CN1476643A

CN1476643A - 薄型二次电池

Info

Publication number: CN1476643A
Application number: CNA018192645A
Authority: CN
Inventors: 西鸟主明; 山田和夫; 见立武仁; 松村浩至; 铃江秀雄; 浅井重美
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2001-11-20
Publication date: 2004-02-18
Anticipated expiration: 2021-11-20
Also published as: US20040043288A1; WO2002043167A1; US6998167B2; CN1235296C; TW529189B; JP4132647B2; JP2002157981A

Abstract

通过具有下列特征的薄型二次电池可以提供薄型二次电池，该特征为：包括电池元件，它通过将正极层、电解质层和负极层层叠而得到；和层压制件，它密封电池元件的前表面和后表面，其中层压制件各自由层叠体构成，层叠体的结构是从电池元件一侧顺序具有至少一个粘合层和一个金属层，并且电池元件的前表面一侧的金属层与其后表面一侧的金属层的强度或厚度不同，或两方面均不同。

Description

薄型二次电池

技术领域

本发明涉及薄型二次电池。更具体地，本发明涉及使薄型携带式设备的长时间使用成为可能的薄型二次电池。

现有技术

在携带式电话和移动设备(携带式设备)如用于互联网的携带式终端等迅速普及的趋势中，强烈要求携带式设备的更小型化、厚度减小及重量减轻。作为这样的携带式设备的电源的一例，称为锂离子电池。由于这种电池具有诸如高能量密度和重量轻这样的特点，因此这种电池已安装在大量携带式设备上，其产量也在稳步增加。现有技术的锂离子电池具有这样的结构：电池元件容纳并密封在钢制或铝制外部罐中。为满足对于设备厚度减小的要求，锂离子电池经历了技术开发的进步，导致了总厚度为4mm或4mm以下的电池的出现。

另外，携带式设备的厚度减小的竞争非常激烈，新的目标已经设定在0.1mm的水平。由于使用时间短是携带式设备的致命弱点，因此不能仅仅采用尺寸小的电池。另外，对于电池的罐型，由于外部罐制作上的限制，这种电池具有厚度4mm左右的下限，并且即使能够制作更薄类型的电池，外部罐自身的厚度相对于电池整体的厚度而言也是过厚，这使得更难以得到高能量密度。在这样的情况下，现状是在使用电池作为电源的场合中电池限制了设备最小厚度的情况非常多，因此强烈要求开发同时满足厚度小和容量密度高两方面的电池。

因此，为解决上面的问题，开发了一种电池，它使用聚合物作为电解液，使用不需要硬质外部罐的层压制件(ラミネ一ト)作为封装材料(outer covering)。

层压制件一般具有由用于密封电池元件的粘结层、用于防止水分侵入的金属箔、以及需要时的用于提高表面针刺密度的保护层构成的层结构。层压制件的总厚度为100～200μm左右，与罐型的电池相比足够薄。另外，由于电池可以密封在袋状层压制件中，因此对电池厚度没有限制，从而使得可以得到薄型电池。因此，非常期待使用层压制件的电池可以作为携带式设备的电池。

由于这种电池对抗内压的能力弱，因此当电池的内压增加时，电池膨胀，残留有内容物向不特定方向喷出的可能性。这种电池安装在携带式设备中时，为可作为电池组单独折卸，需要电池能够承受外力。因此，除电池的层压制件封装体外，另外还需要一个硬的封装体。因此，使用层压制件型的电池可能实际上不能对设备厚度减小有所贡献。

为把薄型电池有效地合并入设备中，提出了种种方法。例如，在特开平8(1996)-17179号公报中，提出了为使电池容易安装在设备中，将薄膜电池嵌入衬底中的技术。另外，在特开平10(1998)-13512号公报中，提出了将薄型电池嵌入可以拆卸薄型电池的壳体内部的技术。

但是，由于这些技术实际上是装入了甚至具有由层压制件构成的封装体的薄膜电池，故它们还不能说对设备的厚度减小提供足够的贡献。尽管已公开了将电池与电路板一体化的技术，但是仅仅与构成电路板的树脂层的一体化不能完全阻止水分侵入电池；因此，该技术存在长期使用出现问题的情况。

发明的公开

根据本发明，提供薄型二次电池，具有：

电池元件，通过将正电极层、电解质层和负电极层积层而得到；和

层压制件，密封电池元件的前表面和后表面，

其中各层压制件由层叠体(stacked body)构成，层叠体的结构是从电池元件一侧顺序具有至少一个粘合层和一个金属层，并且电池元件的前表面一侧的金属层与其后表面一侧的金属层的强度或厚度不同，或两方面均不同。实施本发明的方式

根据本发明，通过改变各金属层的强度或其强度、或该两方面，当电池发生异常时，电池在强度弱的一侧或薄的一侧发生膨胀，从而可使内容物向特定方向喷出。

此外，厚金属层为内凹形，并且电池元件设置在内凹形状的内侧，从而可使内容物的喷出方向更为特定。

再者，通过使用选自铝合金和镁合金的金属作为厚金属层材料，可以得到更薄、更轻的电池。

另外，为使这些材料成形，可以使用将金属浇注于铸型中进行制作的铸造法、及将轧制板加压成型的方法中的任何一种方法。更具体地，通过对板材加压得到的金属层可以更薄，并且不必担心通过加压制作更薄的板时会产生针孔等，从而使电池的可靠性增加。

这样，通过将厚金属层兼用作壳体(case)，并将薄金属层设置成面对着携带式设备的内侧，即使电池中发生漏液，也不会向用户一侧直接喷出液体，因此确保了发生异常时的安全性。另外，由于厚金属层兼用作壳体，因此不再需要以往必须的一个层压制件，这可对设备的厚度减小有贡献。或者，包括壳体与电池的总厚度与现有技术相同时，可以相当大地提高电池容量。

以下将更详细地说明本发明。

厚金属层兼用作壳体时，由于强度是必须的，因此其厚度优选为0.4mm～1.5mm左右。如果厚度比下限小，则不能充分保证作为壳体的强度，另外如果厚度高于上限，则这样的电池难以满足对于设备厚度减小及重量轻的要求。注意在本发明的情况下，可以列举各种携带式设备的例子，如笔记本个人电脑、摄像机、照相机、携带式电话等。

在不需要厚金属层兼用作壳体的情况下，厚金属层的厚度优选在约0.05-200mm范围内。

注意，不论厚金属层兼用作或不兼用作壳体，作为金属层，可列举在铝中添加镁的铝合金、或在镁中添加铝和锌的镁合金等。

薄金属层的厚度只要能够防止水分侵入电池，则没有特别的限定，但通常优选限定在10-300μm范围内。另外，从对于突起物等的针刺强度的角度考虑，包括电池在内的总厚度优选在约30-200μm范围内。在薄金属层一侧进一步设置保护层时，不需要金属层的强度大，但是仅需要设计金属层时把重点放在防止水分侵入上。例如，最近由于压延技术的进步甚至有了无针孔的15μm左右的铝箔，因此也可以使用15-25μm范围内的铝箔。注意，就防止水分侵入而言，无针孔比厚度更为重要。一面的层压制件的金属层薄时，可以保证下面的特征：即使相对侧的金属层的热容量大，通过从薄金属层一侧加热等手段，可以更可靠地实现密封。

薄金属层优选由诸如铝、不锈钢、镍、铜等的金属箔构成。

在上面的情况下，通过改变金属层厚度，可以将内容物的喷出方向特定化，但是，即使厚度差不多，通过使用强度不同的材料也可以使内容物的喷出方向特定化。本发明的强度通过比较构成金属层的金属的拉伸强度等来定义。优选拉伸强度的差基本上是使强度高的金属/强度低的金属的比(高强度/低强度)大于1。更优选2倍或更高，特别优选5倍或更高。通过使用满足该范围比的金属，在发生异常时，也可以确定地使内容物的喷出方向特定化。

在金属层上层压粘合层；从而完成了层压制件。

作为粘合层，例举热焊接性树脂膜。更具体地，进一步例举由诸如聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯、改性聚丙烯、离聚物树脂、热焊接性聚酰亚胺或聚甲基丙烯酸甲酯等树脂制成的膜。粘合层的厚度优选大约20～250μm。从热焊接性、膜强度和膜物性的角度考虑，更优选该厚度在80-200μm范围内，但其也随材料而不同。如果粘合层过薄，不能充分防止水分侵入，而如果过厚，在热焊接时，热不能充分传递到树脂膜，这会降低气密可靠性或降低电池的能量密度，因而不优选。

电池元件通常具有供外部连接用的金属接头(tab)，并且为提高金属接头的引出部的密封性，在引出部设置另一个由热焊接性树脂构成的粘合层也是可能的。

为提高针刺强度，也可以在与粘合层(电池内侧)相对的金属层的一侧(电池表面侧)上设置保护膜。作为这里使用的保护膜，可以例举由尼龙、聚酯、PET等制成的膜。注意，当薄金属层设置在设备的内侧时，特别是由于外来力没有机会在它上面产生效果，所以在薄的一侧上可以省略这样的保护膜。

通过用上述厚度不同的层压制件将层叠正极层、电解质层及负极层而成的电池元件密封，就完成了电池。作为密封电池的层压制件的形状，可以例举一个层压制件或两个层压制件具有深度完全与电池厚度相等的凹处的形状。在这种情况下，凹处在薄侧(强度小的一侧)更简单地形成。当一个层压制件兼用作壳体时，当壳体自身通过加压成形而形成时，同时制作凹处也是可能的。注意当电池元件非常薄时，任一个层压制件都可以采用平板的形状。

作为密封粘合层的手段，一般采用的是通过使用加热器等加热予以粘合的方法。另外，粘合层可以通过用超声波照射而相互热焊接。当层压制件兼用作壳体时，如果壳体的厚度过大，则热容量大；因此，这时前者的方法不能获得足够的可靠性，但此时后者的方法有效。

包括电池元件在内的电池总厚度优选为3mm或更低，更优选2mm或更低。这里，在普通的电池中，层压制件的总厚度大约为300μm，这相当于电池总厚度为3mm时的约10％。与此相反，在本发明中，由于通常的电池所必需的一对层压制件的一侧可以省略，因此省略的一侧可以为电池元件提供空间。特别是电池总厚度为2mm或更低时，其容量可以提高至少10％或更多。而且，用层压制件密封的电池是电池组形式时，必须使用强度高的封装材料，但本发明的电池也可以省略这一部分。

电池元件由正极层、电解质层和负极层的层叠体构成，根据设计容量，该层叠体可作为基本单元进一步层叠。

这里，正极层一般可通过下面的程序制作：将正极活性物质、导电材料、及溶解或分散在溶剂中的粘合剂混合，制成浆料，然后将浆料涂布或填充在集电器的一侧或两侧。在制作正极层时，为增加粘接性，在粘合剂的熔点左右并且高于溶剂沸点的温度下对带有浆料的集电器进行热处理是优选的。

作为集电器，使用金属元素本身或合金等。更具体地，例举钛、铝或不锈钢等制成的集电器。而且，可以使用由在表面上形成了由钛或银构成的膜的铜、铝或不锈钢构成的集电器。

其形状除箔外还可以例举，膜、板(sheet)、网、穿孔件、板条体、多孔体、发泡体、纤维的成形体等。集电器的厚度没有特别的限定，但从强度、导电性、制作电池时的能量密度等角度考虑，优选在1μm至1mm范围内，更优选在1-100μm范围内。

作为正极活性材料，可以例举含锂的氧化物，如以LiCoO₂和LiNiO₂为代表的Li_xM1_yM2_1-yO₂(式中M1表示Fe、Co和Ni中的任一种，M2表示选自过渡金属、4B族金属或5B族金属的金属，x＝0～1，y＝0～1)、以LiMn₂O₄为代表的LiMn_2-xM2_xO₄(式中M2表示选自过渡金属、4B族金属或5B族金属的金属，x＝0-2)等。而且，也可以使用不含锂的氧化物，如MnO₂、MoO₃、V₂O₅、V₆O₁₃等。其中，考虑到制作过程的安全性优选含锂的过渡金属硫族化物，因为可以在放电状态下完成电池。注意，不含锂的氧化物需要预先在负极层或正极层中掺入锂。

而且，为赋予导电性、粘合性，在上述正极活性物质中混合导电材料和粘合剂，形成正极层。此时的混合比可以在相对于100重量份活性材料，导电材料为1-50重量份，粘合剂为1-30重量份的范围内。导电材料的混合比更优选在2-20重量份范围内，进一步更优选在2-10重量份范围内。电解质及凝胶电解质的前体的粘度高时，为改善电解质溶液的渗入，使用更少量的导电材料以保证空隙率的手段是有效的。使用的导电材料少时，提高电极中活性物质的密度是可能的，此时，电极中活性物质的密度优选为2.8g/cc或更高，更优选在3.0-3.4g/cc范围内。

作为导电材料，可以使用诸如碳黑(包括乙炔碳黑、热裂法碳黑、槽法碳黑等)的碳、石墨粉末、金属粉末等，但对此没有特别的限制。作为粘合剂，可以使用含氟聚合物如聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯、聚烯烃聚合物如聚乙烯或聚丙烯、合成橡胶等，但对此没有特别的限制。

如果导电材料的量低于1重量份或粘合剂的量高于30重量份，电池的内阻或极化等增大，这降低了电极的放电容量，因此制作实用的锂二次电池变得困难。如果导电材料的量高于50重量份，电极中活性物质的质量相对减少，因此作为正极的放电容量变低。除非粘合剂的量等于或大于1重量份，活性物质将失去粘合性，从而引起活性物质脱落或机械强度降低，这使得制作电池变得困难，而如果粘合剂的量高于30重量份，与导电材料的情况一样，电极中活性物质的质量相对减少，而且引起电极的内阻或极化等增大，降低放电容量，这是不实用的。

作为负极层中使用的负极材料，可以使用锂金属、锂合金(例如，锂和铝的合金)、或可以吸藏/放出锂的碳材料和金属氧化物等。碳材料因安全性和循环特性而有希望。作为碳材料，可以使用以往使用的公知材料，例如可以列举石墨材料(天然或人工等)、石油焦、甲酚树脂烧成的碳、呋喃树脂烧成的碳、聚丙烯腈烧成的碳、气相生长的碳、中间相沥青烧成的碳、在结晶性高的石墨表面上形成有非晶碳层的石墨材料等。在这些碳材料中，结晶性高的石墨材料可使电池电压变平坦，可以提高能量密度，因此是优选的。另外，在这些碳材料中，在各石墨粒子表面上形成有非晶碳层的石墨材料与电解液的副反应少，因此石墨材料特别优选用于象通过层压制件密封的电池那样对内压而言弱的电池。

上述的碳材料用于锂离子二次电池的负极层中时，可以使用碳材料(优选粒状材料)与粘合剂的混合物形成负极层。此时，为增强导电性，也可以在混合物中混入导电材料。作为这里使用的粘合剂，可以使用含氟聚合物如聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯、聚烯烃聚合物如聚乙烯和聚丙烯、合成橡胶等，但对此没有特别的限制。

碳材料与粘合剂的混合比可以在99∶1至70∶30(重量比)范围内。如果粘合剂的重量比超过70∶30，电极内阻或极化等增大，造成放电容量下降，这使得难以制作实用的锂二次电池。另一方面，如果粘合剂的重量比低于99∶1，碳材料本身的粘合性或碳材料与集电器间的粘合性变得不充分，造成活性材料脱落及机械强度降低，这造成电池制作中的困难。

负极层一般通过下面的程序制作：将上述活性材料、溶解或分散在溶剂中的粘合剂、以及需要时的导电材料混合，形成浆料，然后把浆料涂布或填充在集电器上。此时，为增强粘合性及除去粘合剂的溶剂，优选在溶剂沸点以上并且在粘合剂熔点附近的温度下，在真空中、惰性气氛下或空气中对负极层进行热处理。

作为集电器，可以使用由铜、镍等制成的集电器。使用的形状除箔外，还有膜、板、网和穿孔件、板条体、多孔体、发泡体及纤维的成形体等。集电器的厚度没有特别的限制，但从强度、导电性及制作电池时的能量密度考虑，优选在1μm至1mm范围内，更优选在1-100μm范围内。对导电材料没有特别的限制，但可以使用诸如碳黑(包括乙炔碳黑、热裂法碳黑、槽法碳黑等)的碳、金属粉末等。

电解质没有特别的限制，但可以使用例如，有机电解液(由电解质盐和有机溶剂组成)、聚合物固体电解质、无机固体电解质、熔融盐等，其中可以优选使用聚合物固体电解质。作为聚合物固体电解质，可以使用由电解质与离解电解质的聚合物构成的物质、具有可离子化的基团的聚合物等。作为离解电解质的聚合物，可以使用例如，聚氧化乙烯衍生物或含有该衍生物的聚合物、聚氧化丙烯衍生物或含有该衍生物的聚合物、磷酸酯聚合物等。另外，在该聚合物固体电解质中，除上述的电解质外，也包括下述的凝胶电解质。

凝胶电解质是指在聚合物中加入电解质盐和有机溶剂得到的凝胶状的固体电解质。凝胶电解质具有不必担心液漏的固体电解质的特征，及与液体接近的离子传导性，所以非常有希望。

用于形成凝胶电解质骨架的有机化合物只要是与电解质的溶剂溶液具有亲合性、并具有可聚合的官能团的化合物，则没有特别的限制。可以例举具有聚醚结构和不饱和双键基团的化合物；低聚丙烯酸酯、聚酯、聚亚胺(ポリイミン)、聚硫醚、聚硫烷等，它们可单独使用或两种或两种以上结合使用。注意，从与溶剂的亲合性方面考虑，优选使用具有聚醚结构及不饱和双键基团的化合物。

作为聚醚结构单元，可以例举氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯、缩水甘油醚等，它们可单独使用或两种或两种以上结合使用。另外，两种或两种以上结合使用时，聚合方式可以适当地选自嵌段式或无规式。不饱和双键基团可以列举烯丙基、甲代烯丙基、乙烯基、丙烯酰基(アクロイル)、甲基丙烯酰基(メタロイル)等。

作为凝胶电解质中使用的有机溶剂，可以例举并使用环状碳酸酯如碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)或碳酸亚丁酯，链状碳酸酯如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯或碳酸二丙酯，内酯如γ-丁内酯或γ-戊内酯，呋喃如四氢呋喃或2-甲基四氢呋喃，醚如二乙醚、1，2-二甲氧基乙烷、1，2-二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基乙烷或二氧六环，二甲亚砜，环丁砜，甲基环丁砜，丙烯腈，甲酸甲酯或乙酯甲酯。

作为电解质盐，可以例举锂盐如高氯酸锂(LiClO₄)、氟硼酸锂(LiBF₄)、六氟磷酸锂(LiPF₆)、六氟砷酸锂(LiAsF₆)、六氟锑酸锂(LiSbF₆)、三氟甲磺酸锂(CF₃SO₃Li)、三氟乙酸锂(CF₃COOLi)等，以及三氟甲磺酰亚胺锂(LiN(CF₃SO₂)₂)，它们可以单独使用或两种或两种以上结合使用。

凝胶电解质通过下述过程而得到：将电解质盐溶解于前述选择的溶剂中调制电解液，然后将电解液与上述有机化合物混合，然后使进行聚合。

作为聚合方法，可以举出热聚合、光聚合、放射聚合等。热聚合引发剂和光聚合引发剂可以是本领域的技术人员所公知的引发剂。另外，聚合引发剂的量根据组成等适当选择。

实施例

以下，通过实施例更详细地说明本发明，但本发明不限于它们。注意，尽管附图中的厚度出于说明的需要而夸张表现，但附图中各厚度的关系实际上不限于图中所表现的。

实施例1

正极层的制作

钴酸锂(LiCoO₂)用作正极活性物质。将粘合剂聚偏氟乙烯在乳钵中一次性地溶于溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮中，得到粘合剂溶液。将正极活性物质与乙炔碳黑混合，并把该混合物分散在上述溶液中，制作成糊剂。

将这样得到的糊剂涂布在铝箔制集电器的两面。将涂层在60℃初步干燥，并在150℃热处理后进行加压。将集电器穿孔，得到65×65mm尺寸的正极层涂布部，未涂布部变成接头形状。然后，将正极层的涂布部与接头的未涂布部在180℃减压干燥，以除去水，将干燥的涂布部作为正极层。涂料密度为3.0g/cm³，正极层总厚度为140μm。另外，以同样方式制作了与两面涂布电极层同形状、同尺寸的单面涂布的正极层。

负极层的制作

在乳钵中将粘合剂聚偏氟乙烯溶于溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮中得到溶液。在该溶液中分散人造石墨MCMB(粒径12μm，d(002)＝0.337nm，R值＝0.4)，从而得到糊剂。将糊剂涂布在铜箔的两面，在60℃初步干燥涂层，并在150℃进行热处理后，进行加压。将加压后的铜箔穿孔，得到64×64mm尺寸的负极层涂布部，未涂布部变成接头形状。然后，将负极的涂布部与接头的未涂布部在200℃减压干燥，以除去水分，将干燥的涂布部作为负极层。涂料密度为1.5g/cm³，负极层总厚度为130μm。

电池元件的制作

在溶解有1MLiPF₆的碳酸亚乙酯(以下称EC)与碳酸二乙酯(以下称DEC)的1∶1(体积比)混合的溶剂50g中，溶解聚氧化乙烯-聚氧化丙烯与二丙烯酸酯的共聚物(分子量2000)10g，并在溶液中加入0.06g聚合引发剂。

使该溶液浸入厚度16μm的聚丙烯制无纺布中，并将浸渍的布夹在玻璃板中间，然后用紫外线照射浸渍的布，使布中的溶液发生凝胶化，得到凝胶电解质层。

将正极层和负极层用上述溶液浸渍，并将浸渍的层夹在玻璃板中间，然后用紫外线照射，使电极层中的溶液发生凝胶化，得到凝胶电解质复合电极。将两片负极层、三片正极层(最外层是单面涂布的正极层)和四片电解质层层叠，制作了电池元件。

层压制件及电池的制作

具有厚金属层的层压制件通过下面的方式制作：将厚度50μm的改性聚丙烯膜作为粘合层粘贴到厚度0.8mm的铝合金板上，并将板切成70×70mm尺寸。另一方面，具有薄金属层的层压制件通过下面的方式制作：将厚度40μm的改性聚丙烯膜作为粘合层、及厚度30μm的PET膜作为表面保护层粘贴到厚度80μm的铝箔上。将电池元件夹在层压制件中间，通过在减压下将层压制件沿周围部将其相互热焊接加以密封，制作了薄型电池。

将得到的电池进行CC-CV充电，充电条件为充电终止电压4.1V，充电电流值60mA。当充电电流值降至设定电流的5％时，终止充电。放电以低电流60mA进行，到放电终止电压2.75V时终止。测定结果是，设定电流值的容量为330mAh。制作5个同样的电池，在各电池中持续通入5A电流，进行过充电试验。在试验中，所有电池各自都沿金属层薄的层压制件面方向膨胀，并且当以同样值持续流入电流时，内容物最终沿金属层薄的层压制件面方向喷出。比较例1

除将实施例1中的金属层厚的层压制件变为金属层薄的层压制件外，按照与实施例1同样的方式制作了电池。所得电池的容量为330mAh。制作5个同样的电池，在各电池中持续通入5A电流，进行过充电试验。在试验中，所有电池各自都在前侧和后侧均匀膨胀，并且当以同样值持续流入电流时，内容物最终要么沿前表面侧、要么沿后表面侧的方向喷出，结果是前面侧与后面侧的内容物喷出的比例是3∶2。

实施例2

根据实施例1的描述，制作正极层6、负极层8和电解质层7，并通过将3片负极层和4片正极层层叠制作了电池元件(参照图2)。电池的制作方式除使用通过冲压加工厚度0.8mm的铝合金板得到的壳体代替厚金属层外，其余与实施例1相同(参照图1)。将制作的电池与壳体变为一体。层叠状态的壳体与电池的总厚度为2mm，放电容量为480mAh。在图1中，参考数字1表示薄金属层，2和4为粘合层，3为电池元件，5为壳体。图2与图1的电池元件3的A部分对应。比较例2

使用压敏粘合剂两面涂敷胶带(粘合层)，将按照与比较例1相同的方式制作的电池粘贴到与实施例2使用的铝合金形状相同的壳体上(图3)。胶带的厚度为约90μm，电池总厚度为1.9mm，几乎与实施例2相同。所得电池的容量为330mAh。在图3中，参考数字9表示电池元件，10表示金属层，11和12为粘合层，13为壳体。

正如从实施例和比较例所理解的那样，在薄型电池中，即使使用与电池罐相比厚度可以减少的层压制件，层压制件所占厚度的份额仍然大。另外，电池粘贴到设备壳体上时，进一步需要压敏粘合剂两面涂敷胶带作为粘合层，并且设计时相应的厚度也需要考虑在内，因此，与一组电池元件对应的厚度被浪费。厚度的浪费非常大，这导致实施例与比较例的电池容量相差约1.5倍。因此，考虑到在设备中薄型电池的安装厚度相同这种情况，层叠体数目有限的薄型电池的容量产生大的下降。

另外，尽管上述实施例和比较例中以MD尺寸(中等尺寸)的电池进行了比较，但是个人电脑的B5、A4尺寸的电池容量在比较时显示相当大的差别。

注意，尽管这次设计的电池是使所有电池各自的总厚度相同，但不用说，设计电池使容量相同时，所有电池各自的总厚度自然也可以变薄。

在对设备的薄型化要求更为严格的趋势中，作为薄型设备的电源，通过以层压制件的厚度作为电池元件的厚度，大大提高能量密度，并进而大幅延长薄型携带式设备的使用时间是可能的。另外，相同的电池容量足够时，包括电池的设备的总厚度可以减小。而且，当发生异常时，由于内容物的喷出方向是特定的，因此可以保证对用户的安全性。

Claims

1.薄型二次电池，包括：

电池元件，通过将正极层、电解质层和负极层层叠而得到；和

层压制件，密封电池元件的前表面和后表面，

其中层压制件各自由层叠体构成，层叠体的结构是从电池元件一侧顺序具有至少一个粘合层和一个金属层，并且电池元件的前表面一侧的金属层与其后表面一侧的金属层的强度或厚度不同，或两方面均不同。

2.权利要求1所述的薄型二次电池，其中厚金属层具有内凹形状，电池元件设置在内凹状的厚金属层的内侧。

3.权利要求1或2所述的薄型二次电池，其中厚金属层由选自铝合金和镁合金的金属构成。

4.权利要求1-3的任一项所述的薄型二次电池，其中厚金属层通过将压延板材加压成形而得到。

5.权利要求1-4的任一项所述的薄型二次电池，其中厚金属层兼用作电子设备的壳体。

6.权利要求1-5的任一项所述的薄型二次电池，其中厚金属层的厚度为0.05-200mm。

7.权利要求1-6的任一项所述的薄型二次电池，其中薄金属层由选自铝、不锈钢、镍和铜的金属箔构成。

8.权利要求1-7的任一项所述的薄型二次电池，其中薄金属层的厚度为10-300μm。

9.权利要求1-8的任一项所述的薄型二次电池，其中强度高的金属层与强度低的金属层的强度比为2或更高。

10.权利要求1-9的任一项所述的薄型二次电池，其中电解质层由固体电解质构成。

11.权利要求1-10的任一项所述的薄型二次电池，其中电池元件的总厚度为2mm或更小。