电化学器件制造技术

一种电化学器件，包括：存储元件，在存储元件中两种电极彼此叠置、且分隔件介于两种电极之间；以及外部容器，该外部容器由柔性膜制成，用于容纳存储元件和电解质溶液。两种电极分别包括在集电体(9)上形成有活性物质层的活性物质涂敷部、和活性物质未涂敷部。两种电极中的每一种均设置有电极端子(7)和支撑片(13)，电极端子(7)的一个端部在外部容器中叠置于电极的活性物质未涂敷部，电极端子(7)的另一个端部延伸到外部容器的外部，在外部容器中，支撑片(13)与电极端子(7)的一个端部一起夹持活性物质未涂敷部，并且活性物质未涂敷部、电极端子(7)和支撑片(13)在它们彼此叠置的位置处接合。支撑片(13)具有平面形状，该平面形状不具有任何90度或小于90度的拐角部。

Electrochemical devices

An electrochemical device, including: a storage element, two electrodes stacked in a storage element, and a separator between two electrodes; and an external container, which is made of a flexible membrane to accommodate a storage element and an electrolyte solution. The two electrodes include an active material coating part with active material layer on the collector body (9) and an uncoated part of the active substance. Each of the two electrodes is provided with an electrode terminal (7) and a support plate (13). One end of the electrode terminal (7) is placed in an external container with an active material uncoated in an electrode, and the other end of the electrode terminal (7) extends to the external container of the external container. In the outer container, the support sheet (13) and the terminal terminal (7) are at the end of the terminal (7). The uncoated part of the active material is sandwiched together, and the active material uncoated part, the electrode terminal (7) and the supporting piece (13) are joined at the positions where they overlap each other. The supporting piece (13) has a plane shape, and the plane shape does not have any corner of 90 degree or less than 90 degrees.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电化学器件
本专利技术涉及电化学器件。
技术介绍
作为电化学器件的一个例子的二次电池在各种领域中需求巨大，这些领域例如是，诸如手机和智能手机、数码相机和笔记本个人计算机等便携式电子设备的电源，以及车辆和家用电源(电力存储设备)。在二次电池中，锂离子二次电池作为可重复充电/放电的非水电解液二次电池的例子，能量密度高、重量轻并且充电/放电循环特性优良，是日常生活中不可或缺的蓄能器件。在这种非水电解液二次电池中，通过交替层叠两种电极(正极和负极)且在其间介入分隔件而构成的电极层叠体被容纳在外部容器中，电极层叠体的电极连接到电极端子(电极引线)，电极端子延伸到外部容器的外部。根据使用二次电池的设备及其使用环境，二次电池需要具有不同的特性，然而，提高单位体积的能量密度对各种应用的使用均是必要的。因此，作为非水电解液二次电池的外部容器，选择由形状极为灵活的柔性膜(而不是形状高度受限的金属罐)制成的柔性容器。柔性膜通常是在金属箔片的两个表面上层叠树脂层而得到的层叠膜。由柔性膜制成的外部容器可以几乎无间隙地与电极层叠体的外表面紧密接触，由此可以提高单位体积的能量密度并通过进行更薄的设计来实现更高的体积效率。在专利文献1至2中公开了具有此类由柔性膜制成的外部容器的二次电池(薄膜封装电池)。在专利文献2所公开的构造中，支撑片(保护引线)设置在电极片上，该电极片是叠置在电极端子(电极引线)上的电极的一部分。电极片、支撑片和电极端子接合在一起，且电极片夹在支撑片和电极端子之间。通过支撑片，能够提高电极片和电极端子之间的连接的可靠性，且能够防止电极片和电极端子在其接合时损坏。现有技术文献专利文献专利文献1：JP2008-27893A专利文献2：JP2010-80393A
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题与由金属罐制成的外部容器相比，由柔性膜制成的外部容器具有较差的强度。即，柔性膜容易被损坏。如果柔性膜被损坏，则可能发生电化学器件中的电短路或电解质溶液的泄漏。由于专利文献2中所使用的支撑片比电极端子薄，因此当诸如焊头和砧座等构件被按压到支撑片时，支撑片容易翘曲。翘曲的支撑片可能从内部损坏包括在外部容器中的柔性膜。本专利技术是为了解决上述问题而提出的，本专利技术的目的是提供一种具有高能量密度和高体积效率的电化学器件，并且降低包括在外部容器中的柔性膜被损坏的风险。解决问题的手段本专利技术的特征在于，一种电化学器件，包括：存储元件，在存储元件中两种电极彼此叠置、且分隔件介于两种电极之间；以及外部容器，该外部容器由柔性膜制成，用于容纳存储元件和电解质溶液，两种电极分别包括，在集电体上形成有活性物质层的活性物质涂敷部；以及在集电体上未形成有活性物质层的活性物质未涂敷部；其中，两种电极中的每一种均设置有电极端子和支撑片，电极端子的一个端部在外部容器中叠置于电极的活性物质未涂敷部上，电极端子的另一个端部延伸到外部容器的外部，在外部容器中，支撑片与电极端子的一个端部夹持活性物质未涂敷部，并且活性物质未涂敷部、电极端子和支撑片在它们彼此叠置的位置处接合，以及支撑片具有平面形状，该平面形状不具有任何90度或小于90度的拐角部。专利技术的有益效果根据本专利技术，通过使用由柔性膜制成的外部容器，电化学器件可以提供高可靠性，具有高能量密度和高体积效率，且降低了支撑片可能损坏包括在外部容器中的柔性膜的风险。附图说明图1a是示出本专利技术的电化学器件的一个示例性实施例的二次电池的基本结构的俯视图。图1b是沿图1a的A-A线截取的截面图。图2是示出图1a至图1b中所示的二次电池的正极的主要部分的放大截面图。图3是示出图1a至图1b中所示的二次电池的负极的主要部分的放大截面图。图4是示出图1a至图1b中所示的二次电池的支撑片的放大俯视图。图5是示出图1a至图1b中所示的二次电池的电极片和电极端子的连接步骤的侧视图。图6是示出图5的步骤之后的步骤的侧视图。图7是示出图6的步骤之后的步骤的俯视图。图8a是示出图1a至图1b中所示的二次电池的支撑片的变形例的放大俯视图。图8b是示出图1a至图1b中所示的二次电池的支撑片的另一变形例的放大俯视图。具体实施方式将使用附图描述示例性实施例。二次电池的结构图1a和图1b是分别示出本专利技术的电化学器件的一个示例性实施例的薄膜封装二次电池的示意图。图1a是从相对于二次电池的主表面(平坦面)的上方垂直观看的俯视图，图1b是沿图1a的A-A线截取的截面图。图2是正极的主要部分的放大截面图，图3是负极的主要部分的放大截面图。本专利技术的薄膜封装二次电池1包括电极层叠体(存储元件)17，在电极层叠体17中，两种电极(即，正极(正极片)2和负极(负极片)3)彼此层叠且在其间介入有分隔件4。存储元件17与电解质溶液5一起容纳在由柔性膜(层叠膜)6制成的外部容器14中。正极端子7的一个端部连接到存储元件17的正极2，负极端子8的一个端部连接到存储元件17的负极3。正极端子7的另一端部和负极端子8的另一端部被引出到由柔性膜6制成的外部容器14的外部。存储元件17的部分层(厚度方向上的中间部分的多个层)未在图1b中示出，并且电解质溶液5示出在存储元件17的中部。在图1b中，正极2、负极3、分隔件4和柔性膜6以容易观看的方式彼此不接触地示出，但是它们实际上是紧密层叠的。如图2所示，正极2包括正极用集电体(正极集电体)9和形成于正极集电体9上的正极用活性物质层(正极活性物质层)10。正极集电体9的前表面和后表面分别包括形成有正极活性物质层10的活性物质涂敷部和未形成有正极活性物质层10的活性物质未涂敷部。如图3所示，负极3包括负极用集电体(负极集电体)11和形成于负极集电体11上的负极用活性物质层(负极活性物质层)12。负极集电体11的前表面和后表面分别包括活性物质涂敷部和活性物质未涂敷部。每个正极2和负极3的活性物质未涂敷部(集电体9、11)均被用作用于连接电极端子(正极端子7、负极端子8)的电极片(正极片、负极片)。如图1b所示，同种电极的活性物质未涂敷部的集电体彼此叠置以形成组件。即，正极2的正极片(活性物质未涂敷部的正极集电体9)集中层叠在正极端子7的一个端部上以形成组件，该组件夹在金属片(支撑片)13和正极端子7之间，使得它们通过超声焊等在它们彼此叠置的位置处彼此连接。类似地，负极3的负极片(活性物质未涂敷部的负极集电体11)集中层叠在负极端子8的一个端部上以形成组件，该组件夹在金属片(支撑片)13和负极端子8之间，使得它们通过超声焊等在它们彼此叠置的位置处彼此连接。正极端子7的另一端部和负极端子8的另一端部延伸到由柔性膜6制成的外部容器14的外部。图4中所示的支撑片13优选为防止电极片(集电体9、11)被损坏，并提高电极片和电极端子(正极端子7、负极端子8)之间的连接的可靠性。支撑片13具有较薄的厚度和较高的强度，并且耐电解质溶液5。支撑片13具有60μm至150μm的厚度且具有没有任何90度或小于90度的拐角的平面形状，例如，优选为不具有任何两个直线边在一点处相交的部分(交叉角部分)的平面形状。在示例性实施例中，四个拐角部13a分别具有圆形形状的四边形(带圆形拐角的方形)被应用于支撑片13。在示例中，圆形部分的曲率半径为1.0mm至2.0mm。因此，使用具有没本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学器件，包括：存储元件，在所述存储元件中两种电极彼此叠置、且分隔件介于所述两种电极之间；和外部容器，所述外部容器由柔性膜制成，用于容纳所述存储元件和电解质溶液，其中，所述两种电极分别包括：在集电体上形成有活性物质层的活性物质涂敷部；以及在所述集电体上未形成有活性物质层的活性物质未涂敷部；所述两种电极中的每一种均设置有电极端子和支撑片，所述电极端子的一个端部在所述外部容器中叠置于所述电极的所述活性物质未涂敷部上，所述电极端子的另一个端部延伸到所述外部容器的外部，在所述外部容器中所述支撑片与所述电极端子的所述一个端部夹持所述活性物质未涂敷部，并且所述活性物质未涂敷部、所述电极端子和所述支撑片在它们彼此叠置的位置处接合，以及所述支撑片具有平面形状，所述平面形状不具有任何90度或小于90度的拐角部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.25 JP 2015-2298341.一种电化学器件，包括：存储元件，在所述存储元件中两种电极彼此叠置、且分隔件介于所述两种电极之间；和外部容器，所述外部容器由柔性膜制成，用于容纳所述存储元件和电解质溶液，其中，所述两种电极分别包括：在集电体上形成有活性物质层的活性物质涂敷部；以及在所述集电体上未形成有活性物质层的活性物质未涂敷部；所述两种电极中的每一种均设置有电极端子和支撑片，所述电极端子的一个端部在所述外部容器中叠置于所述电极的所述活性物质未涂敷部上，所述电极端子的另一个端部延伸到所述外部容器的外部，在所述外部容器中所述支撑片与所述电极端子的所述一个端部夹持所述活性物质未涂敷部，并且所述活性物质未涂敷部、所述电极端子和所述支撑片在它们彼此叠置的位置处接合，以及所述支撑片具有平面形状，所述平面形状不具有任何90度或小于90度的拐角部。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：大道寺孝夫，竹山正起，渡边好太郎，
申请(专利权)人：NEC能源元器件株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP