JP2001118605A - 薄型ポリマー電池及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源仕様或いは電源部の構成等を異にする種
々の電子機器機器に使用することを可能とする。 【解決手段】 多数個の端子孔８，９を所定のピッチで
それぞれ形成した一対のポリマーフィルム１０，１１
と、これらポリマーフィルムに融着されその一部が端子
孔を介して外方に臨ませられる金属箔からなる多数個の
電極集電体１６，１８及びこれら電極集電体上に形成さ
れた活物質電極層１７，１９とからなる多数個の電極材
１２，１３と、電解質をポリマー中に取り込んでなり相
対向する各電極活物質層間にそれぞれ介在される多数個
の固体ポリマー電解質材１４とからなる。一対のポリマ
ーフィルムは、各電極活物質層間に各固体ポリマー電解
質材をそれぞれ介挿させた状態で重ね合わされるるとと
もに、隣り合う各電極材間を互いに封装して接合される
ことにより多数の個別ポリマー電池２を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、薄型ポリマー電池
及びその製造方法に関し、さらに詳しくは互いに切り離
し自在とされた多数個の個別ポリマー電池を連設してな
り、これら各個別ポリマー電池が所定の容量、電圧等の
仕様に応じて適宜切り離されて用いられるようにした薄
型ポリマー電池及びその製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】電池は、各種電子機器等の主電源或いは
バックアップ電源、予備電源等にと幅広い分野で用いら
れている。電池には、円筒型、角筒型、ボタン型或いは
板状型等の様々な形状及び大きさのものが提供されてい
る。電池は、電子機器機器の電源仕様或いは電源部の構
成に適合したもののみが用いられ、適合しないものは装
填することができなかったり機器の作動を不能とする。 【０００３】ところで、電池においては、従来の電解液
に代えて固体電解質を用いることにより液漏れを防ぐ電
池缶を不要として小型・軽量・薄型化を図った薄型電池
が提案されている。かかる薄型電池の特性に着目して、
互いに切り離し自在とされた多数個の個別電池を連設
し、これら個別電池を所定の容量、電圧等の仕様に応じ
て切り離して使用するようにした薄型電池が、例えば実
公平８−６３６３号「ロール状乾電池」公報（先願１）
や、特開平７−６５８０６号「電池とその使用方法」公
報（先願２）によって提案されている。 【０００４】すなわち、先願１の薄型電池は、フィルム
状電池をテープ状にしたものを巻芯に巻回し、所定量を
適宜引き出してカットして用いることで、使用目的に応
じた自由な対応或いは容易な電池交換が可能とされると
いった特徴がある。また、先願２の薄型電池も、周囲を
絶縁材によって封口した多数個の個別薄型電池間にスリ
ットを形成しこのスリットを介して個別薄型電池を切り
離し自在とするとともに、各個別薄型電池の片面に粘着
材を設けた剥離部材を接着してなる。先願２の薄型電池
は、個別薄型電池の切離し個数を調整することで任意の
電池容量を得るとともに、粘着材によって機器への固定
接続を容易とするといった特徴を有している。 【０００５】ところで、各種の携帯型電子機器等におい
ては、一般に商用電源とともに繰り返し充電が可能な二
次電池が電源として用いられている。携帯型電子機器等
は、薄型軽量化とともに、多機能化或いは長時間使用化
が図られており、このために高出力高容量で小型薄型、
かつ安全性の高い二次電池を必要としている。二次電池
としては、従来鉛電池やニッケル・カドミウム蓄電池等
が用いられていたが、より小型軽量で安全性の高いリチ
ウムイオン二次電池が開発されたことによって、このリ
チウムイオン二次電池が携帯型電子機器等に搭載される
ようになっている。 【０００６】リチウムイオン二次電池は、リチウムをド
ープ／脱ドープ可能とする炭素系材料からなる負極活物
質によって負極を構成するとともに、リチウムコバルト
酸化物やリチウムニッケル酸化物等のリチウムを含む遷
移金属酸化物からなる正極活物質によって正極を構成す
る。リチウムイオン二次電池は、これら負極と正極とを
セパレータを介して重ね合わせて発電体を構成し、この
発電体を電池缶に装填するとともに電解液を充填して電
池蓋によって封入してなる。 【０００７】リチウムイオン二次電池は、クリーンで高
エネルギー密度を有するとともに、サイクル特性、安全
性に優れかつ低温特性や負荷特性、或いは急速充電特性
に優れるといった種々の特徴を有している。かかるリチ
ウムイオン二次電池ではあるが、電池缶を有することで
その厚さが４ｍｍ程度までを限界としかつ自由な形状の
製作が困難であった。 【０００８】かかるリチウムイオン二次電池において
も、従来の電解液に代えて固体化電解質を用いた薄型の
リチウムイオンポリマー二次電池が注目されている。リ
チウムイオンポリマー二次電池は、液漏れが無いことで
電池缶を不要とし、発電体を例えばアルミニウム箔等の
金属箔と、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリエチレンテレフタレート等のプラスチックフィルム
とからなる外装材によって封入してなる。したがって、
リチウムイオンポリマー二次電池は、その厚みが１ｍｍ
以下に構成されるとともに自由な形状に形成することが
可能であるといった特徴を有している。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した先
願１の薄型電池においては、ロール状に巻回すること、
所定量を引き出してカットして使用することのみが開示
されており、例えばカット部位の封止構造や正極端子や
負極端子の構造等の電池の具体的な構成の開示が無い。
したがって、先願１の薄型電池においては、カット部位
における絶縁保持或いは正極端子や負極端子に接続して
電源供給等を如何様にして行うかが問題となり、そのま
まの実用化が困難である。 【００１０】また、先願２の薄型電池においては、負極
集電体をベースとして、負極活物質層、高分子固体電解
質層、正極活物質層及び正極集電体とを順次積層すると
ともに、負極集電体に粘着層を形成しかつスリットを形
成してなる。したがって、先願２の薄型電池において
は、下層の各部に対して上層の各部を互いに精密に位置
決めしながら形成するために、生産性が悪いといった問
題がある。また、先願２の薄型電池においては、正極集
電体が一方の外装体を構成するために、比較的厚みのあ
るステンレスやアルミニウムが用いられるとともに、取
扱に際して何らかの絶縁部材も必要とする。さらに、先
願２の薄型電池においては、各個別電池間を封口して絶
縁を保持するために接着材層が形成されなければならな
い。 【００１１】さらに、先願１や先願２の薄型電池は、二
次電池を想定していないことから、上述したように正極
端子や負極端子の構造が充電操作に適応するように構成
されてはいない。携帯型電子機器等においては、携帯時
においても使用されることが多く、内蔵した二次電池の
電池切れに対応するために持ち運びが簡易でありかつ様
々な機器の仕様にも切離し個数の設定によって対応が可
能な上述した薄型電池の要求が大きい。 【００１２】したがって、本発明は、電源仕様或いは電
源部の構成等を異にする種々の電子機器機器に適合し得
る上述した先願の薄型電池の特徴を踏襲し、生産性を向
上してその実用化を図った薄型ポリマー電池及びその製
造方法を提供することを目的に提案されたものである。 【００１３】 【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明にかかる薄型ポリマー電池は、多数個の端子孔を
所定のピッチでそれぞれ形成した幅広若しくは長尺の一
対のポリマーフィルムと、各ポリマーフィルムの一方主
面に各端子孔の形成領域に対応して融着されることによ
ってその一部が端子孔を介して他方主面側から外方に臨
ませられる金属箔からなる多数個の電極集電体と、これ
ら電極集電体上にそれぞれ所定の電極活物質を塗布する
ことによって形成された活物質電極層とからなる多数個
の電極材と、高分子材料と電解液と電解質塩とを混合し
てゲル状化した電解質をポリマー中に取り込んでなり各
電極活物質層間にそれぞれ介在される多数個の固体ポリ
マー電解質材とから構成される。薄型ポリマー電池は、
一対のポリマーフィルムを、各電極活物質層間に各固体
ポリマー電解質材をそれぞれ介挿させた状態で重ね合わ
せるとともに、隣り合う各電極材間を互いに封装するよ
うにして相対接合することによって多数個の個別ポリマ
ー電池を構成し、各個別ポリマー電池が各接合部位にお
いて互いに切離し自在に構成されてなる。 【００１４】以上のように構成された本発明にかかる薄
型ポリマー電池によれば、電源仕様或いは電源部の構成
等を異にする種々の電子機器機器に対応して、所定個数
の個別ポリマー電池が各接合部位から切り離されて用い
られる。薄型ポリマー電池においては、一対のポリマー
フィルムを所定位置で相対接合して個別ポリマー電池を
互いに封口することから、封口構造が簡易となり高率よ
くかつ高精度に生産される。薄型ポリマー電池において
は、一対のポリマーフィルムにそれぞれ電極集電体の一
部を外方に臨ませる端子孔が形成されることから、端子
部材を不要として薄型化が図られるとともに、未使用時
においても端子間の絶縁を保持する絶縁フィルム等を不
要として構造の簡易化が図られるとともに搭載される電
子機器や充電器等との接続も簡易に行われる。 【００１５】また、上述した目的を達成する本発明にか
かる薄型ポリマー電池の製造方法は、幅広若しくは長尺
の一対のポリマーフィルムに多数個の端子孔を所定のピ
ッチでそれぞれ形成する端子孔形成工程と、ポリマーフ
ィルムの一方主面に各端子孔の形成領域に対応して金属
箔からなる多数個の電極集電体をそれぞれ融着するとと
もにこれら各電極集電体の表面にそれぞれ所定の電極活
物質を塗布することによって電極活物質層を形成してな
る電極材を形成する電極材形成工程と、一対のポリマー
フィルムを相対向する各電極活物質層間に高分子材料と
電解液と電解質塩とを混合してゲル状化した電解質をポ
リマー中に取り込んでなる各固体ポリマー電解質材をそ
れぞれ介挿させた状態で重ね合わせるポリマーフィルム
重合せ工程と、一対のポリマーフィルムを隣り合う各電
極材間において相対接合することによって互いに封口さ
れた多数個の個別ポリマー電池を構成するポリマーフィ
ルム接合工程とを経て薄型ポリマー電池を製造する。 【００１６】以上の工程からなる本発明にかかる薄型ポ
リマー電池の製造方法によれば、正極材と負極材とを独
立した工程で形成してこれらをポリマーフィルム接合工
程において一体化することから、製品の歩留り率の向上
が図られ、高精度の薄型ポリマー電池が効率よく生産さ
れる。薄型ポリマー電池の製造方法によれば、各電極集
電体から電力を取り出したり充電を行うための端子が不
要とされることで工程の簡易化とより一層の薄型化が図
られ、電源仕様或いは電源部の構成等を異にする種々の
電子機器機器に対応可能な多数個の個別ポリマー電池を
連設した薄型ポリマー電池の実用化が図られる。 【００１７】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態として
示した薄型ポリマー電池１は、詳細を後述するように互
いに切り離し自在とされた多数個の個別ポリマー電池２
が隣り合って連設されて全体が長尺のテープ状を呈して
構成されている。各個別ポリマー電池２は、それぞれ充
電が可能な二次電池として構成される。薄型ポリマー電
池１は、図１に示すように巻芯３の外周部に巻回される
ことによってロール体の態様とされ、詳細を省略するが
巻芯３を回転自在に支持する収納ケース４内に収納され
て提供される。 【００１８】薄型ポリマー電池１は、図２に示すように
収納ケース４に設けた引出し口５から先端部が引き出さ
れ、使用する電子機器等の電源仕様に応じて所定の長
さ、換言すれば所定の個数分の個別ポリマー電池２が切
り離されて用いられる。収納ケース４には、詳細を省略
するが引出し口５に鋭利な凸部等からなるカッター部を
形成し、引き出された個別ポリマー電池２が軽微な力で
かつ精度よく切り離されるように構成されている。 【００１９】薄型ポリマー電池１には、各個別ポリマー
電池２を互いに区割りするとともに切離し自在とするた
めに、長さ方向に対して一定の間隔を以ってその表裏に
それぞれ幅方向のステッチ６、７が形成されている。薄
型ポリマー電池１には、各個別ポリマー電池２の形成領
域の表裏主面に、それぞれ端子孔８、９が形成されてい
る。したがって、切り離された各個別ポリマー電池２
は、その端子孔８、９を介して電子機器等の電源部の端
子が接続されて電源の供給を行う。また、各個別ポリマ
ー電池２は、端子孔８、９を介して充電器の充電端子が
接続されることによって充電が行われる。 【００２０】薄型ポリマー電池１は、個別ポリマー電池
２の切り離し個数を適宜設定することによって、電源仕
様或いは電源部の構成等を異にする種々の電子機器に使
用することが可能である。また、薄型ポリマー電池１
は、小型軽量であり、取扱が簡易である。したがって、
薄型ポリマー電池１は、使用者にとって持ち運びする種
々の携帯型電子機器毎に予備電源を用意することを不要
とする。 【００２１】薄型ポリマー電池１は、突出された端子片
を有しておらず比較的小型の端子孔８、９が形成された
構造であることから、端子の破損等が生じることは無
く、また絶縁のための厳重な包装も不要とする。したが
って、薄型ポリマー電池１は、収納ケース４の内部に絶
縁材等を用いずに直接装填することが可能である。 【００２２】薄型ポリマー電池１は、図３に示すよう
に、互いに同幅とされた長尺の一対のポリマーフィルム
１０、１１と、一方のポリマーフィルム１０の主面に互
いに所定の間隔を以って一体に形成された多数個の正極
材１２と、他方のポリマーフィルム１１の主面に互いに
所定の間隔を以って一体に形成された多数個の負極材１
３と、各正極材１２と負極材１３との間にそれぞれ介挿
された多数個の固体ポリマー電解質材１４とから構成さ
れる。ポリマーフィルム１０、１１は、外装材を構成
し、例えばナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン或
いはポリエチレンテレフタレート等のプラスチックフィ
ルムからなる。 【００２３】ポリマーフィルム１０には、所定の間隔を
以って上述したステッチ６、６が形成されるとともに、
これらステッチ６、６によって区割りされた領域にそれ
ぞれ端子孔８が形成されている。同様に、ポリマーフィ
ルム１１にも、所定の間隔を以って上述したステッチ
７、７が形成されるとともに、これらステッチ７、７に
よって区割りされた領域にそれぞれ端子孔９が形成され
ている。ステッチ６、７は、後述するようにポリマーフ
ィルム１０、１１が接合された部位１５、１５に形成さ
れている。端子孔８、９は、ステッチ６、７によって区
割りされた領域のほぼ中央部に形成されている。なお、
端子孔８、９は、中央部に限定されることは無く、接合
部位１５を除くその他の部位に適宜形成してもよい。 【００２４】各正極材１２は、それぞれ正極集電体１６
と、正極活物質層１７とから構成される。正極集電体１
６は、例えば厚みが１０μｍ以上のアルミニウム箔から
なり、隣り合うステッチ６、６の間隔よりもやや小さな
長さでかつポリマーフィルム１０の幅よりもやや小幅の
外形寸法を有している。各正極集電体１６は、外周部に
接合代を保持するようにしてポリマーフィルム１０の一
方主面上に、ステッチ６、６間に位置してレーザ融着さ
れる。各正極集電体１６は、ポリマーフィルム１０に融
着された状態において、それぞれその一部が端子孔８を
介して外方に臨ませられることによって正極端子部１６
ａを構成する。 【００２５】正極活物質層１７は、各正極集電体１６の
主面にそれぞれ正極活物質合剤を塗布して形成される。
正極活物質合剤は、例えばＴｉＳ₂、ＭｏＳ₂、ＮｂＳｅ
₂、Ｖ₂Ｏ₅等のリチウムを含有しない金属硫化物或いは
酸化物や、Ｌｉ_xＭＯ₂（式中、Ｍは一種以上の遷移金属
を表す。ｘは電池の充放電状態によって異なり、通常
０．０５以上１．１０以下である。）を主体とするリチ
ウム複合酸化物等が用いられる。遷移金属Ｍは、例えば
Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｍｎ（マンガ
ン）が用いられ、具体的にはＬｉＣｏＯ₂、ＬｉＮｉ
Ｏ₂、ＬｉＮｉ_yＣｏ_1-yＯ₂（０＜ｙ＜１）、ＬｉＭｎ₂
Ｏ₄が用いられる。これらリチウム複合酸化物は、高電
圧を発生することができるとともにエネルギー密度的に
優れた物質である。正極活物質は、これらの物質を複数
種混合して用いてもよい。 【００２６】正極活物質合剤は、上述した正極活物質に
対して、例えばバインダとしてＰＶｄＦ、溶剤としてＮ
ＭＰを加えてスラリー状とし、ドクターブレード法等に
よって正極集電体１５の主面上に均一に塗布される。正
極活物質合剤は、遠赤外線炉において高温乾燥処理が施
されてＮＭＰが飛ばされ、さらにロールプレスによる加
圧処理が施されて高密度化が図られて正極集電体１６の
主面上に正極活物質層１７を成膜形成する。 【００２７】なお、各正極材１２は、ポリマーフィルム
１０の主面上に正極集電体１６を溶着した後に、正極活
物質層１７を成膜形成するようにしたが、かかる工程に
限定されるものでは無い。各正極材１２は、例えば長尺
の正極集電体原反に正極活物質層１７を成膜形成した後
にこれを所定の長さと幅に切断してポリマーフィルム１
０の主面上に正極集電体１６を溶着等して構成してもよ
い。 【００２８】各負極材１３は、それぞれ負極集電体１８
と、負極活物質層１９とから構成される。負極集電体１
８は、例えば厚みが１０μｍ以上の銅箔からなり、隣り
合うステッチ７、７の間隔よりもやや小さな長さでかつ
ポリマーフィルム１１の幅よりもやや小幅の外形寸法を
有している。負極集電体１８は、正極集電体１６よりも
やや大きな外形とされている。各負極集電体１８は、外
周部に接合代を保持するようにしてポリマーフィルム１
１の一方主面上に、ステッチ７、７間に位置してレーザ
融着される。各負極集電体１８は、ポリマーフィルム１
１に融着された状態において、それぞれその一部が端子
孔９を介して外方に臨ませられることによって負極端子
部１８ａを構成する。 【００２９】負極活物質層１９は、各負極集電体１８の
主面にそれぞれ負極活物質合剤を塗布して形成される。
負極活物質合剤は、負極活物質としてリチウムイオンを
ドープ・脱ドープ可能な材料、例えばグラファイトや難
黒鉛化炭素或いは易黒鉛化炭素等の炭素材料が用いられ
る。負極活物質合剤は、これら炭素材料に対して、バイ
ンダとしてＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）、溶剤と
してＮＭＰ（ｎ−メチルピロリドン）を加えてスラリー
状とし、ドクターブレード法等によって負極集電体１２
の主面上に均一に塗布される。負極活物質合剤は、遠赤
外線炉において高温乾燥処理が施されてＮＭＰが飛ばさ
れ、さらにロールプレスによる加圧処理が施されて高密
度化が図られて負極集電体１８の主面上に負極活物質層
１９を成膜形成する。なお、負極活物質は、炭素材料の
他にも、ポリアセチレン、ポリピロール等の高分子材料
やＳｎＯ₂等の酸化物も使用される。 【００３０】各個体ポリマー電解質材１４は、高分子材
料と電解液と電解質塩とを混合してゲル状化した電解質
をポリマー中に取り込んでなる。高分子材料は、電解液
に相溶する性質を有し、シリコンゲル、アクリルゲル、
アクリロニトリルゲル、ポリフォスファゼン変性ポリマ
ー、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイ
ド、及びこれらの複合ポリマーや架橋ポリマー、変性ポ
リマー等、若しくはフッ素系ポリマーとして、例えばポ
リ（ビニリデンフルオロライド）、ポリ（ビニリデンフ
ルオロライド−ｃｏ−テトラフルオロサフルオロプロピ
レン）、或いはポリ（ビニリデンフルオロライド−ｃｏ
−トリフルオロエチレン）等の高分子材料、及びこれら
の混合物が各種使用される。 【００３１】電解液成分は、上述した高分子材料を分散
可能とし、非プロトン性溶媒として例えばエチレンカー
ボネート（ＥＣ）やプロピレンカーボネート（ＰＣ）或
いはブチレンカーボネート（ＢＣ）等が用いられる。電
解質塩には、溶剤に相溶するものが用いられ、カチオン
とアニオンとが組み合わされてなる。カチオンには、ア
ルカリ金属やアルカリ土類金属が用いられる。アニオン
には、Ｃｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-、ＳＣＮ^-、ＣｌＯ₄ ^-、Ｂ
Ｆ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＣＦ₃ＳＯ₃ ^-等が用いられる。電解質塩
には、具体的には六フッ化リン酸リチウムや四フッ化ホ
ウ酸リチウムが、電解液に対して溶解可能な濃度で用い
られる。 【００３２】個体ポリマー電解質材１４は、負極材１３
とほぼ等しくかつ正極材１２よりもやや大きな外形を以
って形成されている。個体ポリマー電解質材１４には、
図３に示すように、正極材１２の外周部から張り出した
外周部にこの正極材１２の厚みとほぼ等しい高さの外周
壁部１４ａが一体に形成されている。したがって、個体
ポリマー電解質材１４は、正極材１２に重ね合わされた
状態において、その外周部を被覆して負極材１３との絶
縁を保持する。 【００３３】上述した各部材を備える薄型ポリマー電池
１の製造工程について、図４を参照して説明する。薄型
ポリマー電池１は、一方のポリマーフィルム１０に対し
て各個別ポリマー電池２を構成する各正極材１２をそれ
ぞれ形成する工程と、他方のポリマーフィルム１１に対
して各個別ポリマー電池２を構成する各負極材１３をそ
れぞれ形成する工程とを経て、これらポリマーフィルム
１０、１１を各個別ポリマー電池２に対応して個体ポリ
マー電解質材１４を介挿して接合する工程とを経て製造
される。 【００３４】ポリマーフィルム１０には、ステップｓ−
１において、所定の間隔を以って多数個の端子孔８が形
成される。ポリマーフィルム１０には、ステップｓ−２
において、各端子孔８を挟ん所定の間隔を以って多数個
のステッチ６が形成される。ポリマーフィルム１０に
は、ステップｓ−３において、一方主面の一対のステッ
チ６、６によって区割りされた各領域に端子孔８を閉塞
するようにして所定の大きさに形成された正極集電体１
６がレーザ融着される。ポリマーフィルム１０には、ス
テップｓ−４において、正極集電体１６の主面上に正極
活物質合剤が塗布されて正極活物質層１７が形成され
る。ポリマーフィルム１０には、上述した各工程を経て
一方の主面に正極材１２が形成される。 【００３５】同様に、ポリマーフィルム１１には、ステ
ップｓ−５において、所定の間隔を以って多数個の端子
孔９が形成される。各端子孔９は、上述したポリマーフ
ィルム１０の各端子孔８と同一ピッチで形成される。ポ
リマーフィルム１１には、ステップｓ−６において、各
端子孔９を挟ん所定の間隔を以って多数個のステッチ７
が形成される。各ステッチ７は、上述したポリマーフィ
ルム１０の各ステッチ８と同一ピッチで形成される。 【００３６】ポリマーフィルム１１には、ステップｓ−
７において、一方主面の一対のステッチ７、７によって
区割りされた各領域に端子孔９を閉塞するようにして所
定の大きさに形成された負極集電体１８がレーザ融着さ
れる。ポリマーフィルム１１には、ステップｓ−８にお
いて、負極集電体１８の主面上に負極活物質合剤が塗布
されて負極活物質層１９が形成される。ポリマーフィル
ム１１には、上述した各工程を経て一方の主面に負極材
１３が形成される。 【００３７】ポリマーフィルム１０、１１は、上述した
工程を経てそれぞれ多数個の正極材１２及び負極材１３
が形成され、ステップｓ−９において、これら正極材１
２と負極材１３との間に固体ポリマー電解質材１４を挟
み込むようにして重ね合わされる。ポリマーフィルム１
０、１１は、この状態においてそれぞれに形成されたス
テッチ６、７が対応位置される。ポリマーフィルム１
０、１１は、ステップｓ−１０において、ステッチ６、
７の周辺領域及び正極材１２及び負極材１３の外周領域
とにレーザ溶着が施されて互いに相対接合されて薄型ポ
リマー電池１を完成させる。 【００３８】薄型ポリマー電池１は、上述したようにポ
リマーフィルム１０、１１を接合した各接合部位１５に
おいて正極材１２と負極材１３と固体ポリマー電解質材
１４との積層体からなる各発電体を互いに封装して、多
数個の個別ポリマー電池２を連続して構成する。薄型ポ
リマー電池１は、上述したポリマーフィルム１０、１１
の接合工程を経た後に、図示しない巻取工程へと送られ
て巻芯３に連続して巻き取られる。 【００３９】上述した薄型ポリマー電池１は、互いに切
り離し自在とされた多数個の個別ポリマー電池２が隣り
合って連設されて全体が長尺のテープ状を呈して構成さ
れているが、かかる構成に限定されるものでは無い。本
発明にかかる薄型ポリマー電池の第２の実施の形態とし
て図５に示した薄型ポリマー電池２０は、幅広とされた
一対のポリマーフィルムシート２２、２３が用いられ、
これらポリマーフィルムシート２２、２３に多数個の個
別ポリマー電池２１がマトリックス状に連設されること
によって全体がシート状を呈して構成されてなる。 【００４０】一対のポリマーフィルムシート２２、２３
は、多数本のステッチ２４が格子状に形成されることに
よって多数個の領域２５がマトリックス状に区割りさ
れ、各領域２５にそれぞれ端子孔２６が形成されてい
る。ポリマーフィルムシート２２、２３には、各領域２
５内にそれぞれ発電体２７が封装されている。各発電体
２７は、一方のポリマーフィルムシート２２の各領域２
５の内面にそれぞれ形成された正極材と、他方のポリマ
ーフィルムシート２３の各領域２５の内面にそれぞれ形
成された負極材と、これら正極材と負極材との間に介挿
された固体ポリマー電解質材とからなる。 【００４１】薄型ポリマー電池２０は、各領域２５のス
テッチ２４を含む発電体２７の外周部においてポリマー
フィルムシート２２、２３にレーザ融着を施すことによ
り、発電体２７を封装して個別ポリマー電池２１を構成
する。薄型ポリマー電池２０は、ポリマーフィルムシー
ト２２、２３に形成した端子孔２６を介してそれぞれ正
極材の正極集電体及び負極材の負極集電体を外方に臨ま
せる。なお。薄型ポリマー電池２０は、ポリマーフィル
ムシート２２、２３の材質や、発電体２７を構成する正
極材や負極材の構成については、上述した薄型ポリマー
電池１と同様とすることから、その詳細についての説明
を省略する。 【００４２】以上のように構成された薄型ポリマー電池
２０は、使用する電子機器等の電源仕様に応じて個別ポ
リマー電池２１が所定の個数に切り離される。換言すれ
ば、薄型ポリマー電池２０は、個別ポリマー電池２１の
切り離し個数を適宜設定することによって、電源仕様或
いは電源部の構成等を異にする種々の電子機器に使用す
ることが可能である。また、薄型ポリマー電池２０は、
小型軽量であり、取扱が簡易である。したがって、薄型
ポリマー電池２０は、使用者にとって持ち運びする種々
の携帯型電子機器毎に予備電源を用意することを不要と
する。 【００４３】 【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、電源仕様或いは電源部の構成等を異にする種々の
電子機器機器に対応して、所定個数の個別ポリマー電池
を各接合部位から切り離して用いるようにすることか
ら、各種の携帯型電子機器等を携帯しながら使用する場
合において機器毎の予備電源パックを不要とさせ、内蔵
電池の電池切れといった事態に対しても素早い対応を可
能とさせる。本発明によれば、一対のポリマーフィルム
を所定位置で相対接合して個別ポリマー電池を互いに封
口することから、封口構造が簡易となり高精度の薄型ポ
リマー電池が高率よく生産される。薄型ポリマー電池
は、一対のポリマーフィルムにそれぞれ電極集電体の一
部を外方に臨ませる端子孔が形成されることから、端子
部材を不要として薄型化が図られるとともに、未使用時
においても端子間の絶縁を保持する絶縁フィルム等を不
要として構造の簡易化が図られるようになる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明にかかる薄型ポリマー電池の実施の形態
として示す、テープ状薄型ポリマー電池の斜視図であ
る。 【図２】同テープ状薄型ポリマー電池を収納ケースに収
納した状態の斜視図である。 【図３】薄型ポリマー電池の構成を説明する要部縦断面
図である。 【図４】同薄型ポリマー電池の製造工程の説明図であ
る。 【図５】本発明にかかる薄型ポリマー電池の他の実施の
形態として示す、シート状薄型ポリマー電池の斜視図で
ある。 【符号の説明】 １ 薄型ポリマー電池、２ 個別ポリマー電池、３ 巻
芯、４ 収納ケース、６，７ ステッチ、８，９ 端子
孔、１０，１１ ポリマーフィルム、１２ 正極材、１
３ 負極材、１４ 固体ポリマー電解質体、１５ 接合
部、１６ 正極集電体、１６ａ 正極端子部、１７ 正
極活物質層、１８ 負極集電体、１８ａ負極端子部、１
９ 負極活物質層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 留美 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 野田 和宏 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA03 AA04 AA09 AA13 CC02 DD07 DD13 FF06 5H029 AJ02 AJ03 AJ05 AJ12 AJ14 AK02 AK03 AK05 AL06 AL07 AM00 AM03 AM05 AM07 AM16 BJ04 BJ12 BJ14 CJ01 CJ04 CJ05 CJ22 DJ02 DJ05 DJ07 DJ14 EJ01 EJ12 HJ04

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 多数個の端子孔を所定のピッチでそれぞ
   れ形成した幅広若しくは長尺の一対のポリマーフィルム
   と、 上記各ポリマーフィルムの一方主面に、上記各端子孔の
   形成領域に対応して融着されることによってその一部が
   上記端子孔を介して他方主面側から外方に臨ませられる
   金属箔からなる多数個の電極集電体と、これら電極集電
   体上にそれぞれ所定の電極活物質を塗布することによっ
   て形成された活物質電極層とからなる多数個の電極材
   と、 高分子材料と電解液と電解質塩とを混合してゲル状化し
   た電解質をポリマー中に取り込んでなり、相対向する上
   記各電極活物質層間にそれぞれ介在される多数個の固体
   ポリマー電解質材とからなり、 上記一対のポリマーフィルムを、上記各電極活物質層間
   に上記各固体ポリマー電解質材をそれぞれ介挿させた状
   態で重ね合わせるとともに、隣り合う上記各電極材間を
   互いに封装するようにして相対接合することによって多
   数個の個別ポリマー電池を構成し、 上記各個別ポリマー電池が、上記各接合部位において互
   いに切離し自在に構成されたことを特徴とする薄型ポリ
   マー電池。 【請求項２】 上記ポリマーフィルムは、長尺のテープ
   状であり、長さ方向に隣り合って上記個別ポリマー電池
   が互いに切り離し自在に構成されてなり、 巻取ロールに巻回された状態から引き出されて上記個別
   ポリマー電池が順次切り離されることを特徴とする請求
   項１に記載の薄型ポリマー電池。 【請求項２】 上記ポリマーフィルムは、幅広のシート
   状であり、上記個別ポリマー電池が互いに切り離し自在
   にマトリックス状に配列されて構成されたことを特徴と
   する請求項１に記載の薄型ポリマー電池。 【請求項４】 上記各個別ポリマー電池は、融着された
   上記ポリマーフィルムに形成された各端子孔を介して他
   方主面から外方に露呈された上記電極集電体の部位が端
   子を構成することを特徴とする請求項１に記載の薄型ポ
   リマー電池。 【請求項５】 上記各固体ポリマー電解質材は、外周縁
   に沿って外周壁部が一体に形成されており、この外周壁
   部によって上記いずれか一方の電極活物質層に重ね合わ
   された状態においてその外周部を被覆することを特徴と
   する請求項１に記載の薄型ポリマー電池。 【請求項６】 上記一方のポリマーフィルムには、アル
   ミニウム箔からなる各正極集電体の主面に、それぞれリ
   チウムコバルト酸化物やリチウムニッケル酸化物等のリ
   チウムを含む遷移金属酸化物からなる正極活物質を塗布
   して正極活物質層を形成することによって多数個の正極
   材が形成され、 上記他方のポリマーフィルムには、上記正極材に対応し
   て、銅箔からなる各負極集電体の主面に、それぞれリチ
   ウムをドープ／脱ドープ可能とする炭素系材料からなる
   負極活物質を塗布して負極活物質層を形成することによ
   って多数個の負極材が形成され、 上記個別ポリマー電池が充電可能な二次電池として構成
   されたことを特徴とする請求項１に記載の薄型ポリマー
   電池。 【請求項７】 上記金属箔は、厚みが１０μｍ以上であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の薄型ポリマー電
   池。 【請求項８】 上記一対のポリマーフィルムは、上記各
   金属箔の外周部にそれぞれ接合代を構成するに足る大き
   さを有することを特徴とする請求項１に記載の薄型ポリ
   マー電池。 【請求項９】 上記一対のポリマーフィルムには、上記
   各接合部位にステッチがそれぞれ形成され、これらステ
   ッチが上記個別ポリマー電池を互いに切離し自在とする
   切離し部を構成することを特徴とする請求項１に記載の
   薄型ポリマー電池。 【請求項１０】 幅広若しくは長尺の一対のポリマーフ
   ィルムに多数個の端子孔を所定のピッチでそれぞれ形成
   する端子孔形成工程と、 上記ポリマーフィルムの一方主面に、上記各端子孔の形
   成領域に対応して金属箔からなる多数個の電極集電体を
   それぞれ融着するとともに、これら各電極集電体の表面
   に、それぞれ所定の電極活物質を塗布することによって
   電極活物質層を形成してなる電極材を形成する電極材形
   成工程と、 上記一対のポリマーフィルムを、相対向する上記各電極
   活物質層間に、高分子材料と電解液と電解質塩とを混合
   してゲル状化した電解質をポリマー中に取り込んでなる
   各固体ポリマー電解質材をそれぞれ介挿させた状態で重
   ね合わせるポリマーフィルム重合せ工程と、 上記一対のポリマーフィルムを、隣り合う上記各電極材
   間において相対接合することによって互いに封口された
   多数個の個別ポリマー電池を構成するポリマーフィルム
   接合工程と を経て製造することを特徴とする薄型ポリマー電池の製
   造方法。 【請求項１１】 上記一対のポリマーフィルムには、上
   記接合部位に対応して上記個別ポリマー電池を互いに切
   離し自在とする切離し部を形成する切離し部形成工程が
   施こされることを特徴とする請求項１０に記載の薄型ポ
   リマー電池の製造方法。 【請求項１２】 上記電極材形成工程は、上記一方のポ
   リマーフィルムに融着されたアルミニウム箔からなる各
   正極集電体の主面に、それぞれリチウムコバルト酸化物
   やリチウムニッケル酸化物等のリチウムを含む遷移金属
   酸化物からなる正極活物質を塗布して正極活物質層を形
   成する正極活物質層形成工程と、 上記他方のポリマーフィルムに融着された銅箔からなる
   各負極集電体の主面に、それぞれリチウムをドープ／脱
   ドープ可能とする炭素系材料からなる負極活物質を塗布
   して負極活物質層を形成する負極活物質層形成工程とを
   有することを特徴とする請求項１０に記載の薄型ポリマ
   ー電池の製造方法。