電極及具有電極的電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電極及具有電極的電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在汽車產(chǎn)業(yè)、尖端電子產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域里，對汽車用電池、電子器械用電池的 需求正在增大，特別是有小型化、薄型化、高容量化等方面的要求。其中，與其他電池相比為 高能量密度的非水電解質(zhì)二次電池備受關(guān)注。
[0003] 非水電解質(zhì)二次電池具有在集電體上涂敷了負極活性物質(zhì)層而成的負極、在集電 體上涂敷了正極活性物質(zhì)層而成的正極和配置在負極與正極之間的分隔件。為了防止電池 內(nèi)的負極與正極之間的內(nèi)部短路，提出了在正極活性物質(zhì)層的端部設(shè)置絕緣性的覆蓋件 (絕緣構(gòu)件）（專利文獻1)。
[0004] 絕緣構(gòu)件在將正極、分隔件、負極層疊起來構(gòu)成電池時也發(fā)揮著防止由于正極與 負極之間的錯位而引起的內(nèi)部短路的功能。
[0005] 專利文獻1:日本特開2004-259625號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[OOOW 發(fā)明要解決的問題
[0007]不過，如專利文獻1所示，運樣的絕緣構(gòu)件一般是從電極的集電體上的活性物質(zhì)層 設(shè)置到露出部上。運是為了防止W下短路的發(fā)生：即使W僅覆蓋露出部的方式設(shè)置了絕緣 構(gòu)件，也會由于制造時混入的異物接觸到所形成的活性物質(zhì)層與露出部之間的邊界部處的 細微縫隙而產(chǎn)生的內(nèi)部短路。在運種情況下，從電極的集電體上的活性物質(zhì)層到露出部，層 疊方向的寬度會與絕緣構(gòu)件的厚度部分相應程度地變大。因此，由于絕緣構(gòu)件的厚度而導 致施加在電極上的壓力變得不均勻。所W，在非水電解質(zhì)二次電池中，電極反應變得不均 勻，其結(jié)果是存在循環(huán)特性下降運樣的問題點。
[000引本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題而作出的，其目的是提供運樣一種 電極及具有該電極的電池，其中，在將絕緣構(gòu)件從電極的集電體上的活性物質(zhì)層設(shè)置至露 出部的情況下，無論絕緣構(gòu)件的厚度如何都能減輕施加在電極上的壓力的不均勻程度，能 夠減輕電極反應的不均勻程度。
[0009] 用于解決問題的方案
[0010] 達成了上述目的的本發(fā)明所設(shè)及的電極具有集電體、活性物質(zhì)層和絕緣構(gòu)件?；?性物質(zhì)層W如下方式層疊于集電體:在集電體上留下使集電體的一部分露出而形成的露出 部，同時形成W厚度朝向露出部變薄的方式傾斜的傾斜部。絕緣構(gòu)件從露出部覆蓋到傾斜 部。
[00"]發(fā)明的效果
[0012]根據(jù)像上述那樣構(gòu)成的本發(fā)明的電極，即使在集電體上的活性物質(zhì)層的端部設(shè)置 絕緣構(gòu)件，也能減輕施加在電極上的壓力的不均勻程度。所W，本發(fā)明的電極能夠減輕電極 反應的不均勻程度，其結(jié)果是能夠提高循環(huán)特性。
【附圖說明】
[0013] 圖1是表示含有實施方式所設(shè)及電極的電池的構(gòu)成的剖視圖。
[0014] 圖2是表示實施方式所設(shè)及的電極的構(gòu)成的剖視圖。
[0015] 圖3是表示絕緣構(gòu)件延伸設(shè)置到分隔件的面方向的端部之外的電極的構(gòu)成的剖視 圖。
[0016] 圖4是表示將絕緣構(gòu)件配置為在層疊方向上超過活性物質(zhì)層的厚度的電極的構(gòu)成 的剖視圖。
【具體實施方式】
[0017] W下，參照附圖，說明本發(fā)明所設(shè)及的實施方式。為了便于說明，圖中的各個構(gòu)件 的大小、比例被放大，可能會與實際的大小、比例有所差異。此外，在本實施方式中，W電極 10為正極20、將絕緣構(gòu)件50設(shè)于正極20的情況為例進行說明。另外，在本實施方式中，含有 本發(fā)明的電極10 (正極20)的電池100作為例如二次電池、電容等用于電動汽車、燃料電池車 及混合動力電動汽車等車輛的電動機等驅(qū)動用電源、輔助電源。在本實施方式中，作為電池 100，W非水電解質(zhì)二次電池為例進行說明。
[001引（實施方式）
[0019] 參照圖1和圖2,對含有實施方式所設(shè)及的電極10(正極20)的電池100進行說明。
[0020] 圖1是表示含有電極10的電池100的構(gòu)成的剖視圖。圖2是表示電極10的構(gòu)成的剖 視圖。
[0021] 電池100具有將電極1〇(正極20、負極30)隔著分隔件40層疊起來形成的發(fā)電元件 (層疊體)70,和將發(fā)電元件70密封的外封裝體80。
[0022] 在電池100中，把進行充放電反應的大致矩形的發(fā)電元件70密封在了作為外封裝 體80的層壓片的內(nèi)部。發(fā)電元件70具有將正極20、分隔件40和負極30層疊起來的構(gòu)成。鄰接 的正極20、分隔件40、負極30形成一個單電池層90。發(fā)電元件70具有通過多個單電池層90進 行層疊而電氣并聯(lián)連接的構(gòu)成。此外，電池100也可W使圖1所示的電池100的正極20和負極 30的配置顛倒，從而使正極20位于發(fā)電元件70的兩最外層。
[0023] 電池100具有長方形形狀的扁平形狀，從相對的兩端引出有用于取電的正極引板 24、負極引板34,通過對外封裝體80的周圍進行烙接，在將正極引板24、負極引板34引出的 狀態(tài)下，將發(fā)電元件70密封起來。
[0024] 對于電池100的構(gòu)成而言，可W利用一般的非水電解質(zhì)二次電池所使用的公知材 料，而非特別限定的材料。對于能夠使用在電池100中的正極20的集電體21和活性物質(zhì)層 22、負極30的集電體31和活性物質(zhì)層32、分隔件40、絕緣構(gòu)件50、外封裝體80等等進行說明。
[0025] 電極10(正極20、負極30)具有集電體21、31、活性物質(zhì)層22、32和絕緣構(gòu)件50?；钚?物質(zhì)層22是W在集電體21上留有使集電體21的一部分露出而形成的露出部21b的方式進行 層疊的。另外，W形成傾斜部25的方式層疊活性物質(zhì)層22,該傾斜部25W使活性物質(zhì)層22的 厚度朝向露出部2化變薄的方式傾斜。另外，活性物質(zhì)層32是W使端部35-致的方式層疊在 集電體31上的。運里，作為層疊活性物質(zhì)層22、32的方法，可W列舉將電極漿料涂敷在集電 體21、31上并使其干燥的方法、日本特開2012-238469中所示的將另外形成的活性物質(zhì)層層 疊到集電體上的方法。
[0026] 絕緣構(gòu)件50覆蓋著集電體21上的活性物質(zhì)層22與露出部2化之間的邊界部23?；?性物質(zhì)層22的被絕緣構(gòu)件50覆蓋的端部22a的厚度化和絕緣構(gòu)件50的厚度的層疊方向成分 Tz的合計Tg小于等于沒有被絕緣構(gòu)件50覆蓋的活性物質(zhì)層22的厚度T。根據(jù)該構(gòu)成，在將正 極20、分隔件40、負極30層疊多層來構(gòu)成電池100的時候，能夠防止在電極10的面方向的端 部處的、電池100的層疊方向的高度高于端部W外的部位的高度。所W，能夠提供電池100的 良好的布置性。
[0027] 如圖2所示，在本實施方式中，W將絕緣構(gòu)件50設(shè)在正極20上的情況為例進行說 明。因此，在本實施方式中，設(shè)置絕緣構(gòu)件50-側(cè)的集電體和活性物質(zhì)層，是正極20用的集 電體21和活性物質(zhì)層22。
[0028] 構(gòu)成正極20的集電體21的材料，可酌情選用W往用作電池用的集電體的構(gòu)件。舉 一個例子，可W列舉侶、儀、鐵、不誘鋼(SUS)、鐵或者銅。其中，從電子傳導性、電池工作電位 的觀點來看，優(yōu)選W侶作為正極20的集電體21。但是，并非特別限定于此，也可W使用例如 侶錐、儀和侶的包層材料、銅和侶的包層材料，或者運些金屬的組合的鍛敷材料。正極的集 電體的厚度沒有特別限定，而是結(jié)合電池的使用目的進行設(shè)定。
[0029] 構(gòu)成正極20的活性物質(zhì)層22的材料為例如LiMn2〇4。但是，并非特別限定于此。此 夕h從容量和輸出特性的觀點來看，優(yōu)選應用裡-過渡金屬復合氧化物。在本實施方式中，作 為正極20,例示出在集電體21的兩面層疊有活性物質(zhì)層22的電極。
[0030] 負極30的集電體31的材料與正極20的集電體21的材料相同。其中，從電子傳導性、 電池工作電位的觀點來看，優(yōu)選銅作為負極30的集電體31。與正極20的集電體21的厚度同 樣地，對負極30的集電體31的厚度不做特別限定，而是結(jié)合電池的使用目的進行設(shè)定。
[0031] 負極30的活性物質(zhì)層32為例如硬碳(難石墨化碳材料）。但是，并非特別限定于此， 也可W使用例如石墨類碳材料、裡-過渡金屬復合氧化物。特別是，從容量和輸出特性的觀 點來看，優(yōu)選由碳和裡-過渡金屬復合氧化物構(gòu)成的負極活性物質(zhì)。在本實施方式中，作為 負極30,示例出在集電體31的兩面層疊有活性物質(zhì)層32的電極。
[0032] 配置在負極30的集電體31上的活性物質(zhì)層32在延伸方向上超過配置在正極20的 集電體21上的活性物質(zhì)層22,并隔著分隔件40相對。
[0033] 鄰接的電極基本上是通過分隔件隔離開的，但是也存在鄰接的電極介由制造時混 入的異物間接性地接觸而發(fā)生短路的危險。另外，在由于振動等原因而產(chǎn)生向面方向的錯 位時，也存在鄰