双极型二次电池制造技术

双极型二次电池具备多个层叠体，该层叠体经由电解质层将在板状的集电体的一面配置有正极活性物质层且在另一面配置有负极活性物质层的双极型电极层叠。在层叠体的一端形成正极，在另一端形成负极。在相邻的任意两个层叠体的正极与负极之间夹持随着温度上升而使电阻增大、面积比正极活性物质层和负极活性物质层的电反应区域小的感温电阻。感温电阻在外部电路短路时等伴随在双极型二次电池中流过大电流而使电阻增大，由此，抑制大电流带来的双极型二次电池的温度上升。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及双极型二次电池的温度上升的抑制。
技术介绍
混合动力电动汽车(HEV)及电动汽车(EV)等电动车辆所使用的锂离子电池等双极型二次电池由单体电池的层叠体构成。各单体电池具备电解质层、与电解质层的一面相接的正极活性物质层、与电解质层的另一面相接的负极活性物质层。在正极活性物质层和负极活性物质层的外侧分别层叠有面积更大的板状的集电体。以电解质层不因空气中的水分而劣化的方式在相当于电解质层的外周的集电体间填充流动性密封剂，遮断电解质层、正极活性物质层以及负极活性物质层与外部气体的连通。石蜡等流动性密封剂在高电压下引起电分解。电分解后的流动性密封剂不能保证必要的绝缘性。日本国专利局2002年发行的JP 2009 一 252548A中提案有，将流动密封剂分割成密封的多个层，由此，防止对流动密封剂施加高电压。当与双极型二次电池连接的外部电路引起短路时，在电池内部持续流过大量的短路电流，电池发热。现有技术的双极型二次电池能起到防止这种状况下的高电压对流动密封剂的负荷，但不具有遮断短路电流、或防止电池自身发热的作用。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，保护双极型二次电池不受大电流带来的温度上升的影响。为实现以上目的，本专利技术的双极型二次电池具备多个串联连接的层叠体。各层叠体具备经由电解质层层叠的由板状的集电体、配置于集电体的一面的正极活性物质层以及配置于集电体的另一面的负极活性物质层构成的多个双极型电极；形成于所层叠的双极型电极的层叠方向的一端的正极；形成于层叠方向的另一端的负极。双极型二次电池还具备夹持于相邻的任意两个层叠体的正极与负极之间的随着温度上升而电阻增大的感温电阻。感温电阻的面积被设定为比正极活性物质层与负极活性物质层的电反应区域小。本专利技术的详情及其它特征及优点在说明书的以下的记载中进行说明，并且示于所附的附图中。附图说明图I是本专利技术的双极型二次电池的立体图；图2是沿图I的II 一 II线切出的双极型二次电池的纵向剖面图；图3是双极型二次电池的概略纵向剖面图4是本专利技术的电流控制层的立体图；图5是表示有关电流控制层的配置的变化的双极型二次电池的概略纵向剖面图；图6是表示有关电流控制层的配置的其它变化的双极型二次电池的概略纵向剖面图；图7是表示本专利技术的有关感温电阻的配置的变化的电流控制层的立体图；图8是使用了图7的电流控制层的双极型二次电池的概略纵向剖面图；图9是表示本专利技术的第二应用例的双极型二次电池的概略纵向剖面图；图IOA IOC是双极型电极的正面图、背面图以及纵向剖面图；图IlAUlB是配置有密封前体的双极型电极的正面图、纵面图； 图12A、12B是层叠有隔板的双极型电极的正面图、横截面图；图13是说明双极型二次电池的最终形成工艺的冲压机的概略侧面图；图14是没有电流控制层的比较例I的双极型二次电池的概略纵向剖面图。具体实施例方式参照附图I，双极型二次电池100具备大致矩形横截面的壳体103、经由壳体103的相对的两个边从壳体103的内侧取出到外侧的正极集电板101和负极集电板102。参照图2，双极型二次电池100在壳体103的内侧具备电池主体300。电池主体300通过串联连接两个层叠有多个单体电池26的层叠体30而构成。单体电池26例如由锂离子单体电池构成。正极集电板101和负极集电板102以夹持电池主体300的方式固定于壳体103的内周面。壳体103具有将电池主体300与外部气体遮断，保护电池主体300的作用。壳体103由一对壳体部件103a和103b构成。壳体部件103a和103b分别具有收纳电池主体300的凹部和包围凹部的凸缘部。壳体103以夹持从壳体103的内侧到外侧的正极集电板101和负极集电板102的方式将一对壳体部件103a和103b的凸缘部彼此焊接而构成一体。壳体103使用具备对于内外产生的压力差不会损伤层叠体30的强度和可变形的挠性的片状原料。片状原料还优选不使电解液及气体透过，具有电绝缘性，且相对于电解液等材料化学性稳定。片状原料优选使用层压薄膜、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等。层压薄膜为由聚丙烯薄膜等绝缘性的合成树脂膜覆盖包含铝、不锈钢、镍、铜等合金的金属的金属箔而成的薄膜。构成层叠体30的单体电池26由电解质层25、层叠于电解质层25的两侧的正极活性物质层23和负极活性物质层24、进而在层叠方向层叠于正极活性物质层23和负极活性物质层24的外侧且面积更大的板状的集电体22构成。但是，如图所示，在层叠多个单体电池26的情况下，集电体22在相邻的单体电池26之间仅夹持一个。集电体22使用公知的材料，例如可以使用铝或不锈钢(SUS)。集电体22的材料也可以包含高分子材料。即，也可以使用聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯)、聚酯(PET、PEN)、聚酰亚胺、聚酰胺、聚偏氟乙烯(PVdF)。由于这些高分子材料具有导电性，所以优选在高分子材料中分散有科琴黑、乙炔黑、碳黑等碳、铝(Al)、铜(Cu)、不锈钢(SUS)、钛(Ti)等金属的粒子。正极活性物质层23含有正极活性物质，还可以含有导电助剂或粘合剂等。正极活性物质可以使用在溶液系的锂离子电池中使用的过渡金属与锂的复合氧化物。负极活性物质层24含有负极活性物质，还可以含有导电助剂或粘合剂等。负极活性物质可以使用溶液系的锂离子电池中使用的负极活性物质。特别是由于正极活性物质层23的正极活性物质使用锂-过渡金属复合氧化物、负极活性物质层24的负极活性物质使用碳或锂一过渡金属复合氧化物，从而可以构成容量和输出特性优异的电池。电解质层25由包含具有离子传导性的高分子的层或液体电解质构成。该实施例中，电解质使用在作为基材的隔板含浸了预凝胶溶液后，通过化学交联或物理交联得到的高分子凝胶电解质。电解质层25中含有的电解液含有碳酸亚丙酯、碳酯亚乙酯、碳酸二乙酯等有机溶剂，通过温度上升而沸腾并气化。隔板使用聚乙烯(PE)薄膜的情况下的隔板的 融点为摄氏134度(°C)。电解液的沸点为140°C。详细后述，电解液涂布于正极活性物质层23和负极活性物质层24的表面，将正极活性物质层23和负极活性物质层24与隔板重合，含浸于隔板中。此外，图2中为容易了解电池主体300的构成进行说明，而省略了细节部分的构造。具体而言，省略隔板的图示。单体电池26的外周被密封部40覆盖。密封部40填充于相邻的集电体22的外周部之间，遮断正极活性物质层23和电解质层25和负极活性物质层24与外部气体的接触。密封部40通过密封单体电池26，防止电解质的离子传导度的降低。另外，防止在使用液体或半固体的凝胶状的电解质的情况下的漏液带来的液体短路。密封前体可使应用例如通过加压变形而密合于集电体22的橡胶系树脂、或通过加热加压热溶融而密合于集电体22的可热融的树脂。橡胶系树脂没有特别限制，但优选选自硅系橡胶、氟系橡胶、烯系橡胶、腈系橡胶构成的组。这些橡胶系树脂的密封性、耐碱性、耐药品性、耐久性、耐气候性、耐热性等优异，即使在二次电池的使用环境中，也能够长期维持这些优异的性能和品质。可热融的树脂优选在层叠体30的所有的使用环境下可发挥优异的密封效果。可热融的树脂例如选自由硅、环氧、氨基甲酸乙酯、聚丁二烯、烯系树脂(聚丙烯、聚乙烯等)、石蜡构成的组。这些可热融着的树脂的密封性、耐碱性、耐药品本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：保坂贤司，神村宏达，井上志保，中村泰隆，峰岸荣治，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：
国别省市：