CN104205464B - 层叠式电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够容易地探测层叠式电池的层叠电极体中的层叠偏差的层叠式电池以及层叠式电池的制造方法。在具有将使正极集电极耳(11)延伸的正极(1)与使负极集电极耳延伸的负极夹着分隔件(3a)交替层叠而成的层叠电极体的层叠式电池中,在正负极集电极耳之中的至少一方上,形成在厚度方向上贯通的对位用的贯通部(11S),将正负极集电极耳的贯通部未形成位置处的宽度(L3)设为50mm以上,将对位用的贯通部(11S)的宽度(L12)设为正负极集电极耳的贯通部未形成位置处的宽度(L3)的10%以下。
Description
技术区域
本发明涉及层叠式电池。
背景技术
近年来,电池不仅作为便携式电话、笔记本电脑、PDA等移动信息终端的电源,还正在被用于自动装置、电动汽车、备用电源等中,还不断要求进一步的高容量化。针对这样的要求,锂电池具有高能量密度且是高容量,因此作为上述那样的驱动电源而被广泛利用。
作为这样的锂电池的电池形态,大致区分为:将螺旋形状的电极体封入外装体中的螺旋式电池;和将层叠有多个方形电极的层叠电极体封入外装筒或通过熔接复合膜而制作的薄片外装体中的层叠式电池(层叠类型的四方型锂电池)。
在这些锂电池之中,层叠式电池的层叠电极体的具体结构为如下结构,即:将使正极集电极耳延伸的薄板状的正极板和使负极集电极耳延伸的薄板状的负极板夹着分隔件层叠所需的数量。而且,所层叠的多个正极集电极耳以及负极集电极耳,分别集束地与正极集电端子以及负极集电端子接合,由此形成集电部。(在本说明书中,所谓“集电部”,基本上是指包括正负极集电极耳、正负极集电端子等集电用部件及其周边空间的广泛性概念,但在特殊的狭义使用的情况下,是指正负极集电极耳、正负极集电端子以及它们的接合部分等。)
在上述层叠式电池的集电部中,作为能够容易并且可靠地接合正负极集电极耳的结构,即,作为能应对谋求针对电池的异常发热等的安全对策等的这些要求的集电部的结构,而提出了各种方案。
例如,如专利文献1以及2所公开,为了易于将负极集电极耳折弯来集束,而提出了使负极集电极耳成形为局部地减小截面积这样的方案。在专利文献1中,公开了使集电极耳的截面积减少到5~90%。此外,公知:在流过短路电流时,通过使这样的小截面积部熔断而作为熔丝来发挥功能,由此,可抑制异常发热。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP实开平6-11258号公报
专利文献2:JP特开平7-226197号公报
发明内容
发明要解決的问题
另一方面,在上述层叠式电池中,在夹着分隔件来层叠正极板和负极板时,有产生层叠偏差的担忧。若产生层叠偏差,则正极板与负极板接触而易于产生短路。
此时,例如,在以相同尺寸成形负极板和分隔件的情况下,若负极板从分隔件突出,则从外部容易判断产生了层叠偏差。然而,在负极板中负极集电极耳所延伸的端缘即集电部形成侧的端缘处,已实施了如下的结构,即成形为:使对置的分隔件的端缘比负极板的端缘更向外侧大幅度延伸,由此,形成更充分防止负极集电极耳的短路的结构。根据该结构,即使在集电部形成侧的端缘处产生层叠偏差,负极板也难以从分隔件突出,因此,从外部难以判断层叠偏差的产生。
针对这样的集电部形成侧的端缘处的层叠偏差的问题,在上述专利文献1以及2等中未被考虑,因此,期望一种能够有效解决层叠偏差问题的集电部的结构。
鉴于上述问题,本发明的目的在于,提供一种能够容易地探测层叠式电池的层叠电极体中的层叠偏差的层叠式电池以及层叠式电池的制造方法。
解决问题的方法
为了实现上述目的,本发明的层叠式电池具有将使正极集电极耳延伸的正极和使负极集电极耳延伸的负极夹着分隔件交替层叠而成的层叠电极体,
在所述正极集电极耳以及所述负极集电极耳当中的至少一方上,形成在厚度方向上贯通的对位用的贯通部,
在沿着形成所述对位用的贯通部的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的延伸方向的延伸高度位置处,与未形成所述对位用的贯通部的位置即贯通部未形成位置处的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的延伸方向正交的方向的宽度为50mm以上,
所述对位用的贯通部的与所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的延伸方向正交的方向的宽度为:与所述贯通部未形成位置处的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的延伸方向正交的方向的宽度的10%以下。优选小于10%,更优选为5%以下。
在本发明中,所谓“贯通部”是指:使正极集电极耳或负极集电极耳的端缘,以形成高低差(宽度变窄的部分)的方式局部缺损的截缺,或者比正极集电极耳或负极集电极耳的端缘更位于内侧地贯通设置的开口(贯通孔)等。
根据上述本发明的结构,例如,即使是在正极或负极中,相对于正极集电极耳或负极集电极耳所延伸的端缘(以下,称为“集电侧端缘”),而使与它对置的分隔件的端缘(以下,称为“集电侧端缘”)成形为向外侧大幅度延伸的情况,也能够通过检查对位用的贯通部与该分隔件的集电侧端缘之间的位置偏差的有无,而容易且高精度地探测在该正极或负极与分隔件之间的位置偏差的有无。
此时,与贯通部未形成位置处的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的延伸方向正交的方向的宽度为50mm以上,并且,对位用的贯通部的宽度为贯通部未形成位置处的正极集电极耳或负极集电极耳的宽度的10%以下,优选小于10%,更优选为5%以下(即从贯通部未形成位置处的正极集电极耳或负极集电极耳的宽度减去对位用的贯通部的宽度而得到的宽度为:贯通部未形成位置处的正极集电极耳或负极集电极耳的宽度的90%以上,优选大于90%,更优选为95%以上),因而,即使在正极集电极耳或负极集电极耳上形成贯通部,也会确保该贯通部形成位置处的正极集电极耳或负极集电极耳的宽度为45mm以上,因此,能够充分确保该正极集电极耳或负极集电极耳的截面积。即,即使由于形成贯通部而在该位置处使正极集电极耳或负极集电极耳的截面积减少,也能够确保作为流过大电流的集电极耳所需的截面积。
此外,换言之,该对位用的贯通部,由于不是用于如前述专利文献1以及2所公开的小截面积部那样使集电极耳容易折弯的部件、或者用于作为通过短路电流来熔断的保险而发挥功能的部件,因此能够增加该贯通部的形成位置处的截面积。由此,能够成为即使流过大电流也在该贯通部形成位置处不会熔断的集电极耳。因此,也能够构成具备能够以大电流进行充放电的大型层叠电极体的层叠式电池。
优选使形成所述对位用的贯通部的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳折弯而与正极集电端子以及负极集电端子接合,在比该折弯位置更靠所述层叠电极体侧的位置处,形成有所述对位用的贯通部。
根据上述结构,即使在构成层叠电极体之后,也能够检查对位用的贯通部与分隔件的集电侧端缘之间的位置偏差的有无。此外,对位用的贯通部形成得比集电极耳的折弯位置更靠所述层叠电极体侧,因此,与用于容易折弯集电极耳的结构明显不同。
优选在形成所述对位用的贯通部的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳上,预先折弯而形成折弯线。
根据上述结构,在折弯集电极耳来对集电部进行整形时,会更容易并且可靠地在规定的折弯位置处被折弯,例如,能够有效地防止误在对位用的贯通部被折弯。
并且,此时,集电极耳只要各1个、或各2~5个折弯而形成折弯线(折痕)即可。此外,该折弯是在对正极、负极以及分隔件进行层叠之前进行的,由此能够预先形成折弯线(折痕)。
优选所述对位用的贯通部中的所述层叠电极体侧端缘,在沿着所述正极集电极耳或者所述负极集电极耳的延伸方向的延伸高度位置处,形成在从对置的分隔件的集电侧端缘起±1mm的范围内。
根据上述结构,对位用的贯通部中的层叠电极体侧端缘与对置的分隔件的集电侧端缘实质上成为一致,因此,能够大致正确地检查对位用的贯通部与该分隔件的集电侧端缘之间的位置偏差的有无。即,通过在此形成对位用的贯通部,从而易于在构成层叠电极体的状态下检查层叠偏差。
此时,例如,能够在对位用的贯通部中的层叠电极体侧端缘从对置的分隔件的集电侧端缘突出1mm以上(或0.4mm以上)的状态时,判断为有层叠偏差。
优选所述分隔件以袋状构成,在该袋状的分隔件内容纳有所述正极或所述负极。
根据上述结构,能够更可靠地防止因层叠偏差导致正极与负极接触而发生短路。
优选所述正极、所述负极以及所述袋状的分隔件呈方形,所述正极被容纳在所述袋状的分隔件的内部,在所述负极集电极耳上形成所述对位用的贯通部,除了所述负极的集电侧端缘以外的3个端缘配置为:与除了所述袋状分隔件的集电侧端缘以外的3个端缘实质上位于同一线上。
此外,所谓负极的端缘与分隔件的端缘实质上位于同一线上,是指一个端缘位于从另一个端缘起±1mm左右的范围内。
负极通常比正极成形得更大型,因此,若如上述那样设为在袋状分隔件内容纳正极的结构,则与设为容负极的结构相比,能够比较小型地构成袋状分隔件。此时,若如上述那样将除了负极的集电侧端缘以外的3个端缘配置为与除了袋状分隔件的集电侧端缘以外的3个端缘位于实质上同一线上,即将负极的集电侧端缘以外的3个端缘与除了袋状分隔件的集电侧端缘以外的3个端缘对齐,在该3个端缘部,若有层叠偏差,则负极会多少从袋状分隔件突出,因此能够容易地从外部探测层叠偏差。相对于此,袋状分隔件的集电侧端缘,由于无法在正极集电极耳的位置处熔接分隔件而易于发生短路,因此特别地,使该集电侧端缘形成为比对置的负极的集电侧端缘大幅度向外侧延伸,由此来期望尽可能防止短路。然而,若将集电侧端缘设为这样的结构,则会即使有层叠偏差,负极的集电侧端缘也不会从袋状分隔件的集电侧端缘突出,因而难以探测层叠偏差。因此,通过如上述那样在负极集电极耳上形成对位用的贯通部,从而即使在集电侧端缘,也能够容易地探测层叠偏差的有无。
优选形成所述对位用的贯通部的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的厚度为0.03mm以下。
根据上述结构,集电极耳易于折弯,易于形成集电部。此外,可获得能量密度高的层叠式电池。而且,能够降低部件成本。
优选将形成所述对位用的贯通部的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳当中的同极性者彼此,配置在以俯视时重叠的位置上。
根据上述结构,由于会使所层叠的多个所述正极集电极耳或所述负极集电极耳中的对位用的贯通部的位置对齐,因此易于检查层叠电极体中的层叠偏差的有无。
此外,为了实现上述目的,本发明的层叠式电池,具有将使正极集电极耳延伸的正极和使负极集电极耳延伸的负极夹着分隔件交替层叠而成的层叠电极体,
所述正极以及所述负极之中的至少一方上,形成从端缘起部分地延伸的对位用的延伸片。
根据上述本发明的结构,例如,即使是相对于正极或负极的端缘,使与它对置的分隔件的端缘成形为大幅度向外侧延伸的情况,通过检查对位用的延伸片与该分隔件的端缘之间的位置偏差的有无,也能够容易且高精度地探测该正极或负极与分隔件之间的位置偏差的有无。
优选所述对位用的延伸片形成在所述正极以及所述负极当中的至少一方上的集电侧端缘。
所述对位用的延伸片,虽然形成在正极或负极中的任一端缘均可,但如前所述,在集电侧端缘以外,通过将与正极或负极的端缘对置的分隔件的端缘对齐,从而即使有位置偏差,也会容易地从外部判断,而相对于此,在集电侧端缘,在对置的分隔件的集电侧端缘形成为大幅度向外侧延伸的情况下,即使有层叠偏差,也难以被探测,因此,通过形成对位用的延伸片,能够容易且高精度地探测层叠偏差。
优选所述对位用的延伸片的前端形成为:在沿着该延伸片的延伸方向的延伸高度位置处,位于从对置的分隔件的端缘起±1mm(更优选±0.4mm)的范围内。
根据上述结构,对位用的延伸片的前端与对置的分隔件的端缘实质上一致,因此,能够大致正确地检查对位用的延伸片与该分隔件的端缘之间的位置偏差的有无。即,以前端位于此附近的方式形成对位用的延伸片,从而易于在构成层叠电极体的状态下检查层叠偏差。
此时,例如,能够在对位用的延伸片的前端从对置的分隔件的端缘突出1mm以上的状态时,判断为有层叠偏差。
优选与所述对位用的延伸片的延伸方向正交的方向的宽度为1~10mm。
若与对位用的延伸片的延伸方向正交的方向的宽度为1mm以上,则易于探测在对置的分隔件的端缘之间是否有位置偏差,此外,延伸片的机械强度良好而难以破损,另一方面,若在10mm以下,则延伸片的宽度在不超出所需的以上的不大的范围内,由此,能够尽可能抑制使与集电极耳同样地易于产生短路的部分增大到所需的以上。
优选所述分隔件以袋状构成,在该袋状分隔件内容纳有所述正极或所述负极。
根据上述结构,能够更可靠地防止因层叠偏差导致正极与负极接触而发生短路。
所述正极、所述负极以及所述袋状的分隔件呈方形,所述正极被容纳在所述袋状分隔件的内部,在所述负极的集电侧端缘形成所述对位用的延伸片,除了所述负极的集电侧端缘以外的3个端缘配置为:与除了所述袋状分隔件的集电侧端缘以外的3个端缘实质上位于同一线上。
负极通常比正极成形得更大型,因此若如上述那样设为在袋状分隔件内容纳正极的结构,则与设为容纳负极的结构相比,能够比较小型地构成袋状分隔件。此时,如上述那样将除了负极的集电侧端缘以外的3个端缘配置为与除了袋状分隔件的集电侧端缘以外的3个端缘位于实质上同一线上,即将负极的集电侧端缘以外的3个端缘与袋状分隔件的集电侧端缘以外的3个端缘对齐,在该3端缘部,若有层叠偏差,则负极会多少从袋状分隔件突出,因此能够容易地从外部探测层叠偏差。相对于此,袋状分隔件的集电侧端缘,无法在正极集电极耳的位置处熔接分隔件而易于发生短路,因此特别地,使该集电侧端缘形成为比对置的负极的集电侧端缘大幅度向外侧延伸,由此来期望尽可能防止短路。然而,若将集电侧端缘设为这样的结构,则即使有层叠偏差,负极的集电侧端缘也不会从袋状分隔件的集电侧端缘突出,因而难以探测层叠偏差。因此,通过如上述那样在负极集电极耳上形成对位用的贯通部,从而即使在集电侧端缘,也能够容易地探测层叠偏差的有无。
优选所述对位用的延伸片的厚度为0.03mm以下。
优选将所层叠的所述正极或所述负极当中的同极性者上的对位用的延伸片彼此,配置在以俯视时重叠的位置上。
根据上述结构,由于使所层叠的多个正极或负极中的对位用的延伸片的位置对齐,因此易于检查层叠电极体中的层叠偏差的有无。
此外,为了实现上述目的,本发明的层叠式电池的制造方法,具有将使正极集电极耳延伸的正极和使负极集电极耳延伸的负极夹着分隔件交替重叠来制作层叠电极体的层叠电极体制作工序,
在所述正极集电极耳以及所述负极集电极耳当中的至少一方上,形成在厚度方向上贯通的对位用的贯通部,
在沿着形成所述对位用的贯通部的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的延伸方向的延伸高度位置处,与未形成所述对位用的贯通部的位置即贯通部未形成位置处的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的延伸方向正交的方向的宽度为50mm以上,
所述对位用的贯通部的与所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的延伸方向正交的方向的宽度为:与所述贯通部未形成位置处的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的延伸方向正交的方向的宽度的10%以下,
利用所述对位用的贯通部来检查所述正极或所述负极的端缘与所述分隔件的端缘之间的位置偏差的有无。
根据上述本发明的结构,例如,即使是相对于正极或负极的集电侧端缘,将与它对置的分隔件的集电侧端缘成形为大幅度向外侧延伸的情况,通过检查对位用的贯通部与该分隔件的集电侧端缘之间的位置偏差的有无,也能够容易且高精度地探测该正极或负极与分隔件之间的位置偏差的有无。
此时,与贯通部未形成位置处的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的延伸方向正交的方向的宽度为50mm以上,并且对位用的贯通部的宽度为贯通部未形成位置处的正极集电极耳或负极集电极耳的宽度的10%以下,优选小于10%,更优选为5%以下(即从贯通部未形成位置处的正极集电极耳或负极集电极耳的宽度减去对位用的贯通部的宽度而得到的宽度为贯通部未形成位置处的正极集电极耳或负极集电极耳的宽度的90%以上,优选大于90%,更优选为95%以上),即使在正极集电极耳或负极集电极耳上形成贯通部,也会确保该贯通部形成位置处的正极集电极耳或负极集电极耳的宽度为45mm以上,因此,能够充分确保该正极集电极耳或负极集电极耳的截面积。即,即使由于形成贯通部而在该位置处减少了正极集电极耳或负极集电极耳的截面积,也能够确保作为流过大电流的集电极耳所需的截面积。
此外,若换言之,该对位用的贯通部,不是用于如前述专利文献1以及2所公开的小截面积部那样容易折弯集电极耳的部件、或者用于作为通过短路电流来熔断的保险而发挥功能的部件,因此能够增加该贯通部的形成位置处的截面积。能够作为即使流过大电流在该贯通部形成位置处也不会熔断的集电极耳。因此,也能够构成具备能够以大电流进行充放电的大型层叠电极体的层叠式电池。
优选在所述层叠电极体制作工序中的所述层叠电极体的完成后,进行所述位置偏差有无的检查。
此外,在“层叠电极体的完成”中,不包含分别将层叠电极体的正极集电极耳以及负极集电极耳进行集束而与正极集电端子以及负极集电端子连接的工序等。
根据上述结构,,能够在层叠电极体的整体中充分检查层叠偏差的有无。
优选通过从一个面侧或另一个面侧利用激光检测所述对位用的贯通部来进行所述位置偏差的有无的检查。
根据上述结构,能够容易地进行位置偏差的有无的检查。
优选将形成所述对位用的贯通部的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳折弯而与正极集电端子以及负极集电端子接合,所述对位用的贯通部形成在比该折弯位置更靠所述层叠电极体侧的位置上。
根据上述结构,即使在构成层叠电极体之后,也能够检查对位用的贯通部与分隔件的集电侧端缘之间的位置偏差的有无。
此外,对位用的贯通部形成在比集电极耳的折弯位置更靠所述层叠电极体侧的位置上,因此,与容易折弯集电极耳的结构是明显不同的。
优选在形成所述对位用的贯通部的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳上,预先折弯而形成折弯线。
根据上述结构,在折弯集电极耳来对集电部进行整形时,能够更容易并且可靠地在规定的折弯位置处被折弯,例如,能够有效地防止误在对位用的贯通部被折弯。
并且,此时,集电极耳只要各1个、或各2~5个折弯而形成折弯线(折痕)即可。此外,该折弯是在对正极、负极以及分隔件进行层叠之前进行的,从而能够预先形成折弯线(折痕)。
优选在沿着所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的延伸方向的延伸高度位置处,从对置的分隔件的集电侧端缘起±1mm(更优选±0.4mm)的范围内形成所述对位用的贯通部中的所述层叠电极体侧端缘。
根据上述结构,对位用的贯通部中的层叠电极体侧端缘与对置的分隔件的集电侧端缘实质上一致,因此,能够大致正确地检查对位用的贯通部与该分隔件的集电侧端缘之间的位置偏差的有无。即,通过在此形成对位用的贯通部,而易于在构成层叠电极体的状态下检查层叠偏差。
此时,例如,能够在对位用的贯通部中的层叠电极体侧端缘处于从对置的分隔件的集电侧端缘突出1mm以上(或者0.4mm以上)的状态时,判断为有层叠偏差。
优选所述分隔件以袋状构成,在该袋状的分隔件内容纳有所述正极或所述负极。
根据上述结构,能够可靠地防止由于层叠偏差导致正极与负极接触而发生短路。
优选将所述正极、所述负极以及所述袋状的分隔件形成为方形,在所述袋状的分隔件的内部容纳所述正极,在所述负极集电极耳上形成所述对位用的贯通部,除了所述负极的集电侧端缘以外的3个端缘配置为与除了所述袋状的分隔件的集电侧端缘以外的3个端缘实质上位于同一线上。
此外,所谓负极的端缘与分隔件的端缘实质上位于同一线上,是指一个端缘位于从另一个端缘起±1mm左右的范围内。
负极通常比正极成形得更大型,若如上述那样设为在袋状分隔件内容纳正极的结构,则与设为容纳负极的结构相比,能够比较小型地构成袋状分隔件。此时,若如上述那样将除了负极的集电侧端缘以外的3个端缘配置为与除了袋状分隔件的集电侧端缘以外的3个端缘位于实质上同一线上,即将负极的集电侧端缘以外的3个端缘与袋状分隔件的集电侧端缘以外的3个端缘对齐,则在该3端缘部,若有层叠偏差,则负极会多少从袋状分隔件中突出,因此能够容易地从外部探测层叠偏差。相对于此,袋状分隔件的集电侧端缘,无法在正极集电极耳的位置处熔接分隔件而易于发生短路,因此特别地,使该集电侧端缘成形为比对置的负极的集电侧端缘大幅度向外侧延伸,由此来期望尽可能防止短路。然而,若将集电侧端缘设为这样的结构,则即使有层叠偏差也由于负极的集电侧端缘不会从袋状分隔件的集电侧端缘突出而难以探测层叠偏差。因此,通过如上述那样在负极集电极耳上形成对位用的贯通部,从而即使在集电侧端缘,也能够容易地探测层叠偏差的有无。
优选形成所述对位用的贯通部的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的厚度为0.03mm以下。
根据上述结构,集电极耳易于折弯,易于形成集电部。此外,能够获得能量密度高的层叠式电池。而且,能够降低部件成本。
优选将形成所述对位用的贯通部的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳当中的同极性者彼此,配置在以俯视时重叠的位置上。
根据上述结构,由于使所层叠的多个所述正极集电极耳或所述负极集电极耳中的对位用的贯通部的位置对齐,因此易于检查层叠电极体中的层叠偏差的有无。
此外,为了实现上述目的,本发明的层叠式电池的制造方法,具有将使正极集电极耳延伸正极和使负极集电极耳延伸的负极夹着分隔件交替重叠来制作层叠电极体的层叠电极体制作工序,
在所述正极以及所述负极当中的至少一方上,形成从端缘起部分地延伸的对位用的延伸片,
利用所述对位用的延伸片来检查所述正极或所述负极的端缘与所述分隔件的端缘之间的位置偏差的有无。
根据上述本发明的结构,例如,即使是相对于正极或负极的端缘而使与它对置的分隔件的端缘成形为大幅度向外侧延伸的情况,通过检查对位用的延伸片与该分隔件的端缘之间的位置偏差的有无,也能够容易且高精度地探测该正极或负极与分隔件之间的位置偏差的有无。
优选在所述层叠电极体制作工序中的所述层叠电极体的完成后进行所述位置偏差的有无的检查。
根据上述结构,能够在层叠电极体的整体充分检查层叠偏差的有无。
优选从一个面侧或另一个面侧利用激光检测所述对位用的延伸片来进行所述位置偏差的有无的检查。
根据上述结构,能够容易地进行位置偏差有无的检查。
优选在所述正极以及所述负极当中的至少一方上的集电侧端缘,形成所述对位用的延伸片。
所述对位用的延伸片,虽然也可以形成在正极或负极的任一端缘,但如前所述,在集电侧端缘,在对置的分隔件的集电侧端缘成形为大幅度向外侧延伸的情况下,即使有层叠偏差也难以探测,因此,通过形成对位用的延伸片,能够容易高精度地探测层叠偏差。
优选将所述对位用的延伸片的前端形成为:在沿着该延伸片的延伸方向的延伸高度位置处,位于从对置的分隔件的端缘起±1mm(更优选±0.4mm)的范围内形成所述对位用的延伸片的前端。
根据上述结构,能够使对位用的延伸片的前端与对置的分隔件的端缘实质上一致,因此,能够正确地检查对位用的延伸片与该分隔件的端缘之间的位置偏差的有无。即,通过以使前端位于此附近的方式形成对位用的延伸片,从而易于在构成层叠电极体的状态下检查层叠偏差。
此时,例如,能够在对位用的延伸片的前端处于从对置的分隔件的端缘突出1mm以上的状态时,判断为有层叠偏差。
优选与所述对位用的延伸片的延伸方向正交的方向的宽度为1~10mm。
若与对位用的延伸片的延伸方向正交的方向的宽度为1mm以上,则易于探测在对置的分隔件的端缘之间是否有位置偏差,此外,延伸片的机械强度变得良好而难以破损,另一方面,若在10mm以下,则延伸片的宽度在不超出所需的以上的不大的范围内,由此,能够尽量抑制使与集电极耳同样地易于发生短路的部分增大到所需的以上。
优选所述分隔件以袋状构成,在该袋状的分隔件内容纳有所述正极或所述负极。
根据上述结构,能够更可靠地防止由于层叠偏差导致正极与负极接触而发生短路。
优选所述正极、所述负极以及所述袋状的分隔件成形为方形,在所述袋状的分隔件的内部容纳所述正极,在所述负极的集电侧端缘形成所述对位用的延伸片,除了所述负极的集电侧端缘以外的3个端缘配置为与除了所述袋状的分隔件的集电侧端缘以外的3个端缘实质上位于同一线上。
负极通常比正极成形得更大型,若如上述那样设为在袋状分隔件内容纳正极的结构,则与设为容纳负极的结构相比,能够比较小型地构成袋状分隔件。此时,若如上述那样将除了负极的集电侧端缘以外的3个端缘配置为与除了袋状分隔件的集电侧端缘以外的3个端缘位于实质上同一线上,即将负极的集电侧端缘以外的3个端缘与袋状分隔件的集电侧端缘以外的3个端缘对齐,则在该3端缘部中,若有层叠偏差,则负极会多少从袋状分隔件突出,因此能够容易地从外部探测层叠偏差。相对于此,袋状分隔件的集电侧端缘,无法在正极集电极耳的位置处熔接分隔件而易于发生短路,因此特别地,使该集电侧端缘成形为比对置的负极的集电侧端缘大幅度向外侧延伸,由此来期望尽可能防止短路。然而,若将集电侧端缘设为这样的结构,则即使有层叠偏差,负极的集电侧端缘也不会从袋状分隔件的集电侧端缘突出,因而难以探测层叠偏差。因此,通过如上述那样在负极集电极耳上形成对位用的贯通部,从而即使在集电侧端缘,也能够容易地探测层叠偏差的有无。
优选所述对位用的延伸片的厚度为0.03mm以下。
优选将所层叠的所述正极或所述负极当中的同极性者彼此,配置在以俯视时重叠的位置上。
根据上述结构,由于使所层叠的多个正极或负极中的对位用的延伸片的位置对齐,因此易于检查层叠电极体中的层叠偏差的有无。
发明効果
根据本发明,能够容易地探测层叠式电池的层叠电极体中的层叠偏差。
附图说明
图1是表示本发明的层叠式电池的一部分的图,图1(a)是正极的俯视图,图1(b)是分隔件的立体图,图1(c)是表示在内部配置了正极的袋状分隔件的俯视图。
图2是本发明的层叠式电池中使用的负极板的俯视图。
图3是本发明的层叠式电池中使用的层叠电极体的分解立体图。
图4是本发明的层叠式电池中使用的层叠电极体的俯视图。
图5是示意性表示进行本发明的层叠式电池中使用的层叠电极体的层叠偏差检查的状况的剖视图。
图6是示意性表示本发明的层叠式电池中的集电部的整形·连接工序结束后的状况的剖视图。
图7是表示将正负极集电端子与正负极集电极耳接合后的层叠电极体的俯视图。
图8是在本发明的层叠式电池中使用的外装体中插入了层叠电极体的状态的立体图。
图9是本发明的其它实施方式的层叠式电池中使用的正极板的俯视图。
图10是本发明的其它实施方式的层叠式电池中使用的负极板的俯视图。
图11是示意性表示偏差成负极集电极耳中的贯通部的基端侧端缘比袋状分隔件的集电侧端缘更向外侧突出的状况的局部正视图。
图12是示意性表示偏差成负极集电极耳中的贯通部的基端侧端缘比袋状分隔件的集电侧端缘更向内侧陷入的状况的局部正视图。
图13是本发明的其它实施方式中的层叠式电池中使用的正极板的俯视图。
图14是本发明的其它实施方式中的层叠式电池中使用的负极板的俯视图。
图15是本发明的其它实施方式的层叠式电池中的集电极耳的示意性局部正视图。
具体实施方式
以下,参照附图更详细地说明本发明,本发明不局限于以下最佳的方式,在不变更其宗旨的范围内,能够适当变更来实施。
[第1实施方式]
〔正极的制作〕
将90质量%的作为正极活性物质的LiCoO2、5质量%的作为导电剂的炭黑、5质量%的作为粘合剂的聚偏二氟乙烯、作为溶剂的N-甲基-砒喀烷酮(NMP)溶液混合而调制了正极用浆料。在作为正极集电体的铝箔(厚度:15μm)的两面涂敷该正极用浆料。之后,通过加热来去除溶剂,利用辊子压缩到厚度0.1mm之后,如图1(a)所示,截断为宽度L1=174mm、高度L2=174mm,制造了在两面具有正极活性物质层1a的正极板1。此时,从正极板1的宽度L1方向延伸的一边的一方端部(在图1(a)中,上边的左端部),使宽度L3=60mm、高度L4=20mm的活性物质未塗布部延伸而作为正极集电极耳11。
此外,此时,在正极集电极耳11的延伸高度L4方向上延伸的两侧缘部之中的内侧缘部(在图1(a)中,右侧缘部),从下端起比L11=5mm的高度位置更位于上方的从该侧端缘截去宽度L12=2mm的区域,形成高度15mm、宽度L12=2mm的矩形的截缺状的贯通部11S。
〔负极的制作〕
通过将98质量%的作为负极活性物质的石墨、1质量%的羧甲基纤维素(CMC)、1质量%的苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、和水混合,而调制了负极混合剂浆料。在作为负极集电体的铜箔(厚度:10μm)的两面涂敷了该负极用浆料。之后,通过加热来去除作为溶剂而使用的水,用辊子压缩到厚度0.08mm之后,如图2所示,截断为宽度L7=180mm、高度L8=180mm,制作了在两面具有负极活性物质层2a的负极板2。此时,在沿着负极板2的宽度方向的一边,从与上述正极板1的正极集电极耳11形成侧端部呈相反侧的端部(在图2中,上边的右端部)延伸宽度L9=60mm、高度L10=20mm的活性物质未塗布部而作为负极集电极耳12。
此外,此时,在负极集电极耳12的延伸高度L10方向上延伸的两侧缘部之中的内侧缘部(在图2中,左侧缘部),从下端起比L13=2mm的高度位置更位于上方的从该侧端缘截去宽度L14=2mm的区域,形成高度18mm、宽度L14=2mm的矩形的截缺状的贯通部12S。
〔在内部配置有正极板的袋状分隔件的制作〕
如图1(b)所示,在具有宽度L5=180mm以及高度L6=182mm的2片方形状的聚丙烯(PP)制的分隔件3a(厚度30μm)之间配置了正极板1之后,如图1(c)所示,通过熔接部4热熔接了分隔件3a的整个周缘部中的除了正极集电极耳11突出的部分以外的部分,而制作了在内部容纳·配置有正极板1的袋状分隔件3。
上述分隔件3a,若如上所述,高度L6为182mm,则比负极板2的高度L8=180mm成形得大出2mm,因此,从该部分袋状分隔件3在正极集电极耳11突出的方向上,使分隔件3a延伸得大于负极板2。由此,更难以产生由负极板2的位置偏差引起的短路。
〔层叠电极体的制作〕
将在内部配置有上述正极板1的袋状分隔件3调制了19片,且调制了20片负极板2,如图1(c)以及图2所示,分别将每数片(5片左右)正负极集电极耳11、12(正极集电极耳11以及负极集电极耳12)重叠,在比贯通部11S、12S的基端侧端(正负极活性物质层1a、2a侧端;在图1(c)以及图2中,下端)更靠前端侧0.4mm的位置上,将比该位置更向前端侧延伸的部分向一个面侧(在图1(c)以及图2中,跟前侧或里侧)折弯,由此,分别形成了沿着与正负极集电极耳11、12的延伸方向正交的方向延伸的折弯线11F、12F。
接着,如图3所示,将上述多片(19片)袋状分隔件3与多片(20片)负极板2相互层叠。此时,正极集电极耳11彼此以及负极集电极耳12彼此,分别被配置于俯视时呈重叠的位置。此外,使负极板2位于层叠方向上的两端部,而且,在其两外侧,分别配置了与分隔件3a相同尺寸、相同形状的聚丙烯(PP)制的绝缘薄板5。之后,如图4所示,通过用于形状保持的绝缘胶带26连接了该层叠体的层叠方向上的两端面,得到了层叠电极体10。
将上述层叠电极体10,以如图5所示那样使正负极集电极耳11、12的前端部的折弯方向朝向下方地呈横臥的姿势,在该图所示的检测位置C11通过来自上方的激光进行的图像认识,分别检测出正极集电极耳11以及负极集电极耳12中的贯通部11S、12S的基端侧端缘,由此,对正极板1以及负极板2的集电侧端缘与袋状分隔件3的集电侧端缘之间的位置偏差的有无进行了探测。在集电侧端缘以外的3个端缘处,通过激光检查了负极板2的端缘是否未比袋状分隔件3的端缘更突出。
〔集电部的整形·连接〕
接着,按照以下的步骤,如图6所示,进行了上述层叠电极体10的正负极集电极耳11、12的整形(集束、截断、折弯等)以及与正负极集电端子(正极集电端子以及负极集电端子)15、16的连接。此外,在以下的记述、以及在示意性表示该集电部的整形·连接工序结束之后的状况的图6中,虽然基本上表示正极侧(正极集电极耳11以及正极集电端子15)的情况,但与此同时,在负极侧也是同样进行的。
a)第1步骤(正负极集电极耳的集束以及截断)
使层叠电极体10呈与上述检查的情况相同的横臥姿势,使层叠的正极集电极耳11集束成:向层叠电极体10的层叠方向上的一侧、即前端部的折曲方向侧(下侧)靠近。接着,截断该正极集电极耳11的从集束部B11向前端侧延伸的部位上的剩余部,来对齐了前端。
b)第2步骤(正负极集电端子的连接)
接着,在正极集电极耳11的从集束部B11向前端侧延伸的部位上,从下方将正极集电端子15的一个端部重叠地配置,在该状态下进行超声波熔接,如图7所示,在正极集电极耳11以及负极集电极耳12的前端部,接合了由宽度60mm、厚度0.4mm的铝板构成的正极集电端子15、和由宽度60mm、厚度0.4mm的铜板构成的负极集电端子16。此外,在图6中,虽然表示了在后述的第5步骤中折弯了正极集电极耳11的从集束部B11向前端侧延伸的部位之后的状况,但在直至后述的第4步骤为止的阶段,正极集电极耳11的从集束部B11向前端侧延伸的部位成为向正极集电极耳11的延伸方向、即在图6中向右方笔直延伸的状况。
此外,在图6、图7以及其它附图中所示的参照符号15S、16S指示树脂密封件(糊材),该树脂密封件是为了确保对后述的外装体18进行热密封时的密闭性而被成形为与正负极集电端子15、16分别沿宽度方向呈带状地粘接。
c)第3步骤(绝缘层的形成)
如图6所示,在正极集电极耳11与正极集电端子15的接合部(以下、也称为“正极集电接合部”)F11处的一个侧面、即在正极集电极耳11侧面(上侧面;在图6中,左侧面),粘贴61mm×10mm×厚度35μm的聚酰亚胺制的绝缘胶带而形成内侧绝缘层44N,在另一个侧面、即正极集电端子15侧面(下侧面;在图6中,右侧面),粘贴61mm×10mm×厚度70μm的聚酰亚胺制的绝缘胶带而形成外侧绝缘层44E。
此时,内侧绝缘层44N的绝缘胶带粘贴成:从正极集电极耳11的集束部B11附近覆盖至比前端还稍靠外侧;外侧绝缘层44E的绝缘胶带中的正负极板1、2侧(正极引脚11的基端部侧)粘贴成:与层叠电极体10的层叠方向上的一个侧面(即在图6中,下侧的绝缘薄板5的下表面)的前端缘部大致重叠;集电部引出侧(正极引脚11的前端侧)粘贴成:与正极集电端子15以及树脂密封件(糊材)15S的端部重叠。由此,正极集电接合部F11上的一个侧面即正极集电极耳11侧面(上侧面)的金属部分,由内侧绝缘层44N大致整个面地覆盖。此外,另一个侧面即正极集电端子15侧面(下侧面),由外侧绝缘层44E整个面地覆盖层叠电极体10的绝缘薄板5与正极集电端子15的树脂密封件(糊材)15S之间,以使不露出金属部分。
d)第4步骤(正负极集电端子的折弯)
接着,将在正极集电端子15中比正极集电接合部F11更向前端侧突出的部分向下方(在图6中,右方)折弯成以侧面视时呈钩形状(L形状)。
e)第5步骤(正负极集电接合部的折弯以及定位)
如图6所示,正极集电接合部F11以与层叠电极体10的层叠方向(在图6中,上下方向)大致平行的方式在比正极集电接合部F11更靠正负极板1、2侧部(正极集电极耳11的基端部),如箭头A11所示地向内侧(在图6中,上侧)折弯。接着,以在正极集电端子15与层叠电极体10之间进行架设的方式,从正极集电接合部F11的前端侧方向(在图6中,上方)粘贴61mm×6mm×厚度35μm的聚酰亚胺制的绝缘胶带46,由此,以规定的折弯状态保持正极集电极耳11来进行了定位。
如以上的第1~第5步骤a)~e)那样,通过对正极集电极耳11进行集束并且折弯,使集电部被有效地省空间化。
〔向外装体的封入〕
如图8所示,在由预先成形为能设置电极体的复合膜17构成的外装体18中插入上述层叠电极体10,使正极集电端子15以及负极集电端子16比外装体18向外部突出,除了有正极集电端子15以及负极集电端子16的边的1个边以外,进行热熔接。
〔电解液的封入、密封化〕
从上述外装体18的未进行热熔接的1个边,向以体积比30∶70的比例混合有碳酸乙酯(EC)和碳酸甲酯(MEC)的混合溶剂中,注入以1M(摩尔/升)的比例溶解了LiPF6的电解液。最后,对外装体18中的未进行热熔接的1个边进行热熔接,而制作了电池A1。
[第2实施方式]
〔正极的制作〕
如图9所示,将正极集电极耳31设为宽度L15=74mm、高度L16=25mm,在正极集电极耳31的在延伸高度L16方向上延伸的两侧缘部之中的内侧缘部(在图9中,右侧缘部),在从下端起比L17=5mm的高度位置更靠上方处,截缺成从该侧端缘凹陷呈矩形状,除了形成高度L18=3mm、宽度L19=2mm的矩形的截缺状的贯通部31S以外,与上述第1实施方式的电池A1中的正极板1的情况相同地制作了正极板30。
〔负极的制作〕
如图10所示,将负极集电极耳41设为宽度L20=74mm、高度L21=25mm,在负极集电极耳41的在延伸高度L21方向上延伸的两侧缘部之中的内侧缘部(在图10中,左侧缘部),在从下端起比L22=2mm的高度位置更靠上方处,截缺成从该侧端缘凹陷呈矩形状,除了形成高度L23=3mm、宽度L24=2mm的矩形的截缺状的贯通部41S以外,与上述第1实施方式的电池A1中的负极板2的情况相同地制作了负极板40。
〔层叠电极体的制作〕
除了使用上述正极板30以及负极板40以外,与上述第1实施方式的电池A1中的层叠电极体10的情况相同地制作了层叠电极体(省略图示),与上述第1实施方式的情况相同地检查了该层叠电极体中的层叠偏差的有无。
在该检查中,与上述第1实施方式的情况相同地分别检测了正极集电极耳31以及负极集电极耳41中的贯通部31S、41S的基端侧端缘。此时,在贯通部31S、41S的基端侧端缘与袋状分隔件3的集电侧端缘正好一致的情况下,当然认为在该集电侧端缘处无位置偏差,但不需要必须使其正好一致。例如,如图11所示,有时会偏差成:负极集电极耳41中的贯通部41S的基端侧端缘41C比袋状分隔件3的集电侧端缘3C更向外侧稍微突出距离L25,若该向外侧偏差的距离L25小于1mm(或小于0.4mm),则判断为在集电侧端缘处无位置偏差。换言之,若检测出正极集电极耳31或负极集电极耳41中的贯通部31S、41S的基端侧端缘比袋状分隔件3的集电侧端缘3C更向外侧突出1mm以上(或者0.4mm以上),则判断为在集电侧端缘处有位置偏差。
此外,与上述情况相反,例如,如图12所示,有时会偏差成:负极集电极耳41中的贯通部41S的基端侧端缘41C比袋状分隔件3的集电侧端缘3C更向内侧稍微陷入距离L26,此时,与该向内侧偏差的距离L26的大小无关,只要检查与负极板40中的集电侧端缘平行的一个(相反侧的)端缘是否比袋状分隔件3所对置的端缘更向外侧突出1mm以上(或者0.4mm以上)即可。另一方面,由于与正极板30中的集电侧端缘平行的另一个(相反侧的)端缘被收纳于比袋状分隔件3所对置的端缘更内侧,且袋状分隔件3的该端缘几乎整个通过熔接部4而被热熔接且被密封,因而,正极板30会不比袋状分隔件3的该端缘更向外侧突出,因此,可认为:在该端缘处,几乎不需要检查正极板30的位置偏差的有无。
除了使用如上所述那样进行了制作以及检查的层叠电极体以外,与上述第1实施方式的电池A1的情况相同地制作了电池A2。
上述第2实施方式的电池A2中的对位用的贯通部31S、41S,如上所述,能够与上述第1实施方式的电池A1中的对位用的贯通部11S、12S大致同等地发挥功能。然而,根据第2实施方式的电池A2的结构,与第1实施方式的电池A1的结构相比,在比对位用的贯通部31S、41S更靠前端侧,正负极集电极耳31、41的前端部在宽度方向上呈向内侧突出的形状,该突出部分有易于成为障碍之嫌,另一方面,通过有该突出部分,还会相应地有如下优点:能更大地确保在正负极集电极耳31、41中可成为电流的流通路径的部分的面积。
[第3实施方式]
〔正极的制作〕
如图13所示,将正极集电极耳51设为宽度L27=74mm、高度L28=25mm的矩形,且除了设为从正极集电极耳51向宽度方向上的内侧(在图13中,右侧)大致隔开间隔L29≈2mm地向与正极集电极耳51相同方向延伸宽度L30=2mm、高度L31=5mm的矩形状的延伸片51P的形状以外,与上述第2实施方式的电池A2中的正极板30的情况相同地制作了正极板50。
〔负极的制作〕
如图14所示,将负极集电极耳61设为宽度L32=74mm、高度L33=25mm的矩形,且除了设为从负极集电极耳61向宽度方向上的内侧(在图14中,左侧)大致隔开间隔L34≈2mm地向与负极集电极耳61相同方向延伸宽度L35=2mm、高度L36=2mm的矩形状的延伸片61P的形状以外,与上述第2实施方式的电池A2中的负极板2的情况相同地制作了负极板60。
〔层叠电极体的制作〕
除了使用上述正极板50以及负极板60以外,与上述第2实施方式的电池A2中的层叠电极体的情况相同地制作了层叠电极体(省略图示),除了使用上述对位用的延伸片51P、61P以外,与上述第2实施方式的电池A2中的层叠电极体情况相同地检查了层叠电极体中的层叠偏差的有无。
在该检查中,设为检测矩形状的延伸片51P、61P的前端缘,且与上述第2实施方式的电池A2的情况相同地进行了位置偏差的有无的判断延伸片。
除了使用如上述那样进行了制作以及检查的层叠电极体以外,与上述第2实施方式的电池A2的情况相同地制作了电池A3。
上述第3实施方式的电池A3中的对位用的延伸片51P、61P,能够与上述第1实施方式的电池A1中的对位用的贯通部11S、12S以及上述第2实施方式的电池A2中的对位用的贯通部31S、41S大致同等地发挥功能。然而,根据第3实施方式的电池A3的结构,与第1实施方式的电池A1以及第2实施方式的电池A2的结构相比,由于对位用的延伸片51P、61P与正负极集电极耳51、61呈个别独立地从正负极板50、60延伸的结构,因此,有以下优点:能够不使正负极集电极耳51、61部分缺损地成形为矩形状。
〔其它事项〕
(1)在上述第1至第3实施方式中,对位用的贯通部11S、12S、31S、41S以及对位用的延伸片51P、61P,虽然形成在正极板1、30、50以及负极板2、40、60的双方上,但对位用的贯通部以及对位用的延伸片也可以仅形成在正极以及负极的任一方上。然而,形成在正极以及负极的双方上,能够更完善地检查层叠偏差的有无,因而优选。此外,如上所述,由于在成形为分隔件的端缘比负极的端缘向外侧大幅度延伸的情况下,会在这两端缘的位置处变得难以探测位置偏差,因此,此时优选至少在负极的该端缘处形成对位用的贯通部以及对位用的延伸片。
(2)在上述第3实施方式中,虽然在正极板50以及负极板60的集电侧端缘分别形成了对位用的延伸片51P、61P,但对位用的延伸片也可以形成在正负极板上的集电侧端缘以外的端缘处。然而,如上所述,在集电侧端缘以外的端缘的情况下,通过成形为与对应的分隔件的端缘对齐,能够从外部容易地探测该端缘的位置偏差的有无,此外,特别在袋状分隔件中容纳有极板(正极板或负极板)的结构的情况下,几乎不需要探测集电侧端缘以外的端缘的位置偏差的有无。因此,优选对位用的延伸片形成在正负极板上的至少集电侧端缘处。
(3)在上述第1至第2实施方式中,虽然对位用的贯通部11S、12S、31S、41S成为以形成高低差的方式使正负极集电极耳11、12、31、41的端缘局部缺损的截缺,但作为对位用的贯通部,除此以外,例如,如图15所示,还可以设为比集电极耳(正极集电极耳或负极集电极耳)71的端缘更向内侧贯通设置的开口(贯通孔)。在该图所示的示例中,将集电极耳71设为矩形状,从在集电极耳71的延伸高度方向上延伸的两侧缘部之中的内侧缘部(在图15中,右侧缘部)向集电极耳71的中央侧隔开一些(1~数mm左右)的间隔,为了在分隔件的集电侧端缘的位置上对齐,而在从下端起L37的高度位置的上方处,通过进行高度L38=3mm、宽度L39=2mm的矩形的开口(贯通孔)的钻孔,而形成对位用的贯通部71S。除了该对位用的贯通部71S以外,与上述第2实施方式时为相同的结构。
作为上述开口(贯通孔)的贯通部71S的情况,与上述第1至第2实施方式中的作为截缺的贯通部11S、12S、31S、41S的情况相同,能够通过检测贯通部71S的基端侧端缘(在图15中,下端缘)71C是否比分隔件的集电侧端缘更突出,来进行层叠偏差的检查。然而,与上述第1至第2实施方式中的作为截缺的贯通部11S、12S、31S、41S相比,有在贯通部71S的形成位置附近更难以破损的优点,另一方面,也存在形成的容易性(加工性)等稍差这样的缺点。
(4)在上述第1至第3实施方式中,虽然设为在由绝缘胶带26连接并固定层叠电极体10的工序和对集电部进行整形·连接的工序之间进行层叠电极体10的层叠偏差的检查,但也可以在例如极板的层叠中即层叠电极体制作工序的过程中(例如,对正极、负极以及分隔件进行层叠的的阶段,或在层叠之后即由绝缘胶带等的固定单元进行固定之前的阶段)进行。若换言之,虽然在进入集电部的整形·连接的工序之后,层叠偏差的修正是困难的,但在此以前的阶段,可在任意1次或2次以上的时机进行层叠偏差的检查。然而,为对于层叠电极体的整体充分地进行层叠偏差的有无的检查,优选在层叠结束后或通过固定单元进行固定之后,进行层叠偏差的检查。此外,例如,也可以在进入集电部的整形·连接的工序之后,进行层叠偏差的检查。
此外,例如,在袋状分隔件的制作阶段,也可以对所容纳的极板的集电侧端缘处的位置偏差的有无进行检查。
(5)在上述第1至第3实施方式中,作为外装体,虽然使用了由复合膜17构成的外装体18,但作为外装体,除了叠层外装体以外,也能够使用任意的外装体,例如也能够使用电池筒等。然而,在使用叠层外装体时,例如若正负极板比分隔件更突出,则会有因刺破叠层外装体的绝缘层而与金属层接触从而引起短路的担忧,因此,会特别发挥能够通过对位用的贯通部以及延伸片来容易地检测这样的正负极板的突出的本发明的効果。
作为叠层件,可以列举分别采用例如:
铝、铝合金、不锈钢等作为金属层;
聚乙烯、聚丙烯等作为内层(电池内侧);
尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、PET/尼龙的层叠膜等作为外层(电池外侧)而构成的部件。
(6)作为正极活性物质,不局限于上述钴酸锂,也可以是含有钴-镍-锰、铝-镍-锰、铝-镍-钴等钴、镍或锰的锂复合氧化物、或尖晶石型锰酸锂等。
(7)作为负极活性物质,除了天然石墨、人造石墨等石墨以外,还可以是石墨·焦炭·氧化锡·金属锂·硅·以及它们的混合物等可插入/脱出锂离子的物质。
(8)作为电解液,不局限于本实施例所示的电解液,作为锂盐,可列举例如:LiBF4、LiPF6、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiPF6-x(CnF2n+1)x[其中,1<x<6、n=1或2]等,能够将它们的1种或2种以上进行混合来使用。载体盐的浓度不特别限定,但优选0.8~1.8摩尔/1升电解液。此外,作为溶剂种类,除了上述EC或MEC以外,优选聚碳酸酯(PC)、γ-异丁内酯(GBL)、碳酸乙基甲酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)等碳酸酯系列溶剂,更优选环状碳酸酯与锁状碳酸酯的组合。
产业上的利用可能性
本发明能够应用在广泛的用途中,特别作为具有大型层叠电极体的层叠式电池,而能够很好地应用到例如自动装置或电动汽车等上所搭载的动力、备用电源的高输出用途的电源中。
符号的说明
1:正极
11:正极集电极耳
11S:对位用的贯通部
3:袋状分隔件
3a:分隔件
L3:正极集电极耳的贯通部未形成位置处的宽度
L12:对位用的贯通部的宽度
Claims (13)
1.一种层叠式电池,具有层叠电极体,该层叠电极体是将使正极集电极耳延伸的正极和使负极集电极耳延伸的负极夹着分隔件交替层叠而成的,
在所述正极集电极耳以及所述负极集电极耳当中的至少一方上,形成在厚度方向上贯通的对位用的贯通部,
在沿着形成所述对位用的贯通部的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的延伸方向的延伸高度位置处,与未形成所述对位用的贯通部的位置即贯通部未形成位置处的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的延伸方向正交的方向的宽度为50mm以上,
所述对位用的贯通部的与所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的延伸方向正交的方向的宽度为:与所述贯通部未形成位置处的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的延伸方向正交的方向的宽度的10%以下,
所述对位用的贯通部中的所述层叠电极体侧端缘,在沿着所述正极集电极耳或者所述负极集电极耳的延伸方向的延伸高度位置处,形成在从对置的分隔件的集电侧端缘起±1mm的范围内。
2.根据权利要求1所述的层叠式电池,其特征在于,
使形成所述对位用的贯通部的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳折弯而与正极集电端子以及负极集电端子接合,
在比该折弯位置更靠所述层叠电极体侧的位置处,形成有所述对位用的贯通部。
3.根据权利要求2所述的层叠式电池,其特征在于,
在形成所述对位用的贯通部的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳上,预先折弯而形成折弯线。
4.根据权利要求1所述的层叠式电池,其特征在于,
所述分隔件以袋状构成,在该袋状的分隔件内容纳有所述正极或所述负极。
5.根据权利要求4所述的层叠式电池,其特征在于,
所述正极、所述负极以及所述袋状的分隔件呈方形,
所述正极被容纳在所述袋状的分隔件的内部,
在所述负极集电极耳上形成所述对位用的贯通部,
除了所述负极的集电侧端缘以外的3个端缘配置为:与除了所述袋状分隔件的集电侧端缘以外的3个端缘实质上位于同一线上。
6.根据权利要求1所述的层叠式电池,其特征在于,
形成所述对位用的贯通部的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳的厚度为0.03mm以下。
7.根据权利要求1所述的层叠式电池,其特征在于,
将形成所述对位用的贯通部的所述正极集电极耳或所述负极集电极耳当中的同极性者彼此,配置在以俯视时重叠的位置上。
8.一种层叠式电池,具有层叠电极体,该层叠电极体是将使正极集电极耳延伸的正极和使负极集电极耳延伸的负极夹着分隔件交替层叠而成的,
在所述正极以及所述负极当中的至少一方上,形成从端缘起部分地延伸的对位用的延伸片,
所述对位用的延伸片形成在所述正极以及所述负极当中的至少一方上的集电侧端缘。
9.根据权利要求8所述的层叠式电池,其特征在于,
所述对位用的延伸片的前端形成为:在沿着该延伸片的延伸方向的延伸高度位置处,位于从对置的分隔件的端缘起±1mm的范围内。
10.根据权利要求8所述的层叠式电池,其特征在于,
与所述对位用的延伸片的延伸方向正交的方向的宽度为1~10mm。
11.根据权利要求8所述的层叠式电池,其特征在于,
所述分隔件以袋状构成,在该袋状分隔件内容纳有所述正极或所述负极。
12.根据权利要求11所述的层叠式电池,其特征在于,
所述正极、所述负极以及所述袋状的分隔件呈方形,
所述正极被容纳在所述袋状分隔件的内部,
在所述负极的集电侧端缘形成所述对位用的延伸片,
除了所述负极的集电侧端缘以外的3个端缘配置为:与除了所述袋状分隔件的集电侧端缘以外的3个端缘实质上位于同一线上。
13.根据权利要求8所述的层叠式电池,其特征在于,
将所层叠的所述正极或所述负极当中的同极性者上的对位用的延伸片彼此,配置在以俯视时重叠的位置上。
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