JP2011181531A - Energy device and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve problems that, in an energy device of thin type obtained by laminating a plurality of sheet type unit devices and joining in series or parallel when an adhesive is spread between joint surfaces and solidified, a gap is formed between the joint surfaces, characteristics of the device are varied, and thickness of the device increases. <P>SOLUTION: A recess is formed in an outer surface of the joined unit device. By giving the adhesive to the recess, the adhesive is prevented to flow out between both joint surfaces, and generation of the gap is prevented between both joint surfaces. Then, stability of the characteristics is achieved. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は電池あるいは蓄電装置などに代表されるエネルギーデバイスとその製造方法に関する。   The present invention relates to an energy device typified by a battery or a power storage device and a manufacturing method thereof.

近年、パーソナルコンピュータや携帯電話等のポータブル機器の発達に伴い、その電源として高エネルギー密度で収納性に優れたエネルギーデバイスが要望されている。上記要望に対して、リチウムあるいはリチウムイオンを用いる二次電池が開発されてきた。一方、上記の小型分野とは別に、電気自動車やエネルギー貯蔵のようなはるかに容量の大きいエネルギー分野でも、エネルギーデバイスの高容量や高エネルギー密度の特徴が着目され、二次電池の新しい利用分野への展開が検討されている。   In recent years, with the development of portable devices such as personal computers and mobile phones, an energy device having a high energy density and excellent storability as a power source has been demanded. In response to the above demand, secondary batteries using lithium or lithium ions have been developed. On the other hand, apart from the above-mentioned small fields, in the energy field with much larger capacity such as electric vehicles and energy storage, the features of the high capacity and high energy density of the energy device have attracted attention, leading to new fields of use of secondary batteries. Development of is being considered.

一般に、上記リチウムイオンを用いるエネルギーデバイスは、リチウムイオンを可逆的に吸蔵・放出し、リチウムに近い電位を示す単体や化合物を活物質に用いる負極と、リチウムイオンを可逆的に吸蔵・放出してリチウムよりも高い電位を示す単体や化合物を活物質に用いる正極と、これら負極と正極との間に介在し、リチウムイオンを電荷移動の媒体とする電解質層とを基本的構成要素として備える。   In general, the energy device using lithium ions reversibly occludes / releases lithium ions, and reversibly occludes / releases lithium ions, and a negative electrode using a simple substance or a compound having a potential close to lithium as an active material. A basic component includes a positive electrode using, as an active material, a simple substance or a compound exhibiting a higher potential than lithium, and an electrolyte layer interposed between the negative electrode and the positive electrode and using lithium ions as a charge transfer medium.

負極活物質材料としては、リチウム金属の他に、各種タイプの黒鉛、スズやケイ素あるいはこれらを含む多くの単体や化合物が知られ、また正極活物質材料としては硫黄あるいはLiCoO、LiNiO、あるいはLiMnなどの多くの単体や化合物が知られている。 As the negative electrode active material, various types of graphite, tin, silicon or many simple substances or compounds containing these are known in addition to lithium metal, and as the positive electrode active material, sulfur, LiCoO 2 , LiNiO 2 , or Many simple substances and compounds such as LiMn 2 O 4 are known.

また電解質層については、流動性を有する電解質溶液を用いる溶液タイプや、電解質をポリマーでゲル化し非流動化したポリマーゲルタイプ、さらにリチウムイオン伝導性を有する固体電解質層などが実用化され、あるいは実用化の過程にある。中でも固体電解質を用いるエネルギーデバイスは溶液タイプに比べて漏液の危険性がないことから、安全性の高いエネルギーデバイスとして期待され、LiPOや通称LIPONといわれるLiPOのような安定性の高い多くの固体電解質も見出されている。 As for the electrolyte layer, a solution type using a fluid electrolyte solution, a polymer gel type in which the electrolyte is gelled with a polymer and non-fluidized, and a solid electrolyte layer having lithium ion conductivity have been put into practical use. Is in the process of conversion. Among them, an energy device using a solid electrolyte is expected to be a highly safe energy device because there is no risk of leakage as compared with a solution type, and is stable such as Li x PO y N z called LiPO 4 or LIPON. Many highly solid electrolytes have also been found.

さらに固体電解質を用いるエネルギーデバイスでは、両極間にセパレータを用いる必要がなく、また基本構成要素の活物質層や固体電解質層の形成にスクリーン印刷や蒸着、スパッタリングなどの薄膜形成方法が適用できる。そのため、ポリマーゲルタイプに比べてはるかに薄型化が期待でき、さらに薄型になるほど高エネルギー密度が期待できる。   Furthermore, in an energy device using a solid electrolyte, it is not necessary to use a separator between both electrodes, and a thin film forming method such as screen printing, vapor deposition, or sputtering can be applied to form an active material layer or a solid electrolyte layer as a basic constituent element. Therefore, it can be expected to be much thinner than the polymer gel type, and a higher energy density can be expected as the thickness becomes thinner.

しかしながら、固体電解質は、溶液の電解液のように活物質層に浸入しないため、容量を高めようとして活物質層を増加させようとしても容量増加には限界がある。活物質層に固体電解質材料を混合するなど活物質層を立体的に働かせるような工夫をしても容量密度の向上が困難である。   However, since the solid electrolyte does not penetrate into the active material layer like the solution electrolyte, there is a limit to the increase in capacity even if the active material layer is increased in order to increase the capacity. It is difficult to improve the capacity density even if the active material layer is sterically operated such as mixing a solid electrolyte material in the active material layer.

そこでエネルギー容量の課題を解決する手段として、シート状デバイスとして正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層を備えた薄いシート状の単位デバイスを作製し、これを複数枚接合することによって電圧または容量を増加させ、エネルギー容量の大きなデバイスを作製することが好ましいと考えられた。   Therefore, as a means for solving the problem of energy capacity, a thin sheet-like unit device having a positive electrode active material layer, a solid electrolyte layer, and a negative electrode active material layer as a sheet-like device is prepared, and a plurality of these unit devices are joined to form a voltage. Alternatively, it was considered preferable to increase the capacity and manufacture a device having a large energy capacity.

また薄型の構成要素を接合して、薄型で高容量のデバイスを作製する従来技術がいくつか開示されている。すなわちリチウムイオンを含む有機電解質溶液を用いる電気化学的デ
バイスにおいて、活物質層と高分子多孔膜からなるセパレータとを接合する技術が開示されている(例えば特許文献1または2参照)。
In addition, some conventional techniques for manufacturing a thin and high-capacity device by joining thin components are disclosed. That is, in an electrochemical device using an organic electrolyte solution containing lithium ions, a technique for joining an active material layer and a separator made of a polymer porous film is disclosed (for example, see Patent Document 1 or 2).

特許文献1には、活物質層とセパレータ層との間に高分子樹脂粉体からなる接着剤を配して接合する技術が開示されており、接合面に電子伝導性を有しない層が形成されると同時に、この層には電解質溶液が侵入してイオン伝導性の層が形成されることが示されている。また特許文献2には電解液を含む高分子多孔膜からなるセパレータにあらかじめ正負極用活物質層をそれぞれ接着剤で仮止め接合し、その上で上記高分子多孔膜を挟んで両極を圧着接合する技術が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique in which an adhesive made of polymer resin powder is disposed between an active material layer and a separator layer and bonded to each other, and a layer having no electronic conductivity is formed on the bonding surface. At the same time, it is shown that an electrolyte solution penetrates into this layer to form an ion conductive layer. Patent Document 2 discloses that a positive and negative electrode active material layer is temporarily bonded to a separator made of a polymer porous film containing an electrolytic solution with an adhesive in advance, and then both electrodes are pressure-bonded with the polymer porous film interposed therebetween. Techniques to do this are disclosed.

特開2001−6744号公報JP 2001-6744 A 特開2002−184468号公報JP 2002-184468 A

接合面間に接着剤を配してシート状単位デバイスを積層、接合してエネルギーデバイスを構成する場合、接合面間はできるだけ広い範囲で可能な限り均一に電子伝導性が維持されることが重要である。さらに、それぞれのシート状単位デバイスの表面が電子伝導性を有している場合であっても、接合面間に展開して硬化する樹脂などからなる接着剤によって接合面間に空隙が形成されるやすい。その場合、複合デバイスの厚さが増大し、収納性が低下するだけでなく、空隙部における接合面間の接触状態によってデバイスの内部抵抗に差が生じ、特性にばらつきが発生する。このような特性のばらつきや収納性の課題は接着剤がたとえ電導性を有していても生じる。すなわち固体電解質を用いるシート状単位デバイスの接合には、接合に適用する接着剤による不均一な空隙発生の抑制と、可能な限り電子伝導性が維持された面間の密着接合が重要である。   When stacking and bonding sheet-like unit devices between bonding surfaces to form energy devices, it is important that the electron conductivity be maintained as uniformly as possible between the bonding surfaces as wide as possible. It is. Furthermore, even when the surface of each sheet-like unit device has electronic conductivity, a gap is formed between the bonding surfaces by an adhesive made of a resin that develops and cures between the bonding surfaces. Cheap. In this case, not only the thickness of the composite device is increased and the storage property is deteriorated, but also the internal resistance of the device varies depending on the contact state between the bonding surfaces in the gap portion, resulting in variation in characteristics. Such variations in characteristics and storage problems occur even if the adhesive has electrical conductivity. That is, for joining sheet-like unit devices using a solid electrolyte, it is important to suppress the generation of non-uniform voids by the adhesive applied to the joining, and to make close contact between the surfaces where the electronic conductivity is maintained as much as possible.

しかしながら、上記特許文献1または2に記載の構成は、いずれも固体の接合表面間において電子伝導性を維持した接合や、面間に付与された接着剤による空隙の抑止を示唆するものではない。   However, none of the configurations described in Patent Documents 1 and 2 suggests bonding that maintains electronic conductivity between solid bonding surfaces or suppression of voids by an adhesive applied between the surfaces.

本発明は、シート状単位デバイスを積層、接合して高エネルギーのデバイスを作製するにあたり、接合面間の空隙の発生を抑制し、均一な電子伝導性が維持された面間の接合を実現し、エネルギーデバイスの特性を安定化することを目的とする。   The present invention realizes bonding between surfaces in which uniform electronic conductivity is maintained by suppressing the generation of voids between bonding surfaces when stacking and bonding sheet-like unit devices to produce a high energy device. The purpose is to stabilize the characteristics of the energy device.

上記の課題を解決するために、本発明のエネルギーデバイスは、第1極性の第1活物質層と、電解質層と、第1活物質層とは逆の極性を示す第2極性の第2活物質層とを積層したシート状の単位デバイスが複数枚接合されたエネルギーデバイスであって、隣接する単位デバイスは少なくとも一方の単位デバイスの外表面に設けられた凹部に付与された接着剤で接合された構成であることを特徴とする。この構成により、接合面間に十分な電子伝導性が維持されながら所定の位置に設けた凹部で強い接合が可能になる。   In order to solve the above-described problems, an energy device of the present invention includes a second active material having a polarity opposite to the first active material layer having the first polarity, the electrolyte layer, and the first active material layer. An energy device in which a plurality of sheet-like unit devices laminated with a material layer are joined, and adjacent unit devices are joined with an adhesive applied to a recess provided on the outer surface of at least one unit device. It is characterized by having a configuration. With this configuration, strong bonding is possible with the concave portions provided at predetermined positions while maintaining sufficient electronic conductivity between the bonding surfaces.

接着剤はシート状の単位デバイスの接合面上の所定の位置に設けられた凹部に付与されるので、たとえ単位デバイスが互いに加圧されても接合平面間に接着剤が大量に展開されることはない。そのため接合面間の電子伝導性が十分維持されながら、所定の位置に設けた凹部で強い接合が可能になる。さらに接合面では接着剤による不均一な接合力の発生を回避できるだけでなく、接合平面間に接着剤が大量に展開し硬化された場合に形成される空隙が原因となる接合面間の電気的接合に対する阻害、および上記空間の形成が原因となるエネルギーデバイス厚さの拡大が抑制される。なお、本発明の効果が維持できる範囲内であれば、接合後に接着剤が凹部に留まっている必要はなく、凹部近傍にまで展開していても良い。   Adhesive is applied to the concave portion provided at a predetermined position on the bonding surface of the sheet-like unit device, so that even if the unit devices are pressed against each other, a large amount of adhesive is spread between the bonding planes. There is no. Therefore, strong bonding is possible with the concave portion provided at a predetermined position while the electron conductivity between the bonding surfaces is sufficiently maintained. In addition to avoiding the generation of uneven bonding force due to the adhesive at the bonding surface, electrical bonding between the bonding surfaces is caused by voids formed when a large amount of adhesive is spread and cured between the bonding planes. Inhibition of bonding and expansion of the energy device thickness caused by the formation of the space are suppressed. In addition, as long as the effect of the present invention can be maintained, the adhesive does not need to remain in the concave portion after joining, and may be developed to the vicinity of the concave portion.

ここで接着剤は電子伝導性を有することが好ましい。接合面間での電子電導性のさらなる確保ができるからである。また各単位デバイスを接続し、あるいは外部に接続する端子とするために少なくとも隣接する単位デバイスの表面あるいは接合面間に配された導体部を配することが好ましい。導体部は、タブ、電導性薄膜、集電体のいずれかからなることが好ましい。また、電解質層はゲル状であっても固体であっても良いが、固体である場合には、単位デバイス全体が硬く形成されるため上記接合効果が顕著になる。   Here, the adhesive preferably has electronic conductivity. This is because it is possible to further ensure the electronic conductivity between the joint surfaces. In order to connect each unit device or to make a terminal to be connected to the outside, it is preferable to arrange at least a conductor portion disposed between the surfaces or bonding surfaces of adjacent unit devices. The conductor portion is preferably made of any one of a tab, a conductive thin film, and a current collector. The electrolyte layer may be in the form of a gel or a solid. However, in the case of a solid, the entire unit device is formed hard, so that the above bonding effect becomes remarkable.

上記構成を実現するために、本発明によるエネルギーデバイスの製造法は、第1活物質層と、電解質層と、第2活物質層とを備えたシート状の単位デバイスの表面に凹部を形成する単位デバイス形成工程と、その凹部に接着剤を付与する接着剤付与工程と、接着剤が付与された単位デバイスを積層する積層工程と、積層された単位デバイスを接合する接合工程とを有する。   In order to realize the above-described configuration, the energy device manufacturing method according to the present invention forms a recess on the surface of a sheet-like unit device including a first active material layer, an electrolyte layer, and a second active material layer. A unit device forming step, an adhesive applying step of applying an adhesive to the concave portion, a stacking step of stacking the unit devices to which the adhesive is applied, and a bonding step of bonding the stacked unit devices.

さらに、集電体を連続体とし、所定の間隔を設けて単位デバイスを複数形成し、必要に応じて集電体の、単位デバイスを形成した以外の露出部を切断する工程を含んでいても良い。   Furthermore, the current collector may be a continuous body, and a plurality of unit devices may be formed with a predetermined interval, and if necessary, the step of cutting the exposed portion of the current collector other than the unit device may be included. good.

本発明によれば、シート状単位デバイスを積層、接合して高エネルギーのデバイスを作製するにあたり、接合面間の空隙の発生が抑制され、均一な電子伝導性が維持された面間の接合が実現され、複合されたエネルギーデバイスの特性の安定化が図れる。   According to the present invention, when a high energy device is manufactured by laminating and bonding sheet-like unit devices, the generation of voids between bonded surfaces is suppressed, and bonding between surfaces in which uniform electron conductivity is maintained is achieved. Realization and stabilization of the characteristics of the combined energy device can be achieved.

本発明の実施の形態1におけるエネルギーデバイスの概略断面図Schematic cross-sectional view of the energy device according to Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態2におけるエネルギーデバイスの概略断面図Schematic sectional view of the energy device according to the second embodiment of the present invention 本発明の実施の形態3におけるエネルギーデバイスの概略断面図Schematic sectional view of an energy device according to Embodiment 3 of the present invention 本発明の実施の形態4におけるエネルギーデバイスの概略断面図Schematic sectional view of an energy device according to Embodiment 4 of the present invention 本発明の実施の形態5におけるエネルギーデバイスの概略断面図Schematic cross-sectional view of an energy device according to Embodiment 5 of the present invention 本発明の実施の形態6におけるエネルギーデバイスの概略断面図Schematic sectional view of the energy device according to the sixth embodiment of the present invention 本発明の実施の形態7におけるエネルギーデバイスの概略断面図Schematic sectional view of the energy device according to the seventh embodiment of the present invention 本発明の実施の形態1における単位デバイスに凹部を形成する方法を説明する概略図Schematic explaining the method to form a recessed part in the unit device in Embodiment 1 of this invention

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお同様の構成をなすものには同じ符号を付して説明する。なお本発明は、本明細書に記載された基本的な特徴に基づく限り、以下の内容に限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to what has the same structure. The present invention is not limited to the following contents as long as it is based on the basic features described in this specification.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1によるエネルギーデバイスの構成を説明するための概略断面図である。図1において、正極層である第1活物質層1と、負極層であり第1活物質層とは逆の極性を有する第2活物質層3とは、電解質層5を介して対向している。第1活物質層1と第2活物質層3と電解質層5とを積層した単位デバイス21において、シート状の集電体2は第1活物質層1と接合され、シート状の電導性薄膜6は第2活物質層3と接合されている。また、第1活物質層1と第2活物質層3と電解質層5とを積層した単位デバイス22において、シート状の集電体4は第2活物質層3と接合され、シート状の電導性薄膜6は第1活物質層1と接合されている。接着剤8は、単位デバイス21と単位デバイス22とが対向する表面層に設けられた凹部7に収納されている。接着剤8の量は、単位デバイス21と単位デバイス22とを接合する際に、接合力を発揮するのに十分な量以上あれば良く、同時に凹部7からあふれ出ることない量である。タブ9A、9Bはそれぞれ集電体2、4に接合され、外部と電気的に接続される。集電板10は異なる極性を示す層間に設けられている。集電体2、4は、エネルギーデバイスの最外部に設けられている。なお、第1活物質層1が負極層で、第2活物質層が正極層でもよい。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of an energy device according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, a first active material layer 1 that is a positive electrode layer and a second active material layer 3 that is a negative electrode layer and has a polarity opposite to that of the first active material layer are opposed to each other with an electrolyte layer 5 interposed therebetween. Yes. In the unit device 21 in which the first active material layer 1, the second active material layer 3, and the electrolyte layer 5 are laminated, the sheet-like current collector 2 is joined to the first active material layer 1, and the sheet-like conductive thin film 6 is joined to the second active material layer 3. In the unit device 22 in which the first active material layer 1, the second active material layer 3, and the electrolyte layer 5 are laminated, the sheet-like current collector 4 is joined to the second active material layer 3, and the sheet-like electrical conduction is performed. The conductive thin film 6 is bonded to the first active material layer 1. The adhesive 8 is accommodated in a recess 7 provided in a surface layer where the unit device 21 and the unit device 22 face each other. The amount of the adhesive 8 may be an amount that is sufficient for exhibiting the bonding force when the unit device 21 and the unit device 22 are bonded, and is an amount that does not overflow from the concave portion 7 at the same time. The tabs 9A and 9B are joined to the current collectors 2 and 4, respectively, and are electrically connected to the outside. The current collector plate 10 is provided between layers showing different polarities. The current collectors 2 and 4 are provided on the outermost part of the energy device. The first active material layer 1 may be a negative electrode layer, and the second active material layer may be a positive electrode layer.

図1は単位デバイス21と単位デバイス22とからなる2つの単位デバイスが直列に接合されてエネルギーデバイスが構成される直前の様子を示している。この構成において、単位デバイス21、22間の接合面には電導性薄膜6、集電板10の少なくとも1つが配されていればよい。これらは単位デバイス間の導体部である。   FIG. 1 shows a state immediately before an energy device is formed by joining two unit devices, which are a unit device 21 and a unit device 22, in series. In this configuration, it is only necessary that at least one of the conductive thin film 6 and the current collector plate 10 is disposed on the bonding surface between the unit devices 21 and 22. These are conductor portions between unit devices.

単位デバイス21、22の少なくとも一方の接合面には、凹部7が形成されており、凹部7の内部には、接着剤8が付与され、単位デバイス21、22間は接着剤8で接着される。接着剤8は単位デバイス21、22の接合面上に設けられた凹部7に付与されるので、たとえ単位デバイス21、22が互いに加圧されても接合平面間に接着剤8が大量に展開されることはない。そのため接合面間に十分な電子伝導性が維持されながら凹部7ので強い接合が可能になる。さらに接合面では接着剤8による不均一な接合力の発生を回避できるだけでなく、接着剤8が面間で展開され硬化した場合に形成されるような空隙が原因となって接合面間の電気的接合が阻害されること、および上記空間の形成が原因となってエネルギーデバイスの厚さが拡大することが抑制される。   A concave portion 7 is formed on at least one joint surface of the unit devices 21 and 22, and an adhesive 8 is applied to the inside of the concave portion 7, and the unit devices 21 and 22 are bonded to each other with the adhesive 8. . Since the adhesive 8 is applied to the concave portion 7 provided on the bonding surface of the unit devices 21 and 22, even if the unit devices 21 and 22 are pressed together, the adhesive 8 is developed in a large amount between the bonding planes. Never happen. Therefore, strong bonding is possible because of the recesses 7 while maintaining sufficient electronic conductivity between the bonding surfaces. Furthermore, not only can the generation of uneven bonding force due to the adhesive 8 be avoided at the bonding surface, but also the electrical space between the bonding surfaces due to voids formed when the adhesive 8 is spread and cured between the surfaces. It is possible to suppress the increase in the thickness of the energy device due to the inhibition of the mechanical joining and the formation of the space.

なお、単位デバイスの接合面に形成された電導性薄膜6が薄い場合、凹部7は図1や後述する図2〜図7に示されるように内部の活物質層1あるいは3に及んで形成されることが好ましい。(接着剤の量の説明は、別の場所に追加済みです)さらに、図1に示すように、単位デバイス21に設けられた凹部7と単位デバイス22に設けられた凹部7との位置が対応していることがさらに好ましい。すなわち、接合する面の両方に凹部7を設ける場合には凹部7同士が対応する位置にあることが好ましい。凹部7同士が対応する位置にあると、単位デバイス21と単位デバイス22とを接合する際に、単位デバイス21の凹部7にある接着剤8と単位デバイス22の凹部7にある接着剤8とで接合することになるため、そうでない場合に比べて凹部の対向により凹部の体積が2倍に使えるので、外力による変位が発生したときに接着剤の弾性効果がより大きく発現し、接着点での乖離が発生しにくい。   When the conductive thin film 6 formed on the bonding surface of the unit device is thin, the recess 7 is formed so as to extend to the internal active material layer 1 or 3 as shown in FIG. 1 or FIGS. It is preferable. (Explanation of the amount of adhesive has been added elsewhere) Further, as shown in FIG. 1, the positions of the recesses 7 provided in the unit device 21 and the recesses 7 provided in the unit device 22 correspond to each other. More preferably. That is, when providing the recessed part 7 in both the surfaces to join, it is preferable that the recessed parts 7 exist in the position which respond | corresponds. When the recesses 7 are in corresponding positions, when the unit device 21 and the unit device 22 are joined, the adhesive 8 in the recess 7 of the unit device 21 and the adhesive 8 in the recess 7 of the unit device 22 Since the volume of the recess can be doubled by facing the recess compared to the case where it is not so, the elastic effect of the adhesive is more greatly manifested when the displacement due to the external force occurs. Deviation is unlikely to occur.

単位デバイス21、22の接合は図1に示された構成にしたがって、凹部7に接着剤8が付与された単位デバイス21、22を積層するだけでも可能である。単位デバイス21、22に凹部7を設けた構成では、凹部7の内部に接着剤8が保持され、接合面間に不均一に接着剤8が展開され硬化する現象が抑制され、接合面間の空隙の形成が抑制される。接合力の強化と電子伝導性を許容する面間の密着性の向上を図るには、単位デバイスの積層体を平板金型あるいはローラなどによって加圧する接合工程を加えることが好ましい。   The unit devices 21 and 22 can be joined by simply laminating the unit devices 21 and 22 to which the adhesive 8 is applied to the recess 7 according to the configuration shown in FIG. In the configuration in which the recesses 7 are provided in the unit devices 21 and 22, the adhesive 8 is held inside the recesses 7, and the phenomenon in which the adhesive 8 is spread unevenly between the joint surfaces and is cured is suppressed, and between the joint surfaces. The formation of voids is suppressed. In order to enhance the bonding force and improve the adhesion between the surfaces allowing the electron conductivity, it is preferable to add a bonding step of pressing the unit device laminate with a flat plate mold or a roller.

凹部7の設置場所や形状は任意であるが、接合強度と接合面間の電子伝導性状態が原因となるエネルギーデバイスのばらつき状況を考慮して選択されるのが好ましい。凹部7の断面形状は接合面上の所定の位置に独立した円形、楕円形、三角形、多角形、あるいは直線、曲線、波線状、ジグザグ状の溝あるいはこれらを任意に組み合せた任意の形状が選択できる。接合力の観点から凹部7の内部の断面形状はU字形が好ましく、中でも半球形の凹部7を対向して接合される両面の対応位置に設けることが好ましい。この構成では球状に硬化した接着剤で面間が接合されるので、少ない接着剤の付与量で大きな接合力を形成できる。   The installation location and shape of the recess 7 are arbitrary, but are preferably selected in consideration of the variation state of energy devices caused by the bonding strength and the electronic conductivity state between the bonding surfaces. The cross-sectional shape of the recess 7 can be selected from an independent circular, elliptical, triangular, polygonal, straight, curved, wavy, zigzag groove or any combination of these at a predetermined position on the joint surface. it can. From the viewpoint of bonding force, the cross-sectional shape inside the recess 7 is preferably U-shaped, and it is preferable to provide the hemispherical recesses 7 at the corresponding positions on both sides where they are bonded facing each other. In this configuration, since the surfaces are joined with the spherically cured adhesive, a large joining force can be formed with a small amount of adhesive applied.

上記のように本実施の形態では、電子伝導性が保証された密着性の高い接合が形成されるので、凹部7に付与される接着材8はエネルギーデバイスの機能に影響を与えない限り、メタクリル樹脂などの樹脂を溶解した溶剤系接着剤あるいはエポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂などの接着剤が適用できる。単位デバイス21、22を接合後には溶剤の蒸発経路が制限されるので、特に熱硬化性樹脂が好ましい。なお接着剤8には、銀ペーストやカーボンペーストなどの電子伝導性を有する接着剤を用いることが、電子伝導性の観点からさらに好ましい。   As described above, in the present embodiment, a highly adhesive bond in which electronic conductivity is ensured is formed. Therefore, the adhesive 8 applied to the recess 7 is not methacrylic unless it affects the function of the energy device. A solvent-based adhesive in which a resin such as a resin is dissolved, or an adhesive such as a thermosetting resin such as an epoxy resin can be applied. Since the evaporation path of the solvent is limited after the unit devices 21 and 22 are joined, a thermosetting resin is particularly preferable. For the adhesive 8, it is more preferable to use an adhesive having electron conductivity such as silver paste or carbon paste from the viewpoint of electron conductivity.

つぎに各単位デバイスの接合面近傍の導体構造について述べる。単位デバイス21、22の表面には電導性薄膜6、接合面間には集電板10が設けられている。単位デバイスの接合面側にある活物質層が電導性に乏しい場合には、電導性薄膜6や集電板10を設けることが好ましいが、必須ではない。またどちらか一方を設けるだけでもよい。集電体2、
4にはタブ9A、9Bを設けているが、集電体2、4を設けず、直接活物質層1、3にタブ9A、9Bを設けてもよい。
Next, the conductor structure near the joint surface of each unit device will be described. A conductive thin film 6 is provided on the surface of the unit devices 21 and 22, and a current collecting plate 10 is provided between the bonding surfaces. When the active material layer on the bonding surface side of the unit device is poor in conductivity, it is preferable to provide the conductive thin film 6 and the current collector plate 10, but it is not essential. Further, only one of them may be provided. Current collector 2,
4, the tabs 9A and 9B are provided, but the current collectors 2 and 4 may not be provided, and the tabs 9A and 9B may be provided directly on the active material layers 1 and 3.

すなわち少なくとも隣接する単位デバイス21、22の表面層あるいは接合面間にはタブ9A、9B、電導性薄膜6、集電体2、4のいずれかからなる導体部を設けることが好ましい。なお最終的に形成されるエネルギーデバイスが電導性の容器に収納される場合には、両端の集電体2、4を容器が兼ねる構成が好ましい。   That is, it is preferable to provide a conductor portion composed of any of the tabs 9A, 9B, the conductive thin film 6, and the current collectors 2, 4 between the surface layers or bonding surfaces of at least the adjacent unit devices 21, 22. In addition, when the energy device finally formed is accommodated in a conductive container, a configuration in which the container serves as the current collectors 2 and 4 at both ends is preferable.

なお、図1では2つの単位デバイスを含むエネルギーデバイスの構成を示しているが、3つ以上の単位デバイスを含むエネルギーデバイスの場合においても、隣接する2つの単位デバイスは図1に示す構成とすることで、上記効果を得ることができる。その場合、第1活物質層1が負極層で、第2活物質層が正極層であってもよい。   Although FIG. 1 shows the configuration of an energy device including two unit devices, even in the case of an energy device including three or more unit devices, two adjacent unit devices have the configuration shown in FIG. Thus, the above effect can be obtained. In that case, the first active material layer 1 may be a negative electrode layer, and the second active material layer may be a positive electrode layer.

次に、本実施の形態1における構成を有するエネルギーデバイスの製造法について述べる。まず、集電体2の一方の面に、第1活物質層1、電解質層5、第2活物質層3、導電性薄膜6を順次形成する(単位デバイス形成工程)。その際、接合面となる導電性薄膜6や第2活物質層3に凹部7を形成する。このようにして単位デバイス21を形成する。一方、集電体4の一方の面に、上記と逆に、第2活物質層3、電解質層5、第1活物質層1、導電性薄膜6の順に各層を形成し、単位デバイス22を形成する。なお、図示していないが、凹部7を設けた集電体10に第2活物質層3、電解質層5、第1活物質層1、集電体2の順に各層を形成して単位デバイス21を作製してもよい。   Next, a method for manufacturing an energy device having the configuration according to the first embodiment will be described. First, the first active material layer 1, the electrolyte layer 5, the second active material layer 3, and the conductive thin film 6 are sequentially formed on one surface of the current collector 2 (unit device forming step). At that time, the recesses 7 are formed in the conductive thin film 6 and the second active material layer 3 that become the bonding surfaces. In this way, the unit device 21 is formed. On the other hand, on the one surface of the current collector 4, each layer is formed in the order of the second active material layer 3, the electrolyte layer 5, the first active material layer 1, and the conductive thin film 6 in the reverse order. Form. Although not shown, each device is formed by forming each layer in the order of the second active material layer 3, the electrolyte layer 5, the first active material layer 1, and the current collector 2 on the current collector 10 provided with the recess 7. May be produced.

第1活物質層1が正極の場合、活物質材料には硫黄(S)、TiS、LiCO、LiNiO、LiMnなどの一般にリチウムイオンを吸蔵・放出してリチウムよりも高い可逆電位を示すことが知られている単体や複合酸化物が適用可能である。また、第2活物質層3が負極の場合、活物質層材料にはリチウム金属の他に各種黒鉛やシリコン(Si)、スズ(Sn)のような単体およびこれらを含む合金などリチウムイオンを吸蔵放出してリチウム金属に近い可逆電位を示すことが知られている多くの単体や化合物が適用可能である。 When the first active material layer 1 is a positive electrode, the active material is generally reversible higher than lithium by inserting and extracting lithium ions such as sulfur (S), TiS 2 , LiCO 2 , LiNiO 2 and LiMn 2 O 4. A simple substance or a complex oxide known to exhibit a potential can be used. Further, when the second active material layer 3 is a negative electrode, the active material layer material occludes lithium ions such as various types of graphite, simple substances such as silicon (Si) and tin (Sn), and alloys containing these in addition to lithium metal. Many simple substances and compounds that are known to release and exhibit a reversible potential close to that of lithium metal are applicable.

電解質層5には、LiPO4や酸素の一部が窒素に置換されたLixPOyNzなどイオン伝導性を示すことが知られている多くの固体電解質が適用可能である。また、ポリオレフィン等の多孔膜樹脂にモノマーや高分子を含むリチウム塩の電解質液を含浸させ、不動化する方法などにより、電解質溶液をゲル化させ薄膜化するなどしたゲル状の電解質であってもよい。またポリアクリロニトリル系、ポリフッ化ビニリデン系、ポリメチルメタクリレート系、その他の高分子ゲル電解質を用いることが出来る。フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フルオロオレフィン、ビニレンカーボネート、ヘキサフルオロアセトン系その他の重合単位を組み合わせた共重合体マトリックスを用いることも出来る。また、ポリアミン化合物にエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加して得られるポリエーテル化合物と、イオン交換性の層状化合物とイオン性物質を含むもの、あるいは他の構成からなる真性ポリマー電解質であっても良い。本発明の効果は上記材料に限定されるものではなく、従って本発明に用いることの出来るゲルポリマーヤ真性ポリマーは上記のものに限定されない。なお電解質層5に固体電解質を用いる場合、単位デバイス21、23全体が硬いため本構成の接合による効果が顕著になる。   For the electrolyte layer 5, many solid electrolytes known to exhibit ionic conductivity such as LiPO 4 and LixPOyNz in which a part of oxygen is replaced with nitrogen can be applied. Moreover, even if it is a gel-like electrolyte in which a porous membrane resin such as polyolefin is impregnated with an electrolyte solution of a lithium salt containing a monomer or polymer and immobilized, the electrolyte solution is gelled and thinned. Good. Polyacrylonitrile-based, polyvinylidene fluoride-based, polymethyl methacrylate-based, and other polymer gel electrolytes can also be used. Use a copolymer matrix that combines vinylidene fluoride, hexafluoropropylene, chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, perfluoroalkyl vinyl ether, fluoroolefin, vinylene carbonate, hexafluoroacetone and other polymerized units. You can also. Further, it may be an intrinsic polymer electrolyte comprising a polyether compound obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to a polyamine compound, an ion-exchangeable layered compound and an ionic substance, or other constitution. The effects of the present invention are not limited to the above materials, and therefore the gel polymer and intrinsic polymer that can be used in the present invention are not limited to the above. In addition, when using a solid electrolyte for the electrolyte layer 5, since the unit devices 21 and 23 whole are hard, the effect by joining of this structure becomes remarkable.

活物質層1、3を集電体2、4上に形成する方法としては、上記活物質単体や化合物と、必要に応じて添加されたカーボンブラックなどの導電剤と、フッ化ビニリデンやPTEFなどの結着剤、さらには固体電解質を含む混合材料とnメチルピロリドンのような溶剤
を用いて調製されたスラリーを用いて、スクリーン印刷、オフセット印刷など塗布技術を用いて薄膜に形成できる。また活物質層1、3は、上記活物質材料をターゲットに用い、蒸着、スパッタリング等の乾式薄膜形成技術によって集電体2、4上に形成してもよい。
As a method of forming the active material layers 1 and 3 on the current collectors 2 and 4, the active material alone or a compound, a conductive agent such as carbon black added as necessary, vinylidene fluoride, PTEF, or the like Using a slurry prepared using a binder, a mixed material containing a solid electrolyte, and a solvent such as n-methylpyrrolidone, a thin film can be formed using a coating technique such as screen printing or offset printing. The active material layers 1 and 3 may be formed on the current collectors 2 and 4 by a dry thin film forming technique such as vapor deposition and sputtering using the above active material as a target.

固体電解質を含む電解質層5を形成する場合も活物質層を形成する場合と同様に、結着剤と溶剤を用いて調製されたスラリーをスクリーン印刷、オフセット印刷などの塗布技術を用いて、薄膜に形成できる。また電解質層5も、固体電解質の原料をターゲットに用い、蒸着やスパッタリングなどの乾式薄膜形成法を適用して製膜することができる。中でも乾式製膜法は緻密で薄い層形成が可能であって本実施の形態における単位デバイスの形成には好ましい。各層を形成する手法は、材料と必要な層の厚さによって任意に選択され、また組み合される。   In the case of forming the electrolyte layer 5 containing the solid electrolyte, the slurry prepared using the binder and the solvent is applied to the thin film by using a coating technique such as screen printing or offset printing, as in the case of forming the active material layer. Can be formed. The electrolyte layer 5 can also be formed by applying a dry thin film forming method such as vapor deposition or sputtering using a solid electrolyte raw material as a target. Among these, the dry film forming method is capable of forming a dense and thin layer and is preferable for forming the unit device in the present embodiment. The method of forming each layer is arbitrarily selected and combined depending on the material and the required layer thickness.

正極である第1活物質層1に接触する集電体2にはアルミニウムの箔、板、シートが適用可能である。また負極である第2活物質層3に接触する集電体4には銅の箔、板、シートが適する。   An aluminum foil, plate, or sheet can be applied to the current collector 2 that contacts the first active material layer 1 that is the positive electrode. Moreover, copper foil, a board | plate, and a sheet | seat are suitable for the electrical power collector 4 which contacts the 2nd active material layer 3 which is a negative electrode.

つぎに凹部7を形成する方法について述べる。凹部7を形成するためには、上述のようにして形成された積層体の所定の位置に凸部を有する平板状あるいはローラ状の金型で加圧する方法が適用できる。あるいは、レーザー照射によって凹部7を形成する方法が適用できる。   Next, a method for forming the recess 7 will be described. In order to form the concave portion 7, a method of applying pressure with a flat plate-shaped or roller-shaped mold having a convex portion at a predetermined position of the laminate formed as described above can be applied. Or the method of forming the recessed part 7 by laser irradiation is applicable.

また凹部7を形成する方法として、接合面となる単位デバイスの表面層(導電性薄膜6や活物質層1、3)の形成時に部分的にマスキングする方法がある。この形成法の一例を、図8を用いて説明する。図8(a)はマスクを示す平面図、図8(b)、(c)は凹部7の形成を説明する斜視図である。まず集電体2に第1活物質層1、電解質層5、第2活物質層3を順次積層して積層体を形成する。この積層体をマスク31でマスキングしながら蒸着により導電性薄膜6の一部を形成する(図8(b))。次に、マスク32でマスキングしながら蒸着により導電性薄膜6の一部を形成する(図8(c))。このようにすることで、マスク31、32の凸部33によりマスキングされた箇所には凹部7が形成される。   Further, as a method for forming the concave portion 7, there is a method in which masking is partially performed at the time of forming the surface layer (conductive thin film 6 and active material layers 1 and 3) of the unit device to be a bonding surface. An example of this forming method will be described with reference to FIG. FIG. 8A is a plan view showing the mask, and FIGS. 8B and 8C are perspective views for explaining the formation of the recess 7. First, the first active material layer 1, the electrolyte layer 5, and the second active material layer 3 are sequentially stacked on the current collector 2 to form a stacked body. A part of the conductive thin film 6 is formed by vapor deposition while masking the laminated body with a mask 31 (FIG. 8B). Next, a part of the conductive thin film 6 is formed by vapor deposition while masking with the mask 32 (FIG. 8C). By doing in this way, the recessed part 7 is formed in the location masked by the convex part 33 of the masks 31 and 32. FIG.

加圧法により凹部7を形成する場合、操作がシンプルであるが、条件によっては、薄い単位デバイスを物理的に破壊するおそれがある。またレーザー法より凹部7を形成する場合、所望の深さの凹部7を形成するのに適するが、条件によっては、レーザーが照射された部分の近傍が熱によち変質するおそれがある。よってマスキングにより凹部7を形成する方法がこれらの中ではより好ましい。   When the concave portion 7 is formed by the pressurization method, the operation is simple. However, depending on the conditions, there is a possibility that the thin unit device is physically destroyed. Moreover, when forming the recessed part 7 by the laser method, it is suitable for forming the recessed part 7 of desired depth, but depending on conditions, there exists a possibility that the vicinity of the part irradiated with the laser may change with heat. Therefore, the method of forming the concave portion 7 by masking is more preferable among these.

単位デバイス22の形成方法は、単位デバイス21と各層の形成順が異なるだけであるので詳細な説明を省略する。   The method for forming the unit device 22 is different from the unit device 21 only in the formation order of each layer, and thus detailed description thereof is omitted.

次に、上記のようにして形成された単位デバイス21、22の凹部7に接着剤8を付与する(接着剤付与工程)。このとき、所定の場所に形成された凹部7に所定量の接着剤8を付与する必要がある。例えば凹部7の位置と同様にパターン化された突起部を有する治具を、所定の厚さに調節された接着剤8の層に接触させ、治具を介して各凹部7に接着剤8を貼付しても良い。   Next, the adhesive 8 is applied to the recesses 7 of the unit devices 21 and 22 formed as described above (adhesive application step). At this time, it is necessary to apply a predetermined amount of adhesive 8 to the recess 7 formed in a predetermined place. For example, a jig having projections patterned in the same manner as the positions of the recesses 7 is brought into contact with a layer of the adhesive 8 adjusted to a predetermined thickness, and the adhesive 8 is applied to each recess 7 via the jig. It may be affixed.

次に、接着剤8が付与された単位デバイス21と単位デバイス22とを積層する(積層工程)。接合面の双方の対応位置に凹部7が設けられている場合には、それぞれの凹部7がずれないように位置を合わせることが必要である。そのために公知の位置決めメカニズムを適用することが好ましい。   Next, the unit device 21 to which the adhesive 8 is applied and the unit device 22 are laminated (lamination process). When the concave portions 7 are provided at the corresponding positions on both the joining surfaces, it is necessary to align the positions so that the respective concave portions 7 do not shift. Therefore, it is preferable to apply a known positioning mechanism.

最後に、単位デバイス21と単位デバイス22とを接着させる(接合工程)。基本的には接着剤8が付与された単位デバイス21、22を積層することによって接合が完了する。ただし積層体を平板あるいは平滑ローラで加圧すれば一層接合力が高まり接合面間における電子伝導性を有する接合の信頼性が高まる。   Finally, the unit device 21 and the unit device 22 are bonded (joining process). Basically, the joining is completed by laminating the unit devices 21 and 22 to which the adhesive 8 is applied. However, if the laminate is pressed with a flat plate or a smooth roller, the bonding force is further increased and the reliability of bonding having electronic conductivity between the bonding surfaces is increased.

なお、単位デバイス21、22を形成する工程において、ベースとなる集電体2、4を連続体として、複数の単位デバイス21、22を所定の間隔を介して形成し、その後、単位デバイス21、22が形成されていない集電体2、4を切断してもよい。このように連続する集電体を用いることにより生産性が向上する。なお、凹部7を形成する工程、接着剤付与工程、積層工程は、単位デバイスごとに分離された単位の板面に対して行なう方法と連続する複数の単位デバイスに対して行なう方法が適用可能である。これらには一長一短があるので、装置の複雑性と連続性を考慮して選択されるのが好ましい。   In the step of forming the unit devices 21 and 22, a plurality of unit devices 21 and 22 are formed at a predetermined interval using the current collectors 2 and 4 as a base as a continuum, and thereafter, the unit devices 21 and 22 You may cut | disconnect the electrical power collectors 2 and 4 in which 22 is not formed. By using such a continuous current collector, productivity is improved. For the step of forming the recess 7, the step of applying the adhesive, and the laminating step, a method of performing a method on a unit plate surface separated for each unit device and a method of performing a plurality of continuous unit devices can be applied. is there. Since these have advantages and disadvantages, they are preferably selected in consideration of the complexity and continuity of the apparatus.

(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2によるエネルギーデバイスの構成を説明するための概略断面図である。図2は単位デバイス22と単位デバイス22とが並列に接合されてエネルギーデバイスが構成される直前の様子を示している。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the energy device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a state immediately before the energy device is configured by joining the unit device 22 and the unit device 22 in parallel.

図2に示す構成が図1を用いて説明した構成と異なる点は単位デバイス21の代わりに単位デバイス22を用いて第1活物質層1同士を接合面にて接合している点である。また、接合面間に配置された集電体11にはタブ9Aが接合されている。タブ9B同士を接続することで、2つの単位デバイス22が並列接続される。これ以外は図1の構成と同様である。   The configuration shown in FIG. 2 is different from the configuration described with reference to FIG. 1 in that the first active material layers 1 are bonded to each other at the bonding surface using the unit device 22 instead of the unit device 21. A tab 9A is joined to the current collector 11 arranged between the joining surfaces. By connecting the tabs 9B, the two unit devices 22 are connected in parallel. Other than this, the configuration is the same as that of FIG.

単位デバイス22同士の少なくとも一方の接合面には、凹部7が形成されており、凹部7の内部には、接着剤8が付与され、単位デバイス22間は接着剤8で接着される。よってこの構成でも実施の形態1と同様の効果が得られる。なお、図2では相対する接合面において凹部7同士の位置は対応していないが、図1と同様に、対応する位置に凹部7を形成することが好ましい。   A concave portion 7 is formed on at least one joint surface between the unit devices 22, and an adhesive 8 is applied to the inside of the concave portion 7, and the unit devices 22 are bonded with the adhesive 8. Therefore, even with this configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In FIG. 2, the positions of the recesses 7 do not correspond to each other on the opposing joint surfaces, but it is preferable to form the recesses 7 at the corresponding positions as in FIG. 1.

この構成では、単位デバイス22が並列接続されている。図1のように単位デバイスが直列接続される場合には接合面にタブを設ける必要はない。一方、図2のように単位デバイス22が並列接続される場合には、接合面間に電導性薄膜6と集電体11との少なくとも一方を配するとともに、接合面の電子伝導性を有する部位にタブ9Aを接合し所定の回路を形成することが好ましい。すなわち、同種構成の単位デバイス22を接合して並列接続構成を形成する場合には、少なくとも接合面間にタブ9Aが配備されることが必要である。集電体2にはタブ9Bを設けているが、集電体2を設けず、直接活物質層3にタブ9Bを設けてもよい。これらの構成により、第1活物質層1同士、第2活物質層3同士が接続され、単位デバイスが並列接続された容量の大きいエネルギーデバイスが得られる。   In this configuration, the unit devices 22 are connected in parallel. When unit devices are connected in series as shown in FIG. 1, it is not necessary to provide a tab on the joint surface. On the other hand, when the unit devices 22 are connected in parallel as shown in FIG. 2, at least one of the conductive thin film 6 and the current collector 11 is disposed between the bonding surfaces, and the bonding surface has electron conductivity. It is preferable to join the tab 9A to form a predetermined circuit. That is, in the case where the unit devices 22 having the same configuration are joined to form a parallel connection configuration, the tab 9A needs to be provided at least between the joining surfaces. Although the current collector 2 is provided with the tab 9B, the current collector 2 may not be provided, and the active material layer 3 may be directly provided with the tab 9B. With these configurations, a large-capacity energy device in which the first active material layers 1 and the second active material layers 3 are connected and the unit devices are connected in parallel is obtained.

すなわち少なくとも隣接する単位デバイス22の表面層あるいは接合面間にはタブ9A、9B、電導性薄膜6、集電体2のいずれかからなる導体部を設けることが好ましい。なお最終的に形成されるエネルギーデバイスが電導性の容器に収納される場合には、両端の集電体2を容器が兼ねる構成が好ましい。   That is, it is preferable to provide a conductor portion composed of any of the tabs 9A, 9B, the conductive thin film 6 and the current collector 2 between at least the surface layers or the bonding surfaces of the adjacent unit devices 22. In addition, when the energy device finally formed is accommodated in a conductive container, a configuration in which the container serves as the current collectors 2 at both ends is preferable.

なお、単位デバイス22を形成する工程において、ベースとなる集電体4を連続体として、複数の単位デバイス22を所定の間隔を介して形成し、その後、単位デバイス22が形成されていない集電体4を切断してもよい。このように連続する集電体を用いることにより生産性が向上する。   In the step of forming the unit device 22, the current collector 4 as a base is formed as a continuous body, a plurality of unit devices 22 are formed at a predetermined interval, and then the current collector in which the unit devices 22 are not formed. The body 4 may be cut. By using such a continuous current collector, productivity is improved.

本実施の形態2におけるエネルギーデバイスの製造方法は実施の形態1で説明した方法と同様であるので説明を省略する。   Since the manufacturing method of the energy device in the second embodiment is the same as the method described in the first embodiment, the description thereof is omitted.

(実施の形態3)
図3は、本発明の実施の形態3によるエネルギーデバイスの構成を説明するための概略断面図である。図3は単位デバイス23と単位デバイス23とが直列に接合されてエネルギーデバイスが構成される直前の様子を示している。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the energy device according to the third embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a state immediately before the unit device 23 and the unit device 23 are joined in series to form an energy device.

図3に示す構成が図1を用いて説明した構成と異なる点は単位デバイス21、22の代わりに単位デバイス23を用いている点である。単位デバイス23は集電体13の第1面に、第2活物質層3、電解質層5、第2活物質層3、導電性薄膜6がこの順に設けられ、第1面に対向する第2面には第1活物質層1、電解質層5、第2活物質層3、導電性薄膜6がこの順に設けられている。すなわち、単位デバイス23はそれ自体、電池単位セルが2セル直列接続された構造を有する。そして、単位デバイス23同士が接合する面には凹部7が設けられている。端子板(集電体)12は、エネルギーデバイスの最外部に設けられている。なお、図3では相対する接合面において凹部7同士の位置は対応していないが、図1と同様に、対応する位置に凹部7を形成することが好ましい。   The configuration shown in FIG. 3 is different from the configuration described with reference to FIG. 1 in that unit devices 23 are used instead of the unit devices 21 and 22. In the unit device 23, the second active material layer 3, the electrolyte layer 5, the second active material layer 3, and the conductive thin film 6 are provided in this order on the first surface of the current collector 13. On the surface, a first active material layer 1, an electrolyte layer 5, a second active material layer 3, and a conductive thin film 6 are provided in this order. That is, the unit device 23 itself has a structure in which two battery unit cells are connected in series. And the recessed part 7 is provided in the surface where unit devices 23 join. The terminal board (current collector) 12 is provided on the outermost part of the energy device. In FIG. 3, the positions of the recesses 7 do not correspond to each other on the opposing joint surfaces, but it is preferable to form the recesses 7 at the corresponding positions as in FIG. 1.

集電体13は第1活物質層1と第2活物質層3とに各面が接触して設けられている。そのため集電体13の表面に接触される活物質層の種類にあわせて銅やアルミニウム、金やカーボンなどで予め表面処理するのが好ましい。それによって集電体13の表面が腐食したり不活性化したりすることが防止される。   Each surface of the current collector 13 is provided in contact with the first active material layer 1 and the second active material layer 3. Therefore, it is preferable to perform surface treatment with copper, aluminum, gold, carbon, or the like in advance in accordance with the type of active material layer in contact with the surface of the current collector 13. This prevents the surface of the current collector 13 from being corroded or inactivated.

単位デバイス23同士の少なくとも一方の接合面には、凹部7が形成されており、凹部7の内部には、接着剤8が付与され、単位デバイス23間は接着剤8で接着される。よってこの構成でも実施の形態1と同様の効果が得られる。   A recess 7 is formed on at least one joint surface between the unit devices 23, and an adhesive 8 is applied to the inside of the recess 7, and the unit devices 23 are bonded to each other with the adhesive 8. Therefore, even with this configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

この構成においても、単位デバイス23間の接合面には電導性薄膜6、集電板10の少なくとも1つが配されている。これらは単位デバイス間の導体部である。単位デバイス23の端部表面層あるいは単位デバイス23間の導体部を利用して所定の電気的接続が形成される。   Also in this configuration, at least one of the conductive thin film 6 and the current collector plate 10 is disposed on the joint surface between the unit devices 23. These are conductor portions between unit devices. A predetermined electrical connection is formed by using an end surface layer of the unit device 23 or a conductor portion between the unit devices 23.

また積層される複数の単位デバイスの両端(最外面となる表面層)には電導性薄膜6、集電体12の少なくとも1つが付与されることが好ましい。なお、複数の単位デバイスの両端となる電導性薄膜6や活物質層に直接、タブ9A、9Bを配してもよい。すなわち少なくとも隣接する複数の単位デバイス23の表面層あるいは接合面間にはタブ9A、9B、電導性薄膜6、集電体10、12のいずれかからなる導体部を設けることが好ましい。なお最終的に形成されるエネルギーデバイスが電導性の容器に収納される場合には、両端の集電体12を容器が兼ねる構成が好ましい。   Moreover, it is preferable that at least one of the conductive thin film 6 and the current collector 12 is applied to both ends (surface layer which is the outermost surface) of the plurality of unit devices to be stacked. The tabs 9A and 9B may be arranged directly on the conductive thin film 6 and the active material layer that are both ends of the plurality of unit devices. That is, it is preferable to provide a conductor portion composed of any of the tabs 9A and 9B, the conductive thin film 6, and the current collectors 10 and 12 between the surface layers or bonding surfaces of the plurality of adjacent unit devices 23. In addition, when the energy device finally formed is accommodated in a conductive container, a configuration in which the container serves as the current collectors 12 at both ends is preferable.

以下、本実施の形態3における構成の製造法について述べる。まず、シート状の集電体13の一方の面(第1面)に、第1活物質層1、電解質層5、第2活物質層3、導電性薄膜6を順次形成する。そして第1面と対向する第2面に第2活物質層3、電解質層5、第1活物質層1、導電性薄膜6を順次形成する(単位デバイス形成工程)。そして、接合面となる導電性薄膜6や活物質層1、3に凹部7を形成する。このようにして単位デバイス23を形成する。以下、活物質層1側に凹部7を形成した単位デバイス23と活物質層3側に凹部7を形成した単位デバイス23とを組み合わせて実施の形態1で説明したのと同様の工程によりエネルギーデバイスを形成する。   Hereinafter, a manufacturing method of the configuration according to the third embodiment will be described. First, the first active material layer 1, the electrolyte layer 5, the second active material layer 3, and the conductive thin film 6 are sequentially formed on one surface (first surface) of the sheet-like current collector 13. Then, the second active material layer 3, the electrolyte layer 5, the first active material layer 1, and the conductive thin film 6 are sequentially formed on the second surface facing the first surface (unit device forming step). And the recessed part 7 is formed in the electroconductive thin film 6 and the active material layers 1 and 3 used as a joint surface. In this way, the unit device 23 is formed. Hereinafter, the energy device is manufactured by the same process as described in the first embodiment by combining the unit device 23 in which the recess 7 is formed on the active material layer 1 side and the unit device 23 in which the recess 7 is formed on the active material layer 3 side. Form.

なお、単位デバイス23を形成する工程において、ベースとなる集電体13を連続体として、複数の単位デバイス23を所定の間隔を介して形成し、その後、単位デバイス23が形成されていない集電体13を切断してもよい。このように連続する集電体を用いることにより生産性が向上する。   In the step of forming the unit device 23, the base current collector 13 is a continuous body, a plurality of unit devices 23 are formed at a predetermined interval, and thereafter, the current collector on which the unit devices 23 are not formed. The body 13 may be cut. By using such a continuous current collector, productivity is improved.

(実施の形態4)
図4は、本発明の実施の形態4によるエネルギーデバイスの構成を説明するための概略断面図である。図4は単位デバイス24と単位デバイス24同士が並列に接合されてデバイスが構成される直前の様子を示している。
(Embodiment 4)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the energy device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 4 shows a state immediately before a device is formed by joining unit devices 24 and unit devices 24 in parallel.

図4に示す構成が図2を用いて説明した構成と異なる点は単位デバイス22の代わりに単位デバイス24を用いている点である。単位デバイス24は集電体14のいずれの面にも第2活物質層2、電解質層5、第1活物質層1、電導性薄膜6がこの順に各層が設けられた構成を有する。集電体14は同極の活物質層3に両面が接触して設けられている。タブ9Aは集電体11、12に、タブ9Bは集電体14に接合され、外部と電気的に接続される。またタブ9A同士、タブ9B同士が接続されることで、4つの単位電池セルが並列接続される。   The configuration shown in FIG. 4 is different from the configuration described with reference to FIG. 2 in that a unit device 24 is used instead of the unit device 22. The unit device 24 has a configuration in which the second active material layer 2, the electrolyte layer 5, the first active material layer 1, and the conductive thin film 6 are provided on any surface of the current collector 14 in this order. The current collector 14 is provided such that both surfaces thereof are in contact with the active material layer 3 having the same polarity. The tab 9A is joined to the current collectors 11 and 12, and the tab 9B is joined to the current collector 14, and is electrically connected to the outside. Further, the tab unit 9A and the tabs 9B are connected to each other so that the four unit battery cells are connected in parallel.

単位デバイス24同士の少なくとも一方の接合面には、凹部7が形成されており、凹部7の内部には、接着剤8が付与され、単位デバイス24間は接着剤8で接着される。よってこの構成でも実施の形態1と同様の効果が得られる。なお、図4では相対する接合面において凹部7同士の位置は対応していないが、図1と同様に、対応する位置に凹部7を形成することが好ましい。   A recess 7 is formed on at least one joint surface between the unit devices 24, and an adhesive 8 is applied to the inside of the recess 7, and the unit devices 24 are bonded together with the adhesive 8. Therefore, even with this configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In FIG. 4, the positions of the recesses 7 do not correspond to each other on the joint surfaces facing each other, but it is preferable to form the recesses 7 at the corresponding positions as in FIG. 1.

単位デバイス24の表面には電導性薄膜6、接合面間には集電板11が設けられている。すなわち、単位デバイス24間の接合面には電導性薄膜6、集電板11、またはタブ9Aの少なくとも1つが配されている。これらは単位デバイス24間の導体部である。単位デバイス24の端部表面層あるいは単位デバイス24間の導体部を利用して所定の電気的接続が形成される。   A conductive thin film 6 is provided on the surface of the unit device 24, and a current collecting plate 11 is provided between the bonding surfaces. That is, at least one of the conductive thin film 6, the current collector plate 11, or the tab 9 </ b> A is disposed on the joint surface between the unit devices 24. These are conductor portions between the unit devices 24. A predetermined electrical connection is formed by using an end surface layer of the unit device 24 or a conductor portion between the unit devices 24.

実施の形態2と同様に、図4のように単位デバイス24が並列接続される場合には、接合面間に電導性薄膜6あるいは集電体11の少なくとも一方を配するとともに、接合面の電子伝導性を有する部位にタブ9Aを接合し所定の回路を形成することが好ましい。すなわち、同種構成の単位デバイス24を接合して並列接続構成を形成する場合には、少なくとも接合面間にタブ9Aが配備されことが必要である。そして同極の活物質層3に両面が接触している集電体14にもタブ9Aが配されことが必要である。また積層される複数の単位デバイス24の両端(最外面となる表面層)には電導性薄膜6、集電体12の少なくとも1つが付与されることが好ましい。なお、複数の単位デバイス24の両端、接合面間あるいは単位デバイスの基礎となる集電体14、あるいは接合面間の電導性部位に直接、タブ9A、9Bを配してもよい。これらの構成により、第1活物質層1同士、第2活物質層3同士が接続され、単位デバイスが並列接続された容量の大きいエネルギーデバイスが得られる。   As in the second embodiment, when the unit devices 24 are connected in parallel as shown in FIG. 4, at least one of the conductive thin film 6 or the current collector 11 is disposed between the bonding surfaces, and the electrons on the bonding surfaces are arranged. It is preferable that the tab 9A is joined to a portion having conductivity to form a predetermined circuit. That is, when joining the unit devices 24 of the same configuration to form a parallel connection configuration, it is necessary to provide the tab 9A at least between the joining surfaces. And it is necessary to arrange | position the tab 9A also to the electrical power collector 14 which both surfaces are contacting the active material layer 3 of the same polarity. In addition, it is preferable that at least one of the conductive thin film 6 and the current collector 12 is applied to both ends (surface layer serving as the outermost surface) of the plurality of unit devices 24 to be stacked. The tabs 9A and 9B may be arranged directly on both ends of the plurality of unit devices 24, between the bonding surfaces, the current collector 14 serving as the basis of the unit devices, or the conductive portion between the bonding surfaces. With these configurations, a large-capacity energy device in which the first active material layers 1 and the second active material layers 3 are connected and the unit devices are connected in parallel is obtained.

すなわち少なくとも隣接する複数の単位デバイス24の表面層あるいは接合面間にはタブ9A、電導性薄膜6、集電体11、14のいずれかからなる導体部を設けることが好ましい。なお最終的に形成されるエネルギーデバイスが電導性の容器に収納される場合には、両端の集電体12を容器が兼ねる構成が好ましい。   That is, it is preferable to provide a conductor portion including any of the tab 9A, the conductive thin film 6, and the current collectors 11 and 14 between at least the surface layers or bonding surfaces of the plurality of adjacent unit devices 24. In addition, when the energy device finally formed is accommodated in a conductive container, a configuration in which the container serves as the current collectors 12 at both ends is preferable.

本実施の形態4における構成の製造法は、集電体14の両面に、同じ順で第2活物質層3、電解質層5、第1活物質層1、導電性薄膜6を順次形成する以外、実施の形態3と同
様であるので、説明を省略する。
The manufacturing method having the configuration in the fourth embodiment is that the second active material layer 3, the electrolyte layer 5, the first active material layer 1, and the conductive thin film 6 are sequentially formed on both surfaces of the current collector 14 in the same order. Since this is the same as that of the third embodiment, the description thereof is omitted.

なお、単位デバイス24を形成する工程において、ベースとなる集電体14を連続体として、複数の単位デバイス24を所定の間隔を介して形成し、その後、単位デバイス24が形成されていない集電体14を切断してもよい。このように連続する集電体を用いることにより生産性が向上する。   In the step of forming the unit device 24, a plurality of unit devices 24 are formed at a predetermined interval with the current collector 14 serving as a base being a continuous body, and then the current collector on which the unit devices 24 are not formed. The body 14 may be cut. By using such a continuous current collector, productivity is improved.

(実施の形態5)
図5は、本発明の実施の形態5によるエネルギーデバイスの構成を説明するための概略断面図である。図5は単位デバイス24が3シート並列に接合されてエネルギーデバイスが構成される直前の様子を示している。それ以外の構成は実施の形態4と同様である。
(Embodiment 5)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the energy device according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a state immediately before the unit device 24 is joined in parallel with three sheets to form an energy device. Other configurations are the same as those of the fourth embodiment.

単位デバイス24同士の少なくとも一方の接合面には、凹部7が形成されており、凹部7の内部には、接着剤8が付与され、単位デバイス24間は接着剤8で接着される。よってこの構成でも実施の形態1と同様の効果が得られる。なお、図5では相対する接合面において凹部7同士の位置は対応していないが、図1と同様に、対応する位置に凹部7を形成することが好ましい。   A recess 7 is formed on at least one joint surface between the unit devices 24, and an adhesive 8 is applied to the inside of the recess 7, and the unit devices 24 are bonded together with the adhesive 8. Therefore, even with this configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In FIG. 5, the positions of the recesses 7 do not correspond to each other on the opposing joint surfaces, but it is preferable to form the recesses 7 in the corresponding positions as in FIG. 1.

なお、単位デバイス24を形成する工程において、ベースとなる集電体14を連続体として、複数の単位デバイス24を所定の間隔を介して形成し、その後、単位デバイス24が形成されていない集電体14を切断してもよい。このように連続する集電体を用いることにより生産性が向上する。   In the step of forming the unit device 24, a plurality of unit devices 24 are formed at a predetermined interval with the current collector 14 serving as a base being a continuous body, and then the current collector on which the unit devices 24 are not formed. The body 14 may be cut. By using such a continuous current collector, productivity is improved.

(実施の形態6)
図6は、本発明の実施の形態6によるエネルギーデバイスの構成を説明するための概略断面図である。図6は連続する集電体14に形成された複数の単位デバイス24が個々の単位デバイス24に分離されることなくジグザグに折りたたまれて積層され、隣接する単位デバイス24同士が接合されてエネルギーデバイスが構成される直前の様子を示している。タブ9Aは集電体11、12に、タブ9Bは集電体14に接合され、外部と電気的に接続される。またタブ9A同士が接続されることで、3つの単位電池セルが並列接続される。すなわち、3つの単位デバイス24の電気的接続形態は実施の形態5と同様である。
(Embodiment 6)
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the energy device according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 6 shows an energy device in which a plurality of unit devices 24 formed on a continuous current collector 14 are zigzag folded without being separated into individual unit devices 24, and adjacent unit devices 24 are joined together. It shows a state immediately before is constructed. The tab 9A is joined to the current collectors 11 and 12, and the tab 9B is joined to the current collector 14, and is electrically connected to the outside. Further, the unit battery cells are connected in parallel by connecting the tabs 9A. That is, the electrical connection form of the three unit devices 24 is the same as that of the fifth embodiment.

単位デバイス24同士の少なくとも一方の接合面には、凹部7が形成されており、凹部7の内部には、接着剤8が付与され、単位デバイス24間は接着剤8で接着される。よってこの構成でも実施の形態1と同様の効果が得られる。なお、図6では相対する接合面において凹部7同士の位置は対応していないが、図1と同様に、対応する位置に凹部7を形成することが好ましい。   A recess 7 is formed on at least one joint surface between the unit devices 24, and an adhesive 8 is applied to the inside of the recess 7, and the unit devices 24 are bonded together with the adhesive 8. Therefore, even with this configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In FIG. 6, the positions of the recesses 7 do not correspond to each other on the opposing joint surfaces, but it is preferable to form the recesses 7 at the corresponding positions as in FIG. 1.

以下、本実施の形態5における構成の製造法について述べる。まず、連続するシート状の集電体14の両面に、所定の間隔を設けて第2活物質層3、電解質層5、第1活物質層1、導電性薄膜6を順次形成する(単位デバイス形成工程)。その際、接合面となる導電性薄膜6や第1活物質層1に凹部7を形成する。このようにして連続する集電体14に所定の間隔を設けて単位デバイス24を形成し、集電体14の露出部を形成する。すなわち露出部は単位デバイス24を形成した以外の部分である。本実施の形態6では、必要な数の単位デバイス24を含むように集電体14を切断する。集電体14の切断は後述する積層工程の前に行う。   Hereinafter, a manufacturing method of the configuration in the fifth embodiment will be described. First, the second active material layer 3, the electrolyte layer 5, the first active material layer 1, and the conductive thin film 6 are sequentially formed on both surfaces of the continuous sheet-like current collector 14 with a predetermined interval (unit device). Forming step). At that time, the recesses 7 are formed in the conductive thin film 6 and the first active material layer 1 to be the bonding surfaces. In this way, the unit devices 24 are formed with a predetermined interval between the continuous current collectors 14, and the exposed portions of the current collectors 14 are formed. That is, the exposed portion is a portion other than the unit device 24 formed. In the sixth embodiment, the current collector 14 is cut so as to include a necessary number of unit devices 24. The current collector 14 is cut before a laminating process described later.

次に実施の形態1と同様に、接着剤付与工程を実施する。そして接着剤8が付与された単位デバイス24を積層する(積層工程)。上述のように複数の単位デバイス24間には露出部が設けられているので、集電体14を分離することなく折り曲げ加工することがで
きる。またこのように連続する集電体14を用いて単位デバイス24をジグザグに折りたたむことにより各単位デバイス24を接続する工程が少なくて済む。
Next, as in Embodiment 1, an adhesive application step is performed. Then, the unit devices 24 to which the adhesive 8 is applied are laminated (lamination process). As described above, since the exposed portion is provided between the plurality of unit devices 24, the current collector 14 can be bent without being separated. Further, the unit devices 24 can be folded in a zigzag manner using the continuous current collector 14 in this manner, so that the number of steps for connecting the unit devices 24 can be reduced.

最後に、実施の形態1と同様に接合工程を実施する。なお、接合工程は複数の単位デバイスについて一括して行なうことができる。また複数の単位デバイスを組み合せた接合体と単数の単位デバイスとを組み合せ一括して接合することもできる。   Finally, the joining process is performed as in the first embodiment. Note that the bonding step can be performed collectively for a plurality of unit devices. In addition, a joined body obtained by combining a plurality of unit devices and a single unit device can be combined and joined together.

(実施の形態7)
図7は、本発明の実施の形態7によるエネルギーデバイスの構成を説明するための概略断面図である。図7は単位デバイス24が3シート並列に接合され扁平な捲回状に積層され、隣接する単位デバイス24同士が接合されてエネルギーデバイスが構成される直前の様子を示している。タブ9Aは集電体11、12に、タブ9Bは集電体14に接合され、外部と電気的に接続される。またタブ9A同士が接続されることで、4つの単位電池セルが並列接続される。すなわち、3つの単位デバイス24の電気的接続形態は実施の形態5、6と同様である。
(Embodiment 7)
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the energy device according to the seventh embodiment of the present invention. FIG. 7 shows a state immediately before the unit devices 24 are joined in parallel in three sheets and stacked in a flat wound shape, and adjacent unit devices 24 are joined together to form an energy device. The tab 9A is joined to the current collectors 11 and 12, and the tab 9B is joined to the current collector 14, and is electrically connected to the outside. Moreover, four unit battery cells are connected in parallel by connecting tabs 9A. That is, the electrical connection form of the three unit devices 24 is the same as that of the fifth and sixth embodiments.

単位デバイス24同士の少なくとも一方の接合面には、凹部7が形成されており、凹部7の内部には、接着剤8が付与され、単位デバイス24間は接着剤8で接着される。よってこの構成でも実施の形態1と同様の効果が得られる。   A recess 7 is formed on at least one joint surface between the unit devices 24, and an adhesive 8 is applied to the inside of the recess 7, and the unit devices 24 are bonded together with the adhesive 8. Therefore, even with this configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

以下、本実施の形態における構成の製造法について述べる。まず実施の形態6と同様に、連続体である集電体14に複数の単位デバイス24を、所定の間隔(集電体14の露出部)を設けて形成し、凹部7に接着剤8を付与する。   Hereinafter, a manufacturing method of the configuration in the present embodiment will be described. First, in the same manner as in the sixth embodiment, a plurality of unit devices 24 are formed on a current collector 14 which is a continuous body, with a predetermined interval (exposed portion of the current collector 14), and an adhesive 8 is formed in the recess 7. Give.

そして接着剤8が付与された単位デバイス24を積層する(積層工程)。上述したように複数の単位デバイス24間には露出部が設けられているので、集電体14を分離することなく折り曲げ加工することができる。またこのように連続する集電体14を用いて単位デバイス24を扁平な捲回状にしたりすることにより各単位デバイス24を接続する工程が少なくて済む。   Then, the unit devices 24 to which the adhesive 8 is applied are laminated (lamination process). As described above, since the exposed portion is provided between the plurality of unit devices 24, the current collector 14 can be bent without being separated. Further, the number of steps for connecting the unit devices 24 can be reduced by making the unit devices 24 into a flat winding shape by using the continuous current collector 14 in this way.

最後に、実施の形態1と同様に接合工程を実施する。なお、接合工程は複数の単位デバイスについて一括して行なうことができる。また複数の単位デバイスを組み合せた接合体と単数の単位デバイスとを組み合せ一括して接合することもできる。   Finally, the joining process is performed as in the first embodiment. Note that the bonding step can be performed collectively for a plurality of unit devices. In addition, a joined body obtained by combining a plurality of unit devices and a single unit device can be combined and joined together.

以上のように、本発明のエネルギーデバイスでは、第1活物質層と電解質層と第1活物質層とは逆の極性を示す第2活物質層とを備えるシート状の単位デバイスが複数枚積層され、単位デバイスの隣接面の少なくとも一方の表面には接着剤が付与された凹部が設けられ、その接着剤によって複数の単位デバイスが接合されている。この構成により、接合時の信頼性が大幅に高められ信頼性の高いエネルギーデバイスが実現される。   As described above, in the energy device of the present invention, a plurality of sheet-like unit devices each including the first active material layer, the electrolyte layer, and the second active material layer having the opposite polarity to the first active material layer are stacked. In addition, a concave portion to which an adhesive is applied is provided on at least one surface of the adjacent surfaces of the unit devices, and the plurality of unit devices are joined by the adhesive. With this configuration, the reliability at the time of joining is significantly increased, and a highly reliable energy device is realized.

本発明は、シート状単位デバイスを構成し、これを複数積層して積層体を構成し、電圧や容量が高められるタイプのエネルギーデバイスに係るものであり、積層体の接合の信頼性が改善される。   The present invention relates to an energy device of a type in which a sheet-like unit device is configured and a plurality of the unit devices are stacked to form a stacked body, and the voltage and capacity are increased, and the reliability of bonding of the stacked body is improved. The

1 第1活物質層
2,4,10,11,13,14 集電体
3 第2活物質層
5 電解質層
6 電導性薄膜
7 凹部
8 接着剤
9A,9B タブ
12 端子板(集電体)
21,22,23,24 単位デバイス
31,32 マスク
33 凸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st active material layer 2, 4, 10, 11, 13, 14 Current collector 3 2nd active material layer 5 Electrolyte layer 6 Conductive thin film 7 Recessed part 8 Adhesive 9A, 9B Tab 12 Terminal board (current collector)
21, 22, 23, 24 Unit device 31, 32 Mask 33 Projection

Claims (6)

第1活物質層と、電解質層と、前記第1活物質層とは逆の極性を示す第2活物質層とを積層したシート状の単位デバイスを複数接合したエネルギーデバイスであって、
前記エネルギーデバイスは隣接する前記単位デバイス間を接合する接着剤を備え、前記接着剤は隣接する前記単位デバイスのうち少なくとも一方の外表面に設けられた凹部に付与されているエネルギーデバイス。
An energy device in which a plurality of sheet-like unit devices in which a first active material layer, an electrolyte layer, and a second active material layer having a polarity opposite to that of the first active material layer are stacked are joined,
The energy device includes an adhesive that joins adjacent unit devices, and the adhesive is applied to a recess provided on an outer surface of at least one of the adjacent unit devices.
前記接着剤は電子伝導性を有する接着剤である請求項1に記載のエネルギーデバイス。 The energy device according to claim 1, wherein the adhesive is an adhesive having electronic conductivity. 前記隣接する単位デバイスの表面と接合面間との少なくともいずれかに配された導体部をさらに備えた請求項1または2に記載のエネルギーデバイス。 The energy device according to claim 1, further comprising a conductor portion disposed on at least one of a surface of the adjacent unit device and a bonding surface. 前記電解質層が固体である請求項1から3のいずれかに記載のエネルギーデバイス。 The energy device according to claim 1, wherein the electrolyte layer is solid. 第1活物質層と、電解質層と、第1活物質層とは逆の極性を示す第2活物質層とを備えたシート状の単位デバイスの表面に凹部を形成する単位デバイス形成工程と、前記凹部に接着剤を付与する接着剤付与工程と、前記接着剤が付与された前記単位デバイスを積層する積層工程と、積層された前記単位デバイスを接合する接合工程とを備えたエネルギーデバイスの製造法。 A unit device forming step of forming a recess on the surface of a sheet-like unit device comprising a first active material layer, an electrolyte layer, and a second active material layer having a polarity opposite to that of the first active material layer; Manufacture of an energy device comprising an adhesive application step for applying an adhesive to the recess, a lamination step for laminating the unit devices to which the adhesive is applied, and a joining step for joining the laminated unit devices. Law. 前記単位デバイス形成工程は、表面に前記凹部を有する複数の前記単位デバイスをシート状集電体に形成する工程を含み、
前記積層工程に先駆け、前記シート状集電体の、前記単位デバイスを形成した以外の部分を切断する工程をさらに備えた請求項5に記載のエネルギーデバイスの製造法。
The unit device forming step includes a step of forming a plurality of the unit devices having the concave portions on the surface thereof on a sheet-like current collector,
The method for producing an energy device according to claim 5, further comprising a step of cutting a portion of the sheet-like current collector other than the unit device prior to the stacking step.
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