JP2021048039A - Sheet battery and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、種々の機器への適用が容易なシート状電池、および前記シート状電池を電源とする電子機器に関するものである。 The present invention relates to a sheet-shaped battery that can be easily applied to various devices, and an electronic device that uses the sheet-shaped battery as a power source.
非水電解質を有する非水一次電池や非水二次電池、アルカリ電解質を有するアルカリ一次電池やアルカリ二次電池などは、円筒形または角筒形の金属容器を外装体とする形態のものや、コイン形またはボタン形と称される扁平状の金属容器を外装体とする形態のものが、数多く流通している。 Non-aqueous primary batteries and non-aqueous secondary batteries having a non-aqueous electrolyte, alkaline primary batteries and alkaline secondary batteries having an alkaline electrolyte, etc. are those having a cylindrical or square tubular metal container as an exterior body, or those having a cylindrical or square tubular metal container as an exterior body. A large number of coin-shaped or button-shaped flat metal containers with an outer body are on the market.
しかし、近年では、例えば薄型の電子機器のように、前記の金属容器では適用し難い用途へのニーズもあり、こうした要請に応えるべく、ラミネートフィルムなどの樹脂フィルムを構成材とした外装体を用いた電池（シート状電池）も開発されている（例えば、特許文献１）。前記のような外装体を用いたシート状電池の場合、薄型の形態にしやすいといった点以外にも、金属容器と異なり外装体に可撓性があるために必要に応じてある程度形状を変え得ることから、前記のような金属容器を用いた電池よりも適用機器の範囲が広いといった利点がある。 However, in recent years, there has been a need for applications that are difficult to apply with the above-mentioned metal containers, such as thin electronic devices, and in order to meet such needs, an exterior body made of a resin film such as a laminate film is used. A battery (sheet-shaped battery) that has been used has also been developed (for example, Patent Document 1). In the case of a sheet-shaped battery using an exterior body as described above, in addition to the fact that it is easy to form a thin form, the shape can be changed to some extent as necessary because the exterior body is flexible unlike a metal container. Therefore, there is an advantage that the range of applicable devices is wider than that of a battery using a metal container as described above.
ところで、電池には一般に高容量化の要請があり、例えば正極（正極活物質を含有する正極合剤層）を厚くし、電池内に導入する正極活物質の量を増やすことで、これに対応することが行われている。ところが、正極合剤層を厚くした場合、電池を曲げるなどすると、特性が低下する場合がある。機器への適用に際して多少の変形を加える可能性があるシート状電池においては、特に厚い正極合剤層を有する正極を使用している場合には、変形の際の特性低下を抑制する技術の開発が求められる。 By the way, there is generally a demand for higher capacity batteries, for example, by thickening the positive electrode (positive electrode mixture layer containing the positive electrode active material) and increasing the amount of the positive electrode active material introduced into the battery. Is being done. However, when the positive electrode mixture layer is thickened, the characteristics may deteriorate when the battery is bent. Development of technology to suppress deterioration of characteristics during deformation of sheet-type batteries that may be slightly deformed when applied to equipment, especially when a positive electrode having a thick positive electrode mixture layer is used. Is required.
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、可撓性を有し種々の機器への適用が容易なシート状電池と、前記シート状電池を電源とする電子機器とを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is a sheet-shaped battery that is flexible and easily applicable to various devices, and an electronic device that uses the sheet-shaped battery as a power source. Is to provide.
本発明のシート状電池は、正極、負極、セパレータおよび電解質を、樹脂フィルムを有するシート状部材で構成された外装体内に収容してなり、前記正極は、正極活物質を含有する２枚の正極合剤シートが、正極集電体を介して積層されて構成されており、前記２枚の正極合剤シートは、それぞれ、厚みが０．３ｍｍ以上であり、かつ一部分が前記正極集電体と接合されており、前記正極合剤シートと接合されていない正極集電体の端部の少なくとも一部は、平面視で、前記２枚の正極合剤シートの端部よりも内側に配置されていることを特徴とするものである。 The sheet-shaped battery of the present invention contains a positive electrode, a negative electrode, a separator, and an electrolyte in an exterior body made of a sheet-shaped member having a resin film, and the positive electrode is two positive electrodes containing a positive electrode active material. The mixture sheets are laminated via a positive electrode current collector, and each of the two positive electrode mixture sheets has a thickness of 0.3 mm or more, and a part thereof and the positive electrode current collector. At least a part of the end portion of the positive electrode current collector that is joined and not joined to the positive electrode mixture sheet is arranged inside the ends of the two positive electrode mixture sheets in a plan view. It is characterized by being present.
また、本発明の電子機器は、本発明のシート状電池を電源として有することを特徴とするものである。 Further, the electronic device of the present invention is characterized by having the sheet-shaped battery of the present invention as a power source.
本発明によれば、可撓性を有し種々の機器への適用が容易なシート状電池と、前記シート状電池を電源とする電子機器とを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a sheet-shaped battery that is flexible and easy to be applied to various devices, and an electronic device that uses the sheet-shaped battery as a power source.
図１に本発明のシート状電池に係る電極体（正極、負極およびセパレータを有する電極体）を模式的に表す断面図を示す。 FIG. 1 shows a cross-sectional view schematically showing an electrode body (an electrode body having a positive electrode, a negative electrode, and a separator) according to the sheet-shaped battery of the present invention.
図１に示す電極体１００は、正極１０と負極２０とがセパレータ３０を介して重ねられて形成された積層電極体である。正極１０は、正極集電体１２の両面に１枚ずつ正極合剤シート１１、１１が配置されて構成されている。また、負極２０は、負極集電体２２の片面（セパレータ３０側の面）に負極活物質層２１が配置されて構成されている。さらに、電極体１００において、セパレータ３０は、１枚のシート状のものが折り返され正極１０を挟むことで、正極１０の両面に配置されており、負極２０は、１枚のシート状のものが折り返され正極１０の外側に配置されたセパレータ３０を挟むことで、セパレータ３０の外側で正極１０と対向するよう配置されている。
The
そして、正極１０においては、正極合剤シート１１、１１は、これらと隣接する正極集電体１２と、その一部分（正極合剤シート接合部１１ａ）が接合されており、前記正極合剤シート接合部のみが一体化されている。図１の電極体１００において、正極合剤シート接合部１１ａは、正極合剤シート１１、１１における図中点線部分よりも左側の網掛の箇所の、正極集電体１２との接触部分である。
In the
樹脂フィルムを有するシート状部材で構成された外装体を有するシート状電池において、高容量化を図るために正極（正極合剤シート）の厚みを大きくすると、適用機器への設置のために必要に応じて多少の変形を加えるなどした際に、正極合剤シートに割れや欠けが生じやすくなる。そこで、本発明のシート状電池においては、図１に示すように、正極集電体に隣接して設けられた２枚の正極合剤シートのそれぞれについて、一部分を前記正極集電体と接合して一体化し、他の部分においては正極集電体と接合しない非接合部とした。そのため、正極に多少の曲げを加えても、各正極合剤シートが、非接合部において正極集電体との間で位置ずれを起こし得ることから、過度の応力が正極合剤シートに付加されることを抑制でき、正極合剤シートの割れや欠けを抑えることが可能となる。これにより、本発明のシート状電池は、設置に際し電池に多少の変形を要する機器に適用しても、容量低下を良好に抑制できる。 In a sheet-like battery having an exterior body made of a sheet-like member having a resin film, if the thickness of the positive electrode (positive electrode mixture sheet) is increased in order to increase the capacity, it is necessary for installation in the applicable equipment. When some deformation is applied accordingly, the positive electrode mixture sheet is likely to be cracked or chipped. Therefore, in the sheet-shaped battery of the present invention, as shown in FIG. 1, a part of each of the two positive electrode mixture sheets provided adjacent to the positive electrode current collector is joined to the positive electrode current collector. Integrated with each other to form a non-junction that does not join the positive electrode current collector in other parts. Therefore, even if the positive electrode is slightly bent, each positive electrode mixture sheet may be displaced from the positive electrode current collector at the non-junction portion, so that excessive stress is applied to the positive electrode mixture sheet. This can be suppressed, and cracking or chipping of the positive electrode mixture sheet can be suppressed. As a result, the sheet-shaped battery of the present invention can satisfactorily suppress a decrease in capacity even when applied to a device that requires some deformation of the battery during installation.
ところが、前記構成の正極において、曲げを加えることで正極合剤シートと正極集電体との間で位置ずれが生じた場合、正極合剤シートと接合していない正極集電体の端部が露出して折れ曲がり、セパレータを傷つけて短絡を引き起こす虞がある。特に、網状の集電体の場合に前記の問題がより顕著となる。 However, in the positive electrode having the above configuration, when the positive electrode mixture sheet and the positive electrode current collector are displaced due to bending, the end portion of the positive electrode current collector that is not bonded to the positive electrode mixture sheet is formed. It may be exposed and bent, damaging the separator and causing a short circuit. In particular, the above problem becomes more remarkable in the case of a net-like current collector.
図２に、本発明のシート状電池に係る正極の一例を模式的に表す平面図を示している。図２において、一点鎖線部は、正極集電体１２のうちの、正極合剤シート１１の図中奥側に配置されている部分の位置を示している（後記の図３においても同様である）。図２に示す正極１０においては、平面視で、後述するタブ部１２を除いて、正極集電体１２の端部が正極合剤シート１１の端部よりも内側に配置されている。
FIG. 2 shows a plan view schematically showing an example of a positive electrode according to the sheet-shaped battery of the present invention. In FIG. 2, the alternate long and short dash line portion indicates the position of the portion of the positive electrode
本発明のシート状電池においては、正極集電体の端部の少なくとも一部を、平面視で、２枚の正極合剤シートの端部よりも内側に配置することとした。この場合、正極合剤シートと正極集電体との間で位置ずれが生じても、正極集電体の端部のうち、正極合剤シートの端部よりも内側に配置された部分が表面に露出され難くなり、正極集電体の端部とセパレータとの接触が正極合剤シートによって抑制されるため、前記の短絡の発生を抑えることができる。 In the sheet-shaped battery of the present invention, at least a part of the end portion of the positive electrode current collector is arranged inside the end portion of the two positive electrode mixture sheets in a plan view. In this case, even if the position of the positive electrode mixture sheet and the positive electrode current collector is displaced, the surface of the end of the positive electrode current collector is located inside the end of the positive electrode mixture sheet. Since the contact between the end portion of the positive electrode current collector and the separator is suppressed by the positive electrode mixture sheet, the occurrence of the short circuit can be suppressed.
このように、本発明のシート状電池においては、正極における前記の各作用によって、電池に多少の変形を加えても容量低下や短絡の発生を良好に抑えることが可能であることから、種々の機器への適用が容易となる。 As described above, in the sheet-shaped battery of the present invention, it is possible to satisfactorily suppress the occurrence of capacity decrease and short circuit even if the battery is slightly deformed by each of the above actions on the positive electrode. Easy to apply to equipment.
２枚の正極合剤シートの正極集電体との接合部の形成箇所については、正極に可撓性を付与できる範囲で特に制限はなく、図１に示すように、正極合剤シートの周縁部に設けてもよく、また、正極合剤シートの端部以外の箇所（中央部など）に設けてもよい。 The location of the joint between the two positive electrode mixture sheets with the positive electrode current collector is not particularly limited as long as the positive electrode can be given flexibility, and as shown in FIG. 1, the peripheral edge of the positive electrode mixture sheet is formed. It may be provided in a portion, or may be provided in a portion (central portion or the like) other than the end portion of the positive electrode mixture sheet.
正極合剤シートの正極集電体との接合部の面積は、正極合剤シートを正極集電体に確実に固定するために、正極集電体の面積（ただし、後述するタブ部を除く面積）の０．５％以上とすることが好ましく、１％以上とすることがより好ましい。 The area of the joint of the positive electrode mixture sheet with the positive electrode current collector is the area of the positive electrode current collector (however, the area excluding the tab portion described later) in order to securely fix the positive electrode mixture sheet to the positive electrode current collector. ) Is preferably 0.5% or more, and more preferably 1% or more.
一方、正極集電体と接合されていない正極合剤シートの非接合部の割合を大きくして正極の可撓性を高めるために、正極合剤シートの正極集電体との接合部の面積は、正極集電体の面積の３０％以下とすることが好ましく、１０％以下とすることがより好ましい。 On the other hand, in order to increase the proportion of non-bonded portions of the positive electrode mixture sheet that is not bonded to the positive electrode current collector and increase the flexibility of the positive electrode, the area of the joint portion of the positive electrode mixture sheet with the positive electrode current collector. Is preferably 30% or less of the area of the positive electrode current collector, and more preferably 10% or less.
正極集電体の端部を正極合剤シートの端部よりも平面視で内側に配置する箇所は、少なくとも一部に設ければ、電池の短絡抑制効果は得られるが、例えば、図２に示すように、正極集電体１２が、矩形（長方形および正方形を含む。本明細書において、以下同じ。）の本体部１２ａと、タブ部１２ｂとを有し、かつ正極合剤シート１１が矩形の場合には、 前記正極合剤シートの長手方向（正方形の場合には、いずれかの辺と平行な方向）の少なくとも一方の周縁部において、前記正極集電体の本体部の端部を、平面視で、正極合剤シート１１（図２に示している、正極集電体１２の図中手前側に配置された正極合剤シート１１、および図示していない正極集電体１２の図中奥側に配置される正極合剤シート）の端部よりも内側に配置することが好ましい。
If the end portion of the positive electrode current collector is provided inside at least a part of the end portion of the positive electrode mixture sheet in a plan view, the effect of suppressing a short circuit of the battery can be obtained. As shown, the positive electrode
正極合剤シートの長手方向に電池を曲げた場合には、これと直交する方向に電池を曲げた場合に比べ、正極合剤シートと正極集電体との間の位置ずれが大きくなり、短絡を発生しやすくなる。特に、正極合剤シートの長手方向における一方の周縁部が、前記正極集電体の本体部の周縁部と接合されて正極合剤シート接合部１１ａ〔図２では、正極合剤シート１１の図中奥側の面において、正極集電体１１との接合部１１ａ（図２中、網掛の部分）が形成されている〕となっている場合には、その部分では正極合剤シートと正極集電体との位置ずれが生じず、正極合剤シートの長手方向のもう一方の周縁部において、大きな位置ずれを生じることになる。このため、前記正極合剤シートが接合されていない側の正極集電体の本体部の端部を、平面視で、２枚の正極合剤シートよりも内側に配置することがより好ましい。
When the battery is bent in the longitudinal direction of the positive electrode mixture sheet, the misalignment between the positive electrode mixture sheet and the positive electrode current collector becomes larger than when the battery is bent in the direction orthogonal to this, resulting in a short circuit. Is likely to occur. In particular, one peripheral edge portion in the longitudinal direction of the positive electrode mixture sheet is joined to the peripheral edge portion of the main body portion of the positive electrode current collector to form a positive electrode mixture sheet
さらに、短絡防止効果をより高めるために、正極集電体の正極合剤シートが接合されていない部分において、平面視で、本体部の端部全体が、２枚の正極合剤シートの端部よりも内側に配置されていることが特に好ましい。 Further, in order to further enhance the short-circuit prevention effect, in the portion where the positive electrode mixture sheet of the positive electrode current collector is not joined, the entire end portion of the main body portion is the end portion of the two positive electrode mixture sheets in a plan view. It is particularly preferable that it is arranged inside.
なお、本明細書でいう正極合剤シートや正極集電体の形状を表す「矩形」には、四隅の少なくとも一つを切り欠いた形状のものや、端部を表す各辺が緩い曲線状であるものも含まれる。 The "rectangle" representing the shape of the positive electrode mixture sheet or the positive electrode current collector referred to in the present specification has a shape in which at least one of the four corners is cut out, or a curved shape in which each side representing an end is loosely curved. It also includes those that are.
図３には、本発明のシート状電池に係る正極の他の例を模式的に表す平面図を示している。図３に示す正極１０は、正極集電体１２の本体部１２ａが略円形をしており、この本体部１２ａから突出したタブ部１２ｂを除く正極集電体１２の端部が、正極合剤シート（図３に示している、正極集電体１２の図中手前側に配置された正極合剤シート１１、および図示していない正極集電体１２の図中奥側に配置される正極合剤シート）の端部よりも内側に配置されている。本発明のシート状電池は、図３に示すような形態の正極を有する場合においても、正極集電体と正極合剤シートとの間で位置ずれが生じたときの正極集電体の端部によるセパレータの傷付きを、良好に抑制することができる。
FIG. 3 shows a plan view schematically showing another example of the positive electrode according to the sheet-shaped battery of the present invention. In the
なお、本明細書では、正極合剤シートや正極集電体の形状を表す「円形」には、図３に示す正極集電体１２のように、本体部の一部に円周から逸れる部分があるようなものも含めており、これを略円形として表現している。
In the present specification, the “circle” representing the shape of the positive electrode mixture sheet or the positive electrode current collector is a portion deviating from the circumference in a part of the main body portion like the positive electrode
正極において、正極集電体の端部が正極合剤シートの端部よりも内側に配置される箇所においては、セパレータの傷付きによる電池の短絡の発生をより良好に抑制する観点から、平面視での正極集電体の端部と正極合剤シートの端部との距離は、１ｍｍ以上であることが好ましく、２ｍｍ以上であることがより好ましい。ただし、正極集電体の端部と正極合剤シートの端部との距離が大きくなると、正極合剤シートの周縁部において集電が取り難くなる。よって、正極集電体の端部が正極合剤シートの端部よりも内側に配置される箇所においては、平面視での正極集電体の端部と正極合剤シートの端部との距離は、５ｍｍ以下であることが好ましく、４ｍｍ以下であることがより好ましい。 In the positive electrode, where the end of the positive electrode current collector is arranged inside the end of the positive electrode mixture sheet, from the viewpoint of better suppressing the occurrence of battery short circuit due to damage to the separator, a plan view The distance between the end of the positive electrode current collector and the end of the positive electrode mixture sheet is preferably 1 mm or more, and more preferably 2 mm or more. However, if the distance between the end of the positive electrode current collector and the end of the positive electrode mixture sheet becomes large, it becomes difficult to collect current at the peripheral edge of the positive electrode mixture sheet. Therefore, in a place where the end of the positive electrode current collector is arranged inside the end of the positive electrode mixture sheet, the distance between the end of the positive electrode current collector and the end of the positive electrode mixture sheet in a plan view. Is preferably 5 mm or less, and more preferably 4 mm or less.
本発明のシート状電池は、非水電解質を有する非水電池（非水一次電池および非水二次電池）の形態を取ることができ、また、水溶液系の電解質を有する電池（アルカリ一次電池、アルカリ二次電池、空気電池などの水溶液系電解質電池）の形態を取ることもできる。以下には、主要な形態の一つである非水一次電池を例にとり、その詳細を説明する。 The sheet-shaped battery of the present invention can take the form of a non-aqueous battery having a non-aqueous electrolyte (non-aqueous primary battery and non-aqueous secondary battery), and also has a battery having an aqueous electrolyte (alkaline primary battery, etc.). It can also take the form of an aqueous electrolyte battery such as an alkaline secondary battery or an air battery. The details of the non-aqueous primary battery, which is one of the main forms, will be described below as an example.
正極を構成する正極合剤シートは、正極活物質や導電助剤、バインダなどを含む正極合剤で形成する。 The positive electrode mixture sheet constituting the positive electrode is formed of a positive electrode mixture containing a positive electrode active material, a conductive auxiliary agent, a binder, and the like.
シート状電池が非水一次電池である場合、正極活物質としては、二酸化マンガン、リチウム含有マンガン酸化物〔例えば、ＬｉＭｎ３Ｏ６や、二酸化マンガンと同じ結晶構造（β型、γ型、またはβ型とγ型が混在する構造など）を有し、Ｌｉの含有量が３．５質量％以下、好ましくは２質量％以下、より好ましくは１．５質量％以下、特に好ましくは１質量％以下である複合酸化物など〕、ＬｉａＴｉ５／３Ｏ４（４／３≦ａ＜７／３）などのリチウム含有複合酸化物；バナジウム酸化物；ニオブ酸化物；チタン酸化物；二硫化鉄などの硫化物；フッ化黒鉛；などが挙げられる。
If the sheet-like battery is non-aqueous primary batteries, the cathode active material, manganese dioxide, lithium-containing manganese oxide [for example, LiMn 3 O 6 and the same crystal structure as manganese dioxide (beta-type, gamma-type, or beta It has a structure in which type and γ type are mixed), and the Li content is 3.5% by mass or less, preferably 2% by mass or less, more preferably 1.5% by mass or less, and particularly preferably 1% by mass or less. in a like
また、正極の導電助剤としては、例えば、鱗片状黒鉛、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンブラックなどが挙げられ、これらのうちの１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 Examples of the conductive auxiliary agent for the positive electrode include scaly graphite, acetylene black, Ketjen black, carbon black, and the like, and only one of these may be used, or two or more thereof may be used in combination. May be good.
さらに、正極のバインダとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、六フッ化プロピレンの重合体などのフッ素樹脂などが挙げられ、これらのうちの１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 Further, examples of the binder of the positive electrode include fluororesins such as polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), and a polymer of propylene hexafluoride, and only one of these is used. Alternatively, two or more kinds may be used in combination.
正極は、例えば、以下のようにして製造することができる、まず、正極活物質に導電助剤やバインダを配合し、必要に応じて水などを添加してなる正極合剤（スラリー）を、ロールなどを用いて圧延するなどして予備シート化し、これを乾燥・粉砕したものを再度ロール圧延などによってシート形状に成形して正極合剤シートとする。 The positive electrode can be produced, for example, as follows. First, a positive electrode mixture (slurry) is prepared by blending a conductive auxiliary agent or a binder with a positive electrode active material and adding water or the like as necessary. A preliminary sheet is formed by rolling with a roll or the like, and the dried and crushed sheet is formed into a sheet shape again by roll rolling or the like to obtain a positive electrode mixture sheet.
このような正極合剤シートを２枚用意し、正極集電体を間に挟みつつ重ね、プレス処理などにより、それぞれの正極合剤シートの一部のみを正極集電体と接合することで、正極を製造することができる。 By preparing two such positive electrode mixture sheets, stacking them with the positive electrode current collector sandwiched between them, and joining only a part of each positive electrode mixture sheet to the positive electrode current collector by press processing or the like. A positive electrode can be manufactured.
正極集電体としては、例えば、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４４４などのステンレス鋼やアルミニウムを素材とするものが挙げられ、その形態としては、平織り金網、エキスパンドメタル、ラス網、パンチングメタル、箔（板）などが例示できる。なお、ステンレス鋼製の網は、特に端部のバリを除去し難く、これを正極集電体として使用すると、正極合剤シートとの位置ずれが生じた場合にセパレータの傷付きが生じやすいが、本発明によれば、このような正極集電体を有する場合でも、セパレータの傷付きによる短絡の発生を良好に抑制することができる。 Examples of the positive electrode current collector include those made of stainless steel or aluminum such as SUS316, SUS430, and SUS444, and the forms thereof include plain woven wire mesh, expanded metal, lath mesh, punching metal, and foil (plate). Etc. can be exemplified. It should be noted that the stainless steel net is particularly difficult to remove burrs at the ends, and when this is used as a positive electrode current collector, the separator is liable to be scratched when the position is displaced from the positive electrode mixture sheet. According to the present invention, even when such a positive electrode current collector is provided, the occurrence of a short circuit due to damage to the separator can be satisfactorily suppressed.
正極集電体の厚みは、０．０５〜０．１５ｍｍであることが好ましい。 The thickness of the positive electrode current collector is preferably 0.05 to 0.15 mm.
正極集電体の表面には、ペースト状の導電材を塗布しておくことができる。正極集電体として立体構造を有する網状のものを用いた場合も、金属箔やパンチングメタルなどの本質的に平板からなる材料を用いた場合と同様に、導電材の塗布により集電効果の著しい改善が認められる。これは、網状の集電体の金属部分が正極合剤層と直接的に接触する経路のみならず、網目内に充填された導電材を介しての経路が有効に利用されていることによるものと推測される。 A paste-like conductive material can be applied to the surface of the positive electrode current collector. Even when a net-like current collector having a three-dimensional structure is used as the positive electrode current collector, the current collecting effect is remarkable by applying a conductive material, as in the case of using a material consisting essentially of a flat plate such as metal foil or punching metal. Improvement is observed. This is because not only the path in which the metal part of the net-like current collector comes into direct contact with the positive electrode mixture layer but also the path through the conductive material filled in the mesh is effectively used. It is presumed.
導電材としては、例えば、銀ペーストやカーボンペーストなどを用いることができる。特にカーボンペーストは、銀ペーストに比べて材料費が安く済み、しかも銀ペーストと略同等の接触効果が得られるため、非水電解液一次電池の製造コストの低減化を図る上で好適である。導電材のバインダとしては、水ガラスやイミド系のバインダなどの耐熱性の材料を用いることが好ましい。これは正極合剤層中の水分を除去する際に２００℃を超える高温で乾燥処理するためである。 As the conductive material, for example, silver paste, carbon paste, or the like can be used. In particular, carbon paste is suitable for reducing the manufacturing cost of a non-aqueous electrolyte primary battery because the material cost is lower than that of silver paste and the contact effect is almost the same as that of silver paste. As the binder of the conductive material, it is preferable to use a heat-resistant material such as water glass or an imide-based binder. This is because the drying treatment is performed at a high temperature exceeding 200 ° C. when removing the water content in the positive electrode mixture layer.
正極を構成する各正極合剤シートは、電池の高容量化・高エネルギー密度化を図る観点から、その厚みが、０．３ｍｍ以上であり、０．４ｍｍ以上であることが好ましく、０．６ｍｍ以上であることがより好ましい。ただし、各正極合剤シートが厚すぎると、正極合剤シートの内部抵抗が大きくなり、正極が有する容量が十分に引き出せなくなる虞がある。また、正極の可撓性が低下しやすくなり、正極合剤シートの一部分のみを正極集電体と接合した場合であっても、正極合剤シートに割れや欠けが生じやすくなる。よって、電池の特性を向上させたり可撓性をより良好に確保したりする観点から、各正極合剤層シートの厚みは、１ｍｍ以下とすることが好ましく、０．９ｍｍ以下とすることがより好ましい。 The thickness of each positive electrode mixture sheet constituting the positive electrode is 0.3 mm or more, preferably 0.4 mm or more, preferably 0.6 mm, from the viewpoint of increasing the capacity and energy density of the battery. The above is more preferable. However, if each positive electrode mixture sheet is too thick, the internal resistance of the positive electrode mixture sheet increases, and there is a risk that the capacity of the positive electrode cannot be sufficiently drawn out. Further, the flexibility of the positive electrode is likely to decrease, and even when only a part of the positive electrode mixture sheet is bonded to the positive electrode current collector, the positive electrode mixture sheet is likely to be cracked or chipped. Therefore, from the viewpoint of improving the characteristics of the battery and ensuring better flexibility, the thickness of each positive electrode mixture layer sheet is preferably 1 mm or less, and more preferably 0.9 mm or less. preferable.
正極合剤層における各成分の組成としては、正極活物質の量が８０〜９０質量％であることが好ましく、導電助剤の含有量が１．５〜１０質量％であることが好ましく、バインダの含有量が０．３〜１０質量％であることが好ましい。 As for the composition of each component in the positive electrode mixture layer, the amount of the positive electrode active material is preferably 80 to 90% by mass, the content of the conductive auxiliary agent is preferably 1.5 to 10% by mass, and the binder. The content of is preferably 0.3 to 10% by mass.
正極全体の厚みは、可撓性の点から、２．５ｍｍ以下であることが好ましく、２．０ｍｍ以下であることがより好ましい。 The thickness of the entire positive electrode is preferably 2.5 mm or less, and more preferably 2.0 mm or less from the viewpoint of flexibility.
シート状電池の負極には、例えば負極活物質を含有する負極活物質層が集電体の片面または両面に形成された構造のものが使用できる。 As the negative electrode of the sheet-shaped battery, for example, one having a structure in which a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material is formed on one side or both sides of a current collector can be used.
シート状電池が非水一次電池である場合、負極活物質層は、例えば、リチウムシート（リチウム金属箔またはリチウム合金箔）で構成することができる。負極活物質層がリチウム合金箔で構成される場合、そのリチウム合金としては、リチウム−アルミニウムなどが挙げられる。特に、負極活物質層には、リチウム金属箔とアルミニウムの薄箔とを貼り合わせてなる積層体を用い、アルミニウムの薄箔側を、少なくとも、正極合剤シート側に配置することが好ましい。リチウム金属箔とアルミニウム箔との積層体は、電池内で後記の非水電解質と触れることで、その界面においてリチウム−アルミニウム合金を生成する。よって、リチウム金属箔とアルミニウム薄箔との積層体を用いると、電池内において、負極活物質層を構成するリチウムシートの表面でリチウム−アルミニウム合金が生成するが、このとき、リチウム−アルミニウム合金が微粉化するため、リチウムシートの前記合金含有面では、その比表面積が増大する。従って、この合金含有面を、正極合剤シートとの対向面とすることで、電池がより効率よく放電できるようになる。 When the sheet-shaped battery is a non-aqueous primary battery, the negative electrode active material layer can be composed of, for example, a lithium sheet (lithium metal foil or lithium alloy foil). When the negative electrode active material layer is composed of a lithium alloy foil, examples of the lithium alloy include lithium-aluminum. In particular, it is preferable that the negative electrode active material layer uses a laminate formed by laminating a lithium metal foil and a thin aluminum foil, and the thin foil side of aluminum is arranged at least on the positive electrode mixture sheet side. The laminate of the lithium metal foil and the aluminum foil forms a lithium-aluminum alloy at the interface thereof when it comes into contact with the non-aqueous electrolyte described later in the battery. Therefore, when a laminate of a lithium metal foil and a thin aluminum foil is used, a lithium-aluminum alloy is formed on the surface of the lithium sheet constituting the negative electrode active material layer in the battery. At this time, the lithium-aluminum alloy is formed. Since it is pulverized, the specific surface area of the alloy-containing surface of the lithium sheet increases. Therefore, by making this alloy-containing surface a surface facing the positive electrode mixture sheet, the battery can be discharged more efficiently.
負極活物質層を構成するリチウムシートの厚みは、０．１〜１ｍｍであることが好ましい。また、前記のリチウム金属箔とアルミニウムの薄箔との積層体を用いる場合には、リチウム金属箔の厚みが０．１〜１ｍｍであり、アルミニウムの薄箔の厚みが０．００５〜０．０５ｍｍであることが好ましい。 The thickness of the lithium sheet constituting the negative electrode active material layer is preferably 0.1 to 1 mm. When the laminate of the lithium metal foil and the thin aluminum foil is used, the thickness of the lithium metal foil is 0.1 to 1 mm, and the thickness of the thin aluminum foil is 0.005 to 0.05 mm. Is preferable.
負極集電体には、銅、ニッケル、鉄、ステンレスなどの箔を用いることができる。負極集電体の厚み分だけ電池容器（外装缶）の内部体積が減少するため、負極集電体の厚みは可及的に小さいことが好ましく、具体的には、例えば、０．１ｍｍ以下であることが推奨される。すなわち、負極集電体が厚すぎると、負極活物質層を構成するリチウムシートなどの仕込み量を少なくせざるを得ず、正極を前記のように厚くすることによる電池容量の向上効果が小さくなる虞がある。また、負極集電体が薄すぎると、破れやすくなるため、負極集電体の厚みは、０．００５ｍｍ以上であることが好ましい。また、負極集電体は、その幅が負極活物質層を構成するリチウムシートの幅と同じか、それよりも広いことが好ましく、また、その面積が、リチウムシートの面積の１００〜１３０％であることが好ましい。負極集電体の面積を前記のようにすることによって、負極集電体の幅がリチウムシートの幅と同じかまたは広く、長さが長くなるため、負極集電体の周囲に沿ってリチウムシートが切れて電気的接続が断たれることを防ぐことができる。 A foil such as copper, nickel, iron, or stainless steel can be used for the negative electrode current collector. Since the internal volume of the battery container (outer can) is reduced by the thickness of the negative electrode current collector, the thickness of the negative electrode current collector is preferably as small as possible, specifically, for example, 0.1 mm or less. It is recommended that there be. That is, if the negative electrode current collector is too thick, the amount of the lithium sheet or the like constituting the negative electrode active material layer must be reduced, and the effect of improving the battery capacity by making the positive electrode thick as described above becomes small. There is a risk. Further, if the negative electrode current collector is too thin, it is easily torn. Therefore, the thickness of the negative electrode current collector is preferably 0.005 mm or more. Further, the width of the negative electrode current collector is preferably the same as or wider than the width of the lithium sheet constituting the negative electrode active material layer, and the area thereof is 100 to 130% of the area of the lithium sheet. It is preferable to have. By setting the area of the negative electrode current collector as described above, the width of the negative electrode current collector is the same as or wider than the width of the lithium sheet, and the length becomes longer. It is possible to prevent the electrical connection from being cut off due to disconnection.
シート状電池が非水一次電池である場合、正極と負極との間に介在させるセパレータには、従来から知られている非水一次電池で使用されているセパレータ、すなわち、微孔性樹脂フィルムからなるセパレータや樹脂不織布からなるセパレータが使用できる。その材質としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィンの他、耐熱用として、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）などのフッ素樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などが挙げられる。また、前記材質の微孔性フィルムと不織布とを複数積層するか、または微孔性フィルム同士や不織布同士を複数積層することによって構成される複層構造のセパレータを用いることにより、高温環境下で使用する場合の信頼性を高めることもできる。 When the sheet-shaped battery is a non-aqueous primary battery, the separator interposed between the positive electrode and the negative electrode is made of a separator used in a conventionally known non-aqueous primary battery, that is, a microporous resin film. A separator made of a resin or a resin non-woven material can be used. Examples of the material include polyolefins such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), and polymethylpentene, and fluororesins such as tetrafluoroethylene-perfluoroalkoxyethylene copolymer (PFA) and polyphenylene for heat resistance. Examples thereof include sulphide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), polybutylene terephthalate (PBT) and the like. Further, by using a separator having a multi-layer structure formed by laminating a plurality of microporous films and non-woven fabrics of the above material, or laminating a plurality of microporous films or non-woven fabrics, in a high temperature environment. It can also improve reliability when used.
セパレータの厚みは、例えば、１０〜５００μｍであることが好ましい。また、セパレータの空孔率は、好ましくは２０％以上、より好ましくは３０％以上であって、好ましくは９０％以下、より好ましくは７０％以下である。ここでいうセパレータの空孔率は、一定面積の試料を切り出してその質量と厚みを測定し、これらの測定値から算出することで求められる値である。 The thickness of the separator is preferably, for example, 10 to 500 μm. The porosity of the separator is preferably 20% or more, more preferably 30% or more, preferably 90% or less, and more preferably 70% or less. The porosity of the separator referred to here is a value obtained by cutting out a sample having a certain area, measuring its mass and thickness, and calculating from these measured values.
正極の両面にセパレータを介して負極を配置する電極体の場合、２枚のセパレータを使用し、それぞれを正極の負極との対向面に配置してもよいが、図１に示すように、１枚のセパレータを、正極を挟むようにして折り返して配置してもよい。また、負極についても、２枚の負極を使用し、それぞれを、セパレータを挟んで正極と対向するように配置してもよく、図１に示すように、１枚の負極を、正極の外側に配置したセパレータを挟むように折り返して配置してもよい。このようにすることで、電池の生産性を高めることができる。 In the case of an electrode body in which the negative electrode is arranged on both sides of the positive electrode via a separator, two separators may be used and each may be arranged on the opposite surface of the positive electrode to the negative electrode. The sheets may be folded back and arranged so as to sandwich the positive electrode. Further, as for the negative electrode, two negative electrodes may be used and each of them may be arranged so as to face the positive electrode with the separator interposed therebetween. As shown in FIG. 1, one negative electrode is placed outside the positive electrode. It may be folded back so as to sandwich the arranged separator. By doing so, the productivity of the battery can be increased.
シート状電池が非水一次電池である場合の非水電解質には、有機溶媒に電解質を溶解させた非水電解液が使用できる。有機溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネートなどの環状炭酸エステル；ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネートなどの鎖状炭酸エステル；１，２−ジメトキシエタン、ジグライム（ジエチレングリコールジメチルエーテル）、トリグライム（トリエチレングリコールジメチルエーテル）、テトラグライム（テトラエチレングリコールジメチルエーテル）、メトキシエトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、テトラヒドロフランなどのエーテル；などが挙げられる。特に、前記の炭酸エステルとエーテルとを併用することが好ましい。 When the sheet-shaped battery is a non-aqueous primary battery, a non-aqueous electrolyte solution in which the electrolyte is dissolved in an organic solvent can be used as the non-aqueous electrolyte. Examples of the organic solvent include cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate and vinylene carbonate; chain carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate and methyl ethyl carbonate; 1,2-dimethoxyethane and diglime (diethylene glycol dimethyl ether). , Triglime (triethylene glycol dimethyl ether), tetraglime (tetraethylene glycol dimethyl ether), methoxyethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, ethers such as tetrahydrofuran; and the like. In particular, it is preferable to use the above-mentioned carbonic acid ester and ether in combination.
非水電解液溶媒として、炭酸エステルとエーテルとを併用する場合には、全溶媒中の炭酸エステルとエーテルとの量比（混合比）は、体積比で、炭酸エステル：エーテル＝３０：７０〜７０：３０とすることが好ましい。 When a carbonic acid ester and an ether are used in combination as a non-aqueous electrolyte solvent, the amount ratio (mixing ratio) of the carbonic acid ester and the ether in the total solvent is a volume ratio, and the carbonic acid ester: ether = 30: 70 to It is preferably 70:30.
非水電解液に溶解させる電解質としては、例えば、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ３（ｎ≧１）［ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３など］、リチウムイミド塩［ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２など］、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＢ１０Ｃｌ１０、低級脂肪酸カルボン酸リチウム、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、クロロボランリチウム、四フェニルホウ酸リチウムなどが挙げられ、それらのうちの少なくとも１種が用いられる。
The electrolytes dissolved in the non-aqueous electrolyte solution, for example, LiBF 4, LiPF 6, LiAsF 6, LiSbF 6,
非水電解液中における電解質の濃度は、特に限定されるものではないが、０．２〜２ｍｏｌ／ｌが好ましく、０．３〜１．５ｍｏｌ／ｌがより好ましい。 The concentration of the electrolyte in the non-aqueous electrolyte solution is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 2 mol / l, more preferably 0.3 to 1.5 mol / l.
前記非水電解液は、通常、液状のまま用いるが、ポリマーなどでゲル化したゲル状のもの（ゲル状電解質）を用いてもよい。 The non-aqueous electrolyte solution is usually used as it is in a liquid state, but a gel-like solution (gel-like electrolyte) gelled with a polymer or the like may be used.
シート状電池は、正極と負極とをセパレータを介しつつ重ねて形成した電極体（積層電極体）と非水電解質とを、樹脂フィルムを有するシート状部材で構成された外装体内に封入して製造される。 A sheet-shaped battery is manufactured by encapsulating an electrode body (laminated electrode body) formed by stacking a positive electrode and a negative electrode via a separator and a non-aqueous electrolyte in an exterior body made of a sheet-shaped member having a resin film. Will be done.
図４および図５に、本発明のシート状電池の一例を模式的に表す図面を示す。図４はシート状電池の平面図であり、図５は図４のＩ−Ｉ線断面図である。 4 and 5 show drawings schematically showing an example of the sheet-shaped battery of the present invention. FIG. 4 is a plan view of the sheet-shaped battery, and FIG. 5 is a sectional view taken along line II of FIG.
シート状電池１は、２枚のシート状部材で構成した外装体２内に、電極体１００と、非水電解液（図示しない）とを収容しており、外装体２は、その外周部において、上下のシート状部材（その樹脂フィルム）を熱融着することにより封止されている。なお、図５では、図面が煩雑になることを避けるために、外装体２を構成している各層や、電極体を構成している正極、負極およびセパレータを区別して示していない。
The sheet-shaped
電極体１００の有する正極は、電池１内で正極外部端子３と接続しており、また、図示していないが、電極体１００の有する負極も、電池１内で負極外部端子４と接続している。そして、正極外部端子３および負極外部端子４は、外部の機器などと接続可能なように、片端側を外装体２の外側に引き出されている。すなわち、正極外部端子３および負極外部端子４は、外装体２の封止部において固定された状態で、外装体２の外側に引き出されている。
The positive electrode of the
正極外部端子は、正極集電体のタブ部によって構成してもよく、正極集電体のタブ部に金属板や金属線などを溶接するなどして設けてもよい。また、負極外部端子も、負極集電体のタブ部によって構成してもよく、負極集電体のタブ部に金属板や金属線などを溶接するなどして設けてもよい。 The positive electrode external terminal may be formed by a tab portion of the positive electrode current collector, or may be provided by welding a metal plate, a metal wire, or the like to the tab portion of the positive electrode current collector. Further, the negative electrode external terminal may also be formed by a tab portion of the negative electrode current collector, or may be provided by welding a metal plate, a metal wire, or the like to the tab portion of the negative electrode current collector.
なお、シート状電池において、正極が有する２枚の正極合剤シートは、その隣接する正極集電体との接合部を一部のみに設けるが、電池製造時や電池内において、各正極合剤シートと正極集電体とが散けてしまう虞もある。よって、電極体における正極の非接合部が位置する箇所を、クリップやストラップ、リングなどを用いて、正極の非接合部での電池の変形に伴う位置ずれを損なわない範囲で固定してもよい。 In the sheet-type battery, the two positive electrode mixture sheets of the positive electrode are provided with only a part of the joint with the adjacent positive electrode current collector, but each positive electrode mixture is provided at the time of battery manufacturing or in the battery. There is a risk that the sheet and the positive electrode current collector will be scattered. Therefore, the portion of the electrode body where the non-junction portion of the positive electrode is located may be fixed by using a clip, a strap, a ring, or the like within a range that does not impair the misalignment due to the deformation of the battery at the non-junction portion of the positive electrode. ..
シート状電池の外装体を構成するシート状部材は、樹脂フィルムで構成される。このような樹脂フィルムとしては、ナイロンフィルム（ナイロン６６フィルムなど）、ポリエステルフィルム〔ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなど〕などが挙げられる。樹脂フィルムの厚みは、２０〜１００μｍであることが好ましい。 The sheet-shaped member constituting the exterior body of the sheet-shaped battery is made of a resin film. Examples of such a resin film include a nylon film (nylon 66 film and the like), a polyester film [polyethylene terephthalate (PET) film and the like] and the like. The thickness of the resin film is preferably 20 to 100 μm.
なお、外装体の封止は、一方（例えば正極側）のシート状部材に係る樹脂フィルムの端部と他方（例えば負極側）のシート状部材に係る樹脂フィルムの端部との熱溶着によって行うが、この熱溶着をより容易にする目的で、前記例示の樹脂フィルムに、２００℃以下の温度で溶融する樹脂層を積層してシート状部材に用いてもよい。前記樹脂層を構成する２００℃以下で溶融する樹脂は、融点を有する場合は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１の規定に準じて測定される融解温度が２００℃以下の樹脂であり、融点を有しない場合は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１の規定に準じて測定されるガラス転移温度が２００℃以下の樹脂である。前記樹脂の具体例としては、変性ポリオレフィンフィルム（変性ポリオレフィンアイオノマーフィルムなど）、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびその共重合体などが挙げられる。前記樹脂層の厚みは２０〜１００μｍであることが好ましい。 The exterior body is sealed by heat welding between the end of the resin film related to the sheet-shaped member on one side (for example, the positive electrode side) and the end of the resin film on the sheet-shaped member on the other side (for example, the negative electrode side). However, for the purpose of facilitating this heat welding, a resin layer that melts at a temperature of 200 ° C. or lower may be laminated on the above-exemplified resin film and used for a sheet-like member. The resin constituting the resin layer that melts at 200 ° C. or lower is a resin having a melting temperature of 200 ° C. or lower measured according to the provisions of JIS K 7121 when it has a melting point, and when it does not have a melting point, A resin having a glass transition temperature of 200 ° C. or less as measured according to JIS K 7121. Specific examples of the resin include modified polyolefin films (modified polyolefin ionomer films and the like), polyethylene, polypropylene and copolymers thereof. The thickness of the resin layer is preferably 20 to 100 μm.
また、樹脂フィルムに金属層を積層してシート状部材としてもよい。金属層は、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）の蒸着膜やアルミニウムフィルム（アルミニウム箔。アルミニウム合金箔を含む。）、ステンレス鋼フィルム（ステンレス鋼箔。）などにより構成することができる。金属層の厚みが１０〜１５０μｍであることが好ましい。 Further, a metal layer may be laminated on the resin film to form a sheet-like member. The metal layer can be composed of a vapor-deposited film of aluminum (including an aluminum alloy), an aluminum film (aluminum foil, including an aluminum alloy foil), a stainless steel film (stainless steel foil), and the like. The thickness of the metal layer is preferably 10 to 150 μm.
また、外装体を構成するシート状部材は、２００℃以下の温度で溶融する前記樹脂層（樹脂フィルム）と前記の金属層とが積層された構成のフィルムであってもよい。 Further, the sheet-like member constituting the exterior body may be a film having a structure in which the resin layer (resin film) melted at a temperature of 200 ° C. or lower and the metal layer are laminated.
さらに、外装体を構成するシート状部材、樹脂フィルムに、水蒸気の透過を防ぐための、電気絶縁性の酸化物層を積層したものであってもよい。 Further, the sheet-like member or the resin film constituting the exterior body may be laminated with an electrically insulating oxide layer for preventing the permeation of water vapor.
電気絶縁性の酸化物層を構成する酸化物としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素などの無機酸化物が挙げられる。なお、酸化ケイ素で構成される層は、酸化アルミニウムで構成される層に比べて、電池内の電解液中の水分の透過を抑制する機能が高い傾向にある。よって、電気絶縁性の酸化物層は、酸化ケイ素で構成された層であることがより好ましい。 Examples of the oxide constituting the electrically insulating oxide layer include inorganic oxides such as aluminum oxide and silicon oxide. The layer made of silicon oxide tends to have a higher function of suppressing the permeation of water in the electrolytic solution in the battery than the layer made of aluminum oxide. Therefore, the electrically insulating oxide layer is more preferably a layer made of silicon oxide.
電気絶縁性の酸化物層は、例えば蒸着法によって樹脂フィルムの表面に形成することができる。電気絶縁性の酸化物層の厚みは、１０〜３００ｎｍであることが好ましい。 The electrically insulating oxide layer can be formed on the surface of the resin film by, for example, a thin-film deposition method. The thickness of the electrically insulating oxide layer is preferably 10 to 300 nm.
電気絶縁性の酸化物層を有する樹脂フィルムの場合、酸化物層を保護するための保護層を、酸化物層の表面（基材となる樹脂フィルムとは反対側の面）に形成してもよい。 In the case of a resin film having an electrically insulating oxide layer, even if a protective layer for protecting the oxide layer is formed on the surface of the oxide layer (the surface opposite to the resin film as the base material). Good.
電気絶縁性の酸化物層を有する樹脂フィルムは、例えば、バリアフィルムなどの名称で医療医薬用、電子デバイス用、食品用などの用途で市販されている積層フィルムを用いることができる。 As the resin film having an electrically insulating oxide layer, for example, a laminated film commercially available for medical medicine, electronic devices, foods, etc. under the name of barrier film can be used.
市販の積層フィルムとしては、凸版印刷社製「ＧＬ ＦＩＬＭ」および「ＰＲＩＭＥ ＢＡＲＲＩＥＲ」（いずれも商品名）、三井化学東セロ社製「マックスバリア」および「ＴＬ」（いずれも商品名）、三菱ケミカル社製「テックバリア」（商品名）、大日本印刷社製「ＩＢ−Ｆｉｌｍ」（商品名）、東洋紡社製「エコシアール」（商品名）などを例示することができる。 Commercially available laminated films include Toppan Printing's "GL FILM" and "PRIME BARRIER" (both trade names), Mitsui Chemicals Tocello's "Max Barrier" and "TL" (both trade names), and Mitsubishi Chemical Corporation. Examples thereof include "Tech Barrier" (trade name) manufactured by Dai Nippon Printing Co., Ltd., "IB-Film" (trade name) manufactured by Dai Nippon Printing Co., Ltd., and "Eco-Cial" (trade name) manufactured by Toyobo Co., Ltd.
外装体の形状は、平面視で多角形（三角形、四角形、五角形、六角形、七角形、八角形）であってもよく、平面視で円形や楕円形であってもよい。なお、平面視で多角形の外装体の場合、正極外部端子および負極外部端子は、同一辺から外部へ引き出してもよく、それぞれを異なる辺から外部へ引き出しても構わない。 The shape of the exterior body may be polygonal (triangle, quadrangle, pentagon, hexagon, heptagon, octagon) in plan view, or circular or elliptical in plan view. In the case of a polygonal exterior body in a plan view, the positive electrode external terminal and the negative electrode external terminal may be pulled out from the same side or may be pulled out from different sides.
また、大きなサイズのシート状部材を、電極体を挟み込むように折り曲げ、電極体の上下のシート状部材の、折り曲げた部分以外の外周部分同士を熱融着することで、外装体を構成することもできる。 Further, a large-sized sheet-shaped member is bent so as to sandwich the electrode body, and the outer peripheral portions of the upper and lower sheet-shaped members of the electrode body other than the bent portion are heat-sealed to form an exterior body. You can also.
本発明のシート状電池は、厚みを１．５〜５ｍｍと薄くすることができ、高エネルギー密度の電池とすることが可能である。 The sheet-shaped battery of the present invention can be as thin as 1.5 to 5 mm, and can be a battery having a high energy density.
本発明のシート状電池は、従来から知られている非水電池や水溶液系電解質電池と同様の用途に適用可能であるが、特に筒形や扁平形などの金属容器を使用した電池が、その形状上の問題で適用し難い用途にも、好ましく適用することができる。また、特にシート状電池の一般的な特徴として、薄型の形態とすることが容易であることから、本発明のシート状電池は、薄型の電気機器などの電源用途として有用である。 The sheet-shaped battery of the present invention can be applied to the same applications as conventionally known non-aqueous batteries and aqueous electrolyte batteries, and in particular, batteries using a metal container such as a tubular type or a flat type are used. It can also be preferably applied to applications that are difficult to apply due to shape problems. Further, as a general feature of the sheet-shaped battery in particular, since it is easy to form a thin sheet-shaped battery, the sheet-shaped battery of the present invention is useful as a power source application for a thin electric device or the like.
すなわち、本発明の電子機器は、本発明のシート状電池を電源として有するものであり、例えば、厚みを２〜１０ｍｍと薄くすることができる。 That is, the electronic device of the present invention has the sheet-shaped battery of the present invention as a power source, and can be as thin as 2 to 10 mm, for example.
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に述べる。ただし、下記実施例は本発明を制限するものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on Examples. However, the following examples do not limit the present invention.
実施例１
（正極の作製）
まず、以下の手順で、正極合剤（質量比で、固形分：水分＝１００：３０のもの）を調製した。ＢＥＴ比表面積が６００ｍ２／ｇのカーボンブラック：３％と二酸化マンガン：９２％とを、プラネタリーミキサーを用いて乾式で５分間混合した後、水を固形分の２０％（質量比）となるように添加して５分間混合した。ＰＴＦＥディスパージョンを、固形分が、正極合剤の固形分で５％に当たる量だけ用意し、これを残りの水で希釈して、前記の混合物に添加し、５分間混合して正極合剤を得た。
Example 1
(Preparation of positive electrode)
First, a positive electrode mixture (mass ratio, solid content: water content = 100: 30) was prepared by the following procedure. Carbon black: 3% and manganese dioxide: 92% having a BET specific surface area of 600 m 2 / g are mixed dry for 5 minutes using a planetary mixer, and then water becomes 20% (mass ratio) of solid content. And mixed for 5 minutes. Prepare a PTFE dispersion in an amount in which the solid content corresponds to 5% of the solid content of the positive electrode mixture, dilute this with the remaining water, add it to the above mixture, and mix for 5 minutes to prepare the positive electrode mixture. Obtained.
前記の正極合剤を、直径：２５０ｍｍの２本ロールを用い、ロール温度を１２５±５℃に調整し、プレス圧：７トン／ｃｍ、ロール間隔：０．４ｍｍ、回転速度：１０ｒｐｍの条件で、ロール圧延してシート化した。ロールを通過した正極合剤（予備シート）を１０５±５℃で残水分が２％以下になるまで乾燥した。次いで乾燥後の予備シートを粉砕機を用いて粉砕した。この際、前記予備シートが、元の見かけ体積の２倍以上になるまで粉砕した。粉砕後の粒子径は、大部分が１ｍｍ以下であり、バインダとして添加したＰＴＦＥも１ｍｍ以下の長さの繊維状に切断されていた。粉砕後の材料について、再度ロールによるシート化を行った。ロールの間隔は０．６±０．０５ｍｍに調整し、ロール温度：１２５±１０℃、プレス圧：７トン／ｃｍ、回転速度：１０ｒｐｍの条件でシート化して正極合剤シートを得た。得られた正極合剤シートは、厚みが０．６５ｍｍであった。また、正極合剤シートの密度は２．５ｇ／ｃｍ３であり、空隙率は４２％であった。この正極合剤シートを切断して、幅（図２中ａの長さ）：２６ｍｍ、長さ（図２中ｂの長さ）：６５ｍｍの正極合剤シートを２枚得た。 The positive electrode mixture was prepared using two rolls having a diameter of 250 mm, the roll temperature was adjusted to 125 ± 5 ° C., a press pressure of 7 tons / cm, a roll interval of 0.4 mm, and a rotation speed of 10 rpm. , Roll-rolled to form a sheet. The positive electrode mixture (spare sheet) that had passed through the roll was dried at 105 ± 5 ° C. until the residual water content became 2% or less. Then, the spare sheet after drying was crushed using a crusher. At this time, the spare sheet was crushed until it became more than twice the original apparent volume. Most of the particle size after pulverization was 1 mm or less, and PTFE added as a binder was also cut into fibers having a length of 1 mm or less. The material after crushing was again made into a sheet by rolling. The roll interval was adjusted to 0.6 ± 0.05 mm, and the sheets were formed under the conditions of roll temperature: 125 ± 10 ° C., press pressure: 7 tons / cm, and rotation speed: 10 rpm to obtain a positive electrode mixture sheet. The obtained positive electrode mixture sheet had a thickness of 0.65 mm. The density of the positive electrode mixture sheet was 2.5 g / cm 3 , and the porosity was 42%. This positive electrode mixture sheet was cut to obtain two positive electrode mixture sheets having a width (length a in FIG. 2): 26 mm and a length (length b in FIG. 2): 65 mm.
正極集電体には、厚みが０．１ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製の網を用いた。この網を、幅（図２中ｃの長さ）：２３．５ｍｍ、長さ（図２中ｄの長さ）：６０ｍｍの矩形の本体部と、幅（図２中ｅの長さ）：１０ｍｍ、長さ（図２中ｆの長さ）：５ｍｍのタブ部とを有する形状に切断した。さらに、この網に、カーボンペーストを、網の目をつぶさない程度に塗布した後、１０５±５℃の温度で乾燥して正極集電体とした。なお、カーボンペーストの塗布量は、乾燥後の塗布量で５ｍｇ／ｃｍ２となるようにした。 A stainless steel (SUS304) net having a thickness of 0.1 mm was used for the positive electrode current collector. This net has a rectangular main body having a width (length c in FIG. 2): 23.5 mm and a length (length d in FIG. 2): 60 mm, and a width (length e in FIG. 2): 10 mm, length (length of f in FIG. 2): cut into a shape having a tab portion of 5 mm. Further, carbon paste was applied to the net to the extent that the mesh of the net was not crushed, and then dried at a temperature of 105 ± 5 ° C. to obtain a positive electrode current collector. The amount of carbon paste applied was set to 5 mg / cm 2 after drying.
次に、前記２枚の正極合剤シートの間に正極集電体を挟み、図２中下側の周縁部（端部およびその近傍）のみで各正極合剤シートと正極集電体とを接合して三者を一体化し、正極を得た。なお、前記三者の一体化の際には、正極集電体における図２中左右の２辺の端部を、２枚の正極合剤シートの図２中左右の２辺の端部よりもそれぞれ１．２５ｍｍ内側とし、正極集電体における図２中上下（長手方向）の２辺の端部を、２枚の正極合剤シートの図２中上下（長手方向）の２辺の端部よりもそれぞれ２．５ｍｍ内側とした。また、正極合剤シート接合部１１ａの幅は５ｍｍとした。
Next, the positive electrode current collector is sandwiched between the two positive electrode mixture sheets, and each positive electrode mixture sheet and the positive electrode current collector are separated only from the lower peripheral edge (end and its vicinity) in FIG. The three were joined and integrated to obtain a positive electrode. In the case of integrating the three, the ends of the two left and right sides in FIG. 2 of the positive electrode current collector are more than the ends of the two left and right sides of the two positive electrode mixture sheets in FIG. Each is 1.25 mm inside, and the ends of the two sides of the positive electrode current collector at the top and bottom (longitudinal direction) in FIG. 2 are the ends of the two positive electrode mixture sheets at the top and bottom (longitudinal direction) of FIG. Each is 2.5 mm inside. Further, the width of the positive electrode mixture sheet
（負極の作製）
厚みが０．２７ｍｍの金属リチウム箔を、幅：２５．５ｍｍ、長さ：１３０ｍｍに切断した。負極集電体には、厚みが１０μｍの銅箔を、幅：２６．５ｍｍ、長さ：１３０ｍｍの本体部と、幅：１０ｍｍ、長さ：３ｍｍのタブ部とを有する形状に切断して用いた。前記金属リチウム箔を、前記銅箔の本体部の幅方向の中央部に配置して貼り付けて、金属リチウムからなる負極活物質層を負極集電体の片面に有する負極を得た。
(Preparation of negative electrode)
A metal lithium foil having a thickness of 0.27 mm was cut into a width of 25.5 mm and a length of 130 mm. For the negative electrode current collector, a copper foil having a thickness of 10 μm is cut into a shape having a main body portion having a width of 26.5 mm and a length of 130 mm and a tab portion having a width of 10 mm and a length of 3 mm. There was. The metallic lithium foil was arranged and attached to the central portion of the main body of the copper foil in the width direction to obtain a negative electrode having a negative electrode active material layer made of metallic lithium on one side of a negative electrode current collector.
（電極体の作製）
セパレータに、幅：３１ｍｍ、長さ：１３８ｍｍ、厚み：１６μｍの微孔性ポリエチレンフィルムと、幅：３１ｍｍ、長さ：１３８ｍｍ、厚み：４０μｍのポリエチレン製不織布とを重ねて使用し、これを、前記正極を両面から挟むように折り返して配置した。そして、前記負極を、折り返して正極を挟んだセパレータの外側を挟むように折り返して配置して、図１に示すような断面構造の電極体を形成した。前記電極体の正極のタブ部および負極のタブ部には、それぞれ、幅：６ｍｍ、長さ１１ｍｍ、厚み：０．１ｍｍのニッケル製の外部端子（正極外部端子および負極外部端子）を溶接した。
(Preparation of electrode body)
A microporous polyethylene film having a width of 31 mm, a length of 138 mm, and a thickness of 16 μm and a polyethylene non-woven fabric having a width of 31 mm, a length of 138 mm, and a thickness of 40 μm were used in layers on the separator. The positive electrode was folded back so as to sandwich it from both sides. Then, the negative electrode was folded back and arranged so as to sandwich the outside of the separator sandwiching the positive electrode to form an electrode body having a cross-sectional structure as shown in FIG. External terminals made of nickel (positive electrode external terminal and negative electrode external terminal) having a width of 6 mm, a length of 11 mm, and a thickness of 0.1 mm were welded to the positive electrode tab portion and the negative electrode tab portion of the electrode body, respectively.
（シート状電池の組み立て）
厚み：０．０８５ｍｍ、幅：３７ｍｍ、長さ：１５６ｍｍのアルミニウムラミネートフィルムを、前記電極体を挟むように折り返し、電極体の上下のアルミニウムラミネートフィルムの２辺を熱溶着した。そして、両アルミニウムラミネートフィルムの残りの１辺から非水電解液（エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメトキシエタンとの体積比１５：２５：６０の混合溶媒に、トリフルオロメタンスルホン酸リチウムを０．４５ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させた溶液）を注入した。その後、両アルミニウムラミネートフィルムの前記残りの１辺を真空熱封止して、図４に示す外観で、外装体の折り畳み部分の構成を除いて図５に示す断面構造と同様の構造のシート状電池（シート状非水一次電池）を作製した。
(Assembly of sheet battery)
An aluminum laminate film having a thickness of 0.085 mm, a width of 37 mm, and a length of 156 mm was folded back so as to sandwich the electrode body, and two sides of the upper and lower aluminum laminate films of the electrode body were heat-welded. Then, from the remaining one side of both aluminum laminated films, 0.45 mol / L of lithium trifluoromethanesulfonate was added to a non-aqueous electrolyte solution (a mixed solvent having a volume ratio of ethylene carbonate, propylene carbonate and dimethoxyethane at a volume ratio of 15:25:60). The solution dissolved at the concentration of) was injected. After that, the remaining one side of both aluminum laminated films is vacuum heat-sealed to form a sheet having the appearance shown in FIG. 4 and having the same cross-sectional structure as that shown in FIG. 5 except for the configuration of the folded portion of the exterior body. A battery (sheet-shaped non-aqueous primary battery) was produced.
（実施例２）
正極合剤シートの厚みを１．３ｍｍとし、金属リチウム箔の厚みを０．５４ｍｍとした以外は実施例１と同様にして、正極および負極を作製した。さらに、前記正極および前記負極を用い、非水電解液の注入量を２倍にした以外は実施例１と同様にして、シート状電池を作製した。
(Example 2)
A positive electrode and a negative electrode were produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the positive electrode mixture sheet was 1.3 mm and the thickness of the metallic lithium foil was 0.54 mm. Further, using the positive electrode and the negative electrode, a sheet-shaped battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the injection amount of the non-aqueous electrolytic solution was doubled.
（比較例１）
実施例１と同様の２枚の正極合剤シートの間に正極集電体を挟み、正極合剤シート同士を全面で接合して、正極合剤シートと正極集電体とを完全に一体化した以外は、実施例１と同様にして正極を得た。さらに、前記正極を用いた以外は実施例１と同様にして、シート状電池を作製した。
(Comparative Example 1)
A positive electrode current collector is sandwiched between two positive electrode mixture sheets similar to those in Example 1, and the positive electrode mixture sheets are joined to each other on the entire surface to completely integrate the positive electrode mixture sheet and the positive electrode current collector. A positive electrode was obtained in the same manner as in Example 1. Further, a sheet-shaped battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode was used.
（比較例２）
実施例１と同様のステンレス鋼製の網を、正極合剤シートと同じ大きさ（幅：２６ｍｍ、長さ：６５ｍｍ）の矩形の本体部と、幅：１０ｍｍ、長さ：２．５ｍｍのタブ部とを有する形状に切断した。
(Comparative Example 2)
A stainless steel net similar to that of Example 1 is provided with a rectangular main body having the same size as the positive electrode mixture sheet (width: 26 mm, length: 65 mm) and a tab having a width of 10 mm and a length of 2.5 mm. It was cut into a shape having a portion.
実施例１と同様の２枚の正極合剤シートの間に、前記正極集電体を、矩形の本体部と正極合剤シートとが平面視で同じ位置になるようにして挟み、以下、実施例１と同様にして正極を得た。さらに、前記正極を用いた以外は実施例１と同様にして、シート状電池を作製した。 The positive electrode current collector is sandwiched between two positive electrode mixture sheets similar to those in the first embodiment so that the rectangular main body and the positive electrode mixture sheet are at the same position in a plan view. A positive electrode was obtained in the same manner as in Example 1. Further, a sheet-shaped battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode was used.
（比較例３）
正極合剤シートの厚みを０．２４ｍｍとした以外は比較例１と同様にして、正極合剤シートと正極集電体とを完全に一体化した正極を得た。次に、金属リチウム箔の厚みを０．１ｍｍとした以外は実施例１と同様にして負極を作製し、さらに、前記正極および前記負極を用い、非水電解液の注入量を０．５倍にした以外は実施例１と同様にして、シート状電池を作製した。
(Comparative Example 3)
A positive electrode was obtained in which the positive electrode mixture sheet and the positive electrode current collector were completely integrated in the same manner as in Comparative Example 1 except that the thickness of the positive electrode mixture sheet was 0.24 mm. Next, a negative electrode was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the metallic lithium foil was 0.1 mm, and the positive electrode and the negative electrode were used to multiply the injection amount of the non-aqueous electrolytic solution by 0.5 times. A sheet-shaped battery was produced in the same manner as in Example 1 except that.
実施例１、２および比較例１〜３のシート状電池を１０個ずつ作製し、それぞれ以下の評価を行った。 Ten sheet-shaped batteries of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared and evaluated as follows.
直径が４０ｍｍの樹脂製の円柱の側面に沿うように、各シート状電池を長手方向に湾曲させ、その状態で接着テープにより各電池を前記円柱に固定した。 Each sheet-shaped battery was curved in the longitudinal direction along the side surface of a resin cylinder having a diameter of 40 mm, and in that state, each battery was fixed to the cylinder with an adhesive tape.
次に、正極の設計容量をＣ（ｍＡｈ）とした場合に、１／５００Ｃ（ｍＡ）となる電流値で各電池を放電させ、電池電圧が２Ｖに低下するまでの放電容量を測定し、１０個の電池の平均値を求めた。また、正極の設計容量：Ｃに対する前記放電容量（平均値）の割合を正極の利用率として求めた。これらの結果を表１に示す。 Next, when the design capacity of the positive electrode is C (mAh), each battery is discharged with a current value of 1 / 500C (mA), and the discharge capacity until the battery voltage drops to 2V is measured. The average value of the batteries was calculated. Further, the ratio of the discharge capacity (average value) to the design capacity of the positive electrode: C was determined as the utilization rate of the positive electrode. These results are shown in Table 1.
実施例１および２の電池は、電池を湾曲させた際に正極合剤シートと集電体との間でずれが生じたことにより、正極に生じる応力が緩和され、正極合剤シートの割れや欠けを抑えることができた。また、正極集電体の前記正極合剤シートが接合されていない部分の端部を、平面視で、２枚の正極合剤シートの端部よりも内側に配置したことにより、正極集電体の端部がセパレータを突き抜けて負極と接触し、短絡を生じるのを防ぐことができた。このため、実施例１の電池では、正極合剤シートの総厚みが１．３ｍｍと厚くなったにもかかわらず、可撓性に優れたシート状電池を構成することができ、また正極の利用率も８７％と高い値を維持することができ、高容量のシート状電池とすることができた。 In the batteries of Examples 1 and 2, the stress generated in the positive electrode is relaxed due to the displacement between the positive electrode mixture sheet and the current collector when the battery is curved, and the positive electrode mixture sheet is cracked or cracked. I was able to suppress the chipping. Further, the positive electrode current collector is formed by arranging the end portion of the positive electrode current collector where the positive electrode mixture sheet is not bonded inside the two positive electrode mixture sheet ends in a plan view. It was possible to prevent the end portion of the current collector from penetrating the separator and contacting the negative electrode, resulting in a short circuit. Therefore, in the battery of Example 1, although the total thickness of the positive electrode mixture sheet is as thick as 1.3 mm, a sheet-like battery having excellent flexibility can be formed, and the positive electrode can be used. The rate could be maintained as high as 87%, and a high-capacity sheet-like battery could be obtained.
一方、実施例２の電池は、実施例１の電池よりもさらに高容量化を図ることができたが、それぞれの正極合剤シートの厚みが１ｍｍを超えたため、正極の内部抵抗が高くなり、実施例１の電池に比べ正極の利用率が低下した。 On the other hand, the battery of Example 2 was able to have a higher capacity than the battery of Example 1, but since the thickness of each positive electrode mixture sheet exceeded 1 mm, the internal resistance of the positive electrode became high. The utilization rate of the positive electrode was lower than that of the battery of Example 1.
比較例１の電池は、正極合剤シートと正極集電体とを完全に一体化したため、電池を湾曲させた際に正極に大きな応力が生じ、正極合剤シートに割れや欠けが生じたことから、実施例１の電池に比べ放電容量が低下した。 In the battery of Comparative Example 1, since the positive electrode mixture sheet and the positive electrode current collector were completely integrated, a large stress was generated on the positive electrode when the battery was curved, and the positive electrode mixture sheet was cracked or chipped. Therefore, the discharge capacity was lower than that of the battery of Example 1.
比較例２の電池は、正極集電体の正極合剤シートが接合されていない部分の端部を、平面視で、２枚の正極合剤シートの端部と同じ位置に配置したため、電池を湾曲させた際に正極集電体の端部が露出してしまい、セパレータを突き抜けて負極と接触し短絡を生じた電池が認められた。このため、実施例１の電池に比べ放電容量が低下した。 In the battery of Comparative Example 2, the end of the portion of the positive electrode current collector to which the positive electrode mixture sheet was not joined was arranged at the same position as the end of the two positive electrode mixture sheets in a plan view, so that the battery was installed. When the battery was curved, the end of the positive electrode current collector was exposed, and a battery that penetrated the separator and contacted the negative electrode to cause a short circuit was observed. Therefore, the discharge capacity is lower than that of the battery of Example 1.
比較例３の電池は、正極合剤シートが薄いため、正極合剤シートと正極集電体とを完全に一体化しても、電池を湾曲させた際に問題を生じなかったが、高容量のシート状電池を構成することができなかった。 Since the positive electrode mixture sheet of the battery of Comparative Example 3 is thin, even if the positive electrode mixture sheet and the positive electrode current collector are completely integrated, no problem occurs when the battery is curved, but the battery has a high capacity. The sheet battery could not be constructed.
１ シート状電池
２ 外装体
３ 正極外部端子
４ 負極外部端子
１０ 正極
１１ 正極合剤シート
１２ 正極集電体
１２ａ 正極集電体の本体部
１２ｂ 正極集電体のタブ部
２０ 負極
２１ 負極活物質層
２２ 負極集電体
３０ セパレータ
１００ 電極体
1
Claims (6)
前記正極は、正極活物質を含有する２枚の正極合剤シートが、正極集電体を介して積層されて構成されており、
前記２枚の正極合剤シートは、それぞれ、厚みが０．３ｍｍ以上であり、かつ一部分が前記正極集電体と接合されており、
前記正極合剤シートと接合されていない正極集電体の端部の少なくとも一部は、平面視で、前記２枚の正極合剤シートの端部よりも内側に配置されていることを特徴とするシート状電池。 A sheet-like battery in which a positive electrode, a negative electrode, a separator, and an electrolyte are housed in an exterior body made of a sheet-like member having a resin film.
The positive electrode is formed by laminating two positive electrode mixture sheets containing a positive electrode active material via a positive electrode current collector.
Each of the two positive electrode mixture sheets has a thickness of 0.3 mm or more, and a part thereof is bonded to the positive electrode current collector.
At least a part of the end portion of the positive electrode current collector that is not bonded to the positive electrode mixture sheet is arranged inside the ends of the two positive electrode mixture sheets in a plan view. Sheet-shaped battery.
前記正極集電体は、平面視で、矩形の本体部と、本体部から突出するタブ部とを有しており、
前記正極合剤シートの長手方向における一方の端部の周縁部が、前記正極集電体の本体部の周縁部と接合されており、かつもう一方の端部の周縁部では、前記正極集電体の本体部の端部が、平面視で、前記２枚の正極合剤シートよりも内側に配置されている請求項１に記載のシート状電池。 The two positive electrode mixture sheets are rectangular in a plan view.
The positive electrode current collector has a rectangular main body portion and a tab portion protruding from the main body portion in a plan view.
The peripheral edge of one end of the positive electrode mixture sheet in the longitudinal direction is joined to the peripheral edge of the main body of the positive electrode current collector, and the peripheral edge of the other end collects the positive electrode. The sheet-shaped battery according to claim 1, wherein the end portion of the main body portion of the body is arranged inside the two positive electrode mixture sheets in a plan view.
前記負極は、折り返され前記正極の外側に配置された前記セパレータを挟んで配置されている請求項１〜３のいずれかに記載のシート状電池。 The separator is folded back and arranged so as to sandwich the positive electrode.
The sheet-shaped battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the negative electrode is arranged so as to sandwich the separator which is folded back and arranged outside the positive electrode.
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