點(diǎn)，優(yōu)選材料的實(shí)例包括具有IOym到50 μ m的厚度并且具有30%到70%的孔隙度(空隙百分比)的，諸如聚乙烯、聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物的微孔膜和無(wú)紡織物的材料。
[0156]用于隔膜30的材料的其它實(shí)例包括由諸如聚偏二氟乙烯、聚偏二氯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、聚四氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚醚(聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷)、纖維素(羧甲基纖維素、羥基丙基纖維素)、聚(甲基)丙烯酸和聚(甲基)丙烯酸酯形成的高聚合物的微孔膜等。可以使用具有層疊到一起的兩個(gè)或者更多這種微孔膜的多層膜。
[0157]優(yōu)選地，每一個(gè)隔膜30給定為5 μ m到100 μ m并且進(jìn)一步優(yōu)選地為10 μ m到30 μ m的厚度。優(yōu)選地，隔膜30給定為30%到90%的孔隙度并且進(jìn)一步優(yōu)選地為40%到80%。當(dāng)隔膜30的厚度小于5 μ m時(shí)，它具有不足的機(jī)械強(qiáng)度，從而引起電池的內(nèi)部短路。當(dāng)隔膜30的厚度大于IOOym時(shí)，在正和負(fù)電極之間的距離過(guò)大以至電池具有高的內(nèi)阻。當(dāng)孔隙度小于30%時(shí)，所包含的非水性電解液的量過(guò)小以至電池具有高的內(nèi)阻。當(dāng)孔隙度大于90%時(shí)，正和負(fù)電極10和20相互形成物理接觸，從而引起電池的內(nèi)部短路。
[0158]隔膜30被成形為大于在其上施加正電極活性材料層12的區(qū)域(形成區(qū)域)并且大于在其上施加負(fù)電極活性材料層22的區(qū)域(形成區(qū)域)。具體地，如在圖12中所示，隔膜30被形成為具有矩形形狀，并且具有例如大約145mm的Y方向?qū)挾葁3和例如大約240mm的X方向長(zhǎng)度g3。
[0159]如在圖1和7中所示，正和負(fù)電極10和20被如此布置，使得正電極10的電荷收集器暴露部分I Ia和負(fù)電極20的電荷收集器暴露部分21a位于相對(duì)側(cè)處，并且?guī)в性谡拓?fù)電極之間置入的隔膜30地堆疊。在實(shí)施方式I中，正電極活性材料層12的形成區(qū)域(正電極活性材料區(qū)域)被負(fù)電極活性材料層22 (負(fù)電極活性材料區(qū)域)的形成區(qū)域覆蓋，并且這有助于放寬對(duì)于堆疊誤差的公差范圍。
[0160]對(duì)于連同電極組件50 —起地在封裝容器100內(nèi)密封的非水性電解液沒(méi)有特定限制。能夠使用的溶劑的實(shí)例包括諸如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯、丁二醇碳酸酯、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和Y 丁內(nèi)酯的酯；諸如四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二氧雜環(huán)乙烷、二惡茂烷、二乙醚、二甲氧基甲烷、二乙氧基乙烷和甲氧基乙氧基乙烷的醚；和諸如二甲亞砜、環(huán)丁砜、甲基環(huán)丁砜、乙腈、甲酸甲酯和乙酸甲酯的極性溶劑。可以單獨(dú)地或者作為它們中的兩種或者更多種溶劑的混合溶劑使用這些溶劑中的任何溶劑。[0161]非水性電解液可以包含電解質(zhì)支持鹽。電解質(zhì)支持鹽的實(shí)例包括鋰鹽，諸如LiClO4^LiBF4 (四氟硼酸鋰)、LiPF6 (六氟磷酸鋰)、LiCF3S03 (三氟甲磺酸鋰)、LiF (氟化鋰)、LiCl (氯化鋰)、Lifc (溴化鋰)、LiI (碘化鋰)和LiAlCl4 (四氯鋁酸鋰)。可以單獨(dú)地或者作為它們中的兩種或者更多種的混合物使用這些鹽。
[0162]對(duì)于電解質(zhì)支持鹽的濃度沒(méi)有特定限制，優(yōu)選的濃度從0.5mol/L (摩爾每升)到
2.5mol/L并且進(jìn)一步優(yōu)選地從1.0mol/L到2.2mol/L。當(dāng)電解質(zhì)支持鹽的濃度小于0.5mol/L時(shí)，非水性電解液中的電荷載體的濃度可能過(guò)低以至非水性電解液具有高的電阻。當(dāng)電解質(zhì)支持鹽的濃度大于2.5mol/L時(shí)，鹽自身的離解度可能過(guò)低以至抑制了非水性電解液中的載體的濃度上升。
[0163]如在圖4到6中所示，在其中密封電極組件50的封裝容器100是大的、扁平的、矩形的容器，并且由在其中容納電極組件50等的封裝罐60和密封封裝罐60的開口的蓋板(開口密封板)90構(gòu)成。蓋板90通過(guò)激光焊接而被裝配到具有在其中容納的電極組件50的封裝罐60。封裝罐60是根據(jù)本發(fā)明的“收納容器”的一個(gè)實(shí)例，并且蓋板90是根據(jù)本發(fā)明的“蓋體”的一個(gè)實(shí)例。
[0164]封裝罐60例如通過(guò)使得金屬板經(jīng)歷深拉延而得以形成，并且具有底面61和側(cè)壁62。而且，如在圖6和13中所示，封裝罐60在一端(在與底面61相對(duì)的一側(cè)上)處具有通過(guò)其容納電極組件50的開口 63 (見(jiàn)圖6)。封裝罐60被形成為盒形罐，并且其具有最大面積的面用作底面61。
[0165]而且，封裝罐60具有如此尺寸，使得電極組件50能夠使得它的電極面面向底面61地被容納在其中。具體地，如在平面視圖中看，封裝罐60被形成為具有大致矩形形狀。封裝罐60在它的短邊方向具有例如大約150mm的長(zhǎng)度Wl (它的在圖13中在Y方向的長(zhǎng)度W1)，并且在它的長(zhǎng)邊方向具有例如大約300mm的長(zhǎng)度LI (它的在圖13中在X方向的長(zhǎng)度LI)。封裝罐60具有例如大約40mm的高度Hl (見(jiàn)圖13)(深度為大約39mm)。
[0166]如在圖5、6和13中所示，封裝罐60具有在Y方向上在一側(cè)(在一個(gè)長(zhǎng)邊)的側(cè)壁62中形成的兩個(gè)電極端子64 (正和負(fù)端子)。在電極端子64中，一個(gè)在X方向朝向側(cè)壁62一端布置并且另一個(gè)在X方向朝向側(cè)壁62另一端布置。而且，在其上形成電極端子64的側(cè)壁62中，形成通過(guò)其注入非水性電解液的填充孔65。填充孔65被形成為具有例如2mm的直徑?？拷畛淇?5，形成用于釋放電池的內(nèi)部壓力的安全閥66。
[0167]進(jìn)而，圍繞封裝罐60的開口 63的邊沿設(shè)置凸緣67，并且蓋板90通過(guò)焊接而被固定到這個(gè)凸緣67。凸緣67給定為例如大約5mm的寬度d (見(jiàn)圖6)。因此，當(dāng)包括凸緣67時(shí)，封裝罐60在短邊方向(Y方向)具有例如大約160mm的長(zhǎng)度WZ,并且在長(zhǎng)邊方向(X方向)具有例如大約310mm的長(zhǎng)度L2。
[0168]這里，在實(shí)施方式I中，如在圖1到3中所示，蓋板90由被固定到封裝罐60的第一板部件70和被固定到第一板部件70的第二板部件80構(gòu)成。第一和第二板部件70和80每一個(gè)均由金屬板形成，并且這兩個(gè)板部件被固定到一起從而面對(duì)彼此以形成蓋板90。
[0169]蓋板90中的第一板部件70具有如此尺寸，使得能夠封閉封裝罐60的開口 63。具體地，如在圖14中所示，第一板部件70被形成為具有帶有短邊70a和長(zhǎng)邊70b的大致矩形形狀。第一板部件70在短邊方向給定為例如大約158mm的長(zhǎng)度W3 (它的Y方向長(zhǎng)度W3)，并且在長(zhǎng)邊方向給定為例如大約308mm的長(zhǎng)度L3 (它的X方向長(zhǎng)度L3)。[0170]在實(shí)施方式I中，如在圖5中所示，第一板部件70被如此形成，使得它的短邊和長(zhǎng)邊方向長(zhǎng)度W3和L3分別小于包括凸緣67的封裝罐60的短邊和長(zhǎng)邊方向長(zhǎng)度W2和L2。
[0171]而且，在實(shí)施方式I中，如在圖3、15和16中所示，第一板部件70具有朝向電極組件50突出的多個(gè)升高部分71。這些升高部分71通過(guò)金屬板壓制而與第一板部件70 —體地形成。如在圖15和17中所示，每一個(gè)升高部分71在它的與突出側(cè)(面向電極組件50的一側(cè))相對(duì)的一側(cè)(面)上具有凹陷部分72，凹陷部分72具有底表面72a和側(cè)表面72b。每一個(gè)這種凹陷部分72均用作用于存儲(chǔ)用于補(bǔ)充的非水性電解液LQ的空腔部分73(見(jiàn)圖22和24)。在空腔部分73中存儲(chǔ)的補(bǔ)充非水性電解液LQ優(yōu)選地具有與連同電極組件50 —起地在封裝罐60內(nèi)密封的非水性電解液相同的種類。
[0172]如在圖14中所示，第一板部件70具有在其上形成的五個(gè)這種升高部分71 (凹陷部分72)，每一個(gè)升高部分71在長(zhǎng)邊方向(X方向)延伸。五個(gè)升高部分71平行于彼此地延伸。具體地，每一個(gè)升高部分71被如此形成，使得凹陷部分72在與它的突出側(cè)相對(duì)的一側(cè)上具有大約18mm的寬度all (短邊方向?qū)挾萢ll)和大約200mm的長(zhǎng)度bll (長(zhǎng)邊方向長(zhǎng)度bll)。而且，升高部分71，如在它們形成凹陷部分72的一側(cè)上測(cè)量，被以例如在短邊方向(Y方向)大約120mm的相等間隔al2布置，凹陷部分72位于相對(duì)的一側(cè)上。因此，升高部分71 (凹陷部分72)被形成為當(dāng)從與突出側(cè)相對(duì)的一側(cè)看第一板部件70時(shí)具有凹槽的形狀。進(jìn)而，從第一板部件70的短邊70a到凹陷部分72 (升高部分71)的距離bl2是例如大約54mm，并且從長(zhǎng)邊70b到凹陷部分72 (升高部分71)的距離al3是例如大約10mm。
[0173]而且，每一個(gè)升高部分71被如此形成，使得在與它的突出側(cè)相對(duì)的一側(cè)(面)上形成的凹陷部分72具有例如大約5mm的深度。在每一個(gè)升高部分71中，優(yōu)選地，在與它的突出側(cè)(面向電極組件50的一側(cè))相對(duì)的一側(cè)(面)上形成的凹陷部分72以5mm以上的開口寬度al(相應(yīng)于每一個(gè)凹陷部分72的寬度all的、每一個(gè)空腔部分73的寬度al ;見(jiàn)圖17)形成。
[0174]而且，在實(shí)施方式I中，如在圖15和18中所示，在每一個(gè)凹陷部分72 (升高部分71)的側(cè)表面72b中，形成通過(guò)其朝向電極組件50供給在空腔部分73中存儲(chǔ)的補(bǔ)充非水性電解液LQ (見(jiàn)圖22)的孔(開口)74。孔74在長(zhǎng)邊方向的一端被設(shè)置在凹陷部分72的側(cè)表面72b中，并且被形成為具有2mm的直徑的通孔。而且，孔74被形成為位于封裝容器100內(nèi)(見(jiàn)圖1)。因此，如在圖24中所示，當(dāng)蓋板90被固定到封裝罐60時(shí)，防止孔74 (泄漏部分、滲漏部分)與在封裝罐60內(nèi)容納的電極組件50形成接觸。
[0175]優(yōu)選地，孔74在靠近凹陷部分72的底表面72a的位置處形成。對(duì)于孔74的形狀沒(méi)有特定限制。然而，優(yōu)選的是，孔74被形成為具有小于3cm2的開口面積。如果孔74具有3cm2以上的開口面積，則當(dāng)利用密封部件75 (在以后描述)將其堵塞時(shí)，形成密封部件75要求大量的樹脂材料，并且還趨向于引起密封強(qiáng)度降低。
[0176]如在圖1和19中所示，如在平面視圖中看，蓋板90中的第二板部件80被形成為具有大致矩形形狀，并且具有如此尺寸，使得能夠封閉第一板部件70的凹陷部分72的開口。具體地，第二板部件80在X方向給定為例如大約306mm的長(zhǎng)度L4，并且在Y方向給定為例如大約156mm的長(zhǎng)度W4。
[0177]而且，如在圖20和21中所示，第二板部件80以封閉凹陷部分72的開口的這種方式被固定到第一板部件70的、與升高部分71的突出側(cè)相對(duì)的面。具體地，第二板部件80被平置于第一板部件70之上，從而封閉凹陷部分72的開口，并且第二板部件80的周邊通過(guò)激光脈沖焊接而被角焊。另外，第二板部件80在它的圍繞凹陷部分72的部分(由圖5和21中的點(diǎn)劃線P示意地部分)處被搭焊。因此，第一板部件70的凹陷部分72的開口被第二板部件80氣密地封閉。
[0178]而且，在實(shí)施方式I中，如在圖20、26和27中所示，蓋板90的升高部分71具有圓化的角部71a (在它們的突出側(cè)上的角部71a)。
[0179]封裝罐60和蓋板90由例如鐵、不銹鋼、鋁等的金屬板或者鍍鎳鐵的鋼板等形成。鐵是廉價(jià)的，并且根據(jù)成本的觀點(diǎn)是優(yōu)選的；然而，為了長(zhǎng)時(shí)期地確?？煽啃?，進(jìn)一步優(yōu)選的是使用不銹鋼、鋁等的金屬板或者鍍鎳鐵的鋼板等。金屬板給定為例如大約0.4mm到大約1.2mm (例如,大約1.0mm)的厚度。
[0180]第一和第二板部件70和80可以由具有相等厚度的金屬板或者具有不同厚度的金屬板形成。
[0181]如在圖22中所示，蓋板90的每一個(gè)空腔部分73通過(guò)孔74而被填充有補(bǔ)充非水性電解液LQ，并且如在圖23到25中所示，每一個(gè)升高部分71中的孔74被密封部件75堵塞。密封部件75由如下樹脂材料形成，其變得被非水性電解液浸透(膨脹)，并且在預(yù)定時(shí)間逝去時(shí)，使得空腔部分73中的補(bǔ)充非水性電解液LQ朝向電極組件50泄漏。因此，孔74和密封部件75 —起地形成使得補(bǔ)充非水性電解液LQ朝向電極組件50泄漏(滲漏)出的泄漏部分(滲漏部分)。
[0182]優(yōu)選地作為用于形成密封部件75的樹脂材料是耐受有機(jī)電解液的任何材料，實(shí)例包括SBR (丁苯橡膠)、EPDM (三元乙丙橡膠)、丁基橡膠、硅橡膠和含有氟樹脂的橡膠。當(dāng)被暴露于非水性電解液時(shí)，這些樹脂劣化以使得補(bǔ)充非水性電解液LQ朝向電極組件50泄漏出。
[0183]公知地，樹脂是通常隨著時(shí)間劣化的合成高分子聚合物。在促進(jìn)高分子聚合物的劣化的很多因素中，在所討論的實(shí)施方式中對(duì)于它的化學(xué)品耐受性的控制給予了特別的關(guān)注。引起劣化的推測(cè)原因包括大氣中的氧氣、潮濕、紫外線輻射和熱量。在其中樹脂被用于密封部件75的情形中，因?yàn)檫@個(gè)密封部件被容納在金屬封裝容器100內(nèi)，所以大氣中的氧氣、潮濕和紫外線的影響小。關(guān)于熱量，只要在普通鋰離子二次電池的使用溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定的樹脂被加以考慮，它的化學(xué)品耐受性(即，不良耐受性)便更加促進(jìn)了劣化。由于普通樹脂(粘結(jié)劑)的劣化而導(dǎo)致的液體化學(xué)品的泄漏的已知模式有:其中通過(guò)在基礎(chǔ)材料和粘結(jié)劑之間的界面發(fā)生泄漏的界面泄漏；其中液體化學(xué)品通過(guò)在粘結(jié)劑中包含的高分子聚合物滲透的滲透泄漏；其中高分子聚合物中的化學(xué)鍵斷裂以形成物理間隙的破壞泄漏。在本實(shí)施方式中，利用了被暴露于電解液的樹脂的劣化以使得電解液泄漏；具體地，電解液由于上述現(xiàn)象之一而泄漏，即界面泄漏、滲透泄漏和破壞泄漏，所述現(xiàn)象單獨(dú)地發(fā)生或者它們中的兩種或者更種組合地發(fā)生。使得補(bǔ)充非水性電解液LQ開始朝向電極組件50泄漏所需要的時(shí)間(泄漏時(shí)間)取決于電解液的類型(例如，它的介電常數(shù)、SP值(溶度參數(shù))等)和樹脂的介電常數(shù)和SP值的組合；相應(yīng)地，以延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命的這種方式對(duì)于鋰離子二次電池的產(chǎn)品壽命加以考慮地確定了電解液的類型、樹脂的材料、量和表面面積等。
[0184]密封部件75可以由不同于上述那些的任何其它樹脂材料形成。在選擇樹脂材料時(shí)，優(yōu)選的是，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以選擇對(duì)于電池性能不具有任何不利效果的樹脂材料。例如，優(yōu)選的是，使用具有在其中浸入的樹脂材料的非水性電解液的評(píng)價(jià)電池性能。進(jìn)行這種實(shí)驗(yàn)使得能夠選擇對(duì)于電池性能不具有任何不利效果的樹脂材料。還優(yōu)選的是為了控制非水性電解液的泄漏時(shí)間的目的而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如，優(yōu)選地，參考JISK6858 (“用于粘結(jié)劑對(duì)于化學(xué)物質(zhì)的耐受性的測(cè)試方法(Testing Methods for Resistance of Adhesives to ChemicalSubstances)”)和JISK7114 (“用于評(píng)價(jià)在液體化學(xué)品中浸沒(méi)塑料的效果的測(cè)試方法(Testing Methods for Evaluation of Effects of Immersion of Plastics in LiquidChemicals)”)，當(dāng)被浸入非水性電解液中時(shí)樹脂材料呈現(xiàn)的重量和形狀變化率的變化被在前地測(cè)量，并且升高部分71的孔74的形狀和被用于形成密封部件75的樹脂的量得以確定。然后，優(yōu)選地，基于這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，在提供有補(bǔ)充非水性電解液的構(gòu)造和未提供有補(bǔ)充非水性電解液的構(gòu)造之間比較充電-放電特性和循環(huán)特性，并且用于密封部件75的樹脂材料的類型和量得以確定。使得空腔部分73中的補(bǔ)充非水性電解液LQ開始泄漏所需要的時(shí)間能夠被調(diào)節(jié)以適合于使用環(huán)境和電池規(guī)格。已知的是，普通樹脂材料(密封樹脂)通過(guò)接觸泄漏或者滲透泄漏而泄漏，并且泄漏取決于在密封樹脂和結(jié)合體之間的粘附強(qiáng)度和與置放成與密封樹脂接觸的物質(zhì)的親合力。
[0185]而且，如在圖3中所示，電極組件50被容納在封裝罐60內(nèi)，使得正電極10 (見(jiàn)圖1)和負(fù)電極20 (見(jiàn)圖1)面向封裝罐60的底面61。當(dāng)電極組件50被如此容納時(shí)，正電極10的電荷收集器暴露部分Ila (見(jiàn)圖8和9)和負(fù)電極20的電荷收集器暴露部分21a (見(jiàn)圖10和11)每一個(gè)均經(jīng)由電荷收集引線5 (見(jiàn)圖6)被分別地電連接到封裝罐60上的電極端子64。電荷收集引線5s可以由與電荷收集器相同的材料或者不同的材料形成。
[0186]如在圖24和26中所示，具有填充有補(bǔ)充非水性電解液LQ的、在升高部分71中的空腔部分73的蓋板90密封封裝罐60的開口 63。具體地，蓋板90被布置成以升高部分71面向電極組件50，并且第一板部件70的周邊通過(guò)激光脈沖焊接而被角焊在封裝罐60的凸緣67上。當(dāng)利用蓋板90被密封時(shí)，封裝容器100具有例如大約42mm的高度H2(見(jiàn)圖26)。
[0187]在利用蓋板90封閉封裝罐60的開口 63之后，例如在降低的壓力下，通過(guò)填充孔65注入非水性電解液。然后具有與填充孔65大致相同的直徑的金屬球6 (見(jiàn)圖4)被置放在填充孔65中，并且通過(guò)電阻焊接、激光焊接等堵塞填充孔65。
[0188]在如上所述構(gòu)造的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中，補(bǔ)充非水性電解液LQ被存儲(chǔ)在蓋板90中的空腔部分73中，并且隨著時(shí)間流逝，通過(guò)利用密封部件75堵塞的孔74 (泄漏部分)，補(bǔ)充非水性電解液LQ被朝向電極組件50供給。即，密封部件75變得被補(bǔ)充非水性電解液LQ浸透，并且在預(yù)定時(shí)間逝去時(shí)，補(bǔ)充非水性電解液LQ泄漏，并且由此被朝向電極組件50供給。這里，優(yōu)選的是，孔74 (泄漏部分)位于電極組件50的邊緣部分之上(正上方)，從而補(bǔ)充非水性電解液LQ滴落到電極組件50的邊緣部分。
[0189]在根據(jù)實(shí)施方式I的鋰離子二次電池中，通過(guò)如上所述為密封板90提供升高部分71，利用升高部分71，可能提高蓋板90的剛度。這使得當(dāng)蓋板90和封裝罐60被焊接到一起時(shí)抑制蓋板90由于焊接熱量而產(chǎn)生應(yīng)變的不利成為可能。而且，利用這種構(gòu)造，即使當(dāng)蓋板由薄金屬板形成時(shí)，也可能抑制剛度的降低。因此，通過(guò)利用薄金屬板形成蓋板，可能使得蓋板輕質(zhì)。
[0190]在較大的二次電池中，焊接距離較長(zhǎng)，并且這使得蓋板90在焊接期間更可能產(chǎn)生應(yīng)變。在另一方面，如上所述在蓋板90上形成升高部分71使得抑制蓋板90產(chǎn)生應(yīng)變成為可能。因此，即使在較大的二次電池中，蓋板90和封裝罐60也能夠容易地被焊接到一起。這使得容易地更大地制成二次電池并且因此容易地獲得大容量鋰離子二次電池成為可能。而且，通過(guò)抑制蓋板90中的應(yīng)力，可能將蓋板90和封裝罐60牢固地固定到一起并且因此改進(jìn)可靠性和安全性。
[0191]而且，在實(shí)施方式I中，通過(guò)在蓋板90的第一板部件70上形成多個(gè)升高部分71，并且形成每一個(gè)升高部分71從而它在長(zhǎng)邊方向延伸，可能在焊接具有長(zhǎng)的焊接距離的長(zhǎng)邊部分期間進(jìn)一步抑制蓋板90由于焊接熱量而產(chǎn)生應(yīng)變。因此，可能容易地并且牢固地將蓋板90和封裝罐60固定到一起，并且可能因此增加封裝容器100的耐壓性。這使得利用在密封部分處的耐壓性高于安全閥66的動(dòng)作壓力的這種密封強(qiáng)度而容易地裝配蓋板90成為可能。因此，即使當(dāng)電池的內(nèi)部壓力升高時(shí)，封裝容器100也并不在安全閥66被動(dòng)作之前破裂開。因此，通過(guò)通過(guò)安全閥66釋放電池的內(nèi)部壓力，可能防止諸如電池破裂的危險(xiǎn)。
[0192]而且，在實(shí)施方式I中，通過(guò)形成升高部分71從而它朝向電極組件50突出并且它在與電極組件50相對(duì)的一側(cè)上(在與突出側(cè)相對(duì)的一側(cè)上)具有空腔部分73，可能在空腔部分73中存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液LQ。并且，通過(guò)在升高部分71中形成孔74 (泄漏部分)，可能通過(guò)孔74 (泄漏部分)朝向電極組件50供給在空腔部分73中存儲(chǔ)的補(bǔ)充非水性電解液LQ。這使得向電極組件50供給新鮮的補(bǔ)充非水性電解液LQ成為可能；因此，即使當(dāng)放電容量已經(jīng)通過(guò)充電-放電循環(huán)而降低時(shí),也可通過(guò)供給補(bǔ)充非水性電解液LQ，改進(jìn)充電-放電循環(huán)特性。
[0193]這里，當(dāng)通過(guò)填充孔65等補(bǔ)充非水性電解液時(shí)，需要在低濕度環(huán)境中執(zhí)行補(bǔ)充，并且因此要求設(shè)施例如濕度受控的手套式操作箱。然而，將大的鋰離子二次電池置于諸如手套式操作箱的設(shè)施中是困難的，并且因此較大的電池對(duì)于補(bǔ)充而言是不方便維護(hù)的。
[0194]然而，在實(shí)施方式I中，通過(guò)采用上述構(gòu)造，可能在不將其置于諸如手套式操作箱的設(shè)施中的情況下將新鮮的非水性電解液供給到電極組件50。這使得利用一種簡(jiǎn)單的方法使得電池?zé)o需維護(hù)并且延長(zhǎng)它的壽命成為可能。即，簡(jiǎn)單地通過(guò)掌握非水性電解液的泄漏相對(duì)于密封部件75 (樹脂材料)的關(guān)系，可能在無(wú)需維護(hù)的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)電池壽命。因此，可能在無(wú)需維護(hù)的基礎(chǔ)上，使用能夠被長(zhǎng)時(shí)期地使用的扁平矩形罐獲得大的二次電池。
[0195]而且，在實(shí)施方式I中，通過(guò)利用能夠朝向電極組件50泄漏空腔部分73中的補(bǔ)充非水性電解液LQ的密封部件75密封升高部分71中的孔74，可能容易地朝向電極組件50供給在空腔部分73中存儲(chǔ)的補(bǔ)充非水性電解液LQ。這使得容易地改進(jìn)充電-放電循環(huán)特性成為可能。而且，通過(guò)朝向電極組件50供給在空腔部分73中存儲(chǔ)的補(bǔ)充非水性電解液LQ，可能抑制非水性電解液變干并且因此容易地抑制電池性能由于電解液變干而劣化。
[0196]而且，在實(shí)施方式I中，通過(guò)利用變得被非水性電解液浸透并且在預(yù)定時(shí)間逝去時(shí)使得空腔部分73中的補(bǔ)充非水性電解液LQ朝向電極組件50泄漏的樹脂材料形成密封部件75，可能容易地朝向電極組件50供給在空腔部分73中存儲(chǔ)的補(bǔ)充非水性電解液LQ。
[0197]優(yōu)選地，通過(guò)在前地測(cè)量電池容量如何趨向于下降并且以如下方式設(shè)計(jì)孔74和密封部件75 (適當(dāng)?shù)卮_定孔74的尺寸和密封部件75的材料)，使得補(bǔ)充非水性電解液LQ在期望補(bǔ)充的定時(shí)自然地滲漏(泄漏)出，供給補(bǔ)充非水性電解液LQ的定時(shí)得以確定。
[0198]而且，在實(shí)施方式I中，通過(guò)在蓋板90 (第一板部件70)上形成多個(gè)升高部分71，并且在那些升高部分71的每一個(gè)中形成通過(guò)其供給補(bǔ)充非水性電解液LQ的孔74，可能在由于形成升高部分71而設(shè)置的空腔部分73的每一個(gè)中存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液LQ。另外，可能朝向電極組件50通過(guò)被設(shè)置在其中的孔74供給在每一個(gè)空腔部分73中存儲(chǔ)的補(bǔ)充非水性電解液LQ。因此，可能增加能夠在空腔部分73中存儲(chǔ)的補(bǔ)充非水性電解液LQ的量并且因此長(zhǎng)時(shí)期地朝向電極組件50供給補(bǔ)充非水性電解液LQ。這使得更加容易地改進(jìn)充電-放電循環(huán)特性并且延長(zhǎng)電池的壽命成為可能。而且，通過(guò)在蓋板90 (第一板部件70)上形成多個(gè)升高部分71，可能進(jìn)一步提高蓋板90的剛度。
[0199]而且，在實(shí)施方式I中，通過(guò)形成升高部分71從而如從與電極組件50相對(duì)的一側(cè)看它具有凹槽的形狀，可能在凹槽內(nèi)存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液LQ并且還容易地提高蓋板90(封裝容器100)的剛度。
[0200]而且，在實(shí)施方式I中，通過(guò)在其不與電極組件50形成接觸的位置處在升高部分71中形成孔74 (泄漏部分)，可能抑制由于孔74 (泄漏部分)與其形成接觸而損壞電極組件50的不利。這使得抑制由于損壞電極組件50而發(fā)生內(nèi)部短路成為可能。因此，可能抑制由于發(fā)生內(nèi)部短路引起的充電-放電循環(huán)特性和可靠性的降低。如果在電池的組裝期間發(fā)生內(nèi)部短路，則可以導(dǎo)致產(chǎn)量降低。因此，也可通過(guò)抑制內(nèi)部短路的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)提高產(chǎn)量的效果O
[0201]而且，在實(shí)施方式I中，通過(guò)圓化升高部分71的角部71a，可能有效地抑制由于升高部分71與其形成接觸而損壞電極組件50。這使得有效地抑制內(nèi)部短路的發(fā)生成為可能。
[0202]而且，在上述實(shí)施方式I中，通過(guò)給予凹陷部分725mm以上的開口寬度al(給予空腔部分73寬度al)，使得更加易于抑制由于升高部分71與其形成接觸而損壞電極組件50成為可能。而且，利用這種構(gòu)造，可能抑制空腔部分73由于它具有太小的寬度al而具有太小的容積的不利。這使得抑制由于在空腔部分73中存儲(chǔ)的非水性電解液LQ的量太少而引起的、在恢復(fù)電荷容量時(shí)的困難的不利成為可能。
[0203]進(jìn)而，在實(shí)施方式I中，通過(guò)使用封裝罐60的、具有最大面積的面作為底面61，并且在與底面61相對(duì)的一側(cè)上設(shè)置通過(guò)其容納電極組件50的開口 63，可能容易地在容器內(nèi)容納大面積的電極(電極組件50)。這使得容易地制造大容量二次電池成為可能。而且，通過(guò)如上所述地構(gòu)造封裝罐60，可能通過(guò)輕度的深拉延而應(yīng)對(duì)甚至更大面積的電極。這使得在提高對(duì)于封裝罐60的材料的選擇上的靈活性并且在不使用多個(gè)昂貴的模具的情況下制造封裝罐成為可能。
[0204]如上所述構(gòu)造的實(shí)施方式I的鋰離子二次電池能夠被適當(dāng)?shù)赜米黝A(yù)期具有長(zhǎng)的壽命的固定式電力蓄電池。它還能夠被適當(dāng)?shù)赜米饔糜诨旌蟿?dòng)力車輛(HEV)、電動(dòng)車輛(EV)等的車載蓄電池。根據(jù)實(shí)施方式I的鋰離子二次電池適于用作難以被置于諸如手套式操作箱的設(shè)施中的、具有IOAh或者更高的單位電池容量的大容量蓄電池。
[0205]實(shí)施方式I的修改實(shí)例
[0206]圖28是根據(jù)實(shí)施方式I的修改實(shí)例的鋰離子二次電池的截面視圖。圖29是截面視圖，其是圖28中的部分D3的放大視圖。下面，參考圖28和29，將描述根據(jù)實(shí)施方式I的修改實(shí)例的鋰離子二次電池。
[0207]在實(shí)施方式I的這個(gè)修改實(shí)例中，如在圖28和29中所示，蓋板90的升高部分71具有被斜切的角部71a (在它們的突出側(cè)上的角部71a)。S卩，在實(shí)施方式I的修改實(shí)例中，升高部分71的角部71a (在它們的突出側(cè)上的角部71a)被斜切。這使得有效地抑制由于升高部分71與其形成接觸而損壞電極組件50成為可能。因此，利用這種構(gòu)造，可能有效地抑制由于損壞電極組件50而發(fā)生內(nèi)部短路。因此，可能抑制由于發(fā)生內(nèi)部短路而降低充電-放電循環(huán)特性和可靠性。能夠通過(guò)利用磨機(jī)研磨或者通過(guò)利用端銑刀銑削而實(shí)現(xiàn)角部71a的斜切。
[0208]在其它方面，根據(jù)實(shí)施方式I的修改實(shí)例的構(gòu)造類似于在前描述的實(shí)施方式I的構(gòu)造；實(shí)施方式I的修改實(shí)例的益處同樣如此。
[0209]實(shí)施方式2
[0210]圖30是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式(實(shí)施方式2)的鋰離子二次電池的分解透視圖。圖31是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2的鋰離子二次電池的總體透視圖。圖32到34是示意根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2的鋰離子二次電池的圖示。圖32是沿著圖31中的線A4-A4的截面視圖。下面，參考圖30到34，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2的鋰離子二次電池。在不同的圖示中，相同的構(gòu)件由相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)，并且任何重復(fù)說(shuō)明將不予重復(fù)。
[0211]在根據(jù)實(shí)施方式2的鋰離子二次電池中，如與在前描述的實(shí)施方式I的構(gòu)造相比，如在圖30到32中所示，在蓋板90上形成的是升高部分271，與在前描述的實(shí)施方式I中相t匕，升高部分271被不同地成形。具體地，蓋板90如在實(shí)施方式I中由第一板部件70和第二板部件80構(gòu)成，但是這里，在這個(gè)第一板部件70上形成具有比較大的面積的一個(gè)升高部分271。如在圖32到34中所示，升高部分271朝向電極組件50突出，并且在它的與突出側(cè)(面向電極組件50的一側(cè))相對(duì)的一側(cè)(面)上具有用于存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液LQ的空腔部分273 (凹陷部分272)。如在前描述的實(shí)施方式I中，凹陷部分272具有底表面272a和側(cè)表面272b。
[0212]而且，如在圖33中所示，如在平面視圖中看，蓋板90 (第一板部件70)的升高部分271給定為大致矩形形狀。而且，如在其形成凹陷部分272的一側(cè)上測(cè)量，升高部分271被形成為在長(zhǎng)邊方向(X方向)具有例如大約200mm的長(zhǎng)度b2，并且在短邊方向(Y方向)具有例如大約130mm的寬度a2。進(jìn)而，升高部分271被如此形成，使得如在前描述的實(shí)施方式I中在與突出側(cè)相對(duì)的一側(cè)(面)上形成的凹陷部分272具有例如大約5mm的深度。
[0213]在其它方面，實(shí)施方式2的構(gòu)造類似于在前描述的實(shí)施方式I的構(gòu)造。實(shí)施方式2的益處類似于在前描述的實(shí)施方式I的那些。
[0214]蓋板90 (第一板部件70)的升高部分271可以如在前描述的實(shí)施方式I中具有圓化的或者如在前描述的實(shí)施方式I的修改實(shí)例中具有斜切的角部271a(在它的突出側(cè)上的角部271a)(見(jiàn)圖32)。
[0215]實(shí)施方式3
[0216]圖35是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式(實(shí)施方式3)的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的平面視圖。圖36是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式3的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的透視圖。圖35是如從底側(cè)看到的(升高部分突出的一側(cè))第一板部件的平面視圖，并且圖36是如從頂側(cè)(與升高部分突出的一側(cè)相對(duì)的一側(cè))看到的第一板部件的透視圖。下面，參考圖24、35和36，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式3的鋰離子二次電池。在實(shí)施方式3中，除了在蓋板上的升高部分之外，構(gòu)造類似于在前描述的實(shí)施方式I的構(gòu)造，并且因此任何重復(fù)說(shuō)明將不予重復(fù)。
[0217]在實(shí)施方式3中，如在圖35和36中所示，蓋板90的第一板部件70具有在其上形成的兩個(gè)升高部分371。這兩個(gè)升高部分371被形成為在與長(zhǎng)邊方向(X方向)交叉的方向延伸，并且在途中被彎曲以限定V形狀。而且，兩個(gè)升高部分371被定位成例如關(guān)于平行于長(zhǎng)邊70b繪制的點(diǎn)劃線Ql (例如,在短邊方向(Y方向)的中心線)是對(duì)稱的。因此,整體上，升高部分371被以大致菱形形狀布置。升高部分371被如此布置，使得大致菱形形狀的對(duì)角線分別地平行于長(zhǎng)邊70b和短邊70a。
[0218]而且，如在圖36中所示，由于形成了升高部分371，在第一板部件70的、與突出側(cè)相對(duì)的一側(cè)(面)上形成凹陷部分372。這些凹陷部分372用作用于存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液LQ的空腔部分373 (見(jiàn)圖24)。而且，第一板部件70被如此形成，使得當(dāng)從它的、與突出側(cè)相對(duì)的一側(cè)看時(shí)，凹陷部分372具有凹槽的形狀。如在圖35中所示，凹陷部分372給定為例如大約8mm的開口寬度a3 (空腔部分373給定為寬度a3)。
[0219]在其它方面，實(shí)施方式3中的蓋板90的結(jié)構(gòu)類似于在前描述的實(shí)施方式I的結(jié)構(gòu)。實(shí)施方式3的益處類似于在前描述的實(shí)施方式I的那些。
[0220]蓋板90 (第一板部件70)的升高部分371可以如在前描述的實(shí)施方式I中具有圓化的或者如在前描述的實(shí)施方式I的修改實(shí)例中具有斜切的角部371a(在它們的突出側(cè)上的角部371a)。
[0221]實(shí)施方式4
[0222]圖37是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式(實(shí)施方式4)的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的平面視圖。圖38是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式4的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的透視圖。圖37是如從底側(cè)(升高部分突出的一側(cè))看到的第一板部件的平面視圖，并且圖38是如從頂側(cè)(與升高部分突出的一側(cè)相對(duì)的一側(cè))看到的第一板部件的透視圖。下面，參考圖24、37和38，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式4的鋰離子二次電池。在實(shí)施方式4中，除了在蓋板上的升高部分之外，構(gòu)造類似于在前描述的實(shí)施方式I中的構(gòu)造，并且因此任何重復(fù)說(shuō)明將不予重復(fù)。
[0223]在實(shí)施方式4中，如在圖37和38中所示，除了在前描述的實(shí)施方式3的構(gòu)造，形成了具有與升高部分371在幾何學(xué)上類似的形狀的、更多升高部分471。即，在實(shí)施方式4中，如與在前描述的實(shí)施方式3相比，第一板部件70具有在其上形成的、更多的升高部分(升高部分371和471)。在實(shí)施方式4中，通過(guò)以此方式增加在蓋板90 (第一板部件70)上形成的升高部分的數(shù)目，可能進(jìn)一步提高蓋板90的剛度。另外，可能在由于形成升高部分371和471而形成的空腔部分373和473的每一個(gè)中存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液LQ (見(jiàn)圖24)。因此，可能與實(shí)施方式3的構(gòu)造相比進(jìn)一步改進(jìn)充電-放電循環(huán)特性。
[0224]在幾何學(xué)上類似地成形的升高部分471中，空腔部分473給定為與升高部分371相同的寬度和深度。
[0225]在其它方面，實(shí)施方式4中的蓋板90的結(jié)構(gòu)類似于在前描述的實(shí)施方式I和3的結(jié)構(gòu)。實(shí)施方式4的益處類似于在前描述的實(shí)施方式I和3的那些。
[0226]實(shí)施方式5
[0227]圖39是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式(實(shí)施方式5)的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的平面視圖。圖40是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式5的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的透視圖。圖39是如從底側(cè)(升高部分突出的一側(cè))看到的第一板部件的平面視圖，并且圖40是如從頂側(cè)(與升高部分突出的一側(cè)相對(duì)的一側(cè))看到的第一板部件的透視圖。下面，參考圖24、39和40，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式5的鋰離子二次電池。在實(shí)施方式5中，除了在蓋板上的升高部分之外，構(gòu)造類似于在前描述的實(shí)施方式I中的構(gòu)造，并且因此任何重復(fù)說(shuō)明將不予重復(fù)。
[0228]在實(shí)施方式5中，如在圖39和40中所示，蓋板90的第一板部件70具有在其上形成的一個(gè)升高部分571。這個(gè)升高部分571被如此形成，使得它的不同的片段在與長(zhǎng)邊方向(X方向)交叉的方向延伸，并且給定為連續(xù)(環(huán)形)、大致菱形的形狀。升高部分571被如此布置，使得大致菱形形狀的對(duì)角線分別地平行于長(zhǎng)邊70b和短邊70a。
[0229]而且，如在圖40中所示，由于形成升高部分571，在第一板部件70的、與突出側(cè)相對(duì)的一側(cè)(面)上形成凹陷部分572。這個(gè)凹陷部分572用作用于存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液LQ的空腔部分573 (見(jiàn)圖24)。而且，凹陷部分572被如此形成，使得當(dāng)從與突出側(cè)相對(duì)的一側(cè)看第一板部件70時(shí)具有凹槽的形狀。如在圖39中所示，凹陷部分572給定為例如大約8mm的開口寬度a5 (空腔部分573給定為寬度a5)。
[0230]在其它方面，實(shí)施方式5中的蓋板90的結(jié)構(gòu)類似于在前描述的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。實(shí)施方式5的益處類似于在前描述的實(shí)施方式I的那些。
[0231]實(shí)施方式6
[0232]圖41是根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施方式(實(shí)施方式6)的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的平面視圖。圖42是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式6的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的透視圖。圖41是如從底側(cè)(升高部分突出的一側(cè))看到的第一板部件的平面視圖，并且圖42是如從頂側(cè)(與升高部分突出的一側(cè)相對(duì)的一側(cè))看到的第一板部件的透視圖。下面，參考圖24、41和42，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式6的鋰離子二次電池。在實(shí)施方式6中，除了在蓋板上的升高部分之外，構(gòu)造類似于在前描述的實(shí)施方式I中的構(gòu)造，并且因此任何重復(fù)說(shuō)明將不予重復(fù)。
[0233]在實(shí)施方式6中，如在圖41和42中示出地，除了在前描述的實(shí)施方式5的構(gòu)造，形成了具有與升高部分571在幾何學(xué)上類似的形狀的、更多升高部分671。S卩，在實(shí)施方式6中，如與在前描述的實(shí)施方式5相比，第一板部件70具有在其上形成的、更多的升高部分(升高部分571和671)。在實(shí)施方式6中，通過(guò)以此方式增加在蓋板90 (第一板部件70)上形成的升高部分的數(shù)目，可能進(jìn)一步提高蓋板90的剛度。另外，可能在由于形成升高部分571和671而設(shè)置的空腔部分573和673的每一個(gè)中存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液LQ(見(jiàn)圖24)。因此，可能與實(shí)施方式5的構(gòu)造相比進(jìn)一步改進(jìn)充電-放電循環(huán)特性。
[0234]在幾何學(xué)上類似地成形的升高部分671中，空腔部分673給定為與升高部分571相同的寬度和深度。
[0235]在其它方面，實(shí)施方式6中的蓋板90的結(jié)構(gòu)類似于在前描述的實(shí)施方式I和5的結(jié)構(gòu)。實(shí)施方式6的益處類似于在前描述的實(shí)施方式I和5的那些。
[0236]實(shí)施方式7
[0237]圖43是根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施方式(實(shí)施方式7)的鋰離子二次電池的蓋板的第一板部件的平面視圖。圖44是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式7的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的透視圖。圖43是如從底側(cè)(升高部分突出的一側(cè))看到的第一板部件的平面視圖，并且圖44是如從頂側(cè)(與升高部分突出的一側(cè)相對(duì)的一側(cè))看到的第一板部件的透視圖。下面，參考圖24、43和44，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式7的鋰離子二次電池。在實(shí)施方式7中，除了在蓋板上的升高部分之外，構(gòu)造類似于在前描述的實(shí)施方式I中的構(gòu)造，并且因此任何重復(fù)說(shuō)明將不予重復(fù)。
[0238]在實(shí)施方式7中，如在圖43和44中所示，蓋板90的第一板部件70具有在其上形成的四個(gè)升高部分771。這四個(gè)升高部分771被形成為在與長(zhǎng)邊方向(X方向)交叉的方向延伸，并且被形成為整體上限定大致菱形形狀。四個(gè)升高部分771被定位成例如關(guān)于平行于長(zhǎng)邊70b繪制的點(diǎn)劃線Ql (例如，在短邊方向(Y方向)的中心線)是對(duì)稱的并且關(guān)于平行于短邊70a的點(diǎn)劃線Q2 (例如，在長(zhǎng)邊方向(X方向)的中心線)是對(duì)稱的。
[0239]而且，由于形成升高部分771，在第一板部件70的、與突出側(cè)相對(duì)的一側(cè)(面)上形成凹陷部分772。這些凹陷部分772用作用于存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液LQ的空腔部分773(見(jiàn)圖24)。凹陷部分772被如此形成，使得當(dāng)從它的、與突出側(cè)相對(duì)的一側(cè)看第一板部件70時(shí)具有凹槽的形狀。如在圖43中所示，凹陷部分772給定為例如大約8mm的開口寬度a7(空腔部分773給定為寬度a7)。
[0240]在其它方面，實(shí)施方式7中的蓋板90的結(jié)構(gòu)類似于在前描述的實(shí)施方式I的結(jié)構(gòu)。實(shí)施方式7的益處類似于在前描述的實(shí)施方式I的那些。
[0241]實(shí)施方式8
[0242]圖45是根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施方式(實(shí)施方式8)的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的平面視圖。圖46是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式8的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的透視圖。圖45是如從底側(cè)(升高部分突出的一側(cè))看到的第一板部件的平面視圖，并且圖46是如從頂側(cè)(與升高部分突出的一側(cè)相對(duì)的一側(cè))看到的第一板部件的透視圖。下面，參考圖24、45和46，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式8的鋰離子二次電池。在實(shí)施方式8中，除了在蓋板上的升高部分之外，構(gòu)造類似于在前描述的實(shí)施方式I中的構(gòu)造，并且因此任何重復(fù)說(shuō)明將不予重復(fù)。
[0243]在實(shí)施方式8中，如在圖45和46中所示，除了在前描述的實(shí)施方式7的構(gòu)造，形成了具有與升高部分771在幾何學(xué)上類似的形狀的、更多升高部分871。即，在實(shí)施方式8中，如與在前描述的實(shí)施方式7相比，第一板部件70具有在其上形成的、更多的升高部分(升高部分771和871)。在實(shí)施方式8中，通過(guò)以此方式增加在蓋板90 (第一板部件70)上形成的升高部分的數(shù)目，可能進(jìn)一步提高蓋板90的剛度。另外，可能在由于形成升高部分771和871而設(shè)置的空腔部分773和873的每一個(gè)中存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液LQ(見(jiàn)24)。因此，可能與實(shí)施方式7的構(gòu)造相比進(jìn)一步改進(jìn)充電-放電循環(huán)特性。
[0244]在幾何學(xué)上類似地成形的升高部分871中，空腔部分873給定為與升高部分771相同的寬度和深度。
[0245]在其它方面，實(shí)施方式8中的蓋板90的結(jié)構(gòu)類似于在前描述的實(shí)施方式I和7的結(jié)構(gòu)。實(shí)施方式8的益處類似于在前描述的實(shí)施方式I和7的那些。
[0246]實(shí)施方式9
[0247]圖47是根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施方式(實(shí)施方式9)的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的平面視圖。圖48是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式9的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的透視圖。圖47是如從底側(cè)(升高部分突出的一側(cè))看到的第一板部件的平面視圖，并且圖48是如從頂側(cè)(與升高部分突出的一側(cè)相對(duì)的一側(cè))看到的第一板部件的透視圖。下面，參考圖14、47和48，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式9的鋰離子二次電池。在實(shí)施方式9中，除了在蓋板上的升高部分之外，構(gòu)造類似于在前描述的實(shí)施方式I中的構(gòu)造，并且因此任何重復(fù)說(shuō)明將不予重復(fù)。
[0248]在實(shí)施方式9中，如在圖47和48中所示，蓋板90的第一板部件70具有在長(zhǎng)邊方向(X方向)延伸的、在其上形成的兩個(gè)升高部分971。這兩個(gè)升高部分971具有類似于在前描述的實(shí)施方式I中的升高部分71 (見(jiàn)圖14)的形狀，并且被平行于彼此地布置。在該兩個(gè)升高部分971中，一個(gè)被布置在在短邊方向(Y方向)的一端(Π端部)處并且另一個(gè)被布置在在短邊方向(Y方向)的另一端(Y2端部)處。升高部分971被彼此相距例如大約102mm的距離a9置放。
[0249]在其它方面，實(shí)施方式9中的蓋板90的結(jié)構(gòu)類似于在前描述的實(shí)施方式I的結(jié)構(gòu)。實(shí)施方式9的益處類似于在前描述的實(shí)施方式I的那些。
[0250]實(shí)施方式10
[0251]圖49是根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施方式(實(shí)施方式10)的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的平面視圖。圖50是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式10的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的透視圖。圖49是如從底側(cè)(升高部分突出的一側(cè))看到的第一板部件的平面視圖，并且圖50是如從頂側(cè)(與升高部分突出的一側(cè)相對(duì)的一側(cè))看到的第一板部件的透視圖。下面，參考圖14、49和50，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式10的鋰離子二次電池。在實(shí)施方式10中，除了在蓋板上的升高部分之外，構(gòu)造類似于在前描述的實(shí)施方式I中的構(gòu)造，并且因此任何重復(fù)說(shuō)明將不予重復(fù)。
[0252]在實(shí)施方式10中，如在圖49和50中所示，蓋板90的第一板部件70具有在長(zhǎng)邊方向(X方向)延伸的、在其上形成的五個(gè)升高部分1071。這五個(gè)升高部分1071被如此形成，使得凹陷部分具有小于在前描述的實(shí)施方式I中的升高部分71 (見(jiàn)圖14)的寬度(升高部分具有寬度)。具體地，在升高部分1071中，凹陷部分1072給定為例如大約6mm的寬度al0o
[0253]在其它方面，實(shí)施方式10中的蓋板90的結(jié)構(gòu)類似于在前描述的實(shí)施方式I的結(jié)構(gòu)。實(shí)施方式10的益處類似于在前描述的實(shí)施方式I的那些。
[0254]實(shí)施方式11
[0255]圖51是根據(jù)本發(fā)明的第十一實(shí)施方式(實(shí)施方式11)的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的平面視圖。圖52是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式11的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的透視圖。圖51是如從底側(cè)(升高部分突出的一側(cè))看到的第一板部件的平面視圖，并且圖52是如從頂側(cè)(與升高部分突出的一側(cè)相對(duì)的一側(cè))看到的第一板部件的透視圖。下面，參考圖51和52，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式11的鋰離子二次電池。在實(shí)施方式11中，除了在蓋板上的升高部分之外，構(gòu)造類似于在前描述的實(shí)施方式I中的構(gòu)造，并且因此任何重復(fù)說(shuō)明將不予重復(fù)。
`[0256]在實(shí)施方式11中，如在圖51和52中所示，除了在前描述的實(shí)施方式10的構(gòu)造，在相鄰升高部分1071之間形成了更多類似的升高部分1071。因此，在實(shí)施方式11中，九個(gè)升高部分1071被形成為在長(zhǎng)邊方向(X方向)延伸。該九個(gè)升高部分1071在短邊方向(Y方向)被以相等的間隔布置。
[0257]在其它方面，實(shí)施方式11中的蓋板90的結(jié)構(gòu)類似于在前描述的實(shí)施方式I和10的結(jié)構(gòu)。實(shí)施方式11的益處類似于在前描述的實(shí)施方式I的那些。[0258]實(shí)施方式12
[0259]圖53和54是根據(jù)本發(fā)明的第十二實(shí)施方式(實(shí)施方式12)的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的平面視圖。圖55是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式12的鋰離子二次電池的蓋板中的第一板部件的透視圖。圖53是如從底側(cè)(升高部分突出的一側(cè))看到的第一板部件的平面視圖，并且圖54和55分別地是如從頂側(cè)(與升高部分突出的一側(cè)相對(duì)的一側(cè))看到的第一板部件的平面視圖和透視圖。下面，參考圖53到55，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式12的鋰離子二次電池。在實(shí)施方式12中，除了在蓋板上的升高部分之外，構(gòu)造類似于在前描述的實(shí)施方式I中的構(gòu)造，并且因此任何重復(fù)說(shuō)明將不予重復(fù)。
[0260]在實(shí)施方式12中，如在圖53到55中所示，蓋板90的第一板部件70具有平行于彼此地在長(zhǎng)邊方向(X方向)延伸的、在其上形成的三個(gè)升高部分1271。如在圖54中所示，這三個(gè)升高部分1271被如此形成，使得在它的與突出側(cè)相對(duì)的一側(cè)上，凹陷部分1272每一個(gè)具有大約30mm的寬度al21 ;如在前描述的實(shí)施方式I中，這些凹陷部分1272在長(zhǎng)邊方向(X方向)，具有例如大約200mm的長(zhǎng)度bl21。
[0261]而且，升高部分1271被如此形成，使得凹陷部分1272在短邊方向(Y方向)被以例如大約24_的相等的間隔布置。因此，升高部分1271 (凹陷部分1272)被形成為當(dāng)從它的與突出側(cè)相對(duì)的一側(cè)看第一板部件70時(shí)具有凹槽的形狀。進(jìn)而，從第一板部件70的短邊70a到凹陷部分1272的距離bl22是例如大約10mm，并且從第一板部件70的長(zhǎng)邊70b到凹陷部分1272的距離al23是例如大約10mm。
[0262]而且，升高部分1271被如此形成，使得在與它的突出側(cè)相對(duì)的一側(cè)(面)上形成的凹陷部分1272具有例如大約5_的深度。
[0263]在其它方面，實(shí)施方式12中的蓋板90的結(jié)構(gòu)類似于在前描述的實(shí)施方式I的結(jié)構(gòu)。實(shí)施方式12的益處類似于在前描述的實(shí)施方式I的那些。
[0264]下面，將對(duì)于為了驗(yàn)證上述實(shí)施方式的效果而執(zhí)行的實(shí)驗(yàn)給出說(shuō)明。
[0265]在這些實(shí)驗(yàn)中，為了驗(yàn)證由于形成升高部分而引起的提高蓋板的剛度的效果，關(guān)于封裝容器進(jìn)行了耐壓性測(cè)試。另外，為了驗(yàn)證改進(jìn)電池特性的效果，也進(jìn)行了充電-放電循環(huán)測(cè)試。
[0266]關(guān)于耐壓性測(cè)試，制造既不具有電極組件也不具有在它們中密封的非水性電解液的封裝容器，并且利用氣態(tài)氮將它們暴露于內(nèi)部壓力。采取帶有具有在其上形成的升高部分的蓋板(第一板部件)的封裝容器作為實(shí)施例，并且采取帶有不具有在其上形成的任何升高部分的蓋板(第一板部件)的封裝容器作為對(duì)比例。制造實(shí)施例和對(duì)比例從而除了蓋板(第一板部件)是否具有升高部分之外它們是相同的。
[0267]在實(shí)施例和對(duì)比例這兩者中，封裝罐被形成為具有150mm的短邊方向長(zhǎng)度、30mm的長(zhǎng)邊方向長(zhǎng)度和40mm的深度。封裝罐的凸緣具有5_的寬度。通過(guò)利用激光脈沖焊接將第一和第二板部件結(jié)合到一起而形成蓋板。蓋板的第一板部件被形成為具有308_的長(zhǎng)邊方向長(zhǎng)度和158_的短邊方向長(zhǎng)度；蓋板的第二板部件被形成為具有306_的長(zhǎng)邊方向長(zhǎng)度和156mm的短邊方向長(zhǎng)度。封裝罐和蓋板(第一和第二板部件)由具有大約1.0mm的厚度的不銹鋼(JIS SUS304)板形成。
[0268]在實(shí)施例中，以具有在凹陷部分上不同地成形的升高部分的五種類型制備封裝容器，并且所得到的不同的實(shí)施例分別地被稱作實(shí)施例1到5。[0269]實(shí)施例1
[0270]在實(shí)施例1中，如在圖56中所示，在蓋板90 (第一板部件70)上形成類似在前描述的實(shí)施方式2中的升高部分的升高部分271。
[0271]實(shí)施例2
[0272]在實(shí)施例2中，如在圖57中所示，在蓋板90 (第一板部件70)上形成類似在前描述的實(shí)施方式I中的那些升高部分的升高部分71。
[0273]實(shí)施例3
[0274]在實(shí)施例3中，如在圖58中所示，在蓋板90 (第一板部件70)上形成類似在前描述的實(shí)施方式3中的那些升高部分的升高部分371。
[0275]實(shí)施例4
[0276]在實(shí)施例4中，如在圖59中所示，在蓋板90 (第一板部件70)上形成類似在前描述的實(shí)施方式5中的那些升高部分的升高部分571。
[0277]實(shí)施例5
[0278]在實(shí)施例5中，如在圖60中所示，在蓋板90 (第一板部件70)上形成類似在前描述的實(shí)施方式7中的那些升高部分的升高部分771。
[0279]對(duì)比例
[0280]在對(duì)比例中，如在圖61中所示，蓋板90 (第一板部件70)不具有在其上形成的任何升高部分。還在對(duì)比例中，如在實(shí)施例1到5中，通過(guò)將第一和第二板部件結(jié)合到一起而形成蓋板。
[0281]而且，在封裝罐中，電極端子部分(正和負(fù)端子部分)和安全閥部分被激光密封從而通過(guò)那些部分不發(fā)生任何泄漏。然后蓋板通過(guò)激光脈沖焊接而被焊接到封裝罐，并且以此方式實(shí)施例1到5和對(duì)比例的蓋板得以制造。在實(shí)施例1到5和對(duì)比例中，通過(guò)將第一和第二板部件角焊到一起而制造了蓋板。用于將封裝罐和蓋板焊接到一起和用于將第一和第二板部件焊接到一起的條件在實(shí)施例1到5和對(duì)比例中都是相同的。差別在于，在實(shí)施例(實(shí)施例2到5)中，第一和第二板部件不僅通過(guò)角焊而且還通過(guò)搭焊而被焊接到一起。另一差別在于，在實(shí)施例(實(shí)施例1到5)中，在升高部分(多個(gè))中形成了孔(不帶密封塞)。
[0282]以此方式，五個(gè)、實(shí)施例1到5的封裝容器中的每一個(gè)和對(duì)比例得以制造，并且經(jīng)受耐壓性測(cè)試。具體地，利用通過(guò)用于填充非水性電解液的填充孔而被引入它們之中的氣態(tài)氮對(duì)它們加壓，并且使得氣態(tài)氮通過(guò)在封裝罐和蓋板之間的焊接部分泄漏的壓力得以測(cè)量。此時(shí)的壓力被取作破壞壓力。結(jié)果在表格I中示出。
[0283]表格I
【權(quán)利要求】
1.一種二次電池，包括: 電池部分，所述電池部分具有正電極、負(fù)電極和隔膜并且填充有非水性電解液； 非水性電解液存儲(chǔ)部分，通過(guò)分隔壁與所述電池部分隔離開并且在其中存儲(chǔ)補(bǔ)充非水性電解液； 封裝體，在其中容納所述電池部分和所述非水性電解液存儲(chǔ)部分；和滲漏部分，所述滲漏部分被設(shè)置在所述分隔壁上，并且使得所述補(bǔ)充非水性電解液從所述非水性電解液存儲(chǔ)部分滲漏到所述電池部分中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的二次電池，其中，所述非水性電解液存儲(chǔ)部分是罐箱或容器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的二次電池，其中，從所述電池部分側(cè)施加的壓力使得所述補(bǔ)充非水性電解液滲漏。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的二次電池，其中，所述封裝體、所述非水性電解液存儲(chǔ)部分和所述分隔壁由相同材料形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的二次電池，其中， 所述正電極具有正電極活性材料，并且 所述正電極活性材料是具有由通用分子式LixMPO4代表的橄欖石結(jié)構(gòu)的化合物，其中，M代表一種或者多種過(guò)渡金屬。
6.一種電子或者電氣裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求1到5中任何一項(xiàng)的二次電池作為電力源。
【文檔編號(hào)】H01M2/36GK103824977SQ201410047347
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日:2010年2月15日
【發(fā)明者】渡邊佑樹, 西村直人, 坂下和也, 佃至弘 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社