[發明專利]聚合物二次電池

有效

• 申請號: 201410644009.6
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN104659331B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 小笠和仁;渡邊俊二
• 申請（專利權）人: 株式會社小原;精工電子有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M10/0525
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本發明提供一種抑制內部電阻增大、且每單位體積的放電容量足夠高的聚合物二次電池。聚合物二次電池(1)具有第一電極層(111a、112a)和第二電極層(131a～133a)，所述第二電極層(131a～133a)以夾持聚合物電解質層(12)的方式層合在第一電極層(111a、112a)的兩側，所述聚合物二次電池(1)設置至少1個第一開口部(141、142)，所述第一開口部(141、142)將第一電極層(111a、112a)和與第一電極層(111a、112a)相鄰的聚合物電解質層(12)貫通，位于第一電極層(111a、112a)兩側的第二電極層(131a～133a)在第一開口部(141、142)的內部接觸。

技術領域

本發明涉及聚合物二次電池。

背景技術

近年來，伴隨著手機、筆記本電腦等高性能小型便攜式設備的迅速普及，需要能獲得高能量密度的電源。在二次電池中，關注集中于能獲得高電壓的鋰二次電池，已開始進行在小型電子設備中的搭載，也已開始應用在電力儲備、電動車用電源等中。

如上所述的鋰二次電池由包含無機材料的電極和非水電解液構成。使用非水電解液的鋰二次電池的速率(rate)特性也優異、被廣泛地使用，但在漏液的危險性、由產生可燃性氣體導致的設備破壞和電池破裂、點火的危險性方面遺留有問題。因此，開展了對使用了可避免上述危險性的聚合物電解質的聚合物二次電池的研究。

另一方面，作為鋰二次電池的電解質層和電極層的層合結構的一個例子，例如專利文獻1中公開了下述內容：在負極集電體層的兩側層合有負極活性物質層的負極層、與在正極集電體層的兩側層合有正極活性物質層的正極層隔著固體電解質層交替地層合，上述正極層、負極層所連接的端部電極具有導電性物質載帶活性物質的結構。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2011-198692號公報

發明內容

如專利文獻1中公開那樣的具有層合結構的鋰二次電池中，通過負極層和正極層隔著固體電解質層交替地層合，鋰二次電池形成為按層合方向排列的結構，因此可以期待提高每單位面積的放電容量。但是，由于專利文獻1中公開的層合結構中，與放電容量無關的集電體層分別形成于負極層和正極層，所以不能說每單位體積的放電容量足夠高。此外，專利文獻1的鋰二次電池中，想要不使用集電體層而僅由活性物質層形成負極層和正極層的情況下，電子通過負極層或正極層移動到端部電極，鋰二次電池的內部電阻變大，因此放電容量反而降低，且從鋰二次電池輸出的輸出電流也變小。

本發明是鑒于上述問題而完成的，本發明的目的在于提供一種聚合物二次電池，所述聚合物二次電池抑制內部電阻增大，且每單位體積的放電容量足夠高。

本發明人等發現：在聚合物二次電池中，通過使位于第一電極層兩側的第二電極層在設置于第一電極層的第一開口部的內部接觸，通過第一開口部的電子的流通成為可能，由此電子能夠向層合方向移動，從而完成了本發明。

具體而言，本發明提供以下方案：

(1)一種聚合物二次電池，所述聚合物二次電池具有第一電極層和第二電極層，所述第二電極層以夾持聚合物電解質層的方式層合在所述第一電極層的兩側，其中，所述聚合物二次電池設置至少1個第一開口部，所述第一開口部將上述第一電極層和與上述第一電極層相鄰的聚合物電解質層貫通，位于上述第一電極層兩側的上述第二電極層在上述第一開口部的內部接觸。

(2)如(1)所述的聚合物二次電池，其中，所述聚合物電解質層含有玻璃化溫度為0℃以下的有機類聚合物。

(3)如(2)所述的聚合物二次電池，其中，所述聚合物電解質層進一步含有無機或有機類的堿金屬鹽。

(4)如(2)或(3)所述的聚合物二次電池，其中，所述第一電極層及所述第二電極層中的至少任一個含有聚合物電解質。