本發(fā)明涉及蓄電池(battery)。

背景技術(shù)：

在一些情況下，蓄電池具有陰極電極、隔板以及陽極電極的疊層。例如，專利文獻1和專利文獻2公開了，陰極電極或陽極電極放置于兩個隔板之間。具體地，在專利文獻1中，在兩個隔板之間設(shè)有熱塑性樹脂。在這種情況下，通過對隔板加熱而使熱塑性樹脂熔融。利用熱塑性樹脂來將兩個隔板彼此粘貼。

專利文獻3公開了如下的方法：在陰極電極位于粘貼在一起的兩個第一隔板之間且蓄電池溫度上升的情況下，防止兩個第一隔板收縮。具體地，在專利文獻3中，在各第一隔板與陽極電極之間，設(shè)置有第二隔板。第二隔板具有比第一隔板的熔點更低的熔點。專利文獻3公開了，在這種情況下，即使當(dāng)蓄電池溫度上升時，也防止第一隔板收縮。

相關(guān)文獻

專利文獻

[專利文獻1]日本未經(jīng)審查的專利公布號61-80752

[專利文獻2]日本未經(jīng)審查的專利公布號2007-287724

[專利文獻3]日本未經(jīng)審查的專利公布號2012-151036。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

如上所述，在一些情況下，在蓄電池中，陰極電極或陽極電極位于粘貼在一起的兩個隔板之間。在具有這樣的結(jié)構(gòu)的蓄電池中，為了提高陰極電極與陽極電極之間的耐熱性，優(yōu)選在陰極電極與陽極電極之間設(shè)置高熔點的隔板。發(fā)明者對用于在陰極電極與陽極電極之間設(shè)置高熔點的隔板的結(jié)構(gòu)進行了研究。

本發(fā)明的目的是，在粘貼在一起的兩個隔板之間包括陰極電極或陽極電極的蓄電池中，通過新型結(jié)構(gòu)而在陰極電極與陽極電極之間設(shè)置高熔點的隔板。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種蓄電池，該蓄電池包括：第一電極，其具有第一表面和第二表面，第二表面是與第一表面相對的表面；第一隔板，其覆蓋第一表面，并且，具有第一溫度的熔點；第二隔板，其覆蓋第二表面，并且，具有比第一溫度更高的第二溫度的熔點；以及第一粘接層，其通過使第一隔板的一部分熔融而形成，且將第一隔板和第二隔板彼此粘貼。

根據(jù)本發(fā)明，有可能在粘貼在一起的兩個隔板之間包括陰極電極或陽極電極的蓄電池中，通過新型結(jié)構(gòu)而在陰極電極與陽極電極之間設(shè)置高熔點的隔板。

附圖說明

將從下文中所描述的優(yōu)選的實施例和以下的附圖更清楚上文的及其他的目標(biāo)、特征和優(yōu)點。

圖1是圖示根據(jù)第一實施例的蓄電池的配置的平面圖。

圖2是沿著圖1的線a-a’截取的橫截面圖。

圖3是圖示圖2中所示出的單元電池的配置的分解透視圖。

圖4(a)是圖示包括圖3中所示出的陰極電極的疊層的配置的平面圖，并且，圖4(b)是沿著圖4(a)的線a-a’截取的橫截面圖。

圖5是由圖4(b)的虛線α環(huán)繞的區(qū)域的放大圖。

圖6是圖示圖4的第一變型示例的圖。

圖7是圖示圖4的第二變型示例的圖。

圖8是圖示圖4的第三變型示例的圖。

圖9是圖示制造圖4中所示出的疊層的方法的示例的圖。

圖10是圖示在根據(jù)第二實施例的蓄電池中使用的單元電池的配置的分解透視圖。

圖11(a)是圖示包括圖10中所示出的陰極電極的疊層的配置的平面圖，并且，圖11(b)是沿著圖11(a)的線a-a’截取的橫截面圖。

圖12是由圖11(b)的虛線α環(huán)繞的區(qū)域的放大圖。

圖13是圖示制造圖11中所示出的疊層的方法的圖。

具體實施方式

在下文中，將參考附圖而描述本發(fā)明的實施例。在所有的附圖中，以相同的參考標(biāo)號標(biāo)記相同的元件，且將不重復(fù)對其的描述。

(第一實施例)

圖1是圖示根據(jù)第一實施例的蓄電池的配置的平面圖。圖2是沿著圖1的線a-a’截取的橫截面圖。該蓄電池包括疊層10、陰極突片20、陽極突片30、蓋部件40以及電解液50。

蓋部件40包括相對的蓋42和蓋44。蓋部件40的平面形狀是具有長邊和短邊的矩形。蓋42和蓋44包括沿著蓋部件40的各邊定位的密封區(qū)域46。在密封區(qū)域46處，將蓋42和蓋44彼此粘貼。由此，將蓋42與蓋44之間的區(qū)域從外部區(qū)域密封。使用例如鋁薄膜來形成蓋42和蓋44。

疊層10和電解液50位于由蓋部件40密封的空間中。疊層10包括彼此層壓的多個單元電池100(隨后參考圖3而詳細(xì)地描述)。電解液50是非水電解液。具體地，電解液50包括鋰鹽和有機溶劑。

前面提到的鋰鹽為例如liclo4、libf6、lipf6、licf3so3、licf3co2、liasf6、lisbf6、lib10cl10、lialcl4、licl、libr、lib(c2h5)4、cf3so3li、ch3so3li、lic4f9so3、li(cf3so2)2n或低級脂肪酸羧酸鋰。

前面提到的有機溶劑的材料的示例包括：碳酸鹽類，諸如碳酸乙烯酯(ec)、碳酸丙烯酯(pc)、碳酸丁烯酯(bc)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸二乙酯(dec)、碳酸甲乙酯(mec)以及碳酸亞乙烯酯(vc)；內(nèi)酯類，諸如γ-丁內(nèi)酯和γ-戊內(nèi)酯；醚類，諸如三甲氧基甲烷、1,2-二甲氧基乙烷、乙醚、四氫呋喃以及2-甲基四氫呋喃；亞砜類，諸如二甲基亞砜；四氫呋喃類，諸如1,3-二氧戊環(huán)和4-甲基-1,3-二氧戊環(huán)；含氮溶劑，諸如乙腈、硝基甲烷、甲酰胺以及二甲基甲酰胺；有機酸酯類，諸如甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯以及丙酸乙酯；酯類，諸如磷酸三酯；二甘醇二甲醚類；三甘醇二甲醚類；環(huán)丁砜類，諸如環(huán)丁砜和甲基環(huán)丁砜；惡唑烷酮類，諸如3-甲基-2-惡唑烷酮；以及磺酸內(nèi)酯類，諸如1,3-丙磺酸內(nèi)酯、1,4-丁基磺酸內(nèi)酯以及萘磺酸內(nèi)酯。前面提到的有機溶劑可能僅包括這些材料中的一種，或可能包括這些材料中的兩種或更多種。

在圖1中所示出的示例中，當(dāng)在平面圖上觀察時，陰極突片20和陽極突片30從蓋部件40的同一短邊向外伸出。陰極突片20和陽極突片30沿著該邊定位于彼此相對的兩側(cè)上。由此，有可能防止陰極突片20與陽極突片30之間的短路。陰極突片20和陽極突片30分別通過陰極引線200和陽極引線300(隨后參考圖3而描述)而與單元電池100電連接。

圖3是圖示圖2中所示出的單元電池100的配置的分解透視圖。如附圖中所示出的，單元電池100包括陰極電極110、陽極電極120、第一隔板130、第二隔板140、陰極引線200以及陽極引線300。陰極引線200與陰極電極110電連接。類似地，陽極引線300與陽極電極120電連接。

在附圖中所示出的示例中，將第一隔板130、陽極電極120、第二隔板140、第一隔板130、陰極電極110以及第二隔板140按此順序?qū)訅骸＞唧w地，如隨后參考圖4而描述的，陰極電極110位于彼此粘貼的第一隔板130與第二隔板140之間。類似地，陽極電極120位于彼此粘貼的第一隔板130與第二隔板140之間。

在附圖中所示出的示例中，在圖2中所示出的疊層10中，將第一隔板130、陽極電極120、第二隔板140、第一隔板130、陰極電極110以及第二隔板140重復(fù)地按此順序?qū)訅?。在這種情況下，陰極電極110和陽極電極120從疊層10去除的過程導(dǎo)致將第一隔板130和第二隔板140交替地層壓。在這種情況下，有可能防止第一隔板130和第二隔板140不均衡地分布。

在附圖中所示出的示例中，陰極電極110的相對的兩側(cè)上的第一隔板130和第二隔板140以及陽極電極120的相對的兩側(cè)上的第一隔板130和第二隔板140全都具有同一平面形狀。當(dāng)在平面圖上觀察時，陰極電極110的相對的兩側(cè)上的第一隔板130和第二隔板140在內(nèi)側(cè)包括陰極電極110。一部分的陰極引線200伸出于重疊第一隔板130和第二隔板140的區(qū)域的外側(cè)。類似地，當(dāng)在平面圖上觀察時，陽極電極120的相對的兩側(cè)上的第一隔板130和第二隔板140在內(nèi)側(cè)包括陽極電極120。一部分的陽極引線300伸出于重疊第一隔板130和第二隔板140的區(qū)域的外側(cè)。

在附圖中所示出的示例中，當(dāng)在平面圖上觀察時，在陽極電極120的內(nèi)側(cè)，包括陰極電極110。在這種情況下，即使當(dāng)陰極電極110的配置稍稍偏移時，也有可能防止陰極電極110和陽極電極120彼此重疊的區(qū)域的面積的改變。

陰極電極110包括陰極活性物質(zhì)。具體地，陰極活性物質(zhì)的示例包括：鋰與過渡金屬的復(fù)合氧化物，諸如鋰鎳復(fù)合氧化物、鋰鈷復(fù)合氧化物、鋰錳復(fù)合氧化物以及鋰錳鎳復(fù)合氧化物；過渡金屬硫化物，諸如tis2、fes以及mos2；過渡金屬氧化物，諸如mno、v2o5、v6o13、tio2等，或橄欖石類鋰磷氧化物。陽極電極120包括陽極活性物質(zhì)。具體地，陽極活性物質(zhì)的示例包括碳材料，諸如人造石墨、天然石墨、無定形碳、類金剛石碳、富勒烯、碳納米管以及碳納米角；鋰金屬材料；基于合金的材料，諸如硅和錫；基于氧化物的材料，諸如nb2o5和tio2；或這些材料的化合物。陰極引線200和陽極引線300使用金屬(例如，銅或鋁)來形成。

圖4(a)是圖示包括圖3中所示出的陰極電極110的疊層的配置的平面圖。圖4(b)是沿著圖4(a)的線a-a’截取的橫截面圖。圖5是由圖4(b)的虛線α環(huán)繞的區(qū)域的放大圖。

如圖4(b)和圖5中所示出的，通過粘接層132而將第一隔板130和第二隔板140彼此粘貼。粘接層132是通過使第一隔板130熔融而形成的粘接層。具體地，第一隔板130具有第一溫度的熔點。另一方面，第二隔板140具有比第一溫度更高的第二溫度的熔點。如隨后詳細(xì)地描述的，跨過第二隔板140而從第一隔板130的相對側(cè)在第三溫度下對第二隔板140進行加熱，與此同時，將第二隔板140按壓到第一隔板130上，由此，形成粘接層132，其中，第三溫度等于或高于第一溫度，且低于第二溫度。

在圖4(b)和圖5中所示出的示例中，陰極電極110配置成使得沿厚度方向相對的第一表面和第二表面中的一個以第二隔板140覆蓋。由此，以第二隔板140覆蓋的陰極電極110的表面跨過第二隔板140而面向陽極電極120(圖3)。如上所述，第二隔板140的熔點高。因此，有可能提高陰極電極110與陽極電極120之間的耐熱性。

第一溫度為例如等于或高于120oc且等于或低于250oc的溫度。另一方面，第二溫度為例如等于或高于270oc且等于或低于400oc的溫度。第一隔板130使用多孔樹脂來形成，并且，使用例如聚丙烯或聚乙烯來形成。另一方面，第二隔板140使用多孔樹脂來形成，并且，使用例如聚酰胺或聚酰亞胺來形成。

在圖4(a)中所示出的示例中，第一隔板130和第二隔板140的平面形狀是具有長邊和短邊的矩形。在附圖中所示出的示例中，陰極引線200從第一隔板130和第二隔板140的短邊中的一邊伸出。粘接層132配置于除了陰極引線200從其伸出的邊之外的三條邊上。在附圖(a)中所示出的示例中，當(dāng)在平面圖上觀察時，多個粘接層132沿著各邊配置成一行。

除了陰極電極110充當(dāng)陽極電極120之外，圖3中的包括陽極電極120的疊層的結(jié)構(gòu)與圖4和圖5中所示出的示例的結(jié)構(gòu)相同。

圖6是圖示圖4的第一變型示例的圖。如附圖(a)中所示出的，粘接層132可以配置于第一隔板130和第二隔板140的四條邊上。在附圖(a)中所示出的示例中，多個粘接層132沿著第一隔板130和第二隔板140的各邊配置成一行。在附圖(a)中所示出的示例中，粘接層132未形成于當(dāng)在平面圖上觀察時，與陰極引線200重疊的區(qū)域中。

圖7是圖示圖4的第二變型示例的圖。如附圖(a)中所示出的，粘接層132可以僅配置于第一隔板130和第二隔板140的兩條邊上。具體地，在附圖(a)中所示出的示例中，粘接層132配置于與陰極引線200從其伸出的短邊相對的短邊上，并且，配置于剩余的兩條邊中的一邊上。多個粘接層132沿著各邊配置成一行。

圖8是圖示圖4的第三變型示例的圖。如附圖(a)中所示出的，粘接層132可以沿著第一隔板130和第二隔板140的各邊連續(xù)地形成。在附圖(a)中所示出的示例中，沿著各邊連續(xù)地形成的粘接層132彼此連接。在附圖(a)中所示出的示例中，沿著其長邊形成的粘接層132的一端到達陰極引線200伸出的短邊。

圖9是圖示制造圖4中所示出的疊層的方法的示例的圖。首先，如附圖(a)中所示出的，將第一隔板130、陰極電極110以及第二隔板140按此順序?qū)訅?。接下來，如附圖(b)中所示出的，跨過第二隔板140而從第一隔板130的相對側(cè)將按壓件600按壓到第二隔板140上。由此，使一部分的第二隔板140與第一隔板130接觸。在等于或高于第一溫度且低于第二溫度的第三溫度下，對按壓件600的尖端進行加熱。在這種情況下，第二隔板140未熔融。另一方面，按壓件600的尖端上的熱(第三溫度)通過第二隔板140而傳遞至第一隔板130。由此，使與第二隔板140接觸的一部分的第一隔板130熔融。由此，形成粘接層132(圖4)。假設(shè)第一溫度為t1[oc]，第三溫度為例如等于或高于(t1+5)oc且等于或低于(t1+50)oc的溫度。更具體地，第三溫度為例如等于或高于125oc且等于或低于300oc的溫度。

如上所述，根據(jù)本實施例，具有低熔點的第一隔板130和具有高熔點的第二隔板140彼此粘貼。在這種情況下，能夠由通過使第一隔板130熔融而形成的粘接層132來將第一隔板130和第二隔板140彼此粘貼。陰極電極110位于第一隔板130與第二隔板140之間。在這種情況下，跨過第二隔板140而位于陰極電極110的相對側(cè)上的陽極電極120跨過第二隔板140而面向陰極電極110。由此，有可能提高陰極電極110與陽極電極120之間的耐熱性。

(第二實施例)

圖10是圖示在根據(jù)第二實施例的蓄電池中使用的單元電池100的配置的分解透視圖，并且，與第一實施例的圖3相對應(yīng)。除了以下的點以外，根據(jù)本實施例的蓄電池具有與根據(jù)第一實施例的蓄電池的配置相同的配置。

在附圖中所示出的示例中，將陽極電極120、第一隔板130、第二隔板140、陰極電極110、第一隔板130以及第二隔板140按此順序?qū)訅?。具體地，如隨后參考圖11而描述的，陰極電極110位于彼此粘貼的第一隔板130與第二隔板140之間。將第二隔板140與覆蓋陰極電極110的一個表面的第一隔板130粘貼。將第一隔板130與覆蓋陰極電極110的另一表面的第二隔板140粘貼。

在附圖中所示出的示例中，當(dāng)在平面圖上觀察時，在陽極電極120的內(nèi)側(cè)，包括陰極電極110。在這種情況下，即使當(dāng)陰極電極110的配置稍稍偏移時，也有可能防止陰極電極110和陽極電極120彼此重疊的區(qū)域的面積的改變。

在附圖中所示出的示例中，在圖2中所示出的疊層10中，重復(fù)地將陽極電極120、第一隔板130、第二隔板140、陰極電極110、第一隔板130以及第二隔板140按此順序?qū)訅骸Ｔ谶@種情況下，陰極電極110和陽極電極120從疊層10去除的過程導(dǎo)致將第一隔板130和第二隔板140交替地層壓。在這種情況下，有可能防止第一隔板130和第二隔板140不均衡地分布。

圖11(a)是圖示包括圖10中所示出的陰極電極110的疊層的配置的平面圖。圖11(b)是沿著圖11(a)的線a-a’截取的橫截面圖。圖12是由圖11(b)的虛線α環(huán)繞的區(qū)域的放大圖。

如圖11(b)和圖12中所示出的，通過粘接層132而將陰極電極110的相對的兩側(cè)上的第一隔板130和第二隔板140彼此粘貼。通過另一粘接層132而將位于該疊層的最上層處的第二隔板140與第一隔板130粘貼。通過另一粘接層132而將位于該疊層的最下層處的第一隔板130與第二隔板140粘貼。如隨后參考圖13而描述的，粘接層132中的任一個是通過使第一隔板130熔融而形成的粘接層。

圖13是圖示制造圖11中所示出的疊層的方法的圖。首先，如附圖(a)中所示出的，將第一隔板130、第二隔板140、陰極電極110、第一隔板130以及第二隔板140按此順序?qū)訅?。接下來，如附圖(b)中所示出的，將按壓件600按壓到位于該疊層的最上層處的第二隔板140上。在等于或高于第一溫度且低于第二溫度的第三溫度下，對按壓件600的尖端進行加熱。在這種情況下，在被按壓件600按壓的部分中，使第二隔板140熔融。由此，在相鄰的第一隔板130與第二隔板140之間，形成粘接層132(圖11)。

在附圖中所示出的示例中，幾乎同時形成位于當(dāng)在平面圖上觀察時，與按壓件600重疊的區(qū)域中的粘接層132中的任一個(例如，陰極電極110的相對的兩側(cè)上的第一隔板130與第二隔板140之間的粘接層132，以及最上層上的第二隔板140與覆蓋陰極電極110的一個表面的第一隔板130之間的粘接層132)。當(dāng)在平面圖上觀察時，這些粘接層132彼此重疊。

在本實施例中，還有可能獲得與第一實施例中相同的效果。

如上所述，雖然已經(jīng)參考附圖而闡明了本發(fā)明的實施例，但實施例只不過是本發(fā)明的圖示，并且，可以采用除了上文所陳述的配置之外的各種配置。

本申請主張來自提交于2014年11月27日的日本專利申請?zhí)?014-240551的優(yōu)先權(quán)，通過引用而將其內(nèi)容整體地合并于本文中。