CN105324882A - 非水电解质二次电池 - Google Patents

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Abstract

使正极合剂层中的碳酸锂分解而产生的二氧化碳容易向偏平状的卷绕电极体外流通，在电池内部的温度上升以至于发烟、起火、破裂等异常状态之前，使电池内部的压力迅速上升而确实地启动压力感应式的电流阻断机构。本发明一个实施方式的非水电解质二次电池(10)具有压力感应式的电流阻断机构，在偏平状的卷绕电极体(14)中的正极板(11)的卷绕开始侧端部和卷绕结束侧端部中的至少一个正极合剂层(11a)上，在与间隔件(13)对向的位置，沿着正极合剂层(11a)的宽度方向贴附有绝缘带(11b)。

Description

非水电解质二次电池
技术领域
本发明涉及车载用的非水电解质二次电池。
背景技术
用于电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV、PHEV)的驱动用电源等的车载用的非水电解质二次电池除了防爆用的安全阀以外还具备压力检测式的电流阻断机构。压力检测式的电流阻断机构通过异常时在电池内部快速产生的气体而启动，通过阻断流至外部的电流从而防止电池的破裂甚至起火，为此而设置。
在非水电解质二次电池中，作为用于使电池容量增大的手法之一，已知提高充电电压。另外，作为非水电解质二次电池变成过充电状态时的安全对策，已知在非水电解液中添加叔戊基苯、联苯(参照专利文献1)、环烷基苯化合物、具有与苯环相邻的季碳的化合物等(参照专利文献2)过充电抑制剂。然而，若为了提高电池容量而提高充电电压，则即使在根据过充电抑制剂的种类而设定为通常使用范围的电压下，过充电抑制剂也会分解，在充放电循环后担忧电池特性的降低和安全性的降低。
为了解决这样的课题，还已知通过在非水电解质二次电池的正极合剂中添加碳酸锂(Li2CO3)，从而提高过充电耐性(参照专利文献3)。若在非水电解质二次电池的正极合剂中添加碳酸锂，则过充电时等、对电池施加高电压时由正极板产生二氧化碳，由此能够确实地使压力检测式的电流阻断机构先于防爆用的安全阀而启动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2002/059999号
专利文献2：日本特开2008-186792号公报
专利文献3：日本特开平04-328278号公报
发明内容
发明要解决的问题
在非水电解质二次电池中，具有正极板与负极板凭借间隔件而处于相互绝缘的状态下被卷绕的卷绕电极体。偏平状的卷绕电极体中，卷绕开始侧和卷绕结束侧的正极板的端部被间隔件被覆。由于间隔件是柔软的，因此卷绕开始侧和卷绕结束侧的正极板的端部被间隔件紧密地被覆。
另外，非水电解质二次电池成为过充电状态的情况下，在正极板的表面产生气体，产生的气体由卷绕电极体内向外移动。然而，若为像上述那样的状态，则产生的气体难以经过作为气体排出路径的一部分的卷绕开始侧和卷绕结束侧的正极板的端部向卷绕电极体的外部移动，因而残留在卷绕电极体内的正极板的表面。因此，不能确实地启动压力检测式的电流阻断机构。这种情况下，在正极板的表面存在气体的部位不流过电流，因而过充电状态被解除，但同时在其周边的正极板的表面不存在气体的部位，流过过剩的电流而过充电状态被进一步促进。
用于解决问题的手段
根据本发明的一个方案的非水电解质二次电池，提供一种非水电解质二次电池，其具有：
在正极芯体上形成有正极合剂层的正极板、
在负极芯体上形成有负极合剂层的负极板、
在所述正极板与所述负极板夹着间隔件而相互绝缘的状态下被偏平状地卷绕了的偏平状的卷绕电极体、
非水电解质、和
外包装体，
在所述偏平状的卷绕电极体的一个端部形成有被卷绕的正极芯体露出部，
在所述偏平状的卷绕电极体的另一端部形成有被卷绕的负极芯体露出部，
所述被卷绕的正极芯体露出部被集束而连接有正极集电体，
所述被卷绕的负极芯体露出部被集束而连接有负极集电体，
设有与所述正极集电体和所述负极集电体中的至少一个电连接的压力感应式的电流阻断机构，
在所述正极合剂层内含有碳酸锂，
在所述正极板的卷绕开始侧端部和卷绕结束侧端部中的至少一个所述正极合剂层上，在与所述间隔件对向的位置，沿着所述正极合剂层的宽度方向贴附有绝缘带。
发明效果
本发明的一个方案的在非水电解质二次电池中，在正极合剂层内含有碳酸锂，在正极板的卷绕开始侧端部和卷绕结束侧端部中的至少一个正极合剂层上，在与间隔件对向的位置，沿着正极合剂层的宽度方向贴附有绝缘带。由于该绝缘带的存在，正极合剂层与间隔件之间产生高低差，基于该高低差，在偏平状的卷绕电极体的卷绕轴方向形成通气流道。由此，过充电状态时正极合剂层中的碳酸锂分解而产生的二氧化碳容易经过基于高低差的通气流道，向偏平状的卷绕电极体的外部流通。
因此，根据本发明的一个方案的非水电解质二次电池，二氧化碳难以滞留在正极合剂层的表面，因而电池内部的温度上升而至于发烟、起火、破裂等异常状态之前，能够使电池内部的压力迅速上升而确实地启动压力感应式的电流阻断机构，过充电时的安全性变得非常良好。
附图说明
图1中，图1A是实施方式的非水电解质二次电池的俯视图，图1B同样是正视图。
图2中，图2A是沿着图1A的IIA-IIA线的部分截面图，图2B是沿着图2A的IIB-IIB线的部分截面图，图2C是沿着图2A的IIC-IIC线的截面图。
图3中，图3A是实施方式的非水电解质二次电池中使用的正极板的俯视图，图3B同样地，是负极板的俯视图。
图4中，图4A是将实施方式的偏平状的卷绕电极体的卷绕结束端侧展开的立体图，图4B是沿着卷绕结束后的图4A的IVB-IVB线的部分的放大截面图。
图5是对应于比较例的正极板的俯视图。
图6中，图6A是将比较例的偏平状的卷绕电极体的卷绕结束端侧展开的立体图，图6B是沿着卷绕结束后的图6A的VIB-VIB线的部分的放大截面图。
图7是具备强制短路机构的非水电解质二次电池的截面图。
图8中，图8A是表示强制短路机构启动前的状态的图，图8B是表示强制短路机构启动后的状态的图。
具体实施方式
以下使用附图对本发明的实施方式进行详细说明。但是，以下所述各实施方式是为了理解本发明的技术思想而例示的，并不意在将本发明限定于该实施方式。本发明在不脱离日本专利技术方案所示技术思想的情况下进行了各种变更的实施方案也可以同样应用。
[实施方式]
首先，利用图1～图4对实施方式的非水电解质二次电池进行说明。如图4所示，该非水电解质二次电池10具有在正极板11与负极板12隔着间隔件13而相互绝缘的状态下被卷绕的偏平状的卷绕电极体14。该偏平状的卷绕电极体14的最外面侧被间隔件13被覆，负极板12相比于正极板11成为外周侧。
正极板11如图3A所示，在由厚度为10～20μm左右的铝或铝合金箔构成的正极芯体的两面，按照成为正极芯体沿着宽度方向的一侧端部呈带状露出的状态的方式，形成有正极合剂层11a。该呈带状露出的正极芯体部分成为正极芯体露出部15。在该正极板11的卷绕结束侧端部，在两面的正极合剂层11a上，在与间隔件13对向的位置，沿着正极合剂层11a的宽度方向贴附有绝缘带11b。关于该绝缘带11b的具体构成、作用等在后叙述。
负极板12如图3B所示，在由厚度为5～15μm左右的铜或铜合金箔构成的负极芯体的两面，按照成为负极芯体沿着宽度方向的一侧端部呈带状露出的状态的方式，形成有负正极合剂层12a。该呈带状露出的负极芯体部分成为负极芯体露出部16。需要说明的是，正极芯体露出部15或负极芯体露出部16可以分别沿着正极板11或负极板12的宽度方向的两侧端部形成。
将这些正极板11和负极板12按照正极芯体露出部15和负极芯体露出部16分别不与对向的电极的合剂层重叠的方式错开，在夹着间隔件13而相互绝缘的状态下卷绕成偏平状，从而制作偏平状的卷绕电极体14。如图2A、图2B和图4A所示，偏平状的卷绕电极体14在一端具备多片层叠的正极芯体露出部15，在另一端具备多片层叠的负极芯体露出部16。作为间隔件13，优选将聚烯烃制的微多孔性膜折叠成两片或者长条状的一片来使用，使用其宽度能够被覆正极合剂层11a并且大于负极合剂层的宽度的间隔件。
多片层叠的正极芯体露出部15经由正极集电体17，与正极端子18电连接。在正极集电体17与正极端子18之间，设有通过电池内部产生的气压而启动的电流阻断机构27。多片层叠的负极芯体露出部16经由负极集电体19与负极端子20电连接。
如图1A、图1B和图2A所示，正极端子18、负极端子20分别经由绝缘部件21、22固定于封口体23。在封口体23上，还设有在施加高于电流阻断机构27的启动压的气压时开放的气体排出阀28。正极集电体17、正极端子18及封口体23分别使用铝或铝合金制的材料。负极集电体19和负极端子20分别使用铜或铜合金制的材料。
偏平状的卷绕电极体14在除了封口体23侧的周围存在由树脂材料形成的绝缘片24，***一面开放的方形外包装体25内。方形外包装体25使用例如铝或铝合金制的外包装体。封口体23嵌合于方形外包装体25的开口部，封口体23与方形外包装体25的嵌合部被激光焊接。在方形外包装体25内由电解液注液口26注入非水电解液，该电解液注液口26例如通过盲铆钉密封。
非水电解质二次电池10单独或者多个串联、并联或串并联地连接并在各种用途中使用。需要说明的是，在将该非水电解质二次电池10在车载用途等之中多个串联或并联地连接而使用时，另外途径地设置正极外部端子和负极外部端子将各个电池用母线连接为佳。
实施方式的非水电解质二次电池10中使用的偏平状的卷绕电极体14被用于要求电池容量为20Ah以上的高容量及高输出功率特性的用途中，例如正极板11的卷绕数为43次，即，正极板11的总层叠片数为86片之多。需要说明的是，若卷绕数为15次以上、即总层叠片数为30片以上，则能够在不使电池尺寸过度大型化的情况下容易地使电池容量为20Ah以上。
若像这样正极芯体露出部15或负极芯体露出部16的总层叠片数多，则当通过电阻焊接在正极芯体露出部15上安装正极集电体17、在负极芯体露出部16安装负极集电体19时，为了形成贯穿多层层叠的正极芯体露出部15或负极芯体露出部16的全部层叠部分那样的焊接痕15a、16a，需要巨大的焊接电流。
因此，如图2A～图2C所示，在正极板11侧，被卷绕并层叠的多片正极芯体露出部15被集束在厚度方向的中央部进一步被分割成两份，以偏平状的卷绕电极体的厚度的1/4为中心被集束，在此之间配置有正极用中间部件30。正极用中间部件30在包含树脂材料的基体上保持有多个、例如2个导电性的正极用导电部件29。正极用导电部件29可以使用例如圆柱状的部件，在与分别层叠的正极芯体露出部15对向的一侧，形成有作为突出部(projection)起作用的圆锥台状的突起。
在负极板12侧，被卷绕并层叠的多片负极芯体露出部16被集束在厚度方向的中央侧进一步被分割，以偏平状的卷绕电极体的厚度的1/4为中心被集束，在其间配置有负极用中间部件32。负极用中间部件32在包含树脂材料的基体上保持有多个、在此为2个负极用导电部件31。负极用导电部件31可以使用例如圆柱状的部件，在与分别层叠的负极芯体露出部16对向的一侧，形成有作为突出部起作用的圆锥台状的突起。
另外，在位于正极用导电部件29的两侧的正极芯体露出部15的最外侧的两侧表面分别配置有正极集电体17，在位于负极用导电部件31的两侧的负极芯体露出部16的最外侧的两侧表面分别配置有负极集电体19。需要说明的是，正极用导电部件29优选与正极芯体相同材料即铝或铝制的部件，负极用导电部件31优选与负极芯体相同材料即铜或铜合金制的部件。正极用导电部件29和负极用导电部件31的形状可以相同也可以不同。
实施方式的偏平状的卷绕电极体14中的使用了正极芯体露出部15、正极集电体17、具有正极用导电部件29的正极用中间部件30的电阻焊接方法、以及使用了负极芯体露出部16、负极集电体19、具有负极用导电部件31的负极用中间部件32的电阻焊接方法是已经周知的，因而省略其详细说明。
若像这样将正极芯体露出部15或负极芯体露出部16分割成两份，为了形成贯穿多层层叠的正极芯体露出部15或负极芯体露出部16的全部层叠部分那样的焊接痕所需的焊接电流与不分割成两份时相比较小就能完成，因而电阻焊接时的溅射的发生被抑制，因溅射导致的偏平状的卷绕电极体14的内部短路等故障的发生被抑制。图2A中示出了在正极集电体17上通过电阻焊接而形成的两个部位的焊接痕迹33，在负极集电体19上也示出两个部位的焊接痕迹34。
接着，对实施方式的非水电解质二次电池10中的正极板11、负极板12、偏平状的卷绕电极体14及非水电解液的具体制造方法或组成进行说明。
[正极板的制作]
作为正极活性物质，使用以LiNi0.35Co0.35Mn0.30O2表示的锂镍钴锰复合氧化物。将该锂镍钴锰复合氧化物、作为导电剂的碳粉末、作为粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)、和碳酸锂按照分别以质量比计成为92∶0.9∶5∶1.5的方式称量，与作为分散介质的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)混合而制备正极合剂浆料。
相对于正极合剂，碳酸锂优选含有0.1～5.0质量％。正极合剂中的碳酸锂的含量若低于0.1质量％，则从碳酸锂产生的二氧化碳变少，电流阻断机构变得难以迅速启动。正极合剂中的碳酸锂的含量若超过5.0质量％，则不参与电极反应的碳酸锂的比例变得过多，电池容量的降低变大。
使用厚度15μm的铝箔作为正极芯体，将按上述方法制作的正极合剂浆料利用模涂机涂布在正极芯体的两面。但是，在沿着正极芯体的长度方向的一个端部(两面都在同一方向的端部)不涂布浆料，使该芯体露出，形成正极芯体露出部15。接着，干燥并除去作为分散介质的NMP，通过辊压压缩成规定厚度，将所得到的极板切割成事先定好的规定尺寸。
接着，如图3A所示，在与正极板11的卷绕结束端的间隔件13对向的位置的两面，沿着正极合剂层11a的宽度方向，以事先定好的一定宽度贴附聚丙烯(PP)制绝缘带11b。此时，将各个绝缘带11b分别按照比正极合剂层11a更向外侧(在图3A中为左侧)延伸的方式贴附，将延伸部分相互贴合。绝缘带11b的长度按照与正极板11的正极合剂层11a的宽度相同的方式设定，但也可以比正极合剂层11a的宽度短或长。如此制作的正极板11的构成如图3A所示。
[负极板的制作]
负极板按以下方式制作。使石墨粉末98质量份、作为增稠剂的羧基甲基纤维素(CMC)1质量份、作为粘结剂的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)1质量份分散于水中来制备负极合剂浆料。将该负极合剂浆料利用模涂机涂布在由厚度10μm的铜箔构成的负极集电体的两面，进行干燥而在负极集电体的两面形成负极合剂层。接着，进行干燥，使用压缩辊压缩成规定厚度，将所得到的极板切割成事先定好的规定尺寸。然后，按照在极板的宽度方向的一端，形成贯穿整个长度方向在一定宽度上负正极合剂层在两面均未形成的负极芯体露出部16的方式，剥离负极合剂层。如此制作的负极板12的构成如图3B所示。
[非水电解液的制备]
作为非水电解液，使用如下的非水电解液：在作为溶剂将碳酸亚乙酯(EC)和碳酸甲乙酯(MEC)以体积比(25℃、1气压)3∶7的比例混合的混合溶剂中将LiPF6作为电解质盐以成为1mol/L的方式进行添加，进一步相对于全部非水电解质质量，添加0.3质量％的碳酸亚乙烯酯VC。
[偏平状的卷绕电极体的制作]
将按上述方式制作的负极板12和正极板11按照最外面侧成为负极板12的方式在分别隔着间隔件13而相互绝缘的状态下卷绕后，成形成偏平状而制作了偏平状的卷绕电极体14。偏平状的卷绕电极体14的卷绕结束端侧的构成如图4A所示。另外，由于偏平状的卷绕电极体14被压缩，因而形成偏平状的卷绕电极体14时正极板11中的正极合剂层11a、绝缘带11b、与间隔件13的配置关系如图4B所示。
像这样通过设置绝缘带11b，在正极板11的卷绕结束端形成高低差。因此，即使在形成偏平状的卷绕电极体14时偏平状的卷绕电极体14被压缩，也在正极合剂层11a与间隔件13之间及绝缘带11b与间隔件13之间，沿偏平状的卷绕电极体14的卷绕轴方向(在图4B中为垂直于纸面的方向)形成充分的空隙。由此，正极合剂层11a与偏平状的卷绕电极体14的外部之间的透气性被良好地确保。因此，在非水电解质二次电池10成为过充电状态而在正极合剂层11a中碳酸锂分解而产生二氧化碳的情况下，该二氧化碳变得容易向偏平状的卷绕电极体14的外部排出。
因此，实施方式的非水电解质二次电池10中，二氧化碳变得难以滞留在正极合剂层11a的表面，因而在电池内部的温度上升以至于发烟、起火、破裂等异常状态之前，能够使电池内部的压力迅速上升而确实地启动压力感应式的电流阻断机构27(参照图2A)。若电流阻断机构27启动，则由于充电电流不会流过，因而更多的二氧化碳的产生停止，因此非水电解质二次电池10的内压不会增加，过充电时的安全性变得非常良好。
[比较例]
使用图5和图6对比较例的非水电解质二次电池的具体构成进行说明。比较例的非水电解质二次电池的具体构成除了正极板的构成，实质上与实施方式的非水电解质二次电池10同样。因此，适当引用图1和图2，并且对于与实施方式的非水电解质二次电池10同样的构成部分赋予同样的参照符号并省略详细说明。
比较例的非水电解质二次电池如图5和图6所示，作为正极板11A，除了不具有实施方式的正极板11中的绝缘带11b以外，具有与实施方式的正极板11同样的构成。比较例的偏平状的卷绕电极体14A的卷绕结束端侧的构成如图6A所示。
偏平状的卷绕电极体14A的形成时的正极板11中的正极合剂层11a与间隔件13的配置关系如图6B所示。像这样，在正极板1的卷绕结束侧端部不存在绝缘带的情况下，间隔件13是软质的，因而正极板11与间隔件13之间的空隙变得非常窄。
因此，在比较例的非水电解质二次电池中，成为过充电状态而在正极合剂层11a中碳酸锂分解而产生二氧化碳的情况下，该二氧化碳有在正极合剂层11a的表面侧滞留的倾向。因此，不能充分启动压力检测式的电流阻断机构。因此，根据比较例的非水电解质二次电池，与实施方式的非水电解质二次电池10相比，安全性变得不充分。
在实施方式的非水电解质二次电池10中，示出了使用PP制的绝缘带作为绝缘带11b的例子，还可以从聚乙烯(PE)、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯等作为绝缘带通常使用的物质中适当选择来使用。绝缘带11b的厚度越厚则高低差越变大且与间隔件13之间形成的间隙越变大，因此透气性变得良好。然而，若高低差变大则在偏平状的卷绕电极体14的表面上凹凸变得明显，因而绝缘带11b的厚度优选为正极合剂层11a的厚度以下。
在实施方式的非水电解质二次电池10中，示出了将绝缘带11b仅设于正极板11的卷绕结束侧端部的例子，也可以仅在卷绕开始侧端部形成，还可以在卷绕结束侧端部和卷绕开始侧端部这两方设置。特别是若在正极板11的卷绕结束侧端部和卷绕开始侧端部这两方设置，则偏平状的卷绕电极体14的卷绕轴方向的透气性变得更良好，因而更好地起到上述效果。
在实施方式的非水电解质二次电池10中，示出了将绝缘带11b贴附于正极合剂层11a的两面的例子，也可以仅贴附于单面。进一步，在实施方式的非水电解质二次电池10中，示出了作为贴附于两面正极合剂层11a的绝缘带11b，分别比正极合剂层11a更向外侧延伸而相互贴合的例子，也可以仅贴附于正极合剂层11a的表面。
需要说明的是，作为在本发明的非水电解质二次电池中可使用的正极活性物质，若为能够可逆地吸藏·放出锂离子的化合物则可以适当选择来使用。作为这些正极活性物质，可以将能够可逆地吸藏·放出锂离子的以LiMO2(其中，M为Co、Ni、Mn中的至少1种)表示的锂过渡金属复合氧化物、即LiCoO2、LiNiO2、LiNiyCo1-yO2(y＝0.01～0.99)、LiMnO2、LiCoxMnyNizO2(x+y+z＝1)；或者LiMn2O4或LiFePO4等单独使用一种或混合使用两种以上。还可以使用在锂钴复合氧化物中添加了锆或镁、铝等不同种类金属元素的物质。
作为非水电解质的溶剂，没有特别限定，可以使用在非水电解质二次电池中一直使用的溶剂。例如，可以使用碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯、碳酸亚乙烯酯(VC)等环状碳酸酯；碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(MEC)、碳酸二乙酯(DEC)等链状碳酸酯；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁内酯等包含酯的化合物；丙磺内酯等包含砜基的化合物；1，2-二甲氧基乙烷、1，2-二乙氧基乙烷、四氢呋喃、1，2-二氧六环、1，4-二氧六环、2-甲基四氢呋喃等包含醚的化合物；丁腈、戊腈、正庚烷腈、琥珀腈、戊二腈、己二腈、庚二腈、1，2，3-丙三甲腈、1，3，5-戊三甲腈等包含腈的化合物；二甲基甲酰胺等包含酰胺的化合物等。尤其优选使用它们的H的一部分被F取代了的溶剂。另外，可以单独或组合多种使用这些，特别优选将环状碳酸酯与链状碳酸酯组合的溶剂、进一步在这些中组合了少量包含腈的化合物、包含醚的化合物的溶剂。
另外，作为非水电解质的非水系溶剂可以使用离子性液体，这种情况下，对于阳离子种类、阴离子种类没有特别限定，但从低粘度、电化学稳定性、疏水性的观点出发，特别优选使用吡啶鎓阳离子、咪唑鎓阳离子、季铵阳离子作为阳离子，使用含氟酰亚胺系阴离子作为阴离子这种组合。
进一步，作为用于非水电解质的溶质，也可以使用一直以来在非水电解质二次电池中通常使用的公知的锂盐。并且，作为这样的锂盐，可以使用包含P、B、F、O、S、N、Cl中的一种以上的元素的锂盐，具体来说，可以使用LiPF6、LiBF4、LiCF3SO3、LiN(FSO2)2、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)、LiC(C2F5SO2)3、LiAsF6、LiClO4、LiPF2O2等锂盐及它们的混合物。特别是为了提高非水电解质二次电池中的高倍率充放电特性、耐久性，优选使用LiPF6。
另外，作为溶质，也可以使用以草酸盐络合物为阴离子的锂盐。作为该以草酸盐络合物为阴离子的锂盐，除了LiBOB(锂-双草酸盐硼酸盐)之外，还可以使用具有在中心原子上配位有C2O4 2-的阴离子的锂盐，例如，以Li[M(C2O4)xRy](式中，M为过渡金属、选自周期表的13族、14族、15族的元素，R为选自卤素、烷基、卤代烷基中的基团，x为正整数，y为0或正整数。)表示的锂盐。具体来说，有Li[B(C2O4)F2]、Li[P(C2O4)F4]、Li[P(C2O4)2F2]等。但是，为了即使在高温环境下也在负极的表面形成稳定的覆膜，最优选使用LiBOB。
需要说明的是，上述溶质不仅可以单独使用，也可以混合2种以上使用。另外，溶质的浓度没有特别限定，优选在每升非水电解液中为0.8～1.7摩尔。进一步，在需要以大电流放电的用途中，优选上述溶质的浓度在每升非水电解液中为1.0～1.6摩尔。
本发明的一个情形的非水电解质二次电池中，用于其负极的负极活性物质只要能够可逆地吸藏·放出锂则没有特别限定，例如，可以使用碳材料；锂金属、与锂合金化的金属或合金材料；金属氧化物等。需要说明的是，从材料成本的观点出发，优选在负极活性物质中使用碳材料，例如，可以使用天然石墨、人造石墨、中间相沥青系碳纤维(MCF)、中间相碳微球(MCMB)、焦炭、硬碳等。特别是从提高高倍率充放电特性的观点出发，作为负极活性物质，优选使用将石墨材料用低结晶性碳被覆的碳材料。
作为间隔件，可以使用一直以来在非水电解质二次电池中通常使用的公知的间隔件。具体来说，不仅可以使用由聚乙烯构成的间隔件，还可以使用在聚乙烯的表面形成了由聚丙烯构成的层的间隔件、或在聚乙烯的间隔件的表面涂布了芳酰胺系的树脂的间隔件。
在正极与间隔件的界面或负极与间隔件的界面，可以形成一直以来使用的包含无机物的填料的层。作为该填料，也可以使用一直以来所使用的将钛、铝、硅、镁等单独使用或使用多种的氧化物、磷酸化合物、还可以使用其表面用氢氧化物等处理过的填料。另外，该填料层的形成可以采用：在正极、负极或间隔件上，直接涂布含有填料的浆料而形成的方法；或者将用填料形成的片材贴附于正极、负极或间隔件的方法等。
上述实施方式中，对于在正极板与正极端子之间的导电路径和负极板与负极端子之间的导电路径中的至少一条路径设有压力感应式的电流阻断机构的非水电解质二次电池进行了说明。还可以想到制成代替设置该压力感应式的电流阻断机构而设置了压力感应式的强制短路机构的非水电解质二次电池。
作为强制短路机构，优选如图7所示设置于封口板23中的负极端子20的附近。图8是设置有图7的强制短路机构50的局部放大图。图8A表示强制短路机构50的启动前的状态，图8B表示强制短路机构50的启动后的状态。
如图8A所示，金属制的封口体23具有电连接于正极板11的阀部51，在该阀部51的外侧配置电连接于负极板12的板状的导电部件52。阀部51是金属制的，可以一体地形成于封口体23。另外，可以将与封口体23不同体的阀部51连接于封口体23。此处，导电部件52连接于负极端子20，经由负极集电体19与负极板12电连接。需要说明的是，导电部件52、负极端子20和负极集电体19凭借绝缘部件22与封口体23电绝缘。
电池成为过充电状态而电池内部的压力成为规定值以上的情况下，如图8B所示，阀部51向外侧(在图8B中为上侧)变形，与导电部件52接触。阀部51是金属制的，且与正极板11电连接，另外导电部件52与负极板12电连接，因而阀部51与导电部件52接触从而正极板11与负极板12成为短路的状态。由此，能够防止充电电流流入电极体内。另外，能够迅速放出电极体内的能量。这样一来，在电池成为过充电状态时能够确保安全性。
符号说明
10…非水电解质二次电池11、11A…正极板11a…正极合剂层
11b…绝缘带12…负极板12a…负极合剂层
13…间隔件14、14A…偏平状的卷绕电极体15…正极芯体露出部
15a…焊接痕16…负极芯体露出部17…正极集电体
18…正极端子19…负极集电体20…负极端子
21、22…绝缘部件23…封口体24…绝缘片
25…方形外包装体26…电解液注液口27…电流阻断机构
28…气体排出阀29…正极用导电部件30…正极用中间部件
31…负极用导电部件32…负极用中间部件33、34…焊接痕迹
50…强制短路机构51…阀部52…导电部件

Claims (5)

1.一种非水电解质二次电池，其具有：
在正极芯体上形成有正极合剂层的正极板、
在负极芯体上形成有负极合剂层的负极板、
在所述正极板与所述负极板夹着间隔件而相互绝缘的状态下被偏平状地卷绕了的偏平状的卷绕电极体、
非水电解质、和
外包装体，
在所述偏平状的卷绕电极体的一个端部形成有被卷绕的正极芯体露出部，
在所述偏平状的卷绕电极体的另一端部形成有被卷绕的负极芯体露出部，
所述被卷绕的正极芯体露出部被集束而连接有正极集电体，
所述被卷绕的负极芯体露出部被集束而连接有负极集电体，
设有与所述正极集电体和所述负极集电体中的至少一个电连接的压力感应式的电流阻断机构，
在所述正极合剂层内含有碳酸锂，
在所述正极板的卷绕开始侧端部和卷绕结束侧端部中的至少一个所述正极合剂层上，在与所述间隔件对向的位置，沿着所述正极合剂层的宽度方向贴附有绝缘带。
2.如权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中，
所述正极合剂层在所述正极芯体的两面形成，所述绝缘带贴附于所述正极合剂层的两面。
3.如权利要求2所述的非水电解质二次电池，其中，
在所述两面贴附的各个绝缘带分别比所述正极合剂层更向外侧延伸而相互贴合。
4.如权利要求1～3中任一项所述的非水电解质二次电池，其中，
所述正极合剂层中的碳酸锂浓度相对于所述正极合剂质量为0.1质量％以上且5质量％以下。
5.如权利要求1～4中任一项所述的非水电解质二次电池，其中，
所述外包装体为方形。
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