薄膜封裝電池的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將層壓薄膜等作為殼體的扁平的薄膜封裝電池，特別是涉及一種將電解液注入殼體的內(nèi)部的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]如專利文獻(xiàn)I所記載的那樣，公知有如下一種薄膜封裝電池:將由正極板和負(fù)極板隔著分隔件層疊而成的發(fā)電元件與電解液一起收納在構(gòu)成為扁平的矩形形狀的殼體的內(nèi)部，在從殼體的一邊導(dǎo)出了端子的狀態(tài)下，沿著上述殼體的四周的緣部進(jìn)行密封。在該種薄膜封裝電池的制造工序中，通常，對于以使上述端子向側(cè)方突出的姿勢將除殼體的上邊以外的三個邊密封而成的袋狀體，從其開口的上邊側(cè)注入電解液，并且在注入之后將剩余的一邊密封，從而制造出薄膜封裝電池。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I:(日本)特開2001-102090號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的問題
[0007]從袋狀體的開口的上邊側(cè)注入的電解液浸透到內(nèi)部的發(fā)電元件之間的間隙并且向下方流入，由于有端子導(dǎo)出的一側(cè)邊的附近存在將端子與正極板相連接、與負(fù)極板相連接的延長部等，因此與沒有端子導(dǎo)出的另一側(cè)邊的附近相比，間隙變小且其流路截面積也較小，所以電解液難以向下方流入。因此，在注入電解液時，電解液有可能從有端子導(dǎo)出的側(cè)邊附近經(jīng)由上邊側(cè)向外部泄露。
[0008]如果電解液像這樣泄露，那么有可能導(dǎo)致電解液的注入不充分，并且如果電解液附著于端子、殼體，那么將有可能在形成電池組之際產(chǎn)生焊接不良等導(dǎo)致品質(zhì)降低。
[0009]本發(fā)明是鑒于這樣的情況而做成的，其目的在于提供一種能夠抑制電解液注入時的泄露的新的薄膜封裝電池的制造方法。
[0010]用于解決問題的方案
[0011]作為本發(fā)明的制造對象的薄膜封裝電池，將由正極板和負(fù)極板隔著分隔件層疊而成的發(fā)電元件與電解液一起收納在構(gòu)成為扁平的矩形形狀的殼體的內(nèi)部，并且在從殼體的一邊導(dǎo)出了端子的狀態(tài)下，沿著上述殼體的四周的緣部進(jìn)行密封。
[0012]而且，本發(fā)明的薄膜封裝電池的制造方法具有電解液注入工序，在該電解液注入工序中，對于以使上述端子向側(cè)方突出的姿勢將除上述殼體的上邊以外的三邊密封而成的袋狀體，從其開口的上邊側(cè)注入電解液，并且具有局部密封工序，在該局部密封工序中，在該電解液注入工序之前，只對上述袋狀體的開口的上邊之中的、有上述端子導(dǎo)出的一邊的附近的一部分進(jìn)行局部密封。
[0013]發(fā)明的效果
[0014]采用本發(fā)明，因為只對要注入電解液的袋狀體的開口的上邊之中的、電解液容易泄露的靠端子的一部分進(jìn)行局部密封，所以能夠不阻礙電解液的注入地有效抑制電解液的泄露。
【附圖說明】
[0015]圖1是表示作為本發(fā)明的制造對象的薄膜封裝電池的一例的立體圖。
[0016]圖2是沿著圖1的A-A線的薄膜封裝電池的剖視圖。
[0017]圖3是簡略表示薄膜封裝電池的制造工序的一部分的說明圖。
[0018]圖4是表示本發(fā)明的第I實施例的袋狀體的俯視圖。
[0019]圖5是簡略表示電解液注入工序中所使用的裝置的說明圖。
[0020]圖6是表示電解液注入工序中的袋狀體的俯視圖。
[0021 ]圖7是用于說明電解液的泄露的不良情況的說明圖。
[0022]圖8是用于說明相同的電解液的泄露的不良情況的圖7的定位孔附近的剖視圖。
[0023]圖9是表示局部密封工序中所使用的裝置的側(cè)視圖。
[0024]圖10是表示局部密封工序中所使用的裝置的加熱組件的局部剖立體圖。
[0025]圖11是表示本發(fā)明的第2實施例的電解液注入工序的袋狀體的俯視圖。
【具體實施方式】
[0026]以下，基于附圖對該發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，基于圖1和圖2，對作為本發(fā)明的制造對象的薄膜封裝電池I的一例進(jìn)行說明。薄膜封裝電池I例如是鋰離子二次電池，如圖1所示，具有扁平的長方形的外觀形狀，在長度方向的一側(cè)的端緣具有由導(dǎo)電性金屬箔構(gòu)成的一對正負(fù)極的端子2、3。
[0027]圖2表示沿著圖1的A-A線所示的剖面線的薄膜封裝電池I的截面。如圖2所示，薄膜封裝電池I是將構(gòu)成為長方形的發(fā)電元件4與電解液一起收納在由層壓薄膜構(gòu)成的殼體5的內(nèi)部而成的電池。上述發(fā)電元件4由隔著分隔件43彼此層疊在一起的多個正極板41和多個負(fù)極板42構(gòu)成，例如，包含三片負(fù)極板42、兩片正極板41以及這些極板之間的四片分隔件43。也就是說，在該例子中，負(fù)極板42位于發(fā)電元件4的兩個面上。但是，也存在正極板41位于發(fā)電元件4的最外層的結(jié)構(gòu)。此外，圖2的各部的尺寸不一定是準(zhǔn)確的，有時為了便于說明而進(jìn)行了夸張。
[0028]正極板41是在構(gòu)成為長方形的正極集電體41a的兩個面上形成正極活性物質(zhì)層41b、41c而成的。正極集電體41a例如由鋁箔、鋁合金箔、銅箔或者鎳箔等電化學(xué)方面穩(wěn)定的金屬箔構(gòu)成。此外，正極活性物質(zhì)層41b、41c例如是將由鎳酸鋰(LiNi02)、猛酸鋰(LiMn02)或者鈷酸鋰(LiCoO2)等鋰復(fù)合氧化物構(gòu)成的正極活性物質(zhì)、炭黑等導(dǎo)電助劑以及粘合劑混合而成的混合物涂覆在正極集電體41a的主面、并且通過干燥和壓延而形成的。
[0029]負(fù)極板42是在構(gòu)成為長方形的負(fù)極集電體42a的兩個面上形成負(fù)極活性物質(zhì)層42b、42c而成的。負(fù)極集電體42a例如由鎳箔、銅箔、不銹鋼箔或者鐵箔等電化學(xué)方面穩(wěn)定的金屬箔構(gòu)成。負(fù)極活性物質(zhì)層42b、42c例如是將粘合劑與用于吸收和放出非晶質(zhì)碳、難石墨化碳、易石墨化碳或者石墨等這樣的上述正極活性物質(zhì)的鋰離子的負(fù)極活性物質(zhì)混合而成的混合物涂覆在負(fù)極集電體42a的主面、并且通過干燥和壓延而形成的。
[0030]上述負(fù)極集電體42a的長度方向的端緣的一部分作為不具有負(fù)極活性物質(zhì)層42b、42c的延長部進(jìn)行延長，并且其頂端與負(fù)極端子3相接合。此外，雖未在圖2示出，但是同樣地，上述正極集電體41a的長度方向的端緣的一部分作為不具有正極活性物質(zhì)層41b、41c的延長部進(jìn)行延長，并且其頂端與正極端子2相接合。
[0031]上述分隔件43在具有防止正極板41和負(fù)極板42之間的短路的功能的同時，還具有保持電解質(zhì)的功能，例如是由微型多孔性膜構(gòu)成，具有當(dāng)有渦電流流過時，利用渦電流的發(fā)熱將層的空孔封閉從而切斷電流的功能，該微型多孔性膜由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烴等構(gòu)成。此外，作為分隔件43，并不限于聚烯烴等單層膜，能夠使用利用聚乙烯膜將聚丙烯膜夾在中間而成的三層結(jié)構(gòu)的構(gòu)件、將聚烯烴微型多孔性膜和有機無紡布等層疊在一起而成的構(gòu)件。
[0032]此外，作為電解液，并未進(jìn)行特別限定，但作為鋰離子二次電池中通常所使用的電解質(zhì)，例如能夠使用將鋰鹽溶解在有機溶劑中而成的非水電解液。
[0033]如在圖2中將一部分放大所示出的那樣，用于一并收納上述那樣的結(jié)構(gòu)的發(fā)電元件4和電解液的殼體5是由具有熱熔接層51、金屬層52以及保護(hù)層53的三層結(jié)構(gòu)的層壓薄膜構(gòu)成。中間的金屬層52例如由鋁箔構(gòu)成，覆蓋金屬層52的內(nèi)側(cè)面的熱熔接層51由能夠熱熔接的合成樹脂例如聚丙烯(PP)構(gòu)成，覆蓋金屬層52的外側(cè)面的保護(hù)層53由耐久性出色的合成樹脂例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)構(gòu)成。此外，還能夠使用具有多個層的層壓薄膜。此外，在上述例子中，雖然將合成樹脂層層壓在金屬層52的兩個面上，但是金屬層52的外側(cè)的合成樹脂層并非必須，也可以是僅在內(nèi)側(cè)表面具有合成樹脂層的結(jié)構(gòu)。
[0034]上述殼體5在一個例子中構(gòu)成為，配置在圖2的發(fā)電元件4的下表面?zhèn)鹊囊黄瑢訅罕∧ず团渲迷谏媳砻鎮(zhèn)鹊牧硪黄瑢訅罕∧さ碾p層結(jié)構(gòu)，通過將上述兩片層壓薄膜的周圍的四條邊重疊在一起并且彼此熱熔接在一起而形成。圖示例示出了這樣的雙層結(jié)構(gòu)的殼體5。此外，在另一例中構(gòu)成為，殼體5由一片比較大的層壓薄膜構(gòu)成，在將其對折的狀態(tài)下將發(fā)電元件4配置在內(nèi)側(cè)，然后將周圍的三條邊重疊在一起并且彼此熱熔接在一起而形成。
[0035]在對層壓薄膜進(jìn)行熱熔接之際，位于構(gòu)成為長方形的薄膜封裝電池I的短邊側(cè)的一對端子2、3穿過層壓薄膜的接合面向外部導(dǎo)出。
[0036]接下來，簡單說明上述薄膜封裝電池I的制造順序。圖3是簡略地表示制造工序的一部分的圖。首先，將正極板41、負(fù)極板42以及分隔件43依次層疊在一起，并且通過點焊、超聲波焊接等將正極集電體41a和負(fù)極集電體42a安裝于正負(fù)極的端子2、3而構(gòu)成發(fā)電元件4。接下來，在三邊密封工序Sll中，如圖4所示，利用構(gòu)成殼體5的層壓薄膜覆蓋該發(fā)電元件4，對周緣的四個邊IlA?11D、詳細(xì)而言是包含設(shè)置有端子2、3的一邊IlA在內(nèi)的一對短邊11A、11B和未設(shè)置有端子2、3的一對長邊11C、11D中的、除長邊的一邊IID以外的周圍的三邊IIA?IIC在沿著該三邊IIA?IIC的直線狀的密封線12A?12C的位置進(jìn)行熱熔接。由此，形成為殼體5的一邊IlD開口的袋狀體13。
[0037]之后，經(jīng)由后述的局部密封工序S12進(jìn)入到電解液注入工序S13。在該電解液注入工序S13中，如圖5和圖