层压电池制造技术

层压电池包含层叠型电极组和电解质，所述层叠型电极组包含：正极、负极、虚设电极、介于正极与负极之间的第一分隔件、以及介于正极和/或负极与虚设电极之间的第二分隔件。至少1个正极和/或至少1个负极包含单面电极，所述单面电极包含集电体和形成于集电体的一个表面的电极活性物质层、且集电体的另一个表面露出，虚设电极为与单面电极的集电体的另一个表面对置、且具有与单面电极相反的极性的金属箔。第一分隔件的两面侧中的粘接强度F1和F2、第二分隔件的两面侧中的粘接强度F3和F4满足F1+F2>F3+F4。

Laminated battery

Laminated battery comprising stacked electrode assembly and electrolyte, the stacked electrode assembly includes: between the anode and the cathode, the dummy electrode, between anode and cathode of the first separator, and between the anode and the cathode and / or between the dummy electrode separator second. At least 1 positive and / or at least 1 negative electrode containing single, containing the single electrode collector and is formed on a surface of a collector electrode active material layer, and a collector of another surface exposed, the dummy electrode as a collector and a single electrode the surface, and has opposed the polarity of the metal foil electrode opposite to one side. The adhesive strength F1 and F3+F4 in the two sides of the first divider and the adhesive strength F3 and F4 of the F2 and second spacers are F1+F2>.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及层压电池(或将层压片用于外壳体的电池)的电极组的构成改良。
技术介绍
随着电池的用途多样化而轻量且薄型的层压电池的需求也增加。由于层压电池为薄型，因此容易破损，确保破损时的安全性是重要的。由于电池破损而引起内部短路时，发生放热而有损安全性。为了提高内部短路时的安全性，专利文献1中公开了，以与层叠型电极组的最外电极对置的方式配置不具有电极活性物质层的虚设电极，电池达到规定温度以上的情况下，在虚设电极部分中发生短路。专利文献2记载了，将由两张虚设电极夹持而成的层叠型电极组以虚设电极与电池容器之间配置有壁面用树脂的状态收纳于电池容器内的电池。而且，提出了，电池内的温度上升时，在与电极组内部的分隔件相比还低的温度下使壁面用树脂熔融或收缩，使虚设电极与容器发生短路。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-270239号公报专利文献2：日本特开2012-138287号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题由于电池的破损(也包含钉刺)等而在电池内的一部分引起内部短路时，电流向短路部位集中而产生放热。由于放热而短路部位的分隔件发生熔融或收缩时，短路区域扩大。即使在如专利文献1、专利文献2那样使用虚设电极的情况下，这样的内部短路也会在活性物质层间(即，正极活性物质层与负极活性物质层对置的区域)引起时，放热变得显著，有损电池的安全性。电池破损时，由于电极组的变形变大，因此在电极组内分隔件错位也会引起内部短路。电池的钉刺试验中，插入钉时，分隔件也被拉伸而产生错位。即使在如专利文献1、专利文献2那样使用虚设电极的情况下，这样的分隔件的错位也在活性物质层间引起时，短路区域的扩大在容易放热的活性物质层间变得显著。由此，通过仅设置虚设电极，难以充分抑制活性物质层间的短路区域的扩大。本专利技术的目的在于，抑制活性物质层间的内部短路区域的扩大，提高电池的安全性。用于解决问题的方案本专利技术的一个方面涉及一种层压电池，其包含层叠型电极组和电解质，所述层叠型电极组包含：至少1个正极，至少1个负极，至少1个虚设电极，介于正极与负极之间的第一分隔件以及介于正极和/或负极与虚设电极之间的第二分隔件。正极和负极分别包含集电体和形成于集电体表面的电极活性物质层，至少1个正极和/或至少1个负极包含单面电极，所述单面电极包含集电体和形成于集电体的一个表面的电极活性物质层，且集电体的另一个表面露出。虚设电极为与单面电极的集电体的另一个表面对置，且具有与单面电极相反的极性的金属箔。第一分隔件的一个表面侧的第一分隔件与电极活性物质层之间的粘接强度F1，第一分隔件的另一个表面侧的第一分隔件与电极活性物质层之间的粘接强度F2，第二分隔件与单面电极的集电体的另一个表面之间的粘接强度F3和第二分隔件与虚设电极之间的粘接强度F4满足F1+F2>F3+F4。专利技术的效果根据本专利技术，和与虚设电极相接触的第二分隔件相比，可以抑制活性物质层间的第一分隔件的错位和/或收缩。即，电池破损时，由于第二分隔件的错位和/或收缩优先引起，因此可以早期地使电压下降。由此，可以抑制在活性物质层间内部短路区域扩大，其结果，可以提高电池的安全性。附图说明图1为本专利技术的第一实施方式的层压电池的俯视图。图2为示意性示出图1的层压电池中的层叠型电极组构成的截面图。图3为示意性示出本专利技术的第二实施方式的层压电池中的层叠型电极组构成的截面图。图4为示意性示出本专利技术的第3实施方式的层压电池中的层叠型电极组构成的截面图。图5为示意性示出本专利技术的第4实施方式的层压电池中的层叠型电极组构成的截面图。具体实施方式[专利技术的实施方式的说明]本专利技术的一个实施方式的层压电池包含层叠型电极组和电解质，所述层叠型电极组包含：至少1个正极、至少1个负极、至少1个虚设电极、介于正极与负极之间的第一分隔件和介于正极和/或负极与虚设电极之间的第二分隔件。正极和负极分别包含集电体和形成于集电体表面的电极活性物质层。至少1个正极和/或至少1个负极包含单面电极，所述单面电极包含集电体和形成于集电体的一个表面的电极活性物质层，且集电体的另一个表面露出。虚设电极为与单面电极的集电体的另一个表面(即，集电体的露出面)对置、且具有与单面电极相反的极性的金属箔。此处，第一分隔件的一个表面侧的第一分隔件与电极活性物质层之间的粘接强度F1，第一分隔件的另一个表面侧的第一分隔件与电极活性物质层之间的粘接强度F2，第二分隔件与单面电极的集电体的另一个表面(露出面)之间的粘接强度F3和第二分隔件与虚设电极之间的粘接强度F4满足F1+F2>F3+F4。通过使粘接强度F3+F4小于粘接强度F1+F2，从而与介于活性物质层间的第一分隔件相比，在介于虚设电极与单面电极的露出面之间的第二分隔件中变得容易引起电池破损时(也包括钉刺时)的收缩、错位。由此，即使由于电池破损而产生内部短路，也可以抑制活性物质层间的第一分隔件中的短路区域的扩大，使虚设电极与单面电极的露出面之间的第二分隔件中的短路区域变得容易扩大。单面电极的集电体为金属箔，因此，第二分隔件为介于金属箔之间的状态。如上述那样，由于电池破损而产生内部短路时，与第一分隔件相比，第二分隔件的错位、收缩所导致的短路区域扩大，在金属箔之间(虚设电极与单面电极的露出面之间)流过大量短路电流。金属箔之间的短路的短路电阻小从而放热量小。由此，在高电阻的活性物质层间，也可以抑制大的短路电流流过，可以抑制放热。其结果，可以提高电池的安全性。粘接强度的总计F3+F4相对于粘接强度的总计F1+F2的比：(F3+F4)/(F1+F2)例如为0.025以上，优选为0.05以上，进一步优选为0.1以上。(F3+F4)/(F1+F2)优选为0.7以下或0.6以下，更优选为0.5以下或0.4以下，也可以为0.35以下。这些下限值与上限值可以任意组合。(F3+F4)/(F1+F2)例如也可以满足0.025≤(F3+F4)/(F1+F2)≤0.7、0.025≤(F3+F4)/(F1+F2)≤0.5或0.05≤(F3+F4)/(F1+F2)≤0.5。粘接强度比(F3+F4)/(F1+F2)处于上述那样的范围时，保持电极组的整体结构强度，容易进一步扩大第二分隔件部分中的短路区域，在金属箔之间容易流过大量电流。粘接强度的总计F3+F4例如为0.1～1.0N/cm2，优选为0.1～0.9N/cm2或0.1～0.8N/cm2。粘接强度的总计F3+F4为这样的范围时，容易进一步扩大第二分隔件部分中的短路区域。为了提高第一分隔件与电极活性物质层之间的粘接性，优选在第一分隔件与电极活性物质层之间设置粘接层。在第二分隔件与露出面和/或虚设电极之间也可以设置粘接层，但为了容易扩大短路区域，优选在第二分隔件与露出面之间不设置粘接层。从容易得到合适的粘接强度的观点出发，粘接层优选包含偏二氟乙烯系聚合物(例如聚偏二氟乙烯(PVDF)、偏二氟乙烯共聚物)等氟树脂。第一分隔件优选包含芳香族聚酰胺。芳香族聚酰胺的耐热性高，因此，容易抑制第一分隔件中的短路区域的扩大。虚设电极的厚度优选大于与前述虚设电极具有相同极性的前述集电体的厚度。上述情况下，在虚设电极部分中内部短路更容易产生，并且电流更容易流过。虚设电极的投影面积优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层压电池，其包含层叠型电极组和电解质，所述层叠型电极组包含：至少1个正极、至少1个负极、至少1个虚设电极、介于所述正极与所述负极之间的第一分隔件、和介于所述正极和所述负极中的至少1个与所述虚设电极之间的第二分隔件，所述正极和所述负极分别包含集电体和形成于所述集电体表面的电极活性物质层，至少1个所述正极和至少1个所述负极中的至少1个包含单面电极，所述单面电极包含所述集电体和形成于所述集电体的一个表面的所述电极活性物质层，且所述集电体的另一个表面露出，所述虚设电极为与所述单面电极的所述集电体的另一个表面对置、且具有与所述单面电极相反的极性的金属箔，所述第一分隔件的一个表面侧的所述第一分隔件与所述电极活性物质层之间的粘接强度F1、所述第一分隔件的另一个表面侧的所述第一分隔件与所述电极活性物质层之间的粘接强度F2、所述第二分隔件与所述单面电极的所述集电体的另一个表面之间的粘接强度F3和所述第二分隔件与所述虚设电极之间的粘接强度F4满足F1+F2>F3+F4。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.29 JP 2014-1987371.一种层压电池，其包含层叠型电极组和电解质，所述层叠型电极组包含：至少1个正极、至少1个负极、至少1个虚设电极、介于所述正极与所述负极之间的第一分隔件、和介于所述正极和所述负极中的至少1个与所述虚设电极之间的第二分隔件，所述正极和所述负极分别包含集电体和形成于所述集电体表面的电极活性物质层，至少1个所述正极和至少1个所述负极中的至少1个包含单面电极，所述单面电极包含所述集电体和形成于所述集电体的一个表面的所述电极活性物质层，且所述集电体的另一个表面露出，所述虚设电极为与所述单面电极的所述集电体的另一个表面对置、且具有与所述单面电极相反的极性的金属箔，所述第一分隔件的一个表面侧的所述第一分隔件与所述电极活性物质层之间的粘接强度F1、所述第一分隔件的另一个表面侧的所述第一分隔件与所述电极活性物质层之间的粘接强度F2、所述第二分...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅野裕也，植田智博，佐野阳子，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP