薄型電池及電池搭載設備制造技術

本發明專利技術提供一種薄型電池，其包含片狀的電極組、浸滲于電極組中的非水電解質、和密閉容納電極組和非水電解質的外裝體，電極組具有配置于電極組的最外面的一對第1電極、配置于一對第1電極之間的至少一個第2電極、和配置于第1電極與第2電極之間的第1隔膜，第1電極包含第1集電體片及附著于第1集電體片的一個表面的第1活性物質層，第2電極包含第2集電體片及附著于第2集電體片的兩個表面的第2活性物質層，第1隔膜與第1活性物質層及第2活性物質層粘接，第1隔膜與第1活性物質層之間的滑動阻力R11和第1隔膜與第2活性物質層之間的滑動阻力R12滿足0.5N/cm2≤R11＜R12≤2.3N/cm2。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及包含片狀的電極組、浸滲于上述電極組中的非水電解質、和密閉容納它們的外裝體的薄型電池、及搭載有薄型電池的電池搭載設備。
技術介紹
近年來，作為生物體貼附型裝置、移動電話、音頻錄音再生裝置、手表、動畫及靜止畫攝影機、液晶顯示器、臺式電子計算器、IC卡、溫度傳感器、助聽器、壓敏蜂鳴器等小型的電子儀器的電源，使用薄型電池。對于這樣的薄型電池要求柔軟性。例如，在生物體貼附型裝置或可穿戴便攜終端中搭載的薄型電池要求按照追隨生物體的活動的方式發生變形。因此，提出了在外裝體中使用了薄且柔軟的層壓膜的薄型電池(專利文獻1)。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2013-48041號公報
技術實現思路
專利技術所要解決的課題薄型電池由于以富有柔軟性為前提，所以必須即使發生變形也維持電池性能。但是，若薄型電池以圓弧狀大大地彎曲，則會對位于凸側的最外的電極施加過度的拉伸載荷。由此，有時位于最外面的電極斷裂，電池性能極端地降低。用于解決課題的方案鑒于上述情況，本專利技術的一方面涉及一種薄型電池，其包含片狀的電極組、浸滲于上述電極組中的非水電解質、和密閉容納上述電極組與上述非水電解質的外裝體，上述電極組具有配置于上述電極組的最外面的一對第1電極、配置于上述一對第1電極之間的第2電極、和配置于上述第1電極與上述第2電極之間的第1隔膜，上述第1電極包含第1集電體片及附著于上述第1集電體片的一個表面的第1活性物質層，上述第2電極具有與上述第1電極不同的極性、且包含第2集電體片及附著于上述第2集電體片的兩個表面的第2活性物質層，上述第1隔膜與上述第1活性物質層及上述第2活性物質層粘接，上述第1隔膜與上述第1活性物質層之間的滑動阻力R11和上述第1隔膜與上述第2活性物質層之間的滑動阻力R12滿足：0.5N/cm2≤R11＜R12≤2.3N/cm2…(1)。本專利技術的另一方面涉及一種電池搭載設備，其具有上述的薄型電池、和通過來自上述薄型電池的電力供給而驅動的具有撓性的電子儀器，上述薄型電池與上述電子儀器成為一體而被片材化。專利技術效果根據本專利技術，即使是薄型電池及電池搭載設備以圓弧狀大大地彎曲，對位于凸側的最外面的第1電極施加過度的拉伸載荷的情況下，也會在第1電極的第1活性物質層與第1隔膜的界面產生滑動，拉伸載荷得到緩和。因而，位于最外面的第1電極的斷裂得到抑制。附圖說明圖1是表示具有薄型電池的電池搭載設備的一個例子(生物體貼附型裝置)的立體圖。圖2是表示變形后的相同設備的外觀的一個例子的立體圖。圖3是本專利技術的一實施方式所述的薄型電池的平面圖。圖4是概念性表示本專利技術的一實施方式所述的薄型電池的電極組的結構的縱向剖面圖。圖5是概念性表示本專利技術的其它實施方式所述的薄型電池的電極組的結構的縱向剖面圖。圖6是用于說明彎曲試驗后的容量維持率的測定方法的圖。圖7是用于滑動阻力的測定的試驗片的概略圖。具體實施方式本專利技術的一方面涉及一種薄型電池，其包含：片狀的電極組、浸滲于電極組中的非水電解質、和密閉容納電極組和非水電解質的外裝體。電極組具有配置于其最外面的一對第1電極、配置于一對第1電極之間的第2電極、和配置于第1電極與第2電極之間的第1隔膜。第1電極包含第1集電體片及附著于第1集電體片的一個表面的第1活性物質層。第2電極包含具有與第1電極不同的極性、且包含第2集電體片及附著于第2集電體片的兩個表面的第2活性物質層。其中，第1隔膜與第1活性物質層及第2活性物質層粘接，第1隔膜與第1活性物質層之間的滑動阻力R11和第1隔膜與第2活性物質層之間的滑動阻力R12滿足式(1)：0.5N/cm2≤R11＜R12≤2.3N/cm2。若使薄型電池以圓弧狀大大地彎曲，則對位于凸側的最外面的電極施加過度的拉伸載荷。由此，位于最外面的電極容易斷裂。另一方面，在第1隔膜與第1活性物質層之間的滑動阻力R11和第1隔膜與第2活性物質層之間的滑動阻力R12滿足上述式(1)的情況下，總是成立R11＜R12。因而，被施加最大的拉伸載荷的最外的第1電極與第1隔膜的界面與較內側的第2電極與第1隔膜的界面相比優先滑動，在電極組的最外部載荷得到緩和。此外，在滿足上述式(1)的情況下，由于成立0.5N/cm2≤R11的關系，所以第1電極與第1隔膜的剝離也難以發生。從抑制第1電極的斷裂的觀點出發，越是減小滑動阻力R11越優選，但若變成R11＜0.5N/cm2，則有可能在第1電極與第1隔膜之間發生剝離。進而，通過成立R12≤2.3N/cm2，即使是在第2電極與第1隔膜的界面，也會在蓄積過度的應力之前產生滑動。因而，電極組的柔軟性提高，不僅第1電極的斷裂，第2電極的斷裂也顯著得到抑制。最簡單的結構的薄型電池具有配置于電極組的最外面的一對第1電極、配置于一對第1電極之間的一個第2電極、和夾在第1電極與第2電極之間的第1隔膜。即，電極組由兩個第1電極、一個第2電極和第1隔膜構成(第1電極/第2電極/第1電極)。另外，第1隔膜只要有兩張即可，但也可以按照將一個第2電極夾入的方式將一張第1隔膜折疊，并在兩個第1電極與一個第2電極之間夾著第1隔膜。其它結構的薄型電池包含兩個以上的第2電極，進一步包含一個以上的配置于一對第2電極之間的第3電極。其中，第3電極具有與第1電極相同的極性，且包含第3集電體片及附著于第3集電體片的兩個表面的第3活性物質層。這種情況下，第2電極與第3電極交替配置。例如，在電極組的中心，配置第3電極(與第1電極相同極性)。第3電極配置于一對第2電極之間。在第2電極與第3電極之間夾著第2隔膜。一對第一電極將第2電極與第3電極的層疊體夾持(第1電極/第2電極/第3電極/第2電極/第1電極)。此時，第2隔膜與第2活性物質層之間的滑動阻力R22優選滿足式(2)：R11＜R22≤2.3N/cm2。此外，第2隔膜與第3活性物質層之間的滑動阻力R23優選滿足式(3)：R11＜R23≤2.3N/cm2。在滿足上述式(2)及式(3)的情況下，最外面的第1電極的第1活性物質層與第1隔膜的滑動阻力R11總是變得最少。因而，在薄型電池以圓弧狀大大地彎曲的情況下，第1活性物質層與第1隔膜的界面總是優先滑動，拉伸載荷得到緩和。此外，由于R22≤2.3N/cm2且R23≤2.3N/cm2，所以即使是在第2電極或第3電極與第2隔膜的界面，也會在蓄積過度的應力之前產生滑動。更一般化的話，其它結構的薄型電池也可以包含n個(n為2以上的整數)第2電極，且包含(n-1)個第3電極。例如n＝3的情況下，在電極組的中心，配置第2電極。中心的第2電極配置于一對第3電極之間。中心的第2電極與夾持其的一對第3電極的層疊體被一對第2電極夾持，進一步被一對第1電極夾持(第1電極/第2電極/第3電極/第2電極/第3電極/第2電極/第1電極)。第1活性物質層的空隙率A優選大于第2活性物質層的空隙率B。由此，第1活性物質層與第1隔膜的接觸面積變得比第2活性物質層與第1隔膜的接觸面積小，變得容易使滑動阻力R11小于R12。浸滲于電極組中的非水電解質的至少一部分優選形成凝膠電解質。凝膠電解質優選至少夾在第1活性物質層與第1隔膜之間的第1區域及第2活性物質層與第1隔膜之間的第2區域中。此時，凝膠電解質本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種薄型電池，其包含片狀的電極組、浸滲于所述電極組中的非水電解質、和密閉容納所述電極組與所述非水電解質的外裝體，所述電極組具有配置于所述電極組的最外面的一對第1電極、配置于所述一對第1電極之間的至少一個第2電極、和配置于所述第1電極與所述第2電極之間的第1隔膜，所述第1電極包含第1集電體片及附著于所述第1集電體片的一個表面的第1活性物質層，所述第2電極具有與所述第1電極不同的極性、且包含第2集電體片和附著于所述第2集電體片的兩個表面的第2活性物質層，所述第1隔膜與所述第1活性物質層及所述第2活性物質層粘接，所述第1隔膜與所述第1活性物質層之間的滑動阻力R11和所述第1隔膜與所述第2活性物質層之間的滑動阻力R12滿足：0.5N/cm2≤R11＜R12≤2.3N/cm2???…(1)。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.03.12 JP 2014-0489581.一種薄型電池，其包含片狀的電極組、浸滲于所述電極組中的非水電解質、和密閉容納所述電極組與所述非水電解質的外裝體，所述電極組具有配置于所述電極組的最外面的一對第1電極、配置于所述一對第1電極之間的至少一個第2電極、和配置于所述第1電極與所述第2電極之間的第1隔膜，所述第1電極包含第1集電體片及附著于所述第1集電體片的一個表面的第1活性物質層，所述第2電極具有與所述第1電極不同的極性、且包含第2集電體片和附著于所述第2集電體片的兩個表面的第2活性物質層，所述第1隔膜與所述第1活性物質層及所述第2活性物質層粘接，所述第1隔膜與所述第1活性物質層之間的滑動阻力R11和所述第1隔膜與所述第2活性物質層之間的滑動阻力R12滿足：0.5N/cm2≤R11＜R12≤2.3N/cm2 …(1)。2.根據權利要求1所述的薄型電池，其包含兩個以上的所述第2電極，進一步包含一個以上的配置于一對所述第2電極之間的第3電極，所述第3電極具有與所述第1電極相同的極性、且包含第3集電體片和附著于所述第3集電體片的兩個表面的第3活性物質層，在所述第2電極與所述第3電極之間夾著第2隔膜，所述第2隔膜與所述第2活性物質層之間的滑動阻力R22...

【專利技術屬性】
技術研發人員：淺野裕也，植田智博，佐野陽子，
申請(專利權)人：松下知識產權經營株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP