充电电池制造技术

技术编号:20123069 阅读:20 留言:0更新日期:2019-01-16 12:59
本发明专利技术提供一种充电电池,在上述充电电池中,电极组装体和电解质收容于外装体,上述电极组装体包括正极(10)、负极(20)以及配置在正极(10)与负极(20)之间的间隔件,其中,正极(10)和负极(20)分别在俯视观察时在轮廓面(11、21)的一部分具有相互相邻的弯曲面(12、22),并且负极(20)配置成比正极(10)突出,以在俯视观察时在正极(10)与负极(20)之间形成间隙(G),负极(20)的弯曲面(22)的曲率半径(R1)与正极(10)的弯曲面(12)的曲率半径(R2)之差的绝对值(|R1-R2|)除以间隙(G)得到的值(|R1-R2|/G)为0.50以上1.10以下,曲率半径是指与弯曲面的一端、弯曲面的另一端、以及弯曲面的一端和另一端的中间点的距离均相等的长度。

Rechargeable battery

The present invention provides a rechargeable battery in which the electrode assembly and electrolyte are contained in the outer assembly. The electrode assembly includes a positive electrode (10), a negative electrode (20) and a spacer arranged between the positive electrode (10) and the negative electrode (20), in which the positive electrode (10) and the negative electrode (20) have adjacent curved surfaces (12, 22) on the outline (11, 21) respectively when viewed from the ground. Moreover, the negative pole (20) is arranged to be more prominent than the positive pole (10), so as to form a gap (G) between the positive pole (10) and the negative pole (20) when looking down. The radius of curvature (R1) of the curved surface (22) of the negative pole (20) and the radius of curvature (R2) of the curved surface (12) of the positive pole (10) differ absolutely (| R1-R2 |) by dividing the value of the gap (G) by (| R1-R2 |/G) above 1.10. The radius of curvature refers to one end of the curved surface. The distance between the other end of the bending surface and the middle point of one end and the other end of the bending surface is equal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】充电电池
本专利技术涉及一种充电电池。
技术介绍
目前,能够重复充电和放电的充电电池可用于各种应用。例如,充电电池能够用作智能手机以及笔记本电脑等电子设备的电源。充电电池具有电极组装体和电解质收容并封入外装体的结构。电极组装体包括正极、负极以及配置在正极与负极之间的间隔件。作为电极组装体的类型,存在电极组装体具有包括正极、负极以及间隔件的多个单位电极单元层叠而成的平面层叠结构的类型。此外,存在正极和负极分别具有在俯视观察时在轮廓面的一部分具有相互相邻的弯曲面。在上述情况下,负极配置成比正极突出,以在俯视观察时在正极与负极之间形成有间隙。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2016-502742号公报。专利文献2:日本专利特开2015-519691号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题但是,若俯视观察时的正极与负极之间的间隙相对较大,则不作为负极使用的部分会增加,其结果是,充电电池的能量密度可能会降低。本专利技术的目的是提供一种能够抑制能量密度降低的充电电池。解决技术问题所采用的技术方案为了实现上述目的,在本专利技术中,提供一种充电电池,在上述充电电池中,电极组装体和电解质收容于外装体,电极组装体包括正极、负极以及配置在正极与负极之间的间隔件,其中,正极和负极分别在俯视观察时在轮廓面的一部分具有相互相邻的弯曲面,并且负极配置成比正极突出,以在俯视观察时在正极与负极之间形成间隙G,负极的弯曲面的曲率半径R1与正极的弯曲面的曲率半径R2之差的绝对值|R1-R2|除以间隙G得到的值(|R1-R2|/G)为0.50以上1.10以下,曲率半径是指与弯曲面的一端、弯曲面的另一端、以及弯曲面上的一端和另一端的中间点的距离均相等的长度。专利技术效果根据本专利技术,能够抑制能量密度降低。因此,根据本专利技术,能够适当地发挥充电电池的功能。附图说明图1是表示作为本专利技术一实施方式的充电电池的构成要素的正极与负极在俯视观察时的位置关系的示意俯视图。图2是表示作为本专利技术一实施方式的充电电池的构成要素的正极与负极在俯视观察时的位置关系的示意俯视图。图3是表示作为本专利技术一实施方式的充电电池的构成要素的正极与负极在俯视观察时的位置关系的示意俯视图。图4是表示弯曲中心点的概念的示意图。具体实施方式以下,对本专利技术一实施方式的充电电池进行说明。本说明书中所说的“充电电池”这一术语是指能够重复充电、放电的电池。“充电电池”不受其名称的过度限制,例如也能够包括“蓄电设备”等。此外,本说明书中所说的“俯视观察”是指放置对象物(例如,充电电池)并从该对象物的厚度(高度)方向的正上方观察时的状态,与俯视图具有相同的意思。首先,在对本专利技术一实施方式的充电电池的“特征部分”进行说明前,对本专利技术一实施方式的充电电池的基本结构进行说明。(本专利技术的充电电池的结构)本专利技术一实施方式的充电电池具有将电极组装体和电解质收容并封入外装体的结构。电极组装体包括正极、负极以及配置在正极与负极之间的间隔件。在本专利技术一实施方式中,电极组装体的类型是电极组装体具有包括正极、负极以及间隔件的多个单位电极单元层叠而成的平面层叠结构的类型。此外,为了防止正极及负极与外装体之间的电子接触,在外装体内设置有分隔件。正极通过正极用集电引线与正极用外部端子电子连结。正极用外部端子通过密封部固定于外装体,该密封部防止电解质的液体泄漏。同样地,负极通过负极用集电引线与负极用外部端子电子连结。负极用外部端子通过密封部固定于外装体,该密封部防止电解质的液体泄漏。正极至少由正极材料层和正极集电体构成,在正极集电体的至少单面设置有正极材料层。在正极材料层包含有作为电极活性物质的正极活性物质。负极至少由负极材料层和负极集电体构成,在负极集电体的至少单面设置有负极材料层。在负极材料层包含有作为电极活性物质的负极活性物质。包含于正极材料层的正极活性物质以及包含于负极材料层的负极活性物质是直接参与充电电池中电子的交接的物质,是负责充电和放电、即负责电池反应的正负极的主要物质。更具体而言,由于“包含于正极材料层的正极活性物质”和“包含于负极材料层的负极活性物质”而在电解质中产生离子,上述离子在正极与负极之间移动并且进行电子的交接,从而进行充电和放电。特别地,较为理想的是,正极材料层和负极材料层是能够吸收和释放锂离子的层。也就是说,较为理想的是,在充电电池中,锂离子通过电解质在正极与负极之间移动以进行电池的充电和放电。在锂离子参与充电和放电的情况下,本实施方式的充电电池相当于所谓的“锂离子电池”。正极材料层的正极活性物质例如由颗粒体构成,并且为了使颗粒彼此充分接触并且保持形状,较为理想的是,在正极材料层包含有粘结剂(也称为“粘结件”)。此外,为了顺畅地传递推进电池反应的电子,在正极材料层也可包含有导电助剂。同样地,负极材料层的负极活性物质例如由颗粒体构成,并且为了使颗粒彼此充分接触并且保持形状,较为理想的是,在负极材料层包含有粘结剂,并且为了顺畅地传递推进电池反应的电子,在负极材料层可包含有导电助剂。这样,由于构成为含有多个成分的形态,因此,正极材料层和负极材料层也能够分别称为“正极复合材料层”和“负极复合材料层”。较为理想的是,正极活性物质为有助于锂离子的吸收和释放的物质。从上述观点来看,较为理想的是,正极活性物质例如是含锂的复合氧化物。更具体而言,较为理想的是,正极活性物质是锂过渡金属复合氧化物,包括锂以及从钴、镍、锰及铁构成的组中选出的至少一种过渡金属。也就是说,较为理想的是,在充电电池的正极材料层包含有作为正极活性物质的上述锂过渡金属复合氧化物。例如,正极活性物质可以是钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂或者将上述过渡金属的一部分置换成其它金属的物质。上述正极活性物质可以包含单个种类,也可包含两种以上的组合。在更优选的形态中,包含于正极材料层的正极活性物质是钴酸锂。作为能够包含于正极材料层的粘结剂没有特别的限制,能够列举由下述材料构成的组中选出的至少一种:聚偏氟乙烯、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物以及聚四氟乙烯等。作为能够包含于正极材料层的导电助剂没有特别的限制,能够列举由下述材料构成的组中选出的至少一种:炭黑、炉黑、槽黑、科琴黑以及乙炔黑等碳黑、石墨、碳纳米管以及气相生长碳纤维等碳纤维、铜、镍、铝和银等金属粉末以及聚亚苯衍生物等。在更优选的形态中,正极材料层的粘结剂是聚偏氟乙烯,此外,在别的更为优选的形态中,正极材料层的导电助剂是碳黑。在更为优选的形态中,正极材料层的粘结剂和导电助剂是聚偏氟乙烯和碳黑的组合。较为理想的是,负极活性物质为有助于锂离子的吸收和释放的物质。从上述观点来看,较为理想的是,负极活性物质例如是各种碳材料、氧化物或者锂合金等。作为负极活性物质的各种碳材料,能够列举石墨(天然石墨、人造石墨)、硬质碳、软质碳、金刚石状碳等。特别地,较为理想的是石墨,因为石墨的电子传导性较高且与负极集电体的粘接性优异。作为负极活性物质的氧化物,能够列举从氧化硅、氧化锡、氧化铟、氧化锌以及氧化锂等构成的组中选出的至少一种。负极活性物质的锂合金只要是能够与锂合金化的金属即可,可以是例如铝、硅、铅、锡、铟、铋、银、钡、钙、汞、钯、铂、碲、锌、镧等金属与锂的二元、三元或以上的合金。较为理想的是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电电池,在所述充电电池中,电极组装体和电解质收容于外装体,所述电极组装体包括正极、负极以及配置在该正极与该负极之间的间隔件,所述充电电池的特征在于,所述正极和所述负极分别在俯视观察时在轮廓面的一部分具有相互相邻的弯曲面,并且所述负极配置成比所述正极突出,以在俯视观察时在所述正极与所述负极之间形成间隙G,所述负极的所述弯曲面的曲率半径R1与所述正极的所述弯曲面的曲率半径R2之差的绝对值|R1-R2|除以所述间隙G得到的值(|R1-R2|/G)为0.50以上1.10以下,所述曲率半径是指与所述弯曲面的一端、所述弯曲面的另一端、以及所述弯曲面上的所述一端和所述另一端的中间点的距离均相等的长度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.31 JP 2016-1091701.一种充电电池,在所述充电电池中,电极组装体和电解质收容于外装体,所述电极组装体包括正极、负极以及配置在该正极与该负极之间的间隔件,所述充电电池的特征在于,所述正极和所述负极分别在俯视观察时在轮廓面的一部分具有相互相邻的弯曲面,并且所述负极配置成比所述正极突出,以在俯视观察时在所述正极与所述负极之间形成间隙G,所述负极的所述弯曲面的曲率半径R1与所述正极的所述弯曲面的曲率半径R2之差的绝对值|R1-R2|除以所述间隙G得到的值(|R1-R2|/G)为0.50以上1.10以下,所述曲率半径是指与所述弯曲面的一端、所述弯曲面的另一端、以及所述弯曲面上的所述一端和所述另一端的中间点的距离均相等的长度。2.如权利要求1所述的充电电池,其特征在于,所述电极组装体具有平面层叠结构,所述平面层叠结构是由多个单位电极单元层叠而成的,所述单位电极单元包括所述正极、所述负极以及所述间隔件。3.如权利要求1或2所述的充电电池,其特征在于,所述间隙G的长度为0.5mm以上2.0mm以下。4.如权利要求1至3...

【专利技术属性】
技术研发人员:川合徹大塚正博
申请(专利权)人:株式会社村田制作所
类型:发明
国别省市:日本,JP

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