電池制造技術

以往技術中，期望高能量密度的電池。本公開提供的電池具備第1部分和第2部分，所述第1部分包含第1正極層、第1負極層和位于所述第1正極層與所述第1負極層之間的第1固體電解質層，所述第2部分包含第2正極層、第2負極層和位于所述第2正極層與所述第2負極層之間的第2固體電解質層，所述第1部分與所述第2部分相互接觸，所述第2部分以與所述第1部分相比急劇彎曲的狀態配置，所述第1固體電解質層包含第1粘結劑，所述第2固體電解質層包含第2粘結劑，包含所述第2粘結劑的所述第2固體電解質層的柔軟性比包含所述第1粘結劑的所述第1固體電解質層的柔軟性高。

【技術實現步驟摘要】

本公開涉及電池。
技術介紹
專利文獻1中公開了一種鋰二次電池，該電池的結構為：對于由正極、隔板和負極構成的層疊體的彎曲部分，在正極板和負極板設置未涂布部，并且用絕緣膠帶覆蓋未涂布部。在先技術文獻專利文獻1：日本特開2002-093404號公報
技術實現思路
以往技術中，期望高能量密度的電池。本公開的一技術方案涉及的電池，具備第1部分和第2部分，所述第1部分包含第1正極層、第1負極層和位于所述第1正極層與所述第1負極層之間的第1固體電解質層，所述第2部分包含第2正極層、第2負極層和位于所述第2正極層與所述第2負極層之間的第2固體電解質層，所述第1部分與所述第2部分相互接觸，所述第2部分以與所述第1部分相比急劇彎曲的狀態配置，所述第1固體電解質層包含第1粘結劑，所述第2固體電解質層包含第2粘結劑，包含所述第2粘結劑的所述第2固體電解質層的柔軟性比包含所述第1粘結劑的所述第1固體電解質層的柔軟性高。根據本公開，能夠實現高能量密度的電池。附圖說明圖1是表示實施方式1中的電池1000的概要結構的截面圖。圖2是表示實施方式1中的變形例的電池1100的概要結構的截面圖。圖3是表示實施方式1中的變形例的電池1200的概要結構的截面圖。圖4是表示實施方式1中的變形例的電池1300的概要結構的截面圖。圖5是表示實施方式1中的變形例的電池1400的概要結構的截面圖。圖6是表示實施方式2中的電池2000的概要結構的截面圖。圖7是表示實施方式2中的變形例的電池2100的概要結構的截面圖。圖8是表示實施方式2中的變形例的電池2200的概要結構的截面圖。圖9是表示實施方式2中的變形例的電池2300的概要結構的截面圖。圖10是表示實施方式2中的變形例的電池2400的概要結構的截面圖。圖11是表示實施方式2中的變形例的電池2500的概要結構的截面圖。圖12是表示實施方式2中的變形例的電池2600的概要結構的截面圖。圖13是用于說明負極NE的制造方法的圖。圖14是用于說明正極PE的制造方法的圖。圖15是用于說明電池的制造方法的圖。圖16是表示電池的概要結構的截面圖。圖17是表示實施方式3中的電池3000的概要結構的截面圖。圖18是表示實施方式3中的變形例的電池3100的概要結構的截面圖。圖19是表示實施方式4中的電池4000的概要結構的截面圖。圖20是表示實施方式4中的變形例的電池4100的概要結構的截面圖。圖21是表示實施方式4中的變形例的電池4200的概要結構的截面圖。圖22是表示實施方式5中的電池5000的概要結構的截面圖。圖23是表示實施方式5中的變形例的電池5100的概要結構的截面圖。圖24是表示實施方式5中的變形例的電池5200的概要結構的截面圖。圖25是表示實施方式5中的變形例的電池5300的概要結構的截面圖。圖26是表示實施方式5中的變形例的電池5400的概要結構的截面圖。圖27是表示實施方式5中的變形例的電池5500的概要結構的截面圖。圖28是用于說明雙極電極的正極側部分Pp的制造方法的圖。圖29是用于說明雙極電極BU1的制造方法的圖。圖30是用于說明電池的制造方法的圖。圖31是表示通過工序B8制作出的電池的概要結構的截面圖。標號說明PC正極集電體NC負極集電體101第1部分PA11第1正極層NA11第1負極層SE11第1固體電解質層102第2部分PA12第2正極層NA12第2負極層SE12第2固體電解質層103第3部分PA13第3正極層NA13第3負極層SE13第3固體電解質層C1集電體層C2第2集電體層201第4部分PA21第4正極層NA21第4負極層SE21第4固體電解質層202第5部分PA22第5正極層NA22第5負極層SE22第5固體電解質層203第6部分PA23第6正極層NA23第6負極層SE23第6固體電解質層具體實施方式以下，參照附圖對實施方式進行說明。(實施方式1)圖1是表示實施方式1中的電池1000的概略結構的截面圖。實施方式1中的電池1000具備第1部分101和第2部分102。第1部分101包含第1正極層PA11、第1負極層NA11和第1固體電解質層SE11。第1固體電解質層SE11位于第1正極層PA11與第1負極層NA11之間。第2部分102包含第2正極層PA12、第2負極層NA12和第2固體電解質層SE12。第2固體電解質層SE12位于第2正極層PA12與第2負極層NA12之間。第1部分101與第2部分102相互接觸。第2部分102以與第1部分101相比急劇彎曲的狀態配置。第1正極層PA11、第1負極層NA11和第1固體電解質層SE11之中的至少一者包含第1粘結劑。第2正極層PA12、第2負極層NA12和第2固體電解質層SE12之中的至少一者包含第2粘結劑。第2粘結劑的柔軟性比第1粘結劑的柔軟性高。例如，包含第2粘結劑的層(第2正極層PA12、第2固體電解質層SE12或第2負極層NA12)的柔軟性比包含第1粘結劑的層(第1正極層PA11、第1固體電解質層SE11或第1負極層NA11)的柔軟性高。根據以上的結構，能夠實現能量密度高的電池。例如，使用了無機固體電解質的電池中，出于提高粒子彼此的粘結性或粒子與集電體的粘結性的目的而使用粘結劑。例如，正極合劑層(正極層)可含有正極活性物質、無機固體電解質和粘結劑。另外，無機固體電解質層可含有無機固體電解質和粘結劑。另外，負極合劑層(負極層)可含有負極活性物質、無機固體電解質和粘結劑。像這樣，通過包含粘結劑，能夠抑制以由于伴隨電池的卷繞或彎折形成彎曲部而產生的應變或內部應力等為原因的、粒子彼此的接觸點的斷裂或粒子與集電體的接觸點的斷裂。其結果，能夠提高電池的能量密度。另一方面，粘結劑(特別是柔軟性高的粘結劑)是不傳導鋰離子和電子的絕緣性的物質。因此，如果正極合劑層、無機固體電解質層、負極合劑層中所含的粘結劑是柔軟性高的粘結劑，則會使電池的充放電特性降低，能量密度降低。另外，使用了液體電解質的電池中，例如在正極合劑層中所含的正極活性物質與粘結劑之間產生的小的空隙中，容易浸滲液體電解質。由此形成良好的活性物質/電解質界面。另一方面，例如使用了無機固體電解質的電池中，難以在那樣小的空隙中浸滲無機固體電解質。因此，無法形成良好的活性物質/電解質界面，充放電特性降低。柔軟性低的粘結劑無法跟隨彎曲，容易發生斷裂或應變。因此，如果將柔軟性低的粘結劑用于彎曲部(例如第2部分)，則會使充放電容量降低。另一方面，柔軟性低的粘結劑難以阻礙活性物質粒子彼此的接觸。因此，活性物質粒子間的離子或電子的傳導性變高。其結果，能夠增大每單位活性物質的充放電容量。因此，與使用柔軟性高的粘結劑的情況相比，通過將柔軟性低的粘結劑用于直線部(例如第1部分)，能夠實現能量密度更高的電池。另外，柔軟性高的粘結劑(例如橡膠系粘結劑)以被覆活性物質粒子的表面的形態將活性物質粒子彼此粘結。因此，活性物質粒子間的離子或電子的傳導性變低。即，每單位活性物質的充放電容量減小。因此，與使用柔軟性低的粘結劑(例如氟系粘結劑)的情況相比，如果將柔軟性高的粘結劑用于直線部(例如第1部分)，則會使充放電容量降低。另一方面，柔軟性高的粘結劑能夠追隨彎曲，難以發生斷裂或應變。因此，通過將柔軟性高的粘結劑用于彎本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電池，具備第1部分和第2部分，所述第1部分包含第1正極層、第1負極層和位于所述第1正極層與所述第1負極層之間的第1固體電解質層，所述第2部分包含第2正極層、第2負極層和位于所述第2正極層與所述第2負極層之間的第2固體電解質層，所述第1部分與所述第2部分相互接觸，所述第2部分以與所述第1部分相比急劇彎曲的狀態配置，所述第1固體電解質層包含第1粘結劑，所述第2固體電解質層包含第2粘結劑，包含所述第2粘結劑的所述第2固體電解質層的柔軟性比包含所述第1粘結劑的所述第1固體電解質層的柔軟性高。

【技術特征摘要】
2015.10.02 JP 2015-1963381.一種電池，具備第1部分和第2部分，所述第1部分包含第1正極層、第1負極層和位于所述第1正極層與所述第1負極層之間的第1固體電解質層，所述第2部分包含第2正極層、第2負極層和位于所述第2正極層與所述第2負極層之間的第2固體電解質層，所述第1部分與所述第2部分相互接觸，所述第2部分以與所述第1部分相比急劇彎曲的狀態配置，所述第1固體電解質層包含第1粘結劑，所述第2固體電解質層包含第2粘結劑，包含所述第2粘結劑的所述第2固體電解質層的柔軟性比包含所述第1粘結劑的所述第1固體電解質層的柔軟性高。2.根據權利要求1所述的電池，所述第2粘結劑是橡膠系粘結劑。3.根據權利要求1所述的電池，所述第2粘結劑是選自苯乙烯-丁二烯橡膠、丁二烯橡膠、苯乙烯-異戊二烯共聚物、異丁烯-異戊二烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、氫化苯乙烯-丁二烯橡膠、氫化丙烯腈-丁二烯共聚物、三元乙丙、磺化三元乙丙之中的至少一種。4.根據權利要求1所述的電池，所述第1粘結劑是有機系粘結劑。5.根據權利要求1所述的電池，所述第1粘結劑是選自聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯、四氟乙烯-六氟乙烯共聚物、特氟隆粘合劑、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、偏二氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、羧甲基纖維素、聚丙烯腈、聚環氧乙烷、聚環氧丙烷、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸金屬鹽、聚丙烯酸、聚丙烯酸金屬鹽、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚乙烯亞胺、聚甲基丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、聚酰亞胺、聚酰胺酸、聚酰胺酰亞胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、硝化纖維素、聚氯乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物的鈉離子交聯體、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物的鈉離子交聯體、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的鈉離子交聯體、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的鈉離子交聯體、由單烷基三烷氧基硅烷聚合物構成的高分子化合物、使單烷基三烷氧基硅烷聚合物與四烷氧基硅烷單體共聚而得到的聚合物之中的至少一種。6.根據權利要求1所述的電池，在將所述第1正極層的厚度設為Dp1、將所述第2正極層的厚度設為Dp2時，滿足Dp1＞Dp2。7.根據權利要求1所述的電池，在將所述第1負極層的厚度設為Dn1、將所述第2負極層的厚度設為Dn2時，滿足Dn1＞Dn2。8.根據權利要求1所述的電池，在將所述第2正極層的厚度設為Dp2、將所述第2負極層的厚度設為Dn2時，滿足Dp2＜Dn2。9.根據權利要求1所述的電池，具備第3部分，所述第3部分包含第3正極層、第3負極層和位于所述第3正極層與所述第3負極層之間的第3固體電解質層，所述第1部分與所述第3部分相互接觸，所述第3部分以與所述第1部分相比急劇彎曲的狀態配置，所述第3固體電解質層包含第3粘結劑，包含所述第3粘結劑的所述第3固體電解質層的柔...

【專利技術屬性】
技術研發人員：小森知行，佐佐木出，
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