层叠式电池制造技术

本发明专利技术提供一种能够有效地使层叠电极体的层叠方向上的电解液的分布均匀化的层叠式电池。在具备多片正极板(1)和多片负极板(2)隔着间隔件交替层叠而成的层叠电极体(10)的层叠式电池中，每对在层叠方向上相邻的一对间隔件在周缘部的至少一部分彼此接合而形成接合部(4)，由此构成袋状间隔件(3)，位于层叠电极体(10)的层叠方向上的中央部区域的袋状间隔件(3)即低闭塞率袋状间隔件(3L)的接合部(4)的区域的比例比位于层叠方向上的两端部的袋状间隔件(3)即高闭塞率袋状间隔件(3H)的接合部(4)的区域的比例小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及层叠式电池，尤其涉及作为机器人、电动车等的电源、备用电源等使用的大容量的层叠式电池。其中，尤其涉及具有使用袋状间隔件的层叠电极体的二次电池。
技术介绍
近年来，电池不仅用于携带式电话机、笔记本电脑、PDA等移动信息终端的电源，还可以用于机器人、电动车、备用电源等，因此要求进一步的高容量化。相对于这样的要求，锂离子电池具有高能量密度的高容量电池，因此作为上述这样的驱动电源而被广泛利用。作为这样的锂离子电池的电池形态，大致具有将旋涡状的电极体封入外装体而形成的旋涡式锂离子电池、将层叠多个方形电极而形成的层叠电极体封入复合外装体中的层叠式锂离子电池(层叠型的方型锂离子电池)，该层叠式锂离子电池通过熔敷外装罐或复合膜而制成。在所述锂离子电池中，层叠式电池的层叠电极体的具体结构为将延伸出正极集电引板的板状的正极板和延伸出负极集电引板的板状的负极板隔着由聚乙烯、聚丙烯等构成的间隔件而层叠所需的层量。以往，在上述层叠式电池中，将两片间隔件在周缘部接合而构成袋状，在该袋状间隔件中收容正极板及负极板中的任意一方，并将收容有该正极板或负极板的袋状间隔件和未收容在袋状间隔件中的负极板或正极板交替层叠而构成层叠电极体。根据该结构，能够有效地防止正极板与负极板之间的短路。但是，如果采用这样的将正极板或负极板收容在袋状间隔件中的结构，则存在电解液难以进入内部的电极板这样的难点。通常作为间隔件使用的聚乙烯板、聚丙烯板等为多孔质的膜，但该多孔质膜的情况与无纺布制的间隔件等的情况不同，电解液不容易通过膜所具有的细小的空孔而浸透至内部。因此，还具有例如专利文献1所公开的那样在袋状间隔件的至少一边设有通液口的结构，或如专利文献2所公开的那样在袋状间隔件上交替设置未熔敷部和熔敷部的结构。根据这样的结构，能够在通过袋状间隔件防止正极板与负极板的短路的同时通过通液口或未熔敷部使电解液容易浸透至内部的电极板。专利文献1日本特开平9-129211号公报专利文献2日本特开平5-144427号公报另一方面，在上述层叠式电池中，存在电解液难以进入至收容在位于层叠电极体的层叠方向中央部的袋状间隔件中的电极板的问题。该问题在层叠片数增加的情况和电极板面积增大的情况下尤为显著。由于存在该问题，在层叠电极体中的电极板上的电解液分布不均勻时，在预充电时形成的向负极的皮膜量和充放电时的反应中产生不均，导致循环劣化。这样电解液在层叠电极体的层叠方向上分布不均勻的问题在上述专利文献1及2中未被给予考虑。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种能够有效地使层叠电极体的层叠方向上的电解液的分布均勻化的层叠式电池。为了实现上述目的，本专利技术的层叠式电池具备延伸出正极集电引板的多片正极板和延伸出负极集电引板的多片负极板隔着间隔件交替层叠而成的层叠电极体，其特征在于，每对在层叠方向上相邻的所述间隔件在周缘部的至少一部分彼此接合而形成接合部，位于所述层叠电极体的层叠方向上的中央部区域的所述间隔件的接合部的区域的比例比位于层叠方向上的两端部的所述间隔件的接合部的区域的比例小。在本专利技术中，对作为间隔件的接合部的接合方法没有特定的局限，例如可以包括热熔敷、超声波熔敷等熔敷和基于粘接剂的接合等的任一种。此外，“间隔件的接合部的区域的比例”是指在周缘部被接合的区域的长度相对于间隔件的周缘部的长度的比例。此外，作为“将每对在层叠方向上相邻的一对间隔件接合”的形态，例如可以是将两片方形状的间隔件重叠并将周缘部接合而形成袋状的形态，此外，也可以是将一片方形状的间隔件的中央部折回并将侧边部接合而形成袋状的形态。需要说明的是，该折回部不包括在“形成有接合部的区域”之中。此外，“位于层叠电极体的层叠方向上的中央部区域的间隔件”是指位于层叠方向上的两端部的间隔件以外的间隔件中的至少一部分。因此，例如，位于层叠方向上的两端部的间隔件以外的全部间隔件的接合部的区域的比例小于位于两端部的间隔件的接合部的区域的比例的形态、间隔件的接合部的区域的比例从位于层叠方向上的两端部的间隔件朝向中央阶梯性减小地或逐渐减小的形态等均包含在本专利技术的范围中。此外，“位于层叠方向上的两端部的间隔件”是指每相邻的一对接合的间隔件中的、位于层叠方向上最外侧的两个部位的间隔件。在层叠电极体中，虽然存在在层叠方向上的最外表面部(两端部)配置有未被接合的板状的间隔件的情况，但该板状的间隔件不属于本专利技术中的“位于层叠方向上的两端部的间隔件”。根据上述本专利技术的结构，通常电解液容易进入的位于层叠电极体的层叠方向上的上层及下层(两端部)的间隔件的接合部(熔敷部)的比例大，通常电解液难以进入的位于层叠电极体的层叠方向上的中央部分的间隔件的接合部(熔敷部)的比例小，由此，可抑制层叠方向上的电解液的进入容易度的偏差，使电解液的分布均勻。即，可有效地使层叠电极体中的液体流动性在层叠方向上均勻化。优选位于所述层叠电极体的层叠方向上的中央部区域的间隔件的接合部(熔敷部)的比例小于50%。若为上述结构，则层叠电极体的层叠方向上的中央部区域的电解液的进入容易度充分，由此能够有效地抑制层叠方向上的电解液的进入容易度的偏差。优选所述层叠电极体的层叠方向上的中央部区域从层叠电极体的层叠方向上的中央向层叠方向的一方偏离。本专利技术人等发现了下述问题，在层叠式电池的制造工序中，在注入电解液后横向保持(层叠方向成为上下方向的朝向)电池时，电解液难以进入配置在位于比层叠电极体的中央稍靠上侧的区域的间隔件之间的电极板(收容在袋状间隔件的内部的电极板)。该状況可以如下这样考虑。在刚刚注液之后，成为如下状态，即，虽然电解液容易浸透至层叠电极体的外周部分，但电解液难以浸透至层叠电极体的中央部分。然后，在横向设置电池时，存在于层叠电极体与外装体之间的电解液因重力而向下侧移动。由此，电解液容易浸透存在于比层叠电极体的层叠方向上的中央靠下侧的部位的电极板。另一方面，在层叠电极体的上层，由于可以在外装体与层叠电极体之间积存液体，因此电解液也容易浸透。与此相对，对于位于比层叠电极体的层叠方向上的中央稍靠上侧的区域的电极板而言， 成为电解液依然难以进入的状态。因此，能够发现通过将使用接合部(熔敷部)的比例少的间隔件的区域即中央部区域位于比层叠电极体的层叠方向上的中央稍靠上侧，由此可以解决上述问题。但是，使用接合部(熔敷部)的比例少的间隔件的区域成为层叠电极体的层叠方向的上侧还是下侧可根据电池的放置方式改变，因此，只要如上所述地采用层叠电极体的层叠方向上的中央部区域从层叠电极体的层叠方向上的中央向层叠方向的一方偏离的结构即可。在所述层叠电极体的层叠方向中，优选位于从一方的端部侧起20 65%、更优选 20 60%、进一步优选25 50%的区域的至少一部分的间隔件的接合部的区域的比例小于位于其他区域的袋状间隔件的粘接部的区域的比例。需要说明的是，也可以使位于上述范围即从一方的端部侧起20 65%、20 60%、或25 50%的区域的全部的间隔件的接合部的区域的比例小于位于其他区域的袋状间隔件的粘接部的区域的比例。在本专利技术中，言及“从一方的端部侧起χ 的区域”时的“χ y%”是根据层叠电极体中的间隔件的片数而算出的比例。 此外，“间隔件的片数”是指按每相邻的一对进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷祐儿，前田仁史，藤原雅之，楠川正男，新屋敷昌孝，船桥淳浩，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：