專利名稱：非水電解質(zhì)二次電池、其絕緣板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非水電解質(zhì)二次電池的絕緣^1、非水電解質(zhì)二次電池以 及非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板的制造方法。
背景技術(shù)：
如圖16所示，巻繞式非水電解質(zhì)二次電池(鋰離子電池)100包括作為 發(fā)電元件的電池元件101和作為正極和負極之間離子移動介質(zhì)的非水電解質(zhì) 溶液102。電池元件101和非水電解質(zhì)溶液102被收納在其底部由導電金屬 等制成的圓筒形罐體103中。罐體103的開口被蓋部件104密封使得其內(nèi)部 被密封為氣密狀態(tài)。
電池元件101包括帶狀正極105和帶狀負極106，帶狀正極105通過施 加正極混合物涂敷溶液到正極集電體而形成，該正極混合物涂敷溶液通過均 勻分散正極活性材料、導體和粘結(jié)劑制備，帶狀負極106通過施加負極混合 物涂敷溶液到負極集電體而形成，該負極混合物涂敷溶液通過均勻分散負極 活性材料、導體和粘結(jié)劑制備。帶狀正極105和帶狀負才及106^皮堆疊，隔離 體(separator) 107在相鄰的帶狀正極105和負極106之間，且該堆疊體在 電池的軸向被巻繞。此外，作為絕緣部件的絕緣體108被配置在開口側(cè)的巻 端。電池元件101與絕》彖體108 —起^皮收納在罐體103中。
罐體103采用例如鐵、鎳、不銹鋼等形成為有底的圓筒狀。罐體103的 開口用蓋部件104密封以形成電池罐109。此外，密封條部分110被設(shè)置成 在罐體103的開口附近沿內(nèi)周的收縮，從而當配置蓋部件104時用于定位。 因此，通過向內(nèi)彎曲位于蓋部件104上方的罐體103的邊緣，即通過填縫 (caulking ),位于密封條部分110上的蓋部件104被連接到電池罐體103。
通過在電池罐109的罐體103中收納電池元件101的裝配步驟形成非水 電解質(zhì)二次電池100,從而在電池元件101和罐體103之間設(shè)置了間隔。
例如，當非水電解質(zhì)二次電池IOO被用作電動工具時，電池元件101由 于電動工具的振動在電池罐體103中三維地反復移動，從而引起斷裂、破損、彎曲等。結(jié)果，非水電解質(zhì)二次電池IOO可變成不能用的。
為了解決這個問題，因此，已提出一種通過從外部填縫電池罐109的罐 體103而固定電池元件101的方法(例如，日本特開2003-297301號公報)， 一種通過在電池罐109的罐體103中收納電池元件101,然后從內(nèi)部擴張電 池元件101的直徑以擠壓電池元件101與罐體103的內(nèi)表面接觸，而固定電 池元件101的方法(例如，日本特開平11-97301號^H艮)，等等。
發(fā)明內(nèi)容
然而，日本特開平11-97301號公報中所述技術(shù)可引起對罐體的損壞，從 而引起電解質(zhì)的泄漏。
另一方面，在日本特開平11-97301號公報描述的技術(shù)中，電池元件最初 被緊密地巻繞，從而難以擴張電池元件的直徑以擠壓電池元件與罐體的內(nèi)表 面接觸。如果電池元件的直徑被擴張使得電池元件被擠壓到與罐體的內(nèi)表面 接觸，可能發(fā)生諸如薄膜正極和負極的斷裂、活性材料層的部分脫落等故障。
本發(fā)明已達到了滿足以上提到的要求。期望提供一種非水溶劑二次電 池，其中電池元件可被確實地固定到電池罐以改善抗沖擊性和抗振動性，而 不引起電解質(zhì)的泄漏和對電池元件的損壞。
根據(jù)本發(fā)明一個實施例的非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板介于非水電解 質(zhì)二次電池中的電池元件和蓋部件之間，該非水電解質(zhì)二次電池包括通過經(jīng) 由隔離體堆疊正極和負極形成的電池元件、包括收納電池元件的罐體和密閉 罐體開口以密封電池元件的蓋部件的電池罐、以及注入到電池罐中的電解 液。絕緣板包括具有絕緣屬性的板狀絕緣板體、在厚度方向上貫穿絕緣板體 且通過其可注入電解質(zhì)的注入孔，以及僅能透過電解質(zhì)且設(shè)置在絕緣板體的 一個表面上以覆蓋注入孔的過濾部件。
在如上所述配置的非水電解質(zhì)二次電池的絕緣4反中，注入孔被設(shè)置以貫 穿具有絕緣屬性的板狀絕緣板體，使得電解質(zhì)可被注入，且過濾部件祐:設(shè)置 在絕緣板體的一個表面上，以覆蓋注入孔。過濾部件介于電池元件的巻端和 蓋部件之間，當電池元件被收納在電池罐的罐體中時，該蓋部件密封罐體開 口，電池元件通過經(jīng)由隔離體堆疊正極和負極而形成。因此，電池元件的移 動被抑制，從而改善抗沖擊性和抗振動性。因為過濾部件僅能透過電解質(zhì)， 當電解質(zhì)被注入時，通過在罐體上設(shè)置密封條部分而產(chǎn)生的諸如鐵粉等的金屬粉，由過濾部件可被防止進入注入孔。此外，過濾部件沒有與絕緣板體分 離，從而貼附絕緣板的工作可被容易的執(zhí)行。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板中，絕緣板體由諸
如PP、 PET、 PPS等熱塑性樹脂制成。
在非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板的此結(jié)構(gòu)中，絕鄉(xiāng)彖板體由熱塑性樹脂制 成，從而可與相同熱塑性樹脂的無紡布焊接。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的非水電解質(zhì)二次電池的絕*彖板中，過濾部件由無
紡布制成，該無紡布由聚酯、PPS、 PBT等纖維構(gòu)成，且具有20至120 pm 的最大孔徑和25至150 g/m2的目付量(纖維密度)。
在非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板的此結(jié)構(gòu)中，過濾部件由無紡布制成且 具有20至120 pm的最大孔徑和25至150 g/m2的目付量。因此，可縮短電 解質(zhì)的注入時間，且可防止鐵粉等污染。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板中，粘結(jié)劑被混入 過濾部件。
在非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板的此結(jié)構(gòu)中，粘結(jié)劑^:混入過濾部件， 從而無紡布不是松的。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板中，過濾部件是壓 制的。
在非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板的此結(jié)構(gòu)中，過濾部件是壓制的，從而 無紡布不是松的。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板中，通過超聲波，
絕緣板體和過濾部件被部分焊接。
在非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板的此結(jié)構(gòu)中，通過超聲波，絕緣板體和
過濾部件被部分焊接，從而絕緣板可纟皮一體處理，且可確實地防止鐵粉等污染。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板中，注入孔被設(shè)置 在固定蓋部件到罐體的填縫位置以內(nèi)的位置，且絕緣板體與過濾部件之間的
焊接位置被i殳置成注入孔以內(nèi)。
在非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板的此結(jié)構(gòu)中，注入孔凈皮設(shè)置在固定蓋部
件到罐體的填縫位置以內(nèi)的位置，從而，電解質(zhì)的注入不被密封條部分阻礙
而實現(xiàn)高的可操作性。此外，絕緣板體與過濾部件之間的焊接位置被設(shè)置在注入孔以內(nèi)，從而過濾部件可被防止由于當形成密封條部分時絕鄉(xiāng)彖^反彎曲而 從絕緣板上隆起，從而確實地防止污染物穿過間隙。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板中，絕緣板體的物 理屬性值接近過濾部件的物理屬性值。
在非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板的此結(jié)構(gòu)中，絕緣板體的物理屬性值接 近過濾部件的物理屬性值，從而絕緣板體和過濾部件表現(xiàn)出相同的行為。因 此，可防止變形、脫落等，且可確實地阻止金屬粉污染。
根據(jù)本發(fā)明一個實施例的非水電解質(zhì)二次電池包括電池元件，其通過 經(jīng)由隔離體堆疊正極和負極而形成；電池罐，其包括收納電池元件的罐體和 密閉罐體開口以密封電池元件的覆蓋元件；絕緣板，其介于電池元件和蓋部
件之間；以及電解質(zhì)，其通過設(shè)置在絕緣板中的注入孔注入電池罐。
如上所述配置的非水電解質(zhì)二次電池中，通過經(jīng)由隔離體堆疊正極和負 極而形成的堆疊電池元件被收納在電池罐的罐體中，且絕緣^反介于電池元件 和密閉罐體開口的蓋部件之間。絕緣板包括具有絕緣屬性的板狀絕緣板體、 穿過絕緣板體且通過其可注入電解質(zhì)的注入孔、以及設(shè)置在絕緣板體的 一個 表面上的過濾部件。因此，當注入電解質(zhì)時，金屬粉可被確實地防止進入電 池元件，從而確實地防止內(nèi)部短路并適當?shù)乩秒姵氐男阅?。過濾部件介于 電池元件的巻端與蓋部件之間，當電池元件被收納在電池罐的罐體中時，蓋 部件密封罐體開口。因此，電池元件的移動被抑制，從而改善抗沖擊性和抗 振動性。
根據(jù)本發(fā)明實施例.的非水電解質(zhì)二次電池包括通過經(jīng)由隔離體堆疊的 正極和負極形成的電池元件、包含收納電池元件的罐體和密閉罐體開口以密 封電池元件的蓋部件的電池罐、注入電池罐的電解質(zhì)、介于電池元件與蓋部 件之間的絕緣板、以及設(shè)置在電池元件與電池罐底部之間的無紡布。
在如上所述構(gòu)造的非水電解質(zhì)二次電池中，通過經(jīng)由隔離體堆疊正極和 負極形成的電池元件被收納在電池罐的罐體中，且絕緣板介于電池元件與蓋 部件之間。絕緣板包括具有絕緣屬性的板狀絕緣板體、穿過絕緣板體且通過 其可注入電解質(zhì)的注入孔、以及設(shè)置在絕緣4反體的 一個表面上以^隻蓋注入孔 的過濾部件。因此，當注入電解質(zhì)時，形成密封條部分時產(chǎn)生的金屬粉可被 確實地防止進入電池元件，從而確實地防止內(nèi)部短^各且適當?shù)乩秒姵匦?能。此外，無紡布被設(shè)置在電池元件與電池罐底部之間，從而，當焊接罐底部時產(chǎn)生的金屬粉可被防止進入電池元件的低端。當電池元件被收納到電池 罐的罐體中時，過濾部件和無紡布介于電池元件的巻端與蓋部件之間或者巻 端與罐體的底部之間。因此，電池元件的移動被抑制，從而改善抗沖擊性和 4元才展動'性。
根據(jù)本發(fā)明實施例的非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板的制造方法是制造 下述非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板的方法，該非水電解質(zhì)二次電池包括通過 經(jīng)由隔離體堆疊正極和負極而形成的電池元件、包含收納電池元件的罐體和 密閉罐體開口以密封電池元件的蓋部件的電池罐、介于電池元件與蓋部件之 間的絕緣板、以及通過設(shè)置在絕緣板中的注入孔注入到電池罐中的電解質(zhì)。
該方法包括在絕緣材料的絕緣板體板狀基材中形成注入孔，通過超聲焊接 將板狀絕緣板體基材和層疊其上的板狀過濾基材部分地固定在一起，以形成 絕緣板基材，然后形成絕緣板基材成為預定的形狀以制造絕纟彖板。
在非水電解質(zhì)二次電池的制造絕續(xù)_板的方法的此結(jié)構(gòu)中，注入孔形成在 絕緣板的板狀絕緣板體基材中，然后，通過超聲焊接將絕緣板體的板材和層 疊其上的板狀過濾基材固定在一起以形成絕緣板基材。因此，絕緣板體基材 和過濾基材可被一體處理，從而實現(xiàn)高的可操作性。然后，絕緣板基材形成 為預定的形狀以制造絕緣板。因此，可制造設(shè)置有過濾部件的絕緣板。
根據(jù)本發(fā)明，注入孔被設(shè)置以貫穿具有絕緣屬性的板狀絕緣板體，使得 電解質(zhì)可被注入，且過濾部件被設(shè)置在絕緣板體的一個表面上以覆蓋注入 孔。當通過經(jīng)由隔離體堆疊正極和負極形成的電池元件^皮收納在電池罐的罐 體中時，過濾部件介于電池元件的巻端與密閉罐體開口的蓋部件之間。因此， 電池元件的移動被抑制，從而改善抗沖擊性和抗振動性。.此外，因為過濾部 件僅能透過電解質(zhì)，當注入電解質(zhì)時，通過過濾部件，由在罐體中設(shè)置密封 條部分產(chǎn)生的諸如鐵粉的金屬粉可被防止進入注入孔。此外，過濾部件不與 絕緣板體分離，從而實現(xiàn)促進絕緣板的貼附操作的效果。
圖1A是根據(jù)本發(fā)明實施例的非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板的平面圖， 圖1B是沿圖1A中IB-IB線所取的截面圖，而圖1C是過濾部件的平面圖2是顯示采用無紡布用于絕緣板的情況和不采用無紡織布的情況下， 電解質(zhì)注入時間對比的圖；圖3是顯示無紡布的最大孔徑對電解質(zhì)注入時間的影響的表和圖； 圖4是顯示無紡布用作絕緣板的情況與不使用無紡織布的情況下污染物 的侵入量的對比圖5是顯示無紡布的最大孔徑對污染物侵入量的影響的表和圖； 圖6是顯示過濾部件的目付量與污染物侵入量之間關(guān)系的表和圖； 圖7是顯示絕緣板中的注入孔與密封條部分之間的位置關(guān)系的截面圖； 圖8是顯示絕緣板體與過濾部件之間焊接位置數(shù)目的實例的平面圖； 圖9是顯示圖8所示實例中粘附性的圖IOA是通過焊接絕緣板體和過濾部件制造絕緣板基材的方法圖，而圖
10B是從絕緣板基材沖出絕緣板的方法圖11是顯示絕緣板體基材的制造方法的平面圖和側(cè)面圖12是顯示沖出絕緣板方法的平面圖和側(cè)面圖13是根據(jù)本發(fā)明實施例的非水電解質(zhì)二次電池的截面圖14是顯示絕緣板設(shè)置在電池元件與蓋部件之間的情況與僅無紡布被
設(shè)置到采用相關(guān)技術(shù)絕緣板的情況之間，直到電壓下降時落下的次數(shù)的對比
的表和圖15是顯示無紡布被設(shè)置在電池元件與電池罐底部之間的情況與設(shè)置 相關(guān)技術(shù)絕緣板的情況之間的污染侵入量的對比的表和圖；以及
圖16是顯示普通巻繞式非水電解質(zhì)二次電池的部分切除的透視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的 一個實施例以下基于附圖被詳細描述。
圖1A是4艮據(jù)本發(fā)明實施例的非水電解質(zhì)二次電池絕續(xù)4反的平面圖，圖 1B是沿圖1A中IB-IB線所取的截面圖，而圖1C是過濾部件的平面圖。圖 2是顯示無紡布用于絕緣板的情況和不采用無紡織布的情況下，電解質(zhì)注入 時間對比的圖。圖3是顯示無紡布的最大孔徑對電解質(zhì)注入時間的影響的表 和圖。圖4是顯示無紡布用于絕緣板的情況和不使用無紡織布的情況下進入 的污染物的量的對比圖。圖5是顯示無紡布的最大孔徑對污染物侵入量的影 響的表和圖。圖6是顯示過濾部件的目付量與污染物侵入量之間關(guān)系的圖。 圖7是顯示絕緣板中的注入孔與密封條部分之間的位置關(guān)系的截面圖。圖8 是顯示絕緣板體與過濾部件之間焊接位置數(shù)量的實例的平面圖。圖9是顯示圖8所示實例中粘附性的圖16所示的與上述非水電解質(zhì)二次電池100相同的部分以相同的參考 標號表示，且省略重復的描述。
如以上關(guān)于圖16的描述，根據(jù)本發(fā)明實施例的非水電解質(zhì)二次電池10 的絕緣板20介于非水電解質(zhì)二次電池10中的電池元件101與蓋部件104之 間，該電池包括電池罐109,其包括收納電池元件101的罐體103;蓋部件 104,其密閉罐體103的開口以密封電池元件101;以及注入電池罐109的非 水電解質(zhì)102。
如圖1A和1B所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的非水電解質(zhì)二次電池10的絕 緣板20包括具有絕緣屬性的板狀絕緣板體21,和僅能透過電解質(zhì)102且設(shè) 置在絕緣板體21的一個表面上的過濾部件22。優(yōu)選通過超聲波而部分焊接 絕緣板21和過濾部件22。因此，可一體處理絕緣板20,絕纟彖板20包括絕 緣板體21和過濾部件22。同樣，絕緣板體21的物理屬性值優(yōu)選接近過濾部 件22物理屬性值。結(jié)果，絕緣板體21和過濾部件22表現(xiàn)出相同的行為， 從而防止產(chǎn)生間隙、脫落等發(fā)生。
如圖1A中所示，絕緣板體21具有在厚度方向上貫穿且通過其可注入電 解質(zhì)102的注入孔21a,且中心孔21b設(shè)置在中心。另一方面，如圖lc所示， 絕緣部件22僅具有設(shè)置在中心的中心孔22a以貫穿過濾部件22。因此，在 絕緣板20中，通過孔被設(shè)置在中心，而絕緣板體21的注入孔21 a被過濾部 件22覆蓋。
絕緣板體21優(yōu)選由諸如PP、 PET、 PPS等熱塑性樹脂制成，從而可與 相同熱塑性樹脂的無紡布焊接。
圖2顯示不包含無紡布的相關(guān)技術(shù)絕緣板與各種規(guī)格的無紡布之間，電 解質(zhì)102注入時間的對比。圖2表明，與采用相關(guān)技術(shù)絕緣板相比，采用無 紡布的電解質(zhì)102的注入時間可被縮短30%至40%。因此，采用無紡布，非 水電解質(zhì)二次電池10的制造時間可被縮短。圖3表明改變無紡布的最大孔 徑對注入時間的效果影響很小。
如圖4所示，諸如鐵粉等的污染物的量的對比表明當采用無紡布時鐵 粉的浸入量小于當采用相關(guān)技術(shù)絕緣板時鐵粉量的侵入量。然而，如圖5中 所示，當無紡布的最大孔徑增大到一定程度，其效果減弱。此外，圖6表明 當目付量為20或更多時，污染物的侵入量趨于減小。
ii因此，優(yōu)選地，過濾部件22由無紡布制成，該無紡布是由聚酯纖維、 PPS纖維、PBT纖維等構(gòu)成，且具有20至120 pm的最大孔徑和25 g/m2至 150g/m2的目付量。無紡布優(yōu)選是柔韌的， <吏得其可#1支持以粘附到電池元 件101的巻的不規(guī)則端面上。
如圖7中所示，設(shè)置在絕緣板20中的注入孔21a優(yōu)選設(shè)置在固定蓋部 件104到罐體103的填縫位置以內(nèi)(即，密封條部分110以內(nèi))。這樣，電 解質(zhì)102的注入不會被密封條部分110阻礙，從而實現(xiàn)高的可才喿作性。
此外，絕緣板體21與過濾部件22之間的焊接位置23 4尤選在注入孔21a 以內(nèi)。也就是說，如果焊接位置23被設(shè)置在外部(外圍部分)，當形成密封 條部分時，由于絕緣板20的彎曲，過濾部件22從絕緣板體21上隆起，從 而污染物可通過間隙進入。因此，焊接位置23優(yōu)選設(shè)置在注入孔21a的內(nèi) 部。
此外，對比圖8中顯示情況(A)至(D)之間的污染物的侵入量。在 圖8中，(A)表示絕緣板體21和過濾部件22未被焊接的情況，(B)表示 在注入孔21a以內(nèi)三個位置執(zhí)行焊接的情況，(C )表示在注入孔a以外六處 位置執(zhí)行焊接的情況，以及(D)表示除了由于焊接產(chǎn)生孔，其它與(C) 相同的情況。
結(jié)果，如圖9中所示，當如圖8 (B)所示在注入孔21a以內(nèi)三處位置 執(zhí)行焊接時，污染物的侵入量是最小的。因此，三處焊接位置23被設(shè)置在 注入孔21a以內(nèi)。
此外，粘結(jié)劑優(yōu)選混入過濾部件22。結(jié)果，可以防止無紡布松開。
或者，優(yōu)選壓制過濾部件22以防止松開。壓制的實例包括輥壓機壓制 (calender pressing),在輥壓機壓制中，板以對應產(chǎn)品厚度的數(shù)目被層疊， 保持在金屬板之間，并采用印刷機、點密封等，通過加熱和加壓被熱融。
接著，描述了絕緣板20的制造方法。
圖10A是絕緣板基材的制造方法圖，其中絕緣板體21和過濾部件22 被焊接，而圖IOB是從絕緣板基材沖出絕緣板的方法圖。圖ll是顯示絕緣 板體基材的制造方法的平面圖和側(cè)面圖。圖12是顯示沖出絕緣板方法的平 面圖和側(cè)面圖。
如圖IOA和圖ll所示，首先，注入孔21a在形成為帶狀的由PET構(gòu)成 的絕緣板體基材24中穿孔。這些圖顯示每次制造兩個絕緣板20( 2送，(2-pitchfeed))。此外，6個注入孔21a被兩次穿孔以形成12個注,V孔21a。同時， 也打孔了導向孔25。在形成注入孔21a之后，壓制成帶狀的由無紡布構(gòu)成的 過濾基材26被層疊在絕緣板體基材24的下表面上，且絕續(xù)4反體基材24和 過濾基材26通過超聲焊接被部分的焊接在一起以形成絕纟彖々反基材27 (參看 圖12)，隨后被巻繞。這樣，如上所述，三個焊接位置被i殳置在注入孔21a 以內(nèi)。
接著，如圖IOB和圖12中所示，中心孔21b被穿孔在絕緣板基材27中， 然后，絕緣板基材27被穿孔成預定形狀以每次制造兩個絕緣板20。
在上述非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板中，注入孔21a^皮i殳置以貫穿具有 絕緣屬性的板狀絕緣板體21使得電解質(zhì)102可被注入，且過濾部件22被設(shè) 置在絕緣板體21的一個表面上以覆蓋注入孔21a。過濾部件21介于電池元 件101的巻端與密封罐體103開口的蓋部件104之間，當電池元件101被收 納在電池罐109的罐體103中時，電池元件101通過經(jīng)由隔離體堆疊正極105 和負極106形成。因此，電池罐109中電池元件101的移動#1抑制，從而改 善抗沖擊性和抗振動性。因為過濾部件22僅能透過電解質(zhì)102,當注入電解 質(zhì)102時，通過在罐體103上設(shè)置密封條部分110而產(chǎn)生的諸如鐵粉等的污 染物可被過濾部件22防止進入注入孔21a。此外，絕緣部件22沒有與絕緣 板體21分離，從而可容易地執(zhí)行絕緣板20的貼附操作。
非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板的制造方法辦包括在絕^^板201的絕緣 板體21的板狀絕緣基材24中形成注入孔21a;通過超聲焊接來部分固定絕 緣板基材24和層疊其上的板狀過濾基材26以形成絕緣板基材27。因此，絕 緣板體基材24和過濾基材26可被一體處理，從而實現(xiàn)高的可操作性；然后， 絕緣板基材27被形成為預定的形狀以制造絕緣板20。因此可制造設(shè)置有過 濾部件22的絕緣板20。
接著，描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的非水電解質(zhì)二次電池。
如圖13所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的非水電解質(zhì)二次電池10包括 通過經(jīng)由隔離體107堆疊正極105和負極106形成的電池it/f牛101、包括收 納電池元件101的罐體103和密閉罐體103開口以密封電池元件101的蓋部 件104的電池罐109、介于電池元件101與蓋部件104之間的絕纟彖板20、以 及通過設(shè)置在絕緣板20上的注入孔21a注入電池罐109中的電解質(zhì)102。
圖14顯示絕緣板設(shè)置在電池元件101與蓋部件104之間的情況與僅無紡布被設(shè)置到采用相關(guān)技術(shù)絕緣板的情況之間，直到電壓降的落下次數(shù)對比
的表和圖。如圖15所示，與使用不包含過濾部件22的相關(guān)絕緣板的情況相 比，當使用絕緣板體21和過濾部件22時，直到電壓降發(fā)生的落下次數(shù)增加。 另一方面，與使用相關(guān)絕緣板的情況相比，當僅使用無紡布時，直到電壓降 發(fā)生的落下次數(shù)減少。這表明通過使用絕緣板20,對于諸如掉落等的沖擊的 抵抗力被增強。
在上述非水電解質(zhì)二次電池10中，通過經(jīng)由隔離體107堆疊正極105 和負極106形成的電池元件101被收納在電池罐109的罐體103中，且絕緣 板20介于電池元件101和密閉罐體103開口的蓋部件104之間。絕緣板20 包括具有絕緣屬性的板狀絕緣板體21 、貫穿絕緣板體21且通過其可注入電 解質(zhì)102的注入孔21a,以及由無紡布制成并設(shè)置在絕緣板體21的一個表面 上以覆蓋注入孔21a的過濾部件22。因此，當注入電解質(zhì)102時，諸如鐵粉 的污染物可被確實地防止進入電池元件101中，從而防止內(nèi)部短路并適當?shù)?利用非水電解質(zhì)二次電池10的性能。此外，過濾部件22介于電池元件101 巻端與蓋部件104之間，當電池元件101 ^皮收納在電池罐109的罐體103中 時，蓋部件104密封罐體103的開口 ，電池元件101通過經(jīng)由隔離體107堆 疊正極105和負極106而形成。因此，電池元件101在電池罐109中的移動 被抑制，從而改善抗沖擊力和抗振動性。
除了上述絕緣板20之外，無紡布28被優(yōu)選設(shè)置在電池元件101和電池 罐109的底部109a之間。
圖15顯示無紡布28被設(shè)置在電池元件101與電池罐109底部109a之 間的情況與相關(guān)技術(shù)絕緣板被設(shè)置的情況之間，污染侵入量的對比的表和 圖。圖15表明與僅有上述絕緣板20被設(shè)置在電池元件101與蓋部件104之 間的情況相比，當無紡布28^皮設(shè)置在電池元件101與電池罐109的底部109a 之間時，污染的侵入量減少。
因此，絕錄4反20介于電池元件101與密閉罐體103開口的蓋部件104 之間，從而當注入電解質(zhì)102時，諸如金屬粉的污染物可被確實地防止進入 電池元件101中，從而防止內(nèi)部短路。此外，無紡布28介于電池元件101 與罐體103的底部103a之間，從而通過焊接罐底產(chǎn)生的金屬粉可被確實地 防止進入電池元件101中，當注入電解質(zhì)102時，/人而防止內(nèi)部短^各并適當
地利用非水電解質(zhì)二次電池io的性能。此外，當電池元4牛103 #:收納在電池罐109的罐體103中時，過濾部件22或者無紡布28介于電池元件101的 巻端與蓋部件104之間以及電池元件101的巻端與罐體103的底部103a之 間。因此，電池罐109中的電池元件101的移動凈皮抑制，乂人而改善抗沖擊性 和抗纟展動性。
本申請包含與于2008年9月1日提交日本專利局的日本優(yōu)先專利申請 JP 2008-223097公開相關(guān)的主題。其全部內(nèi)容通過引用的方式并入于此。 非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板、非水電解質(zhì)二次電池、以及非水電解質(zhì)
二次電池的絕緣板的制造方法并不限于上述實施例，且可做出適當?shù)男薷暮?改進等。
權(quán)利要求
1.一種非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板，其介于非水電解質(zhì)二次電池中的電池元件和蓋部件之間，該非水電解質(zhì)二次電池包括通過經(jīng)由隔離體堆疊正極和負極而形成的電池元件、包括收納所述電池元件的罐體和密閉所述罐體開口以密封所述電池元件的蓋部件的電池罐、以及注入到所述電池罐中的電解質(zhì)。所述絕緣板包括板狀絕緣板體，其具有絕緣屬性；注入孔，其在厚度方向上貫穿所述絕緣板體，且通用其可注入所述電解質(zhì)；以及過濾部件，其僅能透過所述電解質(zhì)且設(shè)置在所述絕緣板體的一個表面上以覆蓋所述注入孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板，其中所述絕緣 板體由包括PP、 PET或PPS的熱塑性樹脂制成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板，其中所述過濾 部件由無紡布制成，所述無紡布由聚酯、PPS或PBT的纖維構(gòu)成，且具有 20至120 pm的最大孔徑和25至150 g/m2的目付量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板，其中粘結(jié)劑被 混入所述過濾部件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板，其中所述過濾 部件纟皮壓制。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板，其中所述絕緣 板體和所述過濾部件通過超聲波#1部分地焊接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板，其中所述注入 孔^皮設(shè)置在固定所述蓋部件到所述罐體的填縫位置以內(nèi)的位置，且所述絕緣 板體與所述過濾部件之間的焊接位置在所述注入孔以內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板，其中所述絕緣 板體的物理屬性值接近所述過濾部件的物理屬性值。
9. 一種非水電解質(zhì)二次電池，包括電池元件，其通過經(jīng)由隔離體堆疊正極和負極而形成；電池罐，包括收納所述電池元件的罐體和密閉所述罐體開口以密封所述電池元件的蓋部件；絕緣板，介于所述電池元件與所述蓋部件之間；以及電解質(zhì)，通過設(shè)置在所述絕緣4反中的注入孔被注入所述電池罐，其中所述絕緣板包括板狀絕緣板體，具有絕緣屬性，注入孔，在厚度方向上貫穿所述絕緣板體，且通過其可注入所述電 解質(zhì)，以及過濾部件，僅能透過所述電解質(zhì)且被設(shè)置在所述絕緣板的一個表面上以;葭蓋所述注入孔。
10. —種非水電解質(zhì)二次電池，包括電池元件，其通過經(jīng)由隔離體堆疊正才及和負極而形成； 電池罐，其包括收納所述電池元件的罐體和密閉所述罐體的開口以密封 所述電池元件的蓋部件。電解質(zhì)，；故注入所述電池罐中；絕緣板，介于所述電池元件與所述蓋部件之間；以及無紡布，設(shè)置在所述電池元件與所述電池罐的底部之間，其中所述絕緣板包括板狀絕緣板體，具有絕緣屬性，注入孔，在厚度方向上貫穿所述絕緣板體，且通過其可注入所述電 解質(zhì)，以及過濾部件，僅能透過所述電解質(zhì)ibf皮設(shè)置在所述絕緣板體的一個表 面上以覆蓋所述注入孔。
11. 一種非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板的制造方法，所述非水電解質(zhì)二 次電池包括通過經(jīng)由隔離體堆疊正極和負極而形成的電池元件、包括收納所 述電池元件的罐體和密閉所述罐體開口以密封所述電池元件的蓋部件的電 池罐、介于所述電池元件與所述蓋部件之間的絕緣板、以及通過設(shè)置在所述 絕緣板中的注入孔被注入到所述電池罐的電解質(zhì)，所述方法包括在所述絕緣板的所述板狀絕緣板體基材中形成所述注入孔； 通過微波焊接，將所述絕緣板體基材和層疊其上的板狀過濾基材部分地 固定在一起以形成絕緣板基材，以及形成所述絕緣板基材成為預定形狀以制造所述絕緣板。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中所述絕緣板體由 包括PP 、 PET或PPS的熱塑性樹脂制成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中所述過濾部件由 無紡布制成，所迷無紡布由聚酯纖維、PPS纖維或PBT纖維構(gòu)成，且具有 20至120 fim的最大孔徑和25至150 g/m2的目付量。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中粘結(jié)劑被混入所 述過濾部件。
15. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中所述絕緣板體由 包括PP、 PET或PPS的熱塑性樹脂制成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中所述過濾部件由 無紡布制成，所迷無紡布由聚酯纖維、PPS纖維或PBT纖維構(gòu)成，且具有 20至120 |_im的最大孔徑和25至150 g/m2的目付量。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的非水電解質(zhì)二次電池，其中粘結(jié)劑被混入所 述過濾部件。
全文摘要
非水電解質(zhì)二次電池的絕緣板介于非水電解質(zhì)二次電池中的電池元件與蓋部件之間，該非水電解質(zhì)二次電池包括通過經(jīng)由隔離體堆疊正極和負極而形成的電池元件、包括容納電池元件的罐體和密閉罐體開口以密封電池元件的蓋部件的電池罐、以及注入到電池罐中的電解質(zhì)。絕緣板包括具有絕緣屬性的板狀絕緣板體、在厚度方向上貫穿絕緣板體且通過其可注入電解質(zhì)的注入孔、以及僅能透過電解質(zhì)且設(shè)置在絕緣板體的一個表面之上以覆蓋注入孔的過濾部件。
文檔編號H01M2/00GK101667631SQ200910170638
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月1日
發(fā)明者深瀬康夫, 渡邊克彥 申請人:索尼株式會社