非水电解质二次电池及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种即使使电极的膜厚变厚、也可制作电极的结构，同时提供一种使用其的非水电解质二次电池。一种非水电解质二次电池，其是在集电体上形成活性物质层而成的，具有包含极性不同的2个电极、和配置于所述电极之间的电解质层的发电要素，其中，所述极性不同的2个电极的活性物质层中的至少一方包含由电子传导材料构成的导电部件及活性物质，所述活性物质层具有与所述电解质层侧接触的第1主面、和与所述集电体侧接触的第2主面，所述导电部件的至少一部分形成将从所述第1主面至所述第2主面进行电连接的导电通路，所述导电通路与所述导电通路的周围的所述活性物质接触，所述活性物质的表面的至少一部分由包含包覆用树脂及导电助剂的包覆剂包覆，所述极性不同的2个电极或所述电解质层中所含的电解液为凝胶状电解质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质二次电池及其制造方法
本专利技术涉及一种非水电解质二次电池及其制造方法。
技术介绍
近年来，为了环境保护，迫切期望减少二氧化碳排出量。在汽车工业中，由于电动汽车(EV)或混合电动汽车(HEV)的导入而减少二氧化碳排出量备受期待，正在深入进行作为将其实用化的关键的电动机驱动用二次电池的开发。作为二次电池，可以实现高能量密度、高输出密度的锂离子二次电池引人注目。近年来，为了解决环境、能源问题，期待各种电动汽车的普及。正在深入进行作为这些电动汽车普及的关键的电动机驱动用电源等车载电源的二次电池的开发。但是，为了广泛普及，需要将电池制成高性能，并更廉价。另外，就电动汽车而言，需要使单次充电续航距离接近于汽油发动机车，期望更高能量密度的电池。为了使电池达到高能量密度，需要尽可能减少与电池反应没有直接关系的电池部件。作为可以节约用于连接电池单元的集电片或单元间的母线等，且体积效率非常好并适于车载的电池，提出了双极型的二次电池。双极型二次电池(也被称为双极型二次电池)使用在一片集电体的一面形成有正极、在另一面形成有负极的双极型电极。而且，其结构是：以正极和负极相互对置的方式隔着含有电解质层的隔膜叠层多个该双极电极。因此，该双极型二次电池由集电体和集电体之间的正极、负极及隔膜(电解质层)构成一个电池单元(单元)。另外，为了实现更高性能化的目标，提出了使用使导电性填料分散于集电体中而得到的树脂。具有这种构成的锂离子二次电池为了贮藏汽车的行驶能量，具有高能量密度之一基本特性是非常重要的。作为提高电池的能量密度的方法，已知提高电池内的正极材料和负极材料的比例的方法。专利文献1中公开了如下方法：通过使电极的膜厚变厚，使集电体或隔膜的相对的比例减少而提高电池的能量密度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平9-204936号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题如专利文献1中所述，如果可以使电极的膜厚变厚，则可以使集电体或隔膜的相对的比例减少，认为这有利于提高能量密度。但是，为了使电极的膜厚变厚，如果采用现有的集电体上涂敷活性物质浆料的方法，有时电极的制作自身会变得困难。用于解决技术问题的技术方案因此，需要创造出即使使电的膜厚变厚也能够制作电极的结构。本专利技术人等为了解决上述技术问题进行了深入研究。结果，可以通过包含以下导电部件作为电极的构成部件来制作厚的电极，所述导电部件具有与电解质层侧接触的第1主面、和与所述集电体侧接触的第2主面，并形成了与活性物质接触触，同时将从第1主面至第2主面进行电连接的导电通路。即，提供一种非水电解质二次电池，其中，电极的至少一方包含导电部件、和由含有包覆用树脂及导电助剂的包覆剂所包覆的活性物质，所述导电部件形成了与活性物质接触，同时将两主面进行电连接的导电通路。由此，显现可以解决上述技术问题，完成了本专利技术。专利技术的效果根据本专利技术，由于包含形成了与活性物质接触、同时将从第1主面至第2主面进行电连接的导电通路的导电部件，因此，可以实现使电极的膜厚加厚的非水电解质二次电池。另外，本专利技术的非水电解质二次电池的电解质进行凝胶化。因此，即使施加振动，也会由于凝胶化而减少影响，可以稳定地保持电极的构成部件，因此，循环特性也得以提高。附图说明图1是示意性地示出作为本专利技术的一个实施方式的、双极型二次电池的剖面图。图2是示意性地表示放大了用图1中圆形记号表示的部分的部分剖面图。图3是仅示意性地表示图2所示的正极活性物质层的剖面图。图4是示意性地表示其它正极活性物质层的方式的实施方式的剖面图。图5是示意性地表示其它正极活性物质层的方式的实施方式的剖面图。图6是示意性地表示其它正极活性物质层的方式的实施方式的剖面图。图7是示意性地表示其它正极活性物质层的方式的实施方式的剖面图。图8是示意性地表示将活性物质填充于结构体中的空隙的工序的工序图。图9是示意性地表示使活性物质和导电部件固定于膜上的工序的工序图。图10是示意性地表示由树脂固定活性物质和导电部件的工序的工序图。图11是表示作为二次电池的代表实施方式的扁平锂离子二次电池的外观的立体图。具体实施方式根据本专利技术的一个实施方式，提供一种非水电解质二次电池，其具有发电要素，所述发电要素包括在集电体上形成活性物质层而得到的、极性不同的2个电极和配置于所述电极之间的电解质层，其中，所述极性不同的2个电极的活性物质层中的至少之一包含由电子传导材料构成的导电部件及活性物质，所述活性物质层具有与所述电解质层侧接触的第1主面、和与所述集电体侧接触的第2主面，所述导电部件的至少一部分形成了将从所述第1主面至所述第2主面进行电连接的导电通路，所述导电通路与所述导电通路周围的所述活性物质接触，所述活性物质的表面的至少一部分由含有包覆用树脂及导电助剂的包覆剂包覆，所述极性不同的2个电极或所述电解质层中所含的电解液为凝胶状电解质。根据本专利技术，由于包含形成了与活性物质接触、同时将从第1主面至第2主面进行电连接的导电通路的导电部件，因此，可以提供使电极的膜厚加厚的非水电解质二次电池。另外，本专利技术的非水电解质二次电池的电解液进行了凝胶化。通过存在进行了凝胶化的电解质，即使对电极局部地施加任何的力，也可以不发生变形而使电极反应变得均匀，并且可以抑制劣化，导致循环特性提高。下面，一边参照附图，一边对本专利技术的实施方式进行说明，但本专利技术的技术的范围应该基于专利权利要求的记载来确定，并不仅限于以下的实施方式。另外，为方便说明，附图的尺寸比例有所夸张，有时与实际的比例不同。需要说明的是，本说明书中，有时将双极型锂离子二次电池仅称为“双极型二次电池”，有时将双极型锂离子二次电池用电极仅称为“双极型电极”。另外，称为“活性物质”的情况下，有时是指正极活性物质或负极活性物质的任一种，有时是指两者。对“活性物质层”也同样。关于这些概念，只要是本领域技术人员，就可以合理地进行解释。＜双极型二次电池＞图1是示意性地表示作为本专利技术的一个实施方式的双极型二次电池的剖面图。图1所示的双极型二次电池10实际上具有如下结构：进行充放电反应的大致矩形的发电要素21被密封于电池外装材料即层压膜29的内部。如图1所示，本实施方式的双极型二次电池10的发电要素21具有：在集电体11的一面形成有进行了电结合的正极活性物质层13、在集电体11的相反侧的面形成有进行了电结合的负极活性物质层15的多个双极型电极23。各双极型电极23经由电解质层17进行叠层而形成发电要素21。需要说明的是，电解质层17具有：在作为基材的隔膜的面方向中央部保持电解质而成的结构。此时，以一个双极型电极23的正极活性物质层13和与所述一个双极型电极23相邻的其它双极型电极23的负极活性物质层15隔着电解质层17而相互对置的方式，交替叠层各双极型电极23及电解质层17。即，在一个双极型电极23的正极活性物质层13和与所述一个双极型电极23相邻的其它双极型电极23的负极活性物质层15之间夹入电解质层17而配置。邻接的正极活性物质层13、电解质层17及负极活性物质层15构成一个单电池层19。因此，也可以说双极型二次电池10具有叠层单电池层19而成的结构。另外，在单电池层19的外周部配置有密封部(绝缘层)31。由此，防止由于电解质层17的电解液的泄漏导致的液体间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池，其具有发电要素，所述发电要素包括：在集电体上形成活性物质层而得到的、极性不同的2个电极、以及配置于所述电极之间的电解质层，其中，所述极性不同的2个电极的活性物质层中的至少之一包含由电子传导材料构成的导电部件及活性物质，所述活性物质层具有与所述电解质层侧接触的第1主面、和与所述集电体侧接触的第2主面，所述导电部件的至少一部分形成了将从所述第1主面至所述第2主面进行电连接的导电通路，所述导电通路与所述导电通路周围的所述活性物质接触，所述活性物质的表面的至少一部分由含有包覆用树脂及导电助剂的包覆剂所包覆，所述极性不同的2个电极或所述电解质层中所含的电解液为凝胶状电解质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.26 JP 2014-2655221.一种非水电解质二次电池，其具有发电要素，所述发电要素包括：在集电体上形成活性物质层而得到的、极性不同的2个电极、以及配置于所述电极之间的电解质层，其中，所述极性不同的2个电极的活性物质层中的至少之一包含由电子传导材料构成的导电部件及活性物质，所述活性物质层具有与所述电解质层侧接触的第1主面、和与所述集电体侧接触的第2主面，所述导电部件的至少一部分形成了将从所述第1主面至所述第2主面进行电连接的导电通路，所述导电通路与所述导电通路周围的所述活性物质接触，所述活性物质的表面的至少一部分由含有包覆用树脂及导电助剂的包覆剂所包覆，所述极性不同的2个电极或所述电解质层中所含的电解液为凝胶状电解质。2.如权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中，所述凝胶状电解质的电导率为0.1mS/cm以上。3.如权利要求1或2所述的非水电解质二次电池，其中，形成所述凝胶状电解质的基质聚合物包含羧酸酯作为官能团。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，所述包覆用树脂在饱和吸液状态下的拉伸断裂伸长率为10％以上。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，所述包覆用树脂为使活泼氢成分和异氰酸酯成分反应而得到的聚氨酯树脂。6.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，所述包覆用树脂是以乙烯基单体为必须构成单体的聚合物，作为乙烯基单体，包含具...

【专利技术属性】
技术研发人员：大泽康彦，草地雄树，赤间弘，堀江英明，水野雄介，川北健一，进藤康裕，都藤靖泰，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP