层叠型电池的制作方法

文档序号:15812105发布日期:2018-11-02 22:17阅读:152来源:国知局
层叠型电池的制作方法

本发明涉及层叠型电池。

背景技术

已知以提高容量密度、安全性等为目的而层叠单位电池而成的层叠型电池。在层叠型电池中,为了将产生的电力取出到外部,在将正负极的集电体层分别电连接而集电之后,连接到外部端子。

在例如专利文献1中,记载了为了集电而具备集电体层延伸到外侧的集电体外延部的构造。

现有技术文献

专利文献1:日本特开2014-203701号公报



技术实现要素:

用于集电的集电体外延部在本领域中一般被称为“集电抽头”,通常是通过将矩形的集电体层裁断成期望的形状、典型地在集电体层的面方向具有凹部或者凸部的形状而形成的。

集电体层一般以提高层叠型电池的体积效率为目的形成为薄膜状。薄膜状的集电体层由于难以裁断加工,所以集电抽头形成工序的生产率低。于是,其结果,层叠型电池的生产效率受损。

因此,本发明的目的在于提供不需要形成集电抽头且生产效率高的层叠型电池。

本发明的上述目的通过下述的本发明达成。

[1]一种层叠型电池,将单位电池层叠多个而成,所述单位电池按照负极集电体层、负极活性物质层、固体电解质层或者隔板、正极活性物质层以及正极集电体层的顺序层叠地具有负极集电体层、负极活性物质层、固体电解质层或者隔板、正极活性物质层以及正极集电体层,所述层叠型电池的特征在于,所述层叠型电池具有进行所述层叠的层叠方向、与所述层叠方向垂直的面方向以及所述面方向中的长度方向和与所述长度方向垂直的宽度方向,

所述层叠型电池在从所述层叠方向观察时,具有:

1)电池区域,具有所述负极集电体层、所述负极活性物质层、所述固体电解质层或者所述隔板、所述正极活性物质层及所述正极集电体层;以及

2)集电区域,与所述电池区域的所述长度方向邻接,具有所述负极集电体层的延长部、所述固体电解质层的延长部或所述隔板的延长部或者绝缘片、所述正极集电体层的延长部、负极集电部及正极集电部,

所述负极集电体层的所述延长部和所述正极集电体层的所述延长部各自的所述集电区域侧的端部在从所述层叠方向观察时,具有不包括凹部或者凸部的形状,

所述负极集电部和所述正极集电部在从所述层叠方向观察时,处于所述集电区域的与所述电池区域相反的一侧的端部,在所述宽度方向上相互之间隔开间隔而分离,

所述负极集电部与所述多个单位电池的所述负极集电体层的所述延长部的各个延长部连接,并且将所述多个单位电池的所述负极集电体层的所述延长部相互电连接,但不与所述正极集电体层的所述延长部连接,

所述正极集电部与所述多个单位电池的所述正极集电体层的所述延长部的各个延长部连接,并且将所述多个单位电池的所述正极集电体层的所述延长部相互电连接,但不与所述负极集电体层的所述延长部连接,

在所述集电部中,所述固体电解质层的所述延长部或所述隔板的所述延长部或者所述绝缘片存在于所述层叠型电池的所有所述负极集电体层与所述正极集电体层之间。

[2]根据[1]记载的层叠型电池,其中,所述固体电解质层的所述延长部或所述隔板的所述延长部或者所述绝缘片的所述长度方向的与所述电池区域相反的一侧的端部被固定于所述负极集电部或者所述正极集电部。

[3]根据[1]或者[2]记载的层叠型电池,其中,所述负极集电部包括多个负极集电部件,所述多个负极集电部件的各个具有在所述长度方向上延伸的面方向部位和在所述层叠方向上延伸的层叠方向部位,所述负极集电部件的面方向部位分别与所述负极集电体层的所述延长部电连接,所述多个负极集电部件的层叠方向部位分别在所述层叠方向上直接连接或者经由所述负极集电体层的所述延长部连接,从而所述多个负极集电部件之间电连接,

所述正极集电部包括多个正极集电部件,所述多个正极集电部件的各个具有在所述长度方向上延伸的面方向部位和在所述层叠方向上延伸的层叠方向部位,所述正极集电部件的面方向部位分别与所述正极集电体层的所述延长部电连接,所述多个正极集电部件的层叠方向部位分别在所述层叠方向上直接连接或者经由所述正极集电体层的所述延长部连接,从而所述多个正极集电部件之间电连接。

[4]根据[3]记载的层叠型电池,其中,所述多个负极集电部件的层叠方向部位分别在所述层叠方向上经由所述负极集电体层的所述延长部连接,所述多个负极集电部件的层叠方向部位的第一长度小于第二长度,所述多个负极集电部件的层叠方向部位的第一长度是所述固体电解质层的所述延长部或所述隔板的所述延长部或者所述绝缘片至所述负极集电体层的所述延长部侧的所述层叠方向的长度,所述多个负极集电部件的层叠方向部位的第二长度是所述多个负极集电部件的层叠方向部位的、所述固体电解质层的所述延长部或所述隔板的所述延长部或者所述绝缘片至所述正极集电体层的所述延长部侧的所述层叠方向的长度,

所述多个正极集电部件的层叠方向部位分别在所述层叠方向上经由所述正极集电体层的所述延长部连接,所述多个正极集电部件的层叠方向部位的第一长度小于第二长度,所述多个正极集电部件的层叠方向部位的第一长度是所述固体电解质层的所述延长部或所述隔板的所述延长部或者所述绝缘片至所述正极集电体层的所述延长部侧的所述层叠方向的长度,所述多个正极集电部件的层叠方向部位的第二长度是所述固体电解质层的所述延长部或所述隔板的所述延长部或者所述绝缘片至所述负极集电体层的所述延长部侧的所述层叠方向的长度。

[5]根据[3]或者[4]记载的层叠型电池,其中,所述负极集电部件以及所述正极集电部件是在所述固体电解质层的所述延长部或所述隔板的所述延长部或者所述绝缘片的所述长度方向的与所述电池区域相反的一侧的端部的外侧连续的部件。

[6]根据[3]或者[4]记载的层叠型电池,其中,所述负极集电部件以及所述正极集电部件是在所述固体电解质层的所述延长部或所述隔板的所述延长部或者所述绝缘片的所述长度方向的与所述电池区域相反的一侧的端部贯通所述固体电解质层的所述延长部或所述隔板的所述延长部或者所述绝缘片而连续的部件。

[7]根据[1]~[6]中的任意一项记载的层叠型电池,其中,所述集电区域的层叠方向的长度和所述电池区域的层叠方向的长度大致相同。

本发明的层叠型电池无需形成用于集电的集电抽头。因此,本发明的层叠型电池的生产效率高。

附图说明

图1a是用于说明本发明的层叠型电池的实施方式的一个例子的概略图。

图1b是图1a的a-a线剖面图以及b-b线剖面图。

图1c是图1a的c-c线剖面图以及d-d线剖面图。

图2是用于说明本发明的层叠型电池的制造方法的一个例子的概略图。

图3是在图2所示的制造方法中使用的集电部件的放大图。

图4是用于说明安装集电部件之后的固体电解质层或者隔板的状态的概略图。

图5a是用于说明发明的层叠型电池的实施方式的另一例子的概略图。

图5b是图5a的a-a线剖面图以及b-b线剖面图。

图5c是图5a的c-c线剖面图以及d-d线剖面图。

图6是用于说明发明的层叠型电池的实施方式的又一例子的概略图。

图7是用于说明本发明的层叠型电池的制造方法的另一例子的概略图。

图8是用于说明安装集电部件之后的绝缘片的状态的概略图。

图9a是用于说明发明的层叠型电池的实施方式的又一例子的概略图。

图9b是图9a的a-a线剖面图以及b-b线剖面图。

图9c是图9a的c-c线剖面图以及d-d线剖面图。

图10是用于说明本发明的层叠型电池的制造方法的又一例子的概略图。

图11是在图10所示的制造方法中使用的集电部件的放大图。

图12是用于说明安装集电部件之后的第1固体电解质层或者隔板、以及第2固体电解质层或者隔板的状态的概略图。

图13是用于说明在本发明的层叠型电池中使集电部件的层叠方向导通的方法的另一例子的概略图。

图14是在图13所示的方法中使用的集电部件零件的放大图。

图15是用于说明在本发明的层叠型电池中使集电部件的层叠方向导通的方法的又一例子的概略图。

图16是在图15所示的方法中使用的集电部件零件的放大图。

(符号说明)

1:负极集电体层;1e:负极集电体层的延长部;2:负极活性物质层;3:固体电解质层或者隔板;3e:固体电解质层的延长部或者隔板的延长部;3a:绝缘片;3b:通孔;4:正极活性物质层;5:正极集电体层;5e:正极集电体层的延长部;10:单位电池;30:负极集电部;31:负极集电部件;31a:负极集电部的面方向部位;31b:负极集电部的层叠方向部位;31c、31d:负极集电部件;31e、31f、31g、31h:负极集电部件零件;31ea:突起;31ga、31ha:锯齿状突起;32:正极集电部;33:正极集电部件;33a:正极集电部的面方向部位;33b:正极集电部的层叠方向部位;100:电池区域;200:集电区域;501、502、503、504:层叠型电池。

具体实施方式

以下,以优选的实施方式为例子说明本发明。

本发明的层叠型电池是将单位电池层叠多个而成的层叠型电池,所述单位电池按照负极集电体层、负极活性物质层、固体电解质层或者隔板、正极活性物质层以及正极集电体层的顺序层叠地具有负极集电体层、负极活性物质层、固体电解质层或者隔板、正极活性物质层以及正极集电体层,所述层叠型电池的特征在于,所述层叠型电池具有进行所述层叠的层叠方向、与所述层叠方向垂直的面方向以及所述面方向中的长度方向和与所述长度方向垂直的宽度方向,

所述层叠型电池在从所述层叠方向观察时,具有:

1)电池区域,具有所述负极集电体层、所述负极活性物质层、所述固体电解质层或者所述隔板、所述正极活性物质层及所述正极集电体层;以及

2)集电区域,与所述电池区域的所述长度方向邻接,具有所述负极集电体层的延长部、所述固体电解质层的延长部或所述隔板的延长部或者绝缘片、所述正极集电体层的延长部、负极集电部及正极集电部,

所述负极集电体层的所述延长部和所述正极集电体层的所述延长部各自的所述集电区域侧的端部在从所述层叠方向观察时,具有不包括凹部或者凸部的形状,

所述负极集电部和所述正极集电部在从所述层叠方向观察时,处于所述集电区域的与所述电池区域相反的一侧的端部,在所述宽度方向上相互之间隔开间隔而分离,

所述负极集电部与所述多个单位电池的所述负极集电体层的所述延长部的各个延长部连接,并且将所述多个单位电池的所述负极集电体层的所述延长部相互电连接,但不与所述正极集电体层的所述延长部连接,

所述正极集电部与所述多个单位电池的所述正极集电体层的所述延长部的各个延长部连接,并且将所述多个单位电池的所述正极集电体层的所述延长部相互电连接,但不与所述负极集电体层的所述延长部连接,

在所述集电部中,所述固体电解质层的所述延长部或所述隔板的所述延长部或者所述绝缘片存在于所述层叠型电池的所有所述负极集电体层与所述正极集电体层之间。

在本发明的层叠型电池中,固体电解质层的延长部或者隔板的延长部或绝缘片的长度方向上的与电池区域相反的一侧的端部也可以被固定到负极集电部或者正极集电部。

本发明的层叠型电池既可以是单位电池具有固体电解质层的全固体电池,或者也可以是单位电池具有隔板、还具有电解液的湿电池。

本发明的层叠型电池具有层叠各层的层叠方向和与该层叠方向垂直的面方向。面方向具有长度方向和与长度方向垂直的宽度方向。在本说明书中,以下,在简称为“层叠方向”、“面方向”、“长度方向”以及“宽度方向”的情况下,分别意味着以上述层叠型电池的层叠方向为基准的方向。

<第1实施方式的层叠型电池>

图1a~1c示出本实施方式的层叠型电池的典型的构造的一个例子。

图1a是从长度方向上的集电区域侧观察层叠型电池501的图,图1b是图1a的a-a线剖面图以及b-b线剖面图,图1c是图1a的c-c线剖面图以及d-d线剖面图。

层叠型电池501在对其从层叠方向以及宽度方向观察的情况下,具有电池区域100和在电池区域的所述长度方向上邻接的集电区域200(图1b以及图1c)。

层叠型电池501是在电池区域100中将单位电池10层叠多个而成的层叠型电池(图1c),单位电池10按照负极集电体层1、负极活性物质层2、固体电解质层或者隔板3、正极活性物质层4以及正极集电体层5的顺序层叠地具有负极集电体层1、负极活性物质层2、固体电解质层或者隔板3、正极活性物质层4以及正极集电体层5。

集电区域200具有负极集电体层的延长部1e、固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e、正极集电体层的延长部5e、负极集电部30以及正极集电部32(图1c)。

在层叠型电池501的电池区域100中,在层叠方向上邻接的多个单位电池10中的各层的层叠顺序既可以是朝着层叠方向为相同的顺序,也可以是相反的顺序。邻接的单位电池10也可以是共有正极集电体层5或者负极集电体层1的结构。在图1的层叠型电池501的电池区域100中,多个单位电池10在邻接的单位电池之间共有负极集电体层1或者正极集电体层5,在使各层的层叠顺序逆转的同时被层叠。

在对层叠型电池501从其层叠方向观察的情况下,负极集电体层的延长部1e以及正极集电体层的延长部5e分别具有在集电区域200侧的端部不包括凹部或者凸部的形状(图1b)。即,负极集电体层1以及正极集电体层5不具有所谓“集电抽头”,因此,这些集电体层不需要端部的裁断加工。

在对层叠型电池501从其层叠方向观察的情况下,负极集电部30以及正极集电部32处于集电区域200中的与电池区域100相反的一侧的端部、即图1b的纸面下侧,在宽度方向上相互之间隔开间隔而分离(图1b)。

在层叠型电池501的集电区域200中,固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e可以存在于层叠方向上的所有负极集电体层的延长部1e与正极集电体层的延长部5e之间(图1c)。通过这样的结构,能够避免正负极之间的短路。

在层叠型电池501中,固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e在长度方向上的与电池区域100相反的一侧的端部可以固定于负极集电部30以及正极集电部32中的至少一方,优选固定于双方(图1c)。通过这样的结构,负极集电体层的延长部1e与正极集电体层的延长部5e之间的绝缘变得可靠,并且层叠型电池501的制造变得容易。

负极集电部30与多个单位电池10中的负极集电体层的延长部1e的各个连接,将多个单位电池10的负极集电体层的延长部1e相互电连接(图1c)。

负极集电部30如图1a以及图1c的c-c线剖面图的轮廓线所示,可以包括多个负极集电部件31。多个负极集电部件31的各个可以具有在长度方向上延伸的面方向部位31a和在层叠方向上延伸的层叠方向部位31b。

负极集电部件31可以是例如金属制。负极集电部件31既可以是一体成型的部件,或者也可以是将金属板折弯以及裁断而制作的部件。金属板可以具有适度的厚度。具有适度的厚度的金属板的折弯、裁断加工比集电体层中的集电抽头形成时的金属箔的裁断加工容易。

负极集电部件的面方向部位31a相对于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,存在于负极集电体层的延长部1e侧,但不存在于正极集电体层的延长部5e侧(图1c、c-c线剖面图)。

负极集电部件的面方向部位31a相对于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,存在于负极集电体层的延长部1e侧,从而负极集电部件31和负极集电体层的延长部1e电连接(参照图1b的b-b线剖面图以及图1c的c-c线剖面图)。

另一方面,负极集电部件的面方向部位31a相对于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,不存在于正极集电体层的延长部5e侧,从而负极集电部件31和正极集电体层的延长部5e不电连接(参照图1b的a-a线剖面图以及图1c的c-c线剖面图)。

以上可以通过使多个负极集电部件31的长度方向的长度以及层叠方向的长度相对于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,分别在负极集电体层的延长部1e侧和正极集电体层的延长部5e侧不同而实现。

例如,负极集电部件31的长度方向的长度相对于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,在负极集电体层的延长部1e侧为到达负极集电体层的延长部1e的程度那样长(图1b的b-b线剖面图),在正极集电体层的延长部5e侧为不到达正极集电体层的延长部5e的程度那样短(图1b的a-a线剖面图)。

另外,多个负极集电部件31彼此在层叠方向上直接连接或者经由负极集电体层的延长部1e连接,从而多个负极集电部件31之间、以及多个单位电池10的负极集电体层的延长部1e之间在层叠方向上电连接。具体而言如以下所述。

相对于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,在正极集电体层的延长部5e侧,负极集电部件31的层叠方向部位31b与在层叠方向上邻接的其他负极集电部件31的层叠方向部位31b直接相接而电连接。另一方面,在负极集电体层的延长部1e侧,负极集电部件31的面方向部位31a与在层叠方向上邻接的其他负极集电部件31的面方向部位31a经由负极集电体层的延长部1e相接而电连接。

为了实现上述的电连接,负极集电部件31的层叠方向的长度可以设定为相对于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,在正极集电体层的延长部5e侧长到使得负极集电部件的层叠方向部位31b与在层叠方向上邻接的其他负极集电部件31的层叠方向部位31b直接相接,在负极集电体层的延长部1e侧短到使得面方向部位31a与在层叠方向上邻接的其他负极集电部件31的面方向部位31a经由负极集电体层的延长部1e相接。更具体而言,负极集电体层的延长部1e侧的负极集电部件31的层叠方向的长度可以小于正极集电体层的延长部5e侧的负极集电部件31的层叠方向的长度。例如,负极集电体层的延长部1e侧的负极集电部件31的层叠方向的长度可以比正极集电体层的延长部5e侧的负极集电部件31的层叠方向的长度小负极集电体层的延长部1e的层叠方向的长度的一半。

关于正极集电部32,通过在上述负极集电部30的说明中将正负极相反地替换,可容易地理解。具体而言,可以例如如以下所述。

正极集电部32与多个单位电池10的正极集电体层的延长部5e的各个连接,并将多个单位电池10的正极集电体层的延长部5e相互电连接,但不与负极集电体层的延长部1e连接。

正极集电部32可以包括多个正极集电部件33。正极集电部件33可以具有在长度方向上延伸的面方向部位33a和在层叠方向上延伸的层叠方向部位33b。正极集电部件33的面方向部位33a与正极集电体层的延长部5e电连接。多个正极集电部件33直接连接或者经由正极集电体层的延长部5e连接。由此,多个正极集电部件33之间、以及多个单位电池10的正极集电体层的延长部5e之间在层叠方向上电连接。

正极集电部件33的面方向部位33a相对于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,存在于正极集电体层的延长部5e侧,但不存在于负极集电体层的延长部1e侧(图1c、d-d线剖面图)。多个正极集电部件33的长度方向的长度相对于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,在正极集电体层的延长部5e侧为到达正极集电体层的延长部5e的程度那样长(图1b的a-a线剖面图),在负极集电体层的延长部1e侧为不到达负极集电体层的延长部1e的程度那样短(图1b的b-b线剖面图)。正极集电体层的延长部5e侧的正极集电部件33的层叠方向的长度可以比负极集电体层的延长部1e侧的正极集电部件33的层叠方向的长度小,例如,小正极集电体层的延长部5e的层叠方向的长度的一半。

在图1a~图1c的层叠型电池501中,负极集电部件31以及正极集电部件33的各个在固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e的长度方向上的与电池区域100相反的一侧的端部的外侧,在层叠方向上连续,从而在层叠方向上电连接。

<第1实施方式的层叠型电池的制造方法>

图1a~图1c的层叠型电池501例如可以通过以下的方法制造。

一种层叠型电池的制造方法,该层叠型电池是将单位电池层叠多个而成的层叠型电池,所述单位电池按照负极集电体层、负极活性物质层、固体电解质层或者隔板、正极活性物质层以及正极集电体层的顺序层叠地具有负极集电体层、负极活性物质层、固体电解质层或者隔板、正极活性物质层以及正极集电体层,所述层叠型电池的制造方法的特征在于,包括:

在固体电解质层的延长部或者隔板的延长部的端部安装负极集电部件及正极集电部件,得到具有集电部件的固体电解质层或者具有集电部件的隔板;

在负极集电体层的两面分别形成负极活性物质层来得到负极层叠体;

在正极集电体层的两面分别形成正极活性物质层来得到正极层叠体;以及

将具有集电部件的固体电解质层或者具有集电部件的隔板、负极层叠体、具有集电部件的固体电解质层或者具有集电部件的隔板及正极层叠体按照该顺序层叠而得到层叠型电池。

该制造方法例如可以通过图2所示的步骤实施。图2是将层叠型电池501的制造步骤作为用与长度方向以及层叠方向平行、并且包括负极集电部30的面切断的剖面图示出的图。

在固体电解质层或者隔板的延长部3e的端部安装负极集电部件31以及正极集电部件33。在本工序中,将固体电解质或者隔板的延长部3e的端部夹入负极集电部件31以及正极集电部件33的开口而固定。此时,也可以在固体电解质层或者隔板的延长部3e中的安装负极集电部件31以及正极集电部件33的部位粘贴恰当的加强材料、例如绝缘膜、具体而言聚酰亚胺膜、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)等。

在图3中,以负极集电部件31为例子,示出在此使用的集电部件的放大图。负极集电部件31是在图3的上下关系中,上边的长度w1和下边的长度w2、以及上部的长度h1和下部的长度h2分别是不同的尺寸的具有上下非对称的形状的部件。在后面的层叠工序中,包括长度w2的长的下边的部分形成在面方向上延伸的负极集电部的面方向部位31a,配置成朝向负极集电体层的延长部1e侧。另一方面,长度w1的短的上边的部分形成在层叠方向上延伸的层叠方向部位31b,配置成朝向正极集电体层5侧。因此,在层叠方向上邻接的2个固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e中,2个负极集电部件31可以在层叠方向上朝向相反的方向地安装(参照图2)。

负极集电部件31的下边的长度w2可以是在将负极集电部件31安装到固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e的端部而形成层叠型电池501之后,负极集电部件31与负极集电体层的延长部1e接触的长度。负极集电部件31的上边的长度w1可以是在形成层叠型电池501之后,负极集电部件31不与正极集电体层的延长部5e接触的长度。上边的长度w1是在形成层叠型电池501之后负极集电部件31不与正极集电体层的延长部5e接触的长度就足够,无需一定满足w2<w1的关系。

在图3的负极集电部件31中,配置于正极集电体层的延长部5e侧的层叠方向长度h1比配置于负极集电体层的延长部1e侧的层叠方向长度h2长。这是因为负极集电部件31的下边侧被配置成朝向负极集电体层的延长部1e侧,与负极集电体层的延长部1e接触,但上边侧被配置成朝向正极集电体层的延长部5e侧,不与正极集电体层的延长部5e接触。因此,如上所述,负极集电体层的延长部1e侧的负极集电部件31的层叠方向的长度h2可以小于正极集电体层的延长部5e侧的负极集电部件31的层叠方向的长度h1。具体而言,负极集电体层的延长部1e侧的负极集电部件31的层叠方向的长度h2可以比正极集电体层的延长部5e侧的负极集电部件31的层叠方向的长度h1小负极集电体层的延长部1e的层叠方向的长度的一半。

为了层叠方向上的良好的导通,负极集电部件31中的长度h1可以是在层叠方向上邻接的2个固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e的间隔的大约1/2。

正极集电部件33可以是通过与上述负极集电部件31中的情形同样的考虑而设定了各部的尺寸的具有上下非对称的形状的部件。正极集电部件33可以与上述负极集电部件31同样地,安装于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e的端部的预定的位置。

图4示出安装负极集电部件31以及正极集电部件33之后的固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e的外观。图4的“下面视图”侧是负极集电体层的延长部1e侧,“上面视图”侧是正极集电体层的延长部5e侧。在参照“左侧面图”时,负极集电部件31在作为负极集电体层的延长部1e侧的“下面视图”侧被设计成相对较长且较薄,在作为正极集电体层的延长部5e侧的“上面视图”侧被设计成相对较短且较厚。关于正极集电部件33,在作为负极集电体层的延长部1e的“下面视图”侧被设计成相对较短且较厚,在作为正极集电体层的延长部5e的“上面视图”侧被设计成相对较长且较薄。

作为与上述不同的工序,在负极集电体层1的两面分别形成负极活性物质层2而作为负极层叠体15,在正极集电体层5的两面分别形成正极活性物质层4而作为正极层叠体16(图2)。这些工序可以通过公知的方法或者对其施加适宜的变更而得到的方法进行。

另外,通过将在上述中得到的具有负极集电部件31及正极集电部件33的固体电解质层或者隔板3、负极层叠体15、具有负极集电部件31及正极集电部件33的固体电解质层或者隔板3以及正极层叠体16按照该顺序层叠,能够得到期望的层叠型电池501。

此时,可以以负极集电部件31与负极集电体层的延长部1e以及在层叠方向上邻接的其他负极集电部件31接触但不与正极集电体层的延长部5e接触的方式来层叠各层(参照图2)。同样地,可以以正极集电部件33与正极集电体层的延长部5e以及在层叠方向上邻接的其他正极集电部件33接触但不与负极集电体层的延长部1e接触的方式来层叠各层。

上述说明的第1实施方式的层叠型电池的制造方法在使用的集电部件的种类针对正极用以及负极用各1种就足够这一点是有利的。

<第2实施方式>

图5a~5c示出本实施方式的层叠型电池的典型的构造的另一例子。图5a是从长度方向上的集电区域侧观察层叠型电池502的图,图5b是图5a的a-a线剖面图以及b-b线剖面图,图5c是图5a的c-c线剖面图以及d-d线剖面图。

层叠型电池502在对其从层叠方向以及宽度方向观察的情况下,具有电池区域100和在电池区域的所述长度方向上邻接的集电区域200(图5b以及图5c)。

层叠型电池502是在电池区域100中将单位电池10层叠多个而成的(图5c),单位电池10按照负极集电体层1、负极活性物质层2、固体电解质层或者隔板3、正极活性物质层4以及正极集电体层5的顺序层叠地具有负极集电体层1、负极活性物质层2、固体电解质层或者隔板3、正极活性物质层4以及正极集电体层5。

层叠型电池502中的电池区域100的结构可以与层叠型电池501相同。但是,在层叠型电池502中,固体电解质层或者隔板3不从电池区域100延长至集电区域200,并且在集电区域200中代替固体电解质层的延长部或者隔板的延长部而具有与它们不同的绝缘片3a,这一点与层叠型电池501不同。集电区域200的其余的结构可以与层叠型电池501相同。

层叠型电池502的集电区域200中的绝缘片3a在其长度方向上的与电池区域100相反的一侧的端部可以固定于负极集电部30以及正极集电部32中的至少一方,优选固定于双方。

在层叠型电池502的集电区域200中,绝缘片3a可以存在于层叠方向上的所有负极集电体层的延长部1e与正极集电体层的延长部5e之间。通过这样的结构,层叠型电池502的制造变得容易,并且能够避免正负极之间的短路。

在层叠型电池502中使用的绝缘片3a既可以由与固体电解质层或者隔板相同的原材料构成,或者也可以由与它们不同的例如聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)等构成。绝缘片3a的层叠方向的长度既可以与固体电解质层或者隔板3的层叠方向的长度大致相同,也可以不同。绝缘片3a的层叠方向的长度优选与固体电解质层或者隔板3的层叠方向的长度大致相同。

在层叠型电池502中,集电区域200的层叠方向的长度和电池区域100的层叠方向的长度大致相同。然而,两者的长度也可以不同。

层叠型电池502中的集电区域200的层叠方向的长度和电池区域100的层叠方向的长度优选大致相同。通过成为这样的形式,不需要使负极集电体层的延长部1e以及正极集电体层的延长部5e在集电区域200与电池区域100之间弯曲,能够更可靠地抑制在这些层中发生断裂等不良现象。另外,不需要在集电区域200与电池区域100之间设置用于使负极集电体层的延长部1e以及正极集电体层的延长部5e弯曲的空间,能够减小得到的层叠型电池502的体积。

在图6中,将集电区域200的层叠方向的长度比电池区域100的层叠方向的长度短的层叠型电池503作为用与长度方向以及层叠方向平行并且包括负极集电部30的面切断的剖面图示出。层叠型电池503中的负极集电体层1在从电池区域100向集电区域200延长的部分中弯曲,与负极集电部件31电连接。另一方面,正极集电体层5也同样地在从电池区域100向集电区域200延长的部分中弯曲,与正极集电部件33电连接。

层叠型电池503中的负极集电部件31以及正极集电部件33的结构以及功能可以与层叠型电池502中的负极集电部件31以及正极集电部件33分别大致相同。

在层叠型电池503中,能够分别自由地选择负极集电部件31以及正极集电部件33的层叠方向的长度。因此,层叠型电池503的生产率高。

<第2实施方式的层叠型电池的制造方法>

层叠型电池502以及503分别例如可以通过以下的方法制造。

一种层叠型电池的制造方法,该层叠型电池是将单位电池层叠多个而成的层叠型电池,该单位电池按照负极集电体层、负极活性物质层、固体电解质层或者隔板、正极活性物质层以及正极集电体层的顺序层叠地具有负极集电体层、负极活性物质层、固体电解质层或者隔板、正极活性物质层以及正极集电体层,所述层叠型电池的制造方法的特征在于,包括:

在与固体电解质层或者隔板不同的绝缘片的端部安装负极集电部件及正极集电部件而得到具有集电部件的绝缘片;

在负极集电体层的两面分别形成负极活性物质层而得到负极层叠体;

在正极集电体层的两面分别形成正极活性物质层而得到正极层叠体;

将固体电解质层或者隔板、负极层叠体、固体电解质层或者隔板及正极层叠体按照该顺序层叠而构成电池区域;以及

将具有集电部件的绝缘片、负极层叠体中的负极集电体层的延长部、具有集电部件的绝缘片及正极层叠体中的正极集电体层的延长部按照该顺序层叠而构成集电区域。

该制造方法例如可以通过图7所示的步骤实施。图7是将层叠型电池502的制造步骤作为用与长度方向以及层叠方向平行并且包括负极集电部30的面切断的剖面图示出的图。关于层叠型电池503,除了将集电区域200的层叠方向的长度设定得比电池区域100的层叠方向的长度短以外,可以通过与图7所示的方法大致相同的方法制造。

在绝缘片3a的端部安装负极集电部件31以及正极集电部件33。绝缘片3a与构成层叠型电池502的电池区域100的固体电解质层或者隔板3不同。绝缘片3a的材质既可以与固体电解质层或者隔板的种类相同,也可以是与它们不同的种类。绝缘片3a例如可以由聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)等构成。

绝缘片3a的层叠方向的长度既可以与固体电解质层或者隔板3的层叠方向的长度大致相同,也可以不同。

在此使用的正负极的集电部件、以及安装这些集电部件的方式可以与第1实施方式的层叠型电池的制造方法中的负极集电部件31以及正极集电部件33的情况相同。

图8示出安装负极集电部件31以及正极集电部件33之后的绝缘片3a的外观。在参照“左侧面图”时,负极集电部件31在作为负极集电体层的延长部1e侧的“下面视图”侧被设计成相对较长且较薄,在作为正极集电体层的延长部5e侧的“上面视图”侧被设计成相对较短且较厚。关于正极集电部件33,在作为负极集电体层的延长部1e侧的“下面视图”侧被设计成相对较短且较厚,在作为正极集电体层的延长部5e侧的“上面视图”侧被设计成相对较长且较薄。

负极层叠体15以及正极层叠体16的形成可以分别与第1实施方式的层叠型电池的制造方法的情况同样地进行(图7)。

另外,将固体电解质层或者隔板3、负极层叠体15、固体电解质层或者隔板3以及正极层叠体16按照该顺序层叠而构成电池区域,并且将具有集电部件的绝缘片3a、负极层叠体15中的负极集电体层的延长部1e、具有集电部件的绝缘片3a以及正极层叠体16中的正极集电体层的延长部5e按照该顺序层叠而构成集电区域,从而能够得到期望的层叠型电池502。

得到电池区域100的层叠工序和得到集电区域200的层叠工序先进行哪一个都可以,也可以同时进行。

关于层叠型电池503,除了将集电区域200的层叠方向的长度设定得比电池区域100的层叠方向的长度短以外,可以通过与层叠型电池502的制造方法大致相同的方法制造。

<集电区域的变形>

[变形1]

层叠型电池501~503的集电区域200的结构是各个负极集电部件31以及正极集电部件33分别在固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e的长度方向上的与电池区域100相反的一侧的端部的外侧连续,从而在层叠方向上电连接的结构。作为用于将各个负极集电部件31以及正极集电部件33在固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e的表面和背面电连接的结构,不限于关于层叠型电池501~503说明的结构,还能够采用其他结构。

图9a~图9c示出层叠型电池504的结构。层叠型电池504是取各个负极集电部件以及正极集电部件分别在固体电解质层的延长部或者隔板的延长部的长度方向上的与电池区域相反的一侧的端部的外侧连续的结构的情况下的、与层叠型电池501~503不同的实施方式。图9a是从长度方向上的集电区域侧观察层叠型电池504的图,图9b是图9a的a-a线剖面图以及b-b线剖面图,图9c是图9a的c-c线剖面图以及d-d线剖面图。

这些图是集电区域200具有固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e的情况的例子。然而,集电区域代替固体电解质层的延长部或者隔板的延长部而具有与它们不同的绝缘片的情况也应理解为同样地被公开。

层叠型电池504在从层叠方向观察时,具有电池区域100和在电池区域的长度方向上邻接的集电区域200(图9b)。层叠型电池504中的电池区域100的结构可以与层叠型电池501相同。

在对层叠型电池504从其层叠方向观察的情况下,负极集电部30以及正极集电部32处于集电区域200中的与电池区域100相反的一侧的端部,相互之间隔开宽度方向的间隔而分离(图9b)。

在层叠型电池504中,关于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,长度方向上的与电池区域100相反的一侧的端部可以固定于负极集电部30以及正极集电部32中的至少一方,优选固定于双方。在层叠型电池504的集电区域200中,固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e可以存在于层叠方向上的所有负极集电体层的延长部1e与正极集电体层的延长部5e之间(图9c)。

负极集电部30与多个单位电池10的负极集电体层的延长部1e的各个连接,将多个单位电池10的负极集电体层的延长部1e相互电连接。

负极集电部30可以包括多个负极集电部件31c以及多个负极集电部件31d。负极集电部件31c可以具有在长度方向上延伸的面方向部位31a和在层叠方向上延伸的层叠方向部位31b。负极集电部件31d可以仅具有在层叠方向上延伸的层叠方向部位31b,而不具有在长度方向上延伸的面方向部位31a。

负极集电部件31c具有的面方向部位31a相对于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,配置于负极集电体层的延长部1e侧,不配置于正极集电体层的延长部5e侧(图9c、c-c线剖面图)。负极集电部件31c的面方向部位31a相对于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,配置于负极集电体层的延长部1e侧,从而负极集电部件31c和负极集电体层的延长部1e电连接(参照图9b的b-b线剖面图以及图9c的c-c线剖面图)。另一方面,负极集电部件31c的面方向部位31a相对于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,未配置于正极集电体层的延长部5e侧,从而负极集电部件31c和正极集电体层的延长部5e不电连接(参照图9b的a-a线剖面图以及图9c的c-c线剖面图)。

以上可以通过适合地设定负极集电部件31c以及31d的各部的尺寸来实现。

例如,负极集电部件31c的长度方向的长度相对于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,在负极集电体层的延长部1e侧可以长到可到达负极集电体层的延长部1e而电连接的程度(图9b的b-b线剖面图),在正极集电体层的延长部5e侧可以短到不到达正极集电体层的延长部5e的程度(图9b的a-a线剖面图)。

另一方面,负极集电部件31d的长度方向的长度相对于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,在正极集电体层的延长部5e侧可以短到不到达正极集电体层的延长部5e的程度(图9b的a-a线剖面图)。负极集电部件31d的长度方向的长度虽然也可以相对于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,在负极集电体层的延长部1e侧到达负极集电体层的延长部1e的端部,但没有必要。层叠型电池504的负极集电部件31d的长度方向的长度在固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e的两面侧是大致相同长度。在该情况下,负极集电体层的延长部1e可以在一个面与1个负极集电部件31c电连接,在其背面不与负极集电部件电连接。

另外,负极集电部件31c和负极集电部件31d在层叠方向上交替配置,分别与邻接的负极集电部件直接连接,从而多个负极集电部件31c以及31d之间电连接。进而如上所述,负极集电体层的延长部1e的一个面与负极集电部件31c电连接。由此,层叠型电池504中的多个单位电池10的负极集电体层的延长部1e相互电连接。

为了实现上述的电连接,负极集电部件31c的层叠方向的长度相对于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,在正极集电体层的延长部5e侧可以设定成如与在层叠方向上邻接的负极集电部件31d直接相接那样的长度,在负极集电体层的延长部1e侧可以设定成如面方向部位31a的图9c中的纸面下侧的面与负极集电体层的延长部1e的上侧面相接那样的长度。负极集电部件31d的层叠方向的长度可以设定成相对于固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e,在正极集电体层的延长部5e侧以及负极集电体层的延长部1e侧这双方与邻接的负极集电部件31c相接的长度。

关于正极集电部32,通过在上述负极集电部30的说明中将正负极相反地替换,可容易地理解。即,正极集电部32与多个单位电池10的正极集电体层的延长部5e的各个连接,将多个单位电池10的正极集电体层的延长部5e相互电连接,但不与负极集电体层的延长部1e连接。正极集电部32可以包括多个正极集电部件33c以及多个正极集电部件33d。这些正极集电部件的各部的尺寸可以通过与负极集电部件31c以及31d的各部的尺寸的设定同样的考虑适宜地设定。

[具有变形1的集电区域的层叠型电池的制造方法]

层叠型电池504例如可以通过以下的方法制造。

一种层叠型电池的制造方法,该层叠型电池是单位电池层叠多个而成的层叠型电池,该单位电池按照负极集电体层、负极活性物质层、固体电解质层或者隔板、正极活性物质层以及正极集电体层的顺序层叠地具有负极集电体层、负极活性物质层、固体电解质层或者隔板、正极活性物质层以及正极集电体层,所述层叠型电池的制造方法的特征在于,包括:

在固体电解质层或者隔板的端部安装第1负极集电部件及第2正极集电部件而得到具有集电部件的第1固体电解质层或者隔板;

在与具有集电部件的第1固体电解质层或者隔板不同的固体电解质层或者隔板的端部安装第2负极集电部件及第1正极集电部件而得到具有集电部件的第2固体电解质层或者隔板;

在负极集电体层的两面分别形成负极活性物质层而得到负极层叠体;

在正极集电体层的两面分别形成正极活性物质层而得到正极层叠体;以及

将具有集电部件的第1固体电解质层或者隔板、负极层叠体、具有集电部件的第2固体电解质层或者隔板及正极层叠体按照该顺序层叠而得到层叠型电池,

第1负极集电部件以及第1正极集电部件包括在层叠型电池的长度方向上延伸的面方向部位,并且

第2负极集电部件以及第2正极集电部件包括在层叠型电池的层叠方向上延伸的层叠方向部位。

该方法除了如下所述地变更使用的正极集电部件以及负极集电部件以外,可以与制造上述层叠型电池501的情况同样地实施。具体而言,例如能够通过图10所示的步骤制造。图10是将层叠型电池504的制造步骤作为用与长度方向以及层叠方向平行并且包括负极集电部30的面切断的剖面图而示出的图。

在图10的制造方法中,使用2种负极集电部件31c以及31d,在形成层叠型电池时,这些负极集电部件相组合来构成负极集电部30。关于正极也同样地,使用2种正极集电部件,在形成层叠型电池时,这些正极集电部件相组合来构成正极集电部。

第1负极集电部件包括在层叠型电池的长度方向上延伸的面方向部位,第1正极集电部件包括在层叠型电池的长度方向上延伸的面方向部位。第2负极集电部件包括在层叠型电池的层叠方向上延伸的层叠方向部位,第2正极集电部件包括在层叠型电池的层叠方向上延伸的层叠方向部位。

在图11中,以负极集电部件零件的情况为例子,示出这些集电部件零件的一个例子。

图11的(b)是第1负极集电部件31c。第1负极集电部件31c具有图11(b)的上下关系中的下边的长度w4比上边的长度w3长的形状。第1负极集电部件31c中的包括更长的下边w4的部分构成在层叠型电池的长度方向上延伸的面方向部位31a。

图11的(a)是第2负极集电部件31d。在第2负极集电部件31d中,上边的长度w5和下边的长度w6大致相同。在形成层叠型电池时,负极集电部件31d的整体构成在层叠型电池的层叠方向上延伸的层叠方向部位31b。

在后面的层叠工序中,被配置成第1负极集电部件31c的下边侧(面方向部位31a)朝向负极集电体层的延长部1e侧,上边侧朝向正极集电体层的延长部5e侧。因此,第1负极集电部件31c的下边的长度w4可以是在安装到固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e的端部而形成层叠型电池之后,第1负极集电部件31c的面方向部位31a的端部可接触到负极集电体层的延长部1e的长度。在形成层叠型电池时,第1负极集电部件31c的下边和负极集电体层的延长部1e也可以在面方向上重叠。上边的长度w3可以是在形成层叠型电池之后第1负极集电部件31c不接触到正极集电体层的延长部5e的长度。上边的长度w3和下边的长度w4无需一定满足w3<w4的关系。

在后面的层叠工序中,第2负极集电部件31d的上边以及下边朝向负极集电体层的延长部1e侧以及正极集电体层的延长部5e侧中的任一侧配置都可以。为便于说明,在此,配置成第2负极集电部件31d的上边侧朝向负极集电体层的延长部1e侧,下边侧朝向正极集电体层的延长部5e侧。

第2负极集电部件31d的边中的、配置于负极集电体层的延长部1e侧的上边的长度w5可以是任意的值。但是,在本实施方式中,预定第1负极集电部件31c和第2负极集电部件31d在负极集电体层的延长部1e侧也不隔着负极集电体层的延长部1e而直接相接触。因此,第2负极集电部件31d的上边的长度w5可以是在形成层叠型电池之后的长度方向上,与负极集电体层的延长部1e在面方向上不重叠的长度。配置于正极集电体层的延长部5e侧的下边的长度w6可以是在形成层叠型电池之后不接触到正极集电体层的延长部5e的长度。

只要满足上述要求,第1负极集电部件31c的上边的长度w3和第2负极集电部件31d的上边w5以及下边w6的长度既可以是相同的长度,也可以是不同的长度。

在后面的层叠工序中,第1负极集电部件31c被配置成在下边侧与负极集电体层的延长部1e以及第2负极集电部件31d接触,在上边侧与第2负极集电部件31d接触。通过该接触构造,第1负极集电部件31c和第2负极集电部件31d在层叠方向上电连接。因此,作为层叠的固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e的端部中的负极集电部件,可以使上下关系不逆转而交替安装第1负极集电部件31c和第2负极集电部件31d。

为了使层叠后的负极集电部件彼此在层叠方向上良好地电连接,第1负极集电部件31c的层叠方向的长度h4和第2负极集电部件31d的层叠方向的长度h5的合计可以与在层叠方向上邻接的固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e的间隔大致相同。根据同样的观点,第1负极集电部件31c的层叠方向的长度h3和第2负极集电部件31d的层叠方向的长度h6的合计可以与在层叠方向上邻接的固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e的间隔大致相同。

在此,如果将在层叠方向上邻接的固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e的间隔在负极集电体层的延长部1e侧和正极集电体层的延长部5e侧设定为大致相同,则能够使h4与h5的合计值和h3与h6的合计值相同。进而,可以使h3以及h4成为大致相同的值,使h5以及h6成为大致相同的值。这样的方式在使第1负极集电部件31c以及第2负极集电部件31d的制造变容易的点是优选的。即,例如,能够通过针对具有特定的厚度的金属板无顺序地进行切断以及折弯来制造第1负极集电部件31c。另外,能够通过针对与所述金属板不同的厚度的其他金属板、例如比所述金属板厚的金属板无顺序地进行切断以及折弯来制造第2负极集电部件31d。

在将h3以及h4的长度设定得比h5以及h6的长度小负极集电体层的延长部的层叠方向的长度时,上述方式的层叠方向的电连接良好并且容易,这一点特别优选。

正极集电部可以使用分别具有与上述负极集电部件大致相同的形状的2种正极集电部件来形成。这些正极集电部件的各部的尺寸可以通过与负极集电部件的情况同样的考虑来适宜地设定。

在本实施方式的制造方法中,在固体电解质层或者隔板的端部安装第1负极集电部件及第2正极集电部件,得到具有集电部件的第1固体电解质层或者隔板。另一方面,在与上述第1固体电解质层或者隔板不同的固体电解质层或者隔板的端部安装第2负极集电部件以及第1正极集电部件,得到具有集电部件的第2固体电解质层或者隔板。

图12示出安装第1负极集电部件31c及第2正极集电部件33d之后的第1固体电解质层或者隔板、以及安装第2负极集电部件31d及第1正极集电部件33c之后的第2固体电解质层或者隔板的形状。“上面视图”是正极集电体层的延长部侧,“下面视图”是负极集电体层的延长部侧。

安装于第1固体电解质层或者隔板的第1负极集电部件31c在一个面具有面方向部位31a,但在相反侧的面不具有面方向部位。正极集电部件33d在两面都不具有面方向部位。因此,该第1固体电解质层或者隔板中的集电部件能够在一个面仅与负极集电体层的延长部1e电连接,在两面都不与正极集电体层的延长部5e电连接。

安装于第2固体电解质层或者隔板的负极集电部件31d在两面都不具有面方向部位。正极集电部件33c在一个面具有面方向部位33a,但在相反侧的面不具有面方向部位。因此,该第2固体电解质层或者隔板中的集电部件能够在一个面仅与正极集电体层的延长部5e电连接,在两面都不与负极集电体层的延长部1e电连接。

负极层叠体15以及正极层叠体16的形成可以分别与第1实施方式的层叠型电池501的情况同样地进行(图10)。

另外,通过将具有集电部件的第1固体电解质层或者隔板、负极层叠体15、具有集电部件的第2固体电解质层或者隔板以及正极层叠体16按照该顺序层叠,能够得到期望的层叠型电池504。

关于具有变形1的集电构造的第2实施方式的层叠型电池,在上述第2实施方式的层叠型电池的制造方法中,除了分别使用上述2种部件作为正极集电部件以及负极集电部件以外,可以与制造层叠型电池502的情况同样地实施,例如可以通过以下的方法实施。

一种层叠型电池的制造方法,该层叠型电池是将单位电池层叠多个而成的层叠型电池,该单位电池按照负极集电体层、负极活性物质层、固体电解质层或者隔板、正极活性物质层以及正极集电体层层叠地具有负极集电体层、负极活性物质层、固体电解质层或者隔板、正极活性物质层以及正极集电体层,所述层叠型电池的制造方法的特征在于,包括:

在与固体电解质层或者隔板不同的绝缘片的端部安装第1负极集电部件及第2正极集电部件而得到具有集电部件的第1绝缘层;

在与固体电解质层或者隔板不同并且与具有集电部件的第1绝缘片不同的绝缘片的端部安装第2负极集电部件及第1正极集电部件而得到具有集电部件的第2绝缘层;

在负极集电体层的两面分别形成负极活性物质层而得到负极层叠体;

在正极集电体层的两面分别形成正极活性物质层而得到正极层叠体;

将固体电解质层或者隔板、负极层叠体、固体电解质层或者隔板及正极层叠体按照该顺序层叠而构成电池区域;以及

将具有所述集电部件零件的第1绝缘片、所述负极层叠体中的负极集电体层、具有所述集电部件零件的第2绝缘片及所述正极层叠体中的正极集电体层按照该顺序层叠而构成集电区域,

第1负极集电部件以及第1正极集电部件包括在层叠型电池的长度方向上延伸的面方向部位,并且

第2负极集电部件以及第2正极集电部件包括在层叠型电池的层叠方向上延伸的层叠方向部位。

[变形2]

在本实施方式的层叠型电池的集电区域中,各个负极集电部件以及正极集电部件也可以是在固体电解质层的延长部或者隔板的延长部或者绝缘片的长度方向上的与电池区域相反的一侧的端部,贯通固体电解质层的延长部或者隔板的延长部或者绝缘片而连续的部件。

在图13中,以负极集电部件贯通固体电解质层的延长部或者隔板的延长部的情况为例子,示出该实施方式的一个例子。

图13的实施方式涉及使用在延长部3e具有通孔3b的固体电解质层或者隔板,使2种集电部件零件之间经由通孔3b在层叠方向上导通的方法。本实施方式的层叠型电池除了经由通孔3b进行层叠方向的导通以外,可以具有与层叠型电池501~504中的任意层叠型电池相同的构造。

图14示出在图13的方法中使用的负极集电部件零件的放大图。在本实施方式中,作为负极集电部件零件,使用31e以及31f这2种。负极集电部件零件31e具有突起31ea。负极集电部件零件31e具有的突起31ea与固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e的通孔3b卡合,在层叠后与负极集电部件零件31f接触,由此形成负极集电部件零件31e和31f的层叠方向的电连接。

负极集电部件零件31e具有的突起31ea的层叠方向的长度h11可以与固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e的层叠方向的长度(厚度)大致相同。

负极集电部件零件31e的长度方向的长度w7及层叠方向的长度h7、以及负极集电部件零件31f的长度方向的长度w8及层叠方向的长度h8可以分别通过与在图1a~1c所示的层叠型电池501的制造中使用的负极集电部件31中的w1、h1、w2以及h2同样的考虑来设定。

在具有通孔3b的固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e安装负极集电部件零件31e以及31f后,负极集电部件零件31f中的包括长度w8的长的边的部分构成在长度方向上延伸的面方向部位31a,负极集电部件零件31e中的包括长度w7的短的边的部分构成在层叠方向上延伸的层叠方向部位31b的一部分。

可以使用与上述负极集电部件的情况大致相同的2种正极集电部件零件形成正极集电部件。

通孔3b也可以在固体电解质层的延长部或者隔板的延长部或者绝缘片的端部形成为切口部。

关于向固体电解质层的延长部或者隔板的延长部或者绝缘片的通孔或者切口部的形成以及具有突起的集电部件零件的制造,与向薄膜状的集电体层的凸部或者凹部的形成相比,能够成品率更高地进行。因此,本实施方式在该点相对以往技术更有利。

[变形3]

作为负极集电部件以及正极集电部件在固体电解质层的延长部或者隔板的延长部或者绝缘片的长度方向上的与电池区域相反的一侧的端部贯通固体电解质层的延长部或者隔板的延长部或者绝缘片而连续的方式,还能够采用与上述不同的实施方式。

在图15中,以在固体电解质层的延长部或者隔板的延长部安装负极集电部件的情况为例子,示出该实施方式的一个例子。

图15的实施方式除了变更使用的集电部件零件的形状以外,可以与图13的情况大致相同地实施。

图16示出在图15的实施方式中使用的负极集电部件零件的放大图。在本实施方式中,作为负极集电部件零件,使用31g以及31h这2种。负极集电部件零件31g以及31h分别具有用于贯通固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e而相互卡合来在层叠方向上形成电连接的锯齿状突起31ga以及31ha。

在固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e安装负极集电部件零件31g以及31h时,例如可以通过在对固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e进行加热的同时,以使锯齿状突起31ga以及31ha在固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e内卡合的方式将负极集电部件零件31g以及31h押入的方法实施。

负极集电部件零件31g以及31h分别具有的锯齿状突起31ga以及31ha的层叠方向的长度h12以及h13可以分别与固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e的层叠方向的长度(厚度)大致相同。

负极集电部件零件31g的长度方向的长度w9及层叠方向的长度h9、以及负极集电部件零件31h的长度方向的长度w10及层叠方向的长度h10可以分别通过与在图3所示的层叠型电池501的制造中使用的负极集电部件31中的长度w1、h1、w2以及h2同样的考虑来设定。

在将负极集电部件零件31g以及31h安装到固体电解质层的延长部或者隔板的延长部3e后,负极集电部件零件31h中的包括长度w10的边的部分构成在长度方向上延伸的面方向部位31a,负极集电部件零件31g中的包括长度w9的短的边的部分构成在层叠方向上延伸的层叠方向部位31b的一部分。

正极集电部件可以使用与上述负极集电部件的情况大致相同的正极集电部件零件来形成。

本实施方式不需要向固体电解质层的延长部或者隔板的延长部或者绝缘片形成通孔,这一点比上述变形2更有利。

<层叠型电池>

不论在上述哪一种情况下,层叠型电池都可以接合在层叠方向上邻接的负极集电部件彼此、以及负极集电部件与负极集电体层之间、以及在层叠方向上邻接的正极集电部件彼此、以及正极集电部件与正极集电体层之间。接合方法是任意的,例如能够利用焊接。焊接法可以是例如超声波焊接。

本实施方式的层叠型电池可以根据需要封入到封装体。在期望的层叠型电池是湿电池的情况下,可以将层叠型电池与恰当的电解液一起封入到封装体。

在参照图1~10进行的上述说明中,涉及负极活性物质层2以及正极活性物质层4的层叠方向的长度大致相同的情况。然而,本发明不限定于该结构,还包含负极活性物质层2以及正极活性物质层4的层叠方向的长度不同的情况。

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