CN101276938B

CN101276938B - 非水电解液二次电池及其制造方法

Info

Publication number: CN101276938B
Application number: CN2008100874594A
Authority: CN
Inventors: 内海久幸; 西岛主明; 小林慎介
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2028-03-28
Also published as: JP2008251226A; CN101276938A; US20080241672A1; JP4422166B2

Abstract

本发明提供一种在二次电池的制造工序中可以缩短电解液的注入时间、且使电解液均匀浸透的二次电池。此外，本发明提供一种在正极板、负极板、分离器的层叠工序及之后的工序中难以产生层叠偏离的二次电池。非水电解液二次电池包括：矩形的负极板；正极板，具有形成得比上述负极板的一个相对的边短的边；分离器，由多孔质树脂膜构成，用于封入上述正极板；外壳材料，使上述负极板的一个相对的边的方向、和上述正极板的形成得较短的边的方向对齐，而交互地层叠上述负极板和上述分离器并进行封装；和非水电解液的注入路径，在隔着上述分离器层叠的负极板之间、在上述负极板的一个相对的边的端部形成。

Description

非水电解液二次电池及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种层叠正极板、分离器和负极板而成的非水电解液二次电池及其制造方法，特别是涉及改善大型非水电解液二次电池的制造工序的非水电解液二次电池。

背景技术

大型的非水电解液二次电池，由于电极板面积很大，因此在电解液注入工序中电解液的注入时间成为问题，此外在电极板层叠工序中层叠偏离成为问题。

例如，作为与正极、负极、及分离器的大小相关的发明包括专利文献1。专利文献1公开了分离器从正极或负极中宽度较大的一个电极的宽度方向的端部伸出1.5mm～2.5mm的结构。

此外，专利文献2及3公开了将负极板或正极板插入到2个分离器之间的技术。专利文献2中，将正极板或负极板插入到2个分离器之间，将2个分离器的正极板或负极板的周围每隔预定间隔进行熔融。此外专利文献3中，用2个分离器夹着正极板或负极板，在2个分离器的周边将正极板或负极板的4角、以及相对于正极板或负极板的中心线轴对称的位置熔融，而形成为袋状。

专利文献1：日本专利特开2004-14355号公报

专利文献2：日本专利特开平7-272761号公报

专利文献3：日本专利特开平10-188938号公报

上述专利文献1的发明，隔着带状的分离器层叠并卷绕带状的负极和正极，是使用固体电解质的电池元件。该电池元件是分离器比正极或负极的宽度伸出1.5mm～2.5mm的结构。从而，在跌落或施加了应力时，即使分离器损坏，由于分离器的伸出部分在电池元件的轴方向保持了足够的距离，因此分离器可以适当屏蔽正极和负极，从而防止内部短路。

此外，专利文献2中通过将正极板或负极板在2个分离器的周围以预定间隔熔融，此外专利文献3中通过将4角和相对于正极板或负极板的中心线轴对称的位置熔融，从而防止在分离器中产生褶皱。

其中，上述专利文献1公开的非水电解质电池的大小中，正极宽度为50mm、长度为350mm，负极宽度为51.5mm、长度为355mm，分离器从负极的宽度方向的端部伸出1.5mm～2.5mm，放电容量为833mAh。

此外，专利文献3的电池，正极板及负极板的长度大致为100mm，宽度为45mm，分离器比正极板稍大。

在上述专利文献1及3公开的大小的二次电池中，电解液的注入时间比较短，在生产工序上没有问题。但是，在比较大型的非水电解液二次电池中，电解液的注入时间非常长，从而在生产工序上成为问题。此外在大小的非水电解液二次电池中，难以使电解液均匀浸透。进而二次电池需要层叠多个面积大的正极板、负极板、分离器，但由于面积较大，在层叠正极板、负极板和分离器的工序及之后的工序中容易产生层叠偏离。

发明内容

本发明正是为了解决上述问题，其目的在于提供一种在二次电池的制造工序中可以缩短电解液的注入时间、使电解液均匀浸透的二次电池。此外，其目的在于提供一种在正极板、负极板、分离器的层叠工序及之后的工序中很难产生层叠偏离的二次电池。

本发明的非水电解液二次电池，包括：矩形的负极板；正极板，具有比上述负极板的一个相对的边形成得较短的边；分离器，由多孔质树脂膜构成，用于封入上述正极板；外壳材料，使上述负极板的一个相对的边的方向、和上述正极板的形成得较短的边的方向对齐，而交互地层叠上述负极板和上述分离器并进行封装；和非水电解液的注入路径，在隔着上述分离器层叠的负极板之间、在上述负极板的一个相对的边的端部形成。

通过该构成，从注入路径注入电解液，因此可以缩短电解液的注入时间。

本发明的非水电解液二次电池，在实施方式中，其特征在于，上述正极板的上述形成得较短的边的长度比上述负极板的一个相对的边的长度短4mm～10mm。

从而，可以有效地形成电解液的注入路径，并且可以减小不用于发电的部分。

本发明的非水电解液二次电池，在实施方式中，其特征在于，上述分离器具有与上述负极板的一个相对的边基本相等的长度。

从而，在交互地层叠封入到分离器中的正极板、和负极板的工序中，难以产生层叠偏离，可以顺利地进行层叠工序作业，在之后的工序中也难以产生层叠偏离。

本发明的非水电解液二次电池，在实施方式中，其特征在于，每一个上述正极板的容量为3Ah～5Ah，非水电解液二次电池的电池容量为5Ah～150Ah。

本发明在这样比较大型的非水电解液二次电池的电解液注入工序中也可以缩短电解液注入时间。

此外，本发明的非水电解液二次电池，在实施方式中，其特征在于，上述正极板每1cm²的电容量为2mAh～12mAh。

此外，本发明的非水电解液二次电池，在实施方式中，其特征在于，上述分离器的周围被熔融。

从而可以将正极板定位在分离器中，正极板不会位置偏离。

此外，本发明的非水电解液二次电池，在实施方式中，其特征在于，将上述分离器的周围熔融，以使该分离器的周围交互地反复具有长度为0.1mm～20mm的熔融部分、和长度为0.5mm～100mm的未熔融部分。

这样以具有熔融部分和未熔融部分的方式熔融分离器的周围，从而电解液从未熔融部分浸透，可以缩短电解液的注入时间。

此外，本发明的非水电解液二次电池，在实施方式中，其特征在于，上述分离器的与上述正极板的形成得较短的边相对的边开口，其他的边被熔融。

从而电解液也从短边方向的开口注入，因此可以缩短电解液注入时间。

本发明的其他方式的非水电解液二次电池的制造方法，其包括以下工序：层叠工序，交互地层叠多个负极板和封入有正极板的分离器，所述正极板比上述负极板的一个相对的边形成得较短；将通过上述层叠工序层叠的层叠体插入并封装到具有电解液的注液口的外壳材料中的工序；从上述注液口注入电解液，经过在上述负极板彼此相对的端部形成的非水电解液的注入路径，使电解液浸透到上述负极板和正极板之间的工序；和密封上述注液口的工序。

从而可以缩短电解液的注入时间来制造非水电解液二次电池。

附图说明

图1表示本发明的正极板、负极板、分离器的展开图。

图2表示本发明的二次电池的层叠结构。

图3表示本发明的二次电池的剖视图。

图4表示说明本发明的二次电池的制造工序的工序流程图。

图5表示实施例1～3和比较例1～2的测定结果。

图6表示实施例1～3和比较例1～2的交流阻抗测定结果。

具体实施方式

以下对本发明的非水电解液二次电池进行说明。

作为该非水电解液二次电池的一例，图1表示锂离子二次电池的构成。封装锂离子二次电池的外壳材料的形状可适用于角型、薄型的任一种，根据外壳材料的形状决定正极板、负极板、分离器的形状。图1表示本发明的封入了正极板1的分离器3、和负极板2的展开图，图2表示层叠结构。图3表示在外壳材料5中收纳有电池的锂离子二次电池的剖视图。

正极板1通过将含有正极活性物质、导电材料、粘合剂、有机溶剂的膏体在正极集电体上涂敷、干燥、加压来制作。

作为正极活性物质，例如可以使用LiNiO₂、LiCoO₂、LiMn₂O₄等、及其锂复合氧化物、以及将其一部分用其他元素置换了的化合物。

作为导电材料，例如可以添加乙炔黑、科琴碳黑(ketjen black)等碳质材料、或添加公知的添加剂。

此外，作为粘合剂例如可以使用聚偏氟乙烯、聚乙烯吡啶、聚四氟乙烯等。

作为有机溶剂可以使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)等。

作为正极集电体例如可以使用SUS、铝等导电性金属箔或薄板。

封入正极板1的分离器3由多孔质薄膜构成。考虑到耐溶剂性、耐还原性，例如优选使用由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃树脂构成的多孔质薄膜或无纺布。可以将由这种材质构成的物质作为单层或多层使用。多层时，优选至少一层使用无纺布。

负极板2通过将含有负极活性物质、导电材料、粘合剂、有机溶剂的膏体在负极集电体上涂敷、干燥、加压来制作。

作为负极活性物质，例如可以使用热分解碳类、焦炭类、石墨类、玻璃碳类、有机高分子化合物烧结体、碳纤维、活性炭等。

作为粘合剂例如可以使用聚偏氟乙烯、聚乙烯吡啶、聚四氟乙烯等。

作为负极集电体例如可以使用铜等金属箔。

此外，作为发明中使用的非水电解质，使用在有机溶剂中溶解电解质盐而成的溶液。

作为电解质盐，例如可以使用阳离子成分为锂、阴离子成分为氟硼酸、氢氟酸、六氟磷酸、高氯酸等无机酸、氟取代有机磺酸等有机酸的盐。

作为电解液的有机溶剂，只要是溶解上述电解质盐的溶剂，可以使用任意溶剂。例如可以包括：碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、γ-丁内酯等环状酯类，四氢呋喃、二甲氧基乙烷等醚类，碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等链状酯类。这些有机溶剂可以单独使用，也可以作为两种以上的混合物使用。

外壳材料5例如是通过层压加工等将树脂层和金属层粘贴起来从而复合化为二层以上的层压薄膜，与层叠体相对的面为树脂层。作为树脂层例如使用具有聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯、改性聚丙烯、及其聚合体、聚烯烃树脂等有机树脂材料。此外，作为金属层例如使用成形为板状、箔状的铝、不锈钢、镍、铁等。

在本发明中，上述记载的各材质仅是举例，不限于上述举例，在锂离子二次电池中公知的物质可以任意使用。

本发明的非水电解液二次电池，适用于电极面积比较大的非水电解液二次电池。例如每一个正极的容量为3Ah以上、5Ah以下。为3Ah以下时要使电池容量较大，就需要较多的电极的层叠个数，从而不适合。为5Ah以上则难以实现。因此较为优选的是3Ah～5Ah。

通过交互地重叠多个封入了这种正极板的分离器和负极板，来制作电池容量为5Ah以上、150Ah以下的二次电池。电池容量为5Ah以下时无法获得本发明的目的的大型二次电池，并且5Ah以下的二次电池的情况下电解液的注入时间很短。因此本发明这样的构成无法显著获得缩短电解液的浸透时间的效果。此外，150Ah以上的二次电池难以实现。因此更为优选6Ah～120Ah。

上述正极板例如优选：纵150mm～500mm，横150mm～750mm，厚度为50μm～200μm，面积为22,500mm²～375,000mm²。

这样大容量、从而大型的二次电池，电解液的注入时间非常长，无法大量生产。因此，本发明具有可以缩短电解液的注入时间的电极结构。

即，如图1、图2所示，将封入到分离器中的矩形的正极板1的短边方向的长度设为Hp(mm)、矩形的负极板2的短边方向的长度设为Hn(mm)。此时，Hp＜Hn，4(mm)≤Hn-Hp≤10(mm)。进而在正极板的端部，在(Hn-Hp)的宽度的不与正极板相对的负极板和负极板之间形成间隙S，该间隙成为电解液注入路径的一部分。因此，(Hn-Hp)的宽度成为两端部中的注入路径整体的大小。正极板1的短边方向的长度Hp(mm)和负极板2的短边方向的长度Hn(mm)的差为4mm以下时，电解液的注入路径无法形成得足够大。因此，无法获得缩短电解液的注入时间的效果。此外，差为10mm以上时，不用于二次电池的发电的部分变大，电池容量变小。因此更为优选5mm～8mm。

即，封入到分离器3中的正极板1的短边方向的长度形成为比上述负极板2的短边方向的长度短4mm～10mm，在上述正极板的端部、在不与正极板相对的负极板和负极板之间具有间隙S。因此间隙S形成为与正极板的厚度相同程度的大小、即正极板的厚度50μm～200μm的大小。间隙S优选在封入到分离器3的正极板1和负极板2的层叠体的短边方向的两侧形成为相同的大小，因此正极板1、负极板2、分离器3以使其各自的中心线一致的方式进行层叠。

图1、图2所示的实施方式中，在正极板的两侧形成了电解液的注入路径，但仅在单侧形成时也可以缩短电解液的注入时间。

这样一来，正极板由分离器封入，正极板和负极板不会直接相对，内部短路很少产生。此外在正极板的端部、在负极板2和负极板2之间确保间隙S，且与露出部1a及2a连续，从而可以在封入到分离器3中的正极板1和负极板2的层叠体的全周围形成电解液的路径，可以使电解液的流入加快、电解液的浸透加快且均匀。因此，在注入电解液时很少在分离器上产生褶皱。

进而，将分离器3的短边方向的长度设为Hs(mm)时，与上述负极板2的短边方向的长度Hn(mm)的关系为Hn＝Hs。即，分离器3的短边方向的长度和负极板2的短边方向的长度相等。最优选分离器和负极板在短边方向的长度完全相等。但是，即使不完全相等，在层叠分离器和负极板时，只要短边方向的长度实质上基本相等，则在短边方向上对齐时，容易层叠，可以使层叠体稳定，且难以产生层叠偏离。此外在层叠工序以后的工序中难以产生层叠偏离。因此，分离器和负极板在短边方向上的长度，优选在层叠工序的作业性得以提高、层叠工序以后的工序中难以产生层叠偏离的范围内相同。这种范围可以通过层叠工序中所使用的制造装置的机械精度、作业顺序、层叠工序以后的作业等来决定，因此只要使分离器3的短边方向的长度和负极板2的短边方向的长度基本相等即可。

如上将短边方向对齐后，进行长度方向的位置对齐并层叠。

另外，以上说明对正极板、负极板、分离器的短边方向的长度进行了说明，而长边方向的长度没有特别限定。但将短边方向的长度设为1时，长边方向的长度的比率为1～5的纵横比即可。为5以上时，通过从长边方向注入电解液可以缩短注入时间，因此不需要通过本发明获得缩短电解液的注入时间的效果。因此，短边方向的长度设为1时，长边方向的长度的比率更优选为1.2～3。

以上表示了正极板、负极板、分离器为长方形的形状，但正极板、负极板、分离器均可以为正方形。

如图1及图2所示，分离器3形成得比正极板1大，在2个分离器3、3之间夹着正极板，并将该2个分离器3、3的正极板1的周围熔融。将2个分离器3、3的正极板1的周围熔融时，除了正极板的插入口之外，周围被全部熔融。从而正极板1由分离器3包围而封入。

或者，除了正极板的插入口以外，将分离器3、3的周围以预定间隔热熔融，从而形成熔融部分3a和未熔融部分3b。从而正极板1由分离器3包围并封入。熔融部分的大小只要是可以熔融分离器的大小即可，可以为0.1mm以下。熔融部分越小，越可以缩短电解液的注入时间。未熔融部分的大小优选为0.5mm～100mm。未熔融部分为0.5mm以下时，缩短电解液的注入时间的效果变小。为100mm以上时虽然可以缩短电解液的注入时间，但对正极板定位、固定位置的作用变弱。

分离器的熔融可以使用与分离器的周围相同大小的加热器部件来进行。也可以使用加热辊。形成熔融部分和未熔融部分时，在加热器部件或加热辊上预先通过凹凸部形成熔融部分和未熔融部分。

另外，图1的正极板1，在封入到分离器3的状态下形成为在长边方向上比分离器3长，具有从分离器3伸出的露出部1a，在该露出部1a上焊接正极接头(未图示)。

此外负极板2在与封入到分离器3中的正极板1层叠的状态下形成为在长边方向上比分离器3长，具有从分离器3伸出的露出部2a。在该露出部2a上焊接负极接头(未图示)。

露出部1a和露出部2a优选如图1所示，彼此在相反侧形成而不靠近。

在本发明中，二次电池的发电元件如图2所示，是交互层叠多个封入到分离器3、3中的正极板1和负极板2而成的层叠体。构成层叠体时，如图2所示，优选使最上方及最下方为负极板2，从而使负极板多一个。

在该矩形的层叠体的一边侧、即正极板1的预定宽度的露出部1a上，焊接正极接头(未图示)来作为正极取出用端子。

此外，在与该矩形的层叠体的一边相对的边侧、即负极板2的预定宽度的露出部2a上，焊接负极接头(未图示)来作为负极取出用端子。将焊接了该正极接头、负极接头的层叠体插入到2个外壳材料中。

接下来说明本发明的非水电解液二次电池的制造方法。

图4是以工序顺序说明本发明的制造方法的工序流程图。

首先在工序1中，通过在正极集电体上涂敷、干燥、加压含有正极活性物质、导电材料、粘合剂、有机溶剂的膏体，来制作正极板1。并且在正极板1的正面和背面重叠分离器3。接下来在工序2中将分离器3的正极板1的周围熔融。该熔融可以是熔融全周，也可以熔融除了焊接正极接头的边之外的其他部分。此外进行熔融时，可以以预定间隔交互地反复形成熔融部分和未熔融部分。

代替这样实施工序1和工序2，可以实施工序1a和工序2a。工序1a中，首先除了正极板的插入口以外将分离器3、3熔融为袋状。该熔融的情况下，也可以以预定间隔交互地反复形成熔融部分和未熔融部分。接下来在工序2a中，将正极板1放入袋状的分离器中。

接下来在工序3中，通过在负极集电体上涂敷、干燥、加压含有负极活性物质、导电材料、粘合剂、有机溶剂的膏体，来制作负极板2。并且层叠多个封入到分离器3中的正极板1和负极板2。在工序4中，分别在正极板1及负极板2上焊接正极接头、负极接头。接下来在工序5中，将封入到分离器3中的正极板1和负极板2的层叠体放入外壳材料中，除了外壳材料的一个长边之外，熔融其余3边。

接下来在工序6中，从外壳材料未熔融的一边部分注入电解液。电解液的注入具有对电解液施加注入压力的方法、利用负压和大气压的气压差的方法等。通过这些方法可以缩短注入时间。电解液，以在正极板的端部、在不与正极板相对的负极板和负极板之间形成的间隙S为注入路径，进而经过焊接正极接头或负极接头的露出部1a或2a从全周整体地浸透。从而在正极活性物质、负极活性物质及分离器中填充电解液。在充分地填充了电解液后，在工序7中，为了除去内部的气泡而用减压密封器密封未熔融部分，制作电池。

(实施例1)

在正极制作中，正极活性物质使用100重量分的LiMn204，导电材料使用5重量分的乙炔黑，粘合剂使用5重量分的PVdF，溶剂使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，通过行星混合机混炼而进行分散。由此制作正极的膏体。用涂敷装置在作为正极板集电体的厚度为20μm的带状铝箔的两面上均匀涂敷制作出的膏体，并留有未涂敷部。在130℃下将其减压干燥8小时后，利用液压冲压机进行冲压。从而形成正极板并裁断为预定的尺寸。从而制作出宽度为252mm、长度为320mm、厚度为80μm的正极板。

在负极制作中，负极活性物质使用100重量分中国产的天然粉末石墨(平均粒径15μm)，导电材料使用2重量分的VGCF粉末，粘合剂使用2重量分的PVdF，溶剂使用NMP，通过行星混合机混炼而进行分散。由此制作负极的膏体。用涂敷装置在作为负极板集电体的厚度为10μm的铜箔的两面上均匀涂敷制作出的膏体，并留有未涂敷部。进而在100℃下将其减压干燥8小时后，利用液压冲压机进行冲压。从而形成负极板并裁断为预定的尺寸。从而制作出宽度为260mm、长度为325mm、厚度为55μm的负极板。

分离器使用厚度20μm、宽度260mm、长度335mm的微多孔性聚丙烯。在该2个薄膜状的分离器之间夹着正极板，从正极板的短边方向的长度(宽度)伸出的分离器的伸出总长度为8mm。从正极板伸出的分离器每隔1mm间隔就熔融1mm。

交互地层叠封入到分离器中的正极板和负极板并使其短边方向的长度对齐，而形成层叠体。

在该矩形的层叠体的一边侧、即正极板的未涂敷部，超声波焊接铝的正极接头。

此外，在该矩形的层叠体的另一边、即负极板的未涂敷部，超声波焊接镍的负极接头。在由用厚度30μm的聚丙烯树脂薄膜夹着厚度50μm的铝箔而成的三层结构的层压薄膜构成的2个外壳材料中，夹着上述焊接了正极接头、负极接头的层叠体，并将其3边方向熔融。

接下来从外壳材料5的未熔融的一边部分注入如下形成的电解液：在将碳酸亚乙酯(ethylene carbonate)和碳酸二亚乙酯(diethylenecarbonate)以1∶2的体积比混合的溶剂中，溶解LiPF6以使浓度为1.0mol/L。其后，通过热熔融密封外壳材料5的未熔融的一边部分，制作出锂离子二次电池。

(实施例2)

实施例2中，使分离器的宽度为256mm，负极板的宽度为256mm。在2个分离器之间夹着与实施例1相同尺寸的正极板。从正极板的短边方向的长度(宽度)伸出的分离器的伸出总长度为4mm。除此以外，与实施例1同样地制作出电池。

(实施例3)

实施例3中，使分离器的宽度为262mm，负极板的宽度为262mm。在2个分离器之间夹着与实施例1相同尺寸的正极板。从正极板的短边方向的长度(宽度)伸出的分离器的伸出总长度为10mm。除此以外，与实施例1同样地制作出电池。

(比较例1)

比较例1中，使分离器的宽度为254mm，负极板的宽度为254mm。在2个分离器之间夹着与实施例1相同尺寸的正极板。从正极板的短边方向的长度(宽度)伸出的分离器的伸出总长度为2mm。除此以外，与实施例1同样地制作出电池。

(比较例2)

比较例2中，使分离器的宽度为266mm，负极板的宽度为266mm。在2个分离器之间夹着与实施例1相同尺寸的正极板。从正极板的短边方向的长度(宽度)伸出的分离器的伸出总长度为14mm。除此以外，与实施例1同样地制作出电池。

关于通过实施例1～3及比较例1、2获得的锂离子二次电池，在图5中作为表1表示了对电解液浸透时间、初次放电容量(Ah)、层叠稳定性研究的结果。

电解液浸透时间的定义为电解液对电池元件整体均匀浸透的时间，电解液浸透时间也包括电解液注入工序中的电解液注入时间。电解液浸透时间，通过交流阻抗法测定从电解液注入前注入了一定量后、通过时间经过而呈现稳定的阻抗的时间。此外，测定的频率为1kHz。

图6表示实施例1～3及比较例1、2的交流阻抗测定结果。

初次放电容量(Ah)是以0.1CmA的速率充电到4.2V后、以0.1CmA的速率放电，直到电压为3.0V为止放电的容量。

层叠稳定性是用X线确认层叠体，当各个电极的偏差小于1mm时定义为“○”，为1mm以上且小于2mm时定义为“△”，为2mm以上时定义为“×”。

如图5所示的表1及图6所示，负极板的短边方向的长度(Hn)减去正极板的短边方向的长度(Hp)后的长度为4mm以上10mm以下的实施例1～3中，电解液浸透时间最迟约14分钟即可完全浸透。与之相对，在Hn-Hp的长度为2mm的比较例1中，经过15分钟以上也没有完全浸透。此外，在Hn-Hp的长度为14mm的比较例2中，虽然最初的几分钟比实施例1～3的阻抗低一些，但阻抗稳定的时间与实施例1～3基本相同。

如表1所示，Hn-Hp的长度为4mm以上10mm以下的实施例1～3的初次放电容量稳定在20.0Ah左右。与之相对，Hn-Hp的长度为14mm的比较例2的初次放电容量大约低了1Ah。

在比较例2中，正极板的短边方向的长度和与之相对的负极板的短边方向的长度的差过大。因此，与正极板相对的负极板的伸出部分过多，不进行电池内部的锂离子的授受的部分增加，因此电池容量大幅下降。

如表1所示，Hn-Hp的长度为4mm以上10mm以下的实施例1～3中的层叠稳定性稳定。与之相对，Hn-Hp的长度为2mm的比较例1中存在1mm以上且小于2mm的电极的偏离。

此外，实施例1～3是大面积的电极板，但将正极板封入到分离器中时，分离器的短边方向的长度Hs(mm)和负极板的短边方向的长度Hn(mm)相同。此时，可以在分离器和负极板的短边方向对齐位置，因此具有层叠的偏离较少的优点。

综上所述，生产大型锂离子二次电池时，若将封入到分离器中的正极板的短边方向的长度设为Hp(mm)、负极板的短边方向的长度设为Hn(mm)，则为Hp＜Hn、4(mm)≤Hn-Hp≤10(mm)的关系，且具有宽度为(Hn-Hp)的不与正极板相对的负极板和负极板的间隙，并且若将上述分离器的长度设为Hs(mm)，则其与上述负极板的短边方向的长度Hn(mm)的关系为Hn＝Hs，上述特征对于制造降低了大面积电极板在层叠工序中的偏离、缩短了注液工序中的电解液浸透时间、稳定的大型电池大为有效。

Claims

1.一种非水电解液二次电池，其特征在于，包括：

矩形的负极板；

正极板，具有比上述负极板的一个相对的边形成得较短的边，该正极板的形成得较短的边的长度比上述负极板的一个相对的边的长度短4mm～10mm；

分离器，由多孔质树脂膜构成，用于封入上述正极板，该分离器具有与上述负极板的一个相对的边基本相等的长度；

外壳材料，使上述负极板的一个相对的边的方向和上述正极板的形成得较短的边的方向对齐，而交互地层叠上述负极板和上述分离器并进行封装；

非水电解液的注入路径，在隔着上述分离器层叠的负极板之间、在上述负极板的一个相对的边的端部形成；

正极用露出部，在正极板被封入到上述分离器的状态下在从上述分离器伸出的部分上焊接正极接头，该正极用露出部与上述注入路径连续；和

负极用露出部，在负极板与封入到上述分离器中的正极板层叠的状态下，在上述正极用露出部的相反侧中从上述分离器伸出的部分上焊接负极接头，该负极用露出部与上述注入路径连续，

使上述注入路径和正极用露出部、负极用露出部连续，从负极板与封入到上述分离器中的正极板的层叠体的周围注入非水电解液。

2.根据权利要求1所述的非水电解液二次电池，其中，

每一个上述正极板的容量为3Ah～5Ah，非水电解液二次电池的电池容量为5Ah～150Ah。

3.根据权利要求1所述的非水电解液二次电池，其中，

上述正极板每1cm²的电容量为2mAh～12mAh。

4.根据权利要求1所述的非水电解液二次电池，其中，

上述分离器的周围被熔融。

5.根据权利要求1所述的非水电解液二次电池，其中，

将上述分离器的周围熔融，以使该分离器的周围交互地反复具有长度为0.1mm～20mm的熔融部分和长度为0.5mm～100mm的未熔融部分。

6.根据权利要求1所述的非水电解液二次电池，其中，

上述分离器的与上述正极板的形成得较短的边相对的边开口，其他的边被熔融。

7.一种非水电解液二次电池的制造方法，其特征在于，包括以下工序：

层叠工序，交互地层叠多个负极板和封入有正极板的分离器，所述正极板具有比上述负极板的一个相对的边形成得较短的边，该正极板的形成得较短的边的长度比上述负极板的一个相对的边的长度短4mm～10mm，上述分离器具有与上述负极板的一个相对的边基本相等的长度；

正极接头焊接工序，在正极板被封入到上述分离器的状态下，在从上述分离器伸出的正极用露出部上焊接正极接头；

负极接头焊接工序，在负极板与封入到上述分离器中的正极板层叠的状态下，在上述正极用露出部的相反侧中从上述分离器伸出的负极用露出部上焊接负极接头；

将通过上述层叠工序层叠的层叠体插入并封装到具有电解液的注液口的外壳材料中的工序；

从上述注液口注入电解液，经过在上述负极板彼此相对的端部形成的非水电解液的注入路径和正极用露出部、负极用露出部，使电解液浸透到隔着上述分离器层叠的负极板之间的工序；和

密封上述注液口的工序。