锂离子二次电池及其制造方法技术

本发明专利技术提供具备适量电解液的长寿命的锂离子二次电池。锂离子二次电池(1)在封装体(30)内具备发电元件(10)和电解液，所述发电元件(10)是将正极(12)和负极(11)夹着隔膜(13)层叠而成的元件。从锂离子二次电池(1)的厚度减去封装体(30)的厚度所得的厚度是在不包含电解液的状态下的发电元件(10)的厚度的1.05倍以上且1.15倍以下。

Lithium ion two battery and its manufacturing method

The invention provides a long-life lithium ion two battery with suitable electrolyte. A lithium ion two battery (1) has a power generation element (10) and an electrolyte in the package (30), and the power generation element (10) is a component that layers a positive pole (12) and a negative electrode (11) with a diaphragm (13). The thickness of the thickness reduced from the thickness of the lithium ion two battery (1) to the package (30) is more than 1.05 times and less than 1.15 times the thickness of the generation element (10) in the state without the electrolyte.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂离子二次电池及其制造方法
本专利技术涉及一种锂离子二次电池及其制造方法。
技术介绍
近年来，以环境保护运动的高涨为背景，进行了电动汽车(EV)及混合动力电动汽车(HEV)的开发。作为这些汽车的发动机驱动用电源，能够反复充放电的锂离子二次电池受到瞩目。锂离子二次电池是将发电元件与电解液一起收容于绝缘性的封装体而形成的层叠电池，所述发电元件是将片状的正极和负极夹着隔膜层叠而成的元件。该封装体是将在金属层的双面层叠绝缘层而成的绝缘性层叠膜贴合而形成的(参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开公报2009年第277397号
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在锂离子二次电池中，难以设计适当的电解液量。若电解液的量过多，则在正极或负极与隔膜之间、或者发电元件与封装体之间生成电解液积存部，电解液积存部产生充放电反应的不均匀，因此存在使锂离子二次电池的寿命降低的风险。另一方面，若电解液的量过少，则电解液容易枯竭，仍存在使锂离子二次电池的寿命降低的风险。本专利技术的目的在于提供具备适量电解液的长寿命的锂离子二次电池及其制造方法。用于解决课题的手段本专利技术的一个方案涉及的锂离子二次电池，在封装体内具备发电元件和电解液，所述发电元件是将正极和负极夹着隔膜层叠而成的元件。而且，减去封装体的厚度所得的厚度是在不包含电解液的状态下的发电元件的厚度的1.05倍以上且1.15倍以下。另外，本专利技术的另一方案为一种锂离子二次电池的制造方法，其特征在于，其是制造在封装体内具备发电元件和电解液的锂离子二次电池的方法，所述发电元件是将正极和负极夹着隔膜层叠而成的元件，该制造方法按照使从锂离子二次电池的厚度减去封装体的厚度所得的厚度达到在不包含电解液的状态下的发电元件的厚度的1.05倍以上且1.15倍以下的方式，对发电元件注入电解液。专利技术效果根据本专利技术，可以提供具备适量电解液的长寿命的锂离子二次电池。附图说明图1为本专利技术的一个实施方式涉及的锂离子二次电池的立体图。图2为图1的锂离子二次电池的II－II剖视图。图3为表示从锂离子二次电池的厚度减去封装体的厚度所得的厚度的偏差量与厚度比的相关关系的图表。具体实施方式对本专利技术的一个实施方式进行详细的说明。图1、2所示的本实施方式的锂离子二次电池1，为具有大致矩形的片状外观形状的层叠式电池，其在封装体30内具备发电元件10和未图示的电解液，所述发电元件10是将负极11和正极12夹着隔膜13层叠而成的元件。由于负极11、正极12及隔膜13均为膜状，因此发电元件10呈平板状。若进行详细叙述，则如图2所示，发电元件10具有将在负极集电体11A的两主面上形成有负极活性物质层11B、11B的负极11和在正极集电体12A的两主面上形成有正极活性物质层12B、12B的正极12夹着隔膜13交替地层叠多层而得的结构，所述负极活性物质层11B、11B含有能够吸藏及释放锂离子的负极活性物质，所述正极活性物质层12B、12B含有能够吸藏及释放锂离子的正极活性物质。在图2的例子中具有将3片负极11和2片正极12夹着4片隔膜13交替地层叠多层而得的结构，但是，负极11、正极12及隔膜13的数量并无特别限定。在此种发电元件10中，所邻接的负极活性物质层11B、隔膜13及正极活性物质层12B构成1个单电池层14。因此，本实施方式的锂离子二次电池1成为具有通过将单电池层14层叠多层而使其被并联地电连接的构成的锂离子二次电池。在大致矩形的封装体30的周缘部的一边设有负极端子21及正极端子22，分别从封装体30的内部向外部沿着同一方向引出负极端子21及正极端子22。负极端子21及正极端子22的端部中配置于封装体30内的端部，分别与被封入封装体30内的发电元件10的负极集电体11A及正极集电体12A连接。予以说明，在本实施方式中，负极端子21及正极端子22被设置在封装体30的周缘部的同一边上，但也可以被设置在不同的边上。另外，沿着同一方向引出了负极端子21及正极端子22，也可以沿着相反方向等不同的方向引出负极端子21及正极端子22。在这样的构成的本实施方式的锂离子二次电池1中，从锂离子二次电池1的厚度减去封装体30的厚度所得的厚度是在不包含电解液的状态下的发电元件10的厚度的1.05倍以上且1.15倍以下。利用由被保持在负极11或正极12与隔膜13之间的电解液形成的电解液层，使锂离子二次电池1的厚度变厚。另外，由于负极11、正极12及隔膜13具有空孔，因此，若与电解液接触，则吸收电解液，厚度比与电解液接触以前的原材料的状态更厚。因此，利用从锂离子二次电池1的厚度减去封装体30的厚度所得的厚度，能够管理被保持在发电元件10内的电解液的量。就从锂离子二次电池1的厚度减去封装体30的厚度所得的厚度为在不包含电解液的状态下的发电元件10的厚度的1.05倍以上且1.15倍以下的本实施方式的锂离子二次电池1而言，被保持在发电元件10内的电解液的量是适当的。因此，不易生成在负极11或正极12与隔膜13之间被保持的电解液的液体积存部，另外，在发电元件10与封装体30之间不易生成电解液的液体积存部。若不易生成在负极11或正极12与隔膜13之间被保持的电解液的液体积存部，则不易产生充放电反应的不均匀，因此本实施方式的锂离子二次电池1的循环特性高且寿命长。另外，就本实施方式的锂离子二次电池1而言，由于在发电元件10内被保持的电解液的量是适当的，因此不易发生电解液的枯竭且寿命长，并且容易使锂离子二次电池1的厚度均匀(不易产生厚度不均)。更优选的是：从锂离子二次电池1的厚度减去封装体30的厚度所得的厚度为在不包含电解液的状态下的发电元件10的厚度的1.09倍以上且1.14倍以下。予以说明，“从锂离子二次电池1的厚度减去封装体30的厚度所得的厚度”是指与电解液一起被封入封装体30内的发电元件10的厚度。“从锂离子二次电池1的厚度减去封装体30的厚度所得的厚度”，例如可以通过测定锂离子二次电池1的厚度、再减去预先测定得到的封装体30的原材料(例如复合膜)的厚度来求得。另外，“在不包含电解液的状态下的发电元件10的厚度”是指：在完全不包含电解液的状态下的发电元件10的厚度、或者在包含对厚度不构成影响的程度的量(例如使负极11、正极12及隔膜13所具有的空孔被充满的程度的量)的电解液的状态下的发电元件10的厚度。“在不包含电解液的状态下的发电元件10的厚度”，例如可以通过在与电解液接触以前的阶段测定层叠有负极11、正极12及隔膜13的发电元件10的厚度而求得；或者可以通过在与电解液接触以前的阶段测定进行层叠以前的原材料状态的负极11、正极12及隔膜13的厚度并将它们合计而求得。或者，从包含电解液的状态的发电元件10除去电解液而成为“不包含电解液的状态”后，测定发电元件10的厚度，由此也可以求得“在不包含电解液的状态下的发电元件10的厚度”。从发电元件10除去电解液的方法并无特别限定，但可列举例如离心分离、干燥、加压。利用加压来除去电解液的方法是如下方法：对包含电解液的状态的发电元件10施加载荷，从发电元件10挤取电解液，测定在厚度不再变薄的时刻的厚度，将该厚度作为“在不包含电解液的状态下的发电元件10的厚度”。根据该方法，拆解锂离子二次电池1，即使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子二次电池，其是在封装体内具备发电元件和电解液的锂离子二次电池，所述发电元件是将正极和负极夹着隔膜层叠而成的元件，减去所述封装体的厚度所得的厚度是在不包含所述电解液的状态下的所述发电元件的厚度的1.05倍以上且1.15倍以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.01 JP 2015-2349591.一种锂离子二次电池，其是在封装体内具备发电元件和电解液的锂离子二次电池，所述发电元件是将正极和负极夹着隔膜层叠而成的元件，减去所述封装体的厚度所得的厚度是在不包含所述电解液的状态下的所述发电元件的厚度的1.05倍以上且1.15倍以下。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述隔膜是在树脂制基材的表面覆盖耐热层而成的隔膜。3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村爱佳，上井健太，水田政智，
申请(专利权)人：汽车能源供应公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP