JP2011065913A - 非水固体電解質電池およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】正負極間の絶縁が充分に確保されて大きな電極面積を有する、安定した品質の非水固体電解質電池を提供する。
【解決手段】帯状の正極集電体の両面に、正極集電体側から正極活物質層、中間層、固体電解質層、負極活物質層の順に積層させた所定サイズの素電池が、所定の間隔を空けて複数設けられた帯状の素電池シートと、両面に、前記素電池と接合される接合部が、所定の間隔を空けて前記素電池と同数設けられた帯状の負極集電体とから構成された非水固体電解質電池であって、素電池シートおよび負極集電体には、隣り合う２つの素電池の中間に折り曲げ線が設けられており、接合部は、素電池を９０度回転させた形状に形成されており、素電池シートと負極集電体とが、互いの折り曲げ線が９０度の角度となるように重ね合わされた後、素電池と接合部とが互いに重なり合うように、それぞれの折り曲げ線で交互に折り畳まれて形成されている非水固体電解質電池。
【選択図】図１

Description

本発明は、非水固体電解質電池およびその製造方法に関し、詳しくは、大きな電極面積を有する非水固体電解質電池およびその製造方法に関する。

携帯電話やノート型パソコン等の携帯用小型電子機器の電源として、従来より、リチウム電池やニッケルカドミウム電池などの二次電池が広く用いられている。

そして、リチウム電池のような電解液の導電率が低い電池や、ニッケルカドミウム電池のような大電流を取り出すタイプの電池においては、電極面積を大きくする必要がある。

しかし、これらの電池においては、サイズ面からの制約もあるため、セパレータを介して正極側電極と負極側電極とを重ね合わせた帯状の電池用電極装置（電極対）を、１８０度ずつ向きを変えて折り畳んだり、渦巻き状に巻き上げたりして、電池の主要部を形成させることにより、電極面積を確保することが行われている（例えば、特許文献１）。

一方、電池構造の面からは、近年、液漏れの心配が無く、不燃性で安全性が高い点から、例えば、セラミックを電解質に用いた、所謂非水固体電解質電池が検討されている。

このような非水固体電解質電池において、上記と同様の電池の主要部を形成させて、大きな電極面積を確保しようとすると、折り畳み部（折り畳みの場合）や巻き上げ部（巻き上げの場合）に、引っ張り力や圧縮力がかかり、セラミックが割れる恐れがある。割れが発生すると、正負極間の絶縁を確保することができず、短絡を生じるため、安定した品質の非水固体電解質電池を提供することができない。

特許第３４６８８４７号公報

本発明は、上記の問題に鑑み、セラミックなどの固体電解質の割れの発生が無く、正負極間の絶縁が充分に確保された大きな電極面積を有する、安定した品質の非水固体電解質電池およびその製造方法を提供することを課題とする。

本発明者は、鋭意検討の結果、以下に示す発明により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

（１）本発明に係る非水固体電解質電池は、
帯状の正極集電体の両面に、前記正極集電体の側から正極活物質層、中間層、固体電解質層、負極活物質層の順に積層させた所定サイズの素電池が、所定の間隔を空けて複数設けられた帯状の素電池シートと、
両面に、前記素電池と接合される接合部が、所定の間隔を空けて前記素電池と同数設けられた帯状の負極集電体と
から構成された非水固体電解質電池であって、
前記素電池シートには、隣り合う２つの素電池の中間に折り曲げ線が設けられており、
前記負極集電体には、隣り合う２つの接合部の中間に折り曲げ線が設けられており、
前記接合部は、前記素電池を９０度回転させた形状に形成されており、
前記素電池シートと前記負極集電体とが、互いの折り曲げ線が９０度の角度となるように重ね合わされた後、
前記素電池シートと前記負極集電体の各々が、前記素電池と前記接合部とが互いに重なり合うように、それぞれの折り曲げ線で交互に折り畳まれて形成されていることを特徴とする。

本発明においては、素電池が所定の間隔を空けて設けられているため、その中間の折り曲げ線で折り畳む際に、素電池を構成する正極活物質層、中間層、固体電解質層、負極活物質層の各層が破損される恐れがない。

また、本発明においては、素電池シートと負極集電体とを、互いの折り曲げ線が９０度の角度となるように重ね合わせて交互に折畳んで非水固体電解質電池が形成されているため、正極集電体の両面に素電池を設け、負極集電体の両面に接合部を設けることができる。その結果、素電池シートと負極集電体との折り畳みにより、２個ずつ素電池を積層していくことができるため、効率的に、非水固体電解質電池を形成させることができる。

そして、互いの折り曲げ線が９０度の角度となるように折り畳みを行うことにより、正極集電体の折り畳み部と負極集電体の折り畳み部とが相互に９０度ずれた位置に形成される。このように、正極集電体の折り畳み部と負極集電体の折り畳み部が、互いに離れた位置に形成されるため、正極集電体と負極集電体とが互いに接触する恐れがなく、短絡を防止することができ、正負極間の絶縁が充分に確保された非水固体電解質電池を提供することができる。

さらに、本発明においては、素電池と接合部とが互いに重なり合うように折り畳まれているため、全ての素電池が導通されて、実質的に大きな電極面積を有する非水固体電解質電池を提供することができる。

このように、本発明によれば、正負極間の絶縁が充分に確保された大きな電極面積を有する、安定した品質の非水固体電解質電池を提供することができる。

なお、本発明に言う「９０度」には、幾何学的に正確に９０度である場合に限られず、本発明の趣旨の範囲内において多少のズレがある場合も含まれる。

（２）そして、前記の非水固体電解質電池は、
前記帯状の素電池シートの折り曲げ線が前記帯状の負極集電体の幅よりも大きい間隔で設けられていること、および／または前記帯状の負極集電体の折り曲げ線が前記帯状の素電池シートの幅よりも大きい間隔で設けられていることを特徴とする。

素電池シートの折り曲げ線を負極集電体の幅よりも大きい間隔に設けたり、負極集電体の折り曲げ線を素電池シートの幅よりも大きい間隔に設けたりすることにより、正極集電体の折り畳み部と負極集電体の折り畳み部とは、互いにさらに離れた位置に形成されるため、正負極間の絶縁がさらに充分に確保された非水固体電解質電池を提供することができる。

（３）そして、前記の非水固体電解質電池は、
前記素電池シートの隣り合う２つの素電池の間、および／または前記負極集電体の隣り合う２つの接合部の間に絶縁処理が施されていることを特徴とする。

素電池シートの隣り合う２つの素電池の間や、負極集電体の隣り合う２つの接合部の間に絶縁処理を施すことにより、正極集電体と負極集電体とが直接接触して短絡することを確実に防ぐことができる。

（４）そして、本発明に係る非水固体電解質電池は、
帯状の正極集電体に、前記正極集電体の側から正極活物質層、中間層、固体電解質層、負極活物質層の順に積層させた所定サイズの素電池が、所定の間隔を空けて複数設けられた帯状の素電池シートと、
前記素電池と接合される接合部が、所定の間隔を空けて前記素電池と同数設けられた帯状の負極集電体と
から構成された非水固体電解質電池であって、
前記素電池シートには、隣り合う２つの素電池の中間に折り曲げ線が設けられており、
前記負極集電体には、隣り合う２つの接合部の中間に折り曲げ線が設けられており、
前記接合部は、前記素電池と同じ形状に形成されており、
前記素電池シートの隣り合う２つの素電池の間、および／または前記負極集電体の隣り合う２つの接合部の間に絶縁処理が施されており、
前記素電池シートと前記負極集電体とが、互いの折り曲げ線が一致するように重ね合わされた後、
前記素電池シートと前記負極集電体とが、前記素電池と前記接合部とが互いに重なり合うように、一体となって折り曲げ線で折り畳まれて形成されていることを特徴とする。

本発明においては、折り畳み部に予め絶縁処理が施されているため、素電池シートと負極集電体を重ね合わせて一緒に折り畳んでも、正極集電体と負極集電体とが接触する恐れがなく、短絡を防止することができ、正負極間の絶縁が充分に確保された非水固体電解質電池を提供することができる。

そして、本発明においては、素電池シートと負極集電体を重ね合わせて一緒に折り畳むため、効率的に折り畳みを行うことができる。

さらに、本発明においては、素電池と接合部とが互いに重なり合うように折り畳まれているため、全ての素電池が導通されて、実質的に大きな電極面積を有する非水固体電解質電池を提供することができる。

なお、本発明においては、素電池の形成は正極集電体の片面でも両面でもよく、また、接合部の形成も負極集電体の片面でも両面でもよく、正極集電体と負極集電体の組合せ方法を含めて、必要に応じ適宜組み合わせて非水固体電解質電池を形成させる。

（５）また、本発明に係る非水固体電解質電池の製造方法は、
（１）に記載の非水固体電解質電池の製造方法であって、
帯状の正極集電体の両面に、前記正極集電体の側から正極活物質層、中間層、固体電解質層、負極活物質層の順に積層させた所定サイズの素電池を、所定の間隔を空けて複数設けて帯状の素電池シートを作製すると共に、隣り合う２つの素電池の中間に折り曲げ線を設ける素電池シート作製工程と、
両面に、前記素電池を９０度回転させた形状の、前記素電池と接合される接合部を、所定の間隔を空けて前記素電池と同数設けて帯状の負極集電体を作製すると共に、隣り合う２つの接合部の中間に折り曲げ線を設ける負極集電体作製工程と、
前記素電池シートと前記負極集電体とを、互いの折り曲げ線が９０度の角度となるように重ね合わせる重ね合わせ工程と、
前記素電池シートと前記負極集電体の各々を、前記素電池と前記接合部とが互いに重なり合うように、それぞれの折り曲げ線で交互に折り畳む折り畳み工程と
を有していることを特徴とする。

本発明の製造方法を用いることにより、正負極間の絶縁が充分に確保された大きな電極面積を有する、安定した品質の非水固体電解質電池を製造することができる。

本発明により、正負極間の絶縁が充分に確保された大きな電極面積を有する、安定した品質の非水固体電解質電池およびその製造方法を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る固体電解質電池に用いられる素電池シートと負極集電体の構成を説明する図であって、（ａ）は素電池シートの平面図、正面図および側面図、（ｂ）は負極集電体の平面図、正面図および側面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る固体電解質電池の構成を説明する平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る固体電解質電池の積層構造を説明する断面図であって、（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る固体電解質電池の一例を示す図であって、断面の一部を拡大した図である。 本発明の第２の実施の形態に係る固体電解質電池の他の例を示す図であって、断面の一部を拡大した図である。 本発明の第３の実施の形態に係る固体電解質電池に用いられる素電池シートと負極集電体の構成を説明する図であって、（ａ）は素電池シートの平面図、正面図および側面図、（ｂ）は負極集電体の平面図、正面図および側面図である。

以下、実施の形態に基づき本発明を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

（第１の実施の形態）
本実施の形態は、正極集電体の両面に正極活物質層、中間層、固体電解質層、負極活物質層を所定の形状・サイズで積層させた素電池を折曲げ線を挟んで所定の間隔を設けて複数形成した素電池シートと、両面に前記負極活物質層と形状・サイズが略同じ接合部を所定の間隔を設けて前記素電池の数と同じ数設けた負極集電体を前記負極活物質層と前記接合部が接触するように重ね、正極集電体の折曲げ線と負極集電体の折曲げ線とのなす角度が略９０度となるように素電池シートと負極集電体を交互に折り畳んで組み電池を作製する例である。以下、図面に基づいて説明する。

１．素電池シートおよび負極集電体
図１は、本発明の一実施の形態に係る固体電解質電池の構成を説明する図であって、（ａ）は素電池シートの平面図、正面図および側面図であり、（ｂ）は負極集電体の平面図、正面図および側面図である。なお、図１は、細部を明確にするため、各部材の厚さなどの寸法縮尺は正確ではない。図１（ａ）において、１０は帯状の素電池シートであり、２０は素電池であり、３０は帯状の正極集電体であり、３１は素電池非形成部であり、３２は正極集電体折曲げ線であり、３３は正極集電体側辺である。また、図１（ｂ）において、４０は帯状の負極集電体であり、４１は接合部であり、４２は接合部非形成部であり、４３は負極集電体折曲げ線であり、４４は負極集電体側辺である。

（１）素電池シートの作製
帯状の正極集電体３０の両面には、それぞれ長方形の素電池２０が所定の間隔を設けて複数個形成されている。各素電池２０は、正極集電体３０側から正極活物質層２０ａ、中間層２０ｂ、固体電解質層２０ｃ、負極活物質層２０ｄの順に積層されて形成されている。素電池非形成部３１には、正極集電体３０が露出している。

組電池を作製する際に、帯状の素電池シート１０は、隣り合う２個の素電池２０で挟まれた素電池非形成部３１の略中央、即ち正極集電体折曲げ線３２、と帯状の負極集電体４０の折曲げ線４３とが９０度の角度をなすように、負極集電体４０と交互に折畳んで重ね合わすため、２つの正極集電体折曲げ線３２間の間隔Ｌ１は、負極集電体４０の幅Ｗ３と素電池２０の厚さを考慮して設定されるが、折畳んだ時に、正極集電体３０が負極集電体４０と接触することがないように負極集電体の幅Ｗ３より大きい値に設定される。なお、正極集電体３０には、厚さが５〜５０μｍ程度のＳＵＳ箔等の金属箔が好ましく用いられる。

正極活物質層２０ａは、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＭｎＯ_２、ＭｎＯ_２等の酸化物系の活物質からなり、厚さは５〜５０μｍ程度に形成される。正極活物質層２０ａは、スパッタリング、真空蒸着、レーザアブレ−ション、イオンプレーテイングなどの物理的堆積法で形成するか、化学堆積法で形成する。又、この正極活物質層２０ａは焼結法により形成したものであってもよい。

中間層２０ｂは、正極活物質層２０ａと固体電解質層２０ｃとが反応するのを防ぐ層であり、緩衝層あるいは界面層とも称する。この中間層２０ｂは、ＬｉＮｂＯ_３等からなり、ＰＬＤ法などにより厚さ２０ｎｍ程度に形成される。

固体電解質層２０ｃは、Ｌｉ_２ＳとＰ_２Ｓ_５（Ｌｉ_２Ｓ−Ｐ_２Ｓ_５）のアモルファス混合物等からなり、ＰＬＤ法や真空蒸着法などにより、５〜５０μｍ程度の厚さに形成される。

負極活物質層２０ｄは、リチウム、リチウム合金などからなり、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーテイングなどの物理的堆積法により、０．１〜１０μｍ程度の厚さに形成され、素電池シートが作製される。

なお、正極活物質層２０ａと負極活物質層２０ｄが素電池２０の側面で接触しないように、正極活物質層２０ａと負極活物質層２０ｄの少なくとも一方は固体電解質層２０ｃよりも小さく形成される。

（２）負極集電体の作製
負極集電体４０の両面には、それぞれ前記素電池２０と略同一の形状、サイズを有する、即ち、図１（ｂ）のＬ４とＷ４がそれぞれ図（ａ）のＷ２とＬ２に略等しい長方形の接合部４１が素電池２０の数と同数、所定の間隔を設けて形成されている。接合部４１は、負極集電体４０の表面に、例えば物理的堆積法や化学堆積法で厚さ０．０１〜１μｍのＳｉ接合層、または厚さ５〜２０μｍのＡｇペーストやＰｔペーストなどの導電性ペースト層からなる接着層が形成されている。

Ｓｉ接合層を形成する場合、Ｓｉ接合層は、負極活物質層２０ｄと積層された時に、負極活物質層２０ｄ側に拡散して、負極集電体４０と負極活物質層２０ｄを強固に接着する。また、導電性ペースト層を形成する場合、導電性ペースト層は、負極集電体４０と負極活物質層２０ｄの隙間を埋め、両者を隙間なく接着する。

接合部非形成部４２には、負極集電体４０が露出している。なお、負極集電体４０には、厚さ５〜５０μｍ程度のＳＵＳ箔、銅箔等の金属箔が好ましく用いられる。

負極集電体４０は、隣り合う２個の接合部４１で挟まれた接合部非形成部４２の略中央、即ち負極集電体折曲げ線４３、と正極集電体折曲げ線３２とが９０度の角度をなすように、素電池シート１０と交互に折畳んで負極活物質層４０ｄと接合部４１が互いに接触するように重ね合わすため、２つの負極集電体折曲げ線４３間の間隔Ｌ３は、正極集電体３０の幅Ｗ１と素電池２０の厚さを考慮して設定されるが、折畳んだ時に、負極集電体４０が正極集電体３０と接触することがないよう正極集電体３０の幅Ｗ１より大きい値に設定される。

２．組電池
（１）組電池の作製
上記のように作製された素電池シート１０と負極集電体４０をそれぞれ正極集電体折曲げ線３２、負極集電体折曲げ線４３で交互に折畳んで重ね合わせて組電池を作製する。重ね合わせに際しては、正極集電体折曲げ線３２と負極集電体折曲げ線４３とが略９０度の角度をなすようにする。

図２は、本実施の形態の組電池における折畳まれた素電池シート１０と負極集電体４０の外縁を模式的に示す平面図である。また、図３は、図２のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図であり、図４は図３の一部を拡大した図である。なお、図３では組電池の厚さ方向に対して一部のみを図示している。

本実施の形態の場合、図２に示すように素電池シート１０の折曲げ線３２と負極集電体４０の折曲げ線４３とが４方に分かれている。即ち図３（ａ）に示すように、負極集電体折曲げ線４２は正極集電体側辺３３と相対しており、図３（ｂ）に示すように正極集電体折曲げ線３１は負極集電体側辺４４と相対していて、正極集電体折曲げ線３１と負極集電体折曲げ線４２は離れている。また、正極集電体と負極集電体が接触することを防止するため、図２に示すように正極集電体折曲げ線３２と負極集電体側辺４４との間に適切な間隔（ｄ１）を設け、負極集電体折曲げ線４３と正極集電体側辺３３との間にも適切な間隔（ｄ２）を設けて素電池シート１０と負極集電体４０が重ねられ折畳まれる。

このため、本実施の形態では、図４に示すように素電池非形成部３１と接合部非形成部４２のそれぞれに正極集電体３０および負極集電体４０を露出させていても正極と負極が短絡する恐れがない。

また、本実施の形態の場合、素電池シート１０と負極集電体４０を、正極集電体折曲げ線３２と負極集電体４０の折曲げ線４３とが９０度の角度をなすように、交互に折畳んで重ね合わすため、正極集電体の両面に素電池２０を形成し、負極集電体４０の両面に接合部を形成することができるため、小さな集電体を用いて大きな電極面積を有する組電池を作製することができる。

（２）素電池の短絡の有無のチェック
素電池シート１０は、負極集電体４０と組み合わせる前に、予め各素電池２０の開路電圧を測定して短絡の有無をチェックしておくことが好ましい。短絡してない電池と短絡している電池の場合、作製直後で開路電圧が相違する（短絡している電池は異常に低い開路電圧を示す）ことを利用して短絡の有無をチェックすることが可能である。このように、負極集電体と組み合わせる前に短絡の有無をチェックしておくことにより、各素電池２０毎に短絡の有無を調査することができる。

そして、素電池２０を複数設けている、即ち複数に分割しているため、何れかの素電池２０が短絡していても、短絡している素電池２０のみを例えば絶縁フィルムで覆って負極集電体４０と絶縁することにより、他の正常な素電池２０を用いて組電池を作製することができる。なお、ｎ個の素電池２０の内１個の素電池２０を絶縁する場合には、容量は（ｎ−１）／ｎになるが、ｎを適度に大きくすることにより短絡発生の影響を小さくすることができる。

（第２の実施の形態）
前記の例では、正極集電体の素電池非形成部及び負極集電体の接合部非形成部が共に露出している例を示したが、正極集電体の素電池非形成部及び負極集電体の接合部非形成部のいずれか一方または両方が絶縁層で被覆されていることが好ましい。図５は、本発明の一実施の形態に係る組電池の断面の一部を拡大して示す図である。図５に示す例では正極集電体３０の素電池非形成部及び負極集電体４０の接合部非形成部がそれぞれ正極側絶縁層３１ａおよび負極側絶縁層４２ａで被覆されている。正極集電体３０の素電池非形成部３１及び負極集電体４０の接合部非形成部４２のいずれか一方または両方を絶縁層で被覆することにより、図３（ｂ）に示す正極集電体３０の素電池非形成部３１と負極集電体４０、または図３（ａ）に示す接合部非形成部４２と正極集電体３０が接触した場合でも、両者の間には絶縁層を介在させているため、正極集電体３０と負極集電体４０とが直接接触して短絡することを防ぐことができる。

なお、絶縁層の形成には絶縁樹脂コートや気相法により形成される厚さ１μｍ以下のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）製のコートが好ましく用いられる。

（第３の実施の形態）
本実施の形態は、第１の実施の形態において、素電池シートの素電池非形成部および負極集電体の接合部非形成部のいずれか一方または両方に前記絶縁層を形成し、素電池シート１０と負極集電体４０を互いの長手方向を一致させて重ねた後、素電池シート１０と負極集電体４０とを一緒に折畳んで組電池を作製する例である。

図６は、本実施の形態に用いられる素電池シートと負極集電体の構成を説明する図であって、（ａ）は素電池シートの平面図、正面図および側面図、（ｂ）は負極集電体の平面図、正面図および側面図である。図６に示した例では、帯状の正極集電体３０の両面に素電池２０が設けられており、帯状の負極集電体４０の片面に接合部４１が設けられている。組電池の作製に際しては、素電池２０の負極活物質層２０ｄと接合部４１が接触するように、素電池シート１０を２枚の負極集電体４０で挟んで重ね合わせた後、素電池シート１０と負極集電体４０をそれぞれの折曲げ線３２および４３に沿って一緒に折畳まれる。本実施の形態の場合、素電池シート１０の素電池非形成部３１および負極集電体４０の接合部非形成部４２のいずれか一方または両方に前記絶縁層が形成されているため、帯状の素電池シート１０と帯状の負極集電体４０とを互いの長手方向を一致させて重ねた後、一緒に折畳んでも、正極集電体３０と負極集電体４０とが接触することがなく、短絡が発生する恐れはない。

本実施例は、第１の実施の形態に基づく実施例である。図１を参照し、本実施例を説明する。

正極集電体３０として、厚さ１０μｍ、幅（Ｗ１）５０ｍｍであり、両面にそれぞれ１０個の素電池１０を形成することができるように長さ４００ｍｍのＳＵＳ箔を用いた。負極集電体４０として、厚さ１０μｍ、幅（Ｗ３）３５ｍｍであり、両面にそれぞれ１０個の接合部４１を形成することができるように長さ５５０ｍｍのＣｕ箔を用いた。

正極集電体３０の表裏面の素電池非形成部３１をマスキングし、蒸着法により幅（Ｗ２）４５ｍｍ、長さ（Ｌ２）３５ｍｍ、約１０μｍの厚さにＬｉＣｏＯ_２からなる正極活物質層２０ａを形成した。次いで、この表裏の正極活物質層２０ａの上に厚さ約０．０１μｍ程度にスパッタリングにより、ＬｉＮｂＯ_３等からなる中間層２０ｂを形成した。次いで、表裏の中間層２０ｂの上に約１０μｍの厚さに蒸着法によりＬｉ_２Ｓ−Ｐ_２Ｓ_５からなる固体電解質層２０ｃを形成した。さらに、固体電解質層２０ｃの上に約１μｍの厚さに蒸着法によりＬｉからなる負極活物質層２０ｄを形成した。なお、正極集電体折曲げ線３２同士の間隔が３５ｍｍとなるように隣合う素電池２０の間隔を１０ｍｍとし、素電池シート１０を作製した。

また、負極集電体４０の表裏面の接合部非形成部４２をマスキングし、スパッタリングによりにＳｉ接合層を厚さ約１μｍに形成した。なお、接合部４１は、幅（Ｗ４）３０ｍｍ、長さ（Ｌ４）４０ｍｍとし、隣合う接合部４１の間隔を１５ｍｍとした。

上記のように作製した素電池シート１０について、各素電池２０の開路電圧をチェックし、全ての素電池が短絡していないことを確認した。開路電圧チェック後の素電池シート１０と負極集電体４０をそれぞれ正極集電体折曲げ線３２と負極集電体折曲げ線４３とのなす角度が９０度となるように重ね、それぞれを交互に折畳んで組電池（固体電解質電池）を作成した。なお、組電地の作製に際しては、正極集電体折曲げ線３２と負極集電体４０の外縁および負極集電体折曲げ線４３と正極集電体の外縁との間に約２．５ｍｍの間隔を設けた。作製した組電池は正常な回路電圧を示し、短絡していないことが確認された。

１０ 素電池シート
２０ 素電池
２０ａ 正極活物質層
２０ｂ 中間層
２０ｃ 固体電解質層
２０ｄ 負極活物質層
３０ 正極集電体
３１ 素電池非形成部
３１ａ 正極側絶縁層
３２ 正極集電体折曲げ線
３３ 正極集電体側辺
４０ 負極集電体
４１ 接合部
４１ａ 接着層
４２ 接合部非形成部
４２ａ 負極側絶縁層
４３ 負極集電体折曲げ線
４４ 負極集電体側辺

Claims (5)

1. 帯状の正極集電体の両面に、前記正極集電体の側から正極活物質層、中間層、固体電解質層、負極活物質層の順に積層させた所定サイズの素電池が、所定の間隔を空けて複数設けられた帯状の素電池シートと、
   両面に、前記素電池と接合される接合部が、所定の間隔を空けて前記素電池と同数設けられた帯状の負極集電体と
   から構成された非水固体電解質電池であって、
   前記素電池シートには、隣り合う２つの素電池の中間に折り曲げ線が設けられており、
   前記負極集電体には、隣り合う２つの接合部の中間に折り曲げ線が設けられており、
   前記接合部は、前記素電池を９０度回転させた形状に形成されており、
   前記素電池シートと前記負極集電体とが、互いの折り曲げ線が９０度の角度となるように重ね合わされた後、
   前記素電池シートと前記負極集電体の各々が、前記素電池と前記接合部とが互いに重なり合うように、それぞれの折り曲げ線で交互に折り畳まれて形成されていることを特徴とする非水固体電解質電池。
2. 前記帯状の素電池シートの折り曲げ線が前記帯状の負極集電体の幅よりも大きい間隔で設けられていること、および／または前記帯状の負極集電体の折り曲げ線が前記帯状の素電池シートの幅よりも大きい間隔で設けられていることを特徴とする請求項１に記載の非水固体電解質電池。
3. 前記素電池シートの隣り合う２つの素電池の間、および／または前記負極集電体の隣り合う２つの接合部の間に絶縁処理が施されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非水固体電解質電池。
4. 帯状の正極集電体に、前記正極集電体の側から正極活物質層、中間層、固体電解質層、負極活物質層の順に積層させた所定サイズの素電池が、所定の間隔を空けて複数設けられた帯状の素電池シートと、
   前記素電池と接合される接合部が、所定の間隔を空けて前記素電池と同数設けられた帯状の負極集電体と
   から構成された非水固体電解質電池であって、
   前記素電池シートには、隣り合う２つの素電池の中間に折り曲げ線が設けられており、
   前記負極集電体には、隣り合う２つの接合部の中間に折り曲げ線が設けられており、
   前記接合部は、前記素電池と同じ形状に形成されており、
   前記素電池シートの隣り合う２つの素電池の間、および／または前記負極集電体の隣り合う２つの接合部の間に絶縁処理が施されており、
   前記素電池シートと前記負極集電体とが、互いの折り曲げ線が一致するように重ね合わされた後、
   前記素電池シートと前記負極集電体とが、前記素電池と前記接合部とが互いに重なり合うように、一体となって折り曲げ線で折り畳まれて形成されていることを特徴とする非水固体電解質電池。
5. 請求項１に記載の非水固体電解質電池の製造方法であって、
   帯状の正極集電体の両面に、前記正極集電体の側から正極活物質層、中間層、固体電解質層、負極活物質層の順に積層させた所定サイズの素電池を、所定の間隔を空けて複数設けて帯状の素電池シートを作製すると共に、隣り合う２つの素電池の中間に折り曲げ線を設ける素電池シート作製工程と、
   両面に、前記素電池を９０度回転させた形状の、前記素電池と接合される接合部を、所定の間隔を空けて前記素電池と同数設けて帯状の負極集電体を作製すると共に、隣り合う２つの接合部の中間に折り曲げ線を設ける負極集電体作製工程と、
   前記素電池シートと前記負極集電体とを、互いの折り曲げ線が９０度の角度となるように重ね合わせる重ね合わせ工程と、
   前記素電池シートと前記負極集電体の各々を、前記素電池と前記接合部とが互いに重なり合うように、それぞれの折り曲げ線で交互に折り畳む折り畳み工程と
   を有していることを特徴とする非水固体電解質電池の製造方法。

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