蓄电池的制作方法

本发明涉及蓄电池(battery)。

背景技术：

在一些情况下，蓄电池具有阴极电极、隔板以及阳极电极的叠层。例如，专利文献1和专利文献2公开了，阴极电极或阳极电极放置于两个隔板之间。具体地，在专利文献1中，在两个隔板之间设有热塑性树脂。在这种情况下，通过对隔板加热而使热塑性树脂熔融。利用热塑性树脂来将两个隔板彼此粘贴。

专利文献3公开了如下的方法：在阴极电极位于粘贴在一起的两个第一隔板之间且蓄电池温度上升的情况下，防止两个第一隔板收缩。具体地，在专利文献3中，在各第一隔板与阳极电极之间，设置有第二隔板。第二隔板具有比第一隔板的熔点更低的熔点。专利文献3公开了，在这种情况下，即使当蓄电池温度上升时，也防止第一隔板收缩。

相关文献

专利文献

[专利文献1]日本未经审查的专利公布号61-80752

[专利文献2]日本未经审查的专利公布号2007-287724

[专利文献3]日本未经审查的专利公布号2012-151036。

技术实现要素：

如上所述，在一些情况下，在蓄电池中，阴极电极或阳极电极位于粘贴在一起的两个隔板之间。在具有这样的结构的蓄电池中，为了提高阴极电极与阳极电极之间的耐热性，优选在阴极电极与阳极电极之间设置高熔点的隔板。发明者对用于在阴极电极与阳极电极之间设置高熔点的隔板的结构进行了研究。

本发明的目的是，在粘贴在一起的两个隔板之间包括阴极电极或阳极电极的蓄电池中，通过新型结构而在阴极电极与阳极电极之间设置高熔点的隔板。

根据本发明，提供一种蓄电池，该蓄电池包括：第一电极，其具有第一表面和第二表面，第二表面是与第一表面相对的表面；第一隔板，其覆盖第一表面，并且，具有第一温度的熔点；第二隔板，其覆盖第二表面，并且，具有比第一温度更高的第二温度的熔点；以及第一粘接层，其通过使第一隔板的一部分熔融而形成，且将第一隔板和第二隔板彼此粘贴。

根据本发明，有可能在粘贴在一起的两个隔板之间包括阴极电极或阳极电极的蓄电池中，通过新型结构而在阴极电极与阳极电极之间设置高熔点的隔板。

附图说明

将从下文中所描述的优选的实施例和以下的附图更清楚上文的及其他的目标、特征和优点。

图1是图示根据第一实施例的蓄电池的配置的平面图。

图2是沿着图1的线a-a’截取的横截面图。

图3是图示图2中所示出的单元电池的配置的分解透视图。

图4(a)是图示包括图3中所示出的阴极电极的叠层的配置的平面图，并且，图4(b)是沿着图4(a)的线a-a’截取的横截面图。

图5是由图4(b)的虚线α环绕的区域的放大图。

图6是图示图4的第一变型示例的图。

图7是图示图4的第二变型示例的图。

图8是图示图4的第三变型示例的图。

图9是图示制造图4中所示出的叠层的方法的示例的图。

图10是图示在根据第二实施例的蓄电池中使用的单元电池的配置的分解透视图。

图11(a)是图示包括图10中所示出的阴极电极的叠层的配置的平面图，并且，图11(b)是沿着图11(a)的线a-a’截取的横截面图。

图12是由图11(b)的虚线α环绕的区域的放大图。

图13是图示制造图11中所示出的叠层的方法的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图而描述本发明的实施例。在所有的附图中，以相同的参考标号标记相同的元件，且将不重复对其的描述。

(第一实施例)

图1是图示根据第一实施例的蓄电池的配置的平面图。图2是沿着图1的线a-a’截取的横截面图。该蓄电池包括叠层10、阴极突片20、阳极突片30、盖部件40以及电解液50。

盖部件40包括相对的盖42和盖44。盖部件40的平面形状是具有长边和短边的矩形。盖42和盖44包括沿着盖部件40的各边定位的密封区域46。在密封区域46处，将盖42和盖44彼此粘贴。由此，将盖42与盖44之间的区域从外部区域密封。使用例如铝薄膜来形成盖42和盖44。

叠层10和电解液50位于由盖部件40密封的空间中。叠层10包括彼此层压的多个单元电池100(随后参考图3而详细地描述)。电解液50是非水电解液。具体地，电解液50包括锂盐和有机溶剂。

前面提到的锂盐为例如liclo4、libf6、lipf6、licf3so3、licf3co2、liasf6、lisbf6、lib10cl10、lialcl4、licl、libr、lib(c2h5)4、cf3so3li、ch3so3li、lic4f9so3、li(cf3so2)2n或低级脂肪酸羧酸锂。

前面提到的有机溶剂的材料的示例包括：碳酸盐类，诸如碳酸乙烯酯(ec)、碳酸丙烯酯(pc)、碳酸丁烯酯(bc)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸二乙酯(dec)、碳酸甲乙酯(mec)以及碳酸亚乙烯酯(vc)；内酯类，诸如γ-丁内酯和γ-戊内酯；醚类，诸如三甲氧基甲烷、1,2-二甲氧基乙烷、乙醚、四氢呋喃以及2-甲基四氢呋喃；亚砜类，诸如二甲基亚砜；四氢呋喃类，诸如1,3-二氧戊环和4-甲基-1,3-二氧戊环；含氮溶剂，诸如乙腈、硝基甲烷、甲酰胺以及二甲基甲酰胺；有机酸酯类，诸如甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯以及丙酸乙酯；酯类，诸如磷酸三酯；二甘醇二甲醚类；三甘醇二甲醚类；环丁砜类，诸如环丁砜和甲基环丁砜；恶唑烷酮类，诸如3-甲基-2-恶唑烷酮；以及磺酸内酯类，诸如1,3-丙磺酸内酯、1,4-丁基磺酸内酯以及萘磺酸内酯。前面提到的有机溶剂可能仅包括这些材料中的一种，或可能包括这些材料中的两种或更多种。

在图1中所示出的示例中，当在平面图上观察时，阴极突片20和阳极突片30从盖部件40的同一短边向外伸出。阴极突片20和阳极突片30沿着该边定位于彼此相对的两侧上。由此，有可能防止阴极突片20与阳极突片30之间的短路。阴极突片20和阳极突片30分别通过阴极引线200和阳极引线300(随后参考图3而描述)而与单元电池100电连接。

图3是图示图2中所示出的单元电池100的配置的分解透视图。如附图中所示出的，单元电池100包括阴极电极110、阳极电极120、第一隔板130、第二隔板140、阴极引线200以及阳极引线300。阴极引线200与阴极电极110电连接。类似地，阳极引线300与阳极电极120电连接。

在附图中所示出的示例中，将第一隔板130、阳极电极120、第二隔板140、第一隔板130、阴极电极110以及第二隔板140按此顺序层压。具体地，如随后参考图4而描述的，阴极电极110位于彼此粘贴的第一隔板130与第二隔板140之间。类似地，阳极电极120位于彼此粘贴的第一隔板130与第二隔板140之间。

在附图中所示出的示例中，在图2中所示出的叠层10中，将第一隔板130、阳极电极120、第二隔板140、第一隔板130、阴极电极110以及第二隔板140重复地按此顺序层压。在这种情况下，阴极电极110和阳极电极120从叠层10去除的过程导致将第一隔板130和第二隔板140交替地层压。在这种情况下，有可能防止第一隔板130和第二隔板140不均衡地分布。

在附图中所示出的示例中，阴极电极110的相对的两侧上的第一隔板130和第二隔板140以及阳极电极120的相对的两侧上的第一隔板130和第二隔板140全都具有同一平面形状。当在平面图上观察时，阴极电极110的相对的两侧上的第一隔板130和第二隔板140在内侧包括阴极电极110。一部分的阴极引线200伸出于重叠第一隔板130和第二隔板140的区域的外侧。类似地，当在平面图上观察时，阳极电极120的相对的两侧上的第一隔板130和第二隔板140在内侧包括阳极电极120。一部分的阳极引线300伸出于重叠第一隔板130和第二隔板140的区域的外侧。

在附图中所示出的示例中，当在平面图上观察时，在阳极电极120的内侧，包括阴极电极110。在这种情况下，即使当阴极电极110的配置稍稍偏移时，也有可能防止阴极电极110和阳极电极120彼此重叠的区域的面积的改变。

阴极电极110包括阴极活性物质。具体地，阴极活性物质的示例包括：锂与过渡金属的复合氧化物，诸如锂镍复合氧化物、锂钴复合氧化物、锂锰复合氧化物以及锂锰镍复合氧化物；过渡金属硫化物，诸如tis2、fes以及mos2；过渡金属氧化物，诸如mno、v2o5、v6o13、tio2等，或橄榄石类锂磷氧化物。阳极电极120包括阳极活性物质。具体地，阳极活性物质的示例包括碳材料，诸如人造石墨、天然石墨、无定形碳、类金刚石碳、富勒烯、碳纳米管以及碳纳米角；锂金属材料；基于合金的材料，诸如硅和锡；基于氧化物的材料，诸如nb2o5和tio2；或这些材料的化合物。阴极引线200和阳极引线300使用金属(例如，铜或铝)来形成。

图4(a)是图示包括图3中所示出的阴极电极110的叠层的配置的平面图。图4(b)是沿着图4(a)的线a-a’截取的横截面图。图5是由图4(b)的虚线α环绕的区域的放大图。

如图4(b)和图5中所示出的，通过粘接层132而将第一隔板130和第二隔板140彼此粘贴。粘接层132是通过使第一隔板130熔融而形成的粘接层。具体地，第一隔板130具有第一温度的熔点。另一方面，第二隔板140具有比第一温度更高的第二温度的熔点。如随后详细地描述的，跨过第二隔板140而从第一隔板130的相对侧在第三温度下对第二隔板140进行加热，与此同时，将第二隔板140按压到第一隔板130上，由此，形成粘接层132，其中，第三温度等于或高于第一温度，且低于第二温度。

在图4(b)和图5中所示出的示例中，阴极电极110配置成使得沿厚度方向相对的第一表面和第二表面中的一个以第二隔板140覆盖。由此，以第二隔板140覆盖的阴极电极110的表面跨过第二隔板140而面向阳极电极120(图3)。如上所述，第二隔板140的熔点高。因此，有可能提高阴极电极110与阳极电极120之间的耐热性。

第一温度为例如等于或高于120ºc且等于或低于250ºc的温度。另一方面，第二温度为例如等于或高于270ºc且等于或低于400ºc的温度。第一隔板130使用多孔树脂来形成，并且，使用例如聚丙烯或聚乙烯来形成。另一方面，第二隔板140使用多孔树脂来形成，并且，使用例如聚酰胺或聚酰亚胺来形成。

在图4(a)中所示出的示例中，第一隔板130和第二隔板140的平面形状是具有长边和短边的矩形。在附图中所示出的示例中，阴极引线200从第一隔板130和第二隔板140的短边中的一边伸出。粘接层132配置于除了阴极引线200从其伸出的边之外的三条边上。在附图(a)中所示出的示例中，当在平面图上观察时，多个粘接层132沿着各边配置成一行。

除了阴极电极110充当阳极电极120之外，图3中的包括阳极电极120的叠层的结构与图4和图5中所示出的示例的结构相同。

图6是图示图4的第一变型示例的图。如附图(a)中所示出的，粘接层132可以配置于第一隔板130和第二隔板140的四条边上。在附图(a)中所示出的示例中，多个粘接层132沿着第一隔板130和第二隔板140的各边配置成一行。在附图(a)中所示出的示例中，粘接层132未形成于当在平面图上观察时，与阴极引线200重叠的区域中。

图7是图示图4的第二变型示例的图。如附图(a)中所示出的，粘接层132可以仅配置于第一隔板130和第二隔板140的两条边上。具体地，在附图(a)中所示出的示例中，粘接层132配置于与阴极引线200从其伸出的短边相对的短边上，并且，配置于剩余的两条边中的一边上。多个粘接层132沿着各边配置成一行。

图8是图示图4的第三变型示例的图。如附图(a)中所示出的，粘接层132可以沿着第一隔板130和第二隔板140的各边连续地形成。在附图(a)中所示出的示例中，沿着各边连续地形成的粘接层132彼此连接。在附图(a)中所示出的示例中，沿着其长边形成的粘接层132的一端到达阴极引线200伸出的短边。

图9是图示制造图4中所示出的叠层的方法的示例的图。首先，如附图(a)中所示出的，将第一隔板130、阴极电极110以及第二隔板140按此顺序层压。接下来，如附图(b)中所示出的，跨过第二隔板140而从第一隔板130的相对侧将按压件600按压到第二隔板140上。由此，使一部分的第二隔板140与第一隔板130接触。在等于或高于第一温度且低于第二温度的第三温度下，对按压件600的尖端进行加热。在这种情况下，第二隔板140未熔融。另一方面，按压件600的尖端上的热(第三温度)通过第二隔板140而传递至第一隔板130。由此，使与第二隔板140接触的一部分的第一隔板130熔融。由此，形成粘接层132(图4)。假设第一温度为t1[ºc]，第三温度为例如等于或高于(t1+5)ºc且等于或低于(t1+50)ºc的温度。更具体地，第三温度为例如等于或高于125ºc且等于或低于300ºc的温度。

如上所述，根据本实施例，具有低熔点的第一隔板130和具有高熔点的第二隔板140彼此粘贴。在这种情况下，能够由通过使第一隔板130熔融而形成的粘接层132来将第一隔板130和第二隔板140彼此粘贴。阴极电极110位于第一隔板130与第二隔板140之间。在这种情况下，跨过第二隔板140而位于阴极电极110的相对侧上的阳极电极120跨过第二隔板140而面向阴极电极110。由此，有可能提高阴极电极110与阳极电极120之间的耐热性。

(第二实施例)

图10是图示在根据第二实施例的蓄电池中使用的单元电池100的配置的分解透视图，并且，与第一实施例的图3相对应。除了以下的点以外，根据本实施例的蓄电池具有与根据第一实施例的蓄电池的配置相同的配置。

在附图中所示出的示例中，将阳极电极120、第一隔板130、第二隔板140、阴极电极110、第一隔板130以及第二隔板140按此顺序层压。具体地，如随后参考图11而描述的，阴极电极110位于彼此粘贴的第一隔板130与第二隔板140之间。将第二隔板140与覆盖阴极电极110的一个表面的第一隔板130粘贴。将第一隔板130与覆盖阴极电极110的另一表面的第二隔板140粘贴。

在附图中所示出的示例中，当在平面图上观察时，在阳极电极120的内侧，包括阴极电极110。在这种情况下，即使当阴极电极110的配置稍稍偏移时，也有可能防止阴极电极110和阳极电极120彼此重叠的区域的面积的改变。

在附图中所示出的示例中，在图2中所示出的叠层10中，重复地将阳极电极120、第一隔板130、第二隔板140、阴极电极110、第一隔板130以及第二隔板140按此顺序层压。在这种情况下，阴极电极110和阳极电极120从叠层10去除的过程导致将第一隔板130和第二隔板140交替地层压。在这种情况下，有可能防止第一隔板130和第二隔板140不均衡地分布。

图11(a)是图示包括图10中所示出的阴极电极110的叠层的配置的平面图。图11(b)是沿着图11(a)的线a-a’截取的横截面图。图12是由图11(b)的虚线α环绕的区域的放大图。

如图11(b)和图12中所示出的，通过粘接层132而将阴极电极110的相对的两侧上的第一隔板130和第二隔板140彼此粘贴。通过另一粘接层132而将位于该叠层的最上层处的第二隔板140与第一隔板130粘贴。通过另一粘接层132而将位于该叠层的最下层处的第一隔板130与第二隔板140粘贴。如随后参考图13而描述的，粘接层132中的任一个是通过使第一隔板130熔融而形成的粘接层。

图13是图示制造图11中所示出的叠层的方法的图。首先，如附图(a)中所示出的，将第一隔板130、第二隔板140、阴极电极110、第一隔板130以及第二隔板140按此顺序层压。接下来，如附图(b)中所示出的，将按压件600按压到位于该叠层的最上层处的第二隔板140上。在等于或高于第一温度且低于第二温度的第三温度下，对按压件600的尖端进行加热。在这种情况下，在被按压件600按压的部分中，使第二隔板140熔融。由此，在相邻的第一隔板130与第二隔板140之间，形成粘接层132(图11)。

在附图中所示出的示例中，几乎同时形成位于当在平面图上观察时，与按压件600重叠的区域中的粘接层132中的任一个(例如，阴极电极110的相对的两侧上的第一隔板130与第二隔板140之间的粘接层132，以及最上层上的第二隔板140与覆盖阴极电极110的一个表面的第一隔板130之间的粘接层132)。当在平面图上观察时，这些粘接层132彼此重叠。

在本实施例中，还有可能获得与第一实施例中相同的效果。

如上所述，虽然已经参考附图而阐明了本发明的实施例，但实施例只不过是本发明的图示，并且，可以采用除了上文所陈述的配置之外的各种配置。

本申请主张来自提交于2014年11月27日的日本专利申请号2014-240551的优先权，通过引用而将其内容整体地合并于本文中。