具有二次电池的电子设备制造技术

当作为二次电池的外包装体使用薄膜时，因为薄膜的强度比金属罐低，所以在从外部向二次电池施加压力时配置在由外包装体围绕的区域的集电体或设置在集电体表面上的活性物质层等有可能受到损伤。实现一种即使从外部向其施加外力时也有耐久性的二次电池。在二次电池中，在由外包装体围绕的区域设置缓冲材料。具体而言，在集电体的周边设置缓冲材料，以使外包装体(薄膜)的密封部位于在该缓冲材料的外侧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的一个实施方式涉及一种物品、方法或者制造方法。本专利技术涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(compositionofmatter)。本专利技术的一个实施方式涉及一种半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、照明装置、电子设备或他们的制造方法。本专利技术的一个实施方式尤其涉及一种电子设备及其操作系统。注意，在本说明书中，电子设备是指具有二次电池的所有装置，具有二次电池的电光装置、具有二次电池的信息终端装置等都包括在电子设备的范畴内。
技术介绍
可携带的电子设备或可穿戴的电子设备的开发非常活跃。例如，专利文献1中记载有薄型可携带电子书阅读器。可携带的电子设备或可穿戴的电子设备将电池用作电源进行工作。可携带的电子设备需要可长时间使用，因此可结合使用大容量的二次电池。在这种情况下，会产生电子设备的尺寸和重量问题。考虑到该问题，对能够内置于可携带的电子设备的小型或薄型大容量的二次电池进行了开发。使用金属罐作为二次电池的外包装体并在该金属罐中容纳电解质等。[参考文献][专利文献1]日本专利申请公开昭63-15796号公报
技术实现思路
当作为外包装体使用金属罐时，有二次电池的重量增加的问题。此外，为了实现薄的二次电池而通过进行成型加工制造薄的金属罐并且使用薄的金属罐制造二次电池是很困难的。当作为外包装体使用包括金属箔(铝箔或不锈钢箔)和树脂(热熔粘合树脂)的叠层的薄膜(也称为层压薄膜)时，可以制造比使用金属罐的二次电池更薄更轻的二次电池。另外，本专利技术的一个实施方式的目的之一是提供一种新颖的蓄电装置、新颖的二次电池等。注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本专利技术的一个实施方式并不需要实现所有上述目的。另外，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得知并得到上述以外的目的。当作为二次电池的外包装体使用薄膜时，因为薄膜的强度比金属罐低，所以在从外部向二次电池施加压力时配置在由外包装体围绕的区域的集电体或设置在集电体表面上的活性物质层等有可能受到损伤。集电体包括用来与导线电极连接的突出部(也称为电极突片部)。当因外力使二次电池弯曲时，集电体的一部分在突出部(电极突片部)周边受到损伤如裂缝，导致二次电池的破损。在二次电池的外包装体围绕的区域设置缓冲材料。具体而言，在集电体的周边配置缓冲材料，以使外包装体(薄膜)的密封部位于该缓冲材料的外侧。为了提高容量，在由外包装体围绕的区域堆叠设置各自至少包括正极集电体、隔离体、负极集电体的多个单元。注意缓冲材料设置在最外侧的集电体和外包装体之间。缓冲材料比隔离体和集电体厚。此外，缓冲材料可以采用使与隔离体相同的材料具有卷起来的薄片形状而形成。缓冲材料的形状的例子包括平板状、棒状、球状(例如，塑料珠、玻璃珠形状)、长方体形状。例如，也可以使用具有狭缝的薄片状的塑料薄膜。也可以在由外包装体围绕的区域中容纳多个缓冲材料。该多个缓冲材料具有不同的大小和形状。例如，作为缓冲材料也可以使用集束多个纤维丝(玻璃纤维)而成的集合体。也可以使用包括有机树脂线织物如布的集合体(织物)。也可以采用卷起来的或折叠的薄片状材料。具体而言，以与集电体互相重叠的方式在由外包装体围绕的区域中容纳其面积比集电体大的薄的平板状缓冲材料(塑料薄膜)。本说明书所公开的一个实施方式是一种二次电池，该二次电池包括薄膜、由该薄膜围绕的区域中的第一集电体、活性物质层、第二集电体和缓冲材料，缓冲材料是塑料薄膜，塑料薄膜的面积比第一集电体和第二集电体重叠的区域的面积大。由外包装体围绕的区域中容纳框状缓冲材料，以使在使集电体的外形形状和框状缓冲材料咬合时组合它们的平面形状为大致长方形。此时，即使在由外包装体围绕的区域中集电体和缓冲材料没有接触，也通过热压合对外包装体的边缘进行密封，使外观上集电体和缓冲材料之间的边界不明确。在本说明书所公开的二次电池的外观中，外部边缘因热压合而薄。在其中央部存在叠层体(例如第一集电体、隔离体、第二集电体)，因此中央部比外部边缘厚。在中央部和外部边缘之间配置有缓冲材料，中央部和外部边缘之间的部分比外部边缘厚。此外，与叠层体的第一集电体电连接的第一导线电极突出并露出，与第二集电体电连接的第二导线电极也突出并露出。作为缓冲材料的材料，优选使用绝缘体(例如，塑料、橡胶(天然橡胶、合成橡胶)、玻璃、不织布或纸)。具体地，作为缓冲材料的材料，优选使用弹性材料(例如，合成橡胶，如硅酮橡胶、氟橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶或丁苯橡胶)。具体而言，作为缓冲材料的材料，使用弹性模量比隔离体高的材料。作为缓冲材料的材料也可以使用其中具有气泡的多孔材料(例如，聚苯乙烯泡沫塑料、使用任何上述合成橡胶材料形成的海绵橡胶)。作为缓冲材料的材料也可以使用凝胶化材料。作为缓冲材料的材料，可以使用具有绝缘性表面的导电材料。例如，作为缓冲材料的材料的例子包括在碳纤维表面上涂敷有机树脂而成的材料、在金属箔(例如铝箔、铜箔或不锈钢箔)表面上形成无机绝缘膜(例如氧化硅膜)而成的材料、在金属箔表面上涂敷有机树脂而成的材料。在二次电池中，通过在由外包装体围绕的区域中设置缓冲材料，可以将集电体等稳定地定位。当使二次电池弯曲为所希望的形状时，可以使缓冲材料弯曲以使二次电池具有所希望的形状，这可以有助于二次电池维持弯曲形状。缓冲材料也可以具有进行限制以防止二次电池过分弯曲的功能。缓冲材料也可以用作二次电池的骨架。不局限于在由外包装体围绕的区域设置缓冲材料的结构，可以以其一部分露出的方式设置缓冲材料。在此情况下，缓冲材料本身用作外包装体的一部分，即用作密封材料。根据电子设备的方式，使安装在电子设备中的二次电池弯曲，优选缓冲材料也是可弯曲的。因此缓冲材料的材料优选具有柔性。即使因随时间的劣化而使二次电池中的电解液减少，也可以抑制弯曲所导致的起皱或二次电池的外观变化。当二次电池被施加冲击力时，由于在由外包装体围绕的区域中有缓冲材料，因此可以缓和冲击力集中在一点且抑制使二次电池局部性地弯曲和损伤。本专利技术的另一个实施方式是一种蓄电体，该蓄电体在由外包装体围绕的区域中包括多个用作正极的第一集电体、多个用作负极的第二集电体。根据本专利技术的一个实施方式的蓄电体可以在曲率半径为10mm以上，优选在曲率半径为30mm以上的范围内变形。使用一个薄膜或两个薄膜作为蓄电体的外包装体。在蓄电体具有叠层结构的情况下，当弯曲时蓄电体具有由所述薄膜的两个曲线围绕的截面结构。在此，参照图7A至图7C说明表面的曲率半径。在图7A中，在截断曲面1700的平面1701上，使形成曲面1700的曲线1702的一部分近似圆弧，将该圆的半径作为曲率半径1703，将圆中心作为曲率中心1704。图7B示出曲面1700的俯视图。图7C示出沿着平面1701截断曲面1700时的截面图。当沿着平面截断曲面时，根据曲面和平面之间的角度或截断的位置而曲线的曲率半径不同，在本说明书等中，将最小的曲率半径定义为该面的曲率半径。在使由作为外包装体的两个薄膜夹着包括电极及电解液的组件1805的蓄电体弯曲的情况下，接近蓄电体的曲率中心1800的薄膜1801的曲率半径1802比离曲率中心1800远的薄膜1803的曲率半径1804小(图8A)。当使蓄电体弯曲并具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池，其包括：第一集电体、活性物质层、第二集电体、缓冲材料以及薄膜，其中，所述薄膜围绕所述第一集电体、所述活性物质层、所述第二集电体以及所述缓冲材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.16 JP 2014-1028941.一种二次电池，其包括：第一集电体、活性物质层、第二集电体、缓冲材料以及薄膜，其中，所述薄膜围绕所述第一集电体、所述活性物质层、所述第二集电体以及所述缓冲材料。2.根据权利要求1所述的二次电池，还包括所述第一集电体的表面和所述第二集电体的表面之间的隔离体，其中所述缓冲材料的厚度比所述隔离体的厚度大。3.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述缓冲材料是弹性体。4.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述缓冲材料是塑料薄膜。5.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述缓冲材料的一部分露出。6.一种包括权利要求1所述的二次电池的电子设备，其中所述缓冲材料是塑料薄膜，并且所述塑料薄膜的面积比所述第一集电体和所述第二集电体互相重叠的区域的面积大。7.一种电子设备，其包括：权利要求1所述的二次...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥实，田岛亮太，三轮讬也，后藤裕吾，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP