電池的制作方法
【專利說明】電池
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請基于并要求申請日為2014年3月18日的日本專利申請N0.2014 — 054697的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容作為參考被包含在本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本文中描述的實(shí)施方式主要涉及一種電池，該電池在正極與負(fù)極之間設(shè)置有隔離體，并將這些構(gòu)成的一體物在卷繞的狀態(tài)下收納在容器中。
【背景技術(shù)】
[0004]例如，鋰離子二次電池具有正極、負(fù)極、以及設(shè)置在正極與負(fù)極之間而避免正極與負(fù)極相接觸的隔離體。將這些正極、負(fù)極和隔離體相互重疊卷繞形成電極組，并收納在容器內(nèi)。
[0005]隔離體具有不使電子通過但能通過離子的功能。在由多孔物質(zhì)材料形成隔離體的情況下，在容器內(nèi)收納有電解液?；蛘?，在由電解質(zhì)形成隔離體的情況下，在容器內(nèi)不收納電解液。因而能在正極與負(fù)極之間隔著隔離體進(jìn)行離子交換。
[0006]正極和負(fù)極分別具有以鋁等金屬材料作為主要材料而形成的集電體、以及層疊在該集電體上的活性物質(zhì)層。通過利用例如噴嘴等涂覆裝置，將用于形成活性物質(zhì)層的活性物質(zhì)涂覆在集電體上，由此形成活性物質(zhì)層。
[0007]在形成活性物質(zhì)層的過程中，有時(shí)由于在活性物質(zhì)層表面的一部分形成凹陷從而活性物質(zhì)層的表面變得不平整。
[0008]由于因凹陷而活性物質(zhì)層變薄，在集電體的與凹陷相對的部分和其以外的部分中，相對于正極或者負(fù)極的電位差會產(chǎn)生偏差，因此，會產(chǎn)生電場集中。此外，由于隔離體進(jìn)入到凹陷中，隔離體與活性物質(zhì)層之間的距離變近，因此會產(chǎn)生電場集中。因此，形成有凹陷的正極或者負(fù)極就會被廢棄，從而導(dǎo)致成品率變差。
[0009]因此，提出一種通過使用活性物質(zhì)和不具有助導(dǎo)電劑的修正膏填埋凹陷來使活性物質(zhì)層的表面平整的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明所要解決的問題在于，提供一種能提高成品率且能防止性能下降的電池。
[0011]本發(fā)明的實(shí)施方式的一種電池，具備:正極，具備正極用集電體和設(shè)置在所述正極用集電體上的正極用活性物質(zhì)層；負(fù)極，具備負(fù)極用集電體和設(shè)置在所述負(fù)極用集電體上的負(fù)極用活性物質(zhì)層；隔離體，設(shè)置在所述正極與所述負(fù)極之間，不通過電子且通過離子；以及充填部，對設(shè)置在所述正極用活性物質(zhì)層或者所述負(fù)極用活性物質(zhì)層中的凹陷進(jìn)行充填來填埋所述凹陷，所述充填部不通過電子且通過離子。
[0012]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠提供一種能提高成品率且能防止性能下降的電池。
【附圖說明】
[0013]圖1是示出第一實(shí)施方式涉及的電池的立體圖。
[0014]圖2是沿著圖1的Fl — Fl線示出的該電池的剖視圖。
[0015]圖3是沿著圖2的F3 — F3線示出的電極組的剖視圖。
[0016]圖4是不出被充填凹部的其他例子的該電池的剖視圖。
[0017]圖5是示出第二實(shí)施方式涉及的電池的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]根據(jù)實(shí)施方式，電池具備正極、負(fù)極、隔離體和充填部。所述正極具備正極用集電體和設(shè)置在所述正極用集電體上的正極用活性物質(zhì)層。所述負(fù)極具備負(fù)極用集電體和設(shè)置在所述負(fù)極用集電體上的負(fù)極用活性物質(zhì)層。所述隔離體設(shè)置在所述正極與所述負(fù)極之間，不通過電子且通過離子。所述充填部對設(shè)置在所述正極用活性物質(zhì)層或者所述負(fù)極用活性物質(zhì)層中的凹陷進(jìn)行充填來填埋所述凹陷，所述充填部不通過電子且通過離子。
[0019]使用圖1、2、3說明第一實(shí)施方式涉及的電池。在本實(shí)施方式中，作為一例，電池10是二次電池。圖1是示出電池10的立體圖。圖2是沿著圖1所示的F2 — F2線示出的電池10的剖視圖。如圖1、2所示，電池10具有容器20、被收納在容器20內(nèi)的電極組30、和電解液L。
[0020]容器20具有一端具有開口部21的有底形狀的容器主體22、以及封閉容器主體22的開口部21的封口板23。在封口板23的上表面設(shè)置有正極端子24和負(fù)極端子25。
[0021]圖3是沿著圖2的F3 — F3線示出的電極組30的剖視圖。如圖3所示，電極組30具有正極40、負(fù)極50、設(shè)置在正極40與負(fù)極50之間的隔咼體60、以及充填部70(凹陷)。如圖2、3所示，正極40和負(fù)極50以及隔離體60相互層疊成一體物，通過將該一體物在其長度方向上卷繞而形成電極組30。再有，圖3示出了與一體物的長度方向相垂直地切斷該一體物所呈的狀態(tài)。
[0022]正極40具有例如以鋁作為主要材料而形成的正極用集電體41和設(shè)置在正極用集電體41上的正極用活性物質(zhì)層42。正極用集電體41是板狀，具有撓性。正極用活性物質(zhì)層42形成在正極用集電體41的除寬度方向W上的一個(gè)端部43以外的部分上。寬度方向W是與正極40的長度方向垂直的方向。正極用活性物質(zhì)層42具有撓性。在正極用集電體41上未形成正極用活性物質(zhì)層42的一個(gè)端部43，正極用集電體41露出。
[0023]負(fù)極50具有例如以鋁作為主要材料而形成的負(fù)極用集電體51和設(shè)置在負(fù)極用集電體51上的負(fù)極用活性物質(zhì)層52。負(fù)極用集電體51是板狀，具有撓性。負(fù)極用活性物質(zhì)層52形成在負(fù)極用集電體51的除寬度方向W上的一個(gè)端部53以外的部分上。負(fù)極用活性物質(zhì)層52具有撓性。在負(fù)極用集電體51上未形成負(fù)極用活性物質(zhì)層52的一個(gè)端部53，負(fù)極用集電體51露出。
[0024]正極40和負(fù)極50以如下方式被配置，即，正極用活性物質(zhì)層42和負(fù)極用活性物質(zhì)層52相互對置，并且使集電體41、51所露出的端部43、45在寬度方向W上處于相互相反的一側(cè)。
[0025]隔離體60設(shè)置在正極用活性物質(zhì)層42與負(fù)極用活性物質(zhì)層52之間。具體而言，隔離體60層疊在正極用活性物質(zhì)層42上。負(fù)極用活性物質(zhì)層52層疊在隔離體60上。隔離體60由例如多孔物質(zhì)的樹脂材料形成。隔離體60由于是多孔物質(zhì)而具有不通過電子且通過離子的性質(zhì)。隔離體60具有撓性。
[0026]充填部70被充填在正極用活性物質(zhì)層42的表面45或者負(fù)極用活性物質(zhì)層52的表面55上所形成的被充填凹部71中，形成為能夠填埋限定在被充填凹部71與隔離體60之間的間隙。
[0027]形成充填部70的充填材料74由具有不通過電子且通過離子的性質(zhì)的材料來形成。因此，充填部70具有不通過電子且通過離子的性質(zhì)。再有，即使充填材料74不具有不通過電子且通過離子的性質(zhì)，只要在形成了充填部70后，充填部70具有不通過電子且通過離子的性質(zhì)即可。在本實(shí)施方式中，充填材料74例如是與隔離體60相同的材料。
[0028]例如，作為充填材料74，可以包含有機(jī)多孔物質(zhì)、無機(jī)多孔物質(zhì)、有機(jī)纖維、無機(jī)粒子中的至少一種。
[0029]作為構(gòu)成有機(jī)多孔物質(zhì)或者有機(jī)纖維的有機(jī)物，可以包含由聚酰胺-酰亞胺、聚酰胺、聚酰亞胺、聚偏氟乙烯、纖維素、聚烯烴、聚醚、聚酮、聚砜、聚丙烯以及聚乙烯醇構(gòu)成的群中的至少一種。
[0030]此外，作為無機(jī)粒子，可以包含氧化鋁、二氧化娃、氧化鈦、氧化錯(cuò)、二氧化鐘中的至少一種。
[0031]在本實(shí)施方式中，作為一例，如圖3所示，在正極用活性物質(zhì)層42的一部分上形成有被充填凹部71。在此，關(guān)于被充填凹部71，以設(shè)置在正極40上的情況為一例進(jìn)行說明。被充填凹部71如圖3所示，具有從正極用活性物質(zhì)層42的表面45貫通到正極用集電體41的形狀，或者如圖4所示，具有從正極用活性物質(zhì)層42的表面45凹陷到未到達(dá)正極用集電體41的位置為止的形狀。圖4是與圖3同樣地切斷電極組30而示出的剖視圖。再有，使用正極40，對被充填凹部71進(jìn)行了說明，但在負(fù)極50中也同樣。
[0032]再有，在正極用活性物質(zhì)層42的表面45和負(fù)極用活性物質(zhì)層52的表面55上，在電池10的制造過程中有時(shí)會形成多個(gè)大小不同的凹陷。在本實(shí)施方式中，被充填凹部71是這些凹陷中的、其大小大于等于至少會對電池10的品質(zhì)產(chǎn)生成為問題的影響的大小的凹陷。
[0033]例如，也可以將凹陷開口部分的寬度方向W的大小或者長度方向的大小大于等于形成活性物質(zhì)層42、52的活性物質(zhì)的粒徑、導(dǎo)電劑的粒徑、以及粘合劑的粒徑中最大粒徑的凹陷，設(shè)定為被充填凹部71。
[0034]或者，也可以將凹陷開口部分的寬度方向的大小或者長度方向的大小大于活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑以及粘合劑中在活性物質(zhì)層中所含比例最高的物質(zhì)的粒徑的凹陷，設(shè)定為被充填凹部71。
[0035]或者，也可以基于集電體41、51的厚度進(jìn)行設(shè)定。該情況下，例如，也可以將凹陷深度大于等于集電體41、51的厚度的百分之二十的凹陷，設(shè)定為被充填凹部71。
[0036]或者，也可以將凹陷的長度方向的長度比預(yù)先設(shè)定的規(guī)定長度長的凹陷，設(shè)定為被充填凹部71?；蛘撸部梢栽谑褂脽o紡布形成隔離體60的情況下，將凹陷開口部的寬度方向W的大小大于該纖維直徑的凹陷，設(shè)定為被充填凹部71?；蛘?，也可以將凹陷中滿足上述條件中的幾個(gè)條件的凹陷，設(shè)定為被充填凹部71。
[0037]再有，在本實(shí)施方式中，將操作人員能夠利用視覺確認(rèn)出的凹陷設(shè)定為