锂离子二次电池、锂离子二次电池的电池结构、锂离子二次电池的制造方法技术

锂离子二次电池(1)具备电池单元(50)和外装部(30)，电池单元(50)包含金属制的基板(5)、在基板(5)的正面形成的第1电池部(10)和在背面形成的第2电池部(20)，外装部(30)在内部收纳第1电池部(10)和第2电池部(20)。在外装部(30)中，第1金属层(313)与第1电池部(10)的第1负极集电体层(14)连接，第2金属层(323)与第2电池部(20)的第2负极集电体层(24)连接，通过将第1金属层(313)与第2金属层(323)连接，使得在外装部(30)内，第1电池部(10)与第2电池部(20)并联。

Lithium ion secondary battery, battery structure of lithium ion secondary battery and manufacturing method of lithium ion secondary battery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂离子二次电池、锂离子二次电池的电池结构、锂离子二次电池的制造方法
本专利技术涉及锂离子二次电池、锂离子二次电池的电池结构、锂离子二次电池的制造方法。
技术介绍
已知锂离子二次电池具备能够充放电的电池部、和通过在内部收纳电池部而将电池部以与外部气体等隔绝的方式密封的外装部，所述电池部包括含有正极活性物质的正极、含有负极活性物质的负极、以及具有锂离子传导性并且介于正极与负极之间的电解质。锂离子二次电池的外装部需求对于气体、液体和固体的高的阻隔性。专利文献1记载了使用将金属箔层和热熔性树脂层层叠而成的层压外装材料，在将电池部收纳于层压外装材料的内侧的状态下将热熔薄膜彼此热熔合，由此构成外装部。另外，作为构成电池部的电解质，一直以来使用有机电解液等。与此相对，专利文献2记载了使用由无机材料构成的固体电解质作为电解质，并且全都由薄膜构成负极、固体电解质和正极。在先技术文献专利文献1：日本特开2016-129091号公报专利文献2：日本特开2013-73846号公报
技术实现思路
在使用薄膜型的电池部和在内部收纳电池部的外装部(收纳部)构成锂离子电池的情况下，为了得到更大的容量，需要使用连接线等将多个锂离子电池并联。本专利技术的目的是通过简单的结构增大具备固体电解质的薄膜型的锂离子二次电池的容量。本专利技术的锂离子二次电池，包括基板、正面电池部、背面电池部和收纳部，所述基板具有导电性，所述正面电池部具备：层叠于所述基板的正面侧、以第1极性吸藏和释放锂离子的正面第1电极层；层叠于该正面第1电极层、具有显示锂离子传导性的无机固体电解质的正面固体电解质层；以及层叠于该正面固体电解质层、以与该第1极性相反的第2极性吸藏和释放锂离子的正面第2电极层，所述背面电池部具备：层叠于所述基板的背面侧、以所述第1极性吸藏和释放锂离子的背面第1电极层；层叠于该背面第1电极层、具有显示锂离子传导性的无机固体电解质的背面固体电解质层；以及层叠于该背面固体电解质层、以所述第2极性吸藏和释放锂离子的背面第2电极层，所述收纳部具备金属层和树脂层，所述树脂层以形成露出该金属层的一部分的露出部的方式层叠于该金属层，所述收纳部在内部收纳所述正面电池部和所述背面电池部，并且在该露出部，该金属层与所述正面第2电极层和所述背面第2电极层电连接。这样的锂离子二次电池中，可以设为其特征在于，所述收纳部具有第1层叠薄膜和第2层叠薄膜，所述第1层叠薄膜具备作为所述金属层的第1金属层和作为所述树脂层的第1树脂层，所述第1树脂层以在该第1金属层的一侧的表面形成露出该第1金属层的一部分的第1露出部的方式层叠于该第1金属层，从该第1露出部露出的该第1金属层与所述正面第2电极层电连接，所述第2层叠薄膜具备作为所述金属层的第2金属层和作为所述树脂层的第2树脂层，所述第2树脂层以在该第2金属层的一侧的表面形成露出该第2金属层的一部分的第2露出部的方式层叠于该第2金属层，从该第2露出部露出的该第2金属层与所述背面第2电极层电连接，从所述第1露出部露出的所述第1金属层与从所述第2露出部露出的所述第2金属层电连接，并且在所述第1层叠薄膜与所述第2层叠薄膜之间将所述正面电池部和所述背面电池部密封。另外，可以设为其特征在于，所述基板由不锈钢构成，所述金属层由铝构成。另外，可以设为其特征在于，设置于所述正面电池部的所述正面第2电极层与从所述第1层叠薄膜的所述第1露出部露出的所述第1金属层直接接触，设置于所述背面电池部的所述背面第2电极层与从所述第2层叠薄膜的所述第2露出部露出的所述第2金属层直接接触。另外，从另一个角度来看，本专利技术的锂离子二次电池的电池结构包括基板、正面电池部和背面电池部，所述基板具有导电性，所述正面电池部具备：层叠于所述基板的正面侧、以第1极性吸藏和释放锂离子的正面第1电极层；层叠于该正面第1电极层、具有显示锂离子传导性的无机固体电解质的正面固体电解质层；以及层叠于该正面固体电解质层、以与该第1极性相反的第2极性吸藏和释放锂离子的正面第2电极层，所述背面电池部具备：层叠于所述基板的背面侧、以所述第1极性吸藏和释放锂离子的背面第1电极层；层叠于该背面第1电极层、具有显示锂离子传导性的无机固体电解质的背面固体电解质层；以及层叠于该背面固体电解质层、以所述第2极性吸藏和释放锂离子的背面第2电极层。这样的锂离子二次电池的电池结构中，可以设为其特征在于，所述正面第1电极层和所述背面第1电极层由相同材料构成，所述正面固体电解质层和所述背面固体电解质层由相同材料构成，所述正面第2电极层和所述背面第2电极层由相同材料构成。另外，可以设为其特征在于，还包括将所述正面电池部的所述正面第2电极层与所述背面电池部的所述背面第2电极层电连接的连接构件。另外，从另一个角度来看，本专利技术的锂离子二次电池的制造方法包括以下工序：对于具有正面和背面的基板，在该正面形成以第1极性吸藏和释放锂离子的正面第1电极层，并且在该背面形成以该第1极性吸藏和释放锂离子的背面第1电极层的工序；在所述正面第1电极层上形成具有显示锂离子传导性的无机固体电解质的正面固体电解质层，并且在所述背面第1电极层上形成具有显示锂离子传导性的无机固体电解质的背面固体电解质层的工序；以及在所述正面固体电解质层上形成以与所述第1极性相反的第2极性吸藏和释放锂离子的正面第2电极层，并且在所述背面固体电解质层上形成以该第2极性吸藏和释放锂离子的背面第2电极层的工序。根据本专利技术，能够通过简单的结构增大具备固体电解质的薄膜型的锂离子二次电池的容量。附图说明图1(a)、(b)是用于说明本实施方式应用的锂离子二次电池的整体结构的图。图2是图1(a)的II-II截面图。图3是图1(a)的III-III截面图。图4是图1(a)的IV-IV截面图。图5是图1(a)的V-V截面图。图6(a)、(b)是电池单元的立体图。图7(a)、(b)是第1层叠薄膜的立体图。图8(a)、(b)是第2层叠薄膜的立体图。图9是用于说明锂离子二次电池的制造方法的流程图。图10是用于说明实施方式的变形例的图，是图1(a)的IV-IV截面图。图11(a)、(b)是实施方式的变形例中的电池单元的立体图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。再者，以下的说明所参照的附图中的各部分的大小、厚度等，有时与实际的尺寸不同。[锂离子二次电池的结构]图1是用于说明本实施方式应用的锂离子二次电池1的整体结构的图。图1(a)是从正面观察锂离子二次电池1的图，图1(b)是从背面观察锂离子二次电池1的图。另外，图2表示图1(a)的II-II截面图，图3表示图1(a)的III-III截面图，图4表示图1(a)的IV-IV截面图，图5表示图1(a)的V-V截面图。再者，图1(a)是从IA方向观察图2～图5的图，图1(b)是从IB方向观察图2～图5的图。本实施方式的锂离子二次电池1，具备包含利用锂离子进行充放电的第1电池部10和第2电池部20的电池单元50、以及通过在内部收纳第1电池部10和第2电池部20而将这些第1电池部10和第2电池部20以与外部气体等隔离的方式密封的外装部30。本实施方式的锂离子二次电池1，整体来看呈现长方体状(实际为片状)的形状。[电池单元的结构]作为锂离子二次电池1的电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子二次电池，包括基板、正面电池部、背面电池部和收纳部，所述基板具有导电性，所述正面电池部具备：层叠于所述基板的正面侧、以第1极性吸藏和释放锂离子的正面第1电极层；层叠于该正面第1电极层、具有显示锂离子传导性的无机固体电解质的正面固体电解质层；以及层叠于该正面固体电解质层、以与该第1极性相反的第2极性吸藏和释放锂离子的正面第2电极层，所述背面电池部具备：层叠于所述基板的背面侧、以所述第1极性吸藏和释放锂离子的背面第1电极层；层叠于该背面第1电极层、具有显示锂离子传导性的无机固体电解质的背面固体电解质层；以及层叠于该背面固体电解质层、以所述第2极性吸藏和释放锂离子的背面第2电极层，所述收纳部具备金属层和树脂层，所述树脂层以形成露出该金属层的一部分的露出部的方式层叠于该金属层，所述收纳部在内部收纳所述正面电池部和所述背面电池部，并且该金属层在该露出部与所述正面第2电极层和所述背面第2电极层电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.14 JP 2016-242378;2017.05.11 JP 2017-094341.一种锂离子二次电池，包括基板、正面电池部、背面电池部和收纳部，所述基板具有导电性，所述正面电池部具备：层叠于所述基板的正面侧、以第1极性吸藏和释放锂离子的正面第1电极层；层叠于该正面第1电极层、具有显示锂离子传导性的无机固体电解质的正面固体电解质层；以及层叠于该正面固体电解质层、以与该第1极性相反的第2极性吸藏和释放锂离子的正面第2电极层，所述背面电池部具备：层叠于所述基板的背面侧、以所述第1极性吸藏和释放锂离子的背面第1电极层；层叠于该背面第1电极层、具有显示锂离子传导性的无机固体电解质的背面固体电解质层；以及层叠于该背面固体电解质层、以所述第2极性吸藏和释放锂离子的背面第2电极层，所述收纳部具备金属层和树脂层，所述树脂层以形成露出该金属层的一部分的露出部的方式层叠于该金属层，所述收纳部在内部收纳所述正面电池部和所述背面电池部，并且该金属层在该露出部与所述正面第2电极层和所述背面第2电极层电连接。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述收纳部具有第1层叠薄膜和第2层叠薄膜，所述第1层叠薄膜具备作为所述金属层的第1金属层和作为所述树脂层的第1树脂层，所述第1树脂层以在该第1金属层的一侧的表面形成露出该第1金属层的一部分的第1露出部的方式层叠于该第1金属层，从该第1露出部露出的该第1金属层与所述正面第2电极层电连接，所述第2层叠薄膜具备作为所述金属层的第2金属层和作为所述树脂层的第2树脂层，所述第2树脂层以在该第2金属层的一侧的表面形成露出该第2金属层的一部分的第2露出部的方式层叠于该第2金属层，从该第2露出部露出的该第2金属层与所述背面第2电极层电连接，从所述第1露出部露出的所述第1金属层与从所述第2露出部露出的所述第2金属层电连接，并且在所述第1层叠薄膜与所述第2层叠薄膜之间将所述正面电池部和所述背面电池部密封。3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述基板由不锈钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂胁彰，安田刚规，南谷广治，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，昭和电工包装株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP