锂离子二次电池元件、电池和制造该电池元件的方法技术

本发明专利技术提供一种锂离子二次电池元件、电池和制造该电池元件的方法。在锂离子二次电池元件中，以正极的大致矩形的正极活性物质层和负极的大致矩形的负极活性物质层相互大致重叠的方式并且以正极的正极活性物质未涂布部和负极的负极活性物质未涂布部位于矩形的相对的边的方式将正极和负极叠合。负极活性物质涂布部与负极活性物质未涂布部之间的分界部位于比正极集电体周缘部靠负极集电体的周缘侧的位置，负极活性物质层平坦部与负极活性物质层薄壁部之间的分界部位于比正极集电体周缘部靠负极集电体的中央侧的位置，负极活性物质层薄壁部的密度为负极活性物质层平坦部的密度以下。

【技术实现步骤摘要】
锂离子二次电池元件、电池和制造该电池元件的方法
本公开的一实施方式涉及一种非水电解质电池，特别是锂离子二次电池。并且，本公开的一实施方式涉及一种构成非水电解质电池的锂离子二次电池元件和制造锂离子二次电池元件的方法。
技术介绍
非水电解质电池作为包含混合动力汽车和电动汽车等汽车用的车载电源用电池而实用化。作为这样的车载电源用电池，使用锂离子二次电池。锂离子二次电池要求同时具有输出特性、能量密度、容量、寿命以及高温稳定性等各种特性。特别是，为了使电池小型化，提高电池的体积能量密度成为紧迫的课题。因此，对包含电极和电解液的电池结构谋求各种各样的改进。在国际公开2015-129320号中公开了一种二次电池用电极。国际公开2015-129320号的该电极具有活性物质层涂布部和未涂布部。该电极的特征在于，在涂布部的外周部分的至少局部包含厚度较薄且密度较高的高密度部分。
技术实现思路
锂离子二次电池元件至少包括正极和负极，该正极包含正极集电体和以具有大致相同的形状的方式涂布于该正极集电体的两面的至少局部的正极活性物质，该正极集电体具有涂布有该正极活性物质的大致矩形的正极活性物质涂布部和未涂布该正极活性物质的正极活性物质未涂布部，通过在正极活性物质涂布部涂布正极活性物质而形成正极活性物质层，该正极活性物质未涂布部位于沿着该正极集电体的周缘部的至少局部的位置，该正极活性物质层包含正极活性物质层薄壁部和正极活性物质层平坦部，该负极包含负极集电体和以具有大致相同的形状的方式涂布于该负极集电体的两面的至少局部的负极活性物质，该负极集电体具有涂布有该负极活性物质的与该正极活性物质涂布部大致相同的形状的大致矩形的负极活性物质涂布部和未涂布该负极活性物质的负极活性物质未涂布部，通过在负极活性物质涂布部涂布负极活性物质而形成负极活性物质层，该负极活性物质未涂布部位于沿着该负极集电体的周缘部的至少局部的位置，负极活性物质层包含负极活性物质层薄壁部和负极活性物质层平坦部，以该正极的该大致矩形的正极活性物质层和该负极的该大致矩形的负极活性物质层相互大致重叠的方式以及该正极的该正极活性物质未涂布部和该负极的该负极活性物质未涂布部位于该矩形的相对的边的方式将该正极和该负极叠合，该负极活性物质涂布部与该负极活性物质未涂布部之间的分界部位于比与该负极活性物质未涂布部相邻的该正极集电体周缘部靠该负极集电体的周缘侧的位置，该负极活性物质层平坦部与该负极活性物质层薄壁部之间的分界部位于比与该负极活性物质未涂布部相邻的该正极集电体周缘部靠该负极集电体的中央侧的位置，该负极活性物质层薄壁部的密度与该负极活性物质层平坦部的密度相同，或者比该负极活性物质层平坦部的密度小。附图说明图1是从一个面观察在实施方式中使用的正极的平面图。图2是在实施方式中使用的正极的剖视图。图3是从一个面观察在实施方式中使用的负极的平面图。图4是在实施方式中使用的负极的剖视图。图5是通过将正极和负极叠合而构成的第一实施方式的锂离子二次电池元件的剖视图。图6A是从A方向观察图5的锂离子二次电池元件的平面图，图6B是从B方向观察该锂离子二次电池元件的平面图。图7是通过将正极和负极叠合而构成的第一实施方式的锂离子二次电池元件的剖视图。图8是通过将正极和负极叠合而构成的第二实施方式的锂离子二次电池元件的剖视图。图9A是从A方向观察图8的锂离子二次电池元件的平面图，图9B是从B方向观察该锂离子二次电池元件的平面图。图10是表示以实现正极活性物质未涂布部与负极活性物质涂布部相邻的位置关系的方式将正极和负极叠合的情况下的第一实施方式的锂离子二次电池元件的剖视图。具体实施方式在以下的具体实施方式中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对所公开的实施例的透彻理解。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施一个或多个实施例。另一方面，为了简化附图，示意性地示出了公知的结构和设备。在国际公开2015-129320号中提出的电极中，为了抑制由于粘贴于电极端部的绝缘构件而成为局部隆起的形状，在活性物质涂布部的外周部设有厚度较薄且密度较高的高密度部分。在国际公开2015-129320号中认为，与同设于正极的绝缘构件相对的部位重叠的负极部分实质上不参与电池的工作。因此，为了使锂离子不进入该部分，在负极的外周部分设有高密度部分。然而，若设置这样的高密度部分，则该部分不参与电池的工作。因此，这与增大负极的面积而提高电池的能量密度的意图相反。本公开的1个目的在于提供一种具有较高的能量密度的小型的锂离子二次电池用元件以及使用了该锂离子二次电池用元件的高容量的锂离子二次电池。本公开的实施方式的锂离子二次电池元件至少包括正极和负极，该正极包含正极集电体和以具有大致相同的形状的方式涂布于该正极集电体的两面的至少局部的正极活性物质，该正极集电体具有涂布有该正极活性物质的大致矩形的正极活性物质涂布部和未涂布该正极活性物质的正极活性物质未涂布部，通过在正极活性物质涂布部涂布正极活性物质而形成正极活性物质层，该正极活性物质未涂布部位于沿着该正极集电体的周缘部的至少局部的位置，该正极活性物质层包含正极活性物质层薄壁部和正极活性物质层平坦部，该负极包含负极集电体和以具有大致相同的形状的方式涂布于该负极集电体的两面的至少局部的负极活性物质，该负极集电体具有涂布有该负极活性物质的与该正极活性物质涂布部大致相同的形状的大致矩形的负极活性物质涂布部和未涂布该负极活性物质的负极活性物质未涂布部，通过在负极活性物质涂布部涂布负极活性物质而形成负极活性物质层，该负极活性物质未涂布部位于沿着该负极集电体的周缘部的至少局部的位置，负极活性物质层包含负极活性物质层薄壁部和负极活性物质层平坦部，以该正极的该大致矩形的正极活性物质层和该负极的该大致矩形的负极活性物质层相互大致重叠的方式将该正极和该负极叠合。在此，以该正极的该正极活性物质未涂布部和该负极的该负极活性物质未涂布部位于该矩形的相对的边的方式将该正极和该负极叠合。该负极活性物质涂布部与该负极活性物质未涂布部之间的分界部位于比与该负极活性物质未涂布部相邻的该正极集电体周缘部靠该负极集电体的周缘侧的位置。该负极活性物质层平坦部与该负极活性物质层薄壁部之间的分界部位于比与该负极活性物质未涂布部相邻的该正极集电体周缘部靠该负极集电体的中央侧的位置。该负极活性物质层薄壁部的密度与该负极活性物质层平坦部的密度相同，或者比该负极活性物质层平坦部的密度小。并且，本公开的另一实施方式的锂离子二次电池元件至少包括正极和负极，该正极包含正极集电体和以具有大致相同的形状的方式涂布于该正极集电体的两面的至少局部的正极活性物质，该正极集电体具有涂布有该正极活性物质的大致矩形的正极活性物质涂布部和未涂布该正极活性物质的正极活性物质未涂布部，通过在正极活性物质涂布部涂布正极活性物质而形成正极活性物质层，该正极活性物质未涂布部位于沿着该正极集电体的周缘部的至少局部的位置，该正极活性物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子二次电池元件，其中，/n该锂离子二次电池元件至少包括正极(1)和负极(2)，/n该正极(1)包含正极集电体(11)和以具有大致相同的形状的方式涂布于该正极集电体的两面的至少局部的正极活性物质，/n该正极集电体具有涂布有该正极活性物质的大致矩形的正极活性物质涂布部(23)和未涂布该正极活性物质的正极活性物质未涂布部(24)，/n通过在正极活性物质涂布部涂布正极活性物质而形成正极活性物质层(22)，/n该正极活性物质未涂布部位于沿着该正极集电体的周缘部的至少局部的位置，/n该正极活性物质层包含正极活性物质层薄壁部(25)和正极活性物质层平坦部(26)，/n该负极(2)包含负极集电体(31)和以具有大致相同的形状的方式涂布于该负极集电体的两面的至少局部的负极活性物质，/n该负极集电体具有涂布有该负极活性物质的与该正极活性物质涂布部大致相同的形状的大致矩形的负极活性物质涂布部(43)和未涂布该负极活性物质的负极活性物质未涂布部(44)，/n通过在负极活性物质涂布部涂布负极活性物质而形成负极活性物质层(42)，/n该负极活性物质未涂布部位于沿着该负极集电体的周缘部的至少局部的位置，/n负极活性物质层包含负极活性物质层薄壁部(45)和负极活性物质层平坦部(46)，/n以该正极的该大致矩形的正极活性物质层和该负极的该大致矩形的负极活性物质层相互大致重叠的方式以及该正极的该正极活性物质未涂布部和该负极的该负极活性物质未涂布部位于该矩形的相对的边的方式将该正极和该负极叠合，/n该负极活性物质涂布部与该负极活性物质未涂布部之间的分界部(277)位于比与该负极活性物质未涂布部相邻的该正极集电体周缘部靠该负极集电体的周缘侧的位置，/n该负极活性物质层平坦部与该负极活性物质层薄壁部之间的分界部(278)位于比与该负极活性物质未涂布部相邻的该正极集电体周缘部靠该负极集电体的中央侧的位置，/n该负极活性物质层薄壁部的密度与该负极活性物质层平坦部的密度相同，或者比该负极活性物质层平坦部的密度小。/n...

【技术特征摘要】
20190529 JP 2019-1004521.一种锂离子二次电池元件，其中，
该锂离子二次电池元件至少包括正极(1)和负极(2)，
该正极(1)包含正极集电体(11)和以具有大致相同的形状的方式涂布于该正极集电体的两面的至少局部的正极活性物质，
该正极集电体具有涂布有该正极活性物质的大致矩形的正极活性物质涂布部(23)和未涂布该正极活性物质的正极活性物质未涂布部(24)，
通过在正极活性物质涂布部涂布正极活性物质而形成正极活性物质层(22)，
该正极活性物质未涂布部位于沿着该正极集电体的周缘部的至少局部的位置，
该正极活性物质层包含正极活性物质层薄壁部(25)和正极活性物质层平坦部(26)，
该负极(2)包含负极集电体(31)和以具有大致相同的形状的方式涂布于该负极集电体的两面的至少局部的负极活性物质，
该负极集电体具有涂布有该负极活性物质的与该正极活性物质涂布部大致相同的形状的大致矩形的负极活性物质涂布部(43)和未涂布该负极活性物质的负极活性物质未涂布部(44)，
通过在负极活性物质涂布部涂布负极活性物质而形成负极活性物质层(42)，
该负极活性物质未涂布部位于沿着该负极集电体的周缘部的至少局部的位置，
负极活性物质层包含负极活性物质层薄壁部(45)和负极活性物质层平坦部(46)，
以该正极的该大致矩形的正极活性物质层和该负极的该大致矩形的负极活性物质层相互大致重叠的方式以及该正极的该正极活性物质未涂布部和该负极的该负极活性物质未涂布部位于该矩形的相对的边的方式将该正极和该负极叠合，
该负极活性物质涂布部与该负极活性物质未涂布部之间的分界部(277)位于比与该负极活性物质未涂布部相邻的该正极集电体周缘部靠该负极集电体的周缘侧的位置，
该负极活性物质层平坦部与该负极活性物质层薄壁部之间的分界部(278)位于比与该负极活性物质未涂布部相邻的该正极集电体周缘部靠该负极集电体的中央侧的位置，
该负极活性物质层薄壁部的密度与该负极活性物质层平坦部的密度相同，或者比该负极活性物质层平坦部的密度小。


2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池元件，其中，
随着朝向正极活性物质涂布部与该正极活性物质未涂布部之间的所述分界部去，该正极活性物质层的厚度逐渐变小。


3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池元件，其中，
随着朝向该负极活性物质涂布部与该负极活性物质未涂布部之间的所述分界部去，该负极活性物质层的厚度逐渐变小。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的锂离子二次电池元件，其中，
该锂离子二次电池元件还包括配置于该正极与该负极之间的隔膜(3)。


5.一种锂离子二次电池元件，其中，该锂离子二次电池元件至少包括正极(1)和负极(2)，
该正极(1)包含正极集电体(11)和以具有大致相同的形状的方式涂布于该正极集电体的两面的至少局部的正极活性物质，
该正极集电体具有涂布有该正极活性物质的大致矩形的正极活性涂布部(23)和未涂布该正极活性物质的正极活性物质未涂布部(24)，
通过在正极活性物质涂布部涂布正极活性物质而形成正极活性物质层(22)，
该正极活性物质未涂布部位于沿着该正极集电体的周缘部的至少局部的位置，
该正极活性物质层包含正极活性物质层薄壁部(25)和正极活性物质层平坦部(26)，
该正极还具有覆盖该正极活性物质未涂布部的至少局部的绝缘构件(1108)，
该负极(2)包含负极集电体(31)和以具有大致相同的形状的方式涂布于该负极集电体的两面的至少局部的负极活性物质，
该负极集电体具有涂布有该负极活性物质的与该正极活性物质涂布部大致相同的形状的大致矩形的负极活性物质涂布部(43)和未涂布该负极活性物质的负极活性物质未涂布部(44)，
通过在负极活性物质涂布部涂布负极活性物质而形成负极活性物质层(42)，
该负极活性物质未涂布部位于沿着该负极集电体的周缘部的至少局部的位置，
负极活性物质层包含负极活性物质层薄壁部(45)和负极活性物质层平坦部(46)，
以该正极的该大致矩形的正极活性物质层和该负极的该大致矩形的负极活性物质层相互大致重叠的方式将该正极和该负极叠合，
该正极的该正极活性物质未涂布部和该负极的该负极活性物质未涂布部位于该矩形的相同的边，
该负极活性物质涂布部与该负极活性物质未涂布部之间的分界部(277)位于与该绝缘构件相邻的位置，
该负极活性物质层薄壁部与该负极活性物质层平坦部之间的分界部(278)位于与该正极活性物质层平坦部相邻的位置，
该负极活性物质层薄壁部的密度与该负极活性物质层平坦部的密度相同，或者比该负极活性物质层平坦部的密度小。


6.根据权利要求5所述的锂离子二次电池元件，其中，
随着朝向该正极活性物质涂布部与该正极活性物质未涂布部之间的所述分界部去，该正极活性物质层的厚度逐渐变小。


7.根据权利要求5或6所述的锂离子二次电池元件，其中，
随着朝向该负极活性物质涂布部与该负极活性物质未涂布部之间的所述分界部去，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：喜多洋介，木村爱佳，堀内俊宏，
申请(专利权)人：远景AESC日本有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP