卷绕型电池和卷绕型电池的制造方法技术

本发明专利技术提供一种卷绕型电池和卷绕型电池的制造方法，所述卷绕型电池是生产简便的卷绕型的电池，且即使在施加了充分的层叠压制压力或约束压力的情况下，裂纹或缺口等的产生也得到抑制而成品率提高，并且压曲或短路、或者电极复合材料的脱落等得到抑制而安全性提高。本发明专利技术设为如下结构：对于通过按压和约束而作为电池发挥功能的平坦部，使其维持原本的状态，且在不作为电池发挥功能的弯曲部不配置电极复合材料。

【技术实现步骤摘要】
卷绕型电池和卷绕型电池的制造方法
本专利技术涉及一种卷绕型电池和卷绕型电池的制造方法。更详细而言，本专利技术涉及如下的卷绕型电池和其制造方法：所述卷绕型电池是生产简便的卷绕型，并且即使在施加了充分的层叠压制压力或约束压力(confiningpressure)的情况下，成品率也提高，同时其安全性提高。
技术介绍
以往，作为具有高能量密度的二次电池，锂离子二次电池广泛普及。锂离子二次电池具有在正极与负极之间存在隔膜、填充有液体电解质(电解液)的结构。此处，锂离子二次电池的电解液通常是可燃性的有机溶剂，因此尤其是存在针对热的安全性成为问题的情况。因此，提出了一种使用无机系的固体电解质代替有机系的液体电解质的锂离子固体电池(参照专利文献1)。锂离子固体电池具有在正极层与负极层之间配置固体的电解质层的结构。通常正极层和负极层是使包含电极活性物质粉末以及固体电解质粉末的电极复合材料载持于作为集电体的金属箔等上而形成。此处，锂离子固体电池例如是利用如下方法来制造：制造在集电箔的两表面涂敷电极复合材料而成的电极片，在所述电极片的电极复合材料的上表面配置固体电解质而构成层叠体，将所述层叠体切成任意形状而制作所希望的大小的正极电极片以及负极电极片，在将所述正极电极片以及负极电极片交替地层叠后，进行压制成形(参照专利文献2)。固体电池为了确保、维持所希望的性能，在形成了成为电池的层叠体的状态下，需要在高的表面压力下进行压制成形、和其后的高约束压力。作为固体电池的另一制造方法，也提出了一种与以往的使用电解液的锂离子二次电池的制造方法类似的方法。在专利文献3中，提出了如下方法：制造在集电箔的两表面涂敷电极复合材料而成的电极片，在所述电极片的电极复合材料的上表面配置固体电解质而构成层叠体后，将正极片和负极片重合并加以卷绕，由此形成卷绕型的电池(参照专利文献3)。利用专利文献3所记载的方法形成的卷绕型的固体电池在生产简便这一点上具有吸引力。然而，如上所述，固体电池必须进行特有的层叠压制、和其后的约束压力，因此在其制造过程中产生裂纹或缺口等，成品率变差。另外，由于压曲(buckling)或短路、或者电极复合材料的脱落等，其安全性上也有不安因素。与此相对，在降低层叠压制压力或约束压力来制造固体电池的情况下，层叠界面的密接性降低而成为初期性能(initialperformance)差的电池。另外，由于反复充放电所引起的膨胀、收缩，在层叠界面上会发生剥落，产生电池的生命周期缩短的问题。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2000-106154号公报[专利文献2]日本专利特开2015-118870号公报[专利文献3]日本专利特开2011-222288号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]本专利技术是鉴于所述
技术介绍
而完成的，其目的在于提供一种卷绕型电池和其制造方法，所述卷绕型电池是生产简便的卷绕型的电池，且即使在施加了充分的层叠压制压力或约束压力的情况下，裂纹或缺口等的产生也得到抑制而成品率提高，并且压曲或短路、或者电极复合材料的脱落等得到抑制而安全性提高。[解决问题的技术手段]本专利技术人等人注意到，所述课题是由于施加至卷绕型电池的弯曲部与平坦部的压力差、以及弯曲部与平坦部的应变应力而产生的。而且发现，在卷绕型电池中，如果设为如下结构，则能够解决所述课题，从而完成了本专利技术，即，对于通过按压和约束而作为电池发挥功能的平坦部，使其维持原本的状态，且在不作为电池发挥功能的弯曲部不配置电极复合材料。即，本专利技术是一种卷绕型电池，包括正极片以及负极片，所述卷绕型电池是具有弯曲部以及平坦部的扁平形状，所述正极片在正极集电体上具有层叠有正极复合材料的正极复合材料涂敷部、以及未层叠所述正极复合材料的正极复合材料未涂敷部，所述正极复合材料未涂敷部配置于所述弯曲部。所述正极片中可交替地形成有所述正极复合材料涂敷部与所述正极复合材料未涂敷部。所述负极片可为包含负极活性物质的片。所述负极片可在负极集电体上具有层叠有负极复合材料的负极复合材料涂敷部、以及未层叠所述负极复合材料的负极复合材料未涂敷部，在所述平坦部中，所述负极复合材料涂敷部可层叠配置于所述正极复合材料涂敷部。所述负极复合材料涂敷部的面积可为所述正极复合材料涂敷部的面积以上。在所述平坦部可连结有接片(tab)。所述正极片和所述负极片的至少一者可在表面具有固体电解质层。在所述正极片与所述负极片之间可配置固体电解质片和隔膜中的至少任一者。所述固体电解质片可为包含固体电解质的片。所述卷绕型电池的最外层可为所述固体电解质片或所述隔膜，且在所述固体电解质片或所述隔膜的内侧配置所述负极片。另一本专利技术是一种卷绕型电池的制造方法，所述卷绕型电池包括正极片以及负极片，且为具有弯曲部以及平坦部的扁平形状，所述卷绕型电池的制造方法包含：正极片形成工序，在正极集电体的两表面的同一位置，通过断续地涂敷正极复合材料，交替地形成了层叠有正极复合材料的正极复合材料涂敷部、以及未层叠所述正极复合材料的正极复合材料未涂敷部，而形成正极片；中心平坦部形成工序，将所述正极片的端部与所述负极片的端部重叠，制作成为卷绕的起点的中心平坦部；卷绕结构体形成工序，从所述中心平坦部，将所述正极片与所述负极片以所述正极复合材料涂敷部层叠于同一位置的方式卷绕，以形成卷绕结构体，以及按压工序，以夹持所述卷绕结构体的所述正极复合材料涂敷部的层叠部的方式按压所述卷绕结构体，以形成平坦部。在所述中心平坦部形成工序中，可将所述正极片的端部或所述负极片的端部折成山状而形成卷芯。所述负极片可为包含负极活性物质的片。所述负极片可在负极集电体上具有层叠有负极复合材料的负极复合材料涂敷部、以及未层叠所述负极复合材料的负极复合材料未涂敷部，在所述卷绕结构体形成工序中，可以所述正极复合材料涂敷部与所述负极复合材料涂敷部层叠于同一位置的方式进行卷绕。所述负极复合材料涂敷部的面积可为所述正极复合材料涂敷部的面积以上。所述正极片和所述负极片的至少一者可在表面具有固体电解质层。在所述中心平坦部形成工序中，可在所述正极片与所述负极片之间配置固体电解质片和隔膜中的至少任一者，来制作所述中心平坦部。在所述卷绕结构体形成工序中，可以所述卷绕结构体的最外层成为所述固体电解质片或所述隔膜的方式进行卷绕。所述固体电解质片可为包含固体电解质的片。[专利技术的效果]本专利技术的卷绕型电池是生产简便的卷绕型，并且即使在施加了充分的层叠压制压力或约束压力的情况下，也成为成品率提高、同时其安全性也提高的电池。另外，由于可在高载荷(highload)下进行层叠压制成形，所以层叠界面的密接性提高，其结果，所获得的电池的能量密度和输出密度提高，另外，可实现长寿命化。附图说明图1是本专利技术的一个实施方式的卷绕型电池的剖面图。图2是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卷绕型电池，包括正极片以及负极片，/n所述卷绕型电池是具有弯曲部以及平坦部的扁平形状，/n所述正极片在正极集电体上具有层叠有正极复合材料的正极复合材料涂敷部、以及未层叠所述正极复合材料的正极复合材料未涂敷部，/n所述正极复合材料未涂敷部配置于所述弯曲部。/n

【技术特征摘要】
20181220 JP 2018-2381201.一种卷绕型电池，包括正极片以及负极片，
所述卷绕型电池是具有弯曲部以及平坦部的扁平形状，
所述正极片在正极集电体上具有层叠有正极复合材料的正极复合材料涂敷部、以及未层叠所述正极复合材料的正极复合材料未涂敷部，
所述正极复合材料未涂敷部配置于所述弯曲部。


2.根据权利要求1所述的卷绕型电池，其中所述正极片中交替地形成有所述正极复合材料涂敷部与所述正极复合材料未涂敷部。


3.根据权利要求1或2所述的卷绕型电池，其中所述负极片是包含负极活性物质的片。


4.根据权利要求1或2所述的卷绕型电池，其中所述负极片在负极集电体上具有层叠有负极复合材料的负极复合材料涂敷部、以及未层叠所述负极复合材料的负极复合材料未涂敷部，
在所述平坦部中，所述负极复合材料涂敷部层叠配置于所述正极复合材料涂敷部。


5.根据权利要求4所述的卷绕型电池，其中所述负极复合材料涂敷部的面积为所述正极复合材料涂敷部的面积以上。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的卷绕型电池，其中在所述平坦部连结有接片。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的卷绕型电池，其中所述正极片和所述负极片的至少一者在表面具有固体电解质层。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的卷绕型电池，其中在所述正极片与所述负极片之间配置固体电解质片和隔膜中的至少任一者。


9.根据权利要求8所述的卷绕型电池，其中所述卷绕型电池的最外层是所述固体电解质片或所述隔膜，且在所述固体电解质片或所述隔膜的内侧配置所述负极片。


10.根据权利要求8或9所述的卷绕型电池，其中所述固体电解质片是包含固体电解质的片。


11.一种卷绕型电池的制造方法，所述卷绕型电池包括正极片以及负极片，且为具有弯曲部以及平坦部的扁平形状，所述卷绕型电池的制造方法包含：
正极片形成工序，在正极集电体的两表面的同一位置，通过断续地涂敷正极复...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水航，大田正弘，锄柄宜，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP