本公開涉及雙極型電極、雙極型電池以及雙極型電極的制造方法。
背景技術:
1、作為以往的雙極型電極,例如,在日本特開2005-317468號公報(專利文獻1)中公開了一種結構,具有:正極集電體,在單面形成有正極活性物質層的狀態下沖壓,正極活性物質層被壓縮為期望的厚度而成;以及負極集電體,在單面形成有負極活性物質層的狀態下沖壓,負極活性物質層被壓縮為期望的厚度而成,在正極集電體的未形成正極活性物質層的面和負極集電體的未形成負極活性物質層的面相向的狀態下通過導電性粘接層連接。
2、現有技術文獻
3、專利文獻
4、專利文獻1:日本特開2005-317468號公報
技術實現思路
1、在專利文獻1中,正極活性物質層和負極活性物質層以相同的寬度形成,同樣地,正極集電體以及負極集電體也以比正極活性物質層和負極活性物質層大的大小成為相同的寬度的方式形成。
2、在該情況下,根據定位精度的情形,發生正極活性物質層未與負極活性物質層相向的部分。已知在負極活性物質層無法完全吸藏從正極活性物質層釋放的陽離子(例如鋰離子)的情況下,生成枝晶。該枝晶的生成可能導致微小短路,所以電池性能有可能降低。
3、為了抑制這樣的微小短路,充分確保負極活性物質層的陽離子的接納容量,在從層疊方向觀察的情況下,以使正極活性物質層不從負極活性物質層超出的方式將該正極活性物質層設置得較小。然而,在單純地減小正極活性物質層的情況下,在使導電性粘接層介于正極集電體的未形成正極活性物質層的面和負極集電體的未形成負極活性物質層的面而在層疊方向上進行沖壓時,難以按壓在從層疊方向觀察的情況下從正極活性物質層向外側露出的部分。
4、因此,在從層疊方向觀察的情況下從正極活性物質層向外側露出的部分中,無法從導電性粘接層抽出氣泡,有可能發生導通不良。
5、本公開是鑒于如上述的問題而完成的,本公開的目的在于提供一種能夠抑制電池性能的降低以及導通不良的雙極型電極、雙極型電池以及雙極型電極的制造方法。
6、基于本公開的雙極型電極具備在層疊方向上依次層疊的第1活性物質層、第1集電體、中間導電體、第2集電體以及第2活性物質層。上述中間導電體具有位于上述層疊方向的一方側的表面以及位于上述層疊方向的另一方側的背面。上述第1集電體具有位于上述層疊方向的上述一方側的第1面以及位于上述層疊方向的上述另一方側的第2面。上述第2集電體具有位于上述層疊方向的上述一方側的第1主面以及位于上述層疊方向的上述另一方側的第2主面。上述第1活性物質層設置于上述第1集電體的上述第1面。上述第2活性物質層設置于上述第2集電體的上述第2主面。上述第1集電體的上述第2面接合到上述中間導電體的上述表面。上述第2集電體的上述第1主面接合到上述中間導電體的上述背面。在與上述層疊方向正交的長度方向上,上述第1活性物質層的長度比上述第2活性物質層的長度長。上述第2活性物質層在從上述層疊方向觀察的情況下位于上述第1活性物質層的內側。在上述長度方向上,上述中間導電體的長度比上述第1集電體以及上述第2集電體的長度長。
7、根據上述結構,第1活性物質層的長度比第2活性物質層的長度長,能夠抑制在從層疊方向觀察的情況下在第2活性物質層中形成未與第1活性物質層相向的區域。由此,能夠抑制電池性能的降低。
8、進而,能夠將設置有第1活性物質層的第1集電體和設置有第2活性物質層的第2集電體分別獨立地接合到中間導電體的表面以及背面,所以能夠使第1集電體的第2面與中間導電體的表面的接合狀態以及第2集電體的第1主面與中間導電體的背面的接合狀態分別穩定。其結果,能夠抑制導通不良。
9、另外,中間導電體的長度比第1集電體以及第2集電體的長度長,所以能夠抑制在將第1集電體以及第2集電體接合到中間導電體時第1集電體以及第2集電體從中間導電體超出。
10、在上述基于本公開的雙極型電極中,上述第1活性物質層的密度也可以小于上述第2活性物質層的密度。
11、根據上述結構,能夠以適合電池性能的密度設置第1活性物質層以及第2活性物質層,能夠得到期望的電池性能。
12、在上述基于本公開的雙極型電極中,在上述長度方向上,上述第1集電體的長度也可以比上述第2集電體的長度長。
13、根據上述結構,通過將第1活性物質層設置到比第2集電體長的第1集電體,能夠可靠地形成比第2活性物質層長的第1活性物質層。
14、上述基于本公開的雙極型電極也可以具備:第1導電性粘接層,接合上述第1集電體的上述第2面和上述中間導電體的上述表面;以及第2導電性粘接層,接合上述第2集電體的上述第1主面和上述中間導電體的上述背面。
15、根據上述結構,通過使用第1導電性粘接層以及第2導電性粘接層,能夠在抑制厚度增加的同時,將第1集電體以及第2集電體大致均勻地接合到中間導電體。
16、在上述基于本公開的雙極型電極中,上述第1導電性粘接層以及上述第2導電性粘接層也可以包含對樹脂粉體進行金屬涂覆而成的導電性粒子。
17、根據上述結構,對樹脂粉體進行金屬涂覆,所以能夠與使用金屬粒子的情況相比降低成本,并且在確保相當程度的彈力性的狀態下將第1集電體以及第2集電體接合到中間導電體。
18、在上述基于本公開的雙極型電極中,與上述層疊方向平行的上述第1導電性粘接層以及上述第2導電性粘接層的厚度也可以是與上述導電性粒子的粒子徑相同的程度。
19、根據上述結構,通過使第1導電性粘接層以及第2導電性粘接層的厚度變薄,能夠使雙極型電極的厚度變薄。
20、在上述基于本公開的雙極型電極中,上述中間導電體也可以具有在從上述層疊方向觀察的情況下位于上述長度方向的一方側并且構成上述中間導電體的外緣的一部分的邊部、以及從上述邊部朝向上述長度方向的外側突出的小翼。
21、根據上述結構,在層疊雙極型電極時,能夠將小翼用作電位檢測用的端子。
22、基于本公開的雙極型電池具備:層疊體,沿著上述層疊方向層疊多個上述雙極型電極而成;以及密封體,以在從上述層疊方向觀察的情況下包圍上述第1活性物質層和上述第2活性物質層的方式對上述層疊體的周緣部進行密封。
23、根據上述結構,通過使用上述雙極型電極,能夠抑制電池性能的降低以及導通不良。
24、基于本公開的雙極型電極的制造方法具備在層疊方向上層疊第1活性物質層、第1集電體、中間導電體、第2集電體以及第2活性物質層的工序。上述層疊的工序包括:在具有相互處于表背關系的第1面以及第2面的上述第1集電體的上述第1面形成第1活性物質層的工序;在具有相互處于表背關系的第1主面以及第2主面的上述第2集電體的上述第2主面形成上述第2活性物質層的工序;將上述第2面接合到上述中間導電體的表面的工序;以及將上述第1主面接合到上述中間導電體的背面的工序。在形成上述第2活性物質層的工序中,以使與上述層疊方向正交的長度方向上的上述第2活性物質層的長度比上述第1活性物質層短的方式形成上述第2活性物質層。在接合上述第2集電體的上述第1面的工序中,以在從上述層疊方向觀察的情況下使上述第2活性物質層位于上述第1活性物質層的內側的方式接合上述第2集電體。作為上述中間導電體,使用長度比上述第1集電體以及上述第2集電體長的中間導電體。
25、根據上述結構,第1活性物質層的長度比第2活性物質層的長度長,所以能夠抑制在從層疊方向觀察的情況下在第2活性物質層中形成未與第1活性物質層相向的區域。由此,能夠抑制電池性能降低。
26、進而,能夠將設置有第1活性物質層的第1集電體和設置有第2活性物質層的第2集電體獨立地分別接合到中間導電體的表面以及背面,所以能夠使第1集電體的第2面與中間導電體的表面的接合狀態以及第2集電體的第1主面與中間導電體的背面的接合狀態分別穩定。其結果,能夠抑制導通不良。進而,中間導電體的長度比第1集電體以及第2集電體的長度長,所以能夠抑制在將第1集電體以及第2集電體接合到中間導電體時第1集電體以及第2集電體從中間導電體超出。
27、在上述基于本公開的雙極型電極的制造方法中,形成上述第1活性物質層的工序也可以包括對涂敷在上述第1集電體的上述第1面的第1活性物質層進行沖壓的工序,形成上述第2活性物質層的工序也可以包括對涂敷在上述第1集電體的上述第1面的第2活性物質層進行沖壓的工序。在該情況下,對上述第2活性物質層進行沖壓的壓力優選大于對上述第1活性物質層進行沖壓的壓力。
28、根據上述結構,能夠以適合電池性能的密度設置第1活性物質層以及第2活性物質層,能夠得到期望的電池性能。
29、在上述基于本公開的雙極型電極的制造方法中,接合上述第1集電體的上述第2面的工序也可以包括:將第1導電性粘接層涂敷到上述第2面的工序;以及在使涂敷的上述第1導電性粘接層接觸到上述中間導電體的上述表面的狀態下將上述第1集電體朝向上述中間導電體進行沖壓的工序。另外,接合上述第2集電體的上述第1主面的工序也可以包括:將第2導電性粘接層涂敷到上述第2主面的工序;以及在使涂敷的上述第2導電性粘接層接觸到上述中間導電體的上述背面的狀態下將上述第2集電體朝向上述中間導電體進行沖壓的工序。
30、根據上述結構,能夠通過第1傳導性粘接層以及第2傳導性粘接層將第1集電體以及第2集電體大致均勻地接合到中間導電體。
31、在上述基于本公開的雙極型電極的制造方法中,作為上述第1導電性粘接層以及上述第2導電性粘接層,也可以使用包含對樹脂粉體進行金屬涂覆而成的導電性粒子的導電性粘接層。
32、根據上述結構,對樹脂粉體進行金屬涂覆,所以能夠與使用金屬粒子的情況相比降低成本,并且在確保相當程度的彈力性的狀態下將第1集電體以及第2集電體接合到中間導電體。
33、在上述基于本公開的雙極型電極的制造方法中,在接合上述第1集電體的上述第2面的工序中,也可以以使與上述層疊方向平行的上述第1導電性粘接層成為與上述導電性粒子的粒子徑相同的程度的方式將上述第1集電體接合到上述中間導電體。另外,在接合上述第2集電體的上述第1面的工序中,也可以以使與上述層疊方向平行的上述第2導電性粘接層成為與上述導電性粒子的粒子徑相同的程度的方式將上述第2集電體接合到上述中間導電體。
34、根據上述結構,通過使第1導電性粘接層以及第2導電性粘接層的厚度變薄,能夠使雙極型電極的厚度變薄。
35、在上述基于本公開的雙極型電極的制造方法中,形成上述第1活性物質層的工序也可以包括對涂敷在上述第1集電體的上述第1面的上述第1活性物質層進行沖壓的工序。形成上述第2活性物質層的工序也可以包括對涂敷在上述第1集電體的上述第1面的上述第2活性物質層進行沖壓的工序。在該情況下,將上述第1集電體朝向上述中間導電體進行沖壓的壓力以及將上述第2集電體朝向上述中間導電體進行沖壓的壓力分別優選小于對上述第1活性物質層進行沖壓的壓力以及對上述第2活性物質層進行沖壓的壓力。
36、根據上述結構,在將設置有以期望的密度形成的第1活性物質層以及第2活性物質層的第1集電體以及第2集電體獨立地接合到中間導電體時,通過減小沖壓壓力,能夠減小對第1活性物質層以及第2活性物質層的影響。
37、在上述基于本公開的雙極型電極的制造方法中,在與上述層疊方向正交的長度方向上,上述第1集電體的長度比上述第2集電體的長度長。
38、根據上述結構,通過將第1活性物質層設置到比第2集電體長的第1集電體,能夠可靠地形成比第2活性物質層長的第1活性物質層。
39、在上述基于本公開的雙極型電極的制造方法中,上述中間導電體也可以具有在從上述層疊方向觀察的情況下位于上述長度方向的一方側并且構成上述中間導電體的外緣的一部分的邊部、以及從上述邊部朝向上述長度方向的外側突出的小翼。在該情況下,接合上述第1集電體的上述第2面的工序優選包括以上述小翼為記號對將上述第1集電體接合到上述中間導電體的位置進行定位的工序,接合上述第2集電體的上述第1主面的工序優選包括以上述小翼為記號對將上述第2集電體接合到上述中間導電體的位置進行定位的工序。
40、根據上述結構,通過以小翼為記號進行定位,能夠提高接合位置的精度。
41、根據本公開,能夠提供能夠抑制電池性能的降低以及導通不良的雙極型電極。