[发明专利]叠层电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在便携用设备、机器人、以及电动机动车等的电源中使用的叠层电池及其制造方法。

背景技术

以锂离子电池为代表的非水电解质二次电池在移动电话、笔记本式个人计算机、PDA等便携用设备的电源等中使用。

作为锂离子电池中的电极体的形态，有将正极板以及负极板隔着间隔件卷绕而成的旋涡状的电极体、以及将多个方形状的电极层叠而成的层叠式电极体。作为外装体，可以使用包括进行了杯状(cup)成形的叠层膜的叠层外装体。

如专利文献1所公开的那样，在进行了杯状成形的叠层外装体中收纳扁平形状的电极体和非水电解质，并在减压状态下对叠层外装体进行熔敷而进行密封，由此制作此类叠层电池。

在此类叠层电池中，对于驱动机器人、电动机动车等的驱动电源等用途，也生产大尺寸的叠层电池。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2005-203140号公报

发明要解决的问题

本申请的发明人发现，在研发大型的叠层电池的过程中，当将能够收纳大型的电极体的杯状部(例如，纵横的长度分别为90mm以上、深度为5mm以上)形成于叠层外装体时，为了不使在叠层外装体上产生局部厚度薄的区域或产生裂缝，优选以叠层外装体的杯状部的底面松弛的方式成形叠层外装体。然而，在使用杯状部的底面松弛的叠层外装体的情况下，当收纳电极体与非水电解质并在减压状态(小于大气压的压力)下进行密封时，产生容易在叠层外装体的杯状部的底面产生褶皱的问题。

这样在杯状部的底面产生褶皱的叠层电池中，施加到电极体上的结构压力不均匀，长周期特性也有所下降。

发明内容

本发明是考虑到上述问题而完成的，其目的在于在形成有能够收纳扁平形状的电极体的杯状部的叠层外装体中收纳扁平形状的电极体并在减压状态下进行密封的叠层电池中，能抑制在叠层外装体的杯状部的底面产生褶皱的情况，并形成良好的长周期特性。

为了达成上述目的，本发明所涉及的叠层电池将叠层外装体中的杯状部的底面延伸出至比电极体的侧面靠外侧的位置，并且从延伸端折返而与杯状部的侧面连接，将折返部分的顶部的角度设定在40°以上且85°以下的范围内。

另外，本发明所涉及的叠层电池的制造方法是制造上述叠层电池的方法，在该叠层电池的制造方法中设有：成形工序，在该成形工序中，对叠层片进行成形而形成能够收纳扁平形状的电极体的杯状部；收纳工序，在该收纳工序中，在由成形工序成形的叠层成形体的内部收纳扁平形状的电极体；密封工序，在该密封工序中，利用叠层片覆盖叠层成形体的杯状部的开口部，并在减压状态(小于大气压)下进行密封，将在成形工序中形成的杯状部的底面的沿着至少一边的方向的长度设定为比在收纳工序中收纳的电极体的长度长。

优选地，在上述密封工序中，一边利用按压构件将杯状部的底面按压于电极体一边进行密封。

优选地，将在成形工序中形成的杯状部的侧面的高度设定为比在收纳工序中收纳的电极体的厚度小。

发明效果

在上述本发明所涉及的叠层电池、以及由本发明所涉及的叠层电池的制造方法制造出的叠层电池中，由于叠层外装体在减压状态下被密封，因此，在大气压的作用下，对杯状部中的底面以及侧面朝向与电极体的上表面以及侧面紧贴的方向作用按压力。

在此，如上所述，将叠层外装体的杯状部的底面延伸出至比电极体的侧面靠外侧的位置，并且从延伸端折返而与杯状部的侧面连接，将折返部分的顶部的角度规定为40°以上且85°以下，因此沿着杯状部的底面与侧面的交界而在交界的附近区域形成从侧面朝外侧突出的突出部，在杯状部的侧面，突出部的下摆部分凹陷而形成褶皱。

进而，在杯状部成形为上述形状时，即使在密封前在杯状部的底面存在松弛，由于在密封后该松弛的部分被向侧面拉伸而使松弛被吸收，因此即使在侧面形成褶皱，也难以在底面形成褶皱。

另外，当折返部分的顶部的角度过小时，大负荷作用于顶部而容易产生裂缝，但由于在本发明中折返部分中的顶部的角度被设定为40°以上，因此作用于折返部分的顶部的负荷被抑制得小。

因此，即使长期使用叠层电池，也难以在叠层外装体上产生裂缝。

上述发明对于扁平形状的电极体是将多张正极板与负极板隔着间隔件层叠而成的层叠式电极体的情况尤为有效。另外，对于能够收纳扁平形状的电极体的杯状部的纵向长度以及横向长度均为90mm以上、深度为5mm以上的情况也尤为有效。

在上述密封工序中，如果一边利用按压构件将杯状部的底面按压于电极体一边进行密封，则更难以在底面产生褶皱。