专利名称：层叠式电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及层叠式电池，尤其涉及作为机器人、电动车等的电源、备用电源等使用的大容量的层叠式电池。其中，尤其涉及具有使用袋状间隔件的层叠电极体的二次电池。
背景技术：
近年来，电池不仅用于携带式电话机、笔记本电脑、PDA等移动信息终端的电源，还可以用于机器人、电动车、备用电源等，因此要求进一步的高容量化。相对于这样的要求，锂离子电池具有高能量密度的高容量电池，因此作为上述这样的驱动电源而被广泛利用。作为这样的锂离子电池的电池形态，大致具有将旋涡状的电极体封入外装体而形成的旋涡式锂离子电池、将层叠多个方形电极而形成的层叠电极体封入复合外装体中的层叠式锂离子电池(层叠型的方型锂离子电池)，该层叠式锂离子电池通过熔敷外装罐或复合膜而制成。在所述锂离子电池中，层叠式电池的层叠电极体的具体结构为将延伸出正极集电引板的板状的正极板和延伸出负极集电引板的板状的负极板隔着由聚乙烯、聚丙烯等构成的间隔件而层叠所需的层量。以往，在上述层叠式电池中，将两片间隔件在周缘部接合而构成袋状，在该袋状间隔件中收容正极板及负极板中的任意一方，并将收容有该正极板或负极板的袋状间隔件和未收容在袋状间隔件中的负极板或正极板交替层叠而构成层叠电极体。根据该结构，能够有效地防止正极板与负极板之间的短路。但是，如果采用这样的将正极板或负极板收容在袋状间隔件中的结构，则存在电解液难以进入内部的电极板这样的难点。通常作为间隔件使用的聚乙烯板、聚丙烯板等为多孔质的膜，但该多孔质膜的情况与无纺布制的间隔件等的情况不同，电解液不容易通过膜所具有的细小的空孔而浸透至内部。因此，还具有例如专利文献1所公开的那样在袋状间隔件的至少一边设有通液口的结构，或如专利文献2所公开的那样在袋状间隔件上交替设置未熔敷部和熔敷部的结构。根据这样的结构，能够在通过袋状间隔件防止正极板与负极板的短路的同时通过通液口或未熔敷部使电解液容易浸透至内部的电极板。专利文献1日本特开平9-129211号公报专利文献2日本特开平5-144427号公报另一方面，在上述层叠式电池中，存在电解液难以进入至收容在位于层叠电极体的层叠方向中央部的袋状间隔件中的电极板的问题。该问题在层叠片数增加的情况和电极板面积增大的情况下尤为显著。由于存在该问题，在层叠电极体中的电极板上的电解液分布不均勻时，在预充电时形成的向负极的皮膜量和充放电时的反应中产生不均，导致循环劣化。这样电解液在层叠电极体的层叠方向上分布不均勻的问题在上述专利文献1及2中未被给予考虑。
发明内容
本发明鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种能够有效地使层叠电极体的层叠方向上的电解液的分布均勻化的层叠式电池。为了实现上述目的，本发明的层叠式电池具备延伸出正极集电引板的多片正极板和延伸出负极集电引板的多片负极板隔着间隔件交替层叠而成的层叠电极体，其特征在于，每对在层叠方向上相邻的所述间隔件在周缘部的至少一部分彼此接合而形成接合部，位于所述层叠电极体的层叠方向上的中央部区域的所述间隔件的接合部的区域的比例比位于层叠方向上的两端部的所述间隔件的接合部的区域的比例小。在本发明中，对作为间隔件的接合部的接合方法没有特定的局限，例如可以包括热熔敷、超声波熔敷等熔敷和基于粘接剂的接合等的任一种。此外，“间隔件的接合部的区域的比例”是指在周缘部被接合的区域的长度相对于间隔件的周缘部的长度的比例。此外，作为“将每对在层叠方向上相邻的一对间隔件接合”的形态，例如可以是将两片方形状的间隔件重叠并将周缘部接合而形成袋状的形态，此外，也可以是将一片方形状的间隔件的中央部折回并将侧边部接合而形成袋状的形态。需要说明的是，该折回部不包括在“形成有接合部的区域”之中。此外，“位于层叠电极体的层叠方向上的中央部区域的间隔件”是指位于层叠方向上的两端部的间隔件以外的间隔件中的至少一部分。因此，例如，位于层叠方向上的两端部的间隔件以外的全部间隔件的接合部的区域的比例小于位于两端部的间隔件的接合部的区域的比例的形态、间隔件的接合部的区域的比例从位于层叠方向上的两端部的间隔件朝向中央阶梯性减小地或逐渐减小的形态等均包含在本发明的范围中。此外，“位于层叠方向上的两端部的间隔件”是指每相邻的一对接合的间隔件中的、位于层叠方向上最外侧的两个部位的间隔件。在层叠电极体中，虽然存在在层叠方向上的最外表面部(两端部)配置有未被接合的板状的间隔件的情况，但该板状的间隔件不属于本发明中的“位于层叠方向上的两端部的间隔件”。根据上述本发明的结构，通常电解液容易进入的位于层叠电极体的层叠方向上的上层及下层(两端部)的间隔件的接合部(熔敷部)的比例大，通常电解液难以进入的位于层叠电极体的层叠方向上的中央部分的间隔件的接合部(熔敷部)的比例小，由此，可抑制层叠方向上的电解液的进入容易度的偏差，使电解液的分布均勻。即，可有效地使层叠电极体中的液体流动性在层叠方向上均勻化。优选位于所述层叠电极体的层叠方向上的中央部区域的间隔件的接合部(熔敷部)的比例小于50%。若为上述结构，则层叠电极体的层叠方向上的中央部区域的电解液的进入容易度充分，由此能够有效地抑制层叠方向上的电解液的进入容易度的偏差。优选所述层叠电极体的层叠方向上的中央部区域从层叠电极体的层叠方向上的中央向层叠方向的一方偏离。本发明人等发现了下述问题，在层叠式电池的制造工序中，在注入电解液后横向保持(层叠方向成为上下方向的朝向)电池时，电解液难以进入配置在位于比层叠电极体的中央稍靠上侧的区域的间隔件之间的电极板(收容在袋状间隔件的内部的电极板)。该状況可以如下这样考虑。在刚刚注液之后，成为如下状态，即，虽然电解液容易浸透至层叠电极体的外周部分，但电解液难以浸透至层叠电极体的中央部分。然后，在横向设置电池时，存在于层叠电极体与外装体之间的电解液因重力而向下侧移动。由此，电解液容易浸透存在于比层叠电极体的层叠方向上的中央靠下侧的部位的电极板。另一方面，在层叠电极体的上层，由于可以在外装体与层叠电极体之间积存液体，因此电解液也容易浸透。与此相对，对于位于比层叠电极体的层叠方向上的中央稍靠上侧的区域的电极板而言， 成为电解液依然难以进入的状态。因此，能够发现通过将使用接合部(熔敷部)的比例少的间隔件的区域即中央部区域位于比层叠电极体的层叠方向上的中央稍靠上侧，由此可以解决上述问题。但是，使用接合部(熔敷部)的比例少的间隔件的区域成为层叠电极体的层叠方向的上侧还是下侧可根据电池的放置方式改变，因此，只要如上所述地采用层叠电极体的层叠方向上的中央部区域从层叠电极体的层叠方向上的中央向层叠方向的一方偏离的结构即可。在所述层叠电极体的层叠方向中，优选位于从一方的端部侧起20 65%、更优选 20 60%、进一步优选25 50%的区域的至少一部分的间隔件的接合部的区域的比例小于位于其他区域的袋状间隔件的粘接部的区域的比例。需要说明的是，也可以使位于上述范围即从一方的端部侧起20 65%、20 60%、或25 50%的区域的全部的间隔件的接合部的区域的比例小于位于其他区域的袋状间隔件的粘接部的区域的比例。在本发明中，言及“从一方的端部侧起χ 的区域”时的“χ y%”是根据层叠电极体中的间隔件的片数而算出的比例。 此外，“间隔件的片数”是指按每相邻的一对进行接合的间隔件的这一对间隔件作为一片来计数所得的片数，在层叠电极体的层叠方向上的最外表面部(两端部)配置有未进行接合的板状的间隔件时，该板状的间隔件不包括在片数中。在所述层叠电极体的层叠方向上，从一方的端部侧起20 65%、尤其是20 60%、更尤其是25 50%的区域是在以该一方的端部侧为上侧而横向保持电池时电解液特别难以浸透的区域，因此，通过使位于该区域的间隔件的接合部的区域的比例小于位于其他区域的袋状间隔件的粘接部的区域的比例，由此能够有效地使层叠电极体中的液体流动性在层叠方向上均勻化。所述层叠电极体优选收容在具有柔性的外装体、例如由复合膜构成的复合外装体中。作为收容层叠电极体的外装体没有特定的限制，例如可以使用电池罐等，但如果使用具有柔软性的外装体、尤其是使用由复合膜构成的复合外装体，则可以自由地设计极板的面积、引板形状和电池形状等。此外，在使用复合外装体的电池的情况下，容易横向设置电池，因此可以举出尤其能够发挥本发明的效果这一特点。在使用罐结构的电池的情况下通常很少进行横向保持，与此相对，在使用复合外装体的电池的情况下以横向的方式最容易进行保持。
作为复合外装体，例如用两片复合体将四边密封得到的部件、或者将一片复合体在中央部折回并将除了折回部以外的三边密封得到的部件等均可以使用。而且，作为复合外装体，例如可以使用下述部件等中的任一种，S卩，准备一对将复合膜成形为大致碗(CUP)形状的构件并使它们相对接合，由此以具有能够收容层叠电极体的内腔部的方式构成为对称形状而得到的部件；或者是将复合膜成形为具有能够收容层叠电极体的凹部的大致碗形状的构件；将板状的复合膜接合而构成为非对称形状的部件等。 其中，当使用由碗状部和板状部构成的复合外装体(非对称形状的部件)且使层叠电极体的层叠方向上的中央部区域从层叠电极体的层叠方向上的中央向层叠方向的一方偏离时， 该层叠方向的一方即使用接合部(熔敷部)的比例少的间隔件的区域偏移设置的方向可以包括设定为碗状部侧的情况和设定为板状部侧的情况的这两种情况。1)当中央部区域向碗状部侧偏离时此时，优选碗状部侧作为上侧使用，具有在注液后横向设置电池时容易更加稳定的优点。2)当中央部区域向板状部侧偏离时此时，优选板状部侧作为上侧使用，具有更容易防止引线板与地面(设置电池的面)接触的优点。在引线板与地面(设置电地的面)接触时可能发生短路。优选所述正极板的面积为200cm2以上。若正极板的面积为200cm2以上的大型正极板，则负极板也必然为与其同等以上的大型负极板，于是，若电极板的面积为200cm2以上的大型电极板，则电解液难以进入位于层叠电极体的层叠方向中央部的电极板的倾向明显，因此，尤其能够发挥位于层叠电极体的层叠方向上的中央部区域的间隔件的接合部的区域的比例小于位于层叠方向上的两端部的间隔件的接合部的区域的比例这样的本发明的效果。优选所述接合部通过熔敷形成。作为间隔件彼此的接合方法，可以利用例如基于粘接剂的接合等，但若为熔敷，则能够简单且低成本地将间隔件彼此接合，也能够简单地决定熔敷部和未熔敷部分的比率。配置在所述彼此接合的间隔件之间的电极板(收容在袋状间隔件的内部的电极板)可以为正极板也可以为负极板。但是，实际上优选为正极板。因为负极板需要比正极板的面积大，而另一方面，袋状间隔件由于要将周围接合因此需要具有比收容的电极板大的面积，因此，在袋状间隔件中收容正极板的情况与收容负极板的情况相比无需使袋状间隔件大型化。优选作为电解液使用粘性为2. OmPa · s以上的电解液。若电解液的粘性为2. OmPa · s以上，则电解液难以进入位于层叠电极体的层叠方向中央部的电极板的倾向更加明显，因此尤其能够发挥位于层叠电极体的层叠方向上的中央部区域的间隔件的接合部的区域的比例小于位于层叠方向上的两端部的间隔件的接合部的区域的比例这样的本发明的效果。发明效果根据本发明，在层叠式电池中，能够有效地使层叠电极体的层叠方向上的电解液的分布均勻化。
图1是表示本发明的层叠式电池的一部分的图，该图(a)是正极板的俯视图，该图 (b)是间隔件的俯视图，该图(c)是表示在内部配置有正极的袋状间隔件的俯视图。图2是本发明的层叠式电池中使用的负极板的俯视图。图3是本发明的层叠式电池中使用的(a)低闭塞率袋状间隔件及(b)高闭塞率袋状间隔件的俯视图。图4是本发明的层叠式电池中使用的层叠电极体的分解立体图。图5是本发明的层叠式电池中使用的层叠电极体的俯视图。图6是表示将正负极集电引板和正负极集电端子接合后的状态的俯视图。图7是收容有层叠电极体的复合外装体的立体图。图8是表示本发明电池及比较电池中的电解液的扩散性的图表。符号说明1 正极板2 负极板3:袋状间隔件3L:低闭塞率袋状间隔件3H:高闭塞率袋状间隔件4 接合部10:层叠电极体
具体实施例方式以下，参照附图对本发明进一步详细地进行说明，但本发明并非局限于以下的最佳方式，在不变更其主旨的范围内可以实施适当变更。[正极的制造]将90质量％的作为正极活性物质的LiCo02、5质量％的作为导电剂的炭黑、5质量％的作为粘结剂的聚偏氟乙烯、作为溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液混合而调制成正极用料浆，之后将该正极用料浆涂敷在作为正极集电体的铝箔(厚度15ym)的两面。 然后，通过加热干燥并去除溶剂，并通过辊将其压缩至厚度0. Imm后，如图1(a)所示，切断成宽度Ll = 145mm、高度L2 = 150mm，从而制造出在铝箔的两面具有正极活性物质层Ia的正极板1。此时，使宽度L3 = 30mm、高度L4 = 20mm的未形成有正极活性物质层Ia的铝箔从沿正极板1的宽度Ll方向延伸的一边的一端部(图1 (a)中为左端部)延伸出而形成正极集电引板11。[负极的制造]将95质量％的作为负极活性物质的石墨粉末、5质量％的作为粘结剂的聚偏氟乙烯、作为溶剂的NMP溶液混合而调制成负极用料浆，之后将该负极用料浆涂敷在作为负极集电体的铜箔(厚度10ym)的两面。然后，通过干燥而除去溶剂，通过辊压缩至厚度 0. 08mm后，如图2所示，切断成宽度L7 = 150mm、高度L8 = 155mm，从而制造出在铜箔的两面具有负极活性物质层加的负极板2。此时，使宽度L9 = 30mm、高度LlO = 20mm的未形成有负极活性物质层加的铜箔在负极板2的宽度方向延伸的一边从上述正极板1的正极集电引板11形成侧端部的相反侧的端部(图2中为右端部)延伸出而形成负极集电引板 12。[内部配置有正极板的袋状隔板的制造]如图1(b)所示，在具有宽度L5 = 150mm及高度L6 = 155mm的两片方形形状的聚丙烯(PP)制的间隔件3a(厚度30 μ m)之间配置正极板1后，如图1 (c)所示，将间隔件3a 的周缘部通过热熔敷接合从而形成分别沿着各边延伸的接合部4，从而制造出在内部收纳、 配置有正极板1的袋状间隔件3。此时，如图3所示，改变间隔件3a的接合部4的区域的比例而制造以下两种的袋状间隔件3L、3H。1)如图3(a)所示，接合部4的区域的长度相对于间隔件3a的周缘部的长度的比例为30% ；以下，也称为“低闭塞率袋状间隔件3L”。2)如图3(b)所示，接合部4的区域的长度相对于间隔件3a的周缘部的长度的比例为80% ；以下，也称为“高闭塞率袋状间隔件3H”。[层叠电极体的制造]调制出25片上述在内部配置有正极板1的袋状间隔件3，调制出沈片负极板2， 如图4所示，将该袋状间隔件3与负极板2交替层叠。此时，使负极板2位于层叠方向上的两端面部。另外此时，层叠电极体10的层叠方向上的上数第1 4层及第16 25层为高闭塞率袋状间隔件3H，第5 15层为低闭塞率袋状间隔件3L。接着，如图5所示，通过用于进行形状保持的绝缘带26来连接该层叠体的两端面，从而得到层叠电极体10。[集电端子的焊接]如图6所示，在正极集电引板11及负极集电引板12的各自的延伸端部上，利用超声波焊接法分别接合有宽度30mm、厚度0. 4mm的由铝板构成的正极集电端子15及宽度 30mm、厚度0. 4mm的由铜板构成的负极集电端子16。需要说明的是，图6及其它附图中所示的参照符号31表示为了确保将后述的外装体18热密封时的密闭性而在正负极集电端子15、16上以分别沿着宽度方向固定成带状的方式成形的树脂密封件(糊状材料)。[向外装体的封入]如图7所示，向成形成能够收纳电极体的碗状的碗状复合体17C以正极集电端子 15及负极集电端子16向外部突出的方式插入上述层叠电极体10，并使板状复合体17S重合，对除了与正负极集电端子15、16突出的一边对置的边以外的其余三边进行热熔敷，从而在内部收容有层叠电极体10的状态下构成复合外装体18。此时，以层叠电极体10的层叠方向上的上侧(即使第1 4层为高闭塞率袋状间隔件;3H的一侧)接近板状复合体17S 侧的方式将层叠电极体10插入复合外装体18。[电解液的调制]将LiPF6以IM(摩尔/升)的比例在碳酸乙烯酯(EC)与碳酸甲乙酯(MEC)以体积比30 70的比例混合的混合溶剂中溶解而调制电解液。该电解液的粘性为2. OmPa *S。[电解液的封入、密封化]以上述复合外装体18的正负极集电端子15、16突出的一边成为下侧的方式保持电池，从未被热熔敷的一边(上侧)注入上述电解液150ml。接着，使上述复合外装体18的碗状复合体17C向下，进行15分钟X 3次的减压，最后对未被热熔敷的一边进行热熔敷，由此制成电池。实施例(实施例1)作为实施例的层叠式电池，使用与用于实施上述发明的方式中说明的层叠式电池同样地制造而成的层叠式电池。以下，将这样制造而成的电池称为本发明电池Al。(比较例1)关于比较例1中构成的层叠式电池，除层叠电极体10的25片袋状间隔件3全部为高闭塞率袋状间隔件3H这一点以外，与所述本发明电池Al的情况完全相同。以下，将这样制造而成的电池称为比较电池Zl。(比较例2)关于比较例2中构成的层叠式电池，除层叠电极体10的25片袋状间隔件3全部为低闭塞率袋状间隔件3L这一点以外，与所述本发明电池Al的情况完全相同。以下，将这样制造而成的电池称为比较电池Z2。[电池的评价(电解液的扩散性调查)]<正极重量的测定>在上述本发明电池Al及比较电池Z1、Z2的各自的制造工序中，在对最后复合外装体18的未进行热熔敷的一边进行热熔敷前的阶段，保持复合外装体18的碗状复合体17C 向下的状态，将复合外装体18解体，并剥离固定层叠电极体10的绝缘带沈，从层叠电极体 10的上层部分依次测定正极板1的重量。〈结果〉图8中示出上述测定的结果。根据图8可以明确的是，本发明电池Al及比较电池 Z1、Z2的各自的电解液的扩散性(液体流动性(液回”))如下。比较电池Zl 在层叠电极体10的层叠方向的中央部及稍靠上部，正极板1的重量大幅下降，因此可知在该部分液体流动性不充分。比较电池Z2 与比较电池Zl相比，正极板1的重量的下降稍微缓和但仍很大，因此，可知虽然液体流动性稍微改善但仍旧不充分。本发明电池Al 在层叠电极体10的层叠方向的中央部及稍靠上部，正极板1的重量的下降幅度一直较小，因此可知液体流动性在充分的程度上被改善。〈研究〉对于将层叠电极体10中的全部袋状间隔件3的熔敷部减少(30% ) 了的比较电池Z2(比较例幻而言，液体流动性的改善效果小。这是因为，液体的整体流动性的平衡并未得到改善，在层叠电极体10的层叠方向上液体难以进入的部分即层叠方向上的中央部仍然难以进入液体。换言之，对于层叠电极体10全部的袋状间隔件3均等地提高电解液的进入容易度的结果是，并未消除因层叠方向上的两端部和中央部的位置不同所导致的电解液的进入容易度的偏差，电解液只会集中在比难以进入的中央部更容易进入的两端部。与此相对，对于本发明电池Al (实施例1)而言，位于电解液容易进入的部分即层叠方向上的两端部的袋状间隔件3的熔敷部的区域被扩大(80% )而使电解液难以进入，位
9于电解液难以进入的部分即层叠方向上的中央部的袋状间隔件3的熔敷部的区域被缩小 (30%)而使电解液容易进入，从而使液体流动性得到有效改善。这样，通过在层叠方向上控制袋状间隔件3的熔敷部的比例，从而仅提高本来电解液难以进入的中央部的袋状间隔件3的电解液的进入容易度，由此抑制层叠方向上的两端部和中央部的位置不同而导致的电解液的进入容易度的偏差(使其均勻)，由此，能够使电解液均勻地浸透至各电极板。[本发明电池Al的效果]对于上述本发明电池Al而言，在具备延伸出正极集电引板11的多片(25片)正极板1和延伸出负极集电引板12的多片( 片)负极板2隔着间隔件3a交替层叠而构成的层叠电极体10的结构中，每对在层叠方向上相邻的一对上述间隔件3a在周缘部的至少一部分彼此接合而形成接合部4，由此构成袋状间隔件3，并且构成为低闭塞率袋状间隔件 3L的接合部4的区域的比例(30% )比高闭塞率袋状间隔件3H的接合部4的区域的比例 (80% )小，其中低闭塞率袋状间隔件3L为位于上述层叠电极体10的层叠方向上的中央部区域的上数第5 15层的上述袋状间隔件3，高闭塞率袋状间隔件;3H为位于层叠方向上的两端部的上数第1 4层及第16 25层的上述袋状间隔件3。在上述本发明电池Al中，位于通常电解液容易进入的层叠电极体10的层叠方向上的上层及下层(两端部)的高闭塞率袋状间隔件3H的接合部(熔敷部)4的比例多 (80% )，位于通常电解液难以进入的层叠电极体10的层叠方向上的中央部分的低闭塞率袋状间隔件3L的接合部(熔敷部)4的比例小(30%)，由此，层叠方向上的电解液的进入容易度的偏差得到抑制，从而使电解液的分布均勻。即，层叠电极体10中的液体流动性在层叠方向上被有效地均勻化。此外，由于位于层叠电极体10的层叠方向上的中央部区域的低闭塞率袋状间隔件3L的接合部(熔敷部)4的比例为30%即小于50%，因此层叠电极体10的层叠方向上的中央部区域的电解液的进入容易度是足够的，因此能够有效地抑制层叠方向上的电解液的进入容易度的偏差。此外，由于位于层叠电极体10的层叠方向上的中央部区域的上数第5 15从层叠电极体的层叠方向上的中央即第13层的位置向(偏靠)层叠方向的一方即上侧偏离时， 因此在电池的制造工序中注入电解液后横向(层叠方向成为上下方向的朝向)保持电池时，电解液有效地浸透、扩散至本来电解液难以进入的配置在位于比层叠电极体10的中央稍靠上侧的区域的间隔件3a之间的正极板1 (收容在袋状间隔件3的内部的正极板1)。此外，在层叠电极体10的层叠方向上，位于从一方的端部侧即上侧起20 60 %的区域即上数第5 15层的低闭塞率袋状间隔件3L的接合部4的区域的比例30%比位于其他区域即上数第1 4层及第16 25层的高闭塞率袋状间隔件3H的粘接部4的区域的比例80%小。在层叠电极体10的层叠方向上，从一方的端部侧即上侧起20 60%的区域在横向保持电池时为电解液特别难以浸透的区域，因此，通过如上述那样使位于该区域的低闭塞率袋状间隔件3L的接合部4的区域的比例30%比位于其他区域的高闭塞率袋状间隔件3H的粘接部4的区域的比例80%小，从而有效地使层叠电极体10中的液体流动性在层叠方向上均勻化。[其它事项](1)在上述本发明电池Al中，使低闭塞率袋状间隔件3L及高闭塞率袋状间隔件3H的各自的接合部4的区域的比例为30 %、80%，但优选使低闭塞率袋状间隔件的接合部的区域的比例小于50%，更优选为10 40%的程度，使高闭塞率袋状间隔件的接合部的区域的比例为50%以上，更优选为60 90%的程度。若低闭塞率袋状间隔件的接合部的区域的比例为10%以上，则能够确保接合部的接合强度，若小于50%，更优选为40%以下，则接合部的区域的比例足够小而使液体流动性均勻化的效果充分。另一方面，若高闭塞率袋状间隔件的接合部的区域的比例为50%以上，更优选为60%以上，则接合部的区域的比例足够大而使液体流动性均勻化的效果充分， 若为90%以下，则能够避免电解液在层叠方向上的两端部难以充分浸透的情况。(2)在上述本发明电池Al中，通过热熔敷形成袋状间隔件3的接合部4，但作为接合部的接合方法除了热熔敷以外，还可以使用例如超声波熔敷、基于粘接剂的接合等。(3)在上述本发明电池Al中，复合外装体18由成形为能够收容层叠电极体的碗状部即碗状复合体17C和板状部即板状复合体17S构成，层叠电极体10的层叠方向上的中央部区域构成为从层叠电极体的层叠方向上的中央向(偏靠)板状复合体17S侧偏离，但也可以构成为层叠电极体10的层叠方向上的中央部区域从层叠电极体的层叠方向上的中央向(偏靠)碗状复合体17C侧偏离。根据该结构，可以将碗状复合体17C侧作为上侧而适当使用，在注液后，横向设置电池时更容易变得稳定。(4)作为正极活性物质，不局限于上述钴酸锂，也可以使用钴-镍-锰、铝-镍-锰、 铝-镍-钴等含有钴、镍或锰的锂复合氧化物或尖晶石型锰酸锂等。(5)作为负极活性物质，除了天然石墨、人造石墨等石墨以外，也可以为炭精 (graphite) ·焦炭·氧化锡·金属锂·硅·及它们的混合物等能够插入或脱离锂离子的物质。(6)作为电解液，也不特别局限于本实施例中所示的物质，作为支持电解质 (supporting electrolyte)，例如可以列举出 LiBF4, LiPF6, LiN(SO2CF3)2^ LiN(SO2C2F5)2、 LiPF6_x(CnF2n+1)x[其中，1 < χ < 6，n = 1或2]等，也可以将它们中的一种或两种以上混合使用。支持电解质的浓度没有特别的局限，但优选每1升电解液中含有0.8 1.8摩尔。此外，作为溶剂种类，除了上述EC、MEC以外，优选碳酸丙烯酯(PC)、γ-丁内酯(GBL)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)等碳酸酯系溶剂，更优选环状碳酸酯和链状碳酸酯的组合。工业上的可利用性本发明能够适当地适用于搭载在例如机器人、电动车等上的动力、备用电源等高输出用途的电源。
权利要求
1.一种层叠式电池，具备延伸出正极集电引板的多片正极板和延伸出负极集电引板的多片负极板隔着间隔件交替层叠而成的层叠电极体，其特征在于，每对在层叠方向上相邻的所述间隔件在周缘部的至少一部分彼此接合而形成接合部，位于所述层叠电极体的层叠方向上的中央部区域的所述间隔件的接合部的区域的比例比位于层叠方向上的两端部的所述间隔件的接合部的区域的比例小。
2.根据权利要求1所述的层叠式电池，其特征在于，位于所述层叠电极体的层叠方向上的中央部区域的间隔件的接合部的比例小于50%。
3.根据权利要求1或2所述的层叠式电池，其特征在于，所述层叠电极体的层叠方向上的中央部区域从层叠电极体的层叠方向上的中央向层叠方向的一方偏离。
4.根据权利要求3所述的层叠式电池，其特征在于，在所述层叠电极体的层叠方向上，位于从一方的端部侧起20 60%的区域的至少一部分的间隔件的接合部的区域的比例小于位于其他区域的袋状间隔件的粘接部的区域的比例。
5.根据权利要求4所述的层叠式电池，其特征在于，在所述层叠电极体的层叠方向上，位于从一方的端部侧起25 50%的区域的至少一部分的间隔件的接合部的区域的比例小于位于其他区域的袋状间隔件的粘接部的区域的比例。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的层叠式电池，其特征在于，所述层叠电极体收容在由复合膜构成的复合外装体中。
7.根据权利要求6所述的层叠式电池，其特征在于，所述复合外装体由成形为能够收容层叠电极体的碗状部和板状部构成，所述层叠电极体的层叠方向上的中央部区域从层叠电极体的层叠方向上的中央向碗状部侧偏离。
8.根据权利要求6所述的层叠式电池，其特征在于，所述复合外装体由成形为能够收容层叠电极体的碗状部和板状部构成，所述层叠电极体的层叠方向上的中央部区域从层叠电极体的层叠方向上的中央向板状部侧偏离。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的层叠式电池，其特征在于，所述正极板的面积为200cm2以上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的层叠式电池，其特征在于，所述接合部通过熔敷形成。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的层叠式电池，其特征在于，作为电解液使用粘性为2. OmPa · s以上的电解液。
全文摘要
本发明提供一种能够有效地使层叠电极体的层叠方向上的电解液的分布均匀化的层叠式电池。在具备多片正极板(1)和多片负极板(2)隔着间隔件交替层叠而成的层叠电极体(10)的层叠式电池中，每对在层叠方向上相邻的一对间隔件在周缘部的至少一部分彼此接合而形成接合部(4)，由此构成袋状间隔件(3)，位于层叠电极体(10)的层叠方向上的中央部区域的袋状间隔件(3)即低闭塞率袋状间隔件(3L)的接合部(4)的区域的比例比位于层叠方向上的两端部的袋状间隔件(3)即高闭塞率袋状间隔件(3H)的接合部(4)的区域的比例小。
文档编号H01M2/18GK102420301SQ201110285610
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月23日 优先权日2010年9月24日
发明者前田仁史, 新屋敷昌孝, 楠川正男, 船桥淳浩, 藤原雅之, 谷祐儿 申请人:三洋电机株式会社