蓄电元件制造技术

提供一种可发挥优越的电解液的吸起性能的蓄电元件。本发明专利技术的蓄电元件具有：发电要素，其是隔着隔板卷绕或者层叠正极及负极而成的，所述正极及负极各自在集电体的除一端部的表面上形成有活性物质层，正极及负极的至少一方的一端部作为活性物质层非形成部而从极性不同的电极的侧端突出；壳体，该发电要素以使一端部的突出方向朝向侧面的方式被收容在壳体内；以及电解液，其积存于该壳体，活性物质层非形成部具有作为多孔质的电解液吸起层，且该电解液吸起层沿着与一端部的突出方向垂直的方向形成。

【技术实现步骤摘要】
蓄电元件
本专利技术涉及一种具备发电要素的蓄电元件，所述发电要素是通过隔着隔板同时卷绕或者层叠分别在集电体的表面形成有活性物质层的正极及负极而成的。
技术介绍
近年来，正在采用电池(锂离子电池、镍氢电池等)或电容器(电双层电容器等)这样的可充放电的蓄电元件。例如，作为这种电池，公知一种如下构造的电池，其具备发电要素，该发电要素通过隔着隔板同时卷绕或者层叠正极与负极而成，所述正极在正极集电体的除一端部的表面上形成有正极活性物质层，所述负极在负极集电体的除一端部的表面上形成有负极活性物质层，正极及负极的各自一端部作为活性物质层非形成部而从极性不同的电极的侧端突出，所述发电要素以使所述一端部的突出方向朝向侧面的方式被收容在壳体内。但是，在工业机器电源用、无人搬运车用、EV(electricvehicle：电动汽车)用、HEV(hybridelectricvehicle：混合动力汽车)用、航空机用、船舶用、铁道用等高输出用途中使用的电池，为了降低阻力，必须缩短从发电要素到外部端子的距离。若结合工时削减或可靠性提高的观点考虑，则将发电要素的活性物质层非形成部捆扎起来并与集电部件焊接的构造是最佳的。另外，为防止气密不良、提高可靠性，壳体的开口部需要集约在一处。进而圆筒形电池或层叠电池由于是发电要素与壳体密接的构造，因此，壳体内没有积存剩余的电解液的空间，因此，长期使用中容易引起液体枯竭。因此，长期使用的高输出用途的电池的构造优选是方形，且将发电要素的活性物质层非形成部捆扎起来并与集电部件焊接的构造。但是，这样的构造的电池存在电解液的吸起性能不高的问题。因此，基于如下想法提出一种电池：通过充分减小正极的一端部的各个端部间的间隔以及/或者负极的一端部的各个端部间的间隔，从而通过毛细管现象将在壳体底部积存的电解液吸起并供应给正极及负极间，由此，防止因长期使用引起的正极及负极间的电解液的液体枯竭，实现电池寿命的提高(专利文献1：参照日本国特开2010-113920号公报的0009、0011段)。但是，在所述专利文献1所述的电池中，从发电要素的构造上说，难以使正极的一端部的各个端部间的间隔以及/或者负极的一端部的各个端部间的间隔匹配于目标设计值。另外，也难以使各间隔均匀。因此，在专利文献1所述的电池中，除了原本电解液的吸起性能不高的问题外，还存在每个电池的电解液的吸起性能不同，因而电池寿命产生个体差的问题。另外，假如即使在制造时可使所述间隔匹配于目标设计值，并可使各间隔均匀，发电要素也会因振动或冲击等外力或者活性物质的膨胀/收缩而引起的内部应力的作用下而变形。因此，在专利文献1所述的电池中，存在着所述间隔随着时间的推移而变化，电解液的吸起性能下降的问题。尤其，在采用由集电部件悬吊发电要素的形态的专利文献1所述的电池中，存在振动或冲击等外力集中于发电要素与集电部件的焊接部的情况。此时很难将所述间隔保持为一定。进而，在专利文献1所述的电池中，将发电要素的上部与集电部件焊接，焊接部的发电要素被压缩。因此，所述间隔不一定被保持到发电要素的上部。因此，在专利文献1所述的电池中，存在无法将电解液供应到发电要素上部的顾虑。这种问题不限于电池，对于电容器(电双层电容器等)也同样。
技术实现思路
因此，本专利技术鉴于所述问题而提出，其要解决的问题是：提供一种可发挥优越的电解液的吸起性能的蓄电元件。本专利技术的蓄电元件，其具有：发电要素，其是隔着隔板卷绕或者层叠正极及负极而成的，所述正极及负极各自在集电体的除一端部的表面上形成有活性物质层，正极及负极的至少一方的一端部作为活性物质层非形成部而从极性不同的电极的侧端突出；壳体，该发电要素以使一端部的突出方向朝向侧面的方式被收容在壳体内；以及电解液，其积存于该壳体，所述活性物质层非形成部具有作为多孔质的电解液吸起层，且该电解液吸起层沿着与一端部的突出方向垂直的方向形成。在此，作为本专利技术的蓄电元件的一方式，优选电解液吸起层的扬氏模量为0.01～300GPa。另外，作为本专利技术的蓄电元件的其他方式，优选采用如下结构，活性物质层非形成部通过将从活性物质层离开的部位捆扎而成为朝向对应部位收敛的倾斜部，电解液吸起层形成于该倾斜部。另外，作为本专利技术的蓄电元件的其他方式，优选电解液吸起层以与活性物质层或隔板相接的方式形成。另外，作为本专利技术的蓄电元件的另外其他的方式，可以是：活性物质层及电解液吸起层分别含有粘接剂，电解液吸起层中的粘接剂的质量比率高于活性物质层中的粘接剂的质量比率。此时，优选电解液吸起层中的粘接剂的质量比率为26～80质量％。进而，更优选电解液吸起层中的粘接剂的质量比率为40～60质量％。另外，作为本专利技术的蓄电元件的其他方式，可使电解液吸起层的多孔度高于活性物质层的多孔度。此时，优选电解液吸起层的多孔度为42～73％。本专利技术的蓄电元件的设置方法是将上述任一项所述的蓄电元件以发电要素的一端部的突出方向成为水平方向或大致水平方向的方式进行设置。本专利技术的装置是以发电要素的一端部的突出方向成为水平方向或大致水平方向的方式设置并具备上述任一项所述的蓄电元件的装置。附图说明图1表示本专利技术的一实施方式的电池的立体图。图2表示将该电池分解了的立体图。图3表示将该电池进一步分解的立体图。图4(a)是用于说明构成发电要素的正极的各要素的说明图，(b)是用于说明构成该发电要素的负极的各要素的说明图，(c)是用于说明正极、负极及隔板在宽度方向上的配置关系的说明图。图5(a)表示该发电要素的横剖面图，(b)表示在该发电要素的端部接合了正极集电部件及负极集电部件的状态的横剖面图。图6表示用于说明发电要素中电解液的流动状态的说明图。具体实施方式以下，参考附图说明本专利技术的蓄电元件的一实施方式的电池。本实施方式的电池是非水电解质二次电池，更详细地说是锂离子二次电池。如图1～图3所示，由壳体主体2以及将该壳体主体2的上端开口部堵塞并密闭的盖板3构成壳体1。在壳体1内收纳有发电要素4。在盖板3上设有与发电要素4电连接的端子构造10。壳体1、壳体主体2、盖板3都是铝或铝合金或者钢等的金属部件。作为壳体主体2，为收纳呈长圆筒形状的卷绕型的发电要素4，采用的是宽度方向扁平的有底方筒体。盖板3采用与壳体主体2的上端开口部对应的长方形状的板材。盖板3被嵌入壳体主体2的上端开口部并通过激光焊接等被密闭固定。发电要素4如图4(c)所示，通过将正极5及负极6隔着隔板7卷绕成圆筒形后，将其圆筒形的侧面从两侧压迫，由此，压成长圆筒形而使其变形。更详细地说，发电要素4是通过从内侧按照隔板7、负极6、隔板7、正极5的顺序将它们层叠，并将层叠体卷绕成圆筒形，之后，将其圆筒形的侧面从两侧压迫，由此压成长圆筒形而使其变形而成的。或者，发电要素4也可以是通过从内侧按照隔板7、负极6、隔板7、正极5的顺序将它们层叠，并将层叠体卷绕成长圆筒形而成的。正极5，如该图4(a)所示，通过在由带状铝箔构成的正极集电体50的表面单面上涂敷正极活性物质塗料并使其干燥，然后对正极集电体50的相反面同样涂敷正极活性物质塗料并使其干燥等方式，从而在正极集电体50的表面两面具备正极活性物质层(正极活性物质涂敷部)51。正极活性物质塗料例如可采用由N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等溶剂将如下物质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.16 JP 2011-0581741.一种蓄电元件，其具有：发电要素，其是隔着隔板卷绕或者层叠正极及负极而成的，所述正极及负极各自在集电体的除一端部的表面上形成有活性物质层，正极及负极的至少一方的一端部作为活性物质层非形成部而从极性不同的电极的侧端突出；壳体，该发电要素以使一端部的突出方向朝向侧面的方式被收容在壳体内；以及电解液，其积存于该壳体，所述活性物质层非形成部具有作为多孔质的电解液吸起层，且该电解液吸起层沿着与所述一端部的突出方向垂直的方向形成，从而将积存在所述壳体的底部的电解液吸起，并将该电解液供应给电极间，所述活性物质层及所述电解液吸起层分别含有粘接剂，所述电解液吸起层中的所述粘接剂的质量比率高于所述活性物质层中的所述粘接剂的质量比率，所述活性物质层非形成部通过由集电部件将从活性物质层离开的部位捆扎而成为朝向对应部位收敛的倾斜部，在所述倾斜部，在相邻的活性物质层非形成部间形成间隙，所述电解液吸起层被配置在所述间隙。...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木丈，
申请(专利权)人：株式会社杰士汤浅国际，
类型：发明
国别省市：