叠层型二次电池及其制造方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电极的操作性更为优异的叠层型二次电池。本发明专利技术涉及叠层型二次电池，是在外包装体内收容有电极组合体(101A)和电解质的叠层型二次电池，其中，在所述电极组合体(101A)中，包括具有电极集电体和在所述电极集电体上经由非形成区域(11、21)形成的两个以上的电极材料层(12、13、22、23)的电极多重单元(1A、2A)的正负极叠层体(100A)在所述电极多重单元的所述非形成区域(11、21)弯折；在弯折前的俯视形状中，所述电极多重单元(1A、2A)在规定所述两个以上的电极材料层的全部的边中具有从与所述非形成区域(11、21)邻接的边(22a、23a)延伸设置的集电耳片。

Laminated secondary batteries and their manufacturing methods and devices

【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和装置技术区域本专利技术涉及一种叠层型二次电池及其制造方法和装置。
技术介绍
当前，能够使用二次电池作为各种电子器械的电源。二次电池通常具有在外包装体内收容电极组合体(电极体)以及电解质的结构。近年来，随着电子器械的薄型化和小型化的进行，对二次电池的薄型化和小型化的需要也在增加。作为二次电池，普遍已知有电极组合体为正极与负极经由隔膜交互层叠的叠层型结构的二次电池。例如，在专利文献1中的叠层型二次电池中，使用切分成每单个电极的正极和负极进行层叠来制造电极组合体。且在每个电极上形成集电耳片。另外例如，在专利文献2中公开了当在电极集电体上被覆形成电极材料层来制造电极时，制造两个电极通过非被覆区连结了的成对电极板，并使用该成对电极板来制造电极组合体的技术。成对的电极板在电极组合体组装时，与相反极性的电极配合而被直接使用。详细为，为正极和负极交互层叠而将成对电极板以两个电极相互相对的方式在非被覆区域弯折后，在其间插入相反极性的电极，从而制造电极组合体。在这样的技术中，不用形成集电耳片而将弯折的非被覆区域连接至电极端子。在先技术文献专利文献：专利文献1：日本特表2014-523629号公报；专利文献2：日本特开2003-217601号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，本专利技术的专利技术者等发现在上述的现有技术中会发生如下所示的新问题。(1)在专利文献1的技术中，由于电极被逐个切分，电极的操作繁杂，并且发生例如电极材料层的脱落和龟裂的问题。在专利文献2的技术中，由于成对电极板被使用，多少解决了电极操作性的问题，但由于成对电极板在电极组合体组装时直接使用，因此该问题仍然未被充分解决。(2)在专利文献1的技术中，由于在每个电极上形成集电耳片，因此短路时的安全性存在问题。短路时的安全性是电极自身具有的电阻在相对较低时的成为问题的电池性能之一。从电池的有效的充电和放电的观点来看，优选电极的电阻较低，但是如果电极的电阻过低，则由于短路时流过较大的电流，因此存在由发热引起的安全性降低的问题。因此，对于电极从短路时的安全性的观点来看需要具有适度的电阻。并且短路时的安全性问题会随着电极层叠的枚数增加而变为显著。在专利文献2的技术中，由于位于成对电极板的中央的非被覆区域连接至电极端子，因此与在每个电极上形成集电耳片的情况比较，电极的电阻作为全体未充分增大，而导致短路时的安全性仍然降低。(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，必须将尺寸不同的多个电极切出，而需要准备适合多个尺寸的多个切出用模具，成为了高成本的原因。在专利文献2的技术中，成对电极板所具有的两个电极由于具有相同形状，因此在二次电池具有阶梯部的情况下，必须切出不同尺寸的多个电极。(4)在专利文献1的技术中，由于在每个电极上形成集电耳片，随着电极层叠枚数的增加，集电耳片的层叠厚度变厚。由此集电耳片的接合性降低。另外收容集电耳片的电极端子的尺寸增大，从而阻碍电池单元的设计形状。本专利技术的目的在于提供一种电极的操作性更优异、并且短路时的安全性也优异的叠层型二次电池和制造方法。用于解决课题的方案本专利技术涉及一种叠层型二次电池，是在外包装体内收容有电极组合体和电解质的叠层型二次电池，其中，在所述电极组合体中，包括具有电极集电体和在所述电极集电体上经由非形成区域形成的两个以上的电极材料层的电极多重单元(electrodemultiunit)的正负极叠层体在所述电极多重单元的所述非形成区域弯折，在弯折前的俯视形状中，所述电极多重单元在规定所述两个以上的电极材料层的全部的边中具有从与所述非形成区域邻接的边延伸设置的集电耳片。另外，本专利技术还涉及所述叠层型二次电池的制造方法，包括：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切出而得到电极多重单元的工艺；将所述电极多重单元通过层叠而重叠而得到正负极叠层体的工艺；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弯折而得到电极组合体的工艺。专利技术的效果本专利技术的叠层型二次电池由于电极的操作性更优异，因此抑制了电极材料层的脱落和龟裂。另外，本专利技术的叠层型二次电池，短路时的安全性也优异。另外，本专利技术的叠层型二次电池相比于在每个电极上形成集电耳片的情况，由于能够减少集电耳片的数量，因此集电耳片的接合性和电池设计性提高。附图说明[图1A]图1A为原理上示出正极多重单元的一例的正极多重单元的俯视图。[图1B]图1B为原理上示出负极多重单元的一例的负极多重单元的俯视图。[图2A]图2A为原理上示出包括电极多重单元的正负极叠层体的一例的立体图。[图2B]图2B为原理上示出图2A的正负极叠层体在电极多重单元的非形成区域弯折而得到的电极组合体的立体图。[图3A]图3A为用于说明图1A的电极多重单元的、从电极前驱体的切出方法的原理图。[图3B]图3B为用于说明图1B的电极多重单元的、从电极前驱体的切出方法的原理图。[图4]图4为用于说明电极多重单元的一例的、从电极前驱体的切出方法的原理图。[图5]图5为用于说明电极多重单元的一例的、从电极前驱体的切出方法的原理图。[图6]图6为用于说明电极多重单元的一例的、从电极前驱体的切出方法的原理图。[图7]图7为用于说明电极多重单元的一例的、从电极前驱体的切出方法的原理图。[图8]图8为用于说明电极多重单元的一例的、从电极前驱体的切出方法的原理图。[图9]图9为用于说明电极多重单元的一例的、从电极前驱体的切出方法的原理图。[图10]图10为用于说明电极多重单元的一例的、从电极前驱体的切出方法的原理图。[图11]图11为用于说明电极多重单元的一例的、从电极前驱体的切出方法的原理图。[图12]图12为用于说明电极多重单元的一例的、从电极前驱体的切出方法的原理图。[图13]图13为用于说明电极多重单元的一例的、从电极前驱体的切出方法的原理图。[图14]图14为用于说明电极前驱体的原理图。具体实施方式[叠层型二次电池]本专利技术提供一种叠层型二次电池(以下，有时会简称为二次电池)。本说明中所述“二次电池”是指能够反复进行充电和放电的电池。因此，本专利技术的二次电池并不过度拘泥于其名称，也可包括例如“蓄电装置”等对象。(二次电池的结构)以下，关于本专利技术的二次电池，将用几个示出实施方式的附图进行详细的说明，然而在附图上的各种要素，仅仅是用于理解本专利技术而在原理上并且以示例的方式示出，外观和尺寸比等与实物可以不同。在本说明书中，直接或间接使用的“上下方向”、“左右方向”和“表背方向”各自相当于与图上的上下方向、左右方向和表背方向的对应方向。除非另有说明，相同符号或记号设为示出相同的部件或相同意思的内容。在本说明书中，直接或间接说明的“厚度”的方向，是基于构成二次电池的电极的层叠方向，即，“厚度”相当于正极和负极的层叠方向上的尺寸。本专利技术的二次电池在外包装体内收容有电极组合体和电解质。电极组合体为正极和负极经由隔膜交互层叠而成。即，电极组合体为一个以上的正极和一个以上的负极经由隔膜交互层叠，并且正极或负极至少一方包括两个以上。在本说明书中，除非另有说明，正极和负极各自设为在电极组合体中的一层的正极和一层的负极的意思。电极设为按照包括正极和负极的概念使用。在本专利技术中，构成电极组合体的全部正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叠层型二次电池，在外包装体内收容有电极组合体和电解质，其特征在于，在所述电极组合体中，包括具有电极集电体和在所述电极集电体上经由非形成区域形成的两个以上的电极材料层的电极多重单元的正负极叠层体在所述电极多重单元的所述非形成区域弯折，在弯折前的俯视形状中，所述电极多重单元在规定所述两个以上的电极材料层的全部的边中具有从与所述非形成区域邻接的边延伸设置的集电耳片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.26 JP 2017-0119821.一种叠层型二次电池，在外包装体内收容有电极组合体和电解质，其特征在于，在所述电极组合体中，包括具有电极集电体和在所述电极集电体上经由非形成区域形成的两个以上的电极材料层的电极多重单元的正负极叠层体在所述电极多重单元的所述非形成区域弯折，在弯折前的俯视形状中，所述电极多重单元在规定所述两个以上的电极材料层的全部的边中具有从与所述非形成区域邻接的边延伸设置的集电耳片。2.根据权利要求1所述的叠层型二次电池，其特征在于，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在电极集电体的表面上具有每单面仅一个电极材料层的一个以上的电极单一单元，在所述正负极叠层体中，所述一个以上的电极多重单元以及所述一个以上的电极单一单元在所述电极组合体中以正极和负极经由隔膜交互配置的方式层叠。3.根据权利要求1所述的叠层型二次电池，其特征在于，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，两个以上的所述电极多重单元在所述电极组合体中以正极和负极经由隔膜交互配置的方式层叠。4.根据权利要求1至3中任一项所述的叠层型二次电池，其特征在于，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以及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，其特征在于，正极用的所述电极多重单元以及负极用的所述电极多重单元以至少是所述非形成区域相互重叠的方式层叠。6.根据权利要求4或5所述的叠层型二次电池，其特征在于，所述正负极叠层体包括：两个以上的正极用的所述电极多重单元以及两个以上的负极用的所述电极多重单元，该两个以上的正极用的电极多重单元以及该两个以上的负极用的电极多重单元按照每个极性而在俯视中的同一位置具有所述集电耳片。7.根据权利要求1至6中任一项所述的叠层型二次电池，其特征在于，所述电极多重单元具有的所述两个以上的电极材料层各自独立，在俯视下具有矩形形状或不规则形状。8.根据权利要求1至7中任一项所述的叠...

【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