JP2008147009A - バイポーラ電池およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バイポーラ電池は、集電体111の一方の面に正極113が形成され、他方の面に負極112が形成されたバイポーラ電極と、バイポーラ電極を複数積層する際に介在され正極と負極とを区分けするポーラス状のセパレータ121に電解質を浸透させた層と、セパレータと正極又は負極との間でイオンを伝導する電解質を含んでいる層124、125と、隣り合う集電体とセパレータとの間の空間に、正極の周囲および負極の周囲を取り囲むように、充填材料を配置した充填部と、バイポーラ電極を積層した方向に充填部を加圧することにより形成され、集電体、セパレータおよび充填部を互いに密着させた接合部と、を有している。バイポーラ電極を積層するときの充填材料の厚さは、正極又は負極の厚さと、電解質を含んでいる層の厚さとの合計厚さを超えない厚さにしてある。
【選択図】図5
Description
前記バイポーラ電極を複数積層する際に介在され前記正極と前記負極とを区分けするポーラス状のセパレータに電解質を浸透させた層と、
前記セパレータと前記正極又は前記負極との間でイオンを伝導する電解質を含んでいる層と、
隣り合う前記集電体と前記セパレータとの間の空間に、前記正極の周囲および前記負極の周囲を取り囲むように、充填材料を配置した充填部と、
前記バイポーラ電極を積層した方向に前記充填部を加圧することにより形成され、前記集電体、前記セパレータおよび前記充填材料を互いに密着させた接合部と、を有してなり、
前記バイポーラ電極を積層するときの前記充填材料の厚さが、前記正極又は前記負極の厚さと、前記電解質を含んでいる層の厚さとの合計厚さを超えない厚さである。
前記バイポーラ電極を複数積層する際に介在され前記正極と前記負極とを区分けするポーラス状のセパレータに電解質を浸透させた層と、
前記セパレータと前記正極又は前記負極との間でイオンを伝導する電解質を含んでいる層と、
隣り合う前記集電体同士の間の空間に、前記正極の周囲、前記セパレータの周囲、および前記負極の周囲を取り囲むように、充填材料を配置した充填部と、
前記バイポーラ電極を積層した方向に前記充填部を加圧することにより形成され、前記集電体および前記充填材料を互いに密着させた接合部と、を有してなり、
前記バイポーラ電極を積層するときの前記充填材料の厚さが、前記正極の厚さと、前記セパレータの厚さと、前記負極の厚さと、前記電解質を含んでいる層の厚さとの合計厚さを超えない厚さである。
前記バイポーラ電極を積層するときの前記充填材料の厚さが、前記正極又は前記負極の厚さと、前記電解質を含んでいる層の厚さとの合計厚さを超えないように、前記充填材料を配置して充填部を形成し、
前記バイポーラ電極を積層した方向に前記充填部を加圧して、前記集電体、前記セパレータおよび前記充填材料を互いに密着させた接合部を形成する。
前記バイポーラ電極を積層するときの前記充填材料の厚さが、前記正極の厚さと、前記セパレータの厚さと、前記負極の厚さと、前記電解質を含んでいる層の厚さとの合計厚さを超えないように、前記充填材料を配置して充填部を形成し、
前記バイポーラ電極を積層した方向に前記充填部を加圧して、前記集電体および前記充填材料を互いに密着させた接合部を形成する。
図1は、第1の実施形態に係るバイポーラ電池10を示す斜視図、図2は、バイポーラ電池10の要部を示す断面図、図3(A)は、バイポーラ電極110を示す断面図、図3(B)は、単電池層110aの説明に供する断面図、図4(A)(B)は、充填部20における充填材料114、116の配置の形態を説明するための断面図、図5(A)(B)は、充填材料114、116の厚みの説明に供する断面図、図6は、接合部119の説明に供する断面図、図7(A)(B)は、バイポーラ電極110と電解質層120とを交互に積層するときにガス30が混入する様子を示す断面図である。図8は、図1に示されるバイポーラ電池10を利用する組電池130を説明するための斜視図、図9は、図8に示される組電池130が搭載されている車両138の概略図である。
図26は、実施の形態2に係るシール材配置工程を説明するための平面図、図27は、実施の形態2に係るプレス工程を説明するための概念図である。
20 充填部、
30 ガス、
31 内部空間、
100 電池要素、積層体、
104 外装ケース、
108 集成体、
110 バイポーラ電極、
110a 単電池層、
111 集電体、
112 負極、
113 正極、
114 第1シール材(充填材料)、
115 第1シール層、
116 第2シール材(充填材料)、
117 第2シール層、
118 シール材(充填材料)、
119 接合部、
120 電解質層、
121 セパレータ、
124、125 電解質(イオンを伝導する電解質を含んでいる層)、
130 組電池、
132、134 導電バー、
136 組電池モジュール、
138 車両、
315、317 隙間部。
Claims (10)
- 集電体の一方の面に正極が形成され、他方の面に負極が形成されたバイポーラ電極と、
前記バイポーラ電極を複数積層する際に介在され前記正極と前記負極とを区分けするポーラス状のセパレータに電解質を浸透させた層と、
前記セパレータと前記正極又は前記負極との間でイオンを伝導する電解質を含んでいる層と、
隣り合う前記集電体と前記セパレータとの間の空間に、前記正極の周囲および前記負極の周囲を取り囲むように、充填材料を配置した充填部と、
前記バイポーラ電極を積層した方向に前記充填部を加圧することにより形成され、前記集電体、前記セパレータおよび前記充填材料を互いに密着させた接合部と、を有してなり、
前記バイポーラ電極を積層するときの前記充填材料の厚さが、前記正極又は前記負極の厚さと、前記電解質を含んでいる層の厚さとの合計厚さを超えない厚さであるバイポーラ電池。 - 集電体の一方の面に正極が形成され、他方の面に負極が形成されたバイポーラ電極と、
前記バイポーラ電極を複数積層する際に介在され前記正極と前記負極とを区分けするポーラス状のセパレータに電解質を浸透させた層と、
前記セパレータと前記正極又は前記負極との間でイオンを伝導する電解質を含んでいる層と、
隣り合う前記集電体同士の間の空間に、前記正極の周囲、前記セパレータの周囲、および前記負極の周囲を取り囲むように、充填材料を配置した充填部と、
前記バイポーラ電極を積層した方向に前記充填部を加圧することにより形成され、前記集電体および前記充填材料を互いに密着させた接合部と、を有してなり、
前記バイポーラ電極を積層するときの前記充填材料の厚さが、前記正極の厚さと、前記セパレータの厚さと、前記負極の厚さと、前記電解質を含んでいる層の厚さとの合計厚さを超えない厚さであるバイポーラ電池。 - 前記電解質を含んでいる層は、高分子ゲル電解質を含んでいる請求項1または請求項2に記載のバイポーラ電池。
- 前記充填部は、隙間部を有し、
前記バイポーラ電極を積層するときに、前記集電体、前記セパレータおよび前記充填材料によって囲まれる内部空間に残留していた空気が、前記隙間部を介し、排出されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のバイポーラ電池。 - 前記隙間部は、前記バイポーラ電極が積層された後に、前記バイポーラ電極を積層した方向に前記充填部を押圧することにより、閉塞されて、排気機能が停止されていることを特徴とする請求項4に記載のバイポーラ電池。
- 集電体の一方の面に正極が形成され、他方の面に負極が形成されたバイポーラ電極と、前記バイポーラ電極を複数積層する際に介在され前記正極と前記負極とを区分けするポーラス状のセパレータに電解質を浸透させた層と、前記セパレータと前記正極又は前記負極との間でイオンを伝導する電解質を含んでいる層と、隣り合う前記集電体と前記セパレータとの間の空間に前記正極の周囲および前記負極の周囲を取り囲むように配置される充填材料と、を準備し、
前記バイポーラ電極を積層するときの前記充填材料の厚さが、前記正極又は前記負極の厚さと、前記電解質を含んでいる層の厚さとの合計厚さを超えないように、前記充填材料を配置して充填部を形成し、
前記バイポーラ電極を積層した方向に前記充填部を加圧して、前記集電体、前記セパレータおよび前記充填材料を互いに密着させた接合部を形成するバイポーラ電池の製造方法。 - 集電体の一方の面に正極が形成され、他方の面に負極が形成されたバイポーラ電極と、前記バイポーラ電極を複数積層する際に介在され前記正極と前記負極とを区分けするポーラス状のセパレータに電解質を浸透させた層と、前記セパレータと前記正極又は前記負極との間でイオンを伝導する電解質を含んでいる層と、隣り合う前記集電体同士の間の空間に前記正極の周囲、前記セパレータの周囲、および前記負極の周囲を取り囲むように配置される充填材料と、を準備し、
前記バイポーラ電極を積層するときの前記充填材料の厚さが、前記正極の厚さと、前記セパレータの厚さと、前記負極の厚さと、前記電解質を含んでいる層の厚さとの合計厚さを超えないように、前記充填材料を配置して充填部を形成し、
前記バイポーラ電極を積層した方向に前記充填部を加圧して、前記集電体および前記充填材料を互いに密着させた接合部を形成するバイポーラ電池の製造方法。 - 前記電解質を含んでいる層は、高分子ゲル電解質を含んでいる請求項6または請求項7に記載のバイポーラ電池。
- 前記充填部に隙間部を形成し、
前記集電体、前記セパレータおよび前記充填材料によって囲まれる内部空間に残留していた空気を、前記隙間部を介し、排出することを特徴とする請求項6または請求項7に記載のバイポーラ電池の製造方法。 - 前記バイポーラ電極を積層した方向に前記充填部を押圧することにより、前記隙間部を閉塞し、排気機能を停止することを特徴とする請求項9に記載のバイポーラ電池の製造方法。
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