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CN102057522A - 双极型电池 - Google Patents

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CN102057522A
CN102057522A CN2009801221564A CN200980122156A CN102057522A CN 102057522 A CN102057522 A CN 102057522A CN 2009801221564 A CN2009801221564 A CN 2009801221564A CN 200980122156 A CN200980122156 A CN 200980122156A CN 102057522 A CN102057522 A CN 102057522A
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CN
China
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bipolar
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positive electrode
negative electrode
electrode current
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CN2009801221564A
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English (en)
Inventor
植田智博
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

本发明涉及双极型电池。本发明的目的是提供一种双极型电池,当将其安装在各种设备上时,与该设备的电连接的可靠性高且生产率良好。本发明中,双极型电池(1)具有正极(10)、负极(11)、双极电极(12)、含有电解质的隔膜(13)以及密封材料(14)。正极(10)、负极(11)以及双极电极(12)的集电体(20、22、24)中分别设置了至少2个突出部(20a~20d、22a~22d、24a~24d),这些突出部从各集电体的周缘部突出。

Description

双极型电池
技术领域
本发明涉及双极型电池。更详细地,本发明主要涉及双极型电池中使用的集电体的改良。
背景技术
双极型电池是具有在正极和负极之间隔着含有电解质的隔膜层叠有双极电极的结构的电池。双极电极是指在集电体的一个表面设置正极活性物质层、在另一个表面设置负极活性物质层的电极。由于双极型电池的高电压化(高输出密度化)、零件数量的降低、单个电池之间的电阻的降低、不必要空间的减少,使得双极型电池的高能量密度化等较为容易,因此,作为诸如电动车和混合电动车的驱动电动机用电源等受到瞩目。此外,如果利用聚合物电解质等固体电解质的话,双极型电池能够薄型化,因此,期待也能用作为例如各种电子设备的电源。
一直以来人们提出了各种关于双极型电池的提议。例如,提出了在层叠了含有双极电极的单电池的叠层型电池中,使测定每个单电池的电压的TAB(タブ)电极从电池的一个侧面向外突出的提案(例如,参照专利文献1)。
此外,也提出了使含有电解质的隔膜介于正极、多个双极电极和负极之间从而将正极、多个双极电极和负极层叠、在双极电极的周边部设置密封部件的双极型电池(例如,参照专利文献2)。该电池中,在双极电极的周边部设置薄的密封部件以将多个双极电极的集电体之间填塞。
例如,便携式电子设备由于坠落、冲撞等会受到来自外部的较大的应力。在这样的便携式电子设备中安装专利文献2的电池时,容易引起电池从电子设备脱落、电池在电子设备上安装不良或连接不良、电池损伤、电解液渗漏等。
此外,提出在使含有电解质的隔膜介于正极、多个双极电极和负极之间而将正极、多个双极电极和负极层叠所得到的双极型电池中,使用含有铬16~26质量%和钼0.5~7.0质量%的不锈钢作为集电体材料的方案(例如,专利文献3参照)。专利文献3中记载了,上述特定的不锈钢由于不存在发生针孔和发生与之相伴的液体合流的担忧,因此能够薄型化,通过薄型化可以降低集电体的内阻,提高电池性能。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2004-87238号公报
专利文献2:日本专利特开2007-122881号公报
专利文献3:日本专利特开2007-242424号公报
发明内容
以往的双极型电池中,在正负极分别只设置1个与外部设备连接用电极端子。连接用电极端子一般从集电体的端部开始,通常形成向电池的外部延伸的突出部。仅使该突出部与外部设备的电路接触,可能会引起电接触不良。因此,采用的是通过钎焊、焊接等连接突出部与设备侧电路的方法。
但是,欲使该双极型电池薄型化时,必须减小集电体厚度。集电体厚度变小的话,突出部的厚度也必然变小,其强度也降低。由此,即使通过焊接进行连接,由于设备的坠落、冲撞等,也容易引起连接部变形、弯曲或者连接部断裂、电连接断开等。因此,以往的双极型电池存在与设备的电连接的可靠度低这样的课题。
进而,薄型双极型电池的制造工序中,集电体(金属箔)的机械强度低且缺乏自立性,因此集电体的操作较为困难。此外,由于层叠了正负极、双极电极和电解质这些较多的部件,层叠时的位置决定较难,容易产生多个电极间的偏移。进而,这样的生产率低下招致薄型双极型电池的成本上升。
本发明的目的是提供一种双极型电池,当将其安装在各种设备上时,与该设备的电连接的可靠性高且生产率良好。
本发明的双极型电池,
具有正极、负极、配设在上述正极和上述负极之间的双极电极、以及含有电解质的隔膜,
上述正极含有正极集电体和形成于上述正极集电体的一个表面的正极活性物质层,
上述负极含有负极集电体和形成于上述负极集电体的一个表面的负极活性物质层,
上述双极电极含有双极电极集电体、形成于上述双极电极集电体的一个表面的正极活性物质层以及形成于上述双极正极集电体另一个表面的负极活性物质层,
上述正极、上述负极、上述双极电极中含有的各正极活性物质层和各负极活性物质层至少具有2个电池要素,上述电池要素是一个正极活性物质与一个负极活性物质隔着上述含有电解质的隔膜相互相对地层叠而形成的,
上述电池要素通过配置在其周缘的密封材料密封,
上述正极集电体、上述负极集电体、上述双极电极集电体上分别设置有至少2个从各集电体的周缘部突出的突出部。上述双极型电池也可以具有至少2个双极电极。
从上述正极集电体、上述负极集电体、上述双极电极集电体突出的突出部优选配置成从正极侧俯视时相互不重叠。
本发明的优选实施方式中,上述含有电解质的隔膜优选为固体电解质。
本发明的另一个优选实施方式中,上述含有电解质的隔膜优选含浸了液体电解质的多孔质基材。
优选在上述正极、上述负极和上述双极电极的与层叠方向垂直、且相互不同的4个方向的各方向上,至少突出有1个突出部,上述4个方向中,顺时针方向上相邻的2个方向相互直交。
优选上述突出部的至少一部分被密封材料被覆。
上述突出部优选在其顶端部具有至少1个实施了倒角的角部。
发明效果
本发明的双极型电池中,在正极集电体、负极集电体和双极电极的集电体(双极电极集电体)上分别设置至少2个突出部。突出部从电池的厚度方向侧面的不同位置向外延伸。通过这样的结构,可以大幅降低发生双极型电池与外部设备的电连接不良的可能性,可以提高双极型电池与外部设备的电连接相关的可靠性。此外,使用固体电解质尤其是聚合物电解质作为电解质的话,可以获得保持本发明的各种优点且薄型的双极型电池。
此外,通过采用上述结构,可以在不需要1个个分别切离正极、负极和双极电极的情况下,层叠形成有多个各电极的正极片、双极电极片和负极片,形成多个双极电极后,将各双极电极切断分离。因此,可以高效地制造多个双极型电池、生产率显著提高。上述的制造方法特别适用于制造薄型的双极型电池。此外,即使将本发明的双极型电池薄型化,通过上述结构特征,难以引起电池机械强度的下降、电池与外部设备的电连接不良等,可以适宜地使用。
附图说明
图1是简略示出本发明实施方式之一的双极型电池的结构的平面图。
图2A是从图1所示的双极型电池的剖面线A-A方向看到的剖面图。
图2B是从图1所示的双极型电池的剖面线B-B方向看到的剖面图。
图2C是从图1所示的双极型电池的剖面线C-C方向看到的剖面图。
图3是从箭头X方向看到的图1所示的双极型电池的侧面图。
图4A是显示用于图1所示的双极型电池的正极集电体的结构的平面图。
图4B是显示用于图1所示的双极型电池的负极集电体的结构的平面图。
图4C是显示用于图1所示的双极型电池的双极电极集电体的结构的平面图。
图5是简略示出其他方式的双极型电池的结构的平面图。
图6是简略出示其他方式的双极型电池的结构的平面图。
图7是简略出示其他方式的双极型电池的结构的平面图。
图8A是在带状金属箔上冲压多个集电体的工序的,显示含有多个双极电极集电体的带状金属箔的平面图。
图8B是在带状金属箔上冲压多个集电体的工序的,显示含有多个负极集电体的带状金属箔的平面图。
图8C是在带状金属箔上冲压多个集电体的工序的,显示含有多个正极集电体的带状金属箔的平面图。
图9A是在形成于带状金属箔上的多个双极电极集电体中形成活性物质层的工序的,显示双极电极的平面图。
图9B是在形成于带状金属箔上的多个负极集电体中形成活性物质层的工序的,显示负极的平面图。
图9C是在形成于带状金属箔上的多个正极集电体中形成活性物质层的工序的,显示正极的平面图。
图10A是在双极电极集电体的周缘部配置密封材料的工序的,显示双极电极的平面图。
图10B是在负极集电体的周缘部配置密封材料的工序的,显示负极的平面图。
图10C是在正极集电体的周缘部配置密封材料的工序的,显示正极的平面图。
图11是显示切断双极型电池的连接体的工序的纵剖面图。
符号说明
1、2、3、4双极型电池
10正极
11负极
12双极电极
13含有电解质的隔膜
14密封材料
20正极集电体
20a、20b、20c、20d突出部
21、25正极活性物质层
22负极集电体
22a、22b、22c、22d突出部
23、26负极活性物质层
24双极电极集电体
24a、24b、24c、24d突出部
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种当安装于各种设备时,与该设备的电连接的可靠性高且生产率良好的双极型电池。本发明的双极型电池中,分别在正极集电体、负极集电体和双极电极集电体设置至少2个突出部。进而,突出部从电池的厚度方向侧面的不同位置向外延伸。通过这样的结构,可以大幅降低双极型电池与外部设备发生电连接不良的可能性,可以提高双极型电池与外部设备的电连接的可靠性。此外,使用固体电解质、尤其是聚合物电解质作为电解质,可以得到维持本发明的各种优点且薄型的双极型电池。
以下,参照附图说明本发明。
图1是表示本发明实施方式之一的双极型电池1的结构的平面模式图。图2A是表示图1所示的双极型电池1在剖面线A-A的结构的模式剖面图。图2B是表示图1所示的双极型电池1在剖面线B-B的结构的模式剖面图。图2C是表示图1所示的双极型电池1在剖面线C-C的结构的模式剖面图。
图3是从图1所示的箭头X方向看到的双极型电池的侧面图。图3中,省略了除了突出部20a、20b、20d、22a、22b、22d、24a、24b、24d以外的图示。图4A是表示用于图1所示的双极型电池1的正极集电体20的结构的平面图。图4B是表示用于图1所示的双极型电池1的负极集电体22的结构的平面图。图4C是表示用于图1所示的双极型电池1的双极电极集电体24(双极电极12的集电体)的结构的平面图。
双极型电池1含有正极10、负极11、双极电极12、含有电解质的隔膜13和密封材料14,是平面形状大致为矩形的薄型固体电池。
双极型电池1中,介有含有电解质的隔膜13,正极10、双极电极12和负极11依此顺序层叠。即,正极活性物质层21与负极活性物质层26,以及正极活性物质层25和负极活性物质层23隔着含有电解质的隔膜13相对地被层叠。这样,形成由正极活性物质层21、含有电解质的隔膜13与负极活性物质层26构成的第1发电要素,和由正极活性物质层25、含有电解质的隔膜13与负极活性物质层23构成的第2发电要素。本实施方式中,正极10与负极11之间层叠有1个双极电极12,但并不局限于此,也可以对应于双极型电池1的供给电压的设计值层叠2个以上双极电极12。此时,双极电极12和与之邻接的双极电极12之间也配置了含有电解质的隔膜13。具体的,2个以上的双极电极被层叠成规定的双极电极的正极活性物质层与别的双极电极的负极活性物质层隔着含有电解质的隔膜13而相向。
此外,双极型电池1中,正极集电体20的周缘部和双极电极集电体24的周缘部之间,以及负极集电体22的周缘部和双极电极集电体24的周缘部之间,配置有框状的密封材料14。由此,获得密封了由正极活性物质层21、含有电解质的隔膜13与负极活性物质层26构成的发电要素以及由正极活性物质层25、含有电解质的隔膜13与负极活性物质层23构成的发电要素的密闭结构。即,第1发电要素和第2发电要素分别通过密封材料而被密闭。进而,正极集电体20和负极集电体22不仅具有集电功能,还具有外包装体的功能,因此,没有必要使用层叠片等的外包装体,可以实现一层的薄型化。与之相伴,柔韧性变得更好。此外,密封材料14对于提高双极型电池1的机械强度也有效。
进而,双极型电池1的最大特征是含有从各集电体的周缘部突出的突出部20a~20d、22a~22d、24a~24d。突出部20a~20d设置在正极集电体20上。突出部22a~22d设置在负极集电体22上。突出部24a~24d设置在双极电极集电体24上。这些突出部用于例如,与由双极型电池1提供电压的外部设备(以下仅称为“外部设备”)的电连接。此外,这些突出部也可以用于监控每个单电池的电压。
突出部20a~20d、22a~22d、24a~24d设置成从双极型电池1的厚度方向侧面的不同位置向双极型电池1的外方延伸。此外,突出部20a~20d、22a~22d、24a~24d配置成在双极型电池1的厚度方向上相互不重叠。即,从双极电极1的厚度方向看突出部20a~20d、22a~22d、24a~24d时,例如,从正极侧俯视时,任何一个突起部都不和其他的突起部重叠。这里,双极型电池1的厚度方向是指正极、双极电极和负极的层叠方向。
此外,每3个突出部向双极型电池1的四方延伸。即,在与电池的厚度方向垂直且相互不同的4个方向的各方向上分别有3个突出部突出。图1的双极型电池1的情况下,从双极型电池1的厚度方向(正极、双极电极和负极的层叠方向)看4个突出方向时,顺时针方向上相邻的2个突出方向相互正交。具体的,在图1的纸面中,突出部20a、22a、24a向上方延伸,突出部20b、22b、24b向下方延伸,突出部20c、22c、24c向右侧延伸,突出部20d、22d、24d向左侧延伸。即,突出部20a、22a、24a与突出部20b、22b、24b向相反方向延伸、突出部20c、22c、24c与突出部20d、22d、24d向相反延伸。进而,与突出部20a、22a、24a和突出部20b、22b、24b的延伸方向平行的方向、和与突出部20c、22c、24c和突出部20d、22d、24d的延伸方向平行的方向相互垂直。
本实施方式中,总共设置了12个突出部20a~20d、22a~22d、24a~24d,但并不局限于此,正极集电体20、负极集电体22和双极电极集电体24各自含有的突出部的数目为2个以上、优选4个以上,由此可以实现本发明的目的。双极型电池的横切面为矩形或大致为矩形,各集电体上各设置4个突出部时,优选在双极型电池1的四条边上分别各设置1个突出部。
双极型电池1与外部设备的电连接使用位于双极型电池1的厚度方向的最外层的正极10和负极11的集电体20和22的突出部20a~20d、22a~22d以及位于中间层的双极电极12的集电体24的突出部24a~24d中的2个以上突出部,优选4个以上突出部。
如本实施方式,分别在正极集电体20、负极集电体22和双极电极集电体24上各设置2个以上突出部,这样就能够与各种外部设备相连接,双极型电池1的适用范围显著扩大。例如,利用双极电极12的突出部24a~24d与外部设备连接的话,与只有通过正极10和负极11的突出部20a~20d和22a~22d与外部设备连接的情况相比,可以将双极型电池1的供给电压调整得较低。
这样,通过设置多个突出部,可以将2个以上突出部与外部设备电连接。结果,即使规定的1个突出部与外部设备之间电连接不良,通过其他的突出部也可以保持电连接。因此,双极型电池1可以向外部设备稳定地供给电压、作为驱动用电源的可靠性显著提高。
此外,通过将突出部配置在不同位置、更优选配置在双极型电池1的厚度方向上相互不重叠的位置,可以进一步提高与外部设备的电连接的可靠度。即,突出部在相同位置的话,由于外部设备的坠落、外部设备受到冲撞等,引起所有的突出部同时变形、弯曲、切断等,存在发生电连接不良的可能性。与之相对,通过将突出部配置在不同位置,可以进一步降低发生上述电连接不良的可能性。此外,通过将突出部配置在双极型电池1的四方向上,进一步提高了降低产生上述电连接不良的可能性的效果。
此外,用密封材料披覆突出部表面的至少一部的话,可以获得提高突出部的机械强度、抑制由突出部之间的接触引起的短路等效果。
此外,突出部的前端部分具有角部时,优选角部实施倒角。更优选角部通过倒角而具有圆弧形状。通过这样的结构,在与外部设备侧的电路连接时,可以抑制突出部的角部挂住与外部设备的电路的连接无关的部分使得该电路损伤。
双极型电池1的各构成要素具体如下所示。
正极10含有正极集电体20和正极活性物质层21。
正极集电体20,如上所述,兼具集电功能和作为外包装材料的功能。正极集电体20是金属制板状部件,如图4A所示,包括具有大致矩形的平面形状的集电体主体20x和4个突出部20a~20d。
突出部20a~20d形成为从集电体主体20x的四角端部向外延伸。更详细地,突出部20a、20b配置在集电体主体20x的一条对角线的两端部附近,在图4A的纸面的上下方向上,向反方向延伸。此外,突出部20c、20d配置在集电体主体20x的另一条对角线的两端部附近,在与突出部20a、20b的延伸方向大致垂直的方向上向反方向延伸。即,突出部20a~20d向正极集电体20的四方延伸。
突出部20a~20d分别具有大致矩形的平面形状,其顶端部分具有2个角部。这些角部被施以倒角,具有圆弧形状。本实施方式中,设置了平面形状为大致矩形的突出部,但并不局限于此,只要能和外部设备电连接,可以设置任意形状的突出部。形状的具体例可以例举半圆状、半椭圆状、三角形状等。突出部的形状为任意,这一点在负极集电体22和双极电极集电体24中也是一样的。
正极集电体20可以使用双极型电池领域中常用的材料,例如,可以使用厚度10~30μm左右的、以铝为主成分的箔、不锈钢箔等。以铝为主成分的箔例如为铝箔、铝合金箔等。
正极活性物质层21含有正极活性物质、导电剂、粘结剂等,形成在正极集电体20的厚度方向的一个表面上。
正极活性物质可以使用固体电池领域常用的材料。其具体例有二氧化锰、(CF)m、(C2F)m等的氟化碳、TiS2、MoS2、FeS2等的金属二硫化物、含锂的复合氧化物、钒氧化物和其锂化合物、铌氧化物及其锂化合物、含有有机导电性物质的共轭系聚合物、谢弗莱相化合物(Chevrel相化合物)、橄榄石系化合物等。正极活性物质可以单独使用1种或2种以上组合使用。
含锂复合氧化物可以使用例如,由LixaCoO2、LixaNiO2、LixaMnO2、LixaCoyNi1-yO2、LixaCoyM1-yOz、LixaNi1-yMyOz、LixbMn2O4、LixbMn2-yMyO4(上述各式中,M表示选自Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb和B中的至少一种元素。xa=0~1.2、xb=0~2.0、y=0~0.9、z=2.0~2.3)所示的材料。上述各组成式中的xa值和xb值是充放电开始前的值,通过充放电而有所增减。
其中,考虑到与电解质(尤其是后述的聚合物电解质)的适宜组合,优选二氧化锰。二氧化锰具有如下的优点,例如,其反应电位与聚合物电解质的电化学稳定的区域(电位)大致一致,假定为单电子反应时的每个质量的理论容量高至308mAh/g,且廉价易获得。
此外,正极活性物质的平均粒径优选0.1~20μm。由此,涂布在后述的正极合剂浆液的正极集电体20上时,可以抑制条纹等涂布不均的发生,且,可以减小每单位面积的涂布量以及电极容量的参差不齐,同时可以将正极10的厚度调整到50μm以下。
导电剂可以使用固体电池领域常用的材料,例如,天然石墨、人造石墨等石墨类、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉黑、灯黑、热裂法碳黑等的炭黑类、碳纤维、金属纤维等的导电性纤维类、铝粉等的金属粉末类、酸化锌晶须、导电性钛酸钾晶须等的导电性晶须类、氧化钛等的导电性金属氧化物、亚苯基衍生物等有机导电性材料等。导电剂可以单独使用1种或组合2种以上使用。
粘结剂可以使用聚合物电解质和除聚合物电解质之外的粘结剂。聚合物电解质中优选干聚合物电解质。此外,也可以组合使用聚合物电解质和除聚合物电解质之外的粘结剂。使用聚合物电解质作为粘结剂的话,由于离子容易从正极活性物质层21的表面到达深部(正极集电体20的附近部分),因此较为优选。
聚合物电解质以外的粘结剂可以使用电池领域常用的材料,例如,聚氟化乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、芳香族聚酰胺树脂、聚酰胺、聚亚胺、聚酰胺亚胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸己酯、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸己酯、聚醋酸乙酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚醚、聚醚砜、聚六氟丙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素等。粘结剂可以单独使用1种或组合2种以上使用。
正极活性物质层21可以这样形成,例如,将正极合剂浆液涂布在正极集电体20表面,干燥,根据需要压延。由此获得正极10。正极合剂浆液可以通过例如,将正极活性物质、粘结剂、导电剂等分散在分散介质中配制。分散介质可以使用例如,N-甲基-2-吡咯烷酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺等。
负极11包括负极集电体22和负极活性物质层23。
负极集电体22如上所述,兼具集电功能和作为外包装材料的功能。负极集电体22为金属制板状部件,如图4B所示,包括具有大致矩形的平面形状的集电体主体22x和4个突出部22a~22d。
突出部22a~22d形成为从集电体主体22x的四角端部向外延伸。更详细地,突出部22a、22b配置在集电体主体22x的一条对角线的两端部附近,在图4B的纸面上下方向上,向反方向延伸。此外,突出部22c、22d配置在集电体主体22x的另一条对角线的两端部附近,在与突出部22a、22b的延伸方向大致垂直的方向上,向反方向延伸。即,突出部22a~22d向负极集电体22的四个方向延伸。
此外,突出部22a~22d,在双极型电池1的厚度方向侧面,形成在与正极集电体20的突出部20a~20d不同的位置。进而,在双极型电池1的厚度方向上,突出部22a~22d没有与突出部20a~20d重叠的部分。此外,突出部22a~22d分别具有大致矩形的平面形状,其顶端部分具有2个角部。这些角部被实施了倒角,具有圆弧形状。
负极集电体22可以使用双极型电池领域常用的材料,例如,厚度10~30μm左右的以铜为主成分的箔、不锈钢箔等。以铜为主成分的箔是例如铜箔、铜合金箔等。
负极活性物质层23形成在负极集电体22的厚度方向的一个表面上,含有负极活性物质等。负极活性物质可以使用双极型电池领域常用的材料,可以例举金属锂、锂合金等。锂合金可以例举,Li-Si合金、Li-Sn合金、Li-Al合金、Li-Ga合金、Li-Mg合金、Li-In合金等。负极活性物质层23,例如,可以通过在负极集电体22的表面贴附由金属锂或锂合金构成的金属箔而形成。
双极电极12含有双极电极集电体24、正极活性物质层25和负极活性物质层26。
双极电极集电体24在厚度方向的一个表面上形成正极活性物质层25,且在厚度方向的另一个表面上形成负极活性物质层26。双极电极集电体24是金属制板状部件,如图4C所示,包括具有大致矩形的平面形状的集电体主体24x和4个突出部24a~24d。
突出部24a~24d形成为从集电体主体24x的四边的大致中央部向外延伸。突出部24a、24b相互向反方向延伸,突出部24c、24d在与突出部24a、24b的延伸方向大致垂直的方向上,相互向反方向延伸。即,突出部24a~24d向双极电极集电体24的四个方向延伸。
此外,突出部24a~24d,在双极型电池1的厚度方向侧面,形成在与正极集电体20的突出部20a~20d和负极集电体22的突出部22a~22d不同的位置。进而,在双极型电池1的厚度方向上,突出部24a~24d没有与突出部20a~20d、22a~22d重叠的部分。此外,突出部24a~24d分别具有大致矩形的平面形状,其顶端部分具有2个角部。这些角部被实施了倒角,具有圆弧形状。
双极电极集电体24可以使用双极型电池领域常用的材料,例如,厚度10~30μm左右的不锈钢箔、镀层材料等。镀层材料可以例举将以铜为主成分的层和以铝为主成分的层相接合的层压材料等。
正极活性物质层25具有与上述正极活性物质层21同样的结构。此外,负极活性物质层26具有与上述负极活性物质层23同样的结构。
含有电解质的隔膜13配置成存在于正极活性物质层21和负极活性物质层26之间以及正极活性物质层25和负极活性物质层23之间。含有电解质的隔膜13可以是固体电解质也可以是含浸了液体电解质的多孔质基材。
固体电解质的种类没有特别限定,可以使用无机固体电解质或有机固体电解质。使用无机固体电解质的话,由于没有漏液的担忧,能够实现薄型化和小型化,具有电池的安全性和可靠性高的长处。此外,使用有机固体电解质、特别是聚合物电解质的话,依然可以实现薄型化和小型化,具有电池的安全性和可靠性高的长处。同时,也具有可以得到具有柔软性的薄型电池的优点。
无机固体电解质可以使用公知的材料,可以例举,硫化物系无机固体电解质、氧化物系无机固体电解质、其他的锂系无机固体电解质等。硫化物系无机固体电解质的具体例有例如,(Li3PO4)x-(Li2S)y-(SiS2)z玻璃、(Li2S)x-(SiS2)y、(Li2S)x-(P2S5)y、Li2S-P2S5、硫代LISICON(thio-LISICON)等。
此外,氧化物系无机固体电解质的具体例有例如,LiTi2(PO4)3、LiZr2(PO4)3、LiGe2(PO4)3等的NASICON型、(La0.5+xLi0.5-3x)TiO3等的钙钛矿型等。其他的锂系无机固体电解质的具体例有例如,LiPON、LiNbO3、LiTaO3、Li3PO4、LiPO4-xNx(x是0<x≤1)、LiN、LiI、LISICON等。进而,使这些无机固体电解质析出结晶得到的玻璃陶瓷也可以用作为固体电解质。
由无机固体电解质构成的含有电解质的隔膜13可以通过蒸镀、溅射、激光消熔、气相沉淀、气溶胶沉淀等手法形成。尤其是气相沉淀和气溶胶沉淀,由于能够高速成膜,因此较为理想。
有机固体电解质也可以使用公知的材料,例如,可以使用聚合物电解质。聚合物电解质可以例举干聚合物电解质、凝胶电解质等。
聚合物电解质可以使用双极型电池领域常用的材料,其中,优选是至少含有在骨格中包含电子供给性元素的聚合物和锂盐的干聚合物电解质(1)。电子供给性元素在干聚合物电解质(1)中可以发生与锂离子和阴离子的相互作用相匹敌的强烈的相互作用。通过这样的电子供给性元素的作用,干聚合物电解质(1)中,锂盐的一部分以解离成锂离子和阴离子的状态存在。解离的锂离子与电子供给性元素配位,进而移动到聚合物结构中或聚合物链上。通常认为锂离子主要通过聚合物链的链段运动从而可以在聚合物中移动。由此,显现优异的离子传导性。
骨格中含有电子供给性元素的聚合物用作为基质聚合物。骨格中含有电子供给性元素的聚合物可以例举主链和侧链的任意其一或两者中含有电子供给性氧的聚合物。这里,电子供给性氧可以例举醚氧、酯氧等。基质聚合物的具体例可以例举聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物、具有环氧乙烷单元或环氧丙烷单元的聚合物、聚碳酸酯等。除上述材料之外,干聚合物电解质中含有的基质聚合物还可以使用例如,低相转移温度(Tg)的聚醚、无定形氟化乙烯共聚物、异种聚合物的混合物等。
锂盐可以使用电池领域常用的材料,例如,LiClO4、LiBF4、LiPF6、LiAlCl4、LiSbF6、LiSCN、LiCF3SO3、LiAsF6、低级脂肪族羧酸锂、LiCl、LiBr、LiI、氯代硼烷锂(chloroboran lithium)、四苯基硼酸锂、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2等。锂盐可以单独使用1种或组合2种以上使用。
干聚合物电解质可以通过以下方式配制,例如,在基质聚合物的有机溶媒溶液中添加锂盐得到聚合物电解质溶液,将上述聚合物溶液涂布在规定的位置,干燥。这里,有机溶媒只要是能够溶解基质聚合物并且对基质聚合物和锂盐为惰性即可,无特别限制,可以使用公知的有机溶媒。例如,乙腈等的腈类、甲基单甘醇二甲醚等的甘醇二甲醚类。
作为凝胶电解质的具体例,可以含有例如基质聚合物以及被上述基质聚合物保持的非水电解液。这里,凝胶电解质用基质聚合物可以例举聚环氧乙烷衍生物、含有聚环氧乙烷衍生物的聚合物、聚环氧丙烷衍生物、含有聚环氧丙烷衍生物的聚合物、聚磷腈、含有离子解离基的聚合物、磷酸酯聚合物、聚乙烯基吡啶衍生物、双酚A衍生物、聚丙烯腈、聚氟化乙烯、氟橡胶等。关于非水电解液将在后文记载。
含有电解质的隔膜13由有机固体电解质构成时,含有电解质的隔膜13除了上述说明的成分之外,在无损发明目的的范围内也可以含有其他成分。其他成分可以例举,无机填充材料、锂盐和甘醇二甲醚类的固体状结晶性复合物(以下仅称为“结晶性复合物”)等。无机填充材例如可以提高有机固体电解质的机械强度、膜质均一性、离子传导性等。无机填充材没有特别限定,可以例举氧化铝、二氧化硅等的微米级或纳米级微粒子等。结晶性复合物例如可以减弱锂离子与聚合物链的相互作用、进一步提高有机固体电解质的离子传导性。
此外,含有电解质的隔膜13含有固体电解质时,含有电解质的隔膜13也可以被支持体支持。上述支持体可以使用多孔质片。多孔质片可以例举,由聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、纤维素等的合成树脂构成的无纺布、聚丙烯、聚乙烯的微孔性膜等。例如,可以通过用聚合物电解质溶液含浸多孔质片后除去溶媒,制作与支持体成为一体的含有电解质的隔膜13。
如上所述,含有电解质的隔膜13也可以使用含浸了液体电解质的多孔质基材。多孔质基材可以使用兼具规定的离子透过度、机械强度、绝缘性等的片状物或膜状物。多孔质基材的具体例可以例举微多孔膜、织物、无纺布等多孔性片状物或膜状物。微多孔膜可以是单层膜和多层膜(复合膜)的任意一种。单层膜由1种材料构成。多层膜(复合膜)是由1种材料构成的单层膜的层叠体或由不同材料构成的单层膜的层叠体。
多孔质基材的材料可以使用各种树脂材料。其中,考虑到耐久性、断路机能、电池的安全性等,在多孔质基材的材料中优选聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烃。断路机能是指电池异常发热时贯通孔闭塞,由此抑制离子的透过、切断电池反应的机能。根据需要,也可以将微多孔膜、织布、无纺布等层叠2层以上构成多孔质基材。多孔质基材的厚度一般是10~300μm,优选10~40μm,更优选10~30μm、最优选10~25μm。此外,多孔质基材的空孔率优选30~70%、更优选35~60%。这里,空孔率是指多孔质基材中存在的细孔的总容积在多孔质基材的体积中占有的比例。
液体电解质可以使用非水电解液。非水电解液含有溶质(支持盐)和非水溶媒,进而根据需要含有各种添加剂。溶质通常溶解在非水溶媒中。
溶质可以使用本领域常用的材料,例如,LiClO4、LiBF4、LiPF6、LiAlCl4、LiSbF6、LiSCN、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiB10Cl10、低级脂肪族羧酸锂、LiCl、LiBr、LiI、LiBCl4、硼酸盐类、亚胺盐类等。
硼酸盐类可以例举二(1,2-苯二醇基(2-)-O,O’)硼酸锂、二(2,3-萘二醇基(2-)-O,O’)硼酸锂、二(2,2’-二苯基二醇基(2-)-O,O’)硼酸锂、二(5-氟-2-醇基-1-苯磺酸-O,O’)硼酸锂等。
亚胺盐类可以例举二(三氟甲烷磺酸)亚胺锂((CF3SO2)2NLi)、三氟甲烷磺酸九氟丁烷磺酸亚胺锂((CF3SO2)(C4F9SO2)NLi)、二(五氟乙烷磺酸)亚胺锂((C2F5SO2)2NLi)等。溶质可以单独使用1种或根据需要组合2种以上使用。溶质对非水溶媒的溶解量理想的是在0.5~2摩尔/L的范围内。
非水溶媒可以使用本领域常用的溶媒,例如,环状碳酸酯、链状碳酸酯、环状羧酸酯等。环状碳酸酯可以例举碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)等。链状碳酸酯可以例举碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙基甲基酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)等。环状羧酸酯可以例举γ-丁内酯(GBL)、γ-戊内酯(GVL)等。非水溶媒可以单独使用1种或组合2种以上使用。
添加剂可以例举提高充放电功率的材料、使电池惰性化的材料等。提高充放电效率的材料,例如,在负极上分解形成锂离子传导性高的覆膜从而提高充放电效率。这样的材料的具体例有例如,碳酸亚乙烯酯(VC)、4-甲基碳酸亚乙烯酯、4,5-二甲基碳酸亚乙烯酯、4-乙基碳酸亚乙烯酯、4,5-二乙基碳酸亚乙烯酯、4-丙基碳酸亚乙烯酯、4,5-二丙基碳酸亚乙烯酯、4-苯基碳酸亚乙烯酯、4,5-二苯基碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯(VEC)、碳酸二乙烯亚乙酯等。这些可以单独使用,也可以组合2种以上使用。其中,优选选自碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯和碳酸二乙烯亚乙酯中的至少1种。上述化合物中的氢原子的一部分可以被氟原子取代。
使电池惰性化的材料,例如,通过在电池过度充电时分解、在电极表面形成覆膜从而使电池惰性化。这样的材料可以例举苯衍生物。苯衍生物可以例举含有苯基和与上述苯基邻接的环状化合物基的苯化合物。环状化合物基优选例如,苯基、环状醚基、环状酯基、环烷基、苯氧基等。苯衍生物的具体例有例如,环己基苯、联苯、二苯醚等。苯衍生物可以单独使用1种或组合2种以上使用。但,苯衍生物在非水电解液中的含有量优选相对于非水溶媒100体积份在10体积份以下。
尤其,从消除液体合流的观点,含有电解质的隔膜13优选使用固体电解质。含有电解质的隔膜13通过使用固体电解质可以进一步提高双极型电池的安全性。进而,双极型电池1能够切实地输出与双极电极12的层叠数相当的电压。固体电解质优选聚合物电解质。聚合物电解质中,尤其优选不含液体成分的干聚合物电解质。
含有电解质的隔膜13也可以如上所述是含浸了液体电解质的多孔质基材。这样的双极型电池也可以采用本发明的结构(突出部)。由此,与外部设备的电连接可靠性提高,生产率提高。
密封材料14是平面形状为大致矩形、四个角形成为圆弧状的板状部件。此外,密封材料14的中央部形成贯通厚度方向的图中未表示的矩形的孔。例如,在正极10和双极电极12之间配置的密封材料14的情况下,正极活性物质层21、负极活性物质层26和含有电解质的隔膜13插入该孔。此外,密封材料14如图1所示,具有大于正极集电体20、负极集电体22和双极电极集电体24的外周尺寸的外周尺寸。由此,可以基本切实地防止集电体20、22、24的周缘部间的短路。
本实施方式中,密封材料14具有大于集电体20、22、24的外周尺寸,但并非局限于此,密封材料14也可以具有与集电体20、22、24同程度的外周尺寸。构成密封材料14的材料可以使用电池领域常用的材料,例如,改性聚乙烯、改性聚丙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酸树脂、聚异丁烯聚酰胺、乙烯与醋酸乙烯酯或丙烯酸酸酯的共聚物等绝缘性合成树脂。该密封材料的厚度设定在10~300μm左右。
双极型电池1中,如上所述,由非常薄的金属箔构成的正极集电体20和负极集电体22也被兼用于外包装体,因此,比起以往的双极型电池,可以更加薄型化。进而,双极型电池1在柔软性上也优异。
图5~图7是简略示出其他方式的双极型电池2~4的结构的平面图。图5所示的双极型电池2与双极型电池1类似、省略对应部分的图示和说明。双极型电池2的特征是,图中未显示的正极集电体、负极集电体31和图中未显示的双极电极集电体的平面形状是矩形,分别各具有2个突出部,密封材料14x的平面形状是矩形。正极集电体的平面形状是矩形,具有突出部30a、30b。突出部30a、30b形成在正极集电体的相对的2条边上,且形成于一条对角线的两端部附近,相互反方向延伸。
负极集电体31包括集电体主体31x和突出部31a、31b。集电体主体31x是矩形,突出部31a、31b形成在集电体主体31x的相对的2边上,且形成于一条对角线的两端部附近,相互向反方向延伸。形成有突出部31a、31b的集电体主体31x的2条边分别与形成正极集电体的突出部30a、30b的2条边位于同侧。此外,从双极型电池2的厚度方向看时,突出部31a、31b配置在夹着后述的突出部32a、32b与突出部30a、30b相对的位置。
双极电极集电体的平面形状也是矩形,具有突出部32a、32b。突出部32a、32b从双极电极集电体的相对的2条边的大致中央部相互向反方向延伸。形成突出部32a、32b的双极电极集电体的2条边分别与形成正极集电体的突出部30a、30b的2条边位于同侧。
这样,双极型电池2形成这样的结构,3个突出部30a、31a、32a从相对的一边向外延伸,3个突出部30b、31b、32b从相对的另一边向外延伸。此外,构成为突出部30a、31a、32a与突出部30b、31b、32b向反方向延伸。具有这样结构的双极型电池2可以得到与双极型电池1相同的效果。
图6所示的双极型电池3与双极型电池1类似,省略对应部分的图示和说明。双极型电池3中,图中未显示的正极集电体、负极集电体36、图中未显示的双极电极集电体和密封材料14y的平面形状是圆形,除此之外,具有与双极型电池1同样的结构。即,正极集电体具有向双极型电池3的四个方向延伸的4个突出部35a~35d。负极集电体36具有向双极型电池3的四个方向延伸的4个突出部36a~36d。双极电极集电体具有向双极型电池3的四个方向延伸的4个突出部37a~37d。
突出部35a、36a、37a与突出部35b、36b、37b形成为在图6的纸面的上下方向上,相互向反方向延伸。突出部35c、36c、37c和突出部35d、36d、37d在与突出部35a、36a、37a的延伸方向大致垂直的方向上,形成为相互向反方向延伸。这12个突出部在双极型电池3的厚度方向侧面的不同位置形成。此外,这12个突出部形成为在双极型电池3的厚度方向上相互不重叠。具有这样结构的双极型电池3也可以得到与双极型电池1同样的效果。
图7所示的双极型电池4与双极型电池1类似,省略对应部分的图示和说明。双极型电池4中,图中未显示的正极集电体、负极集电体41、图中未显示的双极电极集电体和密封材料14z具有2个楕圆形在长度方向接合的形状,除了设置了18个突出部以外,具有与双极型电池1同样的结构。
正极集电体具有向双极型电池4的四个方向延伸的6个突出部40a~40f。负极集电体41具有向双极型电池4的四个方向延伸的6个突出部41a~41f。双极电极集电体具有向双极型电池4的四个方向延伸的6个突出部42a~42f。
其中,突出部40a、41a、42a和突出部40b、41b、42b配置在双极型电池4的宽度方向(幅方向)的一端部,突出部40c、41c、42c和突出部40d、41d、42d配置在双极型电池4的宽度方向(幅方向)的另一端部,突出部40a、41a、42a和突出部40b、41b、42b与突出部40c、41c、42c和突出部40d、41d、42d,相互向反方向延伸。此外,突出部40e、41e、42e配置在双极型电池4的长度方向的一端部,突出部40f、41f、42f配置在双极型电池4的长度方向的另一个端部,突出部40e、41e、42e与突出部40f、41f、42f相互向反方向延伸。具有这样结构的双极型电池4也可以获得与双极型电池1同样的效果。
图8A~图11是表示双极型电池1的组装顺序的平面图。图8A~图11表示使用聚合物电解质作为含有电解质的隔膜13的制造方法。图8A~图8C是表示在带状金属箔中冲压多个集电体24、22、20的工序的平面图。图8A表示含有多个双极电极集电体24的带状金属箔。图8B表示含有多个负极集电体22的带状金属箔。图8C表示含有多个正极集电体20的带状金属箔。图9A~图9C分别是表示在带状金属箔上形成的多个集电体24、22、20中形成活性物质层的工序的平面图。图9A表示双极电极12。图9B表示负极11。图9C表示正极10。
图10A~图10C是表示在集电体24、22、20的周缘部配置密封材料14的工序的平面图。图10A表示双极电极12。图10B表示负极11。图10C表示正极10。图11是表示切断双极型电池1的连接体31的工序的纵剖面图。接着,对图8A~图11所示的各工序进一步具体说明。
图8A~图8C所示的工序中,通过冲压(打ち抜く),分别制作多个双极电极集电体24并列的带状金属箔、多个负极集电体22并列的带状金属箔、以及多个正极集电体20并列的带状金属箔。例如,图8A所示的带状金属箔中,双极电极12的双极电极集电体24以多个并列的状态与金属箔连接。这里,突出部起到连接集电体24和金属箔的接头的功能。此外,上述带状金属箔中,优选沿着与长度方向平行的至少一条边以一定的间隔预先设置位置限制用的孔30。由此,能够在接下来的工序以后插入位置限制用的销,正确定位于规定的位置上。此外,双极电极集电体24通过在四角的角部实施倒角,可以在接下来的工序以后卡住角部从而抑制定位精度的下降。同样,制作图8B所示的多个负极集电体22并列的带状金属箔和图8C所示的多个正极集电体20并列的带状金属箔。
图9A~图9C所示的工序中,对图8A~图8C所示的工序中得到的金属箔进行定位,在集电体上形成活性物质层。例如,图9A所示的工序中,在双极电极集电体24的一个面上用正极合剂浆液进行图案涂布,干燥后,通过辊压轧制由此形成正极活性物质层25。正极活性物质层25的厚度是例如10μm。塗布方法可以例举,筛网印刷、喷射印刷、凹版印刷、喷墨印刷等。然后,在与双极电极集电体24的形成正极活性物质层25的面相反侧的面上以定位的状态将负极活性物质层26形成图案。形成方法可以例举电阻加热蒸镀法、气相沉积法等。由此,得到双极电极12。同样地,在图9B所示的工序中,在负极集电体22的一个面上形成负极活性物质层23,在图9C所示的工序中,在正极集电体20的一个面形成正极活性物质层21。
图10A~图10C所示的工序中,分别在集电体24、22、20的周缘部配置窗框状的密封材料14,使其热熔敷。这里,密封材料14可以使用例如,由改性聚乙烯构成的密封材料。密封材料14被层叠在集电体上时,密封材料14被定位。与集电体20、22、24的情况同样,预先形成多个密封材料14通过多个位置的接头而连接的片。在上述片中,在与形成集电体20、22、24的金属箔的位置限制用的孔30相对应的位置上,预先形成位置限制用的孔30。
双极电极集电体24的情况下,在双极电极集电体24的两面以定位的状态将密封材料14的片重合,通过将密封材料14的周缘部加热为窗框状,使密封材料14熔敷在双极电极集电体24上。正极集电体20和负极集电体22的情况下,与上述相同,仅在集电体的设置了活性物质层的面上熔敷密封材料14。
密封材料14热熔敷后,在正极活性物质层21、25和负极活性物质层23、26的表面形成聚合物电解质。聚合物电解质可以通过例如,在活性物质层表面涂布聚合物电解质溶液,干燥除去溶媒成分而形成。这样的话,可以以与电极一体化的状态处理聚合物电解质膜,因此较为理想。这样,在正极集电体20上形成正极活性物质层21和聚合物电解质,在负极集电体22上形成负极活性物质层23和聚合物电解质。在双极电极集电体24一个面上,形成正极活性物质层25和聚合物电解质,在双极电极集电体24的另一个面上,形成负极活性物质层26和聚合物电解质。在正极集电体20、负极集电体22和双极电极集电体24的周缘部分别热熔敷密封材料14。
接着,在集电体20的金属箔、集电体22的金属箔和集电体24的金属箔的位置限制用的穴30中插入销,将这些金属箔按照规定的顺序重合,贴合在集电体20、22、24的周缘部分别设置的密封材料14。这样层叠后,通过在减压状态加热所得到的层叠体,使密封材料14之间和聚合物电解质之间热粘接。聚合物电解质之间熔接,形成含有电解质的隔膜13。由此,正极活性物质层21、含有电解质的隔膜13和负极活性物质层26三者之间,以及正极活性物质层25、含有电解质的隔膜13和负极活性物质层23三者之间显示高的粘结性。结果,得到图11所示的双极型电池的连接体31。连接体31中,多个双极型电池1被连接。进而,通过使密封材料之间热粘接,可以分别将由正极活性物质层21、含有电解质的隔膜13和负极活性物质层26构成的发电要素、以及由正极活性物质层25、含有电解质的隔膜13和负极活性物质层23构成的发电要素密闭。
图11所示的工序中,通过切断连接体31的一点划线所示的接头,得到双极型电池1。切断方法没有特别限制,例如,可以使用刀刃等切断。本发明的结构是,正极集电体、负极集电体和双极电极集电体的突出部在电池的厚度方向上不重合。突出部之间的接触部分有可能成为短路的原因,但是通过在突出部在电池的厚度方向不重合的状态下切断接头,可以防止突出部之间以及集电体之间的接触。此外,也可以避免通过切断时易于发生的切断毛刺而发生短路的可能性。
如上所述制作连接体31,在最终工序中通过切断制作双极型电池1的话,就没有必要对柔软且难以操作的部件进行个别操作。结果,大大提高了生产率。此外,不分别单独切离正极、负极和双极电极,以多个被一体化的片(金属箔)直接层叠后,分别切断分离多个双极型电池,可以以高效率制造多个薄型双极型电池。此外,在例如使用聚合物电解质作为含有电解质的隔膜的双极型电池中,正极活性物质层、含有电解质的隔膜和负极活性物质层被一体化,可以更进一步降低发生电连接不良的可能性。
将这样得到的本发明的双极型电池薄型化,同时,使用固体电解质尤其是聚合物电解质作为含有电解质的隔膜的话,可以用于例如,信息通信设备、便携式电子设备、医疗器械等领域。例如,可以将电池与IC芯片一起安装到IC卡中,用于入退场管理、自动检票等。
产业上的可利用性
本发明中,正负极、双极电极的集电体上设置至少2个突出部,突出部分别在不同位置向外突出。由此,本发明的双极型电池与外部设备的电连接性的可靠性高。进而,使用聚合物电解质作为含有电解质的隔膜时,活化了聚合物电解质的形状自由性的特征,能够提供薄型柔软的全固体型双极型电池。
本发明的电池可以适用于例如,便携式信息终端、便携式电子设备、医疗器械等薄型且要求可靠性的设备类的电源。

Claims (8)

1.一种双极型电池,其特征在于,
上述双极型电池具有:正极、负极、配设在上述正极和上述负极之间的双极电极、以及含有电解质的隔膜,
上述正极含有正极集电体和形成于上述正极集电体的一个表面的正极活性物质层,
上述负极含有负极集电体和形成于上述负极集电体的一个表面的负极活性物质层,
上述双极电极含有双极电极集电体、形成于上述双极电极集电体的一个表面的正极活性物质层、以及形成于上述双极正极集电体另一个表面的负极活性物质层,
上述正极、上述负极、上述双极电极中含有的各正极活性物质层和各负极活性物质层至少具有2个电池要素,上述电池要素是一个正极活性物质与一个负极活性物质隔着上述含有电解质的隔膜相互相对地层叠而形成的,
上述电池要素通过配置在其周缘的密封材料密封,
上述正极集电体、上述负极集电体、上述双极电极集电体上分别设置有至少2个从各集电体的周缘部突出的突出部。
2.根据权利要求1记载的双极型电池,从上述正极集电体、上述负极集电体、上述双极电极集电体突出的突出部配置成从正极侧俯视时相互不重叠。
3.根据权利要求1记载的双极型电池,上述含有电解质的隔膜是固体电解质。
4.根据权利要求1记载的双极型电池,上述含有电解质的隔膜是含浸了液体电解质的多孔质基材。
5.根据权利要求1记载的双极型电池,具有至少2个上述双极电极。
6.根据权利要求1记载的双极型电池,在上述正极、上述负极和上述双极电极的与层叠方向垂直、且互不相同的4个方向的各方向上,至少突出有1个突出部,上述4个方向中,顺时针方向上相邻的2个方向相互正交。
7.根据权利要求1记载的双极型电池,上述突出部的至少一部分被密封材料被覆。
8.根据权利要求1记载的双极型电池,上述突出部在其顶端部具有至少1个实施了倒角的角部。
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