JP6841323B2 - 二次電池およびその製造方法 - Google Patents
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Description
電極間にセパレータが配置された電極構成層が複数積層された平面積層構造の電極組立体を備えた二次電池であって、
電極組立体は、電極組立体の内側領域に集電体の両主面に電極材層が設けられた両面電極を有して成り、かつ電極組立体の一部を成す部分電極組立体を備え、
電極組立体の最外層領域に位置する最外層電極は、集電体の一方の主面に電極材層が設けられた片面電極を含み、および断面視にて部分電極組立体の少なくとも一部の輪郭に沿って部分電極組立体を取り囲んでいる、二次電池が提供される。
電極間にセパレータが配置された電極構成層が複数積層された平面積層構造の電極組立体を備えた二次電池の製造方法であって、
断面視にて、集電体の両主面に電極材層を設けて得られる両面電極を有して成る電極組立体の一部を成す部分電極組立体を形成することを含み、
集電体の一方の主面に電極材層を設けて得られる片面電極を含む電極組立体の最外層電極を用いて、断面視にて部分電極組立体の少なくとも一部の輪郭に沿って部分電極組立体を取り囲むことを更に含む、二次電池の製造方法が提供される。
本発明では二次電池が提供される。本明細書でいう「二次電池」とは、充電・放電の繰り返しが可能な電池のことを指している。従って、本発明の二次電池は、その名称に過度に拘泥されるものでなく、例えば“蓄電デバイス”なども本発明の対象に含まれ得る。二次電池は、外装体の内部に電極組立体と電解質とが収容および封入された構造を有して成る。本発明では、電極組立体は、正極、負極およびセパレータを含む電極構成層が複数積層された平面積層構造を有することを前提とする。また、外装体は、導電性ハードケース又はフレキシブルケース(パウチ等)の形態を採ってよい。外装体の形態がフレキシブルケース(パウチ等)である場合、複数の正極の各々は、正極用集電リードを介して、正極用外部端子に連結されている。正極用外部端子はシール部により外装体に固定され、当該シール部は電解質の液漏れを防止する。同様に、複数の負極の各々は、負極用集電リードを介して負極用外部端子に連結されている。負極用外部端子はシール部により外装体に固定され、シール部が電解質の液漏れを防止する。なお、これに限定されず、複数の正極の各々と接続される正極用集電リードは正極用外部端子の機能を備えていてよく、また、複数の負極の各々と接続される負極用集電リードは負極用外部端子の機能を備えていてよい。外装体の形態が導電性ハードケースの場合、複数の正極の各々は、正極用集電リードを介して、正極用外部端子に連結されている。正極用外部端子はシール部により外装体に固定され、当該シール部は電解質の液漏れを防止する。
本発明の一実施形態に係る二次電池の基本的構成を考慮した上で、以下、本発明の一実施形態に係る二次電池の特徴部分について説明する。
以下、本発明の一実施形態に係る二次電池の製造方法について説明する。
10A、10A’ 正極
10B、10B’ 負極
10X 最外層電極の重複領域
10X1 最外層電極の重複領域の外側部分
10X2 最外層電極の重複領域の内側部分
10a 最外層電極の端部
11、11’ 集電体
11α 集電体の端部
12、12’ 電極材層
20 タブ
20A 正極タブ
20B 負極タブ
20α タブの端部
20B1 最外層負極の負極タブ
20B2 部分電極組立体の負極タブ
50、50’ セパレータ
50X セパレータの延在部分
90 部分電極組立体
90α 部分電極組立体の主面
90β 部分電極組立体の側面
100、100’ 電極組立体
Claims (20)
- 電極間にセパレータが配置された電極構成層が複数積層された平面積層構造の電極組立体を備えた二次電池であって、
前記電極組立体は、該電極組立体の内側領域に集電体の両主面に電極材層が設けられた両面電極を有して成り、かつ該電極組立体の一部を成す部分電極組立体を備え、
前記電極組立体の最外層領域に位置する最外層電極は、前記集電体の一方の主面に前記電極材層が設けられた片面電極を含み、および断面視にて前記部分電極組立体の両主面と該両主面に連続する前記部分電極組立体の少なくとも一方の側面の輪郭に沿って該部分電極組立体を取り囲んでいる、二次電池。 - 断面視にて前記最外層電極と前記部分電極組立体との間に、該最外層電極と該部分電極組立体とに接する接着剤層付きの前記セパレータが位置付けられている、請求項1に記載の二次電池。
- 前記最外層電極が、断面視にて相互に重なるように供された重複領域を有して成り、
前記最外層電極の前記重複領域の外側部分に、断面視にて前記集電体のみが供されている、請求項1又は2に記載の二次電池。 - 前記セパレータが前記最外層電極よりも長尺状であって、かつ該最外層電極の一端部から延在する延在部分を有しており、該セパレータの該延在部分が、断面視で該セパレータよりも内側に位置する該最外層電極に固定されている、請求項1又は2に記載の二次電池。
- 前記部分電極組立体の前記側面に対向する部分の前記最外層電極は、断面視にて前記片面電極の構造を有し、該最外層電極が負極である、請求項1〜4のいずれかに記載の二次電池。
- 前記部分電極組立体の前記側面に対向する部分の前記最外層電極は、断面視にて前記集電体のみを有する、請求項1〜4のいずれかに記載の二次電池。
- 前記最外層電極の前記集電体が、平面視にて前記部分電極組立体の前記両面電極に供されたタブ端部よりも内側に位置付けられている、請求項1〜6のいずれかに記載の二次電池。
- 前記最外層電極がタブを有して成り、該最外層電極の該タブのみが平面視にて前記部分電極組立体の前記タブと局所的に重なるように位置付けられている、請求項1〜6のいずれかに記載の二次電池。
- 前記セパレータが前記最外層電極よりも長尺状であって、かつ該最外層電極の両端部から延在する延在部分を有しており、該セパレータの該延在部分同士が接続されている、請求項1又は2に記載の二次電池。
- 前記最外層電極の前記集電体の一部が露出しており、該露出した該集電体の該一部は平面視で前記セパレータおよび前記電極材層よりも外側に位置付けられている、請求項1〜9のいずれかに記載の二次電池。
- 電極間にセパレータが配置された電極構成層が複数積層された平面積層構造の電極組立体を備えた二次電池の製造方法であって、
断面視にて、集電体の両主面に電極材層を設けて得られる両面電極を有して成る前記電極組立体の一部を成す部分電極組立体を形成することを含み、
前記集電体の一方の主面に前記電極材層を設けて得られる片面電極を含む前記電極組立体の最外層電極を用いて、断面視にて前記部分電極組立体の両主面と該両主面に連続する前記部分電極組立体の少なくとも一方の側面が成す輪郭に沿って該部分電極組立体を取り囲むことを更に含む、二次電池の製造方法。 - 接着剤層付きの前記セパレータを用いて、前記最外層電極と前記部分電極組立体とを一体化させて前記電極組立体の前駆体を形成し、該電極組立体の該前駆体に熱加圧を施す、請求項11に記載の製造方法。
- 前記最外層電極として、断面視にて相互に重なる重複領域を有して成る前記最外層電極を形成することを含み、
前記最外層電極の前記重複領域の外側部分に断面視にて前記集電体のみを設ける、請求項11又は12に記載の製造方法。 - 前記最外層電極よりも長尺状であって、かつ該最外層電極の一端部から延在する延在部分を有する前記セパレータを供することを含み、該セパレータの該延在部分を、断面視で該セパレータよりも内側に位置する該最外層電極に固定する、請求項11又は12に記載の製造方法。
- 前記部分電極組立体の前記側面に対向する部分の前記最外層電極を、断面視にて前記片面電極の構造とし、該最外層電極を負極として用いる、請求項11〜14のいずれかに記載の製造方法。
- 前記部分電極組立体の前記側面に対向する部分の前記最外層電極を、断面視にて前記集電体のみを有する構造とする、請求項11〜14のいずれかに記載の製造方法。
- 前記最外層電極の前記集電体を、平面視にて前記部分電極組立体の前記両面電極に供するタブ端部よりも内側に位置付ける、請求項11〜16のいずれかに記載の製造方法。
- 前記最外層電極がタブを有して成り、該最外層電極の該タブのみを、平面視にて前記部分電極組立体の前記タブと局所的に重ねる、請求項11〜16のいずれかに記載の製造方法。
- 前記最外層電極よりも長尺状であって、かつ該最外層電極の両端部から延在する延在部分を有する前記セパレータを供することを含み、該セパレータの該延在部分同士を接続する、請求項11又は12に記載の製造方法。
- 前記正極および前記負極がリチウムイオンを吸蔵放出可能な層を有する、請求項1〜10のいずれかに記載の二次電池。
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