CN112805866B - 线形电池和带有连接器的线形电池 - Google Patents

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Abstract

本发明的线形电池具有在长边方向上相对的第1端部和第2端部，其特征在于，具备：线状的固态电解质，在所述长边方向上延伸；第1电极和第2电极，沿着所述长边方向分别配置于所述固态电解质的外周面的局部；第1集电器，沿着所述长边方向配置于所述第1电极的外周面；以及第2集电器，沿着所述长边方向配置于所述第2电极的外周面，所述第1电极和所述第2电极配置为相互不接触。

Description

线形电池和带有连接器的线形电池
技术领域
本发明涉及线形电池和带有连接器的线形电池。
背景技术
近年，随着电子设备的小型化、轻薄化，对于作为电源的电池，要求容易追随收容空间的形状的形状的电池。
作为容易追随收容空间的形状的形状，例如可以举出专利文献1所记载的那样的线形的电池。专利文献1公开了通过由内部集电器和被覆于该内部集电器周面的负极材料构成的内部电极、设置于内部电极的外部的电解质、被覆于该电解质周面的正极材料、以及设置于该正极材料周面的外部集电器和保护被覆部分而构成的能变形为各种形状的线形的电池。
专利文献1：日本特许第4971139号公报
然而，在专利文献1中，没有公开任何从线形的电池向外部引出电流的具体方法。并且，对于专利文献1所公开的线形的电池，内部集电器存在于电池内部，因此存在引出电流的位置被固定、外部电极的引出位置的自由度较低这样的问题。此外，专利文献1公开了电池能变形为各种形状，但在采用了硫化物系的固态电解质作为电解质的情况下，存在挠性不足、在变形时固态电解质被破坏而电池功能停止这样的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于提供一种外部电极的引出位置的自由度较高、在破损时电池功能不易停止的线形电池。本发明另一目的在于提供一种在上述线形电池的端部连接有连接器的带有连接器的线形电池。
本发明的线形电池具有在长边方向上相对的第1端部和第2端部，其特征在于，具备：线状的固态电解质，在所述长边方向上延伸；第1电极和第2电极，沿着所述长边方向分别配置于所述固态电解质的外周面的局部；第1集电器，沿着所述长边方向配置于所述第1电极的外周面；以及第2集电器，沿着所述长边方向配置于所述第2电极的外周面，所述第1电极和所述第2电极配置为相互不接触。
本发明的带有连接器的线形电池具备：本发明的线形电池；和连接器，连接于所述线形电池的所述第1端部或者所述第2端部，其特征在于，所述连接器具有：第1连接端子，与所述第1集电器连接；和第2连接端子，与所述第2集电器连接。
根据本发明，能够提供一种外部电极的引出位置的自由度较高、并在破损时电池功能不易停止的线形电池。
附图说明
图1是示意地表示本发明的线形电池的一个例子的立体图。
图2是图1中的A-A线剖视图。
图3是图1中的B-B线剖视图。
图4的(a)是示意地表示本发明的线形电池的另一个例子的立体图，图4的(b)是图4的(a)中的C-C线剖视图。
图5是示意地表示设置有绝缘膜的线形电池的一个例子的剖视图。
图6是示意地表示设置有绝缘膜的线形电池的另一个例子的剖视图。
图7是示意地表示本发明的带有连接器的线形电池的一个例子的立体图。
图8是表示本发明的带有连接器的线形电池和外部连接器的另一个例子的示意图。
图9的(a)～图9的(c)是表示覆盖线的一个例子的示意图。
图10是表示本发明的带有连接器的线形电池和外部连接器的又一个例子的示意图。
图11的(a)是示意地表示构成连接器的连接端子和构成外部连接器的外部端子的一个例子的立体图，图11的(b)是示意地表示具备图11的(a)示出的连接端子的连接器和具备图11的(a)示出的外部端子的外部连接器的样子的图。
图12的(a)是示意地表示构成连接器的连接端子和构成外部连接器的外部端子的另一个例子的立体图，图12的(b)是示意地表示具备图12的(a)示出的连接端子的连接器和具备图12的(a)示出的外部端子的外部连接器的样子的图。
图13是表示将图10示出的连接器和外部连接器连接了的情况下的一个例子的立体图。
具体实施方式
以下，对本发明的线形电池和带有连接器的线形电池进行说明。
然而，本发明并不限定于以下的实施方式，在不改变本发明的主旨的范围内能够适当地改变并应用。此外，将在以下记载的各个优选结构2个以上组合了的实施方式也是本发明。
本发明的线形电池具有作为长边方向的端部的第1端部和作为与第1端部相反侧的端部的第2端部。
本发明的线形电池具备：线状的固态电解质，在长边方向上延伸；第1电极和第2电极，沿着长边方向分别配置于固态电解质的外周面的局部；第1集电器，沿着长边方向配置于第1电极的外周面；以及第2集电器，沿着长边方向配置于第2电极的外周面，第1电极和第2电极配置为相互不接触。
对于本发明的线形电池，第1集电器和第2集电器分别在第1电极和第2电极的外周面沿着长边方向配置。能够将第1电极和第2电极引出至外部的区域暴露，并沿着长边方向延伸，因此从任何部位都能够引出电流，外部电极的引出位置的自由度较高。
并且，若第1集电器和第2集电器分别在第1电极和第2电极的外周面沿着长边方向配置，则即使是第1电极、第2电极以及固态电解质破损了的情况，在第1集电器和第2集电器未破损的情况下，对于除了破损部位以外的部分，也作为电池发挥功能，因此在破损时电池功能不易停止。特别是，在由延展性较高的材料构成集电器的情况下，集电器具有挠性而不易断裂，因此能够如上述那样防止短路。
另外，在采用了玻璃、陶瓷作为电极、固态电解质的主要材料的情况下，即使应力加大而出现了断裂，也不易引起以各断裂片为起点的连续破坏，因此不易变为粉末而防止短路，并维持电池功能。
参照图1～图3对本发明的线形电池的结构进行说明。
图1是示意地表示本发明的线形电池的一个例子的立体图，图2是图1中的A-A线剖视图，图3是图1中的B-B线剖视图。
如图1所示，线形电池1是沿着长边方向(图1中，用双向箭头L表示的方向)延伸的线状，具有相对的第1端部1a和第2端部1b。
如图2和图3所示，线形电池1由沿着长边方向(图2中，用双向箭头L表示的方向)延伸的线状的固态电解质30、沿着长边方向分别配置于固态电解质30的外周面局部的第1电极10和第2电极20、沿着长边方向配置于第1电极10的外周面的第1集电器70、以及沿着长边方向配置于第2电极20的外周面的第2集电器90而构成。
在线形电池1中，第1电极10和第2电极20配置为隔着固态电解质30地对置，并且相互不接触。
如图3所示，在线形电池1中，第1电极10和第2电极20分别配置于固态电解质30的外周面的局部，并且配置为隔着缝隙60而相互不接触。
此外，在图3示出的线形电池1中，设置有2个相同大小的缝隙60，但2个缝隙60的大小可以相同，也可以互不相同。
另外，由缝隙60隔开的第1电极10和第2电极20的距离也可以不恒定。
图4的(a)是示意地表示本发明的线形电池的另一个例子的立体图，图4的(b)是图4的(a)中的C-C线剖视图。
如图4的(a)和图4的(b)所示，线形电池2由固态电解质30、第1电极10、第2电极20、第1集电器70以及第2集电器90构成。固态电解质30、第1电极10、第2电极20、第1集电器70以及第2集电器90均是沿着长边方向(在图4(a)中用双向箭头L表示的方向，图4(b)中的纸面进深方向)延伸的线状，第1电极10和第2电极20沿着长边方向分别对置且相互不接触地配置于固态电解质30的外周面的局部。并且，第1集电器70沿着长边方向配置于第1电极10的外周面，第2集电器90沿着长边方向配置于第2电极20的外周面。
在本发明的线形电池中，对于第1电极和第2电极，各自配置于固态电解质的外周面的局部即可，也可以第1电极10和第2电极20并非一定对置。
另外，在本发明的线形电池中，对于第1电极，若其全部配置于固态电解质层的外周面的局部且与第2电极不接触，则其个数并不限定于1个，也可以配置2个以上的第1电极。该情况下，根据需要，也优选使第1集电器的数量为2个以上。
对于第2电极，也与第1电极相同，若不与第1电极接触地配置于固态电解质层的外周面的局部，则其个数并不限定于1个，也可以配置2个以上的第2电极。该情况下，根据需要，优选使第2集电器的数量为2个以上。
本发明的线形电池优选最外周面的至少局部利用由绝缘性材料构成的绝缘膜覆盖。
这里，最外周面是表示由第1电极、第2电极、固态电解质、第1集电器以及第2集电器构成的构造体的最外周面。
若最外周面利用由绝缘性材料构成的绝缘膜覆盖，则能够防止由于来自外部的冲击、振动等而第1电极、第2电极以及固态电解质破损、意外地短路这种情况。
图5是示意地表示设置有绝缘膜的线形电池的一个例子的剖视图。
图5示出的线形电池3相当于在图3示出的线形电池1的最外周面设置有由绝缘性材料构成的绝缘膜100的电池。
在线形电池3中留存有图3示出的缝隙60。因此，通过对线形电池3施加应力来使第1电极10、第2电极20以及固态电解质30变形，能够使第1电极10和第2电极20接触来故意地使其短路。若释放应力，则第1电极10、第2电极20以及固态电解质30的变形恢复原状而消除短路。通过这样的故意的短路，能够故意地调整电池的容量。
此外，也可以形成绝缘膜使得图3示出的线形电池1的缝隙60由绝缘性材料填充。
图6是示意地表示设置有绝缘膜的线形电池的另一个例子的剖视图。
图6示出的线形电池4相当于在图4的(b)示出的线形电池2的最外周面设置有由绝缘性材料构成的绝缘膜100的电池。
本发明的线形电池优选具有挠性。
若线形电池具有挠性，则容易追随收容空间的形状。
此外，在本说明书中，在即使令线形电池变形到曲率半径成为50mm也不被破坏的情况下，判断为具有挠性。
在将线形电池沿着内径100mm的环的内周面配置了之后，若线形电池未被破坏，则判断为即使令其变形到曲率半径成为50mm也不被破坏，即具有挠性。
本发明的线形电池的直径并不特别限定，但优选为0.005mm以上、1mm以下。
若线形电池的直径为0.005mm以上、1mm以下，则线形电池具有充分的挠性，变得容易追随收容空间的形状。
在线形电池的直径不足0.005mm的情况下，线形电池的直径过小，不能够得到充分的容量。另一方面，在线形电池的直径超过1mm的情况下，线形电池的挠性下降。
此外，线形电池的直径能够通过测量随机选择的10个部位处的与线形电池的长边方向垂直的截面的直径并取平均值来求出。但是，在线形电池的截面形状不是圆形的情况下，将与根据截面的面积求出的投影面积等效圆的直径作为截面的直径。
在形成有上述绝缘膜的情况下，绝缘膜的厚度也包含于线形电池的直径。另外，在第1电极与第2电极之间设置有空隙的情况下，空隙的面积不包含于截面的面积。
本发明的线形电池的长边方向的长度并不特别限定，但优选为1mm以上。
在本发明的线形电池中，直径与长度之比并不特别限定，但优选[(长度)/(直径)]为5以上。
在本发明的线形电池中，与长边方向垂直的截面的截面形状并不特别限定，可以是圆形、椭圆形、多边形等或者他们多个组合的形状。
在本发明的线形电池中，第1电极和第2电极中的一个成为正极，另一个成为负极。以下，对第1电极为正极，第2电极为负极的情况的例子进行说明。
[第1电极]
第1电极由含有正极活性物质粒子的烧结体构成。
作为构成正极活性物质粒子的材料，例如可以举出具有钠超离子导体(NASICON)结构的含锂的磷酸化合物、具有橄榄石型结构的含锂的磷酸化合物、含锂的层状氧化物、具有尖晶石型结构的含锂的氧化物等氧化物。
作为优选采用的具有钠超离子导体(NASICON)结构的含锂的磷酸化合物的具体例子，可以举出Li3V2(PO4)3等。作为优选采用的具有橄榄石型结构的含锂的磷酸化合物的具体例子，可以举出LiFePO4、LiCoPO4、LiMnPO4等。作为优选采用的含锂的层状氧化物的具体例子，可以举出LiCoO2，LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2等。作为优选采用的具有尖晶石型结构的含锂的氧化物的具体例子，可以举出LiMn2O4，LiNi0.5Mn1.5O4等。
可以仅采用这些正极活性物质粒子中的一种，也可以将多个种类混合使用。
他们中，特别优选Li3V2(PO4)3。
第1电极除了含有正极活性物质粒子以外，也可以含有固态电解质粒子和导电性粒子。
作为构成固态电解质粒子的材料，例如可以举出后述的构成固态电解质的氧化物。
固态电解质粒子优选是与后述的构成固态电解质的氧化物相同的材料。
若第1电极含有固态电解质粒子，且该固态电解质粒子是与构成固态电解质的氧化物相同的材料，则第1电极与固态电解质的接合变得稳固，且响应速度和机械强度提高。
导电性粒子例如可以举出由Ag、Au、Pt、Pd等金属、碳、具有电子传导性的化合物、或者将他们组合的混合物等而构成的粒子。另外这些具有导电性的物质也可以以被覆于正极活性物质粒子的表面的状态包含于第1电极。
[第2电极]
第2电极由含有负极活性物质粒子的烧结体构成。
作为构成负极活性物质粒子的材料的例子，例如可以举出用MOX(M是从由Ti、Si、Sn、Cr、Fe、Nb、V以及Mo构成的组中选择的至少一种。0.9≤X≤3.0)表示的化合物、用LiYMOX(M是从由Ti、Si、Sn、Cr、Fe、Nb、V以及Mo构成的组选择的至少一种。0.9≤X≤3.0，2.0≤Y≤4.0)表示的化合物、石墨-锂化合物、锂合金、具有钠超离子导体(NASICON)结构的含锂的磷酸化合物、具有橄榄石型结构的含锂的磷酸化合物、具有尖晶石型结构的含锂的氧化物等，优选是用MOX表示的化合物、用LiYMOX表示的化合物、具有钠超离子导体(NASICON)结构的含锂的磷酸化合物、具有橄榄石型结构的含锂的磷酸化合物、具有尖晶石型结构的含锂的氧化物等氧化物。
用MOX表示的化合物可以用P、Si置换氧的一部分，也可以含有Li。作为优选采用的锂合金的具体例子，可以举出Li-Al等。作为优选采用的具有钠超离子导体(NASICON)结构的含锂的磷酸化合物的具体例子，可以举出Li3V2(PO4)3、Li3Fe2(PO4)3等。作为优选采用的具有尖晶石型结构的含锂的氧化物的具体例子，可以举出Li4Ti5O12等。可以仅采用这些负极活性物质粒子中的一种，也可以将多个种类混合使用。
他们中，特别优选Li3V2(PO4)3。
第2电极除了负极活性物质粒子之外，也可以含有固态电解质粒子和导电性粒子。
作为构成固态电解质粒子的材料，例如可以举出后述的构成固态电解质的氧化物。
作为固态电解质粒子，优选是与后述的构成固态电解质的氧化物相同的材料。
若第2电极含有固态电解质粒子，且该固态电解质粒子是与构成固态电解质的氧化物相同的材料，则第2电极与固态电解质之接合变得稳固，且响应速度和机械强度提高。
作为优选采用作为导电性粒子的材料，例如可以举出由Ag、Au、Pt、Pd等金属、碳、具有电子传导性的化合物、或者将他们组合的混合物等而构成的粒子。另外这些具有导电性的物质也可以以被覆于负极活性物质粒子等的表面的状态包含于第2电极。
此外，在本说明书中，氧化物不包括硫化氧化物。
[固态电解质]
作为固态电解质，例如可以举出具有钠超离子导体(NASICON)结构的含锂的磷酸化合物等氧化物。
作为优选采用的具有钠超离子导体(NASICON)结构的含锂的磷酸化合物，可以举出LixMy(PO4)3(0.9≤x≤1.9，1.9≤y≤2.1，M是从由Ti、Ge、Al、Ga以及Zr构成的组选择的至少一种)。
作为含锂的磷酸化合物，优选Li1.2Al0.2Ti1.8(PO4)3。
也可以将成分不同的两种以上的具有钠超离子导体(NASICON)结构的含锂的磷酸化合物混合使用。
作为固态电解质的优选成分，例如可以举出用Li1+xAlxGe2-x(PO4)3表示的能够玻璃化的成分[例如Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3、Li1.2Al0.2Ge1.8(PO4)3等]、用Li1+xAlxGe2-x-yTiy(PO4)3表示的能够玻璃化的成分[例如Li1.5Al0.5Ge1.0Ti0.5(PO4)3、Li1.2Al0.2Ge1.3Ti0.5(PO4)3等]、从由AlPO4、SiO2以及B2O3构成的组中选择的至少一种与Li1+xAlxGe2-x(PO4)3或者Li1+xAlxGe2-x-yTiy(PO4)3的混合物、Li1+xAlxGe2-x(PO4)3与Li1+xAlxGe2-x-yTiy(PO4)3的混合物、用Na、Co、Mn或者Ni置换Li1+xAlxGe2-x(PO4)3或者Li1+xAlxGe2-x-yTiy(PO4)3中的Li的一部分得到的材料[例如，用Na置换了Li的一部分得到的Li1.1Na0.1Al0.2Ge1.3Ti0.5(PO4)3、Li1.4Na0.1Al0.5Ge1.0Ti0.5(PO4)3等]、用Zr、Fe或者V置换了Li1+xAlxGe2-x(PO4)3或者Li1+xAlxGe2-x-yTiy(PO4)3中的Ge的一部分得到的材料[例如，用Zr置换了Ge的一部分得到的Li1.2Al0.2Ge1.7Zr0.1(PO4)3、Li1.5Al0.5Ge1.0Ti0.4Zr0.1(PO4)3等]等，也可以将他们两种以上混合使用。
固态电解质在具有钠超离子导体(NASICON)结构的含锂的磷酸化合物的基础上，也可以还含有具有钙钛矿型结构的氧化物固态电解质、具有石榴石型或者石榴石型类似结构的氧化物固态电解质。作为具有钙钛矿型结构的氧化物固态电解质的具体例子，例如可以举出La0.55Li0.35TiO3，作为具有石榴石型或者石榴石型类似结构的氧化物固态电解质的具体例子，例如可以举出Li7La3Zr2O12。
本发明的线形电池优选第1电极、第2电极以及固态电解质均含有氧化物。
若第1电极、第2电极以及固态电解质均含有氧化物，则变得容易形成烧结体。另外，含有氧化物的烧结体即使应力加大而断裂，也不易引起以各断裂片为起点的连续破坏，因此不易变为粉末而防止短路，并维持电池功能。
本发明的线形电池优选第1电极和第2电极中的至少一者含有与固态电解质相同的氧化物，更加优选第1电极和第2电极双方含有与固态电解质相同的氧化物。特别是，优选第1电极和第2电极中的至少一者含有Li1.2Al0.2Ti1.8(PO4)3等含锂磷酸化合物，更加优选第1电极和第2电极双方含有上述含锂磷酸化合物。
对于含有与固态电解质相同的氧化物的电极，与固态电解质的接合变得稳固，因此响应速度和机械强度提高。
在本发明的线形电池中，第1电极、第2电极以及固态电解质优选实质上不含有硫化物和硫化氧化物。
在第1电极含有与固态电解质相同的氧化物的情况下，其含量优选为30重量％以上，70重量％以下。
若第1电极中的上述氧化物的含量为不足30重量％，则可能不能够使第1电极与固态电解质的接合强度充分地提高。另一方面，若上述含量超过70重量％，则正极活性物质粒子在第1电极中所占的比例减少，因此可能能量密度下降。
此外，氧化物在第1电极中所占的含量能够通过感应耦合等离子体(ICP)发光光谱分析等成分分析来测量。另外，简单而言，能够利用粉末X射线衍射(XRD)等数据解析。
在第2电极含有与固态电解质相同的氧化物的情况下，其含量优选为30重量％以上，70重量％以下。
若第2电极中的上述氧化物的含量不足30重量％，则可能不能够使第2电极与固态电解质的接合强度充分地提高。另一方面，若上述含量超过70重量％，则负极活性物质粒子在第2电极中所占的比例减少，因此可能能量密度下降。
此外，氧化物在第2电极中所占的含量能够用与第1电极相同的方法来测量。
[集电器]
对第1集电器和第2集电器进行说明。
在第1电极是正极的情况下，第1集电器成为正极集电器，在第2电极是负极的情况下，第2集电器成为负极集电器。
若正极集电器和负极集电器是具有电子传导性的，并不特别限定。正极集电器和负极集电器例如能够由碳、电子传导性较高的氧化物、复合氧化物、金属等构成。例如能够由Pt、Au、Ag、Al、Cu、不锈钢、ITO(氧化铟锡)等构成。
作为构成正极集电器的材料，优选Ni或者Al。另一方面，作为构成负极集电器的材料，优选Cu。
[绝缘膜]
构成绝缘膜的材料是绝缘性材料即可，例如可以举出玻璃、陶瓷、绝缘性树脂等。
作为玻璃，例如可以举出石英玻璃(SiO2)、将从由SiO2、PbO、B2O3、MgO、ZnO、Bi2O3、Na2O以及Al2O3构成的组中选择的至少两种以上擦材料组合得到的复合氧化物系玻璃等。
作为陶瓷，例如可以举出氧化铝、堇青石、莫来石、滑石、镁橄榄石等。
作为绝缘性树脂，例如可以举出聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、热塑性聚氨基甲酸乙酯、特氟龙(注册商标)等热塑性树脂、酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯、热固性聚酰亚胺等热固化性树脂、以及光固化性树脂等。
绝缘膜的厚度并不特别限定，但优选为0.005mm以上，1mm以下。
[带有连接器的线形电池]
本发明的带有连接器的线形电池具备：本发明的线形电池；和连接器，连接于线形电池的第1端部或者第2端部，连接器具备：第1连接端子，与第1集电器连接；和第2连接端子，与第2集电器连接。
在本发明的带有连接器的线形电池中，能够经由连接器容易地将本发明的线形电池与其他电子部件连接。
另外，连接器直径并不特别限定，但能够抑制在线形电池直径的+5％左右。若连接器直径抑制在线形电池直径的+5％左右，则在将线形电池缝制于纤维的情况下不会妨碍缝制工序。
并且，通过在连接器设置止动卡盘，能够使装卸容易。
[连接器]
连接器可以仅连接于线形电池的第1端部，可以仅连接于第2端部，也可以连接于第1端部和第2端部两者。但是，连接于第1端部的连接器和连接于第2端部的连接器是不同的连接器。
连接器也可以与外部连接器连接。外部连接器是与电子设备等连接的连接器，与本发明的带有连接器的线形电池具备的连接器不同。
通过将本发明的线形电池具备的连接器与外部连接器连接，能够将本发明的线形电池与电子设备连接。
连接器也可以具有能够与外部连接器嵌合的凹部或者凸部。
若连接器具有能够与外部连接器嵌合的凹部或者凸部，则能够通过使连接器的凹部和外部连接器的凸部，或者连接器的凸部和外部连接器的凹部嵌合而容易地进行与电子设备等的连接。
此外，本发明的线形电池和带有连接器的线形电池也可以不经由外部连接器就与电子设备直接连接。
参照图7对本发明的带有连接器的线形电池的一个例子进行说明。
图7是示意地表示本发明的带有连接器的线形电池的一个例子的立体图。
如图7所示，带有连接器的线形电池5具备线形电池3和连接于线形电池3的第1端部1a的连接器200。连接器200由嵌合壳体210、第1连接端子270、第2连接端子290构成，第1连接端子270经由第1导体170(图7中，用双点划线表示)而与线形电池3的第1集电器70连接，第2连接端子290经由第2导体190(图7中，用双点划线表示)而与线形电池3的第2集电器90连接。
嵌合壳体210具有凹部250。凹部250的形状同与连接器200连接的外部连接器300所具有的凸部350的形状相对应。通过使连接器200的凹部250和外部连接器300的凸部350嵌合，能够容易地将连接器200和外部连接器300连接。
外部连接器300具有嵌合壳体310、第1外部端子370以及第2外部端子390，第1外部端子370和第2外部端子390分别经由第1外部导体470和第2外部导体490(图7中，均用双点划线表示)而与电子设备(未图示)连接。
通过将连接器200和外部连接器300连接，从而连接器200的第1连接端子270与外部连接器300的第1外部端子370连接，连接器200的第2连接端子290与外部连接器300的第2外部端子390连接。
如上所述，外部连接器300的第1外部端子370经由第1外部导体470连接于电子设备，外部连接器300的第2外部端子390经由第2外部导体490连接于电子设备。因此，通过将连接器200和外部连接器300连接，能够容易地将线形电池3与电子设备连接。
此外，第1连接端子270和第1集电器70也可以不经由第1导体170而直接连接。另外，第2连接端子290和第2集电器90也可以不经由第2导体190而直接连接。
在图7所示的连接器200中，第1连接端子270和第2连接端子290均从嵌合壳体210向线形电池3侧突出，但第1连接端子270和第2连接端子290也可以配置为不从嵌合壳体210向线形电池3侧突出。
另外，在外部连接器300中，第1外部端子370和第2外部端子390均从嵌合壳体310向电子设备侧突出，但第1外部端子370和第2外部端子390也可以配置为不从嵌合壳体310向电子设备侧突出。
构成连接器与外部连接器的嵌合壳体的材料并不特别限定，例如可以举出聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等通用树脂、氟树脂(FR)、聚酰胺(PA)等工程树脂、酚醛树脂(PF)、环氧树脂(EP)等热固化性树脂、苯乙烯系树脂、氯乙烯系树脂、烯烃系树脂、聚氨酯系树脂、硅橡胶等树脂。
连接器和外部连接器也可以具备锁机构。
作为锁机构，例如可以举出在连接器和外部连接器的表面设置螺旋状的槽来使连接器和外部连接器螺合的机构、滑动锁机构、侧锁机构、中心锁机构、推锁机构等。
连接器和外部连接器的局部也可以由覆盖线覆盖。
图8是表示本发明的带有连接器的线形电池和外部连接器的另一个例子的示意图。
在图8中，带有连接器的线形电池5具备的连接器200由覆盖线220覆盖其局部。具体而言，嵌合壳体210的局部、第1连接端子270中从嵌合壳体210向线形电池3侧突出的部分、第2连接端子290中从嵌合壳体210向线形电池3侧突出的部分、第1连接端子270与第1导体170的结线部、第2连接端子290与第2导体190的结线部、第1导体170的局部以及第2导体190的局部由覆盖线220覆盖。
若设置有覆盖线220，则能够物理地保护结线部，并防止脱落。
覆盖线220例如也可以覆盖第1导体170和第2导体190的全部，也可以覆盖与第1导体170和第2导体190连接的线形电池3的局部或者全部。
另外，若第1导体170和第2导体190相互绝缘则也可以用一个覆盖线覆盖，但也可以分别用不同的覆盖线覆盖。
在第1导体170和第2导体190分别用不同的覆盖线覆盖的情况下，用覆盖线覆盖的第1导体170和用覆盖线覆盖的第2导体190也可以通过进一步用不同的覆盖线覆盖来绑扎。
外部连接器300由覆盖线320覆盖其局部。具体而言，嵌合壳体310的局部、第1外部端子370中从嵌合壳体310向电子设备侧突出的部分、第2外部端子390中从嵌合壳体310向电子设备侧突出的部分、第1外部端子370与第1外部导体470的结线部、第2外部端子390与第2外部导体490的结线部、第1外部导体470的局部以及第2外部导体490的局部由覆盖线320覆盖。外部连接器300经由第1外部导体470和第2外部导体490而与电子设备(未图示)连接。
覆盖线可以是单线，可以是捻线，也可以是由芯线和卷绕于芯线的外侧的卷线构成的覆盖丝。
图9的(a)～图9的(c)是表示覆盖线的一个例子的示意图。
在图9的(a)中，卷线510相对于芯线500单向地卷绕。将图9的(a)示出的覆盖线221称为单覆盖丝。在图9的(a)中，将卷线510沿S方向卷绕，但也可以沿Z方向卷绕。
在图9的(b)中，将卷线510相对于芯线500卷绕后，在其外周面进一步反方向地卷绕有卷线520。将图9的(b)示出的覆盖线222称为双覆盖丝。卷绕卷线510和卷线520的方向优选是分别不同的方向。例如，在图9的(b)中，卷线510沿S方向卷绕，卷线520沿Z方向卷绕。
在图9的(c)中，芯线500的表面由编织的卷线530覆盖。将图9的(c)示出的覆盖线223针织覆盖丝。
在芯线朝向上下方向地正面观察覆盖线时，配置于较芯线靠近前的卷线的卷绕方向从左下朝向右上、或者从右上朝向左下的是Z方向，与此相反的方向、即、配置于较芯线靠近前的卷线的卷绕方向从左上朝向右下、或者从右下朝向左上的是S方向。
构成覆盖线的材料并不特别限定，但可以举出天然纤维、合成化学纤维等。
作为化学合成纤维的材料，优选采用热熔融树脂和热塑性树脂。
在覆盖线由热熔融树脂构成的情况下，能够在将覆盖线卷绕于连接器后进行热压接，从而覆盖线由于加热而融化，将覆盖线固定于连接器。并且，能够通过覆盖线融化而网眼堵塞，赋予耐水性、防尘性、耐热性、耐药品性以及耐光性等特性。
作为热熔融树脂，例如可以举出乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)树脂等。
作为热塑性树脂，例如可以举出聚乙烯树脂、聚酯树脂、尼龙(聚酰胺)树脂、聚丙烯树脂等。
由覆盖线覆盖连接器和结线部的方法并不特别限定，例如可以举出针织覆盖等。
覆盖线的表面也可以进一步由图10示出的套部件覆盖。
图10是表示本发明的带有连接器的线形电池和外部连接器的又一个例子的示意图。
图10示出了图8示出的连接器200的覆盖线220和外部连接器300的覆盖线320的表面的局部分别由套部件230和套部件330覆盖的状态。对于与第1导体170和第2导体190连接的线形电池3，省略记载。
若连接器和结线部由套部件覆盖，则能够对连接器赋予耐水性、防尘性、耐热性、耐药品性以及耐光性等特性。
构成套部件的材料并不特别限定，但能够采用热收缩性树脂等。
将覆盖线的四周利用上述材料覆盖后，能够通过加热，将套部件形成于覆盖线上。
此外，也可以不用覆盖线覆盖连接器的表面而设置套部件。该情况下，由套部件覆盖的区域优选与设置覆盖线的区域相同。
作为热收缩性树脂，例如可以举出聚氯乙烯系树脂、聚烯烃系树脂等。
连接器也可以在内部具备电子部件。
参照图11的(a)和图11的(b)，对在内部具备电子部件的连接器的一个例子进行说明。
图11的(a)是示意地表示构成连接器的连接端子和构成外部连接器的外部端子的一个例子的立体图，图11的(b)示意地表示具备图11的(a)示出的连接端子的连接器和具备图11的(a)示出的外部端子的外部连接器的样子的图。
此外，图11的(b)示出的连接器和外部连接器的位置关系与图11的(a)的左侧相对应。
如图11的(a)和图11的(b)所示，构成连接器201的第1连接端子270和第2连接端子290隔开规定的间隔地配置，电子部件400配置成跨越第1连接端子270与第2连接端子290之间。连接器201具有凸部260，凸部260的形状与外部连接器301具有的凹部360相对应。因此，连接器201和外部连接器301能够相互嵌合。此时，电子部件400配置在嵌合壳体211内，因此不干涉连接器201与外部连接器301间的嵌合。
参照图12的(a)和图12的(b)，对在内部具备电子部件的连接器的另一个例子进行说明。
图12的(a)示意地表示构成连接器的连接端子和构成外部连接器的外部端子的另一个例子的立体图，图12的(b)是示意地表示具备图12的(a)示出的连接端子的连接器和具备图12(a)示出的外部端子的外部连接器的样子的图。
此外，图12的(b)示出的连接器和外部连接器的位置关系与图12的(a)的左侧相对应。
如图12(a)和图12(b)所示，在连接器202中第1连接端子270和第2连接端子290对置地配置，电子部件400配置为被第1连接端子270和第2连接端子290夹持。连接器202具有凸部260，凸部260的形状与外部连接器302具有的凹部360相对应。因此，连接器202和外部连接器302能够相互嵌合。此时，电子部件400配置在嵌合壳体212内，因此不干涉连接器202与外部连接器302的嵌合。
作为配置在连接器内的电子部件，例如可以举出熔断器、EMI滤波器、传感器、加热器、LED、无线芯片、芯片电池、振子、存储器元件、半导体元件、天线、小型电子电路等。
配置在连接器内的电子部件的数量可以是一个，也可以是两个以上。
通过将连接器与外部连接器连接，能够容易地将本发明的线形电池与电子设备等连接。
将在线形电池连接了外部连接器的样子的一个例子在图13示出。
图13是表示将图10示出的连接器和外部连接器连接了的情况下的一个例子的立体图。
在图13中示意地示出了将图10示出的连接器200和外部连接器300连接了的样子。在连接器200的外侧设置有覆盖线220和套部件230，在外部连接器300的外侧设置有覆盖线320和套部件330。
通过将连接器200和外部连接器300连接，从而连接器200的第1连接端子270与外部连接器300的第1外部端子370连接，连接器200的第2连接端子290与外部连接器300的第2外部端子390连接。
连接器200的第1连接端子270和第2连接端子290经由第1导体170和第2导体190而分别与线形电池的第1集电器和第2集电器连接。并且，外部连接器300的第1外部端子370和第2外部端子390分别经由第1外部导体470和第2外部导体490而与电子部件连接。因此，通过将连接器200和外部连接器300连接，能够容易地将线形电池与电子设备连接。
[线形电池的制造方法]
制造本发明的线形电池的方法并不特别限定。
对于图4的(a)和图4的(b)示出的线形电池2，例如，通过准备线状的固态电解质、线状的第1电极、线状的第2电极、线状的第1集电器以及线状的第2集电器，将第1电极和第2电极配置为在固态电解质的外周面相互不接触，并分别将第1集电器配置于第1电极的外周面，将第2集电器配置于第2电极的外周面，而能够得到。并且，通过用由绝缘性材料构成的绝缘膜被覆最外周面，能够得到图6示出的线形电池4。
作为得到线状的固态电解质的方法，例如可以举出将含有构成固态电解质的材料、有机粘合剂、分散介质的混合液纺纱、烧制的方法。
另外，也可以在使构成固态电解质的材料熔融了的状态下加工为线状。
作为得到线状的第1电极的方法，例如可以举出将含有构成第1电极的材料、有机粘合剂、分散介质的混合液纺纱、烧制的方法。
另外，也可以在使构成第1电极的材料熔融了的状态下加工为线状。
作为得到线状的第2电极的方法，例如可以举出将含有构成第2电极的材料、有机粘合剂、分散介质的混合液纺纱、烧制的方法。
另外，也可以在使构成第2电极的材料熔融了的状态下加工为线状。
作为得到线状的第1集电器的方法，例如可以举出通过将构成第1集电器的材料延伸加工等而加工为线状的方法。
另外，也可以是将含有构成第1集电器的材料、有机粘合剂、分散介质的混合液纺纱、烧制的方法。
作为得到线状的第2集电器的方法，例如可以举出通过将构成第2集电器的材料延伸加工等而加工为线状的方法。
另外，也可以是将含有构成第2集电器的材料、有机粘合剂、分散介质的混合液纺纱、烧制的方法。
作为用由绝缘性材料构成的绝缘膜被覆最外周面的方法，例如可以举出如下方法，即、准备混合了绝缘性材料、分散介质的混合液，在将其涂覆于由固态电解质、第1电极、第2电极、第1集电器以及第2集电器构成的构造体的最外周面之后，使其干燥。
另外，在制造作图1示出的线形电池1的情况下，例如能够采用复合纺纱喷嘴。
采用的复合纺纱喷嘴的出口截面具有与图5示出的第1电极10、第2电极20以及固态电解质30的截面形状相对应的形状。另外，复合纺纱喷嘴内的流路具有由第1电极10、第2电极20以及固态电解质30分别分离，并在各自的出口截面相连的形状。使含有构成第1电极的材料、有机粘合剂、分散介质的混合液，含有构成第2电极的材料、有机粘合剂、分散介质的混合液，以及含有构成固态电解质的材料、有机粘合剂、分散介质的混合液从复合纺纱喷嘴的独立的各流路同时排出并纺纱，使其一起烧结，由此能够得到如图1所示的形状的、由沿长边方向延伸的线状的固态电解质30、沿长边方向分别配置于固态电解质的外周面的局部的第1电极10以及第2电极20构成的构造体。
另外，在复合纺纱喷嘴中形成缝隙60的流路，在纺纱时从该流路将仅含有有机粘合剂和分散介质的混合液排出，一起烧结，由此能够稳定的形成缝隙60。
分别在得到的构造体的第1电极10和第2电极20的表面，通过激光加工、溅射、电镀等形成第1集电器70和第2集电器90，由此能够得到如图3所示的线形电池1。
在该表面进一步通过浸渍法、涂布法等形成绝缘膜100，由此能够得到如图5所示的线形电池3。
[带有连接器的线形电池的制造方法]
对于本发明的带有连接器的线形电池，例如，能够通过将根据上述顺序制成的线形电池的第1电极和连接器的第1连接端子经由第1导体连接，将线形电池的第2电极和连接器的第2连接端子经由第2导体连接，而得到。
并且，也可以将构成连接器的嵌合壳体、第1导体、第2导体、第1连接端子与第1导体的结线部以及第2连接端子与第2导体的结线部利用覆盖线覆盖，也可以将覆盖线的外侧利用套部件覆盖。
制造连接器的方法并不特别限定，但能够通过将成型为规定形状的嵌合壳体与第1连接端子和第2连接端子组合，并根据需要在第1连接端子和第2连接端子之间配置电子部件而得到。
第1连接端子和第1电极也可以不经由第1导体而直接连接，第2连接端子和第2电极也可以不经由第2导体而直接连接。
例如，在上述的制造方法中，也可以进行准备使得线状的第1集电器和线状的第2集电器的长度大于线状的第1电极、线状的第2电极以及线状的固态电解质的长度，组合线状的第1电极、线状的第2电极、线状的固态电解质、线状的第1集电器以及线状的第2集电器使得线状的第1集电器和线状的第2集电器在相同的端部暴露，将暴露的线状的第1集电器和线状的第2集电器分别直接连接于构成连接器的第1连接端子和第2连接端子。
附图标记说明
1、2、3、4…线形电池；1a…第1端部；1b…第2端部；5…带有连接器的线形电池；10…第1电极；20…第2电极；30…固态电解质；60…缝隙；70…第1集电器；90…第2集电器；100…绝缘膜；170…第1导体；190…第2导体；200、201、202…连接器；210、211、212、310、311、312…嵌合壳体；220、221、222、223、320…覆盖线；230、330…套部件；250、360…凹部；260、350…凸部；270…第1连接端子；290…第2连接端子；300、301、302…外部连接器；370…第1外部端子；390…第2外部端子；400…电子部件；470…第1外部导体；490…第2外部导体；500…芯线；510、520、530…卷线。

Claims (5)

1.一种线形电池，具有在长边方向上相对的第1端部和第2端部，其特征在于，
具备：线状的固态电解质，在所述长边方向上延伸；第1电极和第2电极，沿着所述长边方向分别配置于所述固态电解质的外周面的局部；第1集电器，沿着所述长边方向配置于所述第1电极的外周面；以及第2集电器，沿着所述长边方向配置于所述第2电极的外周面，
所述第1电极和所述第2电极配置为隔着所述固态电解质而与所述固态电解质接触地在所述固态电解质的径向两侧隔着缝隙相互不接触。
2.根据权利要求1所述的线形电池，其特征在于，
所述第1电极、所述第2电极以及所述固态电解质均含有氧化物。
3.根据权利要求2所述的线形电池，其特征在于，
所述第1电极和所述第2电极的至少一者含有与所述固态电解质相同的氧化物。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的线形电池，其特征在于，
最外周面的至少局部利用由绝缘性材料构成的绝缘膜覆盖。
5.一种带有连接器的线形电池，具备：权利要求1～4中的任一项所述的线形电池；和连接器，连接于所述线形电池的所述第1端部或者所述第2端部，其特征在于，
所述连接器具有：第1连接端子，与所述第1集电器连接；和第2连接端子，与所述第2集电器连接。
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