[发明专利]层叠式电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及层叠式电池及其制造方法。

背景技术

关于以往的层叠式电池，例如日本专利文献特开2004-327374号公报公开了能够防止由于在单电池层与密封部件之间形成的缝隙而引发的短路的双极电池(专利文献1)。在专利文献1所公开的双极电池中，由正极活性物质层、负极活性物质层、以及电解质层构成的单电池层配置在一对集电体之间。在一对集电体之间还配置有包围单电池层的周围的用于防止液体从单电池层渗漏的密封部件。

在所述专利文献1所公开的层叠式电池中，为了减小构成电池的各层间的电阻，设置了在各层的层叠方向上产生束缚力的束缚部件。但是，当正极和负极活性物质随着电池的充放电而膨胀、收缩时，正极和负极活性物质层的厚度会产生变化。此时，如果单电池层的厚度变得小于由密封部件限定的一对集电体之间的距离，则无法使合适的表面压力作用在单电池层上。由此，在单电池层的各层间接触电阻或者反应电阻可能会增大。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种即使电池元件的厚度在充放电时发生了变化也会使合适的表面压力作用在电池元件上的层叠式电池及其制造方法。

本发明的层叠式电池包括：在预定的方向上层叠在一起的多个单电池；以及在预定的方向上对多个单电池进行束缚的束缚部件。单电池包括：在预定的方向上重合的正极集电体和负极集电体；配置在正极集电体与负极集电体之间的电池元件；以及被夹持在正极集电体与负极集电体之间并配置在电池元件的周围的绝缘部件。电池元件包括：分别配置在正极集电体和负极集电体上并彼此相对的正极活性物质层和负极活性物质层；以及介于正极活性物质层与负极活性物质层之间的电解质层。与包括电池元件的位置相比，包括绝缘部件的位置处的预定方向上的单电池的厚度更小。

根据如上构成的层叠式电池，包括绝缘部件的位置处的单电池的厚度被设定为比包括电池元件的单电池的厚度小。因此，即使正极活性物质和负极活性物质的体积随着充放电而变化、电池元件的厚度变小，也能够更有效地避免由于绝缘部件而使正极集电体和负极集电体之间成为顶撞状态。由此，能够通过对多个单电池进行束缚的束缚部件而使合适的表面压力作用在电池元件上。

另外，优选的是：包括绝缘部件的位置处的单电池的厚度小于由于电池元件的体积变化而发生变化的、包括电池元件的位置处的单电池的厚度的最小值。根据如上构成的层叠式电池，能够通过对多个单电池进行束缚的束缚部件而使合适的表面压力可靠地作用在电池元件上。

另外，优选的是：单电池的厚度在包括电池元件的任何位置处均大致恒定。根据如上构成的层叠式电池，在包括电池元件的位置处，能够防止在多个单电池之间产生空隙。由此，能够抑制在多个单电池之间电阻增大的问题。

本发明的层叠式电池的制造方法是上述任一项中所述的层叠式电池的制造方法。层叠式电池的制造方法包括以下步骤：使正极集电体和负极集电体夹持电池元件，并且涂敷形成绝缘部件的绝缘材料；以及使正极集电体与负极集电体重合来制造单电池。制造单电池的步骤包括以下步骤：在涂敷了绝缘材料的位置处，在预定的方向上挤压正极集电体和负极集电体，同时使绝缘材料固化。

根据如上所述的层叠式电池的制造方法，能够容易地制造厚度在包括电池元件的位置处相对较大、在包括绝缘材料的位置处相对较小的单电池。

如上所述，本发明能够提供一种即使电池元件的厚度在充放电时发生了变化也能够使合适的表面压力作用在电池元件上的层叠式电池及其制造方法。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的层叠式电池的截面图；

图2是示出图1中的层叠式电池所包括的单电池的具体形状的截面图；

图3是示出充放电时的图2中的单电池的变形的状态的截面图；

图4是示出图2中的单电池的制造方法的第一正极形成步骤的截面图；

图5是示出图2中的单电池的制造方法的第二正极形成步骤的截面图；

图6是示出图2中的单电池的制造方法的第一负极形成步骤的截面图；

图7是示出图2中的单电池的制造方法的第二负极形成步骤的截面图；

图8是示出图2中的单电池的制造方法的层叠步骤的截面图；

图9是示出图2中的单电池的制造方法的切断步骤的截面图；

图10是示出经过图4和图5所示的步骤而获得的正极集电箔(集電箔)的立体图；

图11是示出图2中的单电池的第一变形例的截面图；

图12是示出图2中的单电池的第二变形例的截面图。

具体实施方式