电池及其制造方法与流程

本公开涉及电池及其制造方法。

背景技术：

1、在日本特开2020-123484公开具有多个贯通孔的第1电极、和填充至该贯通孔的第2电极。

2、图1是本公开的一个方面中的课题的说明图。负极复合材料10成型为规定的形状。在负极复合材料10形成有多个贯通孔2。贯通孔2具有第1开口部2a和第2开口部2b。隔离层30包覆了贯通孔2的内壁。

3、例如，从第1开口部2a向贯通孔2内压入正极浆料4。通过正极浆料4干燥而将正极复合材料20配置于贯通孔2的内部。在正极浆料4的干燥时，正极浆料4可能收缩。由于正极浆料4的收缩，可能在正极复合材料20产生凹陷部21(凹坑)。由于在正极复合材料20的前端形成凹陷部21，因此正极复合材料20与正极集电体25的连接变得不充分。而且，电池电阻可能增加。

技术实现思路

1、本公开的一个方面的目的在于电池电阻的减少。

2、以下，对本公开的技术的结构和作用效果进行说明。但是，本说明书的作用机理包括推断。作用机理并不限定本公开的技术范围。

3、1.本公开的一个方面中的电池包括：负极复合材料，包含负极活性物质；隔离层；正极复合材料，包含正极活性物质；导电层，包含导电材料；以及正极集电体。负极复合材料形成了蜂窝构造体。蜂窝构造体包括第1端面、第2端面以及侧壁。第2端面是第1端面的相反面。侧壁将第1端面与第2端面连接。形成有多个从第1端面延伸至第2端面的贯通孔。贯通孔分别具有在第1端面开口的第1开口部、和在第2端面开口的第2开口部。隔离层包覆贯通孔的内壁的至少一部分。隔离层将正极复合材料与负极复合材料分离。正极复合材料配置于贯通孔的内部。导电层具有与正极复合材料不同的组成。正极集电体配置于贯通孔的外部。导电层将正极复合材料与正极集电体连接。

4、上述1所记载的电池包括导电层。导电层以将贯通孔的内部的正极复合材料与贯通孔的外部的正极集电体连接的方式延伸。因此，即使在正极复合材料的前端形成有凹陷部，也能够连接正极复合材料与正极集电体。由此，期待电池电阻的减少。

5、2.也可以构成为：在上述1所记载的电池的基础上，以堵塞第1开口部与第2开口部的至少一方的方式配置有导电层。

6、通过以堵塞开口部的方式形成导电层，从而期待导电层填埋凹陷部。通过导电层填埋凹陷部，从而期待正极复合材料与正极集电体之间的电阻减少。

7、3.也可以构成为：在上述1或者2所记载的电池的基础上，正极复合材料包括凹陷部。凹陷部从第1开口部或者第2开口部朝向贯通孔的内部后退。

8、4.也可以构成为：在上述1～3中任一项所记载的电池的基础上，导电材料例如包括从由球状碳粒子群、圆盘状碳粒子群以及棒状碳粒子群构成的群组中选择的至少1种。

9、5.也可以构成为：在上述1～4中任一项所记载的电池的基础上，导电材料例如具有10μm以上的等效球直径。

10、例如，在导电浆料的涂覆时，若导电材料侵入至隔离层，则有可能形成短路路径。在导电材料具有10μm以上的等效球直径时，倾向于导电材料难以侵入至隔离层。

11、6.也可以构成为：在上述1～5中任一项所记载的电池的基础上，导电层还包含粘合剂。粘合剂相对于导电材料的质量比例如是0.2以下。

12、包含大量粘合剂的导电浆料在干燥时具有容易收缩的趋势。由于导电浆料的体积较大地变化，因此在导电层内产生收缩应力。其结果是，龟裂可能进入至与导电层邻接的隔离层内。隔离层的龟裂可能成为短路的原因。在粘合剂相对于导电材料的质量比是0.2以下时，存在难以在隔离层产生龟裂的趋势。可以认为这是因为导电浆料的体积变化变小。

13、7.也可以构成为：在上述1～6中任一项所记载的电池的基础上，导电层不包含正极活性物质。

14、只要导电层具有与正极复合材料不同的组成，导电层也可以包含正极活性物质。但是，一般而言，正极活性物质与导电材料相比价格偏高。通过导电层不包含正极活性物质，从而期待制造成本的减少。

15、8.也可以构成为：在上述1～7中任一项所记载的电池的基础上，以堵塞第1开口部或者第2开口部的方式配置导电层。

16、在上述8所记载的电池中，能够第1端面或者第2端面的一方配置正极集电体。

17、9.也可以构成为：在上述1～7中任一项所记载的电池的基础上，以堵塞第1开口部和第2开口部的方式配置导电层。

18、在上述9所记载的电池中，能够在第1端面与第2端面双方配置正极集电体。通过集电面积的增大而期待电池电阻的减少。

19、10.本公开的一个方面是以蜂窝构造体为基材的电池的制造方法，上述电池构成为：蜂窝构造体包括第1端面、第2端面、侧壁以及多个贯通孔，第2端面是第1端面的相反面，侧壁将第1端面与第2端面连接，上述多个贯通孔从第1端面向第2端面延伸，贯通孔分别具有在第1端面开口的第1开口部、和在第2端面开口的第2开口部，上述电池的制造方法包括按照以下的顺序执行处理。(a)将包含负极活性物质的负极复合材料成型为蜂窝构造体。

20、(b)用隔离层包覆贯通孔的内壁的至少一部分。

21、(c)通过从第1开口部或者第2开口部向贯通孔压入正极浆料来在贯通孔的内部配置正极复合材料。正极复合材料包含正极活性物质。

22、(d)通过在第1开口部与第2开口部的至少一方涂覆导电浆料来形成与正极复合材料接触的导电层。

23、(e)从贯通孔的外部将正极集电体与导电层粘合。导电层包含导电材料，并具有与上述正极复合材料不同的组成。

24、11.也可以构成为：在上述10所记载的电池的制造方法的基础上，从第1开口部向贯通孔压入正极浆料。并且通过至少在第2开口部涂覆导电浆料来形成导电层。

25、与压入正极浆料的一侧(入口侧)相比，出口侧存在容易产生正极复合材料与正极集电体的导通不良的趋势。可以认为这是因为，在出口侧，在干燥时，容易产生正极浆料的收缩。通过至少在出口侧配置导电层，从而期待电池电阻的减少。

26、以下，对本公开的实施方式(以下能够仅记述为“本实施方式”。)和本公开的实施例(以下能够仅记述为“本实施例”。)进行说明。但是，本实施方式和本实施例并不限定本公开的技术范围。本实施方式和本实施例的所有的方面均是例示。本实施方式和本实施例是非限制性的。本公开的技术范围包含与权利要求书的记载等同的意思和范围内的所有的变更。例如，从最初也预定了从本实施方式和本实施例抽出任意的结构，并对它们任意地进行组合。

27、以下参考附图，对本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。

技术特征：

1.一种电池，其中，

2.根据权利要求1所述的电池，其中，

3.根据权利要求1或2所述的电池，其中，

4.根据权利要求1或2所述的电池，其中，

5.根据权利要求1或2所述的电池，其中，

6.根据权利要求1或2所述的电池，其中，

7.根据权利要求1或2所述的电池，其中，

8.根据权利要求1或2所述的电池，其中，

9.根据权利要求1或2所述的电池，其中，

10.一种电池的制造方法，该电池以蜂窝构造体为基材，其中，

11.根据权利要求10所述的电池的制造方法，其中，

技术总结
本公开涉及电池及其制造方法。本发明的电池包括负极复合材料、隔离层、正极复合材料、导电层以及正极集电体。负极复合材料的蜂窝构造体包括第1端面、第2端面以及侧壁。侧壁将第1端面与第2端面连接。形成有多个从第1端面延伸至第2端面的贯通孔。隔离层包覆贯通孔的内壁的至少一部分，并将正极复合材料与负极复合材料分离。正极复合材料配置于贯通孔的内部。包含导电材料的导电层具有与正极复合材料不同的组成，并将正极复合材料与正极集电体连接。

技术研发人员：濑上正晴
受保护的技术使用者：丰田自动车株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24