在此公開的技術(shù)涉及一種電池單元及電池單元的制造方法。
背景技術(shù):
1、在專利文獻(xiàn)1中,記載了以往的疊層式電池。以往的疊層式電池是將電極體收容于外裝部件的電池。以往的疊層式電池具備從電極體向外裝部件外引出的多個(gè)集電端子。多個(gè)集電端子隔著熱可塑性樹脂重疊。在外裝部件的周緣部中,通過將熱可塑性樹脂與外裝部件熔接,從而閉合外裝部件的周緣部。在該以往的疊層式電池中,多個(gè)集電端子各自向外裝部件外引出,在外裝部件中,多個(gè)集電端子彼此沒有連接。在該以往的疊層式電池中,能夠?qū)⑼庋b部件中的空間用于電極體的擴(kuò)大,有利于提高電池的能量密度。
2、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
3、專利文獻(xiàn)
4、專利文獻(xiàn)1
5、日本特開2009-272161號(hào)公報(bào)
6、發(fā)明要解決的課題
7、以往的疊層式電池通過熱封工藝制造。在熱封工藝中,在外裝部件的周緣部重疊的熱可塑性樹脂,通過沿重疊方向推壓作為能量供給源的熱板從而相互熔接。
8、在此,若在與以往的疊層式電池同樣的結(jié)構(gòu)的電池單元中增加集電體的數(shù)量,則在制造電池單元時(shí),必須對(duì)層疊的多個(gè)樹脂進(jìn)行熔接。若層疊的樹脂的數(shù)量多,則位于層疊方向的中央側(cè)的樹脂會(huì)從能量供給源遠(yuǎn)離。存在不能向位于中央側(cè)的樹脂供給充分的能量、位于中央側(cè)的樹脂的熔接不充分的擔(dān)心。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、在此公開的技術(shù),對(duì)制造電池單元時(shí)樹脂的熔接不充分的情況進(jìn)行抑制。
2、用于解決課題的技術(shù)手段
3、在此公開的技術(shù)涉及一種電池單元。此電池單元具備:
4、容器,該容器收容電極;
5、多個(gè)集電體,該集電體在所述容器內(nèi)與所述電極連接,在沿層疊方向堆積的狀態(tài)下經(jīng)由所述容器的開口向所述容器外突出;
6、第一樹脂,該第一樹脂將所述容器的開口封閉,在堆積的所述集電體與所述集電體之間與所述集電體熔接;以及
7、第二樹脂,該第二樹脂將所述容器的開口封閉,在堆積的所述集電體與所述集電體之間與所述集電體熔接,并且位于比所述第一樹脂靠所述層疊方向的中央側(cè)的位置,并且所述層疊方向的厚度比所述第一樹脂薄。
8、電池單元的堆積的多個(gè)集電體各自經(jīng)由容器的開口向容器外突出。多個(gè)集電體例如與極性相同的電極連接。在容器的內(nèi)部,多個(gè)集電體彼此不連接。省略了容器的內(nèi)部的集電體彼此的連接空間。電池單元的電極能夠使用容器的內(nèi)部的空間來擴(kuò)大。由此,能夠提高電池單元的能量密度。
9、容器的開口由第一樹脂及第二樹脂封閉。制造電池單元時(shí),第一樹脂及第二樹脂接受用于進(jìn)行熔接的能量的供給。第一樹脂及第二樹脂例如是熱可塑性樹脂。供給到第一樹脂及第二樹脂的能量例如為熱能量。但是,用于進(jìn)行熔接的能量不限定于熱能量。能量例如也可以是振動(dòng)能量。被供給振動(dòng)能量的第一樹脂及第二樹脂的界面通過摩擦熱進(jìn)行熔接。
10、集電體、第一樹脂及第二樹脂沿層疊方向堆積。能量的供給源,例如熱板位于層疊方向的外側(cè),從外側(cè)向中央側(cè)供給能量。能量經(jīng)由集電體及第一樹脂向第二樹脂傳遞。通過能量的衰減,供給到位于層疊方向的中央側(cè)的第二樹脂的能量,比供給到位于層疊方向的外側(cè)的第一樹脂的能量低。
11、在此,第二樹脂的層疊方向的厚度比第一樹脂的層疊方向的厚度薄。供給到第二樹脂的能量低,而第二樹脂中的每單位體積的供給能量與第一樹脂中的每單位體積的供給能量相同。由于向第二樹脂供給與體積相應(yīng)的能量,因此第二樹脂能夠相對(duì)集電體或與樹脂彼此之間充分地熔接。而且,由于向第一樹脂也供給與體積相應(yīng)的能量,因此第一樹脂也能夠相對(duì)集電體或與樹脂彼此之間穩(wěn)定且充分地熔接。能夠抑制制造電池單元時(shí)樹脂的熔接不充分的情況。
12、也可以是,所述電池單元還具備第三樹脂,該第三樹脂將所述容器的開口封閉,在堆積的所述集電體與所述集電體之間與所述集電體熔接,并且在所述層疊方向上位于所述第一樹脂與所述第二樹脂之間的位置,并且所述層疊方向的厚度比所述第一樹脂薄,并且所述層疊方向的厚度比所述第二樹脂厚。
13、第三樹脂在層疊方向上位于第一樹脂與第二樹脂之間。用于熔接的能量按第一樹脂、第三樹脂及第二樹脂的順序傳導(dǎo)。
14、第三樹脂的層疊方向的厚度比第一樹脂的厚度薄并且比第二樹脂的厚度厚。第三樹脂中的每單位體積的供給能量與第二樹脂中的每單位體積的供給能量或第一樹脂中的每單位體積的供給能量相同。由于向第一樹脂、第二樹脂及第三樹脂供應(yīng)與體積相應(yīng)的能量,因此第一樹脂、第二樹脂及第三樹脂分別能夠相對(duì)集電體或與樹脂彼此之間穩(wěn)定且充分地熔接。
15、也可以是,所述集電體的供所述第一樹脂及所述第二樹脂熔接的部位的所述層疊方向的厚度比其它部位的厚度厚。
16、例如金屬制的集電體與樹脂相比較,對(duì)于熱或振動(dòng)這樣的用于熔接的能量的傳遞效率高。金屬制的集電體的比熱比樹脂低。金屬制的集電體的楊氏模量比樹脂高。集電體傳遞用于熔接的能量相對(duì)容易。如果供樹脂熔接的部位的集電體的厚度厚,則樹脂的厚度薄,因此,抑制了用于熔接的能量沿層疊方向傳遞時(shí)的能量的衰減。能量的衰減的抑制有利于能量向中央側(cè)的第二樹脂的供給。
17、也可以是,所述第二樹脂的熔點(diǎn)比所述第一樹脂低。
18、第二樹脂的熔點(diǎn)低的話,即使向第二樹脂供給的能量低,第二樹脂也能夠相對(duì)集電體或與樹脂彼此之間熔接。熔點(diǎn)低的第二樹脂能夠抑制樹脂的熔接不充分的情況。
19、而且,在此公開的電池單元,具備:
20、容器,該容器收容電極;
21、多個(gè)集電體,該集電體在所述容器內(nèi)與所述電極連接,在沿層疊方向堆積的狀態(tài)下經(jīng)由所述容器的開口向所述容器外突出;
22、第一樹脂,該第一樹脂將所述容器的開口封閉,在堆積的所述集電體與所述集電體之間與所述集電體熔接;以及
23、第二樹脂,該第二樹脂將所述容器的開口封閉,在堆積的所述集電體與所述集電體之間與所述集電體熔接,并且位于比所述第一樹脂靠所述層疊方向的中央側(cè)的位置,并且熔點(diǎn)比所述第一樹脂的熔點(diǎn)低。
24、如上所述,第二樹脂的熔點(diǎn)低的話,即使向第二樹脂供給的能量低,第二樹脂也能夠熔接。抑制了樹脂的熔接不充分的情況。
25、也可以是,在所述第二樹脂中添加了降低熔點(diǎn)的添加劑。
26、添加劑的利用對(duì)于樹脂的熔點(diǎn)的降低有效。
27、而且,在此公開的技術(shù)涉及一種電池單元的制造方法。該制造方法,
28、將具有電極和集電體的電極片沿層疊方向堆積,該電極位于容器內(nèi),該集電體在所述容器內(nèi)與所述電極連接且從所述容器的開口向外突出,
29、對(duì)第一樹脂和第二樹脂從所述層疊方向的外側(cè)向中央側(cè)加壓及加熱,該第一樹脂位于堆積的所述集電體與所述集電體之間,該第二樹脂在比所述第一樹脂靠所述層疊方向的中央側(cè)位于所述集電體與所述集電體之間,并且所述層疊方向的厚度比所述第一樹脂薄,并且,
30、在所述集電體與所述集電體之間,進(jìn)行所述第一樹脂的熔接和所述第二樹脂的熔接,并且將所述容器的所述開口封閉。
31、制造電池單元時(shí),當(dāng)電極片沿層疊方向堆積時(shí),多個(gè)集電體以及集電體彼此之間的第一樹脂和第二樹脂沿層疊方向堆積。集電體、第一樹脂及第二樹脂從層疊方向的外側(cè)向中央側(cè)被加壓及加熱。熱能量經(jīng)由集電體及第一樹脂向第二樹脂傳遞。
32、第二樹脂沿層疊方向的厚度比第一樹脂薄。供給到第二樹脂的每單位體積的熱能量與供給到第一樹脂的每單位體積的熱能量相同。第二樹脂能夠通過供給的熱能量充分地熔接。而且,第一樹脂也能夠穩(wěn)定且充分地熔接。抑制了制造電池單元時(shí)樹脂的熔接不充分的情況。
33、而且,在此公開的電池單元的制造方法,
34、將具有電極和集電體的電極片沿層疊方向堆積,該電極位于容器內(nèi),該集電體在所述容器內(nèi)與所述電極連接且從所述容器的開口向外突出,
35、對(duì)第一樹脂和第二樹脂從所述層疊方向的外側(cè)向中央側(cè)加壓及加熱,該第一樹脂位于堆積的所述集電體與所述集電體之間,該第二樹脂在比所述第一樹脂靠所述層疊方向的中央側(cè)的位置位于所述集電體與所述集電體之間,并且熔點(diǎn)比所述第一樹脂低,并且,
36、在所述集電體與所述集電體之間,進(jìn)行所述第一樹脂的熔接和所述第二樹脂的熔接,并且將所述容器的所述開口封閉。
37、第二樹脂的熔點(diǎn)比第一樹脂的低。即使供給到第二樹脂的熱能量低,第二樹脂也能夠通過供給的熱能量充分地熔接。而且,熔點(diǎn)高的第一樹脂由于供給的熱能量高,因此也能夠充分地熔接。抑制了制造電池單元時(shí)樹脂的熔接不充分的情況。
38、也可以是,在所述制造方法中,當(dāng)對(duì)所述第一樹脂及所述第二樹脂加壓及加熱時(shí),經(jīng)由與所述第二樹脂相接的所述集電體對(duì)所述第二樹脂進(jìn)一步加熱。
39、對(duì)于層疊方向的中央側(cè)的第二樹脂,除了沿層疊方向供給熱能量之外,經(jīng)由集電體供給熱能量。層疊方向的中央側(cè)的第二樹脂能夠穩(wěn)定且充分地熔接。
40、發(fā)明效果
41、根據(jù)上述電池單元、及電池單元的制造方法,能夠抑制制造電池單元時(shí)樹脂的熔接不充分的情況。