层叠型非水电解质二次电池制造技术

层叠型非水电解质二次电池包括收纳于外壳体的中间正极板和多个层叠电极组。层叠电极组层叠有多个正极、多个负极以及多个隔膜，所述隔膜配置在正极与负极之间以及层叠电极组的两端。正极包括形成有正极复合材料层的矩形的正极板主体和自正极板主体延伸出的正极极耳。中间正极板包括形成有正极复合材料层的矩形的中间正极板主体和自中间正极板主体延伸出的中间正极极耳。中间正极板主体的厚度方向侧面的面积比层叠电极组的各自的正极板主体的厚度方向侧面的面积小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层叠型非水电解质二次电池
本公开涉及一种层叠型非水电解质二次电池。
技术介绍
公知一种具有层叠电极组的层叠型非水电解质二次电池，将成对的电极层叠多对而形成该层叠电极组。作为该二次电池的一个例子，能举出一种锂离子电池，该锂离子电池具有多个正极、负极以及隔膜，将正极和负极隔着隔膜交替地层叠从而形成该锂离子电池。在锂离子电池中，通过采用层叠型的电极构造，使得因与充放电相伴的电极的膨胀收缩而产生的应力易于沿电极层叠方向均匀地产生，与例如卷绕型的电极构造相比，能够减小电极体的应变，易于实现电池反应的均质化和电池的长寿命化等。另外，通过采用层叠型的电极构造，从而在被期望大型化、高容量以及高能量密度的锂离子电池中，易于有效地充分利用外壳体的内部的多余空间。在专利文献1中记载了在具有多个层叠电极组的二次电池中，具有在各自的一端形成开口并且覆盖正极的隔膜的结构。由此，容易发生作为液态的非水电解质的电解液的对流，能够抑制电池的老化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-256610号公报
技术实现思路
在具有层叠型的电极构造的二次电池中，由于内部的多余空间减少，因此存在内部的电解液等非水电解质的量减少的问题。在专利文献1所记载的技术中，存在能够提高电解液的对流性的可能性。但是，在该技术中，对于由作为长期的充放电循环的长期循环导致的电极与电解液之间的反应是没有效果的，或者效果较弱，并不抑制随着长期循环而发生的电解液的消耗。由此，从增大非水电解质的保持容量而提高长期循环中的性能的方面出发，存在改良的余地。另外，在排列配置有多个由多个正极和多个负极隔着隔膜层叠而成的电极组的结构中，在使相邻的电极组的负极隔着隔膜而相对的结构中，从提高能量密度的方面出发，存在改良的余地。作为本公开的一个技术方案的层叠型非水电解质二次电池具有收纳于外壳体的电极体，电极体包括中间正极板和多个层叠电极组。层叠电极组层叠有多个正极、多个负极以及多个隔膜，所述隔膜配置在正极与负极之间以及层叠电极组的两端，正极包括形成有正极复合材料层的矩形的正极板主体和自正极板主体延伸出的正极极耳。中间正极板包括形成有正极复合材料层的矩形的中间正极板主体和自中间正极板主体延伸出的中间正极极耳，并且，在两个层叠电极组中，一个所述层叠电极组配置为层叠电极组的负极与中间正极板的一个面隔着隔膜而相邻，其余的层叠电极组配置为层叠电极组的负极与中间正极板的另一个面隔着隔膜而相邻，中间正极板主体的厚度方向侧面的面积比层叠电极组的各自的正极板主体的厚度方向侧面的面积小。采用本公开的一个技术方案，能够实现一种能增大非水电解质的保持容量而提高长期循环中的性能、并且能够提高能量密度的层叠型非水电解质二次电池。附图说明图1是表示作为实施方式的一个例子的层叠型非水电解质二次电池的外观的立体图。图2是概略地表示图1的II-II截面的图。图3是概略地表示图1的III-III截面的图。图4是表示二次电池中的正极、负极、隔膜以及中间正极板的大小关系的一个例子的图。图5A是将图3中正极和负极的层叠数量加多而进行表示的相当于图3的C部分放大图的图。图5B是在二次电池的长度方向上与正极端子相同的位置处的相当于图5A的图。图6是表示实施方式的另一个例子中的两个电极组与中间正极板的层叠构造即电极体的示意图。图7是表示在图6中使两个电极组与中间正极板分离后的状态下，正极及中间正极板与正极集电体的连接构造的示意图。图8是表示在图6中使两个电极组与中间正极板分离后的状态下，负极与负极集电体的连接构造的示意图。图9是在实施方式的另一个例子中与图2对应的图。具体实施方式以下，详细地说明作为实施方式的一个例子的层叠型非水电解质二次电池。在实施方式的说明中参照的附图是示意性的记载，图中描画的结构要素的尺寸比率等有时与实物不同。具体的尺寸比率等应参考以下的说明进行判断。在本说明书中，针对“大致～”这一记载的意图而言，若例举大致相同的情况进行说明，自不必说包含完全相同的情况，也包含被认为实质相同的情况。另外，用语“端部”是指对象物的端及其附近。另外，以下说明的形状、材料以及个数等是说明用的例示，能够根据二次电池的规格进行变更。以下，对同样的结构标注相同的附图标记来进行说明。以下说明的层叠型非水电解质二次电池应用于例如电动汽车或混合动力车的驱动电源、或系统电力的峰值偏移用的固定式蓄电系统中。固定式蓄电系统应用于用于抑制例如太阳光发电和风力发电等的输出变动的用途、在夜晚蓄积电力而在白天利用。以下，使用图1～图5B详细说明作为实施方式的一个例子的层叠型非水电解质二次电池10。以下，将层叠型非水电解质二次电池10记作二次电池10。图1是表示二次电池10的外观的立体图。图2是概略地表示图1的II-II截面的图。图3是概略地表示图1的III-III截面的图。以下，为了方便说明，将壳体12的盖板14侧设为上，将盖板14所在侧的相反侧设为下地进行说明。二次电池10包括作为外壳体的壳体12以及收纳在壳体12的内部的作为发电要素的电极体30。在壳体12的内部收纳有后述的相当于非水电解质的电解液。在壳体12的上端部，负极端子16自长度方向一端部(图1的右端部)突出，正极端子17自长度方向另一端部(图1的左端部)突出。电极体30由作为多个层叠电极组的两个层叠电极组31、32和配置在两个层叠电极组31、32之间的中间正极板50层叠而成。两个层叠电极组31、32并联地电连接，以浸泡于上述的电解液的状态配置在壳体12的内部。具体而言，各层叠电极组31、32具有通过将多个正极33、多个负极36以及多个隔膜40层叠而形成的所谓层叠型的电极构造，上述隔膜40配置在正极33与负极36之间以及各层叠电极组31、32的两端。在图2中，用带有斜方格的四边形表示正极33，用黑色的四边形表示负极36，用无花纹的四边形表示隔膜40。另外，用带有斜线的四边形表示后述的中间正极板50。各隔膜40使用具有离子透过性和绝缘性的多孔性片材。二次电池10的较佳的一个例子是锂离子电池。如图1所示，通过用盖板14封住大致箱形的壳体主体13的上端开口部，从而形成壳体12。壳体主体13和盖板14由例如以铝为主要成分的金属形成。另外，壳体主体13和盖板14通过焊接而结合在一起。另外，在二次电池10中，壳体12与正极33和负极36绝缘，在电的性质上处于中性极的状态。例如如图2、图3以及后述的图4所示，电极体30和电解液收纳于由绝缘材料制成的保持件15。保持件15由例如树脂形成，是长方体的上端开口而成的箱形。电极体30的各层叠电极组31、32所包括的正极33、负极36以及隔膜40例如均具有俯视为大致矩形的形状，由上述正极33、负极36以及隔膜40层叠而成的层叠电极组31、32分别具有大致长方体的形状。如后述的图4所示，在各正极33的长度方向(图4的左右方向)上的另一端部(图4的左端部)设有正极极耳34b，在各负极36的长度方向一端部(图4的右端部)设有负极极耳37b。在实施方式中，正极极耳34b和负极极耳37b自大致长方体形状的层叠电极组31、32的与长度方向正交的宽度方向(图4的上下方向)上的一端(图4的上端)延伸出。正极33例如由正极芯材33a(图4、图5A以及图5B)和形成在该芯材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层叠型非水电解质二次电池，其中，所述层叠型非水电解质二次电池具有收纳于外壳体的电极体，所述电极体包括中间正极板和多个层叠电极组，所述层叠电极组层叠有多个正极、多个负极以及多个隔膜，所述隔膜配置在所述正极与所述负极之间以及所述层叠电极组的两端，所述正极包括形成有正极复合材料层的矩形的正极板主体和自所述正极板主体延伸出的正极极耳，所述中间正极板包括形成有正极复合材料层的矩形的中间正极板主体和自所述中间正极板主体延伸出的中间正极极耳，并且在两个所述层叠电极组中，一个所述层叠电极组配置为所述层叠电极组的所述负极与所述中间正极板的一个面隔着所述隔膜而相邻，其余的所述层叠电极组配置为所述层叠电极组的所述负极与所述中间正极板的另一个面隔着所述隔膜而相邻，所述中间正极板主体的厚度方向侧面的面积比所述层叠电极组的各自的所述正极板主体的厚度方向侧面的面积小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.29 JP 2016-0376021.一种层叠型非水电解质二次电池，其中，所述层叠型非水电解质二次电池具有收纳于外壳体的电极体，所述电极体包括中间正极板和多个层叠电极组，所述层叠电极组层叠有多个正极、多个负极以及多个隔膜，所述隔膜配置在所述正极与所述负极之间以及所述层叠电极组的两端，所述正极包括形成有正极复合材料层的矩形的正极板主体和自所述正极板主体延伸出的正极极耳，所述中间正极板包括形成有正极复合材料层的矩形的中间正极板主体和自所述中间正极板主体延伸出的中间正极极耳，并且在两个所述层叠电极组中，一个所述层叠电极组配置为所述层叠电极组的所述负极与所述中间正极板的一个面隔着所述隔膜而相邻，其余的所述层叠电极组配置为所述层叠电极组的所述负极与所述中间正极板的另一个面隔着所述隔膜而相邻，所述中间正极板主体的厚度方向侧面的面积比所述层叠电极组的各自的所述正极板主体的厚度方向侧面的面积小。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤大介，新屋敷昌孝，堂上和范，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP