叠层型二次电池及其制造方法以及设备技术

本发明专利技术提供电极的操作性更进一步优异的叠层型二次电池。本发明专利技术涉及一种叠层型二次电池，其在外包装体内收纳有电极组装体101A和电解质，在上述电极组装体101A中，包括电极多重单元1A、2A的正负极叠层体100A在上述电极多重单元的非形成区域11、21处折弯，上述电极多重单元具有电极集电体和在该电极集电体上隔着上述非形成区域11、21而形成的两个以上的电极材料层12、13、22、23。

Laminated secondary batteries and their manufacturing methods and equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】叠层型二次电池及其制造方法以及设备
本专利技术涉及叠层型二次电池及其制造方法以及设备。
技术介绍
以往，使用二次电池作为各种电子设备的电源。二次电池一般具有在外包装体内收纳有电极组装体(电极体)和电解质的结构。近年来，电子设备的薄型化和小型化得到发展，与此相伴地，对二次电池的薄型化和小型化的要求提高。作为二次电池，众所周知的是电极组装体通过将正极和负极隔着膈膜交替层叠而成的叠层型结构的二次电池。例如，在专利文献1的叠层型的二次电池中，使用裁切成每单个电极的正极和负极进行层叠来制造电极组装体。按每一个电极形成集电耳片。另外，例如在专利文献2中公开了在电极集电体上被覆形成电极材料层来制造电极时，制造将两个电极在非被覆区处连结而得的成对的电极板，使用该成对的电极板来制造电极组装体的技术。成对的电极板在电极组装体的组装时，与相反极性的电极组合而直接使用。详细而言，以正极和负极交替层叠的方式将成对的电极板在非被覆区处折弯成两个电极彼此相对之后，在它们之间插入相反极性的电极来制造电极组装体。在这样的技术中，不形成集电耳片，折弯后的非被覆区连接到电极端子。现有技术文献专利文献专利文献1：特表2014-523629号公报专利文献2：特开2003-217601号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题但是，本专利技术的专利技术人等发现了在上述那样的现有技术中会产生如下所示的新问题。(1)在专利文献1的技术中，电极被裁切成一个一个，因此，电极的处理繁复，例如产生了电极材料层的脱落和龟裂的问题。在专利文献2的技术中，使用成对的电极板，因此，解决一些电极的操作性的问题，但是成对的电极板在电极组装体的组装时直接被使用，因此，该问题仍未被充分解决。(2)在专利文献1的技术中，按每一个电极形成集电耳片，因此，短路时的安全性存在问题。短路时的安全性是在电极自身所具有的电阻比较低时成为问题的电池性能之一。从电池的高效的充电和放电的观点来看，优选电极的电阻低，但是若电极的电阻过度地低，则由于短路时比较大的电流流动，因此，发热所致的安全性下降成为问题。因此，从短路时的安全性的观点来看，要求电极具有适度的电阻。短路时的安全性的问题在电极的层叠张数增加时变得显著。在专利文献2的技术中，在成对的电极板中位于中央的非被覆区与电极端子连接，因此，与按每一个电极形成集电耳片的情况相比，电极的电阻整体上没有充分增大，短路时的安全性仍然下降。(3)在专利文献1的技术中，在二次电池具有上表面的高度不同的阶梯部的情况下，必须裁切出尺寸不同的多个电极，需要准备与多个尺寸相应的多个裁切用模具，导致成本高。在专利文献2的技术中，成对的电极板所具有的两个电极具有相同的形状，因此在二次电池具有阶梯部的情况下，必须裁切出尺寸不同的多个电极。(4)在专利文献1的技术中，按每一个电极形成集电耳片，因此随着电极的层叠张数增加，集电耳片的层叠厚度增厚。由此，集电耳片的接合性下降。另外，用于收纳集电耳片的电极端子的尺寸增大，阻碍了电池单元的设计形状。本专利技术的目的在于，提供电极的操作性更进一步优异的叠层型二次电池及其制造方法。用于解决技术问题的方案本专利技术涉及一种叠层型二次电池，在外包装体内收纳有电极组装体和电解质，在所述电极组装体中，包括电极多重单元的正负极叠层体在所述电极多重单元的非形成区域处折弯，所述电极多重单元具有电极集电体和在该电极集电体上隔着所述非形成区域而形成的两个以上的电极材料层。本专利技术还涉及一种叠层型二次电池的制造方法，该叠层型二次电池是上述的叠层型二次电池，所述制造方法包括以下工序：通过从在电极集电体表面形成有电极材料层的电极前驱体进行裁切而得到电极多重单元；使所述电极多重单元层叠并叠合而得到正负极叠层体；以及将所述正负极叠层体在所述电极多重单元的非形成区域处折弯而得到电极组装体。专利技术效果本专利技术的叠层型二次电池在电极的操作性方面更进一步优异，因此抑制了电极材料层的脱落和龟裂。附图说明图1A是示意性地表示正极多重单元的一例的正极多重单元的俯视图。图1B是示意性地表示负极多重单元的一例的负极多重单元的俯视图。图2A是示意性地表示包括电极多重单元的正负极叠层体的一例的简略图。图2B是示意性地表示将图2A的正负极叠层体在电极多重单元的非形成区域折弯而得到的电极组装体的简略图。图3A是用于说明从电极前驱体裁切出图1A的电极多重单元的方法的示意图。图3B是用于说明从电极前驱体裁切出图1B的电极多重单元的方法的示意图。图4是用于说明从电极前驱体裁切出一例电极多重单元的方法的示意图。图5是用于说明从电极前驱体裁切出一例电极多重单元的方法的示意图。图6是用于说明从电极前驱体裁切出一例电极多重单元的方法的示意图。图7是用于说明从电极前驱体裁切出一例电极多重单元的方法的示意图。图8是用于说明从电极前驱体裁切出一例电极多重单元的方法的示意图。图9是用于说明从电极前驱体裁切出一例电极多重单元的方法的示意图。图10是用于说明从电极前驱体裁切出一例电极多重单元的方法的示意图。图11是用于说明从电极前驱体裁切出一例电极多重单元的方法的示意图。图12是用于说明从电极前驱体裁切出一例电极多重单元的方法的示意图。图13是用于说明从电极前驱体裁切出一例电极多重单元的方法的示意图。图14是用于说明从电极前驱体裁切出一例电极多重单元的方法的示意图。图15是用于说明从电极前驱体裁切出一例电极多重单元的方法的示意图。图16是用于说明电极前驱体的示意图。具体实施方式[叠层型二次电池]本专利技术提供叠层型二次电池(下面，有时将其简称为二次电池)。本说明书中所说的“二次电池”是指能够反复进行充电和放电的电池。因而，本专利技术的二次电池不过度拘泥于其名称，例如“蓄電设备”等也可包含在对象中。(二次电池的构成)下面，使用示出若干个实施方式的附图详细说明本专利技术的二次电池，但附图中的各种要素只不过是为了理解本专利技术而示意性且例示性地加以示出，外观和尺寸比等可能与实物不同。在本说明书中直接或间接使用的“上下方向”、“左右方向”以及“正反方向”分别相当于与图中的上下方向、左右方向以及正反方向对应的方向。只要没有特别说明，则相同的附图标记或符号表示相同的构件或相同的含义内容。在本说明书中直接或者间接地说明的“厚度”的方向基于构成二次电池的电极的层叠方向，即、“厚度”相当于正极与负极层叠的方向上的尺寸。本专利技术的二次电池将电极组装体和电解质收纳于外包装体内。电极组装体是正极和负极隔着膈膜交替地层叠而成的。即、在电极组装体中，一个以上的正极和一个以上的负极隔着膈膜交替地层叠，并且正极和负极中至少一方具有两个以上。在本说明书中，只要没有特别说明，正极和负极就分别意指电极组装体中的一层正极和一层负极。电极在包含正极和负极的概念下使用。在本专利技术中构成电极组装体的全部正极和全部负极中至少一个极性的电极、优选两个极性的电极中，至少一部分的多个电极由后述的电极多重单元构成。详细而言，电极组装体既可以具有全部正极中的一部分的多个正极由电极多重单元构成的形态，也可以具有全部负极中的一部分的多个负极由电极多重单元构成的形态，或者还可以具有它们双方的形态。在本专利技术中电极组装体具有包括电极多重单元的正负极叠层体。电极多重单元具有电极集电体和在该电极集电体上隔着非形成区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叠层型二次电池，在外包装体内收纳有电极组装体和电解质，在所述电极组装体中，包括电极多重单元的正负极叠层体在所述电极多重单元的非形成区域处折弯，所述电极多重单元具有电极集电体和在该电极集电体上隔着所述非形成区域而形成的两个以上的电极材料层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.26 JP 2017-0119771.一种叠层型二次电池，在外包装体内收纳有电极组装体和电解质，在所述电极组装体中，包括电极多重单元的正负极叠层体在所述电极多重单元的非形成区域处折弯，所述电极多重单元具有电极集电体和在该电极集电体上隔着所述非形成区域而形成的两个以上的电极材料层。2.根据权利要求1所述的叠层型二次电池，其中，所述正负极叠层体包括一个以上的所述电极多重单元以及一个以上的电极单一单元，所述电极单一单元在电极集电体的表面上每单面仅具有一个电极材料层，在所述正负极叠层体中，所述一个以上的电极多重单元和所述一个以上的电极单一单元层叠为使得在所述电极组装体中正极和负极隔着膈膜交替地配置。3.根据权利要求1所述的叠层型二次电池，其中，所述正负极叠层体包括两个以上的所述电极多重单元，在所述正负极叠层体中，所述两个以上的电极多重单元层叠为使得在所述电极组装体中正极和负极隔着膈膜交替地配置。4.根据权利要求1至3中任一项所述的叠层型二次电池，其中，所述正负极叠层体包括一个以上的正极用的所述电极多重单元和一个以上的负极用的所述电极多重单元。5.根据权利要求4所述的叠层型二次电池，其中，所述正极用的电极多重单元和所述负极用的电极多重单元以至少所述非形成区域相互重叠的方式而层叠。6.根据权利要求1至5中任一项所述的叠层型二次电池，其中，所述电极多重单元具有在折弯前的俯视观察形状中从限定所述两个以上的电极材料层的全部边中与所述非形成区域不相邻的边延伸设置的集电耳片。7.根据权利要求6所述的叠层型二次电池，其中，所述正负极叠层体包括两个以上的所述正极用的电极多重单元和两个以上的所述负极用的电极多重单元，该两个以上的正极用的电极多重单元和该两个以上的负极用的电极多重单元按照各极性在俯视观察时的同一地方具有所述集电耳片。8.根据权利要求1至7中任一项所述的叠层型二次电池，其中，所述电极多重单元所具有的所述两个以上的电极材料层分别独立地在俯视观察时具有矩形形状或异形形状。9.根据...

【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