[发明专利]双极型二次电池

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年6月25日提交的日本专利申请第2009-150741号的优先权，该日本专利申请的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种双极型二次电池以及使用该双极型二次电池的电池组(assembled battery)和车辆。

背景技术

已知均包括如下发电元件的双极型二次电池：在该发电元件中，多个双极型电极与设置于相邻双极型电极之间的电解质层和分隔件堆叠，双极型电极均包括形成于集电体的一个表面的正极活性材料层和形成于集电体的另一表面的负极活性材料层。换言之，双极型二次电池具有如下结构：在该结构中，正极活性材料层、电解质层和负极活性材料层形成单电池层，并且多个单电池层与设置于相邻单电池层之间的集电体堆叠。

在双极型二次电池中，当使用包含诸如液体电解质、聚合物凝胶电解质等电解液的电解质时，可能发生电解液从一个单电池层泄漏并且与其他单电池层的电解液接触由此导致液接(liquid junction)的问题。为了防止液接，已知通过以包围各单电池层的外周的方式布置密封部来密封各单电池层的技术(参见日本特开平9-232003号公报)。

发明内容

然而，在已知的双极型二次电池中，在电池充放电期间，当电极膨胀/收缩或热膨胀时可能会发生问题。即，应力可能会集中在集电体的端部，由此可能损坏集电体的箔层，从而降低电池的耐久性。

相反，本发明的实施方式提供一种用于缓和双极型二次电池的集电体中产生的应力的技术。

根据本发明的一个实施方式的双极型二次电极包括多个双极型电极，其与设置于相邻双极型电极之间的电解质层堆叠，双极型电极均包括形成于集电体的一个表面的正极活性材料层和形成于集电体的另一表面的负极活性材料层。双极型电极的外周均具有密封部。在双极型二次电池中，在各集电体设置于正极活性材料层和负极活性材料层的情况下彼此相反的正极活性材料层的边缘和负极活性材料层的边缘彼此错位。与彼此错位的正极活性材料层的边缘和负极活性材料层的边缘中的在平面方向上接近中央的一方边缘(下文中称为“内缘”)相面对的密封部的边缘定位于远离中央的另一方边缘的内侧，平面方向与双极型电极的堆叠方向垂直。

在所述结构中，由于集电体在电极边缘处的应力集中引起的集电体的移位在集电体设置于电极边缘和与电极边缘相对的密封部之间的情况下由该密封部限制，由此缓和了集电体中的应力。因此，能够防止电池耐久性的降低。

参照附图额外地详细地说明该实施方式以及其他实施方式的细节和变化。

附图说明

此处的说明参照附图，其中在若干附图中相同的附图标记指代相同的部件，并且在附图中：

图1是示出根据本发明的实施方式的双极型二次电池的结构的示意性剖视图；

图2是作为双极型电池的典型示例的层压型双极型二次电池的立体图；

图3A、图3B和图3C是电池组的典型示例的外观图，其中图3A是电池组的平面图，图3B是电池组的主视图，图3C是电池组的侧视图；

图4是安装有电池组的车辆的概念图；

图5A是示出根据本发明的第一实施方式的双极型二次电池的密封构件的配置的部分剖视图；

图5B是示出传统的双极型二次电池的密封构件的配置的部分剖视图；

图6是示出根据本发明的第二实施方式的双极型二次电池的密封构件的配置的部分剖视图；

图7是示出根据本发明的第三实施方式的双极型二次电池的密封构件的配置的部分剖视图；

图8是示出根据本发明的第四实施方式的双极型二次电池的密封构件的配置的部分剖视图；

图9是示出根据本发明的第五实施方式的双极型二次电池的密封构件的配置的部分剖视图；

图10是示出根据本发明的第六实施方式的双极型二次电池的密封构件的配置的俯视图。

具体实施方式

根据下述各实施方式的双极型二次电池均包括堆叠有双极型电极和分隔件的发电元件。双极型电极均包括集电体、形成于集电体的一个表面的正极活性材料层和形成于集电体的另一表面的负极活性材料层，所述集电体包括导电性树脂层。双极型电极的外周和分隔件的外周通过密封部接合。

第一实施方式

图1是示出双极型二次电池10的结构的示意性剖视图。图1所示的双极型二次电池10具有如下结构：在该结构中，进行充放电反应的基本上矩形的发电元件21被密封在用作电池外装材料的层压膜29中。