JPH06251775A - 積層型電池 - Google Patents

積層型電池

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JPH06251775A
JPH06251775A JP5062794A JP6279493A JPH06251775A JP H06251775 A JPH06251775 A JP H06251775A JP 5062794 A JP5062794 A JP 5062794A JP 6279493 A JP6279493 A JP 6279493A JP H06251775 A JPH06251775 A JP H06251775A
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明彦 藤沢
Atsushi Sato
佐藤  淳
Kuniyasu Watanabe
邦保 渡辺
Hiroyasu Sato
弘康 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】正極と負極との間に広い対向面積が確保されて
高エネルギー化が達成できる積層型電池として、基板等
への実装も容易に行える構造のものを提供する。 【構成】厚膜または薄膜形成法のいずれかもしくはこれ
らを複合した方法を用いて、正極1と負極2の少なくと
もいずれかをらせん状に形成して両極間の電解質3また
は電解質を含むセパレータと共に重畳して一体化し、積
層体を形成する。該積層体の側面および上下面の少なく
ともいずれかの端面に前記正極1および負極2にそれぞ
れ接続された端子電極4、5を設けた。電池の全体形状
は六面体とする。また電池の外面に外装体を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、厚膜または薄膜形成法
のいずれかもしくはこれらを複合した方法を用いて作製
される積層型電池に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
の電池は一般に正極、負極が別々のブロックを構成して
電解質を含むセパレータを介して対峙する構造を有して
いたが、軽量、高エネルギー密度化等を図るため、リチ
ウム電池のように、正極材、正極集電体、正極材、電解
質を含むセパレータ、負極材、負極集電体、負極材の各
シートを重ねて渦巻き状に巻き、この渦巻き状に巻いた
電池素体を円筒形のケースに収容し、ケース上面を正極
端子、ケース下面を負極端子として構成したものがあ
る。しかしこの構造によると、電池形状が従来の円柱形
に限られるため、スペース効率が悪く、基板等に実装す
る場合の占有スペースが大になるという問題点がある。
【0003】一方、特開平2−291671号公報に記
載のように、電池の薄形化、フレキシブル化を図るた
め、負極、電解質、正極、集電体を積層構造によりシー
ト状のフレキシブル電池を構成したものがある。しかし
このシート状に形成した電池は、上下のパッケージ材間
に電池素体を挟持し、パッケージの周辺部を熱圧着し、
その周辺部に端子電極を設けた構造であって、面積が広
くなくなるため、高エネルギー化が困難であるという問
題点がある。
【0004】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
正極と負極との間に広い対向面積が確保され或は多層化
することによって高エネルギー化が達成できる積層型電
池として、基板等への実装も容易に行える構造のものを
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、厚膜または薄膜形成法のいずれかもしくは
これらを複合した方法を用いて作製される積層型電池に
おいて、正極と負極の少なくともいずれかをらせん状に
形成して両極間の電解質または電解質を含むセパレータ
と共に重畳して一体化し、積層体を形成すると共に、該
積層体の側面および上下面の少なくともいずれかの端面
に前記正極および負極にそれぞれ接続された端子電極を
設けたことを特徴とする。本発明において、電池の全体
形状が六面体をなすように形成することが好ましく、ま
た、積層体の外面に外装体を設けることが好ましい。
【0006】
【作用】本発明の積層型電池は、上述のように、積層体
の側面および上下面の少なくともいずれかの端面に端子
電極を設けた構造を有しており、半田、導電性接着剤に
より電極を固着して基板等に搭載するか、または機器ケ
ースや基板に設けたホルダの端子に電池の端子電極を接
触させてセットする。また、電池の全体形状を六面体形
状とすることにより、基板等に搭載する際に無駄なスペ
ースが生じることなくセットできる。外装体は内部構成
部材の保護と液体電解質使用のものにおける液の蒸発が
防止される。
【0007】
【実施例】図1(A)は本発明による積層型電池の一実
施例を端子電極被着前の状態で示す斜視図、同(B)は
その端子電極被着後の状態を示す断面図、同(C)はそ
の等価回路図である。図中、1は正極、2は負極、3は
電解質または電解質を含むセパレータ(以下電解質で代
表させる)であり、これらはスクリーン印刷法やシート
法等の厚膜形成法、または蒸着、スパッタリング、CV
D等の薄膜形成法もしくはこれらを複合した方法によっ
て積層して一体化する。4、5はこのように積層した積
層体の外面に被着して形成され、それぞれ前記正極1、
負極2に接続して設けた端子電極である。すなわち、一
連の正極1の表裏面に対して、電解質3を介して負極2
が複数の層において対向し、正極の一端には端子電極4
が設けられ、複数の負極2は側面部において端子電極5
により並列に接続された構造を有する。
【0008】具体的な物質構成例について述べると、図
2(A)に示すように、正極1は、例えばLiCoO2のよう
な正極活物質等をバインダとしての樹脂にとともに形成
した正極材1bを、正極集電体としての例えばAl等の金
属膜1aの両面に形成したものである。負極2は例えば
C(グラファイト)からなる負極材2bを、負極集電体
としての例えばCuのような金属膜2aの両面に形成した
ものである。電解質3は、例えば極性有機溶媒中に例え
ばLiClO4等を溶解させた液体電解質をポリプロピレン等
の微細孔に含浸したものや固体電解質等が用いられる。
【0009】本実施例は、正極1をらせん形に形成し、
電解質3を介して対向する負極2は側面に露出させ、正
極1は下面部に端子電極4を被着し、負極2は側面、上
面、下面の端子電極5に接続したものである。この積層
型電池の製造方法を印刷法に例をとって電池1個分につ
いて図3により説明すると、ベース6(このベースは後
で分離する)上へのL字形の正極1cの印刷工程
(a)、該正極1c上の先端部を除いた部分を覆う電解
質3aの印刷工程(b)、電池半面分についての負極2
cを一方の側面に至る部分まで延長させて印刷する工程
(c)、該負極2cを覆う電解質3bの印刷工程
(d)、L字形の正極1dをその其端を前記正極1cの
露出部上に重ねて印刷する工程(e)、該正極1d上の
先端部を除いた部分を覆う電解質3cの印刷工程
(f)、電池半面分についての負極2dを他方の側面に
至る部分まで延長させて印刷する工程(g)、該負極2
dを覆う電解質3dの印刷工程(h)、L字形の正極1
eの印刷工程(i)を経た後、正極1の必要面積に相当
する巻き数分、さらに(b)〜(i)の工程を繰り返
し、その後(b)の工程を経た後、負極2eの印刷
(j)、電解質3e(または絶縁材)の印刷を行う。そ
の後、六面体をなすように切断、乾燥し、場合によって
は焼成した後、積層体の外面にメッキ、焼き付け、また
は蒸着、スパッタリング等の薄膜形成法等により端子電
極4、5を形成する。
【0010】上記製造工程において、図3(x)に示す
ように、正極1の最下層1cについては、前記端子電極
4の被着面を構成するために、集電体1aの下面には正
極材1bを設けず、また、隣接する上層1dを接続する
部分は正極材1bを欠落させ、該上層1dの下面も下層
1cとの接続部については正極材1bを形成せず、集電
体1aどうしを重畳させ、電気的接続を行うと共に一体
化する。
【0011】印刷法ではなく、全てシート法による場合
は、正極1や負極2は、集電体となるAlやCu等の集電体
となる金属膜1a、2aのシートの両面に正極材1bや
負極材2bの層をドクターブレード法により形成するこ
とにより作製しておく。また、電解質を含ませた高分子
フィルム、固体電解質シートまたは電解質と多孔性セラ
ミックスとを混合してバインダと共にフィルム状に形成
したシートを準備しておき、これらを重ね、これらのも
のを所定の大きさにカットし、ホットプレスにより一体
化する。その後、前記同様に端子電極4、5を形成す
る。
【0012】他の方法として、シート法+スクリーン印
刷法による方法があり、この方法は、正極1、負極2を
それぞれシート法により形成し、正極シート(または負
極シート)上に固体電解質ペーストを印刷し、その上に
負極シート(または正極シート)材を重ねる作業を繰り
返し、ホットプレスにより一体化する。その後前記同様
に所定の大きさにカットし、前記端子電極4、5の形成
を前記同様に行う。
【0013】さらに、厚膜形成法+薄膜形成法による方
法があり、この方法は、印刷法あるいはシート法により
形成された正極1(または負極2)上に前記蒸着、スパ
ッタリング等により集電体となる金属膜1a(2a)を
層状に形成し、その上にさらに正極1(または負極2)
を重ねて形成するようにしてもよい。このように形成す
れば、集電体となる金属膜1a(2a)を薄くすること
ができる。
【0014】図2(B)は本実施例の積層型電池7を基
板8上の導体9に半田または導電性接着剤10により接
続して固定した例を示している。このように側面に端子
電極4、5を形成したことにより、基板8への実装が容
易に行え、従来の円柱状の電池に比較し、実装スペース
の無駄が少なくなる。
【0015】図4は本発明の他の実施例を端子電極被着
前の状態で示す斜視図、図5は製造工程図、図6
(A)、(B)は断面図であり、本例のものは、正極1
のみならず、負極2もらせん形に形成したものである。
【0016】図5の製造工程について説明すると、この
電池の積層工程は、前記ベース6への正極1f(その一
端を1つの側面に露出させるために延長する)、ならび
に負極2fの半面ずつの印刷工程(a)、これらの材料
の半面ずつを覆う電解質3fの印刷工程(b)、前記正
極1f、負極2fの露出部(これらの露出部は、図3
(x)で説明したように、集電体1a、2aを露出させ
たものである)に其端側を重ねて正極1g、負極2g
(これらの正極1g、負極2gの前記正極2f、2fの
露出部に重ねる部分は集電体1a、2aをそれぞれ露出
させて集電体1a、2aどうしをそれぞれ重ねるもの
で、以下の工程も同様である)の半面ずつの印刷工程
(c)、これらの材料の半面ずつを覆う電解質3gの印
刷工程(d)、正極1h、負極2hの半面ずつの印刷工
程(e)、これらの材料の半面ずつを覆う電解質3hの
印刷工程(f)、前記正極1h、負極2hの露出部に其
端側を重ねる正極1i、負極2iの半面ずつの印刷工程
(g)、これらの材料の半面ずつを覆う電解質3iの印
刷工程(h)、前記正極1i、負極2iの露出部に其端
側を重ねて正極1j、負極2jの半面ずつの印刷工程
(i)を経過後、正極1、負極2の必要面積に相当する
巻き数分、さらに(b)〜(h)の工程を繰り返し、そ
の後、(b)〜(d)の工程を実施し、負極2kを他方
の側面に露出させる分だけ延長し、正極1kと共に印刷
する(j)。その後、切断、乾燥して図6(A)に示す
ように電極4、5の被着を行う。本例においては、1/
4ターンずつ正極1、負極2を印刷する例について示し
たが1/2ターンあるいは3/4ターンずつ印刷するこ
とも可能である。
【0017】図6(B)は図6(A)に示した積層体の
外部に保護のための外装体(ケース、ラミネート)12
を設けた例であり、外装体12は内部構成部材を保護す
る役目を果たし、また、電解質として液状のものを用い
た場合に、電解質の蒸発を防止する役目と果たす。端子
電極4、5は外装体12の両端の外面に露出させてい
る。このような外装体12は図1〜図3に示した積層型
電池にも設けることができる。
【0018】図7(A)は本実施例の積層型電池7を基
板8上の導体9に半田または導電性接着剤10により接
続して固定した例を示している。また、図7(B)はホ
ルダ11の端子11a、11bに端子電極4、5を接触
させて装着した例を示している。このように、電池の側
面に端子電極4、5を設ければ、ホルダ11への装着も
容易となる。
【0019】図8は本発明の他の実施例であり、前述の
ように螺旋状に形成される正極1、負極2の積層体の取
付け面に、印刷法等によって比較的厚みを大きくして形
成した集電体1a、2aを設けることにより、これを前
記端子電極4、5の代わりに用いた例である。
【0020】本発明は、正極、負極、電解質が上記実施
例で示したものである場合に限られず、他の種々の一
次、二次電池に適用できることはいうまでもない。
【0021】
【発明の効果】請求項1によれば、負極、正極及び電解
質が厚膜形成法または薄膜形成法によって薄く形成され
るので、両電極間に広い対向面積が確保されて高エネル
ギー化が達成できることは勿論のこと、積層体の外周面
に端子電極を形成したので、小型化が達成できる上、従
来の電子部品と同様の実装構造が可能となるので、基板
への実装も容易に行え、さらに、ホルダにも容易にセッ
トできるものが実現可能となる。また、正極、負極の双
方の端部を端子電極として用いる構成のものも実現可能
であり、例えば印刷法のみによって作製できる。
【0022】請求項2によれば、積層型電池を六面体形
状に形成したことにより、実装スペースが向上する。
【0023】請求項3によれば、外装体により内部構成
部材が保護され、また電解質として液状のものを用いた
場合に、電解質の蒸発が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明による積層型電池の一実施例を
端子電極被着前の状態で示す斜視図、(B)は該実施例
の電池の断面図、(C)はその等価回路図である。
【図2】(A)は該実施例の電池の部分拡大断面図、
(B)は本実施例の実装構造例を示す断面図である。
【図3】(a)〜(k)は本実施例の積層型電池の製造
方法の一例を示す工程図、(x)は(e)のE−E断面
図である。
【図4】本発明による積層型電池の他の実施例を端子電
極被着前の状態で示す斜視図である。
【図5】本実施例の積層型電池の製造方法の一例を示す
工程図である。
【図6】(A)は該実施例の電池の断面図、(B)はさ
らに外装体を設けた電池の断面図である。
【図7】(A)、(B)は本実施例電池の実装構造例を
それぞれ示す断面図である。
【図8】本発明による積層型電池の他の実施例を示す断
面図である。
【符号の説明】
1、1c〜1k 正極 1a 集電体となる金属膜 1b 正極材 2、2c〜2k 負極 2a 集電体となる金属膜 2b 負極材 3、3a〜3i 電解質 4、5 端子電極 6 ベース 7 電池 8 基板 9 導体 10 半田または導電性接着剤 11 ホルダ 12 外装体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 弘康 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ −ディ−ケイ株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】厚膜または薄膜形成法のいずれかもしくは
    これらを複合した方法を用いて作製される積層型電池で
    あって、正極と負極の少なくともいずれかをらせん状に
    形成して両極間の電解質または電解質を含むセパレータ
    と共に重畳して一体化し、積層体を形成すると共に、該
    積層体の側面および上下面の少なくともいずれかの端面
    に前記正極および負極にそれぞれ接続された端子電極を
    設けたことを特徴とする積層型電池。
  2. 【請求項2】請求項1において、電池の全体形状が六面
    体をなすことを特徴とする積層型電池。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、積層体の外面
    に外装体を設けたことを特徴とする積層型電池。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999026306A1 (fr) * 1997-11-19 1999-05-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Batterie secondaire aux ions de lithium et fabrication de cette derniere
WO1999026308A1 (en) * 1997-11-19 1999-05-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Bonding agent for cells and cell using the same
WO1999031751A1 (fr) * 1997-12-18 1999-06-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Batterie auxiliaire au lithium et sa fabrication
WO1999031748A1 (fr) * 1997-12-15 1999-06-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Accumulateur aux ions lithium
WO1999034469A1 (en) * 1997-12-25 1999-07-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Lithium ion secondary battery
JP2010055764A (ja) * 2008-08-26 2010-03-11 Seiko Epson Corp 電池及び電池の製造方法
JP2016207540A (ja) * 2015-04-24 2016-12-08 ナミックス株式会社 高多層全固体型リチウムイオン二次電池の製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102439660B1 (ko) * 2017-11-07 2022-09-02 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 조립체

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999026306A1 (fr) * 1997-11-19 1999-05-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Batterie secondaire aux ions de lithium et fabrication de cette derniere
WO1999026308A1 (en) * 1997-11-19 1999-05-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Bonding agent for cells and cell using the same
WO1999031748A1 (fr) * 1997-12-15 1999-06-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Accumulateur aux ions lithium
WO1999031751A1 (fr) * 1997-12-18 1999-06-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Batterie auxiliaire au lithium et sa fabrication
WO1999034469A1 (en) * 1997-12-25 1999-07-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Lithium ion secondary battery
JP2010055764A (ja) * 2008-08-26 2010-03-11 Seiko Epson Corp 電池及び電池の製造方法
JP2016207540A (ja) * 2015-04-24 2016-12-08 ナミックス株式会社 高多層全固体型リチウムイオン二次電池の製造方法

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