JP2002343340A - Electrode and battery - Google Patents
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電極ならびに正極
および負極を備えた電池に関する。The present invention relates to a battery provided with an electrode and a positive electrode and a negative electrode.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、電子技術の進歩に伴い、カメラ一
体型ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）、携帯電話あるい
はラップトップコンピュータなどに代表される小型のポ
ータブル電子機器が開発されている。そこで、これらの
ポータブル電子機器の駆動電源として、小型かつ軽量で
高エネルギー密度を有する電池の開発が要求されてい
る。2. Description of the Related Art In recent years, with the advance of electronic technology, small portable electronic devices represented by a camera-integrated VTR (video tape recorder), a mobile phone, a laptop computer, and the like have been developed. Therefore, there is a demand for the development of a small and lightweight battery having a high energy density as a drive power source for these portable electronic devices.
【０００３】エネルギー密度等の観点において優れた特
性を有する電池としては、既に多種のものが知られてい
る。例えば、負極活物質としてリチウム（Ｌｉ），ナト
リウム（Ｎａ），アルミニウム（Ａｌ）等の軽金属を用
い、正極活物質として二酸化マンガン（ＭｎＯ2 ），フ
ッ化炭素（［ＣＦ］n ），塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）
等を用いた一次電池は、電卓，時計等の電源や、メモリ
のバックアップ電源などに利用されている。また、負極
活物質としてリチウムイオンを吸蔵・放出することが可
能なグラファイトや低結晶質カーボン等の炭素材料を用
い、正極活物質としてＬｉx ＭＯ2 （ただし、Ｍは１種
類以上の遷移金属，ｘは０．０５≦ｘ≦１．１０の範囲
内）を含むリチウム複合酸化物を用い、イオン伝導層と
して非水溶媒にリチウム塩等を溶解させた液体電解質を
用いたリチウムイオン二次電池は、使用用途等に応じて
コイン型，筒型，角型等の多種の形状にて利用されてい
る。さらに、最近では、イオン伝導層として高分子化合
物に液体電解質を保持させたゲル電解質を用いたゲル電
解質電池や、ポリエチレンオキシド，ポリフォスファゼ
ン，ポリアクリロニトリルなどの高分子化合物からなる
固体電解質を用いた固体電解質電池などの新たな電池に
関する開発が盛んに行われている。特に、固体電解質電
池は、液体電解質を用いた電池とは異なり、液漏れの問
題がないので、電池構成を簡素化することができ、今後
の電池開発において有力視されている。Many types of batteries having excellent characteristics in terms of energy density and the like are already known. For example, a light metal such as lithium (Li), sodium (Na), or aluminum (Al) is used as a negative electrode active material, and manganese dioxide (MnO 2 ), carbon fluoride ([CF] n ), thionyl chloride ( SOCl 2 )
A primary battery using such a device is used as a power source for a calculator, a clock, and the like, and as a backup power source for a memory. In addition, a carbon material such as graphite or low-crystalline carbon capable of occluding and releasing lithium ions is used as a negative electrode active material, and Li x MO 2 (where M is one or more transition metals, x is in the range of 0.05 ≦ x ≦ 1.10), and a lithium ion secondary battery using a liquid electrolyte in which a lithium salt or the like is dissolved in a non-aqueous solvent as an ion conductive layer is It is used in various shapes such as coin type, cylindrical type, square type and the like according to the intended use. Furthermore, recently, a gel electrolyte battery using a gel electrolyte in which a polymer compound holds a liquid electrolyte as an ion conductive layer, and a solid electrolyte made of a polymer compound such as polyethylene oxide, polyphosphazene, and polyacrylonitrile have been used. Development of new batteries such as solid electrolyte batteries is being actively pursued. In particular, unlike a battery using a liquid electrolyte, a solid electrolyte battery does not have a problem of liquid leakage, so that the battery configuration can be simplified and is expected to be promising in future battery development.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、電池の開発
が進行し、電池の小型化，軽量化，高エネルギー密度化
が要求される一方で、電池のフレキシブル化も要求され
ている。一般に、液体電解質を用いた電池では、液漏れ
を防止するために電池素子を金属缶などのハードケース
に収納する必要があり、ハードケースの形状により電池
形状が限定されるため、電池のフレキシブル化が困難で
ある。これに対して、ゲル電解質あるいは固体電解質を
用いた電池では、液漏れのおそれがないため、電池素子
をフィルム状の外装部材に収納することが可能であり、
この外装部材が薄くかつ柔軟なため、電池のフレキシブ
ル化の観点において注目されている。By the way, the development of batteries has been progressing, and while miniaturization, weight reduction, and high energy density of batteries are required, battery flexibility is also required. Generally, in a battery using a liquid electrolyte, it is necessary to store the battery element in a hard case such as a metal can in order to prevent liquid leakage, and the shape of the hard case limits the battery shape. Is difficult. On the other hand, in a battery using a gel electrolyte or a solid electrolyte, since there is no possibility of liquid leakage, the battery element can be housed in a film-like exterior member,
Since this exterior member is thin and flexible, it is receiving attention from the viewpoint of battery flexibility.
【０００５】しかしながら、フレキシブル特性の向上に
関する電池の開発が多々行われているにもかかわらず、
現状の電池のフレキシブル特性は十分なものとは言えな
いという問題があった。具体的には、例えば、腕時計の
バンドに類似した形状をなすように電池を大きく湾曲さ
せる要請がある場合には、電池のフレキシブル特性が十
分でないため、湾曲時における歪み等に起因して電池が
破損する可能性がある。[0005] However, despite the much development of batteries related to the improvement of the flexible characteristics,
There is a problem that the current flexible characteristics of the battery are not sufficient. Specifically, for example, when there is a request to bend the battery largely so as to form a shape similar to a wristwatch band, the battery has insufficient flexibility characteristics, and the battery may be deformed due to distortion or the like at the time of bending. It may be damaged.
【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、フレキシブル特性を向上させること
が可能な電極およびそれを用いた電池を提供することに
ある。[0006] The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an electrode capable of improving the flexibility and a battery using the same.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明による電極は、１
または２以上の凹部または孔部を備えるようにしたもの
である。According to the present invention, there is provided an electrode comprising:
Alternatively, two or more recesses or holes are provided.
【０００８】本発明による電池は、正極および負極を備
えるものであり、正極および負極のうちの少なくとも一
方が、１または２以上の凹部または孔部を備えるように
したものである。[0008] A battery according to the present invention includes a positive electrode and a negative electrode, and at least one of the positive electrode and the negative electrode has one or more concave portions or holes.
【０００９】本発明による電極では、１または２以上の
凹部または孔部を備えるため、これらの凹部または孔部
を支点として電極を大きく湾曲させることが可能にな
る。Since the electrode according to the present invention has one or more concave portions or holes, the electrode can be largely curved with these concave portions or holes as fulcrums.
【００１０】本発明による電池では、本発明の電極を用
いるようにしたので、電池を大きく湾曲させることが可
能となり、電池のフレキシブル特性が向上する。[0010] In the battery according to the present invention, since the electrode of the present invention is used, the battery can be greatly curved, and the flexible characteristics of the battery are improved.
【００１１】[0011]
【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。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１２】まず、図１を参照して、本発明の一実施の
形態に係る電池の構成について説明する。なお、本発明
の電極は、本実施の形態の電池の構成要素のうちの１つ
であるので、以下併せて説明する。First, the configuration of a battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the electrode of the present invention is one of the constituent elements of the battery of the present embodiment, and will be described below together.
【００１３】図１は、本実施の形態に係る電池としての
二次電池１００の断面構成を表すものである。この二次
電池１００は、外装部材１により電池素子が収納された
構成をなしている。この電池素子は、主に、正極１０
と、この正極１０と対向配置された負極２０と、正極１
０と負極２０との間に配設された電解質層３０とを備え
ている。正極１０は、例えば負極２０と対向する側に設
けられた複数の凹部１３を有し、負極２０も、例えば正
極１０と対向する側に設けられた複数の凹部２３を有し
ている。正極１０の端部には、一端が外装部材１の外部
に導出された正極端子１０Ｔが接続されている。負極２
０の端部にも、正極端子１０Ｔに対向し、一端が外装部
材１の外部に導出された負極端子２０Ｔが接続されてい
る。この二次電池１００は、金属缶などのハードケース
に電池素子が収納された電池とは異なり、使用用途等に
応じて湾曲可能なフレキシブル特性を有するものであ
る。FIG. 1 shows a sectional configuration of a secondary battery 100 as a battery according to the present embodiment. The secondary battery 100 has a configuration in which a battery element is housed by the exterior member 1. This battery element mainly comprises a positive electrode 10
A negative electrode 20 disposed opposite to the positive electrode 10;
And an electrolyte layer 30 disposed between the negative electrode 20 and the negative electrode 20. The positive electrode 10 has, for example, a plurality of concave portions 13 provided on the side facing the negative electrode 20, and the negative electrode 20 also has a plurality of concave portions 23 provided on the side facing the positive electrode 10, for example. A positive electrode terminal 10 </ b> T whose one end is led out of the exterior member 1 is connected to an end of the positive electrode 10. Negative electrode 2
The negative terminal 20T, which is opposite to the positive terminal 10T and has one end led out of the exterior member 1, is also connected to the zero end. The secondary battery 100 has a flexible characteristic that can be bent according to a use application and the like, unlike a battery in which a battery element is housed in a hard case such as a metal can.
【００１４】外装部材１は、例えば、外装保護層、アル
ミニウム層および熱溶着層（ラミネート最内層）がこの
順に積層されたヒートシールタイプのフィルム状ラミネ
ートフィルムにより構成されている。熱溶着層は、熱溶
着を利用して外装部材１により電池素子を封入するため
のものであり、例えばポリエチレン、ポリプロピレンま
たはポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性を有す
るプラスチックフィルムにより構成されている。The exterior member 1 is composed of, for example, a heat-sealing type film-like laminated film in which an exterior protective layer, an aluminum layer, and a heat welding layer (the innermost layer of the laminate) are laminated in this order. The heat-welding layer is for enclosing the battery element with the exterior member 1 using heat welding, and is made of, for example, a thermoplastic plastic film such as polyethylene, polypropylene, or polyethylene terephthalate.
【００１５】正極１０は、例えば、短冊状の正極集電体
層１１と、この正極集電体層１１の一面（負極２０と対
向する側の面）に設けられた正極活物質層（電極活物質
層）１２とを含んで構成されている。正極１０の詳細な
構成については後述する（図２，図３参照）。正極集電
体層１１は、例えばアルミニウム箔、ニッケル箔または
ステンレス箔などの金属箔により構成されている。正極
活物質層１２は、主に、正極活物質と、カーボンブラッ
クやグラファイトなどよりなる導電剤と、ポリフッ化ビ
ニリデンやポリテトラフルオロエチレンなどよりなる結
着剤とを含んで構成されている。The positive electrode 10 includes, for example, a strip-shaped positive electrode current collector layer 11 and a positive electrode active material layer (electrode active layer) provided on one surface of the positive electrode current collector layer 11 (the surface facing the negative electrode 20). Material layer) 12. The detailed configuration of the positive electrode 10 will be described later (see FIGS. 2 and 3). The positive electrode current collector layer 11 is made of, for example, a metal foil such as an aluminum foil, a nickel foil, or a stainless steel foil. The positive electrode active material layer 12 mainly includes a positive electrode active material, a conductive agent such as carbon black or graphite, and a binder such as polyvinylidene fluoride or polytetrafluoroethylene.
【００１６】正極活物質は、例えばリチウムイオンなど
の軽金属イオンを吸蔵・離脱することが可能な金属硫化
物、金属酸化物または高分子化合物などにより構成され
ている。金属硫化物および金属酸化物としては、例えば
硫化チタン（ＴｉＳ2 ）、硫化モリブデン（Ｍｏ
Ｓ2 ）、セレン化ニオブ（ＮｂＳｅ2 ）または酸化バナ
ジウム（Ｖ2 Ｏ5 ）などのリチウムを含有しないものが
挙げられる。また、金属酸化物としては、上記したリチ
ウムを含有しないものの他、Ｌｉx ＭＯ2 （ただし、Ｍ
はコバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）またはマンガン
（Ｍｎ）等の遷移金属，ｘは０．０５≦ｘ≦１．１０の
範囲内）や、ＬｉＮｉp Ｍ１q Ｍ２r Ｏ2 （ただし、Ｍ
１，Ｍ２は鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム（Ｃ
ｒ）、Ａｌ、Ｍｎ、Ｃｏ、ＮｉおよびＴｉのうちの少な
くとも１の金属元素またはリン（Ｐ）やホウ素（Ｂ）な
どの非金属元素，ｐ＋ｑ＋ｒ＝１）などで表されるリチ
ウム複合酸化物が挙げられる。正極活物質としては、特
に、高電圧・高エネルギー密度の確保およびサイクル特
性向上に係る観点から、リチウム・コバルト複合酸化物
やリチウム・ニッケル酸化物などのリチウム複合酸化物
を用いるのが好ましい。なお、正極活物質として、上記
した金属硫化物や金属酸化物等を２種以上含む材料を用
いるようにしてもよい。正極活物質として用いる材料
は、例えば、電池の種類や使用用途等に応じて自由に選
択可能である。The positive electrode active material is made of, for example, a metal sulfide, a metal oxide, or a polymer compound capable of inserting and extracting light metal ions such as lithium ions. Examples of metal sulfides and metal oxides include titanium sulfide (TiS 2 ) and molybdenum sulfide (Mo)
S 2), include those containing no lithium such as niobium selenide (NbSe 2) or vanadium oxide (V 2 O 5). As the metal oxide, in addition to those not containing lithium as described above, Li x MO 2 (where M
The, cobalt (Co), nickel (Ni) or manganese (Mn) transition metals, such as, x is in the range of 0.05 ≦ x ≦ 1.10), LiNi p M1 q M2 r O 2 ( however, M
1, M2 is iron (Fe), zinc (Zn), chromium (C
r), a metal element of at least one of Al, Mn, Co, Ni and Ti or a non-metal element such as phosphorus (P) or boron (B), and a lithium composite oxide represented by p + q + r = 1) No. As the positive electrode active material, it is particularly preferable to use a lithium composite oxide such as a lithium-cobalt composite oxide or a lithium-nickel oxide from the viewpoint of securing high voltage and high energy density and improving cycle characteristics. Note that a material containing two or more of the above-described metal sulfides and metal oxides may be used as the positive electrode active material. The material used as the positive electrode active material can be freely selected according to, for example, the type of the battery and the intended use.
【００１７】負極２０は、例えば、正極１０と同様の構
造を有し、短冊状の負極集電体層２１の一面（正極１０
と対向する側の面）に負極活物質層（電極活物質層）２
２が設けられた構成をなしている。負極活物質層２２
は、主に、負極活物質と、導電剤と、結着剤とを含んで
構成されている。The negative electrode 20 has, for example, the same structure as the positive electrode 10, and has one surface (a positive electrode 10) of a strip-shaped negative electrode current collector layer 21.
Negative electrode active material layer (electrode active material layer) 2
2 is provided. Negative electrode active material layer 22
Is mainly composed of a negative electrode active material, a conductive agent, and a binder.
【００１８】負極活物質は、例えば、リチウムやナトリ
ウム（Ｎａ）などの軽金属、これらの軽金属を含む合金
または軽金属を吸蔵・離脱することが可能な材料などに
より構成されている。軽金属を吸蔵・離脱することが可
能な材料としては、例えば炭素材料、珪素（Ｓｉ）、珪
素化合物、金属酸化物または高分子化合物などが挙げら
れる。炭素材料としては、例えば熱分解炭素類、コーク
ス類、黒鉛類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成
体、炭素繊維または活性炭などが挙げられる。このう
ち、コークス類には、例えば、ピッチコークス，ニード
ルコークス，石油コークスなどが含まれ、ガラス状炭素
類には、例えば（００２）面の面間隔が０．３７ｎｍ以
上の難黒鉛化炭素材料などが含まれる。有機高分子化合
物焼成体とは、不活性ガス気流中または真空中において
フェノール樹脂やフラン樹脂などの高分子化合物を約５
００°Ｃ以上の温度で焼成して炭素化したものをいう。
珪素化合物としては例えばＣａＳｉ2 やＣｏＳｉ2 等，
金属酸化物としては例えば酸化スズ（ＳｎＯ2 ）等、高
分子化合物としては例えばポリアセチレンやポリピロー
ル等がそれぞれ挙げられる。負極活物質としては、特
に、高電圧・高エネルギー密度の確保等に係る観点か
ら、軽金属、軽金属を含む合金または炭素材料を用いる
のが好ましい。負極活物質として用いる材料は、例え
ば、電池の種類や使用用途等に応じて自由に選択可能で
ある。The negative electrode active material is made of, for example, a light metal such as lithium or sodium (Na), an alloy containing these light metals, or a material capable of inserting and extracting light metals. Examples of the material capable of inserting and extracting light metals include a carbon material, silicon (Si), a silicon compound, a metal oxide, and a polymer compound. Examples of the carbon material include pyrolytic carbons, cokes, graphites, glassy carbons, organic polymer compound fired bodies, carbon fibers and activated carbon. Among them, cokes include, for example, pitch coke, needle coke, petroleum coke, and the like, and glassy carbons include, for example, a non-graphitizable carbon material having a (002) plane spacing of 0.37 nm or more. Is included. An organic polymer compound fired body means a polymer compound such as a phenol resin or a furan resin in an inert gas stream or in a vacuum for about 5 hours.
Carbonized by firing at a temperature of 00 ° C. or higher.
Examples of the silicon compound include CaSi 2 and CoSi 2 .
Examples of the metal oxide include tin oxide (SnO 2 ) and the like, and examples of the polymer compound include polyacetylene and polypyrrole. As the negative electrode active material, it is particularly preferable to use a light metal, an alloy containing a light metal, or a carbon material from the viewpoint of securing a high voltage and a high energy density. The material used as the negative electrode active material can be freely selected according to, for example, the type of the battery and the intended use.
【００１９】電解質層３０は、例えば、液漏れを回避す
ると共に、二次電池１００のフレキシブル化等を確保す
る観点から、高分子化合物と電解質塩とを含む固体電解
質、あるいは高分子化合物と電解質塩と溶媒とを含むゲ
ル電解質により構成されている。固体電解質に含まれる
高分子化合物としては、例えば電解質塩が高分子化合物
に溶解することによりイオン導電性を示すものが好まし
く、具体的には、ポリエチレングリコールや、主鎖とし
てポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリエチレンオ
キシド、ポリプロピレンオキシド、ポリビニルアルコー
ル、ポリフォスファゼン、ポリシランまたはこれらの２
種以上の共重合体を含む構造を有し、側鎖としてポリオ
キシエチレン構造を有するものなどが挙げられる。一
方、ゲル電解質に含まれる高分子化合物としては、例え
ば、電解質塩を溶解不能なものとして、ポリ塩化ビニ
ル、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリエステル、ポリアクリレートまたはこれらの
２種以上の共重合体などが挙げられる。なお、高分子化
合物としては、上記した電解質塩を溶解不能なものの
他、電解質塩を溶解可能なものを用いることも可能であ
る。固体電解質またはゲル電解質に用いられる高分子化
合物としては、上記した一連の材料の他、架橋構造を有
するものを用いるようにしてもよい。The electrolyte layer 30 is made of, for example, a solid electrolyte containing a polymer compound and an electrolyte salt, or a polymer compound and an electrolyte salt, from the viewpoint of avoiding liquid leakage and ensuring flexibility of the secondary battery 100. And a gel electrolyte containing a solvent. As the polymer compound contained in the solid electrolyte, for example, those exhibiting ionic conductivity by dissolving an electrolyte salt in the polymer compound are preferable.Specifically, polyethylene glycol, polyacrylic acid as the main chain, and polymethacrylic acid are preferable. Acid, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyvinyl alcohol, polyphosphazene, polysilane or a combination thereof
Examples thereof include those having a structure containing at least one kind of copolymer and having a polyoxyethylene structure as a side chain. On the other hand, as the high molecular compound contained in the gel electrolyte, for example, those which cannot dissolve the electrolyte salt, such as polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polyethylene, polypropylene, polyester, polyacrylate or a copolymer of two or more of these Is mentioned. In addition, as the polymer compound, in addition to the above-mentioned ones that cannot dissolve the electrolyte salt, those that can dissolve the electrolyte salt can also be used. As the polymer compound used for the solid electrolyte or the gel electrolyte, in addition to the above-described series of materials, those having a crosslinked structure may be used.
【００２０】電解質塩としては、リチウム塩やナトリウ
ム塩などの軽金属塩により構成されている。リチウム塩
としては、例えば、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ
6 ），過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4 ），六フッ化ヒ
素リチウム（ＬｉＡｓＦ6 ），四フッ化ホウ素リチウム
（ＬｉＢＦ4 ），トリフルオロメタンスルホン酸リチウ
ム（ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 ），ビストリフルオロメチルスル
ホニルイミドリチウム（［ＬｉＮ（ＣＦ3 Ｓ
Ｏ2 ）2 ］）などが挙げられる。The electrolyte salt is composed of a light metal salt such as a lithium salt and a sodium salt. As the lithium salt, for example, lithium hexafluorophosphate (LiPF
6), lithium perchlorate (LiClO 4), lithium hexafluoroarsenate (LiAsF 6), boron tetrafluoride lithium (LiBF 4), lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3), bis (trifluoromethylsulfonyl) imide lithium ([LiN (CF 3 S
O 2 ) 2 ]).
【００２１】電解質塩を溶解可能な溶媒としては、例え
ば、エチレンカーボネート、プロプレンカーボネートま
たはＮ−メチルオキサゾリンなどのカーボネート化合
物、ジエチルエーテルなどのエーテル化合物、エチレン
グリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコール
ジアルキルエーテル、ポリエチレンジアルキルテーテル
またはポリプロピレングリコールジアルキルエーテルな
どの鎖状エーテル類、メタノール、エタノール、エチレ
ングリコールモノアルキルエーテルまたはプロピレング
リコールモノアルキルエーテルなどのアルコール類、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコールまたはグリセ
リンなどの多価アルコール類、アセトニトリル、ポルピ
オニトリルまたはベンゾニトリルなどのニトリル化合
物、ジメチルスルフォキシドやスルフォランなどの非プ
ロトン極性物質、水などが挙げられる。なお、高分子化
合物や電解質塩に対する溶媒の混合割合（重量比）は、
任意に設定可能である。Examples of the solvent capable of dissolving the electrolyte salt include carbonate compounds such as ethylene carbonate, propylene carbonate and N-methyloxazoline, ether compounds such as diethyl ether, ethylene glycol dialkyl ether, propylene glycol dialkyl ether, and polyethylene dialkyl. Chain ethers such as tetraether or polypropylene glycol dialkyl ether, alcohols such as methanol, ethanol, ethylene glycol monoalkyl ether or propylene glycol monoalkyl ether, polyvalent such as ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol or glycerin Alcohols, acetonitrile, polpionitrile or Nitrile compounds such Zonitoriru, aprotic polar substances such as dimethyl sulfoxide and sulfolane, and water. The mixing ratio (weight ratio) of the solvent to the polymer compound and the electrolyte salt is as follows:
It can be set arbitrarily.
【００２２】次に、図１〜図３を参照して、正極１０の
詳細な構成について説明する。図３は正極１０の平面構
成，図２は図３におけるＡ−Ａ線に沿った矢視断面構成
をそれぞれ表すものである。Next, a detailed configuration of the positive electrode 10 will be described with reference to FIGS. 3 shows a plan configuration of the positive electrode 10, and FIG. 2 shows a cross-sectional configuration taken along line AA in FIG.
【００２３】この正極１０は、例えば、正極活物質層１
２が、複数の凹部１３により一定間隔ごとに複数の活物
質層単位１２Ｕに分割された構成をなしている。活物質
層単位１２Ｕは、例えば長方形状の平面形状を有するも
のである。なお、負極２０も、例えば正極１０と同様
に、負極活物質層２２が、複数の凹部２３により一定間
隔ごとに複数の活物質層単位２２Ｕに分割された構成を
なしている（図１参照）。The positive electrode 10 is formed, for example, on the positive electrode active material layer 1.
2 is divided into a plurality of active material layer units 12U at regular intervals by a plurality of recesses 13. The active material layer unit 12U has, for example, a rectangular planar shape. Note that, similarly to the positive electrode 10, the negative electrode 20 has a configuration in which the negative electrode active material layer 22 is divided into a plurality of active material layer units 22U at regular intervals by a plurality of recesses 23 (see FIG. 1). .
【００２４】この二次電池１００は、例えば、以下の手
順で製造することができる。The secondary battery 100 can be manufactured, for example, by the following procedure.
【００２５】まず、例えば、正極活物質と導電剤と結着
剤とを混合して正極活物質剤を調整し、この正極活物質
剤を溶媒に分散させてペースト状の正極活物質剤スラリ
ーとする。続いて、例えば、正極集電体層１１の一面に
正極活物質剤スラリーを一定間隔（凹部１３）ごとに塗
布し、溶剤を乾燥させる。続いて、乾燥物をローラープ
レス機などにより圧縮成形し、複数の活物質層単位１２
Ｕにより構成された正極活物質層１２を形成することに
より、正極１０を作製する。First, for example, a cathode active material, a conductive agent, and a binder are mixed to prepare a cathode active material agent, and this cathode active material agent is dispersed in a solvent to form a paste-like slurry of the cathode active material agent. I do. Subsequently, for example, a positive electrode active material agent slurry is applied to one surface of the positive electrode current collector layer 11 at regular intervals (concave portions 13), and the solvent is dried. Subsequently, the dried product is compression-molded by a roller press or the like, and a plurality of active material layer units 12 are formed.
The positive electrode 10 is manufactured by forming the positive electrode active material layer 12 composed of U.
【００２６】続いて、例えば、負極活物質と導電剤と結
着剤とを混合して負極活物質剤を調整し、この負極活物
質剤を溶媒に分散させてペースト状の負極活物質剤スラ
リーとしたのち、負極集電体層２１の一面に負極活物質
剤スラリーを一定間隔（凹部２３）ごとに塗布し、乾燥
させる。続いて、正極１０を作製した場合と同様に、乾
燥物を圧縮成形し、複数の活物質層単位２２Ｕにより構
成された負極活物質層２２を形成することにより、負極
２０を作製する。Subsequently, for example, a negative electrode active material is prepared by mixing a negative electrode active material, a conductive agent and a binder, and the negative electrode active material is dispersed in a solvent to form a paste-like negative electrode active material slurry. After that, the negative electrode active material agent slurry is applied to one surface of the negative electrode current collector layer 21 at regular intervals (concave portions 23) and dried. Subsequently, as in the case where the positive electrode 10 is manufactured, the dried product is compression-molded to form the negative electrode active material layer 22 including a plurality of active material layer units 22U, thereby manufacturing the negative electrode 20.
【００２７】続いて、電解質塩と高分子化合物と溶媒と
を混合して電解質層用組成液を調整したのち、重合開始
剤などを添加して均一な溶液状態となるまで攪拌する。
続いて、電解質層用組成液をポリテトラフルオロエチレ
ン基板上などに射出し、必要に応じて溶媒を揮発させた
のち、重合あるいは架橋処理によりフィルム化し、必要
に応じて溶媒を揮発させて電解質層３０を作製する。Subsequently, after the electrolyte salt, the polymer compound and the solvent are mixed to prepare a composition solution for the electrolyte layer, a polymerization initiator and the like are added and the mixture is stirred until a uniform solution is obtained.
Subsequently, the composition solution for the electrolyte layer is injected onto a polytetrafluoroethylene substrate or the like, and the solvent is volatilized if necessary. Then, a film is formed by polymerization or crosslinking treatment, and the solvent is volatilized if necessary. 30 is produced.
【００２８】続いて、溶接等により正極１０（正極集電
体層１１）に正極端子１０Ｔを取り付けると共に、同様
に負極２０（負極集電体層２１）に負極端子２０Ｔを取
り付ける。続いて、正極活物質層１２と負極活物質層２
２とが対向するように、電解質層３０を挟んで正極２１
と負極２２とを配置させることにより、電池素子を構成
する。Subsequently, the positive electrode terminal 10T is attached to the positive electrode 10 (positive electrode current collector layer 11) by welding or the like, and the negative electrode terminal 20T is similarly attached to the negative electrode 20 (negative electrode current collector layer 21). Subsequently, the positive electrode active material layer 12 and the negative electrode active material layer 2
2 and the cathode 21 with the electrolyte layer 30 interposed therebetween.
A battery element is formed by disposing the and the negative electrode 22.
【００２９】続いて、フィルム状の外装部材１に、正極
端子１０Ｔおよび負極端子２０Ｔのそれぞれの一端が外
部に導出されるように電池素子を収納したのち、真空環
境中において熱溶着装置等を用いて外装部材１を熱溶着
する。これにより、電池素子が外装部材１に封入され、
図１に示した二次電池１００が完成する。Subsequently, after the battery element is housed in the film-shaped exterior member 1 such that one end of each of the positive electrode terminal 10T and the negative electrode terminal 20T is led out, a heat welding device or the like is used in a vacuum environment. The exterior member 1 is thermally welded. Thereby, the battery element is sealed in the exterior member 1,
The secondary battery 100 shown in FIG. 1 is completed.
【００３０】この二次電池１００では、正極１０の正極
活物質層１２が複数の凹部１３により複数の活物質層単
位１２Ｕに分割されると共に、負極２０の負極活物質層
２２が複数の凹部２３により複数の活物質層単位２２Ｕ
に分割された構成をなしているので、以下のような理由
により、フレキシブル特性を向上させることができる。In this secondary battery 100, the positive electrode active material layer 12 of the positive electrode 10 is divided into a plurality of active material layer units 12 U by a plurality of concave portions 13, and the negative electrode active material layer 22 of the negative electrode 20 is divided into a plurality of concave portions 23. A plurality of active material layer units 22U
The flexible structure can be improved for the following reasons.
【００３１】図４は本実施の形態の正極１０を湾曲させ
た際の断面構成，図５は正極１０に対する比較例として
の正極１１０を湾曲させた際の断面構成をそれぞれ表す
ものである。比較例としての正極１１０は、正極集電体
層１１１の一面に、連続体をなす正極活物質層１１２が
設けられた構成をなしている。FIG. 4 shows a cross-sectional configuration when the positive electrode 10 of the present embodiment is curved, and FIG. 5 shows a cross-sectional configuration when the positive electrode 110 as a comparative example with respect to the positive electrode 10 is curved. The positive electrode 110 as a comparative example has a configuration in which a continuous positive electrode active material layer 112 is provided on one surface of a positive electrode current collector layer 111.
【００３２】比較例（図５参照）では、粉末状の正極活
物質剤を成形した正極活物質層１１２が連続体をなして
いるため、正極活物質層１１２の柔軟性が低く、正極１
１０を大きく湾曲させると、湾曲時の歪みに起因して正
極活物質層１１２の剥がれあるいは割れなどが生じてし
まう。In the comparative example (see FIG. 5), the positive electrode active material layer 112 formed by molding the powdery positive electrode active material agent forms a continuous body.
If the electrode 10 is largely bent, the positive electrode active material layer 112 may be peeled off or cracked due to distortion at the time of bending.
【００３３】これに対して、本実施の形態（図４参照）
では、正極活物質層１２が、複数の凹部１３により複数
の活物質層単位１２Ｕに分割されているため、正極集電
体層１１のうちの凹部１３に対応する部分を支点とし
て、正極活物質層１２側に正極１０を湾曲させることが
可能となる。よって、本実施の形態では、正極１１０を
湾曲させるために正極集電体層１１および正極活物質層
１２の双方を湾曲させることを要する比較例とは異な
り、柔軟性の高い正極集電体層１１のみを湾曲させれば
よいため、正極１０を大きく湾曲させることが可能とな
る。なお、上記した正極１０の湾曲特性の向上に係る効
果は、正極１０と同様の構成を有する負極２０について
も同様である。これにより、二次電池１００のフレキシ
ブル特性が向上する。On the other hand, the present embodiment (see FIG. 4)
Since the positive electrode active material layer 12 is divided into a plurality of active material layer units 12 </ b> U by the plurality of concave portions 13, the positive electrode active material layer The positive electrode 10 can be curved toward the layer 12. Therefore, in the present embodiment, unlike the comparative example in which both the positive electrode current collector layer 11 and the positive electrode active material layer 12 need to be curved in order to curve the positive electrode 110, the highly flexible positive electrode current collector layer Since only 11 needs to be curved, the positive electrode 10 can be largely curved. In addition, the above-described effect of improving the bending characteristics of the positive electrode 10 is the same for the negative electrode 20 having the same configuration as the positive electrode 10. Thereby, the flexible characteristics of the secondary battery 100 are improved.
【００３４】特に、本実施の形態では、二次電池１００
のフレキシブル特性の向上により、湾曲時における正極
活物質層１２や負極活物質層２２の剥がれ等の不具合を
生じることなく、二次電池１００をバンド状に湾曲させ
ることができる。In particular, in the present embodiment, the secondary battery 100
By improving the flexible characteristics, the secondary battery 100 can be bent in a band shape without causing a problem such as peeling of the positive electrode active material layer 12 and the negative electrode active material layer 22 at the time of bending.
【００３５】また、本実施の形態では、比較例の正極１
１０と比較して、正極活物質層１２の占める領域が凹部
１３に対応する分だけ減少するため、正極１０の重量は
正極１１０の重量よりも軽くなる。もちろん、上記した
正極１０の軽量化に係る効果は、負極２０についても同
様である。このため、二次電池１００のフレキシブル特
性を向上させつつ、二次電池１００の軽量化を図ること
ができる。In this embodiment, the positive electrode 1 of the comparative example
10, the area occupied by the positive electrode active material layer 12 is reduced by an amount corresponding to the concave portion 13, so that the weight of the positive electrode 10 is smaller than the weight of the positive electrode 110. Needless to say, the above-described effect of reducing the weight of the positive electrode 10 is the same for the negative electrode 20. Therefore, it is possible to reduce the weight of the secondary battery 100 while improving the flexible characteristics of the secondary battery 100.
【００３６】また、本実施の形態では、フレキシブル特
性を確保するために既存の二次電池の構成を大幅に変更
する必要がなく、その製造が煩雑化することもないた
め、既存の製造手法により二次電池１００を容易に製造
することができる。Further, in the present embodiment, it is not necessary to largely change the configuration of the existing secondary battery in order to secure the flexible characteristics, and the manufacturing thereof does not become complicated. The secondary battery 100 can be easily manufactured.
【００３７】なお、本実施の形態では、正極１０におい
て、活物質層単位１２Ｕが長方形状の平面形状を有する
ようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、
活物質層単位１２Ｕの平面形状は自由に変更可能であ
る。図６〜図８は、活物質層単位１２Ｕの平面形状に関
する変形例を表すものであり、それぞれ図３に対応する
ものである。図６〜図８では、例えば、活物質層単位１
２Ｕが平行四辺形状の平面形状を有しており、特に、図
６では全体に渡って一定の向きを有するように活物質層
単位１２Ｕを配列させ、図７では長手方向（図中の左右
方向）の一端側および他端側のそれぞれの領域において
向きが反転するように活物質層単位１２Ｕを配列させ、
図８では向きがランダム（例えば活物質層単位１２Ｕの
向きを２個ずつ反転）になるように活物質層単位１２Ｕ
を配列させている。このような場合には、活物質層単位
１２Ｕの配列に応じて二次電池１００の湾曲方向が調整
可能になるため、上記したバンド状に限らず、より多彩
な電池形状を具現化することができる。In the present embodiment, in the positive electrode 10, the active material layer unit 12U has a rectangular planar shape. However, the present invention is not limited to this.
The planar shape of the active material layer unit 12U can be freely changed. 6 to 8 show modifications of the planar shape of the active material layer unit 12U, each corresponding to FIG. 6 to 8, for example, the active material layer unit 1
2U has a plane shape of a parallelogram. In particular, in FIG. 6, the active material layer units 12U are arranged so as to have a certain direction throughout, and in FIG. ), The active material layer units 12U are arranged so that the directions are inverted in the respective regions on one end side and the other end side,
In FIG. 8, the active material layer units 12U are arranged so that the directions are random (for example, the direction of the active material layer units 12U is inverted by two).
Are arranged. In such a case, since the bending direction of the secondary battery 100 can be adjusted according to the arrangement of the active material layer units 12U, not only the above-described band shape but also various battery shapes can be realized. it can.
【００３８】また、本実施の形態では、図９および図１
０に示したように、正極１０において、正極集電体層１
１のうち、凹部１３に対応する部分の一部を選択的に除
去して孔部１１Ｋを形成するようにしてもよい。図９で
は、正極集電体層１１のうち、凹部１３に対応する部分
のほぼ中央部を選択的に除去し、図１０では、幅方向
（図中の上下方向）における一端部のみを残存させるよ
うに正極集電体層１１を選択的に除去している。このよ
うな場合には、孔部１１Ｋの分だけ正極集電体層１１の
重量がさらに軽くなるため、より二次電池１００の軽量
化を図ることができる。なお、図９に示した正極１０
は、例えば、凹部１３に対応する領域に孔部１１Ｋがあ
らかじめ形成された正極集電体層１１（図１１参照）を
用いることにより作製可能である。もちろん、図９およ
び図１０に示した孔部１１Ｋの形成による二次電池１０
０の軽量化は、図６等に示した正極１０に対しても適用
可能である（図１２，図１３参照）。In this embodiment, FIGS. 9 and 1
As shown in FIG. 0, in the positive electrode 10, the positive electrode current collector layer 1
The hole 11K may be formed by selectively removing a part of the part corresponding to the recess 13 from among the parts 11. In FIG. 9, a substantially central portion of a portion corresponding to the concave portion 13 in the positive electrode current collector layer 11 is selectively removed, and in FIG. 10, only one end in the width direction (vertical direction in the drawing) remains. As described above, the positive electrode current collector layer 11 is selectively removed. In such a case, the weight of the positive electrode current collector layer 11 is further reduced by the amount of the holes 11K, so that the weight of the secondary battery 100 can be further reduced. The positive electrode 10 shown in FIG.
Can be manufactured, for example, by using the positive electrode current collector layer 11 (see FIG. 11) in which a hole 11K is formed in advance in a region corresponding to the concave portion 13. Of course, the secondary battery 10 formed by forming the hole 11K shown in FIGS.
The weight reduction of 0 can also be applied to the positive electrode 10 shown in FIG. 6 and the like (see FIGS. 12 and 13).
【００３９】また、本実施の形態では、正極活物質層１
１が複数の凹部１３により一定間隔ごとに複数の活物質
層単位１２Ｕに分割されるように正極１０を構成すると
共に、負極２０も正極１０と同様の構成を有するように
したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例え
ば、柔軟性を有するリチウム箔などの金属箔により負極
２０を構成する場合には、負極２０を正極１０と異なる
構造にしてもよい。材質に起因する柔軟性により負極２
０が湾曲可能となるため、このような場合においても上
記実施の形態の場合とほぼ同様の効果を得ることができ
る。もちろん、上記した正極１０の構成と負極２０の構
成とを逆転させるようにしてもよい。In this embodiment, the positive electrode active material layer 1
The positive electrode 10 is configured so that 1 is divided into a plurality of active material layer units 12U at regular intervals by a plurality of recesses 13, and the negative electrode 20 has the same configuration as the positive electrode 10. The present invention is not limited to this. For example, when the negative electrode 20 is formed of a flexible metal foil such as a lithium foil, the negative electrode 20 may have a structure different from that of the positive electrode 10. Negative electrode 2 due to flexibility due to material
Since 0 is bendable, in such a case, substantially the same effect as in the case of the above embodiment can be obtained. Of course, the configuration of the positive electrode 10 and the configuration of the negative electrode 20 described above may be reversed.
【００４０】また、本実施の形態では、正極集電体層１
１の一面（負極２０と対向する側の面）のみに正極活物
質層１２を設けるようにしたが、必ずしもこれに限られ
るものではなく、正極集電体層１１の両面に正極活物質
層１２を設けるようにしてもよい。このような場合にお
いても、上記実施の形態の場合と同様の効果を得ること
ができる。ただし、正極集電体層１１の両面に正極活物
質層１２を設ける場合には、正極１０の湾曲を阻害しな
いように、正極集電体層１１の一面側における凹部１３
の位置と反対側における凹部１３の位置とを互いに一致
させるようにするのが好ましい。In the present embodiment, the positive electrode current collector layer 1
1, the positive electrode active material layer 12 is provided only on one surface (the surface facing the negative electrode 20). However, the present invention is not limited to this. The positive electrode active material layer 12 is provided on both surfaces of the positive electrode current collector layer 11. May be provided. In such a case, the same effect as in the above embodiment can be obtained. However, when the positive electrode active material layers 12 are provided on both surfaces of the positive electrode current collector layer 11, the concave portions 13 on one surface side of the positive electrode current collector
And the position of the concave portion 13 on the opposite side are preferably made to coincide with each other.
【００４１】また、本実施の形態では、正極活物質層１
２を、凹部１３により一定間隔ごとに複数の活物質層単
位１２Ｕに分割するようにしたが、必ずしもこれに限ら
れるものではなく、凹部１３の大きさ、すなわち活物質
層単位１２Ｕ間の間隔は個別に自由に変更可能である。
また、正極活物質層１２の分割個数を決定する凹部１３
の数は、二次電池１００の湾曲条件等に応じて自由に変
更可能である。In the present embodiment, the positive electrode active material layer 1
2 is divided into a plurality of active material layer units 12U at regular intervals by the recesses 13. However, the present invention is not limited to this. The size of the recesses 13, that is, the interval between the active material layer units 12U, It can be freely changed individually.
In addition, a concave portion 13 for determining the number of divided positive electrode active material layers 12
Can be freely changed according to the bending condition of the secondary battery 100 and the like.
【００４２】また、本実施の形態では、正極活物質層１
１を複数の活物質層単位１２Ｕに分割する凹部１３を有
するように正極１０を構成するようにしたが、必ずしも
これに限られるものではなく、例えば、１枚の板状に成
形した正極活物質層１１のうち、凹部１３に対応する部
分がそれ以外の部分（活物質層単位１２Ｕ）の厚みより
も選択的に薄くなるように正極活物質層１１を加工する
ことにより、凹凸構造をなす正極活物質層１１を有する
ように正極１０を構成するようにしてもよい。正極活物
質層１１のうちの厚みが薄い部分（凹部）を支点として
正極１０を湾曲させることが可能となるため、この場合
においても上記実施の形態の場合とほぼ同様の効果を得
ることができる。In the present embodiment, the positive electrode active material layer 1
Although the positive electrode 10 is configured to have the concave portion 13 that divides one into a plurality of active material layer units 12U, the present invention is not limited to this. For example, the positive electrode active material formed into a single plate The positive electrode active material layer 11 is processed so that the portion of the layer 11 corresponding to the concave portion 13 is selectively thinner than the thickness of the other portion (active material layer unit 12U), thereby forming a positive electrode having an uneven structure. The positive electrode 10 may be configured to have the active material layer 11. Since the positive electrode 10 can be curved with the thin portion (concave portion) of the positive electrode active material layer 11 as a fulcrum, almost the same effect as in the above embodiment can be obtained in this case as well. .
【００４３】なお、上記した正極１０の構造に係る一連
の変形は、負極２０についても適用可能である。The above-described series of modifications of the structure of the positive electrode 10 can be applied to the negative electrode 20.
【００４４】[0044]
【実施例】次に、本発明の具体的な実施例について詳細
に説明する。Next, specific examples of the present invention will be described in detail.
【００４５】以下のような手順により、図１に示した二
次電池１００を作製し、二次電池１００のフレキシブル
特性を調べた。The secondary battery 100 shown in FIG. 1 was manufactured according to the following procedure, and the flexibility characteristics of the secondary battery 100 were examined.
【００４６】まず、以下のような手順により正極１０を
作製した。すなわち、まず、炭酸リチウム（Ｌｉ2 ＣＯ
3 ）粉末と炭酸コバルト（Ｃｏ2 ＣＯ3 ）粉末とを炭酸
リチウム：炭酸コバルト＝１：２のモル比で配合し、乳
鉢を用いて混合したのち、常圧の空気中において混合物
を約９００°Ｃで約５時間焼成し、リチウムとコバルト
との粉末状酸化物よりなる正極活物質（ＬｉＣｏＯ2 ）
を合成した。First, the positive electrode 10 was manufactured according to the following procedure. That is, first, lithium carbonate (Li 2 CO
3 ) The powder and the cobalt carbonate (Co 2 CO 3 ) powder are blended in a molar ratio of lithium carbonate: cobalt carbonate = 1: 2 and mixed using a mortar, and then the mixture is heated to about 900 ° in air at normal pressure. Baking for about 5 hours at C and a positive electrode active material (LiCoO 2 ) composed of powdered oxide of lithium and cobalt
Was synthesized.
【００４７】続いて、ＬｉＣｏＯ2 粉末を９１重量部、
導電剤としてグラファイトを６重量部、結着剤としてポ
リフッ化ビニリデンを３重量部を混合して正極活物質剤
を得た。続いて、正極活物質剤をＮ−メチルピロリドン
溶媒中に分散させることによりペースト状の正極活物質
剤スラリーとした。続いて、長さ１９０ｍｍ，幅約２０
ｍｍ，厚み約２０μｍの短冊状のアルミニウム箔よりな
る正極集電体層１１の一面に、一定間隔（約２ｍｍ；凹
部１３）ごとに、長さ約１０ｍｍ，幅約２０ｍｍの領域
に正極活物質剤スラリーを選択的に順次塗布し、乾燥さ
せた。最後に、乾燥物を正極集電体層１１と共に圧縮成
形し、凹部１３により分割された複数の活物質層単位１
２Ｕを有するように正極活物質層１２を形成することに
より、正極１０を作製した。Subsequently, 91 parts by weight of LiCoO 2 powder was added.
6 parts by weight of graphite as a conductive agent and 3 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder were mixed to obtain a positive electrode active material agent. Subsequently, the cathode active material agent was dispersed in an N-methylpyrrolidone solvent to obtain a paste-like cathode active material agent slurry. Then, 190mm in length and about 20 in width
The positive electrode active material agent has a length of about 10 mm and a width of about 20 mm on one surface of the positive electrode current collector layer 11 made of a strip-shaped aluminum foil having a thickness of about 20 mm and a thickness of about 20 μm. The slurry was selectively applied sequentially and dried. Finally, the dried material is compression-molded together with the positive electrode current collector layer 11, and the plurality of active material layer units 1 divided by the recess 13 are formed.
The positive electrode 10 was produced by forming the positive electrode active material layer 12 to have 2 U.
【００４８】次に、長さ約１９０ｍｍ，幅約２０ｍｍ，
厚み約５０μｍの短冊状の銅箔よりなる負極集電体層２
１の両面に長さ約１９０ｍｍ，幅約２０ｍｍ，厚み約３
０μｍのリチウム金属箔を圧着することにより負極２０
を作製した。Next, a length of about 190 mm, a width of about 20 mm,
Negative electrode current collector layer 2 made of strip-shaped copper foil having a thickness of about 50 μm
Approx. 190mm long, 20mm wide, 3 thick on both sides
The negative electrode 20 is pressed by pressing a 0 μm lithium metal foil.
Was prepared.
【００４９】次に、以下のような手順により電解質層３
０を作製した。すなわち、まず、平均分子量が約百万の
ポリエチレンオキサイド１０ｇと、ポリエーテル変性シ
ロキサン１０ｇと、トリメチロールプロパントリアクリ
レート１ｇと、リチウム（Ｌｉ）とエーテルユニット中
の酸素原子（Ｏ）とのモル比が［Ｌｉ］／［Ｏ］＝０．
０６となるように調整されたビストリフルオロメチルス
ルフォニルイミドリチウムとを脱水処理済みのアセトニ
トリル２ｇ中に添加して電解質層用組成液を調整したの
ち、均一な溶液状態となるまで攪拌した。続いて、２，
２−ジエトキシ−２，２’−フェニルアセトフェノン
（光増感剤）０．０２ｇを電解質層用組成液に添加し、
同様に攪拌した。続いて、電解質層用組成液をポリテト
ラフルオロエチレン基板上に射出し、約８０°Ｃ環境中
において約１０分間乾燥させることによりアセトニトリ
ルを揮発させたのち、電解質層用組成液の射出体に対し
て約７０ｍＷ／ｃｍ2 の紫外線を約５分間照射し、架橋
処理を介してフィルム化した。最後に、得られたフィル
ムを約８０°Ｃの真空環境中において約１時間乾燥さ
せ、アセトニトリルをほぼ完全に揮発させることによ
り、電解質層３０を作製した。Next, the electrolyte layer 3 is formed by the following procedure.
0 was produced. That is, first, 10 g of polyethylene oxide having an average molecular weight of about 1 million, 10 g of polyether-modified siloxane, 1 g of trimethylolpropane triacrylate, and the molar ratio of lithium (Li) and oxygen atoms (O) in the ether unit are determined. [Li] / [O] = 0.
After adding lithium bistrifluoromethylsulfonylimide adjusted to 06 to 2 g of dehydrated acetonitrile to prepare a composition solution for an electrolyte layer, the mixture was stirred until it became a uniform solution state. Then, 2,
0.02 g of 2-diethoxy-2,2′-phenylacetophenone (photosensitizer) is added to the electrolyte layer composition,
Stir similarly. Subsequently, the electrolyte solution for the electrolyte layer is injected onto a polytetrafluoroethylene substrate, and the acetonitrile is volatilized by drying in an environment of about 80 ° C. for about 10 minutes. About 70 mW / cm 2 for about 5 minutes to form a film through a crosslinking treatment. Finally, the obtained film was dried in a vacuum environment of about 80 ° C. for about 1 hour, and acetonitrile was almost completely volatilized, whereby an electrolyte layer 30 was produced.
【００５０】次に、溶接等により正極端子１０Ｔを正極
１０（正極集電体層１１）に取り付けると共に、同様に
負極端子２０Ｔを負極２０（負極集電体層２１）に取り
付けた。続いて、一端が開口されたフィルム状外装部材
１に、正極１０、電解質層３０および負極２０がこの順
に積層された電池素子を収納したのち、真空環境中にお
いて熱溶着装置等により外装部材１の開口部を熱溶着す
ることにより、図１に示した二次電池１００を作製し
た。Next, the positive electrode terminal 10T was attached to the positive electrode 10 (positive electrode current collector layer 11) by welding or the like, and the negative electrode terminal 20T was similarly attached to the negative electrode 20 (negative electrode current collector layer 21). Subsequently, after the battery element in which the positive electrode 10, the electrolyte layer 30, and the negative electrode 20 are laminated in this order is housed in the film-like exterior member 1 having one end opened, the exterior member 1 is placed in a vacuum environment by a heat welding device or the like. The secondary battery 100 shown in FIG. 1 was produced by heat-welding the opening.
【００５１】なお、上記実施例に対する比較例（図５参
照）として、正極活物質層が凹部１３を含まない連続体
をなすようにしたことを除き、他は上記実施例と同様に
して二次電池を作製した。As a comparative example (see FIG. 5) with respect to the above-described embodiment, a secondary element was formed in the same manner as in the above-described embodiment except that the positive electrode active material layer was formed as a continuous body not including the concave portion 13. A battery was manufactured.
【００５２】このようにして得られた実施例および比較
例の各二次電池について、フレキシブル特性試験を行っ
た。フレキシブル特性試験では、試験対象となる二次電
池の長手方向における一端側（約１００ｍｍ）を机等の
平坦な支持面上に固定したのち、加重をかけて他端側を
鉛直下向きに徐々に湾曲させた。そして、破損させるこ
となく湾曲させることが可能な二次電池の湾曲角度を調
べた。Each of the thus obtained secondary batteries of Examples and Comparative Examples was subjected to a flexible characteristic test. In the flexible characteristic test, one end (approximately 100 mm) in the longitudinal direction of the secondary battery to be tested is fixed on a flat support surface such as a desk, and then the other end is gradually bent vertically downward by applying a load. I let it. Then, the bending angle of the secondary battery that can be bent without being damaged was examined.
【００５３】フレキシブル特性試験の結果、比較例の二
次電池では、湾曲角度が３０°以上になると正極活物質
層が割れ、正極活物質層が正極集電体層から剥がれてし
まった。これに対して、実施例の二次電池１００では、
湾曲角度が９０°以上になっても正極活物質層１２の割
れや剥がれが生じなかった。このことから、二次電池１
００のフレキシブル特性が向上することが判った。As a result of the flexible characteristic test, in the secondary battery of the comparative example, when the bending angle was 30 ° or more, the positive electrode active material layer was broken, and the positive electrode active material layer was separated from the positive electrode current collector layer. On the other hand, in the secondary battery 100 of the embodiment,
Even when the bending angle was 90 ° or more, cracking and peeling of the positive electrode active material layer 12 did not occur. From this, the secondary battery 1
It has been found that the flexibility characteristic of No. 00 is improved.
【００５４】以上、実施の形態および実施例を挙げて本
発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施
例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例
えば、上記実施の形態等において説明した二次電池１０
０における一連の構成要素の材質，構成，形成方法等
は、必ずしも上記において説明したものに限らず、各構
成要素の機能および構造的特徴等を確保することが限
り、自由に変更可能である。具体的には、例えば、上記
実施の形態では、電解質層３０を固体電解質あるいはゲ
ル電解質により構成するようにしたが、必ずしもこれに
限られるものではなく、セパレータと、このセパレータ
に含浸された溶媒とを含む液体電解質により構成するよ
うにしてもよい。As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above embodiments and examples, and can be variously modified. For example, the secondary battery 10 described in the above embodiment and the like
The material, configuration, forming method, and the like of a series of constituent elements at 0 are not necessarily limited to those described above, and can be freely changed as long as the functions and structural characteristics of each constituent element are ensured. Specifically, for example, in the above-described embodiment, the electrolyte layer 30 is made of a solid electrolyte or a gel electrolyte. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and a separator and a solvent impregnated in the separator may be used. It may be constituted by a liquid electrolyte containing.
【００５５】また、上記実施の形態等では、本発明を二
次電池について適用した場合について説明したが、必ず
しもこれに限られるものではなく、例えば、一次電池に
ついても適用可能である。Further, in the above-described embodiments and the like, the case where the present invention is applied to a secondary battery has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this. For example, the present invention is also applicable to a primary battery.
【００５６】[0056]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１または請
求項２に記載の電極によれば、１または２以上の凹部ま
たは孔部を備えるようにしたので、凹部または孔部を支
点として、電極を破損させることなく大きく湾曲させる
ことができる。As described above, according to the electrode of the first or second aspect, one or more recesses or holes are provided, so that the recess or the hole is used as a fulcrum. The electrode can be greatly curved without being damaged.
【００５７】また、請求項３または請求項４に記載の電
池によれば、正極および負極のうちの少なくとも一方が
１または２以上の凹部または孔部を備えるようにしたの
で、電池を破損させることなく大きく湾曲させることが
可能となり、電池のフレキシブル特性を向上させること
ができる。According to the battery of the third or fourth aspect, at least one of the positive electrode and the negative electrode has one or more concave portions or holes, so that the battery may be damaged. Therefore, the battery can be largely bent without any problem, and the flexible characteristics of the battery can be improved.
【図１】本発明の一実施の形態に係る二次電池の断面構
成を表す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
【図２】正極の断面構成を表す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional configuration of a positive electrode.
【図３】正極の平面構成を表す平面図である。FIG. 3 is a plan view illustrating a plan configuration of a positive electrode.
【図４】本実施の形態の正極の湾曲状況を説明するため
の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a bending state of the positive electrode according to the present embodiment.
【図５】本実施の形態の正極に対する比較例としての正
極の湾曲状況を説明するための断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a curved state of a positive electrode as a comparative example with respect to the positive electrode of the present embodiment.
【図６】本実施の形態の正極に関する変形例を表す平面
図である。FIG. 6 is a plan view illustrating a modification of the positive electrode of the present embodiment.
【図７】本実施の形態の正極に関する他の変形例を表す
平面図である。FIG. 7 is a plan view illustrating another modification of the positive electrode of the present embodiment.
【図８】本実施の形態の正極に関するさらに他の変形例
を表す平面図である。FIG. 8 is a plan view illustrating still another modified example of the positive electrode of the present embodiment.
【図９】本実施の形態の正極に関するさらに他の変形例
を表す平面図である。FIG. 9 is a plan view illustrating still another modification of the positive electrode of the present embodiment.
【図１０】本実施の形態の正極に関するさらに他の変形
例を表す平面図である。FIG. 10 is a plan view illustrating still another modification of the positive electrode of the present embodiment.
【図１１】図９に示した正極を製造する際に用いられる
正極集電体層の平面構成を表す平面図である。11 is a plan view illustrating a planar configuration of a positive electrode current collector layer used when manufacturing the positive electrode illustrated in FIG.
【図１２】本実施の形態の正極に関するさらに他の変形
例を表す平面図である。FIG. 12 is a plan view illustrating still another modification of the positive electrode of the present embodiment.
【図１３】本実施の形態の正極に関するさらに他の変形
例を表す平面図である。FIG. 13 is a plan view illustrating still another modified example of the positive electrode of the present embodiment.
１…外装部材、１０…正極、１０Ｔ…正極端子、１１…
正極集電体層、１１Ｋ…孔部、１２…正極活物質層、１
２Ｕ，２２Ｕ…活物質層単位、１３，２３…凹部、２０
…負極、２１…負極集電体層、２２…負極活物質層、２
０Ｔ…負極端子、３０…電解質層、１００…二次電池。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exterior member, 10 ... Positive electrode, 10T ... Positive electrode terminal, 11 ...
Positive electrode current collector layer, 11K: hole, 12: positive electrode active material layer, 1
2U, 22U ... active material layer unit, 13, 23 ... recess, 20
, Negative electrode, 21 negative electrode current collector layer, 22 negative electrode active material layer, 2
0T: negative electrode terminal, 30: electrolyte layer, 100: secondary battery.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 西本 淳 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） 5H029 AK02 AK03 AK05 AL06 AL12 AM02 AM03 AM04 AM05 AM16 BJ04 CJ25 DJ14 5H050 AA00 BA07 BA18 CA02 CA07 CB07 CB12 DA02 DA03 FA10 FA15 GA25 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kazuhiro Noda 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Jun Nishimoto 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation F term (reference) 5H029 AK02 AK03 AK05 AL06 AL12 AM02 AM03 AM04 AM05 AM16 BJ04 CJ25 DJ14 5H050 AA00 BA07 BA18 CA02 CA07 CB07 CB12 DA02 DA03 FA10 FA15 GA25
Claims (4)
たことを特徴とする電極。1. An electrode comprising one or more concave portions or holes.
の少なくとも一方の面に設けられた電極活物質層とを有
するものであり、 前記凹部または孔部は、前記電極活物質層を複数に分割
するものであることを特徴とする請求項１記載の電極。2. The electrode according to claim 1, wherein the electrode has a current collector layer and an electrode active material layer provided on at least one surface of the current collector layer. 2. The electrode according to claim 1, wherein the material layer is divided into a plurality of layers.
は２以上の凹部または孔部を備えたことを特徴とする電
池。3. A battery provided with a positive electrode and a negative electrode, wherein at least one of the positive electrode and the negative electrode has one or more concave portions or holes.
一方は、集電体層と、この集電体層の少なくとも一方の
面に設けられた電極活物質層とを有するものであり、 前記凹部または孔部は、前記正極および前記負極のうち
の少なくとも一方の電極活物質層を複数に分割するもの
であることを特徴とする請求項３記載の電池。4. At least one of the positive electrode and the negative electrode has a current collector layer and an electrode active material layer provided on at least one surface of the current collector layer. The battery according to claim 3, wherein the hole divides at least one of the positive electrode and the negative electrode into an electrode active material layer.
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