CN114868293A - 二次电池 - Google Patents
二次电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114868293A CN114868293A CN202080087094.4A CN202080087094A CN114868293A CN 114868293 A CN114868293 A CN 114868293A CN 202080087094 A CN202080087094 A CN 202080087094A CN 114868293 A CN114868293 A CN 114868293A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- separator
- positive electrode
- negative electrode
- secondary battery
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 87
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 87
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 60
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 29
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 65
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 44
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 39
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 27
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- -1 lithium transition metal Chemical class 0.000 description 10
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 7
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 7
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 7
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 7
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 6
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 4
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 4
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 4
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 4
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 239000002388 carbon-based active material Substances 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 3
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 3
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 2
- SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn].[Co].[Ni] Chemical compound [Li].[Mn].[Co].[Ni] SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 2
- 230000010220 ion permeability Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 239000002409 silicon-based active material Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910013872 LiPF Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 101150058243 Lipf gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QHIWVLPBUQWDMQ-UHFFFAOYSA-N butyl prop-2-enoate;methyl 2-methylprop-2-enoate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.COC(=O)C(C)=C.CCCCOC(=O)C=C QHIWVLPBUQWDMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000011325 microbead Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/417—Polyolefins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/443—Particulate material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
- H01M50/451—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising layers of only organic material and layers containing inorganic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
- H01M50/457—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
- H01M50/461—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes with adhesive layers between electrodes and separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
二次电池具备:多个正极,该正极具有正极芯体和配置在该正极芯体上的正极活性物质;多个负极,该负极具有负极芯体和配置在该负极芯体上的负极活性物质;1片以上的隔膜;以及粘接剂,其以面积密度成为大致恒定的方式涂布在隔膜的至少厚度方向的一侧面。二次电池包含正极和负极隔着隔膜交替地层叠而成的层叠部,层叠部的层叠方向的外侧的粘接剂中的已粘接的粘接部分的面积大于层叠部的层叠方向的内侧的粘接剂中的已粘接的粘接部分的面积。
Description
技术领域
本发明涉及一种二次电池。
背景技术
近年来,二次电池在各种场合中需求不断提高。其中,使用了非水电解质的锂离子二次电池由于可得到高能量密度而受到关注。作为其形态之一,存在专利文献1那样的二次电池。在该形态的二次电池中,将正极板和负极板隔着隔膜层叠多层而成的扁平形状电极体插入外装体。正极板的正极复合材料层设置于正极芯体的两面,负极板的负极复合材料层设置于负极芯体的两面。正极活性物质和负极活性物质分别具有能够进行锂离子的嵌入/脱离的构造。隔膜为多孔性物质,能够使锂离子透过,另一方面,防止了正极板与负极板的电接触所致的短路。
正极板和负极板分别与集电板电连接,并插入外装体。外装体在注入电解液后被密封。对于该二次电池,为了不发生由隔膜的收缩引起的正负极间的直接接触,在隔膜的表面设置粘接层,通过进行热压接而使正极板与隔膜之间和负极板与隔膜之间粘接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-26943号公报
发明内容
在专利文献1的二次电池中,使用粘接剂的涂布量和面积都不同的隔膜,防止粘接层的熔融不均,使离子透过性差降低,但由于需要粘接剂的涂布量和面积都不同的多片隔膜,因此难以提高生产率。
并且,特别是在为面向车载的二次电池的情况下,要求较高的耐久性,因此优选的是,无论电极体的层叠方向的位置如何都能够使电解质的保持量均匀。
为了解决上述课题,本发明提供一种二次电池,其中,该二次电池具备:正极,该正极具有正极芯体和配置在该正极芯体上的正极活性物质;负极,该负极具有负极芯体和配置在该负极芯体上的负极活性物质;1片以上的隔膜;以及粘接剂,其以面积密度成为大致恒定的方式涂布在隔膜的至少厚度方向的一侧面,该二次电池包含正极和负极隔着隔膜交替地层叠而成的层叠部,层叠部的层叠方向的外侧的粘接剂中的已粘接的部分的面积大于层叠部的层叠方向的内侧的粘接剂中的已粘接的部分的面积。
此外,在二次电池具有层叠型的电极体的情况下,若在层叠部中位于最外侧的两片隔膜上分别涂布的粘接剂中的已粘接的部分的面积大于在层叠部中位于中央的1片或两片隔膜(在层叠数为奇数时,为1片隔膜;在层叠数为偶数时,为两片隔膜)上涂布的粘接剂中的已粘接的部分的面积,则满足“层叠部的层叠方向的外侧的粘接剂中的已粘接的部分的面积大于层叠部的层叠方向的内侧的粘接剂中的已粘接的部分的面积”这样的要件。
另外,在二次电池具有卷绕型的电极体的情况下,若在隔膜中位于最外周的部分上涂布的粘接剂中的已粘接的部分的面积大于在隔膜中位于最内周的部分上涂布的粘接剂中的已粘接的部分的面积,则满足“层叠部的层叠方向的外侧的粘接剂中的已粘接的部分的面积大于层叠部的层叠方向的内侧的粘接剂中的已粘接的部分的面积”这样的要件。
另外,在二次电池具有层叠型的电极体的情况下,层叠部可以为在从层叠方向观察时正极、负极、隔膜全部重叠的区域。或者,层叠部也可以是电极体、电极组。另外,在二次电池具有卷绕型的电极体的情况下,也是,在电极体为扁平型的情况下,与将电极体压制为扁平的压制板平行的方向的局部区域为正极、负极和隔膜以隔膜配置在正极与负极之间的状态层叠的构造。因而,在二次电池具有卷绕型的电极体的情况下,能够将周向上的局部区域作为层叠部,在该情况下,能够确定位于最内周侧的隔膜和位于最外周侧的隔膜。
根据本发明,能够实现一种无论层叠方向的位置如何都容易使电解质的保持量均匀的不易劣化且量产性也优异的二次电池。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的方形二次电池的立体图。
图2是构成上述方形二次电池的电极体和封口板的立体图。
图3是上述方形二次电池的电极体的分解立体图。
图4是示意性表示图2的A-A线剖面的图。
图5A是以与高度方向大致正交的平面来剖切第1电极组的层叠方向的外侧的一部分后的放大示意剖视图。
图5B是表示在第1电极组的一部分剥下了正极的状态的图。
图6A是以与高度方向大致正交的平面来剖切第1电极组的层叠方向的内侧的一部分后的放大示意剖视图。
图6B是表示在第1电极组的一部分剥下了正极的状态的图。
图7A是表示在1个实施例的二次电池中转印至剥下的正极的粘接部分的示意俯视图,是表示转印至层叠方向的外侧的正极的粘接部分的示意俯视图。
图7B是表示在1个实施例的二次电池中转印至剥下的正极的粘接部分的示意俯视图,是表示转印至层叠方向的内侧的正极的粘接部分的示意俯视图。
图8是表示层叠组中的层数与转印面积相对于正极的一侧面面积的比例之间的关系的图表,是表示粘接剂转印面积比的图表。
图9是表示通过图8的全部的测量点的样条曲线的图表。
图10是表示层数与隔膜的厚度之间的关系的图表,是点表示利用热板进行压制前的隔膜的厚度且实线表示利用热板进行压制后的隔膜的厚度的图表。
图11是其他的实施方式的卷绕型的方形二次电池的俯视图。
图12是卷绕型的方形二次电池的主视图。
图13的(a)是图1的A-A线局部剖视图,图13的(b)是图13的(a)的B-B线局部剖视图,图13的(c)是图13的(a)的C-C线剖视图。
图14A是卷绕型的方形二次电池所包含的正极的俯视图。
图14B是卷绕型的方形二次电池所包含的负极的俯视图。
图15是将卷绕型的方形二次电池所包含的扁平状的卷绕电极体的卷绕结束端侧展开的立体图。
图16A是说明层叠型的电极体与卷绕型的电极体的对应关系的示意图。
图16B是说明层叠型的电极体与卷绕型的电极体的对应关系的示意图。
具体实施方式
下面,参照附图并详细说明本发明的实施方式。此外,在以下包含多个实施方式、变形例等的情况下,从最初就设想将它们的特征部分适当地组合来构建新的实施方式。另外,在以下的实施例中,在附图中对相同结构标注相同附图标记,并省略重复的说明。另外,关于以下说明的构成要素中的、未记载于表示最上位概念的独立权利要求中的构成要素,其是任意的构成要素,不是必须的构成要素。另外,在本说明书中,“数值A~数值B”的记载是指“数值A以上且数值B以下”。另外,在以下的说明中,将外装罐14、140的高度方向设为二次电池10、110的“上下方向”,将封口板15侧、123侧设为“上”,将外装罐14、140的底部侧设为“下”。此外,将沿着封口板15、123的长边方向的方向设为二次电池10、110的“横向”。
图1是本发明的一个实施方式的方形二次电池10的立体图,图2是构成方形二次电池10的电极体11和封口板15的立体图(是表示去除了外装罐14的状态的图)。如图1和图2所示,方形二次电池(以下,简称作二次电池)10具备包含外装罐14和封口板15的方形容器作为外装体,但外装体并不限定于此。
如图1和图2所示,二次电池10具备:电极体11;电解质;有底筒状的外装罐14,其容纳电极体11和电解质;以及封口板15,在该封口板15安装有正极端子12和负极端子13,该封口板15将外装罐14的开口部封堵。电极体11具有将正极20和负极30隔着隔膜40交替地层叠而成的构造,对此在之后使用图3进行详细叙述。外装罐14是高度方向一端开口的扁平的大致长方体形状的金属制方形容器。外装罐14和封口板15例如由以铝为主要成分的金属材料构成。
电解质可以为水系电解质,但优选为非水电解质,在本实施方式中使用非水电解液。非水电解液例如包含非水溶剂和溶解于非水溶剂的电解质盐。非水溶剂可以使用例如酯类、醚类、腈类、酰胺类和它们中的两种以上的混合溶剂等。非水溶剂可以含有这些溶剂中的至少一部分氢被氟等卤素原子取代而得到的卤素取代体。电解质盐可使用例如LiPF6等锂盐。
在封口板15,如上所述,安装有正极端子12和负极端子13。封口板15具有细长的矩形形状,在封口板15的长边方向一端侧配置有正极端子12,在封口板15的长边方向另一端侧配置有负极端子13。正极端子12和负极端子13是与其他的二次电池10、负载电连接的外部连接端子,正极端子12和负极端子13隔着绝缘构件安装于封口板15。
正极20包含与正极端子12电连接的正极极耳23,负极30包含与负极端子13电连接的负极极耳33,对此在后面详细叙述。正极端子12经由正极集电板25与多片正极极耳23层叠而成的正极极耳组24电连接,负极端子13经由负极集电板35与多片负极极耳33层叠而成的负极极耳组34电连接。
在封口板15设有电流切断装置18作为功能部件,该电流切断装置18用于在电池产生异常时切断电流路径。功能部件例如是作为二次电池10的安全装置或控制装置发挥功能的部件。功能部件与正极端子12或负极端子13接近地配置于封口板15的内表面。在本实施方式中,电流切断装置18附随于正极端子12并配置于正极端子12的内侧。
电流切断装置18是在二次电池10发生异常且外装罐14的内压超过预定的压力地上升的情况下切断电流路径的压力传感式的安全装置。电流切断装置18例如配置在正极端子12与正极集电板25之间,在通常使用时与正极端子12和正极集电板25电连接。电流切断装置18的构造并没有特别限定,作为一例,可举出包含反转板的装置,在内压上升时,该反转板向远离正极集电板25的方向反转而切断与正极集电板25的电连接,从而切断正极端子12与正极集电板25之间的电流路径。
另外,在封口板15设有:注液部16,其用于注入非水电解液;以及气体排出阀17,其用于在电池产生异常时进行开阀而排出气体。气体排出阀17配置于封口板15的长边方向中央部,注液部16配置于正极端子12与气体排出阀17之间。
如图2所例示的那样,电极体11被分割为第1电极组11A和第2电极组11B。电极组11A、11B例如具有彼此相同的层叠构造、尺寸,在电极体11的厚度方向上层叠配置。在各电极组的上端部形成有由多片正极极耳23构成的正极极耳组24和由多片负极极耳33构成的负极极耳组34,正极极耳组24和负极极耳组34分别与封口板15的各集电板连接。电极组11A、11B的外周面被隔膜40覆盖,并且构成为在电极组11A、11B中发生独立的电池反应。
图3是电极体11的分解立体图。如图3所例示的那样,电极体11包含多片正极20和多片负极30。在构成电极体11的电极组11A、11B中,例如,负极30比正极20多包含1片,在电极组11A、11B的厚度方向两侧配置负极30。图3中,图示了在正极20与负极30之间各配置1片的多片隔膜40,但电极组11A、11B所包含的隔膜40也可以分别各为1片。在该情况下,纵长状的隔膜40弯折地配置在正极20与负极30之间。在本实施方式中,电极组11A、11B分别含有粘接剂,使用热压工序来制作,对此在后面详细说明。更详细而言,电极组11A、11B分别如下制作:使用一对热板在层叠方向上对多片正极20和多片负极30隔着隔膜40逐片地交替层叠而成的层叠体进行压制,由此对层叠体赋予热和压力,成为粘接剂的至少一部分表现出粘接力的状态。
电极体11具备这样制作的电极组11A和电极组11B,是多片正极20和多片负极30隔着隔膜40逐片地交替层叠而成的层叠型的电极体。正极20包括向上突出的正极极耳23,负极30包括向上突出的负极极耳33。换言之,正极20和负极30以各极耳朝向相同方向的方式层叠配置。另外,正极极耳23位于电极体11的横向一端侧,负极极耳33位于电极体11的横向另一端侧,并且以多片正极极耳23在电极体11的厚度方向上排列且多片负极极耳33在电极体11的厚度方向上排列的方式层叠配置。
正极20具有正极芯体和在正极芯体的表面设置的正极复合材料层。正极芯体能够使用铝、铝合金等在正极20的电位范围内稳定的金属的箔、在表层配置有该金属的薄膜等。正极复合材料层优选包含正极活性物质、导电材料和粘结材料,且设置在正极芯体的两面。正极20能够通过例如在正极芯体上涂布包含正极活性物质、导电材料和粘结材料等的正极复合材料浆料,并使涂膜干燥后,进行压缩而将正极复合材料层形成于正极芯体的两面来制作。
正极20具有在正极芯体的表面中的除正极极耳23以外的部分(以下,称作“基部”)的整个区域配置有由正极复合材料构成的正极复合材料层的构造。正极芯体的厚度例如为5μm~20μm,优选为8μm~15μm。正极芯体的基部在正面观察时具有四边形形状,正极极耳23从该四边形的一边突出。通常,对1片金属箔进行加工而得到一体成形有基部和正极极耳23的正极芯体。
正极活性物质使用锂过渡金属复合氧化物。作为锂过渡金属复合氧化物所含有的金属元素,可举出Ni、Co、Mn、Al、B、Mg、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Ga、Sr、Zr、Nb、In、Sn、Ta、W等。其中,优选含有Ni、Co、Mn中的至少1种。作为优选的复合氧化物的一例,可举出含有Ni、Co、Mn的锂过渡金属复合氧化物;含有Ni、Co、Al的锂过渡金属复合氧化物。
作为正极复合材料层所含的导电材料,可例示炭黑、乙炔黑、科琴黑、石墨等碳材料。作为正极复合材料层所含的粘结材料,可例示聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)等氟树脂、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亚胺树脂、丙烯酸类树脂、聚烯烃树脂等。另外,也可以组合使用这些树脂和羧甲基纤维素(CMC)或其盐等纤维素衍生物、聚环氧乙烷(PEO)等。
负极30具有负极芯体和设于负极芯体的表面并由负极复合材料构成的负极复合材料层。负极芯体能够使用铜等在负极30的电位范围内稳定的金属的箔、在表层配置有该金属的薄膜等。负极复合材料层优选包含负极活性物质和粘结材料,且设于负极芯体的两面。负极30能够通过例如在负极芯体的表面上涂布包含负极活性物质和粘结材料等的负极复合材料浆料,并使涂膜干燥后,进行压缩而将负极复合材料层形成于负极芯体的两面来制作。
负极30具有在作为负极芯体的表面中的除负极极耳33以外的部分的基部的整个区域形成有负极复合材料层的构造。负极芯体的厚度例如为3μm~15μm,优选为5μm~10μm。与正极20的情况同样地,负极芯体的基部在正面观察时具有四边形形状,负极极耳33从该四边形的一边突出。通常,对1片金属箔进行加工而得到一体成形有基部和负极极耳33的负极芯体。
作为负极活性物质,包含例如可逆性地吸藏、释放锂离子的碳系活性物质。适合的碳系活性物质为鳞片状石墨、块状石墨、土状石墨等天然石墨;块状人造石墨(MAG)、石墨化中间相碳微珠(MCMB)等人造石墨等石墨。此外,负极活性物质也可以使用由Si和含Si化合物中的至少一者构成的Si系活性物质,也可以组合使用碳系活性物质和Si系活性物质。
负极复合材料层所包含的粘结材料与正极20的情况同样地,也能够使用氟树脂、PAN、聚酰亚胺、丙烯酸类树脂、聚烯烃等,但优选使用苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)。此外,负极复合材料层优选还包含CMC或其盐、聚丙烯酸(PAA)或其盐、聚乙烯醇(PVA)等。其中,适合将SBR与CMC或其盐、PAA或其盐组合使用。
图4是示意性表示图2的A-A线剖面的图。以下,参照图2和图4对电极体11的正极极耳组24和负极极耳组34的结构进行详细说明。如图2和图4所示,电极体11具有层叠多片正极极耳23而成的正极极耳组24和层叠多片负极极耳33而成的负极极耳组34。正极极耳组24的多片正极极耳23在电极的层叠方向上重叠,针对每个电极组11A、11B各形成一个正极极耳组24。同样地,负极极耳组34的多片负极极耳33在电极的层叠方向上重叠,针对每个电极组11A、11B各形成一个负极极耳组34。
正极极耳组24通过焊接等与安装于封口板15的内表面(下表面)的正极集电板25接合。如上所述,正极集电板25是经由电流切断装置18与正极端子12电连接的板状的导电构件。绝缘构件26介于封口板15与正极集电板25之间,防止两构件的接触。同样地,负极极耳组34通过焊接等与隔着绝缘构件安装于封口板15的内表面的负极集电板35接合。
正极极耳组24和负极极耳组34只要作为连接电极体11和各端子的导电路径发挥功能即可,其形状没有特别限定。在图2和图4所示的例子中,电极组11A的多片正极极耳23和多片负极极耳33以从二次电池10的外侧朝向内侧弯曲的状态分别层叠,形成剖视大致U字状的正极极耳组24和负极极耳组34。同样地,在电极组11B中也形成有剖视大致U字状的极耳组。另外,各极耳组也可以具有从二次电池10的内侧向外侧弯曲的U字形状。并且,如图4所示,两个层叠的电极组的极耳组可以配置为,一个电极组的极耳组的截面形状与另一个电极组的极耳组的截面形状相对于电极组的分界线大致对称。
正极极耳组24可以焊接于正极集电板25的朝向封口板15侧的上表面,但优选焊接于正极集电板25的下表面。在本实施方式中,正极极耳组24和负极极耳组34均焊接于集电板的下表面,但例如,也可以是,将正极极耳组24焊接于正极集电板25的下表面,将负极极耳组34焊接于负极集电板35的上表面。另外,在本实施方式中,对电极体11包含被分割开的第1电极组11A和第2电极组11B的情况进行了说明,但电极体也可以具有未被分割开的1个电极组。
例如,将封口板15嵌合于外装罐14的开口部,对安装有电极体11的封口板15与外装罐14的嵌合部进行激光焊接。然后,使用注液部16向外装罐14内注入非水电解液,然后,将注液部16用抽芯铆钉密封,由此形成二次电池10。
接下来,进一步详细说明第1电极组11A的构造和隔膜40。此外,由于第2电极组11B具有与第1电极组11A的构造相同的构造,因此省略其构造的说明。图5A是以与高度方向大致正交的平面来剖切第1电极组11A(以下,简称作电极组11A)的层叠方向的外侧的一部分后的放大示意剖视图,是包含隔膜40的一部分、正极20的一部分和在以下说明的粘接剂50中已粘接的粘接部分50a的放大示意剖视图。
如图5A所示,隔膜40具有基材40a和设置于基材40a的厚度方向的一侧的耐热层40b。基材40a由具有离子透过性和绝缘性的多孔性片构成。隔膜40例如可以由以选自聚烯烃、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚砜、聚醚酰亚胺和芳族聚酰胺中的至少1种为主成分的多孔质基材构成,优选为聚烯烃,特别优选由聚乙烯和聚丙烯构成。耐热层40b是为了在正极20与负极30短路而产生热时保护隔膜40的目的等而设置的。耐热层40b包含铝氧化物等无机物颗粒等,例如由陶瓷耐热层等构成。
电极组11A还具备粘接剂50。详细而言,在利用蒸镀等现有的方法在基材40a的厚度方向的一侧面的整个面设置耐热层40b之后,在隔膜40的设有耐热层40b的一侧面的整个区域和隔膜40的未设有耐热层40b的另一侧面的整个区域,通过印刷等以使面积密度成为大致恒定的方式配置多个点状的粘接剂(点状的部分)。在此,在多个点状的粘接剂中,各点状的粘接剂的量大致相同。另外,在隔膜40的一侧面的整个区域和另一侧面的整个区域,点状的粘接剂的个数密度都大致恒定。此外,粘接剂50的涂布形态也可以不是涂成点状的形态,而是涂在隔膜的整个面上的形态。即,也可以是如下结构,即,粘接剂以面积密度成为大致恒定的方式配置在隔膜的一侧面的整个面和另一侧面的整个面中的至少一者,在隔膜的至少一侧面上设有粘接层。作为粘接剂50,能够使用丙烯酸树脂系粘接剂、聚氨酯树脂系粘接剂、乙烯-乙酸乙烯酯树脂系粘接剂、或环氧树脂系粘接剂。
在本实施例中,以使隔膜40的配置有粘接剂的一侧面与正极20相对的方式将正极20和负极30隔着隔膜40交替地层叠而形成层叠体,之后,利用在层叠方向的一侧和另一侧配置的热板从层叠方向的两侧对层叠体赋予压力和热,从而使粘接剂的一部分熔融。如此一来,将隔膜40和正极20用粘接剂粘接起来,并且将隔膜40和负极30用粘接剂粘接起来,从而防止隔膜40相对于正极20和负极30位置偏移而使发电性能降低的情况。
作为热板的温度,只要是所使用的粘接剂熔融的温度以上,则可以使用任何温度。另外,作为由两个热板对层叠体施加的压力,优选使用比以往使用的压力低的压力。详细而言,在本发明的二次电池10中,作为对层叠体赋予的温度和压力的组,有意地使用至少在层叠体中位于层叠方向的中央部的隔膜(或隔膜部分(弯折的隔膜的情况))上涂布的粘接剂的一部分不会熔融而粘接面积不会变大的温度和压力的组。
图6A是以与高度方向大致正交的平面来剖切在利用这样的温度和压力的组进行了层叠体的压制的情况下的电极组11A的层叠方向的内侧的一部分后的放大示意剖视图,是包含隔膜40的一部分、正极20的一部分、粘接剂50中的已粘接的粘接部分50b的放大示意剖视图。此外,在图5A、图6A、以下说明的图5B和以下说明的图6B中,为了容易理解,省略了粘接剂50中的对粘接没有贡献的部分的图示。
如图5A和图6A所示,使用这样的温度和压力的组进行了层叠体的压制的结果是,在本发明的二次电池10的情况下,在层叠方向的内侧的隔膜(或层叠方向的内侧的隔膜部分)上的粘接剂50中的对粘接有贡献的粘接部分50b的体积(面积)小于层叠方向的外侧的隔膜(或层叠方向的外侧的隔膜部分)上的粘接剂50中的对粘接有贡献的粘接部分50a的体积(面积)。
以往,若为涂布于隔膜的粘接剂的一部分不熔融的物理条件,则好不容易涂布的粘接剂的一部分不会表现出效力,导致材料费的增大,因此不存在以这样的物理条件进行压制工序的情况。但是,本发明人发现,如果有意地采用以往回避的结构,则能够获得远远超过材料费增大这样的问题的显著的作用效果。以下,对于能够确认二次电池成为这样的状态的方法和显著的作用效果,使用非水电解质二次电池作为二次电池的1个实施例进行说明。
[二次电池的1个实施例]
本发明人制作了1个实施例的二次电池。针对1个实施例的二次电池,如下那样制作正极、负极和隔膜,进行了非水电解质的制备。另外,使用制作的正极、负极和隔膜,如下那样制作电极体,进行了电池的组装。
<正极的制作>
在厚度13μm的铝箔的两面形成了正极复合材料层。在压缩处理后,单面的正极复合材料层的厚度为62μm。正极板的短边方向的长度为76.5mm。正极芯体暴露的集电极耳部的宽度(短边方向的长度)为19.6mm。正极板的长边方向的长度为138.9mm。正极复合材料层以使作为正极活性物质的锂镍钴锰复合氧化物、作为导电材料的乙炔黑和作为粘结材料的聚偏氟乙烯(PVDF)的质量比为97:2:1的比例的方式含有锂镍钴锰复合氧化物、乙炔黑和聚偏氟乙烯(PVDF)。
<负极的制作>
在厚度8μm的铜箔的两面形成了负极复合材料层。在压缩处理后,单面的负极复合材料层的厚度为76μm。另外,负极板的短边方向的长度为78.2mm。负极芯体暴露的集电极耳部的宽度(短边方向的长度)为18.2mm。另外,负极板的长边方向的长度为142.8mm。另外,负极复合材料层以使作为负极活性物质的石墨、羧甲基纤维素(CMC)和作为粘结材料的丁苯橡胶(SBR)的质量比为98:1:1的方式含有石墨、羧甲基纤维素(CMC)和丁苯橡胶(SBR)。
<隔膜>
对于隔膜,使用在聚乙烯单层基材的单面涂敷有陶瓷耐热层并在两面呈点状涂布有由丙烯酸系树脂构成的粘接层的隔膜。隔膜的基材层厚度为12μm,耐热层厚度为4μm,宽度为80.7mm。在此,使一个点状的粘接剂的量大致相同。使全部的点状的粘接剂大致相同。另外,在隔膜的一侧面的整个区域和另一侧面的整个区域中,使点状的粘接剂的个数密度大致恒定。
<非水电解质的制备>
制作将碳酸亚乙酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)以体积比(25℃、1个大气压)成为30:30:40的方式混合而成的混合溶剂。在该混合溶剂中添加LiPF6并使其成为1.15mol/L,而制成非水电解液。
<电极体的制作>
使正极板的层叠数为35层,使负极板的层叠数为36层。将正极和负极以彼此隔着弯折的1片隔膜绝缘且正极的集电极耳部和负极的集电极耳部彼此不重叠的方式层叠来制作层叠体。之后,使用设定为100℃的热板从层叠体的层叠方向的两侧对层叠体赋予2MPa的压力,来制作一个电极组。另外,利用相同的方法还制作了另一个电极组。
<电池的组装>
层叠有多片的正极芯体暴露部经由正极集电体与正极端子电连接。另外,层叠有多片的负极芯体暴露部经由负极集电体与负极端子电连接。正极端子和负极端子分别隔着绝缘构件固定于封口体。封口体设有在施加了预定的压力时开放的气体排出阀。正极集电体、正极端子和封口体分别使用铝或铝合金制的部件。负极集电体和负极端子分别使用铜或铜合金制的部件。在将电极体以两个电极组重叠起来的状态接合于封口体之后,将电极体以在周围存在有由树脂材料形成的绝缘片的状态插入一面开放的外装罐中。外装罐例如使用铝或铝合金制的外装罐。将封口体嵌合于外装罐的开口部,对封口体与外装罐的嵌合部进行激光焊接。封口体使用铝或铝合金制的封口体。从电解液注液口向外装罐内注入上述非水电解液,之后利用抽芯铆钉将电解液注液口密封,由此制作成外形尺寸为宽度148mm×高度91mm×厚度26.5mm的方形非水电解质二次电池。
<试验内容>
关于上述1个实施例的二次电池中使用的电极组,进行了以下的试验。详细而言,从进行了使用热板的压制工序后的隔膜剥下各正极,测量了层叠方向的粘接剂转印率。隔膜的耐热层与基材的粘接力为5N/m~7N/m左右的比较弱的力。因此,在将正极从隔膜剥下时,粘接剂中的已粘接的粘接部分不会从正极和耐热层剥离,而是耐热层从基材剥离。即,在图5B和图6B所示的电极组中,在从隔膜40剥下正极20时,如图5B和图6B所示,粘接部分50a、50b未从正极20和耐热层40b剥离,而是耐热层40b中的粘接于粘接部分50a、50b的部分与隔膜40分开,与粘接部分50a、50b一起从隔膜40分离。
即,粘接剂50的粘接部分50a、50b转印到正极。因此,通过测量转印到剥下的正极20的粘接部分50a、50b的面积,能够确定各正极20上的粘接部分50a、50b的面积。使用图7A和图7B对此进行说明。图7A、图7B是表示在1个实施例的二次电池中转印至剥下的正极20的粘接部分的示意俯视图,图7A是表示转印至层叠方向的外侧的正极20的粘接部分的示意俯视图,图7B是表示转印至层叠方向的内侧的正极20的粘接部分的示意俯视图。在本发明的二次电池的电极组中,在使用了热板的压制工序中,减小了压制的压力,因此层叠方向的内侧的粘接剂不易熔融,粘接材料中未表现出粘接力的非粘接部分的比例较大。即,如图7A、图7B所示,在层叠方向的内侧和外侧,转印到正极20的粘接部分50a、50b的面积发生变动。由此,仅通过测量转印到剥下的正极20的粘接部分的面积,就能够判断是否制作了本发明的二次电池。
<试验结果>
图8~图10是表示试验结果的图表。详细而言,图8是表示层叠组中的层数(表示是从层叠方向的一侧起第几个正极的编号)与转印面积相对于正极的一侧面面积的比例之间的关系的图表,是表示粘接剂转印面积比的图表。另外,图9是表示通过图8的所有测量点的样条曲线的图表。在此,样条曲线是在给定有限个点列时通过它们的平滑的曲线,是在CAD等形状设计中广泛使用的曲线。另外,表示样条曲线的函数被称为样条函数。另外,以下,有时使用样条曲线来规定本发明的技术的技术范围,但只要存在至少一条满足该规定的样条曲线,就视为满足该规定。即,规定样条曲线的样条函数存在基样条(B-样条)、基数样条(C-样条)、自然样条(N-样条)等多个种类。在这样的背景下,在本说明书中,关于是否满足以下说明的与样条曲线相关的规定的判断,只要存在至少一条满足该与样条曲线相关的规定并且从一端到另一端能够微分且平滑的样条曲线,就视为满足该规定。在此,关于在一端和另一端能否微分的判断,若在所述端各端能够进行右微分和左微分中的一者,则视为能够微分。另外,图10是表示层数(表示是存在于从层叠方向的一侧起第几个极板间的部分的编号)与隔膜的厚度之间的关系的图表,点表示利用热板进行压制前的隔膜的厚度,实线表示利用热板进行压制后的隔膜的厚度。
此外,图8~图10为一试验例的结果,可以容易地制作能获得与该结果类似的结果的电极组。详细而言,对于这样的电极组,只要在利用热板进行压制时赋予在层叠体中位于层叠方向的中央部的隔膜(或隔膜部分(弯折的隔膜的情况))上涂布的粘接剂的一部分不会熔融而粘接面积不会变大的温度和压力,就能够易于制作,能够以利用热板进行压制时赋予的温度和压力的无数组合来容易地制作。进一步叙述一下,这样的电极组能够通过以所使用的粘接剂熔融的下限温度附近的温度进行压制而容易地制作,另外,能够通过以在使全部粘接剂熔融时赋予的压力的9成以下的压力进行压制工序而容易地制作。
在1个实施例中,如图8所示,在层叠部中位于最外侧的两个隔膜中的各隔膜上涂布的粘接剂中的已粘接的部分的面积大于在层叠部中位于中央的隔膜上涂布的粘接剂中的已粘接的部分的面积。
另外,如图9所示,样条曲线在电极组被三等分为层叠数较少的(接近层叠开始的部分)第1区域A1、层叠数较大的(接近层叠结束的部分)第2区域A2、以及层叠数处于第1区域A1与第2区域A2之间的第3区域A3的情况下的第3区域A3中具有部位P,该部位P具有粘接部分的面积最小的极小值。
另外,如图9所示,存在满足如下条件的第4区域A4和第5区域A5,该条件即:样条曲线的第4区域A4的最大变化率小于位于比第4区域A4靠层叠数的内侧区域的第5区域A5的最小变化率的1/3。
另外,在1个实施例中,如图10所示,最外侧的两片隔膜的厚度分别具有层叠组中的、层叠数为正中间的隔膜的厚度的80%以上的厚度。另外,与压制工序前的隔膜的厚度相比,压制工序后的隔膜的厚度方向的压扁量最大为1.0μm左右(压制工序后的厚度方向的压扁量为压制工序前的隔膜厚度的7%以下)。此外,在发明人进行的其他试验例中,能够使最外侧的两片隔膜的厚度分别为层叠组中的、层叠数为正中间的隔膜的厚度的90%以上。并且,也能够使压制工序后的隔膜的厚度方向的压扁量最大为压制工序前的隔膜厚度的5%以下。此外,隔膜的压扁量能够根据层叠部的隔膜在压制工序中受到压力之前的隔膜厚度与受到压力之后的隔膜的厚度的差来求出。具体而言,能够从压制工序前后的各个电极组中取出隔膜,根据隔膜的厚度的差来求出隔膜的压扁量。另外,即使是压制工序后的层叠组,也能够将层叠部以外的隔膜的厚度视为压制工序前的厚度,根据与层叠部的隔膜厚度的差,求出隔膜的压扁量。
<优选的结构和从各结构导出的作用效果>
以上,根据本发明,不同于专利文献1的使用粘接剂的涂布量和面积都不同的隔膜的二次电池,而是将粘接剂以面积密度成为大致恒定的方式涂布于隔膜的厚度方向的一侧面,因此,不是使用多种隔膜,而是仅使用一种隔膜就能够制作二次电池,能够量产二次电池。
另外,在制作作为层叠部的一例的电极组11A、11B时的热压工序中,有意地使用以往因导致材料费的增大而避免的条件、即在层叠方向内侧的隔膜(或隔膜部分(弯折的隔膜的情况))上涂布的粘接剂的一部分不会熔融而粘接面积不会变大的温度和压力的条件,因此,与层叠方向外侧相比,能够扩大电解质(例如电解液)难以浸透的层叠方向内侧区域的电极之间的间隙,能够提高电极组11A、11B的层叠方向内侧的电解质浸透性,无论层叠方向的存在位置如何都能够使电解质的保持量接近均匀的值。因此,不仅能够提高二次电池的发电性能,还能够抑制根据层叠方向的存在位置而产生反应速度差,其结果,能够提高二次电池的耐久性。
并且,当使用这样的、在层叠方向内侧的隔膜上涂布的粘接剂的一部分不会熔融而粘接面积不会变大的温度和压力的条件来制作二次电池时,其结果,能够抑制以往因热压结构而容易压扁的外侧的隔膜的压扁(厚度方向的压扁)的程度。因此,也能够抑制层叠方向的外侧的隔膜与内侧的隔膜的厚度差,也能够抑制由外侧的隔膜的压扁引起的透气度上升,从这点来看,能够抑制根据层叠方向的存在位置而产生反应速度差。因此,从这点来看,也能够提高二次电池的耐久性。
另外,粘接剂50也可以由多个点状部分构成。另外,涂布于隔膜40的点状部分的个数密度也可以大致恒定。
根据本结构,能够容易地将粘接剂50以面积密度大致恒定的方式配置于隔膜40。
另外,也可以是,在将纵轴设为粘接剂50中的已粘接的粘接部分的面积、将横轴设为层数且在横轴上相邻的层数之间以相同的间隔分离地形成的二维坐标中标出了粘接剂中的已粘接的粘接部分的面积和层数的情况下,将标出的多个点平滑地连接而成的样条曲线在电极组(层叠部)被三等分为层叠数较少的(接近层叠开始的部分)第1区域A1、层叠数较大的(接近层叠结束的部分)第2区域A2、以及层叠数处于第1区域A1与第2区域A2之间的第3区域A3的情况下的第3区域A3中具有粘接部分的面积最小的极小值。
根据本结构,能够增大内侧区域中的大范围的区域的间隙,无论层叠方向的存在位置如何,都能够使电解质的保持量接近于更均匀的值。
另外,也可以存在满足如下条件的第4区域A4和第5区域A5,该条件即:样条曲线的第4区域A4的最大变化率小于位于比第4区域A4靠层叠数的内侧区域的第5区域A5的最小变化率的1/3。
在层叠方向的内侧区域,电解质的电解质浸透性具有随着向内侧去而急剧变差的倾向。
根据本结构,在层叠方向的内侧区域,能够随着向层叠方向的内侧区域去而急剧地增大电极间间隙。因此,能够形成将随着向内侧去而急剧变差的电解质浸透性抵消那样的电极间间隙,因而,无论层叠方向的存在位置如何,都能够使电解质的保持量高精度地接近均匀的值。
另外,也可以是,在层叠部(例如能够由电极组、电极体构成)中的隔膜的层叠数为奇数的情况下,最外侧的两片隔膜(隔膜部分)的厚度分别具有层叠部中的、层叠数为正中间的隔膜(隔膜部分)的厚度的90%以上的厚度,在层叠部中的隔膜的层叠数为偶数的情况下,最外侧的两片隔膜(隔膜部分)的厚度分别具有层叠部中的、层叠数为正中间的两片隔膜(隔膜部分)中的厚度较大的那个隔膜(隔膜部分)的对应厚度的90%以上的厚度。
根据本结构,由于层叠方向的外侧的隔膜与内侧的隔膜的厚度差较小,因此能够抑制由外侧的隔膜的压扁引起的透气度上升,能够提高二次电池的耐久性。
另外,根据层叠部的隔膜厚度与层叠部以外的隔膜厚度的差求出的隔膜的厚度方向的压扁量可以为层叠部以外的隔膜厚度的5%以下。
在本结构中,层叠方向的外侧的隔膜与内侧的隔膜的厚度差也较小,因此能够抑制由外侧的隔膜的压扁引起的透气度上升,能够提高二次电池的耐久性。
另外,也可以是,隔膜40至少在厚度方向的一侧具有耐热层40b,隔膜40的一侧面由耐热层40b构成。
根据本结构,能够利用上述方法容易地测量出转印到隔膜40的粘接部分的面积。此外,在确定电极体、电极组所包含的没有耐热层的隔膜上的粘接剂的粘接面积之际,制作仅是追加了耐热层这点有所不同且以相同的温度、相同的压力进行了压制工序的电极体、电极组。并且,在该制作的电极体、电极组中,使用本说明书中说明的方法来确定粘接面积。
此外,在上述电极组11A、11B中,仅在隔膜40的一侧面设置了耐热层40b,但也可以除了隔膜的一侧面以外还在另一侧面也设置耐热层。或者,隔膜也可以不具有耐热层。
另外,在上述电极组11A、11B中,在隔膜40的一侧面和另一侧面这两面涂布了粘接剂,但也可以仅在隔膜的一侧面涂布粘接剂。
另外,在隔膜40的一侧面设置了由粘接剂构成的多个点状区域,但也可以在隔膜的至少一侧面的整个面以面积密度大致恒定的方式涂布粘接剂。
另外,也可以是,上述样条曲线不在上述第3区域中具有粘接部分的面积最小的极小值。或者,也可以是,上述样条曲线在沿层叠方向五等分的情况下的正中间的中央区域具有如下部位,该部位具有粘接部分的面积最小的极小值。另外,也可以不存在上述第4区域的最大变化率小于位于比第4区域靠层叠数的内侧区域的第5区域的最小变化率的1/3那样的第3区域和第4区域。
另外,层叠方向的外侧的隔膜的厚度可以小于层叠方向的中央的隔膜的厚度的90%,根据层叠部的隔膜厚度与层叠部以外的隔膜厚度的差求出的隔膜的厚度方向的压扁量可以为层叠部以外的隔膜厚度的5%以下。
以上,说明了二次电池具备层叠型的电极体的情况。接下来,说明二次电池具备卷绕型的电极体的情况。图11是卷绕型的方形二次电池110的俯视图,图12是方形二次电池110的主视图。另外,图13的(a)是图11的A-A线局部剖视图,图13的(b)是图13的(a)的B-B线局部剖视图,图13的(c)是图13的(a)的C-C线剖视图。另外,图14A是方形二次电池110所包含的正极的俯视图,图14B是方形二次电池110所包含的负极的俯视图。另外,图15是将方形二次电池110所包含的扁平状的卷绕电极体的卷绕结束端侧展开了的立体图。此外,作为卷绕型的方形二次电池110的各构件的材料,能够使用与上述层叠型的方形二次电池10的对应构件的材料相同的材料。因此,在以下的说明中,关于各构件的材料,简单地叙述或省略说明。
如图11~图13和图15所示,方形二次电池110具备外装罐(方形外装罐)125(参照图11~图13)、封口板123(参照图11、图13的(a)、图13的(c))和扁平状的卷绕电极体114(参照图13、图15)。外装罐125例如由铝或铝合金构成,且在高度方向一侧具有开口部。如图12所示,外装罐125具有底部140、一对第1侧面141和一对第2侧面142,第2侧面142大于第1侧面141。如图13的(a)所示,封口板123嵌合于外装罐125的开口部。通过使封口板123与外装罐125的嵌合部相接合,从而构成方形的电池壳体145。此外,作为卷绕型的方形二次电池中的各构件的材料,能够采用与层叠型的方形二次电池中的对应构件的材料相同的材料。因此,在以下的卷绕型的方形二次电池的说明中,关于各构件的材料,简单地叙述或省略说明。
如图15所示,卷绕电极体114具有将正极111和负极112以隔着隔膜113相互绝缘的状态卷绕而成的构造。卷绕电极体114的最外表面侧被隔膜113覆盖,负极112配置在比正极111靠外周侧的位置。如图14A所示,正极111通过如下方式制作:在由厚度为10μm~20μm左右的铝或者铝合金箔构成的带状的正极芯体115的两面涂布正极复合材料浆料,在进行干燥和轧制后,按预定尺寸呈带状切断。正极复合材料浆料包含正极活性物质、导电剂和粘结剂等。此时,在宽度方向的一侧的端部,沿着长边方向形成有正极芯体暴露部115a,该正极芯体暴露部115a在两面未形成有正极复合材料层111a。优选的是,在该正极芯体暴露部115a的至少一侧的表面,例如以与正极复合材料层111a相邻的方式沿着正极芯体暴露部115a的长度方向形成有正极保护层111b。正极保护层111b包含绝缘性无机颗粒和粘结剂。该正极保护层111b的导电性低于正极复合材料层111a的导电性。通过设置正极保护层111b,能够防止因异物等而使负极复合材料层112a与正极芯体115短路。另外,能够使正极保护层111b含有导电性无机颗粒。此外,也可以不设置正极保护层111b。
另一方面,如图14B所示,负极112通过如下方式制作:在由厚度为5μm~15μm左右的铜或铜合金箔构成的带状的负极芯体116的两面涂布负极复合材料浆料,在进行干燥和轧制之后,按预定尺寸呈带状切断。负极复合材料浆料包含负极活性物质和粘结剂等。此时,沿着长边方向形成有负极芯体暴露部116a,该负极芯体暴露部116a在两面未形成有负极复合材料层112a。此外,正极芯体暴露部115a或负极芯体暴露部116a也可以分别沿着正极111的宽度方向的两侧的端部或负极112的宽度方向的两侧的端部形成。
如图15所示,以不使正极芯体暴露部115a和负极复合材料层112a重叠的方式且以不使负极芯体暴露部116a和正极复合材料层111a重叠的方式,将正极111和负极112在卷绕电极体114的宽度方向(正极111和负极112的宽度方向)上错开地配置。然后,将正极111和负极112在隔着至少在厚度方向的一侧面涂布有面积密度大致恒定的粘接剂的隔膜113而相互绝缘的状态下卷绕而形成卷绕体。然后,将形成的卷绕体用一对热板夹入,在内周侧的粘接剂的一部分不会熔融而粘接面积不会变大的温度和压力条件下进行压制,成形为扁平状,由此制作扁平状的卷绕电极体114。卷绕电极体114在卷绕轴延伸的方向(与带状的正极111、带状的负极112、和带状的隔膜113呈矩形形状展开时的宽度方向一致)的一侧端部具备层叠有多片的正极芯体暴露部115a,且在卷绕轴延伸的方向的另一侧端部具备层叠有多片的负极芯体暴露部116a。作为隔膜113,优选的是,能够使用聚烯烃制的多孔性片。隔膜113的宽度优选为能够覆盖正极复合材料层111a和正极保护层111b且比负极复合材料层112a的宽度大的宽度。
层叠有多片的正极芯体暴露部115a经由正极集电体117(参照图13的(a))与正极端子118电连接,层叠有多片的负极芯体暴露部116a经由负极集电体119(参照图13的(a))与负极端子120电连接,对此在后面进行详细叙述。另外,虽然未详细叙述,但如图13的(a)所示,在正极集电体117与正极端子118之间,优选设有在电池壳体145的内部的气压成为预定值以上时进行工作的电流切断机构127。
如图11、图12和图13的(a)所示,正极端子118和负极端子120分别隔着绝缘构件121、122固定于封口板123。封口板123具有气体排出阀128,在电池壳体145内的气压高于电流切断机构127的工作压力时该气体排出阀128开放。正极集电体117、正极端子118和封口板123分别由铝或铝合金形成,负极集电体119和负极端子120分别由铜或铜合金形成。如图13的(c)所示,扁平状的卷绕电极体114以在除了封口板123侧以外的周围存在有绝缘性的绝缘片(树脂片)124的状态插入一面开放的外装罐125内。
如图13的(b)和图13的(c)所示,在正极111侧,卷绕并层叠的多片正极芯体暴露部115a被向厚度方向的中央部集束并进一步被一分为二,正极芯体暴露部115a被集束起来,在正极芯体暴露部115a之间配置有正极用中间构件130。正极用中间构件130由树脂材料构成,在正极用中间构件130保持有1个以上、例如两个导电性的正极用导电构件129。对于正极用导电构件129,例如使用圆柱状的正极用导电构件,在正极用导电构件129的与层叠的正极芯体暴露部115a相对的两端部形成有作为突出部(日文:プロジェクション)发挥作用的圆台状的突起。
在负极112侧,同样地,卷绕并层叠的多片负极芯体暴露部116a被向厚度方向的中央侧集束并进一步被一分为二,负极芯体暴露部116a被集束起来,在负极芯体暴露部116a之间配置有负极用中间构件132。负极用中间构件132由树脂材料构成,在负极用中间构件132保持有1个以上、例如两个负极用导电构件131。对于负极用导电构件131,例如使用圆柱状的负极用导电构件,在负极用导电构件131的与层叠的负极芯体暴露部116a相对的两端部形成有作为突出部发挥作用的圆台状的突起。
正极用导电构件129和配置于其延伸方向的两侧的被集束的正极芯体暴露部115a被接合起来,被集束的正极芯体暴露部115a和配置于该电池壳体145的进深方向外侧的正极集电体117也被接合而电连接。另外,同样地,负极用导电构件131和配置于其两侧且被集束的负极芯体暴露部116a被接合起来,被集束的负极芯体暴露部116a和配置于该电池壳体145的进深方向外侧的负极集电体119也被接合而电连接。正极集电体117的与正极芯体暴露部115a侧相反的那一侧的端部与正极端子118电连接,负极集电体119的与负极芯体暴露部116a侧相反的那一侧的端部与负极端子120电连接。其结果,正极芯体暴露部115a与正极端子118电连接,负极芯体暴露部116a与负极端子120电连接。
卷绕电极体114、正极用中间构件130和负极用中间构件132、以及正极用导电构件129和负极用导电构件131被接合起来而构成一体构造。正极用导电构件129优选为与正极芯体115相同的材料即铝或铝合金制的构件,负极用导电构件131优选为与负极芯体116相同的材料即铜或铜合金制的构件。正极用导电构件129和负极用导电构件131的形状可以相同也可以不同。
对于正极芯体暴露部115a和正极集电体117的连接、以及负极芯体暴露部116a和负极集电体119的连接,可以使用电阻焊接、激光焊接或者超声波焊接等。另外,也可以不使用正极用中间构件130和负极用中间构件132。
如图11所示,在封口板123设有电解液注液孔126。将安装有正极集电体117、负极集电体119和封口板123等的卷绕电极体114配置在外装罐125内。此时,优选的是,在将卷绕电极体114配置于成形为箱状或袋状的绝缘片124内的状态下,将卷绕电极体114插入外装罐125内。之后,对封口板123与外装罐125的嵌合部进行激光焊接,之后,从电解液注液孔126注入非水电解液。之后,通过密封电解液注液孔126来制作方形二次电池110。电解液注液孔126的密封例如通过抽芯铆钉、焊接等来执行。
此外,对卷绕电极体114的卷绕轴配置成与外装罐125的底部140平行的朝向的情况进行了说明,但也可以是卷绕电极体的卷绕轴配置成与外装罐125的底部140垂直的朝向的结构。
以上,对卷绕型的方形二次电池110的一例进行了例示,但不限于上述卷绕型的方形二次电池110,在任何的卷绕型的方形二次电池中,都存在电解质(电解液)难以浸透到中央的空洞侧这样的课题。
即,如在图16A、图16B中对比地示出那样,层叠型的电极体的层叠方向(与利用热板进行压制的压制方向一致)A与卷绕型的电极体的利用热板进行压制的压制方向B相互对应。而且,在卷绕型的电极体中,若使空洞侧(内周侧)的隔膜上的粘接剂的粘接部分的面积小于外周侧的隔膜上的粘接剂的粘接部分的面积,则也能够获得利用层叠型的电极组说明的上述显著的作用效果。
在此,这样的卷绕型的电极体能够如利用层叠型的电极组详细地说明那样通过如下方式容易地制作出来:在隔膜的厚度方向的一侧面和另一侧面中的至少一者,以面密度成为均匀的方式涂布粘接剂(例如如上述那样,通过印刷而在隔膜上以面密度成为均匀的方式涂布由粘接剂构成的多个相同的点区域),在内周侧的粘接剂的一部分不会熔融而不会表现出粘接效果的温度、压力条件下进行基于热板的压制工序。
附图标记说明
10、二次电池;11、电极体;11A、11B、电极组;20、111、正极;21、115、正极芯体;30、112、负极;31、116、负极芯体;40、113、隔膜;40a、基材;40b、耐热层;50、粘接剂;50a、50b、粘接剂中的已粘接的粘接部分;110、方形二次电池;111a、正极复合材料层;112a、负极复合材料层;114、卷绕电极体;A1、第1区域;A2、第2区域;A3、第3区域;A4、第4区域;A5、第5区域。
Claims (7)
1.一种二次电池,其中,
该二次电池具备:
多个正极,该正极具有正极芯体和配置在该正极芯体上的正极活性物质;
多个负极,该负极具有负极芯体和配置在该负极芯体上的负极活性物质;
1片以上的隔膜;以及
粘接剂,其以面积密度成为大致恒定的方式涂布在所述隔膜的至少厚度方向的一侧面,
该二次电池包含所述正极和所述负极隔着所述隔膜交替地层叠而成的层叠部,
所述层叠部的层叠方向的外侧的所述粘接剂中的已粘接的部分的面积大于所述层叠部的所述层叠方向的内侧的所述粘接剂中的已粘接的部分的面积。
2.根据权利要求1所述的二次电池,其中,
所述粘接剂由多个点状部分构成,
涂布在所述隔膜上的所述点状部分的个数密度为大致恒定。
3.根据权利要求1或2所述的二次电池,其中,
在将纵轴设为粘接剂中的已粘接的粘接部分的面积、将横轴设为层数且在所述横轴上相邻的层数之间以相同的间隔分离地形成的二维坐标中标出了粘接剂中的已粘接的粘接部分的面积和层数的情况下,将标出的多个点平滑地连接而成的样条曲线在所述层叠部被三等分为层叠数较少的第1区域、层叠数较大的第2区域、以及层叠数处于第1区域与第2区域之间的第3区域的情况下的所述第3区域中具有所述粘接部分的面积最小的极小值。
4.根据权利要求3所述的二次电池,其中,
存在满足如下条件的第4区域和第5区域,该条件即:所述样条曲线的所述第4区域的最大变化率小于位于比所述第4区域靠所述层叠数的内侧区域的第5区域的最小变化率的1/3。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的二次电池,其中,
在所述层叠部中的所述隔膜的层叠数为奇数的情况下,最外侧的两片所述隔膜的厚度分别具有所述层叠部中的、层叠数为正中间的所述隔膜的厚度的90%以上的厚度,
在所述层叠部中的所述隔膜的层叠数为偶数的情况下,最外侧的两片所述隔膜的厚度分别具有所述层叠部中的、层叠数为正中间的两片所述隔膜中的厚度较大的那个所述隔膜的对应厚度的90%以上的厚度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的二次电池,其中,
根据所述层叠部的隔膜厚度与所述层叠部以外的隔膜厚度的差求出的隔膜的厚度方向的压扁量为所述层叠部以外的隔膜厚度的5%以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的二次电池,其中,
所述隔膜至少在厚度方向的一侧具有耐热层,
所述一侧面由所述耐热层构成。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019-236698 | 2019-12-26 | ||
JP2019236698 | 2019-12-26 | ||
PCT/JP2020/046640 WO2021131878A1 (ja) | 2019-12-26 | 2020-12-15 | 二次電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114868293A true CN114868293A (zh) | 2022-08-05 |
Family
ID=76574555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202080087094.4A Pending CN114868293A (zh) | 2019-12-26 | 2020-12-15 | 二次电池 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220384854A1 (zh) |
EP (1) | EP4084185A4 (zh) |
JP (1) | JPWO2021131878A1 (zh) |
CN (1) | CN114868293A (zh) |
WO (1) | WO2021131878A1 (zh) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014026943A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Nissan Motor Co Ltd | 積層構造電池 |
KR20150057481A (ko) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 전지용 세퍼레이터, 이를 포함하는 리튬 전지, 및 상기 리튬 전지의 제조방법 |
KR20150057480A (ko) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 삼성에스디아이 주식회사 | 세퍼레이터, 이를 포함하는 리튬 전지, 상기 세퍼레이터의 제조방법, 및 상기 리튬 전지의 제조방법 |
JP6688006B2 (ja) * | 2015-04-02 | 2020-04-28 | 旭化成株式会社 | 捲回体 |
CN110546804B (zh) * | 2017-05-12 | 2024-02-27 | 松下控股株式会社 | 非水电解质二次电池 |
CN110556495A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-12-10 | 惠州锂威新能源科技有限公司 | 一种锂离子电池隔膜及含有该隔膜的锂离子电池 |
CN110854347A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-28 | 乐凯胶片股份有限公司 | 电化学装置及其隔膜 |
-
2020
- 2020-12-15 JP JP2021567287A patent/JPWO2021131878A1/ja active Pending
- 2020-12-15 CN CN202080087094.4A patent/CN114868293A/zh active Pending
- 2020-12-15 US US17/786,272 patent/US20220384854A1/en active Pending
- 2020-12-15 EP EP20905056.6A patent/EP4084185A4/en active Pending
- 2020-12-15 WO PCT/JP2020/046640 patent/WO2021131878A1/ja unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4084185A1 (en) | 2022-11-02 |
JPWO2021131878A1 (zh) | 2021-07-01 |
WO2021131878A1 (ja) | 2021-07-01 |
EP4084185A4 (en) | 2023-12-27 |
US20220384854A1 (en) | 2022-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6859059B2 (ja) | リチウムイオン二次電池及びその製造方法 | |
KR101363438B1 (ko) | 편평형 비수 이차 전지 | |
WO2011002064A1 (ja) | ラミネート形電池 | |
JPWO2015147066A1 (ja) | 積層型電池及びその製造方法 | |
WO2014188501A1 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
CN111261951A (zh) | 二次电池和梳状电极 | |
JP7330211B2 (ja) | 角形二次電池 | |
JP6232213B2 (ja) | 二次電池及びその製造方法 | |
CN114846660A (zh) | 二次电池 | |
US20130323557A1 (en) | Secondary battery and method for manufacturing same | |
WO2021131877A1 (ja) | 二次電池、及びその製造方法 | |
CN111971820A (zh) | 非水电解质二次电池用电极板及非水电解质二次电池 | |
JP6781074B2 (ja) | 二次電池 | |
WO2021131880A1 (ja) | 二次電池 | |
WO2021131878A1 (ja) | 二次電池 | |
JP2019160544A (ja) | 蓄電素子 | |
JP7320166B2 (ja) | 二次電池 | |
CN115428253A (zh) | 蓄电器件用电极、蓄电器件和二次电池 | |
US20230207980A1 (en) | Battery | |
JP5954339B2 (ja) | 角形二次電池及びその製造方法 | |
JP6846490B1 (ja) | 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 | |
EP4068494A1 (en) | Electrical storage device | |
WO2022249989A1 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
US20230207979A1 (en) | Battery | |
WO2021131881A1 (ja) | 非水電解質二次電池及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |