薄型蓄電裝置及其制造方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)了輕量化、薄壁化、省空間化的薄型蓄電裝置及其制造方法。[0002]需要說(shuō)明的是，在本說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)"鋁"以包含A1及A1合金的含義來(lái)使用，術(shù)語(yǔ)"銅"以包含Cu及Cu合金的含義來(lái)使用，術(shù)語(yǔ)"鎳"以包含Ni及Ni合金的含義來(lái)使用，術(shù)語(yǔ)"鈦"以包含Ti及Ti合金的含義來(lái)使用。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)"金屬"以包含金屬單質(zhì)及合金的含義來(lái)使用。【
背景技術(shù)：
】[0003]近年來(lái)，隨著智能手機(jī)、平板電腦終端等便攜式設(shè)備（portableequipment)的薄型化、輕量化，作為搭載于上述便攜式設(shè)備的鋰離子二次電池、鋰聚合物二次電池的外包裝材料，使用將樹(shù)脂膜貼合在金屬箱的兩面而得的層合外包裝材料來(lái)代替以往的金屬罐。探討了對(duì)電容（condenser)、電容器（capacitor)等也同樣地使用層壓外包裝材料、將其作為備用電源并搭載于1C卡、電子設(shè)備。[0004]作為在層合外包裝材料（其通過(guò)將樹(shù)脂膜貼合在金屬箱的兩面而得到）內(nèi)收納有電池主體部的電池，例如，已知有下述薄型電池：其為一種片狀（cardtype)電池，在由柔軟的膜形成的密閉外包裝材料內(nèi)收納有電池構(gòu)成物質(zhì)（包括層合的正極、隔膜、負(fù)極及電解液），作為所述外包裝材料，使用層合膜，所述層合膜具有依次層合熱塑性樹(shù)脂、金屬箱及熱塑性樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)（參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1)。[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2005-56854號(hào)公報(bào)【
發(fā)明內(nèi)容】[0006]然而，對(duì)于專利文獻(xiàn)1中記載的薄型電池而言，電極主體部和層合外包裝材料分別構(gòu)成，作為利用層合外包裝材料進(jìn)行外包裝的蓄電裝置的整體厚度為電極主體部的厚度和層壓外包裝材料的厚度的總和，因此，難以搭載于有厚度限制、重量限制的用途（1C卡、智能手機(jī)等）。[0007]此外，由于必須設(shè)置從電極導(dǎo)出的極耳（tablead)線（導(dǎo)線），所以存在相應(yīng)地部件數(shù)量變多的問(wèn)題。而且，由于必須通過(guò)層合外包裝材料的周緣的熱封部分使所述極耳線固定，所以存在相應(yīng)地制造時(shí)的工時(shí)變多、費(fèi)功夫的問(wèn)題，還存在作為薄型電池的重量（質(zhì)量）也進(jìn)一步變大的問(wèn)題。[0008]本發(fā)明是鑒于上述技術(shù)背景而完成的，目的在于提供一種輕量化且薄型化的薄型蓄電裝置及其制造方法。[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下方案。[0010][1]一種薄型蓄電裝置，其特征在于，包括：[0011]正極部，包含第一金屬箱層和層合于該第一金屬箱層的一面中的一部分區(qū)域的正極活性物質(zhì)層；[0012]負(fù)極部，包含第二金屬箱層和層合于該第二金屬箱層的一面中的一部分區(qū)域的負(fù)極活性物質(zhì)層；和[0013]隔膜，配置于所述正極部與所述負(fù)極部之間，[0014]在所述第一金屬箱層與所述隔膜之間配置有所述正極活性物質(zhì)層，在所述第二金屬箱層與所述隔膜之間配置有所述負(fù)極活性物質(zhì)層，[0015]所述正極部的第一金屬箱層的所述一面中的未形成正極活性物質(zhì)層的周緣部區(qū)域和所述負(fù)極部的第二金屬箱層的所述一面中的未形成負(fù)極活性物質(zhì)層的周緣部區(qū)域，經(jīng)由含有熱塑性樹(shù)脂而成的周緣密封層接合。[0016][2]如前項(xiàng)1所述的薄型蓄電裝置，其中，[0017]在所述第一金屬箱層的另一面，以殘留有第一金屬露出部的狀態(tài)層合有第一絕緣樹(shù)脂膜，所述第一金屬露出部露出了該第一金屬箱層，[0018]并且，在所述第二金屬箱層的另一面，以殘留有第二金屬露出部的狀態(tài)層合有第二絕緣樹(shù)脂膜，所述第二金屬露出部露出了該第二金屬箱層。[0019][3]如前項(xiàng)2所述的薄型蓄電裝置，其中，所述第一絕緣樹(shù)脂膜及所述第二絕緣樹(shù)脂膜由耐熱性樹(shù)脂拉伸膜形成。[0020][4]如前項(xiàng)1~3中任一項(xiàng)所述的薄型蓄電裝置，其中，在所述第一金屬箱層的所述一面上隔著粘合劑層層合有所述正極活性物質(zhì)層，在所述第二金屬箱層的所述一面上隔著粘合劑層層合有所述負(fù)極活性物質(zhì)層，所述粘合劑層由選自聚偏氟乙烯(polyvinylidenefluoride)、丁苯橡膠（styrene-butadienerubber)、駿甲基纖維素鈉鹽及聚丙烯腈中的至少1種粘合劑材料形成。[0021][5]如前項(xiàng)1~4中任一項(xiàng)所述的薄型蓄電裝置，其中，所述周緣密封層由熱塑性樹(shù)脂未拉伸膜形成。[0022][6]如前項(xiàng)1~5中任一項(xiàng)所述的薄型蓄電裝置，其中，在所述隔膜和所述正極活性物質(zhì)層之間封入有電解液，在所述隔膜和所述負(fù)極活性物質(zhì)層之間封入有電解液。[0023][7]如前項(xiàng)1~6中任一項(xiàng)所述的薄型蓄電裝置，其中，[0024]所述第一金屬箱層由鋁箱形成，[0025]所述第二金屬箱層由鋁箱、銅箱、不銹鋼箱、鎳箱或鈦箱形成。[0026][8]如前項(xiàng)1~7中任一項(xiàng)所述的薄型蓄電裝置，其中，在所述第一金屬箱層中的至少層合有所述正極活性物質(zhì)層的一側(cè)的面上形成有化學(xué)轉(zhuǎn)化薄膜，在所述第二金屬箱層中的至少層合有所述負(fù)極活性物質(zhì)層的一側(cè)的面上形成有化學(xué)轉(zhuǎn)化薄膜。[0027][9]-種薄型蓄電裝置的制造方法，其特征在于，包括下述工序：[0028]準(zhǔn)備正極側(cè)片體的工序，所述正極側(cè)片體包括：第一金屬箱層；正極活性物質(zhì)層，其層合于該第一金屬箱層的一面中的一部分區(qū)域；和第一熱塑性樹(shù)脂層，其設(shè)置于所述第一金屬箱層的所述一面中的未形成正極活性物質(zhì)層的周緣部；[0029]準(zhǔn)備負(fù)極側(cè)片體的工序，所述負(fù)極側(cè)片體包括：第二金屬箱層；負(fù)極活性物質(zhì)層，其層合于該第二金屬箱層的一面中的一部分區(qū)域；和第二熱塑性樹(shù)脂層，其設(shè)置于所述第二金屬箱層的所述一面中的未形成負(fù)極活性物質(zhì)層的周緣部；[0030]準(zhǔn)備隔膜的工序；和[0031]熱封接合的工序，即，在使所述正極側(cè)片體和所述負(fù)極側(cè)片體通過(guò)彼此的熱塑性樹(shù)脂層接觸、并且在所述正極活性物質(zhì)層和所述負(fù)極活性物質(zhì)層之間夾持所述隔膜的狀態(tài)下，將所述正極側(cè)片體的第一熱塑性樹(shù)脂層和所述負(fù)極側(cè)片體的第二熱塑性樹(shù)脂層熱封接合。[0032][10]如前項(xiàng)9所述的薄型蓄電裝置的制造方法，其中，所述第一熱塑性樹(shù)脂層由熱塑性樹(shù)脂未拉伸膜形成，所述第二熱塑性樹(shù)脂層由熱塑性樹(shù)脂未拉伸膜形成。[0033]發(fā)明的效果[0034]在[1]的發(fā)明中，構(gòu)成正極部的第一金屬箱層及構(gòu)成負(fù)極部的第二金屬箱層也發(fā)揮作為蓄電裝置的外包裝材料的功能，也就是說(shuō)，第一、第二金屬箱層發(fā)揮電極及外包裝材料這兩方面的功能，因此，由于本結(jié)構(gòu)不需進(jìn)一步地設(shè)置外包裝材料（由于外包裝材料變得沒(méi)有必要），所以作為蓄電裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化、薄型化、省空間化，并且也能夠降低成本。[0035]在[2]的發(fā)明中，為下述結(jié)構(gòu)：在第一金屬箱層的另一面，以殘留有第一金屬露出部（露出該第一金屬箱層）的狀態(tài)層合有第一絕緣樹(shù)脂膜，并且，在第二金屬箱層的另一面，以殘留有第二金屬露出部（露出該第二金屬箱層）的狀態(tài)層合有第二絕緣樹(shù)脂膜。通過(guò)在裝置的兩側(cè)層合有這些絕緣樹(shù)脂膜，（不包括金屬露出部）能夠充分確保絕緣性，并且也能夠確保物理強(qiáng)度。因此，即使將本薄型蓄電裝置搭載于要求具備絕緣性的部位、存在凹凸的部位，也能充分應(yīng)對(duì)。[0036]此外，通過(guò)存在與正極電導(dǎo)通的第一金屬露出部及與負(fù)極電導(dǎo)通的第二金屬露出部，能夠經(jīng)由這些金屬露出部進(jìn)行電的傳送與接收，因此，具有可以不需要以往的導(dǎo)線的優(yōu)點(diǎn)。因此，能夠減少薄型蓄電裝置的部件數(shù)量，進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)輕量化。[0037]而且，由于不需要以往的導(dǎo)線，所以也不會(huì)產(chǎn)生如蓄電裝置在充放電時(shí)所放出的熱量集中在導(dǎo)線周圍那樣的現(xiàn)象，由于能夠經(jīng)由構(gòu)成正極部的第一金屬箱層及構(gòu)成負(fù)極部的第二金屬箱層使所放出的熱量沿著薄型蓄電裝置的整體（面上的）擴(kuò)散，所以能夠延長(zhǎng)蓄電裝置的壽命（能夠得到長(zhǎng)壽命的蓄電裝置）。此外，由于不需要導(dǎo)線，所以能夠相應(yīng)地降低制造成本。[0038]此外，也可以如干電池那樣、采用將蓄電裝置嵌入支架這樣的簡(jiǎn)單的安裝方法。[0039]在[3]的發(fā)明中，由于第一絕緣樹(shù)脂膜及第二絕緣樹(shù)脂膜由耐熱性樹(shù)脂拉伸膜形成，所以能夠提高強(qiáng)度及成型性。[0040]在[4]的發(fā)明中，由于設(shè)置有由選自聚偏氟乙稀、丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉鹽及聚丙烯腈中的至少1種粘合劑材料形成的粘合劑層，所以能夠提高第一金屬箱層和正極活性物質(zhì)層的粘結(jié)性，并且能夠提高第二金屬箱層和負(fù)極活性物質(zhì)層的粘結(jié)性。[0041]在[5]的發(fā)明中，由于周緣密封層由熱塑性樹(shù)脂未拉伸膜形成，所以能夠提高耐化學(xué)品性（包括對(duì)電解液的耐受性），并且能夠提高周緣密封層的熱封性能，從而能充分防止電解液發(fā)生漏液等。[0042]在[6]的發(fā)明中，由于是在隔膜與正極活性物質(zhì)層之間封入有電解液、在隔膜與負(fù)極活性物質(zhì)層之間封入有電解液的結(jié)構(gòu)，所以即使隔著隔膜也能夠通過(guò)電解液使正極、負(fù)極間的電荷移動(dòng)。[0043]在[7]的發(fā)明中，由于第一金屬箱層由鋁箱形成，所以正極活性物質(zhì)的涂布性良好，并且能夠容易地將含有熱塑性樹(shù)脂而成的周緣密封層層合到第一金屬箱層上。此外，由于第二金屬箱層由鋁箱、銅箱、不銹鋼箱、鎳箱或鈦箱形成，所以能夠廣泛用于電池、電容器等各種各樣的蓄電裝置。[0044]在[8]的發(fā)明中，能夠提高第一金屬箱層及第二金屬箱層的耐腐蝕性，并且能夠提高兩金屬箱層的密合性。[0045]在[9]的發(fā)明中，能夠高效地制造輕量化、薄型化、省空間化的高品質(zhì)的薄型蓄電裝置。[0046]在[10]的發(fā)明中，由于第一及第二熱塑性樹(shù)脂層由熱塑性樹(shù)脂未拉伸膜形成，所以能夠提高薄型蓄電裝置的周緣密封層的耐化學(xué)品性（包括對(duì)電解液的耐受性），而且能夠提高周緣密封層的熱封性能，從而能充分防止電解液發(fā)生漏液等。【附圖說(shuō)明】[0047]圖1是表示本發(fā)明的薄型蓄電裝置的一實(shí)施方式的立體圖。[0048]圖2是沿著圖1中的A-A線的剖面圖。[0049]圖3是表示本發(fā)明的薄型蓄電裝置的其他實(shí)施方式的立體圖。[0050]圖4是沿著圖3中的B-B線的剖面圖。[0051]圖5是表示使用多個(gè)本發(fā)明的薄型蓄電裝置而構(gòu)成的蓄電裝置組件的一實(shí)施方式的立體圖。[0052]圖6是沿著圖5中的C一C線的剖面圖。[0053]圖7是表示本發(fā)明中的薄型蓄電裝置的制造方法的一個(gè)例子的剖面圖。[0054]圖8是表示實(shí)施例中的制造方法的俯視圖，（A)是表示在粘合劑層（其層合于鋁箱的一面）的表面的3處形成有正極活性物質(zhì)層的狀態(tài)的俯視圖，（B)是表示了用于得到正極側(cè)當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 4 5 6