的纵向剖视图。
[0031]图3为示出根据本发明的一个实施例的卷绕电极组件的结构的示意图。
[0032]图4为示出根据本发明的一个实施例的制造非水电解质二次电池的方法的流程图。
[0033]图5为示出在本发明的工作实例中非水电解质二次电池制造期间电池外壳内压力变化的图形。
【具体实施方式】
[0034]下文将酌情结合【附图说明】本发明优选的实施例。注意进行本发明所需的但在本说明书中没有特别描述的技术性问题(非为本发明的基本特征的，诸如用于电池的一般制造过程)可以理解为是对本领域技术人员个人在相关领域中基于常规技术的设计问题。本发明可以基于本说明书中公开的技术细节和相关领域中常见的一般技术知识而被实践。在以下图中，具有类似功能的部件或部位(sites)被指定为共同的参考标号，且重复的说明可能被省略或简化。并且，在每张图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度的等等)不需要反映实际的尺寸关系。
[0035]尽管不旨在特别地以限制的方式，下文将于参考图1至3所示的非水电解质二次电池100 (锂离子二次电池)的同时，详细说明根据本发明的非水电解质二次电池的构造。
[0036]图1和2所示的锂离子二次电池100，广义地说，具有气密密封的结构的方形电池100包括:扁平卷绕的电极组件(卷绕电极组件)80，容纳扁平形状的卷绕电极组件80和非水电解质(未示出)的扁平长方体(箱状)形状的可气密密封的电池外壳50，将外壳50 (电池外壳体52)中的开口密封的盖54，以及被电连接到卷绕电极组件80的正电极端子70和负电极端子72。盖54设置有安全阀55，用于将于电池外壳50内部处形成的气体排放到电池外壳50的外部。另外，用于将非水电解质注入在其中容纳电极组件80的电池外壳50中的注入孔56被在盖54中形成，且此注入孔56在非水电解质的注入之后被以密封塞58密封。
[0037]如图2和3所示，具有扁平形状的卷绕电极组件80被容纳于电池外壳50的内部处。此卷绕电极组件80通过将每个形状均为延长片的正电极10、负电极20和隔板40沿片的纵长方向堆叠在一起，并在堆叠的状态在将其卷绕在一起而形成。
[0038]如图所示，正电极混合物层14和负电极混合物层24沿纵长方向在正电极集电体12和负电极集电体22的一侧或两侧(此例中，在两侧)上分别被形成。下文中此卷绕电极组件80中的正电极有时被称作正电极片1，而负电极有时被称作负电极片20。
[0039]如图3所示，在堆叠过程期间，正电极片10和负电极片20沿宽度方向被以相互间偏移地彼此重叠布置，以这样的方式:正电极片10上正电极混合物层未涂覆区域(就是说，正电极混合物层14未被形成的区域，使得正电极集电体12暴露)的一部分超出卷绕电极组件80的一个边缘(在图中在左边)而突出，而负电极片20上负电极混合物层未涂覆区域(就是说，负电极混合物层24未被形成的区域，使得负电极集电体22暴露)的一部分超出另一个边缘(在图中在右边)而突出。结果是，正电极片10、负电极片20和隔板片40被堆叠和卷绕的堆叠部分，在卷绕电极组件80的中心处被形成，而正电极混合物层未涂覆的突出区域和负电极混合物层未涂覆的突出区域，其为这些正和负电极混合物层未涂覆区域分别超出堆叠部分而突出的部分，在卷绕电极组件80的两个边缘沿其卷绕轴方向被形成。此外，如图2所示，正电极集电板74和负电极集电板76通过超声波焊接、电阻焊接等分别被结合到正电极混合物层未涂覆的突出区域和负电极混合物层未涂覆的突出区域。此外，如图所示，正电极集电板74和负电极集电板76被分别电连接到正电极端子70和负电极端子72。
[0040]如图2所示，以电池外壳50内的内部压力升高而致动的电流中断装置(CID)30被设置在在电池外壳50的内部处。各种至今已知的机构可被利用作电流中断装置30，只要其以这样的方式而构造:当电池外壳50的内部压力升高时，中断从至少一个电极端子(此处，正电极端子70)到电极组件80的导电通道。在此实施例中，电流中断装置30被设置于附着在盖54的正电极端子70和电极组件80之间。
[0041]具体地，此电流中断装置30具有塑料等制成的绝缘外壳38，且还具有在接合点36处被彼此电连接的可变形金属板32和连接金属板34。绝缘外壳38的设置为的是装入可变形金属板32，且可变形金属板32的顶侧被不漏气地密封。电池外壳80的内部压力不作用在此不漏气密封的可变形金属板32的顶侧上。可变形金属板32在其中心处具有在电池外壳50中向下弯曲的弯曲部33，且具有通过集电引线端子35连接到正电极端子70底侧的外围部。正电极集电板74被连接到连接金属板34的底侧(后侧)。
[0042]在电池外壳50的内部压力升高到比设定的压力高的情况下，可变形金属板32的向下弯曲部33以这样被向上推(垂直反转)的方式而变形，破坏可变形金属板32和连接金属板34之间的接合点36并从连接金属板34上脱离，从而还切断导电通道。当然，在本发明实践中，电流中断装置(CID)的结构不局限于前述实施例。
[0043]然后下文给出根据此实施例的锂离子二次电池100中每个组件的简要解释，尽管本发明不局限于这些组件的结构和组成。
[0044]首先，说明构成电极的材料。根据此实施例，作为正电极片1中的正电极集电体12，由诸如铝、镍、钛的金属、不锈钢或主要由这些组成的合金而制成的导电部件可以被优选使用。作为包括于正电极混合物层14中的正电极活性材料，能够常规被用作锂离子二次电池中的正电极活性材料的一种、两种或更多物质可以被使用。例如，具有层状结构、尖晶石结构或其他的锂复合金属氧化物(如，LiNi02、LiCo02、LiFe02、LiMn204、LiNiQ.5Mm.504、LiCrMn04、LiFeP04等)可以被优选使用。可被有利地使用的导电材料包括碳材料，诸如炭黑(典型地，乙炔黑，科琴黑)、活性炭、石墨和碳纤维。结合剂包括以下聚合物材料:诸如聚偏二氟乙稀(PVDF)的乙稀基齒化树脂(vinyl halide resins)，诸如聚氧化乙稀(PEO)的聚氧化稀(polyalkylene oxides)等等。除以上材料之外，各种类型的添加剂(如，当过充电发生时形成气体的无机化合物、分散剂、增稠剂等等)可被使用。
[0045]这样的正电极片1可以通过将适宜粒径的正电极活性材料、导电材料和结合剂分散于适宜的溶剂中(如，N-甲基-2-吡咯烷酮)以制备膏状(浆状)组成物，然后将适宜量的此组成物施加到正电极集电体12的表面上并随后通过干燥除去溶剂而被形成。如果必要的话，正电极混合物层14的特性可以通过进行适宜的压制处理而被调整。
[0046]正电极混合物层14每一侧的平均厚度可被设定为，例如，至少40微米(典型地，至少50微米)，且不超过100微米(典型地，不超过80微米)。正电极混合物层14的平均密度可被设定为，例如，从I g/cm3到4g/cm3 (如，从1.5g/cm3到3.5g/cm3)。正电极混合物层14的孔隙率可被设定为，例如，从10vol%到50vol% (典型地，从20vol%到40vol% )。在本说明书中，“孔隙率”指的是用以压汞仪测量的总孔体积(cm3)除以混合物层的表观体积(cm3)，然后乘以100而获取的值。表观体积可以由在平面图中的表面积(cm2)和厚度(cm)的乘积来计算。具有这样特性的正电极混合物层14能够在其内部处维持适宜的空隙，使非水电解质能够充分地渗透在其中。因而，广阔的与载荷子反应的场所可以被保证，使得能够实现较高的输入/输出特性。并且，在正电极混合物层14内的导电率可以被恰当地维持且电阻的增加可以被抑制。此外，正电极混合物层的机械强度(形状保持特性)可以被保证，使更得能够实现好的循环性能。
[0047]根据此实施例，作为负电极片20中的负电极集电体22，由诸如镍、钛的金属或不锈钢或者主要由这些组成的合金而制成的导电部件可以被优选使用。作为包括于负电极混合物层24中的负电极活性材料，能够被常规的用作锂离子二次电池中负电极活性材料的一种、两种或更多物质可以被使用。为获取出色的导电率和高能量密度，优选诸如天然石墨或合成石墨(且尤其是天然石墨)的石墨材料。例如，诸如石墨、非石墨化碳(硬碳)、石墨化碳(软碳)和碳纳米管的碳材料可以被优选使用。可被优选使用的结合剂包括聚合物材料，诸如丁苯橡胶(SBR)、聚偏二氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)。除以上材料之外，各种类型的添加剂(如，增稠剂、分散剂、导电材料等等)可被使用。例如，羧甲基纤维素(CMC)和甲基纤维素(MC)可被用作增稠剂。
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