JP2003123732A - リチウムイオンポリマ電池及びその製造方法 - Google Patents
リチウムイオンポリマ電池及びその製造方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 集電体と電極リードとの接続部の信頼性を高
めたリイウムイオンポリマ電池を提供する。 【解決手段】 集電体上に活物質層が形成されてなる正
極及び負極が、ゲル状電解質を介して積層され、正極２
は活物質層２ａ及び正極集電体２ｂからそれぞれ電極リ
ード８が導出されてなる電極素子を備え、上記電極リー
ドは、集電体の活物質層非形成部分に切り込みが入れら
れて折り曲げられ、当該折り曲げられた部分からなるこ
とを特徴とする。負極もこれと同様の構成となってい
る。
めたリイウムイオンポリマ電池を提供する。 【解決手段】 集電体上に活物質層が形成されてなる正
極及び負極が、ゲル状電解質を介して積層され、正極２
は活物質層２ａ及び正極集電体２ｂからそれぞれ電極リ
ード８が導出されてなる電極素子を備え、上記電極リー
ドは、集電体の活物質層非形成部分に切り込みが入れら
れて折り曲げられ、当該折り曲げられた部分からなるこ
とを特徴とする。負極もこれと同様の構成となってい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオンポ
リマ電池及びその製造方法に関する。
リマ電池及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、カメラ一体型ＶＴＲ、携帯電話、
携帯用コンピューター等のポータブル電子機器が多く登
場し、その小型軽量化が図られている。そしてこれらの
電子機器のポータブル電源として、電池、特に二次電
池、なかでも非水電解質二次電池（いわゆるリチウムイ
オン電池）について、薄型や折り曲げ可能な電池の需要
が高まっている。
携帯用コンピューター等のポータブル電子機器が多く登
場し、その小型軽量化が図られている。そしてこれらの
電子機器のポータブル電源として、電池、特に二次電
池、なかでも非水電解質二次電池（いわゆるリチウムイ
オン電池）について、薄型や折り曲げ可能な電池の需要
が高まっている。
【０００３】リチウムイオン二次電池は、正極活物質と
してリチウム含有化合物、負極活物質として炭素系材料
を用い、さらに、非水溶媒に電解質塩を溶解した非水電
解液を用いた電池であり、高エネルギー密度を有する代
表的な二次電池である。
してリチウム含有化合物、負極活物質として炭素系材料
を用い、さらに、非水溶媒に電解質塩を溶解した非水電
解液を用いた電池であり、高エネルギー密度を有する代
表的な二次電池である。
【０００４】ところが、薄型のリチウムイオン二次電池
を従来の非水電解液を用いて作製すると、内部の液が漏
れ、周辺の電子部品に影響を与えるおそれがある。そこ
で、電解液を固体化した固体電解質が提案されている。
を従来の非水電解液を用いて作製すると、内部の液が漏
れ、周辺の電子部品に影響を与えるおそれがある。そこ
で、電解液を固体化した固体電解質が提案されている。
【０００５】中でも、マトリックスポリマに非水電解液
を含浸させたゲル状の固体電解質（以下、ゲル電解質と
称する。）は、その電解液相がイオン伝導のメインパス
となるため、電解液に準ずるレベルの高いイオン伝導性
が期待できることから、活発に開発が進められている。
を含浸させたゲル状の固体電解質（以下、ゲル電解質と
称する。）は、その電解液相がイオン伝導のメインパス
となるため、電解液に準ずるレベルの高いイオン伝導性
が期待できることから、活発に開発が進められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このリチウムイオンポ
リマ電池では、集電体上に活物質層を形成してなる電極
から電極リードが外部に引き出され、当該電極リードが
電池の外部電極として機能する。従来のリチウムイオン
ポリマ電池では、図８に示すように、電極リード３０
を、集電体３１の活物質層３２非形成部分に溶接等の方
法により接合していた。
リマ電池では、集電体上に活物質層を形成してなる電極
から電極リードが外部に引き出され、当該電極リードが
電池の外部電極として機能する。従来のリチウムイオン
ポリマ電池では、図８に示すように、電極リード３０
を、集電体３１の活物質層３２非形成部分に溶接等の方
法により接合していた。
【０００７】この方法だと、溶接部分３３での剥がれが
生ずる場合がある。また、溶接部分３３での接続抵抗が
大きいため、当該部分に電流が集中することによる特性
の劣化など、接合部の信頼性に劣るという問題があっ
た。
生ずる場合がある。また、溶接部分３３での接続抵抗が
大きいため、当該部分に電流が集中することによる特性
の劣化など、接合部の信頼性に劣るという問題があっ
た。
【０００８】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
提案されたものであり、集電体と電極リードとの接続部
の信頼性を高めたリチウムイオンポリマ電池及びその製
造方法を提供することを目的とする。
提案されたものであり、集電体と電極リードとの接続部
の信頼性を高めたリチウムイオンポリマ電池及びその製
造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のリチウムイオン
ポリマ電池は、集電体上に活物質層が形成されてなる正
極及び負極が、ゲル状電解質を介して積層され、正極及
び負極からそれぞれ電極リードが導出されてなる電極素
子を備え、上記電極リードは、集電体の活物質層非形成
部分からなることを特徴とする。
ポリマ電池は、集電体上に活物質層が形成されてなる正
極及び負極が、ゲル状電解質を介して積層され、正極及
び負極からそれぞれ電極リードが導出されてなる電極素
子を備え、上記電極リードは、集電体の活物質層非形成
部分からなることを特徴とする。
【００１０】上述したような本発明に係るリチウムイオ
ンポリマ電池では、電極リードを、集電体の活物質層非
形成部分から構成しているので、電極リードを集電体に
接合する必要がなくなり、また、電極リードと集電体と
の接続部の信頼性も向上する。
ンポリマ電池では、電極リードを、集電体の活物質層非
形成部分から構成しているので、電極リードを集電体に
接合する必要がなくなり、また、電極リードと集電体と
の接続部の信頼性も向上する。
【００１１】また、本発明のリチウムイオンポリマ電池
の製造方法は、集電体上に活物質層が形成されてなる正
極及び負極が、ゲル状電解質を介して積層され、正極及
び負極からそれぞれ電極リードが導出されてなる電極素
子を備えたリチウムイオンポリマ電池の製造方法であっ
て、上記電極リードを、集電体の活物質層非形成部分か
ら構成することを特徴とする。
の製造方法は、集電体上に活物質層が形成されてなる正
極及び負極が、ゲル状電解質を介して積層され、正極及
び負極からそれぞれ電極リードが導出されてなる電極素
子を備えたリチウムイオンポリマ電池の製造方法であっ
て、上記電極リードを、集電体の活物質層非形成部分か
ら構成することを特徴とする。
【００１２】上述したような本発明に係るリチウムイオ
ンポリマ電池の製造方法では、電極リードを、集電体の
活物質層非形成部分から構成しているので、電極リード
を集電体に接合する必要がなくなり、また、電極リード
と集電体との接続部の信頼性も向上する。
ンポリマ電池の製造方法では、電極リードを、集電体の
活物質層非形成部分から構成しているので、電極リード
を集電体に接合する必要がなくなり、また、電極リード
と集電体との接続部の信頼性も向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００１４】本実施の形態に係るリチウムイオンポリマ
電池１の一構成例を図１乃至図３に示す。このリチウム
イオンポリマ電池１は、帯状の正極２と、正極２と対向
して配された帯状の負極３と、正極２及び負極３上に形
成されたゲル電解質層４と、ゲル電解質層４が形成され
た正極２とゲル電解質層４が形成された負極３との間に
配されたセパレータ５とを備える。
電池１の一構成例を図１乃至図３に示す。このリチウム
イオンポリマ電池１は、帯状の正極２と、正極２と対向
して配された帯状の負極３と、正極２及び負極３上に形
成されたゲル電解質層４と、ゲル電解質層４が形成され
た正極２とゲル電解質層４が形成された負極３との間に
配されたセパレータ５とを備える。
【００１５】そして、このリチウムイオンポリマ電池１
は、ゲル電解質層４が形成された正極２とゲル電解質層
４が形成された負極３とが、セパレータ５を介して積層
されるとともに長手方向に巻回された、図３に示す電極
巻回体６が、絶縁材料からなる外装フィルム７により覆
われて密閉されている。そして、正極２には正極集電体
と一体に形成された正極リード８が、負極３には負極集
電体と一体に形成された負極リード９がそれぞれ引き出
されており、これらの正極リード８と負極リード９と
は、外装フィルム７の周縁部である封口部に挟み込まれ
ている。また、正極リード８及び負極リード９が外装フ
ィルム７と接する部分には、樹脂フィルム１０が配され
ている。
は、ゲル電解質層４が形成された正極２とゲル電解質層
４が形成された負極３とが、セパレータ５を介して積層
されるとともに長手方向に巻回された、図３に示す電極
巻回体６が、絶縁材料からなる外装フィルム７により覆
われて密閉されている。そして、正極２には正極集電体
と一体に形成された正極リード８が、負極３には負極集
電体と一体に形成された負極リード９がそれぞれ引き出
されており、これらの正極リード８と負極リード９と
は、外装フィルム７の周縁部である封口部に挟み込まれ
ている。また、正極リード８及び負極リード９が外装フ
ィルム７と接する部分には、樹脂フィルム１０が配され
ている。
【００１６】正極２は、図４に示すように、正極活物質
を含有する正極活物質層２ａが、正極集電体２ｂの両面
上に形成されている。この正極集電体２ｂとしては、例
えばアルミニウム箔等の金属箔が用いられる。
を含有する正極活物質層２ａが、正極集電体２ｂの両面
上に形成されている。この正極集電体２ｂとしては、例
えばアルミニウム箔等の金属箔が用いられる。
【００１７】正極活物質には、コバルト酸リチウム、ニ
ッケル酸リチウム、スピネルマンガン酸リチウム等のリ
チウム複合酸化物を用いることができる。これらのリチ
ウム複合酸化物は、一種類を単独で用いてもよいし、複
数種を混合して用いてもよい。
ッケル酸リチウム、スピネルマンガン酸リチウム等のリ
チウム複合酸化物を用いることができる。これらのリチ
ウム複合酸化物は、一種類を単独で用いてもよいし、複
数種を混合して用いてもよい。
【００１８】また、負極３は、図５に示すように、負極
活物質を含有する負極活物質層３ａが、負極集電体３ｂ
の両面上に形成されている。この負極集電体３ｂとして
は、例えば銅箔等の金属箔が用いられる。
活物質を含有する負極活物質層３ａが、負極集電体３ｂ
の両面上に形成されている。この負極集電体３ｂとして
は、例えば銅箔等の金属箔が用いられる。
【００１９】負極活物質にはリチウムをドープ、脱ドー
プできる材料を用いることができる。このようなリチウ
ムをドープ、脱ドープできる材料として、リチウム金属
及びその合金、又は炭素材料等を用いることができる。
炭素材料として具体的には、天然黒鉛、人造黒鉛、熱分
解炭素類、コークス類、アセチレンブラック等のカーボ
ンブラック類、ガラス状炭素、活性炭、炭素繊維、有機
高分子焼成体、コーヒー豆焼成体、セルロース焼成体、
竹焼成体等が挙げられる。
プできる材料を用いることができる。このようなリチウ
ムをドープ、脱ドープできる材料として、リチウム金属
及びその合金、又は炭素材料等を用いることができる。
炭素材料として具体的には、天然黒鉛、人造黒鉛、熱分
解炭素類、コークス類、アセチレンブラック等のカーボ
ンブラック類、ガラス状炭素、活性炭、炭素繊維、有機
高分子焼成体、コーヒー豆焼成体、セルロース焼成体、
竹焼成体等が挙げられる。
【００２０】ここで、本発明のリチウムイオンポリマ電
池１では、図４乃至図６に示すように、電極リードが集
電体の一部で構成されている。なお、以下の説明では、
正極活物質層２ａ及び負極活物質層２ａをまとめて活物
質層２１と称し、正極集電体２ｂ及び負極集電体３ｂを
まとめて集電体２２と称する。また、正極リード８及び
負極リード９をまとめて電極リード２３と称する。本発
明のリチウムイオンポリマ電池において、電極リード部
分の構成は正極２、負極３ともほぼ同様の構成とされて
おり、便宜上まとめて説明する。
池１では、図４乃至図６に示すように、電極リードが集
電体の一部で構成されている。なお、以下の説明では、
正極活物質層２ａ及び負極活物質層２ａをまとめて活物
質層２１と称し、正極集電体２ｂ及び負極集電体３ｂを
まとめて集電体２２と称する。また、正極リード８及び
負極リード９をまとめて電極リード２３と称する。本発
明のリチウムイオンポリマ電池において、電極リード部
分の構成は正極２、負極３ともほぼ同様の構成とされて
おり、便宜上まとめて説明する。
【００２１】電極リード２３を集電体２２の一部で構成
することで、従来の電極リード材が不要になるほか、電
極リードを集電体に接合する必要がなくなるため、接合
工程が不要となり工数の削減に繋がる。また、電極リー
ドを集電体に接合しないことで電極リードが集電体から
剥がれる等の不具合がなくなり、接合部の信頼性を向上
することができる。さらに、電極リード部と集電体との
接合部分での接続抵抗を小さくすることができ、接合部
の信頼性を向上することができる。
することで、従来の電極リード材が不要になるほか、電
極リードを集電体に接合する必要がなくなるため、接合
工程が不要となり工数の削減に繋がる。また、電極リー
ドを集電体に接合しないことで電極リードが集電体から
剥がれる等の不具合がなくなり、接合部の信頼性を向上
することができる。さらに、電極リード部と集電体との
接合部分での接続抵抗を小さくすることができ、接合部
の信頼性を向上することができる。
【００２２】具体的には、図６（ａ）に示すように、集
電体２２の活物質層非形成部分に、幅方向に切り込み２
４を入れる。そして図６（ｂ）に示すように、この切り
込み部分で集電体を折り返して、当該折り返した部分を
電極リード２３とする。切り込み２４の長さｔ１は、折
り返した部分の先端が集電体２２の端部から突出するよ
うに、集電体２２の幅の半分以上とする。また、切り込
みの位置は、集電体の端部から、電極リードの幅として
所望する所定値ｔ２だけ離れた位置とする。
電体２２の活物質層非形成部分に、幅方向に切り込み２
４を入れる。そして図６（ｂ）に示すように、この切り
込み部分で集電体を折り返して、当該折り返した部分を
電極リード２３とする。切り込み２４の長さｔ１は、折
り返した部分の先端が集電体２２の端部から突出するよ
うに、集電体２２の幅の半分以上とする。また、切り込
みの位置は、集電体の端部から、電極リードの幅として
所望する所定値ｔ２だけ離れた位置とする。
【００２３】集電体２２に切り込み２４を形成する際、
切り込み２４の先端部に円形状のポンチ２５を形成して
おくことが好ましい。切り込み２４の先端部に円形状の
ポンチ２５を形成しておくことで、電極リード２３や電
極素子に外部から力が加わったような場合に、切り込み
２４がさらに広がることを防止し、電極リード２３のち
ぎれを防止することができる。
切り込み２４の先端部に円形状のポンチ２５を形成して
おくことが好ましい。切り込み２４の先端部に円形状の
ポンチ２５を形成しておくことで、電極リード２３や電
極素子に外部から力が加わったような場合に、切り込み
２４がさらに広がることを防止し、電極リード２３のち
ぎれを防止することができる。
【００２４】ゲル電解質層４は、電解質塩と、マトリク
スポリマと、可塑剤としての膨潤溶媒とを含有する。
スポリマと、可塑剤としての膨潤溶媒とを含有する。
【００２５】電解質塩は、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、
ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＮ
（ＣＦ３ＳＯ３）２、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３Ｌｉ等を単独又は
混合して使用することができる。その中でも、イオン伝
導性等の観点から、ＬｉＰＦ ６を使用することが好まし
い。
ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＮ
（ＣＦ３ＳＯ３）２、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３Ｌｉ等を単独又は
混合して使用することができる。その中でも、イオン伝
導性等の観点から、ＬｉＰＦ ６を使用することが好まし
い。
【００２６】マトリクスポリマは、ポリマ単体もしくは
これを用いたゲル電解質が、室温で１ｍＳ／ｃｍ以上の
イオン伝導度を示すものであれば、特に化学的な構造は
限定されない。このマトリクスポリマとしては、ポリフ
ッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン
オキサイド、ポリシロキサン系化合物、ポリフォスファ
ゼン系化合物、ポリプロピレンオキサイド、ポリメチル
メタアクリレート、ポリメタクリロニトリル、ポリエー
テル系化合物等が挙げられる。又は、上記高分子にその
他の高分子を共重合させた材料を用いることも可能であ
る。化学的安定性及びイオン伝導性の観点からは、ポリ
フッ化ビニリデンとポリヘキサフルオロプロピレンの共
重合比が重量比で８％未満となる材料を使用するのが好
ましい。
これを用いたゲル電解質が、室温で１ｍＳ／ｃｍ以上の
イオン伝導度を示すものであれば、特に化学的な構造は
限定されない。このマトリクスポリマとしては、ポリフ
ッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン
オキサイド、ポリシロキサン系化合物、ポリフォスファ
ゼン系化合物、ポリプロピレンオキサイド、ポリメチル
メタアクリレート、ポリメタクリロニトリル、ポリエー
テル系化合物等が挙げられる。又は、上記高分子にその
他の高分子を共重合させた材料を用いることも可能であ
る。化学的安定性及びイオン伝導性の観点からは、ポリ
フッ化ビニリデンとポリヘキサフルオロプロピレンの共
重合比が重量比で８％未満となる材料を使用するのが好
ましい。
【００２７】膨潤溶媒としては、エチレンカーボネー
ト、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、ア
セトニトリル、ジエチルエーテル、ジエチルカーボネー
ト、ジメチルカーボネート、１，２−ジメトキシエタ
ン、ジメチルスルフォオキサイド、１，３−ジオキソラ
ン、メチルスルフォメート、２−メチルテトラヒドロフ
ラン、テトラヒドロフラン、スルホラン、２，４−ジフ
ロロアニソール、ビニレンカーボネート等の非水溶媒を
単独又は混合して用いることができる。
ト、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、ア
セトニトリル、ジエチルエーテル、ジエチルカーボネー
ト、ジメチルカーボネート、１，２−ジメトキシエタ
ン、ジメチルスルフォオキサイド、１，３−ジオキソラ
ン、メチルスルフォメート、２−メチルテトラヒドロフ
ラン、テトラヒドロフラン、スルホラン、２，４−ジフ
ロロアニソール、ビニレンカーボネート等の非水溶媒を
単独又は混合して用いることができる。
【００２８】以上のような構成を有するリチウムイオン
ポリマ電池１では、電極リードが集電体の一部で構成さ
れているので、従来の電極リード材が不要になるほか、
電極リードを集電体に接合する必要がなくなるため、接
合工程が不要となり工数の削減に繋がる。また、電極リ
ードを集電体に接合しないことで電極リードが集電体か
ら剥がれる等の不具合がなくなり、接合部の信頼性を向
上することができる。さらに、電極リード部と集電体と
の接合部分での接続抵抗を小さくすることができ、接合
部の信頼性を向上することができる。
ポリマ電池１では、電極リードが集電体の一部で構成さ
れているので、従来の電極リード材が不要になるほか、
電極リードを集電体に接合する必要がなくなるため、接
合工程が不要となり工数の削減に繋がる。また、電極リ
ードを集電体に接合しないことで電極リードが集電体か
ら剥がれる等の不具合がなくなり、接合部の信頼性を向
上することができる。さらに、電極リード部と集電体と
の接合部分での接続抵抗を小さくすることができ、接合
部の信頼性を向上することができる。
【００２９】そして、上述したような本実施の形態に係
るリチウムイオンポリマ電池１は、つぎのようにして製
造される。
るリチウムイオンポリマ電池１は、つぎのようにして製
造される。
【００３０】まず、正極２としては、正極活物質と結着
剤とを含有する正極合剤を、正極集電体２ｂとなる例え
ばアルミニウム箔等の金属箔上に均一に塗布、乾燥する
ことにより正極活物質層２ａが形成されて正極シートが
作製される。上記正極合剤の結着剤としては、公知の結
着剤を用いることができるほか、上記正極合剤に公知の
添加剤等を添加することができる。
剤とを含有する正極合剤を、正極集電体２ｂとなる例え
ばアルミニウム箔等の金属箔上に均一に塗布、乾燥する
ことにより正極活物質層２ａが形成されて正極シートが
作製される。上記正極合剤の結着剤としては、公知の結
着剤を用いることができるほか、上記正極合剤に公知の
添加剤等を添加することができる。
【００３１】次に、正極シートを帯状に切り出す。そし
て、正極活物質層２ａの非形成部分に切り込みを入れ、
正極集電体２ｂの一部を折り返すことにより正極リード
８とする。このようにして帯状の正極２が得られる。
て、正極活物質層２ａの非形成部分に切り込みを入れ、
正極集電体２ｂの一部を折り返すことにより正極リード
８とする。このようにして帯状の正極２が得られる。
【００３２】また、負極３は、負極活物質と結着剤とを
含有する負極合剤を、負極集電体３ｂとなる例えば銅箔
等の金属箔上に均一に塗布、乾燥することにより負極活
物質層３ａが形成されて負極シートが作製される。上記
負極合剤の結着剤としては、公知の結着剤を用いること
ができるほか、上記負極合剤に公知の添加剤等を添加す
ることができる。
含有する負極合剤を、負極集電体３ｂとなる例えば銅箔
等の金属箔上に均一に塗布、乾燥することにより負極活
物質層３ａが形成されて負極シートが作製される。上記
負極合剤の結着剤としては、公知の結着剤を用いること
ができるほか、上記負極合剤に公知の添加剤等を添加す
ることができる。
【００３３】次に、負極シートを帯状に切り出す。そし
て、負極集電体３ｂの負極活物質層３ａの非形成部分に
切り込みを入れ、負極集電体３ｂの一部を折り返すこと
により負極リード９とする。このようにして帯状の負極
３が得られる。
て、負極集電体３ｂの負極活物質層３ａの非形成部分に
切り込みを入れ、負極集電体３ｂの一部を折り返すこと
により負極リード９とする。このようにして帯状の負極
３が得られる。
【００３４】次に、正極シートの正極活物質層２ａ上に
ゲル電解質層４を形成する。ゲル電解質層４を形成する
には、まず、非水溶媒に電解質塩を溶解させて非水電解
液を作製する。そして、この非水電解液にマトリクスポ
リマを添加し、よく攪拌してマトリクスポリマを溶解さ
せてゾル状の電解質溶液を得る。
ゲル電解質層４を形成する。ゲル電解質層４を形成する
には、まず、非水溶媒に電解質塩を溶解させて非水電解
液を作製する。そして、この非水電解液にマトリクスポ
リマを添加し、よく攪拌してマトリクスポリマを溶解さ
せてゾル状の電解質溶液を得る。
【００３５】次に、この電解質溶液を正極活物質層２ａ
上に所定量塗布する。続いて、室温にて冷却することに
よりマトリクスポリマがゲル化して、正極活物質２ａ上
にゲル電解質層４が形成される。
上に所定量塗布する。続いて、室温にて冷却することに
よりマトリクスポリマがゲル化して、正極活物質２ａ上
にゲル電解質層４が形成される。
【００３６】そして、以上のようにして作製された帯状
の正極２と負極３とを、ゲル電解質層４を介して張り合
わせてプレスし、電極積層体とする。さらに、この電極
積層体を長手方向に巻回して電極巻回体６とする。
の正極２と負極３とを、ゲル電解質層４を介して張り合
わせてプレスし、電極積層体とする。さらに、この電極
積層体を長手方向に巻回して電極巻回体６とする。
【００３７】最後に、この電極巻回体６を、絶縁材料か
らなる外装フィルム７で挟み、正極リード８及び負極リ
ード９と外装フィルム７とが重なる部分に樹脂フィルム
１０を配する。そして、外装フィルム７の外周縁部を封
口し、正極リード８と負極リード９とを外装フィルム７
の封口部に挟み込むとともに電極巻回体６を外装フィル
ム７中に密閉する。さらに、外装フィルム７によってパ
ックされた状態で、電極巻回体６に対して熱処理を施
す。以上のようにしてリチウムイオンポリマ電池１が完
成する。
らなる外装フィルム７で挟み、正極リード８及び負極リ
ード９と外装フィルム７とが重なる部分に樹脂フィルム
１０を配する。そして、外装フィルム７の外周縁部を封
口し、正極リード８と負極リード９とを外装フィルム７
の封口部に挟み込むとともに電極巻回体６を外装フィル
ム７中に密閉する。さらに、外装フィルム７によってパ
ックされた状態で、電極巻回体６に対して熱処理を施
す。以上のようにしてリチウムイオンポリマ電池１が完
成する。
【００３８】電極巻回体６を外装フィルム７にパックす
る際、外装フィルム７と正極リード８及び負極リード９
との接触部分に樹脂フィルム１０を配することで、外装
フィルム７のバリ等によるショートが防止され、また、
外装フィルム７と正極リード８及び負極リード９との接
触性が向上する。
る際、外装フィルム７と正極リード８及び負極リード９
との接触部分に樹脂フィルム１０を配することで、外装
フィルム７のバリ等によるショートが防止され、また、
外装フィルム７と正極リード８及び負極リード９との接
触性が向上する。
【００３９】上記樹脂フィルム１０の材料としては、正
極リード８及び負極リード９に対して接着性を示すもの
であれば材料は特に限定されないが、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、変性ポリエチレン、変性ポリポリプロピ
レン及びこれらの共重合体等、ポリオレフィン樹脂から
なるものを用いることが好ましい。また、上記樹脂フィ
ルム１０の厚みは、熱融着前の厚みで２０μｍ〜３００
μｍの範囲であることが好ましい。樹脂フィルム１０の
厚みが２０μｍより薄くなると取り扱い性が悪くなり、
また、３００μｍよりも厚くなると水分が透過しやすく
なり、電池内部の気密性を保持することが困難になる。
極リード８及び負極リード９に対して接着性を示すもの
であれば材料は特に限定されないが、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、変性ポリエチレン、変性ポリポリプロピ
レン及びこれらの共重合体等、ポリオレフィン樹脂から
なるものを用いることが好ましい。また、上記樹脂フィ
ルム１０の厚みは、熱融着前の厚みで２０μｍ〜３００
μｍの範囲であることが好ましい。樹脂フィルム１０の
厚みが２０μｍより薄くなると取り扱い性が悪くなり、
また、３００μｍよりも厚くなると水分が透過しやすく
なり、電池内部の気密性を保持することが困難になる。
【００４０】以上のようにして得られるリチウムイオン
ポリマ電池１は、電極リードが集電体の一部で構成され
ているので、従来の電極リード材が不要になるほか、電
極リードを集電体に接合する必要がなくなるため、接合
工程が不要となり工数の削減に繋がる。また、電極リー
ドを集電体に接合しないことで電極リードが集電体から
剥がれる等の不具合がなくなり、接合部の信頼性を向上
することができる。さらに、電極リード部と集電体との
接合部分での接続抵抗を小さくすることができ、接合部
の信頼性が向上されたものとなる。
ポリマ電池１は、電極リードが集電体の一部で構成され
ているので、従来の電極リード材が不要になるほか、電
極リードを集電体に接合する必要がなくなるため、接合
工程が不要となり工数の削減に繋がる。また、電極リー
ドを集電体に接合しないことで電極リードが集電体から
剥がれる等の不具合がなくなり、接合部の信頼性を向上
することができる。さらに、電極リード部と集電体との
接合部分での接続抵抗を小さくすることができ、接合部
の信頼性が向上されたものとなる。
【００４１】なお、上述した実施の形態では、集電体の
一部で構成される電極リードの形状として、図４乃至図
６を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定される
訳ではない。例えば図７（ａ）に示すように、集電体２
２の端部をＬ字状に残して切断し、図７（ｂ）に示すよ
うにＬ型部分を折り返して電極リード２３とすることも
できる。この場合にも、外部から力が加わった場合の切
り込み部の広がりを防止するために、切り込み部の曲が
り目部分の形状を円弧状とすることが好ましい。
一部で構成される電極リードの形状として、図４乃至図
６を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定される
訳ではない。例えば図７（ａ）に示すように、集電体２
２の端部をＬ字状に残して切断し、図７（ｂ）に示すよ
うにＬ型部分を折り返して電極リード２３とすることも
できる。この場合にも、外部から力が加わった場合の切
り込み部の広がりを防止するために、切り込み部の曲が
り目部分の形状を円弧状とすることが好ましい。
【００４２】なお、上述した実施の形態では、帯状の正
極２と帯状の負極３とを積層し、さらに長手方向に巻回
して電極巻回体６とした場合を例に挙げて説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、矩形状の正極
２と矩形状の負極３とを積層して電極積層体とした場合
や、電極積層体を交互に折り畳んだ場合にも適用可能で
ある。
極２と帯状の負極３とを積層し、さらに長手方向に巻回
して電極巻回体６とした場合を例に挙げて説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、矩形状の正極
２と矩形状の負極３とを積層して電極積層体とした場合
や、電極積層体を交互に折り畳んだ場合にも適用可能で
ある。
【００４３】上述したような本実施の形態に係るリチウ
ムイオンポリマ電池１は、その形状については特に限定
されることはなく、また、種々の大きさにすることがで
きる。また、本発明は、一次電池についても二次電池に
ついても適用可能である。
ムイオンポリマ電池１は、その形状については特に限定
されることはなく、また、種々の大きさにすることがで
きる。また、本発明は、一次電池についても二次電池に
ついても適用可能である。
【００４４】
【発明の効果】本発明では、リチウムイオンポリマ電池
の電極リードを集電体の一部で構成しているので、従来
の電極リード材が不要になるほか、電極リードを集電体
に接合する必要がなくなり、接合工程が不要となり工数
の削減に繋がる。また、電極リードを集電体に接合しな
いことで電極リードが集電体から剥がれる等の不具合が
なくなり、接合部の信頼性を向上することができる。さ
らに、電極リード部と集電体との接合部分での接続抵抗
を小さくすることができ、接合部の信頼性を向上するこ
とができる。
の電極リードを集電体の一部で構成しているので、従来
の電極リード材が不要になるほか、電極リードを集電体
に接合する必要がなくなり、接合工程が不要となり工数
の削減に繋がる。また、電極リードを集電体に接合しな
いことで電極リードが集電体から剥がれる等の不具合が
なくなり、接合部の信頼性を向上することができる。さ
らに、電極リード部と集電体との接合部分での接続抵抗
を小さくすることができ、接合部の信頼性を向上するこ
とができる。
【図１】本発明のリチウムイオンポリマ電池の一構成例
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】外装フィルム中に電池素子が収容される状態を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図３】図２中、Ａ−Ｂ線における断面図である。
【図４】正極の構成を示す斜視図である。
【図５】負極の構成を示す斜視図である。
【図６】電極の電極リード部分の一例を示す平面図であ
る。
る。
【図７】電極の電極リード部分の他の一例を示す平面図
である。
である。
【図８】従来の電極の電極リード部分の一例を示す平面
図である。
図である。
１ リチウムイオンポリマ電池、 ２ 正極、 ３ 負
極、 ４ ゲル状電解質層、 ５ セパレータ、 ６
電極巻回体、 ７ 外装フィルム、 ８ 正極リード、
９ 負極リード、 １０ 樹脂フィルム
極、 ４ ゲル状電解質層、 ５ セパレータ、 ６
電極巻回体、 ７ 外装フィルム、 ８ 正極リード、
９ 負極リード、 １０ 樹脂フィルム
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H022 AA09 BB02 BB25 CC02 CC04
CC05 CC19 CC21
5H029 AJ14 AK03 AL06 AL12 AM00
AM03 AM04 AM05 AM07 AM16
BJ02 BJ14 CJ03 CJ04 CJ07
DJ05 DJ07 HJ12
Claims (8)
- 【請求項１】 集電体上に活物質層が形成されてなる正
極及び負極が、ゲル状電解質を介して積層され、正極及
び負極からそれぞれ電極リードが導出されてなる電極素
子を備え、 上記電極リードは、集電体の活物質層非形成部分からな
ることを特徴とするリチウムイオンポリマ電池。 - 【請求項２】 集電体の活物質層非形成部分に切り込み
が入れられて折り曲げられ、当該折り曲げられた部分が
電極リードとされていることを特徴とする請求項１記載
のリチウムイオンポリマ電池。 - 【請求項３】 切り込みの先端部が円形状のポンチにな
っていることを特徴とする請求項２記載のリチウムイオ
ンポリマ電池。 - 【請求項４】 集電体の活物質層非形成部分が、略Ｌ字
状に残されて切り取られており、当該残された略Ｌ字状
部分が電極リードとされていることを特徴とする請求項
１記載のリチウムイオンポリマ電池。 - 【請求項５】 集電体上に活物質層が形成されてなる正
極及び負極が、ゲル状電解質を介して積層され、正極及
び負極からそれぞれ電極リードが導出されてなる電極素
子を備えたリチウムイオンポリマ電池の製造方法であっ
て、 上記電極リードを、集電体の活物質層非形成部分から構
成することを特徴とするリチウムイオンポリマ電池の製
造方法。 - 【請求項６】 集電体の活物質層非形成部分に切り込み
を入れて折り曲げ、当該折り曲げられた部分を電極リー
ドとすることを特徴とする請求項５記載のリチウムイオ
ンポリマ電池の製造方法。 - 【請求項７】 切り込みの先端部を円形状のポンチとす
ることを特徴とする請求項６記載のリチウムイオンポリ
マ電池の製造方法。 - 【請求項８】 集電体の活物質層非形成部分を、略Ｌ字
状に残して切り取り、当該残された略Ｌ字状部分を電極
リードとすることを特徴とする請求項５記載のリチウム
イオンポリマ電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001317313A JP2003123732A (ja) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | リチウムイオンポリマ電池及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001317313A JP2003123732A (ja) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | リチウムイオンポリマ電池及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003123732A true JP2003123732A (ja) | 2003-04-25 |
Family
ID=19135206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001317313A Withdrawn JP2003123732A (ja) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | リチウムイオンポリマ電池及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003123732A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005353520A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気化学素子 |
| JP2010514135A (ja) * | 2006-12-22 | 2010-04-30 | エスケー エナジー 株式会社 | 電池用電極の製造方法 |
| JP2013191548A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-09-26 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 蓄電装置 |
| JP6284251B1 (ja) * | 2017-04-27 | 2018-02-28 | セイコーインスツル株式会社 | 電気化学セル |
| JP6284252B1 (ja) * | 2017-04-27 | 2018-02-28 | セイコーインスツル株式会社 | 電気化学セル |
| CN110380098A (zh) * | 2018-04-12 | 2019-10-25 | 丰田自动车株式会社 | 电池的制造方法和电池 |
-
2001
- 2001-10-15 JP JP2001317313A patent/JP2003123732A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005353520A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気化学素子 |
| JP2010514135A (ja) * | 2006-12-22 | 2010-04-30 | エスケー エナジー 株式会社 | 電池用電極の製造方法 |
| US8790418B2 (en) | 2006-12-22 | 2014-07-29 | Sk Innovation Co., Ltd. | Manufacturing method for an electrode for a battery |
| JP2013191548A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-09-26 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 蓄電装置 |
| JP6284251B1 (ja) * | 2017-04-27 | 2018-02-28 | セイコーインスツル株式会社 | 電気化学セル |
| JP6284252B1 (ja) * | 2017-04-27 | 2018-02-28 | セイコーインスツル株式会社 | 電気化学セル |
| JP2018186250A (ja) * | 2017-04-27 | 2018-11-22 | セイコーインスツル株式会社 | 電気化学セル |
| JP2018186251A (ja) * | 2017-04-27 | 2018-11-22 | セイコーインスツル株式会社 | 電気化学セル |
| CN110380098A (zh) * | 2018-04-12 | 2019-10-25 | 丰田自动车株式会社 | 电池的制造方法和电池 |
| CN110380098B (zh) * | 2018-04-12 | 2022-11-15 | 丰田自动车株式会社 | 电池的制造方法和电池 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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