CN113966559A - 叠层型电池和叠层型电池的输送方法 - Google Patents
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Abstract
叠层型电池具备:具有第1基材和第2基材的外部包装体;具有交替叠层在叠层方向的多个第1电极板和多个第2电极板的膜电极接合体;沿叠层方向进行观察时在第1方向上与膜电极接合体的一侧连接的第1接线片。第1基材包含:在第1方向上从第1接线片侧的外端缘延伸至内侧的第1接线片侧部;从第1接线片侧部的第1方向上的内端起相对于第1接线片侧部朝向与第2基材侧相反的一侧膨出的膨出部。叠层型电池的重量为500g以上,第1方向上的第1接线片侧部的尺寸为20mm以上。
Description
[技术领域]
本发明涉及叠层型电池和叠层型电池的输送方法。
[背景技术]
例如,如专利文献1中提案的那样,正极板和负极板交替叠层而得到的叠层型电池得到了广泛普及。作为叠层型电池的一个实例,可举出锂离子二次电池。锂离子二次电池的特征之一在于:相比于其他形式的叠层型电池具有较大的容量。具有这样的特征的锂离子二次电池,如今期待在车载用途、安置住宅用途等各种用途中的进一步普及。
叠层型电池具备:具有交替叠层在叠层方向的多个正极板(第1电极板)和多个负极板(第2电极板)的膜电极接合体。制造叠层型电池时,膜电极接合体与电解液同时密封在外部包装体内。然后,在立起状态下,在通过夹持装置夹持外部包装体的膨出部所在的膨出部区域的同时,悬挂并输送叠层型电池。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2014-60141号公报
[发明内容]
[发明所解决的技术问题]
然而,在输送重量较大的叠层型电池的情况下,夹持装置对于膨出部区域的按压力升高,存在膜电极接合体中位于膨出部内的部分(例如,电极活性物质层)发生变形的风险。该情况下,存在发生反应不均匀,叠层型电池的性能降低的风险。
本发明是鉴于这样的情况而完成的,其目的在于:提供一种能够抑制叠层型电池的性能降低的叠层型电池和叠层型电池的输送方法。
[解决问题的技术手段]
基于本发明的叠层型电池具备:
外部包装体,其具有第1基材和第2基材并且在所述第1基材和所述第2基材之间形成密封空间;
膜电极接合体,其为设置在所述密封空间的膜电极接合体,并且具有交替叠层在叠层方向的多个第1电极板和多个第2电极板;和
第1接线片,其在沿所述叠层方向进行观察时在第1方向上与所述膜电极接合体的一侧连接,并且在所述第1方向上延伸出至所述外部包装体的外侧,
所述第1基材包含:在所述第1方向上从所述第1接线片侧的外端缘延伸至内侧的第1接线片侧部;和,从所述第1接线片侧部的所述第1方向上的内端起相对于所述第1接线片侧部朝向与所述第2基材侧相反的一侧膨出,并且划定所述密封空间的膨出部,
所述叠层型电池的重量为500g以上,
所述第1方向上的所述第1接线片侧部的尺寸为20mm以上。
基于本发明的叠层型电池中,
所述第1方向上的所述第1接线片侧部的尺寸为100mm以下。
基于本发明的叠层型电池中,
沿所述叠层方向进行观察时,与所述第1方向垂直的第2方向上的所述第1接线片侧部的尺寸为100mm以上。
基于本发明的叠层型电池中,
所述第1电极板包含:包含彼此相邻的第1连接区域和第1有效区域的第1电极集电体;和,设置在所述第1有效区域的第1电极活性物质层,
所述第1接线片侧部与所述第1电极板的所述第1连接区域相对。
基于本发明的叠层型电池中,
进一步具备:第2接线片,其在所述第1方向上与所述膜电极接合体的另一侧连接,并且在所述第1方向上延伸出至所述外部包装体的外侧,
所述第1基材包含:在所述第1方向上从所述第2接线片侧的外端缘延伸至内侧的第2接线片侧部,
所述膨出部在所述第1方向上从所述第1接线片侧部的内端形成至所述第2接线片侧部的内端,
所述第1方向上的所述第2接线片侧部的尺寸为20mm以上。
基于本发明的叠层型电池中,
所述第1方向上的所述第2接线片侧部的尺寸为100mm以下。
基于本发明的叠层型电池中,
沿所述叠层方向进行观察时,与所述第1方向垂直的第2方向上的所述第2接线片侧部的尺寸为100mm以上。
基于本发明的叠层型电池中,
所述第2电极板包含:包含彼此相邻的第2连接区域和第2有效区域的第2电极集电体;和,设置在所述第2有效区域的第2电极活性物质层,
所述第2接线片侧部与所述第2电极板的所述第2连接区域相对。
基于本发明的叠层型电池中,
所述第1基材和所述第2基材分别包含:金属层;和设置在所述金属层的内表面的树脂粘接层,
所述第1基材的所述膨出部和所述第1接线片侧部由所述金属层和所述树脂粘接层构成。
基于本发明的叠层型电池的输送方法具备:
准备所述叠层型电池的准备工序;
通过夹持装置来夹持被夹持区域的夹持工序,其中,所述被夹持区域是沿所述叠层方向进行观察时作为所述叠层型电池中与所述第1接线片侧部重叠的区域而划定的区域;和
在通过所述夹持装置夹持所述被夹持区域的同时,悬挂所述叠层型电池并进行输送的输送工序。
基于本发明的叠层型电池的输送方法中
其在所述夹持工序之前进一步具备:立起所述叠层型电池的立起工序。
[发明效果]
根据本发明,能够抑制叠层型电池的性能降低。
[附图说明]
[图1]图1是表示基于实施方式的叠层型电池的立体图。
[图2]图2是表示图1的叠层型电池中包含的膜电极接合体的立体图。
[图3]图3是图2的俯视图。
[图4]图4是沿图2的膜电极接合体的第2方向d2进行观察的部分截面图。
[图5]图5是图1的俯视图。
[图6]图6是沿图5的叠层型电池的第2方向d2进行观察的截面图。
[图7]图7是用于说明基于实施方式的叠层型电池的输送方法中立起叠层型电池的工序的图。
[图8]图8是用于说明基于实施方式的叠层型电池的输送方法中通过夹持装置夹持叠层型电池的被夹持区域的工序的图。
[图9]图9是沿图8的第2方向d2进行观察的部分截面图。
[图10]图10是用于说明基于实施方式的叠层型电池的输送方法中在通过夹持装置夹持被夹持区域的同时悬挂并输送叠层型电池的工序的图。
[图11]图11是表示图6的一个变形例(第4变形例)的部分截面图。
[本发明的具体实施方式]
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,在说明书附加的附图中,为了便于理解,将比例尺和横竖的尺寸比等从实物出发进行了适宜变更和夸张。
[叠层型电池]
图1~图6是用于说明基于本发明的实施方式的叠层型电池的图。
如图1和图2表示的那样,基于本实施方式的叠层型电池1具备:外部包装体40;容纳在外部包装体40内的膜电极接合体5;和与膜电极接合体5连接的一对接线片16、26。接线片16、26延伸出至外部包装体40的外侧。在电动车等车辆的领域中,将多个叠层型电池1组合而构成的模块搭载在车辆中。多个叠层型电池1之间的电连接通过接线片16、26而实现。
以下,对于叠层型电池1的各构成要素进行说明。
(膜电极接合体)
膜电极接合体5具有:包含交替叠层在叠层方向dL的正极板10X(第1电极板)和负极板20Y(第2电极板)的多个电极板10X、20Y。
本实施方式中,对于膜电极接合体5构成锂离子二次电池的实例进行说明。该实例中,第1电极板构成正极板10X,第2电极板构成负极板20Y。但是,如根据下文中说明的作用效果的记载能够理解的那样,第1电极板可构成负极板20Y,第2电极板可构成正极板10X。此外,不限于锂离子二次电池,可广泛适用于第1电极板和第2电极板交替叠层而成的膜电极接合体5。
如图2~图4表示的那样,膜电极接合体5具有多个正极板10X和多个负极板20Y。正极板10X和负极板20Y沿叠层方向dL交替依次叠层。本实施方式中,在叠层方向dL上的膜电极接合体5的最下部和最上部配置有负极板20Y。膜电极接合体5和叠层型电池1整体性地具有扁平形状,叠层方向dL上的厚度较薄,在与叠层方向dL垂直的方向d1、d2上扩展。
在沿叠层方向dL进行观察时,正极板10X和负极板20Y可具有任意的形状。如图示的那样,在沿叠层方向dL进行观察时,正极板10X和负极板20Y可整体性地具有长方形形状的外周轮郭。叠层型电池1具有:作为一对接线片16、26排列的方向的第1方向d1;与第1方向d1垂直的第2方向d2。在图示的实例中,第1方向d1相当于叠层型电池1的长边方向(长度方向),第2方向d2相当于叠层型电池1的短边方向(宽度方向)。然而,也可以是第1方向d1相当于叠层型电池1的短边方向,第2方向d2相当于叠层型电池1的长边方向。叠层方向dL垂直于第1方向d1和第2方向d2这两者。正极板10X和负极板20Y在第1方向d1上交错配置。更具体而言,多个正极板10X配置为靠近第1方向d1上的一侧(图3中的右侧),多个负极板20Y配置为靠近第1方向d1上的另一侧(图3中的左侧)。正极板10X和负极板20Y在第1方向d1上的中央部(后述正极有效区域b1和负极有效区域b2)中在叠层方向dL上重合。
如图示的那样,正极板10X具有片状的外形。正极板10X具有:正极集电体11X(第1电极集电体);和,设置在正极集电体11X上的正极活性物质层12X(第1电极活性物质层)。正极活性物质层12X可具有任意的形状,如图示的那样,可具有长方形形状的外周轮郭。锂离子二次电池中,正极板10X在放电时吸留锂离子并在充电时放出锂离子。
正极集电体11X具有彼此位于相反侧的第1面11a和第2面11b作为主面。正极活性物质层12X形成在正极集电体11X的第1面11a和第2面11b中的至少一个面上。本实施方式中,在各正极板10X的正极集电体11X的两侧分别设置有正极活性物质层12X,各正极板10X可以彼此相同的方式而构成。
正极集电体11X和正极活性物质层12X可使用可适用于叠层型电池1(锂离子二次电池)的各种材料并通过各种制法而制备得到。作为一个实例,正极集电体11X可由铝箔或涂布有高导电性的碳粒子或者碳纳米管的铝箔而形成。正极活性物质层12X,例如可包含:正极活性物质、导电助剂和成为粘合剂的粘结剂。正极活性物质层12X可通过下述方式制备:将正极活性物质、导电助剂和粘结剂分散在溶剂中而得到的正极用浆料涂布在成为正极集电体11X的材料上,接着进行干燥,然后压制并高密度化。正极活性物质,可含有过渡金属和锂,可含有1种过渡金属和锂。作为正极活性物质,例如可举出:锂过渡金属复合氧化物、含锂过渡金属磷酸化合物等,可将它们混合使用。作为锂过渡金属复合氧化物的过渡金属,可采用:钒、钛、铬、锰、铁、钴、镍、铜等。作为锂过渡金属复合氧化物的具体实例,可举出:LiCoO2等锂钴复合氧化物、LiNiO2等锂镍复合氧化物、LiMnO2、LiMn2O4、Li2MnO3等锂锰复合氧化物、将这些锂过渡金属复合氧化物的成为主体的过渡金属原子的一部分替代为铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镁、镓、锆等其他金属而得到的替代物等。作为该替代物的具体实例,例如,可举出:LiNi0.5Mn0.5O2、LiNi0.80Co0.17Al0.03O2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiMn1.8Al0.2O4、LiMn1.5Ni0.5O4等。此外,作为含锂过渡金属磷酸化合物的过渡金属,可采用钒、钛、锰、铁、钴、镍等,作为具体实例,例如可举出:LiFePO4等磷酸铁类、LiCoPO4等磷酸钴类、将这些锂过渡金属磷酸化合物的成为主体的过渡金属原子的一部分替代为铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镁、镓、锆、铌等其他金属而得到的替代物等。作为导电助剂,可使用石墨微粒、乙炔黑、科琴黑等炭黑、针状焦炭等无定形碳的微粒等、碳纳米纤维等,但不限于此。作为粘结剂,可使用聚偏二氟乙烯等氟树脂。
如图3表示的那样,正极集电体11X具有:彼此相邻的正极连接区域a1(第1连接区域)和正极有效区域b1(第1有效区域)。正极活性物质层12X仅配置在正极集电体11X的正极有效区域b1。正极有效区域b1可具有任意的形状。如图示的那样,正极有效区域b1可具有长方形形状的外周轮郭,可设为整体性地设置有正极活性物质层12X的区域。正极连接区域a1和正极有效区域b1排列在正极板10X的第1方向d1。正极连接区域a1相比于正极有效区域b1更靠近正极板10X的第1方向d1上的外侧(图3中的右侧)。
由各个正极集电体11X的正极连接区域a1构成正极连接部13(第1连接部)。正极连接部13具有:作为第1基材41侧面的第1面13a;作为第2基材42侧面的第2面13b。第1面13a相当于多个正极集电体11X中配置为最靠近第1基材41侧的正极集电体11X的正极连接区域a1中的第1面11a。此外,第2面13b相当于多个正极集电体11X中配置为最靠近第2基材42侧的正极集电体11X的正极连接区域a1中的第2面11b。本实施方式中,正极接线片16(第1接线片)接合于第2面13b(参照图6)。正极接线片16通过电阻熔接、超声波熔接、基于胶带的贴合、熔敷等而接合于第2面13b。此外,各个正极集电体11X在正极接线片16与第2面13b接合的位置处彼此接合。由此,各个正极集电体11X与正极接线片16实现电连接。
另一方面,如图3表示的那样,在沿叠层方向dL进行观察时,正极有效区域b1设置在与负极板20Y的后述负极活性物质层22Y相对的区域内。因此,第1方向d1上的正极板10X的正极有效区域b1的尺寸小于第1方向d1上的负极板20Y的后述负极有效区域b2的尺寸。此外,第2方向d2上的正极板10X的尺寸小于第2方向d2上的负极板20Y的尺寸。通过这样的正极有效区域b1的配置,能够防止锂从负极活性物质层22Y析出。
本实施方式中,正极板10X具有较大的尺寸,第1方向d1上的正极板10X的尺寸可以为180mm以上。第1方向d1上的正极板10X的正极有效区域b1的尺寸可以为150mm以上。此外,第2方向d2上的正极板10X的尺寸可以为80mm以上。
接下来,对于负极板20Y进行说明。负极板20Y与正极板10X同样,也具有片状的外形。负极板20Y具有:负极集电体21Y(第2电极集电体);和设置在负极集电体21Y上的负极活性物质层22Y(第2电极活性物质层)。负极活性物质层22Y可具有任意的形状,如图示的那样,可具有长方形形状的外周轮郭。在锂离子二次电池中,负极板20Y在放电时放出锂离子并在充电时吸留锂离子。
负极集电体21Y具有彼此位于相反侧的第1面21a和第2面21b作为主面。负极活性物质层22Y形成在负极集电体21Y的第1面21a和第2面21b中的至少一个面上。本实施方式中,在各负极板20Y的负极集电体21Y的两侧分别设置有负极活性物质层22Y,各负极板20Y可以彼此相同的方式而构成。需要说明的是,在配置为最靠近第1基材41侧的负极板20Y的负极集电体21Y的第1面21a上,可不设置负极活性物质层22Y。此外,在配置为最靠近第2基材42侧的负极板20Y的负极集电体21Y的第2面21b上,可不设置负极活性物质层22Y。
负极集电体21Y和负极活性物质层22Y可使用可适用于叠层型电池1(锂离子二次电池)的各种材料并通过各种制法而制备。作为一个实例,负极集电体21Y例如由铜箔形成。负极活性物质层22Y,例如可包含:负极活性物质、导电助剂、成为粘合剂的粘结剂、和增稠剂。负极活性物质层22Y可通过下述方式制备:将负极活性物质、导电助剂、粘结剂和增稠剂分散在溶剂中而得到的负极用浆料涂布在成为负极集电体21Y的材料上,接着进行干燥,然后压制并高密度化。作为负极活性物质,例如可举出:金属锂、锂合金、可吸留和放出锂离子的碳类材料(碳粉末、石墨粉末等)、金属氧化物等。作为导电助剂,例如可举出乙炔黑、碳纳米管等。作为粘结材料,例如可举出聚偏二氟乙烯等氟树脂、苯乙烯丁二烯橡胶等。作为增稠剂,例如可举出羧甲基纤维素等。
如图3表示的那样,负极集电体21Y具有:彼此相邻的负极连接区域a2(第2连接区域)和负极有效区域b2(第2有效区域)。负极活性物质层22Y仅配置在负极集电体21Y的负极有效区域b2。负极有效区域b2可具有任意的形状。如图示的那样,负极有效区域b2可具有长方形形状的外周轮郭,可设为整体性地设置有负极活性物质层22Y的区域。负极连接区域a2和负极有效区域b2排列在负极板20Y的第1方向d1上。负极连接区域a2相比于负极有效区域b2更靠近负极板20Y的第1方向d1上的外侧(图3中的左侧)。
由各个负极集电体21Y的负极连接区域a2构成负极连接部23(第2连接部)。负极连接部23具有:作为第1基材41侧面的第1面23a;作为第2基材42侧面的第2面23b。第1面23a相当于多个负极集电体21Y中配置为最靠近第1基材41侧的负极集电体21Y的负极连接区域a2中的第1面21a。此外,第2面23b相当于多个负极集电体21Y中配置为最靠近第2基材42侧的负极集电体21Y的负极连接区域a2中的第2面21b。本实施方式中,负极接线片26(第2接线片)接合于第2面23b(参照图6)。负极接线片26通过电阻熔接、超声波熔接、基于胶带的贴合、熔敷等而接合于第2面23b。此外,各个负极集电体21Y也在负极接线片26与第2面23b接合的位置处彼此接合。由此,各个负极集电体21Y和负极接线片26实现电连接。
另一方面,如图3表示的那样,在沿叠层方向dL进行观察时,负极有效区域b2以内包与正极板10X的正极活性物质层12X相对的区域的方式扩展。即,在沿叠层方向dL进行观察时,负极有效区域b2覆盖整个外周,以延伸出至正极活性物质层12X的外侧的方式扩展。因此,如上所述,第1方向d1上的负极板20Y的负极有效区域b2的尺寸大于第1方向d1上的正极板10X的正极有效区域b1的尺寸。此外,第2方向d2上的负极板20Y的尺寸大于第2方向d2上的正极板10X的尺寸。
本实施方式中,负极板20Y具有较大的尺寸,第1方向d1上的负极板20Y的尺寸可以为180mm以上。第1方向d1上的负极板20Y的负极有效区域b2的尺寸可以为150mm以上。此外,第2方向d2上的负极板20Y的尺寸可以为80mm以上。
如图4表示的那样,在正极板10X和负极板20Y之间可以配置有绝缘片31。绝缘片31介于正极板10X和负极板20Y之间而作为隔膜发挥功能。在图4表示的实例中,绝缘片31配置在正极板10X的后述功能层30A和负极板20Y的负极活性物质层22Y之间。这样的绝缘片31,例如可由无纺布、多孔质材料形成。该实例中,容纳在外部包装体40内的电解液或凝胶状电解液浸渍并保持于绝缘片31。该实例中使用的绝缘片31,没有特别限定,可使用可适用于叠层型电池1尤其是锂离子二次电池的各种绝缘体。
此外,如图4表示的那样,正极板10X和负极板20Y中的至少一者可在与另一者相对的面上具有功能层30A。功能层30A具有绝缘性,用于防止正极板10X和负极板20Y发生短路。在图示的实例中,正极板10X具有功能层30A。功能层30A设置在正极活性物质层12X的绝缘片31侧的面(与绝缘片31相对的面)上。即,在各正极活性物质层12X的相对的绝缘片31侧面上设置有功能层30A。各正极活性物质层12X的该面被功能层30A包覆。并且,正极板10X中与绝缘片31在叠层方向dL上相对的面由功能层30A形成。需要说明的是,代替图4表示的功能层30A或在此之外,负极板20Y可具有覆盖各负极活性物质层22Y的功能层30A。
功能层30A可具有比负极活性物质层22Y高的空孔率。此外,功能层30A可具有优异的耐热性。作为这样的功能层30A的材料,可使用无机材料。无机材料能够在赋予功能层30A以较高的空孔率的同时,还赋予功能层30A以优异的耐热性、例如150℃以上的耐热性。作为无机材料,可举出:二氧化硅、氮化硅、氧化铝、勃姆石、二氧化钛、氧化锆、氮化硼、氧化锌、二氧化锡、氧化铌(Nb2O5)、氧化钽(Ta2O5)、氟化钾、氟化锂、黏土、沸石、碳酸钙、铌-钽复合氧化物和镁-钽复合氧化物等。此外,作为功能层30A的材料,可使用有机材料。作为有机材料,可举出:纤维素及其变体、聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚酯、聚丙烯腈、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺等的纤维状物、粒子状物。功能层30A,在由氧化铝形成的情况下可以下述方式制备:在正极活性物质层12X上进行涂布并固化。
(接线片)
如图1~图3表示的那样,在第1方向d1上正极接线片16连接于膜电极接合体5的一侧(图3中的右侧)。此外,在第1方向d1上负极接线片26连接于膜电极接合体5的另一侧(图3中的左侧)。本实施方式中,如上所述,正极接线片16连接于膜电极接合体5的正极连接部13的第2面13b。此外,负极接线片26连接于膜电极接合体5的负极连接部23的第2面23b。如上所述,接线片16、26分别通过电阻熔接、超声波熔接、基于胶带的贴合、熔敷等进行接合。由此,正极接线片16与各个正极集电体11X实现电连接,负极接线片26与各个负极集电体21Y实现电连接。
正极接线片16在第1方向d1上延伸出至外部包装体40的外部,作为叠层型电池1的正极端子而发挥功能。正极接线片16处设置有正极密封剂18。同样地,负极接线片26在第1方向d1上延伸出至外部包装体40的外部,作为叠层型电池1的负极端子而发挥功能。负极接线片26处设置有负极密封剂28。
正极接线片16可使用铝等而形成。负极接线片26可使用镍、镀镍铜等而形成。密封剂18、28由可对外部包装体40的树脂粘接层40b和接线片16、26进行熔敷的材料构成。作为密封剂18、28的材料,可举出:聚丙烯、改性聚丙烯、低密度聚丙烯、离聚物、乙烯·乙酸乙烯酯等。
(外部包装体)
外部包装体40是用于密封膜电极接合体5的包装材料。如图5和图6表示的那样,外部包装体40具有:第1基材41(上侧外部包装体);与第1基材41相对的第2基材42(下侧外部包装体)。本实施方式中,第1基材41和第2基材42作为分体而构成。
第2基材42形成为片状。另一方面,第1基材41形成为凸状。更具体而言,第1基材41具有周边部43、膨出部44。周边部43包含:在第1方向d1上从正极接线片16侧的外端缘41a(图5中的右侧)延伸至内侧的正极接线片侧部43a(第1接线片侧部);在第1方向d1上从负极接线片26侧的外端缘41b(图5中的左侧)延伸至内侧的负极接线片侧部43b(第2接线片侧部)。此外,周边部43包含:从第2方向d2上的一侧的外端缘41c(图5中的下侧)延伸至内侧的第1侧部43c;从第2方向d2上的另一侧的外端缘41d(图5中的上侧)延伸至内侧的第2侧部43d。如图6表示的那样,膨出部44相对于正极接线片侧部43a朝向与第2基材42侧相反的一侧(第1基材41的后述金属层40a侧)膨出。此外,膨出部44在第1方向d1上从正极接线片侧部43a的内端43e形成至负极接线片侧部43b的内端43f。此外,膨出部44在第2方向d2上从第1侧部43c的内端43g形成至第2侧部43d的内端43h。通过该膨出部44,在第1基材41和第2基材42之间划定有密封空间45。该密封空间45中容纳有膜电极接合体5。膨出部44与膜电极接合体5的正极有效区域b1和负极有效区域b2重合的部分相对。另一方面,正极接线片侧部43a与膜电极接合体5的正极连接部13、即正极板10X的正极连接区域a1相对。此外,负极接线片侧部43b与膜电极接合体5的负极连接部23、即负极板20Y的负极连接区域a2相对。膨出部44,例如通过对片状的第1基材41中期望的区域进行按压(旋压加工)而形成。该情况下,周边部43和膨出部44一体地形成。
外部包装体40可具有挠性。外部包装体40的第1基材41和第2基材42分别由具有金属层40a和设置在金属层40a的内表面的树脂粘接层40b的层压膜构成。金属层40a可具有高气体阻隔性和成形加工性。这样的金属层40a可由铝箔、不锈钢箔等金属材料而形成。树脂粘接层40b位于金属层40a的内表面,作为用于接合金属层40a的密封层而发挥功能。树脂粘接层40b,除了粘接性之外,还可具有绝缘性、耐化学品性、热塑性等。这样的树脂粘接层40b可由聚丙烯、改性聚丙烯、低密度聚丙烯、离聚物、乙烯·乙酸乙烯酯等树脂材料而形成。
基于本实施方式的叠层型电池1可通过下述方式制备:将膜电极接合体5配置在第1基材41和第2基材42之间后进行层压加工。即,在外部包装体40的外周边缘部中,对形成在第1基材41和第2基材42各自的内表面上的树脂粘接层40b进行热密封(热熔敷)而形成密封部46。由此,使第1基材41和第2基材42实现接合,将膜电极接合体5容纳在密封了外部包装体40的内部的密封空间45中。
需要说明的是,接线片16、26分别在第1方向d1上从外部包装体40的内侧通过密封部46延伸出至外部包装体40的外侧。第1基材41和接线片16、26通过密封剂18、28实现热密封。同样地,第2基材42和接线片16、26通过密封剂18、28实现热密封。
本实施方式中,外部包装体40容纳有如上所述的具有较大的尺寸的正极板10X和负极板20Y。因此,外部包装体40具有较大的尺寸。第1方向d1上的第1基材41的尺寸L可以为200mm以上。此外,第2方向d2上的第1基材41的尺寸W可以为100mm以上。需要说明的是,此处的尺寸L、W是指,外部包装体40的端部处没有发生折返等并且外部包装体40的外周边缘部为平坦的状态下的平面尺寸。在外部包装体40的端部发生了折返的情况下,尺寸L、W是指将该折返部分恢复而将外部包装体40的外周边缘部设为平坦状态时的尺寸。第1方向d1上的第2基材42的尺寸和第2方向d2上的第2基材42的尺寸,可以与第1基材41的这些尺寸大致相同。
此外,本实施方式中,第1方向d1上的正极接线片侧部43a的尺寸dx1可以为20mm以上,并且可以为100mm以下。第1方向d1上的负极接线片侧部43b的尺寸dx2也可以为20mm以上,并且可以为100mm以下。此外,第2方向d2上的正极接线片侧部43a的尺寸可以与第2方向d2上的第1基材41的尺寸W相同,可以为100mm以上。第2方向d2上的负极接线片侧部43b的尺寸也可以与第2方向d2上的第1基材41的尺寸W相同,可以为100mm以上。需要说明的是,这些尺寸也与上述相同,是指外部包装体40的端部处没有发生折返等并且外部包装体40的外周边缘部为平坦状态下的尺寸,在外部包装体40的端部发生了折返的情况下,是指将该折返部分恢复并且将外部包装体40的外周边缘部设为平坦状态时的尺寸。
如上所述,本实施方式中,叠层型电池1是具备具有较大的尺寸的电极板10X、20Y和外部包装体40的大型叠层型电池1。因此,叠层型电池1的重量较大。本实施方式中,叠层型电池1的重量可以为500g以上。
这样构成得到的叠层型电池1在沿叠层方向dL进行观察时划分为:作为与正极接线片侧部43a重叠的区域而划定的第1被夹持区域S1;作为与负极接线片侧部43b重叠的区域而划定的第2被夹持区域S2;设置在第1被夹持区域S1和第2被夹持区域S2之间,并且是膨出部44所在区域的膨出部区域SB(参照图5和图6)。第1被夹持区域S1和第2被夹持区域S2是用于在输送叠层型电池1时通过后述的夹持装置60进行夹持的区域。
[叠层型电池的制造方法]
接下来,对于作为锂离子二次电池而构成的基于本实施方式的叠层型电池1的制造方法进行说明。下文中说明的叠层型电池的制造方法具备:准备膜电极接合体5的膜电极接合体准备工序;在膜电极接合体5安装接线片16、26的接线片安装工序;准备第1基材41和第2基材42的外部包装体准备工序;将膜电极接合体5密封在第1基材41和第2基材42之间的密封工序。以下,对于各工序进行说明。
(膜电极接合体准备工序)
膜电极接合体准备工序中,准备膜电极接合体5。膜电极接合体准备工序包含:分别制备正极板10X和负极板20Y的工序;将正极板10X和负极板20Y交替叠层的工序。
首先,实施分别制备正极板10X和负极板20Y的工序。该工序中,首先,在用于构成正极集电体11X的长条的铝箔上,涂布用于构成正极活性物质层12X的组合物(浆料),接着进行干燥,然后压制并高密度化。接下来,裁切为期望的尺寸,制备得到单片状的正极板10X。同样地,在用于构成负极集电体21Y的长条的铜箔上,涂布用于构成负极活性物质层22Y的组合物(浆料),接着进行干燥,然后压制并高密度化。接下来,裁切为期望的尺寸,制备得到单片状的负极板20Y。需要说明的是,在正极板10X和负极板20Y中的至少一者上用氧化铝形成并赋予功能层30A的情况下,例如,可通过在成为电极板10X、20Y的裁切前的长条材料上或裁切后的单张材料上,涂布包含氧化铝的材料并使其固化来制备功能层30A。
接下来,实施将正极板10X和负极板20Y交替叠层的工序。该工序中,在使得正极板10X的正极活性物质层12X与负极板20Y的负极活性物质层22Y正对,并且使得绝缘片31介于正极板10X和负极板20Y之间的同时,将正极板10X和负极板20Y进行叠层。在叠层方向dL上的最下部和最上部配置负极板20Y。
由此,能够得到将正极板10X和负极板20Y进行了交替叠层的膜电极接合体5。
(接线片安装工序)
在膜电极接合体准备工序之后,进行接线片安装工序。接线片安装工序中,在第1方向d1上膜电极接合体5的两侧安装一对接线片16、26。接线片安装工序包含:准备接线片16、26的工序;在膜电极接合体5安装接线片16、26的工序。
首先,实施准备接线片16、26的工序。该工序中,准备由铝金属形成得到的正极接线片16,该正极接线片16安装有正极密封剂18。正极密封剂18在第1方向d1上以覆盖正极接线片16的一部分的方式进行安装,在第2方向d2上以延伸出正极接线片16的两侧的方式进行安装。此外,准备由铜金属形成得到的负极接线片26,该负极接线片26安装有负极密封剂28。负极密封剂28在第1方向d1上以覆盖负极接线片26的一部分的方式进行安装,在第2方向d2上以延伸出负极接线片26的两侧的方式进行安装。
接下来,实施在膜电极接合体5安装接线片16、26的工序。该工序中,将准备的接线片16、26分别安装在膜电极接合体5的连接部13、23。更具体而言,首先,将正极接线片16载置在台阶上。接着,以使得正极接线片16的上表面和膜电极接合体5的正极连接部13的第2面13b部分性重叠的方式,载置膜电极接合体5。此时,以使得第2方向d2上的正极连接区域a1的中心位置与正极接线片16的中心位置一致的方式,进行膜电极接合体5相对于正极接线片16的对齐。然后,通过电阻熔接、超声波熔接等,将正极接线片16熔敷至膜电极接合体5的正极连接部13。由此,使正极接线片16接合至正极连接部13的第2面13b。此时,各个正极集电体11X也在正极接线片16与第2面13b接合的位置处彼此接合。由此,能够将正极接线片16电连接至膜电极接合体的正极连接部13。同样地,能够将准备的负极接线片26电连接至膜电极接合体5的负极连接部23。
由此,能够得到安装有接线片16、26的膜电极接合体5。
(外部包装体准备工序)
外部包装体准备工序中,准备第1基材41和第2基材42。外部包装体准备工序包含:制备第1基材41的工序;制备第2基材42的工序。
制备第1基材41的工序中,首先,在构成金属层40a的铝箔的一侧,涂布用于构成树脂粘接层40b的树脂材料的组合物并进行固化。接下来,裁切为期望的尺寸,得到平板状的第1基材41。然后,对于平板状的第1基材41,进行旋压加工,形成膨出部44。此处,第1方向d1上的正极接线片侧部43a的尺寸dx1和负极接线片侧部43b的尺寸dx2以成为期望值的方式而形成。由此,可制备:具备具有期望的尺寸的正极接线片侧部43a和负极接线片侧部43b的第1基材41(参照图5)。
制备第2基材42的工序中,首先,在构成金属层40a的铝箔的一侧,涂布用于构成树脂粘接层40b的树脂材料的组合物并进行固化。接下来,裁切为期望的尺寸,得到平板状的第2基材42。
由此,能够得到构成密封膜电极接合体5的外部包装体40的第1基材41和第2基材42。
(密封工序)
在接线片安装工序和外部包装体准备工序之后,进行密封工序。密封工序中,将膜电极接合体5密封在外部包装体40内。
该密封工序中,首先,以使得树脂粘接层40b朝上的方式,在台阶上载置第2基材42。接着,将膜电极接合体5载置在第2基材42上。接下来,以使得膜电极接合体5容纳在膨出部44内的方式,从膜电极接合体5的上方覆盖第1基材41。此处,以使得第1基材41的树脂粘接层40b与第2基材42的树脂粘接层40b相对的方式,覆盖第1基材41。此外,以使得正极接线片侧部43a与正极板10X的正极连接区域a1相对,并且使得负极接线片侧部43b与负极板20Y的负极连接区域a2相对的方式,覆盖第1基材41。此时,在接线片16、26延伸出至外部的状态下,将膜电极接合体5配置在第1基材41和第2基材42之间。此外,此时,将密封剂18、28配置在外部包装体40和接线片16、26之间。
然后,在膜电极接合体5的周围,例如用具有150℃~200℃的温度的金属制的加热棒来按压第1基材41和第2基材42。由此,在用加热棒进行了按压的区域附近,使得形成在第1基材41和第2基材42各自的内表面上的树脂粘接层40b溶解,使它们彼此进行热密封(热熔敷),形成密封部46。
更具体而言,首先,用加热棒按压第2方向d2上的外部包装体40的一侧的边缘部(图5中的下侧)、第1方向d1上的外部包装体40的一侧的边缘部(正极接线片16侧,图5中的右侧)和第1方向d1上的外部包装体40的另一侧的边缘部(负极接线片26侧,图5中的左侧)。由此,在用加热棒进行了按压的区域附近,使得形成在第1基材41和第2基材42各自的内表面形成上的树脂粘接层40b溶解,使它们彼此进行热密封(热熔敷)。热密封时,在接线片16、26的周围,密封剂18、28与第1基材41的树脂粘接层40b和第2基材42的树脂粘接层40b同时溶解。因此,在对第1基材41和接线片16、26进行热密封的同时,对第2基材42和接线片16、26进行热密封。由此,能够防止在接线片16、26的周围形成可连通密封空间45和外部包装体40的外部的间隙。通过这样热密封,在第2方向d2上的外部包装体40的另一侧的边缘部(图5中的上侧)形成开口部。
接下来,从该开口部向外部包装体40内注入电解液。由此,在外部包装体40内填充电解液。
然后,在第2方向d2上用加热棒按压外部包装体40的另一侧的边缘部(图5中的上侧)。由此,使得外部包装体40的第2方向d2上的另一侧的边缘部得到热密封,使得开口部被封住。因此,如图5表示的那样,在膜电极接合体5的整个周围连续状地形成密封部46,通过框状的密封部46将密封空间45内的膜电极接合体5与电解液一同密封在外部包装体40内。需要说明的是,该热密封在未图示的减压腔内进行,在对密封空间45进行减压的同时进行密封。
由此,能够得到将膜电极接合体5密封在外部包装体40内而得到的叠层型电池1。
[叠层型电池的输送方法]
接下来,参照图7~图10,对于基于本实施方式的叠层型电池1的输送方法进行说明。下文中说明的叠层型电池的输送方法具备:准备叠层型电池1的叠层型电池准备工序(准备工序);立起叠层型电池1的立起工序;通过夹持装置60对叠层型电池1的被夹持区域S1、S2进行夹持的夹持工序;在通过夹持装置60夹持被夹持区域S1、S2的同时悬挂并输送叠层型电池1的输送工序。以下,对于各工序进行说明。
(叠层型电池准备工序)
叠层型电池准备工序中,准备叠层型电池1。
该工序中,可通过所述叠层型电池的制造方法得到叠层型电池1。得到的叠层型电池1以使得叠层型电池1的叠层方向dL与台阶50的载置面51垂直的方式载置在台阶50的载置面51上。载置面51与叠层型电池1的第2基材42的下表面(外表面)相对。
(立起工序)
在叠层型电池准备工序之后,进行立起工序。立起工序中,将叠层型电池1立起并设为立起状态。
该工序中,如图7表示的那样,例如使得叠层型电池1的叠层方向dL与台阶50的载置面51平行,并且使得叠层型电池1的第2基材42的外表面与载置面51垂直。例如,在沿第1方向d1进行观察时,可以通过未图示的立起装置,以使得叠层型电池1成为第2方向d2上的一侧位于上方的姿势的方式,在所述一侧提起叠层型电池1的第2基材42的下表面。由此,如图7表示的那样,能够将叠层型电池1立起在台阶50上。
(夹持工序)
在立起工序之后,进行夹持工序。夹持工序中,通过夹持装置60夹持叠层型电池1的被夹持区域S1、S2。夹持工序包含:夹持第1被夹持区域S1的工序;夹持第2被夹持区域S2的工序。以下,针对通过具备用于夹持第1被夹持区域S1的第1夹持部61和用于夹持第2被夹持区域S2的第2夹持部62的夹持装置60来夹持第1被夹持区域S1和第2被夹持区域S2的实例进行说明。
需要说明的是,该实例中,第1夹持部61的第1方向d1上的尺寸dm1可以为5mm以上20mm以下。通过将第1夹持部61的第1方向d1上的尺寸dm1设为这样的数值范围内,在叠层型电池1的重量为500g以上的情况下,能够在以使得叠层型电池1不落下的方式进行夹持的同时,以不在叠层型电池1残留压痕的压力对叠层型电池1的第1被夹持区域S1进行夹持。本实施方式中,第1夹持部61的第1方向d1上的尺寸dm1为20mm。此外,第1夹持部61的第2方向d2上的尺寸dn1例如为100mm(参照图8)。同样地,第2夹持部62的第1方向d1上的尺寸dm2可以为5mm以上20mm以下。通过将第2夹持部62的第1方向d1上的尺寸dm2设为这样的数值范围内,在叠层型电池1的重量为500g以上的情况下,能够在以使得叠层型电池1不落下的方式进行夹持的同时,以不在叠层型电池1残留压痕的压力对叠层型电池1的第2被夹持区域S2进行夹持。本实施方式中,第2夹持部62的第1方向d1上的尺寸dm2为20mm。此外,第2夹持部62的第2方向d2上的尺寸dn2例如为100mm(参照图8)。需要说明的是,为了防止叠层型电池1的落下、叠层型电池1的压痕残留,可将夹持部61、62的与叠层型电池1的接触部用橡胶覆盖。
在夹持第1被夹持区域S1的工序中,首先,将夹持装置60的一对第1夹持部61移动至能够夹持叠层型电池1的第1被夹持区域S1的位置。更具体而言,在使得一个第1夹持部61在正极接线片侧部43a的一侧位于与正极接线片侧部43a相对的位置的同时,使得另一个第1夹持部61在正极接线片侧部43a的另一侧位于与正极接线片侧部43a相对的位置(参照图9)。接着,通过该一对第1夹持部61以给定的按压力夹持第1被夹持区域S1。此时,第1夹持部61介由第1基材41和第2基材42夹持正极板10X的正极连接部13。此处,第1方向d1上的第1夹持部61的尺寸dm1为所述第1方向d1上的正极接线片侧部43a的尺寸dx1以下的尺寸。因此,可将第1被夹持区域S1夹持在第1夹持部61。
另一方面,在夹持第2被夹持区域S2的工序中,首先,将夹持装置60的一对第2夹持部62移动至能够夹持叠层型电池1的第2被夹持区域S2的位置。更具体而言,在使得一个第2夹持部62在负极接线片侧部43b的一侧位于与负极接线片侧部43b相对的位置的同时,使得另一个第2夹持部62在负极接线片侧部43b的另一侧位于与负极接线片侧部43b相对的位置(参照图9)。接着,通过该一对第2夹持部62以给定的按压力夹持第2被夹持区域S2。此时,第2夹持部62介由第1基材41和第2基材42夹持负极板20Y的负极连接部23。此处,第1方向d1上的第2夹持部62的尺寸dm2为所述第1方向d1上的负极接线片侧部43b的尺寸dx2以下的尺寸。因此,能够将第2被夹持区域S2夹持在第2夹持部62。
由此,如图8和图9表示的那样,通过夹持装置60夹持叠层型电池1的第1被夹持区域S1和第2被夹持区域S2。需要说明的是,夹持第1被夹持区域S1的工序和夹持第2被夹持区域S2的工序,可以同时进行,也可以不同时进行。
(输送工序)
在夹持工序之后,进行输送工序。在输送工序中,在通过夹持装置60夹持被夹持区域S1、S2的同时悬挂并输送叠层型电池1。
该输送工序中,首先,在如图8表示的通过夹持装置60夹持叠层型电池1的第1被夹持区域S1和第2被夹持区域S2的状态下,使得夹持装置60的第1夹持部61和第2夹持部62上升。由此,如图10表示的那样,使得叠层型电池1从台阶50的载置面51分离,通过夹持装置60进行悬挂。接着,使得第1夹持部61和第2夹持部62在水平方向上移动,将叠层型电池1输送至期望的目标位置(进行接下来的工序、例如叠层型电池的检查工序的位置)。叠层型电池1到达该目标位置后,使第1夹持部61和第2夹持部62下降,将叠层型电池1在立起状态下容纳在设置于该目标位置处的具有狭缝的托盘(未图示)上。然后,在将第1夹持部61从第1被夹持区域S1卸下的同时,将第2夹持部62从第2被夹持区域S2卸下,移去第1夹持部61和第2夹持部62。
由此,能够在通过夹持装置60夹持被夹持区域S1、S2的同时,悬挂并输送叠层型电池1。
基于这样的本实施方式,第1方向d1上的正极接线片侧部43a的尺寸dx1为20mm以上。由此,能够在叠层型电池1的正极接线片侧部43a确保用于夹持装置60夹持的空间。即,可在叠层型电池1设置用于夹持装置60夹持的第1被夹持区域S1。因此,输送叠层型电池1时,能够将第1被夹持区域S1夹持在夹持装置60,能够避免用夹持装置60夹持膨出部区域SB。即,在叠层型电池1的重量较大的情况下,能够提高基于夹持装置60的按压力。因此,可认为在夹持重量较大的叠层型电池1的膨出部区域SB的情况下,存在膜电极接合体5中位于膨出部44内的部分(例如,电极活性物质层12X、22Y)发生变形的可能性。然而,根据本实施方式,即使在叠层型电池1的重量较大的情况下,也能够夹持第1被夹持区域S1,因此能够避免夹持膨出部区域SB。其结果,能够抑制叠层型电池1的性能降低。
此外,根据本实施方式,第1方向d1上的正极接线片侧部43a的尺寸dx1为100mm以下。由此,在沿叠层方向dL进行观察时,能够抑制第1被夹持区域S1的面积增大。因此,能够抑制叠层型电池1的能量密度降低。
此外,根据本实施方式,第2方向d2上的正极接线片侧部43a的尺寸W为100mm以上。该情况下,能够在第1夹持部61的第2方向d2上的整个区域中将第1被夹持区域S1夹持在第1夹持部61。因此,能够通过夹持装置60更可靠地保持第1被夹持区域S1。
此外,根据本实施方式,正极接线片侧部43a与正极板10X的正极连接区域a1相对。由此,通过夹持装置60夹持第1被夹持区域S1时,能够介由第1基材41和第2基材42将正极板10X的正极连接区域a1夹持在夹持装置60。因此,能够通过夹持装置60更可靠地保持叠层型电池1。此外,正极连接区域a1中未设置正极活性物质层12X,因此即使在以给定的按压力夹持正极连接区域a1的情况下,也能够抑制叠层型电池1的性能降低。
此外,根据本实施方式,第1方向d1上的负极接线片侧部43b的尺寸为20mm以上。由此,能够在叠层型电池1的负极接线片侧部43b确保用于夹持装置60夹持的空间。即,能够在叠层型电池1确保用于夹持装置60夹持的第2被夹持区域S2。因此,输送叠层型电池1时,能够将第1被夹持区域S1和第2被夹持区域S2这两者夹持在夹持装置60,能够更可靠地保持叠层型电池1。
此外,根据本实施方式,第1方向d1上的负极接线片侧部43b的尺寸dx2为100mm以下。由此,在沿叠层方向dL进行观察时,能够抑制第2被夹持区域S2的面积增大。因此,能够抑制叠层型电池1的能量密度降低。
此外,根据本实施方式,第2方向d2上的负极接线片侧部43b的尺寸W为100mm以上。该情况下,能够在第2夹持部62的第2方向d2上的整个区域中将第2被夹持区域S2夹持在第2夹持部62。因此,能够通过夹持装置60更可靠地保持第2被夹持区域S2。
此外,根据本实施方式,负极接线片侧部43b与负极板20Y的负极连接区域a2相对。由此,在通过夹持装置60夹持第2被夹持区域S2时,能够介由第1基材41和第2基材42将负极板20Y的负极连接区域a2夹持在夹持装置60。因此,能够通过夹持装置60更可靠地保持叠层型电池1。此外,负极连接区域a2未设置负极活性物质层22Y,因此即使在以给定的按压力夹持负极连接区域a2的情况下,也能够能够抑制叠层型电池1的性能降低。
此外,根据本实施方式,第1基材41和第2基材42包含:金属层40a和设置在金属层40a的内表面的树脂粘接层40b。通常,在使用了这样的所谓层压膜型外部包装体作为叠层型电池1的外部包装体40的情况下,可降低外部包装体40的强度。因此,在通过夹持装置60夹持具有这样的外部包装体40的叠层型电池1的膨出部区域SB的情况下,位于膨出部44内的部分进一步易于变形。与之相对,根据本实施方式,即使在使用了这样的所谓层压膜型外部包装体的情况下,也能够夹持第1被夹持区域S1,因此能够避免夹持膨出部区域SB。其结果,能够抑制叠层型电池1的性能降低。
上文中,在参照具体实例的同时对一个实施方式进行了说明,但是不旨在将所述具体实例限于一个实施方式。所述一个实施方式可通过其它的各种具体实例来实施,在不脱离其主旨的范围内,可进行各种省略、置换、变更。
以下,在参照附图的同时,对于变形的一个实例进行说明。以下的说明和以下的说明中使用的附图中,对于可以与所述具体实例同样的方式构成的部分,在使用与在上述具体实例中针对对应的部分所使用的符号相同的符号的同时,省略重复说明。
(第1变形例)
所述实施方式中,示出了:第1方向d1上的正极接线片侧部43a的尺寸dx1和负极接线片侧部43b的尺寸dx2这两者为20mm以上,通过夹持装置60夹持第1被夹持区域S1和第2被夹持区域S2这两者并输送叠层型电池1的实例。然而,不限于此,只要能够通过夹持装置60仅夹持第1被夹持区域S1a来输送叠层型电池1,负极接线片侧部43b的尺寸就可以不为20mm以上。此外,同样地,只要能够通过夹持装置60仅夹持第2被夹持区域S2来输送叠层型电池1,正极接线片侧部43a的尺寸就可以不为20mm以上。
这样,可以是第1方向d1上的正极接线片侧部43a的尺寸dx1和负极接线片侧部43b的尺寸dx2中的仅任一者为20mm以上。即使在这样的情况下,在输送叠层型电池1时,也能够将第1被夹持区域S1或第2被夹持区域S2夹持在夹持装置60,能够抑制叠层型电池1的性能降低。
(第2变形例)
此外,所述实施方式中,示出了:叠层型电池的输送方法具备立起工序,在立起工序中将叠层型电池1设为立起状态后,在夹持工序中夹持叠层型电池1的被夹持区域S1、S2的实例。然而,不限于此,叠层型电池的输送方法可不具备立起工序。该情况下,可以在以使得叠层型电池1的叠层方向dL与台阶50的载置面51垂直的方式将叠层型电池1载置在台阶50上的状态下,通过夹持装置60夹持叠层型电池1的被夹持区域S1、S2。
即使在这样的情况下,在输送叠层型电池1时,也能够将第1被夹持区域S1夹持在夹持装置60,能够抑制叠层型电池1的性能降低。
(第3变形例)
此外,所述实施方式中,示出了:第1基材41和第2基材42作为分体而构成的实例。然而,不限于此,第1基材41和第2基材42可以一体性地形成为连续状。例如,第1基材41和第2基材42可以在第2方向d2上的一侧连续而形成为单一的片状。并且,可以是第1基材41和第2基材42的边界处发生弯折而形成外部包装体40。该弯折了的部分处也可以不形成密封部46。
即使在这样的情况下,通过使第1方向d1上的正极接线片侧部43a的尺寸dx1为20mm以上,在输送叠层型电池1时,也能够将第1被夹持区域S1夹持在夹持装置60,能够抑制叠层型电池1的性能降低。
(第4变形例)
此外,所述实施方式中,示出了:仅第1基材51具有膨出部44的实例。然而,不限于此,如图11表示的那样,第2基材42可以与第1基材41同样地具有:周边部43’、相对于周边部43’朝与第1基材41侧相反的一侧(第2基材42的金属层40a侧)膨出的膨出部44’。此外,第2基材42的周边部43’可以包含:在第1方向d1上从正极接线片16侧的外端缘41a’(图11中的右侧)延伸至内侧的正极接线片侧部43a’、在第1方向d1上从负极接线片26侧的外端缘41b’(图11中的左侧)延伸至内侧的负极接线片侧部43b’。并且,膨出部44’可以在第1方向d1上从正极接线片侧部43a’的内端43e’形成至负极接线片侧部43b’的内端43f’。
第1方向d1上的第2基材42的正极接线片侧部43a’的尺寸dx1’可与第1基材41的正极接线片侧部43a的尺寸dx1相等。此外,第1方向d1上的第2基材42的负极接线片侧部43b’的尺寸dx2’可以与第1基材41的负极接线片侧部43a’的尺寸dx2相等。该情况下,在沿叠层方向dL进行观察时,第2基材42的正极接线片侧部43a’位于第1被夹持区域S1,第2基材42的负极接线片侧部43b’位于第2被夹持区域S2。此外,在沿叠层方向dL进行观察时,第2基材42的膨出部44’位于膨出部区域SB。然而,不限于此,第1方向d1上的第2基材42的正极接线片侧部43a’的尺寸dx1’可以大于第1基材41的正极接线片侧部43a的尺寸dx1。此外,第1方向d1上的第2基材42的负极接线片侧部43b’的尺寸dx2’可以大于第1基材41的负极接线片侧部43a’的尺寸dx2。该情况下,在沿叠层方向dL进行观察时,第2基材42的正极接线片侧部43a’的一部分位于第1被夹持区域S1,剩余的部分位于膨出部区域SB内。此外,在沿叠层方向dL进行观察时,第2基材42的负极接线片侧部43b’的一部分位于第2被夹持区域S2,剩余的部分位于膨出部区域SB内。此外,在沿叠层方向dL进行观察时,第2基材42的膨出部44’位于膨出部区域SB内。
这样,即使在第1基材41和第2基材42这两者具有膨出部44、44’的情况下,通过使第1方向d1上的正极接线片侧部43a的尺寸dx1为20mm以上,在输送叠层型电池1时,也能够将第1被夹持区域S1夹持在夹持装置60,能够抑制叠层型电池1的性能降低。此外,根据本变形例,能够通过第1基材41的膨出部44和第2基材42的膨出部44’这两者划定密封空间45。因此,能够在密封空间45容纳更多的电极板10X、20Y,能够增大叠层型电池1的容量。
(第5变形例)
此外,在所述实施方式中,示出了:在正极板10X和负极板20Y之间配置有绝缘片31的实例。然而,不限于此,在正极板10X和负极板20Y之间可以不配置绝缘片31。即使在这样的情况下,通过使正极板10X和负极板20Y中的至少一者在与另一者相对的面上具有功能层30A,也能够防止正极板10X和负极板20Y发生短路。
Claims (11)
1.一种叠层型电池,其具备:
外部包装体,其具有第1基材和第2基材并且在所述第1基材和所述第2基材之间形成密封空间;
膜电极接合体,其为设置在所述密封空间的膜电极接合体,并且具有交替叠层在叠层方向的多个第1电极板和多个第2电极板;
第1接线片,其在沿所述叠层方向进行观察时在第1方向上与所述膜电极接合体的一侧连接,并且在所述第1方向上延伸出至所述外部包装体的外侧,
所述第1基材包含:在所述第1方向上从所述第1接线片侧的外端缘延伸至内侧的第1接线片侧部;和,从所述第1接线片侧部的所述第1方向上的内端起相对于所述第1接线片侧部朝向与所述第2基材侧相反的一侧膨出,并且划定所述密封空间的膨出部,
所述叠层型电池的重量为500g以上,
所述第1方向上的所述第1接线片侧部的尺寸为20mm以上。
2.根据权利要求1所述的叠层型电池,其中,
所述第1方向上的所述第1接线片侧部的尺寸为100mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的叠层型电池,其中,
沿所述叠层方向进行观察时,与所述第1方向垂直的第2方向上的所述第1接线片侧部的尺寸为100mm以上。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的叠层型电池,其中,
所述第1电极板包含:包含彼此相邻的第1连接区域和第1有效区域的第1电极集电体;和,设置在所述第1有效区域的第1电极活性物质层,
所述第1接线片侧部与所述第1电极板的所述第1连接区域相对。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的叠层型电池,其进一步具备:
第2接线片,其在所述第1方向上与所述膜电极接合体的另一侧连接,并且在所述第1方向上延伸出至所述外部包装体的外侧,
所述第1基材包含:在所述第1方向上从所述第2接线片侧的外端缘延伸至内侧的第2接线片侧部,
所述膨出部在所述第1方向上从所述第1接线片侧部的内端形成至所述第2接线片侧部的内端,
所述第1方向上的所述第2接线片侧部的尺寸为20mm以上。
6.根据权利要求5所述的叠层型电池,其中,
所述第1方向上的所述第2接线片侧部的尺寸为100mm以下。
7.根据权利要求5或6所述的叠层型电池,其中,
沿所述叠层方向进行观察时,与所述第1方向垂直的第2方向上的所述第2接线片侧部的尺寸为100mm以上。
8.根据权利要求5~7中任一项所述的叠层型电池,其中,
所述第2电极板包含:包含彼此相邻的第2连接区域和第2有效区域的第2电极集电体;和,设置在所述第2有效区域的第2电极活性物质层,
所述第2接线片侧部与所述第2电极板的所述第2连接区域相对。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的叠层型电池,其中,
所述第1基材和所述第2基材分别包含:金属层;和设置在所述金属层的内表面的树脂粘接层,
所述第1基材的所述膨出部和所述第1接线片侧部由所述金属层和所述树脂粘接层构成。
10.一种叠层型电池的输送方法,其具备:
准备权利要求1~9中任一项所述的叠层型电池的准备工序;
通过夹持装置来夹持被夹持区域的夹持工序,其中,所述被夹持区域是沿所述叠层方向进行观察时作为所述叠层型电池中与所述第1接线片侧部重叠的区域而划定的区域;和
在通过所述夹持装置夹持所述被夹持区域的同时,悬挂所述叠层型电池并进行输送的输送工序。
11.根据权利要求10所述的叠层型电池的输送方法,其在所述夹持工序之前进一步具备:
立起所述叠层型电池的立起工序。
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