[發(fā)明專利]層疊式電池

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110285610.7
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102420301A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 谷祐兒;前田仁史;藤原雅之;楠川正男;新屋敷昌孝;船橋淳浩
• 申請（專利權(quán)）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01M2/18
• 分類號: H01M2/18;H01M10/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及層疊式電池，尤其涉及作為機器人、電動車等的電源、備用電源等使用的大容量的層疊式電池。其中，尤其涉及具有使用袋狀間隔件的層疊電極體的二次電池。

背景技術(shù)

近年來，電池不僅用于攜帶式電話機、筆記本電腦、PDA等移動信息終端的電源，還可以用于機器人、電動車、備用電源等，因此要求進一步的高容量化。相對于這樣的要求，鋰離子電池具有高能量密度的高容量電池，因此作為上述這樣的驅(qū)動電源而被廣泛利用。

作為這樣的鋰離子電池的電池形態(tài)，大致具有：將旋渦狀的電極體封入外裝體而形成的旋渦式鋰離子電池、將層疊多個方形電極而形成的層疊電極體封入復合外裝體中的層疊式鋰離子電池(層疊型的方型鋰離子電池)，該層疊式鋰離子電池通過熔敷外裝罐或復合膜而制成。

在所述鋰離子電池中，層疊式電池的層疊電極體的具體結(jié)構(gòu)為：將延伸出正極集電引板的板狀的正極板和延伸出負極集電引板的板狀的負極板隔著由聚乙烯、聚丙烯等構(gòu)成的間隔件而層疊所需的層量。

以往，在上述層疊式電池中，將兩片間隔件在周緣部接合而構(gòu)成袋狀，在該袋狀間隔件中收容正極板及負極板中的任意一方，并將收容有該正極板或負極板的袋狀間隔件和未收容在袋狀間隔件中的負極板或正極板交替層疊而構(gòu)成層疊電極體。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠有效地防止正極板與負極板之間的短路。

但是，如果采用這樣的將正極板或負極板收容在袋狀間隔件中的結(jié)構(gòu)，則存在電解液難以進入內(nèi)部的電極板這樣的難點。通常作為間隔件使用的聚乙烯板、聚丙烯板等為多孔質(zhì)的膜，但該多孔質(zhì)膜的情況與無紡布制的間隔件等的情況不同，電解液不容易通過膜所具有的細小的空孔而浸透至內(nèi)部。

因此，還具有例如專利文獻1所公開的那樣在袋狀間隔件的至少一邊設(shè)有通液口的結(jié)構(gòu)，或如專利文獻2所公開的那樣在袋狀間隔件上交替設(shè)置未熔敷部和熔敷部的結(jié)構(gòu)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠在通過袋狀間隔件防止正極板與負極板的短路的同時通過通液口或未熔敷部使電解液容易浸透至內(nèi)部的電極板。

【專利文獻1】日本特開平9-129211號公報

【專利文獻2】日本特開平5-144427號公報

另一方面，在上述層疊式電池中，存在電解液難以進入至收容在位于層疊電極體的層疊方向中央部的袋狀間隔件中的電極板的問題。該問題在層疊片數(shù)增加的情況和電極板面積增大的情況下尤為顯著。由于存在該問題，在層疊電極體中的電極板上的電解液分布不均勻時，在預充電時形成的向負極的皮膜量和充放電時的反應(yīng)中產(chǎn)生不均，導致循環(huán)劣化。這樣電解液在層疊電極體的層疊方向上分布不均勻的問題在上述專利文獻1及2中未被給予考慮。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供一種能夠有效地使層疊電極體的層疊方向上的電解液的分布均勻化的層疊式電池。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的層疊式電池具備延伸出正極集電引板的多片正極板和延伸出負極集電引板的多片負極板隔著間隔件交替層疊而成的層疊電極體，其特征在于，

每對在層疊方向上相鄰的所述間隔件在周緣部的至少一部分彼此接合而形成接合部，

位于所述層疊電極體的層疊方向上的中央部區(qū)域的所述間隔件的接合部的區(qū)域的比例比位于層疊方向上的兩端部的所述間隔件的接合部的區(qū)域的比例小。

在本發(fā)明中，對作為間隔件的接合部的接合方法沒有特定的局限，例如可以包括熱熔敷、超聲波熔敷等熔敷和基于粘接劑的接合等的任一種。

此外，“間隔件的接合部的區(qū)域的比例”是指在周緣部被接合的區(qū)域的長度相對于間隔件的周緣部的長度的比例。

此外，作為“將每對在層疊方向上相鄰的一對間隔件接合”的形態(tài)，例如可以是將兩片方形狀的間隔件重疊并將周緣部接合而形成袋狀的形態(tài)，此外，也可以是將一片方形狀的間隔件的中央部折回并將側(cè)邊部接合而形成袋狀的形態(tài)。需要說明的是，該折回部不包括在“形成有接合部的區(qū)域”之中。

此外，“位于層疊電極體的層疊方向上的中央部區(qū)域的間隔件”是指位于層疊方向上的兩端部的間隔件以外的間隔件中的至少一部分。因此，例如，位于層疊方向上的兩端部的間隔件以外的全部間隔件的接合部的區(qū)域的比例小于位于兩端部的間隔件的接合部的區(qū)域的比例的形態(tài)、間隔件的接合部的區(qū)域的比例從位于層疊方向上的兩端部的間隔件朝向中央階梯性減小地或逐漸減小的形態(tài)等均包含在本發(fā)明的范圍中。